JPWO2012133127A1 - ブドウ球菌属内の菌種を判別する方法 - Google Patents

ブドウ球菌属内の菌種を判別する方法 Download PDF

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Abstract

ブドウ球菌属内の菌種を判別する方法を提供することを目的とし、多種のレクチンとブドウ球菌属に属する細菌との結合性を調べ、ブドウ球菌属内の菌種間において異なる結合性を示すレクチン、Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、BCL11d、CFA1、CFA2、CLA、MPA1、MPA2、AC−avranin、algCSA、BML11b及びBML11c等を選抜した。そして、これらのレクチンを用いることによって、ブドウ球菌属内の菌種を判別できることを見出した。

Description

本発明は、ブドウ球菌属内の菌種を判別する方法に関し、より詳しくは、特定のレクチンとの結合性を指標として、ブドウ球菌属内の菌種を判別する方法に関する。
ブドウ球菌(ブドウ球菌属(Staphylococcus属)に属する細菌)は、ヒト等の皮膚や消化管に常在する菌である。その大部分は非病原性であり、皮膚等において常在細菌叢を形成して外部からの病原体の侵入を防ぐバリヤーの役割の一端を担っている。一方、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)はブドウ球菌の一種であるものの、食中毒や膿瘍等の様々な表皮感染症、又は肺炎、髄膜炎、敗血症等の致死的となるような感染症の起因菌である。ゆえに、食中毒等の原因菌である黄色ブドウ球菌と、病原体の侵入を防ぐバリヤーを形成するその他のブドウ球菌とを判別することは、食品衛生上及び医学上極めて重要であるため、簡便かつ迅速に判別する方法の確立が求められている。
これまで行われてきた検査判定法は、選択分離培地を用いる培養法が中心であった。マンニット食塩培地等で48時間の前培養を行い、24時間の純培養を行って菌を鑑別し、コアグラーゼ試験、ブドウ糖発酵試験、グラム染色等の確認試験を行うため、菌の検出までに3〜4日の日数が必要とされる。このため原因菌の検出は食中毒等の発生後の事後検査に限定されており、黄色ブドウ球菌に汚染された食品が口に入る前に菌を検出できないという問題がある。
また、培養法以外の検査判定法としては、検体中の黄色ブドウ球菌外毒素又は黄色ブドウ球菌外毒素に対する抗体を酵素免疫学的方法により検出する方法(特許文献1)、ヒトフィブリノーゲン及び免疫グロブリンGで感作したポリスチレンラテックス粒子が、黄色ブドウ球菌の産生するプロテインAと特異的に反応して凝集反応を起こすことを利用する方法(特許文献2)、黄色ブドウ球菌と特異的に反応する抗体やプロテインAと特異的に反応する抗体を利用したサンドイッチELISA法による黄色ブドウ球菌の検出方法(特許文献3)等が知られている。しかしながら、これらの方法は、増菌培養・分離培養が必要であり、食品加工の場等においてリアルタイムで菌の増殖をモニタリングすることができないという欠点をもつ。さらに、抗体を用いた判別方法では、ブドウ球菌属内の菌種を判別することは困難である。
また、近年は遺伝子学検査が普及している。遺伝子学検査は細菌固有のDNAやRNAの相違を用いて分離同定する検査であり、黄色ブドウ球菌のrRNA遺伝子に対するプライマーを利用したリアルタイムPCR法(特許文献4)や黄色ブドウ球菌のgapR遺伝子に対するプライマーを利用したLAMP法(特許文献5)等が知られている。PCR法およびLAMP法では増菌・分離培養を必要としないため、他の方法に比べて迅速性に利があるが、複数菌種の検査にはその菌種数分の反応液が必要となり、対象菌種数に比例してその煩雑性が増大する。このため、より簡便な検出法の開発が望まれていた。
ところで、細菌の表面は糖鎖で覆われており、宿主と細菌の相互作用や病原性、細胞間の相互作用、免疫に関わる重要な因子として表面糖鎖は機能している。また、細菌の表面糖鎖は菌によって異なることが知られている。例えばグラム陰性菌表面にはO抗原と呼ばれるリポ多糖が存在し、細菌種によってO抗原が異なるため分類に用いられている。さらに、黄色ブドウ球菌と皮膚の常在菌であるブドウ球菌(Staphylococcus haemolyticus)では表面糖鎖が異なることが報告されている(非特許文献1)。従って、このような細菌の表面糖鎖を迅速に分析する事が出来れば従来の手法と比べてより簡便に細菌を検出、同定する事が可能であると考えられる。
実際、蛍光染色した大腸菌をレクチンマイクロアレイに反応させることで大腸菌の細胞表面糖鎖が解析できることが報告されている(非特許文献2)。また、LuらはConAレクチンと磁気弾性センサーを組み合わせることで、6x10から6.1x10cells/mlという幅広いレンジで大腸菌O157:H7株の検出に成功している(非特許文献3)。さらに、レクチンを用いて黄色ブドウ球菌とブドウ球菌属以外の細菌を判別できる事についての報告もあり、例えば、Payneらによって、4種類の生物種由来レクチン(Agaricus bisporusHelix pomatiaTriticum vulgaris及びCanavalia ensiformis由来のレクチン)を用いて黄色ブドウ球菌、大腸菌、リステリア、サルモネラ菌の判別が行われており(非特許文献4)、Shangらによって、マンナン結合レクチン(Mannan−binding lectin)によるブドウ球菌属と大腸菌、クレブシエラ属菌の判別が行われている(非特許文献5)。
また、ブドウ球菌属内での判別に関しては、Munozらが黄色ブドウ球菌のタイピングを32種類の市販レクチンを用いて行っており(非特許文献6)、Jarlovらは表皮ブドウ球菌のタイピングを4種類のレクチンで行っている(非特許文献7)。さらに、Sandraらによって、N−アセチルグルコサミンを認識する2種類のレクチンを用いてコアグラーゼ陽性、陰性のブドウ球菌の判別が行われている(非特許文献8)。
このように、過去の知見においては、ブドウ球菌属とその他の細菌、又はブドウ菌属に属する菌種内の株のタイピング等についての報告はあるものの、ブドウ球菌属内の菌種を判別する方法、特に黄色ブドウ球菌とその他のブドウ球菌とを判別する方法は、実用化されていないのが現状である。
特開平6−88824号公報 特表平2−502942号公報 特開平9−211000号公報 特表2006−508669号公報 特開2007−189980号公報
Sigrid Flahautら、J.Bacteriol.、2008年3月、190巻、5号、1649〜1657ページ Ku−Lung Hsuら、Nat.Chem.Biol.、2006年3月、2巻、3号、153〜157ページ Qingzhu Luら、Anal.Chem.、2009年7月、81巻、14号、5846〜5850ページ Ku−Lung Hsuら、J Appl Bacteriol.、1992年7月、73巻、1号、41〜52ページ SHANG Shi−qiangら、J Zhejiang Univ Sci B.、2005年1月、6巻、1号、53〜56ページ A MUNOZら、J Med Microbiol.、1999年5月、48巻、5号、495〜499ページ J.O.JARLOVら、J Med Microbiol.、1992年9月、37巻、3号、195〜200ページ SANDRA K.ら、J Clin Microbiol.、1982年4月、15巻、4号、547〜553ページ
本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、ブドウ球菌属内の菌種を判別することを可能とする方法、特にブドウ球菌属内の菌種を迅速かつ簡便に判別することを可能とする方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、多種のレクチンとブドウ球菌属に属する細菌との結合性を調べ、ブドウ球菌属内の菌種間において異なる結合性を示すレクチン(Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、MPA2、algMPL及びalgCSA)を選抜した。そして、これらのレクチンを用いることによって、ブドウ球菌属内の菌種を判別できることを見出した。また、これらのレクチンを用いることによって、静止期であっても、対数増殖期であっても、さらには食品中であっても、ブドウ球菌属内の菌種を判別できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、より詳しくは、下記を提供するものである。
<1> Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、MPA2、algMPL及びalgCSAからなる群から選択される少なくとも1のレクチンとの結合性を指標として、ブドウ球菌属内の菌種を判別する方法。
<2> Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、MPA2、algMPL及びalgCSAからなる群から選択される少なくとも1のレクチンを含有する、ブドウ球菌属内の菌種を判別するための剤。
<3> Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、MPA2、algMPL及びalgCSAからなる群から選択される少なくとも1のレクチンを固相化した基材と、下記(a)〜(d)からなる群から選択される少なくとも1の試薬とからなる、ブドウ球菌属内の菌種を判別するためのキット
(a)検体を検出するための試薬
(b)ブロッキングするための試薬
(c)検体を固定するための試薬
(d)検体を希釈するための試薬。
<4> 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
(a)配列番号:3に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:3に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:34に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
<5> 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
(a)配列番号:4に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:4に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:35に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
<6> 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
(a)配列番号:13に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:13に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:36に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
<7> 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
(a)配列番号:14に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:14に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:37に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
<8> 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
(a)配列番号:38に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:38に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:39に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
<9> 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
(a)配列番号:40に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:40に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:41に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
<10> 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
(a)配列番号:42に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:42に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:43に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
<11> 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
(a)配列番号:44に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:44に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:45に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
<12> 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
(a)配列番号:46に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:46に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:47に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
<13> 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
(a)配列番号:48に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:48に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:49に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
<14> 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
(a)配列番号:50に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:50に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:51に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
<15> 緑藻(アブラインビレア カピチュリフォルミス)由来のレクチンであって、該緑藻を緩衝液にて抽出し、得られた可溶性画分を塩析し、得られた沈殿物を透析し、ゲル濾過により精製することによって得られる画分に存在し、還元下のSDS−PAGEにおいて示される分子量は15000〜20000Daであり、トリプシン処理ウサギ赤血球に対して凝集活性を示すレクチン。
<16> 緑藻(コディウム スブトゥブロスム)由来のレクチンであって、該緑藻を緩衝液にて抽出し、得られた可溶性画分を塩析し、得られた沈殿物を透析し、顎下腺ムチン固定化カラムに吸着させた後、N−アセチルガラクトサミンにて溶出される画分に存在し、分子量は10000〜15000Daであり、トリプシン処理ウサギ赤血球に対して凝集活性を示すレクチン。
<17> <4>〜<16>のうちのいずれか一項に記載のレクチンにさらに機能性タンパク質が融合されているレクチン。
<18> <4>〜<17>のうちのいずれか一項に記載のレクチンをコードするDNA。
本発明によれば、ブドウ球菌属内の菌種を判別すること、特にブドウ球菌属内の菌種を迅速かつ簡便に判別することを可能とする方法が可能となる。
Escherichia coli及びPseudomonas aeruginosaの各種レクチンに対する結合性を示すグラフである。 Bacillus subtilis及びStaphylococcus aureus(ATCC6538株)の各種レクチンに対する結合性を示すグラフである。 Staphylococcus aureus(ATCC27217株)及びStaphylococcus epidermidis(ATCC12228株)の各種レクチンに対する結合性を示すグラフである。 Staphylococcus epidermidis(ATCC14990株)及びStaphylococcus capitis(ATCC27840株)の各種レクチンに対する結合性を示すグラフである。 Staphylococcus capitis(ATCC35661株)の各種レクチンに対する結合性を示すグラフである。 ブドウ球菌等の各種レクチンに対する結合性を示すレーダーチャートである。 ブドウ球菌属の菌種とTachylectin−2との結合性をチューキー・クレーマー(Tukey−Kramer)多重比較法によって解析した結果を示す、プロット図である。 Staphylococcus epidermidis(ATCC12228株)存在下における、レクチン等を固定していないプレートウェル(Blank)のStaphylococcus aureus(ATCC6538株)の識別性を調べた結果を示すグラフである。なお、レクチン等を固定していないプレート(Blank)は、Staphylococcus epidermidis及びStaphylococcus aureus共に結合しないため、図9〜11に示した試験における陰性対照とした。 Staphylococcus epidermidis(ATCC12228株)存在下における、抗S.epidermidis血清を固定したプレートウェルのStaphylococcus aureus(ATCC6538株)の識別性を調べた結果を示すグラフである。 Staphylococcus epidermidis(ATCC12228株)存在下における、PNAを固定したプレートウェルのStaphylococcus aureus(ATCC6538株)の識別性を調べた結果を示すグラフである。 Staphylococcus epidermidis(ATCC12228株)存在下における、algMPLを固定したプレートウェルのStaphylococcus aureus(ATCC6538株)の識別性を調べた結果を示すグラフである。 牛乳中、Staphylococcus epidermidis(ATCC12228株)存在下における、レクチン等を固定していないプレートウェル(Blank)のStaphylococcus aureus(ATCC6538株)の識別性を調べた結果を示すグラフである。なお、図12に示した試験結果は、図13〜15に示した試験における陰性対照である。 牛乳中、Staphylococcus epidermidis(ATCC12228株)存在下における、抗S.epidermidis血清を固定したプレートウェルのStaphylococcus aureus(ATCC6538株)の識別性を調べた結果を示すグラフである。 牛乳中、Staphylococcus epidermidis(ATCC12228株)存在下における、PNAを固定したプレートウェルのStaphylococcus aureus(ATCC6538株)の識別性を調べた結果を示すグラフである。 牛乳中、Staphylococcus epidermidis(ATCC12228株)存在下における、algMPLを固定したプレートウェルのStaphylococcus aureus(ATCC6538株)の識別性を調べた結果を示すグラフである。
<ブドウ球菌属内の菌種を判別する方法>
本発明のブドウ球菌属内の菌種を判別する方法は、Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、MPA2、algMPL及びalgCSAからなる群から選択される少なくとも1のレクチンとの結合性を指標として、菌種を判別する方法である。
本発明において、「菌種の判別」とは、特定の菌種又は複数の菌種に着目して、本発明にかかるレクチンを1若しくは複数組み合わせて用いることにより、1若しくは複数の菌種の存在の有無を判別することを意味する。
本発明にかかる「ブドウ球菌属内の菌種」とは、ブドウ球菌属(Staphylococcus属)に属する菌種のことであり、例えば、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)、スタフィロコッカス・キャピティス(Staphylococcus capitis)、スタフィロコッカス・ルグドゥネンシス(Staphylococcus lugdunensis)、スタフィロコッカス・カプラエ(Staphylococcus caprae)、スタフィロコッカス・ワーネリ(Staphylococcus warneri)、スタフィロコッカス・ホミニス(Staphylococcus hominis)、スタフィロコッカス・ヘモリチカス(Staphylococcus haemolyticus)が挙げられる。本発明において、これらの中では、Staphylococcus aureusStaphylococcus epidermidisStaphylococcus capitis及びStaphylococcus hominisからなる群から選択される少なくとも1の菌種を判別することが好ましい。
また、本発明の方法により、ブドウ球菌属内の菌種を判別し得る検体としては、前記「ブドウ球菌属内の菌種」を含むもの又は含んでいる可能性のあるものであれば特に限定はされず、目的に応じて適宜選択、調製することができる。例えば、食品の衛生検査を目的とする場合は、該食品、該食品からの抽出液、該食品からの培養物、該食品を取り扱う器具等の拭き取り試料、該試料の培養物が挙げられる。また、感染症患者の検査を目的とする場合は、該患者から採取した生体試料(血液試料、唾液試料、尿試料、便試料、粘膜関連リンパ組織試料、脳脊髄液試料、関節液試料、胸膜液試料、化膿創からの分泌液試料)、及びこれら試料の培養物が挙げられる。なお、前記試料の培養物を調製するにあたっては、後述の「検体を培養するための培地」を適宜選択して利用することができる。
さらに、後述の実施例において示す通り、本発明の方法によりブドウ球菌属内の菌種を判別し得る検体において、前記「ブドウ球菌属内の菌種」は静止期の状態であってもよく、対数増殖期の状態であってもよい。
静止期は、生菌数が増加しない時期、分裂新生した菌数と死滅する菌数が等しい時期又は菌の分裂が停止した時期である。また、自然界での細菌の増殖法は何らかの表層に付着してコロニーを形成するのが一般的であるため、可視コロニーは静止期の状態にある。さらに、食中毒が起こる際に食品中に存在する細菌は、多くの場合静止期に近い状態にある。従って、本発明の方法は、可視コロニー、食中毒を引き起こせる程に汚染されている食品等に対しても好適に用いることができる。
一方、対数増殖期は、2分裂が一定速度で繰り返される時期であり、この時期にある細菌集団は比較的均質であるため、細菌の性状の解析に適した状態である。従って、本発明の方法は、性状の解析に適した状態にある細菌、菌数が少ないため、培養を要する検体に対しても好適に用いることができる。
本発明にかかる「レクチン」とは、糖鎖を認識するタンパク質であって、イムノグロブリン以外のタンパク質である。本発明においては、特に、ブドウ球菌属内の菌種間において異なる結合性を示す、Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、MPA2、algMPL及びalgCSAからなる群から選択される少なくとも1のタンパク質が用いられる。
本発明にかかる「Tachylectin−2」は、配列番号:1に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:1に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
