KR20060065643A

KR20060065643A - 스타필로코쿠스 아우레우스에 대한 방어 면역 반응을유도하는 폴리펩타이드

Info

Publication number: KR20060065643A
Application number: KR1020067001610A
Authority: KR
Inventors: 아날리사 에스 앤더슨; 카트린 우테 얀센; 로즈마리 켈리; 로렌 디 슐츠; 도나 엘 몽고메리; 윌리암 엘 맥클레멘츠
Original assignee: 머크 앤드 캄파니 인코포레이티드
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2006-06-14
Also published as: WO2005009379A3; HRP20100240T1; BRPI0412799A; NZ570750A; RU2337108C2; MXPA06000854A; US20100247561A1; SI1651166T1; AU2004258979A1; PL1651166T3; NO20060898L; EP1651166B1; ATE457737T1; EP1651166B8; WO2005009379A2; EP1651166A2; JP2007502101A; CA2532370A1; RU2006105498A; IL173253A0

Abstract

본 발명은 서열번호 1과 구조적으로 관련 있는 아미노산 서열을 함유하는 폴리펩타이드, 이 폴리펩타이드의 용도 및 이 폴리펩타이드를 생산하는 발현 시스템에 관한 것이다. 서열번호 1은 전장의 에스. 아우레우스(S. aureus) 폴리펩타이드의 절단된 유도체이다. 이러한 전장 폴리펩타이드는 본원에서 전장 "ORF0657n"이라 명명된다. 서열번호 1의 아미노산 서열을 함유하는 폴리펩타이드는 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역 반응을 제공하는 것으로 확인되었다.

스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus), ORF0657n, 방어 면역 반응, 면역기억반응, 면역원

Description

스타필로코쿠스 아우레우스에 대한 방어 면역 반응을 유도하는 폴리펩타이드{Polypeptides for inducing a protective immune response against Staphylococcus aureus}

관련 출원에 대한 상호참조

본 출원은 2003년 7월 24일에 출원된 미국 가출원 제60/489,840호 및 2003년 11월 14일에 출원된 미국 가출원 제60/520,115호(둘다 본원 참고로 인용된다)의 이익을 청구한다.

본원에서 인용되고 있는 참고문헌은 본 발명의 선행 기술임을 인정하는 것이 아니다.

스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus)은 다양한 질환과 이상의 원인이 되는 병원균이다. 에스. 아우레우스에 의해 유발되는 질환과 이상의 예에는 균혈증, 감염성 심장내막염, 모낭염, 종기, 큰종기, 농가진, 물집 농가진, 연조직염, 포도근육증, 독소 충격 증후군, 화상 피부 증후군, 중추신경계 감염, 감염성 및 염증성 안구 질환, 골수염 및 기타 관절과 뼈 감염 및 기도 감염이 포함된다[참조: The Staphylococci in Human Disease, Crossley and Archer (eds.), Churchill Livingstone Inc. 1997].

에스. 아우레우스 감염 및 에스. 아우레우스 확산을 조절하기 위한 시도에는 면역학에 기반을 둔 전략이 이용될 수 있다. 면역학 기반 전략에는 수동 및 능동 면역화가 포함된다. 수동 면역화는 에스. 아우레우스를 표적으로 하는 면역글로불린을 이용한다. 능동 면역화는 에스. 아우레우스에 대한 면역반응을 유도한다.

에스. 아우레우스의 잠재 백신은 에스. 아우레우스의 다당류 및 폴리펩타이드를 표적으로 한다. 표적화는 적당한 에스. 아우레우스 다당류 또는 폴리펩타이드를 백신 성분으로 이용함으로써 달성할 수 있다. 잠재성 다당류 백신 성분의 예에는 에스. 아우레우스 타입 5 및 타입 8 협막 다당류가 있다[참조: Shinefield et al., N. Eng. J. Med. 346 : 491-496,2002.]. 가능한 백신 성분으로서 이용할 수 있는 폴리펩타이드의 예에는 콜라겐 부착소, 피브리노겐 결합 단백질 및 응집 인자가 있다[참조: Mamo et al., FEMS Immunology and Medical Microbiology 10: 47-54, 1994, Nilsson et al., J. Clin. Invest. 101: 2640-2649, 1998, Josefsson et al., The Journal of Infectious Diseases 184 : 1572-1580, 2001.].

에스. 아우레우스 폴리펩타이드 서열에 관한 정보는 에스. 아우레우스 게놈의 서열분석으로부터 입수되었다[참조: Kuroda et al., Lancet 357 : 1225-1240,2001, Baba et al., Lancet 359 : 1819-1827,2000, Kunsch et al., European Patent Publication EP 0 786 519, published July 30,1997]. 게놈 서열분석으로 입수한 폴리펩타이드 서열의 특성을 분석하는 연구에 생명정보학이 다소 이용되었다[참조: Kunsch et al., 유럽 특허 공개공보 EP 0 786 519호, 1997. 7. 30 공개].

디스플레이 기술을 수반한 것 등의 기법과 감염 환자 유래 혈청은 잠재적 항원을 암호화하는 유전자를 동정하고자 하는 연구의 일환으로서 사용될 수 있다[참조: Foster et al., 국제출원 공개공보 WO 01/98499호(2001.12.27. 공개); Meinke et al., 국제출원 공개공보 WO 02/059148호, (2002.8.1. 공개)].

발명의 개요

본 발명은 구조적으로 서열번호 1과 관련 있는 아미노산 서열을 함유하는 폴리펩타이드, 이러한 폴리펩타이드의 용도, 및 이러한 폴리펩타이드를 생산하는 발현 시스템에 관한 것이다. 서열번호 1은 에스. 아우레우스의 전장 폴리펩타이드의 절단된 유도체이다. 전장 폴리펩타이드는 이하 전장 "ORF0657n"이라 한다. 서열번호 1의 아미노산 서열을 함유하는 폴리펩타이드는 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역 반응을 유발하는 것으로 관찰되었다.

"방어" 면역성 또는 면역 반응이란 에스. 아우레우스 감염에 대한 검출가능한 방어 수준을 나타낸다. 이러한 방어 수준은 본 명세서에 기술된 바와 같은 동물 모델을 사용하여 평가할 수 있다.

즉, 본 발명의 제1 양태는 서열번호 1과 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하되, 서열번호 2의 아미노산 609-645에 의해 제공되는 카복실 말단을 함유하지 않고 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 폴리펩타이드 면역원을 기재하고 있다. 서열번호 2는 전장 ORF0657n 폴리펩타이드를 제공하는데, 여기서 아미노산 609-645는 LPXTG 모티프(본원에서 "세포벽 분류 시그날"이라고 언급되기 도 한다)에서부터 개시되는 카복실 말단 도메인을 제공한다.

"면역원"이란 방어 면역성을 제공하는 능력을 나타낸다.

"서열번호 1과 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는"이란 서열번호 1 관련 영역이 존재하고 추가의 폴리펩타이드 영역이 존재할 수 있음을 나타낸다. 추가의 폴리펩타이드 영역이 존재한다면, 폴리펩타이드에는 서열번호 2의 아미노산 609-645에 의해 제공되는 바와 같은 카복실 LPXTG 모티프는 없다.

본 발명의 또다른 양태는 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 아미노산 서열을 포함하는 면역원에 관한 것이다. 이 면역원은 서열번호 1과 적어도 90% 동일한 아미노산 서열 및 카복실 말단 또는 아미노 말단에 공유 결합된 하나 이상의 추가의 영역 또는 잔기를 함유하며, 각 영역 또는 잔기는 면역반응 강화, 정제 용이 또는 폴리펩타이드 안정성 촉진을 포함하는 성질 중에서 하나 이상의 성질을 갖는 영역 또는 잔기로부터 독립적으로 선택된다.

"추가의 영역 또는 잔기"란, 원핵생물 또는 진핵생물 숙주와 같은 생물 숙주에서 생산될 수 있는, ORF0657n 관련 폴리펩타이드와 상이한 영역 또는 잔기를 나타낸다. 추가의 영역 또는 잔기는 예컨대 추가의 폴리펩타이드 영역 또는 비펩타이드 영역일 수도 있다.

본 발명의 또다른 양태는 환자 중에서 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 유도할 수 있는 조성물에 관한 것이다. 이러한 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체 및 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 면역학적 유효량의 면역원을 포함한다.

면역학적 유효량은 에스. 아우레우스 감염에 대한 방어 면역성을 제공하기에 충분한 함량이다. 이러한 함량은 에스. 아우레우스 감염의 가능성 또는 중증도를 유의적으로 예방하기에 충분해야 한다.

본 발명의 또다른 양태는 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 폴리펩타이드를 암호화하는 재조합 유전자를 포함한 핵산에 관한 것이다. 재조합 유전자는 적당한 전사 및 프로세싱을 위한 조절 인자(해독 및 해독후 인자를 포함할 수 있다)와 함께 폴리펩타이드를 암호화하는 재조합 핵산을 함유한다. 이러한 재조합 유전자는 숙주 게놈과 독립적으로 존재할 수도 있고, 숙주 게놈의 일부로서 존재할 수도 있다.

재조합 핵산은 이의 서열 및/또는 형태 측면에서 천연에서 발생되지 않는 핵산이다. 재조합 핵산의 예에는 정제된 핵산, 천연 핵산과 상이한 핵산을 제공하는 함께 배합된 2종 이상의 핵산 영역 및 천연적으로 서로 결합되어 있는 하나 이상의 핵산 영역(예컨대, 상류 또는 하류 영역)의 부재가 포함된다.

본 발명의 또다른 양태는 재조합 세포에 관한 것이다. 재조합 세포는 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 폴리펩타이드를 암호화하는 재조합 유전자를 포함한다.

본 발명의 또다른 양태는 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 폴리펩타이드의 제조 방법에 관한 것이다. 이 방법은 상기 폴리펩타이드를 암호화하는 재조합 핵산을 함유하는 재조합 세포를 증식시키는 단계 및 상기 폴리펩타이드를 정제하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또다른 양태는 숙주 중에 폴리펩타이드를 암호화하는 재조합 핵산을 함유한 재조합 세포를 증식시키는 단계 및 상기 폴리펩타이드를 정제하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 폴리펩타이드에 관한 것이다. 상이한 숙주 세포가 사용될 수 있다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 숙주 세포는 효모 세포이다.

본 발명의 또다른 양태는 에스. 아우레우스에 대한 환자의 방어 면역 반응을 유도하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 면역원의 면역학적 유효량을 환자에게 투여하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또다른 양태는 환자의 면역기억반응(anamnestic response)을 유도하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 면역기억반응을 유발하는 면역원의 유효량을 환자에게 투여하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또다른 양태는 효모에서 발현 최적화된 ORF0657n 관련 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산에 관한 것이다. 하나 이상의 코돈이 효모 발현을 위해 최적화된다.

본 발명의 또다른 양태는 재조합 효모 세포에서 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 폴리펩타이드의 제조방법에 관한 것이다. 이 방법은,

(a) 재조합 효모 세포가 폴리펩타이드를 암호화하는 재조합 유전자를 포함하고, 상기 폴리펩타이드가 에스. 아우레우스 감염에 대한 방어 면역성을 제공하는 전장 ORF0657n 관련 폴리펩타이드이거나, 서열번호 1과 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 이의 단편인, 재조합 효모 세포를 상기 폴리펩타이드가 발현되 는 조건하에서 증식시키는 단계; 및

(b) 상기 폴리펩타이드를 정제하는 단계를 포함한다.

특정 용어가 서로 배타적인 것이 아니라면, "또는"의 의미는 어느 한쪽 또는 양자 모두가 가능하다는 것을 나타낸다. 때로, "및/또는" 등의 표현은 어느 한쪽 또는 양자의 가능성을 강조하기 위해 사용했다.

"포함한다"와 같은 비제한적 표현은 추가의 인자 또는 단계를 허용한다. 때로, "하나 이상"과 같은 표현은 개방성 종결 표현 여부에 관계없이 추가의 인자 또는 단계의 가능성을 강조하기 위해 사용했다.

가산 명사에 대한 단수, 복수 형태에 대한 분명한 언급이 없는 한, 단수로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, "세포"는 "세포들"을 배제하지 않는다. 때로, 하나 이상과 같은 표현은 복수의 존재를 강조하기 위해 사용했다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 여러 실시예를 비롯하여 본원에 기술된 추가 설명들로부터 분명하게 알 수 있을 것이다. 제시된 실시예는 본 발명의 실시에 유용한 여러 성분 및 방법론을 예시한 것이다. 따라서, 실시예는 본 발명의 청구 범위를 제한하지 않는다. 본 명세서에 근거할 때, 당업자는 본 발명의 실시에 유용한 다른 성분 및 방법론을 확인하여 이용할 수 있을 것이다.

도 1A, 1B, 1C 및 1D는 동물 방어를 위해 스크리닝된 ORF0657n 관련 폴리펩타이드 영역, 및 몇 가지 다른 ORF0657n 서열을 예시하는 도이다. 도 1A는 검사를 통해 방어성이 관찰된 폴리펩타이드(흑색 직사각형), 검사를 통해 방어성이 아닌 것으로 관찰된 폴리펩타이드(백색 직사각형) 및 검사되지 않은 폴리펩타이드(사선 표시된 박스)의 도이다. 도 1B는 도 1A의 참조물로 사용된 전장 서열(서열번호 2)을 나타낸 것이다. 도 1C는 서열번호 28을 나타낸 것이다. 서열번호 28은 카복실 "His-Tag"(LEHHHHHH; 서열번호 64)를 함유한다. 카복실 His-Tag를 함유하는 서열번호 28은 본원에서 "His-Tag ORF0657n"으로 나타낸다. 도 1D는 ORF0657nI⁺ 서열을 나타낸 것이다.

도 2A 내지 도 2E는 ORF0657nH 영역을 따라 존재하는 상이한 ORF0657n 관련 서열의 서열 비교를 나타낸 것이다. 도면에서 서열 번호는 "ID"로 나타냈다.

도 3A, 3B 및 3C는 전장 서열, ORF0657nH 영역 및 ORF0657nI 영역을 제공하는 ORF0657n 관련 폴리펩타이드의 에스. 아우레우스 Becker에 대한 방어 면역 능력을 예시한 것이다. 상기 폴리펩타이드들은 알루미늄 하이드록시포스페이트 아쥬반트(AHP)와 함께 사용되었다. 도 3A는 서열번호 28의 결과를 도시한 것이다. 도 3B는 카복실 His-Tag를 함유한 서열번호 4에 의한 결과를 도시한 것이다. 도 3C는 카복실 His-Tag를 함유한 서열번호 5에 의한 결과를 도시한 것이다. "카복실 His-Tag"란 표현은 His-Tag 그룹 LEHHHHHH(서열번호 64)이 카복실 말단에 존재하는 것을 나타낸다.

도 4A 내지 도 4H는 상이한 에스. 아우레우스 챌린지에 대한 방어 면역성을 제공하는 ORF0657n 관련 폴리펩타이드의 능력을 예시한 것이다. 서열번호 28의 폴 리펩타이드를 면역원으로서 사용했다. 도 4A는 챌린지 균주 CL-10(2.2 X 10⁸ CFU/ml)을 사용한 결과이다. 도 4B는 챌린지 균주 CL-10(2.1 X 10⁸ CFU/ml)을 사용한 결과이다. 도 4C는 챌린지 균주 CL-13(2.9 X 10⁸ CFU/ml)을 사용한 결과이다. 도 4D는 챌린지 균주 CL-13(2.8 X 10⁸ CFU/ml)을 사용한 결과이다. 도 4E는 챌린지 균주 CL-30(3.1 X 10⁸ CFU/ml)을 사용한 결과이다. 도 4F는 챌린지 균주 CL-30(3.0 X 10⁸ CFU/ml)을 사용한 결과이다. 도 4G는 챌린지 균주 CL-18(1.0 X 10⁸ CFU/ml)을 사용한 결과이다. 도 4H는 챌린지 균주 CL-21(1.6 X 10⁸ CFU/ml)을 사용한 결과이다.

도 5A 및 도 5B는 에스. 세레비지에(S. cerevisiae) 발현 플라스미드의 플라스미드 지도를 도시한 것이다. 도 5A는 벡터 pGAL110의 플라스미드 지도이다. 도 5B는 pGAL110의 GAL1 프로모터의 조절 하에 클로닝된 효모 코돈-최적화된 서열을 보여주는 piUC-I의 플라스미드 지도이다.

도 6A 및 도 6B는 서열번호 28의 아미노산 1-646을 보유한(카복실 His-Tag를 함유하지 않은 서열번호 28) 전장 ORF0657n의 세포내 발현을 나타내는 웨스턴 블롯을 도시한 것이다. 레인 1, 분자 크기 표준물질; 레인 2, 이. 콜라이(E. Coli)에서 생산한 정제된 재조합 전장 ORF0657n 영역(서열번호 28), 100ng; 레인 3 내지 6, 효모 세포 용해물 20㎍을 함유하고, 레인 3과 4는 벡터 pGAL110만을 유일하게 함유하는 1260번(도 6A) 및 1309번(도 6B) 형질전환체의 이반복 발효배양으로부터 수득된 세포 용해물이고, 레인 5와 6은 전장 ORF0657n 영역(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28)을 발현하는 pRUnkC-pGAL110을 함유한 1260(도 6A) 및 1309(도 6B) 형질전환체의 이반복 발효배양으로부터 수득된 세포 용해물이다.

도 7A 및 도 7B는 에스. 세레비지에에서 서열번호 3을 암호화하는 핵산으로부터 세포내 발현됨을 각각 나타내는, 쿠마시 염색된 SDS-PAGE 및 웨스턴 블롯을 도시한 것이다. 레인 1, 패널 A, BSA, 1.25㎍; 패널 B, 정제된 이. 콜라이의 재조합 전장 ORF0657n(서열번호 28), 100ng; 레인 2, 이. 콜라이에서 ORF0657nH(카복실 His-tag가 있는 서열번호 4)를 생산하는 생산균의 세포 용해물; 패널 A, 1.25㎍, 패널 B, 0.5㎍. 레인 3-7, 패널 A 및 B는 각각 효모 세포 용해물 1.25㎍ 및 0.5㎍을 함유한다; 레인 3, 벡터 pGAL110을 유일하게 함유하는 형질전환체; 레인 4, 전장 ORF0657n(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28)을 함유하는 형질전환체; 레인 5, 6 및 7, 성숙 ORF0657nH 영역(서열번호 3)을 발현하는 piUC-S(-)를 함유한 형질전환체 1-1; 레인 7은 동결 후 해동된 세포 용해물(형질전환체 1-1)을 함유한다. 레인 8은 분자 크기 표준물질이다.

도 8A 내지 도 8U는 ORF0657n 관련 폴리펩타이드를 암호화하는 상이한 핵산 서열의 예를 나타낸 것이다. 도 8A는 서열번호 2와 카복실 His-Tag를 암호화하는 핵산 서열(서열번호 29)이다. 도 8B는 서열번호 4와 카복실 His-Tag를 암호화하는 핵산 서열(서열번호 30)이다. 도 8C는 카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28을 암호화하는 효모-최적화된 핵산 서열(서열번호 31)이다. 도 8D는 서열번호 3을 암호화 하는 효모-최적화된 핵산 서열(서열번호 32)이다. 도 8E는 서열번호 1을 암호화하는 효모-최적화된 핵산 서열(서열번호 33)이다. 도 8F 내지 도 8M은 아미노 말단 메티오닌을 함유한 서열번호 7을 암호화하는 효모-최적화된 핵산 서열(서열번호 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 및 41)이다. 도 8N 내지 도 8U는 서열번호 17 또는 서열번호 20을 기초로 한 상이한 ORF0657n 관련 폴리펩타이드를 암호화하는 효모-최적화된 핵산 서열(서열번호 46-53)이다.

도 9는 에스. 세레비지에에서 ORF0657n 관련 폴리펩타이드의 세포내 발현을 비교한 웨스턴 블롯을 도시한 것이다. 레인 1 및 18, MW 크기 표준물질, 레인 2 및 3, 이. 콜라이에서 생산되는 정제된 OFR0657nH(카복실 His-Tag를 함유한 서열번호 4) 각각 50ng 및 100ng. 레인 5는 에스. 세레비지에 벡터 대조용 형질전환체 유래의 세포 용해물의 500ng 단백질을 함유한다. 레인 7, 8 및 9는 카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28을 생산하는 포에스. 세레비지에 형질전환체 유래의 세포 용해물 단백질 1.0㎍, 2.0㎍ 및 4.0㎍을 함유한다. 레인 11 및 12는 ORF0657nH(서열번호 3)를 생산하는 에스. 세레비지에 형질전환체 유래의 세포 용해물의 각각 50ng 및 100ng 단백질을 함유한다. 레인 14 및 15는 ORF0657nG(서열번호 44)를 생산하는 에스. 세레비지에 형질전환체 유래의 세포 용해물의 각각 250ng 및 500ng 단백질을 함유한다. 레인 17은 ORF0657nG(카복실 His-Tag를 함유하는 서열번호 44) 이. 콜라이 생산체 유래의 250ng 세포 용해물 단백질을 함유한다. 레인 4, 6, 10, 13 및 16은 비어두었다.

도 10은 이. 콜라이 및 효모에서 생산된 ORF0657n 관련 폴리펩타이드들의 방 어 면역성 데이터를 도시한 것이다. "OFR0657nH(이. 콜라이)"는 카복실 His-Tag를 보유한 서열번호 4에 상응한다. "OFR0657nI(이. 콜라이)"는 카복실 His-Tag를 보유한 서열번호 5에 상응한다. "OFR0657nC(이. 콜라이)"는 서열번호 28에 상응한다. "OFR0657nH(효모)"는 서열번호 3에 상응한다.

도 11은 에스. 세레비지에에서의 ORF0657nI의 세포내 발현을 실험한 웨스턴 블롯 예를 도시한 것이다. 레인 1 및 25: MW 크기 표준물질. 레인 2, 3 및 24: 이. 콜라이에서 생산된, 각각 25, 50 및 100ng의 정제된 ORF0657nH 영역(카복실 His-Tag를 함유하는 서열번호 4). 레인 4 내지 23은 효모 형질전환체 유래의 단백질 세포 용해물을 함유한다. 레인 13 내지 21은 레인 4 내지 12의 용해물과 동일한 발효 시료로부터 제조한 이반복 세포 용해물이다. 레인 4 및 13은 pGAL110을 함유한 벡터 대조군 형질전환체 유래의 200ng 단백질을 함유한다. 레인 5 및 14는 ORF0657nH 영역(서열번호 3)을 생산하는 형질전환체 1-1 유래의 100ng 단백질을 함유한다. 레인 6 및 15는 형질전환체 1-1 유래의 200ng 단백질을 함유한다. 레인 7 및 16은 형질전환체 I1 유래의 단백질 100ng을 함유하고 레인 8 및 17는 200ng을 함유한다. 레인 9 및 18은 형질전환체 I2 유래의 단백질 100ng을 함유하고, 레인 10 및 19는 200ng을 함유한다. 레인 11 및 20은 형질전환체 I3 유래의 단백질 100ng을 함유하고 레인 12 및 21은 200ng을 함유한다. 레인 22 및 23은 형질전환체 1-1의 사전 발효로부터 미리 준비한 세포 용해물의 100ng 및 200ng 단백질을 함유한다.

도 12는 붉은털 원숭이 면역화 데이터를 제공한다. 먼저, 효모에서 생산된 ORF0657n 관련 폴리펩타이드(ORF0657nH, 서열번호 3) 또는 이. 콜라이에서 발현된 ORF0657n 관련 폴리펩타이드(전장 ORF0657nC, 서열번호 28)를 AHP와 배합하거나 배합하지 않고 붉은털 원숭이에게 예방접종했다. 백신 그룹에 속하는 원숭이에게는 근육내 경로를 통해 50mcg ORF0657n 관련 폴리펩타이드를 투여했다.

ORF0657nI 영역을 함유하는 전장 및 길이가 이보다 짧은 유도체를 포함하는 ORF0657n 관련 폴리펩타이드는 동물 모델에서 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 것으로 발견되었다. 도 1A는 에스. 아우레우스 감염에 대한 방어 면역성을 제공하는 상이한 ORF0657n 관련 폴리펩타이드 영역 및 방어 면역성을 제공하지 않는 영역의 위치를 도시한 것이다. 도 1A에서, ORF0657n은 서열번호 2에 해당하는 전장의 서열을 의미하고, ORF0657nI는 서열번호 1에 해당하는 영역(아미노 말단의 메티오닌이 없다)을 의미하며, ORF0657nH는 서열번호 3에 해당하는 영역(아미노 말단의 메티오닌이 없다)을 의미한다.

