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組換え保護抗原の安定化のための2つのアプローチ
Two approaches for the stabilization of recombinant protective antigen.
PMID: 32614657 DOI: 10.1080/21645515.2020.1772632.
抄録
炭疽菌は、グラム陽性の胞子形成細菌によって引き起こされる人獣共通感染症である。炭疽菌の大量接種には、安全で効果の高い長期保存可能なワクチン製剤が必要とされている。しかし、組換え保護抗原（rPA）を用いた新規サブユニットワクチンの開発は、ワクチン抗原の不安定性という問題に直面しています。ここでは、rPAを安定化させるために2つの異なるアプローチを同時に適用することの可能性を示した。まず、タバコモザイクウイルス（TMV）から得られる球状粒子（SP）を用いた。これまでに、SPが抗原提示のアジュバントやプラットフォームとして機能することを報告してきたが、今回の研究では、SPをアジュバントやプラットフォームとして利用することで、抗原提示の安定化を図ることができた。今回の研究では、SPがフルサイズrPAの抗原性を損なうことなく安定性を高めることが示された。第２の方向性は、タンパク質の部分的な分解を引き起こす脱アミド化を避けるために、アスパラギン残基の部位特異的変異誘発であった。この組換えタンパク質は、4℃および25℃での保存中に安定であった。得られた結果は、フルサイズの修飾rPA（タンパク質を安定化させる類似のアミノ酸置換を有する）とSPsを用いた組換えワクチンの開発を支えることができる。
Anthrax is a zoonotic disease caused by the gram-positive spore-forming bacteria . There is a need for safe, highly effective, long-term storage vaccine formulations for mass vaccination. However, the development of new subunit vaccines based on recombinant protective antigen (rPA) faces the problem of vaccine antigen instability. Here, the potential of simultaneous application of two different approaches to stabilize rPA was demonstrated. Firstly, we employed spherical particles (SPs) obtained from the tobacco mosaic virus (TMV). Previously, we had reported that SPs can serve as an adjuvant and platform for antigen presentation. In the current work, SPs were shown to increase the stability of the full-size rPA without loss of its antigenic properties. The second direction was site-specific mutagenesis of asparagine residues to avoid deamidation that causes partial protein degradation. The modified recombinant protein comprising the PA immunogenic domains 3 and 4 (rPA3 + 4) was stable during storage at 4 and 25°C. rPA3 + 4 interacts with antibodies to rPA83 both individually and as a part of a complex with SPs. The results obtained can underpin the development of a recombinant vaccine with a full-size modified rPA (with similar amino acid substitutions that stabilize the protein) and SPs.