JP2023062551A - SsaKタンパク質を利用したサルモネラ属菌感染の検出方法 - Google Patents
SsaKタンパク質を利用したサルモネラ属菌感染の検出方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023062551A JP2023062551A JP2021172591A JP2021172591A JP2023062551A JP 2023062551 A JP2023062551 A JP 2023062551A JP 2021172591 A JP2021172591 A JP 2021172591A JP 2021172591 A JP2021172591 A JP 2021172591A JP 2023062551 A JP2023062551 A JP 2023062551A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- salmonella
- protein
- ssak
- detection
- antibody
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 68
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 206010039438 Salmonella Infections Diseases 0.000 title claims abstract description 21
- 206010039447 salmonellosis Diseases 0.000 title claims abstract description 21
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 claims abstract description 48
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 48
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 claims abstract description 35
- 239000000427 antigen Substances 0.000 claims abstract description 34
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 claims abstract description 34
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 20
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 19
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 13
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 claims description 5
- 229940031551 inactivated vaccine Drugs 0.000 abstract description 10
- 230000028327 secretion Effects 0.000 abstract description 8
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 60
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 18
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 18
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 9
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 8
- 239000002158 endotoxin Substances 0.000 description 8
- 229920006008 lipopolysaccharide Polymers 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 8
- 235000013594 poultry meat Nutrition 0.000 description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 241000293869 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium Species 0.000 description 6
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 6
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 4
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 4
- 241000272517 Anseriformes Species 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 3
- 102000018697 Membrane Proteins Human genes 0.000 description 3
- 241000286209 Phasianidae Species 0.000 description 3
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 description 3
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 description 3
- 241001138501 Salmonella enterica Species 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 3
