ブルセラ属細菌感染の検出方法及び診断キット
【課題】
本発明は、ブルセラ属細菌の感染を迅速、簡便かつ正確に行うことを可能とする検出方法及びブルセラ属細菌感染症の診断キットを提供することをその目的とする。
【解決手段】
上記課題の解決のため、本発明は、ブルセラ属細菌のリゾピン結合タンパク質プリカーサーホモログ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｈｏｍｏｌｏｇ）タンパク質をもちいることを特徴とする、ブルセラ属細菌感染の検出方法及びブルセラ属細菌感染症の診断キットを提供する。
本発明は、ブルセラ属細菌の感染を迅速、簡便かつ正確に行うことを可能とする検出方法及びブルセラ属細菌感染症の診断キットを提供することをその目的とする。
【解決手段】
上記課題の解決のため、本発明は、ブルセラ属細菌のリゾピン結合タンパク質プリカーサーホモログ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｈｏｍｏｌｏｇ）タンパク質をもちいることを特徴とする、ブルセラ属細菌感染の検出方法及びブルセラ属細菌感染症の診断キットを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はブルセラ属細菌感染の検出方法及び検出用に用いられるキット（診断キット）に関し、より詳しくはブルセラ属細菌のリゾピン結合タンパク質プリカーサーホモログ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｈｏｍｏｌｏｇ；以下「ブルセラＲＢＰホモログ」ともいう）を主成分として用いることを特徴とするブルセラ属細菌の検出方法及び診断キットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブルセラ属細菌（Ｂｒｕｃｅｌｌａｃｅａｅ）はグラム陰性で細胞内寄生性の短桿菌であり、ヒトや家畜、ペット動物など広く哺乳類に感染することが知られている。病原性の種として、Ｂｕｌｌｕｃｅｌｌａ ａｂｏｒｔｕｓ，Ｂ．ｍｅｌｉｌｅｎｓｉｓ，Ｂ．ｓｕｉｓ，Ｂ．ｃａｎｉｓ，Ｂ．ｐｉｎｎｉｐｅｄｉａｌｉｓ，Ｂ．ｃｅｔｉが知られ、Ｂ．ａｂｏｒｔｕｓ感染に起因するウシの流産、Ｂ．ｓｕｉｓ感染に起因するブタの流産、Ｂ．ｃａｎｉｓ感染に起因するイヌの流産などの他、ヒトに感染して重症化すると、中枢神経の炎症や心内膜炎、骨髄炎、波状熱などを起こすことが知られている。このうちイヌブルセラ症はイヌブルセラ菌（Ｂ．ｃａｎｉｓ，ブルセラ・カニス）の感染により引き起こされるものであり、感染したイヌは精巣炎（雄）、早産や流産（雌）を引き起こしやすいことから、特にイヌ繁殖業者にとっては極めて大きな問題となっている。
【０００３】
イヌブルセラ症に罹患していない、繁殖に適したイヌを選別するために、従来試験管凝集反応を利用した血清学的診断法が用いられている。しかし従来法には判定に時間がかかる（一般に１８時間後）という問題があり、更に検査時における検体の不適切な処理により非特異的反応（偽陽性）が多く検出されるという問題が解決されないでいた。これらの問題により、ブルセラ症の簡便な診断法が確立したとは言い難い状況にあり、ペット業界をはじめとする関係機関から迅速、簡便、正確なブルセラ属細菌の検出方法の開発が求められていた。
【０００４】
近年、様々な病原性微生物の検出のために、それらの微生物が発現する遺伝子やタンパク質を検出するという分子生物学的手法が用いられるようになってきている。ブルセラ属を含む細菌の検出においても、様々なバクテリアの１６ｓ ｒＲＮＡプローブを含むチップ（特許文献１）、ｔＲＮＡシンセターゼ遺伝子の配列をプローブとした微生物の検出方法（特許文献２）、３１ｋＤａのブルセラ表層抗原をコードした遺伝子のＰＣＲによる検出（非特許文献１）、微生物特異的なＴｐ１７−ｌｉｋｅポリペプチドを抗体などで検出する方法（特許文献３）、抗ブルセラＯ−ポリサッカライド抗体を用いた検出（非特許文献２）などが開示されているが、いずれも実用的なレベル、特に臨床の現場で適用可能なレベルには達していないのが現状であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳＰＡ ２００７００１５１５１ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｃｈｉｐ ｗｉｔｈ ａｎ ａｒｒａｙ ｏｆ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｉｎｉｃａｌｌｙ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｎｄ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｔｈｅｒｅｏｎ．
【特許文献２】ＵＳＰＡ ２００７０１３４７００ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｒｒａｙ ｆｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｐｒｅｓｅｎｔ ｉｎ ａ ｓａｍｐｌｅ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｉｃ ｒｅｇｉｏｎｓ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔＲＮＡ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅｓ
【特許文献３】ＵＳＰＡ ２００５０２７７１８１ Ｃｏｍｐｉｓｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｐａｔｈｏｇｅｎ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｂａｉｌｙ Ｇ．Ｇ．ｅｔ ａｌ．１９９２．Ｊ．Ｔｒｏｐｉｃ．Ｍｅｄ．Ｈｙｇｉｅｎｅ ９５（４）：２７１−２７５．