配列の相同性は、BLASTP(アミノ酸レベル)のプログラム(Altschul et al.J.Mol.Biol.,215:403−410,1990)を利用して決定することができる。該プログラムは、KarlinおよびAltschulによるアルゴリズムBLAST(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,87:2264−2268,1990,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:5873−5877,1993)に基づいている。BLASTPによってアミノ酸配列を解析する場合には、パラメーターは、例えばscore=50、wordlength=3とする。また、Gapped BLASTプログラムを用いて、アミノ酸配列を解析する場合は、Altschulら(Nucleic Acids Res.25:3389−3402,1997)に記載されているように行うことができる。BLASTとGapped BLASTプログラムを用いる場合には、各プログラムのデフォルトパラメーターを用いる。これらの解析方法の具体的な手法は公知である(以下、同様)。また、かかる配列番号:1等に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン及び配列番号:1等に記載のアミノ酸配列からなるレクチンは、当業者であれば、これらのレクチンをコードするDNAの塩基配列に基づき、後述の<レクチン及び該レクチンをコードするDNA>に記載のレクチンの調製方法等によって各々得ることができる(以下、同様)。
本発明にかかる「LEL」は、配列番号:2に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:2に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「LEL」の典型例としては、Lycopersicon Esculentum(トマト)レクチン(LEL.TL)(Vector Laboratories社製、カタログ番号:L−1170)が挙げられる。
本発明にかかる「KAA1」は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンである。
(a)配列番号:3に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:3に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:34に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明にかかる「ストリンジェントな条件」とは、核酸間で相補的な結合が形成され、非相補的な結合が形成されない条件である。本発明にかかる「ストリンジェントな条件でのハイブリダイゼーション」の態様としては、例えば、ハイブリダイゼーションを「6×SSC、40%ホルムアミド、25℃」、洗浄を「1×SSC、55℃」で行う条件が挙げられる。より好ましい条件としては、ハイブリダイゼーションを「6×SSC、40%ホルムアミド、37℃」、洗浄を「0.2×SSC、55℃」で行う条件、特に好ましい条件としては、ハイブリダイゼーションを「6×SSC、50%ホルムアミド、37℃」、洗浄を「0.1×SSC、62℃」で行う条件を用いることができる。なお、当業者であれば、塩濃度(SSCの希釈率等)、ホルムアミドの濃度、温度等の諸条件を適宜選択することで、前記条件と同様のストリンジェントなハイブリダイゼーションの条件を実現することができる。また、本発明にかかる「ストリンジェントな条件でのハイブリダイゼーション」の別の態様としては、例えば、相同性が極めて高い核酸同士(例えば、相同性が95%以上の核酸同士)はハイブリダイズするが、それより相同性が低い核酸同士はハイブリダイズしないような条件が挙げられる(以下、同様)。また、配列番号:34等に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチンは、当業者であれば後述の<レクチン及び該レクチンをコードするDNA>に記載のレクチンの調製方法等によって得ることができる(以下、同様)。
本発明にかかる「BCL11」は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンである。
(a)配列番号:4に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:4に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:35に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明にかかる「CBA」は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンである。
(a)配列番号:38に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:38に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:39に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
配列番号:39に記載の塩基配列からなるDNAがコードするレクチンは前駆体であり、その成熟型レクチンは、配列番号:38に記載のアミノ酸配列からなるレクチン等である。
また、本発明にかかる「CBA」は、ヒゲミルから分離・抽出・精製して得られ、還元状態のSDS−PAGEでは分子量6.5kDaと14.3kDaとの間に、非還元状態では14.3kDaと20.1kDaとの間に各々単一バンドとして検出されるレクチンでもある。さらに、トリプシン処理した赤血球を凝集する活性を有し、また、ブタアシアロサイログロブリンで血球凝集活性が抑制される、すなわちブタアシアロサイログロブリンに対して特異性を示すレクチンでもある。本発明にかかる「CBA」は、例えば、赤血球を凝集することのできる最低濃度が781ng/mlであり、30μg/ml ブタアシアロサイログロブリンで血球凝集活性が抑制される。
本発明にかかる「CBA」の調製方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、先ず、湿重量1kgのヒゲミルを液体窒素で凍結、粉末化し、500mlの20mM Tris−HCl,150mM NaCl緩衝液(TBS、pH7.5)を加えて一晩攪拌する。次いで、得られた混合物を13,500gにて30分間遠心し、上清を回収し、終濃度75%飽和となるように硫安を加えて30分間攪拌した後に一晩静置し、その後13,500gにて30分間遠心して沈殿を回収する。そして、回収した沈殿物を少量のTBSに溶解し、TBSで透析して硫安を除去する。次いで、得られた透析液を10,000g,30分間遠心して沈殿物を除いた後に20mM Tris−HCl,1M (NHSO緩衝液(pH7.5)に透析して、3.31mlのTSKgel Phenyl−5PWカラム(7.5x75mm)に流し、流速0.5ml/minにて1〜0M(NHSOの勾配により溶出する。そして、血球凝集活性のある画分を集め、20mM Tris−HCl,0.85% NaCl緩衝液(pH7.5)に透析することにより、ヒゲミルから本発明にかかる「CBA」を精製することができる。
本発明にかかる「HAA」は、プティ・グリから分離・抽出・精製して得られ、抗アルブミン腺に対する免疫電気泳動において1本のバンドとして検出されるレクチンである。また、A1、A2細胞を凝集する活性を有し、さらに、N−アセチル−D−ガラクトサミンで該凝集活性が抑制される、すなわちN−アセチル−D−ガラクトサミンに対して特異性を示すレクチンでもある。
本発明にかかる「HAA」は、例えば、A1、A2細胞を凝集することのできる最低濃度が0.5μg/mlであり、20mM N−アセチル−D−ガラクトサミンでA1、A2細胞凝集活性が抑制される。本発明にかかる「HAA」の典型例としては、レクチン エスカルゴ(Helix aspersa)由来(シグマ・アルドリッチ社製、製品番号:L6635)が挙げられる。
本発明にかかる「HAA」の調製方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、先ず、1/4000で凝集活性があるプティ・グリのアルブミン腺抽出物20mlを0.01M トリス緩衝液(pH8.0)で平衡化した600mlのセファデックスG−200(3.8×53cm)に15ml/hの流速で流し、トリス緩衝液で溶出する。なお、トリス緩衝液での溶出物には血球凝集活性は無く、0.002M N−アセチル−D−グルコサミンを同じ流速で流し、再溶出を行い500ml流した後に凝集活性のある画分が得られる。このようにして集めた活性のある画分を、蒸留水にて透析した後、ロータリエバポレーターを用いて40℃で乾燥することにより、固形物として、プティ・グリから本発明にかかる「HAA」を精製することができる。
本発明にかかる「HPA」は、配列番号:5に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:5に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「HPA」の典型例としては、Pure Helix pomation レクチン(カタツムリ)−HPA−(EY Laboratories社製、カタログ番号:L−3601)が挙げられる。
本発明にかかる「STL」は、配列番号:6に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:6に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「STL」の典型例としては、Solanum tuberosum(ジャガイモ)レクチン(Vector Laboratories社製、カタログ番号:L−1160)が挙げられる。
本発明にかかる「proBCA1」は、配列番号:7に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:7に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「proBCA1」は前駆体であり、その成熟型レクチン(BCA1)は、配列番号:7に記載の1〜125位のアミノ酸配列からなるレクチン、又は配列番号:7に記載の1〜125位のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「proBCA2」は、配列番号:8に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:8に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。なお、本発明にかかる「proBCA2」は前駆体であり、その成熟型レクチン(BCA2)は、配列番号:9に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:9に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「ULL」は、配列番号:10に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:10に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「DSA」は、シロバナヨウシュチョウセンアサガオから分離・抽出・精製して得られ、還元状態のSDS−PAGEにおいて分子量46kDaと40kDaの二つのバンドを示し、非還元のSDS−PAGEにおいて86kDaの分子量を示すレクチンである。すなわち、本発明にかかる「DSA」は、ジスルフィド結合による二量体である。また、本発明にかかる「DSA」は、ヒトO型赤血球を凝集する活性を有し、さらにβ(1,4)結合したN−アセチル−D−グルコサミンに特異的に結合するレクチンである。本発明にかかる「DSA」は、例えば、ヒトO型赤血球を凝集することのできる最低濃度が30μg/mlである。本発明にかかる「DSA」の典型例としては、DSA(生化学工業株式会社製、コード番号:300037)が挙げられる。
本発明にかかる「DSA」の調製方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、先ず、シロバナヨウシュチョウセンアサガオの種子200gを500mlのメタノールで4回抽出し、残った種子を250mlのジクロロメタンで洗浄して乾燥する。乾燥した種子に15gのポリビニルポリピロリドンを加え、混合し、700mlのPBSで一晩抽出する。抽出物を11,000gで20分間遠心し、残された沈殿物を500mlのPBSで再度抽出を行う。得られた抽出物は混合し、0.01Mの酢酸で透析を行う。透析によって生じた茶色の沈殿物を遠心処理により分離し、遠心上清を再度PBSにて透析を行う。レクチンを含む抽出液をN,N’−ジアセチルキトビノシド−セファロースカラムに流速20ml/hで流し、PBSで洗浄を行い、N−アセチル−D−グルコサミンオリゴマーで段階的に溶出を行う。なお、かかる場合、本発明にかかる「DSA」は、PBSでカラムを洗浄して1mg/mlのオリゴマーで溶出した画分に含まれるので、画分を集めPBSで透析を行う。そして、透析したレクチン溶液10mlから12mlをセファデックスG−200スーパーファインカラム(2.5cm×86cm)にてゲル濾過精製することにより、シロバナヨウシュチョウセンアサガオから本発明にかかる「DSA」を精製することができる。
本発明にかかる「PWM」は、ヨウシュヤマゴボウから分離・抽出・精製して得られ、SDS−PAGEにおいて、分子量22,000±3300、31,000±4600、25,000±3700、21,000±3200及び19,000±2900 Daの5つのバンドとして検出されるレクチンである。また、本発明にかかる「PWM」は、血液型(ABO型)非特異的血球凝集活性を有し、さらに、1−4結合したN−アセチル−D−グルコサミン又はN−アセチルラクトサミンにより血球凝集活性は抑制される、すなわち、N−アセチル−D−グルコサミン又はN−アセチルラクトサミンに対して特異性を示すレクチンである。また、本発明にかかる「PWM」はマイトジェン活性も有するレクチンである。本発明にかかる「PWM」としては、例えば、血球凝集活性の最小値及びマイトジェン活性が下記表1に示すものが挙げられる。本発明にかかる「PWM」の典型例としては、PWM(生化学工業株式会社製、コード番号:300141)が挙げられる。
本発明にかかる「PWM」の調製方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、先ず、早秋と冬にかけて収穫したヨウシュヤマゴボウの根をすり潰し、PBSを加えて抽出を行い、更に水で透析を行い、茶色の沈殿物を残して上清を回収する。得られた上清を5×30cmのハイドロキシアパタイトカラム(Bio−Gel HT、バイオラッド社製)に流し、5mM リン酸カリウム(pH7.8)で溶出し、さらに50mM リン酸カリウム(pH7.8)で溶出する。なお、得られた画分には血球凝集活性とマイトジェン活性が認められる。次いで、この画分を水で透析し、乾燥して固形物とする。そして、得られた固形物を2〜5mlのPBSに溶解し、2.5×90cmのセファデックスG−75に流してゲル濾過を行うことにより、ヨウシュヤマゴボウから本発明にかかる「PWM」を精製することができる。また、かかる精製をして得られた5つの画分(pa−1、pa−2、pa−3、pa−4、pa−5、各番号はセファデックスG−75でのゲル濾過の溶出順を示す。)のヨウシュヤマゴボウの根1kgからの収量の例等を表1に示す。
本発明にかかる「UDA」は、配列番号:11に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:11に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「UDA」の典型例としては、Pure Urtica dioica レクチン(イラクサ)−UDA−(EY Laboratories社製、カタログ番号:L−8005)が挙げられる。
本発明にかかる「WFL」は、ノダフジから分離・抽出・精製して得られるレクチンである。また、ポリアクリルアミド電気泳動によりpH9.4、8.0、4.0で単一バンドとして検出され、さらに還元状態のSDS PAGEにおいては32kDaの分子量を示し、非還元でのSDSポリアクリルアミド電気泳動においては68kDaの分子量を示すレクチンである。また、本発明にかかる「WFL」は、ヒトA1赤血球を凝集する活性を有し、さらにN−アセチル−D−ガラクトサミンで凝集活性が抑制される、すなわちN−アセチル−D−ガラクトサミンに対して特異性を示すレクチンである。本発明にかかる「WFL」は、例えば、ヒトA1赤血球を凝集することのできる最低濃度が15〜30μg/mlであり、63μg/ml N−アセチル−D−ガラクトサミンで凝集活性が抑制される。本発明にかかる「WFL」の典型例としては、Pure Wisteria floribunda レクチン(フジ)−WFA−(EY Laboratories社製、カタログ番号:L−3101)が挙げられる。
本発明にかかる「WFL」の調製方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、先ず、ノダフジ種子を破砕し、0.1Mトリス緩衝液(pH7.5)に混合する。一晩静置し、遠心した上清を40%硫安で塩析し、得られた上清を更に70%硫安で塩析する。なお、かかる場合、得られた沈殿には70%の血球凝集活性が残っている。そして、得られた画分に80%飽和硫安を加え、セライト545カラムに流し、硫安濃度を下げつつ溶出する。次いで、60%から50%の硫安濃度の画分を集め、0.1Mトリス緩衝液(pH7.5)で透析し、限外濾過で濃縮を行う。更にセライト溶出物をDEAEセファロースA−50へ流し、0Mから0.6MのNaClで勾配をかけて溶出を行う。そして、血球凝集活性がある、0.25Mの溶出画分を集め、セファデックスG−200カラムに流してゲル濾過精製することにより、主要ピークに血球凝集活性が認められる、本発明にかかる「WFL」をノダフジから精製することができる。
本発明にかかる「hypninA3」は、配列番号:12に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:12に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「Tachylectin−3」は、配列番号:52に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:52に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「OAA」は、配列番号:53に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:53に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「PNA」は、配列番号:54に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:54に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明において「PNA」の典型例としては、PNA Arachis hypogaea Agglutinin(生化学工業株式会社製、コード番号:J114)が挙げられる。
本発明にかかる「TL」は、チューリップから分離・抽出・精製して得られ、還元状態のSDS−PAGEでは分子量28000を示し、6M 塩化グアニジニウムを添加したゲルろ過による分子量測定では30000前後の分子量を示すレクチンである。また、ヒトO型赤血球を用いた血球凝集阻害試験において、N−アセチルガラクトサミンで最も強く抑制(例えば、濃度0.2mMで抑制)が認められるレクチンである。本発明にかかる「TL」の典型例としては、Pure Tulipa sp.Lectin(Tulip)−TL−(EY Laboratories社製、カタログ番号:L−8001)が挙げられる。
本発明にかかる「TL」の調製方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、先ず、チューリップの球根50gを細かく断片化し、5mM チオ尿素を含むPBS(1.5mM KHPO,10mM NaPO,3mM KC1,140mM NaC1,pH7.4)250mlでホモゲナイズする。氷上で30分間静置した後に上清を別容器に移し、沈殿に対して同量のPBSを加えて再抽出する。二つの抽出物を混合し、低温下において20,000gにて1時間遠心し、上清を回収して−80℃で一晩凍結し、解凍後にサンプルを100,000g,30分間遠心して上清をPBSで平衡化した10mlのフェツイン−アガロースカラム(7.5x75mm)に流す。カラムはPBSで吸光度280が0.01以下になるまで洗浄し、20mM 1,3−ジアミノプロパン(DAP)により溶出を行う。溶出された画分のpHを0.1M HClにて8.7に調整し、10mM 2−アミノ−2−(ハイドロキシメチル)−l,3−プロパンジオール(トリス)−HC1(pH8.7)で平衡化したDEAE−バイオ−ゲルに流し、0〜0.5M NaClの濃度勾配により溶出を行なうことにより、本発明にかかる「TL」をチューリップから精製することができ、例えば、かかる精製方法にて、1gのチューリップの球根から2mgのTLを得ることができる。
本発明にかかる「ACG」は、配列番号:55に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:55に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「AC−avranin」は、緑藻(Avrainvillea captituliformis(アブラインビレア カピチュリフォルミス))由来のレクチンであって、該緑藻を緩衝液にて抽出し、得られた可溶性画分を塩析し、得られた沈殿物を透析し、ゲル濾過により精製することによって得られる画分に存在し、還元下のSDS−PAGEにおいて示される分子量は15000〜20000Daであり、トリプシン処理ウサギ赤血球に対して凝集活性を示すレクチンである。
本発明にかかる「AC−avranin」の例としては、下記精製法によって得られるレクチンが挙げられる。すなわち、先ず、海藻(アブラインビレア カピチュリフォルミス)を凍結粉砕し、これに緩衝液(例えば、pH7〜8のトリス緩衝液、リン酸緩衝液)を加え、撹拌後(例えば、4℃下で一晩攪拌した後)、遠心分離し、上清を得て抽出液とする。次いで、得られた抽出液に、無機塩(例えば、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム)を所定の飽和濃度(例えば、70〜80%)となるように撹拌しながら加え、撹拌後静置(例えば、一晩静置)することにより、塩析する。そして、これを遠心分離して得られた沈殿を少量の緩衝液(例えば、pH7〜8のトリス緩衝液、リン酸緩衝液)に溶かし、同緩衝液に対して十分透析する。次いで、内液を回収して塩析画分とし、該塩析画分をゲルろ過に供する。そして、波長280nmにおける吸光度及びトリプシン処理ウサギ赤血球に対する凝集活性を指標として選択された、ゲルろ過の溶出画分に存在するレクチンが、本発明にかかる「AC−avranin」の典型例として挙げられる。
本発明にかかる「MOA」は、配列番号:56に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:56に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「MOA」の典型例としては、Pure Marasmium oreades agglutinin Lectin(mushroom)−MOA−(EY Labopratories社製、カタログ番号:L−9001)が挙げられる。
本発明にかかる「API 144」は、配列番号:57に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:57に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「CV−N」は、配列番号:58に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:58に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「PMA」は、配列番号:59に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:59に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「PMA」の典型例としては、Pure Polygonatum mulitiflorum Lectin(Commom Solomon’s Seal)−PMA−(EY Labopratories社製、カタログ番号:L−8009)が挙げられる。
