JPH11507214A - Heat shock protein members of streptococci belonging to the HSP70 family - Google Patents

Heat shock protein members of streptococci belonging to the HSP70 family

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JPH11507214A
JPH11507214A JP9500026A JP50002697A JPH11507214A JP H11507214 A JPH11507214 A JP H11507214A JP 9500026 A JP9500026 A JP 9500026A JP 50002697 A JP50002697 A JP 50002697A JP H11507214 A JPH11507214 A JP H11507214A
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Abstract

(57)【要約】 70-72キロダルトンの見かけ上の分子量を有するストレプトコッカス・ニューモニアエ(Streptococcus pneumoniae)、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyrogenes)およびストレプトコッカス・アガラクチアエ(Streptococcus agalactiae)の新規な熱ショック蛋白質、免疫学的に関連するポリペプチド、S.ニューモニアエ(S.Pneumoniae)のHSP72のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列(配列番号4、配列番号5)、S.ピオゲネス(S.pyrogenes)のHSP70のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列(配列番号19、配列番号20)、S.アガラクチアエ(S.agalactiae)のHSP70のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列(配列番号21、配列番号22)、HSPに結合する抗体、HSPおよび免疫学的に関連するポリペプチドの組換えDNAによる製造方法を開示する。本発明のポリペプチド、DNA配列および抗体は連鎖球菌による疾病の診断、予防および/または治療の新規な手段を提供する。   (57) [Summary] A novel heat shock protein, Streptococcus agalactiae, a novel heat shock protein of Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes and Streptococcus agalactiae with an apparent molecular weight of 70-72 kilodaltons , S. Nucleotide and deduced amino acid sequence of HSP72 of S. Pneumoniae (SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5); Nucleotide and deduced amino acid sequence of HSP70 of S. pyrogenes (SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20); Disclosed are nucleotide and deduced amino acid sequences of HSP70 of S. agalactiae (SEQ ID NO: 21, SEQ ID NO: 22), an antibody that binds to HSP, a method for producing HSP and immunologically related polypeptides by recombinant DNA. . The polypeptides, DNA sequences and antibodies of the present invention provide a novel means for diagnosing, preventing and / or treating streptococcal disease.

Description

【発明の詳細な説明】 HSP70ファミリーに属する連鎖球菌の熱ショック蛋白質メンバー 発明の技術分野 本発明はストレプトコッカス・ニューモニアエ(Streptococcus pneumoniae) 、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ストレプトコ ッカス・アガラクチアエ(Streptococcus agalactiae)の新規な熱ショック蛋白 質、および免疫学的にそれと関連するポリペプチドに関し、疾患の治療、予防、 および診断に役立つ新しい免疫療法剤、予防剤、および診断剤の基礎を提供する ものである。より詳しくは、本発明は、HSP70ファミリーのメンバーであり、70- 72キロダルトンの見かけ分子量を有する、ストレプトコッカス・ニューモニアエ 、ストレプトコッカス・ピオゲネス、ストレプトコッカス・アガラクチアエの熱 ショック蛋白質に関し、また対応するヌクレオチドおよび誘導アミノ酸配列にか かり、HSP70/HSP72および免疫学的にそれと関連するポリペプチドを生産するた めの組換えDNA法に関し、これらのHSPファミリーに結合する抗体に関し、また、 ストレプトコッカス・ニューモニアエおよび関連するストレプトコッカス・ピオ ゲネス、ストレプトコッカス・アガラクチアエのような細菌によって引き起こさ れる疾患の診断、予防、および治療のための方法、組成物に関する。 発明の背景 ストレプトコッカス・ニューモニアエは人間の疾患の重要な病原体であり、特 に幼児、熟年および免疫無防備状態の人々ではそうである。それは世界的に高い 罹患率と死亡率を持つ菌血症/敗血症、肺炎、および髄膜炎のような侵襲性疾患 にかかった患者から屡々分離される細菌である。抗微生物薬剤の出現は肺炎球菌 疾患からの全般的な死亡率を減少させたが、抵抗性を有する肺炎球菌類微生物の 存在は今日世界の大きな問題となった。効果的な肺炎球菌ワクチンはストレプト コッカス・ニューモニアエ疾患に関わる罹患率および死亡率に対する大きな影響 を及ぼした。そのようなワクチンはまた幼児および小児の中耳炎を予防するのに 役立つ可能性がある。 疾患の病因論では多数の肺炎球菌に関する因子が潜在的に重要であるのは明ら かである[G.J.ブルノワ(Boulnois)、J.Gen.Microbiol.,138,249-259(1992) ;C.J.リー(Lee)ら,Crit.Rev.Microbiol.,18,89-114(1991)]。肺炎球菌の被 膜は毒性が欠如しているにも拘わらず肺炎球菌の毒力に関係ないとはいえないと 考えられている。抗原性の差異にもとづいて80以上の肺炎球菌被膜の血清型が同 定されている。抗体は防御のメカニズムであり、ストレプトコッカス・ニューモ ニアエに対する宿主の防御における抗被膜性抗体の重要性は十分に確証されてい る[R.オーストゥリアン(Austrian),Am.J.Med.,67,547-549(1979)]。にも かかわらず、現在使用できる肺炎球菌ワクチンは、23の被膜性多糖類を含み、屡 々病気を引き起こすが、被膜性多糖類の免疫原性の乏しさ、血清型の多様性、お よび時間、地理学的地域と年代グループにわたる血清型の分布における差異、の ような重要な欠点を持っている。特に、現存ワクチンが多くの血清型から小さい 子ども達を守るに十分でないことは他のストレプトコッカス・ニューモニアエ成 分の検討評価に拍車をかけることとなった。幾つかの肺炎球菌蛋白質が防御と病 原性の両面で積極的な役割を演じている可能性があることを示す証拠も増加しつ つある[J.C.ペイトン(Paton),Ann.Rev.Microbiol.,47,89-115(1993)]。しか しこれまでのところ、ほんの少数のストレプトコッカス・ニューモニアエ蛋白質 が研究されてきたにすぎない。これは蛋白質に特異的な抗体類の不足からくるも のであろうし、この不足が防御と病原性の点での蛋白質抗原の役割についての研 究を困難にしているのである。肺炎球菌性蛋白質抗原はあまり免疫原性がなく、 また多くの抗体応答はホスホコリンと被膜性多糖類に対している、と信じられて いる[L.S.マクダニエル(McDaniel)ら,J.Exp.Med.,160,386-397(1984);R.M .クラウゼ(Krause),Adv.Immunol.,12,1-56(1970);D.G.ブラウン(Braun)ら,J. Exp.Med.,129,809-830(1969)]。糖質抗原に対してもまたホスホコリンに対 しても応答性に乏しいが、蛋白質抗原に対しては比較的正常に応答する、X-伴 性免疫不全マウスの研究において、肺炎球菌性蛋白質抗原と反応するモノクロー ナル抗体を得る頻度は10%以下であり、このことはストレプトコッカス・ニュー モニアエ蛋白質が劣った免疫原である[マクダニエル(McDaniel)ら,上記]こと を示唆している。 ストレプトコッカス・アガラクチアエはまたB群連鎖球菌(GBS)とも呼ばれ、 敗血症(血液感染)および新生児の髄膜炎の極めて一般的な原因である。GBSは また屡々新生児肺炎の原因でもある。米国では約8000人の乳児が毎年GBS疾患に かかり、これらの乳児の5%-15%が死亡する。生き残る乳児、特に髄膜炎を持つ 乳児は、聴覚または視覚の喪失または学習障害のような長期にわたる問題を抱え る可能性がある。妊婦においてはGBSは泌尿器領域の感染症、子宮感染症(羊膜 炎、子宮内膜炎)、および死産を引き起こすことがあり得る。妊娠していない婦 人および男子の間で、GBSによって引き起こされる最も普通の疾患は血液感染症 、皮膚または柔組織感染症、および肺炎である。GBS疾患を持つ男子および妊娠 していない婦人の約20%がこの疾患がもとで死亡する。新生児および成人のGBS 感染症は通常静脈内投与される抗生物質(例えばペニシリンまたはアンピシリン )で治療される。新生児の多くのGBS疾患は出産時に一定の妊婦に抗生物質を静 脈内投与することによって防ぐことができる。GBS疾患を予防するワクチンは開 発されつつある。将来、ワクチンを接種される婦人は、胎盤を経由する抗体を作 って出生時および幼児初期に乳児を予防することが期待されている。 ストレプトコッカス・ピオゲネスはまたA群連鎖球菌(GAS)とも呼ばれるが、19 80年代以降、微生物毒性の増大による重篤な疾患の原因として再浮上しつつある 。GASは、普通“連鎖球菌のど”と呼ばれる咽頭炎、および皮膚感染症(膿痂疹 、丹毒/蜂巣炎)を引き起こす。“連鎖球菌のど”および膿痂疹は糸球体腎炎( 腎障害)に至る可能性がある。“連鎖球菌のど”感染症の約3%が結果としてリ ュウマチ熱(移動する関節炎)となり、その合併症は舞踏病(神経症状)、およ び、50%の場合、長期にわたる結果の可能性あるものとして心内膜炎を伴うリュ ウマチ性心疾患(心臓弁膜障害)、を含む。膿痂疹および“連鎖球菌のど”を抗 生物質を用いて治療し合併症の展開を予防することは重要である。毒素生産菌株 による感染は猩紅熱(広範囲の発疹と発熱)または非常に重篤な連鎖球菌性毒素 ショック症候群(TSS;GASは‘肉食バクテリア’と呼ばれてきた)を結果として招 来する可能性があり、後者はショックの速やかな広がりと器官系の多重機能不全 が特徴である。TSSは、細菌感染病巣の除去と抗生物質療法を含む精力的な治療 にも拘わらず30から70%の死亡率を持つ。TSSの発生率は100,000当たり10から20 症例で ある。GASに対するワクチンは現在利用できない。 熱ショックまたはストレス蛋白質類(“HSPs”)は自然界に見いだされるもの の内で極めて高く維持され、かつ豊富な蛋白質の一つである[F.C.ナイトハル ト(Neidhardt)ら,Ann.Rev.Genet.,18,295-329(1984);S.リンドキスト(Lidnqui st),Ann.Rev.Biochem.55、1151-1191(1986)]。それらはさまざまな生理学的 および非生理学的な刺激に応答するすべての細胞によって生産される。突然の温 度上昇がHSPsの合成を誘発する熱ショック応答は、ストレス応答の内で最もよく 研究されたものである。低いpH、鉄欠乏、過酸化水素のような他の環境条件もま たHSPsを誘起し得る。HSPsはそれらのサイズによって定義され、hsp90、hsp70、 およびhsp60ファミリーのメンバーはすべての原核生物および真核生物中に見い だされる主要なHSPsの一つである。これらの蛋白質は、蛋白質の折り畳みと組み 立てを助け、膜を横断する移動に手を貸すことによって多様なシャペロン機能を 遂行する[C.ゲオルゴプロス(Georgopoulos)、W.J.