ORF0657n "관련" 폴리펩타이드는 전장의 ORF0657n과 구조적 관련이 있는 영역 또는 이의 단편을 함유한다. ORF0657n 관련 폴리펩타이드는 천연 발생의 ORF0657n의 해당 영역과 적어도 약 90% 서열 동일성이 있는 폴리펩타이드이다. 도 1에 도시된 참조 ORF0657n은 에스. 아우레우스 COL 유래의 ORF0657n(서열번호 2)에 해당한다.

참조 서열과의 동일성 백분율은 폴리펩타이드 서열을 참조 서열과 정렬시킨 뒤, 동일한 아미노산의 수를 분석하여 측정한다. 이러한 수를 참조 서열에 존재하는 아미노산의 총 수로 나눈 다음, 100을 곱하고, 가장 가까운 정수로 어림잡는다.

도 1A는 서열번호 1과 구조적 관련이 있는 아미노산 서열을 함유한 코어 영역의 중요성을 설명하는데 도움이 된다. 서열번호 1은 ORF0657n COL의 아미노산 42-486을 포함한다. 서열번호 1은 또한 용이한 발현을 위해 아미노 말단 메티오닌도 함유한다. 서열번호 2의 아미노산 461-609, 아미노산 82-486 또는 아미노산 42-196으로 구성된 폴리펩타이드 단편은 방어성이 없었다.

본 명세서를 통해 상이한 아미노산 서열과 핵산 서열을 언급하고 있다. 표 1은 도 1의 영역과 추가의 변형을 나타내는 일부 폴리펩타이드 서열을 정리한 것이다. 표 2는 일부 핵산 서열을 정리한 것이다.

서열번호	ORF0657n 영역	부가 변형/추가 정보
1	ORF0657nI	아미노 말단 메티오닌
2	전장
3	ORF0657nH	아미노 말단 메티오닌
4	ORF0657nH	아미노 말단 메티오닌-글리신
5	ORF0657nI	아미노 말단 메티오닌-글리신
6	ORF0657nH
7	ORF0657nH
8	ORF0657nH
9	ORF0657nH
10	ORF0657nH
11	ORF0657nH
12	ORF0657nH
13	ORF0657nH
14	ORF0657nH
15	ORF0657nH
16	ORF0657nH
17	ORF0657nH
18	ORF0657nH
19	ORF0657nH
20	ORF0657nH

서열 번호	ORF0657n 영역	부가 변형/추가 정보
21	ORF0657nH
22	ORF0657nH
23	ORF0657nH
24	ORF0657nH
25	ORF0657nH
26	ORF0657nH
27	ORF0657nH
28	전장	서열번호 2에 아미노 말단 메티오닌 다음의 글리신과 카복실 His-Tag를 함유하도록 변형됨
42	ORF0657nI⁺	서열번호 3의 아미노산 1-481
44	ORF0657nG	아미노 말단 메티오닌 + 서열번호 2의 42-645 아미노산
54-63	ORF0657nH	상이한 에스. 아우레우스 유래
106 및 107	전장	상이한 에스. 아우레우스 유래

서열 번호	영역	기타 정보
29	전장	서열번호 2(뉴클레오타이드 1-1935) + 카복실 His-Tag 암호화
30	ORF0657nH	서열번호 4(뉴클레오타이드 1-1710) + 카복실 His-Tag 암호화
31	전장	카복실 His-Tag 없이 서열번호 28을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다(서열번호 28의 아미노산 1-646)
32	ORF0657nH	서열번호 3을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
33	ORF0657nI	서열번호 1을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
34	ORF0657nH	아미노 말단 메티오닌을 함유하는 서열번호 7을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
35	ORF0657nH	아미노 말단 메티오닌을 함유하는 서열번호 7을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
36	ORF0657nH	아미노 말단 메티오닌을 함유하는 서열번호 7을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
37	ORF0657nH	아미노 말단 메티오닌을 함유하는 서열번호 7을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
38	ORF0657nH	아미노 말단 메티오닌을 함유하는 서열번호 7을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
39	ORF0657nH	아미노 말단 메티오닌을 함유하는 서열번호 7을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
40	ORF0657nH	아미노 말단 메티오닌을 함유하는 서열번호 7을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
41	ORF0657nH	아미노 말단 메티오닌을 함유하는 서열번호 7을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
43	ORF0657nI⁺	서열번호 42를 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
45	ORF0657nG	아미노 말단 메티오닌을 함유하는 서열번호 44를 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
46	ORF0657nH	아미노 말단 메티오닌을 함유하는 서열번호 17을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
47	ORF0657nI⁺	서열번호 17 I⁺ 영역을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이며 메티오닌 개시 코돈을 암호화한다.
48	ORF0657nI	서열번호 17 I 영역을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이며 메티오닌 개시 코돈을 암호화한다.
49	전장	아미노 말단 메티오닌 다음에 글리신이 함유되도록 변형시킨 서열번호 17을 함유한 전장 ORF0657n(서열번호 106)을 암호화하고, 효모 발현에 최적화된 코돈이다.
50	ORF0657nH	서열번호 20을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이며 메티오닌 개시 코돈을 암호화한다.
51	ORF0657nI⁺	서열번호 20 I⁺ 영역을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이며 메티오닌 개시 코돈을 암호화한다.
53	ORF0657nI	서열번호 20 I 영역을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이며 메티오닌 개시 코돈을 암호화한다.
53	전장	서열번호 20에 아미노 말단 메티오닌 다음에 글리신이 함유되도록 변형시킨 전장 ORF0657n(서열번호 107)을 암호화하고 효모 발현에 최적화된 코돈이다.

서열번호 1 관련 폴리펩타이드

서열번호 1과 구조적 관련이 있는 폴리펩타이드 영역은 서열번호 1과 적어도 90%의 아미노산 동일성이 있다. 서열번호 1과 구조적 관련이 있는 영역을 함유한 폴리펩타이드는 본 명세서에 제시된 에스. 아우레우스에 대한 방어성 폴리펩타이드를 수득하는 지침에 따라 설계할 수 있다.

변경은 참조 프레임으로서 서열번호 1을 사용하고, 상이한 천연 발생의 ORF0657n 폴리펩타이드의 아미노산 서열 및 공지된 성질의 아미노산을 고려하여 수행할 수 있다. 변경에는 하나 이상의 아미노산 첨가, 결실 및/또는 치환이 포함된다. 상이한 변경의 총 효과는 본 명세서에 기술된 특정 폴리펩타이드의 방어 면역성 제공 능력을 확인하는 기술을 사용하여 평가할 수 있다.

ORF0657n은 병리학적, 분류학적으로 다양한 종류의 에스. 아우레우스 임상 분리물의 수집물 전반에 걸쳐 상당히 보존적인 것으로 관찰되었다(이하 실시예 5 참조). 도 2는 서열번호 1을 함유하는 상이한 서열들에 대하여 아미노산 서열 비교한 것이다. 도시된 서열 비교는 ORF0657nH 영역에 대한 것이다. ORF0657nH 영역은 이보다 작은 방어성 ORF0657nI 영역을 포함한다.

도 2는 서열번호 1과 서열번호 3 내지 27의 서열을 비교한 것이다. 이 비교는 서열번호 1 및 3과 같은 에스. 아우레우스 관련 폴리펩타이드에 가능한 변경을 설계하는데 지침이 될 수 있는 에스. 아우레우스 임상 분리물 간의 아미노산 차이를 예시한다. 또한, 변경은 성질이 알려진 아미노산을 고려하여 수행할 수도 있다. 서열번호 1, 3 내지 6 및 8 내지 26은 위치 번호 3에서 시작하는 천연 발생의 서열을 예시한 것이며, 위치 번호 1 및 2는 일부 서열의 아미노 말단에 메티오닌 또는 메티오닌-글리신이 첨가된 것을 나타낸다. 서열번호 11 내지 26은 상이한 임상 분리물에서 수득했다. 서열번호 7 및 27은 서열번호 1 코어 영역의 외측에 위치한 영역에 5개의 아미노산 치환을 함유하는 서열번호 4 ORF0657nH 영역의 변형체이다.

다른 ORF0657n 서열은 서열 비교를 통해 변경의 지침이 되는 보조 역할을 할 수 있다. 추가의 에스. 아우레우스 ORF0657nH 영역 서열의 예는 서열번호 54-63에 제시했고, 서열번호 17 및 20의 전장 서열은 서열번호 106 및 107에 제시했다.

일반적으로, 활성을 보유하는 상이한 아미노산 치환에 있어서, 성질이 유사한 아미노산으로 교환하는 것이 바람직하다. 아미노산 치환에 고려할 수 있는 인자에는 아미노산 크기, 전하, 극성 및 소수성이 있다. 아미노산 성질에 미치는 상이한 아미노산 R 기의 효과는 당해 기술분야에 공지되어 있다[참조: Ausubel, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley, 1987-2002, Appendix 1C].

활성을 유지하는 아미노산 교환에 있어서, 대체 아미노산은 거의 동일한 전하 및/또는 크기 및/또는 극성 및/또는 소수성과 같은 하나 이상의 유사한 성질을 갖고 있어야 한다. 예를 들어, 류신의 발린으로의 치환, 라이신의 아르기닌으로의 치환, 및 글루타민의 아스파라긴으로의 치환은 폴리펩타이드의 기능에 변화를 일으키지 않기 때문에 바람직한 후보이다.

특정 목적을 위한 변경에는 폴리펩타이드의 생산이나 효능을 촉진시키기 위해 설계된 변경; 또는 암호화된 핵산의 클로닝을 용이하게 하기 위해 설계된 변경이 포함된다. 폴리펩타이드 생산은 재조합 발현에 적합한 개시 코돈(예컨대, 메티오닌 암호화 코돈)의 이용을 통해 촉진될 수 있다. 이러한 메티오닌은 이후 세포 프로세싱 중에 제거될 수 있다. 클로닝은, 예컨대 아미노산 첨가 또는 변화에 의해 수반될 수 있는 제한 부위의 도입을 통해 용이해질 수 있다.

면역 반응을 유도하는 폴리펩타이드의 효능은 에피토프 강화를 통해 향상될 수 있다. 에피토프 강화는 MHC 분자에 대한 펩타이드 친화성을 향상시키는 앵커(anchor) 잔기의 변경과 관련된 기술 및 T 세포 수용체에 대한 펩타이드-MHC 복합체의 친화성을 증가시키는 기술과 같은 여러 기술을 통해 수행될 수 있다[참조: Berzofsky et al., Nature Review 1 : 209-219, 2001].

상이한 양태에서, 서열번호 1 관련 폴리펩타이드 영역과 관련하여, 당해 영역은 서열번호 1과 적어도 90%, 적어도 94% 또는 적어도 99% 동일하거나; 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 또는 25개의 변경 또는 50개 이하의 변경을 통해 서열번호 1과 상이하거나; 또는

서열번호 11, 15, 16, 18 또는 54의 아미노산 1-442;

서열번호 63의 아미노산 1-443;

서열번호 57 또는 59의 아미노산 1-444;

서열번호 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 17, 19, 20, 55, 56 또는 58의 아미노산 1-445;

서열번호 23 또는 24의 아미노산 1-446;

서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 1-446 또는 2-446;

서열번호 25 또는 26의 아미노산 1-447;

서열번호 4, 5 또는 27의 아미노산 1-447, 2-447 또는 3-447;

서열번호 61 또는 62의 아미노산 1-449;

서열번호 60의 아미노산 1-453; 및

서열번호 6, 21 또는 22의 아미노산 1-454로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 OFR0657nI 관련 영역으로 구성되거나 또는 대부분 구성된 것이다.

제시된 아미노산으로 "본질적으로 구성된"이란 언급된 아미노산이 존재하고 추가의 아미노산이 존재할 수 있음을 나타낸다. 추가의 아미노산은 카복실 또는 아미노 말단일 수 있다. 다른 양태에 따르면, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20개의 추가의 아미노산이 존재한다. 바람직한 양태에서, 아미노 말단에는 메티오닌이 존재하거나 또는 메티오닌-글리신이 존재하기도 한다.

본 발명의 하나의 양태에 따르면, 폴리펩타이드는 서열번호 42과 적어도 90% 동일한 아미노산 서열 또는 서열번호 1과 구조적 관련이 있는 아미노산 서열을 포함한 이의 단편으로 구성된다. 다른 양태에 따르면, 서열번호 42에 관한 폴리펩타이드는 서열번호 42와 적어도 94% 또는 적어도 99% 동일하거나; 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 또는 25개의 변경 또는 50개 이하의 변경을 통해 서열번호 42와 상이하거나; 또는

서열번호 11, 15, 16, 18 또는 54의 아미노산 1-477;

서열번호 63의 아미노산 1-478;

서열번호 57 또는 59의 아미노산 1-479;

서열번호 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 17, 19, 20, 55, 56 또는 58의 아미노산 1-480;

서열번호 23 또는 24의 아미노산 1-481;

서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 1-481 또는 2-481;

서열번호 25 또는 26의 아미노산 1-482;

서열번호 4, 5 또는 27의 아미노산 1-482, 2-482 또는 3-482;

서열번호 61 또는 62의 아미노산 1-484;

서열번호 60의 아미노산 1-488; 및

서열번호 6, 21 또는 22의 아미노산 1-489로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 OFR0657nI⁺ 관련 영역 또는 서열번호 42로 구성되거나 또는 본질적으로 구성된 것이다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 폴리펩타이드는 서열번호 3과 적어도 90% 동일한 아미노산 서열 또는 이의 단편으로서 서열번호 1과 구조적 관련이 있는 아미노산 서열을 함유한 단편으로 구성된다. 다른 양태에 따르면, 서열번호 3에 관한 폴리펩타이드는 서열번호 3과 적어도 94% 또는 적어도 99% 동일하거나; 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 또는 25개의 변경, 50개 이하의 변경, 또는 65개 이하의 변경을 통해 서열번호 3과 상이하거나; 또는 서열번호 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62 및 63으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 아미노산 서열로 구성되거나, 본질적으로 구성된다.

다른 양태에 따르면, 폴리펩타이드는 개시 메티오닌 다음에 글리신의 삽입을 통해 변형된 서열번호 2의 폴리펩타이드 또는 개시 메티오닌이 없는 서열번호 2의 폴리펩타이드로 구성되거나, 본질적으로 구성된다.

다른 양태에 따르면, 폴리펩타이드는 정제된 폴리펩타이드이다. "정제된 폴리펩타이드"는 천연 상태에서 결합되어 있고/있거나, 존재하는 총 단백질의 적어도 약 10%를 나타내는 하나 이상의 다른 폴리펩타이드가 결실된 환경에 존재한다. 다른 양태에 따르면, 정제된 폴리펩타이드는 시료 또는 제조물에 존재하는 총 단백질의 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 또는 적어도 약 95%를 나타낸다.

다른 양태에 따르면, 폴리펩타이드는 "실질적으로 정제된다". 실질적으로 정제된 폴리펩타이드는 이 폴리펩타이드와 천연 상태에서 결합되어 있는 다른 모든 폴리펩타이드 또는 다른 대부분의 폴리펩타이드가 결실된 환경에 존재한다. 예를 들어, 실질적으로 정제된 에스. 아우레우스 폴리펩타이드는 다른 에스. 아우레우스 폴리펩타이드 전체 또는 대부분이 결실된 환경에 존재한다. 환경은 예컨대 시료 또는 제조물일 수 있다.

"정제된" 또는 "실질적으로 정제된"에 대한 언급은 임의의 정제 처리한 폴리펩타이드일 필요는 없으며, 예컨대 정제되지 않고 화학적으로 합성된 폴리펩타이드를 포함할 수 있다.

폴리펩타이드 안정성은 폴리펩타이드 카복실 또는 아미노 말단을 변형시켜 증가시킬 수 있다. 가능한 변형의 예에는 아세틸, 프로필, 석시닐, 벤질, 벤질옥시카보닐 또는 t-부틸옥시카보닐과 같은 아미노 말단 보호 그룹; 및 아미드, 메틸아미드 및 에틸아미드와 같은 카복실 말단 보호 그룹이 포함된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 방어성 폴리펩타이드는 전술한 폴리펩타이드와 이 폴리펩타이드의 카복실 말단 또는 아미노 말단에 공유 결합된 하나 이상의 추가의 영역 또는 잔기로 구성된 면역원의 일부이다. 각 영역 또는 잔기는 면역 반응 강화, 정제 용이 또는 폴리펩타이드 안정성 촉진을 포함하는 성질 중에서 적어도 하나의 성질이 있는 영역 또는 잔기로부터 독립적으로 선택되어야 한다.

폴리펩타이드 정제는 카복실 또는 아미노 말단에 정제를 용이하게 하는 그룹을 첨가하여 향상될 수 있다. 정제를 용이하게 하는데 사용될 수 있는 그룹의 예에는 친화성 태그(tag)를 구비한 폴리펩타이드가 포함된다. 친화성 태그의 예에는 6-히스티딘 태그, trpE, 글루타티온 및 말토스 결합 단백질이 있다.

면역 반응을 생산하는 폴리펩타이드의 능력은 면역 반응을 일반적으로 강화시키는 그룹을 사용하여 강화될 수 있다. 폴리펩타이드에 대한 면역 반응의 강화를 위해 폴리펩타이드에 결합될 수 있는 그룹의 예에는 IL-2와 같은 사이토킨이 포함된다[참조: Buchan et al., 2000. Molecular Immunology 37:545-552].

폴리펩타이드 생산

폴리펩타이드는 화학적 합성을 수분한 기술 및 폴리펩타이드를 생산하는 세포로부터의 정제를 수반한 기술을 포함한 표준 기술을 사용하여 생산할 수 있다. 폴리펩타이드의 화학적 합성 기술은 당업계에 공지되어 있다[참조: 예컨대, Vincent, Peptide and Protein Drug Delivery, New York, N. Y., Decker, 1990].

세포로부터 폴리펩타이드를 정제하는 기술은 이하 실시예에 설명된다. 다른 정제 기술의 예는 당업계에 공지되어 있다[참조: 예컨대, Ausubel, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley, 1987-2002].

세포 유래 폴리펩타이드의 수득은 폴리펩타이드를 생산하는 재조합 핵산 기술을 이용하면 용이해진다. 폴리펩타이드를 생산하는 재조합 핵산 기술은 상기 폴리펩타이드를 암호화하는 재조합 유전자를 세포로 도입시키거나 또는 세포에 형성시킨 뒤, 상기 폴리펩타이드를 발현시키는 단계를 포함한다.

재조합 유전자는 폴리펩타이드 발현용 조절 인자와 함께 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산을 함유한다. 이러한 재조합 유전자는 세포 게놈에 존재하거나 발현 벡터의 일부일 수 있다.

재조합 유전자의 일부로서 존재할 수 있는 조절 인자에는 상기 폴리펩타이드 암호화 서열과 천연 상태에서 결합되어 있는 조절 인자 및 상기 폴리펩타이드 암호화 서열과 천연 상태에서 결합되어 있지 않은 외인성 조절 인자가 포함된다. 외인성 프로모터와 같은 외인성 조절 인자는 특정 숙주에서 재조합 유전자를 발현시키거나 또는 발현 수준을 증가시키는데 유용할 수 있다. 일반적으로, 재조합 유전자에 존재하는 조절 인자에는 전사 프로모터, 리보솜 결합 부위, 종결인자 또는 선택적으로 존재하는 작동인자가 포함된다. 진핵생물 세포에서의 프로세싱에 바람직한 인자는 폴리아데닐화 시그날이다.

재조합 유전자의 세포에서의 발현은 발현 벡터의 사용을 통해 용이해진다. 발현 벡터는 재조합 유전자 외에 숙주 세포의 자율적 복제를 위한 복제 기원, 선택용 마커, 제한된 수의 유용한 제한 효소 부위 및 높은 카피수를 위한 잠재성도 함유하는 것이 바람직하다. 발현 벡터의 예에는 클로닝 벡터, 변형된 클로닝 벡터, 특이적으로 설계된 플라스미드 및 바이러스가 있다.

유전자 코드의 축퇴성으로 인해, 다수의 상이한 암호성 핵산 서열을 사용하여 특정 폴리펩타이드를 암호화할 수 있다. 거의 모든 아미노산은 여러 조합의 뉴클레오타이드 삼중자(triplet) 또는 "코돈"에 의해 암호되므로, 유전자 코드의 축퇴성이 일어난다. 아미노산은 다음과 같이 코돈에 의해 암호화된다:

A=Ala=알라닌: 코돈 GCA, GCC, GCG, GCU

C=Cys=시스테인: 코돈 UGC, UGU

D=Asp=아스파르트산: 코돈 GAC, GAU

E=Glu=글루탐산: 코돈 GAA, GAG

F=Phe=페닐알라닌: 코돈 UUC, UUU

G=Gly=글리신: 코돈 GGA, GGC, GGG, GGU

H=His=히스티딘: 코돈 CAC, CAU

I=Ile=이소류신: 코돈 AUA, AUC, AUU

K=Lys=라이신: 코돈 AAA, AAG

L=Leu=류신: 코돈 UUA, UUG, CUA, CUC, CUG, CUU

M=Met=메티오닌: 코돈 AUG

N=Asn=아스파라긴: 코돈 AAC, AAU

P=Pro=프롤린: 코돈 CCA, CCC, CCG, CCU

Q=Gln=글루타민: 코돈 CAA, CAG

R=Arg=아르기닌: 코돈 AGA, AGG, CGA, CGC, CGG, CGU

S=Ser=세린: 코돈 AGC, AGU, UCA, UCC, UCG, UCU

T=Thr=트레오닌: 코돈 ACA, ACC, ACG, ACU

V=Val=발린: 코돈 GUA, GUC, GUG, GUU

W=Trp=트립토판: 코돈 UGG

Y=Tyr=티로신: 코돈 UAC, UAU

ORF0657n 관련 폴리펩타이드의 재조합 핵산 발현에 적합한 세포는 원핵생물 및 진핵생물의 세포이다. 원핵생물 세포의 예에는 이. 콜라이; 에스. 아우레우스과 같은 스타필로코쿠스 속의 구성원; 엘. 플란타룸(L. plantarum)과 같은 락토바실러스(Lactobacillus) 속의 구성원; 엘. 락티스(L. lactis)와 같은 락토코쿠스(Lactococcus) 속의 구성원; 및 비. 서브틸리스(B. subtilis)와 같은 바실러스(Bacillus) 속의 구성원이 포함된다. 진핵생물 세포의 예에는 포유동물 세포; 곤충 세포; 효모 세포, 예컨대 사카로마이세스(Saccharomyces) 속의 구성원(예컨대, 에스. 세레비지에), 피키아(Pichia) 속의 구성원(예, 피. 파스토리스(P. pastoris)), 한세눌라(Hansenula) 속의 구성원(예, 에이치. 폴리몰파(H. polymorpha)), 클루이베로마이세스(Kluyveromyces) 속의 구성원(예, 케이. 락티스(K. lactis) 또는 케이. 프라질리스(K. fragilis)) 및 시조사카로마이세스(Schizosaccharomyces) 속의 구성원(예, 에스. 폼베(S. pombe))이 포함된다.

재조합 유전자 제조, 세포로의 도입 및 재조합 유전자 발현에 대한 기술은 당업계에 공지되어 있다. 이러한 기술의 예는 문헌[참조: Ausubel, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley, 1987-2002, 및 Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989]에 기술되어 있다.

필요하다면, 특정 숙주에서의 발현은 코돈 최적화를 통해 증가시킬 수 있다. 코돈 최적화는 더욱 바람직한 코돈의 사용을 포함한다. 여러 숙주에서의 코돈 최적화 기술은 당업계에 공지되어 있다.

ORF0657n 관련 폴리펩타이드는 해독후 변형, 예컨대 N-결합 글리코실화, O-결합 글리코실화 또는 아세틸화를 함유할 수 있다. "폴리펩타이드" 또는 폴리펩타이드의 "아미노산" 서열에 대한 언급은 포유동물, 곤충 또는 효모 숙주 세포와 같은 숙주 세포 유래의 해독후 변형 구조를 보유하는 하나 이상의 아미노산을 함유하는 폴리펩타이드를 포함한다.