【非特許文献２】Ｎｉｅｌｓｅｎ Ｋ．ｅｔ ａｌ．１９９６．Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．Ｍｅｔｈｏｄｓ １９５（１−２）：１６１−１６８．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の現状に鑑み、本発明は、ブルセラ属細菌を迅速、簡便、正確に検出する方法及び診断キットを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題の解決のため、本発明者は、ブルセラ属細菌、特にイヌブルセラ症菌を特異的に検出可能なマーカーの検討を進め、その中で、根粒菌（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ）で発見されたＡＢＣトランスポータータンパク質の一種であるＲＢＰ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ）のブルセラ属細菌におけるホモログ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒホモログ；以下「ブルセラＲＢＰホモログ」という）が、ブルセラの感染初期或いは回復期の被感染動物の血清に対して高い抗原性を持って存在すること、及びブルセラが感染した哺乳動物の血清中に抗ブルセラＲＢＰホモログ抗体が産生されることを見出した。本発明者が以前に見いだした、ブルセラ属細菌のスーパーオキシドディスムターゼ（以下「ブルセラＳＯＤ」ともいう）に比べ、ブルセラＲＢＰホモログが高い抗原性を有すること、これらのタンパク質を感染検査のターゲットとして用いることで、抗体力価が低くてもブルセラ属細菌を検出可能であることを確認して、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち本発明の第１の態様は、哺乳動物におけるブルセラ属細菌感染の検出方法であって、検出対象であるブルセラ属細菌のリゾピン結合タンパク質プリカーサーホモログ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｈｏｍｏｌｏｇ；以下「ブルセラＲＢＰホモログ」ともいう）タンパク質を用いることを特徴とする、ブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１０】
本発明の第２の態様は、補助成分としてブルセラスーパーオキシドディスムターゼを用いる、第１の態様に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１１】
本発明の第３の態様は、ブルセラＲＢＰホモログが配列番号１に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質、または配列番号１に記載のアミノ酸配列と８５％以上の相同性を有するタンパク質である、第１または第２の態様に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１２】
本発明の第４の態様は、哺乳動物の血中に含まれる抗ブルセラＲＢＰホモログ抗体を検出する、第１から第３の態様のうちいずれか１つに記載のブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１３】
本発明の第５の態様は、検出対象がブルセラ・カニス（Ｂｕｌｌｕｃｅｌｌａ ｃａｎｉｓ）である、第４の態様に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１４】
本発明の第６の態様は、哺乳動物がイヌである、第５の態様に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１５】
本発明の第７の態様は、ブルセラＲＢＰホモログ及び抗イヌＩｇＧ抗体を含む、ブルセラ属細菌感染症の診断キットを提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の提供する検出方法または診断キットを利用することにより、哺乳動物、特にイヌのブルセラ感染を迅速、簡便、正確に診断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ウェスタンブロッティングによる抗原の反応性の検討結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明を実施するための形態を示す。本発明の第１の態様は、哺乳動物におけるブルセラ属細菌感染の検出方法であって、検出対象であるブルセラ属細菌のブルセラＲＢＰホモログタンパク質を用いることを特徴とする、ブルセラ属細菌感染の検出方法である。ブルセラ属細菌は複数の種が知られるが、そのいずれもが哺乳動物に感染するため、本発明の提供する検出方法は広く哺乳動物のブルセラ感染の検出方法、またはブルセラ症感染の診断方法として利用可能である。
本発明におけるブルセラＲＢＰホモログとは、根粒菌で発見された膜タンパク質の一種リゾピン結合タンパク質プリカーサー（ＲＢＰ）のブルセラ属細菌におけるホモログであり、好適には配列番号１に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質、または配列番号１に記載のアミノ酸配列と８５％以上、より好ましくは９５％以上の相同性を有するタンパク質であり、遺伝子としては配列番号２に記載の塩基配列または配列番号２に記載の塩基配列と８５％以上の相同性を有する塩基配列である。前記の条件を満たす配列を有しているタンパク質であれば、ブルセラＲＢＰホモログタンパク質は必ずしもブルセラ属細菌に直に由来する必要は無く、他種の細胞、好適には大腸菌等が生産するリコンビナントタンパク質でも良い。