本発明にかかる「Garlic lectin」は、配列番号:60に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:60に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「GSL−II」は、配列番号:15に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:15に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「GSL−II」の典型例としては、Unconjugated Griffonia(Bandeiraea) Simplicifolia Lectin(GSL)II(Vector Laboratories社製、カタログ番号:L−1210)、Pure Griffonia simplicifolia Lectin−GS−II−(EY Labopratories社製、カタログ番号:L−2402)が挙げられる。
本発明にかかる「PAA」は、アボガドから分離・抽出・精製して得られ、表2に記載のアミノ酸組成を示すレクチンである。また、表3に示す通り、各種赤血球に対して血球凝集活性を示すレクチンである。本発明にかかる「PAA」の典型例としては、Crude Perseau americana Lectin(Avocado)−PAA−(EY Labopratories社製、カタログ番号:L−6100)が挙げられる。
本発明にかかる「PAA」の調製方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、先ず、アボガドの種子から種皮を取り除き、凍結乾燥して細粉化する。粉末化した種子(100g)を1.0Lの水又は1.0LのPBSに懸濁し、4℃にて16〜20時間の攪拌を行い、遠心によって固形物を除去する。800mLの上清を5Lの水にて5回透析した後に、凍結乾燥してレクチン活性のある固形物(例えば、800〜1200mg)を得ることにより、本発明にかかる「PAA」をアボガドから精製することができる。このようにして精製して得られた抽出物を濃度1.0mg/mlになるよう、PBSに溶解し、得られた溶解液50μlを用いて、2%に希釈した各種赤血球50μlとの血球凝集活性を調べた結果、例えば表3に示すような、各種赤血球に対して血球凝集活性が示される。なお、表3に記載の希釈倍率は、前記抽出物をPBSにて倍々希釈した回数を示す。
本発明にかかる「UEA−II」は、配列番号:61に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:61に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「UEA−II」の典型例としては、Pure Ulex europaeus Lectin(Gorse,Furze)−UEA−I−(EY Labopratories社製、カタログ番号:L−2201)が挙げられる。
本発明にかかる「RSL」は、配列番号:62に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:62に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「CPA」は、配列番号:63に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:63に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「CPA」の典型例としては、Pure Cicer arietinum Lectin(Chick Pea)−CPA−(EY Labopratories社製、カタログ番号:L−6601)が挙げられる。
本発明にかかる「CHA−1」は、配列番号:64に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:64に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「LAA」は、配列番号:65に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:65に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「LAA」の典型例としては、Pure Laburnum alpinum Lectin(Scotch Laburnum)−LAA−(EY Labopratories社製、カタログ番号:L−5301)が挙げられる。
本発明にかかる「SHA」は、ムラサキサルビアから分離・抽出・精製して得られ、非還元のSDS−PAGEでは分子量50000を示し、還元状態では分子量35000を示すレクチンである。また、A1赤血球に対して特異的な凝集活性を示すレクチンであり、例えば、ヒト赤血球凝集試験では濃度27μg/mlでA1赤血球を凝集するが、O型及びB型赤血球凝集では認められず、また、単糖による抑制試験では0.1mM N−アセチルガラクトサミンによる血球凝集の抑制が認められるレクチンが、本発明にかかる「SHA」として挙げられる。さらに、本発明にかかる「SHA」の典型例としては、Pure Salvia horminum−SHA−(EY Laboratories社製、カタログ番号:L−3401)が挙げられる。
本発明にかかる「SHA」の調製方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、先ず、30gのムラサキサルビア種子をブレンダーにて挽き、5mM EDTAを含んだ400ml PBSを加えて一晩攪拌を行なう。攪拌液を20,000gにて30分間遠心し、沈殿に対して再度5mM EDTAを含んだ400ml PBSを加え、一晩攪拌を行なう。そして、二つの遠心上清を混合し、−20℃で一晩凍結した後に解凍し、3,500g、30分間遠心して沈殿物を除去する。得られた上清に等量のエタノールを加えて20,000g、30分間遠心して上清を回収し、更に上清に対して終濃度80%のエタノールを加えて4℃にて一晩静置し、20,000g、30分間遠心して沈殿を得る。得られた沈殿を水で溶解し、水で3日間透析を行なった後に凍結乾燥する。40mg得られた凍結乾燥品を15mM Tris−HC1 バッファー(pH7.3)に溶解し、3,500g、30分間遠心して上清を回収し、0.2μmのニトロセルロースフィルターでろ過をする。得られたサンプルを15mM Tris−HC1 バッファー(pH7.3)で平衡化したDEAE−TSK 545カラム(2.15x15cm)に室温で2ml/分の流速で流し、カラムを通過したサンプルを集め、PM−10 Diaflo メンブレン(アミコン社製)を用いて濃縮する。濃縮品をTBSで平衡化したGalNAc−Synsorb(0.5x5cm)カラムに流し、TBSで洗浄した後に吸着したレクチンを0.1M GalNACを含むTBSで溶出し、TBSで透析することにより、本発明にかかる「SHA」をムラサキサルビアから、例えば1.5mg精製することができる。
本発明にかかる「LPA」は、アメリカカブトガニから分離・抽出・精製して得られる、分子量33kDaのレクチンである。また、本発明にかかる「LPA」は、ヒツジ赤血球に対して凝集活性を示すレクチンである。本発明にかかる「LPA」の典型例としては、Pure Limulus polyphemus Lectin (Horseshoe Crab)−LPA−(EY Labopratories社製、カタログ番号:L−1501)が挙げられる。
本発明にかかる「LPA」の調製方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、先ず、アメリカカブトガニから心臓穿刺により血液を採取し、141,000g、16時間の超遠心又は3% ポリエチレングリコール−8000(PEG)を添加した30,000g、30分間の遠心によりヘモシアニンを分離する。分離した上清に10% PEGを添加して30,000g、30分間の遠心を行い、沈殿をバッファーA(0.15M NaCl,10mM CaCl,50mM Tris,pH8.0)に溶解して、バッファーAで平衡化した0.2倍量のセファロース 4Bに通過させる。そして、素通りした画分を血漿量の0.1倍のホスホリルエタノールアミン−アガロースと混ぜてタンパク質を吸着させ、1M NaClを含んだバッファーAで洗浄し、0.1M クエン酸ナトリウム(pH6.7)で溶出させる。得られた画分をバッファーAで透析し、バッファーAで平衡化したフェツイン−アガロースカラムに流し、0.1M クエン酸ナトリウム(pH6.7)で溶出させることにより、アメリカカブトガニから本発明にかかる「LPA」を調製することができる。また、かかる精製法により、例えば、血漿中に含まれる519mgのタンパク質より1.3mgの精製された「LPA」を得ることができる。
本発明にかかる「DBA」は、配列番号:66に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:66に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明において「DBA」の典型例としては、DBA(Dolichos biflorus Agglutinin)(生化学工業株式会社製、コード番号:J104)が挙げられる。
本発明にかかる「TPL−1」は、配列番号:67に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:67に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「BML11b」は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンである。
(a)配列番号:13に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:13に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:36に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明にかかる「BML11c」は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンである。
(a)配列番号:14に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:14に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:37に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明にかかる「PVL」は、配列番号:16に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:16に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「PVL」の典型例としては、ムジナタケレクチン(Psathyrella Velutina Lectin、和光純薬工業株式会社製、販売元コード:165−17591)が挙げられる。
本発明にかかる「LBA」は、配列番号:68に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:68に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「LBA」の典型例としては、Pure Phaseolus lunatus Lectin(Lima Bean)−LBA−(EY Laboratories社製、カタログ番号:L−1701)が挙げられる。
本発明にかかる「UPL−1」は、配列番号:69に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:69に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「BPL」は、配列番号:70に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:70に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「BPL」の典型例としては、Unconjugated Bauhinia Purpurea Lectin(BPL)(Vector Laboratories社製、カタログ番号:L−1280)が挙げられる。
本発明にかかる「CFA1」は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンである。
(a)配列番号:42に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:42に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:43に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
配列番号:43に記載の塩基配列からなるDNAがコードするレクチンは前駆体であり、その成熟型レクチンは、配列番号:42に記載のアミノ酸配列からなるレクチン等である。
本発明にかかる「CFA2」は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンである。
(a)配列番号:44に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:44に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:45に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
配列番号:45に記載の塩基配列からなるDNAがコードするレクチンは前駆体であり、その成熟型レクチンは、配列番号:44に記載のアミノ酸配列からなるレクチン等である。
本発明にかかる「BanLec」は、配列番号:71に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:71に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明にかかる「BanLec」の典型例としては、Pure Musa acuminata Lectin(banana)−BanLec−(EY Laboratories社製、カタログ番号:L−9007)が挙げられる。
本発明にかかる「BCL11d」は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンである。
(a)配列番号:40に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:40に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:41に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
配列番号:41に記載の塩基配列からなるDNAがコードするレクチンは前駆体であり、その成熟型レクチンは、配列番号:40に記載のアミノ酸配列からなるレクチン等である。
本発明にかかる「FVE」は、配列番号:72に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:72に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「CLA」は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンである。
(a)配列番号:46に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:46に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:47に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明にかかる「Pro−CFA I」及び「Pro−CFA II」は、紅藻であるコメノリから分離・抽出・精製して得られ、アガロースゲル電気泳動及び濾紙電気泳動にてブロードであるが分子量800000のほぼ単一なバンドを示し、アルーシャンブルー染色において陽性を示すペプチジルグリカン性凝集素である。また、本発明にかかる「Pro−CFA I」及び「Pro−CFA II」は、プロナーゼ処理依存性凝集活性を示すレクチンである。
本発明にかかる「Pro−CFA I」及び「Pro−CFA II」の調製方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、先ず、紅藻であるコメノリを凍結乾燥後、ボールミルで粉末藻体とする。粉末藻体(100g)を10倍容の0.85% NaClを含む20mMリン酸塩緩衝液(PBS、pH7.0)で4℃下で一晩攪拌する。これを遠心分離(6000rpmx40分)して上清を得て、一次抽出液とする。抽出残渣を同様の抽出操作に付し、抽出液の赤血球凝集活性が検出されなくなるまで、計14回抽出を繰り返す。このようにして得られた抽出残渣に1Lの0.05%アクチナーゼEを加え、37℃で24時間攪拌する。これを遠心分離(6000rpmx40分)して上清を得、これにp−アミジノフェニルメタンスルホニルフルオライド(プロテアーゼ阻害剤)を5nMとなるように加える。プロナーゼ処理抽出液を80%飽和硫安塩析に付し、得られた沈殿をPBSに対して十分透析し、内液を得て硫安塩析画分とする。硫安塩析画分をPBSで平衡化したアシアロフェツイン固定化カラム(1x10cm)に添加し、カラムをPBSで十分洗浄した後、PBS中1M NaClで溶出する。1M NaCl溶出画分(活性画分)を蒸留水に対し十分透析後、限外ろ過により濃縮する。これをPBSで平衡化したトヨパール HW−65カラム(2.2x92cm)に添加し、PBSにて溶出する。そして、ゲルろ過で得られた活性ピークを回収し、限外ろ過にて濃縮した後、20mM リン酸塩緩衝液で平衡化したTSKgel DEAE−5PWカラム(7.5x75mm)に注入する。カラムを同緩衝液で十分洗浄後、同緩衝液中0〜2MNaClの間で溶出プログラムを作製し、同プログラムを用いて溶出する。そして、溶出液から、凝集活性を示した2つの糖ピークを各々回収することにより、本発明にかかる「Pro−CFA I」及び「Pro−CFA II」をコメノリから精製することができる。
本発明にかかる「MPA1」は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンである。
(a)配列番号:48に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:48に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:49に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
配列番号:49に記載の塩基配列からなるDNAがコードするレクチンは前駆体であり、その成熟型レクチンは、配列番号:48に記載のアミノ酸配列からなるレクチン等である。
本発明にかかる「MPA2」は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンである。
(a)配列番号:50に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:50に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:51に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
配列番号:51に記載の塩基配列からなるDNAがコードするレクチンは前駆体であり、その成熟型レクチンは、配列番号:50に記載のアミノ酸配列からなるレクチン等である。
本発明にかかる「algMPL」は、配列番号:73に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:73に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。
本発明にかかる「algCSA」は、緑藻(Codium subtubulosum(コディウム スブトゥブロスム))由来のレクチンであって、該緑藻を緩衝液にて抽出し、得られた可溶性画分を塩析し、得られた沈殿物を透析し、顎下腺ムチン固定化カラムに吸着させた後、N−アセチルガラクトサミンにて溶出される画分に存在し、分子量は10000〜15000Daであり、トリプシン処理ウサギ赤血球に対して凝集活性を示すレクチンである。
本発明にかかる「algCSA」の例としては、下記精製法によって得られるレクチンが挙げられる。すなわち、先ず、緑藻クロミルを凍結粉砕し、これに緩衝液(例えば、pH7〜8、トリス緩衝液、リン酸緩衝液)を加え、撹拌後(例えば、4℃下で一晩攪拌した後)、遠心分離し、上清を回収する。得られた抽出液に無機塩(例えば、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム)を所定の飽和濃度(例えば、70〜80%)となるよう撹拌しながら加え、撹拌後静置する(例えば、4℃下でさらに30分撹拌した後、一晩静置する)ことにより、塩析する。これを遠心分離して得られた沈殿を緩衝液(例えば、pH7〜8、トリス緩衝液、リン酸緩衝液)に溶かし、該緩衝液に対して十分透析する。次いで、内液を回収し、塩析画分とする。得られた塩析画分を顎下腺ムチン固定化カラムに添加し、洗浄した後、N−アセチルガラクトサミンにて溶出する。そして、波長280nmにおける吸光度及びトリプシン処理ウサギ赤血球に対する凝集活性を指標として選択された、ゲルろ過の溶出画分に存在するレクチンが、本発明にかかる「algCSA」の典型例として挙げられる。
これらのレクチンの態様としては、植物、動物、微生物(菌やウィルス等)等の天然物から、分離・抽出・精製して得られる「天然レクチン」があり得る。また、タンパク質のアミノ酸配列は、自然界において(すなわち、非人工的に)変異しうる。従って、本発明においては、このような天然の変異体も「天然レクチン」に含まれる。
また、かかるレクチンの態様として、天然レクチンの遺伝子配列を基に、無細胞タンパク質合成系(例えば、網状赤血球抽出液、小麦胚芽抽出液)、大腸菌、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞等を用い、遺伝学的手法により合成されたレクチン(人工レクチン)もあり得る。さらに、かかる「人工レクチン」は、人工的にアミノ酸配列に改変が加えられたもの(例えば、糖鎖結合部位を含むレクチンの部分的断片)であってもよい。また、「人工レクチン」は、機能性タンパク質が直接的に又は間接的に融合していてもよい。機能性タンパク質としては特に制限はなく、本発明にかかるレクチンに付与したい機能に応じて適宜選択される。例えば、本発明にかかるレクチンの精製を容易にする目的で用いる機能性タンパク質としては、Myc−タグ(tag)タンパク質、His−タグタンパク質、ヘマグルチニン(HA)−タグタンパク質、FLAG−タグタンパク質(登録商標、Sigma−Aldrich社)、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)タンパク質が挙げられる。
また、かかるレクチンの態様として、二量体、多量体、酵素消化等により断片化されたもの(例えば、シグナルペプチドが除去されたレクチン、前駆体型(プロ(pro))レクチンからプロセシングを受けて生成された成熟型レクチン)であってもよい。
さらに、これらのレクチンにおいては、静止期におけるブドウ球菌属と静止期におけるブドウ球菌以外の菌(Escherichia coliBacillus subtilis及びPseudomonas aeruginosa)との判別ができるという観点から、本発明にかかる「レクチン」は、HAA、HPA、LEL、STL、Tachylectin−2、BCL11又はULLであることが好ましい。
また、これらのレクチンにおいては、静止期のStaphylococcus aureusと静止期のStaphylococcus capitisとの判別、静止期のStaphylococcus aureusと静止期のStaphylococcus epidermidisとの判別、静止期のStaphylococcus capitisと静止期のStaphylococcus epidermidisとの判別並びにブドウ球菌属と静止期のブドウ球菌以外の菌(Escherichia coliBacillus subtilis及びPseudomonas aeruginosa)との判別ができるという観点から、本発明にかかる「レクチン」は、Tachylectin−2又はLELであることがより好ましい。
また、これらのレクチンにおいては、対数増殖期のStaphylococcus aureusと対数増殖期のStaphylococcus capitisとの判別、対数増殖期のStaphylococcus aureusと対数増殖期のStaphylococcus epidermidisとの判別並びに対数増殖期のStaphylococcus capitisと対数増殖期のStaphylococcus epidermidisとの判別ができるという観点から、本発明にかかる「レクチン」は、proBCA1、proBCA2、UEA−II、RSL、CPA又はCHA−1であることがより好ましい。
