JP6573746B1 - 組み換え鳥パラミクソウイルス - Google Patents
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Abstract
Description
(1)前記外来転写単位は、HPAIVのHAタンパク質(外来タンパク質)をコードするヌクレオチドを含み、該ヌクレオチドが、鳥パラミクソウイルスの遺伝子開始配列及び遺伝子終結配列に作動可能に連結している。
(2)前記遺伝子開始配列と前記ヌクレオチドの開始コドンとの間に、鳥パラミクソウイルスの5’非翻訳領域が挿入されている。
(3)前記ヌクレオチドの終止コドンと前記遺伝子終結配列との間に、鳥パラミクソウイルスの3’非翻訳領域が挿入されている。
(4)さらに、前記外来転写単位をコードするマイナス鎖RNAは、鳥パラミクソウイルスの内在性転写単位間にある遺伝子間領域をコードするマイナス鎖RNAに挿入されている。
<1> 鳥パラミクソウイルスをコードするマイナス鎖RNAに、外来転写単位をコードするマイナス鎖RNAが挿入されている、組み換え鳥パラミクソウイルスであって、
前記外来転写単位において、5’側から順に、鳥パラミクソウイルスの遺伝子開始配列と、鳥パラミクソウイルスの5’非翻訳領域と、外来タンパク質をコードするヌクレオチドと、鳥パラミクソウイルスの3’非翻訳領域と、鳥パラミクソウイルスの遺伝子終結配列とが連結しており、かつ、
前記外来転写単位をコードするマイナス鎖RNAが、鳥パラミクソウイルスの内在性転写単位間にある遺伝子間領域をコードするマイナス鎖RNAに挿入されている、組み換え鳥パラミクソウイルス。
<2> 鳥パラミクソウイルス血清型10に由来する、<1>に記載の組み換え鳥パラミクソウイルス。
<3> 前記5’非翻訳領域が、配列番号:1〜6のいずれかに記載のヌクレオチド配列からなる領域であり、前記3’非翻訳領域が、配列番号:7〜12のいずれかに記載のヌクレオチド配列からなる領域である、<1>又は<2>に記載の組み換え鳥パラミクソウイルス。
<4> 前記外来タンパク質が、病原体由来の抗原タンパク質である、<1>〜<3>のうちのいずれか一項に記載の組み換え鳥パラミクソウイルス。
<5> 前記外来タンパク質が、インフルエンザウイルスのヘマグルチニンタンパク質である、<1>〜<4>のうちのいずれか一項に記載の組み換え鳥パラミクソウイルス。
<6> <1>〜<5>のうちのいずれか一項に記載の組み換え鳥パラミクソウイルスを有効成分として含有する、ワクチン用組成物。
<7> 鳥パラミクソウイルスをコードするヌクレオチドに、外来タンパク質をコードするヌクレオチドを挿入するための部位を含むクローニング領域が、挿入されている、組み換え鳥パラミクソウイルスをコードするヌクレオチド構築物であって、
前記クローニング領域において、5’側から順に、鳥パラミクソウイルスの遺伝子開始配列と、鳥パラミクソウイルスの5’非翻訳領域と、前記部位と、鳥パラミクソウイルスの3’非翻訳領域と、鳥パラミクソウイルスの遺伝子終結配列とが連結しており、かつ、
前記クローニング領域が、鳥パラミクソウイルスの内在性転写単位間にある遺伝子間領域をコードするヌクレオチドに挿入されている、ヌクレオチド構築物。
<8> 前記鳥パラミクソウイルスが鳥パラミクソウイルス血清型10である、請求項7に記載のヌクレオチド構築物。
<9> 前記5’非翻訳領域が、配列番号:1〜6のいずれかに記載のヌクレオチド配列からなる領域であり、前記3’非翻訳領域が、配列番号:7〜12のいずれかに記載のヌクレオチド配列からなる領域である、<7>又は<8>に記載のヌクレオチド構築物。
<10> 更に、前記鳥パラミクソウイルスをコードするヌクレオチドの5’末側に、DNA依存性RNAポリメラーゼが認識するプロモーター配列が連結しており、該ヌクレオチドの3’末側に、5’側から順に、リボザイム配列と前記DNA依存性RNAポリメラーゼが認識するターミネーター配列とが連結している、<7>〜<9>のうちのいずれか一項に記載のヌクレオチド構築物。
<11> 外来タンパク質をコードするヌクレオチドが前記部位に挿入されている、<10>に記載のヌクレオチド構築物。
<12> 前記外来タンパク質が、病原体由来の抗原タンパク質である、<11>に記載のヌクレオチド構築物。
<13> 前記外来タンパク質が、インフルエンザウイルスのヘマグルチニンタンパク質である、<11>に記載のヌクレオチド構築物。
<14> <1>〜<5>のうちのいずれか一項に記載の組み換え鳥パラミクソウイルスを製造するための方法であって、
前記DNA依存性RNAポリメラーゼと前記鳥パラミクソウイルスのコアタンパク質とを発現する形質転換細胞に、<11>〜<13>のうちのいずれか一項に記載のヌクレオチド構築物を導入する工程と、