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003317 immunochromatography Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- 241001167018 Aroa Species 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 2
- 206010012735 Diarrhoea Diseases 0.000 description 2
- 101100491986 Emericella nidulans (strain FGSC A4 / ATCC 38163 / CBS 112.46 / NRRL 194 / M139) aromA gene Proteins 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 108010004469 allophycocyanin Proteins 0.000 description 2
- 101150037081 aroA gene Proteins 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 244000144987 brood Species 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 2
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 2
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 description 2
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 2
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 2
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 2
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- UAIUNKRWKOVEES-UHFFFAOYSA-N 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine Chemical compound CC1=C(N)C(C)=CC(C=2C=C(C)C(N)=C(C)C=2)=C1 UAIUNKRWKOVEES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090001008 Avidin Proteins 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 241000272201 Columbiformes Species 0.000 description 1
- 241000283086 Equidae Species 0.000 description 1
- 108010074860 Factor Xa Proteins 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 206010016952 Food poisoning Diseases 0.000 description 1
- 208000019331 Foodborne disease Diseases 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 description 1
- 102000005720 Glutathione transferase Human genes 0.000 description 1
- 108010070675 Glutathione transferase Proteins 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 239000006173 Good's buffer Substances 0.000 description 1
- 108010058683 Immobilized Proteins Proteins 0.000 description 1
- 206010024264 Lethargy Diseases 0.000 description 1
- 241000272458 Numididae Species 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 108010004729 Phycoerythrin Proteins 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 241000392514 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Dublin Species 0.000 description 1
- 241001354013 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis Species 0.000 description 1
- 241000607132 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Gallinarum Species 0.000 description 1
- 241000607683 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Pullorum Species 0.000 description 1
- 206010040047 Sepsis Diseases 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 108090000190 Thrombin Proteins 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 1
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 208000022531 anorexia Diseases 0.000 description 1
