JP2021509818A - Anp32蛋白質の宿主体内でのインフルエンザウィルスポリメラーゼ活性の維持への使用 - Google Patents

Anp32蛋白質の宿主体内でのインフルエンザウィルスポリメラーゼ活性の維持への使用 Download PDF

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Abstract

本発明はインフルエンザウィルスが宿主体内での複製に必要な宿主蛋白質因子であるANP32A/Bの組み換え配列情報を提供する。より詳細には、本発明は、宿主蛋白質因子であるANP32A/B蛋白質の129−130モチーフ及び149サイトに係るものである。これらは、該蛋白質がインフルエンザウィルスの複製を促進する役割に重要な作用をする活性サイトであり、同時に、抗インフルエンザ医薬品の潜在的な標的部位である。

Description

本発明はインフルエンザウィルスが宿主体内での複製に必要な宿主蛋白質因子に関するものである。より詳細には、インフルエンザウィルスが宿主体内での複製に必要な宿主蛋白質因子である、ANP32AとANP32Bに関するものである。
インフルエンザはインフルエンザウィルスに起因する最悪のヒト感染症の一つであり、一つの世界的なインフルエンザの突然なパンデミック(汎流行)には、人口の約20%−40%が感染される可能性があるので(Basler C Fら.Sequence of the 1918 pandemic influenza virus nonstructural gene(NS)segment and characterization of recombinant viruses bearing the 1918 NS genes[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2001,98(5):2746−2751.)、人の生命、健康と社会生活にとっては巨大な脅威になる。インフルエンザウィルスは、エンベロープを持つRNAウィルスであり、オルソミクソウイルス(Orthomyxovirus)科に属し、直径80−120nmの球形又は多角形な粒子である。インフルエンザウィルスには、A型(甲型)、B型(乙型)、C型(丙型)とD型(丁型)に分類される。ここで、A型インフルエンザウィルスは、その変異及び進化速度が速く、抗原が変わりやすく、感染性と病原性が強く、広める速度が速いから、季節性インフルエンザと歴史上のインフルエンザ大流行の原因となる主なウィルスである(Hardelid P,ら.Excess mortality monitoring in England and Wales during the influenza A(H1N1)2009 pandemic[J].Epidemiol Infect,2011,139(9):1431−1439;Yang Lら.Excess mortality associated with the 2009 pandemic of influenza A(H1N1)in Hong Kong[J].Epidemiol Infect,2012,140(9):1542−1550)。A型インフルエンザウィルスは、順番に1918、1957、1968と2009年の四つの世界的なインフルエンザ大流行を作った。該ウィルスが人の群れで迅速かつ広めることは、宿主体内での適性及び複製能力の増強と関係があると考えられる。該ウィルスの宿主体内での特異な効率的な複製、及び宿主に対する適性は、主としてRNA依存性のRNAポリメラーゼにより決める(Eisfeld AJら.At the centre:influenza A virus ribonucleoproteins.[J].Nat Rev Microbiol.2015 Jan;13(1):28−41.)。
インフルエンザウィルスのゲノムには、8本(分節)のネガティブ鎖RNAを含み、11つの蛋白質をコードする。なお、RNAポリメラーゼは、前からの三つの配列でコードするPB1、PB2とPAからなるヘテロ多量体である(Area Eら.3D structure of the influenza virus polymeraseコンプレックス:localization of subunit domains[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2004,101(1):308−313;Eisfeld AJら.At the centre:influenza A virus ribonucleoproteins.[J].Nat Rev Microbiol.2015 Jan;13(1):28−41)。RNAポリメラーゼは、インフルエンザウィルスが宿主細胞内での転写と複製の材料ベースであり、ウィルスの病原性と宿主の範囲に大切な影響を及ぼす(Neumann Gら.Host range restriction and pathogenicity in the context of influenza pandemic[J].Emerg Infect Dis,2006,12(6):881−886.)。宿主細胞内のインフルエンザウィルスのポリメラーゼ及びそのサブユニットと作用する様々な因子、例えばRNAヘリカーゼDDX、核内移行蛋白質α等は、インフルエンザウィルスのポリメラーゼトリマーの装配及びその活性に影響を及ぼす(Bortz Eら.Host− and strain−specific regulation of influenza virus polymerase activity by interacting cellular proteins[J].MBio,2011,2(4);Gabriel Gら.Differential use of importin−alpha isoforms governs cell tropism and host adaptation of influenza virus[J].Nat Commun,2011,2:156.)。したがって、インフルエンザウィルスのポリメラーゼと宿主のタンパク質との相互作用は、ウィルスの毒性、宿主の範囲を決める大切な因子である。
インフルエンザウィルスの種間広める及びその宿主制限メカニズムは、いつも当業界が検討しているホットスポットである。宿主蛋白質ANP32(acidic nuclear phosphoprotein)は、ウィルスRNAの感染した細胞での合成と相関すると考えられる。従前の検討は、前記蛋白質が胞内輸送、細胞死亡経路、転写コントロール等の細胞生理活動における役割、並びにANP32蛋白質が腫瘍及び神経系疾患との関聯性に着目したものが多い。ANP32蛋白質ファミリーのメンバーが多く、それらの構造も類似し、一つの球形のロイシンリッチリピート(Leucine rich repeat、LRRs)のアミノ端と、一つの伸展している酸性アミノ酸に富む(LCAR)カルボキシ端によって構成される(Reilly P Tら.Cracking the ANP32 whips:important functions,unequal requirement, and hints at disease implications[J].Bioessays,2014,36(11):1062−1071.)。動植物及び原生生物には、該タンパク質ファミリーがいずれも認められるが、酵母及び他の真菌には見つかれない。これは、該タンパク質ファミリーが真核生物起源のものであり、真菌には何からの原因でなくなったことを示唆した。ヒトには該ファミリーが8つのメンバーがあることを報告された。ここで、ANP32A、ANP32B、ANP32Eの3つは、脊椎動物に比較的な保存される。その中、ANP32A及びANP32Bは、最も広く検討された。ANP32A蛋白質とANP32B蛋白質の間のアミノ酸配列相同性は、70%である。ANP32蛋白質のアミノ端のLRRs領域の存在によって、ANP32蛋白質は疎水性に呈しており、ANP32蛋白質と他の蛋白質との相互結合に寄与することで異なる生物学役割を果たす。該蛋白質が、カルボキシ端には酸性アミノ酸に富み、かつ一つの核移行シグナルKRKRとを含むので、細胞核内の塩基性タンパク質と相互作用することができ、核と質の間に往来することもできる(Matsubae,Masamiら.“Characterization of the nuclear transport of a novel leucine−rich acidic nuclear protein−like protein.”Febs Letters 468.2−3(2000):171−175;Matsuoka,K.ら.“A Nuclear Factor Containing the Leucine−Rich Repeats Expressed in Murine Cerebellar Neurons.”Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 91.21(1994):9670.)。該蛋白質は、また、細胞表面に発現でき、細胞外に分泌されるさえできる。ANP32蛋白質は、これら特性に基づいて、胞質及び胞核内の多様な生物学過程に関与し得る。文献によって、ANP32A、ANP32Bは細胞核において転写調節ファクターとして以下のように機能でき、(1)ヒストンアセチルトランスフェラーゼ阻害ファクター(INHAT)複合物の構成部分として、転写の調節に関与する(Kadota,Sら.“pp32,an INHAT component,is a transcription machinery recruiter for maximal induction of IFN−stimulated genes.”Journal of Cell Science 124.Pt 6(2011):892.)。(2)mRNA結合蛋白質HuR及び核外輸送タンパク質CRM1のリガンドとして、アデノシンに富むmRNA鎖の核クスポートが加速されることができる(Brennan C Mら.Protein Ligands to Hur Modulate Its Interaction with Target Mrnas in Vivo[J].Journal of Cell Biology,2000,151(1):1.)ことを報告された。前記機能は、細胞の宿主のmRNAを制御できるとともに(Fries,Barbaraら.“Analysis of Nucleocytoplasmic Trafficking of the HuR Ligand APRIL and Its Influence on CD83 Expression.”Journal of Biological Chemistry 282.7(2007):4504−15.)、ウィルスのmRNAを制御することもできる(Bodem,Jら.“Foamy virus nuclear RNA export is distinct from that of other retroviruses.”Journal of Virology 85.5(2011):2333−2341.)。これ以外、ANP32蛋白質は、細胞質内でも重要な役割を果たし得る。例えば、ANP32Aはmicrotubule−associated proteinに結合でき(Ulitzur,N,Mら.“Mapmodulin:a possible modulator of the interaction of microtubule−associated proteins with microtubules.”Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 94.10(1997):5084.)、細胞内の物質の輸送及びシグナルの伝達、細胞形態の維持及び細胞小器官の空間分布等に影響を及ぼす。ANP32蛋白質はアポトーシス体を活性化し、細胞死亡経路をコントロールすることができる。(Pan,Weiら.“PHAPI/pp32 Suppresses Tumorigenesis by Stimulating Apoptosis.”Journal of Biological Chemistry 284.11(2009):6946.)。
2009年にShapiraが酵母ツーハイブリッド方法で宿主蛋白質ANP32Aをスクリーニングし、それとインフルエンザウィルスの感染に関系があることを初歩を見出した以来、研究者たちは次々と該タンパク質ファミリーとインフルエンザウィルスの相互作用について検討した。2011年、Bradel−Trethewayらは、プロテオミクスにて、ANP32A、ANP32Bがインフルエンザウィルスのポリメラーゼと互いに結合することを見出した。2014年、Watanabeらは、RANiライブラリースクリーニングにて、ANP32A、ANP32Bがインフルエンザウィルスの細胞を感染後vRNAの合成に影響できることを証明した。2015年、Sugiyamaらは、ANP32A、ANP32Bはインフルエンザウィルス複製におけるcRNA−vRNAの合成過程を促進され得ることを見出し、CO−IP等の生物学の技術手段にて、ANP32蛋白質がインフルエンザウィルスのポリメラーゼの三サブイル(PB2/PB1/PA)のポリマーと相互作用しているで、NP蛋白質とは無関係であることを証明した(Sugiyama Kら.pp32 and APRIL are host cell−derived regulators of influenza virus RNA synthesis from cRNA[J].Elife,2015,4;Watanabe Tら.Influenza virus−host interactome screen as a platform for antiviral drug development[J].Cell Host Microbe,2014,16(6):795−805.)。その後、鳥インフルエンザウィルスのRNAポリメラーゼは、哺乳動物細胞中の活性がANP32Aの種類と特異的な関連があることは、イギリスの研究者Wendy S.Barclayの研究チームから初めて提示した(Long J Sら.Species difference in ANP32A underlies influenza A virus polymerase host restriction[J].Nature,2016,529(7584):101−104.)。検討を重ねたところ、哺乳動物由来のものと比べて、鳥由来ANP32AのLRRsとLCAR領域との間に33つのアミノ酸インサーション配列を含むことを発見した。この配列特徴を持つことで、鳥由来ANP32Aは、鳥由来インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性を特異的な活性化する特性が決めた。鳥由来インフルエンザウィルス(H5N1/H7N9)は、PB2 E627Kの変異を有してこそ、ポリメラーゼが哺乳動物のANP32Aにより適応するものになる。このため、ANP32Aはインフルエンザウィルスの複製をサポートする肝要な宿主蛋白質であることは推定したが、それとポリメラーゼとの相互作用の具体的な分子作用機序についてさらなる探索は必要である。
Long J Sら.Species difference in ANP32A underlies influenza A virus polymerase host restriction[J].Nature,2016,529(7584):101−104.
季節性インフルエンザや、世界的なインフルエンザ大流行の危害は、世間では全面的な注目を集めている。従来、抗インフルエンザウィルス医薬品についての検討は初歩的な成果をあげてきた。しかし、既存医薬品は臨床で汎用されているから、インフルエンザウィルスは続けて変異して、これら医薬品に対して異なる程度の耐性を生じる。このことに鑑み、新たな抗インフルエンザウィルス医薬品の開発とスクリーニングは日増しに重要となる。本発明は、ANP32A、ANP32Bが異なる種類(species&genus)の動物細胞内に共通の、インフルエンザウィルスで利用した宿主蛋白質であり、その上、前記二つの蛋白質の中の両者又は一者は、インフルエンザウィルスの宿主内の複製に必要なものであるとを証明する。さらに、本発明は前記二つの蛋白質の鍵となるアミノ酸サイトを発見した。鍵となるアミノ酸への変異により、インフルエンザウィルスの複製がほとんど進行できない。この発見は、抗インフルエンザ医薬品又は抗インフルエンザ動物のデザインに直接な根拠を提供できる。
一局面において、本発明は、変異型ANP32蛋白質であって、
129番目のアミノ酸の、イソロイシンI、リジンK、アスパラギン酸D、バリンV、プロリンP、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、グリシンG、又はグルタミン酸Eへの置換、
130番目のアミノ酸の、アスパラギンN、フェニルアラニンF、リジンK、ロイシンL、バリンV、プロリンP、イソロイシンI、メチオニンM、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、又はチロシンYへの置換、
149番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、
151番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、及び
60と63、87、90、93と95、112、115と118番目のアミノ酸の、アラニンへの置換、
からなる群から選ばれる1種又は複数種の変異を有し、
前記ANP32蛋白質はニワトリANP32B蛋白質、アヒルANP32B蛋白質、シチメンチヨウANP32B蛋白質である場合、129番目のアミノ酸はイソロイシンIではなく、且つ、130番目のアミノ酸はアスパラギンNではなく、
前記ANP32蛋白質はネズミANP32Aである場合、130番目のアミノ酸はアラニンAではなく、
前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリのANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトのANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、変異型ANP32蛋白質。
一局面において、本発明は、変異型ANP32蛋白質であって、
61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、
からなる群から選ばれるアミノ酸断片の1個又は複数個の断片が、欠失又はアラニンに置換され、
ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、変異型ANP32蛋白質。
一局面において、本発明は、変異型ANP32蛋白質であって、
前記ANP32蛋白質はヒトANP32B蛋白質である場合、
21−30番目のアミノ酸断片、41−50番目のアミノ酸断片、51−60番目のアミノ酸断片、161−170番目のアミノ酸断片、
からなる群から選ばれるアミノ酸断片の1個又は複数個の断片が、欠失又はアラニンに置換され、
ここで、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、変異型ANP32蛋白質。
一局面において、本発明は、変異型ANP32蛋白質であって、
前記ANP32蛋白質はニワトリANP32A蛋白質である場合、
161−170番目のアミノ酸断片、171−180番目のアミノ酸断片、191−200番目のアミノ酸断片、
からなる群から選ばれるアミノ酸断片の1個又は複数個の断片が、欠失又はアラニンに置換され、
ここで、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、変異型ANP32蛋白質。
一実施形態において、前記ANP32蛋白質は、ANP32A又はANP32Bであり、好ましくは、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、より好ましくは、ニワトリ又はヒト由来のものであり、最も好ましくは、ヒトANP32B、又はニワトリANP32Aである。
一局面において、本発明は、ANP32蛋白質のインフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性の維持への使用であって、
好ましくは、ANP32蛋白質は鳥由来ANP32蛋白質であり、且つ前記インフルエンザウィルスが鳥由来又は哺乳動物由来インフルエンザウィルスであり、或いは、
ANP32蛋白質は哺乳動物由来ANP32蛋白質であり、且つ前記インフルエンザウィルスは哺乳動物由来インフルエンザウィルスであり、
好ましくは、前記インフルエンザウィルスは、ヒト、イヌ、鳥又はウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれ、
好ましくは、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質、ANP32B蛋白質から選ばれ、
より好ましくは、前記ANP32蛋白質はニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、
好ましくは、前記ANP32蛋白質ニワトリ由来のANP32B又はネズミ由来のANP32Aではない、前記使用。
一局面において、本発明は、ANP32蛋白質のインフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性の低減のための使用であって、
好ましくは、前記インフルエンザウィルスは、ヒト、イヌ、鳥又はウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれ、
好ましくは、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質、ANP32B蛋白質から選ばれ、
より好ましくは、前記ANP32蛋白質はニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、
より好ましくは、ANP32蛋白質は請求項1−4のいずれか1項に定義した変異型ANP32蛋白質、或いはANP32蛋白質はニワトリ由来のANP32B蛋白質又はネズミ由来のANP32A蛋白質である、前記使用。
一局面において、本発明は、インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性を下げる方法であって、ANP32蛋白質を変異させることを含み、
前記変異が、
129番目のアミノ酸の、イソロイシンI、リジンK、アスパラギン酸D、バリンV、プロリンP、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、グリシンG、又はグルタミン酸Eへの置換、
130番目のアミノ酸の、アスパラギンN、フェニルアラニンF、リジンK、ロイシンL、バリンV、プロリンP、イソロイシンI、メチオニンM、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、又はチロシンYへの置換、
149番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、
151番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、及び
60と63、87、90、93と95、112、115と118番目のアミノ酸の、アラニンへの置換、
からなる群から選ばれる1種又は複数種の変異であり、
前記ANP32蛋白質はニワトリANP32B蛋白質、アヒルANP32B蛋白質、シチメンチヨウANP32B蛋白質である場合、129番目のアミノ酸はイソロイシンではなく、且つ130番目のアミノ酸はアスパラギンNではなく、
前記ANP32蛋白質はネズミANP32Aである場合、130番目のアミノ酸はアラニンAではなく、
前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性を下げる方法。
一実施形態において、前記インフルエンザウィルスはポリメラーゼの活性を喪失させ、
前記変異が、
129番目のアミノ酸の、イソロイシンI、リジンK又はアスパラギン酸Dへの置換、
130番目のアミノ酸の、アスパラギンN、フェニルアラニンF又はリジンKへの置換、
87、90、93と95、112、115と118番目のアミノ酸の、アラニンへの置換、
からなる群から選ばれる1種又は複数種の変異である。
一局面において、本発明は、インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性を下げる方法であって、ANP32蛋白質の1個又は複数個の断片を、欠失又はアラニンに置換させることを含み、
前記断片が、
61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、
からなる群から選ばれるアミノ酸断片であり、
ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、前記方法。
一実施形態において、前記インフルエンザウィルスのポリメラーゼの活性を喪失させ、
前記断片が、
71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、
からなる群から選ばれるアミノ酸断片である。
一局面において、本発明は、インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性を下げる方法であって、
ヒトANP32B蛋白質の1個又は複数個の断片を、欠失又はアラニンに置換させることを含み、
前記断片が、
21−30番目のアミノ酸断片、41−50番目のアミノ酸断片、51−60番目のアミノ酸断片、161−170番目のアミノ酸断片、
からなる群から選ばれるアミノ酸断片であり、
ここで、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトのANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、前記方法。
一局面において、本発明は、インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性を下げる方法であって、ニワトリANP32A蛋白質の1個又は複数個の断片を、欠失又はアラニンに置換させることを含み、
前記断片が、
161−170番目のアミノ酸断片、171−180番目のアミノ酸断片、191−200番目のアミノ酸断片、
からなる群から選ばれるアミノ酸断片であり、
ここで、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、前記方法。
一実施形態において、前記インフルエンザウィルスのポリメラーゼの活性を喪失させ、
前記断片が、
161−170番目のアミノ酸断片、171−180番目のアミノ酸断片
からなる群から選ばれるアミノ酸断片である。
一実施形態において、ANP32蛋白質はANP32A又はANP32Bから選ばれ、
好ましくは、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、
より好ましくは、ニワトリ又はヒト由来のものであり、
最も好ましくは、ヒトANP32B、又はニワトリANP32Aであり、