さらに、本発明においては、これらのレクチンについて、2種以上のレクチンを組み合わせて用いてもよく、例えば、静止期のStaphylococcus aureusと静止期のStaphylococcus epidermidisとの判別ができるBCL11と、静止期のStaphylococcus aureusと静止期のStaphylococcus capitisとの判別ができるhypninA3と、静止期のStaphylococcus capitisと静止期のStaphylococcus epidermidisとの判別ができるWFLとを組み合わせて用いることにより、静止期において、これら3菌種間のいずれにおいても判別することが可能となる。
また、本発明において、静止期にあるブドウ球菌属内の菌種を対象とする場合には、Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、BanLec、BML11b、BCL11d、Pro−CFA I、Pro−CFA II、CHA−1、FVE、Tachylectin−3、RSL、API 144、CLA、AC−avranin、UPL−1、BML11c、MPA1及びalgCSAからなる群から選択される少なくとも1のレクチンとの結合性を指標として、静止期にあるブドウ球菌属内の菌種を判別することが好ましく、これらレクチン全てを用いて、静止期にあるブドウ球菌属内の菌種を判別することがより好ましい。
また、本発明において、対数増殖期にあるブドウ球菌属内の菌種を対象とする場合には、CBA、proBCA1、proBCA2、DSA、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、BPL、CFA1、CFA2、Pro−CFA II、MPA2及びalgMPLからなる群から選択される少なくとも1のレクチンとの結合性を指標として、対数増殖期にあるブドウ球菌属内の菌種を判別することが好ましく、これらレクチン全てを用いて、対数増殖期にあるブドウ球菌属内の菌種を判別することがより好ましい。
また、本発明において、牛乳中の対数増殖期にあるブドウ球菌属内の菌種を対象とする場合には、algMPL、PNA、GSL−II、BCL11、DBA、Tachylectin−3、TPL−1、BML11b、BML11c、Tachylectin−2、PVL、LBA及びUPL−1からなる群から選択される少なくとも1のレクチンとの結合性を指標として、牛乳中の対数増殖期にあるブドウ球菌属内の菌種を判別することが好ましく、これらレクチン全てを用いて、牛乳中の対数増殖期にあるブドウ球菌属内の菌種を判別することがより好ましい。
さらに、本発明において、Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、MPA2、algMPL及びalgCSA、これらレクチン全てを用いてブドウ球菌属内の菌種を判別することが特に好ましい。
また、後述の実施例において示す通り、GSL−II、PVL及びWGAからなる群から選択される少なくとも1のレクチンは、静止期のブドウ球菌属と静止期におけるブドウ球菌以外の菌(Escherichia coliBacillus subtilis及びPseudomonas aeruginosa)との判別に用いることができるため、該レクチンを本発明にかかるレクチン(例えば、CBA、proBCA1、proBCA2、KAA1、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3)と組み合わせて用いることも好ましい。
なお、本発明において、「WGA」は、配列番号:17に記載のアミノ酸配列、又は配列番号:17に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンである。本発明において「WGA」の典型例としては、Wheat Germ Agglutinin(WGA)(Vector Laboratories社製、カタログ番号:L−1020)や、WGA(Wheat Germ)小麦胚芽レクチン(生化学工業株式会社製、コード番号:300191)が挙げられる。
また、前記レクチンの代わりに、ブドウ球菌属とブドウ球菌以外の菌とを判別できる抗体と、本発明にかかるレクチンとを組み合わせて用いることも好ましい。このような抗体としては、例えば、抗Staphylococcus aureusマウスモノクローナル抗体(LifeSpan BioSciences社製、カタログNo.LS−C76000)が挙げられる。
本発明にかかるレクチンを前記検体と接触させ、該検体に含まれ得るブドウ球菌等と結合させる際の条件としては特に制限はないが、本発明にかかるレクチンと該検体に含まれ得るブドウ球菌等との接触頻度を上げ、これらを結合し易くするという観点から、前記検体に含まれ得るブドウ球菌等は培養されていることが好ましく、また、前記検体は、ブドウ球菌等に特異的に認識する抗体やレクチンを固相化した磁性ビーズ等を用いてアフィニティ精製が施され、該ブドウ球菌等が濃縮されていることが好ましい。
なお、かかる培養や精製には、後述の<ブドウ球菌属内の菌種を判別するためのキット>に記載の「検体を培養するための培地」や「抗体やレクチンを固相化した磁性ビーズ」を好適に用いることができる。
また、本発明にかかるレクチンを前記検体と接触させ、該検体に含まれ得るブドウ球菌等と結合させる際の条件としては、本発明にかかるレクチンは基材上に固相化されていることが好ましい。
このような基材の材質としては特に制限はなく、例えば、合成樹脂(ナイロン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン等)、ガラス等のシリカ類、金属(白金、銀、銅、金等)、シリコン、雲母、及びこれらの混合物が挙げられる。また、材質の表面はレクチンを固相化させるために表面処理(例えば、マキシソープ処理、ポリソープ処理、メディソープ処理、マルチソープ処理)が施されていてもよい。
さらに、このような基材の形状としては特に制限はなく、例えば、プレート、チップ、ビーズが挙げられる。また、基材上に本発明にかかるレクチンを含む複数種のレクチンを固相化し、アレイとして本発明の方法に利用してもよい。かかる場合、該レクチンは、明瞭な識別パターンが検出できるように基材上に配列され固相化されていることが好ましい。なお、かかるアレイの製造や利用は、当業者であれば、公知のDNAチップやプロテインチップ等の作製手順や検出方法を適宜変更して成し得る。
本発明にかかるレクチンの前記基材への固相化方法としては特に制限はなく、例えば、物理吸着、静電的相互作用、疎水的相互作用、架橋剤、本発明にかかるレクチンに特異的な抗体等を利用する方法が挙げられる。
本発明にかかるレクチンの固相化時の濃度は、基材の材質、形状、固相化の方法、用いるレクチンと菌との結合性、該レクチンに結合した菌を検出する方法等に併せて適宜調整すればよく、例えば、1〜10,000μg/mlの濃度が挙げられ、好ましくは5〜20μg/mlである。
本発明にかかるレクチンの固相化後、各種の高分子性ポリマー(例えば、デキストラン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカルボキシレート、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC))をブロッキング剤として使用することができる。市販品として、日本油脂社製のN101、N102、リピジュア(登録商標)等を好適に用いることができる。なお、これらのブロッキング剤は非特異的吸着の防止の他、レクチンを固相化した基板の安定性を上げることにも寄与する。また、グリシン等のアミノ酸やサッカロース等をブロッキング時に共存させてもよい。
本発明にかかるレクチンを前記検体と接触させる際の条件としては、本発明にかかるレクチンとブドウ球菌が結合できる条件であればよく、例えば、0℃〜40℃の温度下で接触させることが挙げられ、4〜37℃の温度下で接触させることが好ましい。また、前記検体の調製において、菌を希釈する液体のpHとしては例えばpH6〜8が挙げられ、後述の本発明にかかる「検体を希釈するための試薬」に記載の緩衝液を好適に用いることができる。さらに、レクチンに接触させる菌の濃度としては波長660nmにおける濁度0.001〜4が挙げられ、好ましくは0.1〜1が挙げられる。
本発明にかかるレクチンに結合したブドウ球菌を検出する方法としては特に制限はなく、公知のブドウ球菌の検出方法を適宜選択して利用することができる。かかる方法としては、例えば、クリスタルバイオレットによる染色をした後、洗浄後、該色素をブドウ球菌等から流出させ、その吸光度(波長:570nm)を測定する方法が挙げられる。さらに、金属薄膜上に固相化したレクチンにブドウ球菌が結合することにより生ずる表面プラズモン共鳴現象をBiacore(GE Healthcare社製)にて測定する方法が挙げられる。また、マイクロプレートにアレイ化したレクチンに結合したブドウ球菌をCCDカメラにて計測することにより、またはCy3やCy5等の蛍光試薬で標識して蛍光強度を測定することにより、細菌数を定量する方法が挙げられる。さらに、Luminexビーズ(登録商標、日立ソリューションズ社製)にレクチンを固相化し、Luminexシステム(登録商標、日立ソリューションズ社製)を用いて、Multiple Analyte Profiling法にて測定する方法や、レクチンを固相化したイムノクロマトによる定性測定方法が挙げられる。
また、前記の通り、本発明にかかるレクチンに結合したブドウ球菌を検出する又は検出し易くするために、該ブドウ球菌を染色してもよい。かかる染色に用いられる試薬として、例えば、クリスタルバイオレット、スルホローダミンB(SRB)、並びに、DAPI、FITC、Cy3及びCy5等の蛍光試薬が挙げられる。さらに、特異性高くブドウ球菌を検出するという観点から、かかる検出に用いられる試薬として、例えば、標識された抗体や標識されたレクチンが挙げられる。このような標識としては、例えば、放射性物質、蛍光色素、化学発光物質、酵素、補酵素を用いることが可能であり、具体的には、ラジオアイソトープ、フルオレセイン、ローダミン、ダンシルクロリド、ルシフェラーゼ、ペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、リゾチーム、ビオチン/アビジンが挙げられる。また、かかる抗体やレクチンとしては、検出の対象となるブドウ球菌に特異的に結合できるものであればよく、例えば、本発明にかかるレクチンを好適に用いることができる。
さらに、かかるブドウ球菌の検出の前後において、架橋試薬によって、本発明にかかるレクチンに結合したブドウ球菌を固定してもよい。かかる架橋試薬としては特に限定されず、例えば、グルタルアルデヒド、ビスマレイミドヘキサン、ビス(スルホサクシニジル)スベレート、m−マレイミドベンジル−N−ヒロドキシスクシニミドエステル、スクシニミル4−(N−マレイミドメチル)−シクロヘキサン−1−カルボキシレート等の架橋基が挙げられる。
本発明にかかるレクチンとブドウ球菌との結合性については、前記方法によって得られた数値(吸光度、細菌数、蛍光強度等)をそのまま本発明の方法における判別の指標として用いてもよく、対数変換やその他の数値変換を施した値を用いることもできる。また、後述の実施例において示すように、レクチン非存在下にいて得られる数値を基準として、本発明にかかるレクチンを用いて得られる数値を補正した値を用いてもよく、各菌間で共通して反応が確認されているレクチン(例えば、静止期の各菌間における、GSL−II)を用いて得られる数値を基準として、本発明にかかるレクチンを用いて得られる数値を補正した値を用いてもよい。
前記結合性を指標として菌種を判別する方法としては特に制限はなく、本発明にかかるレクチンはブドウ球菌属内の菌種間で異なる結合性を有するため、ブドウ球菌属内の少なくとも1の菌種に対する結合性を基準として、他の菌種に対する結合性を比較することにより、相対的に判別することもできる。また、かかる「判別」についても特に制限はなく、例えば、各種統計方法(t検定、分散分析、Tukey−Kramer多重比較法、ダネットの多重比較検定等)を利用し、前記菌種間で異なる結合性における有意差の有無をもって評価することができる。さらに、本発明の方法において、本発明にかかる複数種のレクチンを用いた場合には、例えば、特開2009−148236号公報において示されているように、ブドウ球菌属内の菌種に対する各レクチンの結合性を基準として、分類(クラスター解析)することによって判別することもできる。なお、かかるクラスター解析は、TIGRmeV、NIA Array Analysis、Stalib−MULTI,MULTIV,NetLib,ALN,MIXMOD,Cluster 3.0,MeV V4.0等のソフトウェアを適宜選択して利用して行うことができる。また、本発明の方法において、本発明にかかる複数種のレクチンを用いた場合には、後述の実施例において示すような、各菌種におけるレーダーチャート図を基準として判別することもできる。
<ブドウ球菌属内の菌種を判別するための剤>
本発明のブドウ球菌属内の菌種を判別するための剤は、Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MPA2、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、algMPL及びalgCSAからなる群から選択される少なくとも1のレクチンを含有することを特徴とする。
本発明の剤は、後述の実施例において示す通り、ブドウ球菌属内の菌種を判別することができるため、食品の衛生検査等のために用いられる試薬として、また、感染症患者の検査等のために用いられる診断薬として好適に用いることができる。
本発明の剤としては、これら本発明にかかるレクチンのうちの少なくとも1のレクチンを含んでいればよいが、2種以上の本発明にかかるレクチンを含んでいてもよい。これら本発明にかかるレクチンの調製方法としては特に制限はなく、例えば、<ブドウ球菌属内の菌種を判別する方法>に記載の各調製方法(分離・抽出・精製方法)や、後述の<レクチン及び該レクチンをコードするDNA>に記載のレクチンの調製方法が挙げられる。
また、本発明の剤としては、本発明にかかるレクチンの他、剤として許容される他の成分を含むことができる。このような他の成分としては、例えば、担体、賦形剤、崩壊剤、緩衝剤、乳化剤、懸濁剤、安定剤、保存剤、防腐剤、生理食塩が挙げられる。賦形剤としては乳糖、デンプン、ソルビトール、D−マンニトール、白糖等を用いることができる。崩壊剤としてはデンプン、カルボキシメチルセルロース、炭酸カルシウム等を用いることができる。緩衝剤としてはリン酸塩、クエン酸塩、酢酸塩等を用いることができる。乳化剤としてはアラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、トラガント等を用いることができる。懸濁剤としてはモノステアリン酸グリセリン、モノステアリン酸アルミニウム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ラウリル硫酸ナトリウム等を用いることができる。安定剤としてはプロピレングリコール、ジエチリン亜硫酸塩、アスコルビン酸等を用いることができる。保存剤としてはフェノール、塩化ベンザルコニウム、ベンジルアルコール、クロロブタノール、メチルパラベン等を用いることができる。防腐剤としてはアジ化ナトリウム、塩化ベンザルコニウム、パラオキシ安息香酸、クロロブタノール等を用いることができる。
<ブドウ球菌属内の菌種を判別するためのキット>
本発明のブドウ球菌属内の菌種を判別するためのキットは、Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MPA2、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、algMPL及びalgCSAからなる群から選択される少なくとも1のレクチンを固相化した基材と、下記(a)〜(d)からなる群から選択される少なくとも1の試薬とからなることを特徴とする
(a)検体を検出するための試薬
(b)ブロッキングするための試薬
(c)検体を固定するための試薬
(d)検体を希釈するための試薬。
本発明のキットは、後述の実施例において示す通り、ブドウ球菌属内の菌種を判別することができるため、食品の衛生検査等のために用いられるキットとして、また、感染症患者の検査等のために用いられるキットとして好適に用いることができる。
本発明にかかるレクチンを固相化した基材は、例えば、<ブドウ球菌属内の菌種を判別する方法>に記載の、基材の材質、配列、固相化方法、固相化時の濃度等を適宜選択して調製することができる。
本発明にかかる「検体を検出するための試薬」は、前記検体に含まれ得る「ブドウ球菌属内の菌種」等を検出することができるものであればよく、例えば、クリスタルバイオレット、スルホローダミンB(SRB)、並びに、DAPI、FITC、Cy3及びCy5等の蛍光試薬、前記標識された抗体、前記標識されたレクチンが挙げられる。
本発明にかかる「ブロッキングするための試薬」は、本発明にかかる基材への非特異的吸着を抑制するものであればよく、例えば、デキストラン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカルボキシレート、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)等の高分子性ポリマーが挙げられる。また、本発明にかかる「ブロッキングするための試薬」は、グリシン等のアミノ酸やサッカロース等も含有するものであってもよい。
本発明にかかる「検体を固定するための試薬」は、前記検体に含まれ得る「ブドウ球菌属内の菌種」等と、本発明にかかるレクチンとを架橋とを架橋できるものであればよく、例えば、グルタルアルデヒド、ビスマレイミドヘキサン、ビス(スルホサクシニジル)スベレート、m−マレイミドベンジル−N−ヒロドキシスクシニミドエステル、スクシニミル4−(N−マレイミドメチル)−シクロヘキサン−1−カルボキシレート等が挙げられる。
本発明にかかる「検体を希釈するための試薬」は、前記検体に含まれ得る「ブドウ球菌属内の菌種」等と、本発明にかかるレクチンとの結合を阻害しないものであればよく、例えば、緩衝液(pH6〜8)、より具体的にはトリス緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、HEPES緩衝液、MES緩衝液、Bis−Tris緩衝液、MOPS緩衝液が挙げられる。また、これらの緩衝液においては、塩類、界面活性化剤、タンパク質、糖、双性イオン化合物等を適宜含有していてもよい。
このような塩類としては特に制限はないが、緩衝液中で陽イオンを生じさせる塩類であることが好ましく、例えば、塩化カルシウム(カルシウムイオン)、塩化マンガン(マンガンイオン)、塩化マグネシウム(マグネシウムイオン)が挙げられる。
このような界面活性化剤としては特に制限はないが、非イオン性の界面活性剤が好ましく、例えば、Tween−20、Triton X−100が挙げられる。
このようなタンパク質としては特に制限はないが、安定化剤やブロッキング剤として作用するものが好ましく、例えば、ウシ血清アルブミン、ゼラチン、カゼインが挙げられる。
このような糖としては特に制限はないが、安定化剤やブロッキング剤として作用するものが好ましく、例えば、ショ糖、トレハロース、マンニトール、ソルビトール、ガラクトース、グルコース、マンノース、キシロース、N−アセチル−D−グルコサミン、N−アセチル−D−ガラクトサミン、フコース、N−アセチルノイラミン酸、N−グリコリルノイラミン酸、デアミノノイラミン酸(2−keto−3−deoxy−D−glycero−D−galacto−nononic acid;KDN)、グルクロン酸、イズロン酸、ラクトース、キトビオース、キトトリオースが挙げられる。
このような双性イオン化合物としては特に制限はないが、安定化剤やブロッキング剤として作用するものが好ましく、例えば、ベタイン、タウリン、アルギニン、グリシン、リジン、ヒスチジンが挙げられる。
また、本発明のブドウ球菌属内の菌種を判別するためのキットは、前記基材等以外に、本発明のブドウ球菌属内の菌種を判別するための方法に用いることのできる他の試薬を含んでいてもよい。かかる他の試薬としては、検体を培養するための培地、抗体やレクチンを固相化した磁性ビーズ、洗浄液、陽性対照、陰性対照が挙げられる。
このような「検体を培養するための培地」は、前記検体に含まれ得る「ブドウ球菌属内の菌種」等を増殖させることができるものであればよく、例えば、マンニット食塩培地、卵黄加マンニット食塩培地、ブドウ球菌培地No.110、ベアードパーカー培地、緩衝ペプトン水、LB培地、ハートインフュージョン培地、ブレインハートインフュージョン培地、トリプチックソイ培地、標準寒天培地、普通寒天培地、血液寒天培地が挙げられる。
このような「抗体やレクチンを固相化した磁性ビーズ」としては、前記検体に含まれ得る「ブドウ球菌属内の菌種」等に対して特異的に結合できる抗体やレクチンが固相化している磁性ビーズであればよく、例えば、抗プロテインA抗体、本発明にかかるレクチン又はWGAが固相化している磁性ビーズ挙げられる。
「洗浄液」としては、前記検体に含まれ得る「ブドウ球菌属内の菌種」等と、本発明にかかるレクチンとの結合を阻害せず、基材等に非特異的に吸着した菌や蛍光色素等を洗浄できるものであればよく、例えば、前記「検体を希釈するための試薬」が挙げられる。
「陽性対照」及び「陰性対照」としては、例えば、検出の対象である特定のブドウ球菌属内の菌種及び該菌種とは異なる菌種が各々挙げられる。
また、本発明のブドウ球菌属内の菌種を判別するためのキットは、検体を検出するための試薬として、前記標識された抗体又は前記標識されたレクチンを用いる際には、該標識と反応させて化学発光等を生じさせるための「酵素基質液」を含んでいてもよく、また該反応を停止させるための「停止液」を含んでいてもよい。
また、本発明のキットには、本発明の方法を実施する際の、前記基材等の使用説明書を含めることができる。
<レクチン及び該レクチンをコードするDNA>
本発明は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンを提供するものである。
(a)配列番号:3に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:3に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:34に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンを提供するものである。
(a)配列番号:4に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:4に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:35に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンを提供するものである。
(a)配列番号:13に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:13に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:36に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンを提供するものである。
(a)配列番号:14に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:14に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:37に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンを提供するものである。
(a)配列番号:38に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:38に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:39に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンを提供するものである。
(a)配列番号:40に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:40に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:41に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンを提供するものである。
(a)配列番号:42に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:42に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:43に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンを提供するものである。