- 230000000890 antigenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003593 chromogenic compound Substances 0.000 description 1
- 208000019902 chronic diarrheal disease Diseases 0.000 description 1
- 239000007979 citrate buffer Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000012228 culture supernatant Substances 0.000 description 1
- 206010061428 decreased appetite Diseases 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 208000001848 dysentery Diseases 0.000 description 1
- 239000012149 elution buffer Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 102000034287 fluorescent proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091006047 fluorescent proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014304 histidine Nutrition 0.000 description 1
- 150000002411 histidines Chemical class 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside Chemical compound CC(C)S[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 1
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L phthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 1
- 238000004366 reverse phase liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- -1 rhodamine isothiocyanate Chemical class 0.000 description 1
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 1
- 239000012089 stop solution Substances 0.000 description 1
- 239000008362 succinate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 229960004072 thrombin Drugs 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000000023 zoonotic pathogen Species 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
【課題】サルモネラワクチンを接種した個体と識別して、サルモネラ属菌に感染した個体を検出することが可能な新たな方法を提供すること。【解決手段】サルモネラ属菌のIII型分泌装置を構成するタンパク質群の一つであるSsaKタンパク質が、不活化ワクチンを接種した個体で生産される抗サルモネラ抗体よりも、サルモネラ属菌に感染した個体で生産される抗サルモネラ抗体に対して高い親和性を有し、当該タンパク質を抗サルモネラ抗体の検出のための抗原として用いることにより、高い精度でサルモネラ属菌の感染を検出することが可能であることを見出した。【選択図】なし
Description
本発明は、SsaKタンパク質を利用したサルモネラ属菌感染の検出方法、ならびに当該検出方法に用いるための抗原試薬およびキットに関する。
サルモネラ属菌は、2,600種類以上の血清型に細分されるグラム陰性桿菌である。サルモネラ症(家畜・家禽)および家禽サルモネラ感染症は、それぞれ、家畜伝染病予防法に基づく届出伝染病および法定伝染病に指定されており、それらの感染予防対策が重要である。家畜や家禽にサルモネラ属菌が感染すると、発熱、食欲不振、元気消失を主徴として、急性敗血症や慢性的な下痢症を引き起こす。しかしながら、科学的手法の限界などから国内外の家畜や家禽のサルモネラ症の発生は、完全には抑制されていない。また、サルモネラ症が発生した農場では、菌の清浄化に難渋する場合がある。
菌の清浄化に向けた取り組みとして、宿主からの菌の分離培養や血清中の抗体測定によるモニタリングが実施されている。血清中の抗体の定期的な測定によってサルモネラ属菌の感染時期を推定することにより、適切な感染対策措置を講じることが可能となる。
一方、農場においてサルモネラ症が発生した場合、感染拡大の防止を目的として、ワクチンを投与する場合がある。現在、国内でウシおよびニワトリに接種されているサルモネラワクチンは、菌体をホルマリン処理により不活化したワクチンであり、感染防止対策として非常に有効な手段となっている。
しかしながら、ワクチン接種個体の血清中の抗サルモネラ抗体を測定すると、サルモネラ属菌の感染個体と同様に、陽性反応を示してしまう。すなわち、ワクチン接種により、サルモネラ属菌の感染個体と非感染個体の区別がつかなくなるといった科学的瑕疵が生じてしまう。このためサルモネラ属菌の感染個体とワクチン接種個体とを識別できる検査法の開発が望まれている。
