糖制御プロモーターを用いた植物培養細胞による有用タンパク質の効率的分泌生産法の確立

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ワクチンなどの有用タンパク質を生産する系として植物培養細胞が考えられる。タンパク質糖鎖の構造改変を念頭に置いた場合には、シロイヌナズナズナが現実的な植物材料である。しかし、シロイヌナズナ培養細胞におけるタンパク質生産法の報告は無い。一方、イネ培養細胞ではアルファ-アミラーゼのプロモーター、シグナルペプチドを用いた培地の糖濃度による分泌生産制御系が知られている。そこで、本研究では1、「シロイヌナズナにおける糖制御プロモーターの利用によるタンパク質の分泌生産法の確立」を試みた。並行して2、「恒常的に働くCaMV35Sプロモーターを用いた生産系の確立」もおこなった。1については、糖欠乏処理をおこなった培養細胞の培地に分泌されるタンパク質を質量分析によりおこない本研究で用いているβガラクトシダーゼが実際に糖欠乏依存的に培地に分泌されている事を確認した。このβガラクトシダーゼのプロモーターとシグナルペプチドに抗体遺伝子(具体的な遺伝子名は特許申請の関係から明記しない)を連結し、培養細胞に導入した。この形質転換培養細胞に糖欠乏処理を行なったが目的の抗体の生産は見られなかった。遺伝子の発現量が充分でなかった可能性が考えられる。一方、2についてはCaMV35Sプロモーターの下流に翻訳効率を上げる非翻訳領域の配列と抗体遺伝子を連結したキメラ遺伝子を培養細胞に導入した。複数の形質転換培養細胞株から目的抗体タンパク質を発現している細胞株をウエスタンブロットにより選抜した。それらの細胞株の液体培養をおこなったところ培地に目的の抗体タンパク質が分泌されており、シロイヌナズナ培養細胞で有用タンパク質の分泌生産に成功したことが確認された。