ウェルチ(Welch)、Ann.Rev .Cell.Biol.,9,601-634(1993);D.アング(Ang)ら,J.Biol.Chem.266,24233-2 4236(1991)]。分子シャペロンとしてまた恐らくは他のメカニズムを介して、 HSPsはストレスの有害な影響から細胞を守るのに関係していると思われる。幾つ かの毒性因子が環境条件によって調整されるという事実は微生物の病原性におけ るHSPsの役割を示唆するものである[J.J.メカラノス(Mekalanos)、J.Bacterio l.,174,1-7(1992);P.J.マレー(Murray)およびR.A.ヤング(Young)J.Bacter iol.174,4193-4196(1992)]。それに関連して、サルモネラ種に関する最近の 研究は、ストレス応答が、感染を開始し持続する細胞内病原体の能力に密接に結 びついていることを示唆している[N.A.ブクマイア(Buchmeir)およびF.ヘフロ ン(Heffron),Science,248,730-732(1990);K.Z.アプシャイア(Abshire)、F.C .ナイトハルト(Neidhardt)、J.Bacteriol.,175,3734-3743(1993);B.B.フィ ンレー(Finlay)ら、Science,243,940-943(1989)]。他の人たちは、リステ リア モノシトゲネス(L.monocytogenes)の重要な毒性因子であるリステリオリ ジンが熱ショック条件下で誘発されることを示した[Z.ソコロウィッツ(Sokolo vic)およびW.ゲーベル(Goebel)、Infect.Immun.,57,295-298(1989)]。 HSPが多くの病原体の主要な抗原であるという証拠は今集まりつつある。hsp60 ファミリーのメンバーは、その大腸菌のGroEL蛋白質に対する類似性のためにGro EL関連蛋白質とも呼ばれるが、これらは癩菌、ヒト型結核菌[D.ヤング(Young) ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,85,4267-4270(1988)]、レジオネラ ニューモ フィラ(Legionella pneumophila)[B.B.プリンカイティス(Plikaytis)ら、J. Clin.Microbiol.,25,2080-2084(1987)]、ボレリア ブルグドルフェリ(Po rrelia burgdorferi)[B.J.ルフト(Luft)ら、J.Immunol.,146,2776-2782(1 991)]、およびクラミジアトラコマティス (Chlamydia trachomatis)[E.A. ウェイガー(Wagar)ら、J.Infect.Dis.,162,922-927(1990)]を含むさまざま な細菌性病原体の主要な抗原である。この抗原は至る所に存在する“普通の抗原 ”の同族体であり、あらゆる細菌中に存在すると信じられている[J.E.ソール( Thole)ら、Microb.Pathogen.,4,71-83(1988)].hsp70ファミリーのメンバ ー、またはDnak-関連蛋白質、に対する抗体類はまた、幾つかの細菌および寄生 生物の感染症に関して記述されている[ヤング(Young)ら、上述;ルフト(Luft) ら、上述;D.M.エングマン(Engman)ら、J.Immunol.,144,3987-3991(199 0);N.M.ロートシュタイン(Rothstein)ら,Molec.Biochem.Parasitol.,33, 229-235(1989);V.ヌッセンツヴァイク(Nussenzweig)およびR.S.ヌッセンツ ヴァイク(Nussenzweig)、Adv.Immunol.,45,283-334(1989)]。HSPsは強いB- およびT-細胞応答を誘い出すことができ、ヒト結核菌を接種されたマウスからの CD4+T-リンパ球の20%がhsp60蛋白質だけに対して反応性を有していることが示 された[S.H.E.カウフマン(Kaufman)ら、Eur.J.Immunol.,17,351-357(1987 )]。同様に、癩菌蛋白質に対する24のモノクローナル抗体コレクションの中の 7がhsp60上の抗原決定基を認識した[H.D.エンガース(Engers)ら、Infect.Immu n.,48,603-605(1985)]。ストレス蛋白質に対する免疫応答は感染症に対す る防御に重要な役割を演じる可能性があるように思われる。微生物のHSPsと反応 性ある抗体類およびT細胞は中和し、防御的活性を示す実例はそれと一致する[A .ノル(Noll)ら、Infect.Immun.,62,2784-2791(1994);S.L.ダニリション( Danilition)ら、Infect.Immum.,58,189-196(1990)]。ストレス蛋白質の免 疫学的諸性質はそれらをワクチン成分として魅力あるものとし、幾つかのHSPsが 現在、微生物感染を予防し、がんを治療する目的で考えられている。しかしなが ら現在のところ、 研究はミコバクテリア、サルモネラ、クラミジアおよび幾つかの寄生生物のよう な細胞内病原体に焦点が絞られた。細胞外グラム陽性細菌中の熱ショック蛋白質 抗原に関する情報の提供ははるかに少ない。ストレプトコッカス・ニューモニア エ、ストレプトコッカス・ピオゲネスおよびストレプトコッカス・アガラクチア エでは、いかなる熱ショック蛋白質もそれらの遺伝子構造も同定されてはいない 。 発明の開示 本発明は、ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオ ゲネスおよびストレプトコッカス・アガラクチアエからの新規な熱ショック蛋白 質、および免疫学的に関連したポリペプチド、を提供することによって上述の諸 問題を解決するものである。上述のポリペプチドをコードするDNA配列、ポリペ プチドを含むベクター、これらのベクターを用いて形質転換された単細胞宿主、 および実質上純粋な組換えポリペプチドを製造する方法、もまた提供する。上述 のポリペプチドに対して特異的な抗体も提供する。本発明のポリペプチド、DNA 配列および抗体は、疾患の検出、予防および治療のための新規な方法と薬剤組成 物の基礎を提供するものである。特に本発明は、連鎖球菌株に特異的なこれらの ポリペプチドの断片に基礎をおいた新規なワクチンを提供するものである。 この新規な熱ショック蛋白質はストレプトコッカス・ニューモニアエの約72kD a熱ショック蛋白質(“HSP72”)(配列番号5)、ストレプトコッカス・ピオゲ ネスの約70kDa熱ショック蛋白質(“HSP70”)(配列番号20)およびストレプトコ ッカス・アガラクチアエの約70kDa熱ショック蛋白質(“HSP70”)(配列番号22 )であり、類似体、同族体、およびその誘導体、および少なくとも一つの免疫原 性エピトープを含有する上述のポリペプチドの断片を含むものである。HSP70/72 の好ましい断片はHSP70/72のC-末端部を含む。より詳しくは、それはC-末端169 -残基断片(“C-169”)(残基439-607、配列番号5)、C-末端151-残基断片( “C-151”)(残基457-607、配列番号5)、およびC-169領域内のペプチドエピト ープから成るより小さな断片、を含む。HSP72のC-169領域内の特に好ましい断片 は、ペプチド配列GFDAERDAAQAALDD(配列番号5の残基527-541)およびAEGAQATGN AGDDVV(配列番号5の残基586-600)を含み、これはストレプトコッカス・ニュー モニ アエのHSP72に独占的なものである。更により好ましいのは、ストレプトコッカ ス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネスおよびストレプトコッカ ス・アガラクチアエに対しては免疫反応を誘い出すが人宿主に対しては自己免疫 反応を引き起こさない断片である。そのような断片は次のペプチドから選んでも よい、すなわち、CS870、CS873、CS874、CS875、CS876、CS877、CS878、CS879、 CS880、CS882、MAP1,MAP2、MAP3およびMAP4(表-5を見よ、上述)。 本発明の好ましい抗体は、F1-Pn3.1、F2-Pn3.2、F2-Pn3.3およびF2-Pn3.4モノク ローナル抗体(“MAbs”)、でこれはHSP72に特異的である。 更に好ましい抗体は、HSP70およびHSP72両方に特異的なF2-Pn3.2およびF2-Pn3.4 モノクローナル抗体である。更により好ましいのはストレプトコッカス・ニュ ーモニアエに特異的なF1-Pn3.1抗体である。 本発明の好ましいポリペプチドと抗体は、肺炎球菌性疾患の検出、予防および治 療のための新規な方法および薬剤組成物、の基礎を提供するものである。 図面の概要説明 図1は、ストレプトコッカス・ニューモニアエ蛋白質合成に対する熱ショック の影響を示すフロログラムを示す。パネルAの細胞抽出物は6型64株のストレプト コッカス・ニューモニアエである。パネルBの細胞抽出物は4型53株のストレプト コッカス・ニューモニアエである。奇数番号レーンの細胞抽出物は37℃で培養さ れた。偶数番号レーンの細胞抽出物は45℃で5分間培養された。細胞抽出物はつ いで[35S]メチオニンを用い10分(レーン1,2および7,8)、30分(レーン3 ,4および9,10)、または60分(レーン5,6)標識された。分子量マーカーはキ ロダルトンで左に示されている。HSP80、HSP72およびHSP62の位置は各パネルの 右側サイドに矢印で示されている。 図2は、熱ショックを受けた(…)および受けない(―)の場合におけるスト レプトコッカス・ニューモニアエ中の[35S]メチオニン-標識蛋白質の電気泳 動プロフィールの比較をグラフに示したものである。濃度変化は、標識蛋白質帯 の移動度(X軸)に対する相対的吸光度によって測定された。図1、レーン1およ び2のSDS(ドデシル硫酸ナトリウム) PAGE(ポリアクリルアミドゲル電気泳動 )の濃度測定曲線が示されている。 図3は、洗剤可溶性のストレプトコッカス・ニューモニアエ蛋白質抽出物で免 疫化されたマウスの血清によって免疫沈降されたストレプトコッカス・ニューモ ニアエ蛋白質抗原を示すフロログラムである。37℃で生育し37℃で培養された( レーン3、5、7および9)または45℃で熱ショックを受けた(レーン4、6、8およ び10)、ストレプトコッカス・ニューモニアエからの[35S]メチオニン-標識 蛋白質は、マウス1(レーン3から6)またはマウス2(レーン7から10)の血清を 用いて免疫沈降され、ついでSDS-PAGE およびフロログラフィーによって分析さ れた。血清は第1回(レーン3、4および7、8)および第2回目(レーン5、6および 9、10)の免疫感作ののち試験された。[35S]メチオニン-標識され、非熱ショ ックおよび熱ショックされたストレプトコッカス・ニューモニアエの細胞溶解物 は、それぞれレーン1と2に示されている。HSPsの位置はフロログラムの左に矢印 で示されている。 図4は、加熱殺菌されたストレプトコッカス・ニューモニアエで免疫化された マウスの血清によって免疫沈降されたストレプトコッカス・ニューモニアエ蛋白 質抗原を示すフロログラムである。37℃で生育、37℃で培養された(レーン3、5 および7)または45℃で熱ショックを受けた(レーン4、6および8)ストレプトコ ッカス・ニューモニアエの[35S]メチオニン-標識蛋白質は、マウス1(レーン 3、4)、マウス2(レーン5、6)またはマウス3(レーン7、8)からの血清を用い て免疫沈降され、ついでSDS-PAGEおよびフロログラフィーによって分析された。 血清は第2回目の免疫感作後のみ試験された。[35S]メチオニン-標識され、熱 ショックを受けない-また熱ショックを受けたストレプトコッカス・ニューモニ アエからの細胞溶解物は、それぞれレーン1と2に示されている。HSPsの位置は、 フロログラムの左に矢印で示されている。 図5は、ウエスタンブロット分析によって検出されたストレプトコッカス・ニ ューモニアエ抗原を示す写真である。全細胞抽出物は、加熱殺菌されたストレプ トコッカス・ニューモニアエで免疫化された15のマウス(レーン1-15)の血清を 用いて探索された。レーン16は、モノクローナル抗体(MAb)F1-Pn3.1によって検 出されたHSP72蛋白質を示す。パネルAでは、血清は第2回の免疫感作後に試験さ れた。パネルBでは、第1回の免疫感作後に試験された15の血清のうちの4つの反 応性が 示されている。53.5kDa-および47kDa-蛋白質帯の位置が左に棒線で示されている 。HSP72の位置は各パネルの右に矢印で示されている。 図6は、HSP72に対するMAb F1-Pn3.1の特異性を示すフロログラムである。熱 ショックを受けない(レーン1、3および5)または受けた(レーン2、4および6) ストレプトコッカス・ニューモニアエの[35S]メチオニン-標識蛋白質は、Ig2 a-制御MAb(レーン3、4)、またはF1-Pn3.1(レーン5、6)を用いて免疫沈降さ れ,ついでSDS-PAGEおよびフロログラフィーによって分析された。