JP2002525041A - 連鎖球菌性Cβタンパク質組成物 - Google Patents

連鎖球菌性Cβタンパク質組成物

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JP2002525041A JP2000570287A JP2000570287A JP2002525041A JP 2002525041 A JP2002525041 A JP 2002525041A JP 2000570287 A JP2000570287 A JP 2000570287A JP 2000570287 A JP2000570287 A JP 2000570287A JP 2002525041 A JP2002525041 A JP 2002525041A
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カレン オー. ロング−ロウ,
ミラン エス. ブレイク,
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ノース アメリカン ワクチン, インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、オプソニン貪食性機構に関与せずに、補体単独を用いて殺菌性であるグラム陽性細菌に対する抗体を惹起するタンパク質フラグメントまたはペプチド(図1に示されるアミノ酸配列の828〜1027位間の少なくとも8アミノ酸のペプチド配列を含む免疫原性IgG結合ドメインを含む)ならびにそれを含むワクチンおよび結合体に関する。本発明はまた、このタンパク質フラグメントまたはペプチドをコードするポリヌクレオチド分子、このようなポリヌクレオチド分子を含むベクターおよびこのベクターで形質転換された宿主細胞に関する。本発明は、実質的に純粋なCβタンパク質またはそのフラグメントおよび/もしくは変異体を得るためのプロセスに関する。本発明はまた、動物において免疫応答を誘導する方法に関し、この方法は、薬学的に受容可能なキャリア中の治療的に有効な量の本発明のワクチンを動物に投与する工程を包含する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の背景) (発明の分野) 本発明は、補体単独を有する、グラム陽性細菌(すなわち、その活性はオプソ
ニン貪食性機構に依存しない)に対して殺菌性である抗体を惹起するタンパク質
フラグメントまたはペプチドに関する。本発明はまた、B群連鎖球菌β抗原のフ
ラグメントならびにヒトIgAに結合する能力が低減したかまたは排除されたそ
の変異体に関する。これらのフラグメントは、B群連鎖球菌に対する結合体ワク
チンを処方するために有用な免疫学的特性を保持する。本発明はまた、B群連鎖
球菌Cβタンパク質ならびにその変異体および/またはフラグメントの単離およ
び精製に関する。
【0002】 (関連する技術) 連鎖球菌は、それらの細胞壁多糖の抗原性および構造に基づいていくつかの群
に整列されている、大きくかつ多様なグラム陽性細菌のセットである(Lanc
efield,R.C.,J.Exp.Med.57:571−595(193
3);Lancefield,R.C.,Proc.Soc.Exp.Biol
.and Med.38:473−478(1938))。これらの群の2つは
、重篤なヒト感染と関連づけられている。A群連鎖球菌に分類されているものは
、最も一般的な細菌であり、そして「ストレプ喉(strep throat)
」を引き起こす生物である。A群連鎖球菌の生物はまた、リウマチ熱、連鎖球菌
インペチゴ、および敗血症のより重篤な感染と関連づけられている。
【0003】 B群連鎖球菌は、1970年代初期までは標準的な医学テキスト中ではヒト病
原体としては知られていなかった。その時点以降、研究により、B群連鎖球菌が
、重要な周産期の病原であることが、米国ならびに発展途上国の両方において示
されている(Smith,A.L.およびHaas,J.Infections
of the Central Nervous System,Raven
Press,Ltd.,New York、313−333頁(1991))
。誕生から最初の2ヶ月の間の全身性B群連鎖球菌感染は、1000人の新生児
あたり3人の新生児に罹患し(Dillon,H.C.,Jr.ら、J.Ped
iat.110:31−36(1987))、毎年米国において11,000症
例を生じる。これらの感染は、先天性肺炎、敗血症、および髄膜炎の症状を引き
起こす。実質的な数のこれらの幼児が死亡するか、または永久的な神経学的後遺
症を有する。さらに、これらのB群連鎖球菌感染は、高い妊娠関連罹患率に関連
づけられ得、これは、毎年ほぼ50,000人の女性に生じる。その他、B群連
鎖球菌感染の危険性を有する者は、先天的に、化学療法的に、またはその他の手
段のいずれかにより、免疫応答を変更されている者を含む。
【0004】 B群連鎖球菌は、さらに、細菌の莢膜多糖に基づいて少なくとも9の異なる型
(例えば、Ia、Ib、II、III、IV、V、VI、VII、およびVII
I)に分類され得る。最も病原的に重要なこれらの異なる型は、Ia、Ib、I
I、III、およびV型莢膜多糖を有する連鎖球菌である。これらの4つの型の
B群連鎖球菌は、全ての報告された症例の90%を超える症例を表す。これらの
種々の多糖の型の各々の構造は、解明されており、そして特徴づけられている(
Jennings,H.J.ら、Biochemistry 22:1258−
1263(1983);Jennings,H.J.ら、Can.J.Bioc
hem.58:112−120(1980);Jennings,H.Jら、P
roc.Nat.Acad.Sci.USA.77:2931−2935(19
80);Jennings,H.Jら、J.Biol.Chem.258:17
93−1798(1983);Wessels,M.R.ら、J.Biol.C
hem.262:8262−8267(1987))。多くの他のヒト細菌病原
体において見出されているように、G群連鎖球菌の莢膜多糖が、ワクチンとして
使用された場合、これらの細菌による感染に対して非常に効果的な、効力のある
防御を提供することが確認されている。これは、最初にLancefield(
Lancefield,R.C.ら、J.Exp.Med.142:162−1
70(1975))により、そしてより最近では、Kasperおよびその共同
研究者の多数の研究(Baker,C.J.ら、N.Engl.J.Med.3
19:1180−1185(1988);Baltimore,R.S.ら、J
.Infect.Dis.140:81−86(1979);Kasper,D
.L.ら、J.Exp.Med.149:327−339(1979);Mad
off,L.C.ら、J.Clin.Invest.94:286−292(1
994);Marques,M.B.ら、Infect.Immun.62:1
593−1599(1994);Wessels,M.R.ら、J.Clin.
Invest.86:1428−1433(1990);Wessels,M.
R.ら、Infect.Immun.61:4760−4766(1993);
Wyle,S.A.ら、J.Infect.Dis.126:514−522(
1972))において記録された。しかし、多くの他の莢膜多糖ワクチン(An
derson,P.ら、J.Clin.Invest.51:39−44(19
72);Gold,R.ら,J.Clin.Invest.56:1536−1
547(1975);Gold,R.ら、J.Infect.Dis.136S
;S31−S35(1977);Gold,R.M.ら、J.Infect.D
is.138:731−735(1978);Makela,P.R.H.ら、
J.Infect.Dis.136:S43−50(1977);Peltol
a,A.ら、Pediatrics 60:730−737(1977);Pe
ltola,H.ら、N.Engl.J.Med.297:686−691(1
977))とほぼ同様に、純粋なIa、Ib、II、およびIII型莢膜炭水化
物から処方されたワクチンは、比較的弱い免疫原であり、そして18ヶ月齢未満
の子供においてほとんど効力を有さない(Baker,C.J.およびKasp
er,D.L.、Rev.Inf.Dis.7:458−467(1985);
Baker,C.J.ら、N.Engl.J.Med.319:1180−11
85(1988);Baker,C.J.ら、New Engl.J.Med.
322:1857−1860(1990))。これらの純粋な多糖は、T細胞依
存性抗原として分類される。なぜなら、それらは、Tリンパ球を欠失する動物に
おいて類似の免疫学的応答を誘導するからである(Howard,J.G.ら、
Cell.Immunol.2:614−626(1971))。これらの多糖
は、二次ブースター応答を誘発しないと考えられる。なぜなら、それらは、T細
胞と相互作用しないからであり、それゆえ、種々のサイトカインを分泌すること
による引き続く「ヘルパー応答」を誘発しないからである。この理由により、ワ
クチンとしての多糖のそれぞれの連続する投与は、一定量の抗体を放出させる一
方、T細胞依存性抗原は、それが投与されるたびに、ますます増加する濃度の抗
体を誘発する。
【0005】 GoebelおよびAveryは、1931年に、純粋な多糖をタンパク質に
共有結合することにより、それらが、多糖単独を使用することによっては達成さ
れ得ないその多糖に対する免疫応答を誘発し得ることを見出した(Avery,
O.T.およびGoebel,W.F.,J.Exp.Med.54:437−
447(1931);Goebel,W.F.およびAvery,O.T.、J
.Exp.Med.54:431−436(1931))。これらの観察は、現
在の結合体ワクチン技術を開始しそしてその基礎を形成した。多数の研究が、そ
の後続き、これらは、多糖がワクチンとして投与される前にタンパク質に結合し
た場合、多糖に対する免疫応答が、T非依存性応答から、T依存性応答に変化す
ることを示す。総説については、Dick,W.E.,Jr.およびBeurr
et,M.,Glycoconjugates of bacterial c
arbohydrate antigens:Contributions t
o Microbiology and Immunolgy.Cruseら編
、48〜114頁(1989);Jennings,H.J.およびSood,
R.K.,Neoglycoconjugates:Preparation
and Applications.Lee,Y.C.およびLee,R.T.
編、Academic Press,New York,325−371頁(1
994);およびRobbins,J.B.およびSchneerson,R.
,J.Infect.Dis.161:821−832(1990)を参照のこ
と。現在、これらの多糖タンパク質結合体ワクチンのほとんどは、周知のタンパ
ク質(例えば、破傷風トキソイドおよびジフテリアトキソイドまたはそれらの変
異体)とともに処方される。これらのタンパク質は、元々使用された。なぜなら
、それらは、既に、ヒトへの使用のために認可されており、そして充分に特徴づ
けられていたからである。しかし、ますます多くの多糖がこれらのタンパク質に
結合され、ワクチンとして使用されるにつれ、同じタンパク質を使用する種々の
ワクチン間での干渉が目立ってきた。例えば、いくつかの異なる多糖が、破傷風
毒素に結合され、連続的に与えられた場合、最初に投与された多糖結合体に対す
るその免疫応答は、最後に投与されたものよりもずっと大きい。しかし、その多
糖の各々が、異なるタンパク質に結合され、そして連続的に投与された場合、そ
の多糖の各々に対する免疫応答は、同じであろう。担体抑制は、この観察された
現象を記載するために使用される用語である。この問題を克服するための1つの
アプローチは、タンパク質および多糖を、それらが同じ生物から由来するように
マッチさせることである。
【0006】 B群連鎖球菌を分類しそして亜群化するために使用される種々の抗原のうち、
1つは、Ibc抗原として知られるタンパク質であった。このタンパク質抗原は
、最初に、WilkinsonおよびEagonによって1971年に記載され
(Wilkinson,H.W.およびEagon,R.G.,Infect.
Immun.4:596−604(1971))、そしてαおよびβと名付けら
れる2つの異なるタンパク質からできていることが知られていた。その後、Ib
c抗原は、Lancefieldおよびその共同研究者によって感染のマウスモ
デルにおいてワクチン抗原として使用された場合、有効であることが示された(
Lancefield,R.C.ら、J.Exp.Med.142:165−1
79(1975))。
【0007】 B群連鎖球菌のβ抗原(Cβ)タンパク質のその単離、精製、および機能的特
徴づけは、Russell−Jonesらによって達成された(Russel−
Jones,G.J.およびGotschlich,E.C.,J.Exp.M
ed.160:1476−1484(1984);Russel−Jones,
G.J.ら、J.Exp.Med.160:1467−1475(1984))
【0008】 種々のGBS株由来の表面タンパク質のIgA結合活性を試験するにあたり、
Russel−Jonesらは、最初に、Triton(登録商標)X−100
界面活性剤法を使用してCβタンパク質を抽出した(Ruddell−Jone
s,G.J.ら、J.Exp.Med.160:1467−1475(1984
))。それらは、IgA結合活性と一貫して関連づけられる130kDのタンパ
ク質を同定したが、そのタンパク質は、常に、より小さなタンパク質に汚染され
ており、そのうちのいくらかのみがIgAに結合したに過ぎなかった。彼らは、
これらのより低分子量のタンパク質が、特徴づけられていない細菌プロテアーゼ
からの分解産物であると予想した。Russel−Jonesらは、タンパク質
分解活性を、ホットSDSにおいてCβタンパク質を抽出することによって低減
し、次いで、そのタンパク質をSDSゲルクロマトグラフィーによって精製した
。彼らは、実質的に純粋なタンパク質を得たが、この方法は、最終的な産物を、
細菌多糖への引き続く結合のために充分な量および純度で提供しなかった。
【0009】 Madoffらは、調製用SDS−PAGEおよびCβタンパク質の電気溶出
を使用してCβタンパク質を得た(Madoffら、Infect.Immun
.60(12):4989−4994(1992))。この方法はまた、スケー
ルアップには役立たなかった。Jerlsromら(1996)は、Cβタンパ
ク質フラグメントを過剰発現した細胞において産生された封入体からCβタンパ
ク質のフラグメントを得た(Jerlsromら、Infect.Immun.
64(7):2787−2793(1996))。その封入体をまず、8M尿素
中で可溶化した。次いで、その得られる上清を、MonoQ(登録商標)イオン
交換カラムを使用してFPLCに供した。収量および純度は、詳細に記載されな
かったが、いくらかの程度の精製が、単に封入体を単離することによって達成さ
れたようである。
【0010】 Russel−Jonesらは、Cβタンパク質の特性の1つが、ヒトIgA
免疫グロブリン特異的に結合することであることを実証した。IgA分子上の結
合部位は、この免疫グロブリンの重鎖のFc部分に局在していた。彼らは、さら
に、Cβタンパク質が、推定分子量130kDを有する単一のポリペプチドから
なることを示した。Cβタンパク質の発現を担う遺伝子をクローニングし(Cl
eat,P.H.およびTimmis,K.N.,Infect.Immun.
55:1151−1155(1987))、そしてTimmisによって率いら
れるグループによって配列決定された(Jerlsrom,P.G.ら、Mol
ec.Microbiol.5:843−849(1991))。彼らの後の研
究は、IgA結合活性が、BglII制限エンドヌクレアーゼ切断部位で始まり
、そしてHpaI制限エンドヌクレアーゼ切断部位でおわることによって規定さ
れる遺伝子の746bpのDNAフラグメントに帰せられ得ることを実証した。
【0011】 以前に述べたように、1975年のLancefieldの研究は、Ibc抗
原が、B群連鎖球菌感染のマウスモデルにおいて有効なワクチン抗原であること
を示した(Lancefield,R.C.ら、J.Exp.Med.142:
165−179(1975))。Ibc抗原のαまたはβタンパク質成分が、こ
の産生を担うことは、その時点では明確ではない。Madoffらは、この問題
に光を照らし、そしてワクチンとして使用した精製されたCβタンパク質が、こ
のタンパク質を発現するB群連鎖球菌での実験的な感染から幼児マウスを防御す
ることを実証した(Madoff,L.C.ら、Infect.Immun.6
0:4989−4994(1992))。Madoffらはまた、彼らがIII
型連鎖球菌莢膜多糖をCβタンパク質に結合させた場合、このワクチンが、幼児
マウスを、III型B群連鎖球菌(Cβを発現しない)またはIb型B群連鎖球
菌(Cβを発現するが、III型莢膜多糖を欠く)のいずれかへの感染から防御
することを示した(Madoff、L.C.ら、J.Clin.Invest.