(a)配列番号:44に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:44に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:45に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
本発明は、下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチンを提供するものである。
(a)配列番号:46に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
(b)配列番号:46に記載のアミノ酸配列と90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
(c)配列番号:47に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
また、本発明は、緑藻(アブラインビレア カピチュリフォルミス)由来のレクチンであって、該緑藻を緩衝液にて抽出し、得られた可溶性画分を塩析し、得られた沈殿物を透析し、ゲル濾過により精製することによって得られる画分に存在し、還元下のSDS−PAGEにおいて示される分子量は15000〜20000Daであり、トリプシン処理ウサギ赤血球に対して凝集活性を示すレクチンを提供するものである。
さらに、本発明は、緑藻(コディウム スブトゥブロスム)由来のレクチンであって、該緑藻を緩衝液にて抽出し、得られた可溶性画分を硫酸アンモニウムにより塩析し、得られた沈殿物を透析し、顎下腺ムチン固定化カラムに吸着させた後、N−アセチルガラクトサミンにて溶出される画分に存在し、分子量は10000〜15000Daであり、トリプシン処理ウサギ赤血球に対して凝集活性を示すレクチンを提供するものである。
また、これらのレクチンにさらに機能性タンパク質が融合されている態様のレクチンを本発明は提供するものである。かかる態様にて、機能性タンパク質は、例えば、前記レクチンのN末側、C末側のどちらか一方若しくは両側、及び/又はシグナル配列等と成熟レクチン配列との間に、直接的に又は間接的に融合させることができる。機能性タンパク質と前記レクチンとを間接的に融合させる場合には、リンカーペプチドを介して融合させることができる。かかるリンカーペプチドの配列、長さについては特に制限はなく、通常、1〜50アミノ酸、好ましくは1〜30アミノ酸、より好ましくは1〜20アミノ酸からなるポリペプチドが挙げられる。機能性タンパク質としては特に制限はなく、前記レクチンに付与したい機能に応じて適宜選択される。例えば、前記レクチンの精製を容易にする目的で用いられる機能性タンパク質としては、Myc−タグ(tag)タンパク質、His−タグタンパク質、ヘマグルチニン(HA)−タグタンパク質、FLAG−タグタンパク質(登録商標、Sigma−Aldrich社)、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)タンパク質が挙げられる。前記レクチンの検出を容易にする目的で用いられる機能性タンパク質としては、例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)、ルシフェラーゼが挙げられる。
また、前記レクチン並びに機能性タンパク質が融合されている当該レクチンは、各々のレクチンをコードするDNAを適当な発現ベクターに挿入し、該ベクターを無細胞タンパク質合成系(例えば、網状赤血球抽出液、小麦胚芽抽出液)に導入しインキュベーションすることにより、または該ベクターを適当な細胞に導入して得た形質転換体を培養し、発現させたタンパク質を精製することにより調製することが可能である。したがって、本発明は、これらのレクチンのうちのいずれか一のレクチンをコードするDNAを提供するものでもある。
なお、本発明において、具体的なアミノ酸配列又は塩基配列を得られていないレクチン(前記緑藻(アブラインビレア カピチュリフォルミス)由来のレクチン及び緑藻(クロミル)由来のレクチン)においては、必要に応じ、電気泳動による分離、逆相HPLCによるペプチド精製等を施した上で、アミノ酸分析機器(例えば、Procise494(登録商標、アプライドバイオシステムズ社製)、PPSQ−31A/33A(島津製作所製))を用いて、前記緑藻由来のレクチンのN末端領域のアミノ酸配列を決定することができる。また、質量分析器(例えば、MALDI−TOFMS、LC−MS/MS)を用いて、前記緑藻由来のレクチン中の任意のアミノ酸配列を決定することができる。そして、このようにして決定されたアミノ酸配列に基づき、例えば、後述の実施例に示すように、縮重プライマーを設計し、前記緑藻由来の完全長cDNAを鋳型として、RACE法を行うことにより、前記緑藻由来のレクチンをコードするDNAを調製することができる。
また、本発明において、天然レクチンのアミノ酸配列(例えば、配列番号3に記載のアミノ酸配列)と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンをコードするDNAは、当業者に公知のハイブリダイゼーション技術(例えば、Hanahan,D.ら、Meth.Enzymol.、1983年、100巻、333〜342ページに記載の方法、Benton,W.D.ら、Science、1977年、180〜182ページに記載の方法)を利用して調製することができる。すなわち、当業者であれば、天然レクチンをコードするDNA(例えば、配列番号34に記載の塩基配列のコード領域を含むDNA)、またはその一部を利用してハイブリダイゼーションを行い、種々の生物からこれと相同性の高いDNAを単離し、天然レクチンのアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンをコードするDNAを選択することができる。
また、天然レクチンをコードするDNAの塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA(例えば、配列番号34に記載の塩基配列のコード領域を含むDNA)は、当業者であれば、天然レクチンをコードするDNA、またはその一部を利用して、前記「ストリンジェントな条件」下で、ハイブリダイゼーションを行うことによって、種々の生物から調製することができる。
さらに、天然レクチンのアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチンをコードするDNAは、当業者に公知のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)や、部位特異的変異誘発(site−directed mutagenesis)法(Kramer,W.&Fritz,HJ.,Methods Enzymol,1987,154,350.)等の遺伝子増幅技術や組換え技術を利用して調製することも可能である。
そして、当業者であれば公知の手法を適宜選択し、本発明のDNAを用いて本発明のレクチンを調製することができる。かかる公知の手法としては、例えば、宿主(前記適当な細胞)が大腸菌(Escherichia coli)の場合、プラスミドベクターpET−3(Rosenberg,A.H.et al.,Gene 56,125−35(1987))、pGEX−1(Smith,D.B.and Johnson,K.S.,Gene 67,31−40(1988))等を用いる方法が挙げられる。そして、大腸菌の形質転換方法としては、熱ショック法(例えば、塩化カルシウム法、Hanahan法、Inoue法、塩化ルビジウム法)、電気穿孔法等が挙げられる。
また、宿主が分裂酵母(Schizosaccharomyces pombe)の場合には、プラスミドベクターpESP−1(Lu,Q.et al.,Gene 200,135−144(1997))等を用いる方法が挙げられる。そして、酵母の形質転換方法としては、例えば、スフェロプラスト法、酢酸リチウム法、電気穿孔法等が挙げられる。
さらに、宿主が昆虫細胞の場合には、バキュロウイルスベクターpBacPAK8/9(BDクロンテック社)等を用いる方法が挙げられる。そして、昆虫細胞の形質転換は、例えば、バイオ/テクノロジー(Bio/Technology),6,47−55(1980))等に記載の方法に従って行うことができる。
また、宿主が哺乳動物細胞(例えば、CHO細胞、HeLa細胞)の場合、pMSG(BDクロンテック社)等のベクターを用いる方法が挙げられる。そして、ほ乳動物細胞への組換えDNAの導入は、リン酸カルシウム法(Graham,F.L.and van derEb,A.J.,Virology 52,456−467(1973))、DEAE−デキストラン法(Sussman,D.J.and Milman,G.,Mol.Cell.Biol.4,1641−1643(1984))、リポフェクション法(Felgner,P.L.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84,7413−7417(1987))、電気穿孔法(Neumann,E.et al.,EMBO J.1,841−845(1982))等で行うことができる。
また、宿主細胞において発現させた組換えタンパク質は、公知の方法により精製することができ、例えば、本発明のレクチンを特異的に認識する抗体を用いたアフィニティクロマトグラフィー精製法が挙げられる。なお、本発明のレクチンを特異的に認識する抗体は、当業者であれば適宜公知の手法を選択して調製することができる。かかる公知の手法としては、本発明のレクチンを免疫動物に接種し、該動物の免疫系を活性化させた後、該動物の血清(ポリクローナル抗体)を回収する方法、ハイブリドーマ法、組換えDNA法、ファージディスプレイ法が挙げられる。
また、宿主細胞において発現させた組換えタンパク質を精製する公知の方法としては、His−タグタンパク質、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)タンパク質等の機能性タンパク質を融合させた形態で前記レクチンを合成し、金属キレート樹脂、GST親和性レジンに結合させることにより精製する方法等が挙げられる(Smith,M.C.et al.,J.Biol.Chem.263,7211−7215(1988))。さらに、例えば、トロンビン、血液凝固因子Xa等で機能性タンパク質と前記レクチンとの間を切断することにより、前記レクチンとのみを分離して精製することもできる。
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
<静止期の細菌に結合するレクチンのスクリーニング>
<使用したレクチン>
レクチンのスクリーニングは、市販レクチン、天然抽出物精製レクチン及び組換えレクチンを用いて行った。用いたレクチンは以下の通りである。
市販レクチン:
(EY Laboratories社製)
AAA、ACA、AMA、APP、ASA、BDA、CA、CAA、calsepa、CCA、CPA、CSA、GHA、GS−IA4、GS−II、HMA、HPA、IRA、LAA、LBA、LFA、LPA、MIA、MNA−G、MNA−M、MOA、MPA、PAA、PMA、PSL、PTA−Gal、PTA−GalNAc、RPA、SHA、STA、TKA、TL、UDA、UEA−II、VFA、VRA、WFA
(Vector Laboratories社製)
EEL、GNL、GSL−I、GSL−IB4、GSL−II、HHL、Jacalin、LEL、MAH、MAL、MPL、NPL、PTL−I、PTL−II、RCA−I、Sc−WGA、SJA、SNA、STL、WFL
(生化学工業株式会社製)
AAL、ABA、anti−H、ConA、DBA、DSA、ECA、GNA、LCA、Lotus、PHA−E4、PHA−L4、PNA、PSA、PWM、SBA、SSA、TJA−I、TJA−II、UEA−I、WGA
(シグマ・アルドリッチ社製)
CFL、HAA、PA−I
(和光純薬工業株式会社製)
PVL
天然抽出物精製レクチン:
CBA、algCPA、BCA、BCL11、ミルレクチン
組換えレクチン:
rACG、rproBCA1、rBCA1、rproBCA2、rBCA2、rBCL11、rCV−N、rKAA1、rGRFT、rhypninA1、rhypninA3、rMVL、rMVN、rOAA、rPA−IIL、rTachylectin−2、rTDA、rTPL−1、rTPL−2、rULL
なお、「組換えレクチン」の「r」は組換えタンパク質(recombinant protein)であることを示すためにレクチン名の前に付されている。
前記の通り、市販レクチンはEY Laboratories、Vector Laboratories、生化学工業株式会社、シグマ・アルドリッチ又は和光純薬工業株式会社から購入したものを本実施例において使用した。天然抽出物精製レクチンは広島大学又はグライエンスで調製したものを使用した。組換えレクチンは組換えレクチンはグライエンスで作製したものを使用した。
なお、EY Laboratories社製のGS−IIと、Vector Laboratories社製のGSL−IIとは、製造会社が異なるだけで、同一のレクチンである。
<使用した菌株>
本実施例に使用した菌株を表4に示す。食中毒菌として黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)を2株、常在菌として皮膚常在ブドウ球菌 Staphylococcus epidermidis及びStaphylococcus capitisをそれぞれ2株、ブドウ球菌以外の菌として大腸菌(Escherichia coli)、枯草菌(Bacillus subtilis)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)をそれぞれ1株ずつ使用した。各菌株は、American Type Culture Collection(ATCC)より購入した。各菌株の詳細については表4に示す。
<プレート遠心法によるレクチンスクリーニング>
マイクロプレート(Nunc社製、表面処理:マキシソープ、カタログ番号:445101)に50mM 炭酸バッファー(pH9.6)で10ug/mlに希釈した前記119種類のレクチン100ulを各々4℃で一晩感作し、該マイクロプレートにレクチンを固相化した。次いで、レクチン溶液を除去し、5倍希釈した免疫学的測定用ブロッキング試薬N101(日本油脂社製)300ulを加え、室温で3時間ブロッキングした。
そして、表4に示した各菌株をTodd−Hewitt培地中で37℃、24時間、静置又は振盪培養し、各菌が静止期の状態に至った培養液をPBSで3回洗浄し、波長660nmでの濁度(吸光度)が1になるよう1% BSA/TBS−CM(TBS、1%BSA、1mM CaCl、1mM MnCl)で調製した菌懸濁液100ulをプレートに添加し、遠心機で4℃、510xgで10分間遠心した。遠心後、TBS−CM(TBS、1%BSA、1mM CaCl、1mM MnCl)250ulをプレートに穏やかに添加し、プレートシール(Nunc社製、カタログ番号:236366)でシール後、プレートを逆さにして遠心機で4℃、160xgで5分間遠心した。遠心後、プレートから上清250ulを除去し、100ulのTBS−CM/0.5% グルタルアルデヒド溶液を添加し、室温で1時間固定した。グルタルアルデヒド溶液を除去後、PBSで洗浄して2.3% クリスタルバイオレット100ulを加え、室温で1時間染色し、流水で洗浄した。その後、99.5% エタノール100ulを加え、室温で1時間色素を溶出し、570nmの吸光度をプレートリーダー(サーモエレクトロン株式会社製、製品名:Multiskan JX)で定量した。なお、かかる検出に要した時間は3時間半程度であったことから、本発明の方法は、迅速かつ簡便に行える方法であることが示された。
そして、前記の通り、112種類のレクチンを固相化したプレート(レクチン固相プレート)を用いて、プレート遠心法により9種類の菌のレクチンへの結合を調べた。なお、レクチン固相プレートに結合した菌は、クリスタルバイオレットで染色され、570nmで吸収が見られる。各菌間で共通して反応が見られたレクチン GSL−IIの吸光度を指標に、同一菌のプレート間のバラつきを補正したデータを棒グラフで示した。すなわち、GSL−IIレクチンの吸光度を100とし、補正は下記の数式で行った。
各レクチンの補正値(Index)=(各レクチンの吸光度の平均値−Blankの吸光度の平均値)×100/GSL−IIの吸光度の平均値
得られた結果を図1〜5に示す。
なお図1〜5中、「BSA」は牛血清アルブミンを、「Blank」はレクチンが無いことを示す。また「rKAA」はrKAA1による結果であることを示す。
次に、112種類のレクチンからABA、DSA、GS−II/GSL−II、HAA、HPA、LEL、PVL、PWM、SBA、STL、UDA、WFL、WGA、rproBCA2、rBCL11、rKAA1、rPA−IIL、rTachylectin−2及びrULL 20種類のレクチンを選抜し、プレート遠心法により得られた9種類の菌のレクチンへの結合をレーダーチャートで示した。得られた結果を図6に示す。なお図6中、「rTachy」はrTachylectin−2による結果であることを示し、「rproBC」はrproBCA2による結果であることを示し、「rKAA」はrKAA1による結果であることを示す。
図1〜6に示した結果から明らかなように、ブドウ球菌属とそれ以外の菌の間で、結合するレクチンの種類に大きな差が認められた。また、ブドウ球菌属内でも、種間で結合するレクチンの種類に差が認められた。
(実施例2)
<静止期のStaphylococcus aureusと静止期のStaphylococcus epidermidisとを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、静止期の黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)と静止期にあるその他のブドウ球菌(皮膚常在ブドウ球菌:Staphylococcus epidermidis)とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表5に示す。なお、実施例2〜8において、統計的な差はスチューデントのt検定(両側検定)によって確認した。また、F検定により不等分散と考えられた場合はウェルチのt検定(両側検定)を行った。そして、P<0.05を統計的に有意であると判断した。
表5に示した結果から明らかなように、LEL、STL、Tachylectin−2、BCL11又はULLによって、静止期の黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)と静止期にあるその他のブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)とを判別することができた。
(実施例3)
<静止期のStaphylococcus aureusと静止期のStaphylococcus capitisとを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、静止期の黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)と静止期にあるその他のブドウ球菌(皮膚常在ブドウ球菌:Staphylococcus capitis)とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表6に示す。
表6に示した結果から明らかなように、HAA、LEL、Tachylectin−2、DSA、PWM又はhypninA3によって、静止期の黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)と静止期にあるその他のブドウ球菌(Staphylococcus capitis)とを判別することができた。
(実施例4)
<静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期のStaphylococcus capitisとを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、静止期の皮膚常在ブドウ球菌の菌種間を判別できるレクチン、すなわち静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期のStaphylococcus capitisとを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表7に示す。
表7に示した結果から明らかなように、CBA、LEL、STL、proBCA1、proBCA2、KAA1、Tachylectin−2、DSA、PWM、UDA又はWFLによって、静止期の皮膚常在ブドウ球菌の菌種間、すなわち静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期のStaphylococcus capitisとを判別することができた。
(実施例5)
<静止期のStaphylococcus aureusと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、静止期のStaphylococcus aureusと静止期にあるその他のブドウ球菌(皮膚常在ブドウ球菌 Staphylococcus epidermidis及びStaphylococcus capitis)とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表8に示す。
表8に示した結果から明らかなように、HAA、HPA又はBCL11によって、静止期のStaphylococcus aureusと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別することができた。
(実施例6)
<静止期のStaphylococcus capitisと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、静止期のStaphylococcus capitisと静止期にあるその他のブドウ球菌(Staphylococcus aureus及びStaphylococcus epidermidis)とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表9に示す。
表9に示した結果から明らかなように、CBA、LEL、STL、proBCA1、proBCA2、KAA1、Tachylectin−2、ULL、DSA、PWM、UDA又はWFLによって、静止期のStaphylococcus capitisと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別することができた。
(実施例7)
<静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期にあるその他のブドウ球菌(Staphylococcus aureus及びStaphylococcus capitis)とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表10に示す。
表10に示した結果から明らかなように、BCL11によって、静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別することができた。
以上の結果から、CBA、HAA、HPA、LEL、STL、proBCA1、proBCA2、KAA1、Tachylectin−2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3又はBCL11によって、静止期にあるブドウ球菌属内の菌種の判別をできることが明らかになった。
(実施例8)
<静止期のブドウ球菌と静止期にあるブドウ球菌属以外の細菌とを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、静止期のブドウ球菌(ブドウ球菌:Staphylococcus aureusStaphylococcus epidermidis及びStaphylococcus capitis)と静止期にあるブドウ球菌属以外の細菌(大腸菌(Escherichia coli)、枯草菌(Bacillus subtilis)及び緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa))とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表11に示す。
表11に示した結果から明らかなように、GS−II(GSL−II)、HAA、HPA、LEL、PVL、STL、WGA、BCL11、Tachylectin−2又はULLのレクチンによって、静止期のブドウ球菌と静止期にあるブドウ球菌属以外の細菌とを判別することができた。