[35S]メチ オニン-標識され、熱ショックを受けない-また熱ショックを受けたストレプトコ ッカス・ニューモニアエからの細胞溶解物は、それぞれレーン1と2に示されてい る。HSPs(3すべて)の位置は、フロログラムの左に矢印で示されている。 図7、パネルAは、免疫ブロットであり、熱ショックを受けた、また熱ショック を受けない[35S]メチオニン-標識されたストレプトコッカス・ニューモニア エ細胞抽出物とMAbF1-Pn3.1の反応を示すものである。レーン1は熱ショックを受 けた細胞溶解物(45℃)を含む。レーン2は熱ショックを受けない細胞溶解物(3 7℃)を含む。パネルBはパネルAに示された免疫ブロットのフロログラムを示し たものである。 図8は、ストレプトコッカス・ニューモニアエHPS72の細胞画分の局在部位を示 すウエスタンブロットである。ストレプトコッカス・ニューモニアエの膜分画( レーン1)の蛋白質15μgを含む試料および細胞質分画(レーン2)はSDS-PAGE上 で電気泳動にかけられ、ニトロセルローズに移動され,MAb F1-Pn3.1を用いて探 索された。 図9は、ストレプトコッカス・ニューモニアエHPS72のC-169領域を含む組換え 融合蛋白質の、MAb F1-Pn3.1 との反応性を示す免疫ブロットの写真である。 レーン1は、HSP72-特異的なMAb F1-Pn3.1を用いて探索されたストレプトコッカ ス・ニューモニアエ細64株からの全細胞抽出物を含む。レーン2と3は、IPTG(イ ソプロピルチオガラクトシド)の存在下(+)または不存在下(-)で培養された λJBD17に感染した大腸菌からのファージ溶解物を含む。レーン4と5は、IPTGの 存在下(+)または不存在下(-)で培養されたλJBD7に感染し、HSP72-特異的な MAb F1-Pn3.1を用いて探索された大腸菌からのファージ溶解物を含む。分子量 マーカー は左に示されている。74kDa- および160kDa-反応蛋白質は左と右にそれぞれ示 されている。 図10は、HSP72(DnaK)とフコースの位置の制限酵素地図および組換えクローン の挿入配列の模式図である。DNA断片の間の関係はお互いに関連して示されてい る。図10Aおよび10Cは、HSP72(DnaK)とフコースそれぞれの位置の制限酵素地図 である。図10Bは、実施例3に記述されたさまざまなファージおよびプラスミドの 挿入配列を示す。H(HindIII);E(EcoRI);V(EcoRV);P(PstI);およびX(XhoI)は制限 エンドヌクレアーゼ部位を示すものである。HSP72/DnaK上のDNA断片の位置(■) ;フコースの位置(///);およびサザンブロット分析でプローブとして用いられる 断 図11は組換え74kDa蛋白質のSDS-PAGEおよびウエスタンブロット分析を示す。 プラスミドpJBD179(レーン1)、pJBDf51(レーン2および3)およびpJBDf62(レ ーン4および5)を用いて形質転換され、IPTGの存在下(+)または不在下(-)で 培養された大腸菌からの全細胞抽出物は10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動に かけられた。蛋白質はついでHSP-特異的なMAb F1-Pn3.1を用いてクーマッシーブ ルー染色(A)またはウエスタンブロッティング(B)により視覚化された。分子量マ ーカーはキロダルトンで左に示されている。各パネルの左側の矢印は74kDa蛋白 質マーカーを記している。 図12はウエスタンブロット分析による天然および組換えHSP72抗原の検出を示 したものである。プラスミドpJBDk51(レーン1および3)およびpJBD291(レーン 2)を用いて形質転換された大腸菌からの全細胞溶解物およびストレプトコッカ ス・ニューモニアエ64株からの細胞溶解物は、10%ポリアクリルアミドゲル電気 泳動に付され、ニトロセルローズに電気移動された。免疫ブロットはHSP72-特異 的なMAb F1-Pn3.1を用いて探索された。 図13A-13Dはストレプトコッカス・ニューモニアエHSP72のオープンリーディン グフレーム(HSP72 SPNEU)の推定アミノ酸配列と、次のようなHSP70/DnaK蛋白質 に対して以前に報告された配列との比較を示している;ECOLI,大腸菌;BORBU, ボレリア ブルグドルフェリ(ヒトLyme病);BRUOV,ブルセラ オヴィス;CHLPN ,肺炎クラミジア;BACME,巨人菌;BACSU,枯草菌;STAAU,黄色ブドウ球菌;L AC LA,乳酸球菌;およびMYCTU,ヒト結核菌。ミスマッチアミノ酸だけが示されて いる。一致したアミノ酸および保持されたアミノ酸はそれぞれ枠で囲み、また陰 をつけて表している。 図14は、アフィニティークロマトグラフィーによって精製された組換えストレ プトコッカス・ニューモニアエHSP72を示すSDS-PAGEの写真を描いたものである 。大腸菌(pJBDk51)溶解物からの浮遊分画(レーン2)および免疫親和-精製され たHSP72rec(レーン3)20μgが10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけられ た。蛋白質はクーマシー染色によって視覚化された。レーン1は分子量マーカー の移動(106kDa,80kDa,49.5kDa,32.5kDa,27.5kDa,および18.5kDa)を示す。 図15は、封入体の可溶化によって精製された組換えストレプトコッカス・ニュ ーモニアエC-169断片を示すSDS-PAGEの写真である。さまざまな量の精製されたC -169蛋白質(レーン1,5μg;レーン2,2.5μg;およびレーン3,1μg)および プラスミドpDELTA1(レーン4)およびpJBDΔ1(レーン5)を用いて形質転換され た大腸菌からの全細胞溶解物が10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけられ た。蛋白質はついでクーマシーブルー染色によって視覚化された。 図16は、HSP72recを用いた免疫感作によってストレプトコッカス・ニューモニ アエ感染から保護されたBalb/cマウスの生存曲線を表すグラフである。データは 実験グループ当たり10匹のマウスの全体に対する14日の期間を越えた生存率(% )として示されている。 図17は、C-169recを用いた免疫感作によってストレプトコッカス・ニューモニ アエ感染から保護されたBalb/cマウスの生存曲線を表すグラフである。データは 実験グループ当たり10匹のマウスの全体に対する14日の期間を越えた生存率(% )として示されている。 図18は、ストレプトコッカス・ニューモニアエのHSP72のカルボキシ末端の151 個のアミノ酸のコード領域であるC-151recを含むプラスミドpURV3の地図である ;AmpiR,アンピシリン-抵抗コード領域;ColE1 ori,複製起点;cI857,バク テリオファージλ cI857 温度-感受性リプレッサー遺伝子;λPL,バクテリオ ファージλ転写プロモーター;T1,T1転写ターミネーター。転写の方向は矢印で 示されている。Bg1IIおよびBamHIは、ストレプトコッカス・ニューモニアエのHS P72のC -151recのコード領域を挿入するのに用いられる制限部位である。 図19は、HSP72recを用いて免疫化されたBalb/cマウスの血清中の抗-ストレプ トコッカス・ニューモニアエ タイターの分布を示している。血清は、1μg(○) または5μg(●)のHSP72recを用いた第1回,第2回および第3回の注射後に収集 され、ELISAにより抗-ストレプトコッカス・ニューモニアエ 抗体について個々 に評価された。タイターは、A410値(光学密度)がバックグラウンド値 上0.1で ある最高希釈として定義された。実線は各グループのマウスの抗体タイターの逆 数の中央値を示し、他方、破線は免疫前血清の中央値を示す。 図20は、C-169recを用いて免疫化されたBalb/cマウスからの血清中の抗-スト レプトコッカス・ニューモニアエ タイターの分布を示している。血清は1μg(○ )または5μg(●)のC-169recを用いた第1回,第2回および第3回の注射後に収集 され、ELISAにより抗-ストレプトコッカス・ニューモニアエ 抗体について個々 に評価された。タイターは、A410値がバックグラウンド値 上0.1である最高希釈 として定義された。実線は各グループのマウスの抗体タイターの逆数の中央値を 示し、他方、破線は免疫前血清の中央値を示す。 図21は、C-151recを用いて免疫化されたBalb/cマウスからの血清中の抗-スト レプトコッカス・ニューモニアエ タイターの分布を示している。血清は1μg(○ )または5μg(●)のC-151recを用いた1回目,2回目および3回目の注射後に収集 され、ELISAにより抗-ストレプトコッカス・ニューモニアエ抗体について個々に 評価された。タイターは、A410値がバックグラウンド値上0.1である最高希釈と して定義された。実線は各グループのマウスの抗体タイターの逆数の中央値を示 し、他方、破線は免疫前血清の中央値を示す。 図22は、組換えHSP72抗原を用いて免疫化されたサイノモルガス モンキーの抗 体応答を示す。2匹のサルのグループがHSP72recかまたはC-169rec蛋白質を用い て1日、22日および77日に免疫化された。血清は免疫感作が進行する間規則的に 収集され、ウエスタンブロット分析によって肺炎球菌性HSP72に特異的な抗体に ついて個々に評価された。タイターはHSP72帯が可視化される最高希釈として定 義された。 図23は、固相ELISAでのペプチドに対する高度免疫血清の結合を示す。HSP72re cまたはC-169rec蛋白質を用いて免疫化されたウサギ、マウスおよびサルの血清 のペプチドに対する反応性を調べた。1:1000希釈された血清を用いて得られた ペプチドMAP2に対するウサギ血清の反応性ならびにペプチドMAP2およびMAP4に対 するネズミ血清の反応性に対応する吸光度を除き、1:100希釈で試験された血清 を用いて得られた。 図24はストレプトコッカス・ニューモニアエ(spn-orf)、ストレプトコッカス ・ピオゲネス(sga-orf)およびストレプトコッカス・アガラクチアエ(sgb-orf)の hsp70/dnak オープンリーディングフレームのDNA配列から確立されたコンセン サス配列を示し、各々の種に特異的なヌクレオチドの置換および挿入配列を示す 。 図25は、ストレプトコッカス・ニューモニアエ(spn-prot)、ストレプトコッカ ス・ピオゲネス(sga-prot)およびストレプトコッカス・アガラクチアエ(sgb-pro t)のHsp70の蛋白質配列から確立されたコンセンサス配列を示し、それぞれの種 に特異的なアミノ酸の置換および挿入配列を示す。 図26は、ストレプトコッカス・アガラクチアエの蛋白質合成に対する熱ショッ クの影響、およびMAb F2-Pn3.4により免疫沈降されたストレプトコッカス・アガ ラクチアエ蛋白質抗原、を示すフロログラムである。37℃で生育し37℃で培養さ れた(奇数番号レーン)、または43℃で熱ショックを受けた(偶数番号レーン) ストレプトコッカス・アガラクチアエからの[35S]メチオニン-標識蛋白質か ら得た細胞溶解物は、SDS-PAGE およびフロログラフィーによって分析された。 レーン3および4はMAb F2-Pn3.4を用いて得られた免疫沈降体を示す。 発明の詳細な説明 本発明の一形態は、ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカ ス・ピオゲネスおよびストレプトコッカス・アガラクチアエの新規な熱ショック 蛋白質、その類似体、同族体、誘導体および少なくとも一つの免疫原性エピトー プを含む断片、を提供する。本明細書において“熱ショック蛋白質”とは、熱ス トレス条件下で優先的な転写を意味する、天然に産出する蛋白質である。本発明 の熱ショック蛋白質は天然起源であってもよく、またはは組換え技術または従来 の化学合成技術を応用して得られてもよい。 本明細書において“免疫原性の”とは、免疫応答を誘い出す能力を持つことを 意味する。本発明の新規な熱ショック蛋白質は、連鎖球菌感染に対して、より詳 しくは致命的なストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピ オゲネスおよびストレプトコッカス・アガラクチアエに対して、防御的な免疫応 答を誘起するそれらの能力によって特徴づけられる。 本発明は特に、配列番号5の推定アミノ酸配列を持つ、約72kDa(“HSP72”) のストレプトコッカス・ニューモニアエ熱ショック蛋白質、および類似体、同族 体、誘導体および少なくとも一つの免疫原性エピトープを含むその断片、を提供 するものである。本明細書においてHSP72の“類似体”とは、類似体蛋白質の機 能と免疫原的諸性質が全体として保持されるという条件で、HSP72のアミノ酸配 列(配列番号5)中の一つまたはそれ以上のアミノ酸残基が他のアミノ酸残基で 置き換えられているようなストレプトコッカス・ニューモニアエ蛋白質を意味す る。そのような類似体は、自然に産出するものであってもよいか、または合成的 に作成されてもよいし、また組換えDNA技術によって、例えば、HSP72配列の突然 変異誘導技術によってもよい。