ブルセラ属細菌は哺乳動物に広く感染し様々な疾患を引き起こすこと、また、ブルセラＲＢＰホモログは特定の種のみに存在するのではなく、ブルセラ属細菌に広く存在すると考えられることから、本発明は特定の種にのみ限定されるものでは無いが、ヒトの他、ペット動物や家畜として感染例の報告のあるイヌ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、ブタなどに対するものが好ましく、この中でも特に下記実施例で示すとおりイヌブルセラ症原因菌であるＢ．ｃａｎｉｓ（ブルセラ・カニス）が好適である。
【００１９】
本発明の提供するブルセラ属細菌の検出方法において、その主な成分はブルセラＲＢＰホモログであるが、補助成分として、本発明者らが以前にブルセラ属細菌の感染マーカーとして発見したスーパーオキシドディスムターゼ（ＳＯＤ）を用いても良い。ＳＯＤは活性酸素種の過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を水と酸素に分解する酵素であるが、ブルセラ属細菌の感染においては抗原として機能する（感染した宿主細胞がブルセラＳＯＤに対して抗体を作る）ため、上記のブルセラＲＢＰホモログと同様、ブルセラＳＯＤを検出用の成分とすることも可能である。本発明者らによって、ＳＯＤは血清学的診断に有効なものの、感染初期あるいは回復期の血清に反応しない場合が認められることが判明したため（Ｔｓｏｇｔｂａａｔａｒ Ｇ．ｅｔ ａｌ．２００８．Ｊ．Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉ．７０：１３８７−１３８９）、主成分ではなくＲＢＰホモログと組み合わせた補助成分として用いるのが望ましい。本発明におけるブルセラＳＯＤは、好適には配列番号３に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質、または配列番号３に記載のアミノ酸配列と８５％以上、より好ましくは９５％以上の相同性を有するタンパク質であり、ブルセラ属細菌に直に由来するものでも他種の細胞が合成するリコンビナントタンパク質でも良い。
【００２０】
本発明の提供するブルセラ属細菌の検出方法は、ブルセラＲＢＰホモログを主成分として用いるが、これは臨床検査の際、感染が疑われる対象の哺乳動物、好ましくはイヌの血清を採取し、予め準備したブルセラＲＢＰホモログと前記血清とを反応させることで、血清中に含まれる抗ブルセラＲＢＰホモログ抗体（ＩｇＧ）とブルセラＲＢＰホモログタンパク質とを交差反応させ、最終的にこれを検出するというものである。反応した抗体は別の試薬で認識させて感染の有無を検出するという手法が好適である。
このため、本発明の実施の際には、前記交差反応でブルセラＲＢＰホモログタンパク質と結合した、対象哺乳動物由来の抗体を検出可能な試薬が含まれることが望ましく、その最も好適な例はラベルされた抗ＩｇＧ抗体（二次抗体）である。抗ＩｇＧ抗体については、検査対象となる哺乳動物由来の抗体に対する特異性があれば良く、抗ヒトＩｇＧ抗体、抗イヌＩｇＧ抗体、抗ヤギＩｇＧ抗体、抗ヒツジＩｇＧ抗体、抗ウシＩｇＧ抗体、抗ブタＩｇＧ抗体などの中から適宜選択可能である。一方で抗体産生細胞については全くその由来を問わず、ヤギ、ウサギ、ラット、マウス、ヒツジ由来のものの中から適宜選択可能で、また非哺乳動物由来の二次抗体、例えば鳥類や大腸菌由来の抗体も利用可能である。二次抗体はモノクローナルであっても、ポリクローナルであっても良い。二次抗体のラベルについても特段の限定は無いが、発光、発色または特定波長の吸光等に適用可能なものとしてＨＲＰ（Ｈｏｒｓｅ ｒａｄｄｉｓｈ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ）、ＡＣｈＥ（Ａｃｅｔｙｌｃｈｏｌｉｎｅ ｅｓｔｅｒａｓｅ）、アルカリホスファターゼまたはビオチン−ストレプトアビジン系が好適である。下記実施例に示すとおり、抗イヌＩｇＧ抗体を用いた検出で良好な結果が得られていることから、イヌブルセラ菌（Ｂ．ｃａｎｉｓ）由来のＲＢＰホモログタンパク質、及び抗イヌＩｇＧ抗体を含む検出方法は、獣医師が臨床で検査可能な好適な事例である。
【００２１】
本発明の検出方法を実施するためのブルセラ感染診断キットもまた、本発明に含まれるものである。キットの構成としては、主成分であるブルセラＲＢＰホモログタンパク質、必要に応じ補助成分としてブルセラＳＯＤタンパク質、これらのタンパク質を適当な方法により基盤上に結合させたいわゆるプロテインチップ（このチップ上で血清と反応させる）、検出用の二次抗体、検出操作用の各種バッファーを含み、獣医師が臨床現場で迅速にブルセラ感染の診断を行えるような内容であれば良いが、チップの素材等はプロテインチップ用に従来用いられている種々の素材から適宜選択すれば良く、検出用の基質としてはｐＮＰＰ、ＴＭＢ、ＮＡＤＰＨ、Ｌｕｍｉｎｏｌなどが好ましい。以下に本発明の実施例を示すが、本発明は実施例にのみ限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
（ブルセラＲＢＰホモログのリコンビナントタンパク質の作製）配列番号２に記載のブルセラＲＢＰホモログ遺伝子の塩基配列を用い、本発明の主成分としてのブルセラＲＢＰホモログタンパク質を作製した。イヌブルセラ菌（世界的に標準株として使用されているＱＥ−１３株）のゲノムＤＮＡを鋳型に、ＰＣＲ法にて増幅したブルセラＲＢＰホモログ遺伝子をｐＣｏｌｄ ＴＦベクター（タカラバイオ）にクローニングし、大腸菌ＤＨ５α細胞（タカラバイオ）に導入して、トリガー因子（Ｔｒｉｇｇｅｒ ｆａｃｔｏｒ；ＴＦ）及びＣ末端側に６個のヒスチジンからなるＨｉｓタグを有するリコンビナントタンパク質（以下、ＲＢＰ−ＴＦともいう）を作製した。