好ましくは、前記インフルエンザウィルスは、ヒト、イヌ、鳥、ウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれるものである。
一局面において、本発明は、ANP32蛋白質のアミノ酸断片の、インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性の維持への使用であって、
前記断片が、
61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の171−180番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の191−200番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の21−30番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の41−50番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の51−60番目のアミノ酸、ヒトANP32B蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、
からなる群から選ばれる1個又は複数個の断片であり、
ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
好ましくは、ANP32蛋白質は鳥由来ANP32蛋白質であり、且つ前記インフルエンザウィルスが鳥由来又は哺乳動物由来インフルエンザウィルスから選ばれ、
或いは、ANP32蛋白質は哺乳動物由来ANP32蛋白質であり、且つ前記インフルエンザウィルスは哺乳動物由来インフルエンザウィルスである、前記使用。
一局面において、本発明は、ANP32蛋白質のアミノ酸断片の、インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性の低減のための使用であって、
前記断片が、
61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の171−180番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の191−200番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の21−30番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の41−50番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の51−60番目のアミノ酸、ヒトANP32B蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、
からなる群から選ばれる1個又は複数個の断片であり、
ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
好ましくは、ANP32蛋白質はANP32A又はANP32Bから選ばれ、好ましくは、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、より好ましくは、ニワトリ又はヒト由来のものであり、最も好ましくは、ヒトANP32B、又はニワトリANP32Aであり、
好ましくは、前記インフルエンザウィルスは、ヒト、イヌ、鳥、ウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれる、前記使用。
一局面において、本発明は、少なくとも1種の試薬又は組合試薬を含むキットであって、
前記少なくとも1種の試薬又は組合試薬は、
ANP32蛋白質の129番目のアミノ酸、130番目のアミノ酸、149番目のアミノ酸、151番目のアミノ酸、60番目のアミノ酸、63番目のアミノ酸、87番目のアミノ酸、90番目のアミノ酸、93番目のアミノ酸、95番目のアミノ酸、112番目のアミノ酸、115番目のアミノ酸又は118番目のアミノ酸、
からなる群から選ばれる1種又は複数種の番目のアミノ酸種類の同定に用いるものであり、
ここで、
129番目のアミノ酸はイソロイシンI、リジンK、アスパラギン酸D、バリンV、プロリンP、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、グリシンG、又はグルタミン酸Eであり、
130番目のアミノ酸はアスパラギンN、フェニルアラニンF、リジンK、ロイシンL、バリンV、プロリンP、イソロイシンI、メチオニンM、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、又はチロシンYであり、
149番目のアミノ酸はアラニンAであり、
151番目のアミノ酸はアラニンAであり、
60と63、87、90、93と95、112、115と118番目のアミノ酸はアラニンである場合、
前記ANP32蛋白質のインフルエンザポリメラーゼの活性をサポートする能力が低減し、
ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、前記キット。
一局面において、本発明は、ANP32蛋白質のアミノ酸の種類を同定するために使用する、オリゴヌクレオチドプライマーであって、
前記ANP32蛋白質のアミノ酸は、
129番目のアミノ酸、130番目のアミノ酸、149番目のアミノ酸、151番目のアミノ酸、60番目のアミノ酸、63番目のアミノ酸、87番目のアミノ酸、90番目のアミノ酸、93番目のアミノ酸、95番目のアミノ酸、112番目のアミノ酸、115番目のアミノ酸と118番目のアミノ酸、
からなる群から選ばれるアミノ酸であり、
ここで、
129番目のアミノ酸はイソロイシンI、リジンK、アスパラギン酸D、バリンV、プロリンP、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、グリシンG、又はグルタミン酸Eであり、
130番目のアミノ酸はアスパラギンN、フェニルアラニンF、リジンK、ロイシンL、バリンV、プロリンP、イソロイシンI、メチオニンM、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、又はチロシンYであり、
149番目のアミノ酸はアラニンAであり、
151番目のアミノ酸はアラニンAであり、
60、63番目のアミノ酸、又は87、90、93と95番目のアミノ酸、又は112、115と118番目のアミノ酸はアラニンである場合、
前記ANP32蛋白質のインフルエンザポリメラーゼの活性をサポートする能力が低減し、
ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、前記オリゴヌクレオチドプライマー。
一実施形態において、前記オリゴヌクレオチドプライマーが、好ましくは、少なくとも20塩基の長さを有し、例えば、少なくとも21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34又は35塩基の長さを有する。
一実施形態において、前記オリゴヌクレオチドプライマーが、SEQ ID NO:155−156,163−166,167−256、と375−380からなる群から選ばれる。
一実施形態において、ANP32蛋白質はANP32A又はANP32Bから選ばれ、
好ましくは、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、
より好ましくは、ニワトリ又はヒト由来のものであり、
最も好ましくは、ヒトANP32B、又はニワトリANP32Aである。
一局面において、本発明は、動物の生産方法であって、
動物体内のANP32蛋白質を変異させる工程を含み、
前記変異が、
129番目のアミノ酸の、イソロイシンI、リジンK、アスパラギン酸D、バリンV、プロリンP、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、グリシンG、又はグルタミン酸Eへの置換、
130番目のアミノ酸の、アスパラギンN、フェニルアラニンF、リジンK、ロイシンL、バリンV、プロリンP、イソロイシンI、メチオニンM、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、又はチロシンYへの置換、
149番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、
151番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、及び
60と63、87、90、93と95、112、115と118番目のアミノ酸の、アラニンへの置換、
61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の171−180番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の191−200番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の21−30番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の41−50番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の51−60番目のアミノ酸、ヒトANP32B蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片の、アラニンへの置換、
からなる群から選ばれる1種又は複数種の変異であり、
ここで、ANP32蛋白質はニワトリANP32B蛋白質、アヒルANP32B蛋白質、シチメンチヨウANP32B蛋白質である場合、129番目のアミノ酸はイソロイシンIではなく、且つ、130番目のアミノ酸はアスパラギンNではなく、
ANP32蛋白質はネズミANP32Aである場合、130番目のアミノ酸はアラニンAではなく、
前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、前記方法。
一実施形態において、前記動物は、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマからなる群から選ばれる。
一局面において、本発明は、ANP32蛋白質又はANP32蛋白質のアミノ酸の、標的としての、インフルエンザウィルス感染による疾患を治療するための医薬品の調製への使用であって、
前記アミノ酸は、
129番目のアミノ酸、130番目のアミノ酸、149番目のアミノ酸、150番目のアミノ酸、60と63番目のアミノ酸、87、90、93と95番目のアミノ酸、112、115と118番目のアミノ酸、61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の171−180番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の191−200番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の21−30番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の41−50番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の51−60番目のアミノ酸、ヒトANP32B蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、
からなる群から選ばれる1種又は複数種の位置又は断片のアミノ酸であり、
好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、前記使用。
好ましくは、前記ANP32蛋白質は、ANP32A又はANP32B蛋白質であり、好ましくは、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、好ましくは、前記インフルエンザウィルスが、ヒト、イヌ、鳥、ウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれるものである。
一局面において、本発明は、下記工程を含む、インフルエンザウィルスの感染を治療するための候補医薬品のスクリーニング方法であって、
(1)ANP32A及び/又はANP32B蛋白質を含む細胞株から、前記ANP32A、ANP32B蛋白質をノックアウすることで、ANP32A蛋白質、ANP32B蛋白質のノックアウト細胞株を得る、工程、
(2)ANP32A及び/又はANP32B蛋白質をコードするプラスミドと、インフルエンザウィルスのポリメラーゼをコードするプラスミドを工程(1)で得たノックアウト細胞株へトランスフェクトする、工程、
(3)候補物を前記ノックアウトした細胞株に接触させる、工程、前記接触は、工程(2)のトランスフェクションと同時又は別々に実施してもよく、
ここで、前記候補物が、工程(3)で処理した細胞株において、ANP32A及び/又はANP32Bを含む細胞株と比べて、インフルエンザウィルスのポリメラーゼを発現させない場合、或いはインフルエンザウィルスのポリメラーゼの発現を低減させる場合、インフルエンザウィルスの感染を治療するための候補医薬品である、前記方法。
一実施形態において、前記ANP32A及び/又はANP32B蛋白質は、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、好ましくは、前記インフルエンザウィルスが、ヒト、イヌ、鳥、ウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれるものである。
PCAGGSベクターの模式図。 PCAGGS−huANP32Aベクターの模式図。 各物種においてANP32蛋白質発現の検出。 ノックアウト細胞株の蛍光定量PCRの検出:Aは各細胞株中のhuANP32Aに対する定量検出であり、Bは各細胞株中のhuANP32Bに対する定量検出である。 293T野生型及びノックアウト細胞株中の内在性ANP32蛋白質の検出。 H1N1SC09ポリメラーゼが293T野生型及びノックアウト細胞株での活性の検出。 異なるポリメラーゼは、293T野生型及びノックアウト細胞株での活性の検出。図7AはH7N9AH13ポリメラーゼが293T野生型及びノックアウト細胞株での活性の検出である。 異なるポリメラーゼは、293T野生型及びノックアウト細胞株での活性の検出。図7BはWSNポリメラーゼが293T野生型及びノックアウト細胞株での活性の検出である。 異なるポリメラーゼは、293T野生型及びノックアウト細胞株での活性の検出。図7CはH3N2GD11ポリメラーゼが293T野生型及びノックアウト細胞株での活性の検出である。 異なるポリメラーゼは、293T野生型及びノックアウト細胞株での活性の検出。図7DはH3N8JL89ポリメラーゼが293T野生型及びノックアウト細胞株での活性の検出である。 異なるポリメラーゼは、293T野生型及びノックアウト細胞株での活性の検出。図7EはH3N8XJ07ポリメラーゼが293T野生型及びノックアウト細胞株での活性の検出である。 H1N1SC09ポリメラーゼが、DKO細胞株において、異なる用量のhuANP32A又はhuANP32Bを補償するときの活性のアッセイ。 H1N1SC09ポリメラーゼ(A)とH7N9AH13ポリメラーゼ(B)は、DKO細胞に過剰なhuANP32A又はhuANP32Bを補償するとき、その活性が抑制された。 huANP32AがH1N1SC09インフルエンザウィルスRNA合成に対する影響は、蛍光定量で検出する。 異なる物種のANP32蛋白質による、異なるインフルエンザウィルスの複製への影響。図11Aは異なる物種のANP32蛋白質によるH1N1SC09インフルエンザウィルスの複製への影響である。 異なる物種のANP32蛋白質による、異なるインフルエンザウィルスの複製への影響。図11Bは異なる物種のANP32蛋白質によるH7N9AH13インフルエンザウィルスの複製への影響である。 異なる物種のANP32蛋白質による、異なるインフルエンザウィルスの複製への影響。図11Cは異なる物種のANP32蛋白質によるH3N2GD11インフルエンザウィルスの複製への影響である。 異なる物種のANP32蛋白質による、異なるインフルエンザウィルスの複製への影響。図11Dは異なる物種のANP32蛋白質によるH3N8XJ07インフルエンザウィルスの複製への影響である。 異なる物種のANP32蛋白質による、異なるインフルエンザウィルスの複製への影響。図11Eは異なる物種のANP32蛋白質によるH3N8JL89インフルエンザウィルスの複製への影響である。 異なる物種のANP32蛋白質による、異なるインフルエンザウィルスの複製への影響。図11Fは異なる物種のANP32蛋白質によるH9N2ZJ12インフルエンザウィルスの複製への影響である。 異なる物種のANP32蛋白質による、異なるインフルエンザウィルスの複製への影響。図11Gは異なる物種のANP32蛋白質によるWSNインフルエンザウィルスの複製への影響である。 H1N1SC09インフルエンザウィルスの検出、図12Aは異なる細胞株にH1N1SC09インフルエンザウィルスをトランスフェクトした時の産毒量の検出である。 H1N1SC09インフルエンザウィルスの検出、図12Bは、DKO細胞にANP32蛋白質を補償することによるH1N1SC09インフルエンザウィルスの産毒量の影響の検出である。 WSNインフルエンザウィルスの検出、図13Aは異なる細胞株にWSNインフルエンザウィルスを感染させた時の、ウィルスインフルエンザウイルス力価の検出である。 WSNインフルエンザウィルスの検出、図13BはDKO細胞にANP32蛋白質を補償することは、WSNインフルエンザウィルス力価に対する影響である。 H7N9亜型インフルエンザウィルスのPB2遺伝子の点変異とANP32の適性。 ANP32B配列のアラインメント、切り詰め及び断片交換であり、図15AはANP32B配列のアラインメントである。 ANP32B配列のアラインメント、切り詰め及び断片交換であり、図15BはANP32Bの切り詰めるストラテジーである。 ANP32B配列のアラインメント、切り詰め及び断片交換であり、図15CはhuANP32BとchANP32Bの断片交換の第1回である。 ANP32B配列のアラインメント、切り詰め及び断片交換であり、図15DはhuANP32BとchANP32Bの断片交換の第2回である。 ANP32Bの点変異、図16AはANP32B 110−161領域の配列アラインメントである。 ANP32Bの点変異、図16BはhuANP32Bの点変異によるH1N1SC09ポリメラーゼ活性に対する影響。 huANP32B単一点変異129、130によるH1N1SC09ポリメラーゼ活性への影響。 huANP32B単一点変異によるH7N9AH13ポリメラーゼ活性への影響。 huANP32Aの点変異129、130によるH1N1SC09ポリメラーゼ活性への影響。 huANP32Aの点変異によるH7N9AH13ポリメラーゼ活性への影響。 chANP32Aの点変異及びchANP32B点変異によるH7N9AH13ポリメラーゼ活性への影響。 chANP32A 129点変異体によるH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性への影響。 chANP32A 129点変異体によるH7N9AH13ポリメラーゼ活性への影響。 chANP32A 129点変異体によるWSNポリメラーゼ活性への影響。 chANP32A 130点変異体によるH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性への影響。 chANP32A 130点変異体によるH7N9AH13ポリメラーゼ活性への影響。 chANP32A 130点変異体によるWSNポリメラーゼ活性への影響。 huANP32B切り詰めた変異体によるH7N9AH13ポリメラーゼ活性影響。 chANP32A切り詰めた変異体によるH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性に対する影響。 chANP32A点変異体によるH7N9AH13ポリメラーゼ活性に対する影響。 huANP32B点変異体によるH7N9AH13ポリメラーゼ活性に対する影響。 huANP32A及びhuANP32Bの129/130番目のアミノ酸が部位特異的変異した細胞株のシークエンサー同定結果。 huANP32A及びhuANP32Bの129/130番目のアミノ酸が部位特異的変異した細胞株の蛋白質検出結果。 H1N1SC09ポリメラーゼが異なる細胞株での活性の検出。 H7N9AH13ポリメラーゼが異なる細胞株での活性の検出。 鳥由来ANP32A蛋白質のアミノ酸配列アラインメント。 鳥由来ANP32B蛋白質とhuANP32B蛋白質のアミノ酸配列アラインメント。 ニワトリANP32A蛋白質と哺乳動物ANP32A蛋白質のアミノ酸配列アラインメント。 哺乳動物ANP32B蛋白質のアミノ酸配列アラインメント。 ネズミANP32B蛋白質の発現の検出。 ネズミANP32B蛋白質の点変異体がH7N9AH13のポリメラーゼ活性に対する影響。
以下に実施例、図面を挙げて本発明を詳細に説明する。当業者にとって理解するように、下記実施例は説明の目的で挙げるもので、本発明はこれらの実施例により限定されると解釈されない。本発明の保護範囲は、添付する請求項により限定される。
実施例1.ANP32蛋白質発現ベクターの構築
ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ、ウマ等のANP32蛋白質のヌクレオチド配列は以下である:
ニワトリANP32A(chANP32A)(Gallus gallus,XM_413932.5)、ヒトANP32A(huANP32A)(Homo sapiens,NM_006305.3)、キンカチョウANP32A(zfANP32A)(Taeniopygia guttata,XM_012568610.1)、アヒルANP32A(dkANP32A)(Anas platyrhynchos,XM_005022967.1)、シチメンチヨウANP32A(tyANP32A)(Meleagris gallopavo,XM_010717616.1)、ブタANP32A(pgANP32A)(Sus scrofa,XM_003121759.6)、ネズミANP32A(muANP32A)(Mus musculus,NM_009672.3)、ウマANP32A(eqANP32A)(Equus caballus,XM_001495810.5)、ニワトリANP32B(chANP32B)(Gallus gallus,NM_001030934.1)、ヒトANP32B(huANP32B)(Homo sapiens,NM_006401.2)。
ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ、ウマ等のANP32蛋白質のアミノ酸配列は以下である:
ニワトリANP32A(chANP32A)(Gallus gallus,XP_413932.3)、ヒトANP32A(huANP32A)(Homo sapiens,NP_006296.1)、キンカチョウANP32A(zfANP32A)(Taeniopygia guttata,XP_012424064.1)、アヒルANP32A(dkANP32A)(Anas platyrhynchos,XP_005023024.1)、シチメンチヨウANP32A(tyANP32A)(Meleagris gallopavo,XP_010715918.1)、ブタANP32A(pgANP32A)(Sus scrofa,XP_003121807.3)、ネズミANP32A(muANP32A)(Mus musculus,NP_033802.2)、ウマANP32A(eqANP32A)(Equus caballus,XP_001495860.2)、ニワトリANP32B(chANP32B)(Gallus gallus,NP_001026105.1)、ヒトANP32B(huANP32B)(Homo sapiens,NP_006392.1)。
まず、PCAGGS−Flag組み換えプラスミドを構築した。Flag−tag(GGCAGCGGAGACTACAAGGATGACGATGACAAG,SEQ ID NO:1)のN端に開始コドン(ATG)を導入し、C端にストップコドン(TGA)を加えて、開始コドンの前にNotI(GCGGCCGC,SEQ ID NO:2)酵素消化サイトを導入し、ストップコドンの後にXhoI(CTCGAG,SEQ ID NO:3)酵素消化サイトを導入し、そして2つの酵素消化サイトの外側にPCAGGSベクターの15bpホモロジ−アーム(横線を引いた部分)を導入し、Flag−tag遺伝子断片と相補的な両本のプライマー Flag−S(SEQ ID NO:4)とFlag−A(SEQ ID NO:5)を合成した。
Flag−S:SEQ ID NO:4
5−AAAGAATTCGAGCTCGCGGCCGCATGGGCAGCGGAGACTACAAGGATGACGATGACAAGTGACTCGAGCTAGCAGATCTTTTT−3
Flag−A:SEQ ID NO:5
5−AAAAAGATCTGCTAGCTCGAGTCACTTGTCATCGTCATCCTTGTAGTCTCCGCTGCCCATGCGGCCGCGAGCTCGAATTCTTT−3
デザインした上流、下流プライマーのFlag−SとFlag−Aは、それぞれ100uM(TEバッファーで希釈して)に希釈し、それぞれ10ulを取ってよく混ぜで95度、5minに置いた。その後、PCR器のスイッチを切って室温に放冷し(約2h)、その産物はアニーリング合成サンプルとする。市販のPCAGGSベクター(図1に示す、バイオ会社から購入、製品ID V00514、製品番号 JM004、www.fenghbio.cn)は、Thermo快速制限エンドヌクレアーゼNot IとXho Iで、37℃水浴で1.5 h二重酵素消化して、ジェル回収キット(OMEGA、製品番号D2500−01)により酵素消化断片を回収した。得た産物は回収され、備用した。PCAGGS二重酵素消化産物とアニーリング合成サンプルは、In−Fusionリガーゼ(クロンテック会社から購入、製品番号639648)で、明細書に従って連接して、DH5αコンピテント細胞へ形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスされた。シークエンサーで正しいと確認したプラスミドはPCAGGS−Flagプラスミドは、と命名され、後続実験のコントロールプラスミドとして大量に抽出して備用した。