94:286−292(1994))。従って、このCβタンパク質結合体ワク
チンは、いくつかの機能に役立つ:その多糖は、多糖莢膜に対する防御的抗体を
惹起し、そしてCβタンパク質は、そのタンパク質に対する防御的抗体を惹起し
、さらに、多糖に対する免疫応答を、T非依存性応答からT依存性応答へと改変
した。
【0012】 この多糖Cβタンパク質結合体ストラテジーは、マウスにおいて良好に働く。
しかし、明らかに、その目的は、ヒトをB群連鎖球菌感染から防御することであ
る。この同じストラテジーをヒトにおいて使用することにおける唯一の警告は、
Cβタンパク質が、ヒトIgA免疫グロブリンに非特異的に結合することである
(CβはマウスIgAに特異的に結合しない)。CβのこのヒトIgA結合活性
は、ヒトに対する多糖Cβタンパク質結合体ワクチンの効力を減少させ得る。な
ぜなら、IgAに結合した抗原は、抗原特異的抗体応答が生成されないほど迅速
にシステムからクリアされ得るからである。さらに、Cβタンパク質上の潜在的
に防御的なエピトープは、ヒトIgAがCβ分子に結合するときに、隠され得る
。従って、IgA結合能を欠くが、天然の構造をできるだけ保持する変異体Cβ
タンパク質を得ることは有利である。
【0013】 この目的を意に留めて、いくつかのグループが、Cβタンパク質のIgA結合
領域を決定することを試みた。BradyおよびBoyle(Infet.Im
mun.57:1573−1581(1989))は、IgAのFc領域に結合
しないB群連鎖球菌β抗原の特定の形態を同定した。BradyおよびBoyl
eはまた、かれらの研究において試験した特定の株が、抗原の低分子量の形態を
分泌したことを観察した。HG806は、ヒトIgA−Fc結合を示さなかった
およそ38kDの形態を分泌した。2つの他の株、2ARおよびDL471Bは
、およそ55kDおよび53kDの形態を、それぞれ分泌した。しかし、これら
の形態は、IgA−Fc結合を示した。
【0014】 さらに、Jerlstromら(Molec.Microbiol.5:84
3−849(1991))は、Cβタンパク質のサブフラグメントが、IgAに
結合し得るCβタンパク質の2つの領域を同定するために融合タンパク質として
発現された実験を使用した。これらの実験は、IgA結合ドメインを、Cβタン
パク質の、747bpのBglII−HpaIフラグメントおよび1461bp
のHpaI−HindIIIフラグメントに局在化した。
【0015】 米国特許第5,595,740号および同第5,766,606号は、このド
メインを包含するより大きな領域を欠失し、そしてIgAに結合しないCβタン
パク質の欠失変異体を記載する。さらに、国際出願PCT/US97/1531
9は、Cβタンパク質の12アミノ酸ドメインを記載し、この変異体は、IgA
結合が低減したかまたは排除されている。
【0016】 (発明の要旨) 本発明は、グラム陽性細菌に対して殺菌性である抗体を、補体単独を用いて惹
起する(すなわち、その活性がオプソニン貪食性(opsonophagocy
totic)機構依存性ではない)タンパク質フラグメントまたはペプチドに関
する。
【0017】 本発明はまた、B群連鎖球菌(GBS)β抗原に関連するタンパク質フラグメ
ントまたはペプチドに関し、この抗原はこのタンパク質の免疫原性IgG結合ド
メインを含む。好ましくは、このタンパク質フラグメントまたはペプチドによる
結合IgAは、減少するかはまたは排除される。
【0018】 特に、本発明は、プロリンリッチ領域を含むタンパク質フラグメントまたはペ
プチドに関し、ここで少なくとも3番目毎の残基がプロリンである。好ましい実
施態様において、このタンパク質フラグメントまたはペプチドは、式:−[P−
1−Y2−P−Y1−Y2r−または−[Y1−Y2−P−Y1−Y2−P]rを有す
る連続する(反復)アミノ酸配列を含み、ここでY1は酸性アミノ酸残基または
塩基性アミノ酸残基のいずれかを表し、Y2は中性アミノ酸を表し、そしてrは
1〜5の範囲であり得る整数である。より好ましくは、Y1はDまたはKであり
、そしてY2はVまたはLである。より好ましくはまた、rは4である。最も好
ましくは、Y2は、疎水性アミノ酸である。
【0019】 本発明はまた、式X−Y−Zを有する本発明のタンパク質フラグメントまたは
ペプチドに関し、ここでXは、図1(配列番号2)(野生型Cβタンパク質)の
アミノ酸827と1027との間の少なくとも8個の連続するアミノ酸残基を表
し、YはXに結合される水素あるいはXに結合される図1(配列番号2)のN末
端配列またはそのN末端フラグメントもしくは変異体を表し、そしてZは、Xに
結合される水素あるいはXに結合される図1(配列番号2)のC末端配列または
そのC末端フラグメントもしくは変異体を表し、ただし、Yに存在する場合、図
1(配列番号2)のアミノ酸1〜164の少なくとも1つは非野生型であり、た
だし、さらに、このタンパク質は図1(配列番号2)のアミノ酸配列のN末端フ
ラグメントもしくはC末端フラグメントの少なくとも1つである。
【0020】 本発明はまた、上記の本発明のペプチドまたはタンパク質フラグメントに関し
、ここで、YはA−X123456789101112−Bを含むアミ
ノ酸を表し、ここでAは図1(配列番号2)に示される配列のアミノ酸1〜16
4またはそのN末端フラグメントを含み、Bはアミノ酸177から開始しそして
Xに結合されるアミノ酸で終止する配列を表し、そしてX1−X12は、各々、A
la、Val、Leu、Ile、Pro、Met、Phe、Trp、結合、およ
び図1(配列番号2)に示される配列の対応する位置に見出される野生型アミノ
酸からなる群より独立して選択され、ここでこのアミノ酸位置は、このタンパク
質をコードするネイティブのアミノ酸配列の最初のアミノ酸から番号付けられ、
ただし、X1からX12(両端を含む)の少なくとも1つは、野生型アミノ酸とは
異なる。
【0021】 本発明はまた、本発明のペプチドまたはタンパク質フラグメントをコードする
ポリヌクレオチド分子、ならびにこのようなポリヌクレオチド分子を含むベクタ
ー、およびこのベクターで形質転換された宿主細胞に関する。
【0022】 本発明はまた、莢膜ポリサッカリドに共有結合した本発明のペプチドまたはタ
ンパク質フラグメントを含む結合体に関する。あるいは、このペプチドまたはタ
ンパク質フラグメントは、ポーリンタンパク質、プロテオソーム、または他のキ
ャリアタンパク質と結合体化または複合体化され得る。
【0023】 本発明はまた、本発明のペプチドまたはタンパク質フラグメントおよび薬学的
に受容可能なキャリアを含むワクチンに関する。
【0024】 本発明はまた、動物において免疫応答を誘導する方法に関し、この方法は、本
発明のワクチンを動物に有効量で投与する工程を包含する。
【0025】 本発明はまた、実質的に純粋なCβタンパク質またはそのフラグメントおよび
/もしくは変異体を得るためのプロセスに監視、この方法は以下の工程: (a)細胞抽出物においてCβタンパク質を得る工程; (b)このCβタンパク質をイオン交換クロマトグラフィーに供し、そしてこ
のCβタンパク質含有画分を収集する工程; (c)このCβタンパク質含有画分をプールし、そして希釈する工程;ならび
に (d)この希釈したCβタンパク質含有画分をリガンドアフィニティークロマ
トグラフィーまたはゲル濾過クロマトグラフィーに供し、そしてその画分を収集
する工程、を包含し;それにより、実質的に純粋なCβタンパク質またはそのフ
ラグメントおよび/もしくは変異体が得られる。
【0026】 本発明はさらに、Cβタンパク質またはフラグメントおよび/もしくは変異体
を、細菌細胞から得るためのプロセスに関し、この細菌細胞はこのCβタンパク
質またはそのフラグメントおよび/もしくは変異体をコードするヌクレオチド配
列でトランスフェクトされており、ここでこの細胞は、このCβタンパク質また
はそのフラグメントおよび/もしくは変異体を過剰発現する。
【0027】 本発明はまた、Cβタンパク質を天然に産生する細菌細胞から、Cβタンパク
質を得るためのプロセスに関する。
【0028】 (好ましい実施態様の詳細な説明) 本発明の抗原性タンパク質フラグメントおよびペプチドは、補体単独を用いた
連鎖球菌を殺傷し得る抗体を惹起することが見出された。この殺菌活性は、細菌
が白血球内で殺傷されるオプソニン貪食性とは異なり、それに対して特異的な抗
体を用いての、グラム陽性細菌では全く観察されていない。事実、Cβタンパク
質を発現する連鎖球菌夾膜ポリサッカリドによって惹起された抗体は、白血球が
存在しない場合、連鎖球菌を殺傷しない。
【0029】 Cβタンパク質の抗原性特徴の調査は、グラム陽性細菌のなかで共有される特
徴を有する抗原性領域の発見をもたらした。Cβタンパク質のこの領域のアミノ
酸配列に基づくタンパク質フラグメントおよびペプチドに対して惹起された抗体
は、殺菌活性を有しており、この活性は、オプソニン貪食性機構に依存しない。
従って、本発明は、補体単独でグラム陽性細菌に対して殺菌性(すなわち、オプ
ソニン貪食性機構に依存しない活性)である抗体を惹起するタンパク質フラグメ
ントまたはペプチドに関する。
【0030】 本発明の抗原性のタンパク質フラグメントおよびペプチドは、ネイティブタン
パク質のC末端におけるグラム陽性アミノ酸配列に由来し、そして細菌細胞壁に
包埋されていると考えられる。ネイティブな細菌タンパク質において、本発明の
タンパク質フラグメントおよびペプチドに対応する抗原性領域は、細胞***事象
の間に抗体結合に曝露される。1個の細菌が、2つの細菌を形成することを開始
する領域において、細胞壁が小片に***し、そして再形成される。この領域は、
中隔面として知られている。***時の間、この領域において、抗原性領域が、補
体の抗体結合および活性化のために利用可能であることは正確である。共焦点顕
微鏡の結果(実施例13)は、そのタンパク質フラグメントに対して生成された
抗体が中隔面の領域に特異的に結合し、そしてより多くの抗体が、非***性の細
胞ではなく、能動的に***する細胞へと結合することを明らかに示す。FACS
can分析の結果は、これらの結果を確認し、そしてこの観察に対するさらなる
証拠を追加した。さらに、Colemanらは、以前に類似の観察を行っていた
【0031】 Colemanらは、コロイド金免疫標識を用いて、B群連鎖球菌における免
疫グロブリン結合部位およびCβ抗原を研究した。Colemanら、Infe
ct.Immun.、58:332−340(1990)。コロイド金を、Ig
Aと結合体化させて、IgA結合特性を特徴付け、そしてIgGと結合体化させ
て、IgG結合を特徴付けた。Colemanらの電子顕微鏡写真は、非免疫性
ヒトIgA結合が細菌表面に渡って分布しているが、抗Cβ特異的IgG結合が
、***中の細菌細胞の中隔面を規定する領域に局在化していたことを示した。
【0032】 従って、本発明の1つの課題は、Cβタンパク質における特定の部位がこの特
有の殺菌活性を行い得る抗体を惹起することを担うか否かを決定することであっ
た。そのような部位の同定によって、B群連鎖球菌についてのワクチンにCβタ
ンパク質が含まれていることを確実にすることができる。
【0033】 特に、本発明は、プロリンリッチ領域を含むタンパク質フラグメントまたはペ
プチドに関する。ここで、少なくとも3残基ごとにプロリンが存在し、そしてそ
のタンパク質フラグメントまたはペプチドに対して惹起された抗体は、補体単独
を用いて、グラム陽性細菌に対して殺菌性である。好ましい実施態様において、
本発明は、以下の式を有する連続的な(反復された)アミノ酸配列を含むタンパ
ク質フラグメントまたはペプチドに関する:−[P−Y1−Y2−P−Y1−Y2 r −または−[Y1−Y2−P−Y1−Y2−P]r−(ここで、Y1は、酸性アミノ
酸残基もしくは塩基性アミノ酸残基のいずれかを表し、Y2は、中性アミノ酸を
表し、そしてrは、1〜5の整数である)。より好ましくは、Y1は、Dまたは
Kであり、そしてY2はVまたはLである。より好ましくはまた、rは4である
。最も好ましくは、Y2は疎水性アミノ酸である。
【0034】 別の実施態様において、このタンパク質フラグメントまたはペプチドは、以下
の式を有する連続的(反復された)アミノ酸配列を含む:−[P−D−Y3−P
−K−L]r−または−[K−L−P−D−Y3−P]r−(ここで、Y3は、Vま
たはAを表す)。より好ましくは、Y3は、Vである。より好ましくはまた、r
は少なくとも3である。
【0035】 別の実施態様において、このタンパク質フラグメントもしくはペプチドは、式
−[S−P−K−Y4−P−E−A−P−Y5−V−P−E]r−を有する連続的
(反復)アミノ酸配列を包含する。ここで、Y4は、TまたはAを表し、そして
5は、HまたはRを表す。より好ましくはY4は、Tであり、そしてY5はHで
ある。また、より好ましくは、rは少なくとも3である。
【0036】 本発明はまた、本発明のペプチドまたはタンパク質フラグメントに関し、これ
らは、上記の抗体を誘発し得る免疫原性IgG結合ドメインを含む。好ましくは
、このタンパク質フラグメントもしくはペプチドによるIgA結合が減少もしく
は除去されている。好ましい実施態様において、このドメインは、少なくとも8
アミノ酸の配列のペプチド配列を、図1に示したアミノ酸配列(配列番号2)の
およそ828位とおよそ1027位との間に含む。
【0037】 別の好ましい実施態様において、本発明は、式Y−X−Zを有するアミノ酸配
列を含む、本発明のペプチドもしくはタンパク質フラグメントに関する。ここで
、Xは、図1(配列番号2)のアミノ酸828とアミノ酸1027と(両端を含
む)の間の少なくとも8個の連続するアミノ酸残基を表し、Yは、Xに結合した
、水素もしくは図1(配列番号2)のN末端アミノ酸配列、またはそのN末端フ
ラグメントおよび/もしくは変異体を表し、そしてZは、水素もしくはXに結合
した図1(配列番号2)のC末端アミノ酸配列またはそのC末端フラグメントお
よび/もしくは変異体を表し、ただし、図1(配列番号2)のアミノ酸1〜16
4の少なくとも1がYに存在する場合、非野生型であり、そしてさらに、そのタ
ンパク質は、図1のアミノ酸配列(配列番号2)のN末端フラグメントもしくは
C末端フラグメントの少なくとも1つである。より好ましくは、Yは、少なくと
も、図1(配列番号2)のアミノ酸1〜176を含まない。また、より好ましく
は、Zは、図1(配列番号2)の少なくともアミノ酸901を含む。また、より
好ましくは、本発明のペプチドもしくはタンパク質フラグメントは、配列番号3
1のアミノ酸配列ではない。また、より好ましくは、本発明のペプチドもしくは
タンパク質フラグメントは、それぞれ、B群連鎖球菌株2AR、DL471Bま
たはHG806から分泌される、およそ55kDのポリペプチドでも、およそ5
3kDのポリペプチドでも、およそ38kDのポリペプチドでもない。
【0038】 好ましくは、エピトープ性配列Xは、以下からなる群より選択される:PPK
TPDVP(配列番号32)、PDVPKLPD(配列番号33)、KLPDV
PKL(配列番号34)、VPKLPDVP(配列番号35)、KLPDAPK
L(配列番号36)、APKLPDGL(配列番号37)、ETPDTPKI(
配列番号38)、RTVRLALG(配列番号39)、およびGGGTVRVF
(配列番号40)。好ましい実施態様において、Xは、図1(配列番号2)のア
ミノ酸828とアミノ酸1027と(両端を含む)の間の8、9、10、11、
12、13、14、15、16、17、18,19、20または21個の連続す
るアミノ酸残基の任意の1つを表す。
【0039】 別の実施態様において、本発明は、図1(配列番号2)に示される配列のアミ
ノ酸828とアミノ酸1027と(両端を含む)の間のアミノ酸配列の任意の8
個の連続する残基からなるアミノ酸配列を含む、ペプチドもしくはタンパク質フ
ラグメントに関する。より好ましくは、8つの連続する残基は、以下からなる群
より選択される:PPKTPDVP(配列番号32)、PDVPKLPD(配列
番号33)、KLPDVPKL(配列番号34)、VPKLPDVP(配列番号
35)、KLPDAPKL(配列番号36)、APKLPDGL(配列番号37
)、ETPDTPKI(配列番号38)、RTVRLALG(配列番号39)、
およびGGGTVRVF(配列番号40)。
【0040】 別の実施態様において、本発明は、式Y−X−Zを有するタンパク質フラグメ
ントもしくはペプチドに関する。ここで、Xは、図1(配列番号2)のアミノ酸
828とアミノ酸1027と(両端を含む)の間の任意の20個の連続するアミ
ノ酸残基を表し、Yは、Xに結合した、水素もしくは図1(配列番号2)のN末
端アミノ酸配列、またはそのN末端フラグメントおよび/もしくは変異体を表し
、そして、そしてZは、水素もしくはXに結合した図1(配列番号2)のC末端
アミノ酸配列またはそのC末端フラグメントおよび/もしくは変異体を表し、た
だし、図1(配列番号2)のアミノ酸1〜164の少なくとも1がYに存在する
場合、非野生型であり、そしてさらに、そのタンパク質は、図1のアミノ酸配列
(配列番号2)のN末端フラグメントもしくはC末端フラグメントの少なくとも
1つである。より好ましくは、Xは、以下からなる群より選択される:SPKT
PEAPKIPEPPKTPDVP(配列番号41)、PEAPKIPEPPK
TPDVPKLPD(配列番号42)、KIPEPPKTPDVPKLPDVP
KL(配列番号43)、PPKTPDVPKLPDVPKLPDVP(配列番号
44)、PDVPKLPDVPKLPDVPKLPD(配列番号45)およびK
LPDVPKLPDVPKLPDAPKL(配列番号46)。また、より好まし
くは、Yは、少なくとも、図1(配列番号2)のアミノ酸1〜176を含まない
【0041】 別の実施態様において、本発明は、図1(配列番号2)に示される配列のアミ
ノ酸828とアミノ酸1027と(両端を含む)の間のアミノ酸配列の任意の2
0個の連続する残基を含む、ペプチドもしくはタンパク質フラグメントに関する
。より好ましくは、20の残基は、以下からなる群より選択される:SPKTP
EAPKIPEPPKTPDVP(配列番号41)、PEAPKIPEPPKT
PDVPKLPD(配列番号42)、KIPEPPKTPDVPKLPDVPK
L(配列番号43)、PPKTPDVPKLPDVPKLPDVP(配列番号4
4)、PDVPKLPDVPKLPDVPKLPD(配列番号45)およびKL
PDVPKLPDVPKLPDAPKL(配列番号46)。
【0042】 別の実施態様において、本発明は、式Y−X−Zを有するペプチドもしくはタ
ンパク質フラグメントに関する。ここで、Xは、図1(配列番号2)のアミノ酸
828とアミノ酸1027と(両端を含む)の間の少なくとも21個のの連続す
るアミノ酸残基を表し、Yは、Xに結合した、水素もしくは図1(配列番号2)
のN末端アミノ酸配列、またはそのN末端フラグメントおよび/もしくは変異体
を表し、そしてZは、水素もしくはXに結合した図1(配列番号2)のC末端ア
ミノ酸配列またはそのC末端フラグメントおよび/もしくは変異体を表し、ただ
し、図1(配列番号2)のアミノ酸1〜164の少なくとも1がYに存在する場
合、非野生型であり、そしてさらに、そのタンパク質は、図1のアミノ酸配列(
配列番号2)のN末端フラグメントもしくはC末端フラグメントの少なくとも1
つである。より好ましくは、Xは、図1(配列番号2)に示す配列のアミノ酸8
28とアミノ酸1027と(両端含む)の間のアミノ酸配列からなる。また、よ
り好ましくは、Yは、少なくとも、図1(配列番号2)のアミノ酸1〜176を
含まない。
【0043】 別の実施態様において、本発明は、図1(配列番号2)に示される配列のアミ
ノ酸828とアミノ酸1027と(両端を含む)の間のアミノ酸配列の少なくと
も21個の連続する残基からなるアミノ酸配列を含む、ペプチドもしくはタンパ
ク質フラグメントに関する。より好ましくは、本発明のペプチドもしくはタンパ
ク質フラグメントは、アミノ酸配列PDVPKLPDVPKLPDVPKLPD
APKL(配列番号47)からなるアミノ酸配列を含む。最も好ましくは、本発
明のペプチドもしくはタンパク質フラグメントは、図1に示す配列(配列番号2
)のアミノ酸828とアミノ酸1027と(両端含む)間のアミノ酸配列からな
るアミノ酸配列を含む。
【0044】 Jerlsoroem,P.G.ら、Molec.Microbioo.5:
843−849(1991)の番号付け体系を図1において、および他の場所に
おいて、本発明の配列を参照する際に利用してきたが、本発明のペプチド、タン
パク質フラグメントおよび核酸はまた、Heden、L−O.ら、Eur.J.