HSP72の類似体は、HSP72、例えばストレプトコッ カス・ピオゲネスおよびストレプトコッカス・アガラクチアエ、と反応する抗体 を誘起する能力のある抗原を少なくとも一つは有するであろう。 本明細書においてHSP72の“同族体”とは、ストレプトコッカス・ニューモニ アエ、ストレプトコッカス・ピオゲネスまたはストレプトコッカス・アガラクチ アエ以外の連鎖球菌種、または連鎖球菌以外の属由来の蛋白質であって、HSP72 のアミノ酸配列(配列番号5)中の一つまたはそれ以上のアミノ酸残基が他のア ミノ酸残基で置き換えられていて、同族体体蛋白質の機能と免疫原的諸性質が全 体として保持されているものをいう。そのような同族体は、天然に産出するもの であってもよいか、または合成的に作成されてもよいし、また組換えDNA技術に よってもよい。HSP72の同族体は、HSP72、例えばエンテロコッカス フェカリス と反応する抗体を誘起する能力ある抗原を少なくとも一つを有するであろう。 本明細書において“誘導体”とは、一つ或いはそれ以上の物理的、化学的、ま たは生物学的諸性質が変えられてしまったようなポリペプチドを意味する。その ような変化は、アミノ酸置換、修飾、付加または欠失;脂質化、グリコシル化ま たはホスホリル化のパターンの変更;ポリペプチド中に存在するアミノ酸残基の 遊離のアミノ、カルボキシル、またはヒドロキシ側基の、他の有機または非有機 分子との反応;およびそのいずれも一次、二次または三次構造の変化を招く可能 性があるその他の変更を含むが、それに限られるものではない。 本発明の“断片”は、少なくとも一つの免疫原性エピトープを有する。“免疫 原性エピトープ”とは免疫応答を誘起するのに役立つエピトープを意味する。本 発明の好ましい断片は感染、例えばストレプトコッカス・ニューモニアエ感染の 厳しさを防ぐかまたは軽減するに十分な免疫応答を誘起するだろう。HSP72の好 ましい断片はポリペプチドのC-末端領域を含む。より好ましい断片は、C-末端の 169-残基断片(“C-169”)(配列番号5、残基439-607)、C-末端の151-残基( “C-15”)(配列ID NO’5、残基457-607)およびC-169領域内のペプチドエピト ープから成るより小さな断片、を含む。HSP72のC-169領域内のとりわけ好ましい 断片は、ペプチド配列 GFDAERAAQAALDD(配列番号5 の残基527-541)およびAEGA QATGNAGDDVV(配列 番号5 の残基586-600)、これらはストレプトコッカス・ニ ューモニアエのHSP72に独占的であるか、またはストレプトコッカス・ピオゲネ スまたはストレプトコッカス・アガラクチアエからの対応する変性断片である。 更により好ましいのは、連鎖球菌株に対する特異的な免疫反応を誘起する断片で ある。そのような断片は次のペプチドから選んでもよい;CS870、CS873、CS874 、CS875、CS876、CS877、CS878、CS879、CS880、CS882,MAP1、MAP2、MAP3、およ びMAP4(表 5を見よ、上述)、またはその同族体。 本発明の更なる形態において、我々はHSP70/72に免疫学的に関連するポリペ プチドを提供する。本明細書において“免疫学的に関連する”ポリペプチドとは 、次の諸性質の一つまたはそれ以上によって特徴づけられるものをいう; a)ストレプトコッカス・ニューモニアエ細胞によるほ乳類宿主の感染によって 生成される抗体と免疫学的に反応し、その抗体はHSP72(配列番号5)およびHSP70 (配列 番号20および配列 番号22)と免疫学的に反応する; b)HSP72(配列番号5)およびHSP70(配列 番号20および配列 番号22)と免疫学 的に反応する抗体を誘起する能力を有する; c)HSP72(配列番号5)を用いたほ乳類の免疫感作によって誘起された抗体と免 疫学的に反応する。 HSP70/72の類似体、同族体および誘導体は、定義により、免疫学的に関連す るポリペプチドである。更に、すべての免疫学的に関連するポリペプチドは少な くとも一つのHSP70/72抗原を含む。したがって、“HSP70/72 抗原”はHSP70/ 72それ自身、または免疫学的に関連するポリペプチド中に見いだされる可能性が ある。 本発明の更なる形態において、HSP72に免疫学的に関連するポリペプチドを提 供する。本明細書において“免疫学的に関連する”ポリペプチドとは、次の諸性 質の一つまたはそれ以上によって特徴づけられるものをいう; a)ストレプトコッカス・ニューモニアエ細胞によるほ乳類宿主の感染によって 生成される抗体と免疫学的に反応し、その抗体はHSP72(配列番号5)と免疫学的に 反応する; b)HSP72(配列番号5)と免疫学的に反応する抗体を誘起する能力を有する; c)HSP72(配列番号5)を用いたほ乳類の免疫感作によって誘起された抗体と免 疫学的に反応する。 HSP72の類似体、同族体および誘導体は、定義により、免疫学的に関連するポ リペプチドである。更に、すべての免疫学的に関連するポリペプチドは少なくと も一つのHSP72抗原を含む。したがって、“HSP72 抗原”はHSP72それ自身、また は免疫学的に関連するポリペプチド中に見いだされる可能性がある。 本明細書において“関連する細菌”とは、HSP72と反応する抗体を誘起する能 力のある抗原を有する細菌を意味する。関連する細菌の例は、ストレプトコッカ ス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネス、ストレプトコッカス ミュータンス、ストレプトコッカス・サングイス、ストレプトコッカス・アガラ クチアエおよびエンテロコッカス・フェカリス を含む。 本発明の実施例に従うことによって、当業者は、ある特定の類似体、同族体、 誘導体、免疫学的に関連するポリペプチド、または断片が、疾患の診断、予防ま たは治療に役立つかどうかを、過度の実験をすることなく決定できることが理解 されるであろう。有用なポリペプチドおよび断片は、HSP72(実施例4)と免疫反 応性を有する抗体を誘起するだろう。好ましくは、有用なポリペプチドおよび断 片は、致命的な細菌感染に対して防御的な免疫応答を誘起する能力を示すだろう (実施例5)。 本発明のポリペプチドの重合型も含まれる。これらの重合型は例えば、アビジ ン/ビオチン、グルタルデヒドまたはジメチルスベルイミデートのような架橋試 薬で架橋された一つあるいはそれ以上のポリペプチドを含む。そのような重合型 はまた、組換えDNA技術によって作成された多重シストロン性mRNAから生じた、 一つ或いはそれ以上の縦並びまたは反転隣接した蛋白質配列を含むポリペプチド 、も含有する。 本発明は実質的に純粋なHSP72および免疫学的に関連するポリペプチドを提供 する。“実質的に純粋な”という語句は、本発明のポリペプチドおよびそれらを コードするDNA配列が、細菌起源の他の蛋白質を実質的に含んでいない、ことを 意味する。実質的に純粋な蛋白質試料は、さまざまな従来方法、例えば実施例3 および5に述べられた手順によって得てもよい。 一つの形態において、本発明は、初めて、ストレプトコッカス・ニューモニア エの熱ショック蛋白質をコードするDNA配列、具体的には、HSP72(配列番号4、 ヌクレオチド682-2502)を提供するものである。 本発明のDNA配列は、またHSP72の類似体および同族体ポリペプチドをコードす るDNA配列、免疫学的に関連するポリペプチドをコードするDNA、および上述のDN A配列のいずれに対しても変性しているDNA配列およびすべての上述のDNA配列の 断片を含む。当業者ならば、ひとたびポリペプチドが同定され分離されれば、従 来のDNA配列決定技術を用いて、本発明のポリペプチドすべてのDNA配列を決定で きるだろうことは容易に認められよう。 本発明のポリペプチドをコードする遺伝子から導き出されるオリゴヌクレオチ ドプライマーおよび他の核酸プローブはまた、ストレプトコッカス・ニューモニ アエおよび関連細菌からの他の関連する蛋白質を分離しクローンするのに用いて もよく、この関連細菌は本発明のDNA配列に相同的であるDNA細菌の範囲を含んで もよい。加えて、本発明のDNA配列はPCR反応において生物試料中のストレプトコ ッカス・ニューモニアエまたは関連細菌の存在を検出するのに用いてもよい。 本発明のポリペプチドは、例えば、イオン交換およびゲルクロマトグラフィー および電気泳動のような従来の分離技術を使って、または組換えDNA技術を用い て、適当な細胞抽出物から蛋白質分画により、さまざまな方法から調製してもよ い。組換えDNA技術の使用は、本発明による実質的に純粋なポリペプチドを調製 するのに特に適している。 本発明の更なる形態は、HSP72、免疫学的に関連するポリペプチド、およびそ の断片の製造方法を提供する。これは、(1)上述のポリペプチドまたは断片をコ ードするDNA配列、およびそのDNA配列に有効に連結した一つまたはそれ以上の発 現制御配列を含むベクターを用いて形質転換された単細胞宿主微生物を培養、(2 )実質的に純粋なポリペプチドまたは断片を回収するという段階を含む。 技術的にはよく知られているように、宿主中でDNA感染された遺伝子のハイレ ベルの発現を得るためには、遺伝子は、選ばれた発現宿主中で機能している転写 および翻訳の発現制御配列に有効に連結していなければならない。好ましくは、 発現制御配列、および問題の遺伝子は、一つの発現ベクターに含まれ、ベクター は更に一つの細菌性選択マーカーと複製起点を含むことになろう。もし発現宿主 が真核生物の細胞であるならば、発現ベクターは更に真核生物の発現宿主中で有 効な発現マーカーを含むべきである。 発明のポリペプチドをコードするDNA配列はシグナル配列をコードしてもしな くてもよい。もし発現宿主が真核ならば、成熟した蛋白質が真核生物の宿主から 分泌されるようにシグナル配列がコードされるのが一般的には好ましい。 アミノ末端メチオニンは、本発明の発現されたポリペプチド上に存在してもし なくてもよい。もし末端メチオニンが発現宿主によって切り取られなければ、そ れはもし望ましければ、標準技術によって化学的に除去してもよい。 本発明のDNA配列を発現するに当たっては、広くさまざまな宿主/ベクターの 組合せを用いてもよい。真核宿主に対する有用な発現ベクターは、例えば,SV40 (サル空胞ウイルス)からの発現制御配列を含むベクター、ウシ乳頭腫ウイルス 、アデノウイルス、アデノ-関連ウイルス、、サイトメガロウイルス、およびレ トロウイルスを含む。細菌宿主に対する有用な発現ベクターは、pBluescript、p GEX2T、pUCベクター、col E1、pCR1、pBR322、pMB9、およびその誘導体を含む大 腸菌からのそれのような細菌性プラスミド、RP4、ファージDNAs、例えば、ファ ージ ラムダの多数の誘導体、例えば、λgt10およびλgt11、NM989のようなより広い 宿主範囲のプラスミド、M13および線維状単鎖DNAファージのような他のDNAファ ージ、を含む。酵母細胞に対する有用な発現ベクターは、2μ プラスミドおよび その誘導体を含む。昆虫細胞に対する有用なベクターはpVL 941を含む。 加えて、広くさまざまな発現制御配列のいずれもが本発明のDNA配列を発現す るためにこれらのベクターで使用できる。有用な発現制御配列は、前述の発現ベ クターの構造遺伝子と結びついた発現制御配列を含む。.有用な発現制御配列の 例は、例えば、SV40またはアデノウイルスの初期および末期のプロモーター、la c系、trp系、TACまたはTRC系、ラムダファージの主要なオペレーターおよびプロ モーター領域であるT3および T7プロモーター、fd被膜蛋白質の制御領域、3-ホ スホグリセリン酸キナーゼまたは他の解糖酵素のプロモーター、酸性ホスファタ ーゼのプロモーター、例えばPho5、酵母のアルファー交配系プロモーター、およ び原核または真核生物細胞またはそれらのウイルスの遺伝子の発現を制御するこ とで知られる他の構成的および誘導性プロモーター配列、およびそれらのさまざ まな組合せ、を含む。T7 RNAポリメラーゼプロモーターΦ10は、大腸菌のHSP72 の発現に特に有用である(実施例3)。 前述のベクターで形質転換された宿主細胞は本発明の更なる形態である。広範 なさまざまな単細胞宿主細胞が本発明のDNA配列発現に有用である。これらの宿 主はよく知られた真核および原核生物宿主を含んでもよく、例えば、大腸菌、シ ュードモナス、バシルス、ストレプトマイセス、カビ、酵母の株、スポドプテラ フルギペルダ(SF9)のような昆虫細胞、CHO およびマウス細胞のような動物細胞 、COS 1、COS 7、BSC 1、BSC40、およびBMT 10 のようなアフリカミドリザル細 胞、ヒト細胞、組織培養中の植物細胞など。より好ましい宿主生物は大腸菌およ び枯草菌のような細菌類、および組織培養中のほ乳類細胞を含む。 本発明のDNA配列を発現するに必ずしもすべてのベクターと発現制御配列が等 しく十分に機能する訳ではないことは、勿論理解されねばならない。同じ発現系 を用いてもすべての宿主が等しくよく機能するものではない。