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分子制御が可能な多抗原提示型ウイルス様粒子による蚊媒介感染症のワクチン開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H00411
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分38:農芸化学およびその関連分野
研究機関静岡大学

研究代表者

朴 龍洙  静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (90238246)

研究分担者 鈴木 亮介  国立感染症研究所, ウイルス第二部, 室長 (50342902)
筏井 宏実  北里大学, 獣医学部, 准教授 (80327460)
加藤 竜也  静岡大学, 農学部, 教授 (00397366)
宮崎 剛亜  静岡大学, グリーン科学技術研究所, 准教授 (30775721)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2023年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2022年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2021年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2020年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
キーワードウイルス様粒子 / カイコ / デングウイルス / マラリア / エンベロープ / SpyTag Sptcatcher / ワクチン / 抗原提示 / マラリア抗原 / タンパク質精製 / 蚊媒介感染症 / 抗原提示ウイルス様粒子 / 抗原提示型ウイルス様粒子 / 磁性ナノ粒子 / 磁気ナノ粒子 / 多抗原提示型ウイルス様粒子
研究開始時の研究の概要

ウイルス様粒子(Virus-like particle、以下VLP)は、近年有望なワクチン素材として期待されている。本研究では、抗原とVLPの表面を化学結合する分子制御が可能な新規抗原提示法を開発し、複数の抗原を均一にVLPの表面に提示できる多抗原提示型VLP(以下多価VLP)の創成と磁気ナノ粒子を活用した多価VLPの革新的精製法を開発する。それを蚊媒介感染症、中でも、デング熱に対するマウスでの中和抗体産生誘導能評価やマラリアを対象にした感染防御試験によりその効果を実証する。これにより難治性原虫感染症に対する多価VLPワクチンを作製するカイコバイオファクトリーを世界に先駆けて確立する。

研究成果の概要

本研究では、カイコでノロウイルス様粒子、イヌパルボウイルス様粒子及びデングカプシド様粒子を作製し、VLPの表面にマラリアの2種類抗原、デングの4血清型の抗原を化学結合法でVLPの表面に提示した多価VLPの作製に成功した。これらの多価VLPは動物実験で高い抗体産生が認められた。特にデング4価VLPは4つの血清型に対して充分な中和活性を示した。この結果により、カイコで作製した多価VLPはワクチンとしての効果が立証され、カイコによる多価VLPワクチン作製基盤を世界に先駆けて確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、最近ワクチン候補として注目されているウイルス様粒子(VLP)をカイコで発現・精製した。さらにこれらのVLPの表面に複数の抗原を化学結合した複数の抗原提示に成功した。作製した多価VLPは動物実験で、高い抗体産生が認められ、またデングウイルスの中和活性も立証された。
本研究成果は、古くから家畜化され、非常に安全なタンパク質発現系として認められているカイコがシルク以外にバイオ産業への貢献が期待できるものである。また、1つのVLPで複数のウイルスによる感染症を防御することができるため、将来安心・安全な社会つくりに大いに貢献できるものである。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 6件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 16件、 招待講演 8件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Sabar Pambudi/Center of Pharmaceut. & Med. Technol./National Research and Innovation Agency(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Sabar Pambudi/Center of Pharmaceut. & Med. Technol./National Research and Innovation Agency(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Sabar Pambudi/Center of Pharmaceut. & Med. Technol./National Research and Innovation Agency(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Technical University of Braunschweig(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] BPPT/University Indonesia(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression and Purification of Porcine Rotavirus Structural Proteins in Silkworm Larvae as a Vaccine Candidate2023

    • 著者名/発表者名
      Kato Tatsuya、Kakuta Tatsuki、Yonezuka Ami、Sekiguchi Tomofumi、Machida Yuki、Xu Jian、Suzuki Tohru、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Molecular Biotechnology

      巻: 65 号: 3 ページ: 401-409

    • DOI

      10.1007/s12033-022-00548-3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Display of multiple proteins on engineered canine parvovirus-like particles expressed in cultured silkworm cells and silkworm larvae2023

    • 著者名/発表者名
      Xu Jian、Sekiguchi Tomofumi、Boonyakida Jirayu、Kato Tatsuya、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      巻: 11 ページ: 1096363-1096363