上で述べた各物種のANP32AとANP32Bのヌクレオチド配列により、上に述べた各物種のANP32AとANP32Bの配列をそれぞれ合成した。合成するとき、遺伝子断片C端にストップコドンを除去して、Flag−tag(SEQ ID NO:1)をタンデムに挿入し、Flag−tagの末端にストップコドン(TGA)を加えて、合成した断片の両端にNot I(SEQ ID NO:2)とXho I(SEQ ID NO:3)の酵素消化サイトを導入した。PCAGGS−FlagベクターはThermo快速制限エンドヌクレアーゼNot IとXho Iで37℃で酵素消化1.5 hした後、ジェル回収キット(OMEGA、製品番号D2500−01)により酵素消化断片を回収した。PCAGGS−Flag二重酵素消化産物と各遺伝子断片は、In−Fusionリガーゼ(クロンテック会社から購入、製品番号639648)で、明細書に従って連接して、DH5αコンピテント細胞へ形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスして、最終、断片のPCAGGSベクターへのインサーションを完成した。例えば、PCAGGS−huANP32Aのプラスミド模式図は図2に示す。他の物種のANP32AとANP32B遺伝子のプラスミド模式図は、図2と類似し、対応する遺伝子配列だけを取り替えたものである。例えば、PCAGGS−huANP32Bプラスミド模式図は、huANP32AをhuANP32Bに取り替えた配列である。
組み換えプラスミドはシークエンサーで正しいと確認した後、それぞれ1ugを取ってリポフェクタミン2000で293T細胞にトランスフェクトした。48h後、細胞溶解液を取って、イムノブロッティング方法(western blotting)でFlag−抗体(シグマ会社から購入、製品番号F1804−1MG)を用いで蛋白質の発現を検定した。細胞内βアクチン(β−actin)は内部標準遺伝子として、抗体Monoclonal Anti−β−Actin antibody produced in mouse(シグマ会社から購入、製品番号 A1978−200UL)が用いられ、結果は図3に示す。各物種のANP32AとANP32B蛋白質の発現が良い。
実施例2:細胞株の構築
本発明者らは、CRISPR−Cas9技術で細胞株を構築した。NCBIで発表した参照ヌクレオチド配列human ANP32A(NM_006305.3)とhuman ANP32B(NM_006401.2)によって、オンラインソフトhttp://crispr.mit.edu/で、この二つの蛋白質のsgRNA(配列は表1に示す)をデザインした。
Figure 2021509818
次のようにして、human U6プロモーター配列+sgRNA配列(huANP32A又はhuANP32B)+sgRNA scaffold配列+TTTTTTpMD18T−U6を含む組み換えプラスミドを構築した。
まず、human U6プロモーター配列+huANP32A−sgRNA配列+sgRNA scaffold配列+TTTTTTを含む遺伝子断片を合成し、前記配列はSEQ ID NO:8である。合成した断片はそのままpMD−18Tベクター(TaKaRa,製品番号D101A)に連接した。pMD18T−U6−huANPsgRNA−1組み換えプラスミド(huANP32AsgRNAを含む)は、構築に成功した。このプラスミドを鋳型とし、huANP32BについてsgRNAプライマーをデザインし、オーバーラップPCR法で、KOD−FX Neo高効DNAポリメラーゼ(製品番号:KFX−201、東洋紡から購入)が用いて増幅し(反応条件と反応系は、同ポリメラーゼの説明を参照した。別に断らない限り、以下の実施例のPCR反応では(蛍光定量PCR反応は除外する)、全部、KOD−FX Neo高効DNAポリメラーゼを用いて、反応系と反応条件もいずれも同ポリメラーゼの説明を参照して)、huANP32BのsgRNAを含むプラスミドを構築した。プライマー配列は表2に示し、PCR系及びプロセスはKOD−FX Neo明細書を参照した。得られたPCR産物は、DpnIにより37°恒温水浴槽で30分間消化し、その後、5ul消化産物を取って20ul DH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスし、シークエンサーで正しいと確認したプラスミド、即ち、pMD18T−U6−huANPsgRNA−2(huANP32BsgRNAを含む)を後続のトランスフェクション実験に付す。
Figure 2021509818
Cas9−GFP蛋白質を発現する真核プラスミドpMJ920(Addgene plasmid#42234)と、pMD18T−U6−huANPsgRNA−1又はpMD18T−U6−huANPsgRNA−2組み換えプラスミドは、それぞれ1ugを取って、1:2.5の割合でリポフェクタミン2000とよく混ぜ、293T細胞にトランスフェクトした。48時間後、超高速フローサイトメトリー選別システムにてGFP陽性細胞を選別して、一つの細胞/ウェルで96穴プレートに播種した。約10日前後までに、単一細胞クローニングをピックアップしてスケールアップ培養し、その後、SimplyP全RNA抽出キット(Biofluxから購入、製品番号 BSC52M1)を用いて、作業工程に従って細胞RNAを抽出して、TAKARA会社の逆転写キット(PrimeScriptTM RT reagent Kit with gDNA Eraser(Perfect Real Time),Cat.RR047A)を用いてcDNA合成した。前記cDNAは鋳型とし、KOD Fx NeoポリメラーゼでhuANP32A及びhuANP32BのsgRNAによる標的化された目的断片を増幅した。増幅プライマーは表3に示す。ここで、huANP32A増幅断片の大きさは390bpであり、huANP32B増幅断片の大きさは362bpである。シークエンサーで前記遺伝子の欠失を確認した単一細胞クローニングに対して、western blottingと蛍光定量による同定を行った。huANP32AとhuANP32Bの二重ノックアウト細胞株とは、一回りでhuANP32B単一ノックアウト細胞株を得た後、もう一回りのノックアウトスクリーニングを経ったものであり、トランスフェクト系及びスクリーニング工程は、上述の通りである。
Figure 2021509818
Western blotingに用いた抗体は、Anti−PHAP1 antibody(Abcam会社から購入、製品番号 ab51013)とAnti−PHAPI2/APRIL antibody[EPR14588](Abcam会社から購入、製品番号 ab200836)、βアクチン(β−actin)は内部標準遺伝子として、抗体Monoclonal Anti−β−Actin antibody produced in mouse(シグマ会社から購入、製品番号 A1978−200UL)を用いた。結果は図4に示す。ノックアウト細胞株の蛍光定量を同定用プライマーは表4に示す。βアクチン(β−actin)は内部標準遺伝子として、蛍光PCR同定結果は図5に示す。上記したように、huANP32A単一ノックアウト細胞株(AKO)、huANP32B単一ノックアウト細胞株(BKO)及びhuANP32AとANP32B二重ノックアウト細胞株(DKO)を成功構築されて、後続の実験に用いる。蛍光定量PCRは、TAKARA会社のSYBR Premix Ex TaqTMII(Tli RnaseH plus)(製品番号 RR820A)試薬を用いて、明細書のステップに従って作業した(下文の蛍光定量PCRも、同様にTAKARA会社のキットを用いた)。
Figure 2021509818
実施例3:インフルエンザポリメラーゼの活性の検出
本発明に係るインフルエンザポリメラーゼ報告システムは、インフルエンザポリメラーゼPB2、PB1とPA蛋白質、及び核プロテインNPを含む。これら蛋白質は、それぞれ、ヒトインフルエンザH1N1亜型A/Sichuan/01/2009(H1N1SC09)とA/WSN/1933(WSN)、ヒトインフルエンザH7N9亜型A/Anhui/01/2013(H7N9AH13)、イヌインフルエンザH3N2亜型A/canine/Guangdong/1/2011(H3N2GD11)、鳥インフルエンザH9N2亜型A/chicken/Zhejiang/B2013/2012(H9N2ZJ12)とH7N9亜型A/chicken/Zhejiang/DTID−ZJU01/2013(H7N9ZJ13)、ウマインフルエンザA/equine/Jilin/1/1989(H3N8JL89)とA/equine/Xinjiang/3/2007(H3N8XJ07)由来のものである。これらインフルエンザ亜型のPB2、PB1、PAとNP蛋白質の配列は表5に示す。
Figure 2021509818
Figure 2021509818
各インフルエンザウィルス亜型を含む上に述べたタンパク質のプラスミドを構築した。例えば、H1N1SC09ポリメラーゼには、ヒトインフルエンザH1N1亜型A/Sichuan/01/2009(H1N1SC09)由来のPB2、PB1とPA蛋白質、及び核プロテインNPを含み、H1N1SC09ポリメラーゼ報告システムと命名され、PB2、PB1、PAとNP蛋白質は、それぞれ、PCAGGSベクターでプラスミドを構築し、各がPB2プラスミド、PB1プラスミド、PAプラスミドとNPプラスミドは、と命名された。以下、同様。
H1N1SC09のポリメラーゼ報告システムを例として、構築の過程は以下である:
QIAamp Viral RNA Mini Kit(QIAGENから購入、製品番号 52904)の作業手順書に従ってH1N1SC09ウイルス株(張乾義、修士論文「「A型H1N1インフルエンザウィルスA/Sichuan/01/2009株の逆向き遺伝ハンドリングシステムの樹立、甘粛農業大学、2011を参照して)mRNAを抽出し、M−MLV逆転写酵素キット(インビトロゲンから購入,製品番号 28025−013)の明細書に従って、Uni12(AGCAAAAGCAGG、SEQ ID NO:21)を逆転写プライマーとしてcDNAを合成した。各遺伝子の断片配列情報によって、PCR プライマーをデザインし(表7に示す)、両端に各15bp PCAGGSホモログアームを導入し、KOD FX Neo高効ポリメラーゼで目的遺伝子を合成した。その後、ClonExpress II One Step Cloning Kit(Vazymeから購入、製品番号C112−01)であるシームレスなクローニングキットで、明細書に従ってH1N1SC09の各遺伝子増幅断片を、実施例1で二重酵素消化したPCAGGSベクターと室温で30min連接した。20ul前記連接産物をDH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスした。シークエンサーで正しいと確認したプラスミドは、それぞれPB2プラスミド、PB1プラスミド、PAプラスミドとNPプラスミドは、と命名されて、後続の実験に用いる。以下、同様。他の各ウイルス株の由来は表6に参照する。
Figure 2021509818
Figure 2021509818
Figure 2021509818
Figure 2021509818
Figure 2021509818
本発明者らは、ポリメラーゼ活性を検定ためのレポータープラスミドプラスミド(pMD18T−vLuc)を構築された。該レポータープラスミドは、pMD18Tプラスミドを骨格として、目的配列を含むものである。該目的配列の特徴としては、Firefly luciferaseの蛋白質コード配列の両端に、それぞれH3N8JL89株のHA遺伝子の5’端ノンコーディングエリア(配列は:agcaaaagcagggg、SEQ ID NO:78)及び3’端ノンコーディングエリア(配列は:gtatactaataattaaaaacacccttgtttctact、SEQ ID NO:79)を導入し、該配列の3’端にヒトpolIプロモーターを導入し、5’端にネズミpol I終止配列を導入した。目的配列は以下に示し:ネズミpol I終止配列(太い下線部)+HA遺伝子の5’端ノンコーディングエリア(赤い斜体部)+Firefly luciferase遺伝子配列+HA遺伝子の3’端ノンコーディングエリア(緑色斜体部)+ヒトpolIプロモーター(太い下線部)、SEQ ID NO:80。合成した断片がそのままpMD18−Tベクターに挿入されたものは、即ち、レポータープラスミドpMD18T−vLucである。
該レポータープラスミドは、インフルエンザポリメラーゼシステムと、293Tへコトランスフェクトした後、ポリメラーゼ複合体がFirefly luciferase両端のウィルスnon−coding配列を認識可能になるので、Firefly luciferase遺伝子vRNA、cRNA及びmRNAの合成を起動する。ポリメラーゼシステムはより安定化及び謹厳にするために、本発明者らは、ポリメラーゼ二重蛍光報告システムを引き込んだ、即ち、前記インフルエンザポリメラーゼ報告システムに、さらに内部標準としてRanilla Luciferase(pRL−TK)を加えて、安定なトランスフェクト系を樹立した。12ウェルプレートを例として、1ウェルあたりPB1プラスミド(80 ng)、PB2プラスミド(80 ng)、PAプラスミド(40 ng)、NPプラスミド(160 ng)、pMD18T−vLucプラスミド(80 ng)とpRL−TKプラスミド(10 ng、Promega、製品番号:E2241,GenBank番号:AF025846)を加えて、トランスフェクト試薬lipo2000を用いてトランスフェクトした。24hトランスフェクトした後、細胞液を捨て、100ul細胞溶解液/ウェル(passive lysis バッファー、ビフルオレセイン酵素キット(Promega)由来)で細胞を溶解し、その後、ダブルルシフェラーゼキット(Promega)を用いてCentro XS LB 960 luminometer(Berthold technologies)にて計測した。Ranilla Luciferaseを内部標準として、その比値はポリメラーゼの活性を示す。
本発明者らは、上に述べたシステムで、H1N1SC09ポリメラーゼを実施例2で構築した細胞株AKO、BKO、DKO及び野生型293T細胞にトランスフェクトし、各グループについて重複ウェルを3つ設けて、トランスフェクトした。24h後に検出を行って、H1N1SC09ポリメラーゼは、AKOとBKOにおいて活性が野生型293T細胞とは相違ないが、DKO細胞においてH1N1SC09ポリメラーゼの活性が10000倍以上を下がった。図6に示す。得られた結果は生物学ソフトGraphPad Prism 5(https://www.graphpad.com)で処理して、一元配置分散分析(one−way ANOVA)及びDunnett t検定を用いて分析し、各実験グループとコントロール群との差異について、結果は以下図表記号で示す:nsは無差異、*はP<0.05、**はP<0.01,***はP<0.001,****はP<0.0001を表す。ポリメラーゼ活性の検出に関する他の図においても、記号ns、*、**、***並びに****の意味が上述と同じであり、処理方式も前述した通りである。
H7N9AH13、WSN、H3N2GD11、H3N8JL89、H3N8XJ07ポリメラーゼについては、H1N1SC09ポリメラーゼと同じ方法に従って、異なる細胞株AKO、BKO、DKO及び野生型293T細胞にそれぞれトランスフェクトしたところ、いずれもAKOとBKOにおいて活性が野生型293T細胞とは相違ないが、DKO細胞においてポリメラーゼ活性が約10000倍を下がった。結果は図7A−Eに示す。
実施例1で構築したhuANP32A、及びhuANP32B発現プラスミドであるPCAGGS−huANP32AとPCAGGS−huANP32Bは、H1N1SC09ポリメラーゼとDKO細胞へコトランスフェクトし、具体的なトランスフェクト系は:12ウェルプレートを例として、1ウェルあたりH1N1SC09 PB1プラスミド(80 ng)、PB2プラスミド(80 ng)、PAプラスミド(40 ng)、NPプラスミド(160 ng)、pMD18T−vLucプラスミド(80 ng)、pRL−TKプラスミド(10 ng)と、異なる用量のANP32AとANP32B蛋白質とを加えて、ANP32AとANP32B蛋白質プラスミドの具体的な用量は、それぞれ0pg、10pg、100pg、1ng、5ng、10ng、20ng、100ng、500ng、1ugから選ばれた。これと共に、PCAGGS−Flagブランクベクターコントロールを設けて、PCAGGS−Flagブランクベクターでプラスミドの総量まで補足し、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。トランスフェクト後の24hに細胞を溶解し、上に述べた工程に従ってポリメラーゼ活性を検定した。
結果から明らかな通り、huANP32AとANP32B蛋白質の補償は、ポリメラーゼの活性を用量依存的に回復でき、20ngになる時がプラットフォーム期に到達し、ポリメラーゼ活性が3000倍左右に回復された。huANP32AとhuANP32B蛋白質は、同じ成り行きを有する活性曲線を持って、かつ、プラットフォーム期に両者が相加効果を有さなく。図8に示す。このため、ポリメラーゼ活性は、huANP32AとANP32B蛋白質に用量依存的なものであり、また、その所要用量が低く。huANP32AとhuANP32B蛋白質が過剰した時に、かえってポリメラーゼ活性を抑えてしまい。結果は図9Aに示す。実施例1で構築したhuANP32A及びhuANP32B発現プラスミドは、上に述べた異なる用量でH7N9AH13ポリメラーゼと共にDKO細胞にトランスフェクトした場合、H1N1SC09と似ている結果を得って、図9Bに示す。
実施例4:ANP32蛋白質によるインフルエンザウィルスRNA合成の影響の蛍光定量検定
野生型293T、二重ノックアウト細胞株DKOの中のインフルエンザウィルスのcRNA、vRNAとmRNAの合成の違いは、real time PCRで検定した。まず、野生型293T、二重ノックアウト細胞株DKO細胞を12ウェルプレートに接種し、293T細胞へ実施例3のH1N1SC09ポリメラーゼビ蛍光報告システムをトランスフェクトした。そのトランスフェクト系は:PB1プラスミド(80 ng)、PB2プラスミド(80 ng)、PAプラスミド(40 ng)、NPプラスミド(160 ng)、pMD18T−vLucプラスミド(80 ng)、pRL−TKプラスミド(10 ng)とブランクベクターPCAGGS−Flagプラスミド(20ng)である。DKO細胞へ実施例3のH1N1SC09ポリメラーゼビ蛍光報告システムをトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1プラスミド(80 ng)、PB2プラスミド(80 ng)、PAプラスミド(40 ng)、NPプラスミド(160 ng)、pMD18T−vLucプラスミド(80 ng)、pRL−TKプラスミド(10 ng)とPCAGGS−huANP32Aプラスミド(20 ng)であり、同時に、陰性対照としてブランクベクターPCAGGS−Flagプラスミド(20ng)を設けた。24h後、細胞全RNAをそれぞれ抽出して、特定プライマーで(表8に示す)逆転写し、それぞれcRNA、vRNAとmRNAの第一本のcDNAを合成し、その後特異性プライマーで(表9に示す)蛍光定量PCRを行った。内部標準遺伝子β−actinについて、逆転写プライマーが(キットからの)ランダムプライマーを用いて、β−actinの蛍光定量プライマーが実施例2の表4に示す。結果から明らかな通り、野生型と比べて、二重ノックアウト細胞株の中のウィルスcRNA、vRNAとmRNAの合成は、いずれも極めて著しく引き下げる(約30−50倍)。ANP32AとANP32Bの欠失した細胞株において、インフルエンザウィルスRNAがほとんど複製できないことがわかった。二重ノックアウト細胞株に対してヒトANP32Aを補償する場合に、RNAの複製、合成の両方は回復され、図10に示す。huANP32Aプラスミドに代えてhuANP32Bプラスミドを用いて、上に述べた実験過程を繰り返した場合は、ヒトのANP32Bも同様な機能(データは、図10のDKO+huANP32Aに似ている)を持つことは見出した。これは、ANP32A、ANP32B蛋白質はインフルエンザウィルスRNAの合成と複製に関与して、しかも決定的な役割を果たすことを証明した。
Figure 2021509818
Figure 2021509818
実施例5:ANP32蛋白質によるインフルエンザウィルスの複製への影響
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、実施例1で構築した異なる物種のANP32AとANP32B蛋白質プラスミドがH1N1SC09ポリメラーゼ報告システムの6つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1プラスミド(80 ng)、PB2プラスミド(80 ng)、PAプラスミド(40 ng)、NPプラスミド(160 ng)、pMD18T−vLucプラスミド(80 ng)、pRL−TKプラスミド(10 ng)とANP32A又はANP32B蛋白質プラスミド(20 ng)であり、同時に、陰性対照としてブランクベクターPCAGGS−Flag(20ng)を設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、実施例3のように細胞を溶解してポリメラーゼ活性を検出したところ、結果から、ブランクベクターと比べて、鳥由来ANP32A例えばchANP32A、dkANP32A、zfANP32A、tyANP32A、哺乳動物ANP32例えばhuANP32A、pgANP32A、eqANP32A、huANP32Bは、いずれもH1N1SC09ポリメラーゼ活性をサポートできるが、chANP32BとmuANP32Aの2つの蛋白質はH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないことは分かる。結果は図11の図Aに示す。
H1N1SC09ポリメラーゼ報告システムに代えてH7N9AH13ポリメラーゼ報告システムで上に述べた実験を再現したところ、結果から、ブランクベクターと比べて、鳥由来ANP32A例えばchANP32A、dkANP32A、zfANP32A、tyANP32A、哺乳動物ANP32例えばhuANP32A、pgANP32A、eqANP32A、huANP32Bは、いずれもH7N9AH13ポリメラーゼ活性をサポートできるが、chANP32BとmuANP32Aの2つの蛋白質は、H7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないことは分かる。結果は図11の図Bに示す。
H1N1SC09ポリメラーゼ報告システムに代えてH3N2GD11ポリメラーゼ報告システムで上に述べた実験を再現したところ、結果から、ブランクベクターと比べて、鳥由来ANP32A例えばchANP32A、dkANP32A、zfANP32A、tyANP32A、哺乳動物ANP32例えばhuANP32A、pgANP32A、eqANP32A、huANP32Bは、いずれもH3N2GD11ポリメラーゼ活性をサポートできるが、chANP32BとmuANP32Aの2つの蛋白質はH3N2GD11ポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないことは分かる。結果は図11の図Cに示す。
H1N1SC09ポリメラーゼ報告システムに代えてH3N8XJ07ポリメラーゼ報告システムで上に述べた実験を再現したところ、結果から、ブランクベクターと比べて、鳥由来ANP32A例えばchANP32A、dkANP32A、zfANP32A、tyANP32A、哺乳動物ANP32例えばhuANP32A、pgANP32A、eqANP32A、huANP32Bは、いずれもH3N8XJ07ポリメラーゼ活性をサポートできるが、chANP32BとmuANP32Aの2つの蛋白質はH3N8XJ07ポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないことは分かる。結果は図11の図Dに示す。
H1N1SC09ポリメラーゼ報告システムに代えてH3N8JL89ポリメラーゼ報告システムで上に述べた実験を再現したところ、結果から、ブランクベクターと比べて、鳥由来ANP32A例えばchANP32A、dkANP32A、zfANP32A、tyANP32Aは、H3N8JL89ポリメラーゼ活性をサポートできるが、chANP32Bと哺乳動物ANP32例えばhuANP32A、pgANP32A、eqANP32A、huANP32B、muANP32Aは、いずれもH3N8JL89ポリメラーゼ活性をサポートしないことは分かる。結果は図11の図Eに示す。
H1N1SC09ポリメラーゼ報告システムに代えてH9N2ZJ12ポリメラーゼ報告システムで上に述べた実験を再現したところ、結果から、ブランクベクターと比べて、鳥由来ANP32A例えばchANP32A、dkANP32A、zfANP32A、tyANP32AはH9N2ZJ12ポリメラーゼ活性をサポートできるが、chANP32Bと哺乳動物ANP32例えばhuANP32A、eqANP32A、huANP32B、muANP32Aは、いずれもH9N2ZJ12ポリメラーゼ活性をサポートしなくて、pgANP32AはH9N2ZJ12ポリメラーゼ活性をほぼサポートしないことは分かる。結果は図11の図Fに示す。
H1N1SC09ポリメラーゼ報告システムに代えてWSNポリメラーゼ報告システムで上に述べた実験を再現したところ、結果から、ブランクベクターと比べて、鳥由来ANP32A例えばchANP32A、dkANP32A、zfANP32A、tyANP32A、哺乳動物ANP32例えばhuANP32A、pgANP32A、eqANP32A、huANP32Bは、いずれもWSNポリメラーゼ活性をサポートできるが、chANP32BとmuANP32Aの2つの蛋白質はWSNポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないことは分かる。結果は図11の図Gに示す。
実施例6:H1N1SC09インフルエンザウィルスで細胞株へのトランスフェクション
インフルエンザウィルスの逆向き遺伝システムで、ANP32AとANP32B蛋白質がウィルスの複製への影響について、さらに調査した。インフルエンザH1N1SC09の8つの遺伝子断片(PB2、PB1、PA、NP、HA、NA、MとNS)は、それぞれ、ビプロモーターを持つpBDベクターに挿入した(Journal of Virology,Sept.2005,p12058−12064,「Molecular Basis of Replication of Duck H5N1 influencza Viruses in a Mammalian Mouse Model;「A型H1N1インフルエンザウィルスA/Sichuan/01/2009株逆向き遺伝ハンドリングシステムの樹立」、張乾義ら、チャイニーズ獣医科学、2011、41(05):448−452)。
pBDベクターの構築工程は以下である:pCIベクター(promega会社から購入、製品番号 E1841、GenBank番号は U47120)を骨格として、XbaI酵素消化サイト内にPol−HDVR発現カセットを逆向きに挿入した。Pol−HDVR発現カセット配列は人工合成したものであり、その配列はSEQ ID NO:86である。即ち、pCIベクターがXbaI制限酵素(NEB、製品番号R0145S)にて酵素消化した後、ジェル回収キット(OMEGA、製品番号D2500−01)を用いて線形化ベクターを回収し、デホスホリラーゼCIAP(TAKARA会社から購入、製品番号 D2250)で明細書に従って処理した後、回収して備用した。人工合成したPol−HDVR発現カセットと、pCIベクターを酵素消化した断片は、いずれも左、右アームにおいて15bpのホモログアームを有した。その後、ClonExpress II One Step Cloning Kit(Vazymeから購入、製品番号 C112−01)シームレスなクローニングキットで、明細書に従ってPol−HDVR発現カセット断片とpCI 線形化ベクターとを室温で30min連接し、20ul前記連接産物をDH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスした。シークエンサーで正しいと確認したプラスミドは、即、pBD双方向発現ベクターである。
