JP2003116385A - Transgenic plants containing the gene encoding the Japanese encephalitis vaccine - Google Patents
Transgenic plants containing the gene encoding the Japanese encephalitis vaccineInfo
- Publication number
- JP2003116385A JP2003116385A JP2001316859A JP2001316859A JP2003116385A JP 2003116385 A JP2003116385 A JP 2003116385A JP 2001316859 A JP2001316859 A JP 2001316859A JP 2001316859 A JP2001316859 A JP 2001316859A JP 2003116385 A JP2003116385 A JP 2003116385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protein
- gene
- ctb
- japanese encephalitis
- plant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 108
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 229940124726 Japanese encephalitis vaccine Drugs 0.000 title abstract description 15
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 82
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 claims abstract description 54
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 claims abstract description 53
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 34
- 241000710842 Japanese encephalitis virus Species 0.000 claims abstract description 29
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 108010049048 Cholera Toxin Proteins 0.000 claims abstract description 15
- 102000009016 Cholera Toxin Human genes 0.000 claims abstract description 14
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 42
- 101710132601 Capsid protein Proteins 0.000 claims description 11
- 101710094648 Coat protein Proteins 0.000 claims description 11
- 102100021181 Golgi phosphoprotein 3 Human genes 0.000 claims description 11
- 101710125418 Major capsid protein Proteins 0.000 claims description 11
- 101710141454 Nucleoprotein Proteins 0.000 claims description 11
- 101710083689 Probable capsid protein Proteins 0.000 claims description 11
- 229940124868 Japanese encephalitis virus vaccine Drugs 0.000 claims description 4
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 29
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 28
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 description 23
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 20
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 19
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 19
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 16
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 15
- 230000003053 immunization Effects 0.000 description 14
- 238000002649 immunization Methods 0.000 description 14
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 13
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 9
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 9
- 210000002472 endoplasmic reticulum Anatomy 0.000 description 8
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 8
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 7
- 101710204837 Envelope small membrane protein Proteins 0.000 description 7
- 101710145006 Lysis protein Proteins 0.000 description 7
- 108010003533 Viral Envelope Proteins Proteins 0.000 description 7
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 description 7
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 7
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 description 7
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 description 7
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 6
- 206010020649 Hyperkeratosis Diseases 0.000 description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 6
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 6
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 6
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 5
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 5
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 5
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 5
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 5
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 description 4
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 description 4
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 4
- 241000701489 Cauliflower mosaic virus Species 0.000 description 4
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 4
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 4
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 4
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 4
- 239000013600 plasmid vector Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 4
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 3
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 3
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 description 3
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 description 3
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 3
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 3
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 229940028617 conventional vaccine Drugs 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 229940126576 edible vaccine Drugs 0.000 description 3
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 3
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N phenylmethanesulfonyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)CC1=CC=CC=C1 YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 3
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- 108010045123 Blasticidin-S deaminase Proteins 0.000 description 2
- IMXSCCDUAFEIOE-UHFFFAOYSA-N D-Octopin Natural products OC(=O)C(C)NC(C(O)=O)CCCN=C(N)N IMXSCCDUAFEIOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMXSCCDUAFEIOE-RITPCOANSA-N D-octopine Chemical compound [O-]C(=O)[C@@H](C)[NH2+][C@H](C([O-])=O)CCCNC(N)=[NH2+] IMXSCCDUAFEIOE-RITPCOANSA-N 0.000 description 2
- 206010014596 Encephalitis Japanese B Diseases 0.000 description 2
- 241000206602 Eukaryota Species 0.000 description 2
- 108700007698 Genetic Terminator Regions Proteins 0.000 description 2
- 201000005807 Japanese encephalitis Diseases 0.000 description 2
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 2
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 2
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- OJOBTAOGJIWAGB-UHFFFAOYSA-N acetosyringone Chemical compound COC1=CC(C(C)=O)=CC(OC)=C1O OJOBTAOGJIWAGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 101150005152 ctb gene Proteins 0.000 description 2
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 2
- UQLDLKMNUJERMK-UHFFFAOYSA-L di(octadecanoyloxy)lead Chemical compound [Pb+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O UQLDLKMNUJERMK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- KAKKHKRHCKCAGH-UHFFFAOYSA-L disodium;(4-nitrophenyl) phosphate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Na+].[Na+].[O-][N+](=O)C1=CC=C(OP([O-])([O-])=O)C=C1 KAKKHKRHCKCAGH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000018927 edible plant Nutrition 0.000 description 2
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 239000011536 extraction buffer Substances 0.000 description 2
- 229940031551 inactivated vaccine Drugs 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 2
- 210000004347 intestinal mucosa Anatomy 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 2
- 210000003928 nasal cavity Anatomy 0.000 description 2
- 210000002850 nasal mucosa Anatomy 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 108010058731 nopaline synthase Proteins 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 2
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 210000001938 protoplast Anatomy 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 2
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 2
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 2
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 2
- CXNPLSGKWMLZPZ-GIFSMMMISA-N (2r,3r,6s)-3-[[(3s)-3-amino-5-[carbamimidoyl(methyl)amino]pentanoyl]amino]-6-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)-3,6-dihydro-2h-pyran-2-carboxylic acid Chemical compound O1[C@@H](C(O)=O)[C@H](NC(=O)C[C@@H](N)CCN(C)C(N)=N)C=C[C@H]1N1C(=O)N=C(N)C=C1 CXNPLSGKWMLZPZ-GIFSMMMISA-N 0.000 description 1
- FQVLRGLGWNWPSS-BXBUPLCLSA-N (4r,7s,10s,13s,16r)-16-acetamido-13-(1h-imidazol-5-ylmethyl)-10-methyl-6,9,12,15-tetraoxo-7-propan-2-yl-1,2-dithia-5,8,11,14-tetrazacycloheptadecane-4-carboxamide Chemical compound N1C(=O)[C@@H](NC(C)=O)CSSC[C@@H](C(N)=O)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H]1CC1=CN=CN1 FQVLRGLGWNWPSS-BXBUPLCLSA-N 0.000 description 1
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 1
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 1
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 1
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 1
- 101150021974 Adh1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000589155 Agrobacterium tumefaciens Species 0.000 description 1
- 102000007698 Alcohol dehydrogenase Human genes 0.000 description 1
- 108010021809 Alcohol dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 241000219194 Arabidopsis Species 0.000 description 1
- 229930192334 Auxin Natural products 0.000 description 1
- 108010077805 Bacterial Proteins Proteins 0.000 description 1
- 101100317222 Borrelia hermsii vsp3 gene Proteins 0.000 description 1
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 208000001490 Dengue Diseases 0.000 description 1
- 206010012310 Dengue fever Diseases 0.000 description 1
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 1
- YQYJSBFKSSDGFO-UHFFFAOYSA-N Epihygromycin Natural products OC1C(O)C(C(=O)C)OC1OC(C(=C1)O)=CC=C1C=C(C)C(=O)NC1C(O)C(O)C2OCOC2C1O YQYJSBFKSSDGFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001058146 Erium Species 0.000 description 1
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 1
- HSRJKNPTNIJEKV-UHFFFAOYSA-N Guaifenesin Chemical compound COC1=CC=CC=C1OCC(O)CO HSRJKNPTNIJEKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100036738 Guanine nucleotide-binding protein subunit alpha-11 Human genes 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 101100283445 Homo sapiens GNA11 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000748095 Hymenopappus filifolius Species 0.000 description 1
- 238000012218 Kunkel's method Methods 0.000 description 1
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 description 1
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 108010062010 N-Acetylmuramoyl-L-alanine Amidase Proteins 0.000 description 1
- 238000000636 Northern blotting Methods 0.000 description 1
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 1
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 1
- 241000758706 Piperaceae Species 0.000 description 1
- 108010064851 Plant Proteins Proteins 0.000 description 1
- 208000000474 Poliomyelitis Diseases 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 244000061458 Solanum melongena Species 0.000 description 1
- 235000002597 Solanum melongena Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 238000002105 Southern blotting Methods 0.000 description 1
- 108091081024 Start codon Proteins 0.000 description 1
- 108010008038 Synthetic Vaccines Proteins 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 102000044159 Ubiquitin Human genes 0.000 description 1
- 108090000848 Ubiquitin Proteins 0.000 description 1
- 108020000999 Viral RNA Proteins 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 239000002363 auxin Substances 0.000 description 1
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 1
- GINJFDRNADDBIN-FXQIFTODSA-N bilanafos Chemical compound OC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](N)CCP(C)(O)=O GINJFDRNADDBIN-FXQIFTODSA-N 0.000 description 1
- CXNPLSGKWMLZPZ-UHFFFAOYSA-N blasticidin-S Natural products O1C(C(O)=O)C(NC(=O)CC(N)CCN(C)C(N)=N)C=CC1N1C(=O)N=C(N)C=C1 CXNPLSGKWMLZPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZZMGZXNTDTSME-JUZDKLSSSA-M cefotaxime sodium Chemical compound [Na+].N([C@@H]1C(N2C(=C(COC(C)=O)CS[C@@H]21)C([O-])=O)=O)C(=O)\C(=N/OC)C1=CSC(N)=N1 AZZMGZXNTDTSME-JUZDKLSSSA-M 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 229940088530 claforan Drugs 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000000287 crude extract Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- UQHKFADEQIVWID-UHFFFAOYSA-N cytokinin Natural products C1=NC=2C(NCC=C(CO)C)=NC=NC=2N1C1CC(O)C(CO)O1 UQHKFADEQIVWID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004062 cytokinin Substances 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 208000025729 dengue disease Diseases 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 206010014599 encephalitis Diseases 0.000 description 1
- 229960003239 encephalitis vaccine Drugs 0.000 description 1
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 1
- QPJBWNIQKHGLAU-IQZHVAEDSA-N ganglioside GM1 Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](OC[C@H](NC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)[C@H](O)\C=C\CCCCCCCCCCCCC)O[C@H](CO)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@]2(O[C@H]([C@H](NC(C)=O)[C@@H](O)C2)[C@H](O)[C@H](O)CO)C(O)=O)[C@@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O3)O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](CO)O1 QPJBWNIQKHGLAU-IQZHVAEDSA-N 0.000 description 1
- 150000002270 gangliosides Chemical class 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 238000000703 high-speed centrifugation Methods 0.000 description 1
- 108010002685 hygromycin-B kinase Proteins 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 230000001571 immunoadjuvant effect Effects 0.000 description 1
- 230000002163 immunogen Effects 0.000 description 1
- 239000000568 immunological adjuvant Substances 0.000 description 1
- SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N indole-3-acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CC(=O)O)=CNC2=C1 SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 238000007912 intraperitoneal administration Methods 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 description 1
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 description 1
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 201000004792 malaria Diseases 0.000 description 1
- 238000012768 mass vaccination Methods 0.000 description 1
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 1
- 210000002200 mouth mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 239000006870 ms-medium Substances 0.000 description 1
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001322 periplasm Anatomy 0.000 description 1
- 108010082527 phosphinothricin N-acetyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 239000003375 plant hormone Substances 0.000 description 1
- 238000004161 plant tissue culture Methods 0.000 description 1
- 235000021118 plant-derived protein Nutrition 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000002731 protein assay Methods 0.000 description 1
- 238000000751 protein extraction Methods 0.000 description 1
- 235000021075 protein intake Nutrition 0.000 description 1
- 230000012743 protein tagging Effects 0.000 description 1
- 229940126583 recombinant protein vaccine Drugs 0.000 description 1
- 229940124551 recombinant vaccine Drugs 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N rifampicin Chemical compound O([C@](C1=O)(C)O/C=C/[C@@H]([C@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](C)[C@H](O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)\C=C\C=C(C)/C(=O)NC=2C(O)=C3C([O-])=C4C)C)OC)C4=C1C3=C(O)C=2\C=N\N1CC[NH+](C)CC1 JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N 0.000 description 1
- 229960001225 rifampicin Drugs 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000002741 site-directed mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005059 solid analysis Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000033 toxigenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001551 toxigenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 241001478887 unidentified soil bacteria Species 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 108700026220 vif Genes Proteins 0.000 description 1
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 1
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 日本脳炎ワクチンをコードする遺伝子を含む
トランスジェニック植物を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、前記植物によって発現された日本脳
炎ワクチンを提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、粘膜免疫運搬体と日本脳炎ウ
イルス外郭タンパク質(E glycoprotei
n)の融合タンパク質をコードする遺伝子が導入された
トランスジェニック植物を提供する。特に、前記粘膜免
疫運搬体がコレラトキシンB鎖タンパク質(CTB)で
あるトランスジェニック植物、および前記植物がタバコ
であるトランスジェニック植物を提供する。
(57) [Problem] To provide a transgenic plant containing a gene encoding Japanese encephalitis vaccine.