Immunol.21:1481−1490(1991)において開示されるよ
うな野生型Cβタンパク質配列に関することが留意されるべきである。
【0045】 JerlstoremらおよびHedenらによって開示される配列は、互い
に関連するマイナーな変種のみを示すが、2つのアミノ酸の相違は、本発明に包
含される変種の例として特に留意される。図1に示すJerlstoermらの
配列は、878位にLysを示すが、Hedenらの配列における対応するアミ
ノ酸はGluである。また、Jerlstroemら、は、PVDPKL(配列
番号51)の3つの完全反復を示すが、Hedenらは、その6つの残基の配列
の2つのみの完全反復を示す(Hedenらの配列の「3番目」の反復はHer
lstroemらの配列の897位に対応するValの代わりにAlaを有する
)。そのような変種は、本明細書に記載されるような反復配列を読む場合の、D
NAポリメラーゼの「揺れ」またはスリップ鎖合成に起因し得る。従って、本発
明のタンパク質および核酸は、JerlsotroemらおよびHedenらに
よって開示される配列間に存在するようなそのようなマイナーな変種を包含する
【0046】 図1(配列番号2)に示す野生型Cβ配列のおよそアミノ酸残基163とおよ
そアミノ酸残基176との間に位置するCβタンパク質の領域の変異は、IgA
結合特性を減じたかまたは除去したが、その抗原性の大部分を維持するようにそ
の三次元構造を充分に保持するタンパク質フラグメントもしくはペプチドを生じ
る(実施例4および実施例5)。この領域のアミノ酸の置換もしくは欠失は、I
gA結合を減ずるかまたは除去するが、そのタンパク質の抗原性を維持する。従
って、IgAを結合しないタンパク質を完成するようにCβポリペプチドのアミ
ノ酸配列を変更し得る。IgA結合を除去する適切なアミノ酸置換としては、異
なる特性を有するアミノ酸で、1つ以上の残基を置換することを包含する。例え
ば、強力な親水性アミノ酸は、強力な疎水性アミノ酸に置き換えられ得る。一緒
にグループ化され得るアミノ酸としては、脂肪族アミノ酸Ala、Val、Le
uおよびIle、ヒドロキシル残基SerおよびThr、酸性残基Aspおよび
Glu、アミド残基AsnおよびGln、塩基性残基LysおよびArg、なら
びに芳香族残基PhrおよびTyrが挙げられる。従って、当業者は,IgA結
合を減ずるかまたは除去するために、Cβタンパク質におけるおよその残基16
3と残基176との間の領域において適切なアミノ酸置換もしくは欠失を決定す
る方法を理解する。
【0047】 さらに、アミノ酸変化が、機能に対して有意に有害な効果を有するようである
ことについての指針は、Bowie、J.U.ら、「Deciphering
the Message in Protein Sequences:Tol
erance to Amino Acid Substitutions」、
Science 247:1306−1310(1990)において見出され得
る。
【0048】 従って、別の局面において、本発明はまた、上記し、かつIgA結合を欠くペ
プチドもしくはタンパク質フラグメントに関し、特に、Yは、A−X123456789101112−Bを含むアミノ酸配列を表し、ここで、Aは、
図1に示す配列(配列番号2)のアミノ酸1〜164を含むか、またはそのN末
端フラグメントを含み、Bは、アミノ酸177に始まり、そしてXに結合したア
ミノ酸で終わる配列を表し、そしてX1〜X12は、互いに独立して、Ala、V
al、Leu、Ile、Pro、Met、Phe、Trp、結合および図1に示
す配列(配列番号2)の対応する位置において見出される野生型アミノ酸からな
る群より選択される。ここで、アミノ酸の位置は、タンパク質をコードするネイ
ティブのアミノ酸配列の第一のアミノ酸から番号付けされる。ただし、X1〜X1 2 の(両端含む)少なくとも1つは、野生型アミノ酸以外である。
【0049】 本発明はまた,上記し、かつIgA結合を欠くペプチドもしくはタンパク質フ
ラグメントに関し、特に、Yは、A−X12345678910111 2 −Bを含むアミノ酸配列を表す。特に好ましい実施態様において、アミノ酸X7 およびX12は、Ala(配列番号3)である。別の好ましい実施態様において、
アミノ酸X4およびX11はProである(配列番号4)。別の好ましい実施態様
において、アミノ酸X7は、Thrであり、そしてアミノ酸X12は、Leuであ
る(配列番号5)。より好ましい実施態様において、アミノ酸X5、X7、X8
10、X11およびX12は各々、結合で置き換えられる(配列番号6)。
【0050】 好ましい実施態様において、本発明のタンパク質フラグメントおよびペプチド
は、実質的に純粋である。
【0051】 CβのIgA結合活性は、Cβの二量体化を必要とし得る。従って、CβのI
gG結合領域が上記のように変異されていない場合でさえも、二量体化に必要と
考えられる、Cβの領域の変異は、IgAを結合し得ない形態のCβを生じ得る
。残基729から図1に示す配列(配列番号2)のC末端までのCβ部分の欠失
は、Cβの二量体化を除去する。この知見を支持する実験の結果は表1に見出さ
れ得る。Cβのいくつかのフラグメントを、2つの異なるベクターの各々に挿入
した。表に示した配列が外側にむく括弧の前または後に存在する場合、これは、
Cβ配列がそのフラグメントのその末端においてはさらに伸長しないこと、すな
わち、ベクターに挿入されたヌクレオチド配列がCβ配列の示されたアミノ酸の
みでかつそれ以外をコードしないことを示す。表に示した配列が省略記号(..
.)の前または後に存在する場合、これは、そのフラグメントのその末端におい
てCβ配列の残りもまた、そのベクターに含まれることを示す。その表の上半分
に示すペプチドをコードするヌクレオチド配列を、ベクターpTOPEまたはベ
クターpET17bのいずれかに挿入した。これらのベクターの両方は、T7プ
ロモーターから、挿入されたフラグメントの発現を可能にし、そして両方が、φ
10キャプシドタンパク質N末端のフラグメントからその挿入物によってコード
されるアミノ酸配列を含む融合タンパク質を生成する。しかし、pET17bは
、φ10タンパク質の8アミノ酸のみをコードするが、pTOPEは、φ10タ
ンパク質の288のアミノ酸フラグメントをコードする。
【0052】
【表1】 表1に示すように、pET17bから生成されたCβの特定のフラグメントは
、IgA結合の減少を示すが、pTOPEによって生成された同じフラグメント
は、IgAを結合し得る。試験したフラグメントは、二量体化に関与すると予測
されるCβの領域を欠くが、推定のIgA結合ドメインにおける変異を何ら含ま
ない(表1の末尾に示すベクターpET24bに挿入されたCβフラグメントは
、推定の二量体化領域を含むが、それにもかかわらず、上記のようにIgA結合
ドメインにおける変異に起因するIgA結合の減少を示すことに留意のこと)。
これらのCβフラグメントは、pTOEから生成される場合にIgAに結合する
ことが推測される。なぜなら、φ10タンパク質の288アミノ酸フラグメント
がCβフラグメントの二量体化を可能にするからである。これは、φ10キャプ
シドタンパク質が通常オリゴマーを形成するという事実に起因し得る;従ってオ
リゴマー化を担う領域は、挿入されたCβフラグメントの二量体化を可能にし、
従ってIgA結合を可能にする。従って、本発明はまた、Cβの二量体化ドメイ
ンにおいて変異を有するペプチドまたはタンパク質フラグメントに関し、ここで
、その変異Cβタンパク質は、IgAを結合し得ない。当然、野生型のCβタン
パク質の抗原性をできるだけ多く維持するペプチドまたはフラグメントを結合す
る非IgAを生成する目的において、Cβの二量体化は、妨害されるべきではな
い。
【0053】 好ましい実施態様では、図1(配列番号2)に示されるアミノ酸配列の少なく
とも1つのアミノ酸残基521〜541は、(a)欠失されたか、または(b)
改変されたかのいずれかであり、その結果、このタンパク質は、CβがE,co
liで産生された場合、この領域で切断されない。より好ましい実施態様では、
図1(配列番号2)に示される配列のアミノ酸残基533から541の少なくと
も1つは、(a)欠失されたか、または(b)改変されたかのいずれかである。
よりずっと好ましい実施態様では、アミノ酸残基537および538の少なくと
も1つが(a)欠失されたか、または(b)改変されたかのいずれかである。も
ちろん、当業者は、他の適切なアミノ酸置換を、慣用の実験によって、およびv
on Heijne(Nucleic Acids Res.14:4683−
4690(1986)による文献に参照することにより決定し得る。
【0054】 Cβタンパク質は、野生型の状態では、膜結合型であるので、上記のCβタン
パク質、変異体、および/またはフラグメントの精製を、Cβタンパク質の膜貫
通ドメインの疎水性残基を除去することにより改善することが可能である(この
膜貫通ドメインは、図1(配列番号2)に示された配列の残基1095から11
27に相当する)。これは、疎水性残基(図1(配列番号2)に示される配列の
残基1108〜1116)に代わって非疎水性残基を置換することによるか、ま
たはそれら疎水性残基の欠失によって達成され得る。膜結合型Cβの精製は界面
活性剤の使用を必要とするが、一方、疎水性膜貫通領域を欠く変異体Cβは、界
面活性剤を使用することなく精製され得る。従って、本発明はまた、膜貫通ドメ
インを構成する9つの疎水性残基が欠失されたか、または非疎水性アミノ酸によ
って置換されている、ペプチドまたはペプチドフラグメントに関する。
【0055】 E.coliからのCβタンパク質の産生は、問題があり得る。なぜなら、こ
のタンパク質は、特定の領域で切断されるからである。これは、おそらく、E.
coliシグナルペプチダーゼによってである。この切断は、短縮型タンパク質
を生じる。これは、ワクチンにとって理想的ではないかもしれない。なぜなら、
それは、野生型Cβタンパク質の抗原性エピトープを欠き得るからである。切断
部位は、配列分析によって、およびマトリクス補助レーザー脱離開始飛行時間(
laser desorption initiated time of f
light)(MALDI−TOF)質量分析法(von Heijne、Nu
cleic Acids Res.14:4683−4690(1986))に
よって推定されている。切断部位は、図1(配列番号2)に示されるアミノ酸配
列のアミノ酸残基538位と539位との間にある(アラニンの後およびグルタ
ミンの前)。このシグナルペプチダーゼ認識部位は、図1(配列番号2)に示さ
れたアミノ酸配列の残基521位と541位との間に位置した20アミノ酸スト
レッチ内に位置する。従って、この領域を欠失させることにより、このタンパク
質は、E.coliにおいて首尾よく産生され得る。さらに、シグナルペプチダ
ーゼが非常に厳密な配列特異性を有するので、シグナルペプチダーゼ認識配列の
変化(この領域における単一の保存的なアミノ酸置換さえも含む)は、E.co
liによるタンパク質の切断を除去し得る。このシグナルペプチダーゼによる切
断のために必要とされる認識配列は、GluLeuIleLysSerAlaG
lnGlnGlu(配列番号11)であると考えられ、これは、図1(配列番号
2)に示される配列のアミノ酸残基533〜541に相当する。欠失または非保
存的置換のいずれかのこの配列のセリンまたはアラニン残基のいずれかによる変
化は、シグナルペプチダーゼによる切断を除去することが期待される。もちろん
、理想的には、Cβ配列の変異誘発は、免疫原性応答を惹起する目的のために、
野生型抗原の三次構造を保持するために最小限に保たれる。
【0056】 本発明はまた、本発明のペプチドおよびタンパク質フラグメントをコードする
ポリヌクレオチド分子、これらヌクレオチド分子を含むベクター、およびそのベ
クターで形質転換された宿主細胞に関する。
【0057】 本発明はまた、細胞宿主における本発明のタンパク質フラグメントおよびペプ
チドの発現に関する。本発明のタンパク質またはペプチドをクローニングおよび
発現するために使用され得る原核生物宿主は、当該分野で周知である。このよう
な宿主細胞で複製するベクターもまた周知である。
【0058】 好ましい原核生物宿主としては、Escherichia、Bacillus
、Streptomyces、Psudomonas、Salmonella、
Serratia、Xanthomonasなどの属の細菌が挙げられるが、こ
れらに限定されない。2つのこのような原核生物宿主は、E.coli DH1
0BおよびDH5αF’IQ(LTI、Gaithersburg、MDから入
手可能)である。本発明のタンパク質フラグメントおよびポリペプチドをクロー
ニングおよび発現するための最も好ましい宿主は、E.coli BL21(N
ovagen,Inc.、Madison、WI)である。このE.coliは
、DE3ファージに対して溶原性である。
【0059】 本発明はまた、本発明のペプチドおよびタンパク質フラグメントをコードする
単離されたDNA分子を含むベクター、組換えベクターで遺伝子操作された宿主
細胞、および組換え技術による本発明のタンパク質またはポリペプチドの産生に
関する。
【0060】 宿主細胞は、核酸分子を取り込み、そして本発明のタンパク質フラグメントま
たはペプチドを発現するように遺伝子操作され得る。例えば、組換え構築物は、
感染、形質導入、トランスフェクション、および形質転換の周知の技術を用いて
宿主細胞に導入され得る。ポリヌクレオチドは、単独または他のポリヌクレオチ
ドと共に導入され得る。このような他のポリヌクレオチドは、独立して導入され
得るか、同時導入され得るか、本発明のポリヌクレオチドに結合して導入され得
る。
【0061】 従って、例えば、ポリヌクレオチドは、宿主における増殖のために選択マーカ
ーを含むベクターに結合され得る。ベクター構築物は、上述の技術によって宿主
細胞に導入され得る。一般に、プラスミドベクターは、沈殿物(例えば、リン酸
カルシウム沈殿)中または荷電脂質との複合体中のDNAとして導入される。エ
レクトロポレーションがまた、ポリヌクレオチドを宿主に導入するために使用さ
れ得る。このベクターがウイルスである場合、それは、インビトロでパッケージ
ングされ得るか、またはパッケージング細胞に導入され得、そしてパッケージン
グされたウイルスが細胞に形質導入され得る。本発明のこの局面に従って、ポリ
ヌクレオチドを作製するため、およびポリヌクレオチドを細胞に導入するために
適切な広範な種々の技術は、当業者に周知であり、かつ慣用的である。このよう
な技術は、Molecular Cloning:A Laboratory
Manual、第2版、Sambrookら編、Cold Spring Ha
rbor Laboratory(1989)に詳細に概説される。これは、こ
れらの技術を詳述する多くの実験室マニュアルの例示である。
【0062】 本発明のこの局面に従って、このベクターは、例えば、プラスミドベクター、
一本鎖もしくは二本鎖ファージベクター、または一本鎖もしくは二本鎖のRNA
もしくはDNAウイルスベクターであり得る。このようなベクターは、DNAお
よびRNAを細胞に導入するための周知の技術によって、ポリヌクレオチド(好
ましくは、DNA)として細胞に導入され得る。ベクターはまた、ファージおよ
びウイルスベクターの場合、周知の感染および形質導入技術によって、パッケー
ジングされたウイルスまたはカプセル化されたウイルスとして細胞に導入され得
、そして好ましくは、(実際に)導入される。ウイルスベクターは、複製能を有
し得るか、または複製欠損であり得る。後者の場合、ウイルス増殖は、一般に、
補完宿主細胞においてのみ生じる。
【0063】 特定の点においてベクターの中で好ましいのは、本発明のタンパク質フラグメ
ントまたはペプチドの発現のためのベクターである。一般に、このようなベクタ
ーは、発現されるべきポリヌクレオチドに作動可能に連結された、宿主における
発現について有効なシス作用制御領域を含む。適切なトランス作用因子は、宿主
によって供給されるか、または補完ベクターによって供給されるか、または宿主
への導入の際にベクターそれ自体によって供給されるかのいずれかである。
【0064】 この点において特定の好ましい実施態様では、ベクターは、特異的な発現を提
供する。このような特異的な発現は、誘導性の発現であり得るか、または特定の
細胞タイプのみにおける発現であり得るか、または誘導性かつ細胞特異的の両方
であり得る。誘導性ベクターの中で特に好ましいのは、操作が容易である環境要
因(例えば、温度および栄養添加剤)により発現について誘導され得るベクター
である。本発明のこの局面に適切な種々のベクターは、原核生物宿主および真核
生物宿主における使用のための構成的発現ベクターおよび誘導性発現ベクターを
含み、これらは、周知であり、そして当業者に慣用的に用いられる(米国特許第
5,464,758号) 操作された宿主細胞は、従来の栄養培地中で培養され得る。この栄養培地は、
特に、プロモーターの活性化、形質転換体の選択または遺伝子の増幅のために適
切なように改変され得る。発現について選択された宿主細胞を用いて以前に使用
された培養条件(例えば、温度、pHなど)は、一般に、当業者に周知のように
、本発明のタンパク質フラグメントまたはペプチドの発現のために適切である。
【0065】 多くの種々の発現ベクターは、本発明のタンパク質フラグメントまたはペプチ
ドを発現するために使用され得る。このようなベクターとしては、以下が挙げら
れる:染色体由来ベクター、エピソーム由来ベクター、ウイルス由来のベクター
(例えば、細菌プラスミド由来、バクテリオファージ由来、酵母エピソーム由来
、酵母染色体エレメント由来、ウイルス(例えば、バキュロウイルス、パポバウ
イルス(例えば、SV40)、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、鶏痘ウイ
ルス、仮性狂犬病ウイルス、およびレトロウイルス)由来、ならびにそれらの組
み合わせに由来のベクター(例えば、プラスミドおよびバクテリオファージ遺伝
子エレメントに由来するベクター(例えば、コスミドおよびファージミド))。
これらは全て、本発明のこの局面に従う発現のために使用され得る。一般に、宿
主中でポリヌクレオチドを維持または増殖するために、またはポリペプチドまた
はタンパク質を発現するために、適切な任意のベクターは、この点について発現
のために使用され得る。
【0066】 適切なDNA分子は、種々の周知および慣用の技術のいずれかによってベクタ
ーに挿入され得る。一般に、発現のためのDNA分子は、1つ以上の制限エンド
ヌクレアーゼでDNA配列および発現ベクターを切断し、次いで制限フラグメン
トを、T4 DNAリガーゼを使用して共に結合することにより発現ベクターに
結合する。このために用いられ得る制限および連結のための手順は、周知であり
、そして当業者に慣用である。この点について適切な手順、および代替の技術を
用いる発現ベクターを構築するために適切な手順は、これらもまた周知であり、
当業者に慣用であり、上述したSambrookらに非常に詳細に記載される。
【0067】 発現ベクター中に挿入されたDNA分子は、適切な発現制御配列(例えば、m
RNA転写を指向するプロモーターを含む)に作動可能に連結される。このよう
なプロモーターの代表としては、単に数個の周知のプロモーターを列挙すると、
λファージPLプロモーター、E.coliのlac、trp、およびtacプ
ロモーター、SV40初期プロモーターおよび後期プロモーター、およびレトロ
ウイルスLTRのプロモーターが挙げられる。言及していない多数のプロモータ
ーが、本発明のこの局面における使用のために適切であることが周知であり、そ
して本明細書中の考察および実施例によって提示される様式で当業者によって容
易に利用され得ることが理解される。
【0068】 一般に、発現構築物は、転写開始および終止部位、および転写された領域にお
いて、翻訳のためのリボソーム結合部位を含む。構築物により発現された成熟転
写物のコード部分は、最初に翻訳開始AUG、そして翻訳されるポリペプチドの
末端に適切に位置する終止コドンを含む。
【0069】 さらに、この構築物は、発現を生じさせるだけでなく、調節する制御領域を含
み得る。一般に、多くの一般に使用される手順によれば、このような領域は、転
写を制御することにより作動する(例えば、とりわけ、リプレッサー結合部位お
よびエンハンサー)。
【0070】 増殖および発現のためのベクターは、一般に、選択マーカーを含む。このよう
なマーカーもまた、増幅のために適切であり得るか、またはこのベクターは、こ
の目的のためにさらなるマーカーを含み得る。この点において、発現ベクターは
、好ましくは、形質転換宿主細胞の選択のための表現型形質を提供するために、
1つ以上の選択マーカー遺伝子を含む。好ましいマーカーとしては、真核生物細
胞培養についてジヒドロ葉酸レダクターゼまたはネオマイシン耐性、そしてE.
