異常プリオン蛋白質のN末端領域には特徴的な立体構造がある

• 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: 舛甚賢太郎; 牛木(加来)祐子; 三輪律子; 岡田洋之; 清水善久; 河西和雄; 松浦裕一; 横山隆
• 発行年度: 2013
• 要約: 異常プリオン蛋白質のN末端領域は、正常プリオン蛋白質とは違う特徴的な立体構造を形成する。この領域に結合する抗体は正常プリオン蛋白質との識別を可能とし、異常プリオン蛋白質のみを検出する。
• キーワード: プリオン、BSE、プローブ、異常プリオン蛋白質特異抗体
• 背景・ねらい: プリオン病は、長期の潜伏期を経て、脳にスポンジ状の変化が出現する致死性の疾患で、その病原体は異常プリオン蛋白質である。異常プリオン蛋白質は、正常プリオン蛋白質とは異なる構造を有するが、凝集性および不溶性のため解析が困難であり、その立体構造は不明のままである。本研究では異常プリオン蛋白質に選択的に結合する抗体を作出し、その抗体の性状を調べることで、異常プリオン蛋白質と正常プリオン蛋白質の構造の違いを明らかにする。

成果の内容・特徴

1. 牛海綿状脳症(定型BSE)プリオン感染マウスの脳より抽出した異常プリオン蛋白質をプリオン蛋白質遺伝子欠損マウスに免疫することで得られたモノクローナル抗体8D5および6A12は、異常プリオン蛋白質と選択的に結合する(図1)。
2. モノクローナル抗体8D5および6A12の結合部位は、プリオン蛋白質のN末端領域31-38および41-47番目のアミノ酸配列にあり、新規の異常プリオン蛋白質特異抗体である。
3. モノクローナル抗体8D5 および6A12を免疫組織化学的手法に用いることで、プリオン感染個体と非感染個体を識別することができる(図2)。
4. モノクローナル抗体8D5および6A12は、定型BSEに感染したウシだけでなく、L型およびH 型非定型BSEに感染したウシの異常プリオン蛋白質と結合し、スクレイピーに感染したヒツジの異常プリオン蛋白質とも選択的に結合する。
5. 作出された抗体の反応性の違いから、異常プリオン蛋白質のN末端領域は、正常プリオン蛋白質とは異なる立体構造をとる可能性が示唆される。

成果の活用面・留意点

1. 作出されたモノクローナル抗体は、異常プリオン蛋白質のN末端領域に結合し、異常プリオン蛋白質を選択的に分離できることから、異常プリオン蛋白質の性状解析が可能となり、プリオン病研究の有力なツールになる。
2. 作出された抗体は、様々な動物種の異常プリオン蛋白質と結合することから新たなプリオン検出技術の開発に利用できる。

• 研究内容: http://www.naro.affrc.go.jp/project/results/laboratory/niah/2013/niah13_s10.html
• カテゴリ: 羊