張乾義ら、「A型H1N1インフルエンザウィルスA/Sichuan/01/2009株逆向き遺伝ハンドリングシステムした樹立」、チャイニーズ獣医科学、2011、41(05):448−452、張乾義修士論文「「A型H1N1インフルエンザウィルスA/Sichuan/01/2009株逆向き遺伝ハンドリングシステムした樹立」、甘粛農業大学、2011年に記載した方法に従って、次のようにしてH1N1SC09 pBD 8プラスミドシステムを構築した。
QIAamp Viral RNA Kitの作業手順書に従ってH1N1SC09ウイルス株のmRNAを抽出して、インビトロゲンM−MLVキット明細書に従ってUni12(AGCAAAAGCAGG、SEQ D NO:21)を逆転写プライマーとしてcDNAを合成した。各遺伝子の断片配列情報によって(PB2の配列はSEQ ID NO:87、PB1の配列はSEQ ID NO:88、PAの配列はSEQ ID NO:89、NPの配列はSEQ ID NO:90、HAの配列はSEQ ID NO:91、NAの配列はSEQ ID NO:92、Mの配列はSEQ ID NO:93、NSの配列はSEQ ID NO:94である)、PCRプライマーをデザインし(表10に示す)、両端にそれぞれ15bp pBDホモログアームを導入し、KOD FX Neo高効ポリメラーゼで目的遺伝子及び線形化pBDベクターを増幅した。その後ClonExpress II One Step Cloning Kit(Vazymeから購入、製品番号C112−01)シームレスなクローニングキットで、明細書に従ってH1N1SC09の各遺伝子増幅断片とpBD線形化ベクターとを室温で30min連接し、20ul前記連接産物をDH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスした。シークエンサーで正しいと確認したプラスミドは、それぞれpBD−H1N1SC09−PB2プラスミド、pBD−H1N1SC09−PB1プラスミド、pBD−H1N1SC09−PAプラスミド、pBD−H1N1SC09−NPプラスミド、pBD−H1N1SC09−HAプラスミド、pBD−H1N1SC09−NAプラスミド、pBD−H1N1SC09−Mプラスミド、pBD−H1N1SC09−NSプラスミドは、と命名されて、後続の実験に用いる。
Figure 2021509818
実施例2で構築した細胞株AKO、BKO、DKO並びに野生型293T細胞株は、それぞれカウントして4x10/ウェルで6ウェルプレートに接種した。37℃でインキュベータインで20h培養後、H1N1SC09 pBD 8つのプラスミドシステムを、プラスミド毎に0.5 ugで野生型293T及びノックアウト細胞株へトランスフェクトした。トランスフェクトした後、それぞれ、0h、12h、24h、36h、48h、60hで細胞上清を収集し、NPサンドイッチELISA法でイウィルス収量を測定した。96穴ELISAプレートは、まず1ug/ウェルでNPモノクローナル抗体2B8A11(王圧嫌、温坤、丘立文ら、A型インフルエンザウィルス核衣亮蛋白質ELISA捕捉法の樹立と臨床応用、2009、広東医学.30(5):703−705)でコートし、4℃でオーバーナイト。1xPBST洗浄液で3回洗浄し、洗浄毎にロータリーシェーカーで5分間振盪した。洗浄した後プレートをクリーンまで叩いて、ブロッキング液として5%仔牛血清を加え、37℃で2hブロッキングした。もう一度、プレートは1xPBST洗浄液で3回洗浄し、洗浄毎にロータリーシェーカーで5分間振盪した。洗浄した後プレートをクリーンまで叩いて、被検サンプルを加えた。被検サンプルには、サンプル希釈液が10%ウシ胎仔血清+0.1%TritonX−100であり、NP蛋白質については、(NP蛋白質構築プラスミドpET30a−NPは、修士論文:姫媛媛.ウマのインフルエンザウィルスの抗原捕集ELISAテスト方法の樹立及びその初歩応用[D].中国農業科学院,2011)由来のものを標品として2倍の倍数比例で希釈され、収集した細胞上清については、5倍の倍数比例で希釈された。サンプル毎に3つのグラジェント、2つ重複ウェルを設けた。37℃で2h培養し、1xPBST洗浄液で3回5分間洗浄し、洗浄した後プレートをクリーンまで叩いて、1ug/ウェルでNPモノクローナル抗体C16A15株(王圧嫌、温坤、丘立文ら、A型インフルエンザウィルス核カプシド蛋白質ELISA捕集法の樹立と臨床応用、2009、広東医学.30(5):703−705)を加えて、37℃で1h培養し、捨てて、1xPBST洗浄液で5回洗浄し、洗浄毎にロータリーシェーカーで5分間振盪した。洗浄完了後、1:1で混合したAB発色液(北京泰天河バイオテクノロジー会社から購入、製品番号 ME142)を100ul/ウェルで加えて、10min発色した。50ul/ウェル2M HSOを加えて停止させ、biotech Exl50マイクロプレートリーダーにてOD450nmで検出した。NP蛋白質標品で検量線を作成して被検サンプルの濃度を算出した。結果から明らかな通り、293T細胞と比べて、トランスフェクトしたAKO/BKO細胞の上清において、ウィルス含有率は似ている成長曲線を有するが、DKO細胞の上清においては、ウィルス粒子がほとんど検出されなかった。DKO細胞はもうウィルスの複製及び成長をサポートできないと説明した。結果は図12の図Aに示す。ANP32A又はANP32Bの単独ノックアウトは、ウィルスの複製及び成長を害しないと説明した。
実施例2で構築したDKO細胞株をカウントし、3x10/ウェルで6ウェルプレートに接種した。37℃でインキュベータインで20h培養した後、トランスフェクトウェルは以下のように設けられ:1ugブランクベクターPCAGGS−Flag、1ug PCAGGS−huANP32A、1ug PCAGGS−huANP32B、0.5 ugPCAGGS−huANP32A+0.5 ugPCAGGS−huANP32B。24hトランスフェクトした後、H1N1SC09 pBD 8プラスミドシステムにて、プラスミド毎に0.5 ugで異なる処理グループの細胞にトランスフェクトした。トランスフェクトした後、それぞれ0h、12h、24h、36h、48h、60hで細胞上清を収集し、NPサンドイッチELISA法でウィルス収量を測定した。具体的工程は上記工程を参照する。結果から明らかな通り、ブランクベクターPCAGGS−Flagと比べて、huANP32Aの補償する、huANP32Bの補償する、及びhuANP32AとhuANP32B蛋白質両者を同時に補償することは、いずれもウィルスの複製を良くサポートできる。結果は図12の図Bに示す。以上説明したように、huANP32A又はhuANP32B蛋白質は、H1N1SC09の複製には不可欠な存在である。
実施例7:H1N1/WSNインフルエンザウィルスの感染実験
実施例2で構築した細胞株AKO、BKO、DKO並びに野生型293T細胞株は、それぞれカウントして4x10/ウェルで6ウェルプレートに接種した。37℃でインキュベータインで20h培養した後、0.01 MOIのWSNウィルス(Neumann G;et al.Generation of influenza A viruses entirely from cloned cDNAs.[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,1999,96(16):9345−50)で細胞を感染した。ウィルスで2h吸着した後、ウィルス感染液を吸い捨てて、1xPBSバッファーで二回洗浄し、その後、1ウェルあたりに1%トリプシン(sigma)+1%ダイアボディ(gibco会社)+0.5%ウシ胎仔血清(sigma)を含む細胞維持液2mlを加えて、感染後の0h、12h、24h、36h、48hでそれぞれ細胞感染上清を取って、−80℃に冷凍して備用した。MDCK細胞(イヌ腎細胞株、China Veterinary Drug Supervision Instituteから購入)は、1.5 x10/ウェルで96穴プレートに播種し、前記得られる上清は培養液DMEM(Hyclone)で10倍の倍数比例で希釈し、100ul/ウェルで96穴プレートに接種し、グラジェント毎に8つの重複を設けた。ウィルスで2h吸着した後、ウィルス液を捨てて、1xPBSバッファーで二回洗浄し、その後1ウェルあたりに2%ウシ胎仔血清(sigma会社)+1%ダイアボディ(gibco会社)+1%トリプシン(sigma)を含む細胞維持液100ulを加えて、48h後細胞の病変を観察してカウントした。Reed−Muench法に従って異なる処理グループが異な時刻のウィルスTCID50を算出した。最後、Graphpad prism 5ソフトでウィルス成長曲線を作成した。結果から明らかな通り、AKO、BKO細胞でのウィルス成長曲線は、野生型293T細胞と一致したが、DKO細胞はウィルスの成長をほとんどサポートしていない。図13Aに示す。
二重ノックアウト細胞株(DKO)は、4x10/ウェルで6ウェルプレートに接種した。20h後、PCAGGS−huANP32Aプラスミド(1ug)、PCAGGS−huANP32Bプラスミド(1ug)、PCAGGS−huANP32A+PCAGGS−huANP32B(0.5 ug+0.5 ug)、PCAGGS−Flagブランクベクター(1ug)の四つのトランスフェクトグループを設けた。24hトランスフェクトした後、0.01 MOIのWSNウィルス量で異なる処理グループの細胞に感染し、ウィルスで2h吸着した後、ウィルス感染液を吸い捨てて、1xPBSバッファーで二回洗浄し、その後、1ウェルあたりに1%トリプシン(sigma)+1%ダイアボディ(gibco会社)+0.5%ウシ胎仔血清(sigma)を含む細胞維持液2mlを加えて、それぞれ、感染後の0h、12h、24h、36h、48hで細胞感染上清を取って、−80℃に冷凍して備用した。MDCK細胞は1.5 x10/ウェルで96穴プレートに播種し、前記得られる上清を10倍の倍数比例で希釈し、100ul/ウェルで96穴プレートに接種し、グラジェント毎に8つの重複を設けた。ウィルスで2h吸着した後、ウィルス液を捨てて、1xPBSバッファーで二回洗浄し、その後、細胞維持液を加えて、48h後細胞の病変を観察してカウントした。Reed−Muench法に従って、異なる処理グループが異な時刻のウィルスTCID50を算出した。最後、Graphpad prism 5ソフトでウィルス成長曲線を作成した。結果から明らかな通り、ブランクベクターと比べて、huANP32A又はhuANP32Bの単独補償は、いずれもウィルスのDKO細胞中の成長を回復させることができ、huANP32AとhuANP32Bの二重補償によるウィルス成長曲線と一致した。結果は図13Bに示す。
huANP32A又はhuANP32Bの単独ノックアウトは、ウィルスの複製及び成長を害しないで、huANP32AとhuANP32Bはインフルエンザウィルスの複製及び成長に対して機能代償役割を果たすことを説明した。
実施例8:ホモログウィルス又はヘテロウィルス変異後、ANP32AとANP32B蛋白質がポリメラーゼ複製に対する影響
H7N9亜型インフルエンザウィルスPB2遺伝子の点変異ベクターの構築
ヒト由来H7N9単離株のPB2遺伝子上の一部の鍵となるアミノ酸サイトを分析した。鳥由来の単離株と比べて、ヒト由来の単離株には、報告された宿主適性に係る若干の点変異、例えばA588V、Q591K、Q591R、V598I、E627K、D701N等を存在することを見出した。(Hu et al.,2017,PB2 substitutions V598T/I increase the virulence of H7N9 influenza A virus in mammals.Virology.501,92−101.;Mok et al.,2014,Amino acid substitutions in polymerase basic protein 2 gene contribute to the pathogenicity of the novel A/H7N9 influenza virus in mammalian hosts.Journal of virology.88(6),3568−3576;Xiao et al.,2016,PB2−588 V promotes the mammalian adaptation of H10N8,H7N9 and H9N2 avian influenza viruses.Sci Rep.6,19474.;Yamayoshi et al.,2015,Amino acids substitutions in the PB2 protein of H7N9 influenza A viruses are important for virulence in mammalian hosts[J].Sci Rep,2015,5:8039.;Zhang et al.,2014,The PB2 E627K mutation contributes to the high polymerase activity and enhanced replication of H7N9 influenza virus.J Gen Virol.95(Pt 4),779−786.)、即ち、鳥由来のインフルエンザウイルス株には、A588V、Q591K、Q591R、V598I、E627K又はD701N点変異を行った後、ウイルス株は人体に適応になる。
(1)PB2遺伝子の変異及びプラスミドの構築
本発明者らは、鳥由来H7N9インフルエンザA/chicken/Zhejiang/DTID−ZJU01/2013(H7N9ZJ13)のPB2について、前記6つの位置の単一点変異を行った。変異用プライマーは表11に示す(下線部は変異した塩基)。鳥由来のH7N9(H7N9ZJ13)PB2プラスミドを鋳型とし、KOD−FX Neo高効DNAポリメラーゼで増幅した。得られたPCR産物は、DpnIで37℃恒温水浴槽で30分間消化し、その後、5ul消化産物を取って20ul DH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスし、シークエンサーで正しいと確認したプラスミドを大量に抽出して備用した。PB2(A588V)、PB2(Q591K)、PB2(Q591R)、PB2(V598I)、PB2(E627K)とPB2(D701N)変異遺伝子をそれぞれ得た。
Figure 2021509818
(2)huANP32AとhuANP32Bによるポリメラーゼ複製への影響
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、実施例1で構築したPCAGGS−chANP32A、PCAGGS−huANP32A、pCAGGS−huANP32Bプラスミド並びにブランクベクターPCAGGS−Flagは、それぞれH7N9ZJ13ポリメラーゼ報告システムプラスミドとをコトランスフェクトし、トランスフェクト系は:PB1プラスミド(80 ng)、PB2プラスミド(80 ng、即ち、それぞれ、PB2(A588V)、PB2(Q591K)、PB2(Q591R)、PB2(V598I)、PB2(E627K)とPB2(D701Nを用いて))、PAプラスミド(40 ng)、NPプラスミド(160 ng)、pMD18T−vLucプラスミド(80 ng)、pRL−TKプラスミド(10 ng)とANP32蛋白質プラスミド(20 ng)であり、同時に陰性対照としてブランクベクターPCAGGS−Flag(20ng)を設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定した。結果から、ブランクベクターと比べて、chANP32A、huANP32A及びhuANP32Bは、いずれも効果的にA588V、Q591K、Q591R、V598I、D701N、E627Kの点変異を持つポリメラーゼの活性を促進でき、huANP32AとhuANP32Bが欠失した場合は、これらの点変異がいずれもポリメラーゼに293Tにおいて複製する能力を付与できないことは分かる。これら結果から、ヒト由来インフルエンザウイルス株又は鳥由来インフルエンザウイルス株が変異することで人体に適応した変異ウイルス株の人体内の複製については、huANP32A又はhuANP32BはいずれもH7N9ポリメラーゼの293T中の複製能の先決条件であることがわかった。結果は図14に示す。
実施例9:ANP32蛋白質の機能ドメインの同定
実施例5の結果によって、chANP32B蛋白質はポリメラーゼ活性をサポートしないと示された。
chANP32B、huANP32B、pgANP32Bの蛋白質配列アラインメントで、ANP32Bの配列には異いがある(図15A)ことを見出した。UniProtKBデータベースで開示したhuANP32B蛋白質の機能ドメインによっては:1−41aaはLRR1領域、42−110aaはLRR2、3&4領域、111−161aaはLRRCT領域、162−251aaはLCAR領域である。huANP32B蛋白質の機能ドメインによって、huANP32B遺伝子断片とchANP32B遺伝子断片の取り替えを行った。その遺伝子断片の取り替えストラテジーは、図15Bに示す。
まず、huANP32B遺伝子配列を1−161aaと162−262aaの2つの断片に分けて、相同組換えPCR方法で、プライマーをデザインして対応する断片をchANP32B断片に付け替えて、組み換えプラスミドを構築した。
例えば、1−161aa断片の取り替えは、まず、PCAGGS−chANP32Bプラスミドを鋳型とし、KOD−FX Neo高効DNAポリメラーゼで1−161aa遺伝子断片が欠失したPCAGGS−chANP32B△1−161遺伝子(プライマーは、SEQ ID NO:125とSEQ ID NO:126)を増幅した。その後、PCAGGS−huANP32Bプラスミドを鋳型とし、huANP32B(1−161)断片(プライマーは、SEQ ID NO:127とSEQ ID NO:128)を増幅した。huANP32B(1−161)断片の増幅プライマーの両端は、それぞれPCAGGS−chANP32B△1−161遺伝子の左右アームと同様の15bp塩基を含む。断片の増幅が完了した後、回収してIn−Fusionリガーゼ(クロンテック会社から購入)で、明細書に従って2つの断片を連接して、DH5αコンピテント細胞へ形質転換された。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスし、シークエンサーで正しいと確認したプラスミドはchANP32B(162−262)と命名され、大量に抽出して備用した。プライマーは表12に示す。
上に述べた方法に従って、chANP32B(1−161)組み換えプラスミドを構築した。まず、PCAGGS−chANP32Bプラスミドを鋳型とし、KOD−FX Neo高効DNAポリメラーゼ(製品番号:KFX−201、東洋紡から購入)で162−262aa遺伝子断片が欠失したPCAGGS−chANP32B△162−262遺伝子(プライマーは、SEQ ID NO:129とSEQ ID NO:130)を増幅した。その後でPCAGGS−huANP32Bプラスミドを鋳型とし、huANP32B(162−262)断片(プライマーは、SEQ ID NO:131とSEQ ID NO:132)を増幅し、増幅huANP32B(162−262)断片のプライマー両端は、それぞれとPCAGGS−chANP32B△162−262遺伝子の左右アームと同様の15bp塩基を含む。断片の増幅が完了した後、回収してIn−Fusionリガーゼ(クロンテック会社から購入)で、明細書に従って2つの断片を連接して、DH5αコンピテント細胞へ形質転換された。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスし、シークエンサーで正しいと確認したプラスミドはchANP32B(1−161)と命名され、大量に抽出して備用した。プライマーは表12に示す。
Figure 2021509818
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、PCAGGS−huANP32B、PCAGGS−chANP32B、PCAGGS−chANP32B(1−161)とPCAGGS−chANP32B(162−262)プラスミドは、それぞれH1N1SC09ポリメラーゼ報告システムとDKO細胞株へコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1プラスミド(80 ng)、PB2プラスミド(80 ng)、PAプラスミド(40 ng)、NPプラスミド(160 ng)、pMD18T−vLucプラスミド(80 ng)、pRL−TKプラスミド(10 ng)とANP32蛋白質プラスミド(20 ng)を含み、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定し。結果は図15Cに参考し:chANP32B(1−161)はH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力を失ったが、chANP32B(162−262)は依然としてH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力を保留した。したがって、ANP32B蛋白質のポリメラーゼ活性のサポートする鍵となる領域は、1−161aa内に位置する。
上記のようにして相同組換えPCRを行って、huANP32Bを骨格として、chANP32B 1−161aaをさらに1−41aa、42−110aa、111−161aaの3つの領域に分け、PCAGGS−huANP32Bに対応する断片にそれぞれ取り替えて、組み換えプラスミドPCAGGS−chANP32B(1−41)(PCAGGS−huANP32Bプラスミドを鋳型とし、プライマー対SEQ ID NO:133とSEQ ID NO:134を用いてPCAGGS−hu32B△(1−41)遺伝子断片を増幅しており、PCAGGS−chANP32Bプラスミドを鋳型とし、SEQ ID NO:135とSEQ ID NO:136プライマー対を用いてchANP32B(1−41)遺伝子断片を増幅した)、PCAGGS−chANP32B(42−110)(PCAGGS−huANP32Bプラスミドを鋳型とし、SEQ ID NO:137とSEQ ID NO:138プライマー対を用いてPCAGGS−hu32B△(42−110)遺伝子断片を増幅しており、PCAGGS−chANP32Bプラスミドを鋳型とし、SEQ ID NO:139とSEQ ID NO:140プライマー対を用いてchANP32B(42−110)遺伝子断片を増幅した)と、PCAGGS−chANP32B(111−161)(PCAGGS−huANP32Bプラスミドを鋳型とし、SEQ ID NO:141とSEQ ID NO:142プライマー対を用いてPCAGGS−hu32B△(111−161)遺伝子断片を増幅しており、PCAGGS−chANP32Bプラスミドを鋳型とし、SEQ ID NO:143とSEQ ID NO:144プライマー対を用いてchANP32B(111−161)遺伝子断片を増幅した)を構築した。プライマーは表13に示す。
Figure 2021509818
二重ノックアウト細胞株(DKO)は、3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、PCAGGS−huANP32B、PCAGGS−chANP32B、PCAGGS−chANP32B(1−41)、PCAGGS−chANP32B(42−110)とPCAGGS−chANP32B(111−161)プラスミドを、それぞれH1N1SC09ポリメラーゼ報告システムとDKO細胞株へコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1プラスミド(80 ng)、PB2プラスミド(80 ng)、PAプラスミド(40 ng)、NPプラスミド(160 ng)、pMD18T−vLucプラスミド(80 ng)、pRL−TKプラスミド(10 ng)とANP32蛋白質プラスミド(20 ng)を含み、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、実施例3のように細胞を溶解してポリメラーゼ活性を検定し。結果は図15Dに参考:PCAGGS−chANP32B(111−161)組み換えプラスミドはH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力を失ったが、PCAGGS−chANP32B(1−41)とPCAGGS−chANP32B(42−110)組み換えプラスミドは依然としてH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力を保留した。
上記のようにして相同組換えPCRを行って、PCAGGS−huANP32Bの対応する111−161aa配列は、PCAGGS−chANP32Bの対応する断片に取り替えて(PCAGGS−chANP32Bプラスミドを鋳型とし、SEQ ID NO:145とSEQ ID NO:146プライマー対を用いてPCAGGS−ch32B△(111−161)遺伝子断片を増幅しており、PCAGGS−huANP32Bプラスミドを鋳型とし、プライマー対SEQ ID NO:147とSEQ ID NO:148を用いて、huANP32B(111−162)遺伝子断片を増幅した)、PCAGGS−chANP32B(hu111−161)組み換えプラスミドを構築した。プライマーは表14に示す。上に述べた系従って、H1N1SC09ポリメラーゼ報告システムとDKO細胞株へコトランスフェクトし、実施例3のようにポリメラーゼ活性を検定した。結果は図15D(chANP32B(hu111−161)一欄)に示す。結果から、chANP32B(hu111−161)はH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力を得たことがわかって、これはさらにANP32B蛋白質のポリメラーゼ活性のサポートする鍵となる領域は111−161aa内に位置する。
Figure 2021509818
