JPH03236399A - ワクチン - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
る百日咳の病原体であるが、本病気の発生は、その関連
病原微生物 Bordetella ara ert
ussis−と関連づけられている。Bordette
la bronchise ticaは、主として動
物の病原体であるが、百日咳様症状をもつ子供から巣離
されたことがある。旦。
、本疾病を制御するのに比較的効果があったが、ワクチ
ン接種に関連する副作用原性のために、現在では、ある
先進諸国においての使用度は低い、子供では、1万人に
1人の割合で副作用で苦しむことが認かめられた。臨床
症状のなかには、絶えず金切声で叫び続けることや、発
熱及び局所反応がある。
骨を含まないが、依然として防御エピトープは含んでい
る新しいpertussisの非細胞性ワクチンが必要
である。防御性成分に対する探索は、多数の外膜関連抗
原に的を絞って進められた。これらの抗原には、per
tussis )キシン(ptxリンパ球増加促進因
子(LPE)) 、フィラメント状赤血球凝集素(PH
八)、細胞毒性アデニル酸シクラーゼ(c’ytoto
xic adenylate cyclase 、 A
dcase) 、皮膚壊死トキシン(der+wone
crotic toxin 、 DNT)、気管細胞毒
素(tracheal cytotoxin) 、凝集
原類(agglutinogens)(Agg 2 *
Agg 3 )、 69kDaの外膜タンパク質(o
*p)、(P、69)、及びリポポリサッカライド(L
PS)が含まれる。
くの仕事がなされてきており、それは、多くの人々によ
ってへ非細胞pertussisワクチンすべてのうち
で、最も重要な部分であると信じられている(Bact
erial Vaccines + 1984 、 C
hapter 3 。
、LPF/FHAワクチンについてのスエーデンにおけ
る最近の臨床試験の結果により、このようなワクチンは
、約69%の防御しか提供しないことが示された(La
ncet土。
提供された防御について期待された結果よりも低く、そ
の結果、LPF/FHAワクチンは、スエーデンの厚生
省(Swedish Health Authorit
y)によって認可されないことになった。
ための担体とともに、アデニル酸シクラーゼ(ACAP
)に関連したタンパク質様物質を含む旦、肚d用1Lか
ら由来した抗原調製物を含む旦、4匹お410−に対す
る防御のためのワクチン製剤を明らかにするものである
。分子169kDaのACAPが明らかになっている。
域が、防御のために重要であるかを特徴づけるために、
タンパク質をコードしている遺伝子のクローニングを行
い、配列を決定した(charlesら、PNAS 、
Vo186.3554 3558 、1989 )。
ーサ−93kDa (P、93)がプロセッシングを
受けた形のように思われる。
69遺伝子のヌクレオチド1885から1902によ
ってコードされるアミノ酸配列、 あ)B、匹吐■5isO別の菌株、または、旦、 a
ra−ertussis 、または旦、bronchi
se ticaの菌株の相当するアミノ酸配列;または
(c) 改変された配列が、該配列(a)またはい)
の抗原性と実質的に同じ抗原性を持つように改変された
該配列(a)または(ロ)を含むエピトープを提出する
ワクチンにおいて使用されるのに適したあるポリペプチ
ドを提供している。該ポリペプチドは、5゜こ未満のア
ミノ酸残基の長さであるか、キャリヤータンパク質の配
列と、該エピトープの該配列を含む50こ未満のアミノ
酸の外来配列からなるアミノ酸配列をもつキメラ状のタ
ンパク質である。
もつ配列をもつ。この配列は、Charlesら(19
89)によって明らかにされた、旦。
ノ酸に対する1文字コード(Eur+J、Bioche
a+。
PQPPである。それゆえ、配列は、旦。
47番目から552番目のアミノ酸残基から威立ってい
る。旦0匹匹[吐りの他の菌株及び、旦。
ticaの菌株についての相当する配列は、Char
lesら(1989)によって示されたP、69抗原と
P、70抗原またはP、68抗原を、それぞれ並べあわ
せることによって容易に決定することが出来る。
P、69遺伝子のヌクレオチド1876から1944迄
によってコードされるアミノ酸配列、 (b1)s−匹色吐1Lの別棟、または、1゜ara
ertussisまたはB bronchise t
icaの菌株の相当するアごノ酸配列:または (c1)改変された配列が該配列(a1)または(bl
)の抗原性と実質的に同じ抗原性をもつように改変さ
れた該配列(a1)または(bl )のを含む。
る。
す。本配列と旦、蝕王耳J」±40−のP、70抗原と
旦、紅並はn飢且聾の抗原P、68に対する相当する配
列(b1)は、以下のように並べあわせることができる
。 PGPQPPのエピトープは、下線がひいである。
QPPQPPQPPQRQPEAPAPQPP、68
AP(IPGPQPGPQPPQPPQPPQP−−−
−−−PQRQPEAPAPQPP、69 APQ剋月
IP−PQPPQPP−−−−−−−一−−−−−−Q
PEAPAPQP本配列は、改変を加えた配列が、未改
変の配列と実質的に同じ抗原性を示すように改変するこ
とができる。したがって、改変配列は相当する未改変配
列と同じか、より大きい程度の効果をKendrick
試験において示すべきである。改変配列は、未改変配列
と実質的に同じアミノ酸配列をもつが、1こ以上のアミ
ノ酸の置換、挿入または消去を含んでいる。
または(b1)は、エピトープの抗原性に影響すること