    • DOI

      10.3389/fbioe.2023.1096363

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of Modular Protein Display Efficiency in SpyTag-Implemented Norovirus-like Particles2022

    • 著者名/発表者名
      Boonyakida Jirayu、Khoris Indra Memdi、Nasrin Fahmida、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 24 号: 1 ページ: 308-318

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.2c01150

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Immunostimulation of shrimp through oral administration of silkworm pupae expressing VP15 against WSSV2022

    • 著者名/発表者名
      Boonyakida Jirayu、Nakanishi Takafumi、Satoh Jun、Shimahara Yoshiko、Mekata Tohru、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Fish & Shellfish Immunology

      巻: 128 ページ: 157-167

    • DOI

      10.1016/j.fsi.2022.07.043

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo enzymatic digestion of HRV 3C protease cleavage sites-containing proteins produced in a silkworm-baculovirus expression system2022

    • 著者名/発表者名
      Xu Jian、Nakanishi Takafumi、Kato Tatsuya、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Bioscience Reports

      巻: 42 号: 6

    • DOI

      10.1042/bsr20220739

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dual display hemagglutinin 1 and 5 on the surface of enveloped virus-like particles in silkworm expression system2022

    • 著者名/発表者名
      Goffar Muzajjad Gozal、Deo Vipin Kumar、Kato Tatsuya、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Protein Expression and Purification

      巻: 197 ページ: 106106-106106

    • DOI

      10.1016/j.pep.2022.106106

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Humoral immune response induced with dengue virus-like particles serotypes 1 and 4 produced in silkworm2022

    • 著者名/発表者名
      Utomo Doddy Irawan Setyo、Pambudi Sabar、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      AMB Express

      巻: 12 号: 1 ページ: 8-8

    • DOI

      10.1186/s13568-022-01353-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Two-step purification of tag-free norovirus-like particles from silkworm larvae (Bombyx mori)2022

    • 著者名/発表者名
      Boonyakida Jirayu、Utomo Doddy Irawan Setyo、Soma Fahmida Nasrin、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Protein Expression and Purification

      巻: 190 ページ: 106010-106010

    • DOI

      10.1016/j.pep.2021.106010

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of antigenic domains and peptides from VP15 of white spot syndrome virus and their antiviral effects in Marsupenaeus japonicus2021

    • 著者名/発表者名
      Boonyakida Jirayu、Xu Jian、Satoh Jun、Nakanishi Takafumi、Mekata Tohru、Kato Tatsuya、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 12766-12766

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92002-8

    • NAID

      120007126510

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ni-modified magnetic nanoparticles for affinity purification of His-tagged proteins from the complex matrix of the silkworm fat body2020

    • 著者名/発表者名
      Minkner Robert、Xu Jian、Takemura Kenshin、Boonyakida Jirayu、Watzig Hermann、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Journal of Nanobiotechnology

      巻: 18 号: 1 ページ: 159-159

    • DOI

      10.1186/s12951-020-00715-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Production of dengue virus-like particles serotype-3 in silkworm larvae and their ability to elicit a humoral immune response in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Utomo Doddy Irawan Setyo、Pambudi Sabar、Sjatha Fithriyah、Kato Tatsuya、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      AMB Express

      巻: 10 号: 1 ページ: 147-147

    • DOI

      10.1186/s13568-020-01087-3

    • NAID

      120006877899

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Preparation of divalent antigen-displaying enveloped virus-like particles using a single recombinant Bombyx mori nucleopolyhedrovirus bacmid in silkworms2020

    • 著者名/発表者名
      Kato Tatsuya、Machida Yuki、Takemura Kenshin、Xu Jian、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Journal of Biotechnology

      巻: 323 ページ: 92-97

    • DOI

      10.1016/j.jbiotec.2020.08.002

    • NAID

      120006877897

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A systematic and methodical approach for the efficient purification of recombinant protein from silkworm larval hemolymph2020

    • 著者名/発表者名
      Minkner Robert、Xu Jian、Zagst Holger、Watzig Hermann、Kato Tatsuya、Oltmann-Norden Imke、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography B

      巻: 1138 ページ: 121964-121964

    • DOI

      10.1016/j.jchromb.2019.121964

    • NAID

      120006777506

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of secretion domain of Neospora caninum profilin2020