さらに鍵となる領域を同定するため、chANP32B、huANP32B、pgANP32Bの蛋白質配列をアラインメントし、huANP32BとpgANP32B蛋白質の111−161aa領域内のアミノ酸は相対的に保存的であり、chANP32Bと両者の間は主として8つのアミノ酸の差異があった(それぞれは、位置113、116、127、129、130、137、150と160)を見出し,図16Aに参照する。huANP32B配列の中の8つのアミノ酸について変異用プライマー(プライマーは、表15参照、下線部は変異塩基である)をデザインし、前述したように相同組換え方法を用いて、KOD FX Neoポリメラーゼで、PCAGGS−huANP32Bプラスミドを鋳型とし、それぞれhuANP32B E113P(SEQ ID NO:149とSEQ ID NO:150のプライマー対で)、K116H(SEQ ID NO:151とSEQ ID NO:152のプライマー対で)、N127M(SEQ ID NO:153とSEQ ID NO:154のプライマー対で)、N129I/D130N(SEQ ID NO:155とSEQ ID NO:156のプライマー対で)、K137T(SEQ ID NO:157とSEQ ID NO:158のプライマー対で)、R150A(SEQ ID NO:159とSEQ ID NO:160のプライマー対で)、A160P(SEQ ID NO:161とSEQ ID NO:162のプライマー対で)点変異体を構築し、それぞれPCAGGS−huANP32B E113P、PCAGGS−huANP32B K116H、PCAGGS−huANP32B N127M、PCAGGS−huANP32B N129I/D130N、PCAGGS−huANP32B K137T、PCAGGS−huANP32B R150A、PCAGGS−huANP32B A160Pと命名され、シークエンサーで正しいと確認した後、後続トランスフェクションに用いる。
Figure 2021509818
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、PCAGGS−Flag、PCAGGS−huANP32B、PCAGGS−chANP32B及びPCAGGS−huANP32B点変異プラスミド、即ちPCAGGS−huANP32B E113P、PCAGGS−huANP32B K116H、PCAGGS−huANP32B N127M、PCAGGS−huANP32B N29I/D130N、PCAGGS−huANP32B K137T、PCAGGS−huANP32B R150A、PCAGGS−huANP32B A160Pが、それぞれ、H1N1SC09ポリメラーゼ報告システムとDKO細胞株へコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1プラスミド(80 ng)、PB2プラスミド(80 ng)、PAプラスミド(40 ng)、NPプラスミド(160 ng)、pMD18T−vLucプラスミド(80 ng)、pRL−TKプラスミド(10 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(20 ng)を含み、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、実施例3のように細胞を溶解してポリメラーゼ活性を検定し、図16Bを参照して、結果から、huANP32Bと比べて、chANP32BとhuANP32B N129I/D130Nは完全にH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力がなくなるが、huANP32B E113P、huANP32B K116H、huANP32B N127M、huANP32B K137T、huANP32B R150A、huANP32B A160P点変異体は依然としてH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力を保留したことは分かる。
129/130の2つのサイトについて、単一点変異huANP32B N129Iをデザインし(SEQ ID NO:163とSEQ ID NO:164のプライマー対で)、D130N(SEQ ID NO:165とSEQ ID NO:166のプライマー対で)(プライマーは表16に示す、下線部は変異塩基である)、PCAGGS−huANP32Bプラスミドを鋳型とし、過程は本実施例のhuANP32B配列中の8つのアミノ酸について点変異に記載されたように。得られるプラスミドは、PCAGGS−huANP32B N129I、PCAGGS−huANP32B D130Nと命名された。シークエンサーで正しいと確認した後、プラスミドは大量に抽出し、後続トランスフェクションに用いる。
Figure 2021509818
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、上に述べた系に基づいてトランスフェクトした。結果から、huANP32Bと比べて、huANP32B N129IはH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力がほとんどなくなったが、huANP32B D130NがH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力が5倍左右と下がることは分かる。129/130の2つのサイトは、ANP32蛋白質の活性に対してとても重要であることを証明した。結果は図17に示す。
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、PCAGGS−Flagブランクベクター、PCAGGS−huANP32B及びPCAGGS−huANP32B点変異プラスミドは、それぞれ、H7N9AH13ポリメラーゼ報告システムとDKO細胞株へコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1プラスミド(80 ng)、PB2プラスミド(80 ng)、PAプラスミド(40 ng)、NPプラスミド(160 ng)、pMD18T−vLucプラスミド(80 ng)、pRL−TKプラスミド(10 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(20 ng)を含み、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、実施例3のように細胞を溶解してポリメラーゼ活性を検定した。結果から、huANP32Bと比べて、huANP32B N129IとhuANP32B N129I/D130NがH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、huANP32B K116H、huANP32B N127M、huANP32B R150A、huANP32B A160P点変異体は依然としてH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力を保留し、huANP32B E113P、huANP32B D130N、huANP32B K137TがH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が、約3−8倍と下がることは分かる。結果は図18に示す。
huANP32B点変異スクリーニング結果により、PCAGGS−huANP32Aプラスミドを鋳型とし、過程は本実施例においてhuANP32B配列中の8つのアミノ酸の点変異体の構築について記載されたように、オーバーラップPCRでhuANP32Aに対して、同様にN129I(SEQ ID NO:167とSEQ ID NO:168のプライマー対で)、D130N(SEQ ID NO:169とSEQ ID NO:170のプライマー対で)、ND129/130IN(SEQ ID NO:171とSEQ ID NO:172のプライマー対で)の点変異体の構築を行った(プライマーは表17に示し、下線部は変異塩基である)。過程は前述した通り、得られるプラスミドは、PCAGGS−huANP32A N129I、PCAGGS−huANP32A D130N及びPCAGGS−huANP32A N129I/D130Nと命名された。シークエンサーで正しいと確認した後、プラスミドは大量に抽出し、後続トランスフェクションに用いる。
Figure 2021509818
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、上に述べた系に基づいてH1N1SC09ポリメラーゼ報告システムとコトランスフェクトした。結果から、huANP32Aと比べて、huANP32A N129I/D130NはH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなっており、huANP32A N129IはH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力がほとんど完全になくなったが、huANP32A D130NはH1N1SC09ポリメラーゼ活性のサポート能力が100倍以上と下がることは分かる。結果は図19に示す。
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、上に述べた系に基づいてH7N9AH13ポリメラーゼ報告システムとコトランスフェクトした。結果から、huANP32Aと比べて、huANP32A N129I、huANP32A D130N、huANP32A N129I/D130NはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったことは分かる。結果は図20に示す。
huANP32B点変異スクリーニング結果により、PCAGGS−chANP32Aプラスミドを鋳型とし、オーバーラップPCRでchANP32Aに対してN129I(SEQ ID NO:173とSEQ ID NO:174のプライマー対で)、D130N(SEQ ID NO:175とSEQ ID NO:176のプライマー対で)、N129I/D130N(SEQ ID NO:177とSEQ ID NO:178のプライマー対で)の点変異を行った。これと共に、PCAGGS−chANP32Bプラスミドを鋳型とし、chANP32Bに対してI129N(SEQ ID NO:179とSEQ ID NO:180のプライマー対で)、N130D(SEQ ID NO:181とSEQ ID NO:182のプライマー対で)、I129N/N130D(SEQ ID NO:183とSEQ ID NO:184のプライマー対で)の点変異(プライマーは表18に示す、下線部は変異塩基である)を行った。シークエンサーで正しいと確認した後、プラスミドは大量に抽出し、後続トランスフェクションに用いる。
Figure 2021509818
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、上に述べた系に基づいてH7N9AH13ポリメラーゼ報告システムとコトランスフェクトした。結果から、chANP32Aと比べて、chANP32A N129I/D130NはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力をなくなっており、chANP32A N129IはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が100倍以上と下がっており、chANP32A D130NはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が5倍左右と下がっており、chANP32Bと比べて、chANP32B I129N及びchANP32B I129N/N130DはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力を有するが、chANP32B N130DはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が依然として有さないことは分かる。結果は図21に示す。
実施例10.chANP32A蛋白質129サイト変異体の構築
詳細には、点変異用プライマーは表19に示す(下線部は変異塩基である)、PCAGGS−chANP32Aプラスミドを鋳型とし、KOD−FX Neo高効DNAポリメラーゼで増幅し、chANP32AのN129A(SEQ ID NO:185とSEQ ID NO:186)、N129C(SEQ ID NO:187とSEQ ID NO:188)、N129D(SEQ ID NO:189とSEQ ID NO:190)、N129E(SEQ ID NO:191とSEQ ID NO:192)、N129F(SEQ ID NO:193とSEQ ID NO:194)、N129G(SEQ ID NO:195とSEQ ID NO:196)、N129H(SEQ ID NO:197とSEQ ID NO:198)、N129K(SEQ ID NO:199とSEQ ID NO:200)、N129L(SEQ ID NO:201とSEQ ID NO:202)、N129M(SEQ ID NO:203とSEQ ID NO:204)、N129I(SEQ ID NO:173とSEQ ID NO:174)、N129P(SEQ ID NO:205とSEQ ID NO:206)、N129Q(SEQ ID NO:207とSEQ ID NO:208)、N129R(SEQ ID NO:209とSEQ ID NO:210)、N129S(SEQ ID NO:211とSEQ ID NO:212)、N129T(SEQ ID NO:213とSEQ ID NO:214)、N129V(SEQ ID NO:215とSEQ ID NO:216)、N129W(SEQ ID NO:217とSEQ ID NO:218)、N129Y(SEQ ID NO:219とSEQ ID NO:220)点変異体を構築した。
得られたPCR産物は、DpnIで37°恒温水浴槽で30分間消化し、その後5ul消化産物を取って20ul DH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスし、シークエンサーで正しいと確認したプラスミドは、後続トランスフェクション実験に付す。
Figure 2021509818
Figure 2021509818
実施例11:chANP32A蛋白質129サイト変異体によるインフルエンザウィルスH7N9ZJ13の複製への影響
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、実施例10で構築したchANP32A 129サイト変異体が、それぞれH7N9ZJ13ポリメラーゼ報告システムの6つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1(80 ng)、PB2(80 ng)、PA(40 ng)、NP(160 ng)、pMD18T−vLuc(80 ng)、pRL−TK(10 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(20 ng)であり、同時に、陰性対照としてブランクベクター(20ng)、陽性対照としてchANP32A(20ng)に設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定し、結果から、chANP32Aと比べて、二重点変異体であるchANP32A N129I/D130N、並びに単一点変異体であるchANP32A N129I、chANP32A N129R、chANP32A N129K、chANP32A N129D、chANP32A N129EはH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性のサポート能力を有さず、chANP32A N129P、chANP32A N129Q、chANP32A N129GはほとんどH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、chANP32A N129L、chANP32A N129F、chANP32A N129A、chANP32A N129M、chANP32A N129S、chANP32A N129T、chANP32A N129C、chANP32A N129Yは、いずれもH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性をサポートでき、chANP32A N129V、chANP32A N129W、chANP32A N129HはH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性のサポート能力が約100倍と下がることは分かる。結果は図22に示す。
実施例12:chANP32A蛋白質129サイト変異体によるインフルエンザウィルスH7N9AH13の複製への影響
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、実施例10で構築したchANP32A 129サイト変異体と、H7N9AH13ポリメラーゼ報告システムの6つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1(80 ng)、PB2(80 ng)、PA(40 ng)、NP(160 ng)、pMD18T−vLuc(80 ng)、pRL−TK(10 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(20 ng)であり、同時に、陰性対照としてブランクベクター(20ng)、陽性対照としてchANP32A(20ng)に設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定し、結果から、chANP32Aと比べて、二重点変異体であるchANP32A N129I/D130N並びに単一点変異体であるchANP32A N129P、chANP32A N129R、chANP32A N129K、chANP32A N129Q、chANP32A N129D、chANP32A N129Eは、H7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力を有さず、chANP32A N129Iは、H7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力をほとんど有さず、chANP32A N129F、chANP32A N129A、chANP32A N129M、chANP32A N129S、chANP32A N129G、chANP32A N129T、chANP32A N129C、chANP32A N129Yは、いずれもH7N9AH13ポリメラーゼ活性をサポートできるが、chANP32A N129L、chANP32A N129WH7N9は H7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が下がる3−10倍、chANP32A N129VとchANP32A N129HはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が下がる約20−100倍ことは分かる。結果は図23に示す。
実施例13:chANP32A蛋白質129サイト変異体によるインフルエンザウィルスWSNの複製への影響
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、実施例10で構築したchANP32A 129サイト変異体と、WSNポリメラーゼ報告システムの6つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1(80 ng)、PB2(80 ng)、PA(40 ng)、NP(160 ng)、pMD18T−vLuc(80 ng)、pRL−TK(10 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(20 ng)であり、同時に、陰性対照としてブランクベクター(20ng)、陽性対照としてchANP32A(20ng)に設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定し、結果から、chANP32Aと比べて、二重点変異体であるchANP32A N129I/D130N並びに単一点変異体であるchANP32A N129K、chANP32A N129Dは、WSNポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないが、chANP32A N129F、chANP32A N129A、chANP32A N129M、chANP32A N129S、chANP32A N129G、chANP32A N129T、chANP32A N129Cは、いずれもWSNポリメラーゼ活性をサポートでき、chANP32A N129P、chANP32A N129I、chANP32A N129H、chANP32A N129R、chANP32A N129Q、chANP32A N129EはWSNポリメラーゼ活性のサポート能力が約100倍と下がており、chANP32A N129L、chANP32A N129W、chANP32A N129Y、chANP32A N129VはWSNポリメラーゼ活性のサポート能力が約5−20倍と下がることは分かる。結果は図24に示す。
実施例14:chANP32A蛋白質130サイト変異体の構築
点変異用プライマーは表20に示す(下線部は変異塩基である)、KOD−FX Neo高効DNAポリメラーゼで増幅し、PCAGGS−chANP32Aを鋳型とし、chANP32AのD130A(SEQ ID NO:221とSEQ ID NO:222のプライマー対で)、D130C(SEQ ID NO:223とSEQ ID NO:224のプライマー対で)、D130E(SEQ ID NO:225とSEQ ID NO:226のプライマー対で)、D130F(SEQ ID NO:227とSEQ ID NO:228のプライマー対で)、D130G(SEQ ID NO:229とSEQ ID NO:230のプライマー対で)、D130H(SEQ ID NO:231とSEQ ID NO:232のプライマー対で)、D130K(SEQ ID NO:233とSEQ ID NO:234のプライマー対で)、D130L(SEQ ID NO:235とSEQ ID NO:236のプライマー対で)、D130M(SEQ ID NO:237とSEQ ID NO:238のプライマー対で)、D130N(SEQ ID NO:175とSEQ ID NO:176のプライマー対で)、D130P(SEQ ID NO:239とSEQ ID NO:240のプライマー対で)、D130Q(SEQ ID NO:241とSEQ ID NO:242のプライマー対で)、D130R(SEQ ID NO:243とSEQ ID NO:244のプライマー対で)、D130S(SEQ ID NO:245とSEQ ID NO:246のプライマー対で)、D130T(SEQ ID NO:247とSEQ ID NO:248のプライマー対で)、D130V(SEQ ID NO:249とSEQ ID NO:250のプライマー対で)、D130W(SEQ ID NO:251とSEQ ID NO:252のプライマー対で)、D130Y(SEQ ID NO:253とSEQ ID NO:254のプライマー対で)、D130I(SEQ ID NO:255とSEQ ID NO:256のプライマー対で)点変異体を構築した。
得られたPCR産物は、DpnIで37°恒温水浴槽で30分間消化し、その後5ul消化産物を取って20ul DH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスし、シークエンサーで正しいと確認したプラスミドは、後続トランスフェクション実験に付す。
Figure 2021509818
実施例15:chANP32A蛋白質130サイト変異体によるインフルエンザウィルスH7N9ZJ13の複製への影響
実施例2で構築したDKO細胞は3 x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、実施例14で構築したchANP32A 130サイト変異体と、H7N9ZJ13ポリメラーゼ報告システムの6つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1(80 ng)、PB2(80 ng)、PA(40 ng)、NP(160 ng)、pMD18T−vLuc(80 ng)、pRL−TK(10 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(20 ng)であり、同時に、陰性対照としてブランクベクター(20ng)、陽性対照としてchANP32A(20ng)に設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定し、結果から、chANP32Aと比べて、二重点変異体であるchANP32A N129I/D130N並びに単一点変異体であるchANP32A D130V、chANP32A D130F、chANP32A D130W、chANP32A D130H、chANP32A D130R、chANP32A D130K、chANP32A D130YはH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないが、chANP32A D130A、chANP32A D130G、chANP32A D130C、chANP32A D130Eは、いずれもH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性をサポートでき、chANP32A D130S、chANP32A D130Tはポリメラーゼ活性のサポート能力が約3倍と下がって、chANP32A D130L、chANP32A D130P、chANP32A D130I、chANP32A D130M、chANP32A D130Q、chANP32A D130NはH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性のサポート能力がいずれも約10−50倍と下がることは分かる。結果は図25に示す。
実施例16:chANP32A蛋白質130サイト変異体によるインフルエンザウィルスH7N9AH13の複製への影響
実施例2で構築したDKO細胞は、3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、実施例14で構築したchANP32A 130サイト変異体H7N9AH13ポリメラーゼ報告システム中の6つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1(80 ng)、PB2(80 ng)、PA(40 ng)、NP(160 ng)、pMD18T−vLuc(80 ng)、pRL−TK(10 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(20 ng)であり、同時に、陰性対照としてブランクベクター(20ng)、陽性対照としてchANP32A(20ng)に設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定し、結果から、chANP32Aと比べて、二重点変異体であるchANP32A N129I/D130N並びに単一点変異体であるchANP32A D130F、chANP32A D130KはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないが、chANP32A D130A、chANP32A D130S、chANP32A D130G、chANP32A D130Eは、いずれもH7N9AH13ポリメラーゼ活性をサポートでき、chANP32A D130V、chANP32A D130Rはポリメラーゼ活性のサポート能力が100倍以上と下がって、ほとんどポリメラーゼ活性のサポート能力を有さず、chANP32A D130L、chANP32A D130P、chANP32A D130I、chANP32A D130M、chANP32A D130W、chANP32A D130H、chANP32A D130Q、chANP32A D130YはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力がいずれも約10−100倍と下がって、chANP32A D130T、chANP32A D130C、chANP32A D130NはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が約3−5倍と下がることは分かる。結果は図26に示す。