しかしながら、当 業者ならば、不適切な実験も無くまた本発明の範囲から離れることなく、これら のベクター、発現制御配列および宿主の選択をすることができるであろう。例え ば 、ベクターを選ぶに当たっては、宿主が考慮されねばならない、というのはベク ターは宿主中で複製しなければならないからである。ベクターのコピー数、コピ ー数を制御する能力、および抗生物質マーカーのようなベクターによってコード されたすべての他の蛋白質の発現、もまた考慮されねばならない。発現制御配列 を選択するに当たってはまた、さまざまな因子が考慮されねばならない。これら は例えば、配列の相対的強度、その制御能、特に潜在的な二次構造に関するよう な、本発明のDNA配列とのホモロジー、を含む。単細胞宿主は、選ばれたベクタ ーとのホモロジー、本発明のDNA配列によってコードされた産物の毒性、その分 泌特性、蛋白質を正しく折り畳むその能力、その発酵または培養条件、および本 発明によってコードされた産物を宿主から精製する容易さ、を考慮して選択され ねばならない。これらのパラメーターの範囲内で、当業者であれば、発酵または 大規模動物飼育にあたり、本発明のDNA配列を発現する色々なベクター/発現制 御配列/宿主組合せ を選ぶことができるであろう。 本発明のDNA配列によってコードされたポリペプチドは、発酵または細胞培養 から分離し、次のようなさまざまな従来の方法のいずれかを用いて精製してもよ い、すなわち;高速液クロマトグラフィー、高速蛋白液クロマトグラフィーなど のような通常または逆相液体クロマトグラフィー;アフィニティークロマトグラ フィー(無機の配位子またはモノクローナル抗体によるような);サイズ排除ク ロマトグラフィー;固定化金属キレートクロマトグラフィー;ゲル電気泳動;な ど。当業者であれば、本発明の範囲から離れることなく、最も適切な分離、精製 技術を選択できるであろう。 加えて、本発明のポリペプチドは幾つかの化学的技術のいずれかによって作っ てもよい。例えば、それらはもともとはメリフィールド、“固相ペプチド合成. I.テトラペプチドの合成”(J.Am.Chem.Soc.,83,2149-54(1963))、によ って述べられた固相合成技術を用いて調製してもよく、またはそれらは溶液中合 成によって調製してもよい。ペプチド合成技術の概要はグロス、マインホファー 、4 ペプチド;分析、合成、生物学,;ペプチドとアミノ酸分析についての近 代技術、ジョン ワイリー アンド サンズ(1981) およびボダンスキー、ペ プチド合成の原理、スプリンガー フェルラーク(1984)に記載されている。 発明の好ましい組成物と方法は増強した免疫原性を持つポリペプチドを含む。 そのようなポリペプチドは、その天然の形のポリペプチドであっても、またはそ の断片が意図された受容体中で免疫原性を増強するために修飾されるか処理を受 けたものであってもよい。好ましいポリペプチドは天然のポリペプチドのC-末端 部分から選ばれた断片のような連鎖球菌種に特異的な断片である。数多くの技術 が使用可能であって、当業者にはよく知られており、その技術は、ここに開示さ れたポリペプチドの免疫原性を実質的に増強するために、過度の実験をすること なく用いられよう。例えばポリペプチドは、ジニトロフェニル基またはアルサニ ール酸(p−アミノベンゼンアルソン酸)に結合することにより、または熱およ び/またはSDS(ドデシル硫酸ナトリウム)での変性によって修飾してもよい。 特にもしそのペプチドが化学的に合成された小さいポリペプチドならばそれらを 免疫原担体に結合するのが望ましいかもしれない。勿論結合は、ポリペプチドま たは担体のいずれもが適切に機能する能力を妨げてはならない。結合方法戦略に おける検討については、抗体、実験室マニュアル、コールドスプリングハーバー ラボラトリー、ハーロー、レーン編(1988)参照。有用な免疫原担体が技術的に よく知られている。そのような担体の例は キーホール リムペット ヘモシア ニン(KLH);ウシ血清アルブミン(BSA)および卵白アルブミンのようなアルブミン 、PPD(ツベルクリンの精製蛋白質誘導体);赤血球細胞;破傷風トキソイド; アガロースビーズ;活性炭またはベントナイトを含む。 脂質化状態を変えるために、ここに開示されたポリペプチドのアミノ酸配列を 修飾することは、その免疫原性および生化学的性質を増強するのに使用する方法 でもある。例えば、ポリペプチドまたはその断片は脂質部分の付加を指令するシ グナル配列によりまたはそれなしで発現してもよい。 本発明において、天然のポリペプチドをコードするDNAのインビトロ操作とそ の後の修飾DNAの発現による、または誘導DNA配列の化学合成による、または発現 アミノ酸配列の化学的または生物学的操作による、場合を含み、様々な方法によ って、ポリペプチドの誘導体を調製してもよい。 例えば、誘導体は、一つ或いはそれ以上のアミノ酸を異なった天然のアミノ酸 、アミノ酸誘導体、非天然アミノ酸、で置換することによって作成してもよく、 保存的な置換が好ましい場合は、例えばヒスチジンの代わりに3-メチルヒスチジ ンが置換され、プロリンの代わりに4-ヒドロキシプロリンが、リジンの代わりに ヒドロキシリジンが置換されてよい。保存性に乏しいアミノ酸置換を引き起こし て、例えば電荷、コンホメーション、および他の生物学的性質を変化させること によって、望ましい誘導体を作成することもできる。そのような置換は、例えば 、疎水性残基の代わりに親水性残基の置換、別の残基の代わりにシステインまた はプロリンの置換、大きな側鎖を持つ残基の代わりに小さな側鎖を持つ残基の置 換、または正味の陰電荷を持つ残基の代わりに正味の陽電荷を持つ残基の置換、 を含むであろう。与えられた置換の結果を確実に予見できない場合は、ここに開 示された方法に従って、望ましい特性の有無を決定するためにその誘導体を容易 に検定することができよう。 ポリペプチドはまた、安定性を増す、または分子を精製および調製によりなじ みやすいようにする、目的を持って調製してもよい。一つのそのような技術は、 別のストレプトコッカス・ニューモニアエまたは非-ストレプトコッカス・ニュ ーモニアエの配列を含む融合蛋白質としてそのポリペプチドを発現することであ る。本発明のポリペプチドを含む融合蛋白質が例えば、その融合をコードする核 酸分子を組み立て、宿主細胞をその分子で形質転換し、その細胞が融合蛋白質を 発現するように誘導し、その融合蛋白質を細胞培養から回収することによって、 DNAレベルで作成されることが好ましい。他方、融合蛋白質は既知の方法により 遺伝子発現によって作成してもよい。本発明の融合蛋白質の例は下記の実施例3 の FucI/HSP72(C-169)蛋白質である。 本発明のポリペプチドはまた、大きな多重結合分子の部分であってもよく、こ れは組換えによって作成してもよくまたは化学的に合成してもよい。そのような 多重結合体はまた、融合ポリペプチドを含むか、または脂質および糖質を含む、 アミノ酸以外の部分と結合してもよい。 本発明のポリペプチドは抗体の生成に、また疾患に対する防御応答の展開に、 特によく適している。従って、本発明の別の形態において、HSP72と免疫学的に 反応性ある抗体、またはその断片を提供する。本発明の抗体は、HSP72または免 疫学的に関連するポリペプチドを用いて免疫感作により誘起されるかまたはHSP7 2また は免疫学的に関連するポリペプチドとの反応性によって同定される。本発明の抗 体は、自然発生したストレプトコッカス・ニューモニアエによる感染に対して動 物中に正常に誘起された抗体、およびそれが誘起された動物中から除去されてい ないかまたは動物中で変化した抗体を含むものではないと理解されねばならない 。 本発明の抗体は、技術的にF(v)、Fab、Fab’および F(ab')2 として知られて いる断片を含む、完全な抗原結合部位を含む完全な免疫グロブリンまたはその断 片であってもよい。抗体はまた遺伝学的に設計されてもよく、または合成的に作 成されてもよい。抗体または断片は、動物起源、具体的にはほ乳類起源、より具 体的にはマウス、ラット、サル、またはヒト起源であってもよい。それは天然の 抗体または断片、または望ましければ、組換え抗体または断片であってもよい。 抗体または抗体断片は、多クローン性、または好ましくは、モノクローナル性起 源であってもよい。それらは多数のエピトープに対して特異的であってもよいが 一つのエピトープに対して特異的であるのが好ましい。具体的に好ましいのは以 下の実施例2のモノクローナル抗体,F1-Pn3.1、F2-Pn3.2、F2-Pn3.3およびF2-Pn3 .4 である。当業者ならば、本発明のポリペプチドを使用して、繊細な動物を免 疫化するのに用いたときストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッ カス・ピオゲネス、ストレプトコッカス・アガラクチアエまたは他の連鎖球菌関 連細菌の感染に対して防御するその能力をスクリーニングすることができよう。 ひとたびモノクローナル抗体が防御することが見いだされれば、そのときはその 抗体によって認識される特定のエピトープを同定することができよう。ポリクロ ーナルおよびモノクローナル抗体を作成す方法は当業者にはよく知られている。 そのような方法については、抗体、実験室マニュアル、上述、および イェルト ンら、Ann.Rev.ofBiochem.,50,657-80(1981)参照。本発明のポリペプチドを 用いる免疫活性の測定は、免疫ブロット検定法、およびELISAによる場合を含み 、技術的にはよく知られた幾つかの方法のいずれによって行ってもよい。 本発明の抗体は、異なった種(例えばマウスとヒト)由来または同じ種の免疫 グロブリン軽鎖および重鎖配列の部分由来の免疫グロブリンから形成された混成 分子であってもよい。それは当業者に知られた多数の技術のいずれか一つによっ て調製された2官能抗体のような多重な結合特異性を持つ分子であってもよい、 その技術は;ハイブリッドハイブリドーマの生産;ジスルフィド交換;化学的架 橋;2モノクローナル抗体間のペプチド架橋剤の添加;ある特定の細胞系に2セッ トの重軽鎖免疫グロブリンの導入;等々を含む。本発明の抗体はまた、例えば不 死化ヒト細胞により、ヒト重症複合免疫不全症マウス若しくは“ヒト”抗体生産 能ある他のヒト以外の動物により、またはクローン化されたヒト免疫グロブリン 遺伝子の発現により、生産されるヒトモノクローナル抗体、であってもよい。要 するに、当業者ならば、本発明の開示より、ある与えられた抗体分子の安定性ま たは半減期、免疫原性、毒性、親和性、若しくは収率を増減する方法を含む、本 発明の抗体の生物学的諸性質を変更、またはある特定の応用のためにそれをより 適したものにする何らかの他の方向に変更するのに用いられるさまざまな方法を 利用できることになる。 本発明のポリペプチド、DNA配列および抗体は疾患の予防、治療および診断た めの予防、治療および診断用組成物に有用である。 標準的免疫学的技術は本発明のポリペプチドおよび抗体を免疫原としておよび ワクチンとして使用するためにそれらを利用してもよい。特に、適当な宿主は何 であれ薬学的に有効な量のポリペプチドを注射してモノクローナルまたは多価の 抗体を生成する、または疾患に対して免疫学的な防御応答の展開を誘導してもよ い。好ましくは、ポリペプチドは、HSP72(配列 番号5)、HSP70(配列 番号20 および 配列 番号22)またはその断片からなるグループから選ばれる。 本明細書においてポリペプチドまたは抗体の“薬学的有効量”とは、患者に投 与されたとき、連鎖球菌または関連細菌の感染を防ぐもしくはその厳しさを軽減 するのに有効な免疫応答を誘起する量のことである。 本発明のポリペプチドまたは抗体の投与は、以下の実施例10に述べられた方法 のいずれによって行われてもよく、またはさまざまな他の標準技術によって行わ れてもよい。この技術の詳細な議論については、抗体、実験室マニュアル、コー ルドスプリングハーバーラボラトリー、ハーロー、レーン編(1988)参照。もし ポリペプチドが用いられるならば、好ましくは、完全または不完全フロイントア ジュバント,RIBI(ムラミル ジペプチド)もしくはISCOM(免疫刺激複合体)の ような薬学的に許容されるアジュバントと共に投与されるだろう。好ましくは、 その組成はアジュバントとして油中水エマルジョン または水酸化アルミニウム を含み、筋肉内投与されるだろう。ワクチン組成物は一時にまたは治療期間にわ たって患者に投与してもよい。最も有効な投与および投与計画は、免疫原性のレ ベル、そのものの組成および/または治療に用いられるアジュバント、推測され る感染の厳しさと経過、これまでの療法、患者の健康状態と免疫感作への応答、 および治療する医師の判断、によることとなろう。例えば、免疫能ある患者では 、ポリペプチドの免疫原性が高ければ高いほど、投与量と必要な免疫感作回数は 低くなる。同様に、もしポリペプチドがアジュバントと共に投与されれば、投与 量と必要な治療時間は減少するだろう。 一般に投与は、患者あたり HSP72抗原、約0.01から10 mg、そして好ましく は0.1から1.0mg、多くは恐らくはアジュバントと共に、の初期注射、続いて 大抵は1回またはそれ以上の追加投与、からなることとなろう。