このような識別が可能な検査法としては、例えば、サルモネラ属菌のべん毛抗原を構成するタンパク質を利用した検査法が知られている(特許文献1)。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、不活化ワクチンを接種した個体と識別して、サルモネラ属菌に感染した個体を検出することが可能な新たな方法を提供することにある。また、本発明は、この検出に用いるための試薬およびキットを提供することをも目的とする。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、サルモネラ属菌のIII型分泌装置を構成するタンパク質群の一つであるSsaKタンパク質が、不活化ワクチンを接種した個体で生産される抗サルモネラ抗体よりも、サルモネラ属菌に感染した個体で生産される抗サルモネラ抗体に対して高い親和性を有し、当該タンパク質を抗サルモネラ抗体の検出のための抗原として用いることにより、高い精度でサルモネラ属菌の感染を検出することが可能であることを見出した。その一方、サルモネラ属菌のIII型分泌装置より菌体外へ分泌されるタンパク質(SseGタンパク質やSseFタンパク質)、菌体膜タンパク質(LptDタンパク質)、およびLPS(Lipopolysaccharide)を抗原として用いた場合には、上記2つの抗サルモネラ抗体への親和性に有意な差異が認められなかった。以上から、SsaKタンパク質が示した特異性は、サルモネラ属菌を構成する分子に共通の事象ではないことが判明した。
本発明は、上記知見に基づく、SsaKタンパク質を利用したサルモネラ属菌感染の検出方法、当該検出方法に用いるための試薬およびキットに関し、より詳しくは、以下を提供するものである。
(1)SsaKタンパク質またはその機能的断片を抗原として試料中の抗サルモネラ抗体を免疫学的に検出することを含む、サルモネラ属菌感染の検出方法。
(2)SsaKタンパク質またはその機能的断片を含む、サルモネラ属菌感染を免疫学的に検出するための抗原試薬。
(3)(2)に記載の抗原試薬を含む、サルモネラ属菌感染を免疫学的に検出するのためのキット。
本発明により、SsaKタンパク質を利用して、簡便かつ高い精度で、サルモネラ属菌感染を検出することが可能となった。サルモネラ属菌は、家畜や家禽に感染して、その生産性に影響を与え、経済的な損失を生じさせるばかりでなく、ヒトにおいて食中毒を引き起こす人獣共通感染症の原因菌である。本発明を利用すれば、家畜や家禽などの動物やヒトにおいて、効率的にサルモネラ属菌の感染予防を行うことが可能となる。特に、ニワトリにおいては、ワクチン接種個体の血清が、ひな白痢(家禽サルモネラ感染症)の診断に使用する、ひな白痢急速凝集診断液に対して偽陽性を示す場合があり、ワクチン接種がひな白痢の診断を困難にしている。本発明は、こうした既存の診断の補助としても利用できる。
本発明は、SsaKタンパク質またはその機能的断片を抗原として試料中の抗サルモネラ抗体を免疫学的に検出することを含む、サルモネラ属菌感染の検出方法を提供する。
本発明の検出方法において感染を検出する「サルモネラ属菌」としては、例えば、Salmonella enterica subsp. entericaに属するSalmonella Typhimurium、Salmonella Choleraesuis、Salmonella Dublin、Salmonella Enteritidis、Salmonella Gallinarum、Salmonella Pullorumなどの各血清型のサルモネラ属菌が挙げられるが、これらに制限されない。
本発明においてサルモネラ属菌感染の検出に用いる「試料」としては、抗サルモネラ抗体が存在し得る試料である限り特に制限はない。一般的には、サルモネラ属菌が感染し得る個体から採取された血清、血漿、および全血などの血液試料である。試料の由来する生物としては、サルモネラ属菌が感染し得る生物であれば特に制限はなく、ヒトおよび他の動物が挙げられる。動物は、家畜であってもよく、愛玩動物(ペット)であっても、実験動物であっても、それ以外の用途の動物であってもよい。動物としては、例えば、ニワトリ、アヒル、ガチョウ、カモ、ウズラ、キジ、ハト、七面鳥、ホロホロ鳥、ウシ、ブタ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコなどが挙げられるが、これらに制限されない。
これらの試料は、必要に応じて希釈液で希釈または懸濁したものであってもよい。前記希釈液としては、例えば、リン酸緩衝液、Tris緩衝液、グッド緩衝液、ホウ酸緩衝液、酢酸緩衝液、クエン酸緩衝液、グリシン緩衝液、コハク酸緩衝液、フタル酸緩衝液などの緩衝液が挙げられる。また、本発明における試料は、必要に応じて適宜前処理が施されたものであってもよい。前処理としては、例えば、凍結、濃縮、分画、精製などの処理や、pH調整剤、安定化剤、保存剤、防腐剤などの添加処理などが挙げられ、これら処理のうちの1種であっても2種以上の組み合わせであってもよい。
本発明においては、サルモネラ属菌感染の指標として、試料中の抗サルモネラ抗体を検出する。「抗サルモネラ抗体」は、前記サルモネラ属菌に特異的に結合可能な抗体であり、より具体的には、試料の由来する個体の体内において産生された抗体である。抗サルモネラ抗体のアイソタイプは、生物種により変動し得るが、例えば、IgY、IgG、IgM、IgAのうちのいずれであってもよく、これらのうちの2種以上の組み合わせであってもよい。また、アイソタイプとしては、それぞれ、いずれのサブクラスであってもよい。サルモネラ属菌感染後の個体の体内における抗サルモネラ抗体の出現時期および持続時間は、抗体の種類により変動し得る。従って、本発明において検出するサルモネラ属菌感染には、サルモネラ属菌の現在および過去の感染が含まれる。
本発明においては、抗サルモネラ抗体の検出のための抗原として、SsaKタンパク質またはその機能的断片を用いることを特徴とする。「SsaKタンパク質」は、サルモネラ属菌の菌体外へタンパク質を分泌させるIII型分泌装置を構成するタンパク質群の一つである。SsaKタンパク質の典型的なアミノ酸配列を配列番号:2に、当該タンパク質をコードするDNAの典型的な塩基配列を配列番号:1に示す。但し、自然界においては、遺伝子の変異により当該タンパク質のアミノ酸配列が変化しうることは理解されたい。抗原としては、SsaKタンパク質の「機能的断片」を用いることもできる。ここで機能的断片とは、抗サルモネラ抗体に対して結合活性を有するSsaKタンパク質の断片を意味する。SsaKタンパク質の断片の抗サルモネラ抗体への結合活性は、後述する免疫学的手法により評価することができる。SsaKタンパク質またはその機能的断片は、抗サルモネラ抗体への結合活性を損なわない限り、変異導入などの修飾を行ってもよい。