coliおよび他の細菌の培養についてテトラサイクリンまたはアンピシリン耐
性遺伝子が挙げられる。
【0071】 本明細書中の他の箇所で記載されるような適切なDNA配列、ならびに適切な
プロモーター、および他の適切な制御配列を含むベクターは、所望のポリペプチ
ドまたはタンパク質のその中での発現に適切な種々の周知の技術を用いて、適切
な宿主に導入され得る。適切な宿主の代表的な例としては、細菌細胞(例えば、
E.coli、Streptomyces、およびSalmonella ty
phimurium細胞)が挙げられる。多くの種々の発現構築物のための宿主
が周知であり、そして当業者は、本開示により、本発明のこの局面に従うタンパ
ク質またはフラグメントを発現するための宿主を容易に選択し得る。
【0072】 より詳細には、本発明はまた、1つ以上の上述の配列を含む組換え構築物(例
えば、発現構築物)を含む。この構築物は、本発明のこのような配列が挿入され
ているベクター(例えば、プラスミドまたはウイルスベクター)を含む。配列は
、順方向または逆方向に挿入され得る。この点について特定の好ましい実施態様
では、この構築物は、この配列に作動可能に連結された調節配列(例えば、プロ
モーターを含む)さらに含む。多数の適切なベクターおよびプロモーターは、当
業者に公知であり、そして本発明で使用するのに適した多くの市販のベクターが
存在する。
【0073】 本発明はまた、ヒトIgAへの結合能を低下したまたは除去した、ポリペプチ
ドまたはタンパク質の濃縮に関するので、従って、本発明は、インビトロでの変
異誘発方法を用いて、本発明のタンパク質フラグメントまたはペプチドを生成す
ることに関する。多数のインビトロ変異誘発方法が、当業者に周知である;いく
つかを例示として本明細書中に提供する。
【0074】 このような1つの方法は、適切な制限酵素でプラスミドを部分的または完全の
いずれかで消化し、次いでこれら末端を連結して再度プラスミドを生成すること
により、プラスミド中に挿入されたポリヌクレオチド分子に欠失または挿入を導
入する。非常に短い欠失が、まず制限部位でプラスミドを切断し、次いで各末端
で少数の塩基群を除去する制御されたヌクレアーゼ消化に線状DNAを供するこ
とにより、作製され得る。正確な挿入もまた、二本鎖オリゴヌクレオチドリンカ
ーを1つの制限部位で切断されたプラスミドに連結することにより作製され得る
【0075】 化学的方法がまた、一本鎖ポリヌクレオチド分子に変異を導入するために使用
され得る。例えば、シトシン残基での1つの塩基対の変化は、亜硫酸水素塩のよ
うな化学物質を用いて作製され得る。この化学物質は、シトシンをウラシルに脱
アミン化し、それにより、GC塩基対をAT塩基対に変換する。好ましくは、D
NA分子に沿った任意の決定された部位での全ての可能なクラスの塩基対変化が
なされ得るように、オリゴヌクレオチド特異的変異誘発が、使用される。本技術
は、一般に、目的の一本鎖ヌクレオチド配列に相補的な(1つ以上のミスマッチ
を除く)オリゴヌクレオチドのアニーリングを包含する。ミスマッチのオリゴヌ
クレオチドは、次いで、DNAポリメラーゼにより伸長され、一方の鎖の配列中
に所望の変化を含む二本鎖DNA分子を生成する。配列の変化は、当然、この変
化が遺伝子のコード領域においてなされる場合、アミノ酸の欠失、置換、または
挿入を生じ得る。この二本鎖ポリヌクレオチドは、次いで、適切な発現ベクター
中に挿入され得、そして従って、変異体ポリペプチドが生成され得る。上記のオ
リゴヌクレオチド特異的変異誘発は、当然、PCRを介して実行され得る。この
ような系の例は、実施例4で使用したEx−Site(登録商標)PCR部位特
異的変異誘発技術(Stratagene、CA)である。
【0076】 Ex−Site(登録商標)PCR部位特異的変異誘発技術を用いて、いくつ
かの異なるオリゴヌクレオチドを、目的の領域においてDNA配列中に異なる変
化を誘導させた。1つの特定の例では、重複プライマーを得た。両プライマーは
、図1(配列番号2)に示される配列中でアミノ酸170および175でリジン
をアラニンに変化させるのに必要な配列を含んだ(表1)。順方向プライマー(
Cβ613と称する)は、以下の配列(配列番号6)を有し:
【0077】
【化2】 そして逆方向プライマーは、(Cβ642Rと称する)は、以下の配列を有した
【0078】
【化3】 (この置換は、太字で示される)。これらのオリゴヌクレオチドを、pNV22
2鋳型(これは、pSP76ベクターに挿入されたCβ遺伝子からなる)と合わ
せた。PCRを実施し、そしてこの産物を連結し、そしてE.coli DH5
α株に導入し、それにより、変異体Cβ遺伝子を含むクローンを生成した。
【0079】 以下のベクターは市販されており、これらは、本発明の実施において使用され
得る。細菌における使用のために好ましいベクターの中には、pQE70、pQ
E60、およびpQE−9(Qiagenから入手可能);pBSベクター、P
hargescriptベクター、Bluescript(登録商標)ベクター
、pNH8A、pNH16a、pNH18A、pNH46A(Stratage
neから入手可能);ptrc99a、pKK223−3、pKK233−3、
pDR540、pRIT5(Pharmaciaから入手可能);pUC18、
pUC19、およびpPROEX−1(LTIから入手可能);ならびにpTO
PE、pET17b、およびpET24a(Novagen,Inc.、Mad
ison、WI)がある。これらのベクターは、本発明のこの局面に従って使用
するために当業者に利用可能である、多くの市販のかつ周知のベクターの例示と
して単に列挙される。宿主において本発明のポリヌクレオチド、タンパク質フラ
グメント、またはペプチドの例えば、導入、維持、増殖、または発現に適切な任
意の他のプラスミドまたはベクターが、本発明のこの局面において使用され得る
ことが、理解される。
【0080】 プロモーター領域は、候補プロモーターフラグメント(すなわち、プロモータ
ーを含み得るフラグメント)を導入するために、制限部位の下流にプロモーター
領域を欠くレポーター転写単位(例えば、クロラムフェニコールアセチルトラン
スフェラーゼ(「CAT」)転写単位)を含むベクターを用いて、任意の所望の
遺伝子から選択され得る。周知であるように、CAT遺伝子の上流の制限部位で
のプロモーター含有フラグメントのベクターへの導入は、CAT活性の生成を生
じ、これは、標準的なCATアッセイによって検出され得る。このために適切で
あるベクターは、周知であり、そして容易に入手可能である。2つのこのような
ベクターは、pKK232−8およびpCM7である。従って、本発明のポリヌ
クレオチドの発現のためのプロモーターは、周知および容易に入手可能であるプ
ロモーターのみならず、レポーター遺伝子を使用して前述の技術によって容易に
得られ得るプロモーターもまた含む。
【0081】 本発明に従うポリヌクレオチドおよびポリペプチドの発現に適切な公知の細菌
プロモーターの中には、E.coli lacIおよびlacZプロモーター、
T3およびT7プロモーター、gptプロモーター、λPR、PLプロモーター
、ならびにtrpプロモーターがある。
【0082】 宿主細胞における発現のために適切なベクターおよびプロモーターの選択は、
周知の手順であり、そして発現ベクターの構築、宿主へのベクターの導入、およ
び宿主における発現のための必要な技術は、当該分野において慣用的である。
【0083】 本発明はまた、上記の構築物を含有する宿主細胞に関する。宿主細胞は、原核
生物細胞(例えば、細菌細胞)であり得る。
【0084】 宿主細胞における構築物は、組換えDNA配列によってコードされた遺伝子産
物を生成するために、従来の様式で使用され得る。あるいは、本発明のタンパク
質フラグメントまたはペプチドは、従来のペプチド合成機によって合成により生
成され得る。
【0085】 適切な宿主株の形質転換および適切な細胞密度へのこの宿主株の増殖の後、選
択されたプロモーターが誘導性である場合、それは、適切な手段(例えば、温度
変化、または化学的誘導物質への曝露)によって誘導され、そして細胞は、さら
なる期間の間培養される。
【0086】 細胞は、代表的には、次いで、遠心分離によって採取され、物理的手段または
化学的手段によって破砕され、そして得られた粗抽出物は、さらなる精製のため
に保持される。
【0087】 タンパク質の発現において使用される微生物細胞は、任意の従来の方法(凍結
−解凍の繰り返し、超音波処理、機械的破砕、または細胞溶解剤の使用を包含す
る)によって破砕され得る;このような方法は、当業者に周知である。
【0088】 好ましくは、ペプチドは、固相ペプチド合成の周知の方法を用いて調製され得
る。用語「ペプチド」とは、100以下のアミノ酸を有するものが意図される。
タンパク質は、100より多くのアミノ酸からなる。好ましくは、ペプチドは、
8〜50アミノ酸を含む。
【0089】 別の局面では、本発明は、本発明のタンパク質およびポリペプチドを単離およ
び精製する方法に関する。本発明のタンパク質およびポリペプチドを精製する方
法は、大量の実質的に純粋なタンパク質を生じることが発見された。「実質的に
純粋」とは、本発明のプロセスによって得られたタンパク質またはポリペプチド
が少なくとも85%純粋であり、核酸およびポリサッカリドの混入は無視し得る
程度であることを意図する。本発明の方法の1つの利点は、それが規模の増減に
対応可能である(scaleable)ということである。すなわち、この方法
は、大量のタンパク質の精製に容易に適応し得る。精製において用いられるカラ
ムは、多容量/濃度のサンプルを受容し、あるカラムから次のカラムへサンプル
をアプライするために濃縮工程よりも希釈工程を使用し、そして両カラムともに
、移動相として同じ緩衝液を使用する。さらに、この精製方法は、組換えE.c
oliおよび天然の連鎖球菌の両方から得られたCβタンパク質変異体および/
またはフラグメントの精製に適用可能である。
【0090】 さらに、精製におけるプロテアーゼインヒビターおよび界面活性剤の使用は、
イオン交換カラムおよびヘパリンカラムを使用する精製を許容し、生成物の分解
を最小化する。最終的に、生成物の収率は、以前に使用されたゲル濾過カラムク
ロマトグラフィー手順によって得られる収率よりも高い(Russell−Jo
nesら、J.Exp.Med.160:1467〜1475(1984):M
adoffら、Infect.Immun.59(1):204〜210(19
91))。なぜなら、より大きな量のサンプルが、同時に処理され得るからであ
る。この大規模プロセスはまた、精製に関与する操作時間を最小化する。
【0091】 本発明は、実質的に純粋なCβタンパク質、またはそのフラグメントおよび/
もしくは変異体を得るためのプロセスに関し、これは、以下の工程: (a)細胞抽出物中のCβタンパク質を得る工程; (b)このCβタンパク質をイオン交換クロマトグラフィーに供し、そしてC
βタンパク質含有画分を収集する工程; (c)このCβタンパク質含有画分をプールし、そして希釈する工程;および (d)この希釈したCβタンパク質含有画分をリガンドアフィニティークロマ
トグラフィーまたはゲル濾過クロマトグラフィーに供し、そして画分を収集する
工程; を包含し、それによって、実質的に純粋なCβタンパク質またはそのフラグメン
トおよび/もしくは変異体が、得られる。
【0092】 好ましい実施態様において、アニオン交換媒体が、使用される。より好ましく
は、このアニオン媒体は、第3級アミン、第4級アンモニウム、第4級アルキル
アミン、第4級アルキルアルカノールアミン、ジエチルアミノエチル、ジエチル
−(2−ヒドロキシプロピル)アミノエチル、トリメチルアミノヒドロキシプロ
ピル、トリメチルベンジルアンモニウム、ジメチルエタノールベンジルアンモニ
ウムおよびジメチルエタノールアミンからなる群より選択される官能基を有する
。なおより好ましくは、この官能基は、第4級アンモニウム基である。最も好ま
しくは、この第4級アンモニウム基は、トリメチルアミノメチル基である。
【0093】 好ましい実施態様において、イオン交換媒体は、固体支持体材料(例えば、ア
ガロース、デキストラン、セルロースおよびポリスチレンからなる群より選択さ
れる)上に固定化された上記の官能基を含む。より好ましくは、この固体支持体
材料は、ビーズ形態である。最も好ましくは、この固体支持体材料は、架橋され
たアガロースである。
【0094】 好ましい実施態様において、リガンド−アフィニティー媒体が、使用される。
好ましくは、リガンド−アフィニティー媒体のリガンドは、ヘパリン様分子であ
る。より好ましくは、このヘパリン様分子は、グリコサミノグリカンである。よ
り好ましくは、このヘパリン様分子は、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、
ケラタン硫酸およびヒアルロネートからなる群より選択される。最も好ましくは
、このヘパリン様分子は、ヘパリンである。
【0095】 好ましい実施態様において、リガンド−アフィニティー媒体は、固体支持体材
料(例えば、アガロース、デキストラン、セルロースおよびポリスチレンからな
る群より選択される)上に固定化されたリガンドを含む。より好ましくは、この
固体支持体材料は、ビーズ形態である。最も好ましくは、この固体支持体材料は
、架橋されたアガロースである。
【0096】 別の実施態様において、Cβタンパク質またはそのフラグメントおよび/もし
くは変異体を含む画分は、ゲル濾過クロマトグラフィーに供される。より好まし
くは、このゲル濾過媒体は、架橋されたアリルデキストラン/N,N’−メチレ
ンビスアクリルアミドコポリマーである。
【0097】 好ましい実施態様において、Cβタンパク質またはそのフラグメントおよび/
もしくは変異体は、両性界面活性剤を含む緩衝液中でイオン交換クロマトグラフ
ィーまたはリガンドアフィニティークロマトグラフィーに供される。好ましくは
、この両性界面活性剤は、CHAPS(3−((3−コラミドプロピル)ジメチ
ルアンモニオ)−1−プロパンスルホネート)である。またより好ましくは、こ
の両性界面活性剤は、Empigen(登録商標)BB(Albright&W
ilson Americas Inc.,Glen Allen,VAから入
手可能であるアルキルジメチルアミンベタイン)である。最も好ましくは、この
両性界面活性剤は、N,N−ジメチル−3−アンモニオ−1−プロパンスルホネ
ート(Calbiochem,La Jolla,CAからのZwitterg
ent(登録商標))のn−オクチル、n−デシル、n−ドデシル、n−テトラ
デシルおよびn−ヘキサデシル誘導体からなる群より選択される。より好ましく
は、この界面活性剤は、約1%〜約10%の濃度である。最も好ましくは、この
界面活性剤の濃度は、約5%である。
【0098】 好ましい実施態様において、Cβタンパク質、そのフラグメントおよび/また
は変異体は、プロテアーゼインヒビターを含む緩衝液中の第1の媒体上でクロマ
トグラフィーに供される。好ましくは、このプロテアーゼインヒビターは、セリ
ンプロテアーゼインヒビターである。より好ましくは、このプロテアーゼインヒ
ビターは、DFP、PMSFおよびAPMSFからなる群より選択される。最も
好ましくは、このプロテアーゼインヒビターは、4−(2−アミノエチル)ベン
ゼンスルホニルフルオリド・HCl(Boehringer Mannheim
Corporation,Indianaporis,INからのPEFAB
LO SCまたはPEFABLOC PLUS、これはまたチラミンを含み得る
)である。
【0099】 好ましい実施態様において、第1のクロマトグラフィー媒体からのCβタンパ
ク質またはそのフラグメントおよび/もしくは変異体を含む溶出物は、第2の媒
体上でのリガンドアフィニティークロマトグラフィーまたはゲル濾過クロマトグ
ラフィーの前に、約10%〜約20%の両性界面活性剤を含む緩衝液を用いて約
3倍希釈される。
【0100】 好ましい実施態様において、Cβタンパク質またはそのフラグメントおよび/
もしくは変異体は、塩勾配を含む溶出物を適用することによって第1または第2
のクロマトグラフィー媒体から溶出される。より好ましくは、この塩勾配は、約
0.0M、約0.05M、0.075M、および0.09Mの塩の段階を含む段
階勾配である。最も好ましくは、この塩勾配は、約0.0M〜約0.1Mの塩の
直線勾配である。より好ましくは、この塩は、NaClまたはKClである。最
も好ましくは、この塩は、NaClである。
【0101】 好ましい実施態様において、実質的に純粋なCβタンパク質またはそのフラグ
メントもしくは変異体を得るプロセスは、約7.0〜約8.0のpHで実施され
る。より好ましくは、このプロセスは、約7.6〜約7.8のpHで実施される
【0102】 好ましい実施態様において、この溶出物は、約0.1%〜約1.0%の両性界
面活性剤をさらに含む。より好ましくは、この溶出物は、約0.5%の両性界面
活性剤を含む。
【0103】 別の好ましい実施態様において、Cβタンパク質またはそのフラグメントおよ
び/もしくは変異体は、このCβタンパク質またはそのフラグメントおよび/も
しくは変異体をコードするヌクレオチド配列を用いてトランスフェクトされる細
菌細胞から得られる。ここで、この細胞は、このCβタンパク質またはそのフラ
グメントおよび/もしくは変異体を過剰発現する。より好ましくは、この細菌細
胞は、E.coli細胞である。最も好ましくは、このCβタンパク質またはそ
のフラグメントもしくは変異体は、以下: (a)この細胞を破壊する工程; (b)約20%(v/v)エタノール/0.1M CaCl2の濃度までエタ
ノール/CaCl2を添加することによってこの細胞から非タンパク様材料を沈
殿させる工程: (c)沈殿した非タンパク様材料を除去して溶液を得る工程; (d)約80%(v/v)の濃度までエタノールを添加することによってこの
溶液からタンパク質を沈殿させ、そして沈殿したタンパク質を収集する工程;お
よび (e)約3%〜約7%の両性界面活性剤を含む緩衝溶液中でこの沈殿したタン
パク質を再懸濁する工程、によって得られる。
【0104】 別の好ましい実施態様において、Cβタンパク質は、このCβタンパク質を天
然に産生する細菌細胞から得られる。より好ましくは、この細菌細胞は、Str
eptococcus agalactiae細胞である。最も好ましくは、こ
のCβタンパク質は、以下: (a)約3%〜約7%の両性界面活性剤を含む緩衝液中で細菌細胞を煮沸して
、溶液を得る工程; (b)この溶液を氷浴中で冷却する工程; (c)CaCl2/エタノールの***液を添加して、約20%エタノール(v
/v)/約0.1M CaCl2の濃度を与える工程; (d)沈殿した非タンパク様材料を除去して溶液を得る工程; (e)約80%(v/v)の濃度までエタノールを添加することによってタン
パク質をこの溶液から沈殿させて、そしてこの沈殿したタンパク質を収集する工
程;および (f)約3%〜約7%の両性界面活性剤を含む緩衝溶液中でこの沈殿したタン
パク質を再懸濁する工程、によって得られる。
【0105】 本発明はまた、薬学的に受容可能なキャリアとともに本発明のタンパク質フラ
グメントまたはペプチドを含むワクチンに関する。1つの局面において、本発明
は、補体単独を有するグラム陽性細菌に対して殺菌性である抗体を誘導するタン
パク質フラグメントまたはペプチドに関する。すなわち、この活性は、オプソニ
ン貪食性(opsonophagocyte)機構に依存しない。本発明のこれ
らのタンパク質フラグメントおよびペプチドは、減少した細胞免疫性を有する患
者(例えば、化学療法患者および白血病患者)において有用であるワクチンの生
成に対して特に十分に適している。
【0106】 本明細書中に記載される連鎖球菌のプロリンリッチ領域は、グラム陽性細菌の
特徴であるので、本発明のワクチンは、以下を含むがこれらに限定されない他の
グラム陽性細菌に対する免疫応答を惹起するために有用であることが予測される
【0107】
【化4】 好ましい実施態様において、タンパク質フラグメントまたはペプチドは、ポリ
サッカリドに結合体化される。本発明の結合体は、還元的アミノ化により、ポリ
サッカリドの還元末端基をタンパク質の第1級アミノ基(例えば、リジン残基の
アミノ基)に反応することによって形成され得る。このポリサッカリドは、タン
パク質の第1級アミノ基のいずれかまたはすべてに結合体化され得る。還元基は
、選択的加水分解もしくは特異的酸化切断、または両方の組合せによって形成さ
れ得る。好ましくは、このタンパク質フラグメントまたはペプチドは、Jenn
ingsら、米国特許第4,356,170号の方法(これは、過ヨウ素酸塩を
用いるポリサッカリドの制御された酸化に続いて、本発明のタンパク質の還元的
アミノ化を含む)によってポリサッカリドに結合体化される。
【0108】 好ましい実施態様において、ポリサッカリドは、Ia型、II型、III型お
よびV型から選択されるB群連鎖球菌被膜ポリサッカリドの1つである。Bak
er,C.J.およびKasper,D.L.,Rev.Inf.Dis.7:
458〜467(1985);Baker,C.J.ら、N.Engl.J.M
ed.319:1180〜1185(1988);Baker,C.J.ら,N
ew.Engl.J.Med.322:1857〜1860(1990)を参照
のこと。ワクチンはまた、B群被膜ポリサッカリドIa型に結合体化された本発
明のタンパク質フラグメントまたはペプチド(タンパク質−Ia);B群被膜ポ
リサッカリドII型に結合体化された本発明のタンパク質フラグメントまたはペ
プチド(タンパク質−II);B群被膜ポリサッカリドIII型に結合体化され
た本発明のタンパク質フラグメントまたはペプチド(タンパク質−III);お
よびB群被膜ポリサッカリドV型に結合体化された本発明のタンパク質フラグメ
ントまたはペプチド(タンパク質−V)からなる群より選択される1つ以上のタ
ンパク質フラグメントまたはペプチド−ポリサッカリド結合体を含む組合せワク
チンであり得る。最も好ましくは、このワクチンは、タンパク質−Ia、タンパ
ク質−II、タンパク質−IIIおよびタンパク質−Vを含む組合せワクチンで
ある。このような組合せワクチンは、Ia型、II型、III型、V型およびI
b型のB群連鎖球菌に対する抗体を誘導する(Ib型B群連鎖球菌もまた、Cβ
を発現するので)。さらに、ポリサッカリドに対する組合せワクチンの免疫応答
は、T依存性応答である。
【0109】 本発明のワクチンは、被膜ポリサッカリドに共有的に結合体化された本発明の
ペプチドまたはタンパク質フラグメントを含む結合体を含み得る。あるいは、こ
のペプチドまたはタンパク質フラグメントは、ポーリンタンパク質、プロテオソ
ームまたは他のキャリアタンパク質と結合体化または複合体化され得る。米国特
許第5,439,808号(これは、N.meningitidis由来の外膜
B群ポーリンの調製のための方法を記載する)、およびWO95/03069(
これは、H.influenzae由来のP2ポーリンの調製を記載する)を参
照のこと。
【0110】 本発明のワクチンは、投与の経路に依存して有効な量で1つ以上のタンパク質
フラグメントもしくはペプチドワクチンまたは結合体ワクチンを含む。投与の皮
下経路または筋肉内経路が好ましいが、本発明のワクチンはまた、腹腔内経路ま
たは静脈内経路によって投与され得る。当業者は、任意の特定の処置プロトコル
のために投与されるべき量が、過度に実験することなく容易に決定され得ること
を理解する。各結合体に関して、適切な量は、体重1kgあたり2マイクログラ
ムのタンパク質フラグメントまたはペプチド〜体重1kgあたり100マイクロ
グラムのタンパク質フラグメントまたはペプチドの範囲内にあると予測される。
好ましい実施態様において、ワクチンは、約2μgのタンパク質フラグメントま
たはペプチドあるいは等価量のタンパク質フラグメントもしくはペプチド−ポリ
サッカリド結合体を含む。別の好ましい実施態様において、ワクチンは、約5μ
gのタンパク質フラグメントまたはペプチドあるいは等価量のタンパク質フラグ
メントもしくはペプチド−ポリサッカリド結合体を含む。
【0111】 本発明のワクチンは、経口投与のためにカプセル、液体溶液、懸濁液もしくは
エリキシルのような形態で、または溶液もしくは懸濁液のような滅菌液体形態で
使用され得る。任意の不活性キャリア(例えば、生理食塩水、リン酸緩衝化生理
食塩水、あるいはタンパク質フラグメントもしくはペプチドまたは結合体ワクチ
ンが適切な溶解度特性を有する任意のこのようなキャリア)が、好ましく使用さ
れる。ワクチンは、単回用量調製物の形態またはマスワクチン接種プログラムの
ために使用され得る複数用量フラスコであり得る。参考は、ワクチンを調製およ
び使用する方法について、Remington’s Pharmaceutic
al Sciences,Mack Publishing Co.,East
on、PA,Osol(編)(1980);およびNew Trends an
d Developments in Vaccines,Vollerら(編
),University Park Press、Baltimore,MD
(1978)に対してなされる。
【0112】 本発明のワクチンはさらに、タンパク質特異的抗体の生成を増強するアジュバ
ントを含み得る。このようなアジュバントには、種々のオイル処方物(例えば、
フロイント完全アジュバント(CFA))、ステアリルチロシン(ST、米国特
許第4,258,029号を参照のこと)、MDPとして公知のジペプチド、サ
ポニン(米国特許第5,057,540号を参照のこと)、水酸化アルミニウム
およびリンパ性サイトカインが挙げられるが、これらに限定されない。
【0113】 フロイントアジュバントは、免疫原性物質と混合される鉱油および水のエマル
ジョンである。フロイントアジュバントは強力であるが、これは通常,ヒトに投
与されない。代わりに、アジュバントミョウバン(水酸化アルミニウム)または
STが、ヒトに対する投与に使用され得る。タンパク質フラグメントもしくはペ
プチドワクチンまたはその結合体ワクチンは水酸化アルミニウム上に吸収され得
、そこから注射後にゆっくりと放出される。このワクチンはまた、Fuller
ton、米国特許第4,235,877号に従うリポソーム内にカプセル化され
得る。
【0114】 別の好ましい実施態様において、本発明は、記載される方法に従って生成され
た本発明のワクチンを、免疫応答を誘導するに有効な量で、動物に投与する工程
を包含する、その動物において免疫応答を誘導する方法に関する。
【0115】 ここで一般的に本発明を記載したが、同一のものは、以下の実施例に対する参
照を通じてより容易に理解される。これらの実施例は、例示によって提供され、
そしてこれは、特に示されない限り、本発明を限定することを意図しない。
【0116】 (実施例) (実施例1) (Cβをコードする遺伝子のクローニングおよび発現) Cβタンパク質上のIgA結合部位を位置付けるために、2つのオリゴヌクレ
オチドを合成した。第1のオリゴヌクレオチド(オリゴ1)は、成熟タンパク質
の5’末端に対応し、そして配列(配列番号8)5’−AAGGATCCAAG
TGAGCTTGTAAAGGACGAT−3’(これは、BamHI部位を含
む)を有する。第2のオリゴヌクレオチドは、この遺伝子の3’末端のちょうど
短く、そして配列(配列番号9)5’−AAAACTCGAGTTTCTTTT
CCGTTGTTGATGTA−3’を有し、そしてXhol部位を含む。この
遺伝子の3’末端に対するオリゴヌクレオチドを、多くのグラム陽性細胞壁タン
パク質において見出されるLPXTGモチーフを除くように選択した。この配列
モチーフは、これらの組織細胞壁タンパク質のプロセシングに関与し、そして最
終的にペプチドグリカンに共有的に結合するようになるこれらのタンパク質の一
部であることが示されている(Navarre,W.W.およびSchneew
ind,O.,Molec.Microbiol.14:115〜121(19
94);Schneewind,O.ら、Science 268:103〜1
06(1995))。鋳型としてCβタンパク質の遺伝子を含むA909株B群
連鎖球菌由来の染色体DNA、および標準的PCR手順を使用して、約3.2k
bの生成物を、1%アガロースゲル上で電気泳動した場合に観察されるように生
成した。Cβタンパク質遺伝子を含むPCR生成物を、エンドヌクレアーゼ制限
酵素BamHIおよびXhoIで切断した。このBamHI−XhoI DNA
フラグメントは、カルボキシル末端の最後の33アミノ酸を除くCβタンパク質
全体についての配列(推定IgA結合部位を含む)を含んだ。次いで、このDN
Aフラグメントを、標準的なT4リガーゼ手順を使用して、適切に制限されたT
7発現プラスミドpET17b(Novagen,Inc.,Madoson
WI)へ連結した。次いで、このプラスミドを、製造業者に示唆されたプロトコ
ル(Novagen.Inc.)を使用して、E.coli株BL21(DE3
)へ形質転換した。このプラスミドを含むE.coli細胞を、50μg/ml
カルベニシリンを含むLBプレート上で選択した。これらのプレートを、37℃
で一晩インキュベートした。形質転換体コロニーを、IPTGで飽和したニトロ
セルロースフィルター上に注意深く乗せた。30分後、この細菌を、このフィル
ターを室温で15分間クロロホルム蒸気チャンバ中に置くことによって溶解した
【0117】 このフィルターをチャンバから取り出した後、これらを、20mM Tris
−HCl、pH7.9、6M 尿素および0.5M NaClで以前に飽和した
Whatman(登録商標)3MMフィルター上に、コロニー側を上にして(c
olony−side up)置いた。15分後、これらのフィルターを、PB
Sで3回洗浄し、そしてPBS−Tween(登録商標)中で精製ヒトIgAと
ともに1時間インキュベートした。次いで、これらのフィルターを、PBS−T
ween(登録商標)中で再洗浄し、そしてヤギ抗ヒトIgAアルカリホスファ
ターゼ結合体(Cappel Research Products,West
Chester、PA)を使用して標準的な手順によって展開した(Blak
e,M.S.ら、Analyt.Biochem.136:175〜17(19
84))。高いIgA結合活性を実証するいくつかのコロニーを選択し、そして
30℃で、カルベニシリンを含む1ml LBブロス中で一晩増殖させた。次い
で、これらの培養物を、新鮮なLB−カルベニシリンブロスで1〜100に希釈
し、そしてさらに6時間30℃でインキュベートした。次いで、発現を、IPT
Gの添加によって誘導し、そしてこの培養物をさらに2時間30℃で続けた。こ
の細胞を、遠心分離によって回収し、水中に再懸濁し、そして数回の凍結−解凍
サイクルに供した。この細胞をもう一度遠心分離によって回収し、そして上清を
これらのIgA結合活性の試験のために保存した。
【0118】 (実施例2) (CβのIgA結合ドメインの同定) 一旦、組換えCβタンパク質を生成する特定の安定なプラスミドが活性化され
、そして発現されたタンパク質がヒトIgAを結合すると、Novatope(
登録商標)System(Novagen,Inc.)のストラテジーと同様の
ストラテジーを利用して、CβのIgA結合領域を位置付けた。この手順を、製
造業者の指示書に従って実施した。簡潔には、Cβ遺伝子を含む精製したプラス
ミドを、DNase Iでランダムに切断し、そして2%低融点アガロースゲル
中で電気泳動した。100〜300塩基対の間のサイズに対応するDNAのフラ
グメントをこのゲルから切り出し、精製し、そしてTE緩衝液中で再懸濁した。
単一のdAを、推奨された反応混合物を使用してフラグメントに添加し、そして
このフラグメントを、単一のdTの末端を含んだpETOPETベクターへ連結
した。標準的な連結手順の後、このプラスミドをコンピテントNovaBlue
(DE3)細胞(Novagen,Inc.)へ形質転換し、そして50μg/
mlのカルベニシリンを含むLBプレート上にプレートした。これらのプレート
を、37℃で一晩インキュベートした。この形質転換体コロニーを、実施例1に
記載されるようにIgA結合活性について試験した。いくつかのクローンを、I
gAに対するこれらの結合に基づいて選択した。これらのクローンの各々由来の
細菌を、新鮮なLBプレート上に別々に接種し、そして以前のようにそれらのI
gA結合能について再試験した。プラスミド調製物を、標準的手段によって各々
から作製し、そして配列決定した。
【0119】 クローン化Cβタンパク質遺伝子フラグメントのヌクレオチド配列を、記載さ
れるように、変性二本鎖プラスミドDNA鋳型を使用してジデオキシ法によって
決定した(Current Protocols in Molecular
Biology,John Wiley&Sons,New York,N.Y
.(1993))。Sequenase IIキット(United Stat
es Biochemical Corp.,Cleveland,OH)を、
製造業者の指示書に従って使用した。Cβ遺伝子の一部を含むように得られたD
NAの最小フラグメントを、図1に示す。この配列の翻訳は、図1(配列番号2
)に示される成熟Cβタンパク質のアミノ酸101〜230に対応する。このD
NAフラグメントをさらに短くする試みは、いかなるIgA結合活性も与えなか
った。
【0120】 (実施例3 ELISA阻害アッセイ:ペプチド結合研究) Cβタンパク質のこの領域内に含まれるアミノ酸配列に対応するいくつかの合
成ペプチドを作製した。ペプチドを、ABI 430Aペプチド合成機(App
lied Biosystems,Foster City,CA)でNMP
t−ブトキシカルボニル化学を用いて合成し、そして脱保護した。樹脂のサンプ
ル由来のペプチドを、アニソールの存在下でHFでの処理により、樹脂からはず
した(0℃/1時間)。これらのペプチドの分取精製をC18カラム(2.14
内径×30cm)(Dynamax−Rainin,Woburn,MA)を用
いて行った。このペプチドを、Waters Picotag system(
Waters,Milford,MA)を用いてPTCアミノ酸分析により定量
した。この合成ペプチドを、通常、溶出プロファイル全体の75〜85%からな
る主要ピークとしてC18カラムから溶出した。精製ペプチドのアミノ酸組成は
、ペプチドを合成するために使用した配列とよく一致した。これらのペプチドを
ELISA阻害アッセイにおいて用いて、以下の通り、精製Cβタンパク質に対
するヒトIgAの結合をブロックした。0.02% アジ化物含有0.1M 炭
酸塩緩衝液(pH9.6)中に2.0μg/mlの濃度で、精製Cβを1ウェル
あたり0.1ml添加することにより、マイクロタイタープレート(Nunc−
Immuno PlateIIF,Vangard Internationa
l,Neptune,NJ)を感作した。このプレートを、室温で一晩インキュ
ベートした。このプレートを、0.9% NaCl、0.05% Brij 3
5、10mM 酢酸ナトリウム(pH7.0)、0.02% アジ化物で、5回
洗浄した。精製ヒトIgAミエローマタンパク質をCappel Labora
toriesから購入し、0.5% Brij 35含有PBSで希釈してプレ
ートに加え、そして室温で1時間インキュベートした。プレートを前の通り再び
洗浄し、そして二次抗体アルカリホスファターゼ結合体化ヤギ抗ヒトIgA(T
ago Inc.,Burlingame,CA)をPBS−Brij中に希釈
してプレートに加え、そして室温で1時間インキュベートした。このプレートを
前の通り洗浄し、そして0.1M ジエタノールアミン、1mM MgCl2
.1mM ZnCl2、0.02% アジ化物(pH9.8)中のp−ニトロフ
ェニルホスフェート(Sigma 104(登録商標)ホスフェート基質)(1
mg/ml)を添加した。このプレートを、37℃で1時間インキュベートし、
そして405nmで吸光度を、Elida−5マイクロタイタープレートリーダ
ー(Physica,New York,NY)を用いて測定した。コントロー
ルウェルは、1次抗体および/または二次抗体のいずれかを欠如していた。これ
を、ヒトIgAミエローマタンパク質の力価を得るために行った。このことによ
って、ELISAアッセイにおける半最大読みとり値(half−maxima
l reading)を与えた。この力価を阻害ELISAにおいて使用した。
マイクロタイタープレートを感作し、そして前の通りに洗浄した。精製合成ペプ
チドを添加し、そしてPBS−Brij中で希釈した。次いで、半最大読みとり
値を与えたヒトIgAミエローマタンパク質の希釈物を添加した。次いで、この
混合物を、室温で1時間インキュベートした。このプレートを再び洗浄し、そし
て結合体化二次抗体を記載のように添加した。次いで、このプレートを処理し、
そして記載のように読みとった。阻害のパーセントを以下のように算定する: 1−(添加したペプチドありでのELISA値)/(添加したペプチドなしで
のELISA値)。 このELISAアッセイにおいて阻害されたこのペプチドは、配列Asn−Hi
s−Gln−Lys−Ser−Gln−Val−Glu−Lys−Met−Al
a−Glu−Gln−Lys−Gly(配列番号10)を含んでいた。これは、
CβのIgA結合ドメインの少なくとも一部分がこの配列を含むタンパク質の領
域内に含まれていたことを示唆した。
【0121】 (実施例4 Cβをコードする遺伝子のオリゴヌクレオチド特異的変異誘発) IgA結合活性に対するCβタンパク質中のこの領域の重要性を確認し、そし
て最終的にワクチン処方物において使用する変異タンパク質を作製し始めるため
に、Ex−Site(登録商標)PCR部位特異的変異誘発プロトコル(Str
atagene(Stratagene,CA)によって開発された)の改変法
を用いた。使用したテンプレートは、pNV222と呼ばれるプラスミドであっ
た。このプラスミドは、pSP76ベクター(Promega,Madison
,WI)に挿入されたCβ遺伝子からなった。DNAオリゴヌクレオチドを、A
pplied Biosystems モデル292 DNA合成機(Fost
er City,CA)で合成した。オリゴヌクレオチドを、15分ごとに穏や
かに混合しながら、1.5mlの水酸化アンモニウムで2時間処理することによ
りカラムから手動で取り出した。それらを、55℃で16〜18時間脱保護した
。脱保護の後、それらを乾燥させ、そして直接使用したか、またはオリゴヌクレ
オチド精製カラム(Applied Biosystems,Foster C
ity,CA)を用いて精製した。いくつかの異なるオリゴヌクレオチドを作製
して、目的の領域におけるDNA配列の異なる変化を誘導した。その例は、以下
の通りである。この特定の例におけるプライマーは重複プライマーであり、その
両方が、図1に示される配列(配列番号2)においてアミノ酸170および17
5でリジンをアラニンに変更することが必要な配列を含んでいた。この正方向プ
ライマー(Cβ613と表される)は、配列(配列番号6)5’−GTT GA
GCA ATG GCA GAG CAA GCG GGA ATC AC
A AAT GAA G−3’を有し、そして逆方向プライマー(Cβ642R
と表される)は、配列(配列番号7)5’−GAT TCC CGC TTG
CTC TGC CAT TGC TTC AAC TTG ACT TTT
TTG−3’(置換を下線で示す)を有した。この反応条件は、以下の通りであ
る:10ng pNV222テンプレート、15pmolの各プライマー、1m
Mの各dNTP、1×Ventポリメラーゼ緩衝液(20mM Tris−HC
l,pH7.5;10mM KCl;10mM (NH42SO4;2mM M
gSO4;0.1%(v/v)Triton(登録商標)X−100;0.1m
g/ml ウシ血清アルブミン(BSA))、10単位のVentポリメラーゼ
、およびH2Oを100μlまで。この反応物を、PCR Gem10ワックス
ビーズとともに、Hot Start Protocol(Perkin El
mer,Foster City,CA)により調製した。この反応系を、Pe
rkin Elmer(登録商標)サーモサイクラー(Perkin Elme
r,Foster City,CA)中で、以下の条件下で行った:94℃で5
分を1サイクル;94℃で30秒、37℃で2分、72℃で10分を10サイク
ル;94℃で30秒、55℃で2分、72℃で10分を30サイクル;および7
2℃で12分を1サイクル。この反応物を、10単位のDpnIを用いて37℃
で30分間処理して、テンプレートDNAを破壊し、次いで、PfuIポリメラ
ーゼを用いて温度72℃で60分間処理して、任意の残りの突出(overha
ng)を埋めた。この反応物を、1×Ventポリメラーゼ緩衝液および0.3
8mM dATP中に1:4.6で希釈した。希釈した反応物を、25℃で24
時間連結し、そしてコンピテントDH5α細胞(Gibco/BRL,Gait
hersburg,MD)に形質転換した。選択したコロニーを、3mlのLB
+カナマイシン(50mg/ml)中で、37℃で16〜18時間増殖させた。
DNAを、QIAspin(登録商標)カラム(Qiagen,Chatswo
rth,CA)を用いて調製した。このクローンを、0.8%アガロースゲル上
でインサートのサイズについて分析し、次いで、配列決定した。次いで、選択し
たコロニーを、100mlのLB+カナマイシン(50mg/ml)中、37℃
で16〜18時間増殖させた。DNAを、Qiagen(登録商標)チップ10
0(Qiagen,Chatsworth,CA)を用いて調製した。次いで、
それらを、NdeIおよびPstIで消化し、そして0.8%アガロースゲル上
で泳動して、変異した領域を分離した。2300bpのフラグメントを単離し、
そしてGene−Clean Spin Kit(登録商標)(Bio 101
,Vista,CA)を用いてゲルから精製した。発現ベクターpET 24a
(Novagen,Inc.)およびネイティブなCβ遺伝子からなるpNV3
4と名付けたクローンを、やはりNdeIおよびPstIで消化し、そして0.