好ましくは、追 加投与は初回注射後 1および6ヶ月時に投与されるだろう。 本発明のポリペプチドはいずれも薬学的に許容される塩の形で用いられてもよ い。本発明のポリペプチドと塩を形成できる適する酸および塩基は当業者にはよ く知られており、無機および有機の酸および塩基を含む。 本発明のポリペプチドおよび抗体を、ストレプトコッカス・ニューモニアエま たは関連細菌によって引き起こされる疾患に対して防御するその能力、またはそ のような感染の重い症状を軽減するその能力、についてスクリーニングするため には、当業者ならば、多数の動物モデルが使用されることを認めるだろう。スト レプトコッカス・ニューモニアエまたは関連細菌での感染を受けやすい動物はす べて用いられるかもしれない。以下の実施例5のBalb/c マウスは能動的免疫防御 スクリーニングのための望ましい動物モデルであり、実施例5の重症複合免疫不 全マウスは受動スクリーニングのための望ましい動物モデルである。かくして、 ある特定のポリペプチドまたは抗体をこれらの動物モデルに投与することによっ て、当業者は、過度の実験をすることなくポリペプチドまたは抗体が本願請求の 範囲の方法および組成物で役に立つかどうかを決定することができるだろう。 本発明の一つの態様として、本発明のポリペプチドのいずれかの薬学的有効量 を含むワクチンを用い、連鎖球菌または関連細菌の感染を防ぎまたはその重い症 状を、ある期間、軽減するに十分な方法で患者を治療する、数段階からなる方法 を提供する。また、そのような方法での使用に好ましいポリペプチドはHSP70/7 2、またはその断片である。 本発明のポリペプチド、DNA配列および抗体はまた、診断方法の基礎および病 原微生物検出用キットを形成できる。幾つかの診断法が可能である。例えば、本 発明は、生物試料中のストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカ ス・ピオゲネス、ストレプトコッカス・アガラクチアエまたは関連細菌を検出す るための方法を提供するものであり、 ・患者から生物試料を単離する; ・本発明の抗体またはその断片を生物試料と共に培養し、混合物を形成する: ・ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネス、 ストレプトコッカス・アガラクチアエまたは関連細菌の存在を示す混合物中の特 異的に結合した抗体または断片を検出するという段階からなる。この方法での使 用に対して好ましい抗体は、モノクローナル抗体 F1-Pn3.1、F2-Pn3.2、F2-Pn3 .3およびF-Pn3.4を含む。 一方、本発明は生物試料内のストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連 細菌の検出法を提供し、 ・患者から生物試料を分離する; ・本発明のポリペプチドまたはその断片を生物試料と共に培養し混合物を形成 する、; ・ストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連細菌に特異的な抗体の存在 を示す混合物中の特異的に結合したポリペプチドを検出するという段階からなっ ている。HSP72(配列番号5)、そのC-169断片(配列 番号5の残基439-607)、そ のC-151断片(配列 番号5の残基457-607)およびペプチド断片GFDAERDAAQAALDD (配列 番号5の残基527-541)および AEGAQATGNAGDDVV(配列 番号5の残基586- 600)が上の方法において抗体の検出に好ましいポリペプチドである。 当業者ならばこの診断試験は、酵素-結合免疫ソルベント検定法(ELISA)、放 射免疫検定法、またはラテックス凝集検定法を含む幾つかの形をとってもよいこ とがわかるだろう。 診断薬はキットに含まれてもよく、キットは使用取り扱い説明書および適当な 試薬、好ましくは、ペプチドまたは抗体が結合したとき検出するための手段、を 含んでもよい。例えば、ポリペプチドまたは抗体は、ポリペプチドが抗体に結合 したときのポリペプチドの検出、または抗体がストレプトコッカス・ニューモニ アエまたは関連細菌に結合したときの抗体の検出、を可能にする検出手段によっ て標識されてもよい。検出手段は、フルオレッセインイソシアネート(FIC)、フ ルオレッセインイソチオシアネート(FITC)等々のような螢光標識試薬、ホース ラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)、グルコースオキシダーゼ等々の酵素、γ 線を放射する125I または51Crのような放射性元素、または試験溶液中に存在す る電子と遭遇するとγ線を生ずる陽電子を放射する11C,15O、または13Nのよ うな放射性元素であってもよい。結合はまた、例えば、アビジン-ビオチン複合 体を介するような他の方法により検出してもよい。検出手段の結合は技術的には よく知られている。例えば、ハイブリドーマによって作られたモノクローナル抗 体分子が培地中で放射性元素-含有アミノ酸の取り込みによって代謝的に標識さ れてもよく、ポリペプチドが活性官能基を介して検出手段と結合または連結され てもよい。 本発明のDNA配列はストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連細菌の存 在の検出に使用するためのDNAプローブの設計に用いられる。本発明のプローブ- ベース検出法は ・患者から生物試料を分離する; ・本発明のDNA配列を持つDNAプローブを生物試料と共に培養して混合物を形成 し;ついで ・ストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連細菌の存在を示す混合物中 の特異的に結合したDNAプローブを検出するという段階からなっている。 本発明のDNAプローブはまた、ストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関 連細菌感染の診断法として、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応を用いて、試料中の 循環する核酸の検出にも用いてもよい。プローブは従来技術を用いて合成しても よく、または固相中で固定化してもよく、または検出可能な標識で標識してもよ い。この用途のための好ましいDNAプローブはHSP72(配列 番号4、ヌクレオチド 68 2-2502)の少なくとも約6個の隣接したヌクレオチドに対して相補的な配列を有 するオリゴマーである。 本発明のポリペプチドはまた、例えば抗原カラム上で抗体の免疫親和精製法を 用いて蛋白質上に存在するエピトープに向かった抗体を精製するのに用いてもよ い。 本発明の抗体または抗体断片は、例えば、抗原カラム上で抗体の免疫親和精製 法を用いて、本発明に従った実質上純粋な蛋白質を調製するのに使用してもよい 。 実施例 本発明をよりよく説明するために次の実施例が示す。これらの実施例は例示の 目的のためだけであって、決して発明の範囲を制限するものと解釈されてはなら ない。 実施例は1は本発明による免疫反応性熱ショック蛋白質たるHSP72の同定を述べ ている。 実施例2はHSP72のエピトープに対するモノクローナル抗体の分離を述べている 。実施例3は本発明による組換えHSP72およびHSP72の断片の調製を述べている。 実施例4はHSP72に向かったモノクローナル抗体の抗原的特異性と免疫反応性、お よび本発明による免疫学的に関連した蛋白質の同定を述べている。実施例5は実 質的に純粋なHSP72を調製する方法、および実験的なストレプトコッカス・ニュ ーモニアエ感染を防御するためにHSP72またはそれに対する抗体の使用を述べて いる。実施例6は本発明によるHSP72の組換えC-151断片の調製を述べている。実 施例7は本発明による組換えHSP72またはHSP72断片を用いた免疫感作の結果とし て起こる体液性免疫応答を述べている。実施例8はHSP72上の線状B-細胞エピトー プの局在位置を述べている。実施例9はストレプトコッカス・アガラクチアエお よびストレプトコッカス・ピオゲネスからのhsp70遺伝子およびHSP70蛋白質 を述べている。実施例10はヒトワクチンでのHSP72抗原の使用を述べている。 実施例 1−免疫反応性ストレプトコッカス・ニューモニアエ熱ショック蛋白質 の同定 A.手順 特に記さない限り、次の手順を本発明の実施例を通して用いるものとする。 1.細菌 ストレプトコッカス・ニューモニアエ株は、ラボラトワールドラサントプブリ ークドケベック、サンタンヌドベルビュによって供給された。ストレプトコッカ ス・ニューモニアエ株は4型53株、および6型64株を含んでいた。特に記さない場 合は、ストレプトコッカス・ニューモニアエ6型64株を用いた。細菌株は一晩37 ℃、5%CO2中チョコレート寒天プレート上で生育した。 2.抗原調製 色々なストレプトコッカス・ニューモニアエ抗原が免疫感作および免疫検定の ために調製された。加熱殺菌された全細胞抗原は細菌懸濁液を水浴上で56℃20分 間培養して得られた。洗剤-可溶性蛋白質はストレプトコッカス・ニューモニア エから次のようにして抽出された・加熱殺菌した細菌は10mM ヘーペスバッファ ー(4−(2−ヒドロキシエチル)-1-ピペラジノエタン−スルホン酸)(ベー リンガー マンハイム、独)中 pH 7.4で懸濁し、20,000Kz/秒で4回30秒、超 音波処理した。完全な細胞と大きな残骸は1,700 gで20分間遠心分離によって除 去した。浮遊液は集められ,100,000 g60分間遠心分離した。ペレットは1ml ヘーペスバッファーに懸濁、1 mlの2% N-ラウロイル ザルコシン(シグマ化 学、セントルイス、モンタナ)を添加した。混合物は30分間室温で培養、洗剤可 溶分画は100,000g 60分間 遠心分離によって得られた。 3.熱ショック温度 ストレプトコッカス・ニューモニアエ(4型53株および6型64株)はメチオニン を欠くイーグル氏最小必須培地(ICN バイオケミカルズ、コスタメサ、加)中に 再懸濁、1 % BIO-XR(ケラブ ラボラトリーズ、モントリオール、加)を補 い15分間、37℃に保ち、ついで等容量のの2分画に分けた。試料は37℃または45 ℃、5分間 培養、ついで37℃で10、30、または60分間、100 μCi/ml[35S]メ チオニン(ICN)により標識した。細菌を集菌し、細胞抽出物は上述のトリス-塩酸 溶解バッファー、または SDS-PAGE 試料バッファーを用いて調製された。 4.マウスの免疫感作 雌のBalb/c マウス(チャールスリバー ラボラトリー、セントコンスタント 、 ケベック、加)がストレプトコッカス・ニューモニアエ抗原で免疫化された。ス トレプトコッカス・ニューモニアエ6型64株に対する免疫血清は2-週間間隔で、1 07個の加熱殺菌細菌または 水酸化アルミニウムアジュバント(アルヒドロゲル R;セダレーンラボラトリー、ホーニー、オンタリオ、加)に吸着された 20 μ gの洗剤可溶性連鎖球菌蛋白質を皮下注射することによって免疫化されたマウス から得られた。血液試料は免疫感作に先だって、また第1回および第2回の免疫 感作後7日目に、集められた。 5.SDS-PAGE および 免疫検定 細胞抽出物が、SDS-PAGE、ウエスタンブロット分析および放射免疫沈降検定の ためにトリス-塩酸溶解バッファー(50mMトリス、150mM NaCl、0.1% ドデシル 硫酸ナトリウム、0.5%デオキシコール酸ナトリウム、2% トリトンR X-100 、100μg/ml フェニルメチルスルホニルフロリド、および2μg/ml アプロチニン )中でpH 8.0で30分間、氷上で細菌懸濁液を培養して調製された。溶解細胞は遠 心分離で清澄化され浮遊液は分離、-70℃で凍結された。 SDS-PAGEは10%ポリアクリルアミドゲル上でレムリ[ネイチャー、227、680-6 85(1970)]の方法に従い、ミニプロテアンシステム(バイオラド ラボラトリ ーズ、ミッシサウガ、加)を用いて行われた。試料は、2%2-メルカプロエタノ ール、を含む試料バッファー中で5分間煮沸して変性された。蛋白質はポリアク リルアミドゲルをファストゲルブルーR(ファルマシアバイオテック、バイドゥ ルフェ、加)染色して分別された。放射標識された産物はフロログラフィーで視 覚化された。フロログラムはレーザー濃度計を用いてスキャンされた。 免疫ブロット法はトウビンら[Proc,Natl,Acad.Sci.USA,76,4350-4354(197 9)]の方法に従って行われた。抗体との反応性を有する抗原の検出は、ペルオ キシダーゼ-標識された抗-マウス免疫グロブリンおよびo−ジアニシジンカラー 基質を用いて間接的抗体免疫検定法によって行われた。 放射免疫沈降検定法はウィリーら[J.Virol.,66,5744-5751(1992)]によっ て述べられたようにして行われた。手短に言えば、血清またはハイブリドーマ培 養浮遊液は等量の[35S]メチオニンを含む放射標識された試料に添加された。 混合物は90分間4℃で常時撹拌下に培養に付された。免疫複合体はついでウシ血 清ア ルブミン-処理された蛋白Aセファロース(ファルマシア)で1時間、4℃で沈降 分離された。