このように、HAA、HPA、LEL、STL、Tachylectin−2、ULL及びBCL11は、静止期にあるブドウ球菌属内の菌種の判別のみならず、静止期のブドウ球菌と静止期にあるブドウ球菌属以外の細菌とを判別することができる。また、静止期にあるブドウ球菌属内の菌種の判別が可能な本発明のレクチンと、GS−II(GSL−II)、PVL又はWGAのレクチンとを組み合わせて用いることによって、静止期にあるブドウ球菌属内の菌種の判別のみならず、静止期のブドウ球菌と静止期にあるブドウ球菌属以外の細菌とを判別することも可能となる。
なお、ブドウ球菌とブドウ球菌属以外の細菌とを判別することができるレクチンの由来は下記の通りである。
GS−II/GSL−II:グリフォニア・シンプリシフォリア(Griffonia simplicifolia)由来
PVL:ムジナタケ(Psathyrella velutina)由来
WGA:コムギ(Triticum vulgare)由来。
(実施例9)
<Tachylectin−2によるブドウ球菌属内における菌種の判別についての検証>
前述の通り、静止期にある、Staphylococcus aureusStaphylococcus epidermidis及びStaphylococcus capitisにおけるいずれの2菌種間においても、Tachylectin−2によって判別できることが明らかになった。そこで、一元配置分散分析に基づくチューキー・クレーマー(Tukey−Kramer)多重比較法により、本判別方法の有用性を確認してみた。得られた結果を図7に示す。
図7に示した結果から明らかなように、Tachylectin−2によって、静止期にある、Staphylococcus aureus及びStaphylococcus epidermidisStaphylococcus aureus及びStaphylococcus capitisStaphylococcus epidermidis及びStaphylococcus capitis、いずれの菌種間においても判別することができた。
(実施例10)
<静止期にあるブドウ球菌属内の菌種を判別するレクチンのスクリーニング2>
実施例1に記載のレクチンとは異なるレクチンを対象として、静止期の細菌に結合するレクチンのスクリーニングを、実施例1に記載の方法と同様の方法にて行った。すなわち、市販レクチン5種類、天然抽出物精製レクチン18種類及び組換えレクチン14種類の計37種類の新たなレクチンを、実施例1同様にマイクロプレートに固相化した。また、表12に記載の各菌株を、Todd−Hewitt培地中で37℃、225rpmで振盪培養し、660nmでの濁度が2.0以上に達した後6時間培養した状態を静止期として培養液をサンプリングし、実施例1同様に660nmでの濁度が1になるように菌濁液を調製した。
そして、前記37種類のレクチンを固相したプレートを用いて、プレート遠心法により、表12に記載の9種類の菌のレクチンへの結合を調べた。なお、各菌に対して、レクチン毎に独立して3回(N=3)測定を行った。また、レクチン毎の吸光度の測定値からプレートのウェルにレクチンが固定されていないBlankの測定値を引いたデータを用い、統計解析を行った。統計的な差はウェルチのt検定(両側検定)によって検証し、P<0.05を統計的に有意であると判断した。
(実施例11)
<静止期のStaphylococcus aureusと静止期のStaphylococcus capitisとを判別できるレクチンの選択2>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、静止期の黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)と静止期にあるその他のブドウ球菌(皮膚常在ブドウ球菌:Staphylococcus capitis)とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表13に示す。
表13に示した結果から明らかなように、RSL、CHA−1、CLA、Tachylectin−3、BanLec、API 144、AC−Avranin又はBML11bによって、静止期の黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)と静止期にあるその他のブドウ球菌(Staphylococcus capitis)とを判別することができた。
従って、実施例3の結果と併せて、HAA、LEL、Tachylectin−2、DSA、PWM、hypninA3、RSL、CHA−1、CLA、Tachylectin−3、BanLec、API 144、AC−Avranin又はBML11bによって、静止期のStaphylococcus aureusと静止期のStaphylococcus capitisとを判別できることが明らかになった。
(実施例12)
<静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期のStaphylococcus capitisとを判別できるレクチンの選択2>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、静止期の皮膚常在ブドウ球菌の菌種間を判別できるレクチン、すなわち静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期のStaphylococcus capitisとを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表14に示す。
表14に示した結果から明らかなように、FVE、Pro−CFA II、RSL、CHA−1、BML11b、Tachylectin−3又はPro−CFA Iによって、静止期の皮膚常在ブドウ球菌の菌種間、すなわち静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期のStaphylococcus capitisとを判別することができた。
従って、実施例4の結果と併せて、CBA、LEL、STL、proBCA1、proBCA2、KAA1、Tachylectin−2、DSA、PWM、UDA、WFL、FVE、Pro−CFA II、RSL、CHA−1、BML11b、Tachylectin−3又はPro−CFA Iによって、静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期のStaphylococcus capitisとを判別できることが明らかになった。
(実施例13)
<静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期にあるその他のブドウ球菌(Staphylococcus aureus及びStaphylococcus capitis)とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表15に示す。
表15に示した結果から明らかなように、Pro−CFA II、algCSA、Pro−CFA I、FVE、Tachylectin−3、CLA、API 144、MPA1,CHA−1、RSL、UPL−1、AC−avranin、BML11c又はBML11bによって、静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別することができた。
従って、実施例7の結果と併せて、BCL11、Pro−CFA II、algCSA、Pro−CFA I、FVE、Tachylectin−3、CLA、API 144、MPA1,CHA−1、RSL、UPL−1、AC−avranin、BML11c又はBML11bによって、静止期のStaphylococcus epidermidisと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別できることが明らかになった。
(実施例14)
<静止期のStaphylococcus capitisと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別できるレクチンの選択2>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、静止期のStaphylococcus capitisと静止期にあるその他のブドウ球菌(Staphylococcus aureus及びStaphylococcus epidermidis)とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表16に示す。
表16に示した結果から明らかなように、AC−avranin、BanLec、RSL、Pro−CFA II、FVE、CLA、CHA−1、API 144、Tachylectin−3、BML11b又はBCL11dによって、静止期のStaphylococcus capitisと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別することができた。
従って、実施例6の結果と併せて、CBA、LEL、STL、proBCA1、proBCA2、KAA1、Tachylectin−2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、AC−avranin、BanLec、RSL、Pro−CFA II、FVE、CLA、CHA−1、API 144、Tachylectin−3、BML11b又はBCL11dによって、静止期のStaphylococcus capitisと静止期にあるその他のブドウ球菌とを判別できることが明らかになった。
(実施例15)
<対数増殖期にあるブドウ球菌属内の菌種を判別するレクチンのスクリーニング>
<使用したレクチン>
対数増殖期の細菌に結合するレクチンのスクリーニングは、市販レクチン92種類、天然抽出物精製レクチン25種類及び組換えレクチン36種類の計153種類のレクチンを用いて行った。
なお、市販レクチンはEY Laboratories、Vector Laboratories、生化学工業株式会社、シグマ・アルドリッチ、和光純薬工業株式会社から購入した。天然抽出物精製レクチンは広島大学又はグライエンスにて調製し、組換えレクチンはグライエンスにて作製した。
<使用した抗血清>
S.epidermidis ATCC14990に紫外線を照射し、成育しないことを確認した菌体を抗原としてウサギに免疫し、ブドウ球菌に結合する抗血清を調製し、本実施例に供した。
<使用した菌株>
対数増殖後期のスクリーニング実験に使用した菌株を表17に示す。食中毒菌として黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)を5株、常在ブドウ球菌としてS.epidermidis及びS.capitisをそれぞれ3株、その他のブドウ球菌としてS.haemolyticus及びS.hominisをそれぞれ1株、ブドウ球菌以外の菌として大腸菌(Escherichia coli)、枯草菌(Bacillus subtilis)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)をそれぞれ1株使用した。各菌株は、American Type Culture Collection(ATCC)より購入した。
<プレート遠心法によるレクチンスクリーニング>
マイクロプレート(Nunc社製、表面処理:マキシソープ、カタログ番号:445101)に50mM 炭酸緩衝液(pH9.6)で10ug/mlに希釈した前記レクチン又は前記抗血清100ulを各々4℃で一晩感作し、該マイクロプレートにレクチン又は抗血清を固相化した。次いで、レクチン溶液等を除去した後、5倍希釈した免疫学的測定用ブロッキング試薬N101(日本油脂社製)300ulを加え室温で3時間ブロッキングした。
そして、表17に記載の各菌株をTodd−Hewitt培地中で37℃、225rpmで振盪培養し、経時的に660nmにおける濁度を測定して菌株毎に増殖曲線を描いた。増殖曲線から濁度が0.6〜1.0にある状態の菌を対数増殖後期の菌としてサンプリングした。次いで、サンプリングした培養液を遠心して菌体を回収した後、PBSで3回洗浄して波長660nmでの濁度(吸光度)が1になるよう1% BSA/CM−TBS(TBS、1%BSA、1mM CaCl、1mM MnCl)で菌懸濁液を調製した。そして、菌懸濁液100ulをプレートに分注し、遠心機で4℃、510xgで10分間遠心した。遠心後、CM−TBS(TBS、1%BSA、1mM CaCl、1mM MnCl)250ulをプレートに穏やかに添加し、プレートシール(Nunc社製、カタログ番号:236366)でシール後、プレートを逆さにして遠心機で4℃、160xgで5分間遠心した。遠心後、プレートから上清250ulを除去し、100ulのTBS−CM/0.5% グルタルアルデヒド溶液を添加し、室温で1時間固定した。グルタルアルデヒド溶液を除去後、PBSで洗浄して2.3% クリスタルバイオレット溶液を100ul加え、室温で1時間染色した。流水で余分な色素を洗浄した後、99.5% エタノール100ulを加え、室温で1時間色素を溶出し、570nmの吸光度をプレートリーダーで定量した。
そして、前記153種類のレクチンを固相したプレートを用いて、プレート遠心法により、表17に記載の16種類の菌のレクチンへの結合を調べた。なお、各菌に対して、レクチン毎に独立して3回(N=3)測定を行った。また、レクチン毎の吸光度の測定値からプレートのウェルにレクチンが固定されていないBlankの測定値を引いたデータを用い、統計解析を行った。統計的な差はウェルチのt検定(両側検定)によって検証し、P<0.05を統計的に有意であると判断した。
(実施例16)
<対数増殖期のStaphylococcus aureusと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌とを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、対数増殖期のStaphylococcus aureusと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌(Staphylococcus epidermidisStaphylococcus capitis、Staphylococcus haemolyticus及びStaphylococcus hominis)とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表18に示す。
表18に示した結果から明らかなように、CV−N、AC−avranin、PMA,GSL−II、OAA、ACG、API 144、PNA、algMPL、Pro−CFA II、CBA、Garlic lectin、TL、MOA、MPA2又はDSAによって、対数増殖期のStaphylococcus aureusと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌とを判別することができた。
(実施例17)
<対数増殖期のStaphylococcus epidermidisと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌とを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、対数増殖期のStaphylococcus epidermidisと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌(Staphylococcus aureusStaphylococcus capitis、Staphylococcus haemolyticus及びStaphylococcus hominis)とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表19に示す。
表19に示した結果から明らかなように、SHA、RSL、proBCA2、proBCA1、CPA、UEA−II、LAA,CHA−1、OAA、LPA又はalgMPLによって、対数増殖期のStaphylococcus epidermidisと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌とを判別することができた。
(実施例18)
<対数増殖期のStaphylococcus capitisと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌とを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、対数増殖期のStaphylococcus capitisと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌(Staphylococcus aureusStaphylococcus epidermidis、Staphylococcus haemolyticus及びStaphylococcus hominis)とを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表20に示す。
表20に示した結果から明らかなように、proBCA2、LAA、LPA、OAA、proBCA1、UEA−II、CPA、CHA−1、PAA、RSL、algMPL又はSHAによって、対数増殖期のStaphylococcus capitisと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌とを判別することができた。
従って、実施例17及び18の結果から、SHA、RSL、proBCA2、proBCA1、CPA、UEA−II、LAA,CHA−1、OAA、LPA又はalgMPLは、対数増殖期のStaphylococcus epidermidisと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌とを判別でき、さらに対数増殖期のStaphylococcus capitisと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌とを判別できることが明らかになった。
(実施例19)
<対数増殖期のStaphylococcus aureusと対数増殖期のStaphylococcus epidermidisとを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、対数増殖期のStaphylococcus aureusと対数増殖期のStaphylococcus epidermidisとを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表21に示す。
表21に示した結果から明らかなように、CV−N、SHA、OAA、AC−avranin、proBCA2、UEA−II、ACG、PNA、LAA、TL、MOA、RSL、algMPL、proBCA1、CHA−1、MPA2、CBA又はCPAによって、対数増殖期のStaphylococcus aureusと対数増殖期のStaphylococcus epidermidisとを判別することができた。
(実施例20)
<対数増殖期のStaphylococcus aureusと対数増殖期のStaphylococcus capitisとを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、対数増殖期のStaphylococcus aureusと対数増殖期のStaphylococcus capitisとを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表22に示す。
表22に示した結果から明らかなように、GSL−II、LPA、proBCA2、OAA、proBCA1、Pro−CFA II、ACG、UEA−II、AC−avranin、algMPL、PAA、API 144、CPA、DSA、RSL、CBA又はCHA−1によって、対数増殖期のStaphylococcus aureusと対数増殖期のStaphylococcus capitisとを判別することができた。
(実施例21)
<対数増殖期のStaphylococcus epidermidisと対数増殖期のStaphylococcus capitisとを判別できるレクチンの選択>
前記吸光度データを用いて有意差検定を行い、対数増殖期のStaphylococcus epidermidisと対数増殖期のStaphylococcus capitisとを判別できるレクチンを選択した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表23に示す。
表23に示した結果から明らかなように、proBCA2、GSL−II、proBCA1、LPA、LAA、CPA、CHA−1、UEA−II、RSL、SHA又はPAAによって、対数増殖期のStaphylococcus epidermidisと対数増殖期のStaphylococcus capitisとを判別することができた。
(実施例22)
<対数増殖期のStaphylococcus hominisと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌とを判別できるレクチンの選択>
前記153種類のレクチンを固相したプレートを用いて、プレート遠心法により、表17に記載の16種類の菌のレクチンへの結合を調べた。なお、各菌に対して、レクチン毎に独立して3回(N=3)測定を行った。また、レクチン毎の吸光度の測定値からプレートのウェルにレクチンが固定されていないBlankの測定値を引いたデータを用い、統計解析を行った。全体の群間の差は一元配置分散分析で検証した。また、Staphylococcus hominisとその他の菌との差はダネットの多重比較検定にて解析した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表24及び25に示す。
表24及び25に示した結果から明らかなように、BPL又はCFA(CFA1及びCFA2)によって、対数増殖期のStaphylococcus hominisと対数増殖期にあるその他のブドウ球菌とを判別することができた。
(実施例23)
<他菌混在下における黄色ブドウ球菌のレクチンによる識別>
他菌(例えば、Staphylococcus epidermidis)が混在している場合でも、レクチンにて食中毒菌(Staphylococcus aureus)を識別できることを確認するため、前記同様に試験した。
すなわち、食中毒菌を識別可能であることが実証されたレクチン2種(PNA及びalgMPL)を各々用いることにより、各レクチン単独で複数菌混在下の食中毒菌を識別できるか確認するため、食中毒菌としてStaphylococcus aureus ATCC6538、常在菌として黄色ブドウ球菌との識別が困難といわれる常在ブドウ球菌Staphylococcus epidermidis ATCC12228を選び、それぞれを混ぜた場合のレクチンの反応について検証を行った。各菌は波長660nmでの濁度0.5又は1で最終濃度を一定とし、適当な比率で混合した。なお、各菌とも対数増殖後期の細菌を利用し、1%BSA/CM−TBS(TBS、1%BSA、1mM CaCl、1mM MnCl)に懸濁したものを用いて、前記同様にプレート遠心法により測定を行った。得られた結果を図8〜11に示す。なお、図8〜11において、Staphylococcus aureusの濃度はグラフの左から右に濃くなるように配置されており(各図のグラフ下の横軸 参照)、Staphylococcus epidermidisの濃度はグラフの右から左に濃くなるように配置されている(各図のグラフ上の横軸 参照)。また、Staphylococcus aureusStaphylococcus epidermidisとを最終濃度一定で適当な比率で混合した結果は破線で示す。すなわち、各図のグラフの左端でStaphylococcus epidermidisが100%、右端でStaphylococcus aureusが100%、中央でそれぞれ50%ずつとなっている。
図8〜11に示した結果から明らかな通り、各菌単独でレクチンプレートに反応させた場合、Staphylococcus aureus(実線)は濃度依存的に右肩上がりの曲線を、Staphylococcus epidermidis(点線)は濃度依存的に右肩下がりの曲線を示した。そして、Staphylococcus aureusStaphylococcus epidermidisとを混合した場合、食中毒菌を識別できない抗S.epidermidis血清では混合比を変えても吸光度はほぼ一定の値を示したのに対し、PNAやalgMPL等、Staphylococcus aureusを識別可能なレクチンは、属内の他菌混在下でも濃度依存的にStaphylococcus aureusを検出できることが明らかになった。特にPNAは、Staphylococcus aureus単独の場合の濃度反応曲線と、Staphylococcus epidermidisと混合した場合の濃度反応曲線とがほぼ一致した。
