In vitroプリオン増殖機構解析:PrP遺伝子欠損細胞を用いた改良PMCA法

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20780219
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用獣医学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 作道 章一 琉球大学, 医学部, 准教授 (10397672)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 微生物 / 獣医学 / 感染症 / ウイルス / 神経科学 / プリオン / 人獣共通感染症

研究概要

本研究では、プリオン蛋白質(PrP)遺伝子欠損マウス神経細胞株(HpL)にマウスPrP遺伝子もしくは異種PrP(ハムスター、ウシ)を導入した細胞のライゼートを正常型PrP(PrPC)供給源としてprotein misfolding cyclic amplification (PMCA)を行うとともに、マウススクレイピープリオンもしくは異種プリオン(それぞれハムスタースクレイピープリオン、Bovine spongiform encephalopathy (BSE)プリオン)存在下で、異常型PrP(PrPSc)増幅の有無からPrPSc増幅に必要な条件についての基礎的データを得ることを目的とした。PMCA法によるハムスター263K株、マウスObihiro株、マウスChandler株の試験管内増幅による比較を行った結果、263K株とChandler株は脳ホモジネートをPrPC供給源とした場合、既存の条件(1% TritonX-100, 4mM EDTA含PBS、40 cycle)でPrPres(蛋白質分解酵素抵抗性PrP)の増幅が可能であったが、Obihiro株では同条件では増幅がされなかった。さらに、HpLにマウスPrP遺伝子やハムスターPrPを導入した細胞の細胞ライゼートをPrPC供給源として試験管内増幅を行ったところ、同条件では263K株とchandler株のいずれも増幅がされなかった。これらのことから、プリオン株ごとに条件設定が必要であるとともに、細胞ライゼートを用いた場合、脳ホモジネートの条件とは異なる増幅条件が必要であることが明らかとなった。本研究の結果から、PMCA法によるPrPresの増幅条件はプリオン株やPrPC供給源の性状ごとに最適化する必要があることが明らかになったとともに、動物を用いないプリオン検出系として、広範なプリオン株に適応可能なPMCA条件の構築が必要であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] プリオン病とプリオン不活化法の一般知識 (2010)
  • 著者名/発表者名: 作道章一
  • 雑誌名: 防菌防黴 38 ページ: 149-153
• [雑誌論文] ウイルス不活化の一般知識と滅菌・消毒技術 (2010)
  • 著者名/発表者名: 作道章一
  • 雑誌名: 防菌防黴 38 ページ: 81-88
• [雑誌論文] Structure of the prion protein and its gene: an analysis using bioinformatics and computer simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakudo A, Xue G, Kawashita N, Ano Y, Takagi T, Shintani H, Tanaka Y, Onodera T, Ikuta K
  • 雑誌名: Curr Protein Peptide Sci 11 ページ: 166-179
• [雑誌論文] Oxidative damage to neurons caused by the induction of microglial NADPH oxidase in encephalomyocarditis virus infection (2010)
  • 著者名/発表者名: Ano Y, Sakudo A, Kimata T, Uraki R, Sugiura K, Onodera T
  • 雑誌名: Neurosci Lett 469 ページ: 39-43
• [雑誌論文] Degradation and destabilization of abnormal prion protein using alkaline detergents and proteases (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirata Y, Ito I, Furuta T, Ikuta K, Sakudo A
  • 雑誌名: Int J Mol Med 25 ページ: 267-270
• [雑誌論文] Quantification of PrPC in bovine peripheral tissues: Analysis in wild-type and PrPC-deficient cattle (2009)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi SI, Ano Y, Sakudo A, Yukawa M, Sigiura K, Manabe N, Nakayama H, Onodera T
  • 雑誌名: Mol Med Report 2 ページ: 561-567
• [雑誌論文] Prion protein functions and dysfunction in prion diseases. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakudo A, Ikuta K.
  • 雑誌名: Curr Med Chem. 16 ページ: 380-9
• [雑誌論文] New and emerging approaches to prion diseases. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakudo A
  • 雑誌名: Protein Pept Lett. 16 ページ: 216
• [雑誌論文] Fundamentals of prion diseases and their involvement in the loss of function of cellular prion protein. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakudo A, Ikuta K.
  • 雑誌名: Protein Peptide Lett. 16 ページ: 217-29
• [雑誌論文] Role of cellular prion proteins in the function of macrophages and dendritic cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nitta K, Sakudo A, Masuyama J, Xue G, Sugiura K, Onodera T.
  • 雑誌名: Protein Peptide Lett. 16 ページ: 239-46
• [雑誌論文] Uptake and dynamics of infectious prion protein in the intestine. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ano Y, Sakudo A, Nakayama H, Onodera T.
  • 雑誌名: Protein Peptide Lett. 16 ページ: 247-55
• [雑誌論文] Establishment of a new glial cell line from hippocampus of prion protein gene-deficient mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishimura T, Sakudo A, Xue G, Ikuta K, Yukawa M, Sugiura K, Onodera T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 377 ページ: 1047-50
• [雑誌論文] Species-specific anti-apoptotic activity of cellular prion protein in a mouse PrP-deficient neuronal cell line transfected with mouse, hamster, and bovine Prnp. (2008)