ビーズはペレット化され、3回トリスバッファー化した生理食塩水 中でpH 8.0で洗滌され、ついで抗原複合体は試料バッファー中で煮沸して解離さ れた。抗原はSDS-PAGE上で電気泳動により分析された。ゲルは固定され、アンプ リファイR(アマシャム・カナダ、オークビル、オンタリオ、加)を用いてフロ ログラフィー用に増幅され、乾燥、ついでX線フィルムに曝露された。 B.ストレプトコッカス・ニューモニアエにおける熱ショック応答の特性 37℃から45℃へのシフト前後の蛋白質合成のパターンを調べることによってス トレプトコッカス・ニューモニアエの熱ショック応答を研究した・図1はストレ プトコッカス・ニューモニアエ6型64株(パネルA)および4型53株(パネルB) が37℃で生育し、37℃(レーン1、3、5、7および9)または45℃(レーン2、4、6 、8および10)5分間培養され、ついで[35S]メチオニンで10分間(レーン1、2 および7、8)、30分間(レーン3、4および9、10)、または60分間(レーン5、6 )標識された時の結果を示す。 SDS-PAGEから導き出されたフロログラムは、温度上昇によって少なくとも3つ の蛋白質の合成が増加したことを示した(図1)。最も顕著に誘導された蛋白質 は約72kDa(HSP72)であり、他方、他の2つは大略80kDa(hsp80)および 62kDa(HSP6 2)であった。 蛋白質合成の増加は10分間の標識化後(図1、レーン1、2および7 、8)既に明らかであり、標識期間が30分(図1、レーン、3、4および9、10)、 および60分間(図1、レーン5、6)に伸ばされた時より著しくなった。2つの異な ったストレプトコッカス・ニューモニアエ株の蛋白質合成プロフィルに対する温 度上昇の効果は、同様の分子量のHSPsが合成されて、類似していた。(図1のパ ネルA(6型64株)をパネルB(4型53株)と比較)。 蛋白質合成プロフィルの走査の濃度測定記録の分析は蛋白質の相対量の見積も りを可能にした。例えば、熱ショックを受けたストレプトコッカス・ニューモニ アエ6型64株に関しては、10分間の標識後HSP80およびHSP62は、37℃の0.1%以下 に比べ、それぞれ標識蛋白質の2.9%および6.8%を占めた(図2)。72kDaの見か け分子量をもつ標識蛋白質は37℃と45℃両条件下で検出された(図2)。しかし ながら放射免疫沈降検定法が明らかにしたところによれば,HSP72は37℃では検出 さ れなかった(上述;および図.3、4および6)、このことは図2からのピーク9はHS P72と共に移動する蛋白質成分(s)に相当することを示している。この物質の 標識化において変化がないと仮定すれば、これらの結果はHSP72の量は熱ショッ ク処理後の全標識細胞蛋白質の8.7%に当たる、ことを示唆するものといえよう 。ピーク4、10、13、17、19、および21・相等する細胞蛋白質は熱ショック処理 に関係なくほとんど同じ速度で合成されていた(図2)、ことは濃度測定記録の 比較から明かとなった。しかしながら、幾つかの蛋白質(ピーク1、2、3、15、2 0、22、24、および26)の合成は熱ショックに応答してかなり低下した。 C.ストレプトコッカス・ニューモニアエHSPに対する免疫応答 肺炎球菌性HSPsによる抗体応答を検討評価するために、マウス血清が最初に放 射免疫沈降法により効力検定された。ストレプトコッカス・ニューモニアエ抗体 で免疫化されたマウスの血清によって認識された標識蛋白質の全範囲は図3およ び4に示されている。図3は洗剤可溶性蛋白質調製に関わっている。図4は加熱殺 菌標本に関わっている。多くのバンド(帯)が多くの抗血清によって検出された が、HSP72が主要な沈降産物であった。熱ショック産物のみに属する蛋白質(図3 、レーン4、6、8、および10;図4、レーン4、6および8)の検出によってHSP72 に対する抗体の特異性が示された。興味あることに、免疫化されたマウスはすべ て一致してHSP72を認識した。起源の異なるストレプトコッカス・ニューモニア エのHSP72で強い反応性が観察されたので、HSP72との反応性を有する抗体は免疫 感作の間に使用された株に特異的ではなかった。HSP72に加えて1つの血清が37℃ と45℃両方で標識された共に移動する産物を沈降したことは注目しなければなら ない(図4、レーン4)。この72kDa-産物は恐らくは図2のピーク9からの成分に相 当し、免疫ブロットでは検出されなかった。HSP62はある血清によっては沈降す るが必ずしもすべての血清によって沈降しない今一つの免疫ターゲットである( 図3、レーン6および図4、レーン4および6)。試験した血清はいずれもHSP80とは 反応しなかった。この研究に用いられたマウスから採取された免疫前血清が標識 産物と反応する抗体の存在について試験されたとき沈降する蛋白質はなかった。 図3および5に描かれているように、HSP72に対する抗体は、ストレプトコッカ ス・ニューモニアエの洗剤可溶性蛋白質かまたは全細胞抽出物のいずれかで一度 の 免疫感作後にHSP72に対する抗体が検出できた。加えて、2回目免疫感作後にHSP 72に対する抗体応答の著しい増大が観測された(図3、レーン4および6、および レーン8および10を比較せよ)。 加熱殺菌されたストレプトコッカス・ニューモニアエによって免疫化された15 匹のマウスの免疫ブロットパターンは、既に述べた放射免疫沈降検定法の結果と 著しい一致を示した。抗体応答変化はさまざまな蛋白質に対して生じているが,H SP72は最初の免疫感作後に8(53%)陽性血清を持つ主要な免疫反応性抗原であ った(図5)。HSP72に対する抗体は第2回免疫感作後に試験された15免疫血清の うちの13(87%)で検出された。見かけの分子量53.5および47kDaを持つ2つの他 の目立つ抗原それぞれ5(33%)および7(47%)で検出された(図5)。72kDa- 反応性バンドは、免疫ブロット検定法において組換えHSP72抗原(以下の実施例3 )を用い、連鎖球菌性HSP72であると確認された。 実施例2−HSP72 のエピトープに対するモノクローナル抗体の分離 A.手順 1.マウスの免疫感作と融合 雌のBalb/cマウス(チャールスリバーラボラトリーズ)がストレプトコッカス ・ニューモニアエ抗原を用いて免疫化された。1組のマウス(融合実験1)が、フ ロイント氏完全アジュバント中に懸濁したホルマリン殺菌された107の 細菌MTL 株の全細胞抗原を用い、腹膜注射により免疫化され、同じ抗原で、ついでフロイ ント氏不完全アジュバント中の加熱殺菌細菌からの超音波処理体で、2週間間隔 で抗原追加された。第2のグループのマウス(融合実験2)は、3週間間隔で3回、 64株(6型)から抽出された洗剤可溶性連鎖球菌性抗原75μg(キルAアジュバン ト25μg中(セダーレーンラボラトリーズ、ホーニー、オンタリオ、加))を用 いて免疫化された。融合3日前、すべてのマウスはPBS(リン酸緩衝生理食塩水) 単独中に懸濁したそれぞれの抗原を腹膜内注射された。ハイブリドーマは、以前 ハメル[J.Med.Microbiol.,23、163-170(1987)]によって述べられた非分泌 性SP2/0ミエローマ細胞と脾臓細胞の融合によって産出された。特異性ハイブリ ドーマは、逐次限界希釈によってクローンされ、拡大され、液体窒素中で凍結さ れた。モノクローナル抗体のクラス、サブクラス、および軽鎖型は、マーチンら [Eur.J.Im munol.,18,601-606(1988)]によって述べられたようにELISAにより、サザン バイオテクノロジーアソシエイト(バーミンガム、アラバマ)から得られた試薬 を用いて決定された。 2.細胞以下の分画 肺炎球菌は、ピアスら[Mol.Microbiol.,9,1037-1050)19930]に記されてい る方法により細胞以下の分画に分けられた。手短に言えば、ストレプトコッカス ・ニューモニアエ64株(6型)は、0.5(w/v)%酵母抽出物を補ったトッド ヒュウ イット培養液中6時間、37℃で生育、遠心分離で分離された。細胞ペレットは、2 5mM トリス-塩酸緩衝液 pH8.0、1 mM EDTA、1mM フェニルメチルスルホニルフ ロリド(PMSF)、中に再懸濁し、15秒のバーストを伴い4分間超音波処理された。 細胞残骸は遠心分離で除かれた。細菌膜および細胞質内容物は98,000 g4時間遠 心分離によって分離された。細胞質(浮遊液)および膜分画は、1 mlあたり 1 m gに調節され、SDS-PAGEおよび免疫ブロット分析にかけられた。 B.ストレプトコッカス・ニューモニアエのHSP72に対するMAbsの同定と特 ハイブリドーマの培養浮遊液は、初めマーチンら(上述)に述べられた手順に 従いストレプトコッカス・ニューモニアエ65株(4型)の全細胞を用いて斑点酵 素免疫検定法によってスクリーニングされた。陽性ハイブリドーマはついで、HS P72と反応するモノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを同定するために 免疫ブロッティングにより再試験された。免疫ブロットで抗-ストレプトコッカ ス・ニューモニアエ反応性を持つ26のハイブリドーマのうち4つが,72kDa の見か け分子量を持った蛋白質バンド上に存在するエピトープを認識することが見いだ された。4つのハイブリドーマは、F1-Pn3.1(融合実験1から)およびF2-Pn3.2、 F2-Pn3.3およびF2-Pn3.4(融合実験2から)と呼称された。アイソタイプ分析に より明らかになったところによれば、ハイブリドーマF1-Pn3.1(融合実験1から )は免疫グロブリンIgG2kを分泌するのに対して、ハイブリドーマF2-Pn3.2、F2 -Pn3.3、およびF2-Pn3.4(融合実験2から)はすべてIgG1kを分泌する。HSP72に 対するモノクローナル抗体の特異性は、37℃で培養された培養液から得られた[35 S]メチオニン-標識ストレプトコッカス・ニューモニアエ蛋白質に対する放 射免疫沈降活性の欠如、および45℃で培養された熱ショック由来の溶解物を用い た72kDa-蛋白質の 免疫沈降、によって示された。図6(レーン5および6)は、モノクローナル抗体F 1-Pn3.1に対して得られた結果を示している。モノクローナル抗体F2-Pn3.2、F-P n3.3およびF2-Pn3.4で同様の結果が得られた。 非熱ショックおよび熱ショックストレプトコッカス・ニューモニアエ細胞から の[35S]メチオニン-標識された溶解物は、モノクローナル抗体でプローブさ れ、SDS-PAGEゲル上で電気泳動に付され、ついでウエスタンブロット分析にかけ られた。結果として得られた免疫ブロットは、両試料中のHSP72抗原の存在を明 らかにした。図7、パネルA、はモノクローナル抗体f1-Pn3.1について得られた結 果を示す。同様の結果がモノクローナル抗体F2-Pn3.2、F-Pn3.3およびF2-Pn3.4 で得られた。したがって、熱ショックストレスは抗-HSP72モノクローナル抗体の 反応性を大きくは増加しなかった。しかしながら、免疫ブロットのフロログラフ は、熱ショック応答が生じたことを明らかに示した(図7、パネルB)。ストレプ トコッカス・ニューモニアエHSP72の合成速度は熱ショックに応答して増加する が、HSP72の絶対量は熱ショック後増加してはいない、ことをこれらの実験は明 らかにした。 C.HSP72 の細胞内の位置 HSP72の細胞内位置を研究するためにストレプトコッカス・ニューモニアエ細胞 溶解物は、示差遠心分離によって分画され、溶解分画および膜蛋白質に富んだ微 粒子分画を生じた(上述)。ストレプトコッカス・ニューモニアエの膜分画の15 μg蛋白質を含む試料(レーン1)および細胞質分画(レーン2)は、SDS-PAGE上 で電気泳動に付され、ニトロセルローズに移され、モノクローナル抗体F1-Pn3.1 を用いて探索された。結果として生じたウエスタンブロット中において,HSP72は 両分画中に見いだされ、その蛋白質の大半は、細胞質分画と結びついていること が見いだされた(図8)。 実施例3−HSP72 抗原をコードする遺伝子の分子クローニング、配列決定 および発現 A.手順 1.株およびプラスミド この研究に用いられた株およびプラスミドは、表 1に列挙されている。 大腸菌(E.coli)をL培地またはL寒天培地で37℃で生育させた。必要であれば 、培地にアンピシリンを最終濃度50μg/mlになるように加えた。Magic/Wizard 登録商標Mini-Perps Kit(Promega,Fisher Scientific,Ottawa,Canada)を用 いてプラスミドを分離精製した。 2.一般的組換えDNA技術 制限酵素、T4 DNAリガーゼ、及び標準DNA分子量はBiotech Mannheim Canada, Laval,QuebecまたはPharmacia Biotec,Uppsala,Swedenから購入した。制限酵 素によるDNAの切断、及びDNAのライゲーションは、J.Sambrookら(Molecular C loning.A laboratory manual.Cold Spring Harbor Laboratory Press,N.Y.(1 989))によって記述された方法を用いて行った。