なく、1こ以上の他のアミノ酸残基によって置換するこ
とができる。その結果、荷!密度、親水性/親油性、大
きさと立体配置によって物理化学的性質を保ち、したが
って、免疫学的構造を保持する1こ以上の別のアミノ酸
によって置換することができる。候補となる置換は、G
の代りにA及びAの代りにG;vの代りにA、Lまたは
G;にの代りにR;Sの代りにT及びTの代りに5AD
O代りにEそしてEの代りにD:そして、Qの代りにN
及びNの代りにQである。
くエピトープを提出するところの、例えば40まで、ま
たは30まで、または20までの、50までのアミノ酸
から構成されている。それゆえ、エピトープの両端にさ
らにアミノ酸を加えることができる。1,2.3または
4つの追加残基を定義づけられたエピトープのN末端、
またはC末端または両端において、加えることができる
。
端に加えられる場合には、これらは、天然の残基である
方が望ましい。これらは、旦、鱈お…■LのP、69抗
原の配列、旦、肚旦4■山+5sis−のP、70抗原
または旦、垣」担魁l狙−ticaのP、63抗原の配
列から導き出すことができる。それゆえ、エピトープの
ためのより好ましい隣接配列は、例えば、P、69.P
、70またはP、68のタンパク質の全体の配列におい
て、場合によりエピトープ配列のいずれかの側に存在す
る自然の隣接配列であってよい、またシスティン残基は
、N−末端またはC−末端に加えられてよい、特にシス
ティン残基は、C−末端のみに加えられてよい。これは
、キャリヤーの結合を容易にし、そして/または、ポリ
ペプチドの免疫原性を増強するためである。
いてよい。代替として、C−末端アミドの形であってよ
い、医薬的に容認できるポリペプチドの塩が使用される
ことができる。ポリペプチドは、抗原性的に活性である
抗原を創出すために、キャリヤーに結合することができ
る。適切な生理学的に容認できるキャリヤーならどれで
も使用できる。ポリペプチドとキャリヤーの間の結合体
を形成することができる。キャリヤーは、例えば、ウシ
血清アルブミン、チグロプリンオボアルブミン、キーホ
ールリンベット(カサガイの1種、Fissurell
a属)のヘモシアニン(KLH)または肝炎Bのコア抗
原であってよい。
エピトープを提供するところのキメラ状タンパク質であ
る。キメラ状タンパク質は、典型的には、望まれるエピ
トープの配列を含むところの50までのアごノ酸の外来
配列を、そのアミノ酸配列が含むように改変されたキャ
リヤータンパク質である。タンパク質のあるアミノ酸配
列によって置換されることができる。代替として、外来
アミノ酸はタンパク質に融合される。例えば、5こまで
のアミノ酸でもよい、10こまでのアミノ酸の介在リン
ガ−は、エピトープとキャリヤーの間に供給されること
がある。外来アミノ酸配列は、本発明によれば、第1の
ポリペプチドについて記述されたように、長さにおいて
変動することがある。
ラ状のタンパク質の表面に露出される。
た形をとることがある。このような凝集は、キメラタン
パク賞の複数を含むか、そして/またはウィルスの粒子
であることがある。エピトープを含む外来アミノ酸配列
が、融合していることがあるタンパク質は、B型肝炎表
面抗原(HBsAg 。
(HBcAg 、 TP−A−63196299)のよ
うな粒子形成タンパク質であってよい。外来配列は、ウ
ィルス(GB−A−2125065)の表面上に露出し
たウィルスタンパク質の配列に挿入されることがある。
質であることがある。
2801)のようなピコルナ料のウィルスの抗原部位の
1つにおいて供給されることがある。本エピトープは、
1型ポリオウイルスの弱毒化株のキャプシドタンパク賃
上の、例えば、1.2または3の抗原部位の1つにおい
て、または2型、もしくは3型ポリオウイルスの抗原部
位において提供されることがある0例えば、ウシエンテ
ロウィルス属のような、適切に改変された他のピコルナ
ウイルスが使用されることがある。
ミノ酸配列によって完全に、もしくは部分的に置換える
ことがある。外来アミノ酸配列は、l型ポリオウィルス
の弱毒化株の抗原部位1の若干またはすべての代りに提
供されることがより好ましい。弱毒化株は典型的には、
5abin 1ワクチン株である。1型ポリオウイルス
の抗原部位の1はVPIキャプシドタンパク質の91番
目から102番目のアミノ酸残基から威立っている。
れらは、特に50こまでのアミノ酸残基の長さをもつ最
初の型のポリペプチドは、合成によって調製することが
できる。固相または溶液法ペプチド合成を用いることが
できる。それゆえ、ポリペプチドは、単独アミノ酸そし
て/または、でき上ったペプチドまたは2こ以上のアミ
ノ酸を、発明のポリペプチド中でアごノ酸の存在する順
序にしたがって縮合することからなる工程によって構築
することができる0本ポリペプチドは、遊離のC−末端
カルボキシル基またはC末端アミド基をもつように合成
することができる。望ましければ、ポリペプチドは医薬
として容認できる塩に変換することができる。
は、不溶の樹脂に結合しているC−末端アミノ酸から順
番に構築される。望むポリペプチドができ上ったときは
、それは、樹脂から開裂される。溶液相合成法が使用さ
れるときは、ポリペプチドは、C−末端アミノ酸から再
び合成することができる。この酸のカルボキシル基は、
適切な保護基によって、全体を通じて保護されたままで
あり、合成の終りに除去される。
反応系に与えられる各アミノ酸は、保護されたα−アご
ノ基と活性化されたカルボキシル基をもっている。アミ
ノ基は、フルオレン−9−イルメトキシカルボニル(P
s+oc)またはt−ブトキシカルボニル(Boc)基
