日本築波大學生命環境系的三浦謙治教授和醫學醫療系的野口惠美子教授與福井大學醫學部的藤枝重治教授等人組成的研究團隊，成功實施了引起樺樹花粉症的過敏原Bet v 1的量產。另外還發現，經過純化的Bet v 1與樺樹花粉症患者的IgE抗體結合方式跟以前的過敏原相同。
研究團隊設計了可表達樺樹花粉過敏原Bet v 1的載體（用於引入基因的核酸分子），並利用築波系統（研究團隊2018年開發的可在植物中生產大量蛋白質的系統），透過農桿菌穿透法在本氏菸草中表達了Bet v 1。由此，在實施農桿菌穿透後的第5天，每克本氏菸草約表達了1.2mg的Bet v 1。這個表達量是傳統方法的6倍，從而成功實施了過敏原的量產（圖1A,B,C）。研究團隊從本氏煙霧葉中提取可溶性蛋白，利用硫酸銨進行分級並透過親和管柱層析術純化Bet v 1，發現可獲得基本單一的譜帶（圖1D）。透過實施LC-MS/MS（液相層析圖串聯質譜法）解析應答，純化品爲Bet v 1。研究團隊詳細調查純化的Bet v 1發現譜帶存在輕微的行程，表明這種譜帶行程是蛋白質的糖基化引起的。
圖1：利用築波系統獲得的產物的分析結果。（A）調查從本氏煙霧葉中獲得的可溶性蛋白應答，在箭頭所指的25kDa附近存在Bet v 1的譜帶，（B）利用抗Bet v 1抗體檢測到該譜帶來自Bet v 1。（C）根據A計算產量發現，在實施農桿菌穿透後的第5天，每克本氏煙霧葉約積累了1.2mg的Bet v 1。（D）從本氏煙霧葉中純化Bet v 1，獲得了基本單一的譜帶，實施LC-MS/MS解析應答其來自Bet v 1。
研究團隊利用包括樺樹花粉症患者在内的人類血清，調查了純化Bet v 1與IgE抗體的反應性，發現樺樹花粉症患者的IgE抗體可識別純化的Bet v 1。也就是說，利用該系統，成功製作了可用於樺樹花粉症免疫冶癒的更天然的重組Bet v 1, 可以獲得迄今爲止報告的最高水平的產量。
該研究成果有望爲植物生物技術領域的隊形變換和花粉症冶癒領域做出貢獻。
論文資訊
題目：High-yield production of the major birch pollen allergen Bet v 1 with allergen immunogenicity in Nicotiana benthamiana
期刊：《Frontiersin Plant Science》
DOI：10.3389/fpls.2020.00344
文：JST客觀日本編輯部