Still another object of the present invention is to provide a Japanese encephalitis vaccine expressed by the plant. The present invention relates to a mucosal immune carrier and a Japanese encephalitis virus outer protein (Eglycoprotei).
A transgenic plant into which a gene encoding the fusion protein of n) has been introduced. In particular, there is provided a transgenic plant wherein the mucosal immune carrier is cholera toxin B chain protein (CTB), and a transgenic plant wherein the plant is tobacco.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、粘膜免疫運搬体と
日本脳炎ウイルス外郭タンパク質(E glycopr
otein)の融合タンパク質をコードする遺伝子が導
入されたトランスジェニック植物に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mucosal immunocarrier and a Japanese encephalitis virus outer coat protein (E glycopr).
The transgenic plant into which the gene encoding the fusion protein of
【0002】[0002]
【従来の技術】発明の背景
日本脳炎ワクチンを含む従来のワクチンは、不活化ワク
チンが主流であり、その接種法に関しては注射器を用い
た接種が最も広く用いられている。現行の日本脳炎ワク
チンは、マウスの脳内にウイルスを接種し、ウイルスが
増殖した頃に脳を取り出してウイルスを分離、精製、不
活化の処理を行う。このようなワクチンは、多くの動物
を犠牲にするという倫理的問題もあるが、コスト的な問
題がさらに深刻である。従来型のワクチンの普及は、先
進諸国においては何ら問題がないが、マラリア、デング
熱、日本脳炎など、多くの感染症の蔓延に悩まされてい
るのは、アジア、アフリカ、中南米諸国の経済途上国が
ほとんどである。BACKGROUND OF THE INVENTION Inactivated vaccines are the mainstream of conventional vaccines including Japanese encephalitis vaccines, and the method of inoculation is most widely used with a syringe. With the current Japanese encephalitis vaccine, the virus is inoculated into the brain of a mouse, and when the virus grows, the brain is removed and the virus is isolated, purified, and inactivated. These vaccines have the ethical problem that many animals are sacrificed, but the cost problem is more serious. Although the spread of conventional vaccines has no problem in developed countries, the epidemics of many infectious diseases such as malaria, dengue fever, and Japanese encephalitis are plagued by economic developing countries in Asia, Africa, and Latin America. Is the most.
【0003】その普及に費用がかかりすぎるという理由
から、経済途上国での集団接種に関して、東南アジアや
アフリカ地域で従来型ワクチンの接種を普及させること
はきわめて困難であり、世界規模での感染症対策が円滑
に行えないというのが現状である。[0003] It is extremely difficult to disseminate conventional vaccines in Southeast Asia and Africa for mass vaccination in economically developing countries because the dissemination of the vaccines is too expensive. The current situation is that it cannot be carried out smoothly.
【0004】遺伝子組換え技術によって作り出された組
換えタンパク質ワクチンの経口および経鼻などの経粘膜
免疫法は、注射器を必要としない易接種型ワクチンであ
り、コスト的にも従来型ワクチンより優れている。また
免疫学的にも同等な効果を得ることが可能である。その
中でも特に、組換え植物を使用した「食べるワクチン」
は、経粘膜ワクチンの究極的な接種法であり、コスト面
できわめて優れている。経済的な問題からワクチンの普
及がきわめて困難であるという世界的な状況を考慮する
と、これからのワクチン開発は、食べるワクチンなどの
植物由来組換えワクチンを含む、様々な経粘膜ワクチン
を重点的に行う必要がある。また、先進諸国には新規産
業としても、国際貢献的立場からも魅力ある分野であ
る。The transmucosal immunization method such as oral and nasal administration of the recombinant protein vaccine produced by the gene recombination technology is an easy inoculation type vaccine that does not require a syringe, and is superior in cost to the conventional type vaccine. There is. It is also possible to obtain the same effect immunologically. Among them, especially, "eating vaccine" using recombinant plants
Is the ultimate vaccination method for transmucosal vaccines and is extremely cost effective. Considering the global situation that the spread of vaccines is extremely difficult due to economic problems, future vaccine development will focus on various transmucosal vaccines, including plant-derived recombinant vaccines such as edible vaccines. There is a need. In addition, it is an attractive field for developed countries as a new industry and from an international contribution standpoint.
【0005】従来技術
日本脳炎ウイルスワクチンとして機能する物質はタンパ
ク質である。日本脳炎ワクチンは感染マウス脳乳剤から
精製された不活化ワクチンであり、皮下注射によって接
種される。感染経路がポリオやインフルエンザのように
腸管や呼吸器の粘膜ではなく、媒介蚊の吸血によって伝
播する日本脳炎では、ワクチンを粘膜から接種するとい
う発想はなかった。しかし鼻腔等から粘膜免疫が可能で
あれば、注射器が不溶となり接種経費を大幅に下げるこ
とが期待される。そこで、日本脳炎ワクチンを鼻腔粘膜
から接種することが試みられた。その結果、鼻腔内接種
法は、従来の接種法と同様のウイルス感染防御効果を誘
導することが可能であった。粘膜投与による日本脳炎ウ
イルス粒子に対して特異的に抗体を誘導するために、経
粘膜免疫組織に特異的親和性を持つコレラトキシンB鎖
(CTB)と日本脳炎ウイルス外郭タンパク質(E g
lycoprotein)(JE)との融合遺伝子を作
製し、その遺伝子を各生物種(細菌、酵母)に導入する
ことにより、融合タンパク質(CTB−JE E gl
ycoprotein)の産生を可能とした。上記日本
脳炎ウイルスワクチンとして利用可能な、CTB−JE
Eglycoproteinの融合タンパク質は、細
菌や酵母、昆虫細胞、等の各種遺伝子発現系において産
生される。それらの発現系から融合タンパク質を抽出
し、経口、経鼻粘膜から投与することによって全身系の
感染防御的免疫を誘導することが可能であった。Prior Art A substance that functions as a Japanese encephalitis virus vaccine is a protein. The Japanese encephalitis vaccine is an inactivated vaccine purified from infected mouse brain emulsion and is given by subcutaneous injection. In Japan's encephalitis, which is transmitted by the blood-sucking of mosquitoes, rather than the mucous membranes of the intestinal tract and respiratory system as in polio and influenza, there was no idea to inject the vaccine from the mucous membrane. However, if mucosal immunity is possible from the nasal cavity, it is expected that the syringe will become insoluble and the vaccination cost will be greatly reduced. Therefore, it was attempted to inject the Japanese encephalitis vaccine from the nasal mucosa. As a result, the intranasal inoculation method was able to induce the same virus infection protective effect as the conventional inoculation method. In order to specifically induce antibodies to Japanese encephalitis virus particles by mucosal administration, cholera toxin B chain (CTB) and Japanese encephalitis virus envelope protein (E g) having specific affinity for transmucosal immune system
The fusion protein (CTB-JE Egl) was prepared by producing a fusion gene with lycoprotein (JE) and introducing the gene into each species (bacteria, yeast).
Ycoprotein). CTB-JE that can be used as the Japanese encephalitis virus vaccine
The fusion protein of Eglycoprotein is produced in various gene expression systems such as bacteria, yeast, insect cells and the like. It was possible to induce systemic defense immunity by extracting the fusion protein from these expression systems and administering it by oral or nasal mucosa.
【0006】また、従来、皮下注射によって接種される
場合、夾雑物が含まれているとその夾雑物に対する免疫
応答が誘導される可能性があったが、経口投与によって
経粘膜投与される場合、夾雑物による免疫応答は誘導さ
れずに、粘膜を介して吸収結合されるタンパク質のみに
免疫応答が誘導可能であった。[0006] Conventionally, when inoculated by subcutaneous injection, the inclusion of contaminants may induce an immune response to the contaminants, but when administered orally, it is transmucosally administered. The immune response was not induced by the contaminants, but the immune response could be induced only by the protein that was absorbed and bound through the mucosa.
【0007】特に、植物ワクチンの場合、食用の植物に
遺伝子発現させることにより、直接腸管粘膜を介して免
疫することが可能である。上記の構成およびその粘膜免
疫投与法は、ヒト、家畜動物を含む脊椎動物全般に応用
できるものであり、「食べるワクチン」としての利用が
期待されている。そこで、経粘膜日本脳炎ワクチンとし
て、上記遺伝子の導入されたトランスジェニック植物の
作製が望まれていた。Particularly, in the case of a plant vaccine, it is possible to directly immunize through an intestinal mucosa by expressing a gene in an edible plant. The above-mentioned constitution and its mucosal immunization administration method can be applied to all vertebrates including humans and domestic animals, and is expected to be used as an "edible vaccine". Therefore, as a transmucosal Japanese encephalitis vaccine, the production of transgenic plants into which the above genes have been introduced has been desired.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために、本発明は、日本脳炎ワクチン(粘膜免疫運
搬体と日本脳炎ウイルス外郭タンパク質(E glyc
oprotein)の融合タンパク質)をコードする遺
伝子が導入されたトランスジェニック植物を提供するこ
とを目的とする。In order to solve such problems, the present invention provides a Japanese encephalitis vaccine (mucosal immune carrier and Japanese encephalitis virus outer protein (E glyc).
It is an object of the present invention to provide a transgenic plant into which a gene encoding a fusion protein (of protein) has been introduced.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を行った結果、粘膜免疫運搬体
(コレラトキシンB鎖タンパク質(CTB))と日本脳
炎ウイルス外郭タンパク質(E glycoprote
in)との融合タンパク質が、日本脳炎ワクチンとして
機能することを見出し、かつ前記タンパク質を発現する
トランスジェニック植物を作製することに成功し、本発
明を完成するに至った。[Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the mucosal immune carrier (cholera toxin B chain protein (CTB)) and the Japanese encephalitis virus envelope protein (E). glycoprote
It was found that the fusion protein with (in) functions as a Japanese encephalitis vaccine, and succeeded in producing a transgenic plant expressing the protein, thus completing the present invention.
【0010】すなわち、本発明は、粘膜免疫運搬体と日
本脳炎ウイルス外郭タンパク質(Eglycoprot
ein)の融合タンパク質をコードする遺伝子を含むト
ランスジェニック植物を提供する。That is, the present invention relates to a mucosal immune carrier and a Japanese encephalitis virus outer coat protein (Eglycoprot).
ein) transgenic plants containing a gene encoding a fusion protein.
【0011】本発明は、さらに前記粘膜免疫運搬体がコ
レラトキシンB鎖タンパク質(CTB)である、前記ト
ランスジェニック植物、および前記日本脳炎ウイルス外
郭タンパク質が、Eglycoproteinである、
請求項1または2に記載のトランスジェニック植物を提
供する。In the present invention, the mucosal immunocarrier is a cholera toxin B chain protein (CTB), and the Japanese encephalitis virus envelope protein is Eglycoprotein.
A transgenic plant according to claim 1 or 2 is provided.
【0012】より好ましくは、本発明は、pBI121
−CTB−JEが導入されたトランスジェニック植物を
提供する。[0012] More preferably, the present invention provides pBI121.
-Providing a transgenic plant into which CTB-JE has been introduced.
【0013】また、本発明は前記植物がタバコである、
前記トランスジェニック植物を提供する。In the present invention, the plant is tobacco.
Provided is the transgenic plant.
【0014】さらに、本発明は、日本脳炎ワクチンとし
て使用するための、前記トランスジェニック植物を提供
する。.以下本発明を詳細に説明する。The present invention further provides the transgenic plant for use as a Japanese encephalitis vaccine. . The present invention will be described in detail below.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明のトランスジェニック植物
には、粘膜免疫運搬体と日本脳炎ウイルス外郭タンパク
質(JEV)との融合タンパク質をコードする遺伝子が
導入される。前記融合タンパク質は、粘膜免疫運搬体と
日本脳炎ウイルス外郭タンパク質が、インフレームとな
るように連結されたタンパク質である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A gene encoding a fusion protein of a mucosal immunocarrier and a Japanese encephalitis virus outer coat protein (JEV) is introduced into the transgenic plant of the present invention. The fusion protein is a protein in which the mucosal immunocarrier and the Japanese encephalitis virus outer coat protein are linked so as to be in frame.
【0016】ここで、「粘膜免疫運搬体」とは、粘膜組
織に特異的親和性を有するタンパク質をいう。前記粘膜
免疫運搬体は、たとえばコレラトキシンB鎖タンパク
質、毒素原性大腸菌(LTB)、サルモネラ菌もしくは
乳酸菌等の細菌、ウイルス、病原体、またはその他に由
来する、粘膜細胞表面に親和性を有するタンパク質を使
用することができる。本発明の一つの態様において、前
記粘膜免疫運搬体は、好ましくはコレラトキシンB鎖タ
ンパク質(CTB)である。The term "mucosal immunocarrier" as used herein means a protein having a specific affinity for mucosal tissues. As the mucosal immunocarrier, for example, a cholera toxin B chain protein, a toxinogenic Escherichia coli (LTB), a bacterium such as Salmonella or lactic acid bacterium, a virus, a pathogen, or a protein having an affinity for the mucosal cell surface is used. can do. In one aspect of the invention, the mucosal immunocarrier is preferably cholera toxin B chain protein (CTB).