によって保護することができる。カルボキシル基は、ペ
ンタフルオロフェニルまたは1−オキソ−2−ハイドロ
キシ−ジヒドロベンゾトリアジンエステルとして活性化
できる。各縮合段階は、ダイサイクロへキシルカルボジ
イミドまたは1−ハイドロキシトリアゾールの存在にお
いて行うことができる。
ドロキシル基またはシスティンのSH基(スルフヒドリ
ル基)のような側鎖の官能基も典型的に保護される0合
成における各段階の後、αアミノ保護基は除去される。
るが合成の終りにおいてのみ除去される。
ルまたはアミド基をもった状態で調製される。固相ペプ
チド合成においては、これはC−末端が樹脂支持体にど
のように結合されているか、そして/または、最終ペプ
チドが樹脂からどのように開裂されるかによって決定さ
れることとなる。
ニルベンゼンボリマーである。C−末端ア5ノ酸は、ト
リフルオロ酢酸中のHBrまたはHFのような強酸によ
って開裂することができ、C−末端カルボキシル基を与
えることができるところのエステル結合によって樹脂に
結合することができる。アンモニア分解によって、その
代りに相当するアミドを与えることができる。
、ポリペプチドのC−末端アミノ基が、ペプチドアミノ
ベンツヒドリル結合を介して、樹脂に結合されるよう処
置をとることである。これは、ダイサイクロへキシルカ
ルボジイミドでカップリングを行うことによって形成す
ることができる。そして、IFで典型的には低温で開裂
することができる。溶液相合成については、C−末端カ
ルボキシル基またはアミド基が存在するかどうかは、C
−末端アミノ酸のカルボキシル基がいかに保護されてお
り、そして合成の終了時に保護基がいかに取除かれるか
によることがある。C−末端カルボキシル基をもったポ
リペプチドは、C−末端アミド基をもったポリペプチド
に交換することができ、その逆も行うことができる。
A方法論によって、特に (i)該ポリペプチドをコードするDNA配列を組み込
み、適当な宿主中に提供されたとき、該ポリペプチドを
発現することができる発現ベクターを調製し、そして、 (ii ) E’Sポリペプチドの発現が起ることがで
きるようにする該宿主において、該ベクターを供給する
ことによって調製することができる。
配列が提供される0問題のDNA配列を組込み、適切な
宿主に提供されるとき、問題のポリペプチドを発現する
ことができるところの発現ベクターが調製される。問題
のDNA配列は、ベクター中において翻訳開始部位と停
止部位の間に存在する。適切な転写及び翻訳調節要素、
特にそのDNA配列のためのプロモーターと転写停止部
位も提供される0問題のDNA配列は、ポリペプチドの
発現がベクターと適合性の宿主中で起ることができるよ
うにするような正しい枠組みにおいて提供される。
コードするDNA断片は、問題のエピトープが、タンパ
ク質の表面上に露出したキメラ状タンパク質の部分とし
て発現されることができるようにする位置において挿入
される。そうすれば、キメラ状のタンパク質が発現され
る。ベクターを宿している細胞は、発現が起るよう培養
される。
となって自ら集合することがある。
る。ベクターは、プラスミドであってよい。その場合は
、例えばE、 coliや−3,cerevisi−肚
のようなバクテリアや酵母を使用することができる。代
替として、ベクターはウィルスベクターであってもよい
。これは、ポリペプチドの発現を起させるために、CH
O細胞のような哺乳動物の細胞系の細胞を形質転換する
のに使用される。
細胞(Th−細胞)のエピトープに結合させることがで
きる。Th−細胞エピトープは、抗体産生のための援助
を引出すことができる部位である。 Th−細胞のエピ
トープは、宿主抗原提示細胞の表面において、クラス■
の主要組織適合(MHC)分子と結合することができ、
その後、B−細胞は、B−細胞の分化と増殖を誘発する
ために、T−細胞の受容体と3分子複合体の形で相互作
用する。
の型と、種々の方法で結合することができる。グルタル
アルデヒド重合を使用することができる。そして、その
中では、発明のポリペプチドは、それらのアミノ基を介
して、Th−細胞エピトープを提供するポリペプチドと
共重合される。本発明のポリペプチド及びTh−細胞エ
ピトープを提示するポリペプチドは、m−マレイミドベ
ンゾイル−N−ハイドロキシーサクシリミドエステル(
MBS)のようなヘテロ2官能性架橋結合剤を介して、
−緒に結合させることができる。
を介してTh−細胞エピトープを提示するポリペプチド
に対して、そのC−末端またはN−末端において結合さ
せてよい。これは、本発明のポリペプチドとTh−細胞
エピトープを提出するポリペプチドとの共直線状合成ま
たは2つのポリペプチドが、−緒に融合している融合タ
ンパク質を発現するために、上記の如くの組換え体DN
Aの技術を使用することによって達成される。いずれの
方法においても、適切なTh−細胞エピトープは、いず
れも使用することができる。
チドは、B型肝炎コア抗原(HBcAg)である。
学的に結合させることができる。そのアミノ末端に、本
発明のポリペプチドが結合しているHBcAgを含むと
ころの本発明の2番目の型のポリペプチドにしたがって
、融合タンパク質を作るためには、組換え体DNA技術
を使用することができる。問題のエピトープは、HBc
Agのアミノ末端に直接融合することができる。代替と
して、その配列は、介在リンカ−を介してHBcAgに
融合させることができる。このようなリンカ−は、1こ
以上、例えば10こまでのアミノ酸残基から構成するこ
とができる。
。
se ticaに対するワクチンとして有用である。ポ
