植物発現系による動物病原体抗原の高度発現技術開発と粘膜ワクチンへの応用

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12556053
• 研究機関: 帯広畜産大学
• 研究代表者: 杉本 千尋 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 教授 (90231373)
• 研究分担者: 玄 学南 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 助教授 (10292096) ; 藤崎 幸蔵 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 教授 (00292095) ; 長澤 秀行 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 教授 (60172524) ; 松村 健 産業技術総合研究所, 主任研究員 ; 上田 一郎 北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (10113523)
• キーワード: サイトカイン / 細胞成長因子 / 粘膜免疫 / ダニワクチン / 形質転換植物 / 粘膜免疫

研究概要

本研究計画は各種動物病原体遺伝子を植物体で高度に発現させ、さらにこれとサイトカインを併用することにより、経口あるいは経鼻という粘膜面への投与で効果を発揮できるワクチン(粘膜ワクチン)の基盤技術形成を目的とする。モデル抗原として、各種病原性原虫を媒介するダニの吸血行動を阻害する能力を宿主に賦与できるダニ唾液腺抗原遺伝子を獲得し、これを免疫増強効果を持つサイトカイン遺伝子(インターロイキン1、2など)とともに形質転換技術あるいは植物ウイルスベクター系を用いて植物体に導入、高度に発現させる。これにより発現された産物の生物活性を評価した後、実際に動物の粘膜面に投与し、効果的な免疫が誘導できるかを検討する。
本年度は粘膜投与で効果を発揮できるサイトカインの遺伝子として形質転換増殖因子α(TGF-β)のクローニングを行い、アグロバクテリウムによる形質転換によりタバコに遺伝子導入、導入遺伝子発現を確認した。特にレジュミンシグナルをN末端側に付加した場合、無付加の構築物の5倍の発現量(20ng/g生葉)が認められ、シグナル配列による高発現が達成できた。発現産物は同様にウシIL-1、IL-2についても遺伝子を取得し、タバコに導入、発現を確認した。ウシIL-2では本来の分泌シグナルを削除した構築物ならびにレジュミンシグナル付加した構築物で形質転換したところ後者でのみ翻訳産物がウエスタンブロット法で検出できた。

研究成果

• [文献書誌] Sugimoto C., Ueda, S., Masuta, C., Ohya, K., Matsumura, T., Uyeda, I.: "Development of a new plant virus vector system and expression of human interferon alfa in broad beans")olecurar Farming (Toutant, J.P. & Balazs, E. ed; INRA Editions, France). 173-177 (2000)
• [文献書誌] Matsumura, T., Ohya, K., Ichouda, N., Sugimoto C.: "Expression of human interferon alfa and tumor necrosis factor alfa in plants"Molecurar Farming (Toutant, J.P. & Balazs, E. ed;INRA Editions, France). 177-185 (2000)
• [文献書誌] Ohya K. Matsumura T. Ohashi K. Onuma M. Sugimoto C.: "Expression of two subtypes of human IFN-alpha in transgenic potato plants"Journal of Interferon & Cytokine Research. 21・8. 595-602 (2001)
• [文献書誌] Hataya T. Arimoto R. Suda N. Uyeda I: "Molecular characterization of Hop mosaic virus : its serological and molecular relationships to Hop latent virus"Archives of Virology. 146・10. 1935-1948 (2001)
• [文献書誌] Hataya T. Uchino K. Arimoto R. Suda N. Sano T. Shikata E. Uyeda I.: "Molecular characterization of Hop latent virus and phylogenetic relationships among viruses closely related to carlaviruses"Archives of Virology. 145・12. 2503-2524 (2000)
• [文献書誌] Masuta C. Yamana T. Tacahashi Y. Uyeda I. Sato M. Ueda S. Matsumura T: "Development of clover yellow vein virus as an efficient, stable gene-expression system for legume species"Plant Journal. 23・4. 539-546 (2000)
• [文献書誌] Mulenga A. Sugimoto C. Ingram G. Ohashi K. Misao O.: "Characterization of two cDNAs encoding serine proteinases from the hard tick Haemaphysalis longicornis"Insect Biochemistry & Molecular Biology. 31・8. 817-825 (2001)
• [文献書誌] Inoue M. Van Nguyen D. Meas S. Ohashi K. Sen S. Sugimoto C. Onuma M.: "Survey of Theileria parasite infection in cattle in Cambodia and Vietnam using piroplasm surface protein gene-specific polymerase chain reaction"Journal of Veterinary Medical Science.. 63・10. 1155-1157 (2001)
• [文献書誌] Tsuda A. Mulenga A. Sugimoto C. Nakajima M. Ohashi K. Onuma M.: "cDNA cloning, characterization and vaccine effect analysis of Haemaphysalis longicornis tick saliva proteins"Vaccine. 19. 4287-4296 (2001)
• [文献書誌] 小沼 操、ムレンガーアルバート、中島美枝、杉本千尋: "ダニの吸血を阻害する抗ダニワクチン"動薬研究. 12. 11-23 (1999)
• [文献書誌] Rhakha, N.K., Sugimoto, C., & Onuma, M: "Recent development in diagnosis and prophylaxis of Theleria annulata and T. sergenti infections"Curr. Trend Immunol. 2. 135-144 (1999)
• [文献書誌] Mulenga, A, Sugimoto, C. & Onuma, M: "Issues in tick vaccine development:identification and characterization of potencial candidate vaccine antigens"Microbe & Infection. 2. 1353-1361 (2000)
• [文献書誌] Mulenga, A, Sugino, M., Nakajima, M, Sugimoto, C. & Onuma, M: "Tick-encoded proteinase inhibitors (Serpins); potencial target antigens for tick vaccine development"J. Vet. Med. Sci.. 63. 1063-1069 (2001)
• [文献書誌] C. Sugimoto and K. Fujisaki (2001) USA: "Non-transforming Theileria parasites in ruminants In:Theileria"(D. Dobbelaere ed., Kluwer Academic Publishers. 10 (2002)