SsaKタンパク質またはその機能的断片は、当技術分野で周知の方法により、組換えタンパク質または天然タンパク質として調製することができる。組換えタンパク質は、例えば、SsaKタンパク質をコードするDNA(例えば、配列番号:1記載の塩基配列を含むDNA)または当該タンパク質の断片をコードするDNAを適切な発現ベクターに挿入し、このベクターを適切な宿主細胞に導入し、当該宿主細胞の抽出物または培養上清から精製することにより調製することができる。精製手段としては、例えば、イオン交換クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、ゲル濾過などが挙げられるが、これらに制限されない。また、SsaKタンパク質またはその断片を宿主細胞(例えば、大腸菌など)で、複数のヒスチジンが付加された組換えタンパク質として、またはグルタチオン-S-トランスフェラーゼタンパク質との融合タンパク質として発現させる場合、発現させた組換えタンパク質は、それぞれニッケルカラムまたはグルタチオンカラムを用いて、アフィニティー精製することができる。融合タンパク質の精製後に、トロンビンまたは第Xa因子で必要に応じて切断することにより、目的のタンパク質や断片以外の領域を除去することができる。天然のタンパク質は、当業者に公知の方法、例えば、SsaKタンパク質に対する抗体が結合したアフィニティカラムに、サルモネラ属菌の抽出物を接触させることにより、調製することができる。
本発明に用いる免疫学的測定法の検出原理としては、高感度な検出システムを構築することができる点で、サンドイッチ法が好適である。サンドイッチ法においては、固相化した捕捉用分子で抗サルモネラ抗体を捕捉し、それを標識物質が結合した検出用分子に認識させ、洗浄後、標識物質の種類に応じた検出を行う。固相としては、例えば、プラスチックプレートなどのプレート、ニトロセルロースなどの繊維状物質、磁性粒子やラテックス粒子などの粒子を用いることができる。
サンドイッチ法においては、抗サルモネラ抗体の捕捉用分子および検出用分子の少なくとも一方の分子に、抗原としてのSsaKタンパク質またはその機能的断片を用いる。他の一方の分子は、抗サルモネラ抗体に結合し得る限り特に制限はないが、例えば、抗サルモネラ抗体に対する抗体(二次抗体)やその他抗サルモネラ抗体に結合するタンパク質を用いることができる。
検出用分子には、通常、標識物質が結合されている。標識物質としては、検出可能な物質であれば特に制限はないが、例えば、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリホスファターゼ(ALP)、βガラクトシダーゼ(β-gal)などの酵素、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)やローダミンイソチオシアネート(RITC)などの蛍光色素、アロフィコシアニン(APC)やフィコエリスリン(R-PE)などの蛍光蛋白質、125Iなどの放射性同位元素、金粒子、アビジン、ビオチン、ラテックスなどが挙げられる。標識物質として酵素を用いた場合には、基質として、発色基質、蛍光基質、あるいは化学発光基質などを添加することにより、基質に応じて種々の検出を行うことができる。
試料中の抗サルモネラ抗体を定量する場合には、ELISAなどの、マイクロプレートのウェルやビーズを固相とするサンドイッチ法が好ましい。得られた測定値からの抗サルモネラ抗体量の特定は、一般的に、標準試料による測定値との比較により行うことができる。この場合、例えば、標準試料による測定値に基づいて作成された標準曲線上のどの位置に、実際の測定値が位置づけられるかを調べることにより、試料中の抗サルモネラ抗体量を求めることができる。
一方、簡便かつ迅速に抗サルモネラ抗体を検出するには、イムノクロマトグラフィーが好適である。イムノクロマトグラフィーのデバイスの一態様について説明すると、当該デバイスは、ニトロセルロース膜のような多孔性素材からなるマトリックス上に、捕捉用分子をライン状に固相化した検出ゾーンと、その上流側に、標識した検出用分子を担持した標識試薬ゾーンを含む。通常、標識試薬ゾーンは、標識した検出用分子を担持した多孔性のパッドにより構成される。マトリックスの上流端には、展開液を貯蔵した展開液槽が設けられている。さらに、通常、前記検出ゾーンの下流に、標識した検出用分子の展開を確認するために当該検出用分子を捕捉する分子をライン状に固相化した展開確認部と、さらにその下流に、展開液を吸収するための多孔性の吸収パッドが設けられた展開液吸収ゾーンが設けられている。さらに、標識が酵素標識である場合には、標識試薬ゾーンよりも上流に、標識酵素の基質を担持した基質ゾーンが設けられる。
使用時には、試料を標識試薬ゾーンに添加し、押し込み部を加圧して突起部を移動させることにより、展開液パッドを展開液槽に挿入し、展開液パッドを通じて展開液をマトリックスに供給する。展開液が基質ゾーンを通過する際に基質が展開液中に溶出され、基質を含む展開液が流動する。展開液が標識試薬ゾーンを通過する際に、標識した検出用分子と試料とが展開液中に溶出され、基質、標識した検出用分子および試料を含む展開液が流動する。試料中に抗サルモネラ抗体が含まれる場合には、抗サルモネラ抗体と標識した検出用分子とが結合して複合体を形成し、この複合体が検出ゾーンに到達すると、検出ゾーン上の捕捉用分子と複合体中の抗サルモネラ抗体とが結合する。その結果、抗サルモネラ抗体を介して標識した検出用分子が検出ゾーンに固定される。こうして検出ゾーンにおける標識を測定することにより、抗サルモネラ抗体が検出される。試料中に抗サルモネラ抗体が含まれていない場合には、標識した検出用分子は検出ゾーンに固定されず、さらに下流に移動するため、検出ゾーンにおいて標識は検出されない。なお、検出ゾーンの下流の展開液確認部には、検出用分子を捕捉する分子が固相化されているため、標識した検出用分子は展開液確認部に固定される。よって、展開液確認部に標識が検出された場合、展開液が正しく展開されたことを意味する。展開液は、最終的に、その下流の吸収パッドに吸収される。
本発明の検出方法によれば、サルモネラ属菌に感染した個体と不活化したサルモネラ属菌をワクチンとして接種した個体を識別することができる。ワクチンとして使用する不活化したサルモネラ属菌は、例えば、サルモネラ属菌の加熱処理、化学消毒剤処理、放射線あるいは紫外線の照射、変異促進物質処理などにより調製することができる。不活化処理としては、好適には、加熱処理または化学消毒剤であるホルマリンによる処理が用いられる。不活化したサルモネラ属菌は、異なるサルモネラ属菌の混合物(例えば、異なる種や異なる血清型のサルモネラ属菌の混合物)であってもよい。
