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

• 担当機関: （独）農業・食品産業技術総合研究機構 動物衛生研究所
• 研究期間: 2008～2012
• 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
• 発行年度: 2012
• 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
• 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。

1. 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)。
2. 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)。
3. 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

1. 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。
2. 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。

• 研究内容: http://www.naro.affrc.go.jp/project/results/laboratory/niah/2012/170b2_03_13.html
• カテゴリ: 抵抗性 羊 山羊