해독후 변형은 화학적으로 또는 적당한 숙주를 이용하여 수행할 수 있다. 예컨대, 에스. 세레비지에에서 마지막에서 2번째의 아미노산의 종류는 N-말단 메티오닌의 제거 여부를 결정하는 것으로 보인다. 또한, 마지막에서 2번째 아미노산의 종류는 N-말단 아미노산의 N^α-아세틸화 여부를 결정한다[참조: Huang et al., Biochemistry 26: 8242-8246, 1987]. 또 다른 예에는 분비 리더(예, 시그날 펩타이드)의 존재로 인해 분비에 대해 표적화된 폴리펩타이드가 있으며, 이러한 폴리펩타이드는 N-결합 또는 O-결합 글리코실화에 의해 변형된 것이다[참조: Kukuruzinska et al., Ann. Rev. Biochem. 56: 915-944, 198]).

효모 발현

ORF0657n 관련 폴리펩타이드는 효모 발현에 최적화된 코돈을 함유하는 암호성 핵산을 사용하여 효모에서 발현되는 것이 바람직하다. 효모에서의 발현은 ORF0657n 관련 폴리펩타이드 및 효모 발현의 조절 영역을 암호화하는 재조합 유전자를 이용하여 수행할 수 있다. 이용된 발현 시스템에 따라서 생산된 단백질은 세포내 존재하거나 세포 외로 분비될 수 있다.

바람직하게는, 재조합 유전자 발현의 프로모터는 유도형 프로모터, 예컨대 효모 갈락토스 유전자 응집체(cluster) 유래의 프로모터(GAL1, GAL7, GAL10, MEL1과 같은 GAL 프로모터) 또는 산 포스파타제 PHO5 프로모터 또는 알코올 탈수소효소 II ADH2 프로모터 또는 구리 조절성 메탈로티오네인 CUP1 프로모터 등이 있다. 사용해도 좋은 "구성형" 프로모터의 예는 GAP(TDH), PGK 또는 TPI 프로모터이다[참조: Romanos et al., YEAST 8: 423-488, 1992].

재조합 발현에 사용되는 효모 숙주 세포는 재조합 유전자 발현을 용이하게 하는 것으로 선택하거나 유전자조작할 수 있다. mnn9, prb1 및/또는 pep4 돌연변이와 같은 돌연변이가 일반적으로 바람직하다. GLA 프로모터로부터의 발현을 증가시키기 위하여 GAL4 전사 인자의 과발현이 수행될 수도 있다[참조: Hopper et al., 미국 특허 제5,068,185호].

특정 숙주에 대한 코돈 최적화는 이용 수준이 낮거나 보통인 코돈을 높은 발현 수준의 코돈으로 치환시켜 수행한다. 암호성 서열에 존재하는 최적 코돈의 백분율은 다양할 수 있다. 여러 양태에서, 최적 코돈의 수(최초 존재하는 코돈 및 도입된 코돈을 포함한다)는 코돈 총 수의 적어도 50%, 적어도 75%, 적어도 95% 또는 100%이다.

코돈 최적화는 다음과 같이 수행할 수 있다:

1. 특정 코돈에 대하여 야생형 코돈 빈도와 효모 유전자에서 사용되는 총 코돈 빈도를 비교한다.

2. 코돈이 효모에서 일반적으로 이용되는 코돈 중 하나가 아니라면, 이러한 코돈을 효모 세포에서 다량 발현되는 최적 코돈으로 치환한다.

3. 목적하는 코돈 최적화 수준에 도달할 때까지 상이한 코돈들에 대해 단계 1과 2를 반복한다.

4. 이와 같이 수득한 새로운 암호화 서열에 대하여 불필요한 제한 효소 부위, 스플라이싱 부위, 프로모터, 불필요한 팔린드롬 또는 반복 서열, 전사 종결인자 서열 및 높은 GC 염기의 빈도와 같은 바람직하지 않은 발생 서열을 조사한다. 바람직하지 않은 서열은 대체 코돈을 이용하여 제거한다.

대체 코돈 이용법은 문헌[참조: Lathe, J.Molec.Biol., 183:1-12, 1985]에 제시되어 있다. 상이한 효모 숙주에서의 코돈 이용법은 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 문헌[참조: Sharp et al., Yeast 7: 657-678, 1991]은 사카로마이세스 세레비지에에서의 같은뜻의 코돈 이용법에 대해 설명하고 있다.

도 8C 내지 도 8M은 효모에 최적화된 핵산 서열을 제공한다. 도 8C는 카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28을 암호화하는 효모에 최적화된 핵산 서열(서열번호 31)을 제공한다. 도 8D는 서열번호 3을 암호화하는 효모에 최적화된 핵산 서열(서열번호 32)을 제공한다. 도 8E는 서열번호 1을 암호화하는 효모에 최적화된 핵산 서열(서열번호 33)을 제공한다. 도 8F 내지 도 8M은 메티오닌 아미노 말단을 함유하는 서열번호 7을 암호화하는 효모에 최적화된 핵산 서열(서열번호 34-41)을 제공한다. 도 8N 내지 도 8U는 서열번호 17 또는 서열번호 20을 기본으로 한, 상이한 ORF0657n 관련 폴리펩타이드를 암호화하는 효모에 최적화된 핵산 서열(서열번호 46-53)을 제공한다.

효모 발현은 효모 발현에 최적화된 서열 및 효모 발현에 최적화되지 않은 서열을 사용하여 수행될 수 있다(예컨대, 서열번호 29의 뉴클레오타이드 1-1935 또는 124-1458, 또는 서열번호 30의 뉴클레오타이드 1-1710). 최적화된 서열 및 최적화되지 않은 서열을 이용한 효모 발현 기법은 이하 실시예에 설명된다.

ORF0657n은 보존적 모티프 "LPXTG"를 보유한 36개 아미노산의 C 말단 세포벽 분류 시그날을 함유하는 표면 단백질이다[참조: Schneedwind et al., 1993, EMBO, 12: 4803-4811, 1993]. 세포벽 분류 시그날을 함유하는 단백질은 막 결합 단백질인 분류효소(sortase)에 의해 촉매되는 트랜스펩타이드화 기작을 통해 세포벽 외막에 결합되어 있다[참조: Mazmanian et al., Science 299: 906-909, 2001]. 결합을 위해 상기 표면 단백질은 또한 분비 경로내로 배출시키기 위한 N 말단의 시그날 펩타이드를 함유해야 한다. 분비 경로에서, 시그날 펩타이드는 제거되고, 세포벽 분류 시그날은 시그날 경로 중의 잔류를 촉진시킨다. 분류효소는 그 다음 LPXTG 모티프의 트레오닌과 글리신 사이를 절단하고, 트레오닌의 카복실 그룹와 펩타이도글리칸 가교의 아미노 그룹 사이에 아미드 결합의 형성을 촉매한다.

효모에서의 발현은 세포벽 분류 서열을 제거하면 크게 증가되는 것으로 확인되었다. 다른 양태에 따르면, 폴리펩타이드 암호성 작제물은 기능성 세포벽 분류 암호화 서열이 없고, 더욱 바람직하게는 기능성 세포벽 분류 암호화 서열과 시그날 펩타이드 암호화 서열이 없다. 따라서, 이에 대응하는 바람직한 ORF0657n 관련 폴리펩타이드는 기능성 세포벽 분류 서열이 없거나, 또는 세포벽 분류 서열과 시그날 펩타이드 서열이 둘다 없다.

다른 양태에 따르면, 적어도 거의 모든 세포벽 분류 서열 또는 세포벽 분류 서열과 시그날 펩타이드 서열이 함께 폴리펩타이드에 존재하지 않거나 이 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산에 존재하지 않는다. 다른 양태에 따르면, 단백질 발현은 적어도 거의 모든 세포벽 분류 서열 또는 세포벽 분류 서열과 시그날 펩타이드 서열 둘다의 제거를 통해 적어도 약 10배, 적어도 약 15배, 또는 적어도 약 20배 증가된다. 더욱 바람직하게는, 암호성 작제물은 또한 효모(예컨대, 에스. 세레비지에) 발현에 최적화된 하나 이상의 코돈을 함유한다.

ORF0657n 세포벽 분류 서열 및 시그날 펩타이드 서열의 대략적 영역의 예는 서열번호 2를 참고로 하여 설명할 수 있다. 아미노산 1-42는 시그날 펩타이드 서열을 함유한다. 아미노산 609-645는 세포벽 분류 서열을 함유한다.

아쥬반트

아쥬반트는 면역 반응 형성에서 면역원을 보조할 수 있는 물질이다. 아쥬반트는 항원의 생물학적 또는 면역학적 반감기 증가; 항원 제공 서열로의 항원 전달 개선; 항원 제공 세포에 의한 항원 프로세싱 및 제공의 개선; 및 면역조절성 사이토킨의 생산 유도를 포함하는 하나 이상의 기작과 같은 여러 기작을 통해 작용할 수 있다[참조: Vogel, Clinical Infectious Diseases 30(suppl. 3): S266-270, 2000].

면역 반응 형성을 보조하는 데 이용될 수 있는 아쥬반트에는 다양한 여러 종류가 있다. 구체적으로 아쥬반트의 예에는 수산화알루미늄, 인산알루미늄 또는 기타 다른 알루미늄 염, 인산칼슘, DNA CpG 모티프, 모노포스포릴 지질 A, 콜레라 독소, 이. 콜라이 열불안정성 독소, 백일해 독소, 뮤라밀 디펩타이드, 프로인트 불완전 아쥬반트, MF59, SAF, 면역자극성 복합체, 리포좀, 생체분해성 미소구, 사포닌, 비이온성 블록 공중합체, 뮤라밀 펩타이드 유사체, 폴리포스파젠, 합성 폴리뉴클레오타이드, IFN-γ, IL-2, IL-12 및 ISCOMS이 있다[참조: Vogel Clinical Infectious Diseases 30 (suppl 3): S266-270,2000, Klein et al., Journal of Pharmaceutical Sciences 89 : 311-321, 2000, Rimmelzwaan et al., Vaccine 19 : 1180-1187, 2001, Kersten Vaccine 21: 915-920,2003, O'Hagen Curr. Drug TargetInfect. Disord., 1: 273-286, 2001].

방어 면역성 유도 환자

"환자"는 에스. 아우레우스로 감염될 수 있는 포유동물을 의미한다. 환자는 예방적 또는 치료적 처치를 받을 수 있다. 예방적 처치는 에스. 아우레우스 감염의 가능성 또는 중증도를 경감시키기에 충분한 방어 면역성을 제공한다. 치료적 처치는 에스. 아우레우스 감염의 중증도를 경감시키기 위해 수행할 수 있다.

예방적 처치는 본 명세서에 기술된 면역원을 함유하는 백신을 이용하여 수행할 수 있다. 이러한 처치는 사람에게 수행하기에 바람직하다. 백신은 일반인이나 에스. 아우레우스 감염 위험성이 증가된 사람에게 투여할 수 있다.

에스. 아우레우스 감염의 위험성이 증가된 사람에는 의료 종사자; 입원 환자; 면역계가 약화된 환자; 수술 환자; 이종체 이식(예, 카테터 또는 혈관 장치)을 받은 환자; 면역성 약화를 유도하는 치료법을 받는 환자; 화상 또는 상처 손상이 있는 환자; 및 화상 또는 상처 손상의 위험이 높은 직업인들이 있다[참조: The Staphylococci in Human Disease, Crossley and Archer(ed.), Churchill Livingstone Inc. 1997].

에스. 아우레우스로 감염될 수 있는 사람을 제외한 환자에는 소, 돼지, 양, 염소, 토끼, 말, 개, 고양이 및 쥐가 포함된다. 사람을 제외한 환자의 처치는 애완동물과 가축의 방어 및 특정 처치의 효능을 평가하는 데 유용하다.

면역기억반응

ORF0657n 관련 폴리펩타이드는 붉은털 원숭이에게 1회 투여된 후 신속하고 효과적인 면역반응을 형성하는 것으로 발견되었다(이하 실시예 17 참조). 관찰된 반응은 면역기억반응과 일치하였다.

면역기억반응의 형성은 1회 투여에 의한 효과적인 면역성 제공 및 단기간에 효과적인 면역성 제공과 같은 상당한 장점이 있다. 다른 양태에 따르면, 면역기억반응은 기존 역가에 비해 기하 평균 역가를 적어도 3배, 적어도 5배, 또는 적어도 6배 증가시키며, 이러한 증가가 3일, 5일, 7일, 9일, 14일 또는 21일 안에 이루어진다.

유효 면역 반응을 신속하게 형성시키는 능력은 다회 백신접종에 비해 비용 절감 효과를 제공하며, 에스. 아우레우스 감염의 위험성이 증가된 환자의 백신접종에 사용될 수 있다. 에스. 아우레우스 감염의 위험성이 증가된 환자에는 의료 종사자; 입원 환자; 면역계가 약화된 환자; 수술 환자; 이종체 이식(예, 카테터 또는 혈관 장치)을 받은 환자; 면역성 약화를 유도하는 치료법을 받을 환자; 화상 또는 상처 손상이 있는 환자; 및 화상 또는 상처 손상의 위험이 높은 직업인들이 있다[참조: The Staphylococci in Human Disease, Crossley and Archer(ed.), Churchill Livingstone Inc. 1997]. 다른 양태에 따르면, 환자는 의료 진찰 즉시 또는 3일, 5일, 7일, 9일, 14일 또는 21일 안에 백신 접종을 받는다.

혼합 백신

방어 면역성을 제공하는 ORF0657n 관련 폴리펩타이드는 면역 반응의 유도를 위해 단독 사용되거나, 또는 다른 면역원과 함께 사용될 수 있다. 함께 사용될 수 있는 다른 면역원에는 하나 이상의 추가의 에스. 아우레우스 면역원, 예컨대 상기 발명의 배경 편에서 언급한 것; 에스. 에피더미디스(S. epidermidis), 에스. 헤모리티쿠스(S. haemolyticus), 에스. 와네리(S. warneri), 또는 에스. 루거넨시스(S. lugunensis) 등의 하나 이상의 다른 스타필로코쿠스를 표적으로 하는 하나 이상의 면역원; 및 다른 감염성 유기체를 표적으로 하는 하나 이상의 면역원이 포함될 수 있다.

동물 모델 시스템

동물 모델 시스템은 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역 반응을 형성하는 폴리펩타이드의 효능을 평가하는 목적에 사용될 수 있다. 방어 동물 모델의 구성 시 직면하는 2가지 장애는 (1) 선천 면역성 극복에 필요한 극히 높은 챌린지 용량 및 (2) 방어 반응을 검출하기에 지나치게 빠른 사망률이 그것이다. 구체적으로, 감염을 극복하는 특정 면역 반응에 충분한 시간이 되지 않는 세균 챌린지 후 24시간 안에 마우스는 감염으로 사망했다. 용량을 낮추었을 때, 대조 마우스 및 면역화된 마우스는 모두 감염에도 불구하고 생존했다.

이러한 장애는 정지상의 세포로부터 제조하고, 적당하게 적정한 뒤, 정맥내 투여한 에스. 아우레우스를 수반한 저속 치사율 모델을 사용하여 극복되었다. 이러한 저속 사망은 세균 감염을 퇴치하는 특정 면역 방어에 충분한 시간을 제공한다(예컨대, 24시간이 아니라 10일).

정지상의 에스. 아우레우스 세포는 고체 배지에서 증식된 세포로부터 수득할 수 있다. 이 세포는 또한 액체 배지에서도 수득할 수 있지만, 고체 배지에서 증식된 세포를 이용한 결과의 재현성이 컸다. 따라서, 세포는 고체 배지에서 하룻밤 증식시키는 것이 편리할 수 있다. 예를 들어, 에스. 아우레우스는 배가 시간이 약 20 내지 30분인 조건하에서 약 18 내지 24시간 동안 증식시킬 수 있다.

스타필로코쿠스는 스타필로코쿠스 효능을 유지하는 표준 기법을 사용하여 고체 또는 액체 배지로부터 분리할 수 있다. 분리된 스타필로코쿠스는 예컨대 세척된 고밀도 현탁액(>10⁹ 콜로니 형성 단위(CFU)/ml)으로서 -70℃에서, 글리세롤을 함유하는 인산염 완충 식염수에 보관될 수 있다.

스타필로코쿠스 챌린지는 접종 1일째 또는 2일째부터 약 7 내지 10일 동안 동물 모델 중의 약 80 내지 90%의 사망을 제공하는 효능이 있는 것이어야 한다. 적정 실험은 보관된 스타필로코쿠스 접종물의 효능을 모니터하는 동물 모델을 사용하여 수행할 수 있다. 적정 실험은 접종 실험 약 1 내지 2주 전에 수행할 수 있다.

적정 실험의 초기 효능은 종래 실험에 기초하여 수행할 수 있다. 동물 모델 균주 Becker의 경우, 적당한 에스. 아우레우스 챌린지는 일반적으로 5 x 10⁸ 내지 8 x 10⁸ CFU/ml 범위인 것으로 확인되었다.

투여

면역원은 당업계에 공지된 기법과 함께 본 명세서에 제시된 지침을 따라 조제하여 환자에게 투여할 수 있다. 약제 투여의 지침은 일반적으로 다음과 같은 본원에 참고원용된 문헌에 제시되어 있다: Vaccines Eds. Plotkin and Orenstein, W. B. Sanders Company, 1999; Remington's Pharmaceutical Sciences 20 ^th Edition, Ed. Gennaro, Mack Publishing, 2000; 및 Modern Pharmaceutics 2 ^nd Edition, Eds. Banker and Rhodes, Marcel Dekker, Inc., 1990.

약제학적으로 허용되는 담체는 면역원의 보관 및 환자에 대한 면역원의 투여를 용이하게 한다. 약제학적으로 허용되는 담체는 완충액, 주사용 멸균수, 일반 식염수 또는 인산염 완충 식염수, 슈크로스, 히스티딘, 염 및 폴리솔베이트 등과 같은 여러 성분을 함유할 수 있다.

면역원은 피하, 근육내 또는 점막 등의 여러 경로로 투여할 수 있다. 피하 및 근육내 투여는 바늘 또는 제트-주입기 등을 사용하여 수행할 수 있다.

적당한 투약 요법은 환자의 연령, 체중, 성별 및 의학적 상태; 투여 경로; 목적하는 효과; 및 이용되는 특정 화합물 등을 비롯한 당업계에 공지된 요인들을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다. 면역원은 다중-용량 백신 형태로 사용할 수 있다. 용량은 1.0㎍ 내지 1.0mg의 총 폴리펩타이드 범위로 구성될 수 있을 것으로 예상된다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 범위는 0.01mg 내지 1.0mg 및 0.1mg 내지 1.0mg 이다.

투약 시간은 당업계에 공지된 요인에 따라 결정한다. 초기 투여 후, 특정 개체에게 필요한 경우 1회 이상의 추가 항원 용량을 후속적으로 투여하여 항체 역가를 유지 또는 증가시킬 수도 있다. 투약 요법의 예는 1일, 1개월, 4, 6, 또는 12개월에 3회 투약, 및 필요에 따라 한참 후에 추가 투약으로 이루어질 수 있다.

항체 생산

방어 면역성을 유도할 수 있는 ORF0657 관련 폴리펩타이드는 이 폴리펩타이드 또는 에스. 아우레우스에 결합하는 항체 및 항체 단편의 생산에 사용될 수 있다. 이러한 항체 및 항체 단편은 펩타이드 정제, 에스. 아우레우스 동정 또는 에스. 아우레우스 감염에 대한 치료적 또는 예방적 처치에 사용되는 것을 비롯하여 다양한 용도가 있다.

항체는 폴리클로날 또는 모노클로날일 수 있다. 이러한 항체를 생산하고 사용하는 기법은 당업계에 공지되어 있다. 이러한 기법의 예는 문헌[참조: Ausubel, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley, 1987-1998, Harlow et al., Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, 1988, 및 Kohler et al., Nature 256 : 495- 497, 1975]에 기술되어 있다.

이하 실시예는 본 발명의 여러 가지 특징을 상세히 예시하기 위한 것이다. 또한, 본 발명의 실시에 유용한 방법도 예시한다. 이러한 실시예는 본 발명을 제한하지 않는다.

실시예 1: 방어 면역성을 제공하는 ORF0657n 영역의 용도

본 실시예는 방어 면역성을 제공하는 전장 ORF0657n 영역의 능력을 예시한다.

ORF0657n 클로닝 및 발현

제1 아스파라긴 잔기에서 시작하여 종결 코돈 이전에 말단 아스파라긴 잔기에서 끝나는 ORF0657n을 암호화하는 유전자의 증폭을 위해 PCR 프라이머를 설계했다. 이 PCR 프라이머는 또한 발현 벡터에 용이하게 클로닝하기 위한 NcoI(순방향 프라이머) 및 XhoI(역방향 프라이머) 부위를 추가로 보유한다.

암호화된 단백질은 말단 His 잔기와 벡터에 의해 암호화된 종결 코돈을 보유한 상태로 pET28 벡터로부터 발현되게 설계했다. 또한, 이 단백질의 메티오닌 개시인자 다음에 글리신 잔기를 첨가했다. 수득되는 증폭된 DNA 서열은 카복실 His- Tag ORF0657n(서열번호 28)을 암호화한다.

PCR 증폭된 서열은, PCR 프라이머에 유전자조작된 NcoI/XhoI 부위를 사용하여 pET28 벡터(Novagen)에 연결시키고, 열 충격에 의해 이. 콜라이 DH5α(Invitrogen)로 도입시켰다. 이러한 형질전환 혼합물을, 100㎍/ml 카나마이신을 함유한 루리아-버타니(LB) 아가 평판 배지에서 37℃하에 하룻밤 동안 증식시켰다. 콜로니를 선택하여, 30㎍/ml 카나마이신을 함유한 LB 배지에서 증식시키고, DNA 미니프렙을 제조한 후(Promega), 삽입체 완전성을 제한효소 분해 및 PCR로 측정했다. 정확한 삽입체 크기를 보유한 4개의 미니프렙에 대하여 프라이머 M13F(서열번호 65), M13R(서열번호 66), ORF0657nF(서열번호 67) 및 ORF0657nR(서열번호 68)을 사용하여 서열분석했다. 목적 서열에 DNA 변화가 전혀 없는 클론을 선택했다.

이. 콜라이 HMS174(DE3) 세포(Novagen)를 형질전환시키고, 카나마이신(30㎍/ml)을 함유하는 LB 평판에서 증식시킨 뒤; 발현 검사를 위해 3개의 콜로니(UnkC-1, UnkC-2 및 UnkC-3)를 선택했다. 액체 LB(카나마이신) 배양물은 A₆₀₀이 0.6 내지 1.0 사이가 될 때까지 37℃, 250rpm에서 항온배양한 다음, IPTG를 1mM의 최종 농도로 첨가한 뒤 3시간 추가 배양하여 유도했다. 배양물은 4℃에서 5000 x g, 5분 동안 원심분리하여 수확했다. 세포를 500㎕ 용해 완충액(Bug Buster, 프로테아제 억제제 함유, Novagen)에 재현탁시켰다. 여기에 동량의 적재 완충액(β-머캅토에탄올이 5% 최종 부피로 보충된 것)을 첨가한 뒤, 이 시료를 70℃에서 5분 동안 가열했다. 추출물을 Novex 4 내지 20% 트리스-글리신 겔을 통해 이동시키고, 단백질을 가시화(쿠마시 블루 염색)한 뒤, 니트로셀룰로스에 블롯팅한 다음, 항-HIS6 항체 (Zymed)로 탐침했다.

ORF0657n 정제

상기 소용량 절차를 작업 부피가 50ℓ인 교반 탱크 발효조(75ℓ용량)로 직접 정률 증가(scale-up)시켰다. 접종물은 루리아-버타니(LB) 배지(+ 카나마이신) 50ml를 함유한 250ml 플라스크에서 배양하며, 동결 종자 배양물 1ml를 접종한 뒤, 3시간 동안 배양했다. 이 종자 1ml를 LB 배지(+ 카나마이신) 500ml를 함유하는 2ℓ플라스크에 접종하고 16시간 동안 배양했다. 대용량 발효조(75ℓ용량)는 LB 배지(+ 카나마이신) 50ℓ로 배양했다. 발효조의 발효 매개변수는 다음과 같다: 압력 = 5psig, 교반 속도 = 300rpm, 기류 = 15ℓ/분 및 온도 = 37℃. 세포는 600nm 파장에서 광핵 밀도(OD)가 0.8 광학 밀도 단위가 되게 배양하고, 이소프로필-β-K-티오갈락토사이드(IPTG) 1mM의 농도로 유도했다. IPTG를 사용한 유도 시간은 3시간이었다. 온도를 15℃로 낮추어 세포를 수거하고, 500KMWCO 종공 섬유 카트리지를 통과시켜 농축한 다음, 9000 x g로 4℃에서 20분 동안 원심분리했다. 상청액을 버리고, 재조합 이. 콜라이 습윤 세포 펠릿을 -70℃에 동결시켰다.

