JP6921387B2 - 抗微生物ポリペプチド - Google Patents
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Description
(1)以下の(a)〜(c)のいずれかの抗微生物ポリペプチド又はその部分ペプチド。
(a) 配列番号1に示すアミノ酸配列からなるポリペプチド
(b) 配列番号1に示すアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ抗微生物活性を有するポリペプチド
(c) 配列番号1に示すアミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ抗微生物活性を有するポリペプチド
(2)前記微生物が、ウイルス、細菌、原虫から選ばれる少なくとも1種の微生物である、(1)に記載の抗微生物ポリペプチド又はその部分ペプチド。
(3)前記ウイルスが、フラビウイルスである、(2)に記載の抗微生物ポリペプチド又はその部分ペプチド。
(4)前記細菌が、ミクロコッカス菌、セレウス菌、又は黄色ブドウ球菌である、(2)に記載の抗微生物ポリペプチド又はその部分ペプチド。
(5)前記原虫が、バベシア原虫である、(2)に記載の抗微生物ポリペプチド又はその部分ペプチド。
(6)(1)〜(5)のいずれかに記載の抗微生物ポリペプチド又はその部分ペプチドを有効成分として含有する抗微生物剤。
(7)医薬品、飼料、又は飲食品の形態である、(6)に記載の抗微生物剤。
(8)(1)に記載のポリペプチドをコードするDNAを含む遺伝子。
(9)以下の(d)〜(f)のいずれかのDNAを含む遺伝子。
(d) 配列番号2に示す塩基配列からなるDNA
(e) 配列番号2に示す塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ抗微生物活性を有するポリペプチドをコードするDNA
(f) 配列番号2に示す塩基配列に対して80%以上の配列同一性を有する塩基配列からなり、かつ抗微生物活性を有するポリペプチドをコードするDNA
1.抗微生物ポリペプチド及びそれをコードする遺伝子
本発明の抗微生物ポリペプチドは、フタトゲチマダニ(Haemaphysalis longicornis)の体腔液であるヘモリンフ(hemolymph) cDNAライブラリー(Zhou J, Liao M, Hatta T, Tanaka M, Xuan X, Fujisaki K. Identification of a follistatin-related protein from the tick Haemaphysalis longicornis and its effect on tick oviposition. Gene 2006 372: 191-198.)からディフェンシン関連遺伝子を探索することによって、中腸由来のロンギシン遺伝子(Tsuji N, Fujisaki K. Longicin plays a crucial role in inhibiting the transmission of Babesia parasites in the vector tick Haemaphysalis longicornis. Future Microbiol. (2007) (6): 575-578)に相同性の高いcDNAを同定し、該cDNAをアミノ酸配列に翻訳したポリペプチドである。
本発明のHEディフェンシンは、上記のとおり、ウイルス、細菌、原虫に対して抗微生物活性を示すことから、これを有効成分とする抗微生物剤として提供できる。本発明のHEディフェンシンは、特に、ランガットウイルス(LGTV)、ミクロコッカス菌(Micrococcus luteus)、セレウス菌(Bacillus cereus)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、バベシア原虫に対して高い抗微生物活性を有する。ランガットウイルス(LGTV)はマダニによって媒介され、重篤な神経症状を呈するダニ媒介性脳炎を引き起こすため、本発明の抗微生物剤は、ダニ媒介性脳炎の予防及び/又は治療に有効である。ミクロコッカス菌(Micrococcus luteus)、セレウス菌(Bacillus cereus)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)は食品腐敗又は食中毒の原因菌であるから、本発明の抗微生物剤は食中毒の予防及び/又は治療に有効である。バベシア原虫は、イヌやウシなどの脊椎動物の赤血球に寄生することによって溶血性貧血、黄疸、発熱症状を呈するバベシア症を引き起こすため、本発明の抗微生物剤はバベシア症の予防及び/又は治療に有効である。
(実施例1)フタトゲチマダニヘモリンフからのHEディフェシン遺伝子のクローニング及び解析
フタトゲチマダニのcDNAライブラリー (Zhou J, Liao M, Hatta T, Tanaka M, Xuan X, Fujisaki K. Identification of a follistatin-related protein from the tick Haemaphysalis longicornis and its effect on tick oviposition. Gene 2006 372: 191-198.)からディフェンシン関連遺伝子を探索し、ヘモリンフ由来のディフェンシン遺伝子を含む大腸菌を分離した。得られた大腸菌からQIAGEN Plasmid mini Kit(QIAGEN, CA, USA)を用いて目的のcDNAを含むプラスミドの抽出を行い、塩基配列の全長解析を行った(図1)。その結果、フタトゲチマダニヘモリンフから単離したHEディフェシン遺伝子は全長566bpの塩基配列を有していた(配列番号2)。
(1)方法