【0017】本発明の一つの態様において、前記日本脳
炎ウイルス外郭タンパク質は、日本脳炎ウイルスのタン
パク質であって、好ましくは、外郭に含まれるEgly
coproteinである。In one embodiment of the present invention, the Japanese encephalitis virus outer coat protein is a protein of Japanese encephalitis virus, preferably Egly contained in the outer coat.
It is a coprotein.
【0018】前記融合タンパク質をコードする遺伝子の
取得方法は特に限定されないが、前記DNAは、たとえ
ば以下のように作製することができる。The method for obtaining the gene encoding the fusion protein is not particularly limited, but the DNA can be prepared, for example, as follows.
【0019】CTB、および日本脳炎ウイルス外郭タン
パク質JEV(Eglycoprotein)をコード
するcDNA配列は既知であるので、その配列を基にし
てプライマーを設計し、通常のPCR法を使用して、又
は化学合成によって、あるいは該塩基配列を有するDN
A断片をプローブとしてハイブリダイズさせることによ
り、本発明の遺伝子を得ることができる。Since the cDNA sequences encoding CTB and the Japanese encephalitis virus outer coat protein JEV (Eglycoprotein) are known, primers are designed based on the sequences and the primers are designed based on the sequences, using a usual PCR method, or by chemical synthesis. , Or DN having the base sequence
By hybridizing with the A fragment as a probe, the gene of the present invention can be obtained.
【0020】前記プライマーは、C’末端側にEタンパ
ク遺伝子を融合可能な配列を含んでいてもよい。また、
N’端側には真核生物での発現効率を高めるためのKo
zac配列、C’端側のBamHIまたはSpeIサイ
トにインフレームで外来遺伝子を融合可能にする配列を
含むプライマーを設計してもよい。The primer may contain a sequence capable of fusing the E protein gene at the C'terminal side. Also,
Ko for increasing expression efficiency in eukaryotes on the N'-terminal side
A primer containing a zac sequence, a sequence enabling fusion of an exogenous gene in frame with the BamHI or SpeI site at the C ′ end may be designed.
【0021】具体的には、前記融合タンパク質のうち、
コレラトキシンB鎖由来タンパク質をコードするDNA
の取得法としては、たとえば、以下の反応条件、テンプ
レート、およびプライマーを使用してPCRを行うこと
によって増幅できる;
テンプレート:プラスミドpM2、
N−terminal primer:
5’−GCGCCATGGTTAAATTAAAATT
TGGTGTT−3’(配列番号1)
C−terminal primer:
5’−CGCGAGCTCTTAAAGTTCATCC
TTTTCGGATCCTGGACTAGTAGGGG
TACCGGGCCCGGGTCCATTTGCCAT
ACTAATTGCGGCAATCGC−3’(配列番
号2)
PCR条件:94℃において3分の後、94℃において
45秒、55℃において1分、72℃において1分を3
0サイクル、次に72℃において10分。Specifically, among the above fusion proteins,
DNA encoding cholera toxin B chain-derived protein
Can be amplified by performing PCR using the following reaction conditions, template and primer; template: plasmid pM2, N-terminal primer: 5′-GCCGCCATGGTTAAAATTAAAATT.
TGGTGTT-3 '(SEQ ID NO: 1) C-terminal primer: 5'-CGCGAGCTCTTAAAGTTCATCC
TTTTCGGATCTCTGGACTAGTAGGGG
TACGGGGCCCGGGTCCATTTGCCAT
ACTAATTGCGGCAATCGC-3 ′ (SEQ ID NO: 2) PCR conditions: 3 minutes at 94 ° C., then 45 seconds at 94 ° C., 1 minute at 55 ° C., 1 minute at 72 ° C. 3
0 cycles, then 10 minutes at 72 ° C.
【0022】また、日本脳炎ウイルスのRNAゲノムを
テンプレートとしたRT−PCR法によって、日本脳炎
ウイルス外郭タンパク質(Eglycoprotei
n)を増幅すればよい。設計したプライマーは、その塩
基配列に従って化学合成することができる。PCRは常
法に従って行うことができる。たとえば、以下の反応条
件、テンプレート、およびプライマーを使用してPCR
を行うことによって増幅できる;
N−terminal primer:
5’−GCGGGATCCACCTATGGCATGT
GCACA−3’(配列番号3)
C−terminal primer:
(C1)
5’−GCGACTAGTTCCGAAGGGGGGT
TCCAT−3’(配列番号4)
(C2)
5’−GCGACTAGTAGCTTTATGCCAA
TGGTG−3’(配列番号5)
(C3)5’−GCGACTAGTCCCTTGTGT
GATCCAAGA−3’(配列番号6)
94℃において3分の後、94℃において1分、55℃
において1分、72℃において1分を30サイクル、次
に72℃において10分。Further, by the RT-PCR method using the RNA genome of Japanese encephalitis virus as a template, the Japanese encephalitis virus outer coat protein (Eglycoprotei) was detected.
n) may be amplified. The designed primer can be chemically synthesized according to its base sequence. PCR can be performed according to a conventional method. For example, PCR using the following reaction conditions, templates, and primers
N-terminal primer: 5'-GCGGGATCCCACTATGGCATGT
GCACA-3 ′ (SEQ ID NO: 3) C-terminal primer: (C1) 5′-GCGACATTAGTTCCGAAGGGGGGT
TCCAT-3 ′ (SEQ ID NO: 4) (C2) 5′-GCGACTAGTAGCTTTATGCCAA
TGGTG-3 '(SEQ ID NO: 5) (C3) 5'-GCGACTAGTCCCTTTGTGT
GATCCAAGA-3 ′ (SEQ ID NO: 6) After 3 minutes at 94 ° C., 1 minute at 94 ° C., 55 ° C.
1 minute at 30 ° C. for 1 minute at 72 ° C., then 10 minutes at 72 ° C.
【0023】増幅された配列は、たとえば制限酵素で切
断した後に、市販のプラスミドにクローニングすること
ができる。このプラスミドを公知の方法(例えば、J.
sambrook et al., Molecula
r Cloning, 2nd Ed., Cold
Spring Harbour Laboratory
Press, pp.1.21−1.52)に従って
単離精製する。そして、サンガー法やマクサム・ギルバ
ート法等の公知の方法、および自動塩基配列決定装置
(ABI DNA sequencer 310)用い
て塩基配列を決定できる。The amplified sequence can be cloned into a commercially available plasmid after being cleaved with a restriction enzyme, for example. This plasmid was prepared by a known method (for example, J.
sambrook et al. , Molecula
r Cloning, 2nd Ed. , Cold
Spring Harbour Laboratory
Press, pp. Isolate and purify according to 1.21-1.52). Then, the base sequence can be determined using a known method such as the Sanger method or the Maxam-Gilbert method, or an automatic base sequence determination device (ABI DNA sequencer 310).
【0024】前記融合タンパク質は、免疫誘導活性を有
する限り、当該アミノ酸配列において少なくとも1個の
アミノ酸に欠失、置換、付加等の変異が生じてもよい。
上記のような変異は、例えば、融合タンパク質のアミノ
酸配列の少なくとも1個、好ましくは1〜50個程度、
さらに好ましくは1〜20個のアミノ酸が欠失してもよ
く、又は、融合タンパク質のアミノ酸配列に少なくとも
1個、好ましくは1〜50個程度、さらに好ましくは1
〜20個のアミノ酸が付加してもよく、あるいは、融合
タンパク質のアミノ酸配列の少なくとも1個、好ましく
は1〜50個程度、さらに好ましくは1〜20個のアミ
ノ酸が他のアミノ酸に置換してもよい。免疫誘導活性を
有している限り、より短い、またはより長いペプチド配
列をコードしてもよい。遺伝子に変異を導入するには、
Kunkel法や Gappedduplex法等の公
知の手法又はこれに準ずる方法により、例えば部位特異
的突然変異誘発法を利用した変異導入用キットなどを用
いて行うことができる。The fusion protein may have a mutation such as deletion, substitution, addition or the like in at least one amino acid in the amino acid sequence as long as it has an immune inducing activity.
The mutation as described above is, for example, at least one, preferably about 1 to 50, of the amino acid sequence of the fusion protein,
More preferably, 1 to 20 amino acids may be deleted, or at least 1, preferably about 1 to 50, more preferably 1 in the amino acid sequence of the fusion protein.
˜20 amino acids may be added, or at least one, preferably about 1 to 50, more preferably 1 to 20 amino acids in the amino acid sequence of the fusion protein may be replaced with another amino acid. Good. Shorter or longer peptide sequences may be encoded so long as they have immunogenic activity. To introduce a mutation into a gene,
It can be carried out by a known method such as the Kunkel method or the Gapped duplex method or a method analogous thereto, for example, using a mutation introduction kit utilizing the site-directed mutagenesis method.
【0025】なお、免疫誘導活性とは、前記融合ンパク
質を投与された動物が、前記融合タンパク質を異物とし
て認識し、前記融合タンパク質に対する抗体を体内に生
産し、かつ該抗体が前記融合タンパク質の活性部分に作
用して日本脳炎ウイルスの活性を阻害する活性である。The immunity-inducing activity means that an animal administered with the fusion protein recognizes the fusion protein as a foreign substance, produces an antibody against the fusion protein in the body, and the antibody produces the fusion protein. It is an activity that acts on the active portion and inhibits the activity of Japanese encephalitis virus.
【0026】次に、粘膜免疫運搬体と日本脳炎ウイルス
外郭タンパク質(E glycoprotein)との
融合タンパク質をコードする遺伝子を含むベクターを作
製する方法について説明する。Next, a method for producing a vector containing a gene encoding a fusion protein of a mucosal immunocarrier and a Japanese encephalitis virus outer coat protein (E glycoprotein) will be described.
【0027】植物導入用組換えベクターの作製及びアグ
ロバクテリウムの形質転換植物導入用組換えベクター
は、上述のように得られたDNAを、そのまま、または
所望により適当な制限酵素で消化し、あるいは、適切な
リンカーを連結して構築することができる。DNAを挿
入するためのベクターとして、pBI101、pBI1
21、pGA482等のバイナリーベクターやpLGV
23Neo、pNCAT、pMON200などの中間ベ
クターが挙げられるが、これらのベクターに限定されな
い。Preparation of Recombinant Vector for Plant Introduction and Transformation of Agrobacterium In the recombinant vector for plant introduction, the DNA obtained as described above is directly or, if desired, digested with an appropriate restriction enzyme, or , Can be constructed by linking a suitable linker. As a vector for inserting DNA, pBI101, pBI1
21, binary vectors such as pGA482 and pLGV
Examples include intermediate vectors such as 23Neo, pNCAT, and pMON200, but are not limited to these vectors.
【0028】前記融合タンパク質をコードする遺伝子
は、その遺伝子の機能が発揮されるようにベクターに組
み込まれることが必要である特に植物体内で、外来遺伝
子などを発現させるためには、構造遺伝子の前後に、そ
れぞれ植物用のプロモーターとターミネーターを配置さ
せる必要がある。本発明で利用可能なプロモーターとし
ては、例えばカリフラワーモザイクウイルス(CaM
V)由来の35S転写物[Jefferson, R.
A. et al.: The EMBO J 6:3
901−3907(1987)]、トウモロコシのユビ
キチン[Christensen, A.H. et
al.:Plant Mol. Biol.18:67
5−689(1992)]、ノパリン合成酵素(NO
S)遺伝子、オクトピン(OCT)合成酵素遺伝子、イ
ネのアクチン(Act1)遺伝子等のプロモーターが挙
げられ、ターミネーター配列としては、例えばカリフラ
ワーモザイクウイルス由来やノパリン合成酵素遺伝子由
来のターミネーター等が挙げられる。但し、植物体内で
機能することが知られているプロモーターやターミネー
ターであれば、これらのものに限定されない。The gene encoding the above fusion protein needs to be incorporated into a vector so that the function of the gene is exerted. In particular, in order to express a foreign gene in a plant, the gene before and after the structural gene is used. It is necessary to arrange a promoter and a terminator for the plant respectively. Examples of promoters that can be used in the present invention include cauliflower mosaic virus (CaM
V) -derived 35S transcript [Jefferson, R. et al.
A. et al. : The EMBO J 6: 3
901-3907 (1987)], ubiquitin of corn [Christensen, A .; H. et
al. : Plant Mol. Biol. 18:67
5-689 (1992)], nopaline synthase (NO
S) gene, octopine (OCT) synthase gene, rice actin (Act1) gene, and other promoters, and examples of the terminator sequence include cauliflower mosaic virus-derived and nopaline synthase gene-derived terminators. However, the promoter and terminator are not limited to these as long as they are known to function in a plant.