本発明は、また、SsaKタンパク質またはその機能的断片を含む、サルモネラ属菌感染を免疫学的に検出するための抗原試薬を提供する。当該抗原試薬は、抗原であるSsaKタンパク質またはその機能的断片のみからなるものであっても、これに標識物質が結合したものであっても、これを固相化したものであってもよい。また、これらを含む組成物であってもよい。組成物に含まれる他の成分としては、特に制限されないが、例えば、滅菌水、生理食塩水、界面活性剤、保存剤などが挙げられ、これらのうちの1種であっても2種以上の組み合わせであってもよい。
本発明は、また、前記抗原試薬を含む、サルモネラ属菌感染を免疫学的に検出するためのキットを提供する。キットには、抗原試薬以外に、免疫学的検出法において備えるべき構成をさらに備えていてもよい。このような構成としては、例えば、標準試料(各濃度の抗サルモネラ抗体など)、対照試薬、反応用バッファー、希釈液、洗浄液などが挙げられるが、これらに制限されない。標識物質が酵素である場合には、標識物質の検出や定量に必要な基質や反応停止液などをさらに含んでいてもよい。
検出にサンドイッチ法を採用する場合において、SsaKタンパク質またはその機能的断片が結合した固相を抗サルモネラ抗体の捕捉用分子(本発明の抗原試薬の一態様)として用いる場合には、本発明のキットにおいては、さらに、抗サルモネラ抗体の検出用分子として標識物質が結合した二次抗体などを備えていてもよい。一方、標識されたSsaKタンパク質またはその機能的断片を抗サルモネラ抗体の検出用分子(本発明の抗原試薬の一態様)として用いる場合には、本発明のキットにおいては、さらに、抗サルモネラ抗体の捕捉用分子として、二次抗体などが結合した固相を備えていてもよい。
また、検出にイムノクロマトグラフィーを採用する場合には、抗サルモネラ抗体の捕捉用分子および/または標識した検出用分子を担持したゾーンを含むデバイスをさらに含んでいてもよい。デバイスは、展開液パッドや吸収パッドなど、イムノクロマトグラフィーに適したその他の構成を備えることができる。
本発明のキットには、当該キットの使用説明書をさらに含んでいてもよい。
以下、実施例および比較例に基づいて本発明をより具体的に説明する。
A.材料および方法
(1)抗原の精製
抗原として利用したサルモネラ属菌由来の分子は、以下のとおりである。
(1)抗原の精製
抗原として利用したサルモネラ属菌由来の分子は、以下のとおりである。
(a)実施例
SsaKタンパク質(226アミノ酸、分子量26162、菌体外へサルモネラのタンパク質を分泌させるIII型分泌装置の一部)(配列番号:1、2)
SsaKタンパク質(226アミノ酸、分子量26162、菌体外へサルモネラのタンパク質を分泌させるIII型分泌装置の一部)(配列番号:1、2)
(b)比較例
(i)SseGタンパク質(230アミノ酸、分子量24237、III型分泌装置より菌体外へ分泌されるタンパク質)(配列番号3、4)
(ii)SseFタンパク質(261アミノ酸、分子量26595、III型分泌装置より菌体外へ分泌されるタンパク質)(配列番号5、6)
(iii)LptDタンパク質(786アミノ酸、分子量89540、菌体膜タンパク質)(配列番号7、8)
(iv)LPS(Lipopolysaccharide)
(i)SseGタンパク質(230アミノ酸、分子量24237、III型分泌装置より菌体外へ分泌されるタンパク質)(配列番号3、4)
(ii)SseFタンパク質(261アミノ酸、分子量26595、III型分泌装置より菌体外へ分泌されるタンパク質)(配列番号5、6)
(iii)LptDタンパク質(786アミノ酸、分子量89540、菌体膜タンパク質)(配列番号7、8)
(iv)LPS(Lipopolysaccharide)
(2)抗原遺伝子のクローニング
Salmonella enterica serovar Typhimurium x3306株のDNAを鋳型に、表1に記載の各種プライマーを用いてPCR行った。
Salmonella enterica serovar Typhimurium x3306株のDNAを鋳型に、表1に記載の各種プライマーを用いてPCR行った。
次に、PCR産物をTOPOクローニング法を用いてクローニングし、その後、大腸菌内において、(1)に記載の各サルモネラタンパク質を高発現させた。タンパク質発現のためのプラスミドとしては、pET151/D-TOPOを使用した。このプラスミドを用いて発現させたタンパク質のN末側には、Hisタグ(6x)が付加される。
(3)抗原の精製
5mLのLB培地(アンピシリン入り)中で、一晩、前記サルモネラ属菌を前培養(静置培養)した。次いで、100mLのLB培地にて吸光度(600nm)が0.3になるまで振盪培養し、Isopropyl-β-D-thiogalactopyranosideを加えて、さらに6時間培養した。培養後、菌体を回収し、超音波処理により菌体を破砕した。次いで、破砕した菌体をUrea lysisバッファーにて溶解し、ニッケルカラムを用いて各種タンパク質を捕捉して精製し、imidazole溶出バッファーにて溶出した。
5mLのLB培地(アンピシリン入り)中で、一晩、前記サルモネラ属菌を前培養(静置培養)した。次いで、100mLのLB培地にて吸光度(600nm)が0.3になるまで振盪培養し、Isopropyl-β-D-thiogalactopyranosideを加えて、さらに6時間培養した。培養後、菌体を回収し、超音波処理により菌体を破砕した。次いで、破砕した菌体をUrea lysisバッファーにて溶解し、ニッケルカラムを用いて各種タンパク質を捕捉して精製し、imidazole溶出バッファーにて溶出した。
LPSは、5mlのLB培地中で37℃で一晩静置培養したサルモネラ属菌からLPS抽出キット(iNtRON社)を用いて精製した。
(4)ニワトリ血清
ニワトリ(白色レグホン)に対して、生後1週間目と3週間目に、Salmonella enterica serovar Typhimuriumまたは不活化ワクチン(熱不活化した死菌)を2回接種し、2週間後に血清を採取した。
ニワトリ(白色レグホン)に対して、生後1週間目と3週間目に、Salmonella enterica serovar Typhimuriumまたは不活化ワクチン(熱不活化した死菌)を2回接種し、2週間後に血清を採取した。