実施例17:chANP32A蛋白質130サイト変異体によるインフルエンザウィルスWSNの複製への影響
実施例2で構築したDKO細胞は、3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、実施例14で構築したchANP32A 130サイト変異体と、WSNポリメラーゼ報告システムの6つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1(80 ng)、PB2(80 ng)、PA(40 ng)、NP(160 ng)、pMD18T−vLuc(80 ng)、pRL−TK(10 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(20 ng)であり、同時に、陰性対照としてブランクベクター(20ng)、陽性対照としてchANP32A(20ng)に設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定し、結果から、chANP32Aと比べて、二重点変異体であるchANP32A N129I/D130N並びに単一点変異体であるchANP32A D130F、chANP32A D130R、chANP32A D130Kは、WSNポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないが、chANP32A D130S、chANP32A D130G、chANP32A D130Eは、いずれもWSNポリメラーゼ活性をサポートでき、chANP32A D130V、chANP32A D130W、chANP32A D130H、chANP32A D130Yはポリメラーゼ活性のサポート能力がほとんどを有さず、chANP32A D130L、chANP32A D130P、chANP32A D130I、chANP32A D130M、chANP32A D130Q、chANP32A D130NはWSNポリメラーゼ活性のサポート能力がいずれも約10−50倍と下がっており、chANP32A D130A、chANP32A D130T、chANP32A D130CはWSNポリメラーゼ活性のサポート能力が約2−3倍と下がることは分かる。結果は図27に示す。
実施例18.huANP32B蛋白質の断片化変異ベクターの構築、及びポリメラーゼ活性のアッセイ
Figure 2021509818
Figure 2021509818
Figure 2021509818
huANP32B蛋白質に対して、断片化変異を行って、前記断片化変異には、10つのアミノ酸を一つのグループとし、統一的にアラニンに変異させ、点変異用プライマーは表21に示す(下線部は変異塩基である)。例えば、huANP32B B1−10A変異体とは、huANP32B蛋白質の2番目から9番目のアミノ酸:DMKRRIHLEを、AAAAAAAAAに変異させたものであり、huANP32B B11−20A変異体とは、huANP32B蛋白質の11番目から20番目のアミノ酸:LRNRTPAAVRをAAAAAAAAAAに変異させたものであり、以下同様である。KOD−FX高効DNAポリメラーゼで、PCAGGS−huANP32Bを鋳型とし、それぞれ、huANP32B B1−10A(SEQ ID NO:257とSEQ ID NO:258のプライマー対で)、huANP32B B11−20A(SEQ ID NO:259とSEQ ID NO:260のプライマー対で)、huANP32B B21−30A(SEQ ID NO:261とSEQ ID NO:262のプライマー対で)、huANP32B B31−40A(SEQ ID NO:263とSEQ ID NO:264のプライマー対で)、huANP32B B41−50A(SEQ ID NO:265とSEQ ID NO:266のプライマー対で)、
huANP32B B51−60A(SEQ ID NO:267とSEQ ID NO:268のプライマー対で)、huANP32B B61−70A(SEQ ID NO:269とSEQ ID NO:270のプライマー対で)、huANP32B B71−80A(SEQ ID NO:271とSEQ ID NO:272のプライマー対で)、huANP32B B81−90A(SEQ ID NO:273とSEQ ID NO:274のプライマー対で)、huANP32B B91−100A(SEQ ID NO:275とSEQ ID NO:276のプライマー対で)、huANP32B B101−110A(SEQ ID NO:277とSEQ ID NO:278のプライマー対で)、huANP32B B111−120A(SEQ ID NO:279とSEQ ID NO:280のプライマー対で)、huANP32B B121−130A(SEQ ID NO:281とSEQ ID NO:282のプライマー対で)、huANP32B B131−140A(SEQ ID NO:283とSEQ ID NO:284のプライマー対で)、huANP32B B141−150A(SEQ ID NO:285とSEQ ID NO:286のプライマー対で)、huANP32B B151−160tA(SEQ ID NO:287とSEQ ID NO:288のプライマー対で)、huANP32B B161−170A(SEQ ID NO:289とSEQ ID NO:290のプライマー対で)、huANP32B B171−180A(SEQ ID NO:291とSEQ ID NO:292のプライマー対で)、huANP32B B181−190A(SEQ ID NO:293とSEQ ID NO:294のプライマー対で)、huANP32B B191−200A(SEQ ID NO:295とSEQ ID NO:296のプライマー対で)、huANP32B B201−210A(SEQ ID NO:297とSEQ ID NO:298のプライマー対で)、huANP32B B211−220A(SEQ ID NO:299とSEQ ID NO:300のプライマー対で)、huANP32B B221−230A(SEQ ID NO:301とSEQ ID NO:302のプライマー対で)、huANP32B B231−240A(SEQ ID NO:303とSEQ ID NO:304のプライマー対で)、huANP32B B241−251A(SEQ ID NO:305とSEQ ID NO:306のプライマー対で)断片化変異体を構築し、それぞれhuANP32B B1−10A、huANP32B B11−20A、huANP32B B21−30A、huANP32B B31−40A、huANP32B B41−50A、huANP32B B51−60A、huANP32B B61−70A、huANP32B B71−80A、huANP32B B81−90A、huANP32B B91−100A、huANP32B B101−110A、huANP32B B111−120A、huANP32B B121−130A、huANP32B B131−140A、huANP32B B141−150A、huANP32B B151−160A、huANP32B B161−170A、huANP32B B171−180A、huANP32B B181−190A、huANP32B B191−200A、huANP32B B201−210A、huANP32B B211−220A、huANP32B B221−230A、huANP32B B231−240A、huANP32B B241−251Aと命名された。
得られたPCR産物は、DpnIで37°恒温水浴槽で30分間消化し、その後2.5 ul消化産物を取って20ul DH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスし、シークエンサーで正しいと確認したプラスミドは、後続トランスフェクション実験に付す。
実施例19.huANP32B蛋白質の断片化変異体によるインフルエンザウィルスH7N9AH13の複製への影響
二重ノックアウト細胞株(DKO)は、1x10^5/ウェルで24ウェルプレートに接種し、20h後、実施例18で構築したhuANP32B断片化変異体と、H7N9AH13ポリメラーゼ報告システム中の6つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1(40ng)、PB2(40 ng)、PA(20 ng)、NP(80ng)、pMD18T−vLuc(40 ng)、pRL−TK(5 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(10 ng)であり、同時に陰性対照としてブランクベクター(10ng)、陽性対照としてhuANP32B(10ng)に設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定し、結果から、huANP32Bと比べて、断片化変異体であるhuANP32B B51−60A、huANP32B B61−70A、huANP32B B71−80A、huANP32B B81−90A、huANP32B B91−100A、huANP32B B101−110A、huANP32B B111−120A、huANP32B B121−130A、huANP32B B131−140A、huANP32B B141−150A、huANP32B B151−160AはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないが、huANP32B B1−10A、huANP32B B11−20A、huANP32B B21−30A、huANP32B B31−40A、huANP32B B171−180A、huANP32B B181−190A、huANP32B B191−200A、huANP32B B201−210A、huANP32B B211−220A、huANP32B B221−230A、huANP32B B231−240A、huANP32B B241−251Aは、いずれもH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力を有しており、huANP32B B41−50A、huANP32B B161−170AはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が約200倍と下がることは分かる。結果は図28に示す。
実施例20.chANP32A蛋白質の断片化変異ベクターの構築及びポリメラーゼ活性のアッセイ
Figure 2021509818
Figure 2021509818
Figure 2021509818
chANP32A蛋白質に対して、断片化変異を行って、前記断片化変異には、10つのアミノ酸を一つのグループとし、統一的にアラニンに変異させ、点変異用プライマーは表22に示す(下線部は変異塩基である)。例えば、chANP32A 1−10A変異体は、即ちchANP32A蛋白質の2番目から9番目のアミノ酸:DMKKRIHLEをAAAAAAAAAに変異させたものであり、chANP32A 11−20A変異体は、即ちchANP32A蛋白質の11番目から20番目のアミノ酸:LRNRTPSDVKをAAAAAAAAAAに変異させたものであり、以下同様である。KOD−FX高効DNAポリメラーゼで、PCAGGS−chANP32Aを鋳型とし、それぞれ、chANP32A 1−10 mutA(SEQ ID NO:307とSEQ ID NO:308のプライマー対で)、chANP32A 11−20 mutA(SEQ ID NO:309とSEQ ID NO:310のプライマー対で)、chANP32A 21−30mutA(SEQ ID NO:311とSEQ ID NO:312のプライマー対で)、chANP32A 31−40mutA(SEQ ID NO:313とSEQ ID NO:314のプライマー対で)、chANP32A 41−50mutA(SEQ ID NO:315とSEQ ID NO:316のプライマー対で)、chANP32A 51−60mutA(SEQ ID NO:317とSEQ ID NO:318のプライマー対で)、chANP32A 61−70mutA(SEQ ID NO:319とSEQ ID NO:320のプライマー対で)、chANP32A 71−80mutA(SEQ ID NO:321とSEQ ID NO:322のプライマー対で)、chANP32A 81−90mutA(SEQ ID NO:323とSEQ ID NO:324のプライマー対で)、chANP32A 91−100mutA(SEQ ID NO:325とSEQ ID NO:326のプライマー対で)、chANP32A 101−110mutA(SEQ ID NO:327とSEQ ID NO:328のプライマー対で)、chANP32A 111−120mutA(SEQ ID NO:329とSEQ ID NO:330のプライマー対で)、chANP32A 121−130mutA(SEQ ID NO:331とSEQ ID NO:332のプライマー対で)、chANP32A 131−140mutA(SEQ ID NO:333とSEQ ID NO:334のプライマー対で)、chANP32A 141−150mutA(SEQ ID NO:335とSEQ ID NO:336のプライマー対で)、chANP32A 151−160mutA(SEQ ID NO:337とSEQ ID NO:338のプライマー対で)、chANP32A 161−170mutA(SEQ ID NO:339とSEQ ID NO:340のプライマー対で)、chANP32A 171−180mutA(SEQ ID NO:341とSEQ ID NO:342のプライマー対で)、chANP32A 181−190mutA(SEQ ID NO:343とSEQ ID NO:344のプライマー対で)、chANP32A 191−200mutA(SEQ ID NO:345とSEQ ID NO:346のプライマー対で)、chANP32A 201−210mutA(SEQ ID NO:347とSEQ ID NO:348のプライマー対で)、chANP32A 211−220mutA(SEQ ID NO:349とSEQ ID NO:350のプライマー対で)、chANP32A 221−230mutA(SEQ ID NO:351とSEQ ID NO:352のプライマー対で)、chANP32A 231−240mutA(SEQ ID NO:353とSEQ ID NO:354のプライマー対で)、chANP32A 241−250mutA(SEQ ID NO:355とSEQ ID NO:356のプライマー対で)、chANP32A 251−260mutA(SEQ ID NO:357とSEQ ID NO:358のプライマー対で)、chANP32A 261−270mutA(SEQ ID NO:359とSEQ ID NO:360のプライマー対で)、chANP32A 271−281mutA(SEQ ID NO:361とSEQ ID NO:362)を構築して断片化変異を行って、それぞれ、chANP32A 1−10mutA、chANP32A 11−20mutA、chANP32A 21−30mutA、chANP32A 31−40mutA、chANP32A 41−50mutA、chANP32A 51−60mutA、chANP32A 61−70mutA、chANP32A 71−80mutA、chANP32A 81−90mutA、chANP32A 91−100mutA、chANP32A 101−110mutA、chANP32A 111−120mutA、chANP32A 121−130mutA、chANP32A 131−140mutA、chANP32A 141−150mutA、chANP32A 151−160mutA、chANP32A 161−170mutA、chANP32A 171−180mutA、chANP32A 181−190mutA、chANP32A 191−200mutA、chANP32A 201−210mutA、chANP32A 211−220mutA、chANP32A 221−230mutA、chANP32A 231−240mutA、chANP32A 241−250mutA、chANP32A 251−260mutA、chANP32A 261−270mutA、chANP32A 271−281mutAと命名された。得られたPCR産物は、DpnIで37°恒温水浴槽で30分間消化し、その後2.5 ul消化産物を取って20ul DH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスし、シークエンサーで正しいと確認したプラスミドは、後続トランスフェクション実験に付す。
実施例21.chANP32A蛋白質の断片化変異体によるインフルエンザウィルスH7N9ZJ13の複製への影響
chANP32A蛋白質の断片化変異体によるインフルエンザウィルスH7N9ZJ13の複製への影響:二重ノックアウト細胞株(DKO)は、1x10/ウェルで24ウェルプレートに接種し、20h後、実施例20で構築したchANP32A断片化変異体と、H7N9ZJ13ポリメラーゼ報告システムの6つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1(40ng)、PB2(40 ng)、PA(20 ng)、NP(80ng)、pMD18T−vLuc(40 ng)、pRL−TK(5 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(10 ng)であり、同時に陰性対照としてブランクベクター(10ng)、陽性対照としてchANP32A(10ng)を設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定し、結果から、chANP32Aと比べて、断片化変異体chANP32A 71−80mutA、chANP32A 81−90mutA、chANP32A 91−100mutA、chANP32A 101−110mutA、chANP32A 111−120mutA、chANP32A 121−130mutA、chANP32A 131−140mutA、chANP32A 141−150mutA、chANP32A 151−160mutA、chANP32A 161−170mutA、chANP32A 171−180mutAはH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないが、chANP32A 1−10mutA、chANP32A11−20mutA、chANP32A 21−30mutA、chANP32A 31−40mutA、chANP32A 41−50mutA、chANP32A 51−60mutA、chANP32A 181−190mutA、chANP32A 201−210mutA、chANP32A 211−220mutA、chANP32A 221−230mutA、chANP32A 231−240mutA、chANP32A 241−250mutA、chANP32A 251−260mutA、chANP32A 261−270mutA、chANP32A 271−281mutAは、いずれもH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性をサポートでき、chANP32A 61−70mutA、chANP32A 191−200mutAはH7N9ZJ13ポリメラーゼ活性のサポート能力が約100倍と下がることは分かる。結果は図29に示す。
実施例22.chANP32A蛋白質のアミノ酸サイト変異ベクターの構築、及びポリメラーゼ活性のアッセイ
Figure 2021509818
点変異用プライマーは表23に示され(下線部は変異塩基である)、KOD−FX高効DNAポリメラーゼで増幅し、PCAGGS−chANP32Aを鋳型とし、それぞれ、chANP32A D149A(SEQ ID NO:363とSEQ ID NO:364のプライマー対で)、R150A(SEQ ID NO:365とSEQ ID NO:366のプライマー対で)、D151A(SEQ ID NO:367とSEQ ID NO:368のプライマー対で)、D152A(SEQ ID NO:369とSEQ ID NO:370のプライマー対で)、K153A(SEQ ID NO:371とSEQ ID NO:372のプライマー対で)、E154A(SEQ ID NO:373とSEQ ID NO:374のプライマー対で)点変異体を構築し、それぞれ、chANP32A D149A、chANP32A R150A、chANP32A D151A、chANP32A D152A、chANP32A K153A、chANP32A E154Aと命名された。得られたPCR産物は、DpnIで37°恒温水浴槽で30分間消化し、その後2.5 ul消化産物を取って20ul DH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスし、シークエンサーで正しいと確認したプラスミドは、後続トランスフェクション実験に付す。
実施例23.chANP32A蛋白質の点変異体によるインフルエンザウィルスH7N9AH13の複製への影響
二重ノックアウト細胞株(DKO)は、1x10/ウェルで24ウェルプレートに接種し、20h後、実施例22で構築したchANP32Aアミノ酸変異体と、H7N9AH13ポリメラーゼ報告システム中の6つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1(40ng)、PB2(40 ng)、PA(20 ng)、NP(80ng)、pMD18T−vLuc(40 ng)、pRL−TK(5 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(10 ng)であり、同時に陰性対照としてブランクベクター(10ng)、陽性対照としてchANP32A(10ng)を設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定し、結果から、chANP32Aと比べて、chANP32A D149AはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が約1000倍と下がって、ポリメラーゼ活性のサポート能力がほぼを有さず、chANP32A D151AはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が約50倍と下がって、chANP32A R150A、chANP32A D152A、chANP32A K153Aは、いずれもH7N9AH13ポリメラーゼ活性をサポートでき、chANP32A E154Aはポリメラーゼ活性のサポート能力が約5倍と下がることは分かる。結果は図30に示す。
実施例24.huANP32B蛋白質のアミノ酸サイト変異ベクターの構築、及びポリメラーゼ活性のアッセイ
Figure 2021509818
huANP32Bの蛋白質配列を分析したところ、3つの既知の核外移行シグナル(NES)を含み、それぞれNSE1(LPKLPKLKKL、60−71番目にいる)、NSE2(LPNLTHLNL、87−95番目にいる)とNES3(LEPLKKLECLKSLDL,106−120番目にいる)である。huANP32Bの核外移行機能ドメインは、ポリメラーゼ活性のサポート能力との相関性があるかどうかを確認するため、前記3つの核外移行領域についてそれぞれ変異させた。NES1領域について、60番目及び63番目のロイシンはアラニンに変異され、変異体はhuANP32B NES1mutと命名された。NES2領域について、その87番目、90番目、93番目及び95番目のロイシンはアラニンに変異され、変異体はhuANP32B NES2mutと命名された。NES3領域について、その112、115番目及び118番目のロイシンはアラニンに変異され、変異体はhuANP32B NES3mutと命名された。点変異用プライマーは表24に示され(下線部は変異塩基である)、KOD−FX高効DNAポリメラーゼで増幅し、PCAGGS−huANP32Bを鋳型とし、それぞれ、huANP32B NES1mut(SEQ ID NO:375とSEQ ID NO:376のプライマー対で)、NES2mut(SEQ ID NO:377とSEQ ID NO:378のプライマー対で)、NES3mut(SEQ ID NO:379とSEQ ID NO:380のプライマー対で)点変異体を構築し、それぞれhuANP32B NES1mut、huANP32B NES2mut、huANP32B NES3mutと命名された。得られたPCR産物は、DpnIで37°恒温水浴槽で30分間消化し、その後2.5 ul消化産物を取って20ul DH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスし、シークエンサーで正しいと確認したプラスミドは、後続トランスフェクション実験に付す。
実施例25.huANP32B蛋白質の点変異体によるインフルエンザウィルスH7N9AH13の複製への影響
二重ノックアウト細胞株(DKO)は、1x10/ウェルで24ウェルプレートに接種し、20h後、実施例24で構築したhuANP32Bアミノ酸変異体と、H7N9AH13ポリメラーゼ報告システムの6つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1(40ng)、PB2(40 ng)、PA(20 ng)、NP(80ng)、pMD18T−vLuc(40 ng)、pRL−TK(5 ng)とANP32変異体蛋白質プラスミド(10 ng)であり、同時に陰性対照としてブランクベクター(10ng)、陽性対照としてhuANP32B(10ng)を設けて、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、細胞は溶解してポリメラーゼ活性を検定し、結果から、huANP32Bと比べて、huANP32B NES1mutはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が約1000倍と下がって、ポリメラーゼ活性のサポート能力をほぼ有さず、huANP32B NES2mut、huANP32B NES3mutはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力を有しないことは分かる。結果は図31に示す。
実施例26:部位特異的変異した細胞株の構築
