抗癌剤結合蛋白質・センサープロモーターを用いた新医薬分子探索システムの開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07556093
• 研究種目: 試験研究(B)
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 杉山 政則 広島大学, 医学部, 教授 (30106801)
• 研究分担者: 熊谷 孝則 広島大学, 医学部, 助手 (70274058) ; 塩谷 光彦 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 教授 (60187333)
• キーワード: インテリジェントベクター / 抗癌剤 / 抗BLMAモノクローナル抗体 / ブレオマイシン / ブレオマイシン結合蛋白質 / プロ-モーター / メラニン色素

研究概要

ブレオマイシン(Bm)は切れ味の良い抗癌剤として知られているが、一方で、その薬剤は、重篤な副作用(肺線維症)を起こしやすいのも事実である。それを回避するためには、血中や肺に存在するBm濃度を絶えずモニターすることが不可欠である。最近、筆者らはBm生産菌の細胞内に、Bm系抗癌剤と特異的に結合する蛋白質(BLMA)を発見した他、Bm系抗癌剤を感知する遺伝子(Bmセンサー遺伝子)のプロモーターを見い出した。本研究では、先ず、Bmセンサー遺伝子プロモーターのコントロール下で、Bmが存在するときに限り、メラニン色素産生遺伝子(mel)が発現するベクター(インテリジェントベクターと命名)を構築することを目的とした。本年度、筆者らが構築したインテリジェントベクターのひとつpMAB50は、β-lactamase遺伝子プロモーターの下流にmel構造遺伝子が配置され、さらに、BLMAをコードする遺伝子blmAが共存する。実際、pMAB50を保有する大腸菌をBm存在下で培養したところ、その大腸菌はメラニン色素を産生し、黒いコロニーを形成した。このように、pMAB50を保有する大腸菌を検定菌として利用することにより、Bmに加えて、ペプレオマイシンのようなBm系抗癌剤の存在を視覚的に判別できることが分かった。次に、Bmの免疫学的定量法を開発するため、先ず、大腸菌におけるBLMAの大量発現法の確立を試み、BLMAモノクローナル抗体の作製を検討した。その成果として、マルトース結合蛋白質をリーダーペプチドとした融合蛋白質発現法にてBLMAを大量に生産させることができ、さらに、本蛋白質を単一蛋白質まで精製することに成功した。次に、得られたBLMAをBALB/Cマウスに注射して、最終的にBLMAに対する抗マウスモノクローナル抗体を取得することに成功した。

研究成果

• [文献書誌] Sugiyama, M. et al.: "Overproduction of the bleomycin-binding proteins from bleomycin-producing Streptomyces verticillus and a methicillin-resistant Staphylococcus aureus in Escherichia coli and their immunological characterisation." FEBS Lett.362. 80-84 (1995)
• [文献書誌] Bhuiyan, M. Z. A. et al.: "Molecular cloning and expression in Escherichia coli of bleomycin resistance gene from a methicillin-resistant Staphylococcus aureus and its association with IS431mec." Appl. Microbiol. Biotechnol.43. 65-69 (1995)
• [文献書誌] Sugiyama, M. et al.: "Gene technology to overproduce the enzymes useful as diagnostic reagents." Jpn. J. Clin. Pathol.43. 761-771 (1995)
• [文献書誌] Yuasa, K. et al.: "Bleomycin-induced β-lactamase overexpression in Escherichia coli carrying a bleomycin resistance gene from Streptomyces verticillus." FEMS Microbiol. Lett.132. 61-66 (1995)
• [文献書誌] Nishimura, M. et al.: "Blasticidin S-producing Streptomyces morookaensis possesses an enzyme activity which hydrolyzes puromycin." FEMS Microbiol. Lett.132. 95-100 (1995)