サルモネラ属菌感染群においては、Salmonella enterica serovar Typhimurium aroA変異株(1x107 CFU/ml/200μl PBS)を静脈に2回接種した。
ワクチン接種群においては、100度5分間の熱処理により不活化したSalmonella enterica serovar Typhimurium aroA変異株(1x107 CFU/ml/200μl PBS)を静脈に2回接種した。
(5)エライザ法
0.5μg/mlに調整した抗原(組み換えサルモネラタンパク質)を37℃、1時間反応させ抗原を固相化した後、ブロッキングワン(ナカライテスク)を用いて室温で1時間ブロッキングした。次いで、固相化した各種タンパク質に対して、サルモネラ感染群およびワクチン接種群の血清をそれぞれ、37℃で1時間反応させ、さらに、2次抗体(HRP標識ウサギ抗ニワトリIgY抗体)を、37℃で1時間反応させた。次いで、基質としてのTMB(3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン)を添加して、HRP標識を発色させ、吸光プレートリーダー(450nm)を用いて、ニワトリIgYを定量した。
0.5μg/mlに調整した抗原(組み換えサルモネラタンパク質)を37℃、1時間反応させ抗原を固相化した後、ブロッキングワン(ナカライテスク)を用いて室温で1時間ブロッキングした。次いで、固相化した各種タンパク質に対して、サルモネラ感染群およびワクチン接種群の血清をそれぞれ、37℃で1時間反応させ、さらに、2次抗体(HRP標識ウサギ抗ニワトリIgY抗体)を、37℃で1時間反応させた。次いで、基質としてのTMB(3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン)を添加して、HRP標識を発色させ、吸光プレートリーダー(450nm)を用いて、ニワトリIgYを定量した。
B.結果
(1)ニワトリにおける組換えSsaKタンパク質を抗原としたエライザ法
III型分泌装置タンパク質であるSsaKタンパク質を抗原として用いて、ニワトリ血清に対してエライザを行った結果、サルモネラ属菌感染群においては、ワクチン接種群と比較して、血清中の抗体価が高かった(図1A)。一方、III型分泌装置より分泌されるSseGタンパク質、SseFタンパク質、膜タンパク質であるLptDタンパク質、およびSalmonella enterica serovar Typhimurium x3306由来のLPSを、それぞれ抗原として用いた場合には、サルモネラ属菌感染群とワクチン接種群との間で血清中の抗体価に有意差は認められなかった(図1B~E)。以上の結果から、SsaKタンパク質は、ワクチン接種個体とサルモネラ属菌感染個体とを区別できる抗原であることが判明した。
(1)ニワトリにおける組換えSsaKタンパク質を抗原としたエライザ法
III型分泌装置タンパク質であるSsaKタンパク質を抗原として用いて、ニワトリ血清に対してエライザを行った結果、サルモネラ属菌感染群においては、ワクチン接種群と比較して、血清中の抗体価が高かった(図1A)。一方、III型分泌装置より分泌されるSseGタンパク質、SseFタンパク質、膜タンパク質であるLptDタンパク質、およびSalmonella enterica serovar Typhimurium x3306由来のLPSを、それぞれ抗原として用いた場合には、サルモネラ属菌感染群とワクチン接種群との間で血清中の抗体価に有意差は認められなかった(図1B~E)。以上の結果から、SsaKタンパク質は、ワクチン接種個体とサルモネラ属菌感染個体とを区別できる抗原であることが判明した。
本発明によれば、不活化ワクチンを接種した個体と識別して、サルモネラ属菌に感染した個体を特定することができる。本発明は、特に、農業よび医療の分野において利用可能である。
配列番号:9~16
<223> プライマー配列
<223> プライマー配列
Claims (3)
- SsaKタンパク質またはその機能的断片を抗原として試料中の抗サルモネラ抗体を免疫学的に検出することを含む、サルモネラ属菌感染の検出方法。
- SsaKタンパク質またはその機能的断片を含む、サルモネラ属菌感染を免疫学的に検出するための抗原試薬。
- 請求項2に記載の抗原試薬を含む、サルモネラ属菌感染を免疫学的に検出するのためのキット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021172591A JP2023062551A (ja) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | SsaKタンパク質を利用したサルモネラ属菌感染の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021172591A JP2023062551A (ja) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | SsaKタンパク質を利用したサルモネラ属菌感染の検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023062551A true JP2023062551A (ja) | 2023-05-08 |
Family
ID=86269764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021172591A Pending JP2023062551A (ja) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | SsaKタンパク質を利用したサルモネラ属菌感染の検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023062551A (ja) |
-
2021
- 2021-10-21 JP JP2021172591A patent/JP2023062551A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bergwerff et al. | Surface plasmon resonance biosensors for detection of pathogenicmicroorganisms: Strategies to secure food and environmental safety | |