前記組み換え鳥パラミクソウイルスを、前記細胞の培養物から回収する工程とを含む、方法。
<15> 下記(a)〜(e)からなる群から選択される少なくとも一の物質及び使用説明書を含む、<1>〜<5>のうちのいずれか一項に記載の組み換え鳥パラミクソウイルスを製造するためのキット
(a)<10>〜<13>のうちのいずれか一項に記載のヌクレオチド構築物
(b)前記DNA依存性RNAポリメラーゼを発現することができるヌクレオチド構築物
(c)前記鳥パラミクソウイルスのコアタンパク質を発現することができるヌクレオチド構築物
(d)(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のヌクレオチド構築物を導入するための細胞
(e)前記DNA依存性RNAポリメラーゼ及び/又は前記鳥パラミクソウイルスのコアタンパク質とを発現する形質転換細胞。
本発明は、鳥パラミクソウイルスをコードするマイナス鎖RNAに、外来転写単位をコードするマイナス鎖RNAが挿入されている、組み換え鳥パラミクソウイルスであって、
前記外来転写単位において、5’側から順に、鳥パラミクソウイルスの遺伝子開始配列と、鳥パラミクソウイルスの5’非翻訳領域と、外来タンパク質をコードするヌクレオチドと、鳥パラミクソウイルスの3’非翻訳領域と、鳥パラミクソウイルスの遺伝子終結配列とが連結しており、かつ、
前記外来転写単位をコードするマイナス鎖RNAが、鳥パラミクソウイルスの内在性転写単位間にある遺伝子間領域をコードするマイナス鎖RNAに挿入されている、組み換え鳥パラミクソウイルスを、提供する。
後述の実施例に示すとおり、本発明によれば、上述の組み換え鳥パラミクソウイルスが感染した宿主細胞において、該ウイルスがコードする外来タンパク質を高発現させることができる。そのため、外来タンパク質を感染症を引き起こす病原体の抗原タンパク質とすることにより、前記宿主細胞における当該病原体に対するワクチン効果を増強させることができる。
また、本発明は、動物における病原体の感染又は増殖を抑制する方法を提供する。すなわち、本発明の組み換え鳥パラミクソウイルス又は当該ウイルスを有効成分として含有するワクチン組成物を、動物に接種する工程を含む、該動物における病原体の感染又は増殖を抑制する方法をも、本発明は提供する。
本発明は、上述の組み換え鳥パラミクソウイルスの製造において有用な、下記ヌクレオチド構築物をも提供する。
前記クローニング領域において、5’側から順に、鳥パラミクソウイルスの遺伝子開始配列と、鳥パラミクソウイルスの5’非翻訳領域と、前記部位と、鳥パラミクソウイルスの3’非翻訳領域と、鳥パラミクソウイルスの遺伝子終結配列とが連結しており、かつ、
前記クローニング領域が、鳥パラミクソウイルスの内在性転写単位間にある遺伝子間領域をコードするヌクレオチドに挿入されている、ヌクレオチド構築物。
なお、本発明のヌクレオチド構築物において、前記鳥パラミクソウイルスが、ミニゲノムの形態をとる場合には、クローニング領域は、リーダー配列をコードするヌクレオチドとトレーラー配列をコードするヌクレオチドとの間に挿入されていてもよい。
上述のヌクレオチド構築物を用いることによって、以下のようにして、本発明の組み換え鳥パラミクソウイルスを製造することができる。
前記組み換え鳥パラミクソウイルスを、前記細胞の培養物から回収する工程とを含む、方法。
上述のとおり、本発明のヌクレオチド構築物等を用いることによって、組み換え鳥パラミクソウイルスを製造することができる。したがって、本発明は、以下の組み換え鳥パラミクソウイルスを製造するためのキットをも提供する。
(a)本発明のヌクレオチド構築物
(b)前記DNA依存性RNAポリメラーゼを発現することができるヌクレオチド構築物
(c)前記鳥パラミクソウイルスのコアタンパク質を発現することができるヌクレオチド構築物
(d)(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のヌクレオチド構築物を導入するための細胞
(e)前記DNA依存性RNAポリメラーゼ及び/又は前記鳥パラミクソウイルスのコアタンパク質とを発現する形質転換細胞。
APMV−10ゲノムを、RT−PCRにより4つの断片に分けて増幅し、pCR−XL−TOPOベクター(Thermo Fisher Scientific社製)にクローニングした。ニューカッスル病ウイルス(NDV)ゲノムをクローニングしているpNDV/B1プラスミド(Nakaya,T.ら、J Virol 75:11868−11873.2001 参照)のベクター部分(すなわち、pSL1180(アマシャム ファルマシア バイオテック社製))を制限酵素切断部位で切り出し、クローニングしたAPMV−10ゲノムを切り出したベクターにIn−Fusion HDクローニングキット(クロンテック社製)を用いてアッセンブルした。このようにして構築したAPMV−10ゲノムRNA転写プラスミド pAPMV−10の模式図を、図1に示す。また、APMV−10ゲノムを構成する転写単位及びそれら転写単位間の領域(遺伝子間領域)の配列を、上記表2に示す。