HEディフェンシンの抗ランガットウイルス(抗LGTV)活性を、以下のようにして測定した。HEディフェンシンとして、配列番号3のアミノ酸配列の24位〜74位までの成熟タンパク質部分に相当する51アミノ酸から成るペプチド(配列番号1)を合成して用いた。まず、HEディフェンシンを0.425μM〜5μMの濃度で添加した培養液(E-MEM培地(和光純薬工業社製)に10% FBS、1% 抗生物質を添加)と0.01 Multiplicity of Infection(MOI)のランガットウイルスを、37℃で0分〜120分間共培養し、HEディフェンシン添加ウイルス液を得た。また、HEディフェンシンを添加しない培養液のみとランガットウイルスを同様にして共培養し、HEディフェンシン無添加ウイルス液を得た。HEディフェンシン添加ウイルス液又はHEディフェンシン無添加ウイルス液を、1×105個に調製したハムスター腎細胞(BHK-21細胞)に37℃、1時間感染させた。1時間後、リン酸緩衝液で細胞を洗浄して細胞に感染してないウイルスを取り除いた後、37℃で3〜4日間培養し、ウイルス感染細胞を得た(HEディフェンシン添加群、無添加群)。また、5μMのHEディフェンシンを溶解した培養液と生理食塩水の混合液(HEディフェンシン添加非ウイルス液)を、同ハムスター腎細胞と培養して得られたウイルス非感染細胞をネガティブコントロール群とした。ウイルス感染細胞へ1.5%メチルセルロースを含む培養液を重層し、ランガットウイルスに対する1次抗体で反応させた後、2次抗体としてAlexa Fluor 594で標識したヤギ抗マウス抗体で反応させた。ウイルス価は蛍光顕微鏡下でウイルスプラーク数を計測し、単位をFoci-Forming-Unit(FFU)として表した。最終的に、フォーカス減少率(Percentage of Foci Reduction(RF)%)は以下の計算式によって求めた(Zandi K, Teoh BT, Sam SS, Wong PF, Mustafa MR, Abubakar S. Novel antiviral activity of baicalein against dengue virus. BMC Complement Altern Med. 2012 12: 214.)。
RF(%)=(C-T)×100/C
(RF(%):フォーカス減少率、C:無添加群のウイルスプラーク数、T:HEディフェンシン添加群のウイルスプラーク数)。
HEディフェンシン添加群(HEディフェンシン濃度:20μM、処理時間:120分)、無添加群、ネガティブコントロール群の細胞の蛍光顕微鏡観察の結果、無添加群ではウイルスのプラークが認められたが(三角印)、HEディフェンシン添加群ではウイルスのプラークが消失し(図2A)、フォーカス減少率は100%であった(図2B上)。また、HEディフェンシン添加群のウイルス価(平均ウイルス量)は、無添加群に比べて有意に減少した(図2B下)。
(1)方法
グラム陽性菌であるMicrococcus luteus(ATCC9341)、Bacillus cereus(ATCC11778)、Staphylococcus aureus(ATCC29213)、Bacillus subtillis(ATCC6633)、グラム陰性菌であるEscherichia coli(ATCC25922)、Pseudomonas aeruginosa(ATCC27853)の標準株を用いてHEディフェンシンの抗菌活性を調べた。細菌は3% Triptic Soy Broth(TSB)培地で37℃一晩培養後、菌数が1×106になるように10 mMリン酸ナトリウム溶液が入った1% TSB培地で菌液を全量90μlに調整した。調製した菌液に、50μMのHEディフェンシン溶液10μl又はコントロールとして生理食塩水溶液10μl添加した。各々のサンプルは、37℃で2時間培養した。2時間後グラム染色で細菌の状態を観察した後、菌液を1万倍に希釈し、Triptic Soy Agar(TSA)培地に塗抹し、37℃で12〜24時間培養した後、コロニー数を計測した。MIC(最小増殖阻止濃度)及びEC50(50%阻害濃度)を求めた。
(1)方法
マダニを媒介するバベシア原虫を用いて、HEディフェンシンの抗原虫活性を調べた。
予め生理食塩水に溶解させておいたHEディフェンシンを0.1μM、1μM、10μMの濃度で添加した培養液(PRMI1640培地(和光純薬工業社製)に1μMピルビン酸ナトリウム、100U/μlペニシリン、100μg/mlストレプトマシン、25%FBSを添加)を調製した。バベシア原虫(B. gibsoni)を感染させた赤血球に対して、感染後0日目から3日目まで、上記のHEディフェンシンを添加した培養液の交換を行った(HEディフェンシ添加群)。コントロールとして、B. gibsoni感染赤血球に対し、生理食塩水のみを添加した同培養液の交換を行った(無添加群)。各群、培養1目から4日目までB. gibsoni感染赤血球をギムザ染色し、塗抹標本を作製した後、光学顕微鏡下でB. gibsoni感染赤血球を計測し、赤血球感染率(%)[(感染赤血球/全赤血球)×100]を算出した。
赤血球感染率(%)の経時的変化を図5に示す。HEディフェンシン添加群では、培養4日目に有意な赤血球感染率の減少が認められた。
Claims (5)
- 以下の(a)〜(c)のいずれかの抗微生物ポリペプチドを有効成分として含有する抗微生物剤であって、該微生物が、ウイルス、細菌、原虫から選ばれる少なくとも1種の微生物であり、該細菌が、ミクロコッカス菌、セレウス菌、又は黄色ブドウ球菌である、上記抗微生物剤。
(a) 配列番号1に示すアミノ酸配列からなるポリペプチド
(b) 配列番号1に示すアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ抗微生物活性を有するポリペプチド
(c) 配列番号1に示すアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ抗微生物活性を有するポリペプチド - 前記ウイルスが、フラビウイルスである、請求項1に記載の抗微生物剤。
- 前記原虫が、バベシア原虫である、請求項1に記載の抗微生物剤。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の抗微生物剤を含む、医薬品、飼料、又は飲食品。
- 前記抗微生物ポリペプチドをコードする遺伝子が、以下の(d)又は(f)のいずれかのDNAを含む、請求項1に記載の抗微生物剤。
(d) 配列番号2に示す塩基配列からなるDNA
(f) 配列番号2に示す塩基配列に対して90%以上の配列同一性を有する塩基配列からなり、かつ抗微生物活性を有するポリペプチドをコードするDNA
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