【0029】また、必要に応じてプロモーター配列と前
記DNAとの間に、遺伝子の発現を増強させる機能を持
つイントロン配列、例えばトウモロコシのアルコールデ
ヒドロゲナーゼ(Adh1)のイントロン[Genes
& Development1:1183−1200
(1987)]を導入することができる。さらに、効率
的に目的の形質転換細胞を選択するために、有効な選択
マーカー遺伝子を併用してもよい。その際に使用する選
択マーカーとしては、抗生物質ハイグロマイシンに対す
る抵抗性を植物に付与するハイグロマイシンホスホトラ
ンスフェラーゼ(htp)遺伝子、ビアラホス(bia
laphos)に対する抵抗性を付与するホスフィノス
リシンアセチルトランスフェラーゼ(bar)遺伝子、
ブラストサイジンSに対する抵抗性を付与するブラスト
サイジンSデアミナーゼ(BSD)遺伝子などが挙げら
れる。In addition, if necessary, an intron sequence having a function of enhancing the gene expression, such as a maize alcohol dehydrogenase (Adh1) intron [Genes], may be present between the promoter sequence and the DNA.
& Development1: 1183-1200
(1987)] can be introduced. Furthermore, an effective selectable marker gene may be used in combination in order to efficiently select a target transformed cell. As a selectable marker used at that time, bialaphos (bia), a hygromycin phosphotransferase (http) gene that imparts resistance to the antibiotic hygromycin to plants
a phosphinothricin acetyltransferase (bar) gene that confers resistance to laphos),
Examples include the blasticidin S deaminase (BSD) gene that imparts resistance to blasticidin S.
【0030】また、CTBと融合遺伝子の分子間摩擦を
最小限にとどめるため、CTBと融合遺伝子の間にはヒ
ンジ領域を挿入してもよい。ヒンジ領域は、たとえば、
GPGPを1単位としてシングル、ダブル、トリプルと
タンデムに3種構築することができる。その際、ヒンジ
領域のコドンは植物種では比較的使用頻度の低いものを
使用し、タンパク翻訳の際リボゾームが一時停止あるい
は減速するようにすればよい。A hinge region may be inserted between CTB and the fusion gene in order to minimize intermolecular friction between CTB and the fusion gene. The hinge area is, for example,
With GPGP as one unit, three types can be constructed in single, double, triple and tandem. At that time, codons in the hinge region may be used with relatively low frequencies in plant species so that the ribosome is temporarily stopped or slowed down during protein translation.
【0031】さらに、植物細胞の小胞体内で組換えタン
パク質が効率よく蓄積し、融合タンパク質が5量体を形
成しやすくするために、小胞体残留シグナル(SEKD
EL)を融合タンパク質のC’端側に挿入してもよい。
その際、SEKDELはコドン頻度の最も高いものを使
用し、その後ろにストップコドンTGAを挿入すればよ
い。Furthermore, in order to facilitate the efficient accumulation of the recombinant protein in the endoplasmic reticulum of plant cells and the fusion protein to form a pentamer, the endoplasmic reticulum retention signal (SEKD
EL) may be inserted at the C ′ end of the fusion protein.
At this time, SEKDEL should be the one with the highest codon frequency, and the stop codon TGA should be inserted after that.
【0032】所望により、さらにエンハンサーなどのシ
スエレメント、スプライシングシグナル、ポリA付加シ
グナル、リボソーム結合配列(SD配列)などを含有す
るものを連結することができる。If desired, those containing a cis element such as an enhancer, a splicing signal, a poly A addition signal, a ribosome binding sequence (SD sequence) and the like can be ligated.
【0033】融合タンパク質をコードする遺伝子をバイ
ナリーベクターに挿入するには、まず、精製されたDN
Aを適当な制限酵素で切断し、適当なベクター DNA
の制限酵素部位又はマルチクローニングサイトに挿入し
てベクターにライゲーションする方法などが採用され
る。To insert the gene encoding the fusion protein into the binary vector, first, purified DN
A vector is cleaved with an appropriate restriction enzyme to obtain an appropriate vector DNA.
The method of inserting into the restriction enzyme site or the multi-cloning site and ligating to the vector is adopted.
【0034】前記組換えベクターの例として、たとえ
ば、前記融合タンパク質をコードする遺伝子をpBI1
21ベクターに挿入すればよい。As an example of the above-mentioned recombinant vector, for example, a gene encoding the above fusion protein is added to pBI1.
21 vector.
【0035】まず、pBI系植物発現ベクターの下流
に、CTB領域をコードする遺伝子を含む発現ベクター
を構築する(図3、4)。このようなベクターに、JE
V cDNAのEタンパク質領域を挿入し、JEV/C
TB融合タンパク質を発現可能なベクターを構築する
(図5)。First, an expression vector containing a gene encoding the CTB region is constructed downstream of the pBI plant expression vector (FIGS. 3 and 4). In such a vector, JE
Insert the E protein region of VcDNA and use JEV / C
A vector capable of expressing the TB fusion protein is constructed (Fig. 5).
【0036】たとえば、前記のように構築されたCTB
遺伝子を含む融合遺伝子をCTBh 1−3SEKDEL
として、プラスミドベクターpIBT210.1内のカ
リフラワーモザイクウイルス35Sプロモーターの下流
に挿入して、pIBT210.1−CTBh1−3SE
KDELを作製する(図3)。For example, a CTB constructed as described above
The fusion gene containing the gene is CTBh 1-3SEKDEL
The plasmid vector pIBT210.1.
Downstream of the reflower mosaic virus 35S promoter
Inserted into pIBT210.1-CTBh1-3SE
Make KDEL (FIG. 3).
【0037】次にこのプラスミドベクターからCTBh
1−3SEKDEL発現カセットを持つT−DNA領域
全体をHindIII−EcoRIで切り出し、植物発
現ベクターpBI121のHindIII−EcoRI
フラグメントと入れ換えてpBI121−CTBh
1−3SEKDELを作製する(図4)。この植物発現
ベクターは、CTBの下流にBamHIおよびSpeI
サイトを有し、これらの制限酵素サイトに外来遺伝子を
挿入するとCTBとインフレームになり、CTB融合タ
ンパク質を産生できる。Next, from this plasmid vector, CTBh
1-3 The entire T-DNA region having the SEKDEL expression cassette was excised with HindIII-EcoRI, and HindIII-EcoRI of the plant expression vector pBI121 was excised.
Replace with fragment pBI121-CTBh
1-3 SEKDEL is prepared (FIG. 4). This plant expression vector contains BamHI and SpeI downstream of CTB.
When the site has a site and a foreign gene is inserted into these restriction enzyme sites, it becomes in-frame with CTB, and a CTB fusion protein can be produced.
【0038】上記pBI121−CTBh1−3SEK
DELのBamHI−SpeIサイトにJEVEgly
coproteinの全長を挿入して、CTB−JEV
E融合遺伝子を構築する(pBI121−CTB−J
E)(図5)。上記のようにDNA sequence
rを使用して、融合遺伝子の前塩基配列を確認し、CT
BとJEVE遺伝子がインフレームであることを確認す
る。The above-mentioned pBI121-CTBh 1-3 SEK
JEVEgly on the BamHI-SpeI site of DEL
CTB-JEV by inserting the full length of coprotein
Construct E fusion gene (pBI121-CTB-J
E) (Fig. 5). As described above, DNA sequence
Confirm the pre-base sequence of the fusion gene using r
Confirm that the B and JEVE genes are in frame.
【0039】次に、前記融合タンパク質をコードする遺
伝子を導入したトランスジェニック植物を作製する方法
について説明する。Next, a method for producing a transgenic plant into which a gene encoding the above fusion protein has been introduced will be described.
【0040】本発明において、植物とは、植物培養細
胞、栽培植物の植物体、植物の器官(例えば葉、花弁、
茎、根、根茎、種子等)、または組織(例えば表皮、師
部、柔組織、木部、維管束等)のいずれをも意味するも
のである。ここで使用する植物種としては、特に制限は
ないが、イネ、ムギ、タバコ、トマト、シロイヌナズナ
など様々な植物が挙げられる。好ましくは、トマト、ナ
ス、ピーマン、タバコ等のナス科植物である。さらに好
ましくはタバコがあげられる。In the present invention, a plant means a cultured cell of a plant, a plant of a cultivated plant, an organ of a plant (for example, leaves, petals,
Stalk, root, rhizome, seed, etc.) or tissue (eg, epidermis, phloem, parenchyma, xylem, vascular bundle, etc.). The plant species used here is not particularly limited, but various plants such as rice, wheat, tobacco, tomato, and Arabidopsis can be mentioned. Preferred are solanaceous plants such as tomato, eggplant, peppers and tobacco. More preferably, tobacco is used.
【0041】本発明において遺伝子が導入される植物の
形態としては、植物体に再生可能なあらゆる種類の形態
の植物細胞が含まれる。例えば、培養細胞、プロトプラ
スト、苗条原基、多芽体、毛状根、カルスが挙げられる
が、これらに制限されない。本発明における植物細胞に
は、植物体中の細胞も含まれる。The morphology of the plant into which the gene is introduced in the present invention includes all kinds of plant cells that can be regenerated into a plant. Examples include, but are not limited to, cultured cells, protoplasts, shoot primordia, multiple shoots, hairy roots, and callus. The plant cells in the present invention also include cells in plants.
【0042】前記融合タンパク質をコードする遺伝子に
よる植物の形質転換は、当技術分野における技術者に公
知の種々の方法を用いて導入することが可能である。前
記遺伝子を含むベクターをアグロバクテリウムのバイナ
リーベクター法、パーティクルガン法、またはポリエチ
レングリコール法などで植物宿主に導入することにより
行うことができる。あるいはプロトプラストにエレクト
ロポレーション法で導入して形質転換することもでき
る。The transformation of plants with the gene encoding the above fusion protein can be introduced using various methods known to those skilled in the art. It can be carried out by introducing a vector containing the gene into a plant host by the Agrobacterium binary vector method, particle gun method, polyethylene glycol method, or the like. Alternatively, it can be transformed by introducing it into protoplasts by electroporation.
【0043】パーティクルガン法による直接遺伝子導入
は、選択マーカー遺伝子を含むベクターと前記遺伝子を
含むベクターとを混合して、同時に植物の細胞に撃ち込
むコトランスフォーメーション(co−transfo
rmation)法により行うことができる。形質転換
の結果得られるシュート、毛状根などは、細胞培養、組
織培養または器官培養に用いることが可能であり、また
従来知られている植物組織培養法を用い、適当な濃度の
植物ホルモンの投与などにより植物体に再生させること
ができる。Direct gene transfer by the particle gun method is a co-transformation in which a vector containing a selectable marker gene and a vector containing the gene are mixed and simultaneously shot into plant cells.
Ration) method. The shoots, hairy roots, etc. obtained as a result of transformation can be used for cell culture, tissue culture or organ culture, and using conventionally known plant tissue culture methods, The plant can be regenerated by administration or the like.
【0044】アグロバクテリウムのバイナリーベクター
法を用いる場合、上記のバイナリーベクターの境界配列
(LB,RB)間に、目的遺伝子を挿入し、この組換え
ベクターを大腸菌中で増幅する。次いで、増幅した組換
えベクターをアグロバクテリウム・チュメファシエンス
LBA4404、EHA101、C58C1RifR等
に導入し、これを植物への形質導入用に用いる。When the Agrobacterium binary vector method is used, the gene of interest is inserted between the boundary sequences (LB, RB) of the above binary vector, and this recombinant vector is amplified in E. coli. Then, the amplified recombinant vector is introduced into Agrobacterium tumefaciens LBA4404, EHA101, C58C1RifR and the like, which is used for transduction into plants.
【0045】たとえば、タバコに導入する場合、以下の
ようにして形質導入を行えばよい。無菌培養した非組換
えたばこ(N.tabacum)の葉を切り出し、1.
5−2cm四方の大きさに切る。切り取った葉は感染が
起こりやすいように、ナイフで所々に傷を付け、上記の
ように組換えたアグロバクテリウムの培養液(O.D
600=1×10)に3分間浸す。その後、葉についた
アグロバクテリウム液をできるだけ取り除きMS寒天培
地の上に必ず裏返して(気孔側を上にして)隙間なく敷
き詰める。For example, when introduced into tobacco, the following
Transduction may be performed in this manner. Aseptic culture non-recombinant
Cut leaves of tobacco (N. tabacum) 1.