ニワトリ初代培養細胞(CEF細胞)に、moi=1(細胞あたり1感染単位のウイルスが感染する量)を接種し、24時間後に細胞をSDS−PAGE用サンプルバッファー(ATTO社製、製品名:EzApply)で溶解して回収した。回収した溶解液を、全自動キャピラリー電気泳動イムノアッセイシステム(製品名:Wes、プロテインシンプル社製)にて泳動し、抗HA2ニワトリモノクローナル抗体及びHRP標識抗ニワトリIgY抗体を用い、抗原タンパク質を検出した。タンパク質量の測定は、Compassソフトウェア(プロテインシンプル社製)を用いて行った。得られた結果を図6及び表4に示す。
10日齢発育鶏卵の漿尿膜腔に100EID50(感染単位)のウイルスを接種し、12、24、36、48時間後に漿尿膜腔液を回収した。回収した漿尿膜腔液の力価は、発育鶏卵を用いて測定した。漿尿膜腔をPBSで10倍階段希釈し、0.2mlずつ各希釈5個の10日齢発育鶏卵の漿尿膜腔に接種した。37℃で48時間培養した後、漿尿膜腔液を回収し、ニワトリ赤血球を用いた赤血球凝集試験によりウイルス増殖の有無を判定した。ウイルス力価の算出は、Reed and Muenchの計算方法により行った。得られた結果を図7に示す。
NDVに対する免疫の付与
先ず、2週齢のニワトリに弱毒NDV B1株を106EID50点眼投与し、2週間後の4週齢時にβプロピオラクトンで不活化したNDV B1株を10000HAU筋肉内投与した。
次に、3週間後の7週齢時に、翼静脈より血液を採取した後、組換えAPMV−10/HAを106EID50点眼投与した。
そして、ワクチン接種2週間後の9週齢時に、翼静脈より血液を採取した後、HPAIV A/chicken/Yamaguchi/7/2004(H5N1)株を106EID50経鼻接種した。2日目及び4日目に、喉頭及び総***腔よりスワブを採取した。10日間症状を観察し、死亡率を算出した。採取したスワブ中に含まれるウイルス力価は、発育鶏卵を用いて算出した。また、採取した血液中の抗体価は、赤血球凝集阻止(HI)試験によって測定した。得られた結果を表5に示す。
血清を55℃で30分間熱処理し、補体を非働化した。PBSで希釈した血清25μLに、8HAに調整したHPAIV A/chicken/Yamaguchi/7/2004(H5N1)株を25μL加え、30分間静置した。PBSに0.55%の割合でニワトリ赤血球を加えた血球浮遊液を50μL加え、45分後に赤血球の凝集の有無を判定した。赤血球の凝集が起こらない血清の最大希釈を、HI抗体価とした。
抗原遺伝子を挿入する部位がP−M間以外でも、NCR挿入によって抗原の発現量が増加するかを調べるため、F−HN転写単位間に抗原遺伝子を挿入した組換えウイルスFHN−HA、FHN−opHA及びFHN−M−NCRを作製した(図8及び表6 参照)。なお、表6において、組み換えウイルスFHN−HA及びFHN−opHAの3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域は、配列番号ではなく、配列そのものを示す。
上述のとおり、本発明によれば、HA遺伝子がコードするタンパク質の発現量を向上できることが明らかになった。そこで次に、外来遺伝子としてHA遺伝子以外の遺伝子(ルシフェラーゼ遺伝子)を用いた場合にも、本発明によれば、当該遺伝子がコードするタンパク質の発現量を向上することができることを、以下に示す方法にて確認した。
ルシフェラーゼ遺伝子がコードするタンパク質発現量における、APMV−10非翻訳領域による向上効果を確認するため、APMV−10のゲノムを模したミニゲノム転写系(ミニゲノム転写プラスミド)を用いた。
図11に示すとおり、前述の各ミニゲノム転写プラスミドと、APMV−10のポリメラーゼ発現プラスミド(pCAGGS−NP、pCAGGS−P及びpCAGGS−L)を、12穴細胞培養プレートに2.8×105/wellで播種したVero細胞に、TransIT(登録商標)−LT1 Reagent(TAKARA社製)を用いてトランスフェクションし、48時間後に培養液を回収した。回収した培養液のルシフェラーゼ活性を、Dual−Luciferase(登録商標) Reporter Assay System(プロメガ社製)を用いて測定した。得られた結果を図12に示す。
<223> コドンが最適化された配列
配列番号:26
<223> 合成コンストラクト
配列番号:29
<223> ルシフェラーゼ遺伝子 合成コンストラクト