従って、本発明にかかるレクチン(例えば、PNA、algMPL)によって、食中毒菌(Staphylococcus aureus)と他菌(例えば、常在ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis等)とが混在している場合でも食中毒菌を検出可能であることが示された。
(実施例24)
<食品中における黄色ブドウ球菌のレクチンによる識別>
食品中の食中毒菌(黄色ブドウ球菌、Staphylococcus aureus)をレクチンによって識別できることを確認するため、また、実用性の観点から、簡便かつ迅速に本発明の方法により食中毒菌を検出できることを示すため、レクチンによる牛乳中の食中毒菌の直接的な検出を試みた。牛乳中にはレクチンと菌との結合を阻害する可能性のあるラクトオリゴ糖、糖タンパク質、糖脂質が多量に含まれていることから、この牛乳における試験は、食品中における黄色ブドウ球菌のレクチンによる識別におけるメルクマールとなり得る。
使用した菌株を表26に示す。各菌とも対数増殖後期の細菌を利用し、市販の成分無調整牛乳に懸濁したものを用いた。また、レクチンは、対数増殖期のスクリーニングに用いたもののうち、市販レクチン14種類、天然抽出物精製レクチン5種類及び組換えレクチン17種類の計36種類を使用した。そして、前記同様に、プレート遠心法により測定を行った。
なお、各菌に対して、レクチン毎に独立して3回(N=3)測定を行った。また、レクチン毎の吸光度の測定値からプレートのウェルにレクチンが固定されていないBlankの測定値を引いたデータを用い、統計解析を行った。全体の群間の差は一元配置分散分析で検証した。また、Staphylococcus aureusとその他の菌との差はダネットの多重比較検定にて解析した。得られた結果を有意差検定の条件とともに表27〜39に示す。
表27〜39に示した結果から明らかなように、少なくとも、algMPL、PNA、DBA、Tachylectin−3、TPL−1、GSL−II、BML11b、BCL11、BML11c、Tachylectin−2、PVL、LBA又はUPL−1によって、牛乳中に存在する食中毒菌(Staphylococcus aureus)を識別できることが明らかになった。
(実施例25)
<食品中での他菌混在下における黄色ブドウ球菌のレクチンによる識別>
食品中(例えば、牛乳中)、複数の菌が混在する状況下においても、本発明にかかるレクチンにより食中毒菌を識別できることを確認するため、食中毒菌としてStaphylococcus aureus ATCC6538、常在菌として黄色ブドウ球菌との識別が困難といわれる常在ブドウ球菌Staphylococcus epidermidis ATCC12228とを選び、実施例23に記載の方法と同様の方法にて試験した。なお、各菌とも対数増殖後期の細菌を利用し、市販の成分無調整牛乳に懸濁したものを用いて、プレート遠心法により測定を行った。
得られた結果を図12〜15に示す。なお、図12〜15において、Staphylococcus aureusの濃度はグラフの左から右に濃くなるように配置されており(各図のグラフ下の横軸 参照)、Staphylococcus epidermidisの濃度はグラフの右から左に濃くなるように配置されている(各図のグラフ上の横軸 参照)。また、Staphylococcus aureusStaphylococcus epidermidisとを最終濃度一定で適当な比率で混合した結果は破線で示す。すなわち、各図のグラフの左端でStaphylococcus epidermidisが100%、右端でStaphylococcus aureusが100%、中央でそれぞれ50%ずつとなっている。
図12〜15に示した結果から明らかな通り、Staphylococcus aureusStaphylococcus epidermidisとを混合した場合、食中毒菌を識別できない抗S.epidermidis血清では混合比を変えても吸光度はほぼ一定の値を示したのに対し、PNAやalgMPL等、Staphylococcus aureusを識別可能なレクチンは、牛乳中の属内の他菌混在下でも、濃度依存的にStaphylococcus aureusを検出できることが明らかになった。特にPNAは、牛乳中でも、Staphylococcus aureus単独の場合の濃度反応曲線と、Staphylococcus epidermidisと混合した場合の濃度反応曲線とがほぼ一致した。
従って、本発明にかかるレクチン(例えば、PNA、algMPL)によって、食品中(例えば、牛乳中)、食中毒菌(Staphylococcus aureus)と他菌(例えば、常在ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis等)とが混在している場合でも食中毒菌を検出可能であることが示された。
以上の通り、多種のレクチンとブドウ球菌属に属する細菌との結合性を調べた結果、Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、MPA2、algMPL又はalgCSAによって、ブドウ球菌属内の菌種を判別できることが明らかになった。
なお、これらのレクチンは下記生物種由来のものである。
Tachylectin−2(Tachypleus tridentatus lectin 2):カブトガニ(Tachypleus tridentatus)由来
LEL(Lycopersicon esculentum lectin):トマト(Lycopersicon esculentum)由来
KAA1(Kappaphycus alvarezii agglutinin 1):キリンサイ属コットーニィ種(カッパフィカスアルバレジ、Kappaphycus alvarezii(旧名Eucheuma cottonii))由来
BCL11(Bryopsis corticulans 11kDa lectin):ネザシハネモ(Bryopsis corticulans)由来
CBA(Codium barbatum agglutinin):ヒゲミル(Codium barbatum)由来
HAA(Helix aspersa agglutinin):プティ・グリ(Helix aspersa)由来
HPA(Helix pomatia agglutinin):リンゴマイマイ(Helix pomatia)由来
STL(Solanum tuberosum lectin):ジャガイモ(Solanum tuberosum)由来
proBCA1(Boodlea coacta agglutinin 1 precursor)、proBCA2(Boodlea coacta agglutinin 2 precursor):アオモグサ(Boodlea coacta)由来
ULL(Ulva limnetica lectin−like protein):ウムトゥチュラノリ(Ulva limnetica)由来
DSA(Datura stramonium agglutinin):シロバナヨウシュチョウセンアサガオ(Datura stramonium)由来
PWM(Poke weed mitogen):ヨウシュヤマゴボウ(Phytolacca americana)由来
UDA(Urtica dioica agglutinin):セイヨウイラクサ(Urtica dioica)由来
WFL(Wisteria floribunda lectin):ノダフジ(Wisteria floribunda)由来
hypninA3(Hypnea japonica lectin A3):カギイバラノリ(Hypnea japonica)由来
Tachylectin−3(Tachypleus tridentatus lectin 3):カブトガニ由来
OAA(Oscillatoria agardhii agglutinin):オシラトリア・アガーディ(藍藻)由来
PNA(Arachis hypogaea agglutinin、
Peanut Agglutinin):ピーナッツ由来
TL(Tulipa lectin):チューリップ由来
ACG(Agrocybe cylindracea galectin):ヤナギマツタケ由来
AC−avranin(Avrainvillea capituliformis−avranin):アブラインビレア カピチュリフォルミス(緑藻)由来
MOA(Marasmium areades agglutinin):シバフタケ由来
APl 144(Axinella polypoides lectin 144):タコウチュウジクカイメン由来
CV−N(cyanovirin−N):ストック・エリプソスポルム(藍藻)由来
PMA(Polygonatum multiflorum agglutinin):ポリゴナツム・ムルティフロルム由来
GSL−II(Griffonia simplicifolia lectin−II)グリフォニア・シンプリシフォリア由来
Garlic lectin(Allium sativum lectin)
:ニンニク由来
PAA(Perseau americana agglutinin):アボカド由来
UEA−II(Ulex europaeus agglutinin−II):ハリエニシダ由来
RSL(Ralstonia solanacearum lectin):ラルストニア・ソラナケアルム由来
CPA(Cicer arietinum agglutinin):ヒヨコマメ由来
CHA−1(Cepaea hortensis agglutinin 1):ニワノオウシュウマイマイ由来
LAA(Laburnum alpinum agglutinin)キバナフジ由来
SHA(Salvia horminum agglutinin):ムラサキサルビア由来
LPA(Limulus polyphemus agglutinin):アメリカカブトガニ由来
DBA(Dolichos biflorus agglutinin):ヒマラヤフジマメ由来
TPL−1(Tachypleus plasma lectin 1):カブトガニ(Tachypleus tridentatus)由来
BML11b(Bryopsis maxima 11kDa lectin b)、BML11c(Bryopsis maxima 11kDa lectin c):オオハネモ由来
PVL(Psathyrella velutina lectin):ムジナタケ由来
LBA(Phaseolus lunatus agglutinin):リママメ由来
UPL−1(Ulva pertusa lectin 1):アナアオサ由来
BPL(Bauhinia purpurea lectin):ムラサキソシンカ由来
CFA1(Codium fragile agglutinin 1)、CFA2(Codium fragile agglutinin 2):ミル由来
BanLec(Banana lectin):タイワンバナナ(Musa acuminata)由来
BCL11d(Bryopsis corticulans 11kDa lectin d):ネザシハネモ由来
FVE(Flammulina velutipes edible):エノキタケ由来
CLA(Codium latum agglutinin):ヒラミル由来
Pro−CFA I(Pronase−treatment dependent Carpopeltis flabellate agglutinin I)、Pro−CFA II/ Pronase−treatment dependent Carpopeltis flabellate agglutinin II):コメノリ由来
MPA1(Meristotheca papulosa agglutinin 1)、MPA2(Meristotheca papulosa agglutinin 2):トサカノリ由来
algMPL(MPL、Meristotheca papulosa lectin):トサカノリ由来
algCSA(CSA、Codium subtubulosum agglutinin):クロミル由来。
また、これらレクチンの内、KAA1、BCL11、BCL11、BML11b、BML11c、CBA、BCL11d、CFA1、CFA2、CLA、MPA1、MPA2、AC−avraninは、本発明者によって、抽出、単離、精製、又は全長のアミノ酸配列及び塩基配列の決定がされたものである。以下にこれらレクチンの単離方法又はクローニング方法を示す。
(実施例26)
<KAA1 cDNAクローニング>
RNA安定化溶液(Life Technologies社製、RNAlater)中で−20℃保存したキリンサイ属コットーニィ種(Kappaphycus alvarezii(旧名Eucheuma cottonii))の藻体よりPlant RNA Isolation Reagent(Life Technologies社製)を用いて全RNAを抽出後、NucleoTrap mRNA(Macherey−Nagel社製)によりmRNAを精製し、さらにGeneRacer Kit(Life Technologies社製)により完全長cDNAを調製した。
全アミノ酸配列が既知である近縁種 トゲキリンサイ(Eucheuma serra)由来レクチンESA2及びKAAの既知部分のアミノ酸配列を参考にして、縮重プライマー KAA_5’RACE_d_R1、KAA_5’RACE_d_R2およびKAA_3’RACE_d_F1を設計し、上記K.alvarezii由来完全長cDNA溶液を鋳型にRACE法(cDNA末端の迅速増幅法(Rapid Amplification of cDNA Ends))に供した。まず、5’RACEとして、KAA_5’RACE_d_R2およびGeneRacer_5’_Primerのプライマーペア及びBlendTaq DNAポリメラーゼ(Toyobo社製)を用いて、PCRを行った。なお、PCR反応溶液(50μl)の組成は下記の通りである。
1xBlendTaqバッファー;dNTP mix 10nmol、GeneRacer_5’_Primer 30pmol、KAA_5’RACE_d_R2 250pmol、10倍希釈完全長cDNA溶液 1μl、BlendTaq DNAポリメラーゼ 1.25U。また、PCRの反応条件は、熱変性94℃3分後、熱変性94℃30秒、アニーリング64℃30秒および伸長反応72℃1分のサイクルを35回行い、最後に72℃5分で反応終了した。
そして、PCR反応溶液を100倍希釈後、これを鋳型にKAA_5’RACE_d_R1及びGeneRacer_5’_Nested_Primerのプライマーペアに用いるNested PCRに供した。なお、PCR反応溶液(50μl)の組成は下記の通りである。
1xBlend Taq buffer;dNTP mix 10nmol、GeneRacer_5’_Nested_Primer 10pmol、KAA_5’RACE_d_R1 250 pmol、100倍希釈PCR反応溶液 1μl、Blend Taq DNAポリメラーゼ 1.25U。また、PCRの反応条件は、アニーリング温度を58℃とし、上述と同様にして行った。
次いで、得られた増幅産物につき、pGEM−T Easy vector(Promega社製)にサブクローニング後、BigDye Terminator Cycle Sequencing Kit Ver.3.1及びABI 3130xl DNA sequencer(Life Technologies社製)を用いて、塩基配列決定に供した。
次に、3’RACEとして、KAA_3’RACE_d_F1およびGeneRacer_3’_Primerのプライマーペアを用いて、上記と同様にしてPCRを行い、得られた増幅産物につき塩基配列決定に供した。5’及び3’RACEにより明らかとなった5’及び3’末端配列に特異的なプライマー、KAA1_5’End_F及びKAA1_3’End_Rを設計し、これらをプライマーペアとし、KOD FX Neo DNAポリメラーゼ(Toyobo社製)を用いるPCRに供した。なお、PCR反応溶液組成及び反応条件は同DNAポリメラーゼの添付説明書に従って行った。そして、得られた増幅産物を塩基配列の決定に供し、KAA1 cDNA全長配列を明らかにした。得られた塩基配列を配列番号:34に示し、得られた塩基配列に基づくアミノ酸配列を配列番号:3に示す。また、実施例26において用いたプライマーの塩基配列を表40に示す。
(実施例27)
<BCL11 cDNAクローニング>
RNAlater中で−20℃保存したネザシハネモ(Bryopsis corticulans)藻体よりPlant RNA Isolation Reagentを用いて全RNAを抽出後、NucleoTrap mRNAによりmRNAを精製し、さらにGeneRacer Kitにより完全長cDNAを調製した。
BCL11の既知N末端アミノ酸配列から、CODEHOP programにより縮重プライマーBCL11_5’RACE_dc_R1を設計し、上記ネザシハネモ由来完全長cDNA溶液を鋳型にRACE法に供した。まず、5’RACEとして、BCL11_5’RACE_dc_R1およびGeneRacer_5’_Primerのプライマーペア及びBlendTaq DNAポリメラーゼを用いるPCRを行った。なお、PCR反応溶液(50μl)の組成は下記の通りである。
1xBlend Taqバッファー;dNTP mix 10nmol、GeneRacer_5’_Primer 30pmol、BCL11_5’RACE_dc_R1 250pmol、10倍希釈完全長cDNA溶液 1μl、Blend Taq DNAポリメラーゼ 1.25U。また、PCRの反応条件は、熱変性94℃3分後、熱変性94℃30秒、アニーリング50℃30秒及び伸長反応72℃30秒のサイクルを35回行い、最後に72℃5分で反応終了した。
次いで、得られた増幅産物につき、pGEM−T Easy vectorにサブクローニング後、BigDye Terminator Cycle Sequencing Kit Ver.3.1およびABI 3130xl DNA sequencerを用いて塩基配列決定に供した。
次に、得られた塩基配列を参考にプライマーBCL11_3’RACE_F1を設計し、3’RACEとして当該プライマー及びGeneRacer_3’_Primerのプライマーペアを用いてPCRを行った。なお、PCR反応溶液(50μl)の組成は下記の通りである。
1xBlend Taq buffer;dNTP mix 10nmol、GeneRacer_3’_Primer 10pmol、BCL11_3’RACE_F1 10pmol、10倍希釈完全長cDNA溶液 1μl、Blend Taq DNAポリメラーゼ 1.25U。また、PCRの反応条件は、アニーリング温度を60℃、伸長反応を1分とし、上述と同様にして行い、得られた増幅産物につき塩基配列決定に供した。5’及び3’RACEにより明らかとなった5’及び3’末端配列に特異的なプライマー、BCL11_5’End_FおよびBCL11_3’End_Rを設計し、これらをプライマーペアとし、KOD FX Neo DNAポリメラーゼを用いるPCRに供した。なお、PCR反応溶液組成及び反応条件は同DNAポリメラーゼの添付説明書に従って行った。そして、得られた増幅産物につき塩基配列の決定に供し、BCL11 cDNA全長配列を明らかにした。得られた塩基配列を配列番号:35に示し、得られた塩基配列に基づくアミノ酸配列を配列番号:4に示す。また、実施例27において用いたプライマーの塩基配列を表40に示す。
(実施例28)
<BML11b及びBML11c cDNAクローニング>
RNAlater中で−20℃保存したオオハネモ(Bryopsis maxima)藻体よりPlant RNA Isolation Reagentを用いて全RNAを抽出後、NucleoTrap mRNAによりmRNAを精製し、さらにGeneRacer Kitにより完全長cDNAを調製した。
BCL11の演繹アミノ酸配列を参考に縮重プライマーBCL11_like_common_R1を設計し、上記オオハネモ由来完全長cDNA溶液を鋳型にRACE法に供した。まず、5’RACEとして、BCL11_like_common_R1及びGeneRacer_5’_Primerのプライマーペア及びBlendTaq DNAポリメラーゼを用いるPCRを行った。なお、PCR反応溶液(50μl)の組成は下記の通りである。
1xBlend Taqバッファー;dNTP mix 10nmol、GeneRacer_5’_Primer 30pmol、BCL11_like_common_R1 250pmol、10倍希釈完全長cDNA溶液 1μl、Blend Taq DNAポリメラーゼ 1.25U。また、PCRの反応条件は、熱変性94℃3分後、熱変性94℃30秒、アニーリング58℃30秒及び伸長反応72℃30秒のサイクルを35回行い、最後に72℃5分で反応終了した。
次いで、得られた増幅産物につき、pGEM−T Easy vectorにサブクローニング後、BigDye Terminator Cycle Sequencing Kit Ver.3.1及びABI 3130xl DNA sequencerを用いて塩基配列決定に供した。その結果、配列が類似するものの異なる2種類の増幅産物が得られたことから、それぞれの5’末端配列に特異的なプライマー、BML11b_5’End_FおよびBML11c_5’End_Fを設計した。さらに3’RACEとして、BML11b_5’End_F及びGeneRacer_3’_Primer、又はBML11c_5’End_F及びGeneRacer_3’_Primerのプライマーペアに、KOD FX Neo DNAポリメラーゼを用いるPCRに供した。なお、PCR反応溶液組成及び反応条件は同DNAポリメラーゼの添付説明書に従って行った。得られた増幅産物につき塩基配列の決定に供し、BML11b及びBML11c cDNA全長配列を明らかにした。得られた塩基配列を、BML11bについては配列番号:36に示し、BML11cについては配列番号:37に示す。また、得られた塩基配列に基づくアミノ酸配列を、BML11bについては配列番号:13に示し、BML11cについては配列番号:14に示す。さらに、実施例28において用いたプライマーの塩基配列は表40に示す。
(実施例29)
<CBAの精製>
湿重量1kgのヒゲミルを液体窒素で凍結、粉末化し、500mlの20mM Tris−HCl,150mM NaCl緩衝液(TBS、pH7.5)を加えて一晩攪拌した。混合物を13,500gにて30分間遠心し、上清を回収し、終濃度75%飽和となるように硫安を加えて30分間攪拌した後に一晩静置して、その後13,500gにて30分間遠心して沈殿を回収した。沈殿物は少量のTBSに溶解し、TBSで透析して硫安を除去した。透析液を10,000g,30分間遠心して沈殿物を除いた後に20mM Tris−HCl,1M (NHSO緩衝液(pH7.5)に透析して、3.31mlのTSKgel Phenyl−5PWカラム(7.5x75mm)に流し、流速0.5ml/minにて1〜0M(NHSOの勾配により溶出を行った。次いで、血球凝集活性のある画分を集め、20mM Tris−HCl,0.85% NaCl緩衝液(pH7.5)に透析することにより、1kgのヒゲミルから8mgの精製CBAを得た。
なお、還元状態のSDS−PAGEでは精製CBAは分子量6.5と14.3kDaとの間に、非還元状態では14.3と20.1kDaとの間に各々単一バンドとして検出された。また、精製CBAはトリプシン処理したウサギ赤血球を781ng/mlで凝集する活性があり、31μg/mlのブタアシアロサイログロブリンで血球凝集活性は抑制された。
(実施例30)
<CBAのcDNAクローニング>
RNAlater中で−20℃保存したヒゲミル(Codium barbatum)藻体よりPlant RNA Isolation Reagentを用いて全RNAを抽出後、NucleoTrap mRNAによりmRNAを精製し、さらにGeneRacer Kitにより完全長cDNAを調製した。また、実施例29において精製したCBAを用いて、N末端アミノ酸配列を決定した。そして、このCBAのN末端アミノ酸配列からプライマーCBA_d_F1を設計し、上記ヒゲミル由来完全長cDNA溶液を鋳型にRACE法に供した。まず、3’RACEとして、CBA_d_F1及びGeneRacer_3’_Primerのプライマーペア、並びにBlendTaq DNAポリメラーゼを用いるPCRを行った。
なお、PCR反応溶液(10μl)の組成は下記の通りである。
1xBlend Taqバッファー;dNTPmix2nmol、GeneRacer_3’_Primer 6pmol、CBA_d_F1 50pmol、10倍希釈完全長cDNA溶液 1μl、Blend Taq DNAポリメラーゼ 0.25U。また、PCRの反応条件は、熱変性94℃5分後、熱変性94℃30秒、アニーリングは50、52、54、56、58、60、62、または64℃30秒及び伸長反応72℃90秒のサイクルを35回行い、最後に72℃5分で反応終了した。反応が終了したPCR反応溶液を回収し、アニーリングに用いた8つの温度すべてのPCR産物をプールした。
プールしたPCR産物を滅菌水で100倍希釈して鋳型とし、プライマー対としてCFAをLys−Cで部分消化したペプチド配列から設計したCBA_d_F2lプライマー(濃度50pmol)およびGeneRacer_3’_Nested_Primer(濃度2pmol)を用いてnested PCRを行った。なお、PCR反応はアニーリング温度を54℃とした以外は上記と同様に行った。