遺伝子導入したＤＨ５α細胞を用法に従い大量培養し、培養液中に溶出したＲＢＰ−ＴＦをＮｉ−ＮＴＡカラム（Ｑｉａｇｅｎ社製）を用いて精製した。精製は用法に従った。
【００２３】
（ウェスタンブロッティング及び検出）精製したＲＢＰ−ＴＦを１０％ＳＤＳ−ＰＡＧＥにより分離し、続いてＩｍｍｏｂｉｌｏｎ−Ｐメンブレン（ミリポア社製）に転写した。転写後のメンブレンを２００倍に希釈したブルセラ感染犬由来のイヌ血清と室温にて１時間、反応させた。
反応後のメンブレンを０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０を含むＴｒｉｓ ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｓａｌｉｎｅ（ＴＢＳ−Ｔ）で３回洗浄し、５０００倍希釈したＨＲＰ標識抗イヌＩｇＧ抗体（２次抗体、Ｃｈｅｎｉｃｏｎ社製）と室温にて３０分間反応させた。
２次抗体反応後のメンブレンをＴＢＳ−Ｔで３回洗浄し、ＥＣＬ発色試薬（ＧＥヘルスケア社製）で反応させ、抗体との反応性をＬＡＳ−４０００（ＧＥヘルスケア）を用いて検出した。
本発明の検査試薬の副成分として、ＳＯＤについても上記と同様の方法により検出をおこなった。ＳＯＤのリコンビナントタンパク質は配列番号４に記載の塩基配列に基づき作製した。
【００２４】
（結果）図１に、ウェスタンブロッティングによる抗原の反応性の検討結果を示す。図中レーンＭは分子量マーカーを、レーンＲＢＰはブルセラＲＢＰホモログのリコンビナントタンパク質を、レーンＳＯＤはブルセラＳＯＤのリコンビナントタンパク質をそれぞれ表し、抗体価１２８０倍（高い）、抗体価１６０倍（低い）、陰性対照（ブルセラ非感染犬）の３つのウェスタンブロッティングの結果を比較して示している。本明細書において抗体価とは、全菌体抗原を用いた試験管凝集反応による血清希釈倍率と定義され、この希釈倍率が高い程、血清中に含まれる抗ブルセラ抗体の量が多いと考えられる数値である。
抗体価が高い１２８０倍（左）では、ＲＢＰ（下向き矢印）、ＳＯＤ（上向き矢印）の両方の抗原がブルセラ感染犬由来の血清と反応していることが示された。一方抗体価が低い１６０倍では、ＲＢＰのみに反応が見られ、ＳＯＤでは反応が認められなかった。このことから、ＲＢＰの方がＳＯＤより血清との反応性が高く、イヌブルセラ症感染の診断としては低い抗体価でも測定可能であり、測定感度が高いこと、また本発明者が以前に発見したＳＯＤでは検出されないブルセラ属細菌の感染が本発明の方法により検出可能であること、一般的に抗体価が低いと考えられる感染初期でも検出が可能であることを示した。
【実施例２】
【００２５】
（有用性の検証）臨床での有用性を確認するため、以下に示すとおり合計２３頭のイヌ血清（ブルセラ感染犬１７頭、ブルセラ非感染犬６頭）を用いて本発明の検討を行った。試料の調整から検出までの方法については、実施例１に従った。
抗体価８０倍以下（陰性対照）：６検体
１６０倍：６検体
３２０倍：５検体
６４０倍：３検体
１２８０倍：３検体
【００２６】
（結果）下記表１に、上記検討の結果をまとめて示した。表中凝集法力価は抗体価を示し、反応性は＋または−で表している。ＲＢＰはブルセラＲＢＰホモログのリコンビナントタンパク質を、ＳＯＤはブルセラＳＯＤのリコンビナントタンパク質をそれぞれ表す。
陰性対照（８０以下）では、ＲＢＰ、ＳＯＤとも反応は見られなかった。一方１６０以上の抗体力価において、ＲＢＰは全ての検体で反応性が見られた。ＳＯＤでは、１６０で反応が見られず、また３２０でも５検体中３検体は反応が見られたものの２検体では反応しなかった。ＳＯＤの反応性は、力価６４０以上で有効であった。
【００２７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の提供するブルセラ属細菌感染の検出方法は、臨床診断分野、特に獣医臨床診断分野において、ブルセラ感染症の迅速、簡便、正確な診断や等の形で利用可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明はブルセラ属細菌感染の検出方法及び検出用に用いられるキット（診断キット）に関し、より詳しくはブルセラ属細菌のリゾピン結合タンパク質プリカーサーホモログ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｈｏｍｏｌｏｇ；以下「ブルセラＲＢＰホモログ」ともいう）を主成分として用いることを特徴とするブルセラ属細菌の検出方法及び診断キットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブルセラ属細菌（Ｂｒｕｃｅｌｌａｃｅａｅ）はグラム陰性で細胞内寄生性の短桿菌であり、ヒトや家畜、ペット動物など広く哺乳類に感染することが知られている。病原性の種として、Ｂｕｌｌｕｃｅｌｌａ ａｂｏｒｔｕｓ，Ｂ．ｍｅｌｉｌｅｎｓｉｓ，Ｂ．ｓｕｉｓ，Ｂ．ｃａｎｉｓ，Ｂ．ｐｉｎｎｉｐｅｄｉａｌｉｓ，Ｂ．ｃｅｔｉが知られ、Ｂ．ａｂｏｒｔｕｓ感染に起因するウシの流産、Ｂ．ｓｕｉｓ感染に起因するブタの流産、Ｂ．ｃａｎｉｓ感染に起因するイヌの流産などの他、ヒトに感染して重症化すると、中枢神経の炎症や心内膜炎、骨髄炎、波状熱などを起こすことが知られている。このうちイヌブルセラ症はイヌブルセラ菌（Ｂ．ｃａｎｉｓ，ブルセラ・カニス）の感染により引き起こされるものであり、感染したイヌは精巣炎（雄）、早産や流産（雌）を引き起こしやすいことから、特にイヌ繁殖業者にとっては極めて大きな問題となっている。
【０００３】