Cut into 5-2 cm squares. The cut leaves are infected
To prevent this from happening, scratch it in places with a knife and
Culture solution of recombinant Agrobacterium (OD
600= 1 x 10) for 3 minutes. Then on the leaf
Remove Agrobacterium solution as much as possible, MS agar culture
Be sure to turn it over on the ground (with the pore side up) and lay it without gaps.
Close up.
【0046】シャーレをパラフィルムで閉じて、2カ所
ほど空気孔をあけ、暗室で3日間室温においてインキュ
ベートして感染を促す。The petri dish was closed with parafilm, air holes were made at two places, and the dish was incubated in a dark room for 3 days at room temperature to promote infection.
【0047】3日後、暗室に入れておいた葉を抗生物質
(カナマイシン)(50μg/ml)と植物ホルモン
(オーキシンおよびサイトキニン)を含むMS sho
otgrowth mediumに移し替え、カルスの
誘導を行う。2〜3週間でカルスから芽が出始めるの
で、出てきた芽をカルスから切り取り抗生物質(カナマ
イシン)(50μg/ml)のみを含むMS root
growth medium入りのMagneta
Boxに移し替え、植物の無菌培養を作製し、組換えタ
バコを得ることができる。After 3 days, leaves placed in a dark room were treated with MS sho containing an antibiotic (kanamycin) (50 μg / ml) and plant hormones (auxin and cytokinin).
Transfer to the otgrowth medium to induce callus. Since shoots start to emerge from the callus within 2-3 weeks, MS root containing only the antibiotic (kanamycin) (50 μg / ml) is cut off from the callus that emerged.
Magneta with growth medium
Recombinant tobacco can be obtained by transferring to Box and producing sterile culture of plants.
【0048】本発明の遺伝子が導入された植物は、選択
マーカーによるスクリーニング、または遺伝子もしくは
その発現産物の解析により、遺伝子を保持する形質転換
細胞を選択することが可能である。たとえば、得られた
トランスジェニック植物及びその次世代に目的とする遺
伝子が組み込まれていることの確認は、これらの細胞及
び組織から常法に従ってDNAを抽出し、公知のPCR
法またはサザンブロット法などを用いて、導入した遺伝
子を検出することにより行うことができる。得られたト
ランスジェニック植物は、土壌またはバーミキュライト
を詰めたポットで栽培し、株分けする。このようにして
得られた遺伝子導入植物も、本発明の範囲に含まれる。
また、本発明の遺伝子の植物組織内での発現部位は、例
えば各組織におけるmRNAの発現またはタンパク質の
発現を解析することにより確認することができる。具体
的には、本発明トランスジェニック植物による発現の確
認方法として、RT−PCR法、ノーザンブロット法等
が挙げられ、抗体を用いたウエスタン解析法等が挙げら
れるが、これらに限定されない。In the plant into which the gene of the present invention has been introduced, it is possible to select transformed cells carrying the gene by screening with a selectable marker or by analyzing the gene or its expression product. For example, to confirm that the target gene has been incorporated into the obtained transgenic plant and its next generation, DNA is extracted from these cells and tissues according to a conventional method, and known PCR is performed.
It can be performed by detecting the introduced gene using the method or Southern blotting. The obtained transgenic plants are cultivated in a pot filled with soil or vermiculite, and are divided into strains. The transgenic plant thus obtained is also included in the scope of the present invention.
The expression site of the gene of the present invention in plant tissues can be confirmed by, for example, analyzing mRNA expression or protein expression in each tissue. Specifically, examples of the method for confirming the expression by the transgenic plant of the present invention include RT-PCR method, Northern blotting method and the like, and Western analysis method using an antibody and the like, but are not limited thereto.
【0049】[0049]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。但し、本発明はこれら実施例にその技術的範
囲が限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
【0050】1.アグロバクテリウムによるCTB−J
Eの発現。1. CTB-J by Agrobacterium
Expression of E.
【0051】方法
CTB−JEV Eタンパク質融合遺伝子の構築
以下のようにしてコレラトキシンB鎖タンパク質と日本
脳炎ウイルス外郭タンパク質(Eglycoprote
in)との融合タンパク質を含む発現ベクターを作製し
た(図3)。Method Construction of CTB-JEV E Protein Fusion Gene Cholera toxin B chain protein and Japanese encephalitis virus envelope protein (Eglycoprote) were constructed as follows.
in) was prepared (FIG. 3).
【0052】粘膜免疫アジュバントとしてコレラトキシ
ンB鎖遺伝子をプラスミドpM2からPCR増幅し、そ
のC’末端側にEタンパク遺伝子を融合可能なようにし
た。CTB遺伝子を増幅する際、N’端側は、真核生物
での発現効率を高めるためのKozac配列(GCCA
TGG:ATGは開始コドンである)を導入し、C’端
側のBamHIまたはSpeIサイトにインフレームで
外来遺伝子を融合できるようにした。PCRは、以下の
反応条件、テンプレート、およびプライマーを使用して
行った。As a mucosal immunoadjuvant, the cholera toxin B chain gene was PCR-amplified from the plasmid pM2 so that the E protein gene could be fused to its C'terminal side. When amplifying the CTB gene, the N'-terminal side is the Kozac sequence (GCCA) for enhancing the expression efficiency in eukaryotes.
(TGG: ATG is the initiation codon) was introduced so that the foreign gene could be fused in-frame to the BamHI or SpeI site on the C′-terminal side. PCR was performed using the following reaction conditions, template, and primers.
【0053】テンプレート:プラスミドpM2、
N−terminal primer:
5’−GCGCCATGGTTAAATTAAAATT
TGGTGTT−3’(配列番号7)
C−terminal primer:
5’−CGCGAGCTCTTAAAGTTCATCC
TTTTCGGATCCTGGACTAGTAGGGG
TACCGGGCCCGGGTCCATTTGCCAT
ACTAATTGCGGCAATCGC−3’(配列番
号8)
PCR条件:94℃において3分の後、94℃において
45秒、55℃において1分、72℃において1分を3
0サイクル、次に72℃において10分。Template: plasmid pM2, N-terminal primer: 5'-GCGCCATGGTTAAATTAAAAATT
TGGTGTT-3 ′ (SEQ ID NO: 7) C-terminal primer: 5′-CGCGAGCTCTTAAAGTTCATCC
TTTTCGGATCTCTGGACTAGTAGGGG
TACGGGGCCCGGGTCCATTTGCCAT
ACTAATTGCGGCAATCGC-3 ′ (SEQ ID NO: 8) PCR conditions: 3 minutes at 94 ° C., then 45 seconds at 94 ° C., 1 minute at 55 ° C., 1 minute at 72 ° C. 3
0 cycles, then 10 minutes at 72 ° C.
【0054】CTBと融合遺伝子の分子間摩擦を最小限
にとどめるため、CTBと融合遺伝子の間にヒンジ領域
(GPGP)を挿入した。ヒンジ領域は、GPGPを1
単位としてシングル、ダブル、トリプルとタンデムに3
種構築した。その際、ヒンジ領域のコドンは植物種では
比較的使用頻度の低いものを使用し、タンパク翻訳の際
リボゾームが一時停止あるいは減速するようにした。ま
た、植物細胞の小胞体内で組換えタンパク質が効率よく
蓄積し、融合タンパク質が5量体を形成しやすくするた
めに、小胞体残留シグナル(SEKDEL)を融合タン
パク質のC’端側に挿入した。具体的には、SEKDE
Lはコドン頻度の最も高いものを使用し、その後ろにス
トップコドンTAAを挿入した(TCC GAA AA
G GAT GAA CTT TAA :それぞれS
E K E D E L ストップコドン、に対応す
る)。To minimize intermolecular friction between CTB and the fusion gene, a hinge region (GPGP) was inserted between the CTB and the fusion gene. The hinge region is GPGP 1
Single, double, triple and tandem 3 as units
Seed constructed. At that time, codons in the hinge region were used with relatively low frequency in plant species, and the ribosome was temporarily stopped or slowed down during protein translation. In addition, an endoplasmic reticulum retention signal (SEKDEL) was inserted at the C′-end of the fusion protein in order to efficiently accumulate the recombinant protein in the endoplasmic reticulum of plant cells and facilitate the fusion protein to form a pentamer. . Specifically, SEKDE
For L, the one with the highest codon frequency was used, and the stop codon TAA was inserted after that (TCC GAA AA
G GAT GAA CTT TAA: S
Corresponding to the E K E D E L stop codon).
【0055】このように構築された融合遺伝子をCTB
h1−3SEKDELとして、プラスミドベクターpI
BT210.1内のカリフラワーモザイクウイルス35
Sプロモーターの下流に挿入して、pIBT210.1
−CTBh1−3SEKDELを作製した(図3)。The fusion gene constructed in this manner is ligated to CTB
plasmid vector pI as h 1-3 SEKDEL
Cauliflower mosaic virus 35 in BT210.1
Inserted downstream of the S promoter, pIBT210.1
-CTBh 1-3 SEKDEL was prepared (Fig. 3).
【0056】pIBT210.1への挿入は、SacI
で消化した後(前記C末端プライマーには、SacI認
識部位(GAGCTC)を組み込んである)、通常の方
法でライゲーションを行った。The insertion into pIBT210.1 was SacI
After digestion with (the S-terminal recognition site (GAGCTC) was incorporated in the C-terminal primer), ligation was performed by a usual method.
【0057】CTBh1−3SEKDELの全長は、自
動塩基配列決定装置(ABI DNA sequenc
er 310)で確認した。次にこのプラスミドベクタ
ーからCTBh1−3SEKDEL発現カセットを持つ
T−DNA領域全体をHindIII−EcoRIで切
り出し、植物発現ベクターpBI121のHindII
I−EcoRIフラグメントと入れ換えてpBI121
−CTBh1−3SEKDELを作製した(図4)。こ
の植物発現ベクターは、CTBの下流にBamHIおよ
びSpeIサイトを有し、これらの制限酵素サイトに外
来遺伝子を挿入するとCTBとインフレームになり、C
TB融合タンパク質を産生できる。The total length of CTBh 1-3 SEKDEL is determined by an automatic nucleotide sequencer (ABI DNA sequence).
er 310). Next, the entire T-DNA region having the CTBh 1-3 SEKDEL expression cassette was excised with HindIII-EcoRI from this plasmid vector, and HindII of the plant expression vector pBI121 was excised.
PBI121 by replacing with I-EcoRI fragment
-CTBh 1-3 SEKDEL was prepared (Fig. 4). This plant expression vector has BamHI and SpeI sites downstream of CTB, and when a foreign gene is inserted into these restriction enzyme sites, it becomes in-frame with CTB and C
A TB fusion protein can be produced.
【0058】次に日本脳炎ウイルスE glycopr
otein遺伝子の全長をウイルスのRNAゲノムから
RT−PCR法によって増幅した。そのcDNAを基に
して、遺伝子の3’側の約30%(E glycopr
oteinのアミノ酸残基300番から、アミノ酸残基
377番まで(C1)、アミノ酸残基399番まで(C
2)、アミノ酸残基426番まで(C3))をBamH
I−SpeIサイトに挿入して、CTB−JEVE融合
遺伝子を構築し(pBI121−CTB−JE)(図
5)、上記のようにDNA sequencerを使用
して、融合遺伝子の前塩基配列を確認し、CTBとJE
VE遺伝子がインフレームであることを確認した。Next, Japanese encephalitis virus E glycopr
The full-length otein gene was amplified from the viral RNA genome by the RT-PCR method. Based on the cDNA, about 30% of the 3'side of the gene (E glycopr
amino acid residue 300 to amino acid residue 377 (C1), amino acid residue 399 to amino acid residue 399 (C
2), BamH up to amino acid residue 426 (C3))
Inserted at the I-SpeI site to construct a CTB-JEVE fusion gene (pBI121-CTB-JE) (FIG. 5), and confirm the pre-base sequence of the fusion gene using the DNA sequencer as described above, CTB and JE
It was confirmed that the VE gene was in frame.
【0059】ここで、図3〜5を参照して、作製したp
BI121−CTB−JEについて説明する。pBI1
21−CTB−JEのT−DNA領域は、RBとLBに
挟まれた領域で以下の遺伝子を含む(RBとLBは、ア
グロバクテリウムによって認識され、植物核内にT−D
NAのコピーを挿入する際に不可欠な塩基配列領域であ
る)。Here, with reference to FIGS.
BI121-CTB-JE will be described. pBI1
The T-DNA region of 21-CTB-JE is a region sandwiched between RB and LB and contains the following genes (RB and LB are recognized by Agrobacterium, and T-D in the plant nucleus).
It is an essential nucleotide sequence region when inserting a copy of NA).