リペプチドの効果的な量が、ワクチン接種が必要なとき
に、宿主に投与される。ポリペプチドは、経口または非
経口、例えば、皮下または筋肉注射で投与されることが
できる。本ポリペプチドは、FHAとともに与えてもよ
い。この方法で、百日咳に対する免疫は、ヒトにおいて
誘導することができる。
哺乳動物において誘導することができる。
0μgの量、より好ましくは、投与あたり10から10
0μgの量において、経口または非経口投与される。単
回投与を行うことができ、または複数投与量を、ある期
間にわたって投与することもできる。FHAが投与され
るときは、それは、投与あたり20から75μgの量に
おいて使用することができる。FHAは、典型的な場合
には、本発明のポリペプチドと同じワクチン製剤として
投与される。
してもよいFHA及び医薬的に容認し得るキャリヤーま
たは希釈剤から戒っている。担体または希釈剤は、例え
ば、等侵食塩水溶液のような抗原を患者に導入する媒体
として使用するのに適した液体媒体ならなんでもあって
もよし〕、また、ポリペプチドは、免疫応答を刺戟し、
その際、ワクチンの効果を増強するためのアジュバント
とともに提供されることができる。適切な生理学的に容
認できるアジュバントは、水酸化アルミニウムまたはリ
ン酸アルミニウムである。
■/ml、望ましくは、0.03から2■/ml、最も
望ましくは、0.3■/ail範囲内における最終濃度
を含むように提供されるのが便利である。製剤化後、ワ
クチンは無菌容器に入れ、容器を封じ、低温、たとえば
、4℃で貯蔵することもあれば、あるいは凍結乾燥する
こともある。
に宿主に投与することができる。各投与量は、0.1か
ら0.2−2、好ましくは、0.2から1■21最も好
ましくは、約0.5mj!のワクチンであることが推奨
される。それゆえ、ワクチン製剤の効果的な量の投与に
よって免疫を誘導することができる。
している図においては: 第1図は、ベクターpWYG7の構築を示す。
列を示す。合成されたプロモーターは、XholからB
ag H1断片に相当する、Ba−旧の下流の領域は、
RNAの開始部位(↓)とイニシエイティングATG
(下線が引いである)を含む天然のGALT中に存在し
ている。Bag II部位を与えるために変更された2
つの塩基対に下線が引いである。
築を示す。
配列とHBcAg遺伝子の5゛領域を含む合成オリゴA
のヌクレオチド配列を示す。
をコードしている合成オリゴBのヌクレオチド配列を示
す。
プチド−HBcAg融合を発現する) 、(2)PWY
G7HBF、(3)プラスミドなし、及び(4)pWY
G7HBC(HBcAgを発現する)で形質転換された
誘導酵母細胞からの例2(6)における可溶性タンパク
賞のウェスターンプロットの結果を示す。プロットは、
ウサギ抗−HBcAg血清とヒツジ抗ラビットIgGと
ペルオキシダーゼ結合体を用いて展開した。ゲル中に、
30に、21.5に、及び14.3 K D aOサイ
ズマーカーの位置が示されている。
密度勾配遠心分離の後のドツトプロット分析の結果を示
しである0分画1は最底部の分画であり、分画20が最
高部の分画である。抗−HBcAg血清と反応する物質
はすべて、真中の分画にあり、HBPが完全に粒子とし
て集合していることを示している。
プチド683.684と685及びエピトープが、そこ
から由来しているところのP、69の領域を示す。BB
O5/コアーは、BBO5と結合する。ペプチド683
は、BBO5,BBO7。
合しない。ペプチド685は、PBE3と結合する。ア
ミノ酸配列の番号づけは、成熟した(すなわち、シグナ
ル配列がプロセッシングを受けた後の)P、69の残基
を指している。
の残基505から603をカバーしているペプチドのモ
ノクローナル抗体での分析を示している。
hten 。
って記述されたMerrifield法(Merrif
ield 。
法を使用して台底された。
GRELSC(本発明のペプチド) ペプチド684: AGRELSAAANAAVNTGGVGLASTLW
YAECペプチド685: TLWYAESNALSKRLGELRLNPDAGG
AWGRGCペプチド683は、P、69遺伝子のヌク
レオチド1876から1962によってコードされてい
るア短ノ酸で構成されていて、カルボキシル末端に1つ
の追加の非天然システィン残基をもっている。ペプチド
684は、P、69遺伝子のヌクレオチド1948から
2031によってコードされているアミノ酸で構成され
ている。そして、カルボキシル末端に1つの追加の非天
然システィン残基をもっている。ペプチド685は、P
、69遺伝子の2014から2100のヌクレオチドに
よってコードされたアミノ酸で構成されていて、カルボ
キシル末端に、1つの追加の非天然システィン残基をも
っている。
ニルベンゼン樹脂上で台底された。各アミノ酸上のα−
アミノ保護基は、t−ブトキシカルボニル(Boc)で
あった、各カップリングのサイクルは、以下の通りであ
る: 1、ジクロロメタンで樹脂を10分間洗う。
タンで2分間ずつ3回洗う。
溶液を、0.3Mジイソプロビルカルボジイξドで60
分間カップリングを行わせる。NとQについては、カッ
プリングは、ジメチルホルムアミド中で、0.3 Mジ
イソプロピルカルボジイミドと、0.125 M )リ
ハイドロキシベンゾトリアゾールによって行った。
基を20分かけて行う。
、スカベンジャーとしてのアニソールの10%の存在下
で、1時間、弗化水素処理して、レジンから開裂させて
遊離とした。この方法では、ペプチドは、カルボキシ末
端がアミド基として得られた。それは、次にエーテルで
洗い、乾燥し、15%酢酸に溶かして凍結乾燥した。