イヌブルセラ症に罹患していない、繁殖に適したイヌを選別するために、従来試験管凝集反応を利用した血清学的診断法が用いられている。しかし従来法には判定に時間がかかる（一般に１８時間後）という問題があり、更に検査時における検体の不適切な処理により非特異的反応（偽陽性）が多く検出されるという問題が解決されないでいた。これらの問題により、ブルセラ症の簡便な診断法が確立したとは言い難い状況にあり、ペット業界をはじめとする関係機関から迅速、簡便、正確なブルセラ属細菌の検出方法の開発が求められていた。
【０００４】
近年、様々な病原性微生物の検出のために、それらの微生物が発現する遺伝子やタンパク質を検出するという分子生物学的手法が用いられるようになってきている。ブルセラ属を含む細菌の検出においても、様々なバクテリアの１６ｓ ｒＲＮＡプローブを含むチップ（特許文献１）、ｔＲＮＡシンセターゼ遺伝子の配列をプローブとした微生物の検出方法（特許文献２）、３１ｋＤａのブルセラ表層抗原をコードした遺伝子のＰＣＲによる検出（非特許文献１）、微生物特異的なＴｐ１７−ｌｉｋｅポリペプチドを抗体などで検出する方法（特許文献３）、抗ブルセラＯ−ポリサッカライド抗体を用いた検出（非特許文献２）などが開示されているが、いずれも実用的なレベル、特に臨床の現場で適用可能なレベルには達していないのが現状であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳＰＡ ２００７００１５１５１ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｃｈｉｐ ｗｉｔｈ ａｎ ａｒｒａｙ ｏｆ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｉｎｉｃａｌｌｙ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｎｄ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｔｈｅｒｅｏｎ．
【特許文献２】ＵＳＰＡ ２００７０１３４７００ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｒｒａｙ ｆｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｐｒｅｓｅｎｔ ｉｎ ａ ｓａｍｐｌｅ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｉｃ ｒｅｇｉｏｎｓ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔＲＮＡ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅｓ
【特許文献３】ＵＳＰＡ ２００５０２７７１８１ Ｃｏｍｐｉｓｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｐａｔｈｏｇｅｎ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｂａｉｌｙ Ｇ．Ｇ．ｅｔ ａｌ．１９９２．Ｊ．Ｔｒｏｐｉｃ．Ｍｅｄ．Ｈｙｇｉｅｎｅ ９５（４）：２７１−２７５．
【非特許文献２】Ｎｉｅｌｓｅｎ Ｋ．ｅｔ ａｌ．１９９６．Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．Ｍｅｔｈｏｄｓ １９５（１−２）：１６１−１６８．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の現状に鑑み、本発明は、ブルセラ属細菌を迅速、簡便、正確に検出する方法及び診断キットを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題の解決のため、本発明者は、ブルセラ属細菌、特にイヌブルセラ症菌を特異的に検出可能なマーカーの検討を進め、その中で、根粒菌（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ）で発見されたＡＢＣトランスポータータンパク質の一種であるＲＢＰ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ）のブルセラ属細菌におけるホモログ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒホモログ；以下「ブルセラＲＢＰホモログ」という）が、ブルセラの感染初期或いは回復期の被感染動物の血清に対して高い抗原性を持って存在すること、及びブルセラが感染した哺乳動物の血清中に抗ブルセラＲＢＰホモログ抗体が産生されることを見出した。本発明者が以前に見いだした、ブルセラ属細菌のスーパーオキシドディスムターゼ（以下「ブルセラＳＯＤ」ともいう）に比べ、ブルセラＲＢＰホモログが高い抗原性を有すること、これらのタンパク質を感染検査のターゲットとして用いることで、抗体力価が低くてもブルセラ属細菌を検出可能であることを確認して、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち本発明の第１の態様は、哺乳動物におけるブルセラ属細菌感染の検出方法であって、検出対象であるブルセラ属細菌のリゾピン結合タンパク質プリカーサーホモログ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｈｏｍｏｌｏｇ；以下「ブルセラＲＢＰホモログ」ともいう）タンパク質を用いることを特徴とする、ブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１０】
本発明の第２の態様は、補助成分としてブルセラスーパーオキシドディスムターゼを用いる、第１の態様に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１１】