재조합 이. 콜라이 세포(19.2g 습윤 세포 중량)를 세포 습윤 중량 1g당 8ml의 용해 완충액(50mM Tris-HCl, pH 8.0, 0.1M NaCl, 2mM MgCl₂, 10mM 이미다졸, 0.1% Tween™-80 및 6M 구아니딘-HCl)에 현탁시켰다. 이 현탁액에, 폴리-(히스티딘)-태그화된 단백질과 함께 사용하기 위한 프로테아제 억제제 칵테일(Sigma, P8849)을 세포 페이스트 1g당 0.05ml로 첨가했다. 또한, 라이소자임을 1mg/ml로 첨가하고, Benzonase™(EM Ind.)을 1㎕/ml로 첨가했다. 이 현탁액을 14,000 PSI의 미세유동화기(microfluidizer)(Microfluidics Model 110S)를 통해 4℃에서 4회 통과시켜 세포 용해를 수행했다. 세포 찌꺼기는 11,000 x g로 4℃에서 30분동안 펠릿화하고, 상청액을 수거했다.

상청액으로부터 His-Tag를 보유하는 단백질을 정제했다. 상청액을 4℃의 Ni⁺-NTA 아가로스(Qiagen) 20ml와 부드러운 역위(inversion)를 통해 2시간 동안 혼합했다. 이 혼합물을 개방형 컬럼(1.5cm x 20cm)에 붓고, 비결합 분획을 대량으로 수집했다. 컬럼을 세척 완충액(20mM Tris-HCl, pH 8.0, 0.15M NaCl, 0.1% Tween™-80)으로 세척했다. His-태그화된 ORF-0657n은 300mM 이미다졸, 20mM Tris-HCl, pH 7.5, 0.15M NaCl, 0.1% Tween™-80의 단계 구배로 용출시켰다.

His-Tag ORF0657n(서열번호 28)을 함유하는 분획은 쿠마시 염색된 SDS-PAGE로 검출하여 수집했다. 수집된 분획을 0.2μ필터를 통해 여과하여 미립 물질을 제거하고, 크기 배제 컬럼(Sephacryl S-300 26/60 컬럼, Amersham Biosciences)에 적용한 다음 10mM MOPS pH 7.1, 150mM NaCl로 1ml/분의 속도로 용출시켰다. His-Tag ORF0657n을 함유하는 분획은 쿠마시 염색된 SDS-PAGE 및 웨스턴 블롯팅(항-테트라 His Mab, Qiagen)로 검출했다. 내독소는 Zeta-Plus™ 바이오필터(CUNO)를 통해 여과 제거했다. 단백질 농도는 BCA(Pierce)로 측정했다. 순도는 쿠마시 염색된 겔의 농도계측으로 측정했다.

실시예 2: 에스. 아우레우스 챌린지 준비

에스. 아우레우스는 트립신 대두 아가(TSA)(Becton Dickinson, Sparks, MD) 평판에서 37℃하에 밤새 증식시켰다. 이 TSA 평판에 5ml PBS를 첨가하고 멸균 도 말기로 균을 부드럽게 재현탁시켜 TSA 평판으로부터 균을 세척해냈다. 이러한 균 현탁액을 Sorvall RC-5B 원심분리기(DuPont Instruments)를 사용하여 6000rpm에서 20분 동안 회전시켰다. 펠릿을 16% 글리세롤에 재현탁시키고, 분취량을 -70℃에서 동결 보관했다.

사용 전에, 접종물은 해동시키고, 적당하게 희석한 뒤, 감염에 사용했다. 각 스톡은 순수 마우스에 저속 사망을 유도하기에 적당한 용량 측정을 위해 적어도 3회 적정했다. 균 접종물의 효능(마우스 80 내지 90%를 죽이는 능력)은 모델의 재현성 확보를 위해 꾸준히 모니터했다. 각각의 챌린지 실험 10일전에 10마리의 대조군 동물(아쥬반트로만 면역화시킨 것) 그룹을 챌린지시키고 모니터했다.

실시예 3: His-태그화된 ORF0657n 관련 폴리펩타이드를 이용한 방어 연구

25마리의 BALB/c 마우스에게, His-Tag ORF0657n(서열번호 28)을 알루미늄 하이드록시포스페이트 아쥬반트(1회 용량당 450㎍) 상에서 1회 용량당 20㎍씩, 3회 투약하여 면역화시켰다. 알루미늄 하이드록시포스페이트 아쥬반트(AHP)는 문헌[참조: Klein et al., Journal of Pharmaceutical Sciences 89 : 311-321, 2000]에 기술되어 있다. 용량은 0일, 7일 및 21일째 2회의 50㎕ 근육내 주사로서 투여했다. 28일째 마우스의 혈액을 채취하고, 혈청을 ELISA로 His-Tag ORF0657n에 대한 반응성 실험을 통해 선별했다.

실험 35일째, 마우스에게 증식된 에스. 아우레우스를, 약 2 내지 7일에 걸쳐 사망을 유발하는 적정 실험에서 측정된 용량(7.3 x 10⁸ CFU/ml)으로 정맥내 주사하여 챌린지시켰다. 이러한 저속 사망의 치사 모델에서의 생존률은 AHP로 모의 면역 화시킨 마우스 대조군 세트에 대비하여 평가했다. 이러한 마우스를 14일 동안에 걸쳐 생존에 대해 모니터했다(도 3A). 본 실험 마지막에 ORF0657n 면역화 그룹에서는 11마리의 마우스가 생존한 반면, AHP 대조군 그룹에서 3마리만이 생존했다.

도 3B와 도 3C는 ORF0657nH 및 ORF0657nI 영역에 해당하는 폴리펩타이드를 이용한 방어를 예증한다. 도 3B는 카복실 His-Tag를 함유하는 서열번호 4에 의한 방어를 예증한다. 도 3C는 카복실 His-Tag를 함유하는 서열번호 5에 의한 결과를 예증한다.

실시예 4: ORF0657n 서열 수득

ORF0657n은 에스. 아우레우스 철 획득에 관여하는 것으로 알려져 있다[참조: Andrade et al., Cenome Biology 3(9): 47.1-47.5, 2003]. ORF0657n 서열(이 중 몇몇은 상이한 공급원에서 유래하는 것이다)은 여러 참조 문헌에서 다른 명칭으로 불리고 있다[참조: 예컨대, Etz et al., PNAS USA, 99: 6573-6578, 2002(LPXTGVI); Baba et al., The Lancet 359: 1819-1827, 2002 (MW1011); Kuroda, et al., The Lancet 357, 1225-1240, 2001(SA0976); Andrade et al., Genome Biology 3(9): 47.1-47.5, 2003(S_aur2); Mazmanian et al., Science 299: 906-909, 2003(isdB); Mazmanian et al., Molecular Microbiology 40: 1049-1057, 2001 (sasJ); 및 Taylor et al., Mol. Microbiol. 43: 1603-1614, 2002(sirH)].

ORF0657n 단백질 서열에 상응하는 폴리펩타이드 서열은 여러 특허 공개 문헌에 제시되어 있는 것 같다[참조: Meinke et al., 국제특허 공개공보 WO 제02/059148호, 2002.8.1 공개, Wang et al., 국제특허 공개공보 WO 제02/077183호, 2002.10.3 공개, Masignani et al., 국제특허 공개공보 WO 제02/094868호, 2002.11.28 공개, Foster et al., 국제특허 공개공보 WO 제02/102829호, 2002.12.27 공개 및 Foster et al., 국제특허 공개공보 WO 제03/011899호, 2003.2.13 공개].

게놈 DNA는 여러 에스. 아우레우스 임상 분리물로부터 수득했다. 구체적으로, 임상 분리물을 3ml의 디프코 트립신 대두 액체배지(Becton Dickinson, Sparks, MD)에 첨가하고, 37℃에서 150rpm으로 밤새 배양했다. 이러한 배양물을 1.5ml 에펜도르프 튜브에서 14,000rpm으로 5분 동안 원심분리했다. 배지 액체배지는 따라서 버리고, 펠릿을 500㎕ 재현탁 완충액(25% 슈크로스, 10mM Tris pH 7.5)에 재현탁시켰다. 각 펠릿의 재현탁물에 2mg/ml 라이소스타핀(Sigma-Aldrich, St.Louis, MO) 용액의 5㎕ 분취량을 첨가했다. 현탁액을 그 다음 37℃에서 1시간 동안 항온처리했다.

항온처리 마지막에, 2% SDS 250㎕를 각 튜브에 첨가하고, 용액의 점도가 크게 떨어질 때까지 볼텍싱했다. 그 다음, 250㎕의 페놀-클로로포름-이소아밀 용액(25:24:1, v/v)(Gibco/Invitrogen Corporation, Grand Island, NY)을 첨가했다. 이 혼합물을 30초 동안 볼텍싱하고, 14,000rpm에서 5분 동안 원심분리했다. 수성 상층을 제거하고, 침전 단계를 계면이 거의 남지 않을 때까지 반복했다. 각 튜브에 0.1 부피의 3M NaOAc, pH 4.8을 첨가하고 혼합했다. 그 다음, 이소프로판올 1 부피량을 첨가하고, 다시 혼합했다. 튜브를 실온에서 5분 동안 방치한 뒤, 14,000rpm에서 15분 동안 원심분리했다. 상청액을 버리고 튜브를 휴지 위에 뒤집 어 놓고 건조시켰다. 남은 펠릿을 50㎕ 멸균 H₂O에 재현탁시켰다.

분리된 DNA를 PCR의 주형으로서 사용했다. 유전자는 순방향 프라이머(ORF0657nF, 서열번호 67) 및 역방향 프라이머(ORF0657nR, 서열번호 68)를 사용하여 증폭시켰다. PCR 산물은 표준 Big Dye 프로토콜을 사용하여 서열분석했다.

실시예 5: 상이한 에스. 아우레우스 분리물 유래의 ORF0657n 비교

ORF0657n은 병리학적, 분류학적으로 상이한 에스. 아우레우스 임상 분리물의 수집물 전체에서 상당히 보존적인 것으로 확인되었다. 표 3은 임상 분리물을 포함한 여러 분리물 간의 동일성 백분율을 정리한 것이다.

동일성 백분율(ID%)은 상기 폴리펩타이드 서열을 서열번호 2와 정렬시킨 뒤, 동일한 아미노산의 수를 계수하여 측정했다. 이 수를 아미노산 총 수(서열번호 2)로 나눈 다음, 100을 곱하여 근사치의 정수로 어림잡았다.

실시예 6: 상이한 에스. 아우레우스 임상 분리물에 대한 방어

상이한 에스. 아우레우스 임상 분리물에 대한 면역원으로서 ORF0657n의 효능은 His-Tag ORF0657n을 면역원(서열번호 28)으로 사용하여 평가했다. 챌린지 접종물로는 표 3에 제시된 분류학적으로 상이한 분리물의 아집단을 사용했다. 이러한 여러 분리물에 존재하는 ORF0657n 서열은 이용된 백신 OFR0657n 서열과 상이했다.

수득한 챌린지 균주는 실시예 2에 기술된 기법을 사용하여 제조했다. 그 다음, 실시예 3에 기술된 기법에 따라 마우스를 면역화시키고 챌린지한 뒤, 10일 동안 모니터했다. 이러한 모델에서 통상 이용되는 챌린지 접종물은 사람에게 흔히 감염되는 양보다 훨씬 많다.

방어는 메티실린 감수성 및 내성 균주 모두에 대해 확인되었다. 그 결과는 도 4A 내지 도 4H에 도시했다.

실시예 7: 효모 발현을 위한 서열번호 28의 코돈 최적화

서열번호 28의 아미노산 1 내지 646을 암호화하는 핵산 서열을 효모에서 발현시키기 위해 코돈 최적화시켰다. 서열번호 28의 아미노산 1-646에 대해 코돈 최적화된 서열은 도 8C(서열번호 31)에 나타냈다.

카복실 His-Tag 암호화 영역 없이 서열번호 29를 최적화의 출발 작제물로서 사용했다. 최적화 전의 암호화 서열의 총 코돈 이용률은 코돈의 28%(179)가 고도 발현성 효모 유전자에서는 매우 드물거나 또는 결코 사용된 적이 없었고, 20%(126)는 중간 정도 드물었다.

서열번호 28의 아미노산 1-646을 암호화하는 핵산의 코돈 최적화는 효모에서 발현이 낮거나 중간 정도인 코돈을 높게 발현되는 코돈으로 치환시켜 수행했다. 또한, 두 번째 위치에 글리신 코돈을 첨가했다. 코돈 최적화는 MacDNAsis Pro V3.0 소프트웨어 프로그램을 사용하여 수행했다. 단백질의 역해독에 이용된 매개변수 표는 고도 발현성 에스. 세레비지에 코돈을 나타낸다. MacDNAsis Pro에서, 사용된 기능은 "Translate>[Protein-->DNA]"이다. 결과는 "Amino Acid Conversion"를 표제로 하는 것이다.

몇몇 경우에, 소정 아미노산에 대한 고도 발현성 코돈은 하나 이상이다. 예를 들어, 세린은 "TCT" 또는 "TCC"에 의해 암호화된다. 이러한 경우에는 2개의 상이한 코돈을 대략 동일한 수로 이용했다. 표 4는 고도 발현성 에스. 세레비지에 코돈에 대한 코돈 표이다.

2개의 알라닌 코돈을 서열번호 31의 중간 발현성 유전자(GCG로 시작하는 뉴클레오타이드 505 내지 1546)에서 발견되는 코돈으로 변화시킨 것을 제외하고는 최적이 아닌 모든 코돈을 효모의 고도 발현성 유전자 중에서 발견되는 코돈으로 변화시켰다.

ORF0657n을 암호화하는 총 서열은 최종 목적 서열을 암호하도록 설계된 25 올리고머들(서열번호 69-93)의 어닐링과 신장을 통해 제조했다. 상기 올리고머는 85 내지 110bp 길이이다. 이러한 올리고머들은 대체성 ORF0657n 암호화 서열이었다. 각 올리고머는 인접 올리고머와 25 내지 29bp의 상보적 중첩부를 갖고 있고, 이본쇄는 80 내지 84℃의 Tm을 나타냈다. 이 값은 GC 염기쌍을 4℃로 정하고 AT 염기쌍을 2℃로 정하여 수동으로 계산한 값이다.

3 또는 4개의 인접 중첩성 올리고머와, 이본쇄 Tm이 70 내지 72℃인 (23-26)nt 길이의 센스 및 안티센스 PCR 프라이머를 사용하여 7가지 다른 신장 반응을 수행했다. 천연 Pfu DNA 폴리머라제(STRATAGENE, La Jolla, CA)는 다음과 같은 PCR 반응에 "터치 다운(touch down)" 전략으로 사용했다: 95℃, 90초, 1회; 95℃ 30초, 55℃ 30초, 68℃, 3분을 5회 반복하고, 그 다음 즉시 제2 시리즈의 반응: 95℃ 30초, 52℃ 30초, 68℃ 3분을 20회 반복했다. 이러한 반응을 68℃에서 7분 동안 항온처리하여 종결시켰다. 이러한 PCR 반응의 결과로서, 유전자의 7가지 공동선형 단편이 수득되었다(편의상, 본원에서는 1, 2, 3, 4, 5, 6 및 7로 언급함).

이러한 단편을 아가로스 겔 전기영동으로 분리하고, 적당한 크기의 산물을 잘라내서, GENE CLEAN^® II 방법(QBIOgene, Carlsbad, CA)에 따라 제조자의 지시대로 정제했다. 공동선형 단편 1, 2 및 3, 공동선형 단편 4 및 5, 공동선형 단편 6 및 7은 적당한 프라이머를 이용한 후속 PCR 반응에서 각각 결합시켜 단편 A, B 및 C를 제조했다. ORF0657n의 완전 유전자는 상기 단편 A, B 및 C를 말단 센스 및 안티센스 프라이머를 통해 연결시키는 추가 PCR 반응으로 어셈블리했다. 최종 PCR 산물은 겔 분리하고, pCR^®-Blunt II-TOPO^®(INVITROGEN, Carlsbad, CA)에 제조자의 지시에 따라 클로닝했다. 여러 다른 클론의 DNA 서열을 수득하고 오류를 확인했다.

오류는 3개의 다른 클론, pUC3, pUC4 및 pUC6의 상이한 분절에서 제조자의 지시에 따라 QUIK-CHANGE 부위-지시된 돌연변이유발 키트에 의해 순차로, 또는 QUIK-CHANGE 부위-지시된 다중 돌연변이유발 키트(STRATAGENE, La Jolla, CA)에 의해 동시에 보정했다. 최종 보정된 서열은 3 클론 유래의 수복된 제한효소 단편을 교환하여 수득했다. 클론 pUC4의 수복된 1.1kb XmnI 단편은 이에 상응하는 pUC3의 XmnI 단편과 교환하여 pUnkC13을 작제했다. pUC6의 수복된 456bp AccI 단편은 pUnkC13의 상응하는 단편과 교환하여 pUnkCR1을 작제했으며, 이 DNA 서열을 확인했다.

실시예 8: 재조합 유전자 발현을 위한 사카로마이세스 세레비지에 균주의 작제

본 실시예는 재조합 유전자 발현용 사카로마이세스 세레비지에 균주의 수득에 이용될 수 있는 기법을 예증한다. 1260 및 1309로 지칭한 균주의 생산은 다음과 같다. 이종 단백질 발현에는 균주의 유전자 배경이 균주의 성질에 상당한 영향을 미칠 수 있으므로, 다음과 같이 몇 가지 필요한 유전자 마커를 함유하면서 유전자 배경이 상이한 효모 균주를 작제하고자 했다: (1) 분비형 단백질의 과글리코실화를 방지하는 mnn9 돌연변이, (2) 단백분해작용에 의한 문제점을 감소시키기 위한 목적의, prb1 및/또는 prp4 프로테아제 돌연변이, 및 (3) GAL 프로모터 유래의 발현을 증가시키기 위한 GLA4 전사 인자의 과발현.

에스. 세레비지에 균주 1260의 작제

출발 에스. 세레비지에 균주는 다음과 같은 방식으로 작제했다. 먼저 에스. 세레비지에 균주 Y379-5D(MATα, cyh2, nib1, rho^-, cir°)[참조: Livingston, Genetics 86: 73-84, 1977]를 균주 DC04(MATa, ade1, adeX, leu2-04, cir°)[참조: Broach et al., Cell 21: 01-508, 1980]와 교배했다. 수득되는 이배체 균주를 포자형성시키고, 사열체를 표준 절차에 따라 분할했다. 하나의 반수체 포자로부터 균주 2150-2-3(MATa, ade1, leu2-04, cir°)을 수득했다. α-교배형 에스. 세레비지에 균주 LB-347-1C(MATα, mnn9)는 mnn9 돌연변이를 함유하는 에스. 세레비지에 균주 X2180-1B(MATα, SUC2, mal, mel, gal2, CUP1; ATCC 번호 204504)이다. LB-347-1C를 YEHD 완전 배지 아가 평판에서 균주 혼합을 통해 상기 타입의 균주 2150-2-3(MATa, leu2-04, ade1)와 교배했다[참조: Carty et al., J. Ind. Micro 2: 117-121, 1987]. 이배체를 선택하기 위해, 교배된 균주를, 류신 없이 유일한 탄소원으로서 2% 슈크로스를 함유하는 최소 배지 위에 복제 평판배양했다. 단일 콜로니들을 분리한 후, 배수체의 포자를 형성시키고, 자낭을 표준 기법으로 분할했다. 단일 반수체 포자로서 KHY-107 균주를 분리했고, ADE1, leu2 및 mnn9의 특성을 확인했다(쉬프 염색법). 글리세롤에 동결 스톡을 만들어, -70℃에 보관했다.

KHY-107(cir⁺)은 -70℃ 스톡으로부터 증식시킨 다음, 효모 LEU2-d 유전자를 함유하고 pJDB219(Beggs, Nature 275:104-109, 1978)와 관련이 있는 것으로서, pMB9 DNA를 pBR322 DNA로 치환시킨 효모 벡터 pC1/1로 형질전환시켰다. 형질전환체를 분리하여 선택용 액체 배지(류신 없이 1M 소르비톨 함유)에서 증식시킨 다음, pC1/1 및 2μ DNA를 모두 상실시키기 위해 고영양 배지(1M 소르비톨 함유)에서 수회 계대배양하여 증식시켰다. pC1/1을 상실한 콜로니(류신 없는 배지에서 증식할 수 없다)를 2μ DNA의 존재를 검사하기 위해 DNA-DNA 하이브리드화로 조사했다. 2μ DNA가 없는 것으로 확인된 분리 클론 KHY-107(cir°)-1을 선택하여 글리세롤 중에 동결 스톡(-70℃)으로 보관했다.

KHY-107(cir°)-1은 유전자 붕괴에 의해 ura3을 만들었다. Tn903 유래의 Aph3'I 유전자 2 카피에 의해 붕괴된 에스. 세레비지에 URA3 유전자를 함유하는 플라스미드를 작제했다. 이 벡터로부터 5'-URA3-Aph3'I-URA3-3' 카세트를 절단하여 KHY-107(cir°)-1의 형질전환에 사용했다. 붕괴된 ura3 카세트가 통합된 형질전환체는 5-플루오로-오로트산 평판[참조: Kaiser, C. et al., Methods in Yeast Genetics-1994 Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, (Cold Spring Harbor, New York; 1994) p. 214-215]에서 선택했으며, 이어서 우라실이 없는 배지에서는 증식할 수 없는 것을 확인했다. 하나의 분리된 클론 KHY-107ura3(PN₂)을 선택하여 글리세롤에 동결(-70℃) 스톡으로 보관했다.

KHY-107ura3(PN₂)은 복합 배지(1M 소르비톨 함유)에서 증식시키고, 그 다음 아르기닌 대신 카나바닌을 함유한 합성 배지에 평판배양하여, 카나바닌 내성(can^R) 돌연변이체를 수득했다. 아르기닌 대신에 카나바닌을 함유하는 고체 합성 배지에서 콜로니 분리를 위해 천연발생의 can^R 돌연변이체를 스트리킹했다. 분리된 콜로니는 표준 유전자 상보체화 시험에 의해 can1인 것으로 나타났다. 하나의 분리된 can1 콜로니(DMY10)를 선택하여 글리세롤에 동결(-70℃) 스톡으로 보관했다.

효모 GAL4 전사 인자의 과발현을 위해, DMY10의 HIS3 유전자에 GAL10p-GAL4 융합 유전자를 통합시켰다. pKHint-C(Schultz et al., Gene 61: 123-133, 1987)로부터 5'-HIS3-GAL10p-GAL4-URA3-HIS3-3' 카세트를 절단하여 DMY10을 형질전환시키는데 사용했다. 상기 카세트가 통합된 형질전환체를 우라실이 결핍된 합성 고체 배지에서 선택하고, 이어서 히스티딘이 결핍된 배지에서 증식할 수 없는 것으로 확인했다. HIS3 유전자좌에서만 카세트의 통합 여부를 확인하기 위하여 서던 하이브리드화를 수행했다. 분리된 통합체 DMY10int-3을 선택하여 글리세롤에 동결(-70℃) 스톡으로 보관했다. 이 균주를 CF52로 명명했다.