8%アガロースゲル上で泳動した。pETベクターおよび残りのCβ遺伝子を含
む大きなバンド(6300bp)を単離し、そしてGene−Clean Sp
in Kit(登録商標)(Bio 101)を用いてゲルから精製した。これ
らの2つのフラグメントを4℃で24時間にわたり連結し、そしてコンピテント
BL21(DE3)細胞に形質転換した。選択したコロニーを、3mlのLB+
カナマイシン(50mg/ml)中で、37℃で16〜18時間増殖させた。D
NAを、QIAspin(登録商標)カラム(Qiagen)を用いて調製し、
そしてクローンを、0.8%アガロースゲル上でインサートのサイズについて分
析した。
【0122】 変異Cβタンパク質をコードするクローンもまた構築した。ここで、2つのグ
ルタミニル残基を、プロリニル残基で置換し、そしてCβ遺伝子における欠失を
生じさせ、このことにより、目的の領域において6アミノ酸欠失を生じた(表1
)。
【0123】 IgA結合活性が欠如したか、または減少したが、抗βag抗血清となお反応
したCβタンパク質を発現するクローンを選択し(実施例5)、そして100m
lのLB+カナマイシン(50mg/ml)中で、37℃で16〜18時間増殖
させた。これらのクローンに由来するプラスミドDNAを、Qiagen(登録
商標)チップ100(Qiagen)用いて調製し、そして変異したCβ遺伝子
を完全に配列決定した。
【0124】 (実施例5 Cβ変異体によるIgA結合のウェスタンブロットおよびELI
SA分析) Cβタンパク質をコードする遺伝子における変異が、Cβ抗原性を維持しなが
ら、IgA結合を減少させたか、またはこれを除去したか否かを決定するために
、変異した遺伝子によりコードされたタンパク質を発現し、そしてSDS−PA
GEおよびウェスタンブロット分析に供した。2つのウェスタンブロットを各サ
ンプルに対して作製し、そして精製ヒトIgAミエローマタンパク質または過免
疫ウサギ抗βagタンパク質抗血清のいずれかと反応させた。図1に示した配列
(配列番号2)におけるアミノ酸170および175でリジンをアラニンに変更
したCβタンパク質を発現するクローンが、IgA結合活性をほとんど有さない
が、このタンパク質が抗Cβ抗血清と反応する能力は高く維持された。IgA結
合活性はまた、Cβタンパク質(ここで、2つのグルタミニル残基はプロリニル
残基で置換される)を発現するクローンおよび6つのアミノ酸欠失を有するCβ
タンパク質をコードするクローン(表1)においてほとんど実質的に排除された
が、抗Cβ抗血清との反応性は両方維持された。6つのアミノ酸欠失を有するク
ローンについてのデータは、Cβタンパク質のIgA結合活性を担う残基がタン
パク質のこの領域内に位置し、そしてこの領域内の他の可能な変異がIgA結合
活性に影響を及ぼすことを示唆した。
【0125】 競合阻害ELISAを用いて、Cβタンパク質上にある配列改変の抗原性変化
/構造的変化の量をより正確に決定した。0.02% アジ化物含有0.1M
炭酸塩緩衝液(pH9.6)中に2.0μg/mlの濃度で、精製Cβを1ウェ
ルあたり0.1ml添加することにより、マイクロタイタープレート(Nunc
−Immuno PlateIIF,Vangard Internation
al,Neptune,NJ)を感作した。このプレートを室温で一晩インキュ
ベートした。このプレートを、0.9% NaCl、0.05% Brij 3
5、10mM 酢酸ナトリウム(pH7.0)、0.02% アジ化物で、5回
洗浄した。Cβタンパク質に対する過免疫ウサギ抗血清を0.5% Brij
35含有BPSで希釈してプレートに加え、そして室温で1時間インキュベート
した。プレートを前の通り再び洗浄し、そして二次抗体アルカリホスファターゼ
結合体化ヤギ抗ウサギIgG(Tago Inc.,Burlingame,C
A)をPBS−Brij中に希釈してプレートに加え、そして室温で1時間イン
キュベートした。このプレートを前の通り洗浄し、そして0.1M ジエタノー
ルアミン、1mM MgCl2、0.1mM ZnCl2、0.02% アジ化物
(pH9.8)中のp−ニトロフェニルホスフェート(Sigma 104(登
録商標)ホスフェート基質)(1mg/ml)を添加した。このプレートを、3
7℃で1時間インキュベートし、そして405nmでの吸光度を、Elida−
5マイクロタイタープレートリーダー(Physica,New York,N
Y)を用いて測定した。コントロールウェルは、1次抗体および/または二次抗
体のいずれかを欠如していた。これを、ウサギ抗Cβタンパク質の力価を得るた
めに行った。このことによって、ELISAアッセイにおける半最大読みとり値
を与えた。この力価を阻害ELISAにおいて使用した。マイクロタイタープレ
ートを感作し、そして前の通りに洗浄した。精製Cβタンパク質またはCβタン
パク質の変異体を添加し、そしてPBS−Brij中で希釈した。次いで、半最
大読みとり値を与えたウサギ抗Cβタンパク質の希釈物を添加した。次いで、こ
の混合物を、室温で1時間インキュベートした。このプレートを再び洗浄し、そ
して結合体化二次抗体を記載のように添加した。次いで、このプレートを処理し
、そして記載のように読みとった。阻害のパーセントを以下のように算定する: 1−(添加したタンパク質ありでのELISA値)/(添加したタンパク質な
しでのELISA値)。 このアッセイにおいて、連鎖球菌由来の野生型Cβタンパク質の阻害を、組換え
Cβタンパク質およびグルタミニルからプロリニルへの変異体と比較し、共に、
E.coliにおいて発現された(データは示さず)。このアッセイは、Cβタ
ンパク質の組換え体における膜貫通領域がないことを検出するに十分鋭敏である
。しかし、野生型配列を含む組換えCβタンパク質を、IgA結合活性を欠如す
る置換変異体と比較する場合、抗原性の差異は、最小限である。このことは、こ
のような置換変異体が、Cβタンパク質の抗原性特徴の大部分を維持するが、所
望でないIgA結合活性を欠如することを示唆する。
【0126】 (実施例6 E.coli由来の組換えCβタンパク質の初期分離) 細胞ペーストを、氷冷細胞破壊緩衝液(5mM Tris(HCl)、pH7
.6〜7.8(5mM DTTを含む)、0.2mg/ml EDTAおよびP
EFABLOC PLUS(登録商標)Protease Inhibitor
(Boehringer Mannheim,Indianapolis,IN
))中に再懸濁した。細胞懸濁物を、Stansted(登録商標)細胞破壊機
に2回通し、次いで、12,000gで30分間遠心分離した。上清を、デカン
トし、そして非タンパク質物質を、エタノール/CaCl2を終濃度20%エタ
ノール/0.1M CaCl2まで添加することによって沈澱させた。
【0127】 タンパク質を10,000gで30分間で遠心分離によって清澄化した後に、
最終80%エタノールで沈澱させ、次いで、5% Zwittergent(登
録商標)3,14、25mM Tris(HCl)および5mM DTT(pH
7.6〜7.8)を含む緩衝液中に溶解した。
【0128】 (実施例7 S.agalactiaeに由来するCβタンパク質の初期分離
) ネイティブCβタンパク質を、5% Zwittergent(登録商標)3
,14、および25mM Tris(HCl)(pH7.6〜7.8)を含む緩
衝液中で細菌を煮沸することにより、Streptococcus agala
ctiaeの膜から取り出した。煮沸後、懸濁物を氷浴中で0℃〜10℃まで冷
却し、次いで、エタノール/CaCl2の冷却(0℃〜4℃)溶液を、終濃度2
0%エタノール/0.1M CaCl2まで添加した。この溶液を遠心分離によ
り清澄化し、その後に、タンパク質を80%エタノールで上清から沈澱させた。
タンパク質を、5% Zwittergent(登録商標)、25mM Tri
s(HCl)、5mM DTTおよび「PEFABLOC PLUS」Prot
ease Inhibitor(Boehringer Mannheim C
orporation,Indianapolis,IN)(pH7.6〜7.
8)を含む緩衝液中に再溶解した。
【0129】 (実施例8 Cβタンパク質の精製) 必要に応じて、5% Zwittergent(登録商標)/Tris緩衝液
中のこのタンパク質濃度を、Pharmacia High Performa
nce Q(登録商標)カラム(1.6×20cm)にアプライする前に、0.
5〜0.8mg/mlの間にするべきである。直線塩勾配を用いて、Cβタンパ
ク質を溶出する場合、用いた勾配は、25mM Tris(HCl)/0.5%
Zwittergent(登録商標)3,14(pH7.6〜7.8)中の0
〜0.1M NaClであった。このTris/Zwittergent(登録
商標)緩衝液中で0、50、75、および90mM NaClでの段階勾配もま
た適用し得、そしてこのCβタンパク質は、75mM NaClで溶出し得る。
あるいは、50mM NaCl/Tris(HCl)/0.5% Zwitte
rgent(登録商標)緩衝液中でカラムを洗浄後、Cβタンパク質を、Tri
s(HCl)(pH7.6〜7.8)中の60mM NaCl/0.6% CH
APSを用いて溶出した。Cβタンパク質を、カラムにアプライする総タンパク
質を増やして、低塩濃度で溶出する。
【0130】 SDS−PAGEを用いて、Q(登録商標)カラムからのCβ画分を同定した
。これらの画分をプールし、そしてプロテアーゼインヒビターPEFABLOC
PLUS(登録商標)(Boehringer Mannheim,Indi
anapolis,IN)を添加した。次いで、このタンパク質プールを、3倍
に(すなわち、1部のタンパク質プールに対して2部の希釈液(v/v)(15
% Zwittergent(登録商標)、25mM Tris(HCl)およ
び5mM DTT(pH7.6〜7.8)を含む))希釈した。次いで、このタ
ンパク質を、Pharmacia High Performanceヘパリン
セファロース(登録商標)カラム(1.6×20cm)にアプライした。Cβタ
ンパク質を直線塩勾配(25mM Tris(HCl)/0.5% Zwitt
ergent(登録商標)中で0〜0.1M NaCl)を用いて溶出した。概
して、Cβタンパク質は、Q(登録商標)カラムで用いるものと同じ緩衝液およ
び勾配条件を利用して、ヘパリンカラムから溶出され得る。図10は、Q(登録
商標)カラムおよびヘパリンカラムの溶出プロファイルを示す。図3Aおよび3
Bは、精製データおよび対応するSDS−PAGEゲル分析を示す。
【0131】 第2のクロマトグラフィー分離においてゲル濾過カラムを用いる場合、Cβタ
ンパク質を含むQ(登録商標)カラムからの画分を、終濃度80%エタノールま
で無水エタノールを加えて、沈澱させた。沈澱したタンパク質を遠心分離により
採取し、そして最小容量の25mM HEPES、1M NaCl、5mM D
TT(pH8.0)(10% Zwittergent(登録商標)を含む)中
に再溶解した。再溶解したサンプルを、ゲル濾過カラム(同じ緩衝液(組換えタ
ンパク質についてはZwittergent(登録商標)およびDTTを含めず
、ネイティブタンパク質の精製については0.5% Zwittergent(
登録商標)を含ませた)で予備平衡化した)にアプライした。
【0132】 (実施例9 Cβタンパク質のプロテアーゼ消化およびフラグメントの単離) ダルベッコPBS(Life Technologies,Gaithers
burg,MD)中の精製Cβタンパク質(6.0〜8.0mg/ml)を、2
0mM CaCl2中の10mg/ml サーモライシンストック溶液(Boe
hringer Mannheim,Indianapolis,IN)を0.
025ml添加することにより、消化した。この反応混合物を、一定に攪拌しな
がら60℃で一晩インキュベートした。次いで、プロテアーゼ活性を、10mM
EDTAを添加することにより停止させた(図4Aおよび4B)。
【0133】 最初に、サーモライシンにより生成されたペプチドフラグメントT1およびT
2(見かけの分子量は、それぞれ、35kDおよび25kD)を、電気泳動によ
り分離し、ニトロセルロースに転写し、ポンソーSで染色し、次いで、アセトニ
トリル中でこの膜を溶解して回収した(図5)。膜を溶解した後、ペプチドフラ
グメントを氷冷アセトンで沈澱させ、そして遠心分離により採取した。遠心分離
の後、このペプチド沈澱物を、PBSに溶解し、そしてFuscoら、Adv.
Exp.Med.Biol 418:841−845(1997)の方法により
、殺菌活性の阻害についてアッセイした。アセトン沈殿したタンパク質のアリコ
ートはまた、SDSゲル上で泳動して、タンパク質回収を確認した。
【0134】 続く消化のためのタンパク質量を増加させるために、サーモライシンフラグメ
ントを80%終濃度エタノールで沈澱させ、そして遠心分離により採取した。こ
のペレットを、10mM Tris(HCl)/10mM CaCl2、10%
グリセロール(pH7.2)1〜3ml中に再溶解し、そして10mM Tr
is(HCl)/10mM CaCl2(pH7.2)で平衡化したセファクリ
ル(登録商標)−100カラム(1.6×40cm)にアプライした(図6)。
【0135】 単離したペプチドフラグメントT1を、Clostridium hysto
lyticum由来のエンドプロテアーゼArg−C(Boehringer
Mannheim,Indianapolis,IN)を用いて、さらに消化し
た。Arg−C消化を、殺菌活性の阻害についてアッセイした。R1およびR2
と表されるフラグメントを、後ほどPolybuffer(登録商標)74(P
harmacia,Piscataway,NJ)を用いてMono P(登録
商標)カラム上で等電点電気泳動することにより分離した(図7)。
【0136】 分離していないサーモライシンフラグメントT1およびT2を用いた殺菌活性
の阻害は、36μg/mlのタンパク質濃度で50%の阻害を示した。サーモラ
イシンフラグメントT1およびT2を分離し、そして電気泳動およびウェスタン
転写により回収した場合、殺菌活性の50%阻害は、T1およびT2フラグメン
トについて、それぞれ15μg/mlおよび20μg/mlで生じた。T1およ
びT2ペプチドは、それぞれ18μg/mlおよび40μg/mlで、100%
阻害を生じた。Arg−C消化後のT1ペプチドの収量は、最小であった。Ar
g−C消化フラグメントのタンパク質濃度は、決定しなかった。しかし、殺菌活
性の50%阻害は、サンプルの1:50希釈物を用いて得た。この活性を、ゲル
濾過により分離したT1ペプチド画分と比較した。このT1画分は、2.5μg
/mlにおいて50%阻害を示した。
【0137】 サーモライシン消化に由来する2つの主要なペプチドフラグメントT1および
T2(見かけの分子量は35kDおよび25kDの付近)についてのN末端配列
データは、トリシンゲル上でSDS−PAGEにより得、これを10mM CA
PS/10% メタノールにおいてPVDF膜に転写し、そして1%酢酸中の0
.1% ポンソーSで染色し、5%酢酸で脱色し、そしてボルテックスしながら
水で徹底的に洗浄した。十分に乾燥したPVDF片を切り出し、そしてMA B
ioServices(登録商標)(Rockville,MD)に配列決定す
るために送った。
【0138】 サーモライシン消化産物の配列分析結果は、T1についてのN末端が、VEQ
DQPAPIPENSE(配列番号52)であったことを示した。T2ペプチド
については、N末端は、LAANENNQQKIELTV(配列番号53)であ
った。T1ペプチドフラグメントは、T2ペプチドフラグメントよりCβタンパ
ク質のC末端に近い(図8)。
【0139】 (実施例10 ペプチド合成) Chiron Mimotopes Multipin Non−Cleav
able Peptide Kit(Chiron Mimotopes,Ra
leigh,NC)を用いて、Cβ変異ホロタンパク質(holoprotei
n)のペプチドを合成した。キットとともに供給されるコンピュータープログラ
ムは、4アミノ酸残基の重複配列を有する連続する8マーペプチドの生成を補助
して、抗体結合のだいたいの領域を決定した。キットマニュアルにより推奨され
るように、ペプチド合成にはFMOC保護アミノ酸を、そしてアミノ酸活性化に
ついてはDIC/HOBtを利用した。側鎖保護基をはずし、そしてN末端のペ
プチドをアセチル化した。8マーペプチドを利用して得た予備ELISA結果は
、抗体結合領域を示した。重複配列を有する20マーペプチドを合成し、そして
最初の結果を確認するために使用した。
【0140】 24マーペプチド配列、PDVPKLPDVPKLPDVPKLPDAPKL
(配列番号47)もまた、固相ペプチド合成により合成し、切断し、そして精製
して、複数mg規模でペプチドを得た(Protein/DNA Techno
logy Center,Rockfeller University,NY
)。このペプチドを、ELISA阻害アッセイにおいて使用した。
【0141】 ELISAに関しては、ミモトープピン(mimotope pin)を2%
BSA/PBS−0.1% Tween(登録商標)(ポリオキシエチレンソル
ビタン)(PBST)中で30分間ブロックした。少なくともPBSTを5回交
換してピンを洗浄した後、ピンを0.05% BSA/PBS−T中でポリクロ
ーナルウサギ抗体52.2の1:20,000希釈物中で1.5時間穏やかに攪
拌した。ピンを再びPBS−Tを少なくとも5回交換して洗浄し、その後、0.