Mackay et al. | Differentiating infection from vaccination in foot-and-mouth disease using a panel of recombinant, non-structural proteins in ELISA | |
TWI611188B (zh) | Csfv抗體的改良診斷測試 | |
CN102253204A (zh) | 利用hbha来检测肺结核和由结核分枝杆菌引起的感染 | |
Gupta et al. | Comparative evaluation of recombinant BP26 protein for serological diagnosis of Brucella melitensis infection in goats | |
Parma et al. | Detection of Shiga toxin-producing Escherichia coli by sandwich enzyme-linked immunosorbent assay using chicken egg yolk IgY antibodies | |
Wang et al. | Development of an improved competitive ELISA based on a monoclonal antibody against lipopolysaccharide for the detection of bovine brucellosis | |
Kroll et al. | Lipopolysaccharide-based enzyme-linked immunosorbent assay for experimental use in detection of antibodies to Lawsonia intracellularis in pigs | |
Barbuddhe et al. | Immunodetection of bacteria causing brucellosis | |
PT2748612T (pt) | Diagnósticos de vacina melhorados | |
Kumar et al. | Improvement in the diagnosis of Brucella abortus infections in naturally infected water buffaloes (Bubalus bubalis) using an ELISA with a Protein-G-based indicator system | |
JP7550454B2 (ja) | BamAタンパク質を利用したサルモネラ属菌感染の検出方法 | |
US10288610B2 (en) | Vitro assays for detecting Salmonella enterica serotype typhi | |
JP2023062551A (ja) | SsaKタンパク質を利用したサルモネラ属菌感染の検出方法 | |
Navarro-Soto et al. | Recombinant proteins as antigens in serological diagnosis of brucellosis | |
CN102033128A (zh) | 迟钝爱德华氏菌快速检测试纸条及快速检测方法与应用 | |
Genc et al. | Development of qualitative and quantitative ELISA models for bovine brucellosis diagnosis | |
Manoj et al. | Evaluation of recombinant outer membrane protein C based indirect enzyme-linked immunoassay for the detection of Salmonella antibodies in poultry | |
ES2338587T3 (es) | Sistema de prueba para detectar salmonela. | |
Åsbakk et al. | A screening ELISA for brucellosis in reindeer | |
Poonati et al. | Development and validation of point of care diagnostics for the rapid detection of multiple species of Leptospira at resource-limited areas | |
Mikailov et al. | Indirect hemagglutination assay for diagnosing brucellosis: Past, present, and future | |
Wolfram et al. | Diagnostic and vaccine chapter | |
Aal et al. | Development of an immune-chromatographic lateral flow strip test for rapid detection of Brucella antigens in clinical specimens | |
Ferrara et al. | Efficiency of recombinant Ybgf in a double antigen-ELISA for the detection of Coxiella antibodies in ruminants |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240229 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240814 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240905 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240919 |