JPH01148183A - 組み換えワクチニアウイルス - Google Patents

組み換えワクチニアウイルス

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JPH01148183A
JPH01148183A JP62306980A JP30698087A JPH01148183A JP H01148183 A JPH01148183 A JP H01148183A JP 62306980 A JP62306980 A JP 62306980A JP 30698087 A JP30698087 A JP 30698087A JP H01148183 A JPH01148183 A JP H01148183A
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JP
Japan
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vaccinia virus
virus
gene
recombinant
hiv
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JP62306980A
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Hiroshi Shibuta
渋田 博
Tatsuo Shioda
達雄 塩田
Kimiharu Hirose
広瀬 公治
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    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2740/00Reverse transcribing RNA viruses
    • C12N2740/00011Details
    • C12N2740/10011Retroviridae
    • C12N2740/16011Human Immunodeficiency Virus, HIV
    • C12N2740/16211Human Immunodeficiency Virus, HIV concerning HIV gagpol
    • C12N2740/16222New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は組み換えワクチニアウィルスに関し、更に詳し
くは、ワクチニアウィルスの増殖に非必須なゲノムDN
A領域にヒト免疫不全症候群ウィルス(llusan 
lm5unodeficiency Virus) H
I V(HTLV−Iff/LAV)由来のoag遺伝
子等をコードするcDNAが組み込まれた組み換えワク
チニアウィルスに関する。
(従来の技術) 最近、後天性免疫不全症候群(エイズ)の発症、蔓延が
世界的に憂慮されており、その予防、治療対策が緊急課
題となっている。
数年前より、その原因ウィルスと考えられる種種のレト
ロウィルスが生離され、同定されている(例えGj H
T L V −DI、LAV、ARV)、 そ(7)後
、これらの遺伝子の全塩基配列が決定され、これらは、
同類又は同一であるらしいと報告されるようになり、そ
してヒト免疫不全症候群ウィルスHI V (Huma
n Immunodeficiency Virus)
と総称されるようになった。
HI V G、?、約10kb(キロベース)のRNA
から成るゲノムを有するレトロウィルスであると考えら
れている。このウィルス粒子は、多くの蛋白質で構成さ
れているが、これらの蛋白質は、外皮糖蛋白env−(
Jg)160 (前駆体)[apH0〜120及びap
41 (スパイク)1、逆転写酵素pol蛋白p65及
びp51、核蛋白aaa−p55 (前駆体)[p17
、p24及びp15]等と命名されている。また、HI
Vに独特なものと言われるウィルス遺伝子発現を調節す
るウィルス蛋白(3’ orfltat、、ar″t/
lrs及び5or)等も知られている。
エイズ感染の診断を行なうためには、そのウィルス固有
の抗原蛋白を効率的に生産することが必要である。また
、効果的なエイズワクチンを得ようとする場合には、そ
れはウィルスを中和し得る抗体を誘導するのに適当な抗
原を含んでいることが必要である。現在までのところ、