に相当するアミノ酸配列を、HBcAgのアミノ−末端
に遺伝的に融合させた。その結果得られた融合タンパク
賞は、酵母において効率的に発現され、B bron
ch’se ticaの68kDaのタンパク質に対し
て作られたモノクローナル抗体(Mab) B B O
5と反応したが、−比一王彰1替互崩−のP、69と交
差反応する。融合タンパク質は、コアー粒子の中に集合
し、FHAと一緒にして使用したとき、Kendric
k試験における一色一」髪りぢ刷1u−による誘発に対
して保護を与えた。
コピーベクターpwyc7から、Saccha−rom
ces cerevisiaeにおいて、融合タンパ
ク質が発現された。Wel lcomeにおいて構築さ
れたベクターpWYG7は、HBP、すなわち、HBc
Agのアミノ末端に融合した主要エピトープからなる融
合タンパク質の発現のために使用された。ベクターpW
YG7は、カナマイシン抵抗性マーカー(Kan’ )
及び酵母ガラクトース調節性GAL7プロモーターを含
むように改変された2μベクターp JDB219 (
Beggs 、 Nature275.104−109
、1978)から誘導されている。
る。まず、Kan’マーカー(pUC4KからのHin
cII断片; Vieira とMessing 、
Geneエエ。
1部位につなげ、Kan ’虱rベクターpJD8
219Kを与えた。第2に、合成GAL1プロモーター
断片(Xho l−Ba−旧断片、配列が第2図に示し
である)が、pJD8219にの独特なSat IとB
as+旧部位にクローニングされた。
ラス逅ドのFLP遺伝子転写ターミネータ−(Sutt
onとBroach 、 Mo1.Ce11.Biol
、 i、 2770−2780 、1985 )の上流
に独特なりag HIとBclII部位をもったGAL
7プロモーターをもっている。
旧とBcl 1部位の間に挿入される。GAL7プロモ
ーター断片のデザインは、以下に論議されている。
上流の最小の断片は、欠失地図作成(Ta j in+
aら、Yeast 1,6フー77.1985)によ
って明確化された。この知識に基いて、260bpのG
AL7プロモーター断片が合成された(配列については
第2図参照)。260bpプロモーターは、4つの重な
り合ったオリゴヌクレオチドとして、Pharmaci
a Gene Assembler (プロトコルは、
Pharmaciaから提供された)を使用して合成さ
れた。これらのオリゴヌクレオチドは、標準的技術を使
用して、リン酸化され、アニーリングを行ってからXh
o l−Bal1l旧で切断したpIC−20H(Ma
rsh ら、Gene32. 481−485.19
84)につなげた。陽性のクローンを同定し、それらの
DNAは、ユニバーサル及びリバースシーケンシングプ
ライ? −(long 、 Biosci 、 Rep
ort 2 +907.1982)を用いた2重鎖DN
A配列決定法を使用して決定された。GAL7挿入部分
の配列が確認され、そして、次に、Xho I −Ba
g HIGAL7挿入部が切出され、上述の如<PT、
DB219の中へクローニングされた。
、GAL7メツセンジヤーRNAの開始部位の上流にB
a11旧クロ一ニング部位を作るために、天然のGAL
TDNA配列が、僅かに修正(2bp改変された)され
たものである。発現されるべき合成りNAは次にGAL
7上流の非翻訳配列とともにGAL7mRNA開始部位
が導入されるようにBag H1部位へ、合成DNAで
連結される。
NAは、外来遺伝子のイニシエイティングATGのコド
ンであり、生産された転写体は、翻訳の効率を減少する
可能性がある外来のリーダーよりも、むしろ酵母のGA
LTリーダーをもつ。
は、中間体ベクターpKGC−69に中に組立てられた
。イニシエーターATGコドンの上流にGAL7配列を
含むこのベクターは、最初に、イニシエータ−ATGに
おいて、遺伝子操作したNco I (cCATGG)
部位でHBcAgベクター、 pKGCを構築すること
によって造られた。予知されたB−剋り罰8七Lエピト
ープをコードしているDNAは、次に合tcNco I
−Neo Iオリゴヌクレオチドリンカーとして挿入
された。PKGCとpKGC−69K、そして最終的発
現ベクターpWYG7HBPの構築についての全体的ス
キームは、第3図(そのl。
ンまで)を含むSal I −EcoRI リンカ−が
、puc18のSal IとEcoRI部位(Viei
raとMissing +1982)の間でつながれ、
プラスもドpKGFを与えた。 HBcAg遺伝子の残
りは、次に、pKGpにおいて、3方向の連絡において
組立てられた。
I断片が単離され、(i)酵母のGALTの上流配列と
HBcAg遺伝子の5”末端を含んでいる87bpの合
成(リン酸化された) HindI[[−Mae m断
片(オリゴA。
分の多くを含んでいるp EB 208 (c1ark
ら、Nature11血、 該1−該4. 1987
)からの500 bp MaeI[−Ava I断片へ
と連結された。
らのHBcAgの発現のための中間体ベクターである。
リバースシーケンシングプライマーでの2重鎮法を用い
て確認された(Hong。
Gにおいて、特異なNco I (cCATGG)部位
をもつように改変された。それゆえ、N末端ペプチド融
合は、この部位にNco I −Nco I DNA
断片を挿入することによって作ることができた。P。
に存在することが予知されていたので、適当なオリゴヌ
クレオチドの対が、このエピトープをコードするために
台底された。作られたオリゴヌクレオチドと相当するア