  • 著者名/発表者名: Wu G, Nakajima K, Takeyama N, Yukawa M, Taniuchi Y, Sakudo A, Onodera T.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 446 ページ: 11-15
• [雑誌論文] Coordinate regulation of bovine prion protein gene promoter activity by two Sp1 binding site polymorphisms. (2008)
  • 著者名/発表者名: Xue G, Sakudo A, Kim CK, Onodera T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 372 ページ: 530-535
• [雑誌論文] Distinct immunohistochemical localization in Kuru plaques using novel anti-prion protein antibodies. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa T, Ono F, Tsuchiya K, Sato I, Takeyama N, Ueda S, Zanusso G, Takahashi H, Sata T, Sakudo A, Suguira K, Baj A, Toniolo A, Yoshikawa Y, Onodera T.
  • 雑誌名: Microbiol Immunol. 52 ページ: 25-29
• [雑誌論文] A monoclonal antibody (1D12) defines novel distribution patterns of prion protein (PrP) as granules in nucleus (2008)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa T, Tsuchiya K, Sato I, Takeyama N, Ueda S, Tagawa Y, Kimura KM, Nakamura I, Wu G, Sakudo A, Casalone C, Mazza M, Caramelli M, Takahashi H, Sata T, Sugiura K, Baj A, Toniolo A, Onodera T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 366 ページ: 657-663
• [雑誌論文] Octapeptide repeat region of prion protein (PrP) is required at an early stage for production of abnormal prion protein in PrP-deficient neuronal cell line (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakudo A, Wu G, Onodera T, Ikuta K
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 365 ページ: 164-169
• [雑誌論文] Normal cytochrome c oxidase activity in prion protein gene-deficient mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakudo A, Taniuchi Y, Kobayashi T, Onodera T, Ikuta K
  • 雑誌名: Protein Peptide Lett 15 ページ: 250-254
• [雑誌論文] Cellular prion protein prevents brain damage after encephalomyocarditis virus infection in mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Nasu-Nishimura Y, Taniuchi Y, Nishimura T, Sakudo A, Nakajima K, Ano Y, Sugiura K, Sakaguchi S, Itohara S, Onodera T
  • 雑誌名: Arch Virol 153 ページ: 1007-1012
• [雑誌論文] GPI-anchor-less human prion protein is secreted and glycosylated but lacks SOD activity (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakudo A, Nakamura I, Tsuji S, Ikuta K.
  • 雑誌名: Int J Mol Med 21 ページ: 217-222
• [雑誌論文] PrPSc level and incubation time in a transgenic mouse model expressing Borna disease virus phosphoprotein after intracerebral prion infection (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakudo A, Onodera T, Ikuta K
  • 雑誌名: Neurosci Lett 431 ページ: 81-85
• [学会発表] 正常型プリオン蛋白質の機能解析(プレナリーセッション) (2010)
  • 著者名/発表者名: 作道章一
  • 学会等名: 第149回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] スクレーピー感染マウス脳における酸化ストレス障害 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿野泰久, 作道章一, 梶村佳史, 生田和良, 小野寺節
  • 学会等名: 第147回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 栃木
  • 年月日: 20090402-20090404
• [学会発表] 可視-近赤外分光法のウイルス学領域への利用:インフルエンザ・プリオンを中心に (2009)
  • 著者名/発表者名: 作道章一
  • 学会等名: 第30回日本レーザー医学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] Uptake of amyloid protein in the murine and bovine intestines before and after weaning: a model for the enteric invasion of infectious prion protein (2008)
  • 著者名/発表者名: Ano Y, Nakayama H, Sato Y, Sakudo A, Manabe N, Yukawa M, Onodera T
  • 学会等名: Prion 2008
  • 発表場所: Madrid
  • 年月日: 20081008-20081010
• [学会発表] 可視・近赤外分光法によるマウススクレーピー感染病態解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 作道章一, 阿野泰久, 小林孝徳, 小野寺節, 生田和良
  • 学会等名: 第146回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 20080924-20080926
• [学会発表] DNA damage through oxidative stresses in the prion-infected mouse brain (2008)
  • 著者名/発表者名: Ano Y, Sakudo A, He XJ, Sato Y, Yukawa M, Ikuta K, Yokoyama T, Nakayama H, Onodera T
  • 学会等名: The 14th International Congress of Virology
  • 発表場所: Istanbul
  • 年月日: 20080810-20080815
• [図書] Chapter 9: Slow viral disease, in Molecular detection of Foodborne pathogens (Edited by Liu D) (2009)
  • 著者名/発表者名: Onodera T, Xue G, Sakudo A, Zanusso G, Sugiura K
  • 総ページ数: 111-123
  • 出版者: Taylor and Francis Group