外皮糖蛋白特にGE)120がその最有力候補として選
ばれ、この抗原蛋白をコードする遺伝子を、大WA菌に
組み換える遺伝子操作技術によって産生ずる研究(例え
ば、雑誌「サイエンス(5cience ) J 22
8巻93〜96頁1985年)、酵母に組み換える遺伝
子操作技術によって産生ずる研究(例えば、特開昭61
−173,782号公報)、哺乳動物細胞を宿主として
組み換え体を発現産生する研究(例えば、特開昭61−
233.700号公報及び雑誌「サイエンス(Scie
nce ) J 233巻、209頁1986年)、及
びワクチニアウィルスに組み換える遺伝子操作によって
産生ずる?ill究が既に行われている(例えば雑誌「
ネーチャー(Nature) J 320巻、535〜
537頁1986年、及び雑誌「バイオ/テクノロジー
(Bio /Technology) J 4巻、79
0〜795頁1986年)。また、逆転写酵素pol蛋
白を大腸菌に組み換え遺伝子操作によって産生ずる研究
(例えば、雑誌[サイエンス(Science ) J
 236巻305〜308頁1987年)、核蛋白ga
a−p55やp24などを組み換え多角体ウィルスの系
で産生ずる研究も行われている(Virology、 
158 。
248−250 (1987))。
ところで、種々の患者や感染者から分離されたHIVの
ゲノム塩基配列の解析結果より、HIVのenvll伝
子は極めて変異が激しい事が明らかとなり(Sci、 
Am、253.84−93 (1985))、この部位
を利用する手法ではすべてのHIVに対応できない懸念
がある。
これに反し、ウィルス粒子の骨組みとなるタンパク質の
産生に関与するgagや主として逆転写酵素をコードし
ているpol遺伝子はenv遺伝子とは異なり変異の起
こる確率が低い可能性もありそれだけ有利とも言える。
しかしながら、QaQやpol遺伝子産物を大腸菌等の
バクテリアや酵母、あるいは、昆虫ウィルスなどの系を
用いて産生させた場合、例えば、HIVの感染防御ある
いはヒト免疫不全症候群(エイズ)又はエイズ1!13
!症候群(ARC)の発症予防を目的にする場合には異
物の混入を避けるため複雑な精製工程が必要となってく
る。これに反し、QaQあるいはpol遺伝子をコード
するCDNAを遺伝子操作によって種痘ワクチン株ウィ
ルスに組み込んだ場合には、直接生体に接種できる可能
性があり、それだけ有利と言えるが、ワクチニアウィル
スにこれらcDNAを組み込んで遺伝子産物を生産させ
た例は未だ知られていない。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、ヒト免疫不全症候群ウィルス(tlusan
 Iavunodeficiency Virus) 
l−11V(HTLV−111/LAV)由来のaaa
311伝子、あるいはgag、po1両方の遺伝子をコ
ードするCDNAを、ワクチニアウィルスの増殖に非必
須なゲノム領域に組み込んだ組み換えワクチニアウィル
スを発現され、各遺伝子産物を生産する技術を提供しよ
うとするものである。
本発明において組み換えウィルスの作製に供されるウィ
ルスはワクチニアウィルスに分類されるウィルスであれ
ばいかなるものでもよく、例えばWR株(ジャーナル 
オブ ヴイロロジ−49゜857、(1984)、リス
ター株、リスター株の温度感受性変異株(米国特許第4
,567.147号、特開昭62−44178号参照)
)、New York Board or 1leal
th株、1016m8株などの種痘ワクチン株(ワクチ
ン抗原用ベクターとしてのワクチニアウィルス“vac
cinia virusesaS  V13CtOrS
  for Vaccine Antigens  ”
 pp、87−100.ジエイ、 キンナン(J、 o
utnnan、 )編アムステルダム、ニューヨークお
よびオックスフォード:エルセバー社) (Eisev
ier)版)などが例示される。
またQaQ遺伝子、あるいはgag、po1両方の遺伝
子をコードするCDNAは、例えばpNL43 (Jo
urnal of Virolooy、 Vo159.
 tkx2.284.1986)などのように、エイズ
患者の染色体にプロウィルスの形で組み込まれた)11
Vを一旦λファージ等を用いてクローニングし、その後
プラスミドに移してHIVの全cDNAを含むプラスミ
ドを構築するか、あるいは、患者より分離したHIVの