ミノ酸配列が、第4図(その2)に与えられている;
B ertussisDNAは、酵母の最適コドンを
与えるために改変された。pKGCは、Nco Iで消
化され、アニーリングされた、リン酸化されていないオ
リゴヌクレオチドは、リンカ−ティリング法(Latb
eら、BRL Focus f)−、1sSue 4
、 1984 )を用いて、中にクローニングされた。
とされた配置をもったものを、挿入体の2重鎖配列決定
によって選択した。その結果生じたベクターpKGC−
69には、pWYG7への転移のためのBam HI
−Ba■旧断片の源として使用することができた。
単離され、Bag HrとBcl Iで消化され、コウ
ジの小腸のアルカリ性ホスファターゼで処理されたとこ
ろのpWYG7 (鉦m−DNA)ヘクローンされた。
入体につき試験を行い、これらのプラスミドをpWYG
7HBPと呼んだpWYG7HBPを含むE、 col
i MC1061を、1989年7月28日に、受入れ
番号NCIMB40176の下にNatio−nal
Co11ection of Industrial
and MarineBacteria (NCIMB
)に寄託した。
escerevisiae株S l 50−28 (a
、 お狙」=、 his3 、 ura 3 + 江L
L、 McCleod ら、 Co1d Sprin
gHarbor Symp、 Quant、 Biol
、土9. 779−787゜1984)に、Itoらの
リチウム形質変換操作(J、Bact、土n、163−
168.1983)を使用して導入した。形質変換した
酵母の細胞を、YPDブロス(ShermaHら+ M
ethod in YeastGenetics 、
Co1d Spring Harbor 、 New
York 。
培地上で、ブレーティングアウトを行った(YPD+5
00μg/+/!0418)。これにより0418−抵
抗性の発現ができるようになり、形質転換頻度を増加す
る。G418’として出現したコロニーは、ロイシンを
欠いている最少必須培地上で、やはりpWYG7HBP
によっては付与されているLeu ”表数型についてチ
エツクするためにチ、z7りを行った(Y N B +
glucose +hfstidine +uraci
l+tryptophan 、 Shermanら、1
983)、正の形質転換体(G418’+Leu” )
は、発現分析のために使用された。
のG418を含むYP培養中で30℃で軌道式シェーカ
ーで、中期一対数増殖期(107細胞/van)まで培
養した。40%ガラクトースの部分量を最終濃度2%ま
で加え、さらに、48時間インキュベートした。細胞は
、次に低速の遠心分離で収穫し、1回蒸留水で洗い、氷
冷した細胞破壊用バッファー(20mMナトリウムホス
フェートpH7,0、0,1%トリートンXl00.4
mMフェニル、メタンスルフォニルフロオライド、4m
MEGTA及びそれぞれ2μg/mlのペプスタチン、
アンチパイン、リューベプチンとキモトリプシン;25
0■lの培養液からの細胞に対して5mA)中に再懸濁
した。酸で洗ったガラス球(0,45m)を加え、そし
て、細胞は、激しくVortex上で混和することによ
って破壊した。粗溶菌液を15分間10.000gで遠
心分離し、澄明にした。澄明にした上清のタンパク質濃
度を、Bio Radタンパク質アッセイを用いて定量
した(Bio Rad。
小部分にわけて一20℃で保存した。
アクリルア藁ドゲル中で分離することによって解析した
(Laemsli Nature227 、 680−
685.1970)、各列毎に50μgの可溶性タンパ
ク質をのせ、負の対照として、誘発した5150−2B
の抽出物をのせた。pWYG7HBP−形質転換細胞抽
出物において、24.000k D a (示していな
い)に移動する新しいタンパク質のバンドが、クーマシ
ーブルー染色によって検出された。このポリペプチドが
、HBPであることは、HBcAgまたはBBO5抗血
清でウェスターンプロット分析を行うことによって確認
した(第5図、HBcAg血清での結果) 、 ELI
S^定量のデータにより、10−30%の細胞タンパク
質の発現の水準が示された。
て存在するかどうかを試験するため、誘発した細胞抽出
物を、15%−45%のw/v蔗糖密度勾配(リン酸バ
ッファーを加えた食塩水中)の上に重ね、ベックマン5
W280−ター中で遠心分N (28,000rp園、
4時間)した。グレーデイエンドを分画し、各分画から
のその小部分を、ニトロセルローズ格子上にスポットし
、フィルターをウェスターンプロット操作にかけること
によって、各画分を、HBcAg−または−比−141
展10一エヒトープ反応性物質の存在について分析した
(ドツトプロットは第6図に示しである)。
頂点には、なんら検出されなかった。このことは、酵母
中で造られたHBPタンパク質のすべては、会合して、
蔗糖勾配中で沈澱するところのコアー粒子を形成してい
ることを示している。
鏡(ホスホタングステン酸染色)検査のため送付された
。多数のウィルスコアー粒子が明らかに見られた(示さ
れていない)。
の水溶液と例2において調製されたHBPの融合タンパ
ク質を、ドツトプロット抗体ハイブリッド形成実験に使
用した。手短かに記すと、10μlのペプチドまたは融
合タンパク質を、ニトロセルローズ膜に適用し、乾燥さ
せた。モノクローナル抗体でのフィルターハイブリッド
形成実験は、正常の方法によって行われた(例えば、“
^ntibo−di63 、 B 1abOrator
y manual″p、 17 B 、 Ed、E。
o1d SpringHarbor Laborato
