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乳酸菌は長い食経験を有し、発酵食品のスターターとして広く安全性が認知されてきた有用細菌である。培養は比較的容易であり、近年腸内フローラの改善を目的とした乳酸菌製剤として健康維持にも利用されている。そこで、申請者等は、遺伝子組替技術により異種蛋白を表層に発現させた乳酸菌は、経口・経鼻投与により粘膜免疫の誘導を怠起させるのではないか、そしてもし誘導が起これば乳酸菌は安全性の高い将来有望なワクチンのベクターになると考え、その基礎データを収集することを目的として本件給を企画した。すなわち、感染症の予防にはワクチン開発が究極の到達点であるが、粘膜免疫を利用したワクチンは、経口・経鼻ワクチンとして投与方法も比較的容易であり、ワクチン開発が困難であると考えられている腸感染症に対しても効果が期待でき、次世代のワクチンとして注目されている。そこで、1)防衛抗原遺伝子の乳酸菌内への導入およびその発現、2)動物をモデルとした防衛効果の検証、の2点を研究の中心とした。初年度は、防衛抗原遺伝子の乳酸乳酸菌内での発現を調べ、豚丹読菌の防衛抗原(SpaA)遺伝子の乳酸菌内への導入を試み、その発現を調べた。大腸菌とのシャトルプラスミドである乳酸菌用の発現プラスミドを用いて、発現可能なように遺伝子を導入し、大腸菌での発現を確認後、エレクトロポレーション法により乳酸菌(Lactococcus lactis)を組換え体により、形質転換し、防衛抗原の発現を個々の抗体を用いて免疫学的に明らかにした。また、乳酸菌によりpHが下降し蛋白によっては不安定になることも予想されるので、培養温度や時間等を詳細に調べ、蛋白生産至適条件を明らかにした。すなわち実際にSpaAを発現していることが明らかになった。
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