【0060】1. トランスジェニック植物に抗生物質
カナマイシン耐性を賦与するフォスフォトランスフェラ
ーゼ遺伝子(NPT−II)発現カセット(NOSプロ
モーター及びNOSターミネーター領域を含む)を含
む。これは、組換え体選抜に必要な遺伝子である。1. It contains a phosphotransferase gene (NPT-II) expression cassette (containing the NOS promoter and NOS terminator regions) that confers resistance to the antibiotic kanamycin in transgenic plants. This is a gene required for recombinant selection.
【0061】2. CTB−JE発現カセット(eCa
MV35Sプロモーター*、TEV5’翻訳エンハンサ
ー領域**、及びVSP3’ターミネーター)を含む。
ヒンジ領域の後方、SEKDEL小胞体残留シグナルの
前方に日本脳炎ウイルスE−glycoprotein
をCTB−ヒンジ領域とin frameになるように
挿入したことにより、CTBタンパクとEタンパクはヒ
ンジ部位によって隔たれている。また、植物の小胞体に
組換えタンパクが蓄積されるように、E−glycop
roteinの直ぐ後方にSEKDEL小胞体残留シグ
ナルを結合した。CTBのN’末端にあるリーダーペプ
チドは、CTB遺伝子本来のものであり、グラム陰性菌
のペリプラズム内へ移行する際に機能するが、植物発現
用の構築物においては、植物細胞内の小胞体に移行する
機能を果たす。2. CTB-JE expression cassette (eCa
MV35S promoter *, TEV5 ′ translation enhancer region **, and VSP3 ′ terminator).
Japanese encephalitis virus E-glycoprotein is located behind the hinge region and in front of the SEKDEL endoplasmic reticulum retention signal.
Was inserted so as to be in frame with the CTB-hinge region, whereby the CTB protein and the E protein are separated by the hinge site. In addition, E-glycop is used so that the recombinant protein may be accumulated in the endoplasmic reticulum of plants.
The SEKDEL endoplasmic reticulum retention signal was bound immediately behind the protein. The leader peptide at the N'terminus of CTB is the original CTB gene and functions when translocating into the periplasm of Gram-negative bacteria, but in the plant expression construct, it translocates to endoplasmic reticulum in plant cells. Fulfill the function of
【0062】*eCaMV35Sプロモーター:プロモ
ーターの5’側が2重(タンデム)になっており、本来
のCaMV35Sよりも数倍転写効率が高い。* ECaMV35S promoter: The 5'side of the promoter is doubled (tandem), and the transcription efficiency is several times higher than the original CaMV35S.
【0063】**TEV5’翻訳エンハンサー:タバコ
に感染するウイルス由来の配列で、翻訳効率を向上させ
る塩基配列である。** TEV 5'translation enhancer: A sequence derived from a virus that infects tobacco and is a nucleotide sequence that improves translation efficiency.
【0064】アグロバクテリウムへのpBI121−C
TB−JE遺伝子の導入
CTB−JEVE融合遺伝子を有するバイナリーベクタ
ー(pBI121−CTB−JE)をAgrobact
erium tumefaciens LBA4404
にエレクトロポレーション法で導入した。遺伝子導入の
際、Bio Radのジーンパルサーを使用して、大腸
菌への遺伝子導入と同一のプロトコルで行った。具体的
には、2.5kV、25μF、200Ωにおいて、約3
0ng/μlのDNAを1μl(約30ngのDNA)
を使用して行った。PBI121-C to Agrobacterium
Introduction of TB-JE Gene A binary vector (pBI121-CTB-JE) having a CTB-JEVE fusion gene was introduced into Agrobact.
erium tumefaciens LBA4404
Was introduced by electroporation. At the time of gene transfer, the same protocol as the gene transfer to Escherichia coli was used using Gene Pulser of Bio Rad. Specifically, at 2.5 kV, 25 μF, 200 Ω, about 3
1 μl of 0 ng / μl DNA (about 30 ng DNA)
Was done using.
【0065】遺伝子導入されたアグロバクテリウムをカ
ナマイシン(50μg/ml)によって選択し、プラス
ミドミニプレップ法によって導入されたバイナリーベク
ターをアグロバクテリウムから取りだした。挿入前と比
較してそのサイズに変化がないかどうかをいくつかの制
限酵素で切断することによって確認した。The gene-introduced Agrobacterium was selected with kanamycin (50 μg / ml), and the binary vector introduced by the plasmid miniprep method was taken out from Agrobacterium. It was confirmed by cutting with several restriction enzymes whether or not there was a change in its size compared to before insertion.
【0066】形質転換アグロバクテリウムに由来する融
合タンパク質の検出
アグロバクテリウムをYEB溶液(リファンピシン50
μg/ml)、ストレプトマイシン100μg/ml、
カナマイシン50μg/ml)で培養し、バクテリアタ
ンパク抽出液(50mM Tris−Cl、1mM E
DTA、100mM NaCl)を使用して以下のよう
に全水溶性タンパク質を抽出した。Detection of Fusion Protein Derived from Transformed Agrobacterium Agrobacterium was transformed into YEB solution (rifampicin 50
μg / ml), streptomycin 100 μg / ml,
Cultivation with kanamycin 50 μg / ml), bacterial protein extract (50 mM Tris-Cl, 1 mM E)
Total water-soluble protein was extracted as follows using DTA, 100 mM NaCl).
【0067】1. 形質転換アグロバクテリウム1グラ
ムにつき8μlのphenylmethylsulfo
nylfluoride(PMSF)および80μlの
lysozyme(10mg/ml)を添加して、20
分間室温でインキュベート。1. 8 μl of phenylmethylsulfol per gram of transformed Agrobacterium
Nylfluoride (PMSF) and 80 μl lysozyme (10 mg / ml) were added to give 20
Incubate at room temperature for minutes.
【0068】2. アグロバクテリウム1グラムにつき
4mgのdeoxychoic acidを添加して、
37℃でインキュベート。2. Add 4 mg of deoxychoic acid per gram of Agrobacterium,
Incubate at 37 ° C.
【0069】3. ライセートがどろどろになったとこ
ろで、アグロバクテリウム1グラムにつきDNaceI
(1mg/ml)を添加して、約30分間室温でインキ
ュベート。3. When the lysate became muddy, DNaceI was added for each gram of Agrobacterium.
Add (1 mg / ml) and incubate for about 30 minutes at room temperature.
【0070】4. 高速(40000g程度)の遠心
(30分間遠心)でライセートを沈殿させ、上清を分
離。4. Precipitate the lysate by high-speed centrifugation (40,000 g) (30 minutes centrifugation) and separate the supernatant.
【0071】次に形質転換アグロバクテリウム由来のC
TB−JE融合タンパク質がCTBの受容体であるGM
1ガングリオシドに対する特異的親和性を保っているこ
とを確認するために、GM1−ELISAを以下の要領
で行った。Next, C derived from transformed Agrobacterium
GM in which TB-JE fusion protein is a receptor for CTB
In order to confirm that the specific affinity for 1 ganglioside was maintained, GM1-ELISA was performed as follows.
【0072】1. マイクロタイタープレートをmon
osialoganglioside−GM1(Sig
ma G−7641)、100μl/ウェル(3.0μ
g/ml 重炭酸バッファー(15mM Na2CO
3、35mM NaHCO3)、PH9.6)により4
℃において一晩コーティング。1. Microtiter plate mon
sialoganglioside-GM1 (Sig
ma G-7641), 100 μl / well (3.0 μm
g / ml bicarbonate buffer (15 mM Na2CO
3, 35 mM NaHCO 3), PH 9.6) 4
Coating overnight at ° C.
【0073】2. プレートをPBST[phosph
ate buffered saline(PBS)、
0.05% Tween−20]で洗浄し、1%ウシ血
清アルブミン(BSA)で37℃において2時間ブロッ
キングして、再度洗浄。2. Plate the PBST [phosph
ate buffered saline (PBS),
0.05% Tween-20], blocked with 1% bovine serum albumin (BSA) at 37 ° C for 2 hours, and washed again.
【0074】3. 形質転換アグロバクテリウム抽出液
を数段階にPBSで希釈し、100μl/ウェルで一晩
4℃においてインキュベート。続いて洗浄。3. Transformed Agrobacterium extract was diluted in PBS in several steps and incubated at 100 μl / well overnight at 4 ° C. Then wash.
【0075】4. CTBまたはJEVのEタンパク質
を認識する一次抗体(1000から5000倍希釈)を
添加して37℃において2時間インキュベート。続いて
洗浄。4. Primary antibody recognizing CTB or JEV E protein (1000 to 5000-fold dilution) was added and incubated at 37 ° C. for 2 hours. Then wash.
【0076】5. アルカリホスファターゼ・コンジュ
ゲートの二次抗体(100μl/ウェル)を添加して、
37℃において1時間インキュベート。続いて洗浄。5. Add a secondary antibody of alkaline phosphatase conjugate (100 μl / well),
Incubate at 37 ° C for 1 hour. Then wash.
【0077】6. アルカリホスファターゼ基質(10
0μl/ウェル)を添加して、室温において20分間発
色させた後、O.D.415nmで測定。6. Alkaline phosphatase substrate (10
(0 μl / well), and color was developed for 20 minutes at room temperature, and then OD was added. D. Measured at 415 nm.
【0078】7. コントロールとしてCTBタンパク
質(Sigma)を使用して、植物由来のCTB融合タ
ンパク質を測定。7. CTB fusion protein derived from plant was measured using CTB protein (Sigma) as a control.
【0079】結果
形質転換アグロバクテリウムは、カリフラワーモザイク
ウイルス35Sプロモーターにより、その下流に存在す
るCTB−JEVE融合タンパク質を産生していること
が確認された。Results It was confirmed that the transformed Agrobacterium produced the CTB-JEVE fusion protein existing downstream of the cauliflower mosaic virus 35S promoter.
【0080】2.アグロバクテリウム由来の融合タンパ
ク質を使用したマウス粘膜免疫実験。2. Mouse mucosal immunization experiment using fusion protein derived from Agrobacterium.
【0081】方法
菌体の粗抽出液を用いてマウスの免疫実験を行った。免
疫ルートとして、経口、経鼻、腹腔の3ルートから行
い、週1回の計4回免疫した。最終免疫から1週間後に
尻尾から採決した血清を用いて抗体価の測定を行った。
中和試験では、日本脳炎ウイルスの北京株を用いて、日
本脳炎ワクチン試験で行われているように、血清希釈度
10倍以上でプラック数が半減する場合を中和抗体陽性
とした。Method A mouse immunization experiment was carried out using a crude extract of bacterial cells. As an immunization route, three routes of oral, nasal and abdominal cavity were given, and immunization was performed once a week for a total of 4 times. One week after the final immunization, the antibody titer was measured using the serum collected from the tail.
In the neutralization test, using a Beijing strain of Japanese encephalitis virus, a case where the plaque number was halved at a serum dilution of 10 times or more, as in the Japanese encephalitis vaccine test, was defined as neutralizing antibody positive.
【0082】結果
経口および経鼻によるルートのみ菌体成分に対する抗体
が上昇せず、発現タンパク質のみを特異的に認識する抗
体の誘導が確認された。また、経口投与群では5匹中4
匹がウイルス中和抗体を産生していることがわかった。As a result, the induction of the antibody specifically recognizing only the expressed protein was confirmed without the rise of the antibody against the bacterial component only in the oral and nasal routes. 4 out of 5 animals in the oral administration group
It was found that the animal produced virus neutralizing antibody.
【0083】融合タンパク質は粘膜投与によって、従来
の日本脳炎ワクチン投与法は、注射接種により抗体誘導
を行うが、同等な効果を得ることができる。すなわち、
コレラトキシンB鎖タンパク質との融合タンパク質を作
製することによって、ウイルス外郭タンパク質を効率よ
く腸管粘膜組織に運搬し、全身性の免疫応答を誘導する
ことが可能である(表1)。Although the fusion protein is mucosally administered and the conventional Japanese encephalitis vaccine administration method induces the antibody by injection vaccination, an equivalent effect can be obtained. That is,
By producing a fusion protein with the cholera toxin B chain protein, it is possible to efficiently transport the virus outer coat protein to the intestinal mucosal tissue and induce a systemic immune response (Table 1).
【0084】[0084]
【表1】
3.日本脳炎ワクチンの経鼻接種によるウイルス中和抗
体の誘導実験。[Table 1] 3. Induction experiment of virus neutralizing antibody by nasal vaccination with Japanese encephalitis vaccine.
【0085】方法
現行の日本脳炎ウイルスワクチンの粘膜免疫による抗体
誘導能を調べるため、マウスを使用して経鼻免疫実験を
行った。週一回、計4回接種し、最終免疫から1週間後
に抗体価の測定を行った。中和試験に関しては、上記の
CTB−JE融合タンパク質摂取の場合と同様に行っ
た。Method To examine the antibody-inducing ability of the current Japanese encephalitis virus vaccine by mucosal immunization, a nasal immunization experiment was performed using mice. Inoculation was performed once a week for a total of 4 times, and the antibody titer was measured one week after the final immunization. The neutralization test was performed in the same manner as the above-mentioned CTB-JE fusion protein intake.