配列番号:30
<223> 合成コンストラクト
Claims (13)
- 鳥パラミクソウイルス血清型10をコードするマイナス鎖RNAに、外来転写単位をコードするマイナス鎖RNAが挿入されている、組み換え鳥パラミクソウイルスであって、
前記外来転写単位において、5’側から順に、鳥パラミクソウイルス血清型10の遺伝子開始配列と、鳥パラミクソウイルス血清型10の5’非翻訳領域と、外来タンパク質をコードするヌクレオチドと、鳥パラミクソウイルス血清型10の3’非翻訳領域と、鳥パラミクソウイルス血清型10の遺伝子終結配列とが連結しており、
前記外来転写単位をコードするマイナス鎖RNAが、鳥パラミクソウイルス血清型10の内在性転写単位間にある遺伝子間領域をコードするマイナス鎖RNAに挿入されており、かつ
前記5’非翻訳領域及び前記3’非翻訳領域が、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のNP転写単位由来の非翻訳領域、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のP転写単位由来の非翻訳領域、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のM転写単位由来の非翻訳領域、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のF転写単位由来の非翻訳領域、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のHN転写単位由来の非翻訳領域、又は、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のL転写単位由来の非翻訳領域である、組み換え鳥パラミクソウイルス。 - 前記鳥パラミクソウイルス血清型10のNP転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:1に記載の配列からなる領域及び配列番号:7に記載の配列からなる領域であり、
前記鳥パラミクソウイルス血清型10のP転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:2に記載の配列からなる領域及び配列番号:8に記載の配列からなる領域であり、
前記鳥パラミクソウイルス血清型10のM転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:3に記載の配列からなる領域及び配列番号:9に記載の配列からなる領域であり、
前記鳥パラミクソウイルス血清型10のF転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:4に記載の配列からなる領域及び配列番号:10に記載の配列からなる領域であり、
前記鳥パラミクソウイルス血清型10のHN転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:5に記載の配列からなる領域及び配列番号:11に記載の配列からなる領域であり、
前記鳥パラミクソウイルス血清型10のL転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:6に記載の配列からなる領域及び配列番号:12に記載の配列からなる領域である、請求項1に記載の組み換え鳥パラミクソウイルス。 - 前記外来タンパク質が、病原体由来の抗原タンパク質である、請求項1又は2に記載の組み換え鳥パラミクソウイルス。
- 前記外来タンパク質が、インフルエンザウイルスのヘマグルチニンタンパク質である、請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の組み換え鳥パラミクソウイルス。
- 請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の組み換え鳥パラミクソウイルスを有効成分として含有する、ワクチン用組成物。
- 鳥パラミクソウイルス血清型10をコードするヌクレオチドに、外来タンパク質をコードするヌクレオチドを挿入するための部位を含むクローニング領域が、挿入されている、組み換え鳥パラミクソウイルスをコードするヌクレオチド構築物であって、
前記クローニング領域において、5’側から順に、鳥パラミクソウイルス血清型10の遺伝子開始配列と、鳥パラミクソウイルス血清型10の5’非翻訳領域と、前記部位と、鳥パラミクソウイルス血清型10の3’非翻訳領域と、鳥パラミクソウイルス血清型10の遺伝子終結配列とが連結しており、
前記クローニング領域が、鳥パラミクソウイルス血清型10の内在性転写単位間にある遺伝子間領域をコードするヌクレオチドに挿入されており、かつ