RNAゲノムを逆転写してCDNAに変換し、その後プ
ラスミドに移してHIVの全CDNAを含むプラスミド
を構築し、得られたプラスミドを適当な制限酵素で切断
し、QaQ、あるいは、gag、po1両方のコード領
域を含むDNA断片を調製することによって得られる。
本発明を実施するに当たっては、まずワクチニアウィル
スの増殖に非必須なりNA領領域組み込んだ第一の組み
換えベクターが作製される。同領域にワクチニアウィル
ス内で機能するプロモーターが含まれているものが好ま
しい。ここで言う増殖に非必須なりNA領領域は、例え
ばワクチニアウィルスのチミジンキナーゼ(TK)m伝
子、血球凝集素(HA)遺伝子、ワクチニアウィルスW
R株DNAのHindl[l切断F7ラグメント、Mフ
ラグメント、Nフラグメント(ウィルス11(1)、2
3−33.(1986))など、外来性DNAの挿入に
よる変異を受けても実質上ウィルスの増殖に影響を及ぼ
さない領域を言う。
また、ワクチニアウィルス内で機能するプロモーターと
は、合成φ天然を問わずワクチニアウィルスが保有する
転写の系でプロモーターとして有効に機能しえるものな
らいかなる塩基配列のものでも良く、その具体例として
は例えばジャーナルオブ ヴイロロジ−662−669
(1984)に示されるようなりクチニアウィルスのプ
ロモーター、具体的には7.5にポリペプチドをコード
するワクチニアウィルス遺伝子のプロモーター、19に
ポリペプチドをコードするワクチニアウィルス遺伝子の
プロモーター、42にポリペプチドをコードするワクチ
ニアウィルス遺伝子のプロモーター、チミジンキナーゼ
をコードするワクチニアウィルス遺伝子のプロモータ、
28にポリペプチドをコードするワクチニアウィルス遺
伝子のプロモーターなどが例示される。
第一の組み換えベクターの作製については常法(例えば
特開昭58−129971号、特公表昭60−5005
18号、特開昭62−44178号など)に従えば良く
、例えばワクチニアウィルスの増殖に非必須なりNA断
片を適当なベクターに組み込んだ後、必要に応じて該断
片中に存在する制限酵素切断点を利用しその下流に制限
酵素切断配列を付加したプロモーターを組み込めば良い
用いられるベクターの具体例として、例えばpBR32
2,pBR325,pBR327゜pBR328,pU
C7,g)UO3,pUc9゜pUc19などのごとき
プラスミド、λファージ、M13ファージなどのどと゛
きファージ、pHC79(ジーン、1ユ、291.19
80年)などのごときコスミドが例示される。
本発明においては、次いで、第一の組み換えベクターの
プロモーターの下流にHIV由来のcDNAを挿入して
第二の組み換えベクターが作製される。挿入方法もまた
常法(例えば前記各公報参照)に従えば良く、例えば第
1のベクターのプロモーターの下流に予め設けられた制
限酵素切断点を利用してHIV由来のcDNA断片を挿
入ずれば良い。
これら第−及び第二の組み換えベクターの構築に当たっ
ては遺伝子操作の容易な大lll菌の系を用いれば良く
、使用するプラスミドベクターも目的にかなうものであ
る限り特に限定されるものではない。
本発明においては、次に、予めワクチニアウィルスを感
染させた動物培養細胸に第二の組み換えベクターを移入
し、ベクターDNAとウイルスゲツムDNAの間に相同
組み換えを起こさせ、組み換えワクチニアウィルスを構
築する。ここで用いられる動物培養細胞はワクチニアウ
ィルスが増殖可能なものであればよく、その具体例とし
て、例えばTK  143(ヒト骨肉腫由来)、FL(
ヒト羊膜由来)、)lela(ヒト子宮頚部癌由来)、
KB(ヒト鼻咽喉癌由来)、CV−1(サル腎由来)、
B10−1(サル腎由来)、RK13(ウサギ腎由来)
、L929(マウス結合組織由来)、CE(鶏胚)a胞
、DEF(鶏胎児繊維芽細胞)などが例示される。
組み換えワクチニアウィルスの構築に当たっては常法に
従えば良く、例えば、DNAクーロニング第2巻(D 
N Ac1onino Volus+eI[) 、実際
的なアプローチ(a practical appro
ach) D l) 、 191−211、デイ、エム
、グローバー(OHGlover)編、(IRLブレス
、オックスフォード。
ワシントン)の記述に準じてワクチニアウィルスを感染
させたCV−1細胞にリン酸カルシウム共沈法により処
理した第二の引み換えベクターを移入させ、得られる組