本発明の第３の態様は、ブルセラＲＢＰホモログが配列番号１に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質、または配列番号１に記載のアミノ酸配列と８５％以上の相同性を有するタンパク質である、第１または第２の態様に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１２】
本発明の第４の態様は、哺乳動物の血中に含まれる抗ブルセラＲＢＰホモログ抗体を検出する、第１から第３の態様のうちいずれか１つに記載のブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１３】
本発明の第５の態様は、検出対象がブルセラ・カニス（Ｂｕｌｌｕｃｅｌｌａ ｃａｎｉｓ）である、第４の態様に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１４】
本発明の第６の態様は、哺乳動物がイヌである、第５の態様に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法を提供する。
【００１５】
本発明の第７の態様は、ブルセラＲＢＰホモログ及び抗イヌＩｇＧ抗体を含む、ブルセラ属細菌感染症の診断キットを提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の提供する検出方法または診断キットを利用することにより、哺乳動物、特にイヌのブルセラ感染を迅速、簡便、正確に診断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ウェスタンブロッティングによる抗原の反応性の検討結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明を実施するための形態を示す。本発明の第１の態様は、哺乳動物におけるブルセラ属細菌感染の検出方法であって、検出対象であるブルセラ属細菌のブルセラＲＢＰホモログタンパク質を用いることを特徴とする、ブルセラ属細菌感染の検出方法である。ブルセラ属細菌は複数の種が知られるが、そのいずれもが哺乳動物に感染するため、本発明の提供する検出方法は広く哺乳動物のブルセラ感染の検出方法、またはブルセラ症感染の診断方法として利用可能である。
本発明におけるブルセラＲＢＰホモログとは、根粒菌で発見された膜タンパク質の一種リゾピン結合タンパク質プリカーサー（ＲＢＰ）のブルセラ属細菌におけるホモログであり、好適には配列番号１に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質、または配列番号１に記載のアミノ酸配列と８５％以上、より好ましくは９５％以上の相同性を有するタンパク質であり、遺伝子としては配列番号２に記載の塩基配列または配列番号２に記載の塩基配列と８５％以上の相同性を有する塩基配列である。前記の条件を満たす配列を有しているタンパク質であれば、ブルセラＲＢＰホモログタンパク質は必ずしもブルセラ属細菌に直に由来する必要は無く、他種の細胞、好適には大腸菌等が生産するリコンビナントタンパク質でも良い。
ブルセラ属細菌は哺乳動物に広く感染し様々な疾患を引き起こすこと、また、ブルセラＲＢＰホモログは特定の種のみに存在するのではなく、ブルセラ属細菌に広く存在すると考えられることから、本発明は特定の種にのみ限定されるものでは無いが、ヒトの他、ペット動物や家畜として感染例の報告のあるイヌ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、ブタなどに対するものが好ましく、この中でも特に下記実施例で示すとおりイヌブルセラ症原因菌であるＢ．ｃａｎｉｓ（ブルセラ・カニス）が好適である。
【００１９】
本発明の提供するブルセラ属細菌の検出方法において、その主な成分はブルセラＲＢＰホモログであるが、補助成分として、本発明者らが以前にブルセラ属細菌の感染マーカーとして発見したスーパーオキシドディスムターゼ（ＳＯＤ）を用いても良い。ＳＯＤは活性酸素種の過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を水と酸素に分解する酵素であるが、ブルセラ属細菌の感染においては抗原として機能する（感染した宿主細胞がブルセラＳＯＤに対して抗体を作る）ため、上記のブルセラＲＢＰホモログと同様、ブルセラＳＯＤを検出用の成分とすることも可能である。本発明者らによって、ＳＯＤは血清学的診断に有効なものの、感染初期あるいは回復期の血清に反応しない場合が認められることが判明したため（Ｔｓｏｇｔｂａａｔａｒ Ｇ．ｅｔ ａｌ．２００８．Ｊ．Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉ．７０：１３８７−１３８９）、主成分ではなくＲＢＰホモログと組み合わせた補助成分として用いるのが望ましい。本発明におけるブルセラＳＯＤは、好適には配列番号３に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質、または配列番号３に記載のアミノ酸配列と８５％以上、より好ましくは９５％以上の相同性を有するタンパク質であり、ブルセラ属細菌に直に由来するものでも他種の細胞が合成するリコンビナントタンパク質でも良い。
【００２０】
本発明の提供するブルセラ属細菌の検出方法は、ブルセラＲＢＰホモログを主成分として用いるが、これは臨床検査の際、感染が疑われる対象の哺乳動物、好ましくはイヌの血清を採取し、予め準備したブルセラＲＢＰホモログと前記血清とを反応させることで、血清中に含まれる抗ブルセラＲＢＰホモログ抗体（ＩｇＧ）とブルセラＲＢＰホモログタンパク質とを交差反応させ、最終的にこれを検出するというものである。反応した抗体は別の試薬で認識させて感染の有無を検出するという手法が好適である。