에스. 세레비지에 PRB1 유전자를 보유하는 플라스미드 FP8△H(Moehle et al., Genetics 115: 255-263, 1987)를 HindIII 및 XhoI로 분해하고, 수득되는 PRB1 유전자 함유의 3.2kbp DNA 단편을 겔 정제한 다음, T4 DNA 폴리머라제 처리로 평활말단화했다. 플라스미드 pUC18을 BamHI로 분해하고, 겔 정제한 뒤, T4 DNA 폴리머라제 처리로 평활말단화했다. 수득되는 벡터 단편을 상기 PRB1 유전자 단편과 연결시켜 플라스미드 pUC18-PRB1을 수득했다. HIS3 유전자를 함유하는 플라스미드 YEp6(Struhl et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA 76: 1035, 1979)을 BamHI로 분해했다. 수득되는 기능성 HIS3 유전자를 보유한 1.7kbp BamHI 단편을 겔 정제한 뒤, T4 DNA 폴리머라제 처리로 평활말단화했다. pUC18-PRB1 벡터는 EcoRV 및 NcoI로 분해하여, PRB1 암호화 서열 내를 절단하고 프로테아제 B 활성 부위 및 인접 서열을 제거했다. pUC18의 PRB1 암호화 서열 중 남은 5' 및 3' 부분을 보유한 5.7kbp EcoRV-NcoI 단편을 겔 정제하고, T4 DNA 폴리머라제 처리로 평활말단화한 다음, 알칼리 포스파타제로 탈인산화하고, 전술한 바와 같이 평활말단화된 HIS3 단편과 연결시켰다. 수득되는 플라스미드(pUC18-prb1::HIS3, 스톡 #1245)는 상기와 같이 결실시킨 PRB1 유전자 일부 대신에 기능성 HIS3 유전자를 함유한다.

상기 PRB1 유전자 붕괴 벡터(pUC18-prb1::HIS3)를 SacI 및 XbaI로 분해하여 선형 prb1::HIS3 붕괴 카세트를 수득하고, 이를 아세트산리튬 법(Ito et al., J Bacteriol. 153:163, 1983)에 의한 CF52 균주의 형질전환에 사용했다. His⁺ 형질전환체를 히스티딘이 결핍된 합성 아가 배지에서 선택하고, 클론 분리를 위해 동일 배지에 다시 스트리킹했다. 수득되는 다수의 His⁺ 분리물로부터 게놈 DNA를 제조하고, EcoRI로 분해한 뒤, 0.8% 아가로스 겔을 통해 전기영동시켰다. 서던 블롯 분석으로, 목적한 prb1△::HIS3 유전자 붕괴의 존재를 확인했다.

목적한 prb1△::HIS3 유전자 붕괴를 함유하는 하나의 분리물을 후속 연구에 사용하기 위해 선택하고 #1260으로 명명했다. 균주 #1260의 글리세롤 중의 동결 스톡을 -70℃에서 보관했다. 균주 1260의 최종 유전자형은 다음과 같다: MATa, leu2-2,112, mnn9, ura3△, can1, his3△::GAL10p-GAL4-URA3, prb1△::HIS3, cir°.

에스. 세레비지에 균주 1309의 작제

에스. 세레비지에 균주 BJ1995(MATα, leu2, trp1, ura3-52, prb1-1122, pep4-3, gal2)는 종래 개시된 바 있다[참조: Jones, E. W., Tackling the Protease Problem in Saccharomyces cerevisiae, Methods in Enzymology 194 (1991), pages 428-453]. 내인성 2μDNA 플라스미드가 결실된 BJ1995의 cir°유도체를, 앞서 균주 1260의 작제에 대해 개시한 바와 같은 절차를 사용하여 분리했다. 수득되는 cir°분리물은 균주 91로 명명하고 글리세롤 중의 동결 스톡(-70℃)으로 보관했다.

그 다음, GAL 프로모터 유래의 전사를 증가시키기 위하여, GAL4 전사 인자를 과잉생산하는 균주 91의 유도체를 작제했다. 플라스미드 pKHint-C(Schultz et al., Gene 61:123-133, 1987)를 BamHI로 분해하고, 수득되는 5'-HIS3-GAL10p-GAL4-URA3-HIS3-3' 카세트를 사용하여 균주 91을 형질전환시켰다. 상기 카세트가 통합된 형질전환체는 우라실이 결핍된 고체 합성 배지에서 선택하고, 이어서 히스티딘이 결핍된 배지에서 증식할 수 없는 것을 확인했다. HIS3 유전자좌에 상기 카세트의 목적한 통합에 대해서는 효모 HIS3 유전자의 프로브를 사용하여 서던 하이브리드화로 확인했다. 하나의 분리된 통합체 BJ1995cir°int #22를 선택하고 글리세롤 중의 동결(-70℃) 스톡으로 보관했다. 이러한 분리물을 균주 1282로 명명했다.

그 다음, MNN9 유전자의 붕괴를 함유하는 균주 1282의 유도체는 다음과 같은 일련의 단계를 통해 분리했다. MNN9 유전자 붕괴를 위해, 유전자 붕괴 벡터 제조 목적으로 먼저 에스. 세레비지에 게놈 DNA로부터 MNN9 유전자를 클로닝했다. 이는 표준 PCR 기술로 수행했다. 전장 MNN9 암호화 서열의 PCR을 위한 5' 센스 프라이머 및 3' 안티센스 프라이머는 효모 MNN9 유전자의 공개 서열에 기초하여 설계했다(MacKay et al., 유럽 특허 공개번호 EP0314096, 국제공개일 1989.5.3). 인접 HindIII 부위(밑줄 부위)를 함유하는 다음과 같은 올리고데옥시뉴클레오타이드 프라이머를 사용했다:

센스 프라이머(서열번호 94): 5'-CTT AAA GCT T AT GTC ACT TTC TCT TGT ATC G-3'

안티센스 프라이머(서열번호 95): 5'-TGA TAA GCT TGC TCA ATG GTT CTC TTC CTC-3'

MNN9 유전자의 개시 메티오닌 코돈은 진하게 표시했다.

주형으로는 에스. 세레비지에 유래의 게놈 DNA를 사용하여 PCR을 수행했다. 수득되는 MNN9 유전자를 보유한 1.2kbp PCR 단편을 HindIII로 분해하고, 겔 정제한 뒤, HindIII 분해하고 알칼리 포스파타제로 처리된 pUC13과 연결시켰다. 수득되는 플라스미드를 p1183으로 명명했다. 효모 TRP1 유전자는 YRp7[참조: Struhl et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76: 1035-1039,1979]로부터 평활말단화된 0.85kb EcoRI-BglII 단편으로서 분리한 다음, p1183의 PmlI 부위에 삽입했다. PmlI 부위는 MNN9 암호화 서열의 중간에 있어서, 이 부위에 TRP1 유전자가 삽입되면 유전자 붕괴가 일어난다. 수득되는 플라스미드 pUC13-mnn9::TRP1(p11885-239-1)을 그 다음 HpaI 및 EcoRI로 분해하고, 5'-mnn9-TRP1-mnn9-3' 카세트를 사용하여 아세트산리튬 법으로 균주 1282를 형질전환시켰다[참조: Ito et al., J Bacteriol. 153: 163, 1983].

Trp⁺ 형질전환체는 트립토판이 결핍된 합성 아가 배지 평판에서 선택하고, 단일 콜로니 분리를 위해 동일 평판에 다시 스트리킹했다. 수득되는 다수의 Trp⁺ 분리물로부터 게놈 DNA를 제조하고, HindIII로 분해한 뒤, 0.8% 아가로스 겔을 통해 전기영동했다. 서던 블롯 분석으로 목적한 mnn9::TRP1 유전자 붕괴의 존재를 확인했다. 목적한 mnn9::TRP1을 함유하는 상기 분리물 중 하나를 선택하여 후속 연구에 사용하고 균주 1309라 명명했다. 균주 1309에 대해 글리세롤 중의 동결 스톡을 제조하여 -70℃에 보관했다. 균주 1309의 유전자형은 다음과 같다: MATα, leu2, mnn9::TRP1, trp1, ura3-52, his3△::GALlOp-GAL-URA3, prbl-1122, pep4-3, gal2, cir°.

실시예 9: 전장 ORF0657n 영역의 발현

전장 ORF0657n을 이. 콜라이(서열번호 28; His-Tag ORF0657n) 및 에스. 세레비지에(서열번호 28의 아미노산 1-646)에서 발현시키고, 발현 산물을 비교했다.

에스. 세레비지에 발현

효모 발현에 최적화된 코돈으로 구성된 ORF0657n 단백질을 암호화하는 DNA는 최종 보정된 클론, pUnkCR1(실시예 7)에서, 인접 BamHI 제한효소 부위를 함유한 다음과 같은 센스 및 안티센스 프라이머를 각각 사용하여 증폭시켰다: UnkCY-F(서열 96) 5'AAC CGG TTT GGA TCC CAC AAA ACA AAA TGG GTA ACA AGC AAC AAA AGG AAT TC3' 및 UnkCY-R(서열번호 97), 5'AAC CGG TTT GGA TCC TTA GTT CTT TCT CTT TCT TGG CAA GAC3'. 센스 프라이머는 5' 비해독 서열과 ATG 코돈을 함유하며, 안티센스 프라이머는 종결 코돈으로서 TAA를 함유한다. 수득되는 1.9kb 산물은 겔에서 분리하여 TOPO TA 벡터 pCR2.1(INVITROGEN CORPORATION, Carlsbad, CA)에 제조자의 지시에 따라 클로닝하여 플라스미드 UnkC-B1을 수득했다. 그 다음, 삽입체의 DNA 서열을 확인했다. BamHI 단편은 겔 분리하고 효모 벡터(pGAL110, 도 5A)에 적당한 배향으로 서브클로닝하여 pRUnkC-pGAL110을 작제했다. 삽입체의 서열은 DNA 서열분석으로 확인했다.

pRUnkC-pGAL110 유래의 플라스미드 DNA는 스페로플라스트 형질전환 프로토콜[참조: Hinnen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75: 1929-33, 1978]을 사용하여 leu2 돌연변이를 함유하는 에스. 세레비지에 균주를 류신 원영양균주(Leu⁺)로 형질전환시키는데 사용했다. 균주 1260 및 1309의 작제에 대해서는 상기 실시예 8에 제시되어 있다.

형질전환체는 류신이 결핍되고 1M 소르비톨을 함유하는 합성 아가 배지에서 선택했다. 류신 결핍의 1M 소르비톨을 함유하는 상층 및 하층 합성 아가 배지는 REMEL, Lenexa, KS(각각 cat #09459 및 92155)로부터 입수했다. 클로날 Leu⁺ 분리물은 류신 결핍된 SD 평판(KD MEDICAL, Columbia MD)에서 연속 증식을 통해 수득했다.

다수의 형질전환체 선별을 위해, 5.0ml 생산 배양물을 서서히 회전되는 배양 튜브에서 30℃ 하에 증식시켰다. 이어서, 125ml 플라스크 중의 25ml 배양물에서 선택된 형질전환체의 생성을 확인했다. 어떤 경우든지, 5ml 종자 배양물은 4.0% 글루코스 및 0.1M 소르비톨을 함유하는 류신 결핍 5X 배지에서 OD₆₀₀이 1.5 내지 3.0/ml가 될 때까지 30℃에서 18 내지 24시간 동안 증식되었다. 류신 결핍 5X 배지는 1ℓ당 다음과 같은 성분을 함유한다: 아미노산 또는 황산암모늄 무첨가 효모 질소 베이스 8.5g; 아데닌 0.40g; L-티로신 0.25g; 우라실 0.20g; 석신산 10.0g; 황산 암모늄 5.0g 및 류신 결핍 용액 #3 50ml. 류신 결핍 용액 #3은 증류수 1ℓ당 L-아르기닌 2g; L-히스티딘 1.0g; L-이소류신 6g; L-라이신 4.0g; L-메티오닌 1.0g; L-페닐알라닌 6.0g; L-트립토판 4.0g을 함유한다. 배지의 pH는 50% 수산화나트륨을 이용하여 5.3으로 조정했다.

튜브에서의 생산을 위해, 종자 배양물 0.3ml 분취량을 2% 글루코스, 4% 갈락토스를 함유하는 류신 결핍 5X 배지 또는 YEHDG 배지 5.0ml에 접종하고 최종 OD₆₀₀ 이 5 내지 16.0/ml이 될 때까지 72시간 동안 증식시켰다. YEHDG 배지는 1ℓ당 L-Hy-대두 펩톤-세필드 10g; 효모 추출물 20g; L-덱스트로스 16g; D(+) 갈락토스 40g을 함유한다. 플라스크에서의 생산을 위해, 종자 배양물 1.5ml 분취량을 25ml 배지에 접종하여 220rpm 속도로 진탕시키면서 전술한 바와 같이 증식시켰다.

OD 유닛이 10인 시료를 수거한 뒤, 세포 펠릿을 0.3ml 용해 완충액(0.1M 인산나트륨 완충액 pH 7.2, 0.5M NaCl, 2mM PMSF)에서 유리 비드로 파쇄했다. 용해물을 원심분리로 회수하고, 미파쇄 세포/비드는 용해 완충액 0.3ml로 세척하고, 맑은 상청액을 혼합했다. 단백질 농도는 BIO-RAD 단백질 분석 염료 시약 시스템(BIO-RAD, Hercules, CA)으로 제조자의 지시에 따라 측정하였다. 세포 용해물의 ORF0657n 발현 분석은 환원 및 변성 조건 하의 1X Tris-글리신 SDS 완충액(BIO-RAD)에서 4 내지 20% 구배 Tris-글리신 겔(INVITROGEN, Carlsbad, CA)을 통해 전기영동한 후 면역블롯 분석으로 수행했다. 이 시료의 총 세포 단백질은 20㎍이었다. 겔을 0.45μ니트로셀룰로스 막 필터(Optitran, Schelicher and Schuell, Keene, NH)로 전기블롯팅했다. 단백질 크기를 측정하기 위해, 용해물과 함께 6.4 내지 203kDa 사이의 사전염색된 표준물(Broad Range Prestained SDS-pAGE Standard, BIO-RAD)을 이동시켰다.

이. 콜라이 표준 발현

ORF0657n을 생산하도록 유도되어 이. 콜라이 생산 배양물(이. 콜라이 숙주 HMS174(DE3), NOVAGEN, Madison, WI)로부터 정제된 His-Tag ORF0657n(서열번호 28)을 표준물로서 이용했다. 이. 콜라이는 His-Tag ORF0657n을 발현하는 발현 벡터로 형질전환시켰다. 이. 콜라이 배양물은 30㎍/ml 카나마이신을 함유하는 LB 액체 배지에서 37℃하에 밤새 증식시켰다. 다음 날, 상기 밤샘 배양물 60㎕를 1ml당 카나마이신 30㎍을 함유하는 LB 6.0ml에 접종했다. 이 배양물을 37℃에서 약 3시간 동안 OD₆₀₀이 0.4 내지 1.0이 될 때까지 증식시켰다. 발현은 1mM IPTG로 37℃에서 2시간 동안 유도했다. 세포를 수거하고 펠릿을 -80℃에 보관했다.

이. 콜라이 용해물은 제조자의 프로토콜에 따라 Bugbuster 단백질 추출 시약(NOVAGEN, Madison, WI)를 사용하여 제조했다. 단백질은 1차 항체로서 ORF0657n에 대한 뮤린 모노클로날 항체("2H2B8"이라 명명) 및 2차 항체로서 염소 항-마우스 IgG(H+L) 양고추냉이 퍼옥시다제 결합된 완전 항체(ZYMED LABORATORIES, South San Francisco, CA)를 사용하여 웨스턴 블롯으로 면역검출했다. Mab 2H2B8은 이. 콜라이에서 생산된 전장 ORF0657n 정제물로 마우스를 면역화하여 수득했다. Mab 2H2B8은 ELISA로 선택하고 ORF0657n에 특이적인 것을 확인했다. 이러한 필터는 BIO-RAD HRP 접합 기질 키트를 사용하여 처리했다.

이. 콜라이 및 에스. 세레비지에에서의 발현 산물

효모 형질전환체의 최초 선별을 통해 효모 균주 1260 및 1309의 각각의 형질전환체 하나씩을 전장 ORF0657n 영역(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28)의 최선의 생산체로서 선택했다. 생산의 일 예로서 YEHDG 배지에서 72시간 발효 후 수득되는 전장 ORF0657n 영역을 이. 콜라이에서의 ORF0657n 영역(서열번호 28) 생산과 비교하여 도 6A 및 도 6B에 도시했다.

mAb 2H2B8에 의해 웨스턴 블롯 분석을 통해 검출된 주 단백질은 도 6A(균주 1260) 및 도 6B(도 1309), 레인 5 및 6에서 관찰되듯이 약 105 내지 110kDa이었다. 이러한 약 105 내지 110kDa 단백질은, 이. 콜라이에서 생산된 정제된 재조합 ORF0657n(서열번호 28, 레인 2) 시료 또는 유도된 이. 콜라이 ORF0657n 생산 배양물(후자는 도 6에 도시된 겔에는 포함되지 않았다)의 추출물에서 검출되는 가장 큰 단백질의 크기와 상응하는 것이었다. 105 내지 110kDa 이. 콜라이 및 에스. 세레비지에 생산 단백질은 본 발명자들의 겔 전기영동 시스템에서 예측된 크기보다 큰 분자량이다. 이. 콜라이 대조군에서 검출된 주요 종은 보다 작은 약 95kDa이고, 효모에서 생산된 소량의 단백질과 함께 이동한다는 것을 알아야 한다. 즉, 약 105 내지 110kDa 단백질은 이. 콜라이 및 에스. 세레비지에에서 이. 콜라이 분비 리더에 의해 발현된 전장 ORF0657n에 상응하고 95kDa 단백질은 분해 산물인 것으로 생각된다. 벡터 pGAL110 만에 의해 수득되는 대조용 형질전환체의 추출물에서는 검출되는 것이 전혀 없었다(레인 3 및 4).

1260 및 1309의 형질전환체에 의해 생산되는 ORF0657n 영역(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28)의 추정량은 정제된 ORF0657n(서열번호 28) 100ng을 표준물로서 이용한 반정량분석용 웨스턴 블롯을 통해 측정했을 때 총 단백질의 약 2%를 포함하는 ORF0657n 영역으로서 약 10㎍/ml(YEHDG 배지)이었다. 발현 양과 총 단백질의 ORF0657n 영역(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28) 백분율은 두 균주 모두에서 48시간에 비해 72시간째 증가했다(데이타는 제공되지 않음). 2% 글리코스, 4% 갈락토스를 함유하는 5X 류신 배지에서 1260의 형질전환체들에 의해 생산되는 ORF0657n 영역(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28)의 역가는 약 8.0㎍/ml이고 총 단백질(%)은 2.0이었다.

실시예 10: ORF0657nH 영역을 암호화하는 분비형 코돈 최적화된 서열의 발현

벡터 pKH4-3B[참조: Carty et al., Biotechnol. Lett. 12:879-884, 1990]는 효모 알파 인자(MFα1) 프리프로(pre-pro) 분비 리더를 함유한다. 이 리더와 목적하는 단백질의 융합으로 해독 산물이 수득되고, 이것을 먼저 에스. 세레비지에의 시그날 펩티다제로 절단한다. 그 다음, Kex2 프로테아제를 이용하여 분비 리더의 "Lys Arg 잔기" 다음을 절단하여 성숙 단백질을 해리시킨다. 단백질 발현을 유도하기 위하여 에스. 세레비지에 유도성 GAL10 프로모터를 사용했다.

변경된 서열번호 3을 암호화하는 코돈 최적화된 유전자의 발현에는 벡터 pKH4-3B를 사용했다. 서열번호 3의 변경은 아미노 말단 메티오닌을 제거한 후 아미노 말단 리더 서열을 첨가하여 수행했다. 코돈 최적화된 서열번호 3 암호화 영역은 서열번호 32의 뉴클레오타이드 4-1710으로 제시했고, 리더 암호화 서열은 이하에 기술되는 바와 같이 제조한 벡터 pKH4-3B로 제공했다.

pKH4-3B의 알파 인자 프리프로 분비 리더를 서열번호 3의 ORF0657nH 영역과 정확한 프레임 융합을 실시했다. 이는, 벡터 pKH4-3B를 SphI로 분해한 뒤, T4 DNA 폴리머라제로 처리하여 SphI 오버행(overhang)을 제거하고 5' 말단에 리더의 적당한 코돈을 보유한 평활말단을 수득했다. 이어서, 벡터를 BamHI로 분해하여 3' 클로닝 부위를 수득했다. 이 작제물은 재구성된 ORF0657nH 영역(서열번호 32)의 제2 코돈에 상응하는 5' 평활 말단과 종결 코돈 및 BamHI 제한 부위가 있는 3' 말단을 보유한 PCR 산물을 필요로 한다.

효모 발현에 대해 최적화된 코돈을 보유한 ORF0657nH 영역을 암호화하는 DNA는 다음과 같은 센스 프라이머 및 안티센스 프라이머를 각각 사용하여 pUnkCR1(실시예 1)로부터 증폭시켰다: UCKHS2(서열번호 98) 5'GCTGAAGAAACTGGTGGTACCAAC3' 및 UCKHA2(서열번호 99) 5'GTCACGGATCCTTAAGACTTAGCCTTGTTTTCTTGAGTGTTC3'. 센스 프라이머의 5' 말단인 GCT는 ORF0657nH 영역의 예상 N-말단인 알라닌을 암호화한다. 안티센스 프라이머는 TAA 종결 코돈과 BamHI 부위(밑줄친 부위)를 함유한다. 수득되는 1.7kb PCR 산물은 겔에서 분리하여 pKH4-3B(앞에 기술한 바와 같이 제조한 것)에 클로닝하여 pUS38을 작제했다. 삽입체의 전체 DNA 서열과 벡터의 부분 서열을 확인한 결과, 분비 리더에 목적하는 융합이 이루어졌음이 확인되었다. 이러한 작제물로부터 발현된 초기 단백질의 Kex2p의 적당한 절단은 N-말단 메티오닌이 결실된 서열번호 3에 상응하는 단백질을 생산할 것이다.

플라스미드 pUS38은 스페로플라스트 형질전환 프로토콜[참조: Hinnen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75: 1929-33, 1978]에 의해 에스. 세레비지에 균주 1260 및 1309를 류신 원영양균주(Leu⁺)로 형질전환시키는데 사용했다. 류신이 결핍되고 1M 소르비톨을 함유하는 합성 아가 배지에서 형질전환체를 선택했다. 류신이 결핍되고 1M 소르비톨을 함유하는 상층과 하층의 합성 아가 배지는 REMEL(캔자스 렉세나)에서 입수했다(각각 cat #09459 및 92155). 클론성 Leu⁺ 분리물은 류신 결핍 SD 평판(KD MEDICAL, Columbia MD)에서 계대 증식하여 수득했다.

다수의 형질전환체를 스크리닝하기 위하여, 5ml 종자 배양물을 4.0% 글루코스 및 0.1M 소르비톨 배지를 함유한 류신 결핍 5X 배지에서 OD₆₀₀이 1.5 내지 3.0/ml가 될 때까지 30℃에서 18 내지 24시간 동안 증식시켰다. 류신 결핍 5X 배지는 1ℓ당 다음과 같은 성분을 함유한다: 아미노산 또는 황산암모늄 무첨가 효모 질소 베이스 8.5g; 아데닌 0.40g; L-티로신 0.25g; 우라실 0.20g; 석신산 10.0g; 황산 암모늄 5.0g 및 류신 결핍 용액 #3 50ml. 류신 결핍 용액 #3은 증류수 1ℓ당 L-아르기닌 2g; L-히스티딘 1.0g; L-이소류신 6g; L-라이신 4.0g; L-메티오닌 1.0g; L-페닐알라닌 6.0g; L-트립토판 4.0g을 함유한다. 배지의 pH는 50% 수산화나트륨을 이용하여 5.3으로 조정했다. 0.3ml 분취량을 2% 글루코스, 4% 갈락토스를 함유하는 류신 결핍 5X 배지 또는 YEHDG 배지 5.0ml에 접종하고 최종 OD₆₀₀이 5 내지 20.0/ml가 될 때까지 72시간 동안 증식시켰다. YEHDG 배지는 1ℓ당 L-Hy-대두 펩톤-세필드 10g; 효모 추출물 20g; L-덱스트로스 16g; D(+) 갈락토스 40g을 함유한다.

효모 세포를 제거하여 발효액을 수거한 후, 그 상청액을 ORF0657nH 영역(서열번호 3)의 발현에 대해 웨스턴 블롯 분석이나 SDS-PAGE 겔의 쿠마시 염색으로 직접 분석했다. 각 면역블롯 분석을 위해, 10 내지 25㎕ 시료를 1X Tris 글리신 SDS 완충액(BIO-RAD, Hercules, CA) 중의 4 내지 15% 구배 Tris-HCl 겔(BIO-RAD, Hercules, CA)에서 환원 및 변성 조건하에 전기영동했다. 이러한 겔을 0.2μ PVDF 막 필터에 전기블롯팅했다. 제1 항체로서 모노클로날 항체 2H2B8을 사용하고 제2 항체로서 염소 항-마우스 IgG(H+L) 양고추냉이 퍼옥시다제 결합된 완전 항체(ZYMED LABORATORIES, South Francisco, CA)를 이용하여 단백질을 면역검출했다. Mab 2H2B8은 실시예 9에 기술한 것이다. 상기 필터를 WESTERN LIGHTNING™ 화학발광물질 시약 + 키트(PERKIN ELMER, Wellesley, MA)를 사용하여 처리했다.