【0086】粘膜免疫ルートの効率を調べるために、現
行日本脳炎ワクチンを希釈し、経鼻免疫した後、ELI
SAによって抗体価と中和抗体価を調べた。To examine the efficiency of the mucosal immunization route, the current Japanese encephalitis vaccine was diluted and nasally immunized, and then ELI was used.
The antibody titer and neutralizing antibody titer were examined by SA.
【0087】結果
結果は表2の通りである。免疫開始3週間後から抗体価
の上昇が認められた。ワクチン単独でも、アジュバント
との混合でも、抗体価の上昇が認められたが、アジュバ
ントの混合によりELISA抗体価と中和抗体価に著し
い上昇が確認された(表2)。Results The results are shown in Table 2. An increase in antibody titer was observed 3 weeks after the start of immunization. Although the antibody titer was increased both by the vaccine alone and by mixing with the adjuvant, a marked increase in the ELISA antibody titer and the neutralizing antibody titer was confirmed by the admixture of the adjuvant (Table 2).
【0088】[0088]
【表2】 [Table 2]
【0089】粘膜免疫ルートの効率は、腹腔投与に使わ
れるワクチン量(134ng)と比較すると、混合ワク
チンの場合でも約3倍量のワクチンが必要であることが
明らかとなった。アジュバントを使用しない場合は、そ
の10倍量を投与しても抗体価の上昇が確認されなかっ
た(表3)。It was revealed that the efficiency of the mucosal immunization route required about 3 times the amount of vaccine in the case of the combined vaccine, as compared with the amount of vaccine used for intraperitoneal administration (134 ng). When no adjuvant was used, an increase in antibody titer was not confirmed even when the 10-fold amount thereof was administered (Table 3).
【0090】[0090]
【表3】
4.トランスジェニックタバコによる融合タンパク質の
発現。[Table 3] 4. Expression of fusion proteins by transgenic tobacco.
【0091】方法
アグロバクテリウム感染によるタバコの形質転換
構築したバイナリーベクターpBI121−CTB−J
Eを植物核染色体内に導入する能力を持つ土壌細菌の一
種であるアグロバクテリウム(Agrobacteri
um tumefaciens)へ挿入する。pBI1
21−CTBh 1−3SEKDELを菌体内に持つアグ
ロバクテリウムをリファンピシン(50ng/ml)、
ストレプトマイシン(100μg/ml)、カナマイシ
ン(50μg/ml)を含むYEB培地(1lあたり:
Beef Extract 5g、Bacto yea
st extract 1g、Sucrose 5g、
Bacto Ager 9g、pH7.3)で3日間培
養し、アセトシリンゴン(370μM)を含む滅菌した
MSO培養液(1pack/l MS salts、
3.0% sucrose、1×B5 vitamin
s、pH5.8)に109−1010bacteria
/ml程度になるように懸濁した。滅菌したタバコの趣
旨をMS培地で発芽させ、葉が7−8枚出るくらいまで
培養した後、葉を取り、メスで格子状(2cm四方くら
い)に切り出した。これら切り取ったリーフディスクは
感染が起こりやすいように、ナイフで所々に傷を付け、
形質転換アグロバクテリウムの懸濁液に1〜2分間浸
し、取りだした後に余分な液体を取り除いて、MS寒天
培地の上に、必ず裏側が上になるように(気孔側を上に
して)隙間なく敷き詰めた。シャーレをパラフィルムで
閉じて、2カ所ほど空気孔をあけ、暗室で3日間室温に
おいてインキュベートして感染を促した。3日後に、リ
ーフディスクを取りだし、カナマイシン(50μg/m
l)、NAA(100μg/ml)、クラフォラン(3
00μg/ml)を含むMS選択培地に移し替えた。か
ら2週間程度でカルス化が進行した後、シュートが形成
され、葉が2〜3枚程度になった時点でカルスから切り
出し、MS選択培地で個別に培養を続けた。シュートか
ら根が形成されて、植物体が成長し始めた後、土に移植
し、さらに成長させた。Method
Transformation of tobacco by Agrobacterium infection
Constructed binary vector pBI121-CTB-J
One of the soil bacteria having the ability to introduce E into the plant nuclear chromosome
Agrobacterium (Agrobacterium)
um tumefaciens). pBI1
21-CTBh 1-3Ag with SEKDEL inside the cell
Rofampicin (50ng / ml),
Streptomycin (100 μg / ml), kanamai
YEB medium (1 liter: 50 μg / ml):
Beef Extract 5g, Bacto yea
st extract 1g, Sucrose 5g,
Bacto Ager 9g, pH 7.3) for 3 days
Nourished and sterilized with acetosyringone (370 μM)
MSO culture solution (1 pack / l MS salts,
3.0% sucrose, 1 × B5 vitamin
s, pH 5.8) 109-1010 bacteria
The suspension was made to be about / ml. The taste of sterilized cigarettes
Germination in MS medium until about 7-8 leaves appear
After culturing, remove the leaves and use a scalpel to make a grid (2 cm square).
I cut it out. These cut leaf disks are
To make it easier to get infected, use a knife to scratch it in places,
Immerse in a suspension of transformed Agrobacterium for 1-2 minutes
Then, remove the excess liquid after taking it out, and then use MS agar.
Make sure the back side is on top of the medium (pore side up.
I laid it without any gaps. Petri dish with parafilm
Close it and open air holes in two places, and let it reach room temperature in the dark for 3 days.
Incubate at room temperature to promote infection. 3 days later
Remove the soft disk and load kanamycin (50 μg / m
l), NAA (100 μg / ml), Claforan (3
Transferred to MS selection medium containing 100 μg / ml). Or
After about 2 weeks, callus progressed and shoots formed
And cut from the callus when the leaves are about 2-3 leaves
Then, the cells were individually cultured in MS selection medium. Shoot
After the roots are formed and the plant begins to grow, it is transplanted to soil.
Then grown further.
【0092】形質転換タバコの解析
カナマイシン耐性を示すタバコからゲノムDNAを抽出
し、CTB領域を特異的に増幅するプライマーセット、
配列を使用してPCR増幅(最初に94℃で3分、次に
94℃で45秒、55℃で1分、72℃で1分を30サ
イクル、最後に72℃で10分)を行い、タバコが形質
転換されていることを確認した。形質転換されているタ
バコは、以下の要領で植物タンパク抽出バッファー(2
00mM Tris−Cl、pH8.0、100mM
NaCl、400mM Sucrose、10mM E
DTA、14mM 2−mercaptoethano
l、1mM phenylmethylsulfony
l fluoride、0.05% Tween−2
0)を用いて、水溶性の全タンパク質を抽出した。Analysis of Transformed Tobacco Primer set for extracting genomic DNA from tobacco showing kanamycin resistance and specifically amplifying CTB region,
PCR amplification (first at 94 ° C for 3 minutes, then 94 ° C for 45 seconds, 55 ° C for 1 minute, 72 ° C for 1 minute for 30 cycles, finally 72 ° C for 10 minutes) using the sequence, It was confirmed that the tobacco was transformed. The transformed tobacco can be transformed into the plant protein extraction buffer (2
00 mM Tris-Cl, pH 8.0, 100 mM
NaCl, 400 mM Sucrose, 10 mM E
DTA, 14 mM 2-mercaptoethano
l, 1 mM phenylmethylsulfony
l fluoride, 0.05% Tween-2
0) was used to extract the water-soluble total protein.
【0093】1. 1gの植物組織(タバコのは、ジャ
ガイモの根茎等)につき1mlの抽出バッファーを使用
して氷上のすり鉢でする。1. Use 1 ml of extraction buffer per 1 g of plant tissue (for tobacco, rhizome of potato, etc.) and make a mortar on ice.
【0094】2. ホモジェネートを17000×g、
4℃で15分間遠心。2. 17,000 xg homogenate,
Centrifuge for 15 minutes at 4 ° C.
【0095】3. 上清を回収して、もう一度遠心。3. Collect the supernatant and centrifuge again.
【0096】4. 上清をタンパク質アッセイに使用す
る。この時タンパク質は10〜20μlにつき約50〜
100μgになる。4. The supernatant is used for protein assay. At this time, protein is about 50 to about 20 to 20 μl.
It becomes 100 μg.
【0097】タンパク抽出液を使用して、CTB−JE
融合タンパク質がCTBの受容体であるGM1ガングリ
オシドに対する特異的親和性を保っていることを確認す
るために、GM1−ELISAを以下の要領で行った。Using the protein extract, CTB-JE
In order to confirm that the fusion protein retains a specific affinity for GM1 ganglioside, which is a receptor for CTB, GM1-ELISA was performed as follows.
【0098】1. マイクロタイタープレートをmon
osialoganglioside−GM1(Sig
ma G−7641)、100μl/ウェル(3.0μ
g/ml 重炭酸バッファー(15mM Na2CO
3、35mM NaHCO3)、PH9.6)により、
4℃において一晩コーティング。1. Microtiter plate mon
sialoganglioside-GM1 (Sig
ma G-7641), 100 μl / well (3.0 μm
g / ml bicarbonate buffer (15 mM Na2CO
3, 35 mM NaHCO3), PH 9.6)
Coating overnight at 4 ° C.
【0099】2. プレートをPBST[phosph
ate buffered saline(PBS)、
0.05% Tween−20]で洗浄し、1%ウシ血
清アルブミン(BSA)で37℃において2時間ブロッ
キングして、再度洗浄。2. Plate the PBST [phosph
ate buffered saline (PBS),
0.05% Tween-20], blocked with 1% bovine serum albumin (BSA) at 37 ° C for 2 hours, and washed again.
【0100】3. 形質転換アグロバクテリウム抽出液
を数段階にPBSで希釈し、100μl/ウェルで一晩
4℃においてインキュベート。続いて洗浄。3. Transformed Agrobacterium extract was diluted in PBS in several steps and incubated at 100 μl / well overnight at 4 ° C. Then wash.
【0101】4. CTBまたはJEVのEタンパク質
を認識する一次抗体(1000から5000倍希釈)を
添加して37℃において2時間インキュベート。続いて
洗浄。4. Primary antibody recognizing CTB or JEV E protein (1000 to 5000-fold dilution) was added and incubated at 37 ° C. for 2 hours. Then wash.
【0102】5. アルカリホスファターゼ・コンジュ
ゲートの二次抗体(100μl/ウェル)を添加して、
37℃において1時間インキュベート。続いて洗浄。5. Add a secondary antibody of alkaline phosphatase conjugate (100 μl / well),
Incubate at 37 ° C for 1 hour. Then wash.
【0103】6. アルカリホスファターゼ基質(10
0μl/ウェル)を添加して、室温において20分間発
色させた後、O.D.415nmで測定。6. Alkaline phosphatase substrate (10
(0 μl / well), and color was developed for 20 minutes at room temperature, and then OD was added. D. Measured at 415 nm.
【0104】7. コントロールとしてCTBタンパク
質(Sigma)を使用して、植物由来のCTB融合タ
ンパク質を測定。7. CTB fusion protein derived from plant was measured using CTB protein (Sigma) as a control.
【0105】結果
トランスジェニックタバコを数固体解析した結果、タバ
コの葉に由来する全水溶性タンパク質1gにつき、2〜
12μgの組換えCTB−JE融合タンパク質が産生さ
れていることが確認された(図6)。Results As a result of several solid analysis of transgenic tobacco, 2 to 1 g of total water-soluble protein derived from tobacco leaves was analyzed.
It was confirmed that 12 μg of recombinant CTB-JE fusion protein was produced (FIG. 6).
【0106】[0106]
【発明の効果】従来の日本脳炎ワクチン投与法は、注射
接種により抗体誘導を行うが、本発明では、融合タンパ
ク質の粘膜投与により、それと同等な効果を得ることが
できる。すなわち、コレラトキシンB鎖タンパク質との
融合タンパク質を作製することにより、ウイルス外郭タ
ンパク質を効率よく腸管粘膜組織に運搬し、全身系の免
疫応答を誘導することが可能である。この融合タンパク
質が導入されたトランスジェニック植物の作成が可能で
あるため。食用の植物に遺伝子発現させることにより、
直接腸管粘膜を介して免疫することが可能である。上記
の構成およびその粘膜免疫投与法は、ヒト、家畜動物を
含む脊椎動物全般に応用できるものであり、「食べるワ
クチン」としての利用が期待されているIn the conventional Japanese encephalitis vaccine administration method, antibody induction is carried out by injection inoculation, but in the present invention, the same effect can be obtained by mucosal administration of the fusion protein. That is, by producing a fusion protein with the cholera toxin B chain protein, it is possible to efficiently deliver the virus envelope protein to the intestinal mucosal tissue and induce a systemic immune response. Because it is possible to create a transgenic plant into which this fusion protein has been introduced. By gene expression in edible plants,
It is possible to immunize directly via the intestinal mucosa. The above-mentioned constitution and its mucosal immunization administration method can be applied to all vertebrates including humans and domestic animals, and is expected to be used as an "edible vaccine".