このため、本発明の実施の際には、前記交差反応でブルセラＲＢＰホモログタンパク質と結合した、対象哺乳動物由来の抗体を検出可能な試薬が含まれることが望ましく、その最も好適な例はラベルされた抗ＩｇＧ抗体（二次抗体）である。抗ＩｇＧ抗体については、検査対象となる哺乳動物由来の抗体に対する特異性があれば良く、抗ヒトＩｇＧ抗体、抗イヌＩｇＧ抗体、抗ヤギＩｇＧ抗体、抗ヒツジＩｇＧ抗体、抗ウシＩｇＧ抗体、抗ブタＩｇＧ抗体などの中から適宜選択可能である。一方で抗体産生細胞については全くその由来を問わず、ヤギ、ウサギ、ラット、マウス、ヒツジ由来のものの中から適宜選択可能で、また非哺乳動物由来の二次抗体、例えば鳥類や大腸菌由来の抗体も利用可能である。二次抗体はモノクローナルであっても、ポリクローナルであっても良い。二次抗体のラベルについても特段の限定は無いが、発光、発色または特定波長の吸光等に適用可能なものとしてＨＲＰ（Ｈｏｒｓｅ ｒａｄｄｉｓｈ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ）、ＡＣｈＥ（Ａｃｅｔｙｌｃｈｏｌｉｎｅ ｅｓｔｅｒａｓｅ）、アルカリホスファターゼまたはビオチン−ストレプトアビジン系が好適である。下記実施例に示すとおり、抗イヌＩｇＧ抗体を用いた検出で良好な結果が得られていることから、イヌブルセラ菌（Ｂ．ｃａｎｉｓ）由来のＲＢＰホモログタンパク質、及び抗イヌＩｇＧ抗体を含む検出方法は、獣医師が臨床で検査可能な好適な事例である。
【００２１】
本発明の検出方法を実施するためのブルセラ感染診断キットもまた、本発明に含まれるものである。キットの構成としては、主成分であるブルセラＲＢＰホモログタンパク質、必要に応じ補助成分としてブルセラＳＯＤタンパク質、これらのタンパク質を適当な方法により基盤上に結合させたいわゆるプロテインチップ（このチップ上で血清と反応させる）、検出用の二次抗体、検出操作用の各種バッファーを含み、獣医師が臨床現場で迅速にブルセラ感染の診断を行えるような内容であれば良いが、チップの素材等はプロテインチップ用に従来用いられている種々の素材から適宜選択すれば良く、検出用の基質としてはｐＮＰＰ、ＴＭＢ、ＮＡＤＰＨ、Ｌｕｍｉｎｏｌなどが好ましい。以下に本発明の実施例を示すが、本発明は実施例にのみ限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
（ブルセラＲＢＰホモログのリコンビナントタンパク質の作製）配列番号２に記載のブルセラＲＢＰホモログ遺伝子の塩基配列を用い、本発明の主成分としてのブルセラＲＢＰホモログタンパク質を作製した。イヌブルセラ菌（世界的に標準株として使用されているＱＥ−１３株）のゲノムＤＮＡを鋳型に、ＰＣＲ法にて増幅したブルセラＲＢＰホモログ遺伝子をｐＣｏｌｄ ＴＦベクター（タカラバイオ）にクローニングし、大腸菌ＤＨ５α細胞（タカラバイオ）に導入して、トリガー因子（Ｔｒｉｇｇｅｒ ｆａｃｔｏｒ；ＴＦ）及びＣ末端側に６個のヒスチジンからなるＨｉｓタグを有するリコンビナントタンパク質（以下、ＲＢＰ−ＴＦともいう）を作製した。
遺伝子導入したＤＨ５α細胞を用法に従い大量培養し、培養液中に溶出したＲＢＰ−ＴＦをＮｉ−ＮＴＡカラム（Ｑｉａｇｅｎ社製）を用いて精製した。精製は用法に従った。
【００２３】
（ウェスタンブロッティング及び検出）精製したＲＢＰ−ＴＦを１０％ＳＤＳ−ＰＡＧＥにより分離し、続いてＩｍｍｏｂｉｌｏｎ−Ｐメンブレン（ミリポア社製）に転写した。転写後のメンブレンを２００倍に希釈したブルセラ感染犬由来のイヌ血清と室温にて１時間、反応させた。
反応後のメンブレンを０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０を含むＴｒｉｓ ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｓａｌｉｎｅ（ＴＢＳ−Ｔ）で３回洗浄し、５０００倍希釈したＨＲＰ標識抗イヌＩｇＧ抗体（２次抗体、Ｃｈｅｎｉｃｏｎ社製）と室温にて３０分間反応させた。
２次抗体反応後のメンブレンをＴＢＳ−Ｔで３回洗浄し、ＥＣＬ発色試薬（ＧＥヘルスケア社製）で反応させ、抗体との反応性をＬＡＳ−４０００（ＧＥヘルスケア）を用いて検出した。
本発明の検査試薬の副成分として、ＳＯＤについても上記と同様の方法により検出をおこなった。ＳＯＤのリコンビナントタンパク質は配列番号４に記載の塩基配列に基づき作製した。
【００２４】
（結果）図１に、ウェスタンブロッティングによる抗原の反応性の検討結果を示す。図中レーンＭは分子量マーカーを、レーンＲＢＰはブルセラＲＢＰホモログのリコンビナントタンパク質を、レーンＳＯＤはブルセラＳＯＤのリコンビナントタンパク質をそれぞれ表し、抗体価１２８０倍（高い）、抗体価１６０倍（低い）、陰性対照（ブルセラ非感染犬）の３つのウェスタンブロッティングの結果を比較して示している。本明細書において抗体価とは、全菌体抗原を用いた試験管凝集反応による血清希釈倍率と定義され、この希釈倍率が高い程、血清中に含まれる抗ブルセラ抗体の量が多いと考えられる数値である。
抗体価が高い１２８０倍（左）では、ＲＢＰ（下向き矢印）、ＳＯＤ（上向き矢印）の両方の抗原がブルセラ感染犬由来の血清と反応していることが示された。一方抗体価が低い１６０倍では、ＲＢＰのみに反応が見られ、ＳＯＤでは反応が認められなかった。このことから、ＲＢＰの方がＳＯＤより血清との反応性が高く、イヌブルセラ症感染の診断としては低い抗体価でも測定可能であり、測定感度が高いこと、また本発明者が以前に発見したＳＯＤでは検出されないブルセラ属細菌の感染が本発明の方法により検出可能であること、一般的に抗体価が低いと考えられる感染初期でも検出が可能であることを示した。
【実施例２】
【００２５】