本発明者らはCRISPR−Cas9技術で部位特異的変異した細胞株を構築した。NCBIで発表した参照ヌクレオチド配列human ANP32A(NM_006305.3)とhuman ANP32B(NM_006401.2)によって、オンラインソフトhttp://crispr.mit.edu/で、この二つの蛋白質の129/130サイトのsgRNA(配列は表25に示す)をデザインした。
Figure 2021509818
huANP32A 129/130アミノ酸サイトとhuANP32B 129/130アミノ酸サイトについて、sgRNA プライマーをデザインし、実施例2で構築したpMD18T−U6−huANPsgRNA−1組み換えプラスミドを鋳型とし、点変異PCR法にて、KOD−FX Neo高効DNAポリメラーゼで(製品番号:KFX−201、東洋紡から購入)増幅し、それぞれ、pMD18T−U6−huANP32A−129/130−sgRNA(SEQ ID NO:383とSEQ ID NO:384のプライマー対で)、pMD18T−U6−huANP32B−129/130−sgRNA(SEQ ID NO:386とSEQ ID NO:387のプライマー対で)組み換えプラスミドを構築した。得られたPCR産物は、DpnIで37°恒温水浴槽で30分間消化し、その後5ul消化産物を取って20ul DH5αコンピテント細胞に形質転換した。翌日、モノクロナールをピックアップしてシークエンスし、シークエンサーで正しいと確認したプラスミド、即ち、pMD18T−U6−huANP32A−129/130−sgRNA(huANP32A−129/130−sgRNAを含む)、pMD18T−U6−huANP32B−129/130−sgRNA(huANP32B−129/130−sgRNAを含む)を後続のトランスフェクト実験に付す。同時に、細胞内のhuANP32A N129I/D130Nの点変異に使用するドナー配列huANP32A−sgRNA−ssODN(SEQ ID NO:385)及びhuANP32B N129I/D130N点変異に使用するドナー配列huANP32B−sgRNA−ssODN(SEQ ID NO:388)を合成した。合成したモノヌクレオチド配列は、無菌蒸留水で10uMに希釈して備用した。
Figure 2021509818
Cas9−GFP蛋白質を発現する真核プラスミドpMJ920(Addgene plasmid#42234)1 ug、pMD18T−U6−huANP32A−129/130−sgRNA組み換えプラスミド1 ug、及び希釈されたhuANP32A−sgRNA−ssODN(SEQ ID NO:385)0.5μLは、1:2.5の割合でリポフェクタミン2000とよく混ぜて、293T細胞にトランスフェクションした。Cas9−GFP蛋白質を発現する真核プラスミドpMJ920(Addgene plasmid#42234)1 ug、pMD18T−U6−huANP32B−129/130−sgRNA組み換えプラスミド1 ug、及び希釈されたhuANP32B−sgRNA−ssODN(SEQ ID NO:388)0.5μLは、1:2.5の割合でリポフェクタミン2000とよく混ぜて、293T細胞にトランスフェクトした。48時間後、超高速フローサイトメトリー選別システムにてGFP陽性細胞を選別し、一つの細胞/ウェルで96穴プレートに播種した。約10日間までに、単一細胞クローニングをピックアップしてスケールアップ培養した。その後、SimplyP全RNA抽出キット(Biofluxから購入、製品番号BSC52M1)を用いて操作手順に従って細胞RNAを抽出し、TAKARA会社逆転写キット(PrimeScriptTM RT reagent Kit with gDNA Eraser(Perfect Real Time),Cat.RR047A)を用いてcDNAを合成した。前記cDNAを鋳型とし、KOD Fx Neoポリメラーゼで、それぞれ、sgRNAが標的化されたhuANP32A(SEQ ID NO:389とSEQ ID NO:390のプライマー対で)、及びhuANP32B(SEQ ID NO:391とSEQ ID NO:392のプライマー対で)の目的断片を増幅した。増幅プライマーは表27に示し、ここで、huANP32A増幅断片の大きさは570bpであり、huANP32B増幅断片の大きさは572bpである。シークエンサーで前記遺伝子の変異が正しいと確認した単一細胞クローニングは、western blottingによる同定と後続の実験検討に付す。huANP32Aの、huANP32Bの129/130アミノ酸サイトを同時に変異した細胞株とは、第一回りでhuANP32B単一ノックアウト細胞株を得た後、もう一回りのノックアウトスクリーニングを経ったものであり、トランスフェクト系及びスクリーニング工程は、上述の通りである。構築された細胞株らは、それらのhuANP32A及びhuANP32B目的断片を増幅し、単一変異及び二重変異の効果を検証した。細胞株の同定シークエンサー結果は、図32に示す。ここで、図32Aは、huANP32A N129I/D130N単一変異の細胞株(A21 INと命名され)において、huANP32A及びhuANP32B 129/130サイトアミノ酸のシークエンサー結果であり、図32Bは、huANP32B N129I/D130N単一変異の細胞株(B5 INと命名され)において、huANP32A及びhuANP32B 129/130サイトアミノ酸のシークエンサー結果であり、図32Cは二重変異の細胞株(AB INと命名され)においてhuANP32A及びhuANP32B 129/130サイトアミノ酸のシークエンサー結果である。
Figure 2021509818
Western blotingに用いた抗体は、Anti−PHAP1 antibody(Abcam会社から購入、製品番号 ab51013)とAnti−PHAPI2/APRIL antibody[EPR14588](Abcam会社から購入、製品番号 ab200836)であり、内部標準遺伝子として、βアクチン(β−actin)が抗体Monoclonal Anti−β−Actin antibody produced in mouse(シグマ会社から購入、製品番号 A1978−200UL)を用いた。結果は図33に示す。
上記したように、本発明者らはhuANP32A N129I/D130N単一変異の細胞株(A21 INと命名され)、huANP32B N129I/D130N単一変異の細胞株(B5 INと命名され)及びhuANP32AとhuANP32B二重変異の細胞株(AB INと命名され)を成功構築し、後続の実験に用いる。
実施例27:ANP32蛋白質によるインフルエンザウィルスの複製への影響
実施例2で構築した二重ノックアウト細胞株(DKO)及び実施例26で構築したA21 IN細胞株、B5 IN細胞株、AB IN細胞株、及び野生型293T細胞株は、3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、H1N1SC09ポリメラーゼ報告システム中の5つのプラスミドをコトランスフェクトした。トランスフェクト系は:PB1プラスミド(80 ng)、PB2プラスミド(80 ng)、PAプラスミド(40 ng)、NPプラスミド(160 ng)、pMD18T−vLucプラスミド(80 ng)とpRL−TKプラスミド(10 ng)を含み、各グループについて重複ウェルを3つ設けた。24hトランスフェクトした後、実施例3のように細胞を溶解してポリメラーゼ活性を検定した。結果から、H1N1SC09ポリメラーゼは、単一変異細胞株A21 IN細胞株とB5 IN細胞株において、活性が野生型293T細胞との差は小さく、3−5倍と下がるが、AB IN、DKO細胞株において、ポリメラーゼの活性が約3000−5000倍と顕著に低減することは分かる。結果は図34に示す。
H1N1SC09ポリメラーゼ報告システムに代えて、H7N9AH13ポリメラーゼ報告システムで上に述べた実験を再現したところ、結果から、H7N9AH13ポリメラーゼは、単一変異細胞株A21 IN細胞株、B5 IN細胞株において、活性が野生型293T細胞との差は小さく、10倍程度と下がるが、AB INとDKO細胞株において、H7N9AH13ポリメラーゼの活性が約7000−10000倍と顕著に低減することは分かる。結果は図35に示す。
実施例28 鳥由来ANP32A蛋白質のアミノ酸配列アラインメント
鳥由来ANP32A蛋白質(chANP32A、zfANP32A、dkANP32AとtyANP32A)のアミノ酸配列を比較して、図36に示す。ここで、各鳥由来ANP32A蛋白質と、chANP32A蛋白質のアミノ酸の129、130、149、151位、及び60、63、87、90、93、95,112,115、と118位との対応関係は、表28に示す。
Figure 2021509818
実施例21で証明したように、chANP32Aのアミノ酸断片71−180のアミノ酸をアラニンに変異させることによって、該蛋白質はポリメラーゼ活性のサポート能力をが完全に失ったが、アミノ酸断片61−70と191−200のアミノ酸をアラニンに変異させることによって、該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図36のzfANP32A蛋白質と、chANP32A蛋白質とのアミノ酸配列アラインメントから分かるように、zfANP32Aのアミノ酸断片61−71、アミノ酸断片73−75、アミノ酸断片77−99、アミノ酸断片101−165、アミノ酸断片167−169、アミノ酸断片171−180及びアミノ酸断片181−200の配列は、chANP32Aのアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、zfANP32A蛋白質のアミノ酸断片61−71、アミノ酸断片73−75、77−99、101−165、167−169と171−180のアミノ酸をアラニンに変異させることと同様に、該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなって、アミノ酸断片61−70と191−200のアミノ酸をアラニンに変異させることによって、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図36のdkANP32A蛋白質と、chANP32A蛋白質とのアミノ酸配列アラインメントから分かるように、dkANP32A蛋白質のアミノ酸の66番目はIであり、chANP32A蛋白質のアミノ酸の76番目はVであり、また、dkANP32Aは164−167番目のアミノ酸を欠失した(chANP32蛋白質の176−179番目と比較する場合)。これから分かるように、dkANP32A蛋白質のアミノ酸断片61−65、アミノ酸断片67−166のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片51−60及びアミノ酸断片177−186のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図36のtyANP32A蛋白質と、chANP32A蛋白質とのアミノ酸配列アラインメントから分かるように、tyANP32A蛋白質のアミノ酸配列は、chANP32A蛋白質のアミノ酸と完全に同じものである。これから分かるように、tyANP32A蛋白質のアミノ酸断片60−179のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなり、アミノ酸断片60−69とアミノ酸断片190−199のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
実施例29 鳥由来ANP32B蛋白質とhuANP32B蛋白質のアミノ酸配列アラインメント
鳥由来ANP32B蛋白質(chANP32B、dkANP32B(XP_012963723.1)とtyANP32B(XP_010723174.1))とhuANP32B蛋白質のアミノ酸配列を比較して、図37に示す。ここで、各鳥由来ANP32B蛋白質と、huANP32B蛋白質のアミノ酸の129,130,149,151番目、及び60、63、87、90、93、95、112、115と118番目の対応関係は表29に示す。
Figure 2021509818
実施例19で証明したように、huANP32Bのアミノ酸断片51−160のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片41−50と161−170のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図37のchANP32B蛋白質とhuANP32B蛋白質のアミノ酸配列アラインメントから分かるように、chANP32Bのアミノ酸断片43−48、アミノ酸断片50−52、アミノ酸断片58−63、アミノ酸断片68−72、アミノ酸断片74−76、アミノ酸断片78−80、アミノ酸断片83−85、アミノ酸断片88−99、アミノ酸断片101−103、アミノ酸断片105−112、アミノ酸断片117−126、アミノ酸断片131−136、アミノ酸断片138−147及びアミノ酸断片153−159配列は、huANP32B蛋白質のアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、chANP32B蛋白質のアミノ酸断片50−52、58−63、68−72、74−76、78−80、83−85、88−99、101−103、105−112、117−126、131−136、138−147及び153−159のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片43−48のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図37のdkANP32B蛋白質とhuANP32B蛋白質のアミノ酸配列アラインメントから分かるように、dkANP32Bのアミノ酸断片57−62(huANP32Bアミノ酸断片43−48に対応)、アミノ酸断片70−77(huANP32Bアミノ酸断片56−63に対応)、アミノ酸断片82−86(huANP32Bアミノ酸断片68−72に対応)、アミノ酸断片88−90(huANP32Bアミノ酸断片74−76に対応)、アミノ酸断片92−94(huANP32Bアミノ酸断片78−80に対応)、アミノ酸断片97−99(huANP32Bアミノ酸断片83−85に対応)、アミノ酸断片102−113(huANP32Bアミノ酸断片88−99に対応)、アミノ酸断片115−117(huANP32Bアミノ酸断片101−103に対応)、アミノ酸断片119−126(huANP32Bアミノ酸断片105−112に対応)、アミノ酸断片131−140(huANP32Bアミノ酸断片117−126に対応)、アミノ酸断片145−150(huANP32Bアミノ酸断片131−136に対応)、アミノ酸断片152−161(huANP32Bアミノ酸断片138−147に対応)及びアミノ酸断片166−173(huANP32Bアミノ酸断片152−159に対応)配列は、huANP32B蛋白質のアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、dkANP32B蛋白質のアミノ酸断片70−77、82−86、88−90、92−94、97−99、102−113、115−117、119−126、131−140、145−150、152−161及び166−173のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片57−62のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図37のtyANP32B蛋白質とhuANP32B蛋白質のアミノ酸配列アラインメントから分かるように、tyANP32Bのアミノ酸断片10−15(huANP32Bアミノ酸断片58−63に対応)、アミノ酸断片20−24(huANP32Bアミノ酸断片68−72に対応)、アミノ酸断片26−28(huANP32Bアミノ酸断片74−76に対応)、アミノ酸断片30−32(huANP32Bアミノ酸断片78−80に対応)、アミノ酸断片35−37(huANP32Bアミノ酸断片83−85に対応)、アミノ酸断片40−51(huANP32Bアミノ酸断片88−99に対応)、アミノ酸断片53−55(huANP32Bアミノ酸断片101−103に対応)、アミノ酸断片57−64(huANP32Bアミノ酸断片105−112に対応)、アミノ酸断片69−78(huANP32Bアミノ酸断片117−126に対応)、アミノ酸断片83−88(huANP32Bアミノ酸断片131−136に対応)、アミノ酸断片90−99(huANP32Bアミノ酸断片138−147)及びアミノ酸断片105−111(huANP32Bアミノ酸断片153−159)配列は、huANP32B蛋白質のアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、tyANP32B蛋白質のアミノ酸断片20−24、26−28、30−32、35−37、40−51、53−55、57−64、69−78、83−88、90−99及び105−111のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなった。
実施例30 哺乳動物ANP32A蛋白質とchANP32A蛋白質のアミノ酸配列アラインメント
哺乳動物ANP32A蛋白質(huANP32A、dogANP32A(NP_001003013.2),eqANP32A、muANP32A、pgANP32A)は、chANP32A蛋白質のアミノ酸配列と比較して、図38に示す。ここで、各哺乳動物ANP32A蛋白質と、chANP32A蛋白質とのアミノ酸の129,130,149,151番目、及び60、63、87、90、93、95,112,115、と118番目の対応関係は表30に示す。
Figure 2021509818
実施例21で証明したように、chANP32Aのアミノ酸断片71−180のアミノ酸をアラニンに変異させることで、該蛋白質はポリメラーゼ活性のサポート能力をが完全に失ったが、アミノ酸断片61−70と191−200のアミノ酸をアラニンに変異させることで、該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図38のhuANP32A蛋白質と、chANP32A蛋白質とのアミノ酸配列アラインメントから分かるように、huANP32Aのアミノ酸断片41−54、アミノ酸断片58−75、アミノ酸断片77−102、アミノ酸断片104−170とchANP32Aのアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、huANP32A蛋白質のアミノ酸断片77−102、104−170のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片61−70のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図38のeqANP32A蛋白質と、chANP32A蛋白質とのアミノ酸配列アラインメントから分かるように、eqANP32Aのアミノ酸断片41−54、アミノ酸断片56−75、アミノ酸断片77−102、アミノ酸断片104−169とchANP32Aのアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、eqANP32A蛋白質のアミノ酸断片77−102、104−169のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片61−70のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図38のdogANP32A蛋白質と、chANP32A蛋白質とのアミノ酸配列アラインメントから分かるように、dogANP32Aのアミノ酸断片41−54、アミノ酸断片56−75、アミノ酸断片77−102、アミノ酸断片104−169とchANP32Aのアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、dogANP32A蛋白質のアミノ酸断片77−102、104−169のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片61−70のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図38のpgANP32A蛋白質と、chANP32A蛋白質とのアミノ酸配列アラインメントから分かるように、pgANP32Aのアミノ酸断片41−54、アミノ酸断片56−75、アミノ酸断片77−102、アミノ酸断片106−155、アミノ酸断片157−169とchANP32Aのアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、pgANP32A蛋白質のアミノ酸断片77−102、106−155、157−169のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片61−70のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図38のmuANP32A蛋白質と、chANP32A蛋白質とのアミノ酸配列アラインメントから分かるように、muANP32Aのアミノ酸断片41−54、アミノ酸断片59−72、アミノ酸断片80−90、アミノ酸断片92−102、アミノ酸断片104−129、アミノ酸断片131−141、アミノ酸断片144−151、アミノ酸断片153−159、アミノ酸断片161−165とchANP32Aのアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、muANP32A蛋白質のアミノ酸断片80−90、92−102、104−129、131−141、144−151、153−159、161−165アミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片61−70のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
実施例31哺乳動物ANP32B蛋白質のアミノ酸配列アラインメント
比較された哺乳動物ANP32B蛋白質(huANP32B、dogANP32B(XP_013973354.1)、eqANP32B(XP_023485491.1)、muANP32B(NP_570959.1)、pgANP32B(XP_020922136.1))のアミノ酸配列、参照図39、ここで、各哺乳動物ANP32B蛋白質アミノ酸位置129,130,149,151、及び位置60、63、87、90、93、95,112,115、と118の対応関係は表31に示す。
Figure 2021509818
実施例19で証明したように、huANP32Bのアミノ酸断片51−160のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片41−50と161−170のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図39のeqANP32B蛋白質とhuANP32B蛋白質のアミノ酸配列アラインメントから分かるように、eqANP32Bのアミノ酸断片41−72、アミノ酸断片74−112及びアミノ酸断片115−170とhuANP32Bのアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、eqANP32B蛋白質のアミノ酸断片51−72、74−112、115−160のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片41−50、161−170のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図39のpgANP32B蛋白質とhuANP32B蛋白質のアミノ酸配列アラインメントから分かるように、pgANP32Bのアミノ酸断片41−72、アミノ酸断片78−142、アミノ酸断片144−150及びアミノ酸断片154−169とhuANP32Bのアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、pgANP32B蛋白質のアミノ酸断片51−72、78−142、144−150、154−160のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片41−50、161−169のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図39のmuANP32B蛋白質とhuANP32B蛋白質のアミノ酸配列アラインメントから分かるように、muANP32Bのアミノ酸断片41−50、アミノ酸断片60−81、アミノ酸断片90−98、アミノ酸断片100−110、アミノ酸断片114−121、アミノ酸断片123−127、アミノ酸断片130−133、アミノ酸断片138−142及びアミノ酸断片144−159とhuANP32Bのアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、muANP32B蛋白質のアミノ酸断片60−81、90−98、100−110、114−121、123−127、130−133、138−142、144−159のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片41−50のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
図39のdogANP32B蛋白質とhuANP32B蛋白質のアミノ酸配列アラインメントから分かるように、dogANP32Bのアミノ酸断片48−79(huANP32B蛋白質のアミノ酸断片41−72に対応)、アミノ酸断片81−120(huANP32B蛋白質のアミノ酸断片74−113に対応)、アミノ酸断片122−159(huANP32B蛋白質のアミノ酸断片115−152に対応)、アミノ酸断片161−177(huANP32B蛋白質のアミノ酸断片154−170に対応)とhuANP32Bのアミノ酸配列とは完全に同じものである。このため、dogANP32B蛋白質のアミノ酸断片58−79、81−120、122−159、161−167のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、同様に該蛋白質のポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったが、アミノ酸断片48−57、168−177のアミノ酸をアラニンに変異させることにより、ポリメラーゼ活性のサポート能力が低減された。
実施例32.ネズミANP32B蛋白質発現ベクター及び変異ベクターの構築
ネズミANP32B(muANP32B)ヌクレオチド配列はGenBank No.NM_130889.3に参照し、アミノ酸配列はGenBank No.NP_570959.1に参照し、実施例1で記載された構築方法によって、PCAGGS−muANP32B組み換えプラスミドを構築した。実施例1で記載された検出方法のように、Western blottingで蛋白質の発現を検出した。結果は図40に示す。