【0107】[0107]
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> The transgenic plant that contain the gene coding a japanese ence phalitis virus vaccines. <120> The president of Uneversity of Ryukyu <130> A0001001463 <160> 8 <170> PatentIn version 3.1 <210> 1 <211> 29 <212> DNA <213> Primer <400> 1 gcgccatggt taaattaaaa tttggtgtt 29 <210> 2 <211> 90 <212> DNA <213> Primer <400> 2 cgcgagctct taaagttcat ccttttcgga tcctggacta gtaggggtac cgggcccggg 60 tccatttgcc atactaattg cggcaatcgc 90 <210> 3 <211> 27 <212> DNA <213> Primer <400> 3 gcgggatcca cctatggcat gtgcaca 27 <210> 4 <211> 27 <212> DNA <213> Primer <400> 4 gcgactagtt ccgaaggggg gttccat 27 <210> 5 <211> 27 <212> DNA <213> Primer <400> 5 gcgactagta gctttatgcc aatggtg 27 <210> 6 <211> 27 <212> DNA <213> Primer <400> 6 gcgactagtc ccttgtgtga tccaaga 27 <210> 7 <211> 29 <212> DNA <213> Primer <400> 7 gcgccatggt taaattaaaa tttggtgtt 29 <210> 8 <211> 90 <212> DNA <213> Primer <400> 8 cgcgagctct taaagttcat ccttttcgga tcctggacta gtaggggtac cgggcccggg 60 tccatttgcc atactaattg cggcaatcgc 90[Sequence list] SEQUENCE LISTING <110> The transgenic plant that contain the gene coding a japanese ence phalitis virus vaccines. <120> The president of Uneversity of Ryukyu <130> A0001001463 <160> 8 <170> PatentIn version 3.1 <210> 1 <211> 29 <212> DNA <213> Primer <400> 1 gcgccatggt taaattaaaa tttggtgtt 29 <210> 2 <211> 90 <212> DNA <213> Primer <400> 2 cgcgagctct taaagttcat ccttttcgga tcctggacta gtaggggtac cgggcccggg 60 tccatttgcc atactaattg cggcaatcgc 90 <210> 3 <211> 27 <212> DNA <213> Primer <400> 3 gcgggatcca cctatggcat gtgcaca 27 <210> 4 <211> 27 <212> DNA <213> Primer <400> 4 gcgactagtt ccgaaggggg gttccat 27 <210> 5 <211> 27 <212> DNA <213> Primer <400> 5 gcgactagta gctttatgcc aatggtg 27 <210> 6 <211> 27 <212> DNA <213> Primer <400> 6 gcgactagtc ccttgtgtga tccaaga 27 <210> 7 <211> 29 <212> DNA <213> Primer <400> 7 gcgccatggt taaattaaaa tttggtgtt 29 <210> 8 <211> 90 <212> DNA <213> Primer <400> 8 cgcgagctct taaagttcat ccttttcgga tcctggacta gtaggggtac cgggcccggg 60 tccatttgcc atactaattg cggcaatcgc 90
【図1】CTB−JE融合タンパク質の応用例を示す
図。FIG. 1 is a diagram showing an application example of a CTB-JE fusion protein.
【図2】日本脳炎ウイルスEglycoprotein
の増幅部位を示す模式図。FIG. 2 Japanese encephalitis virus Eglycoprotein
Schematic diagram showing the amplification site of
【図3】コレラトキシンB鎖タンパク質(CTB)との
融合タンパク質を含む発現ベクター、pIBT210.
1−CTBh1−3SEKDELを示す模式図。FIG. 3. Expression vector containing fusion protein with cholera toxin B chain protein (CTB), pIBT210.
The schematic diagram which shows 1-CTBh 1-3 SEKDEL.
【図4】コレラトキシンB鎖タンパク質(CTB)日本
脳炎ウイルス外郭タンパク質(E glycoprot
ein)(JEV)との融合タンパク質を含む植物発現
ベクター、pBI121−CTBh1−3SEKDEL
を示す模式図。FIG. 4 Cholera toxin B chain protein (CTB) Japanese encephalitis virus envelope protein (E glycoprot)
Ein) (JEV) plant expression vector containing fusion protein, pBI121-CTBh 1-3 SEKDEL
FIG.
【図5】コレラトキシンB鎖タンパク質(CTB)日本
脳炎ウイルス外郭タンパク質(E glycoprot
ein)(JEV)との融合タンパク質を含むバイナリ
ーベクター、pBI121−CTB−JEを示す模式
図。FIG. 5: Cholera toxin B chain protein (CTB) Japanese encephalitis virus envelope protein (E glycoprot)
A schematic diagram showing pBI121-CTB-JE, a binary vector containing a fusion protein with ein) (JEV).
【図6】タバコにおけるCTB−JE融合タンパク質の
発現量を示す図。FIG. 6 shows the expression level of CTB-JE fusion protein in tobacco.
フロントページの続き (72)発明者 辻 尚利 茨城県つくば市松代4−415−1 (72)発明者 佐藤 良也 沖縄県北中城村安谷屋693−1 (72)発明者 福永 利彦 沖縄県那覇市首里石嶺町4−58 (72)発明者 佐藤 茂俊 沖縄県中頭郡西原町字千原1番地 琉球大 学農学部内 (72)発明者 長嶺 勝 沖縄県那覇市首里末吉町1−180−9 (72)発明者 倉根 一郎 東京都千代田区一番町17−7−601 Fターム(参考) 2B030 CA15 CA17 CA19 4B024 AA01 AA07 BA32 BA38 CA04 CA07 DA01 EA02 EA04 GA11Continued front page (72) Inventor Naoshi Tsuji 4-415-1, Matsushiro, Tsukuba City, Ibaraki Prefecture (72) Inventor Yoshiya Sato 693-1 Yasaya, Kitanakagusuku Village, Okinawa Prefecture (72) Inventor Toshihiko Fukunaga 4-58 Shuriishimine Town, Naha City, Okinawa Prefecture (72) Inventor Shigetoshi Sato Okinawa Prefecture Nakahara-gun Nishihara-cho character Chihara 1 Ryukyu University Faculty of Agriculture (72) Inventor Nagamine Masaru 1-180-9 Sueyoshi-cho, Shuri, Naha City, Okinawa Prefecture (72) Inventor Ichiro Kurane 17-7-601 Ichibancho, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) 2B030 CA15 CA17 CA19 4B024 AA01 AA07 BA32 BA38 CA04 CA07 DA01 EA02 EA04 GA11
Claims (6)
タンパク質の融合タンパク質をコードする遺伝子が導入
されたトランスジェニック植物。1. A transgenic plant into which a gene encoding a fusion protein of a mucosal immunocarrier and a Japanese encephalitis virus outer coat protein has been introduced.
鎖タンパク質(CTB)である、請求項1に記載のトラ
ンスジェニック植物。2. The mucosal immunocarrier is cholera toxin B.
The transgenic plant according to claim 1, which is a chain protein (CTB).
が、Eglycoproteinである、請求項1また
は2に記載のトランスジェニック植物。3. The transgenic plant according to claim 1, wherein the Japanese encephalitis virus outer coat protein is Eglycoprotein.
たトランスジェニック植物。4. A transgenic plant into which pBI121-CTB-JE has been introduced.
の何れか一項に記載のトランスジェニック植物。5. The method according to claim 1, wherein the plant is tobacco.
The transgenic plant according to any one of 1.
するための、請求項1〜5のいずれか一項に記載のトラ
ンスジェニック植物。.6. The transgenic plant according to any one of claims 1 to 5, for use as a Japanese encephalitis virus vaccine. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001316859A JP2003116385A (en) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | Transgenic plants containing the gene encoding the Japanese encephalitis vaccine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001316859A JP2003116385A (en) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | Transgenic plants containing the gene encoding the Japanese encephalitis vaccine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003116385A true JP2003116385A (en) | 2003-04-22 |
Family
ID=19134807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001316859A Pending JP2003116385A (en) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | Transgenic plants containing the gene encoding the Japanese encephalitis vaccine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003116385A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005010050A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-02-03 | Advanced Medical Biological Science Institute Co., Ltd. | Hetero type pentamer recombinant vaccine |
WO2006137597A1 (en) | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Teijin Pharma Limited | Novel physiological substance nesfatin, substance relevant thereto, and use of the substances |
WO2007018152A1 (en) | 2005-08-05 | 2007-02-15 | The University Of Tokushima | ANTIGEN-AND-DRUG VEHICLE WHICH ENABLES THE CHANGEOVER FROM THE SELECTIVE PRODUCTION OF IgA ANTIBODY TO THE PRODUCTION OF BOTH OF IgA AND IgG ANTIBODIES, AND TRANSNASAL/TRANSMUCOSAL VACCINE USING THE VEHICLE |
WO2009004842A1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Vaccine for swine edema disease |
-
2001
- 2001-10-15 JP JP2001316859A patent/JP2003116385A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005010050A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-02-03 | Advanced Medical Biological Science Institute Co., Ltd. | Hetero type pentamer recombinant vaccine |
JP2005052135A (en) * | 2003-07-24 | 2005-03-03 | Advanced Medical Biological Science Institute Co Ltd | Heterotype pentamer recombinant vaccine |
EP1650225A4 (en) * | 2003-07-24 | 2008-02-06 | Advanced Medical Biolog Scienc | PENTAMER OF HETEROTYPE AS RECOMBINANT VACCINE |
US7544361B2 (en) | 2003-07-24 | 2009-06-09 | Advanced Medical Biological Science Institute Co. Ltd. | Hetero type pentamer recombinant vaccine |
WO2006137597A1 (en) | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Teijin Pharma Limited | Novel physiological substance nesfatin, substance relevant thereto, and use of the substances |
WO2007018152A1 (en) | 2005-08-05 | 2007-02-15 | The University Of Tokushima | ANTIGEN-AND-DRUG VEHICLE WHICH ENABLES THE CHANGEOVER FROM THE SELECTIVE PRODUCTION OF IgA ANTIBODY TO THE PRODUCTION OF BOTH OF IgA AND IgG ANTIBODIES, AND TRANSNASAL/TRANSMUCOSAL VACCINE USING THE VEHICLE |
WO2009004842A1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Vaccine for swine edema disease |
JP5279089B2 (en) * | 2007-07-03 | 2013-09-04 | 出光興産株式会社 | Pig edema disease vaccine |
US9080180B2 (en) | 2007-07-03 | 2015-07-14 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Transgenic plants expressing STX2EB protein for use as a pig edema disease vaccine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103031310B (en) | Protein is expressed in plant | |
Marquet-Blouin et al. | Neutralizing immunogenicity of transgenic carrot (Daucus carota L.)-derived measles virus hemagglutinin | |
CN103626876B (en) | Bacterial toxin vaccine | |
US10494406B2 (en) | Vaccine antigen with increased immunogenicity | |
JP5279089B2 (en) | Pig edema disease vaccine | |
US8277816B2 (en) | Bacillus anthracis antigens, vaccine compositions, and related methods | |
WO2000046350A1 (en) | Production of biomedical peptides and proteins in plants using transcomplementation systems | |
WO2009008573A1 (en) | An avian influenza virus vaccine and a method for preparing same | |
CN113490508B (en) | Porcine epidemic diarrhea (PED) virus vaccine composition and preparation method thereof | |
WO2001055169A1 (en) | Transgenic plant-based vaccines | |
US6867353B2 (en) | Production method of recombinant rotavirus structural proteins and vaccine composition | |
JP2003116385A (en) | Transgenic plants containing the gene encoding the Japanese encephalitis vaccine | |
JP4769977B2 (en) | Vaccine gene introduction rice | |
KR101211396B1 (en) | Recombinant gene containing heat-labile enterotoxin B subunit and ApxIIA fragment, transgenic plant expressing LTB-ApxIIA fusion gene, and uses thereof | |
CN100387719C (en) | Encoding Escherichia coli thermosensitive toxin gene and its expression vector and application | |
CA2221843A1 (en) | Porcine reproductive and respiratory syndrome oral vaccine production in plants | |
CN117003886A (en) | An oral vaccine prepared from transgenic lettuce expressing O157:H27 antigen | |
AU2001234592A1 (en) | Transgenic plant-based vaccines | |
CA2272793A1 (en) | Porcine transmissible gastroenteritis virus oral vaccine production in plants |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040629 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040915 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20041220 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20041220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060314 |