SDS-PAGE 겔의 쿠마시 염색을 통한 재조합 효모 ORF0657nH 영역(서열번호 3)의 발현을 분석하기 위하여, 시료를 1X Tris 글리신 SDS 완충액(BIO-RAD) 중의 4 내지 15% 구배 Tris-HCl 겔(BIO-RAD)에서 환원 및 변성 조건하에 전기영동했다. 상기 겔은 Bio-Safe Coomassie(쿠마시 G250 염색약)로 제조자의 프로토콜(BIO-RAD)에 따라 염색했다.

정성분석의 표준으로서, ORF0657nH(카복실 His-Tag가 있는 서열번호 4)를 생산하는 이. 콜라이 배양물 유래의 세포 용해물을 이용했다. 이. 콜라이에서 발현된 ORF0657nH 영역의 예상 아미노산 서열은 이. 콜라이 작제물의 경우 N-말단 메티오닌 다음에 글리신이 존재하는 것을 제외하고는 에스. 세레비지에에서 내부적으로 발현된 ORF0657nH 영역(서열번호 3)의 예상 아미노산 서열과 동일하다.

이. 콜라이에서 ORF0657nH 영역을 생산하기 위하여, 생산용 배양물을 카나마이신 50㎍/ml을 함유하는 LB 액체 배지에서 밤새 37℃하에 증식시켰다. 카복실 His-Tag가 있는 서열번호 4를 암호화하는 pET28을 이용하여 단백질을 발현시켰다. 다음 날, 밤샘 배양물 500㎕를 5.0ml LB 액체 배지 + 카나마이신 50㎍/ml에 접종했다. 배양물은 OD₆₀₀이 0.6이 될 때까지 37℃에서 약 3시간 동안 증식시켰다. 1mM IPTG를 이용하여 37℃에서 3.5시간 동안 발현을 유도했다. 세포를 수거하고, 세포 펠릿을 -80℃에 보관했다. 이. 콜라이 용해물은 Bugbuster 단백질 추출 시약(NOVAGEN, Madison, WI)를 제조자의 프로토콜에 따라 사용하여 제조했다.

또한, 표준물로서 이하 실시예 11에 기술되고, 제시된 바와 같이 제조된 내부 ORF0657nH 영역(서열번호 3)을 발현하는 에스. 세레비지에 형질전환체 1-1의 세포 용해물 유래의 단백질을 포함시켰다. 단백질 크기를 측정하기 위해, 미리염색해 둔 10 내지 250kDa 사이의 표준물(BIO-RAD)을 SDS-PAGE 겔을 통해 시료들과 함께 이동시켜 쿠마시 염색 및 웨스턴 평가에 사용했다.

목적한 종의 생산은 2% 글루코스 및 4% 갈락토스를 함유하는 류신 결핍 5X 배지에서 수득했다. 균주 1260 및 1309의 pUS38을 함유하는 형질전환체는 웨스턴 및 쿠마시 염색으로 검출했을 때 효모 내부 발현성 ORF0657nH 영역(서열번호 3을 암호화하는 핵산 유래) 및 이. 콜라이 발현성 ORF0657nH(카복실 His-Tag를 보유하고 서열번호 4를 암호화하는 핵산 유래)와 매우 근접하게 함께 이동하는 약 80kDa 단백질을 분비했다. 통상의 실험에 따라, 상기 대조용 용해물 500ng과 배지 상청액 25㎕를 전기영동했다. 검출은 특이적이어서, 벡터만을 함유하는 형질전환체의 상청액에서 웨스턴 블롯이나 쿠마시 염색에 의해 80kDa 단백질은 검출되지 않았다. 분비된 약 80kDa 단백질은 성숙한 비글리코실화된 ORF0657nH 영역(서열번호 3)에 상응할 수도 있고, 또는 소수의 글리코실 잔기를 함유할 수도 있다. 상청액에 존재하는 단백질은 2개의 저분자량은 물론 고분자량의 종도 항체에 의해 검출되었고, 모두 쿠마시 블루에 의해 염색되었다. 고분자량 종은 미가공된 리더를 함유하고/하거나 글리코실화될 수 있다. 저분자량 종은 분해 산물일 가능성이 있다.

균주 1260 및 1309 양자의 형질전환체가 분비하는 80kDa 종의 양은 배양 배지 1ml당 약 2㎍인 것으로 추정되었다. 이러한 양은 80kDa의 웨스턴 시그날을, ORF0657nH 영역(서열번호 3)을 함유하는 효모 세포 용해물 시료의 블롯과 비교하여 측정했으며, 그 결과 ORF0657nH 영역이 총 단백질의 적어도 50%인 것을 알 수 있었다. ORF0657n 영역의 나머지 종에 대한 총 역가는 배양 배지 1ml당 약 50㎍인 것으로 추정되었다.

실시예 11: 에스. 세레비지에에서 ORF0657nH 영역(서열번호 3)의 세포내 발현

에스. 세레비지에에서는 서열번호 3의 세포내 발현에 의해 다른 크기의 단백질이 매우 높은 양으로 생산되었다. 발현은 효모 최적화된 암호성 핵산 서열을 사용하여 수행했다.

효모 발현에 최적화된 코돈을 보유한 ORF0657nH 영역을 암호화하는 DNA(서열번호 32)는 인접 BamHI 제한 부위(밑줄친 부위)를 보유한 다음과 같은 센스 프라이머 및 안티센스 프라이머를 각각 사용하여 pUnkCR1(실시예 7)로부터 증폭시켰다: (서열번호 100) 5'GGGG GGATCC CACAAAACAAA ATG GCT GAA GAA ACT GGT GG3' 및 (서열번호 101) 5'GGG GGG GGATCC TTA AGA CTT AGC CTT GTT TTC TTG AGT3'. 센스 프라이머는 5' 비해독 리더 서열과 ATG 코돈을 함유하고, 안티센스 프라이머는 종결 코돈으로서 TAA를 함유한다.

수득되는 1.7kb 산물을 겔에서 분리하고 제조자의 지침에 따라 TOPO TA 벡터 pCR2.1(INVITROGEN CORPORATION, Carlsbad, CA)에 클로닝하여 플라스미드 pCR_iUC-S를 작제했다. 그 다음, 삽입체의 DNA 서열을 2개의 독립적 클론, pCR_iUCS2.2 및 pCR_iUCS-2.4로부터 결정했다. 각 플라스미드의 상이한 HindIII 단편에 위치해 있는 각각의 삽입체에서 하나의 PCR 오류가 관찰되었다. 정확한 서열의 플라스미드는 정확한 서열을 가진 pCR_iUC-S2.2의 1.3kb HindIII 단편을 pCR_iUC-S2.4의 대응 단편과 교환함으로써 수득되었다.

pCR_iUC-S2.2의 1.3kb 단편과 pCR_iUC-S2.4의 4.3kb 단편을 겔에서 분리하여 연결했다. 목적한 단편을 보유한 클론, pCR_iUC-S를 선택하여 적당한 배향 및 뉴클레오타이드 서열을 DNA 서열분석으로 확인했다. 그 다음, 1.7kb BamHI 단편을 pGAL110(도 5A)에 서브클로닝하여 piUCS-S(-)를 작제했다.

piUC-S(-) 유래의 플라스미드 DNA는 스페로플라스트 형질전환 프로토코[참조: Hinnen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75: 1929-33, 1978]에 의해 에스. 세레비지에 균주 1260 및 1309를 류신 원영양균주(Leu⁺)로 형질전환시키는데 사용했다. 형질전환체는 류신이 결핍되고 1M 소르비톨을 함유하는 합성 아가 배지에서 선택했다. 류신이 결핍되고 1M 소르비톨을 함유하는 상층과 하층의 합성 아가 배지는 REMEL(캔자스 렉세나)에서 입수했다(각각 cat #09459 및 92155). 클론성 Leu⁺ 분리물은 류신 결핍 SD 평판(KD MEDICAL, Columbia MD)에서 계대 증식으로 수득했다.

실시예 9에 기술된 발효 조건하에서 ORF0657nH 영역을 생산하기 위한 다수의 형질전환체를 스크리닝했다. 세포 용해물의 ORF0657nH 영역의 생산 분석은 웨스턴 블롯 분석 또는 쿠마시 블루 염색된 SDS-PAGE 겔 분석을 통해 실시했다.

웨스턴 블롯 분석을 위해, 시료는 1X Tris 글리신 SDS 완충액(BIO-RAD) 중의 4 내지 15% 구배 Tris-HCl 표준 겔(BIO-RAD, Hercules, CA)에서 환원 및 변성 조건하에 전기영동했다. 이러한 겔을 0.2 μ PVDF 막 필터에 전기블롯팅했다. 제1 항체로서 전장 ORF0657n(서열번호 28)에 대한 모노클로날 항체 2H2B8을 사용하고 제2 항체로서 염소 항-마우스 IgG(H+L) 양고추냉이 퍼옥시다제 결합된 완전 항체(ZYMED LABORATORIES, South Francisco, CA)를 이용하여 웨스턴 블롯으로 단백질을 면역검출했다. Mab 2H2B8은 실시예 9에 기술한 것이다. 상기 필터를 WESTERN LIGHTNING™ 화학발광물질 시약 + 키트(PERKIN ELMER, Wellesley, MA)를 사용하여 처리했다.

SDS-PAGE 겔의 쿠마시 염색을 통한 재조합 효모 ORF0657nH 영역(서열번호 32에 의해 암호된 영역)의 발현을 분석하기 위하여, 시료를 1X Tris 글리신 SDS 완충액(BIO-RAD) 중의 4 내지 15% 구배 Tris-HCl 표준 겔(BIO-RAD)에서 환원 및 변성 조건하에 전기영동했다. 상기 겔은 Bio-Safe Coomassie(쿠마시 G250 염색약)(BIO-RAD)로 제조자의 프로토콜에 따라 염색했다.

웨스턴 블롯 및 쿠마시 염색을 위해, 전기영동에 사용된 효모 세포 용해물의 시료의 총 세포 효모 단백질은 각각 0.5㎍ 및 1.25㎍을 사용했다. 쿠마시 염색에서 정량 표준물로는 정제된 BSA(100X, NEW ENGLAND BIOLABS, Beverly, MA)를 사용했다. 정제된 이. 콜라이 전장 재조합 ORF0657n 영역(서열번호 28)을 웨스턴 분석용 정량적 표준으로서 사용하였다. 정성분석의 표준으로서, ORF0657nH를 생산하도록 유도된 ORF0657nH 영역(카복실 His-Tag가 있는 서열번호 4)을 생산하는 이. 콜라이 배양물 유래의 세포 용해물을 모든 평가에 이용했다.

이. 콜라이에서 ORF0657nH 영역(카복실 His-Tag를 함유하는 서열번호 4)을 생산하기 위하여, 생산용 배양물을 카나마이신 50㎍/ml을 함유하는 LB 액체 배지에서 37℃하에 밤새 증식시켰다. 다음 날, 밤샘 배양물 500㎕를 5.0ml LB 액체배지+50㎍/ml 카나마이신에 접종했다. 이러한 배양물을 OD₆₀₀이 0.6이 될 때까지 약 3시간 동안 37℃에서 증식시켰다. 1mM IPTG를 이용하여 37℃에서 3.5시간 동안 발현을 유도했다. 세포를 수거하고, 세포 펠릿을 -80℃에 보관했다. 이. 콜라이 용해물은 Bugbuster 단백질 추출 시약(NOVAGEN, Madison, WI)을 제조자의 프로토콜에 따라 사용하여 제조했다. 단백질 크기를 측정하기 위해 용해물과 함께 10 내지 250kDa 사이의 사전염색된 표준물을 나란히 이동시켰다(BIO-RED).

1차 스크리닝에서 효모 균주 1260의 하나의 형질전환체인 1-1을 ORF0657nH 영역(서열번호 3)의 최고 생산자로서 선택했다. 진탕 플라스크에서 복합 배지 YEHDG를 이용하여 72시간 발효한 후 수득되는 ORF0657nH 영역의 생산에 대한 일례를 도 7A 및 도 7B에 도시했다. 쿠마시 염색(A) 또는 항체(B)에 의해 검출되는 주 단백질은 약 85kDa(레인 5, 6 및 7 참조)이었고, 이. 콜라이 ORF0657nH(카복실 His-Tag를 함유한 서열번호 4; 레인 2)와 함께 이동했다. 이. 콜라이에서 발현된 ORF0657n 및 효모에서 발현된 ORF0657n 모두의 MW는 본 발명자들의 겔 전기영동 시스템에서 예상된 크기보다 더 컸다. 약 85kDa 단백질의 검출은 특이적인 것으로서, 벡터 pGAL110만을 함유하는 형질전환체 유래의 세포 용해물에서는 전혀 검출되지 않았다(레인 3). 전장 ORF0657n 영역(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28)에 비해 훨씬 많은 ORF0657nH 영역(서열번호 3)이 수득되었다(레인 5, 6 및 7을 레인 4과 비교한다). 전장 ORF0657n을 함유하는 형질전환체를 ORF0657nH 영역(서열번호 3)을 함유하는 형질전환체와 동시에 동일한 조건하에서 발효배양했다. 효모 발현성 성숙 ORF0657nH 영역의 분해에 대한 증거는 거의 관찰되지 않았다.

단백질 안정성의 평가를 위해, 수일 동안 동결시키고 그 다음 해동시킨 형질전환체 1-1의 세포 용해물 유래의 시료를 겔(도 7, 레인 7)에 적재했다. 이 시료의 보전성과 양은 새 시료와 유사한 것으로 관찰되었다(레인 5 및 6). ORF0657nH 영역(서열번호 3)의 분해 결핍 및 안정성은 전장 이. 콜라이 ORF0657n(서열번호 28)에 대해 유발된 염소 폴리클로날 항체를 사용하여 웨스턴 블롯으로 확인했다(데이터는 미제시).

웨스턴 블롯 및 쿠마시 겔에 의한 ORF0657nH 영역(서열번호 3)의 양은 YEHD 배지 1ml당 약 360㎍인 것으로 추정되었고, 총 단백질의 백분율(%)은 약 50으로 추정되었다. 한정 배지에서 생산된 양은 배양 배지 1ml 당 225㎍이었고, 총 단백질의 백분율 역시 약 50이었다. ORF0657nH 영역(서열번호 3)의 양은 전장 ORF0657n 영역(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28)의 양에 비해 훨씬 많았고(각각 350 대 10㎍/ml), 총 단백질 백분율 역시 더 높았다(50 대 2.0).

실시예 12: 에스. 세레비지에에서의 ORF0657nG 영역(서열번호 44)의 세포내 발현

ORF0657n 관련 폴리펩타이드의 세포내 발현을, ORF0657nG 영역(서열번호 44)을 암호화하는 DNA 작제물을 이용하는 다음 실시예에서 평가했다. ORF0657nG(서열번호 44)는 아미노 말단 시그날 서열이 결실된 서열번호 2의 절단된 형태이다. 서열번호 44는 N 말단 메티오닌과 서열번호 2의 아미노산 42-645를 함유한다.

효모 발현에 최적화된 ORF0657nG 영역을 암호화하는 DNA(서열번호 44)는 인접 BamHI 제한 부위를 보유한 다음과 같은 센스 프라이머 및 안티센스 프라이머를 각각 사용하여 pUnkCR1(실시예 7)로부터 증폭시켰다: (서열번호 102) 5'GGGGGGATCCCACAAAACAAAATGGCTGAAGAAACTGGTGG3' 및 (서열번호 103) 5'GGGGGGGATCCTTAGTTCTTTCTCTTTCTTGG3'. 센스 프라이머는 5' 비해독 리더 서열과 ATG 코돈을 함유하고, 안티센스 프라이머는 종결 코돈으로서 TAA를 함유한다. 수득되는 1.8kb 산물을 겔에서 분리하고 제조자의 지침에 따라 TOPO TA 벡터 pCR2.1(INVITROGEN CORPORATION, Carlsbad, CA)에 클로닝하여 플라스미드 pCR_iUC-L4를 작제했다. DNA 서열 분석에 의해 5'-말단에 단일 결실이 발생한 것으로 확인되었다.

정확한 서열의 클론은 정확한 서열을 함유하는 pCR_iUC-S2.2의 1.3kb HindIII 단편을 pCR_iUC-L4의 대응 단편과 교환함으로써 수득되었다. pCR_iUC-S2.2의 1.3kb 단편과 pCR_iUC-L4의 4.4kb 단편을 겔에서 분리하여 연결했다. 목적한 단편을 보유한 클론, pCR_iUC-L을 선택하여 적당한 배향 및 뉴클레오타이드 서열을 DNA 서열분석으로 확인했다. 그 다음, 1.8kb BamHI 단편을 pGAL110에 서브클로닝하여 piUCS-L(-)를 작제하고, DNA 서열을 확인했다.

piUC-L(-) 유래의 플라스미드 DNA는 실시예 9에 기술된 바와 같이 에스. 세레비지에 균주 1260을 류신 원영양균주(Leu⁺)로 형질전환시키는데 사용했다. 실시예 11에 기술된 발효 및 세포 붕괴 조건을 사용하여 ORF0657nG 영역(서열번호 44)의 세포내 생산성 여부에 대해 선별했다. ORF0657nG 영역의 생성에 대한 실시예 11에 기술된 바와 같은 웨스턴 블롯 분석을 위해 세포 용해물의 단백질 0.25 내지 0.5㎍을 분석했다. 정제된 이. 콜라이 ORF0657nH 영역(카복실 His-Tag를 보유한 서열번호 4)을 정량 표준물로서 사용하고, ORF0657nG 영역을 생산하도록 유도된 ORF0657nG 영역(카복실 His-Tag를 보유한 서열번호 44)을 생산하는 이. 콜라이 배양물 유래의 세포 용해물을 정량 표준물로서 사용했다. 이러한 시료들을 1X Tris 글리신 SDS 완충액(BIO-RAD) 중의 4 내지 15% 구배 Tris-HCl 표준 겔(BIO-RAD, Hercules, CA)에서 환원 및 변성 조건하에 전기영동했다. 이러한 겔을 0.2μ PVDF 막 필터(BIO-RAD)에 전기블롯팅했다.

제1 항체로서 정제된 이. 콜라이 생산성 전장 ORF0657n(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28)에 대한 폴리클로날 항체를 사용하고 제2 항체로서 염소 항-마우스 IgG(H+L) 양고추냉이 퍼옥시다제 결합된 완전 항체(ZYMED LABORATORIES, South San Francisco, CA)를 이용하여 웨스턴 블롯으로 단백질을 면역검출했다. 폴리클로날 항체는 정제된 이. 콜라이 생산성 전장 ORF0657n 영역(서열번호 28)을 이용한 면역화로 수득했다. 상기 필터를 WESTERN LIGHTNING™ 화학발광물질 시약 + 키트(PERKIN ELMER, Wellesley, MA)를 사용하여 처리했다.

비교 목적으로, ORF0657nG 영역(카복실 His-Tag를 보유한 서열번호 44)을 실시예 1에 기술된 바와 같이 이. 콜라이 발현 벡터에 클로닝하고 발현시켰다. 이. 콜라이에서 ORF0657nG 영역을 생산하기 위하여, 생산용 배양물을 카나마이신 50㎍/ml을 함유하는 LB 액체 배지에서 37℃하에 밤새 증식시켰다. 다음 날, 밤샘 배양물 500㎕를 5.0ml LB 액체배지+50㎍/ml 카나마이신에 접종했다. 이러한 배양물을 OD₆₀₀이 0.6이 될 때까지 약 3시간 동안 37℃에서 증식시켰다. 1mM IPTG를 이용하여 37℃에서 3.5시간 동안 발현을 유도했다. 세포를 수거하고, 세포 펠릿을 -80℃에 보관했다. 이. 콜라이 용해물은 Bugbuster 단백질 추출 시약(NOVAGEN, Madison, WI)를 제조자의 프로토콜에 따라 사용하여 제조했다. 단백질 크기를 측정하기 위해 용해물과 함께 10 내지 250kDa 사이의 사전염색된 표준물(BIO-RAD)을 나란히 이동시켰다.

1차 스크리닝에서 효모 균주 1260의 하나의 형질전환체인 iUC-L3을, 실시예 11에 기술된 바와 같이 배양 튜브 중의 복합 배지 YEHDG에서 72시간 발효 후 ORF0657nG 영역의 양호한 생산자로서 선택했다. 쿠마시 염색 또는 항체에 의해 검출되는 주 단백질은 약 85kDa이었고, 이. 콜라이 발현성 ORF0657nG 영역(카복실 His-Tag를 함유하는 서열번호 44)와 함께 이동했다. 이. 콜라이에서 발현된 ORF0657nG 영역 및 효모에서 발현된 ORF0657nG 영역 모두의 MW는 본 발명자들의 겔 전기영동 시스템에서 예상된 크기보다 더 컸다. 약 85kDa 단백질의 검출은 특이적인 것으로서, 벡터 pGAL110만을 함유하는 형질전환체 유래의 세포 용해물에서는 전혀 검출되지 않았다(레인 3). 3개의 웨스턴 블롯 실험에서 측정된 ORF0657nG의 평균 역가는 YEHDG 배지 1ml당 30㎍이었고, 총 단백질(%)은 10.0인 것으로 추정되었다(하기 실시예 13 참조).

실시예 13: 세포내 발현을 증가시키는 세포벽 분류 시그날 제거

ORF0657n 카복실 세포 분류효소 C 말단 암호화 영역만을 제거하는 효과 및 상기 영역과 함께 N-말단 시그날 영역을 제거하는 효과를 코돈 최적화된 ORF0657n 유전자인 서열번호 31, 32 및 45를 사용하여 조사했다. 서열번호 31은 전장 ORF0657n 영역을 암호화한다. 서열번호 32는 N 말단 시그날 서열 및 C 말단 세포벽 분류 영역이 모두 결실된 ORF0657nH 영역을 암호화한다. 서열번호 45는 시그날 펩타이드 서열만이 결실된 ORF0657nG 영역을 암호화한다.

전장 ORF0657n 영역(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28; 형질전환체 rUnkC1), ORF0657nH 영역(서열번호 3; 형질전환체 1-1) 및 ORF0657nG 영역(서열번호 44, 형질전환체 iUC-L3)을 각각 발현하는 하나의 형질전환체를 발효배양하고, 실시예 11에 기술된 바와 같이 세포 용해물을 제조하고 분석했다. 대표적인 웨스턴 블롯은 도 9에 제시했다. 다른 형질전환체로부터 유래되는 단백질 세포 용해물의 겔상의 적재량은 ORF0657n 영역을 암호화하는 상기 3개의 작제물의 상이한 발현 수준을 맞추기 위하여 각각 달리 했다. 각 경우마다. 각 ORF0657n 함유 형질전환체 유래의 단백질 세포 용해물을 2가지 이상의 다른 양으로 적재했다.

그 결과, ORF0657nH 영역(서열번호 3)이 전장 ORF0657n 영역(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28) 또는 ORF0657nG 영역(서열번호 44)보다 훨씬 양호하게 발현됨을 입증하는 전형적인 결과가 수득되어 도 9에 도시했다. 레인 11 및 12에서 관찰되듯이 ORF0657nH 영역 생산자 유래의 세포 용해물 단백질 50ng 및 100ng만으로도 상당한 시그날이 검출되었다. 이에 반해, 전장 ORF0657nC 영역 생산자의 세포 용해물 단백질은 각각 1.0 및 2.0㎍(레인 7 및 8)이 사용되었다. 단백질량이 더 적은 ORF0657nG 영역에 대해서도 양호한 시그날이 검출되었고, 레인 14 및 15에 도시된 바와 같이 250ng 및 500ng 단백질이 적재되었다.

표 4는 3가지 각각의 웨스턴 블롯에서 측정된 3가지 ORF의 평균 역가 및 총 단백질(%)을 비교한 것이다. 각각의 웨스턴 블롯을 위하여 세포 용해물을 갓 제조했다. 결과는 2회의 별도 발효 실험 결과의 평균값이다. 특정 ORF0657n의 양은 정제된 이. 콜라이 ORF0657nH(카복실 His-Tag를 함유한 서열번호 4) 표준물과 비교하여 결정했다.