（有用性の検証）臨床での有用性を確認するため、以下に示すとおり合計２３頭のイヌ血清（ブルセラ感染犬１７頭、ブルセラ非感染犬６頭）を用いて本発明の検討を行った。試料の調整から検出までの方法については、実施例１に従った。
抗体価８０倍以下（陰性対照）：６検体
１６０倍：６検体
３２０倍：５検体
６４０倍：３検体
１２８０倍：３検体
【００２６】
（結果）下記表１に、上記検討の結果をまとめて示した。表中凝集法力価は抗体価を示し、反応性は＋または−で表している。ＲＢＰはブルセラＲＢＰホモログのリコンビナントタンパク質を、ＳＯＤはブルセラＳＯＤのリコンビナントタンパク質をそれぞれ表す。
陰性対照（８０以下）では、ＲＢＰ、ＳＯＤとも反応は見られなかった。一方１６０以上の抗体力価において、ＲＢＰは全ての検体で反応性が見られた。ＳＯＤでは、１６０で反応が見られず、また３２０でも５検体中３検体は反応が見られたものの２検体では反応しなかった。ＳＯＤの反応性は、力価６４０以上で有効であった。
【００２７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の提供するブルセラ属細菌感染の検出方法は、臨床診断分野、特に獣医臨床診断分野において、ブルセラ感染症の迅速、簡便、正確な診断や等の形で利用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
哺乳動物におけるブルセラ属細菌感染の検出方法であって、検出対象であるブルセラ属細菌のリゾピン結合タンパク質プリカーサーホモログ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｈｏｍｏｌｏｇ；以下「ブルセラＲＢＰホモログ」ともいう）タンパク質を用いることを特徴とする、ブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項２】
補助成分としてブルセラスーパーオキシドディスムターゼを用いる、請求項１に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項３】
ブルセラＲＢＰホモログが配列番号１に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質、または配列番号１に記載のアミノ酸配列と８５％以上の相同性を有するタンパク質である、請求項１または請求項２に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項４】
哺乳動物の血中に含まれる抗ブルセラＲＢＰホモログ抗体を検出する、請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項５】
検出対象がブルセラ・カニス（Ｂｕｌｌｕｃｅｌｌａ ｃａｎｉｓ）である、請求項４に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項６】
哺乳動物がイヌである、請求項５に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項７】
ブルセラＲＢＰホモログ及び抗イヌＩｇＧ抗体を含む、ブルセラ属細菌感染症の診断キット。
【請求項１】
哺乳動物におけるブルセラ属細菌感染の検出方法であって、検出対象であるブルセラ属細菌のリゾピン結合タンパク質プリカーサーホモログ（Ｒｈｉｚｏｐｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｈｏｍｏｌｏｇ；以下「ブルセラＲＢＰホモログ」ともいう）タンパク質を用いることを特徴とする、ブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項２】
補助成分としてブルセラスーパーオキシドディスムターゼを用いる、請求項１に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項３】
ブルセラＲＢＰホモログが配列番号１に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質、または配列番号１に記載のアミノ酸配列と８５％以上の相同性を有するタンパク質である、請求項１または請求項２に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項４】
哺乳動物の血中に含まれる抗ブルセラＲＢＰホモログ抗体を検出する、請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項５】
検出対象がブルセラ・カニス（Ｂｕｌｌｕｃｅｌｌａ ｃａｎｉｓ）である、請求項４に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項６】
哺乳動物がイヌである、請求項５に記載のブルセラ属細菌感染の検出方法。
【請求項７】
ブルセラＲＢＰホモログ及び抗イヌＩｇＧ抗体を含む、ブルセラ属細菌感染症の診断キット。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１６３７６８（Ｐ２０１１−１６３７６８Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３０９３（Ｐ２０１０−２３０９３）
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（３０４０２０１７７）国立大学法人山口大学 (579)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（３０４０２０１７７）国立大学法人山口大学 (579)
【Ｆターム（参考）】
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