み換えウィルスを含むウィルス集団をEaale M 
E M上に培養されたTK陰性細胞に感染させBUdR
存在下生育してくるプラークを選択し、組み換えウィル
ス候補株とすれば良い。これら候補株の内からHIVの
gag遺伝子、あるいは、gag、po 1両方の遺伝
子をコードするcDNA断片が組み込まれたウィルスを
選択する方法については、候補株をプラーク純化したの
ち、該DNAをプローブとするハイブリダイゼーション
法を利用するか、あるいは、抗HIV抗体を用いるイム
ノアッセイを利用すれば良い。
(発明の効果) かくして本発明によれば、ワクチニアウィルスの増殖に
非必須なゲノム領域にHIV(トITLV−II/LA
V)由来のgag遺伝子、あるいは、gag、po1両
方の遺伝子をコードするCDNAがプロモータ機能を有
するDNAと共に発現可能な形で組み込まれた組み換え
ワクチニアウィルスが得られる。
この組み換えウィルスを前記のごとき動物培養細胞に感
染させ、常法に従ってウィルスを増殖させると、感染細
胞中にgag遺伝子産物、あるいは、gag、po1両
方の遺伝子産物が生産される。得られた遺伝子産物はヒ
ト免疫不全症候群ウィルスHIV感染の診断に用いるこ
とができ、またヒト免疫不全症候群ウィルスHIVの抗
原又は抗体陽性者のヒト免疫不全症候群(エイズ)又は
エイズ関連症候群(ARC>の発症の予防に有用である
ことが期待できる。
(実施例) 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
実施例1 (1)  ワクチニアウィルスチミジンキナーゼ(TK
)遺伝子を含む第1の組み換えベクター(pUHK)の
作製(第1図参照) pUc9をE c o RI及びpstlで消化後、ポ
リメラーゼで処理し、切断端を平滑末端したのち、連結
し、ECOR1部位の欠損したE)UO3を作製した。
このEcoR1部位欠損puc9をHindlllで切
断後、ワクチニアウィルスTK遺伝子を含むワクチニア
ウィルスWR株のトfind111J断片に連結し、第
1の組み換えベクターptJHKを得た。
(2)  ポリリンカー及びワクチニアウィルス7.5
にプロモーターが挿入されたワクチニアウィルスTK遺
伝子を含む第二の組み換えベクターpNZ68に2の作
製(第2図参照) ワクチニアウィルスWR株の7.5にプロモーター(モ
スら、セル125.p、805〜813゜1981年)
をpUc19(ファルマシア社製)の+tncm部位に
挿入したのち、ト1indllとECORIで順次切断
して7.5にプロモーターの前後にポリリンカ一部位を
有するDNA断片(約350 bp)を得た。
このDNAli片(第2図参照)及び(1)で得たプラ
スミド1)UHKのECORI消化物をポリメラーゼで
処理したのち、連結し、得られた組み換えプラスミドを
pN268に2と命名した。
(3)7.5にプロモーターの下流にHIVQaQ及び
po13!I伝子を挿入した第二の組み換えプラスミド
(W−QaG)の作製(第3図参照)HIVの全CDN
Aを含むpNL43をBal■とECORIで消化後、
低融点アガロース電気泳動で約5.1kbpの断片を分
離し、フェノール抽出によりその断片を回収した。
このようにして得た断片中には、第3図に示すようにC
JaQ及びpol遺伝子領域が含まれている。
次に(2で得たpNZ68に2をBamHIとECOR
Iで消化し先に調製したgag及びpol遺伝子を含む
DNA断片とライゲーションしてw−a a aを得た
なお、第3図にはenu蛋白質、tat蛋白質、ウィル
スの増殖に関与するA、B、Rなどのその他の遺伝子を
コードする領域をも表示しているが、それらの名称及び
機能についてはセル、471(OCt、10.1986
HC記載されティる。
(4)  組換えワクチニアライスルの作出25α2の
カルチャーボトルに培養されたCV−1細胞にワクチニ
アウィルスWR株(0,1Dru/細胞)を接種し、4
5分後、前記の組換えプラスミドw−aaaを2.2m
の減菌水で溶かし、樋高ら(白質、核酸、酵素、27,
340゜1985)の方法によってDNA−リン酸カル
シウム共沈物をつくり、その0.5dを感染Cv−1細
胞上に滴下した。30分間37℃、5%CO2インキュ
ベーターに静置し、5%牛脂児血清を含むEaole 
MEM4 、5dを加えた。その3時間後培養液を交換
し、48時間後、培養細胞ごと3度凍結融解し、聴音被