次いで、得られた増幅産物につき塩基配列の決定に供し、5’RACEのためのプライマーCBA_R1を設計した。そして、5’RACEとして、CBA_R1及びGeneRacer_5’_Primerのプライマーペアを用いて、KOD Plus Neo DNAポリメラーゼを用いるPCRに供した。PCR反応溶液組成は同DNAポリメラーゼの添付説明書に従って行った。PCRの反応条件は、熱変性94℃2分後、熱変性98℃10秒、アニーリングは50、52、54、56、58、60、62、または64℃30秒及び伸長反応68℃30秒のサイクルを35回行い、最後に68℃5分で反応終了した。反応が終了したPCR反応溶液を回収し、アニーリングに用いた8つの温度すべてのPCR産物をプールした。
プールしたPCR産物を滅菌水で100倍希釈して鋳型とし、プライマー対としてCBA_R2 プライマー及びGeneRacer_5’_Nested Primerを用いて nested PCRを行った。なお、PCR反応は上記と同様に行った。得られた増幅産物につき塩基配列の決定に供し、3’RACEにより得られた配列を合わせて、CBAのcDNA全長配列を明らかにした。得られた塩基配列を配列番号:39に示す。また、得られた塩基配列に基づくアミノ酸配列を配列番号:38に示す。さらに、実施例30において用いたプライマーの塩基配列は表40に示す。
(実施例31)
<BCL11dのcDNAクローニング>
実施例27で調製したネザシハネモ由来の完全長cDNAを鋳型に、BML11c_5’End_F及びGeneRacer_3’_Primerのプライマーペアに、KOD Plus Neo DNAポリメラーゼを用いるPCRに供した。なお、PCR反応溶液組成及び反応条件は同DNAポリメラーゼの添付説明書に従って行った。得られた増幅産物につき塩基配列の決定に供したところ、BML11cと配列が一致する配列と、BCL11cと配列が異なるBCL11c様cDNAが得られた。そのため、前者をBCL11c、後者をBCL11dと命名した。BCL11dの5’末端配列を確認するために、BCL11dの3’末端配列を参考に設計したプライマーBCL11c_3’End_R及びGeneRacer_5’_Primerのプライマーペアに、KOD Plus Neo DNAポリメラーゼを用いるPCRに供した。なお、PCR反応溶液組成及び反応条件は同DNAポリメラーゼの添付説明書に従って行った。得られた増幅産物につき塩基配列の決定に供し、BCL11d cDNA全長配列を明らかにした。得られた塩基配列を配列番号:41に示す。また、得られた塩基配列に基づくアミノ酸配列を配列番号:40に示す。さらに、実施例31において用いたプライマーの塩基配列は表40に示す。
(実施例32)
<CFA(CFA1及びCFA2)のcDNAクローニング>
RNAlater中で−20℃保存したミル(Codium fragile)藻体よりPlant RNA Isolation Reagentを用いて全RNAを抽出後、NucleoTrap mRNAによりmRNAを精製し、さらにGeneRacer Kitにより完全長cDNAを調製した。
CFAのアミノ酸部分配列から、CFA_5’RACE_R1を設計し、上記ミル由来完全長cDNA溶液を鋳型にRACE法に供した。まず、5’RACEとして、CFA_5’RACE_R1及びGeneRacer_5’_Primerのプライマーペア並びにBlendTaq DNAポリメラーゼを用いるPCRを行った。なお、PCR反応溶液(10μl)の組成は下記の通りである。
1xBlend Taqバッファー;dNTP mix 2nmol、GeneRacer_5’_Primer 6pmol、CFA_5’RACE_R1 50pmol、10倍希釈完全長cDNA溶液 1μl、Blend Taq DNAポリメラーゼ 0.25U。また、PCRの反応条件は、熱変性94℃3分後、熱変性94℃30秒、アニーリング50℃30秒及び伸長反応72℃60秒のサイクルを30回行い、最後に72℃5分で反応終了した。
次に、アミノ酸部分配列から設計したCFA_5’RACE_R2と、GeneRacer_5’_Nested Primerとのプライマーペアを用いて先に増幅されたPCR産物を鋳型にしてPCRを行った。なお、PCR反応溶液(50μl)の組成は下記の通りである。
1xBlend Taqバッファー;dNTP mix 2nmol、GeneRacer_5’_Primer 2pmol、CFA_5’RACE_R1 50pmol、10倍希釈完全長cDNA溶液 1μl、Blend Taq DNAポリメラーゼ 0.25U。また、PCRの反応条件は、アニーリング温度を60℃、伸長反応を1分とし、前記同様に行い、得られた増幅産物につき塩基配列決定に供したところ、異なる配列を有する2つの増幅配列が得られたのでCFA1及びCFA2と名付けた。次に、3’RACEとして、CFA1_3’RACE_F又はCFA2_3’RACE_F、及びGeneRacer_3’_Primerのプライマーペアを用いて、上記と同様にしてPCRを行い、得られた増幅産物につき塩基配列決定に供した。そして、5’RACEにより得られた配列を合わせて、CFA1及びCFA2のcDNA全長配列を明らかにした。得られた塩基配列を、CFA1については配列番号:43に示し、CFA2については配列番号:45に示す。また、得られた塩基配列に基づくアミノ酸配列を、CFA1については配列番号:42に示し、CFA2については配列番号:44に示す。さらに、実施例32において用いたプライマーの塩基配列は表40に示す。
(実施例33)
<CLAのcDNAクローニング>
RNAlater中で−20℃保存したヒラミル(Codium latum)藻体よりPlant RNA Isolation Reagentを用いて全RNAを抽出後、NucleoTrap mRNAによりmRNAを精製し、さらにGeneRacer Kitにより完全長cDNAを調製した。
CLAの既知N末端アミノ酸配列から、CLA_d_F1を設計し、上記ヒラミル由来完全長cDNA溶液を鋳型にRACE法に供した。まず、3’RACEとして、CLA_d_F1及びGeneRacer_3’_Primerのプライマーペア並びにBlendTaq DNAポリメラーゼを用いるPCRを行った。なお、PCR反応溶液(10μl)の組成は下記の通りである。
1xBlend Taqバッファー;dNTP mix 2nmol、GeneRacer_3’_Primer 6pmol、CLA_d_F1 50pmol、10倍希釈完全長cDNA溶液 1μl、Blend Taq DNAポリメラーゼ 0.25U。また、PCRの反応条件は、熱変性94℃5分後、熱変性94℃30秒、アニーリングは50、52、54、56、58、60、62、または64℃30秒及び伸長反応72℃60秒のサイクルを35回行い、最後に72℃5分で反応終了した。反応が終了したPCR反応溶液を回収し、アニーリングに用いた8つの温度すべてのPCR産物をプールした。
次に、アミノ酸部分配列から設計したCLA_d_F2と、GeneRacer_3’_Nested Primerとのプライマーペアを用いて先に増幅シ、プールしたPCR産物を鋳型にPCRを行った。CLA_d_F2の濃度を50pmol、GeneRacer_3’_Nested Primerの濃度を2pmol及びアニーリング温度を58℃とした以外のPCR条件は上記と同じである。 次いで、得られた増幅産物につき塩基配列決定に供した。そして、5’RACEとして、3’RACEの配列情報から設計したCLA_3’End_R及びGeneRacer_5’_Primerのプライマーペアを用いて、KOD Plus Neo DNAポリメラーゼを用いるPCRに供した。PCR反応溶液組成は同DNAポリメラーゼの添付説明書に従って行った。PCRの反応条件は、熱変性94℃2分後、熱変性98℃10秒、アニーリングは60℃30秒及び伸長反応68℃30秒のサイクルを35回行い、最後に68℃5分で反応終了した。得られた増幅産物につき塩基配列の決定に供し、3’RACEにより得られた配列を合わせて、CLAのcDNA全長配列を明らかにした。得られた塩基配列を配列番号:47に示す。また、得られた塩基配列に基づくアミノ酸配列を配列番号:46に示す。さらに、実施例33において用いたプライマーの塩基配列は表40に示す。
(実施例34)
<MPA1及びMPA2のcDNAクローニング>
RNAlater中で−20℃保存したトサカノリ(Meristotheca papulosa)藻体よりPlant RNA Isolation Reagentを用いて全RNAを抽出後、NucleoTrap mRNAによりmRNAを精製し、さらにGeneRacer Kitにより完全長cDNAを調製した。
実施例26に記載のKAA1の塩基配列を参考にプライマーKAA_common_F1を設計し、前記トサカノリ由来完全長cDNA溶液を鋳型にRACE法に供した。まず、3’RACEとして、KAA_common_F1及びGeneRacer_3’_Primerのプライマーペア並びにBlendTaq DNAポリメラーゼを用いるPCRを行った。
PCR反応溶液及び反応条件:10×PCR bufferを8.0μl、dNTPmix(2.5mMずつ)を8μl、GeneRacer(TM) 3’ Primer(10μM)を4.8μl、KAA_common_F1(100μM)を4μl、10倍希釈トサカノリ由来cDNA溶液を1.6μl、Blend Taq(登録商標)(2.5U/μl)を0.8μl及び滅菌水を加えて反応液を80μlとし十分に混合した後、10μlずつ分注してPCRに供した。PCR反応はT Gradient 96 Thermocycler(Biometra社製)を用いて、94℃で5分間の熱変性の後、熱変性を94℃で30秒間、アニーリングは50、52、54、56、58、60、62、または64℃30秒間及び伸長反応を72℃で1分間のサイクルを30回行った。最後に72℃で5分間保持し、反応を終了した。
続いて、アニーリング温度50〜58℃で行ったPCR産物をプールし、滅菌水で100倍希釈して鋳型とし、プライマー対としてKAA_3’RACE_d_F1(100μM)またはKAA_3’RACE_d_F2(100μM)4μl及びGeneRacer_3’ _Nested_Primer(10μM)を1.6μlを用いてnested PCRを行った。なお、PCR反応は上記と同様に行った。
次いで、得られた増幅産物につき塩基配列の決定に供したところ、KAA_3’RACE_d_F1及びGeneRacer_3’_Nested_Primer、並びにKAA_3’RACE_d_F1及びGeneRacer_3’_Nested_Primerをプライマーペアに用いたものともにKAA1と配列相同性を示すDNA断片が得られた。一方、これらは配列類似するものの明らかに異なる配列を有していたことから、前者をMPA1、後者をMPA2と命名した。MPA1及びMPA2の5’末端配列を確認するために、それぞれの塩基配列を参考にプライマーMPA1_R1及びMPA2_R1を設計し、5’RACEに供した。すなわち、MPA1_R1及びGeneRacer_5’_Primerのプライマーペア、又はMPA2_R1及びGeneRacer_5’_PrimerのプライマーペアにBlend Taq DNAポリメラーゼを用いるPCRに供した。なお、PCR反応溶液組成及び反応条件は同DNAポリメラーゼの添付説明書に従って行った。得られた増幅産物につき塩基配列の決定に供し、MPA1及びMPA2の5’末端塩基配列を決定した。そして、3’RACEにより得られた配列を合わせて、MPA1およびMPA2の全長塩基配列を明らかにした。得られた塩基配列を、MPA1については配列番号:49に示し、MPA2については配列番号:51に示す。また、得られた塩基配列に基づくアミノ酸配列を、MPA1については配列番号:48に示し、MPA2については配列番号:50に示す。さらに、実施例34において用いたプライマーの塩基配列は表40に示す。
(実施例35)
<AC−avraninの精製>
ベトナムのニャチャンで採集した海藻アブラインビレア カピチュリフォルミス(Avrainvillea captituliformis)(和名不詳)を検体として用いた。試料は採集後−30℃下で保存し,4℃下で解凍して供試した。解凍試料(300g)を測り取り、ハサミで細断し,液体窒素下ブレンダーを用いて粉末とした。これに600mlの20mM Tris−HCl緩衝液(TB,pH7.5)を加え、4℃下で一晩撹拌後、遠心分離(8,500rpm、30分、4℃)し、上清を得て抽出液とした。次いで、抽出液に硫安粉末を75%飽和濃度となるように撹拌しながら加え、30分撹拌後,一晩静置した。これを遠心分離(8,500rpm、30分、4℃)して得られた沈殿を少量のTBに溶かし、同緩衝液に対して十分透析した。そして、内液を回収して75%飽和硫安塩析画分とした。得られた硫安塩析画分をスーパーデックス75カラム(10×300mm、GE Healthcare社製)を用いるゲルろ過に供した。すなわち、硫安塩析画分1mlずつを0.3M NaClを含む20mM リン酸塩緩衝液(PBS、pH7.0)で平衡化したスーパーデックス75カラムに供し、同緩衝液で溶出した。溶出液は1mlずつ分取し、280nmにおける吸光度及びトリプシン処理ウサギ赤血球に対する凝集活性を測定した。本ゲルろ過での精製を計18回行った。そして、各活性画分を回収し、合一した。また、本精製画分は、還元下SDS−PAGEにて、分子量18000の単一バンドを示した。
(実施例36)
<algCSAの精製>
採集後、冷凍保存(−30℃)していた緑藻クロミル(Codium subtubulosum(コディウム スブトゥブロスム))を試料とした。凍結試料を抽出前日に4℃下に一晩置くことにより解凍した。解凍試料500gをハサミで細断後,液体窒素下ブレンダーを用いて粉末とした。これに1000mlの20mM Tris−HCl緩衝液(TB,pH7.5)を加え,4℃下で一晩撹拌後,遠心分離(8,500rpm、30分、4℃)し,上清を得て抽出液(945ml,746mg タンパク質)とした。次いで、抽出液に固形硫安を75%飽和濃度となるよう撹拌しながら加え、4℃下でさらに30分撹拌した後、一晩静置した。これを遠心分離(8,500rpm、30分、4°C)して得られた沈殿を少量のTBに溶かし、TBに対して十分透析した。次いで、内液を回収し、75%飽和硫安塩析画分(117ml、242mg)とし、次の実験に供するまで−20°Cで凍結保存した。そして、硫安塩析画分を20mM TB(pH7.5)で平衡化したウシ顎下腺ムチン固定化カラム(1x10cm)に添加した。カラムを同緩衝液で洗浄した後、同緩衝液中1M NaCl及び0.2M N−アセチルガラクトサミンで順次溶出した。流速は0.2ml/minとし、溶出液を2mlずつ分取し、各フラクションの280nmの吸光度及びトリプシン処理ウサギ赤血球に対する凝集活性を測定した。そして、凝集活性を示した0.2M GalNAc溶出画分(4.5ml、1.85mg)を最終精製標品とした。また、精製タンパク質の分子量は13000Daであった。
以上説明したように、本発明によれば、静止期であっても、対数増殖期であっても、さらには食品中であっても、ブドウ球菌属内の菌種を判別することが可能となる。さらに、本発明において、HAA、HPA、LEL、STL、Tachylectin−2、ULL又はBCL11を用いることにより、ブドウ球菌属内の菌種の判別のみならず、ブドウ球菌とブドウ球菌属以外の細菌とを判別することができる。したがって、本発明は、食品の衛生検査や感染症患者の検査等として有用である。
配列番号18〜33、74〜89
<223> 人工的に合成されたプライマーの配列
配列番号22、23、24、27、31、74、75、79、80、83、84及び87
<223> nはイノシンを示す
配列番号73
<223> Xaaはピログルタミン酸を示す

Claims (18)

  1. algMPL、Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、MPA2及びalgCSAからなる群から選択される少なくとも1のレクチンとの結合性を指標として、ブドウ球菌属内の菌種を判別する方法。
  2. algMPL、Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、MPA2及びalgCSAからなる群から選択される少なくとも1のレクチンを含有する、ブドウ球菌属内の菌種を判別するための剤。
  3. algMPL、Tachylectin−2、LEL、KAA1、BCL11、CBA、HAA、HPA、STL、proBCA1、proBCA2、ULL、DSA、PWM、UDA、WFL、hypninA3、Tachylectin−3、OAA、PNA、TL、ACG、AC−avranin、MOA、API 144、CV−N、PMA、GSL−II、Garlic lectin、PAA、UEA−II、RSL、CPA、CHA−1、LAA、SHA、LPA、DBA、TPL−1、BML11b、BML11c、PVL、LBA、UPL−1、BPL、CFA1、CFA2、BanLec、BCL11d、FVE、CLA、Pro−CFA I、Pro−CFA II、MPA1、MPA2及びalgCSAからなる群から選択される少なくとも1のレクチンを固相化した基材と、
    下記(a)〜(d)からなる群から選択される少なくとも1の試薬とからなる、ブドウ球菌属内の菌種を判別するためのキット
    (a)検体を検出するための試薬
    (b)ブロッキングするための試薬
    (c)検体を固定するための試薬
    (d)検体を希釈するための試薬。
  4. 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
    (a)配列番号:3に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
    (b)配列番号:3に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
    (c)配列番号:34に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
  5. 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
    (a)配列番号:4に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
    (b)配列番号:4に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
    (c)配列番号:35に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
  6. 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
    (a)配列番号:13に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
    (b)配列番号:13に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
    (c)配列番号:36に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
  7. 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
    (a)配列番号:14に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
    (b)配列番号:14に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
    (c)配列番号:37に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
  8. 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
    (a)配列番号:38に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
    (b)配列番号:38に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
    (c)配列番号:39に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
  9. 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
    (a)配列番号:40に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
    (b)配列番号:40に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
    (c)配列番号:41に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
  10. 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
    (a)配列番号:42に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
    (b)配列番号:42に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
    (c)配列番号:43に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
  11. 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
    (a)配列番号:44に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
    (b)配列番号:44に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
    (c)配列番号:45に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
  12. 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
    (a)配列番号:46に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
    (b)配列番号:46に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
    (c)配列番号:47に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
  13. 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
    (a)配列番号:48に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
    (b)配列番号:48に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
    (c)配列番号:49に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
  14. 下記(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも一のレクチン
    (a)配列番号:50に記載のアミノ酸配列からなるレクチン
    (b)配列番号:50に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるレクチン
    (c)配列番号:51に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNAがコードするレクチン。
  15. 緑藻(アブラインビレア カピチュリフォルミス)由来のレクチンであって、
    該緑藻を緩衝液にて抽出し、得られた可溶性画分を塩析し、得られた沈殿物を透析し、ゲル濾過により精製することによって得られる画分に存在し、
    還元下のSDS−PAGEにおいて示される分子量は15000〜20000Daであり、
    トリプシン処理ウサギ赤血球に対して凝集活性を示すレクチン。
  16. 緑藻(コディウム スブトゥブロスム)由来のレクチンであって、
    該緑藻を緩衝液にて抽出し、得られた可溶性画分を塩析し、得られた沈殿物を透析し、顎下腺ムチン固定化カラムに吸着させた後、N−アセチルガラクトサミンにて溶出される画分に存在し、
    分子量は10000〜15000Daであり、
    トリプシン処理ウサギ赤血球に対して凝集活性を示すレクチン。
  17. 請求項4〜16のうちのいずれか一項に記載のレクチンにさらに機能性タンパク質が融合されているレクチン。
  18. 請求項4〜17のうちのいずれか一項に記載のレクチンをコードするDNA。
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