ryを参照)。
対して作られたが、B0辺■山41D工からのP。
、4■tussis−に対して作られた一連の7種のモ
ノクローナル抗体であった。
ペプチドがその周辺から作られたP、69の領域を示し
ている。3種の化学的に台底されたペプチドは、追加の
非天然カルボキシル末端システィン残基をもっている。
っている。その結果から、問題としているエピトープは
、以下の配列をもった領域にすることが確立された。
゜ ペプチド モノクローナル 融合抗体 旦
旦1旦旦杢旦旦旦 タンパク質Bordetella
BBO5+ −−+敗並仙鎚亜且勉
BBO7+ BPE3 − − +PI18 PE8 Bordetel la D5E9凶d益鮭s
F6E5 E4A8 + E4D7 十 4:にendrickの 例1のペプチドは、N−マレイξドベンゾイルーN−ハ
イドロキシスルホサクシニ旦ドエステル(MBS)を、
ヘテロ2官能性架橋−リンカ−(Liu + F、ら+
Biochemistry上8. 690.1979
)として使用して、付加されたC−末端システィン残基
を通じて、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH
)に結合させた。手短かに述べると、透析したKLHを
、室温でジメチルホルムアミド(DMF)に溶解したM
BSと反応させ、次にG−25カラムを通す、KLHの
タンパク質ピークをプールし、遊離ペプチドに加えた。
攪拌した後結合したペプチドを一20℃で貯蔵した。K
LH濃度は、20g/mj!を越えてはならず、MBS
/KLHのモル比は40:1であり、そして、反応にお
いては、DMFの最終濃度は30%以下であるべきであ
る。ペプチド683.684及び685は、5■ペプチ
ドあたり、2.5■のKLH(1:2重量/重量の比)
を使用して結合された。
の分野の技術においてよく知られている方法によって調
製できる(^rachとMunozJ、J、 (197
0) 、 Infect、 Immunolog 25
764 767 ; Ashworthら(1982)
Infect。
し、以下の操作手順においては、FHAは以下のプロト
コルに従って調製された。
はBP357 (LPFを分泌しないA、A、Weis
sら(1983)のTh51−ランスボゾン変異株〕は
、650mfのCos tarフラスコ中で、5tai
nerと5choteの培地中で(各150++/!を
入れる)、37℃、5日間培養した(Satoら、 I
nfectionとlm5u−nity土工、313−
320.1983)、遠心分離(30分、6000Xg
)の前に、タンパク加水分解阻害剤として、50μMの
1.10−フェナンスロリン1加水物を培養物に加えた
。無細胞上清は、30X150mのハイドロキシアパタ
イト(BO2)カラムに加え、順次pH8の10mMホ
スフェートバッファー、pH7,1の100mMホスフ
ェートバッファーで、基線が安定するまで洗滌した(す
べて室温、そして500a+f/時間のポンプによる送
液速度を用いた)。
に加えた0、5MNaCJl!で溶出し、アヒルの赤血
球細胞を凝集させるピーク分画をプールした。プールし
た分画を、4°Cで25−30倍容量(7)0.025
Mビス−トリス/塩酸バッファーに対して一夜透析した
。沈澱したFHAは、遠心分離して集めた(20分、8
000Xg)、次ノ段階は、FHA (LPFと同様に
)が、40mMβ−アラニンバッファー、p)[3,5
に溶解することを見出したCowe 11ら(■巻の中
、Bacterial Vaccine+371−37
9 、 Se+winars in Infectio
ns Dise−ase 、 Weinstein と
Fields@ : Th1es+e Verlag
。
982 )によって示唆を受けたものであった。沈澱し
たFHAは、可能な最小容量の3−アラニンバッファー
(11,中3.57g3−アラニンと0.35 gの蟻
酸)に溶解し、不溶物を遠心分離によって除去し、そし
て透明な上滑を、同じバッファーで平衡に達したUlt
rogel ACA34のカラム(25X50m)に適
用し、同じバッファーで溶出した。
が現れた。肩の物質は捨て、鋭いピークからの分画をプ
ールし、凍結保存し、0.025 Mビス−トリスバッ
ファーに対して透析を行うことによって再沈澱させ、さ
らに小容量の3−アラニンバッファーに溶解した。溶解
度は、約2.5■Fl(A/s/!である。酸性pHで
凍結(−20℃または一40℃)した物質は、そのEL
rS^反応性と5DS−[IAGEゲルにおける外観か
ら判断して、安定と思われた。それは150−100K
Dに優勢に、3つの強いバインドを形成した。
,O。
たは旧CI!、(OLAC,カテゴリー3゜B br
onchise ticaをはじめとする大抵の病原菌
が含まれていない)を使用して遂行された。0.51I
lの容量における抗原は、同時に腹腔内に接種され、最
高濃度の希釈液と3回の連続4倍希釈液から成っていた
。2週間後に、マウスは推奨された誘発株、18 32
3 (100200LDs。)を用いて脳内で誘発を行
った。各群における生存者の数を、平行線プロビット解
析のプログラムを使用して、Br1tish Pert
ussis Reference Vaccine66
/84に対する相対的力価の計算に用いた。
20 0.33 6.6 0.11 2.2 0.037 0.74 単独(μg) 0 66 2.2 0.74 1、U。
チドすべてか、またはHBPの融合タンパク質との併用
は、FHA単独よりももっと強力であることが明らかに
示されている。
るペプチドが、Geysenら(PNAS USA81