処理(30秒)した。
組み換え体のqaq及びpol′si伝子挿入を確認す
るため、6cMのベトリ皿に培養されたTK陰性(TK
  )14311111に上記プラーク形成ウィルスを
接種し、45分後、1%寒天、12%牛脂児血清、25
μg/5eBUdR711Eaole MEMを積層し
、3日間培養後感染IIl胞を0.01%中性紅で染色
した。形成されたプラークをパスツールピペットで単離
しEaale M E M中に希釈する。単離したプラ
ークにつき、再度同様の操作を繰り返しプラークを純化
した。純化したプラークより得られたウィルスを増殖さ
せ、増殖ウィルスよりDNAを調製し、gag及びpo
l遺伝子をコードするCDNAをプローブとするドット
プ自ットハイプリダイゼーションにより、得られた組み
換えワクチニアウィルスがHIV由来の9dg及びpo
l遺伝子をコードするDNAとゲノム内に持つ組み換え
ウィルスであることを確認し、V−20−1−8と命名
した。
(5)  組換え体の細胞での発現 組織培養用チャンバースライドに培養したCv−111
胞に、m、o、i、1又は0.1の本発明ウィルス株V
−20−1−8を接種し、37℃、1時間感染後ウィル
ス液を友ぎとり、mrIiをEaa!e M E Mで
洗浄し、5%牛脂児血清、40μg/−シトシンアラビ
ノシド加Eaale M E Mを加えた。16時間後
、Eagle M E Mを除き、軽くPBS (リン
FIi!!衝生理食塩水)で洗い、軽く風乾した後、−
20℃アセトン中5分間処理し細胞を固定し、−次抗体
として抗GaG−1)24モノクロナ一ルマウス抗体を
、二次抗体としてビオチン椋式抗マウスI(JGウマ抗
体を、発色方法としてアビジン化パーオキシダーゼと7
ミノエチルカルバゾール(AEC)を用いる系を利用す
る酵素抗体法で、QaQ遺伝子産物の産生を確認した。
さらに、感染細胞をSDSで可容化後、ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動で分画しニトロセルロースフィルター
にプロッティング後(Analyt。
Biochem、112.195〜203 (1981
) )、検出法として■  ラベルプロティンAを利用
する言わゆるウェスターンブロッティング法によっても
このgacll伝子産物の発現が確認され、■−20−
1−8感染細胞は、第4図に示す通り分子間約55.0
00ダルトンのgag遺伝子産物相当の分子量を持った
蛋白質ならびにその分解物を産生じていることが判明し
た。
(6)  マウスに対するワクチニアウィルス組換え体
の接種 1flffi、t14i U;J 108P、F、U 
) ヲ1 !I間隔テ?ウス(Ba l b/c)に2
回接種し、接種1週間後に採血し血清を分離した。この
血清を抗HIV抗体を検出できるウェスタンプロットア
ッセイキット(BIG−RAD Ig+−unoblo
t As5ay forDetection or A
ntibOdV to  HIV )ならびに■  ラ
ベルプロティンAを利用して検定したところ抗QaQ遺
伝子産物抗体の存在が確認され、接種した組み換え体が
QaQ遺伝子産物に対する抗体産生訓導能を有すること
が判明した。
【図面の簡単な説明】
第1図はpUHK、m2図はpNZ68に2、第3め−
20−1−8の41築手順を示す。第4図はV−20−
1−8感染細胞のウェスタンブロッティングの結果を示
す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ワクチニアウイルスの増殖に非必須なゲノムDN
    A領域にヒト免疫不全症候群ウィルスHIV(HTLV
    −III/LAV)由来のgag遺伝子をコードするCD
    NAを組み込んだ組み換えワクチニアウイルス。
  2. (2)該CDNAがプロモーターの支配下にある特許請
    求の範囲第1項記載の組み換えワクチニアウイルス。
  3. (3)該cDNAがgag遺伝子及びpol遺伝子をコ
    ードするものである特許請求の範囲第1項または第2項
    記載の組み換えワクチニアウイルス。
JP62306980A 1987-12-04 1987-12-04 組み換えワクチニアウイルス Pending JPH01148183A (ja)

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