２型志賀毒素B鎖５量体不安定性要因の分子機構解明と第２世代志賀毒素ワクチン開発

2型志贺毒素B链五聚体不稳定因素的分子机制阐明及第二代志贺毒素疫苗的研制

• 批准号: 21H02367
• 负责人: 新川 武
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02367/
• 关键词: 2型志賀毒素ワクチン開発; 5量体分子安定化; アミノ酸置換; 毒素攻撃; 動物実験; 志賀毒素; ワクチン; 5量体; 分子安定性; 変異体; 豚の浮腫病; 志賀毒素産生性大腸菌; B鎖５量体; ２型志賀毒素; 分子不安定性要因解明

本研究では、第一世代の志賀毒素ワクチンのうち、特に豚の浮腫病ワクチンに引き継続き、第2世代志賀毒素ワクチンを開発する。この第一世代豚浮腫病ワクチンは、Stx2eB鎖と同じく5量体形成するCOMPコイルドコイル分子（「結束分子」）を融合させたStx2eB-COMPである（COMP: Cartilage oligomeric matrixprotein）。このStx2eB-COMPは、分子的に不安定なStx2eB鎖を同じく5量体を形成するCOMPと融合させることで、Stx2eB鎖本来の分子不安定性を克服することを狙ったものである。本研究は、この第一世代ワクチン（Stx2eB-COMP）から一歩さらに進んで、第二世代ワクチンを開発することを目的としているが、その前にまず、Stx2B鎖5量体の不安定性要因を分子レベルで解明する必要がある。したがって、本研究では、Stx2B鎖5量体の（1）不安定性要因を分子レベルで解明し、その知見に基づき、（2）Stx2に対する第二世代ワクチンを開発する。これまで110種類程度のStx2B鎖変異体を構築し、5量体分子安定性を解析した結果、2か所の非常に重要なアミノ酸残基（位置）を特定するに至った。すなわち、これら2か所に位置するアミノ酸を適切なアミノ酸に置換することで、Stx2B鎖5量体の分子安定性が格段向上することを見出した。より具体的には以下の手順で研究を進めた。１．Stx2を用いた毒素攻撃試験系（マウス）を確立した。すなわち、まずStx2e産生性大腸菌（STEC）からStx2e毒素を分離精製した（玉城）。次に、精製Stx2eを用いてマウスの半数致死量を決定した（玉城）。２．タンパク質産生に成功した上述の2つの変異体を含む数種類の変異体を精製し、上記1で確立したマウスの毒素攻撃試験系で各変異体のワクチン機能を検証した（新川）。

This study で は, the first generation の shiga toxin ワ ク チ ン の う ち, に dolphin の edema disease ワ ク チ ン に lead き 継 続 き shiga toxin, 2 generation ワ ク チ ン を open 発 す る. こ の dolphin edema disease first generation ワ ク チ ン は, Stx2eB lock と じ く 5 quantity body form す る COMP コ イ ル ド コ イ ル molecules (" end "を fusion さ せ た Stx2eB - COMP で あ る (COMP: Cartilage oligomeric matrixprotein). こ の Stx2eB - COMP は, molecular に unrest な Stx2eB を lock with じ く を 5 quantity body formation す る COMP と fusion さ せ る こ と で, Stx2eB lock was の molecular labile を overcome す る こ と を previously っ た も の で あ る. は, this study こ の first generation ワ ク チ ン (Stx2eB - COMP) か ら one step さ ら に into ん で, the second generation ワ ク チ ン を open 発 す る こ と を purpose と し て い る が, そ の before に ま ず, Stx2B lock 5 quantity body の unrest in molecular レ を ベ ル で interpret す る necessary が あ る. し た が っ て, this study で は の, Stx2B lock 5 quantity body (1) the unstability in molecular レ を ベ ル で interpret し, そ の knowledge に base づ き, (2) Stx2 に す seaborne る second generation ワ ク チ ン を open 発 す る. こ れ ま で 110 kinds degree の Stx2B lock - variant を build し, 5 quantity body molecular stability analytical し を た results, 2 か の very important な に ア ミ ノ acid residues (location) を specific す る に to っ た. す な わ ち, こ れ に position by 2 か ら す る ア ミ ノ acid を appropriate な ア ミ ノ acid に replacement す る こ と で, Stx2B lock 5 quantity body の molecular stability が lattice period of upward す る こ と を shows し た. The specific に に will be followed by で to study を into めた. Stx2を attacked the experimental system (ウス ウス) を with the toxin of を た to establish <s:1> た. Youdaoplaceholder0, まずStx2e producing escherichia coli (STEC) を らStx2e toxin を isolation and refinement た (yucheng). The subgrade に and refined Stx2eを are determined by the median lethal dose of を て ウス ウス を を (yucheng). 2 タ ン パ ク mass produce に successful し た の above 2 つ の - variant を む count type の - variant を refined し, 1 で establish written し た マ ウ ス の toxin against shock test system で - each variant の ワ ク チ ン function を 検 card し た (sichuan).