표 4

시그날 펩타이드 서열의 제거는 전장 ORF0657n 영역(카복실 His-Tag가 없는 서열번호 28) 및 ORF0657nG 영역(서열번호 44)의 발현을 비교하여 측정했을 때 총 단백질(%) 및 역가를 2.5 내지 3배 증가시켰다. 시그날 펩타이드 및 세포벽 분류 서열을 모두 제거한 경우에는, 시그날 펩타이드 서열만을 제거한 경우에 비해 발현이 8 내지 14배 증가되고(G 영역과 H 영역 비교), 전장 단백질에 비해서는 발현이 20 내지 42.5배 증가되었다(C와 H 영역 비교). 세포벽 분류 서열의 제거 시 발현의 증가 정도는 예상하지 않았다.

실시예 14: 에스. 세레비지에에서 ORF0657nI 영역의 세포내 발현

효모 발현에 최적화된 코돈을 보유한 ORF0657nI 영역을 암호화하는 DNA(서열번호 33)는 인접 BamHI 제한 부위(밑줄친 부위)를 보유한 다음과 같은 센스 프라이머 및 안티센스 프라이머를 각각 사용하여 pUnkCR1(실시예 7)로부터 증폭시켰다: (서열번호 104) 5'CTCCGGATCCCACAAAACAAAATGGCTGAAGAAACTGGT 3' 및 (서열번호 105) 5'GCTGCCGGGATCCTTATGGGGTTGGCTTAGATGGGGTAG 3'. 센스 프라이머는 5' 비해독 리더 서열과 ATG 코돈을 함유하고, 안티센스 프라이머는 종결 코돈으로서 TAA를 함유한다. 수득되는 1.3kb 산물을 겔에서 분리하고 pGAL110(도 5A)에 클로닝하여 PiUC-I(도 5B)를 작제하고 DNA 서열을 확인했다.

piUC-I 유래의 플라스미드 DNA는 실시예 9에 기술된 바와 같이 에스. 세레비지에 균주 1260을 류신 원영양균주(Leu⁺)로 형질전환시키는데 사용했다. 실시예 9에 기술된 바와 같은 소량 발효 조건(5.0ml 배양물)을 사용하여 ORF0657nI 영역(서열번호 1)의 세포내 생성 여부에 대해 3개의 Leu⁺ 형질전환체를 스크리닝했다.

생성은 에스. 세레비지에 형질전환체 1-1에 의해 생성된 ORF0657nH 영역(서열번호 3)과 비교했다(실시예 11 참조). 세포 용해물은 실시예 9에 기술된 바와 같이 제조하고, 효모 세포 용해물 단백질 100ng 및 200ng을 이용하여 실시예 11에 기술된 바와 같은 반정량적 웨스턴 블롯 분석으로 ORF0657nI 및 ORF0657nH의 생성에 대해 분석했다. 정제된 이. 콜라이 ORF0657nH(카복실 His-Tag를 보유한 서열번호 4)를 정량 표준물로서 사용했다. 이러한 시료들을 1X Tris 글리신 SDS 완충액(BIO-RAD) 중의 10 내지 20% 구배 Tris-HCl 표준 겔(BIO-RAD, Hercules, CA)에서 환원 및 변성 조건하에 전기영동했다. 이러한 겔을 0.2 μ PVDF 막 필터(BIO-RAD)에 전기블롯팅했다. 제1 항체로서 정제된 이. 콜라이 전장 ORF0657n(서열번호 28)에 대한 폴리클로날 항체를 사용하고 제2 항체로서 염소 항-마우스 IgG(H+L) 양고추냉이 퍼옥시다제 결합된 완전 항체(ZYMED LABORATORIES, South San Francisco, CA)를 이용하여 웨스턴 블롯으로 단백질을 면역검출했다. 폴리클로날 항체는 정제된 이. 콜라이 생산성 전장 ORF0657n 영역(서열번호 28)을 이용한 면역화로 수득했다. 상기 필터를 WESTERN LIGHTNING™ 화학발광물질 Reagent Plus 키트(PERKIN ELMER, Wellesley, MA)를 사용하여 처리했다. 단백질 크기를 추정하기 위하여, 10 내지 250kDa 사이의 사전염색된 표준물(BIO-RAD)을 상기 용해물과 함께 나란히 이동시켰다.

도 11은 배양 튜브 중의 복합 YEHDG 배지에서 72시간 발효후의 결과를 도시한 것이다. 효모 발현성 ORF0657nH 영역(서열번호 3)이 레인 5, 6, 14, 15, 21 및 22에서 확인되듯이 강하게 검출되었다. 또한, OFR0657nI(서열번호 1)을 발현하도록 작제된 형질전환체 중의 약 60kDa 단백질도 레인 7 내지 12 및 16 내지 21에서 관찰되듯이 용이하게 검출되었다. 효모 발현성 ORF0657nI(서열번호 1)는 이. 콜라이에서 발현시켜 정제한 ORF0657nI(카복실 His-Tag를 보유한 서열번호 5)와 함께 이동했다(데이터는 미제시). 이. 콜라이 발현성 ORF0657nI 영역 및 효모 발현성 ORF0657nI 영역의 MW는 본 발명자들의 겔 전기영동 시스템에서 예상된 크기보다 더 컸다. ORF0657nI 영역(서열번호 1)을 발현하도록 작제된 형질전환체에서 검출된 60kDa 단백질은 특이적이어서, 벡터 대조군 형질전환체 유래의 세포 용해물(레인 4 및 13)에서는 단백질이 전혀 검출되지 않았다.

겔에 존재하는 ORF0658nH 영역(서열번호 3) 및 ORF0657nI 영역(서열번호 1)의 양은, 공지된 양의 정제된 ORF0657nH(카복실 His-Tag를 보유한 서열번호 4)와 비교하여 반정량적 웨스턴 블롯으로 추정했다. 역가 및 총 단백질 %는 겔에 제공된 2가지 다른 양의 단백질을 함유하는 이반복 용해물로부터 측정된 평균값으로서 계산했다. 새로 발효배양한 시료와 동결 세포 용해물을 이용하여 측정한 ORF0657nH 영역(서열번호 3)의 부피 역가는 배양 배지 1ml당 약 500㎍ 및 약 550㎍로 비슷했고, ORF0657nI 영역(서열번호 1)은 배양 배지 1ml당 320㎍이 수득되었다(ORF0657nI 영역의 역가는 형질전환체 I1에 대한 값이다). 총 단백질의 ORF0657nH 영역(서열번호 3)의 백분율은 각각 78% 및 80%로 추정된 반면, ORF0657nI(서열번호 1)는 총 단백질의 45%를 차지했다.

즉, ORF0657nI 영역은 에스. 세레비지에에서 ORF0657nH(서열번호 3)의 역가보다 약 1.5배 낮은 역가로서 양호하게 발현되었고, 총 단백질(%)은 약 1.3배 적었다. 효모에서 ORF0657nI 영역의 양호한 발현은 세포 용해물을 함유하는 SDS-PAGE 겔의 쿠마시 염색에 의해 확인되었다. YEDHG 배지에서 ORF0657nI 영역의 발현은 정량가능한 정도로서, 125ml 또는 2L 진탕 플라스크에서의 생성량이 배양 튜브에서의 소량 발현량과 비슷했다.

또한, ORF0657nI 영역(서열번호 1)은 합성 류신 결핍 5X 배지(실시예 9에 기술된 바와 같은 배지)에서 양호하게 발현되었다. 그 역가는 복합 배지 YEHDG에서의 역가보다 약 1.5배 정도만이 낮은 반면, 총 단백질(%)는 두 배지 모두에서 비슷했다. ORF0657nI의 보존성은 두 배지 모두에서 양호한 것으로서, 유의적인 분해가 검출되지 않았다. ORF0658nI의 생성은 진탕 플라스크 발효 배양으로 시험했을 때 복합 배지 및 류신 결핍 5X 배지 모두에서 96시간보다 72시간째 더 높았다.

실시예 15: ORF0658nH(서열번호 3)를 생산하는 효모 균주의 대량 발효

대량 발효 및 정제를 위해, 효모 균주 1-1(실시예 11에 기술된 바와 같이 플라스미드 piUC-S(-)로 형질전환된 균주 1260)의 동결된 종자 스톡을 사용했다. 종자 스톡의 바이엘을 해동한 뒤, 4% 글루코스를 함유하는 50ml의 류신 결핍 선택용 배지(5X Leu^- 배지, Bayne et al., Gene 66(2):235-44, 1988)가 주입된 250ml 삼각플라스크에, 상기 스톡 1.0ml를 접종했다. 이 플라스크를 회전 진탕기에서 28℃, 250rpm으로 배양했다. 24시간 후(잔류 글루코스 23.5g/L), 배양물 13ml를 동일 배지 877ml을 함유하는 2L 플라스크에 첨가했다. 다시 플라스크를 28℃에서 250rpm 교반하에 배양했다. 24시간 후(잔류 글루코스 4.04g/L), 2L 플라스크의 내용물을, 이용된 균주에 최적화된 화학 합성 배지(Oura, Biotechnol. Bioengineer. 16: 1197, 1974)가 주입된 20L 반응기에 접종했다. 상기 배지에는 20g/L 글루코스와 그 다음 25g/L 갈락토스를 유도를 위해 첨가했다. 반응기는 28℃, 4.7L/분, 15psig 및 300rpm으로 작동시켰다. 이러한 조건하에, 용존 산소량은 30% 초과 포화율로 유지되었다. 세포 증식은 글루코스 소비, 광학 밀도(A₆₀₀nm, 1cm 큐빗), 건조 세포 중량, 갈락토스 이용 및 에탄올 생산을 통해 모니터했다. 배양은 A₆₀₀이 33.9이고 건조 세포 중량이 17.5g/L가 될 때까지 90시간 동안 지속했다.

배양물을 AMICON DC-10 수거 스키드(MILLIPORE, Billerica, MA)를 사용하여 중공 섬유 접선류 여과(AMICON H5MP01-43 카트리지)를 통해 수거했다. 투과액은 버리고, 세포를 농축한 뒤, PBS로 정용여과하고, Sorvall Evolution RC(SLA-3000 로터)를 이용하여 8000rpm, 4℃, 20분간 원심분리하여 수거했다. 세포를 -70℃에 보관했다.

대량 발효에 의한 균주 1-1의 ORF0657nH 생성 여부를 평가하기 위하여, 수거한 배양물의 10 OD₆₀₀ 유닛을 이용하여 세포 용해물을 제조하고, 실시예 11에 상세히 기술한 바와 같이 평가했다(결과는 미제시). 또한, 진탕 플라스크 발효(72시간, 복합 YEHDG 배지)로부터의 ORF0658nH 생성도 평가했다. 웨스턴 블롯 분석 결과(실시예 11에 기술된 바와 같이 실시), 대량 발효 생산된 단백질은 진탕 플라스크 발효에서 생산된 ORF0657nH와 함께 이동한다는 것을 입증했다(결과는 미제시). 대량(20L) 발효의 ORF0657nH의 역가는 1ml당 739㎍으로 추정되었고, 총 단백질(%)는 55%로 추정된 데 반해, 진탕 플라스크 발효에서는 732㎍/ml 및 총 단백질의 58%로 추정되었다(실시예 11에 기술된 반정량적 웨스턴 방법 사용). 이러한 결과는 ORF0657n의 생성이 효모에서 증량될 수 있음을 입증한다.

실시예 16: 효모에서 생성된 ORF0657n 관련 폴리펩타이드의 방어 면역성

효모에서 생성된 ORF0657n 관련 폴리펩타이드의 방어 면역성 여부는 효모에서의 서열번호 3 폴리펩타이드 발현을 통해 평가했다. 이. 콜라이 발현성 전장 ORF0658nC(서열번호 28), ORF0657nH(카복실 말단 His-Tag를 보유한 서열번호 4), ORF0657nI(카복실 말단 His-Tag를 보유한 서열번호 5) 및 아쥬반트 단독은 대조군으로서 사용했다.

서열번호 3의 ORF0657n 관련 폴리펩타이드는 효모에서 수득하고 방어 면역성을 제공하기 위해 동물 모델에 사용했다. 서열번호 3의 폴리펩타이드는 실시예 11에 기술된 바와 같이 발현시켰다.

ORF0657nH(서열번호 3)를 발현하는 동결된 재조합 에스. 세레비지에 세포를, 프로테아제 억제제(EDTA 없이)를 보유한 0.2M MOPS, pH 7.0에, 습윤 세포 중량 1g당 5ml 농도로 재현탁시켰다. 이를 14,000psi(Microfluidics Model 110S)의 미세유동화기를 통해 4회 통과시켜 용해물을 제조했다. 용해물을 원심분리(10,000 x g, 20분, 2 내지 8℃), 조여과(유리 섬유 프리필터, Millipore) 및 정밀 여과(0.2㎛ 셀룰로스 아세테이트, Whatman)를 통해 맑게 했다.

맑아진 용해물을 크기 배제 크로마토그래피(SEC) 컬럼(Pharmacia HiPrep 26/60 Sephacryl S-300 HR, 이동상:0.2M MOPS, pH 7.0)을 통해 분획화했다. 각 분획을 쿠마시 검출을 이용한 SDS-PAGE 및 ORF0657n 단백질 특이 항혈청(전장 ORF0657n, 서열번호 28에 대해 유발됨)을 이용한 웨스턴 블롯팅을 통해 SDS-PAGE로 분석했다. 산물을 함유하는 분획만을 모았다.

SEC 산물은 무균 상태 하에서 0.2㎛ 셀룰로스 아세테이트를 통해 멸균 여과했다. 멸균 여과된 산물의 순도는 SDS-PAGE 및 웨스턴 블롯을 통해 94% 이상인 것으로 확인했다. 이러한 멸균 여과된 산물을 AHP 및 티메로살과 함께 0.2mg/ml 농도로 제조했다.

효모에서 생성된 ORF0657n 관련 폴리펩타이드의 방어 면역성 여부는 도 10에 도시했다. 효모 발현성 ORF0657nH(서열번호 3)는 이. 콜라이 발현성 폴리펩타이드와 동등한 방어 면역성을 제공했다.

실시예 17: 사람을 제외한 영장류에서의 면역기억반응

붉은털 원숭이 3 그룹을, AHP와 함께 또는 AHP없이 제조된 효모 생산성 ORF0657n 관련 폴리펩타이드(ORF0657nH, 서열번호 3) 또는 이. 콜라이 발현성 ORF0657 관련 폴리펩타이드(전장 ORF0657n, 서열번호 28)로 면역화시켰다. 백신 그룹의 원숭이에게는 근육내 경로를 통해 ORF0657n 관련 폴리펩타이드 50mcg를 투여했다.

도 12에 도시된 바와 같이 백신 그룹의 동물은 1차 투여 후 보통의 기존 역가보다 기하 평균 역가가 약 3 내지 6배 증가하는 반응을 보였고, 이는 면역기억반응을 암시한다. 이에 반해, 대조군 그룹에 속하는 동물의 기하 평균 역가는 동일하게 유지되었다(항체 분석의 가변성 범위내에서). 2차 백신 투여 후, 1차 투여 후 기하 평균 역가는 투여 후 역가와 비교했을 때 백신 및 대조군 그룹 모두에서 거의 변화하지 않았다.

1회 투여 후만의 항체 반응의 발달을 관찰하기 위하여, 효모 발현성 ORF0657H 영역(서열번호 3)을 투여한 그룹을 3개월(검사된 마지막 시점)까지 조사했다. 항체 역가는 백신 2회 또는 3회 투여 후에도 더 이상 증가하지 않는 수준에 도달하는 9일 후에도 계속 증가했다.

이러한 관찰은 백신의 1회 용량이 아마도 에스. 아우레우스에 대한 환경 노출로 인한 면역계의 천연 프라이밍 이후 상당한 항체 반응을 지속적으로 유도할 수 있음을 암시한다. 사람의 기존 항체 역가 조사에서는 검사된 모든 시료에서 ORF0657n에 대해 보통 수준의 항체 역가가 존재하는 것으로 확인되었다(데이터는 미제시).

다른 양태들도 다음의 청구의 범위에 포함된다. 몇 가지 양태를 제시하여 설명하였지만, 다른 다양한 변형들이 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 수행될 수 있음은 자명한 것이다.

