蛍光分子とウイルス吸着タンパク質を用いた革新的水中病原ウイルスセンサの開発

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22656115
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 佐藤 久 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (80326636)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 大輔 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (80550368)
• Keywords: ウイルスセンサー / 環境分析 / ナノ材料

Research Abstract

本年度は、基礎的研究として、Hemagglutinating Virus of Japan Envelope(HVJ-E)をウイルス検出センサーに利用することが可能かどうかを検討した。具体的には、エンベロープとウイルス代替物質が反応した際にエンベロープが変形し内部に封入したプラスミドDNAを放出することの確認を行うこと、及びウイルス親和性エンベロープに提示するウイルス親和性物質の検討を行うことを目的とした。
HVJ-EとHVJ-Eに親和性のある金ナノ粒子を用い、エンベロープの変形を電子顕微鏡により確認した。粒径30nmの抗HVJ-E抗体修飾金ナノ粒子はHVJ-Eに特異的に吸着しエンベロープの変形に寄与していることが確認された。しかし、粒径10nmのシアル酸含有糖鎖固定金ナノ粒子はHVJ-Eと吸着しても大きな形状の変化を与えることはなく、このことから30nm程度の粒子と吸着した際にエンベロープが変形しDNAが放出されることが明らかとなった。さらに、HVJ-Eと抗HVJ-E抗体修飾金ナノ粒子を混合し反応させ、エンベロープの変形によって内部に封入されたDNAが放出されることを定量PCR法によって確認した。まず、HVJ-EからのDNA放出量を定量する上で必要な情報として、HVJ-Eに封入されなかったDNAはDNase処理による除去が有効であり、約4,000bpのプラスミドDNAをHVJ-Eに封入した際の封入効率は34.5%であることがわかった。エンベロープからプラスミドDNAが放出されることの確認では、HVJ-Eと抗HVJ-E抗体修飾金ナノ粒子との反応温度が20度以上場合にDNA放出比が1を超え金ナノ粒子と反応したことによるDNA放出量の増加が確認できた。特に反応温度40度においてDNA放出比が最大となることが明らかとなった。