異種動物間PMCA法を用いたスクレイピープリオン蛋白質の超高感度検出

要約

正常なマウスの脳乳剤を基質とするPMCA法(異種動物間PMCA法)により、ヒツジスクレイピーに由来するプロテアーゼ抵抗性の異常プリオン蛋白質(PrP^Sc)を高感度で増幅・検出することができる。

• キーワード:ヒツジスクレイピー、異常プリオン蛋白質、マウス、PMCA、超高感度検出
• 担当:家畜疾病防除・プリオン病
• 代表連絡先:電話 029-838-7708(情報広報課)
• 研究所名:動物衛生研究所・プリオン病研究センター
• 分類:研究成果情報

背景・ねらい

伝達性海綿状脳症の病原体は異常プリオン蛋白質(PrP^Sc)であると考えられている。このPrP^Scはいわゆる「種の壁」により異種の動物へは伝達されにくく、動物種を超えて発症に至ることは希だが、Protein misfolding cyclic amplification (PMCA) 法と呼ばれる人為的な増幅反応により、試験管内では異種動物の正常なプリオン蛋白質(PrP^C)をPrP^Scに変換、増幅できる例が報告されている。本研究では、同種間PMCA法では増幅が困難なヒツジスクレイピー由来のPrP^Scを異種動物間PMCA法により増幅し、高感度で検出する手法を確立する。

成果の内容・特徴

ヒツジスクレイピー由来のPrP^Scは、正常なマウスの脳乳剤を基質とする異種動物間でのPMCA法により増幅できる。ヒツジのプリオン蛋白質で知られる136, 154, 171番目のアミノ酸の違いによる5つの型のうち少なくともARQホモ型、AHQホモ型のスクレイピー症例においてPrP^Scを超高感度に検出できる。

• 正常なウシ、ヒツジ(ARQホモ型)、ヤギ、マウス、ハムスターの脳乳剤を基質として用いた場合、ARQホモ型のプリオン蛋白質をもつスクレイピー感染羊のPrP^ScはPMCA法により効率的に増幅できる(図1a)。
• 正常なマウスの脳乳剤を用いて連続的に異種動物間PMCA法を実施する場合、同種間で実施するPMCA法よりも優れた検出感度を示す(図1b)。
• ARQホモ型およびAHQホモ型のスクレイピー感染羊のPrP^Scは5回の連続的なPMCA法により、それぞれ10¹⁰、10⁸倍に希釈した10%脳乳剤試料中からでも検出できる(図2)。

成果の活用面・留意点

• マウスの脳乳剤を基質に用いた異種動物間PMCA法は、ARQホモ型あるいはAHQホモ型のPrP^Scの超高感度検出法として活用できる。
• ARR型やARH型など、他のアミノ酸配列をもつPrP^Scや非定型スクレイピー由来のPrP^Scに対する本法の適用の可否については検討を要する。

具体的データ

その他

• 中課題名:プリオンの異常化機構の解明とBSE等のプリオン病の清浄化技術の開発
• 中課題番号:170b2
• 予算区分:委託プロ(BSE)
• 研究期間:2008～2012年度
• 研究担当者:村山裕一、今村守一、舛甚賢太郎、下嵜紀子、吉岡 都、毛利資郎、横山 隆
• 発表論文等:Murayama Y. et al. (2012) Microbiol. Immunol. 56(8):541-547