<110> Merck & Co., Inc. <120> POLYPEPTIDES FOR INDUCING A PROTECTIVE IMMUNE RESPONSE AGAINST STAPHYLOCOCCUS AUREUS <130> 21569Y PCT <150> 60/489,840 <151> 2003-07-24 <150> 60/520,115 <151> 2003-11-14 <160> 107 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 446 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657n with amino terminus methionine <400> 1 Met Ala Glu Glu Thr Gly Gly Thr Asn Thr Glu Ala Gln Pro Lys Thr 1 5 10 15 Glu Ala Val Ala Ser Pro Thr Thr Thr Ser Glu Lys Ala Pro Glu Thr 20 25 30 Lys Pro Val Ala Asn Ala Val Ser Val Ser Asn Lys Glu Val Glu Ala 35 40 45 Pro Thr Ser Glu Thr Lys Glu Ala Lys Glu Val Lys Glu Val Lys Ala 50 55 60 Pro Lys Glu Thr Lys Glu Val Lys Pro Ala Ala Lys Ala Thr Asn Asn 65 70 75 80 Thr Tyr Pro Ile Leu Asn Gln Glu Leu Arg Glu Ala Ile Lys Asn Pro 85 90 95 Ala Ile Lys Asp Lys Asp His Ser Ala Pro Asn Ser Arg Pro Ile Asp 100 105 110 Phe Glu Met Lys Lys Lys Asp Gly Thr Gln Gln Phe Tyr His Tyr Ala 115 120 125 Ser Ser Val Lys Pro Ala Arg Val Ile Phe Thr Asp Ser Lys Pro Glu 130 135 140 Ile Glu Leu Gly Leu Gln Ser Gly Gln Phe Trp Arg Lys Phe Glu Val 145 150 155 160 Tyr Glu Gly Asp Lys Lys Leu Pro Ile Lys Leu Val Ser Tyr Asp Thr 165 170 175 Val Lys Asp Tyr Ala Tyr Ile Arg Phe Ser Val Ser Asn Gly Thr Lys 180 185 190 Ala Val Lys Ile Val Ser Ser Thr His Phe Asn Asn Lys Glu Glu Lys 195 200 205 Tyr Asp Tyr Thr Leu Met Glu Phe Ala Gln Pro Ile Tyr Asn Ser Ala 210 215 220 Asp Lys Phe Lys Thr Glu Glu Asp Tyr Lys Ala Glu Lys Leu Leu Ala 225 230 235 240 Pro Tyr Lys Lys Ala Lys Thr Leu Glu Arg Gln Val Tyr Glu Leu Asn 245 250 255 Lys Ile Gln Asp Lys Leu Pro Glu Lys Leu Lys Ala Glu Tyr Lys Lys 260 265 270 Lys Leu Glu Asp Thr Lys Lys Ala Leu Asp Glu Gln Val Lys Ser Ala 275 280 285 Ile Thr Glu Phe Gln Asn Val Gln Pro Thr Asn Glu Lys Met Thr Asp 290 295 300 Leu Gln Asp Thr Lys Tyr Val Val Tyr Glu Ser Val Glu Asn Asn Glu 305 310 315 320 Ser Met Met Asp Thr Phe Val Lys His Pro Ile Lys Thr Gly Met Leu 325 330 335 Asn Gly Lys Lys Tyr Met Val Met Glu Thr Thr Asn Asp Asp Tyr Trp 340 345 350 Lys Asp Phe Met Val Glu Gly Gln Arg Val Arg Thr Ile Ser Lys Asp 355 360 365 Ala Lys Asn Asn Thr Arg Thr Ile Ile Phe Pro Tyr Val Glu Gly Lys 370 375 380 Thr Leu Tyr Asp Ala Ile Val Lys Val His Val Lys Thr Ile Asp Tyr 385 390 395 400 Asp Gly Gln Tyr His Val Arg Ile Val Asp Lys Glu Ala Phe Thr Lys 405 410 415 Ala Asn Thr Asp Lys Ser Asn Lys Lys Glu Gln Gln Asp Asn Ser Ala 420 425 430 Lys Lys Glu Ala Thr Pro Ala Thr Pro Ser Lys Pro Thr Pro 435 440 445 <210> 2 <211> 645 <212> PRT <213> S. aureus <400> 2 Met Asn Lys Gln Gln Lys Glu Phe Lys Ser Phe Tyr Ser Ile Arg Lys 1 5 10 15 Ser Ser Leu Gly Val Ala Ser Val Ala Ile Ser Thr Leu Leu Leu Leu 20 25 30 Met Ser Asn Gly Glu Ala Gln Ala Ala Ala Glu Glu Thr Gly Gly Thr 35 40 45 Asn Thr Glu Ala Gln Pro Lys Thr Glu Ala Val Ala Ser Pro Thr Thr 50 55 60 Thr Ser Glu Lys Ala Pro Glu Thr Lys Pro Val Ala Asn Ala Val Ser 65 70 75 80 Val Ser Asn Lys Glu Val Glu Ala Pro Thr Ser Glu Thr Lys Glu Ala 85 90 95 Lys Glu Val Lys Glu Val Lys Ala Pro Lys Glu Thr Lys Glu Val Lys 100 105 110 Pro Ala Ala Lys Ala Thr Asn Asn Thr Tyr Pro Ile Leu Asn Gln Glu 115 120 125 Leu Arg Glu Ala Ile Lys Asn Pro Ala Ile Lys Asp Lys Asp His Ser 130 135 140 Ala Pro Asn Ser Arg Pro Ile Asp Phe Glu Met Lys Lys Lys Asp Gly 145 150 155 160 Thr Gln Gln Phe Tyr His Tyr Ala Ser Ser Val Lys Pro Ala Arg Val 165 170 175 Ile Phe Thr Asp Ser Lys Pro Glu Ile Glu Leu Gly Leu Gln Ser Gly 180 185 190 Gln Phe Trp Arg Lys Phe Glu Val Tyr Glu Gly Asp Lys Lys Leu Pro 195 200 205 Ile Lys Leu Val Ser Tyr Asp Thr Val Lys Asp Tyr Ala Tyr Ile Arg 210 215 220 Phe Ser Val Ser Asn Gly Thr Lys Ala Val Lys Ile Val Ser Ser Thr 225 230 235 240 His Phe Asn Asn Lys Glu Glu Lys Tyr Asp Tyr Thr Leu Met Glu Phe 245 250 255 Ala Gln Pro Ile Tyr Asn Ser Ala Asp Lys Phe Lys Thr Glu Glu Asp 260 265 270 Tyr Lys Ala Glu Lys Leu Leu Ala Pro Tyr Lys Lys Ala Lys Thr Leu 275 280 285 Glu Arg Gln Val Tyr Glu Leu Asn Lys Ile Gln Asp Lys Leu Pro Glu 290 295 300 Lys Leu Lys Ala Glu Tyr Lys Lys Lys Leu Glu Asp Thr Lys Lys Ala 305 310 315 320 Leu Asp Glu Gln Val Lys Ser Ala Ile Thr Glu Phe Gln Asn Val Gln 325 330 335 Pro Thr Asn Glu Lys Met Thr Asp Leu Gln Asp Thr Lys Tyr Val Val 340 345 350 Tyr Glu Ser Val Glu Asn Asn Glu Ser Met Met Asp Thr Phe Val Lys 355 360 365 His Pro Ile Lys Thr Gly Met Leu Asn Gly Lys Lys Tyr Met Val Met 370 375 380 Glu Thr Thr Asn Asp Asp Tyr Trp Lys Asp Phe Met Val Glu Gly Gln 385 390 395 400 Arg Val Arg Thr Ile Ser Lys Asp Ala Lys Asn Asn Thr Arg Thr Ile 405 410 415 Ile Phe Pro Tyr Val Glu Gly Lys Thr Leu Tyr Asp Ala Ile Val Lys 420 425 430 Val His Val Lys Thr Ile Asp Tyr Asp Gly Gln Tyr His Val Arg Ile 435 440 445 Val Asp Lys Glu Ala Phe Thr Lys Ala Asn Thr Asp Lys Ser Asn Lys 450 455 460 Lys Glu Gln Gln Asp Asn Ser Ala Lys Lys Glu Ala Thr Pro Ala Thr 465 470 475 480 Pro Ser Lys Pro Thr Pro Ser Pro Val Glu Lys Glu Ser Gln Lys Gln 485 490 495 Asp Ser Gln Lys Asp Asp Asn Lys Gln Leu Pro Ser Val Glu Lys Glu 500 505 510 Asn Asp Ala Ser Ser Glu Ser Gly Lys Asp Lys Thr Pro Ala Thr Lys 515 520 525 Pro Thr Lys Gly Glu Val Glu Ser Ser Ser Thr Thr Pro Thr Lys Val 530 535 540 Val Ser Thr Thr Gln Asn Val Ala Lys Pro Thr Thr Ala Ser Ser Lys 545 550 555 560 Thr Thr Lys Asp Val Val Gln Thr Ser Ala Gly Ser Ser Glu Ala Lys 565 570 575 Asp Ser Ala Pro Leu Gln Lys Ala Asn Ile Lys Asn Thr Asn Asp Gly 580 585 590 His Thr Gln Ser Gln Asn Asn Lys Asn Thr Gln Glu Asn Lys Ala Lys 595 600 605 Ser Leu Pro Gln Thr Gly Glu Glu Ser Asn Lys Asp Met Thr Leu Pro 610 615 620 Leu Met Ala Leu Leu Ala Leu Ser Ser Ile Val Ala Phe Val Leu Pro 625 630 635 640 Arg Lys Arg Lys Asn 645 <210> 3 <211> 569 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657nH with amino terminus methionine <400> 3 Met Ala Glu Glu Thr Gly Gly Thr Asn Thr Glu Ala Gln Pro Lys Thr 1 5 10 15 Glu Ala Val Ala Ser Pro Thr Thr Thr Ser Glu Lys Ala Pro Glu Thr 20 25 30 Lys Pro Val Ala Asn Ala Val Ser Val Ser Asn Lys Glu Val Glu Ala 35 40 45 Pro Thr Ser Glu Thr Lys Glu Ala Lys Glu Val Lys Glu Val Lys Ala 50 55 60 Pro Lys Glu Thr Lys Glu Val Lys Pro Ala Ala Lys Ala Thr Asn Asn 65 70 75 80 Thr Tyr Pro Ile Leu Asn Gln Glu Leu Arg Glu Ala Ile Lys Asn Pro 85 90 95 Ala Ile Lys Asp Lys Asp His Ser Ala Pro Asn Ser Arg Pro Ile Asp 100 105 110 Phe Glu Met Lys Lys Lys Asp Gly Thr Gln Gln Phe Tyr His Tyr Ala 115 120 125 Ser Ser Val Lys Pro Ala Arg Val Ile Phe Thr Asp Ser Lys Pro Glu 130 135 140 Ile Glu Leu Gly Leu Gln Ser Gly Gln Phe Trp Arg Lys Phe Glu Val 145 150 155 160 Tyr Glu Gly Asp Lys Lys Leu Pro Ile Lys Leu Val Ser Tyr Asp Thr 165 170 175 Val Lys Asp Tyr Ala Tyr Ile Arg Phe Ser Val Ser Asn Gly Thr Lys 180 185 190 Ala Val Lys Ile Val Ser Ser Thr His Phe Asn Asn Lys Glu Glu Lys 195 200 205 Tyr Asp Tyr Thr Leu Met Glu Phe Ala Gln Pro Ile Tyr Asn Ser Ala 210 215 220 Asp Lys Phe Lys Thr Glu Glu Asp Tyr Lys Ala Glu Lys Leu Leu Ala 225 230 235 240 Pro Tyr Lys Lys Ala Lys Thr Leu Glu Arg Gln Val Tyr Glu Leu Asn 245 250 255 Lys Ile Gln Asp Lys Leu Pro Glu Lys Leu Lys Ala Glu Tyr Lys Lys 260 265 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<211> 106 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657n oligomer <400> 79 ccgaagaaga ctacaaggct gaaaagttgt tggctccata caagaaggct aagactttgg 60 aaagacaagt ttacgaattg aacaagatcc aagacaagtt gccaga 106 <210> 80 <211> 109 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657n oligomer <400> 80 tcggtgatag cggacttgac ttgttcgtcc aaagccttct tggtgtcttc caacttcttc 60 ttgtattcag ccttcaactt ttctggcaac ttgtcttgga tcttgttca 109 <210> 81 <211> 109 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657n oligomer <400> 81 cgaacaagtc aagtccgcta tcaccgaatt ccaaaacgtt caaccaacta acgaaaagat 60 gactgacttg caagacacta agtacgtcgt ctacgaatcc gtcgaaaac 109 <210> 82 <211> 109 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657n oligomer <400> 82 tttccatgac catgtacttc ttaccgttca acataccagt cttaattggg tgcttaacga 60 aggtgtccat catggattcg ttgttttcga cggattcgta gacgacgta 109 <210> 83 <211> 109 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657n oligomer <400> 83 gaacggtaag aagtacatgg tcatggaaac 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oligomer <400> 88 gttggcttgg tagctggagt cttgtcctta ccggattcag aagacgcgtc gttttccttt 60 tcgacggatg gcaattgctt gttgtcgtcc ttttgggagt 100 <210> 89 <211> 101 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657n oligomer <400> 89 ggacaagact ccagctacca agccaactaa gggtgaagtt gaatcttcct ctactactcc 60 aaccaaggtt gtctccacta cccaaaacgt cgctaagcca a 101 <210> 90 <211> 101 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657n oligomer <400> 90 agcagagtcc ttagcttcag aggaaccagc agaagtttgg acaacgtcct tggtagtctt 60 ggaagaagcg gtagttggct tagcgacgtt ttgggtagtg g 101 <210> 91 <211> 91 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657n oligomer <400> 91 ggttcctctg aagctaagga ctctgctcca ttgcaaaagg ctaacatcaa gaacaccaac 60 gacggtcaca cccaatccca aaacaacaag a 91 <210> 92 <211> 98 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657n oligomer <400> 92 gtgaagaatc caacaaggac atgaccttgc cattgatggc tttgttggct ttgtcttcca 60 tcgttgcttt cgtcttgcca agaaagagaa agaactaa 98 <210> 93 <211> 98 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF0657n oligomer <400> 93 gtgaagaatc caacaaggac atgaccttgc cattgatggc tttgttggct ttgtcttcca 60 tcgttgcttt cgtcttgcca agaaagagaa agaactaa 98 <210> 94 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 94 cttaaagctt atgtcacttt ctcttgtatc g 31 <210> 95 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 95 tgataagctt gctcaatggt tctcttcctc 30 <210> 96 <211> 53 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 96 aaccggtttg gatcccacaa aacaaaatgg gtaacaagca acaaaaggaa ttc 53 <210> 97 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 97 aaccggtttg gatccttagt tctttctctt tcttggcaag ac 42 <210> 98 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 98 gctgaagaaa ctggtggtac caac 24 <210> 99 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 99 gtcacggatc cttaagactt agccttgttt tcttgagtgt tc 42 <210> 100 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 100 ggggggatcc cacaaaacaa aatggctgaa gaaactggtg g 41 <210> 101 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 101 ggggggggat ccttaagact tagccttgtt ttcttgagt 39 <210> 102 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 102 ggggggatcc cacaaaacaa aatggctgaa gaaactggtg g 41 <210> 103 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 103 gggggggatc cttagttctt tctctttctt gg 32 <210> 104 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 104 ctccggatcc cacaaaacaa aatggctgaa gaaactggt 39 <210> 105 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 105 gctgccggga tccttatggg gttggcttag atggggta 38 <210> 106 <211> 644 <212> PRT <213> S. aureus <400> 106 Met Asn Lys Gln Gln Lys Glu Phe Lys Ser Phe Tyr Ser Ile Arg Lys 1 5 10 15 Ser Ser Leu Gly Val Ala Ser Val Ala Ile Ser Thr Leu Leu Leu Leu 20 25 30 Met Ser Asn Gly Glu Ala Gln Ala Ala Glu Glu Thr Gly Gly Thr Asn 35 40 45 Thr Glu Ala Gln Pro Lys Thr Glu Ala Leu Ala Ser Pro Thr Thr Thr 50 55 60 Thr Glu Lys Ala Pro Glu Thr Lys Pro Val Ala Asn Ala Val Ser Val 65 70 75 80 Ser Asn Lys Glu Val Glu Ala Pro Thr Ser Glu Thr Lys Glu Ala Lys 85 90 95 Glu Val Lys Glu Val Lys Ala Pro Lys Glu Thr Lys Ala Val Lys Pro 100 105 110 Ala Ala Lys Ala Asp Asn Asn Thr Tyr Pro Ile Leu Asn Gln Glu Leu 115 120 125 Arg Glu Ala Ile Lys Asn Pro Ala Ile Lys Asp Lys Asp His Ser Ala 130 135 140 Pro Asn Ser Arg Pro Ile Asp Phe Glu Met Lys Lys Glu Asn Gly Glu 145 150 155 160 Gln Gln Phe Tyr His Tyr Ala Ser Ser Val Lys Pro Ala Arg Val Ile 165 170 175 Phe Thr Asp Ser Lys Pro Glu Ile Glu Leu Gly Leu Gln Ser Gly Gln 180 185 190 Phe Trp Arg Lys Phe Glu Val Tyr Glu Gly Asp Lys Lys Leu Pro Ile 195 200 205 Lys Leu Val Ser Tyr Asp Thr Val Lys Asp Tyr Ala Tyr Ile Arg Phe 210 215 220 Ser Val Ser Asn Gly Thr Lys Ala Val Lys Ile Val Ser Ser Thr His 225 230 235 240 Phe Asn Asn Lys Glu Glu Lys Tyr Asp Tyr Thr Leu Met Glu Phe Ala 245 250 255 Gln Pro Ile Tyr Asn Ser Ala Asp Lys Phe Lys Thr Glu Glu Asp Tyr 260 265 270 Lys Ala Glu Lys Leu Leu Ala Pro Tyr Lys Lys Ala Lys Thr Leu Glu 275 280 285 Arg Gln Val Tyr Glu Leu Asn Lys Ile Gln Asp Lys Leu Pro Glu Lys 290 295 300 Leu Lys Ala Glu Tyr Lys Lys Lys Leu Glu Asp Thr Lys Lys Ala Leu 305 310 315 320 Asp Glu Gln Val Lys Ser Ala Ile Thr Glu Phe Gln Asn Val Gln Pro 325 330 335 Thr Asn Glu Lys Met Thr Asp Leu Gln Asp Thr Lys Tyr Val Val Tyr 340 345 350 Glu Ser Val Glu Asn Asn Glu Ser Met Met Asp Thr Phe Val Lys His 355 360 365 Pro Ile Lys Thr Gly Met Leu Asn Gly Lys Lys Tyr Met Val Met Glu 370 375 380 Thr Thr Asn Asp Asp Tyr Trp Lys Asp Phe Met Val Glu Gly Gln Arg 385 390 395 400 Val Arg Thr Ile Ser Lys Asp Ala Ile Asn Asn Thr Arg Thr Ile Ile 405 410 415 Phe Pro Tyr Val Glu Gly Lys Thr Leu Tyr Asp Ala Ile Val Lys Val 420 425 430 His Val Lys Thr Ile Asp Tyr Asp Gly Gln Tyr His Val Arg Ile Val 435 440 445 Asp Lys Glu Ala Phe Thr Lys Ala Asn Thr Asp Lys Ser Asn Lys Lys 450 455 460 Glu Gln Gln Asp Asn Ser Ala Lys Lys Glu Ala Thr Pro Ala Thr Pro 465 470 475 480 Ser Lys Pro Thr Pro Ser Pro Val Glu Lys Glu Ser Gln Lys Gln Asp 485 490 495 Ser Gln Lys Asp Asp Asn Lys Gln Leu Pro Ser Val Glu Lys Glu Asn 500 505 510 Asp Ala Ser Ser Glu Ser Gly Lys Asp Lys Thr Pro Ala Thr Lys Pro 515 520 525 Ala Lys Gly Glu Val Glu Ser Ser Ser Thr Thr Pro Thr Lys Val Val 530 535 540 Ser Thr Thr Gln Asn Val Ala Lys Pro Thr Thr Ala Ser Ser Lys Thr 545 550 555 560 Thr Lys Asp Val Val Gln Thr Ser Ala Gly Ser Ser Glu Ala Lys Asp 565 570 575 Ser Ala Pro Leu Gln Lys Ala Asn Ile Lys Asn Thr Asn Asp Gly His 580 585 590 Thr Gln Ser Gln Asn Asn Lys Asn Thr Gln Glu Asn Lys Ala Lys Ser 595 600 605 Leu Pro Gln Thr Gly Glu Glu Ser Asn Lys Asp Met Thr Leu Pro Leu 610 615 620 Met Ala Leu Leu Ala Leu Ser Ser Ile Val Ala Phe Val Leu Pro Arg 625 630 635 640 Lys Arg Lys Asn <210> 107 <211> 644 <212> PRT <213> S. aureus <400> 107 Met Asn Lys Gln Gln Lys Glu Phe Lys Ser Phe Tyr Ser Ile Arg Lys 1 5 10 15 Ser Ser Leu Gly Val Ala Ser Val Ala Ile Ser Thr Leu Leu Leu Leu 20 25 30 Met Ser Asn Gly Glu Ala Gln Ala Ala Glu Glu Thr Gly Gly Thr Asn 35 40 45 Thr Glu Ala Gln Pro Lys Thr Glu Ala Val Ala Ser Pro Thr Thr Thr 50 55 60 Ser Glu Lys Ala Pro Glu Thr Lys Pro Val Ala Asn Ala Val Ser Val 65 70 75 80 Ser Asn Lys Glu Val Glu Ala Pro Thr Ser Glu Thr Lys Glu Ala Lys 85 90 95 Glu Val Lys Glu Val Lys Ala Pro Lys Glu Thr Lys Ala Val Lys Pro 100 105 110 Ala Thr Lys Ala Asp Asn Asn Thr Tyr Pro Ile Leu Asn Gln Glu Leu 115 120 125 Arg Glu Ala Ile Lys Asn Pro Ala Ile Lys Asp Lys Asp His Ser Ala 130 135 140 Pro Asn Ser Arg Pro Ile Asp Phe Glu Met Lys Lys Glu Asn Gly Glu 145 150 155 160 Gln Gln Phe Tyr His Tyr Ala Ser Ser Val Lys Pro Ala Arg Val Ile 165 170 175 Phe Thr Asp Ser Lys Pro Glu Ile Glu Leu Gly Leu Gln Ser Gly Gln 180 185 190 Phe Trp Arg Lys Phe Glu Val Tyr Glu Gly Asp Lys Lys Leu Pro Ile 195 200 205 Lys Leu Val Ser Tyr Asp Thr Val Lys Asp Tyr Ala Tyr Ile Arg Phe 210 215 220 Ser Val Ser Asn Gly Thr Lys Ala Val Lys Ile Val Ser Ser Thr His 225 230 235 240 Phe Asn Asn Lys Glu Glu Lys Tyr Asp Tyr Thr Leu Met Glu Phe Ala 245 250 255 Gln Pro Ile Tyr Asn Ser Ala Asp Lys Phe Lys Thr Glu Glu Asp Tyr 260 265 270 Lys Ala Glu Lys Leu Leu Ala Pro Tyr Lys Lys Ala Lys Thr Leu Glu 275 280 285 Arg Gln Val Tyr Glu Leu Asn Lys Ile Gln Asp Lys Leu Pro Glu Lys 290 295 300 Leu Lys Ala Glu Tyr Lys Lys Lys Leu Glu Asp Thr Lys Lys Ala Leu 305 310 315 320 Asp Glu Gln Val Lys Ser Ala Ile Thr Glu Phe Gln Asn Val Gln Pro 325 330 335 Thr Asn Glu Lys Met Thr Asp Leu Gln Asp Thr Lys Tyr Val Val Tyr 340 345 350 Glu Ser Val Glu Asn Asn Glu Ser Met Met Asp Thr Phe Val Lys His 355 360 365 Pro Ile Lys Thr Gly Met Leu Asn Gly Lys Lys Tyr Met Val Met Glu 370 375 380 Thr Thr Asn Asp Asp Tyr Trp Lys Asp Phe Met Val Glu Gly Gln Arg 385 390 395 400 Val Arg Thr Ile Ser Lys Asp Ala Lys Asn Asn Thr Arg Thr Ile Ile 405 410 415 Phe Pro Tyr Val Glu Gly Lys Thr Leu Tyr Asp Ala Ile Val Lys Val 420 425 430 His Val Lys Thr Ile Asp Tyr Asp Gly Gln Tyr His Val Arg Ile Val 435 440 445 Asp Lys Glu Ala Phe Thr Lys Ala Asn Thr Asp Lys Ser Asn Lys Lys 450 455 460 Glu Gln Gln Asp Asn Ser Ala Lys Lys Glu Ala Thr Pro Ala Thr Pro 465 470 475 480 Ser Lys Pro Thr Pro Ser Pro Val Glu Lys Glu Ser Gln Lys Gln Asp 485 490 495 Ser Gln Lys Asp Asp Asn Lys Gln Leu Pro Ser Val Glu Lys Glu Asn 500 505 510 Asp Ala Ser Ser Glu Ser Gly Lys Asp Lys Thr Pro Ala Thr Lys Pro 515 520 525 Ala Lys Gly Glu Val Glu Ser Ser Ser Thr Thr Pro Thr Lys Val Val 530 535 540 Ser Thr Thr Gln Asn Val Ala Lys Pro Thr Thr Ala Ser Ser Lys Thr 545 550 555 560 Thr Lys Asp Val Val Gln Thr Ser Ala Gly Ser Ser Glu Ala Lys Asp 565 570 575 Ser Ala Pro Leu Gln Lys Ala Asn Ile Lys Asn Thr Asn Asp Gly His 580 585 590 Thr Gln Ser Gln Asn Asn Lys Asn Thr Gln Glu Asn Lys Ala Lys Ser 595 600 605 Leu Pro Gln Thr Gly Glu Glu Ser Asn Lys Asp Met Thr Leu Pro Leu 610 615 620 Met Ala Leu Leu Ala Leu Ser Ser Ile Val Ala Phe Val Leu Pro Arg 625 630 635 640 Lys Arg Lys Asn

Claims

폴리펩타이드가 에스. 아우레우스(S. aureus)에 대한 방어 면역성을 제공하고, 하나 이상의 추가의 폴리펩타이드 영역이 존재하는 경우 이러한 추가의 영역이 서열번호 2의 아미노산 609-645에 의해 제공된 카복실 말단을 함유하지 않는, 서열번호 1과 90% 이상 동일한 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩타이드 면역원.
제1항에 있어서, 서열번호 3과 90% 이상 동일한 아미노산 서열 또는 서열번호 1과 90% 이상 동일한 아미노산 서열을 포함하는 이의 단편으로 구성된 폴리펩타이드.
제2항에 있어서, 서열번호 3과 94% 이상 동일한 아미노산 서열 또는 서열번호 1과 94% 이상 동일한 아미노산 서열을 포함하는 이의 단편으로 구성된 폴리펩타이드.
제3항에 있어서, 서열번호 1, 서열번호 3 또는 서열번호 42와 94% 이상 동일한 아미노산 서열로 구성된 폴리펩타이드.
제1항에 있어서, 서열번호 1, 3, 7, 17, 20 또는 42의 아미노산 서열로 본질적으로 구성된 폴리펩타이드.
제5항에 있어서, 서열번호 1, 3, 7, 17, 20 또는 42의 아미노산 서열로 구성된 폴리펩타이드.
서열번호 1과 90% 이상 동일한 아미노산 서열을 포함하는 면역원으로서, 상기 면역원은 상기 아미노산 서열 및 이 서열과 카복실 말단 또는 아미노 말단에서 공유 결합된 하나 이상의 추가 영역 잔기로 구성되고, 이러한 각각의 영역 또는 잔기는 하나 이상의 면역 반응 증강, 정제 용이 또는 폴리펩타이드 안정성 촉진의 성질을 갖는 영역 또는 잔기 중에서 독립적으로 선택되는 면역원.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 면역원의 면역학적 유효량 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하여 환자의 방어 면역 반응을 유도할 수 있는 조성물.
제8항에 있어서, 아쥬반트를 추가로 포함하는 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 따른 폴리펩타이드 면역원을 암호화하는 뉴클레오타이드 서열을 포함한 재조합 유전자를 포함하는 핵산.
제10항에 있어서, 재조합 유전자가 적어도 실질적으로 모든 시그날 펩타이드 암호화 서열 및 세포벽 분류 시그날 서열이 결실된 핵산.
제10항에 있어서, 재조합 유전자가 효모 발현에 최적화된 하나 이상의 코돈을 함유하는 핵산.
제12항에 있어서, 뉴클레오타이드 서열이 효모 발현에 최적화된 50% 이상의 코돈인 핵산.
제10항에 있어서, 발현 벡터인 핵산.
제10항에 있어서, 뉴클레오타이드 서열이 서열번호 30, 서열번호 31, 서열번호 32, 서열번호 33, 서열번호 34, 서열번호 35, 서열번호 36, 서열번호 37, 서열번호 38, 서열번호 39, 서열번호 40, 서열번호 41, 서열번호 46, 서열번호 47, 서열번호 48, 서열번호 49, 서열번호 50, 서열번호 51, 서열번호 52 및 서열번호 53으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 핵산.
제15항에 있어서, 발현 벡터인 핵산.
제10항 내지 제16항 중 어느 하나의 항에 따른 핵산을 포함하는 재조합 세포.
(a) 폴리펩타이드가 발현되는 조건하에서 제17항에 따른 재조합 세포를 증식시키는 단계; 및

(b) 상기 폴리펩타이드를 정제하는 단계를 포함하는, 방어 면역성을 제공하는 에스. 아우레우스 폴리펩타이드의 제조방법.
제19항에 있어서, 재조합 세포가 에스. 세레비지에(S. cerevisiae)인 제조방법.
서열번호 1과 90% 이상 동일한 아미노산 서열을 포함하고 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 폴리펩타이드를 포함하는 면역학적 유효량의 면역원을 환자에게 투여하는 단계를 포함하여, 환자의 방어 면역 반응을 유도하는 방법.
제19항에 있어서, 면역원이 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 면역원인 방법.
제21항에 있어서, 환자가 사람인 방법.
제22항에 있어서, 환자가 에스. 아우레우스 감염에 대하여 예방학적으로 치 료되는 방법.
제18항에 따른 방법에 의해 제조된 폴리펩타이드의 면역학적 유효량을 환자에게 투여하는 단계를 포함하여, 환자의 방어 면역 반응을 유도하는 방법.
서열번호 1과 90% 이상 동일한 아미노산 서열을 포함하고 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 폴리펩타이드를 포함하는 면역원의 유효량을 환자에게 투여하는 단계를 포함하여, 환자의 면역기억반응을 유도하는 방법.
제25항에 있어서, 면역기억반응이 3일 이내에 기존 역가 대비 3배 이상의 기하 역가 증가를 야기하는 방법.
에스. 아우레우스 감염에 대한 방어 면역성을 제공하는 ORF0657n 관련 폴리펩타이드, 또는 서열번호 1과 90% 이상 동일한 아미노산 서열을 포함하는 이의 단편을 암호화하는 효모 최적화된 핵산 서열.
제27항에 있어서, 핵산 서열이 ORF0657n 시그날 펩타이드 또는 세포벽 분류 시그날 서열을 암호화하지 않는 효모 최적화된 핵산 서열.
(a) 에스. 아우레우스 감염에 대한 방어 면역성을 제공하는 전장의 ORF0657n 관련 폴리펩타이드 또는 서열번호 1과 90% 이상 동일한 아미노산 서열을 포함하는 이의 단편인 폴리펩타이드가 발현되는 조건하에서, 이러한 폴리펩타이드를 암호화하는 재조합 유전자를 포함하는 재조합 효모 세포를 증식시키는 단계; 및

(b) 상기 폴리펩타이드를 정제하는 단계를 포함하는, 에스. 아우레우스에 대한 방어 면역성을 제공하는 폴리펩타이드의 제조방법.
제29항에 있어서, 재조합 유전자가 기능성 ORF0657n 세포벽 분류 시그날 서열을 암호화하지 않는 제조방법.
제29항에 있어서, 재조합 유전자가 기능성 ORF0657n 세포벽 분류 시그날 서열 또는 시그날 펩타이드 서열을 암호화하지 않는 제조방법.
제29항에 있어서, 재조합 효모 세포가 에스. 세레비지에이고 뉴클레오타이드 서열이 서열번호 1, 3, 7, 17 또는 20의 폴리펩타이드를 암호화하는 제조방법.