゜1984.3998〜4002)によって記述された
固相のポリエチレンビン上で台底された。B−色毬±υ
エレエのP、69抗原の505から603番目のアミノ
酸残基をカバーする94種のにのアミノ酸からなるペプ
チドを台底した。ペプスキャンペブチドlは、Thr(
505)−Asp(510)であった、ペプスキャンペ
ブチド94は、Ala(59B) −Leu(603)
であった。
を1−2時間、または−夜抗体中でインキュベートした
後、洗滌し、ペルオキシダーゼ結合ヒツジ抗マウス抗体
中でインキュベートすることによって定量した。(mA
b) BBO5は、B bronchn聾且並からの
P、68抗原に対して作られた(IgGI)である(M
on tarezら、Infect、 Imwun。
、1シtuss匈−からのP669と交差する中和sA
bである。
ァ (0,1M NaJPO4,0,08Mクエン酸
、pH4,30μi過酸化水素を含む)中の50■のア
ジノージ−3−エチル−ベンツチアゾジスルホネート(
ABTS))でビンをインキュベートし、10−60分
後、溶液の^。。をTitertekMultisca
n MC1100を用いて測定することにより定量した
。ピンは、0. I M NatHPO< 、 0.1
%SDS。
処理し、その後の抗体中のインキュベーションの前に結
合した抗体と染色複合体を除去した。
は、ベプスキャンペプチド43(配列PGPQPP)の
4゜ みを認識した。これは、ペプチド683の認識と一致し
、ており、BBO5エピトープを、P、69の(Pro
−Gin−Pro)sの繰返しの領域中に、その位置を
突きとめた。
列を示す。 第3図(その1.2及び3)はpWXG7HBP 17
)構築を示す。 第4図(その1)は、GAL7の翻訳されないリーダー
配列とHBcAg遺伝子の5′領域を含む合成オリゴA
のヌクレオチド配列を示し、第4図(その2)は、合成
オリゴBのヌクレオチド配列を示す。 第5図は、ウェスターンプロット分析の結果を示す写真
である。 第6図は、ドツトプロット分析の結果を示す写真である
。 第7図は、P、69領域を示す。 第8図は、モノクローナル抗体によるペプチドの分析結
果を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)以下からなるエピトープを提供するポリペプチド
: (a)¥B¥.¥pertussis¥CN2992の
P.69遺伝子のヌクレオチド1885から1902に
よってコードされているアミノ酸配列; (b)¥B¥.¥pertussis¥の別の菌株、ま
たは、¥B¥.¥parapertussis¥、また
は¥B¥.¥bronchiseptica¥の菌株の
相当するアミノ酸配列;または (c)該配列(a)または(b)の抗原性と実質的に同
じ抗原性をもつように改変された(a)または(b)の
該配列(但し、該ポリペプチドは、50このアミノ酸残
基より長くないか、または担体タンパク質と該エピトー
プ配列を含む50こ未満のアミノ酸残基の外来配列とか
らなるアミノ酸配列をもつキメラ状タンパク質である)
。 ただし、該エピトープは、以下から成っている:(a_
1)¥B.pertussis¥のCN2992P.6
9遺伝子ヌクレオチド1876から1944によってコ
ードされているアミノ酸配列; (b_1)¥B.pertussis¥の別の菌株、ま
たは、¥B.parapertussis¥または、¥
B.bronchiseptica¥の菌株の相当する
アミノ酸配列;または (c_1)該配列(a_1)また(b_1)の抗原性と
実質的に同じ抗原性をもつように改変された(a_1)
または(b_1)の該配列。 (3)50こ未満のアミノ酸で構成され、N−末端、そ
して/またはC−末端にシステイン残基が備っている特
許請求の範囲第1項または第2項によるポリペプチド。 (4)30こまでのアミノ酸残基から構成されている特
許請求の範囲の第1項から第4項までのいずれか1つに
よるポリペプチド。 (5)そのアミノ末端に、該外来配列が連結されている
B型肝炎コアー抗原から成る融合タンパク質である特許
請求の範囲第1項または第2項によるポリペプチド。 (6)アミノ酸配列 APQPGPQPPQPPQPQPEAPAPQPPA
GRELSCまたはPGPQPP;またはB型肝炎コア
ー抗原のアミノ末端に融合したアミノ酸配列 MAPPAPKPAPQPGPQPPQPPQPQPE
APAPQPをもっている特許請求の範囲第1項による
ポリペプチド。 (7)その製造法が、該ポリペプチド中にアミノ酸が存
在する順番に、単一アミノ酸そして/または2こ以上の
アミノ酸からなるでき上ったペプチドを縮合させること
からなる特許請求の範囲第1項に記載されたポリペプチ
ドの製造法。 (8)その製造法が、 (i)該ポリペプチドをコードしているDNA配列を組
込み、適切な宿主中に提供されるとき、該ポリペプチド
を発現することができる発現ベクターを調製すること;
そして、 (ii)該ポリペプチドの発現が起ることを可能ならし
めるような該宿主中に該ベクターを供給することからな
る特許請求の範囲第1項において記載されたポリペプチ
ドの製造法。 (9)生理学的に容認できる担体に連結された特許請求
の範囲第1項において記載されたポリペプチドからなる
結合体。 (10)医薬として容認できる担体または希釈剤、特許
請求の範囲第1項において記載されたポリペプチド、そ
して、任意的に添加してもよいフィラメント状赤血球凝
集素からなるワクチン。
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