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

点击翻译按钮获取中文摘要

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）。