2% ウシ胎仔血清/PBS−T中でアルカリホスファターゼ結合体化抗ウサギ
抗体の1:2000希釈物中で攪拌した。
【0142】 ELISAプレートを、ジエタノールアミン緩衝液中でSIGMA 104(
登録商標)ホスフェート基質(Sigma Chemical Company
,St.Louis,MO)中で発色させた。プレートを、室温で1時間一定に
攪拌しながら発色させ、次いで、プレートリーダーで405nmで読みとった。
【0143】 ELISAの結果は、ほとんどの抗体結合がこのタンパク質のC末端付近に位
置する反復配列に指向されたことを示した。この反復配列は、PDVPKLPD
VPKLPDVPKLPDAPKL(配列番号47)としてCβタンパク質に存
在する。8マー配列PDVPKLPD(配列番号33)、KLPDVPKL(配
列番号34)、VPKLPDVP(配列番号35)、KLPDAPKL(配列番
号36)は、ほとんどの抗体結合を誘起した(図9A)。より少ない程度には、
いくらかの抗体結合活性は、8マー配列ETPDTPKI(配列番号38)、R
TVRLALG(配列番号39)、およびときおりGGGTVRVF(配列番号
40)に対して指向した。抗体結合を確認するために合成した(二連で)20マ
ーペプチドは以下であった:SPKTPEAPKIPEPPKTPDVP(配列
番号41)、PEAPKIPEPPKTPDVPKLPD(配列番号42)、K
IPEPPKTPDVPKLPDVPKL(配列番号43)、PPKTPDVP
KLPDVPKLPDVP(配列番号44)、PDVPKLPDVPKLPDV
PKLPD(配列番号45)、およびKLPDVPKLPDVPKLPDAPK
L(配列番号46)(図9B)。
【0144】 (実施例11) (Cβタンパク質および合成ペプチドによる阻害ELISA) ポリクローナルウサギ抗体52.2が0.1mg/ml組換えCβタンパク質
を含む0.05%BSA/PBS−T中にある1:20,000希釈物20ml
を、室温で30分間インキュベートし、その後、上記のように抗体結合について
ピンをアッセイした。ELISAの結果は、配列PDVPKLPD(配列番号3
3)、KLPDVPKL(配列番号34)、VPKLPDVP(配列番号35)
、およびKLPDAPKL(配列番号36)のピンへの抗体結合の阻害を示した
。しかし、いくらかの抗体結合活性が、配列RTVRLALG(配列番号39)
を用いて生じた(データを示さず)。
【0145】 合成ペプチドPDVPKLPDVPKLPDVPKLPDAPKL(配列番号
47)を使用する阻害実験において、8マーピンおよび20マーピンをBSA中
でブロックした。同時に、52.2抗bagウサギ抗体が0.05%BSA/0
.1%Tween(登録商標)−PBS中にある1:20,000希釈物20m
lを、30分間、(0.1mg/ml)合成ペプチド(Protein/DNA
Technology Center Rockefeller Unive
rsity、NY)とともにインキュベートし、その後、上記のように抗体結合
についてピンをアッセイした。1組の重複(duplicate)20マーが、
合成ペプチドに曝露されていない抗体についてのポジティブコントロールとして
働いた。
【0146】 ELISAの結果は、配列PDVPKLPD(配列番号33)、KLPDVP
KL(配列番号34)、VPKLPDVP(配列番号35)、およびKLPDA
PKL(配列番号36)のピンに対する抗体結合の阻害を示した。また、抗体結
合が、配列ETPDTPKI(配列番号38)を用いて、そしていくらか少なく
、RTVRLALG(配列番号39)を用いて観察された。20マーピンへの抗
体結合は、同様に阻害された。ポジティブコントロールピンは、比較のために抗
体結合を示した(図10)。
【0147】 (実施例12) (Cβ上の特定の反復アミノ酸配列が抗体結合を惹起することを確立するため
の殺菌阻害アッセイ) ウサギを、破傷風トキソイドと結合した合成ペプチドを用いてワクチン接種し
、Cβ上の領域に対する特異的抗体を生成した。配列PDVPKLPDVPKL
PDVPKLPDAPKL(配列番号48)に対して指向される特異的抗体を得
そして精製した。これは、GBS(B群連鎖球菌)Ib型を殺傷することを示し
得た。この殺傷を、ネイティブのCβホロタンパク質に対するウサギ抗血清の殺
菌活性と比較した。
【0148】 (材料および方法) (キャリアタンパク質へのペプチドの結合) ペプチドを、Rockfeller University Protein
Sequencing Facilityによって、ABI 430Aペプチ
ド合成機(Applied Biosystems、Foster City、
CA)でNMP t−ブトキシカルボニル化学を使用して合成した。このペプチ
ドを、アニソールの存在下でHFでの処理により(0℃/1時間)脱保護しそし
て樹脂から取り出した。各ペプチドの予備精製を、C18カラム(2.14内径
×30cm)(Dynamax−Rainin、Woburn、MA)を使用し
て実施した。このペプチドを、PTCアミノ酸分析によって、Waters P
icotagシステム(Waters、Milford、MA)を使用して定量
した。この合成ペプチドは、全溶出プロフィールのうちの95%を超えるものか
らなる主なピークとして、C18カラムから溶出した。精製したペプチドのアミ
ノ酸組成は、この配列と良く一致した。Perspective Biosys
tem(登録商標)DERP Mass Spectrometerを使用して
実行した質量スペクトル分析(MALDI−TOF)は、マトリクスとしてα−
ヒドロキシケイ皮酸(ペプチド質量2677kDが示された。これは、計算分子
量約2658kDと良く一致する)を使用して線形様式で実行した。
【0149】 合成ペプチドSPDVPKLPDVPKLPDVPKLPDAPKL(配列番
号49)(Ser−ペプチドと命名)約26mgを脱イオン水1.5mlに溶解
し、シトラコン酸無水物60μlを室温で30分間隔で15μlアリコートとし
て添加することによって、シトラコン化した(Atassi,M.Z.およびH
abeeb,A.F.S.A.「Reaction of proteins
with citraconic anhydride」Methods in
Enzymology,第XXV巻、Enzyme Structure B
部、Hirs,C.H.W.およびTimasheff,S.N.編、New
York、Academic Press、546〜533頁(1972))。
この反応混合物を、5M NaOHでの滴定により8を超えるpHに維持した。
この反応はシトラコン酸無水物の最終添加後に1時間続いた。次いで、溶液を、
0.2M Na2HPO4(pH8.5)に対して、100MWCO透析チューブ
を使用して徹底的に透析した。
【0150】 次いで、このペプチド上のセリン残基を暗い場所で室温で10分間、過ヨウ素
酸ナトリウム2.2mgを使用して酸化した(Geoghegan,K.F.お
よびStroh,J.G.「Site−directed conjugati
on of non−peptide groups to peptides
and proteins via periodate oxidatio
n of a 2 amino−alcohol−Application t
o modification at N−terminal serine」
、Bioconjugate Chem.3:138〜146(1992))。
この反応を、一定に撹拌しつつ室温でエチレングリコールを添加することにより
クエンチし、次いでまた、0.2M Na2HPO4(pH8.5)に対して徹底
的に透析した。
【0151】 精製した破傷風トキソイドモノマー(Statens Seruminsti
tut、Copenhagen S.、Denmark)を、Superdex
(登録商標)200上で再びクロマトグラフィーにかけた。このセリンペプチド
を、13mgシアノ水素化ホウ素ナトリウムを使用する還元的アミン化により、
15mg破傷風トキソイドに結合させた。この反応は、37°で一晩続いた。次
いで、これを、クエン酸水(pH4.2)に対して徹底的に透析して、このペプ
チドのリジン残基上の保護基を除去した。約8mgの生成物を回収した(非結合
ペプチドを含んだ重量決定)。結合を、ペプチド、破傷風トキソイド、および結
合後のペプチドと破傷風トキソイドとの混合物のアリコートを注入することによ
って、Superdex(登録商標)ペプチドカラムを使用するHPLCにより
モニターした。さらに、12,000〜14,000MWCO透析チューブを用
いて透析して非結合ペプチドを除いた結合体を、ELISAによりアッセイした
。マイクロタイタープレートを、1μgのSer−ペプチド結合体を用いて、4
℃で一晩コートした。ポリクローナルウサギ52.2一次抗体を、PBS−T中
で1:2,000で使用し、続いて、二次抗体であるアルカリホスファターゼヤ
ギ抗ウサギ結合体(ICN、Costa Mesa、CA)をPBS−T中で1
:20,000希釈で使用した。このELISAプレートを、1Mジエタノール
アミン緩衝液/0.5mM MgCl2(pH9.8)中のSIGMA 104
(登録商標)Phospatase基質で発色させた。このプレートを、プレー
トリーダー(Dynex Technologies,Inc.、Chanti
lly、VA)上で405nmで読み取った。
【0152】 (Ser−ペプチド抗体) ニュージーランド白色ウサギを、フロイント完全アジュバント中の結合ペプチ
ドおよび非結合ペプチド両方の混合物100μg用量を使用して0日目に免疫し
た。21日目および42日目に、ウサギを再び、フロイント不完全アジュバント
中の100μg用量で免疫した。ウサギを、51日目に採血した。ウサギ抗血清
を得る際に、ELISAを、2μg/ml Cβタンパク質で96ウェルELI
SAプレートをコートし、次いでこのSer−ペプチド抗体を、1:1000か
ら開始して重複2倍希釈物を用いて、力価を得るまで希釈することによって、実
行した。
【0153】 さらに、その抗体結合の特異性を評価するために、Cβ分子全体のうちの8マ
ーを示すミモトープピンを、2% BSA/PBS−T中で30分間ブロックし
た。洗浄後、ピンをser−ペプチド抗体の1:20,000希釈物とともに1
.5時間インキュベートした。ピンを、再び洗浄し、次いで1:2,000のア
ルカリホスファターゼ抗ウサギ抗体中で1.5時間インキュベートした。ELI
SAプレートを、1Mジエタノールアミン緩衝液/0.5mM MgCl2(p
H9.8)中のSIGMA 104(登録商標)Phospatase基質で発
色させた。このプレートを、プレートリーダー上で405nmで読み取った。
【0154】 (Ser−ペプチドウサギ抗体の精製) 30mg破傷風トキソイドを、0.2M NaHCO3/0.5M NaCl
(pH8.3)7mlに溶解し、そしてペリスタポンプを使用して室温で4時間
還流することによって、5ml HiTrap(登録商標)NHS活性化アフィ
ニティーカラム(Pharmacia、Piscataway、NJ)上に結合
させた。洗浄および失活後、製造業者により推奨されるように、このカラムをP
BSで平衡化し、次いで、ser−ペプチドウサギ血清20mlをこのカラムに
通した。ボイド画分をプールし、そしてCβのN末端配列およびC末端配列を示
すミモトープピンを使用してアッセイした。イムノグロブリンGを、Immun
opure(登録商標)Gカラム(Pierce、Rockford、IL)を
使用してさらに精製した。低pH緩衝液中でこのカラムから溶出した画分を、5
ml HiTrap(登録商標)脱塩カラム(Pharmacia、Pisca
taway、NJ)上で中和し、そして脱塩し、その後、再び、CβのN末端お
よびC末端を示したミモトープピンに対する抗体結合特異性を試験した。
【0155】 (Ser−ペプチド抗体の殺菌活性) 抗体および補体媒介性殺菌活性を、Fuscoら「Bactericidal
activity elicited by the beta C pro
tein of Group B streptococci constra
sted with capsular polysaccharides」A
dv.Exp.Med.And Biol.418:841〜845(1997
)のアッセイに従って、導いた。比較を、以下による殺傷を用いて行った:(1
)ネイティブCβタンパク質に対する抗体、(2)破傷風トキソイドカラムに対
して精製されたSer−ペプチド抗体、および(3)破傷風カラム次いでプロテ
インGカラムに対して精製されたSer−ペプチド抗体。ペプチドPDVPKL
PDVPKLPDVPKLPDAPKL(配列番号48)を使用して、これらの
Ser−ペプチド抗体の殺菌活性を阻害した。
【0156】 (プローブであるSer−ペプチド抗体結合に対するGBSコロニーリフト) GBSコロニーを、チョコレート寒天プレートから丸いニトロセルロースシー
トへリフトし、PBS−Tween(登録商標)で洗浄し、次いで、破傷風精製
したSer−ペプチド抗体(1:10,000希釈および1:20,000希釈
)または破傷風およびプロテインG精製したSer−ペプチド抗体(1:300
0希釈および1:6000希釈)のいずれかとともに、1.5時間インキュベー
トした。PBS−Tween(登録商標)中での数回の洗浄の後、このニトロセ
ルロースシートを、ヤギ抗ウサギアルカリホスファターゼ結合体とともに1.5
時間インキュベートし、次いで、基質緩衝液(0.1M Tris/0.1M
NaCl/1mM MgCl2)中で洗浄した後、NBT/BCIP基質を使用
して発色させた(Blake,M.S.ら「A rapid sensitiv
e method for detection of alkaline p
hosphatase conjugated anti−antibodie
s on western blots」Anal.Biochem.136:
175〜179(1984))。
【0157】 (結果および考察) (キャリアタンパク質へのペプチドの結合) このSer−ペプチド上のリジン残基をシトラコン化して、これらのペプチド
が破傷風トキソイドに対して結合せず、互いに結合することを防ぐことが、必要
である。透析後、ELISAは、この52.2抗体が、この破傷風−Ser−ペ
プチド結合体を認識したことを示した。
【0158】 (Ser−ペプチド抗体) Cβの8マーミモトープ配列に対するこのSer−ペプチド抗体のELISA
の結果は、この抗体が、Cβのカルボキシ末端を示すピンのブロック上でのみ、
配列PDVPKLPD(配列番号50)を認識したことを示した。CβのN末端
部分に向かって位置するいくつかの配列もまた、このELISAにおいてポジテ
ィブシグナルを示した。破傷風結合体に対して惹起された抗体は、CβのN末端
配列と交差反応し、そしてこの反応は、破傷風アフィニティーカラムにこの抗血
清を通過させることによって、除去された。
【0159】 (Ser−ペプチド抗体の精製) N末端配列への抗体結合を、一旦抗血清を破傷風カラムに通過させて、除去し
た。抗体は、配列PDVPKLPD(配列50)に特異的に結合した。プロテイ
ンGカラム上でのSer−ペプチド抗体のさらなる精製により、IgGがさらに
精製され、そして配列PDVPKLPD(配列50)に対するアフィニティーが
維持された。
【0160】 (Ser−ペプチド抗体の殺菌活性) 50%の細菌の生存が、ネイティブCβに対する52.2抗体について、1:
5500より大きな抗血清希釈物で生じた(図12)。同様に、50%の生存が
、Ser−ペプチドについて、約1:8000の希釈物で生じ、このことは、破
傷風カラムを通過したかしていないかに関わらなかった(図13)。興味深いこ
とに、破傷風カラムおよびプロテインGカラムに対して精製した抗血清は、殺菌
活性を惹起しなかった。この現象は、プロテインGカラム上での精製の間にこれ
らのタンパク質を溶出するために使用した酸性条件に起因する構造的変化に帰せ
られ得、これにより、補体活性化が阻害された。
【0161】 (プローブであるSer−ペプチド抗体に対するGBSコロニーリフト) 図14は、破傷風カラムのみ、ならびに破傷風カラムの次にプロテインGカラ
ムによって精製した抗血清を使用する、GBS Ibに上でのSer−ペプチド
抗体結合を示す。いずれの場合においても、抗体結合が、両方の調製物について
、GBSを殺傷するプロテインG精製した抗体の能力がないことを示す結果にも
関わらず、生じた。
【0162】 (要旨) Cβタンパク質由来の合成ペプチド配列を、破傷風トキソイドに結合させた。
これは、この結合体を用いてワクチン接種したウサギにおいて、抗体応答を惹起
した。この抗血清を破傷風カラムまたは破傷風カラムの次にプロテインGアフィ
ニティーカラムに対して精製した後、この抗体は、ミモトープに対するELIS
Aにより測定した場合に、配列PDVPKLPD(配列番号50)に特異的に結
合した。
【0163】 この抗血清の抗体および補体媒介性殺菌活性を測定し、そしてCβハロタンパ
ク質に対する抗血清と比較した。破傷風カラムに対して精製したCβペプチドに
対する抗血清は、Cβホロタンパク質に対する抗血清による殺傷と類似した、殺
菌アッセイにおける殺傷を示した。抗体は、細胞***の間にこのグラム陽性生物
のペプチドグリカン層に浸潤して、細胞溶解を生じる補体活性を可能にすると考
えられる。
【0164】 (実施例13) (Ser−ペプチド抗体結合) (緒言) グラム陽性細菌の多くの細胞壁結合タンパク質は、いくつかの共通の特徴を有
する。その最も顕著な特徴は、これらのタンパク質のカルボキシ末端に近接した
LPXTG配列の存在である。このモチーフは、十分に特徴付けられており、そ
してこれらの細胞壁タンパク質が細胞壁に共有結合されるのは、この配列を介し
てである。すなわち、酵素がこの配列をそのT−G間で切断し、次いで、このタ
ンパク質が、そのスレオニン残基上のカルボキシル基を介してペプチドグリカン
のペプチド架橋に結合するように進める。グラム陽性細菌のこれらの細胞壁タン
パク質の別の共通の特徴は、LPXTG配列のアミノ末端側の直前の領域が、多
数のプロリル残基を含むことである。プロリル残基は、その独特の配列の故に、
タンパク質中にキンクを生じる。従って、これらの細胞壁タンパク質上のこの高
プロリル領域は、ペプチドグリカン層の内外を編み込む領域であると仮定されて
いる。しかし、この理論についての直接の証拠は、何も示されていない。抗Se
r−ペプチド抗体が補体の存在下で結合しそして細胞死を生じるのは、Cβタン
パク質上のまさにこの領域である。以前に述べたように、どのようにこのまれな
活性が生じ得るかという理論は、この抗体が、中隔面での細胞***の間にCβの
この領域に結合し、ここで、ペプチドグリカンが破壊され、そして再建されると
いうものである。この理論についてのさらなる証拠を得るために、共焦点顕微鏡
法およびFACScan分析を使用して、どこで、そして、いつ、このSer−
ペプチドに対する抗体がCβタンパク質を発現する連鎖球菌生物に結合したかを
決定した。
【0165】 (材料および方法) (共焦点顕微鏡(CLSM)分析):CLSMを使用して、破傷風カラムに対
して精製したB群連鎖球菌に対するウサギ抗体(抗Ser−ペプチド)の結合を
研究した。B群連鎖球菌 H36B株の細菌細胞を、Todd−Hewittブ
ロスにて増殖させ、そしてこの増殖の異なる段階でサンプルを採取した。増殖の
段階を、600nmでこのサンプルの光学密度を測定することによって決定した
。次いで、細胞を2%パラホルムアルデヒドに固定し、そしてアリコートを顕微
鏡のスライド上で乾燥させた。このスライドを、5%の正常ヤギ血清でコートし
た。サンプルを、ウサギ抗体(抗Ser−ペプチド)の1:500希釈物ととも
に2時間インキュベートし、洗浄し、そしてウサギIgGに対するFITC結合
体化ヤギ抗血清(Molecular Probes、Eugene、OR)と
ともにインキュベートした。このサンプルを、Vectashild(登録商標
)封入(mounting)培地(Vector Laboratories,
Inc.、Burlingame、CA)を有するカバーガラスでカバーし、そ
してBioRad 1024 CLSM中で二重波長レーザーにより試験した。
【0166】 (FACScan分析):FACScan分析を、Becton−Dicke
nson FACScan(Research Triangle Park、
NC)を使用して、増殖の異なる段階で得た細菌細胞のサンプルに対して実施し
た。B群連鎖球菌 H36B株の細菌細胞を、Todd−Hewittブロスに
て増殖させ、そしてこの増殖の異なる段階でサンプルを採取した。増殖の段階を
、600nmでこのサンプルの光学密度を測定することによって決定した。この
細菌細胞を2%パラホルムアルデヒドに固定し、洗浄し、そして抗Ser−ペプ