    • 著者名/発表者名
      Suhaimi Hamizah、Xu Jian、Kato Tatsuya、Setyo Utumo Doddy Irawan、Sekiguchi Tomofumi、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 522 号: 1 ページ: 8-13

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.11.056

    • NAID

      120006776430

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Norovirus-based platform for modular displaying of antigenic protein candidates for mosquito-borne infectious diseases2024

    • 著者名/発表者名
      Jirayu Boonyakida, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Envelope Domain III (EDIII) displaying Dengue virus-like particle: A tetravalent Virus Like Particle (VLP) using silkworm expression system2024

    • 著者名/発表者名
      Krishna Raja Muthuraman, Jirayu boonyakida, and Enoch Y. Park
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Modular displaying of dengue envelope protein domain III (EDIII) on SpyTagged-Norovirus-like particles2023

    • 著者名/発表者名
      Jirayu Boonyakida, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      2023年度日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] カイコバイオファクトリーによる持続可能な循環型ものづくり2023

    • 著者名/発表者名
      朴 龍洙
    • 学会等名
      第13回シーズ&ニーズビジネスマッチング研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] SILKWORM BIOFACTORY AS A VIRUS-LIKE PARTICLES PREPARATION PLATFORM2023

    • 著者名/発表者名
      Enoch Y. Park
    • 学会等名
      2023 30th FAOBMB and 8th BMB Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SpyTagged-norovirus-like Particle as a Modular Platform for Bivalent Displaying of CSP and MSP119 Proteins from Plasmodium yoelii2023

    • 著者名/発表者名
      Jirayu Boonyakida, Kazuhiko Nakayama, Kodai Kusakisako, Hiromi Ikadai, and Enoch Y. Park
    • 学会等名
      2023 30th FAOBMB and 8th BMB Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PHYSIOCHEMICAL ANALYSIS OF SILKWORM LARVAE EXPRESSED CANINE PARVO VIRUS LIKE PARTICLE DISPLAYING ENVELOPE DOMAIN (EDIII) OF DENGUE VIRUS SEROTYPES2023

    • 著者名/発表者名
      Krishna Raja Muthuraman, Jirayu boonyakida, and Enoch Y. Park
    • 学会等名
      2023 30th FAOBMB and 8th BMB Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カイコバイオファクトリーによるワクチン基盤技術の構築2023

    • 著者名/発表者名
      朴 龍洙
    • 学会等名
      科研費研究成果トピックス
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SILKWORM BIOFACTORY AS A VIRUS-LIKE PARTICLES PREPARATION PLATFORM2023

    • 著者名/発表者名
      Enoch Y. Park
    • 学会等名
      International Seminar and Workshop
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複数のタンパク質を提示した ウイルス様粒子の作製2023

    • 著者名/発表者名
      朴 龍洙
    • 学会等名
      2023年度中部乳酸菌研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Silkworm Biofactory as a Potential Protein Expression System and its Possibility2023

    • 著者名/発表者名
      Enoch Y. Park
    • 学会等名
      International Conference for Green Science and Technology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Immunological Evaluation of Monovalent Capsid Virus-Like Particle Displayed Envelope Domain III (EDIII) of Dengue Serotype 2 using Silkworm Larvae2023

    • 著者名/発表者名
      Krishna Raja Muthuraman, Doddy Irawan Setyo Utomo, Jirayu boonyakida, Mami Matsuda, Ryouske Suzuki, and Enoch Y Park
    • 学会等名
      International Conference for Green Science and Technology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Virus-like particles from Silkworm2023

    • 著者名/発表者名
      Enoch Y. Park
    • 学会等名
      A short meeting Nanobiotechnology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] From Silkroad to Bioroad2023

    • 著者名/発表者名
      Enoch Y. Park
    • 学会等名
      BK21 4th Interdisciplinary Program in IT-Bio Convergence System "Change the future agriculture with new farming technology"
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Norovirus-like particles as a modular platform for displaying antigenic proteins from Plasmodium yoelii2023

    • 著者名/発表者名
      Jirayu Boonyakida, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イヌパルボウイス様粒子の表面への複数のタンパク質の提示2023

    • 著者名/発表者名
      朴 龍洙、関口智史、Jirayu Boonyakida、徐 剣、加藤竜也
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ウイルス感染症の検出とカイコによるワクチン開発2022