実施例8に記載されたhuANP32B点変異のスクリーニング結果によって、PCAGGS−muANP32B組み換えプラスミドを鋳型とし、過程は実施例8において点変異体の構築に記載のようにして、オーバーラップPCRでmuANP32Bに対してS129I/D130N(SEQ ID NO:393とSEQ ID NO:394のプライマー対で)点変異体の構築(プライマーは表32に示し、下線部は変異塩基である)を行った。過程は前述した通り、得られたプラスミドは、PCAGGS−muANP32B S129I/D130Nと命名された。シークエンサーで正しいと確認した後、プラスミドは大量に抽出し、後続トランスフェクションに用いる。
Figure 2021509818
実施例33 ネズミANP32B蛋白質変異体によるポリメラーゼ活性への影響
二重ノックアウト細胞株(DKO)は3x10/ウェルで12ウェルプレートに接種して、20h後、実施例8に記載されたトランスフェクト系に従って、H7N9AH13ポリメラーゼ報告システムとコトランスフェクトした。結果から、muANP32Bと比べて、muANP32B S129I/D130NはH7N9AH13ポリメラーゼ活性のサポート能力が完全になくなったことはわかる。結果は図41に示す。

Claims (27)

  1. 変異型ANP32蛋白質であって、
    129番目のアミノ酸の、イソロイシンI、リジンK、アスパラギン酸D、バリンV、プロリンP、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、グリシンG、又はグルタミン酸Eへの置換、
    130番目のアミノ酸の、アスパラギンN、フェニルアラニンF、リジンK、ロイシンL、バリンV、プロリンP、イソロイシンI、メチオニンM、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、又はチロシンYへの置換、
    149番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、
    151番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、及び
    60と63、87、90、93と95、112、115と118番目のアミノ酸の、アラニンへの置換、
    からなる群から選ばれる1種又は複数種の変異を有し、
    前記ANP32蛋白質はニワトリANP32B蛋白質、アヒルANP32B蛋白質、シチメンチヨウANP32B蛋白質である場合、129番目のアミノ酸はイソロイシンIではなく、且つ、130番目のアミノ酸はアスパラギンNではなく、
    前記ANP32蛋白質はネズミANP32Aである場合、130番目のアミノ酸はアラニンAではなく、
    前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリのANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトのANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、変異型ANP32蛋白質。
  2. 変異型ANP32蛋白質であって、
    61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、
    からなる群から選ばれるアミノ酸断片の1個又は複数個の断片が、欠失又はアラニンに置換され、
    ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、変異型ANP32蛋白質。
  3. 変異型ANP32蛋白質であって、
    前記ANP32蛋白質はヒトANP32B蛋白質である場合、
    21−30番目のアミノ酸断片、41−50番目のアミノ酸断片、51−60番目のアミノ酸断片、161−170番目のアミノ酸断片、
    からなる群から選ばれるアミノ酸断片の1個又は複数個の断片が、欠失又はアラニンに置換され、
    ここで、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、変異型ANP32蛋白質。
  4. 変異型ANP32蛋白質であって、
    前記ANP32蛋白質はニワトリANP32A蛋白質である場合、
    161−170番目のアミノ酸断片、171−180番目のアミノ酸断片、191−200番目のアミノ酸断片、
    からなる群から選ばれるアミノ酸断片の1個又は複数個の断片が、欠失又はアラニンに置換され、
    ここで、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、変異型ANP32蛋白質。
  5. 前記ANP32蛋白質は、ANP32A又はANP32Bであり、好ましくは、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、より好ましくは、ニワトリ又はヒト由来のものであり、最も好ましくは、ヒトANP32B、又はニワトリANP32Aである、請求項1又は2に記載の変異型ANP32蛋白質。
  6. ANP32蛋白質のインフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性の維持への使用であって、
    好ましくは、ANP32蛋白質は鳥由来ANP32蛋白質であり、且つ前記インフルエンザウィルスが鳥由来又は哺乳動物由来インフルエンザウィルスであり、或いは、
    ANP32蛋白質は哺乳動物由来ANP32蛋白質であり、且つ前記インフルエンザウィルスは哺乳動物由来インフルエンザウィルスであり、
    好ましくは、前記インフルエンザウィルスは、ヒト、イヌ、鳥又はウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれ、
    好ましくは、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質、ANP32B蛋白質から選ばれ、
    より好ましくは、前記ANP32蛋白質はニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、
    好ましくは、前記ANP32蛋白質ニワトリ由来のANP32B又はネズミ由来のANP32Aではない、前記使用。
  7. ANP32蛋白質のインフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性の低減のための使用であって、
    好ましくは、前記インフルエンザウィルスは、ヒト、イヌ、鳥又はウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれ、
    好ましくは、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質、ANP32B蛋白質から選ばれ、
    より好ましくは、前記ANP32蛋白質はニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、
    より好ましくは、ANP32蛋白質は請求項1−4のいずれか1項に定義した変異型ANP32蛋白質、或いはANP32蛋白質はニワトリ由来のANP32B蛋白質又はネズミ由来のANP32A蛋白質である、前記使用。
  8. インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性を下げる方法であって、ANP32蛋白質を変異させることを含み、
    前記変異が、
    129番目のアミノ酸の、イソロイシンI、リジンK、アスパラギン酸D、バリンV、プロリンP、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、グリシンG、又はグルタミン酸Eへの置換、
    130番目のアミノ酸の、アスパラギンN、フェニルアラニンF、リジンK、ロイシンL、バリンV、プロリンP、イソロイシンI、メチオニンM、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、又はチロシンYへの置換、
    149番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、
    151番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、及び
    60と63、87、90、93と95、112、115と118番目のアミノ酸の、アラニンへの置換、
    からなる群から選ばれる1種又は複数種の変異であり、
    前記ANP32蛋白質はニワトリANP32B蛋白質、アヒルANP32B蛋白質、シチメンチヨウANP32B蛋白質である場合、129番目のアミノ酸はイソロイシンではなく、且つ130番目のアミノ酸はアスパラギンNではなく、
    前記ANP32蛋白質はネズミANP32Aである場合、130番目のアミノ酸はアラニンAではなく、
    前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性を下げる方法。
  9. 前記インフルエンザウィルスはポリメラーゼの活性を喪失させ、
    前記変異が、
    129番目のアミノ酸の、イソロイシンI、リジンK又はアスパラギン酸Dへの置換、
    130番目のアミノ酸の、アスパラギンN、フェニルアラニンF又はリジンKへの置換、
    87、90、93と95、112、115と118番目のアミノ酸の、アラニンへの置換、
    からなる群から選ばれる1種又は複数種の変異である、請求項8に記載の方法。
  10. インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性を下げる方法であって、ANP32蛋白質の1個又は複数個の断片を、欠失又はアラニンに置換させることを含み、
    前記断片が、
    61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、
    からなる群から選ばれるアミノ酸断片であり、
    ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、前記方法。
  11. 前記インフルエンザウィルスのポリメラーゼの活性を喪失させ、
    前記断片が、
    71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、
    からなる群から選ばれるアミノ酸断片である、請求項10に記載の方法。
  12. インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性を下げる方法であって、
    ヒトANP32B蛋白質の1個又は複数個の断片を、欠失又はアラニンに置換させることを含み、
    前記断片が、
    21−30番目のアミノ酸断片、41−50番目のアミノ酸断片、51−60番目のアミノ酸断片、161−170番目のアミノ酸断片、
    からなる群から選ばれるアミノ酸断片であり、
    ここで、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトのANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、前記方法。
  13. インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性を下げる方法であって、ニワトリANP32A蛋白質の1個又は複数個の断片を、欠失又はアラニンに置換させることを含み、
    前記断片が、
    161−170番目のアミノ酸断片、171−180番目のアミノ酸断片、191−200番目のアミノ酸断片、
    からなる群から選ばれるアミノ酸断片であり、
    ここで、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応する、前記方法。
  14. 前記インフルエンザウィルスのポリメラーゼの活性を喪失させ、
    前記断片が、
    161−170番目のアミノ酸断片、171−180番目のアミノ酸断片
    からなる群から選ばれるアミノ酸断片である、請求項13に記載の方法。
  15. ANP32蛋白質はANP32A又はANP32Bから選ばれ、
    好ましくは、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、
    より好ましくは、ニワトリ又はヒト由来のものであり、
    最も好ましくは、ヒトANP32B、又はニワトリANP32Aであり、
    好ましくは、前記インフルエンザウィルスは、ヒト、イヌ、鳥、ウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれるものである、請求項8−14のいずれか1項に記載の方法。
  16. ANP32蛋白質のアミノ酸断片の、インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性の維持への使用であって、
    前記断片が、
    61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の171−180番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の191−200番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の21−30番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の41−50番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の51−60番目のアミノ酸、ヒトANP32B蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、
    からなる群から選ばれる1個又は複数個の断片であり、
    ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    好ましくは、ANP32蛋白質は鳥由来ANP32蛋白質であり、且つ前記インフルエンザウィルスが鳥由来又は哺乳動物由来インフルエンザウィルスから選ばれ、
    或いは、ANP32蛋白質は哺乳動物由来ANP32蛋白質であり、且つ前記インフルエンザウィルスは哺乳動物由来インフルエンザウィルスである、前記使用。
  17. ANP32蛋白質のアミノ酸断片の、インフルエンザウィルスのポリメラーゼ活性の低減のための使用であって、
    前記断片が、
    61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の171−180番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の191−200番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の21−30番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の41−50番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の51−60番目のアミノ酸、ヒトANP32B蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、
    からなる群から選ばれる1個又は複数個の断片であり、
    ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    好ましくは、ANP32蛋白質はANP32A又はANP32Bから選ばれ、好ましくは、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、より好ましくは、ニワトリ又はヒト由来のものであり、最も好ましくは、ヒトANP32B、又はニワトリANP32Aであり、
    好ましくは、前記インフルエンザウィルスは、ヒト、イヌ、鳥、ウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれる、前記使用。
  18. 少なくとも1種の試薬又は組合試薬を含むキットであって、
    前記少なくとも1種の試薬又は組合試薬は、
    ANP32蛋白質の129番目のアミノ酸、130番目のアミノ酸、149番目のアミノ酸、151番目のアミノ酸、60番目のアミノ酸、63番目のアミノ酸、87番目のアミノ酸、90番目のアミノ酸、93番目のアミノ酸、95番目のアミノ酸、112番目のアミノ酸、115番目のアミノ酸又は118番目のアミノ酸、
    からなる群から選ばれる1種又は複数種の番目のアミノ酸種類の同定に用いるものであり、
    ここで、
    129番目のアミノ酸はイソロイシンI、リジンK、アスパラギン酸D、バリンV、プロリンP、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、グリシンG、又はグルタミン酸Eであり、
    130番目のアミノ酸はアスパラギンN、フェニルアラニンF、リジンK、ロイシンL、バリンV、プロリンP、イソロイシンI、メチオニンM、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、又はチロシンYであり、
    149番目のアミノ酸はアラニンAであり、
    151番目のアミノ酸はアラニンAであり、
    60と63、87、90、93と95、112、115と118番目のアミノ酸はアラニンである場合、
    前記ANP32蛋白質のインフルエンザポリメラーゼの活性をサポートする能力が低減し、
    ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、前記キット。
  19. ANP32蛋白質のアミノ酸の種類を同定するために使用する、オリゴヌクレオチドプライマーであって、
    前記ANP32蛋白質のアミノ酸は、
    129番目のアミノ酸、130番目のアミノ酸、149番目のアミノ酸、151番目のアミノ酸、60番目のアミノ酸、63番目のアミノ酸、87番目のアミノ酸、90番目のアミノ酸、93番目のアミノ酸、95番目のアミノ酸、112番目のアミノ酸、115番目のアミノ酸と118番目のアミノ酸、
    からなる群から選ばれるアミノ酸であり、
    ここで、
    129番目のアミノ酸はイソロイシンI、リジンK、アスパラギン酸D、バリンV、プロリンP、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、グリシンG、又はグルタミン酸Eであり、
    130番目のアミノ酸はアスパラギンN、フェニルアラニンF、リジンK、ロイシンL、バリンV、プロリンP、イソロイシンI、メチオニンM、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、又はチロシンYであり、
    149番目のアミノ酸はアラニンAであり、
    151番目のアミノ酸はアラニンAであり、
    60、63番目のアミノ酸、又は87、90、93と95番目のアミノ酸、又は112、115と118番目のアミノ酸はアラニンである場合、
    前記ANP32蛋白質のインフルエンザポリメラーゼの活性をサポートする能力が低減し、
    ここで、前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、前記オリゴヌクレオチドプライマー。
  20. 前記オリゴヌクレオチドプライマーが、好ましくは、少なくとも20塩基の長さを有し、例えば、少なくとも21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34又は35塩基の長さを有する、請求項16に記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
  21. SEQ ID NO:155−156,163−166,167−256、と375−380からなる群から選ばれる、請求項20に記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
  22. 動物の生産方法であって、
    動物体内のANP32蛋白質を変異させる工程を含み、
    前記変異が、
    129番目のアミノ酸の、イソロイシンI、リジンK、アスパラギン酸D、バリンV、プロリンP、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、グリシンG、又はグルタミン酸Eへの置換、
    130番目のアミノ酸の、アスパラギンN、フェニルアラニンF、リジンK、ロイシンL、バリンV、プロリンP、イソロイシンI、メチオニンM、トリプトファンW、ヒスチジンH、アルギニンR、グルタミンQ、又はチロシンYへの置換、
    149番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、
    151番目のアミノ酸の、アラニンAへの置換、及び
    60と63、87、90、93と95、112、115と118番目のアミノ酸の、アラニンへの置換、
    61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の171−180番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の191−200番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の21−30番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の41−50番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の51−60番目のアミノ酸、ヒトANP32B蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片の、アラニンへの置換、
    からなる群から選ばれる1種又は複数種の変異であり、
    ここで、ANP32蛋白質はニワトリANP32B蛋白質、アヒルANP32B蛋白質、シチメンチヨウANP32B蛋白質である場合、129番目のアミノ酸はイソロイシンIではなく、且つ、130番目のアミノ酸はアスパラギンNではなく、
    ANP32蛋白質はネズミANP32Aである場合、130番目のアミノ酸はアラニンAではなく、
    前記ANP32蛋白質はANP32A蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.XP_413932.3のニワトリANP32A蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    前記ANP32蛋白質はANP32B蛋白質である場合、前記アミノ酸の番目がGenBank No.NP_006392.1のヒトANP32B蛋白質のアミノ酸の番目に対応し、
    好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、前記方法。
  23. 前記動物は、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマからなる群から選ばれる、請求項22に記載の方法。
  24. ANP32蛋白質又はANP32蛋白質のアミノ酸の、標的としての、インフルエンザウィルス感染による疾患を治療するための医薬品の調製への使用であって、
    前記アミノ酸は、
    129番目のアミノ酸、130番目のアミノ酸、149番目のアミノ酸、150番目のアミノ酸、60と63番目のアミノ酸、87、90、93と95番目のアミノ酸、112、115と118番目のアミノ酸、61−70番目のアミノ酸断片、71−80番目のアミノ酸断片、81−90番目のアミノ酸断片、91−100番目のアミノ酸断片、101−110番目のアミノ酸断片、111−120番目のアミノ酸断片、121−130番目のアミノ酸断片、131−140番目のアミノ酸断片、141−150番目のアミノ酸断片、151−160番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の171−180番目のアミノ酸断片、ニワトリANP32A蛋白質の191−200番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の21−30番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の41−50番目のアミノ酸断片、ヒトANP32B蛋白質の51−60番目のアミノ酸、ヒトANP32B蛋白質の161−170番目のアミノ酸断片、
    からなる群から選ばれる1種又は複数種の位置又は断片のアミノ酸であり、
    好ましくは、87、90、93と95番目のアミノ酸は哺乳動物ANP32B蛋白質由来のものである、前記使用。
  25. 前記ANP32蛋白質は、ANP32A又はANP32B蛋白質であり、好ましくは、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、好ましくは、前記インフルエンザウィルスが、ヒト、イヌ、鳥、ウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれるものである、請求項24に記載の使用。
  26. 下記工程を含む、インフルエンザウィルスの感染を治療するための候補医薬品のスクリーニング方法であって、
    (1)ANP32A及び/又はANP32B蛋白質を含む細胞株から、前記ANP32A、ANP32B蛋白質をノックアウすることで、ANP32A蛋白質、ANP32B蛋白質のノックアウト細胞株を得る、工程、
    (2)ANP32A及び/又はANP32B蛋白質をコードするプラスミドと、インフルエンザウィルスのポリメラーゼをコードするプラスミドを工程(1)で得たノックアウト細胞株へトランスフェクトする、工程、
    (3)候補物を前記ノックアウトした細胞株に接触させる、工程、前記接触は、工程(2)のトランスフェクションと同時又は別々に実施してもよく、
    ここで、前記候補物が、工程(3)で処理した細胞株において、ANP32A及び/又はANP32Bを含む細胞株と比べて、インフルエンザウィルスのポリメラーゼを発現させない場合、或いはインフルエンザウィルスのポリメラーゼの発現を低減させる場合、インフルエンザウィルスの感染を治療するための候補医薬品である、前記方法。
  27. 前記ANP32A及び/又はANP32B蛋白質は、ニワトリ、ヒト、キンカチョウ、アヒル、シチメンチヨウ、ブタ、ネズミ又はウマ由来のものであり、好ましくは、前記インフルエンザウィルスが、ヒト、イヌ、鳥、ウマのインフルエンザウィルスからなる群から選ばれるものである、請求項26に記載の方法。

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