チド抗血清または破傷風吸着採血前血清のいずれかとともに、1時間インキュベ
ートした。細胞を3回洗浄し、そしてウサギIgGに対するFITC結合体化ヤ
ギ抗血清(Molecular Probes、Eugene、OR)とともに
1時間インキュベートした。細菌細胞をPBSで3回洗浄し、臭化エチジウムに
より対比染色し、diluent 2緩衝液(J&S Medical Ass
ociates、Farmingham、MA)で容量1mlまで増やした。こ
のデータを、Flo−Joプログラム(Tree Star Corp.、Sa
n Carlos、CA)を使用して分析した。
【0167】 (結果) (共焦点顕微鏡(CLSM)分析):CLSM分析は、抗Ser−ペプチドは
、連鎖球菌細胞間の小さい領域に結合したことを示した。この抗体は、活発的に
***中の細胞(すなわち、対数増殖期間のサンプル)により多く結合し、そして
その培養物が定常期に入ると、さらに示されるように、より少なく結合した(以
下を参照のこと)。これらのデータは、このSer−ペプチド抗体は、ペプチド
グリカンが流体状態(すなわち、***中の中隔面)にある領域のCβタンパク質
上のこの領域にのみ接近するという考えを支持する。どの領域においても、細菌
がSer−ペプチド抗体に完全に覆われたことは観察されなかった。
【0168】 (FACScan分析):FACScan分析についてのデータは、図15に
示され得る。x軸は、細菌サンプルを採取した培養開始以来経過した時間である
。y1軸は、そのサンプル中の細菌の数を示す、サンプルのOD600である。
2軸は、レッド蛍光(臭化エチジウムはすべての細菌を染色する)と比較した
グリーン蛍光の量(すなわち、Ser−ペプチド抗体結合)である。理解され得
るように、この培養の開始時には、非常にわずかなSer−ペプチド抗体しか細
胞に結合しない。これが、一晩培養から定常期の細胞を新鮮な培養培地へ希釈す
る時間である。2時間までに、この連鎖球菌は、OD600の増加により示され
るように、***し始め、そして増殖し始め、そして同時に、結合したser−ペ
プチド抗体の量の増加が観察される。抗体結合のピークは、対数期の間(4〜6
時間の間)のこの培養物の最も活性な部分と一致する。8時間後、この培養物は
、細菌の***が遅くなりそして停止する、定常期に入る。定常期のサンプリング
された細菌は、Ser−ペプチド抗体に結合せず、そしてこの培養の最初に見出
された生物と類似した。これらのデータは、もとの理論が正しいこと;Ser−
ペプチド抗体が結合するエピトープが、活性な細胞***に間にのみ、そして比較
的小さい領域(すなわち、これらの***中の細胞の中隔面)においてのみ曝露さ
れることを、さらに確認する。このような中隔***領域はまた、グラム陽性細菌
の細胞膜を露出させ、Ser−ペプチド抗体により活性化された補体成分が細菌
細胞膜での接近を妨害されないことを可能にして、細胞の溶解を完了する。
【0169】 前記は特定の実施態様を述べたが、本発明がそのようには制限されないことが
、理解される。種々の改変が、そのような改変が為され得ること、そして本発明
の範囲(前記の特許請求の範囲により規定される)内であると意図されることが
、当業者に思い浮かぶ。本明細書中に引用されたすべての特許、特許出願、およ
び刊行物は、本明細書においてその全体が参考として援用される。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、野生型Cβ1(Jerlstroem,P.G.ら、Molec.M
icrobirol.5:843−849(1991))のDNA配列および推
定アミノ酸配列を示す。図2、3および4に示されるBglIIおよびPstI
部位が同定される。
【図2A】 図2Aおよび2Bは、それぞれ、Q(登録商標)カラム(1.6×20cm)
およびヘパリンカラム(1.6×20cm)クロマトグラフィーについての、以
下の条件下でのタンパク質溶出プロフィールを示す:流速−5ml/分;減衰−
0.2;および勾配−0〜0.1M NaCl/0.5% Zwitterge
nt(登録商標)/25mMトリス(HCL)、pH7.6〜7.8、10ml
/画分。
【図2B】 図2Aおよび2Bは、それぞれ、Q(登録商標)カラム(1.6×20cm)
およびヘパリンカラム(1.6×20cm)クロマトグラフィーについての、以
下の条件下での溶出プロフィールを示す:流速−5ml/分;減衰−0.2;お
よび勾配−0〜0.1M NaCl/0.5% Zwittergent(登録
商標)/25mMトリス(HCL)、pH7.6〜7.8、10ml/画分。
【図3A】 図3Aおよび3Bは、Cβタンパク質精製データおよび対応する調製物のSD
S−PAGEを示す。図3Aは、Q(登録商標)カラムおよびヘパリンカラムに
おけるCβタンパク質の精製を図示する。
【図3B】 図3Aおよび3Bは、Cβタンパク質精製データおよび対応する調製物のSD
S−PAGEを示す。図3Bは、Q(登録商標)カラムおよびS−300ゲル濾
過カラムにおけるCβタンパク質の精製を示す。
【図4A】 図4Aおよび4Bは、Cβタンパク質のサーモリシン消化を図示する。図4A
は、トリシンゲル上の見かけの分子量が35kDおよび25kDである得られた
フラグメントの消化パターンを示すSDS−PAGEを示す。
【図4B】 図4Aおよび4Bは、Cβタンパク質のサーモリシン消化を図示する。図4B
は、抗体52.2でプローブしたウエスタントランスファーであり、主なフラグ
メントが抗体と反応したことを示す。
【図5】 図5は、ウエスタントランスファーおよび続くニトロセルロースメンブレンの
溶解によるCβタンパク質フラグメントの分離および回収を示す。アリコートを
、SDSゲル上で泳動して、タンパク質回収を確認した。
【図6A】 図6は、Sephaclyl(登録商標)−100におけるゲル濾過によって
分離された、サーモリシン消化Cβタンパク質のSDS−PAGEを示す。
【図6B】 図6は、Sephaclyl(登録商標)−100におけるゲル濾過によって
分離された、サーモリシン消化Cβタンパク質のSDS−PAGEを示す。
【図7】 図7は、T1ペプチドのArg−CフラグメントのSDS−PAGEを示す。
【図8】 図8は、S.agalactiae由来のネイティブのCβタンパク質の配列
を示す。N末端配列分析は、サーモリシン生成フラグメントT1およびT2が開
始する位置を示した(配列決定されたN末端区画は下線を付されている)。Ar
g−Cによる理論的なT1フラグメント消化を丸によって示す。
【図9A】 図9Aおよび9Bは、それぞれ、8マーおよび20マーのミモトープに結合す
る抗体のグラフ表示である。二連の実験を、各結合実験の間に洗浄しながら、各
ミモトープを用いて行った。
【図9B】 図9Aおよび9Bは、それぞれ、8マーおよび20マーのミモトープに結合す
る工程のグラフ表示である。二連の実験を、各結合実験の間に洗浄しながら、各
ミモトープを用いて行った(2つの棒)。いくらかの変動性は、不完全な洗浄に
起因する。
【図10】 図10は、図8のアミノ酸880〜906に対応する合成ペプチドに抗体を予
め暴露することによる、20マーのミモトープへの抗体結合の阻害のグラフ表示
である。図9Bにおける実験の20マーについての1組のデータ(白抜き棒)は
、この合成ペプチドに暴露されていない抗体についてのポジティブコントロール
として含まれる。
【図11】 図11は、Cβタンパク質およびそのサーモリシン消化フラグメントによる殺
菌性阻害のグラフ表示である。
【図12】 図12は、ネイティブのCβタンパク質に対する抗体を使用する殺菌アッセイ
におけるB群連鎖球菌性Ibの生存のグラフ表示である。
【請求項13】 図13は、Cβタンパク質に対するSerペプチド抗体を使用する殺菌アッセ
イにおけるB群連鎖球菌性Ibの生存のグラフ表示である。
【請求項14】 図14は、破傷カラム単独、および破傷風カラムに次いでプロテインGカラム
によって精製した抗血清を使用する、B群連鎖球菌性Ibコロニーリフト上で結
合するSerペプチド抗体を示す。
【請求項15】 図15は、B群連鎖球菌性Ib増殖およびSerペプチド抗体結合の相関のグ
ラフ表示である。Serペプチド抗体結合は、誘導増殖期の間で開始し、そして
対数増殖期の間にピークになる。細菌は定常期に達し、そして***するので、抗
体結合は、0まで減少する。
【図16】 図16は、ウサギ抗体52.2結合、および重複する8マーのミモトープピン
(Arg−C消化R2ペプチドフラグメントの配列を示す)への結合の阻害のグ
ラフ表示である。詳細には、棒グラフは、最高の抗体親和性を有する(未吸着)
配列およびミモトープに対して抗体52.2を阻害するインタクトなCβタンパ
ク質の能力(吸収)を有する配列を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07K 1/18 C07K 14/315 1/22 19/00 14/315 C12N 1/15 19/00 1/19 C12N 1/15 1/21 1/19 C12P 21/02 C 1/21 C12R 1:46) 5/10 C12N 15/00 ZNAA C12P 21/02 A //(C12N 15/09 5/00 A C12R 1:46) (31)優先権主張番号 60/154,017 (32)優先日 平成11年9月15日(1999.9.15) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD ,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL, PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,S L,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US ,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ブレイク, ミラン エス. アメリカ合衆国 メリーランド 20759, フルトン, ビューフォート ドライブ 8521 Fターム(参考) 4B024 AA01 BA80 CA04 DA02 DA05 DA11 EA04 GA11 HA01 HA03 4B064 AG01 CA01 CA19 CC24 CE08 CE11 CE12 DA01 4B065 AA01X AA49Y AA57X AA87X AB01 BA02 CA24 CA45 4C085 AA03 AA04 BB12 DD22 EE01 EE05 4H045 AA10 AA11 AA20 AA30 BA41 CA11 DA86 EA31 FA72 FA74 GA01 GA23 GA26

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に純粋なCβタンパク質またはそのフラグメントおよ
    び/もしくは変異体を得るためのプロセスであって、以下の工程: (a)細胞抽出物において該Cβタンパク質を得る工程; (b)該Cβタンパク質をイオン交換クロマトグラフィーに供し、そして該C
    βタンパク質含有画分を収集する工程; (c)該Cβタンパク質含有画分をプールし、そして希釈する工程;ならびに (d)該希釈したCβタンパク質含有画分をリガンドアフィニティークロマト
    グラフィーに供し、そして該画分を収集する工程; を包含し、それにより、実質的に純粋なCβタンパク質またはそのフラグメン
    トおよび/もしくは変異体が得られる、プロセス。
  2. 【請求項2】 前記イオン交換クロマトグラフィーが、トリメチルアミノメ
    チル基を含むアニオン交換媒体を利用して行われる、請求項1に記載のプロセス
  3. 【請求項3】 前記リガンドアフィニティークロマトグラフィーが、ヘパリ
    ンリガンドを含むリガンドアフィニティー媒体を利用して行われる、請求項1に
    記載のプロセス。
  4. 【請求項4】 前記Cβタンパク質またはそのフラグメントおよび/もしく
    は変異体が、約5%の両イオン性界面活性剤を含有する緩衝液中でクロマトグラ
    フィーに供される、請求項1に記載のプロセス。
  5. 【請求項5】 前記Cβタンパク質またはそのフラグメントおよび/もしく
    は変異体を含有する前記イオン交換クロマトグラフィー由来の前記プールされた
    画分が、リガンドアフィニティークロマトグラフィーの前に、約10%〜約20
    %の両イオン性界面活性剤を含有する緩衝液で、約3倍希釈される、請求項1に
    記載のプロセス。
  6. 【請求項6】 前記Cβタンパク質またはそのフラグメントおよび/もしく
    は変異体が、前記イオン交換クロマトグラフィーまたはリガンドアフィニティー
    クロマトグラフィーの間に、塩勾配を含む溶離液を適用することによって媒体か
    ら溶出される、請求項1に記載のプロセス。
  7. 【請求項7】 前記溶離液が約0.5%の両イオン性界面活性剤を含む、請
    求項6に記載のプロセス。
  8. 【請求項8】 前記Cβタンパク質またはそのフラグメントおよび/もしく
    は変異体が、細菌細胞から得られ、該細菌細胞は該Cβタンパク質またはそのフ
    ラグメントおよび/もしくは変異体をコードするヌクレオチド配列でトランスフ
    ェクトされており、ここで該細胞が、該Cβタンパク質またはそのフラグメント
    および/もしくは変異体を過剰発現する、請求項1に記載のプロセス。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載のプロセスであって、前記Cβタンパク質お
    よび/またはそのフラグメントもしくは変異体が、以下の工程: (a)前記細胞を破壊する工程; (b)約20%(v/v)エタノール/約0.1M CaCl2の濃度までエ
    タノール/CaCl2を添加することによって非タンパク質様物質を該細胞から
    沈殿させる工程; (c)該沈殿した非タンパク質様物質を除去して、溶液を得る工程; (d)約80%(v/v)の濃度までエタノールを添加することによって該溶
    液からタンパク質を沈殿させ、そして該沈殿したタンパク質を収集する工程;な
    らびに (e)約1%〜約10%の両イオン性界面活性剤を含有する緩衝溶液中に、該
    沈殿したタンパク質を再懸濁する工程、 によって得られる、プロセス。
  10. 【請求項10】 前記Cβタンパク質が、該Cβタンパク質を天然に産生す
    る細菌細胞から得られる、請求項1に記載のプロセス。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載のプロセスであって、前記Cβタンパク
    質が、以下の工程; (a)約1%〜約10%の両イオン性界面活性剤を含有する緩衝液中で前記細
    菌細胞を煮沸して、溶液を得る工程; (b)氷浴中で該溶液を冷却する工程; (c)エタノール/CaCl2の***液を添加することによって、該細胞から
    非タンパク質様物質を沈殿させて、約20%エタノール/約0.1M CaCl 2 の濃度を得る工程; (d)該沈殿した非タンパク質様物質を除去して、溶液を得る工程; (e)約80%(v/v)の濃度までエタノールを添加することによって、該
    溶液からタンパク質を沈殿させ、そして該沈殿したタンパク質を収集する工程;
    ならびに (f)約1%〜約10%の両イオン性界面活性剤を含有する緩衝溶液中に、該
    沈殿したタンパク質を再懸濁する工程; によって得られる、プロセス。
  12. 【請求項12】 プロリンリッチ領域を含むタンパク質フラグメントまたは
    ペプチドをコードする単離された核酸分子であって、ここで、少なくとも3番目
    毎に残基がプロリンであり、そしてここで該タンパク質フラグメントまたはペプ
    チドに対して惹起された抗体が、補体単独を有するグラム陽性細菌に対して殺菌
    性である、単離された核酸分子。
  13. 【請求項13】 前記タンパク質フラグメントまたはペプチドが、式−[P
    −Y1−Y2−P−Y1−Y2r−または−[Y1−Y2−P−Y1−Y2−P]rを有
    する連続する(反復)アミノ酸配列を含み、ここでY1は酸性残基または塩基性
    残基のいずれかを表し、Y2は中性アミノ酸を表し、そしてrは1〜5の整数で
    ある、請求項12に記載の単離された核酸分子。
  14. 【請求項14】 前記タンパク質フラグメントまたはペプチドが、式−[P
    −D−Y3−P−K−L]r−または−[K−L−P−D−Y3−P]r−を有する
    連続する(反復)アミノ酸を含み、ここでY3はVまたはAを表し、そしてrは
    1〜5の整数である、請求項12に記載の単離された核酸分子。
  15. 【請求項15】 前記タンパク質フラグメントまたはペプチドが、式−[S
    −P−K−Y4−P−E−A−P−Y5−V−P−E]r−を有する連続する(反
    復)アミノ酸配列を含み、ここでY4はTまたはAを表し、Y5はHまたはRを表
    し、そしてrは1〜5の整数である、請求項12に記載の単離された核酸分子。
  16. 【請求項16】 式X−Y−Zを有するタンパク質フラグメントまたはペプ
    チドをコードする単離された核酸分子であって、ここでXは、図1(配列番号2
    )のアミノ酸827と1028との間の少なくとも8個の連続するアミノ酸残基
    を表し、YはXに結合された水素あるいは図1(配列番号2)のN末端アミノ酸
    配列またはそのN末端フラグメントおよび/もしくは変異体を表し、そしてZは
    Xに結合された水素あるいは図1(配列番号2)のC末端アミノ酸配列またはそ
    のC末端フラグメントおよび/もしくは変異体を表し、そしてここで、該タンパ
    ク質フラグメントまたはペプチドは、ヒトIgA免疫グロブリンのFc領域に結
    合せず、ただし、該タンパク質は図1(配列番号2)のアミノ酸配列のN末端フ
    ラグメントもしくはC末端フラグメントの少なくとも1つであり、ただし、該タ
    ンパク質フラグメントまたはペプチドは、B群連鎖球菌株HG806によって分
    泌される約38kDポリペプチドではなく、さらに、ただし、図1(配列番号2
    )のアミノ酸1〜164の少なくとも1つは、Yに存在する場合、非野生型であ
    る、単離された核酸分子。
  17. 【請求項17】 前記Yが少なくとも、配列番号2のアミノ酸1〜176を
    含まない、請求項16に記載の核酸分子。
  18. 【請求項18】 前記Zが少なくとも、配列番号2のアミノ酸901を含む
    、請求項16に記載の核酸分子。
  19. 【請求項19】 前記Xが以下: 【化1】 からなる群より選択される、請求項16に記載の核酸分子。
  20. 【請求項20】 前記Xが、配列番号2のアミノ酸828と1027との間
    の任意の8〜21個の連続するアミノ酸残基を表す、請求項16に記載の核酸分
    子。
  21. 【請求項21】 前記Xが、配列番号2に示される配列のアミノ酸828と
    1027との間のアミノ酸配列を表す、請求項16に記載の核酸分子。
  22. 【請求項22】 請求項12または16に記載のポリヌクレオチド分子を含
    む、ベクター。
  23. 【請求項23】 請求項22に記載のベクターで形質転換された、宿主細胞
  24. 【請求項24】 請求項12または請求項16に記載の核酸分子によってコ
    ードされる、タンパク質フラグメントまたはペプチド。
  25. 【請求項25】 請求項24に記載のタンパク質フラグメントまたはペプチ
    ドを含む、タンパク質フラグメント−ポリサッカリド結合体またはペプチド−ポ
    リサッカリド結合体。
  26. 【請求項26】 薬学的に受容可能なキャリアとともに、少なくとも1つの
    請求項24に記載のタンパク質フラグメントまたはペプチドを含む、ワクチン。
  27. 【請求項27】 前記タンパク質フラグメントまたはペプチドが、B群連鎖
    球菌性莢膜ポリサッカリドIa型、II型、III型およびV型からなる群より
    選択されるポリサッカリドに結合体化される、請求項26に記載のワクチン。
  28. 【請求項28】 請求項27に記載のタンパク質フラグメント−ポリサッカ
    リド結合体またはペプチド−ポリサッカリド結合体を少なくとも2つ含む、混合
    ワクチン。
  29. 【請求項29】 哺乳動物において免疫応答を誘導する方法であって、薬学
    的に受容可能なキャリアとともに、哺乳動物において免疫応答を誘導するに十分
    な量の請求項24に記載のタンパク質フラグメントまたはペプチドを少なくとも
    1つ含むワクチンを投与する工程を包含する、方法。
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