    • 著者名/発表者名
      朴 龍洙
    • 学会等名
      浜松工業会静岡支部2022年度 支部総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カイコを用いたウイルス様粒子の作製と抗原提示2022

    • 著者名/発表者名
      朴 龍洙
    • 学会等名
      化学工学会53回秋季大会バイオ部会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カイコを用いたブタロタウイルス構造タンパク質の発現2022

    • 著者名/発表者名
      加藤竜也、角田達紀、米塚亜美、町田佑樹、関口智史、徐剣、鈴木亨、朴龍洙
    • 学会等名
      2022年度日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イヌパルボウイルス様粒子の作製とEGFPの提示2022

    • 著者名/発表者名
      朴龍洙、関口智史、ブーニャキダジラユ、徐剣、加藤竜也
    • 学会等名
      2022年度日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Immunostimulation of shrimp through oral administration of silkworm pupae expressing VP15 against WSSV2022

    • 著者名/発表者名
      Jirayu Boonyakida, Takafumi Nakanishi, Jun Satoh, Yoshiko Shimahara, Tohru Mekata, and Enoch Y. Park
    • 学会等名
      2022年度日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Display technology in virus-like particles using silkworm expression system2022

    • 著者名/発表者名
      朴 龍洙
    • 学会等名
      NIPER-PHARMACO2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Expression of dengue virus 1-4serotypes envelope domain EDIII using silkworm expression system and their display on dengue virus-like particle2022

    • 著者名/発表者名
      Krishna Raja Muthuraman, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      NIPER-PHARMACO2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Silkworm pupa as a vehicle for delivering VP15-derived products through oral administration for immunization of kuruma shrimp2022

    • 著者名/発表者名
      Jirayu Boonyakida, Takafumi Nakanishi, Jun Satoh, Yoshiko Shimahara, Tohru Mekata, and Enoch Y. Park
    • 学会等名
      The 4th Congress of the International Society of Fish and Shellfish Immunology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Purification and characterization of norovirus-like particle and its SpyTag-variants from silkworm (Bombyx mori)2021

    • 著者名/発表者名
      Jirayu Boonyakida, Doddy Irawan Setyo Utomo, Jian Xu, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      第73回(2021年)日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The eliciting capability a humoral immune response in a mouse model induced with dengue virus-like particles serotypes 1 and 4 produced in silkworm larvae2021

    • 著者名/発表者名
      Doddy Irawan Setyo Utomo1, Sabar Pambudi, Enoch Y. Park
    • 学会等名
      第73回(2021年)日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Decoration of GII.4 Norovirus-like Particles via SpyTag/SpyCatcher Bioconjugation System for a Modular Protein-displaying Platform2021

    • 著者名/発表者名
      Jirayu Boonyakida, Fahmida Nasrin, Indra Memdi Khoris, and Enoch Y. Park
    • 学会等名
      The 1th SU-CNU Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an efficient antigen display system for Virus-Like Particles in silkworm2020

    • 著者名/発表者名
      Tomofumi Sekiguchi、Enoch Y. Park
    • 学会等名
      International e-workshop on Biosensors 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dengue Virus-like Particles Assembly from Structural Proteins Expressed in Silkworm and Characterization2020

    • 著者名/発表者名
      Doddy Irawan Setyo Utomo、Enoch Y. Park
    • 学会等名
      7th International symposium toward the future of advanced researches in Shizuoka University (ISPAR-SU2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Expression and purification of White spot syndrome virus antigen protein using silkworm expression system2020

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Nakanishi、Enoch Y. Park
    • 学会等名
      International e-workshop on Biosensors 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of effective peptide derived from WSSV-VP15 for protection of Masupenaeus japonicus against WSSV2020

    • 著者名/発表者名
      Jirayu Boonyakida、Jian Xu、Jun Satoh、Takafumi Nakanishi、Toru Mekata、Tatsuya Kato, and Enoch Y. Park
    • 学会等名
      7th International symposium toward the future of advanced researches in Shizuoka University (ISPAR-SU2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 静岡大学教員データベース

    • URL

      https://tdb.shizuoka.ac.jp/RDB/public/Default2.aspx?id=10747&l=0

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [備考] 静岡大学生物工学研究室

    • URL

      http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/biotech/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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