前記5’非翻訳領域及び前記3’非翻訳領域が、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のNP転写単位由来の非翻訳領域、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のP転写単位由来の非翻訳領域、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のM転写単位由来の非翻訳領域、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のF転写単位由来の非翻訳領域、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のHN転写単位由来の非翻訳領域、又は、共に鳥パラミクソウイルス血清型10のL転写単位由来の非翻訳領域である、ヌクレオチド構築物。 - 前記鳥パラミクソウイルス血清型10のNP転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:1に記載の配列からなる領域及び配列番号:7に記載の配列からなる領域であり、
前記鳥パラミクソウイルス血清型10のP転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:2に記載の配列からなる領域及び配列番号:8に記載の配列からなる領域であり、
前記鳥パラミクソウイルス血清型10のM転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:3に記載の配列からなる領域及び配列番号:9に記載の配列からなる領域であり、
前記鳥パラミクソウイルス血清型10のF転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:4に記載の配列からなる領域及び配列番号:10に記載の配列からなる領域であり、
前記鳥パラミクソウイルス血清型10のHN転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:5に記載の配列からなる領域及び配列番号:11に記載の配列からなる領域であり、
前記鳥パラミクソウイルス血清型10のL転写単位由来の3’非翻訳領域及び5’非翻訳領域が、配列番号:6に記載の配列からなる領域及び配列番号:12に記載の配列からなる領域である、請求項6に記載のヌクレオチド構築物。 - 更に、前記鳥パラミクソウイルス血清型10をコードするヌクレオチドの5’末側に、DNA依存性RNAポリメラーゼが認識するプロモーター配列が連結しており、該ヌクレオチドの3’末側に、5’側から順に、リボザイム配列と前記DNA依存性RNAポリメラーゼが認識するターミネーター配列とが連結している、請求項6又は7に記載のヌクレオチド構築物。
- 外来タンパク質をコードするヌクレオチドが前記部位に挿入されている、請求項8に記載のヌクレオチド構築物。
- 前記外来タンパク質が、病原体由来の抗原タンパク質である、請求項9に記載のヌクレオチド構築物。
- 前記外来タンパク質が、インフルエンザウイルスのヘマグルチニンタンパク質である、請求項9に記載のヌクレオチド構築物。
- 請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の組み換え鳥パラミクソウイルスを製造するための方法であって、
前記DNA依存性RNAポリメラーゼと前記鳥パラミクソウイルスのコアタンパク質とを発現する形質転換細胞に、請求項9〜11のうちのいずれか一項に記載のヌクレオチド構築物を導入する工程と、
前記組み換え鳥パラミクソウイルスを、前記細胞の培養物から回収する工程とを含む、方法。 - 下記(a)〜(e)からなる群から選択される少なくとも一の物質及び使用説明書を含む、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の組み換え鳥パラミクソウイルスを製造するためのキット
(a)請求項8〜11のうちのいずれか一項に記載のヌクレオチド構築物
(b)前記DNA依存性RNAポリメラーゼを発現することができるヌクレオチド構築物
(c)前記鳥パラミクソウイルスのコアタンパク質を発現することができるヌクレオチド構築物
(d)(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のヌクレオチド構築物を導入するための細胞
(e)前記DNA依存性RNAポリメラーゼ及び/又は前記鳥パラミクソウイルスのコアタンパク質とを発現する形質転換細胞。
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