DNA断片のアガロースゲル電気 泳動はBiotech Mannheimから購入したTAE緩衝液(0.04M Tris-acetate、0.002M EDTA)を用いて、J.Sambrookら(前記)によって記述された手順に従って行っ た。Prep-A-Gene登録商標 DNA Purification kit(Bio-Rad laboratories Ltd., Mississauga,Ontario)を用いてアガロースゲルからDNA断片を精製した。the G ene Pulser登録商標(Bio-Rad)を用いてエレクトロポーレーションで形質転換 を行い、その手順は製造会社によるプロトコールに従った。 3.ゲノムライブラリーの構築及びスクリーニング ストレプトコッカス・ニューモニアエ(S.pneumoniae)ゲノムのDNAライブラ リーは、バクテリオファージの発現ベクターλgt11(λgt11クローニングシステ ム、Amersham)に組み込んで作製した。その方法は、製造会社に示された手順に 従った。J.C.Patonらの手順(Infect.Immun.,54,pp.50〜55(1986))に従 って、ストレプトコッカス・ニューモニアエ 6型64株の染色体DNAを調製した。 ストレプトコッカス・ニューモニアエの染色体DNAは、EcoRIを用いて部分的な消 化を行い、アガロースゲルで4〜7kbの断片を分離した。これらの断片をλgt11 のアームにライゲーションし、パッケイジングを行い、得られたファージの混合 液を大腸菌 Y1090株への感染に使用した。HSP72蛋白質に特異的なモノクローナ ル抗体F1-Pn3.1(前記)を用いて、組換え体HSP72蛋白質の抗原を発現している プラークの免疫選択を行った。モノクローナル抗体F1-Pn3.1で認識されるペプチ ドを発現しているプラーククローンを分離精製した。溶菌液を調製し、製造会社 の取扱説明書(一般的なDNA精製法)に従って、Promega LambdaSorb ファージ吸 着体からDNAを精製した。 4.サザンブロット解析 この試料では、Boehringer Mannheimから得た非放射性DIG DNA Labeling and Detectionキットを使用して、サザンブロット解析を行った。プローブとして使 用するDNA断片(後記)をアガロースゲル電気泳動を用いて精製し、ジゴキシゲ ニン(DIG)-11-dUTPでラベルした。J.Sambrookら(前記)によって記載された方 法で、ストレプトコッカス・ニューモニアエの染色体DNAをHindIIIで切断し、切 断したものを0.8% SDS-PAGEゲル電気泳動を用いて分離し、正に荷電したナイ ロン膜(Boehringer Mannheim)に移した。製造会社のプロトコールに従って、D IGでラベルしたDNAプローブを用いてナイロン膜をブロットした。 5.DNA 塩基配列決定および塩基配列の解析 この試料について、塩基配列の解析を行ったDNA断片をまず、プラスミドpDELT A1(GIBCO BRL Life Technologies,Burlington,Ontario)にクローニングした 。供給会社による手順に従って、インビボにおけるTn1000トランスポゾン転位( Deletion Factory System,GIBCO BRL)を用いて、重なり合った一連の欠失を生 じさせた。これらの欠失の大きさをアガロース電気泳動で測定し、F.Sangerら( Proc.Natl.Acad.Sci.USA,74,pp.5463〜5467(1977))のジデオキシヌクレオ チドチェーンターミネイティング法を用いて、適当な欠失誘導体を選択した。欠 失鋳型間のギャップの塩基配列を調べるために、オリゴヌクレオチド合成機392 (ABI,Applied Biosystems Inc.,Foster City,CA)を用いてオリゴヌクレオ チドを合成した。Taq DyeDeoxy Terminator Cycle Sequencingキット(ABI)を用 いたP CR(DNA Thermal Cycler 480登録商標,Perkin Elmer)でシーケンシング反応を行 い、自動DNAシーケンサー373A(ABI)でDNAの電気泳動を行った。 6.大腸菌のT7 RNA ポリメラーゼ/プロモーターシステムにおけるクローニン グした遺伝子の発現 大腸菌のバクテリオファージT7 RNAポリメラーゼ/プロモーターシステムを利 用することによって、この実施例における、クローニングした遺伝子の高レベル 発現が達成された。組換え体蛋白質を特定するDNA断片を、プラスミドpT5-7また はpT7-6(S.Tabor and C.C.Richardson,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,82,p p.1074〜1078(1985))に、発現される遺伝子がT7ファージのRNAポリメラーゼに特 異的なプロモーターΦ10の制御下に置かれるように適した向きになるように、ラ イゲーションした。生じたプラスミドを大腸菌BL21(DE3)株(F.W.Studier,an d B.A.Moffatt,J.Mol.Biol.,189,pp.113〜130(1986))に形質転換し た。この菌株は染色体上に、誘導可能なlacUV5プロモーターの支配下にあるT7 R NAポリメラーゼの構造遺伝子を有する。IPTG添加によりBL21(DE3)株の形質転換 体内で誘導されたT7 RNAポリメラーゼは特異的に、T7プロモーターΦ10支配下の 遺伝子を転写した。過剰発現させた組換え蛋白質を、ウエスタンブロッティング または、クーマシーブルー染色によって視覚化した。 7.HSP72 蛋白質のN末端のアミノ酸配列の解析 L.S.Danielsら(Microb.Pathogen.,1,pp.519〜531(1986))によって 記載されている方法で調製した ストレプトコッカス・ニューモニアエ64株の細 胞壁抽出試料を抗原とし、モノクローナル抗体F1-Pn3.1(前記)による免疫沈降 を行い、ストレプトコッカス・ニューモニアエのHSP72蛋白質を精製した。免疫 沈降物をSDS-PAGEで分離し、次にP.Matsudaira(J.Biol.Chem.,262,pp.10 035〜10038(1987))の方法により、ポリビニリデンジフルオライド(PVDF)膜 に移した。PVDF膜をクーマシーブルーで染色しHSP72蛋白質のバンドを切り出し 、標準的な手順に従って蛋白質自動シーケンサー(ABI)で解析した。 B.C-169 に相当するストレプトコッカス・ニューモニアエHSP72遺伝子断片 を含むプラスミドの構築 HSP72に特異的なモノクローナル抗体F1-Pn3.1を用いて、λgt11ストレプトコ ッカス・ニューモニアエゲノムDNAライブラリーのスクリーニングを行った。合 計1500個のファージをテストして、17個の免疫活性のあるクローンを分離精製 した。組換え体ファージによって発現している蛋白質の特異性を確認するために 、組換え体ファージ溶菌液のウエスタンブロット解析を行った。モノクローナル 抗体F1-Pn3.1によって認識された17個の陽性クローンは二つのグループに同定 された。さらなる特徴の解析のためにそれぞれをλJBD7およびλJBD17と名付け た。図9に示されているように、ストレプトコッカス・ニューモニアエ64株の全 細胞抽出物(レーン1)および、IPTGの存在下(+)または非存在下(-)で培養 したλJBD17を感染させた大腸菌のファージ溶菌液(レーン2および3)または λJBD7(レーン4および5)を、10%ポリアクリルアミドゲルで電気泳動し、ニ トロセルロースに電気的に移した。HSP72に特異的なモノクローナル抗体(MAb) F1-Pn3.1をプローブとして、免疫ブロットを行った。クローンλJBD17は2.4kbお よび2.3kbの二つのEcoRI-EcoRI挿入断片を有しており(図10)、SDS-PAGEゲル 上の見かけの分子量が74kDaのキメラな組換え蛋白質を発現していた(図9、レ ーン2および3)。クローンλJBD7は2.3kbのEcoRI挿入断片を含み、LacZおよび クローンλJBD17から発現している74kDaキメラ蛋白質とで構成されていると思わ れる融合蛋白質を、生産していることが分かった。この融合蛋白質はSDS-PAGEで 160kDaの見かけの分子量を持つ(図9、レーン5)。ファージλJBD17によって コードされているキメラの組換え蛋白質の発現は、ITPGによる誘導には非依存的 であったが(図9、レーン2および3)、ファージλJBD7によってコードされて いる組換え融合蛋白質の発現はlacプロモーターの誘導に依存的であった(図9 、レーン4および5)。 HSP72遺伝子をサブクローニングする試みにおいて、クローンλJBD17由来のス トレプトコッカス・ニューモニアエDNA挿入断片を取り出し、精製し、低コピー プラスミドpWSK29(R.F.Wang and S.R.Rushner,Gene,100,pp.195〜199 (1991))に連結し、プラスミドpJBD171を作製した。pJBD171の挿入断片を制限 マッピングによって特徴を明らかにし(図10B)、モノクローナル抗体F1-Pn3. 1に反応する抗原をコードしている遺伝子の境界を明らかにするために、一連の サブクローニングおよび免疫ブロッティングを行った。74kDaのキメラ蛋白質の 発現の原 因となった領域は、3.2kbのEcoRI-EcoRV断片上に位置していることが分かった。 この断片は正常な2.4kb EcoR-EcoRI断片および2.3kb EcoRI-EcoRI断片のうちの0 .8kb EcoRI-EcoRVの部分から構成されていた。3.2kbのEcoRI-EcoRV挿入断片を含 むプラスミドはpJBD179と名付けた。 C.C-169 をコードするキメラ遺伝子の発現およびDNA配列の解析 3.2kb EcoRI-EcoRV断片上の74kDaキメラ蛋白質をコードしている遺伝子の転写 方向を決定するため、および、免疫学的研究の目的のための74kDaキメラ蛋白質 の生産を増加させるために、本発明者らは大腸菌のT7 RNAおよびT7プロモータ ーシステムを用いて74kDaキメラ蛋白質を発現させることにした。pJBD179由来の 3.2kb EcoRI-EcoRV断片をプラスミドpT7-5およびpT7-6にライゲーションした。 このプラスミドのマルチクローニングサイトは、T7 RNAポリメラーゼ特異的T7プ ロモーターφ10に対して逆向きに位置している。このライゲーション液は、大腸 菌JM109株を形質転換させるために用い、モノクローナル抗体F1-Pn3.1に反応す る陽性の形質転換体を、J.Sambrookら(前記)によって記載されているコロニ ーリフティング法を用いて同定した。その結果得られた、pT7-5およびpT7-6由来 の組換え体プラスミドをそれぞれpJBDf51およびpJBDf62と名付けた。これらの組 換え体プラスミド上の正常な3.2kb EcoRI-EcoRV断片および、それらの向きを制 限マッピングを用いて決定した。74kDaキメラ蛋白質を過剰発現するために、pJB Df51およびpJBDf62を、別々に大腸菌BL21(DE3)株に形質転換した。形質転換体 をIPTG(1mM)で37℃で3時間誘導した。細胞を集め、洗浄し、1%SDSに懸濁 し、10分間煮沸した。次に、溶菌液をSDS-PAGEに用い、免疫ブロット解析を行 った。予想された通り、両方の形質転換体が74kDaキメラ蛋白質を生産し、MAb F 1-Pn3.1を用いたウエスタンブロッティングで容易に検出された(図11)。しか しながら、ITPG誘導条件下では、形質転換体BL21(DE3)株(pJBDf51)のみが74 kDaキメラ蛋白質を過剰発現し(図11AおよびB、レーン2)、3.2kb EcoRI-Eco RV断片上の遺伝子の転写方向が、EcoRI末端からEcoRV末端への方向であることが 示唆された(図10A)。 3.2kb EcoRI-EcoRV断片をプラスミドpDELTA1にクローニングし、プラスミドpJ BDΔ1を作製した。重なり合った一連の欠失が生成し、DNAシーケンシングの鋳型 として用いた。3.2kb EcoRI-EcoRV挿入 断片の全DNA配列は配列番号:1である 。 二つのオープンリーディングフレーム(「ORFs」)が見い出され、それらの向 きを図10Bに示した([ORF27」および「FucI-HSP72(c-169)」)。これらの二 つのORFの前方に推定上のリボゾーム結合部位が同定された(配列番号:1、ヌ クレオチド18〜21および760〜763)。明らかな-10および-35プロモーター配列は 見い出されなかった。ORF27はヌクレオチド30〜755(配列番号:1)にわたり、 242アミノ酸蛋白質をコードし、計算上27,066Daの分子量を持つ。この蛋白質の 推測されるアミノ酸配列は、配列番号:2である。本発明者らはこの遺伝子をor f27と名付け、他の既知の遺伝子と比較した。相同な遺伝子および蛋白質は見い 出されなかった。大きいORF(ヌクレオチド771〜2912、配列番号:1)は714ア ミノ酸の蛋白質をコードし、その分子量は79,238Daと予想される。この蛋白質の 推測されるアミノ酸配列は配列番号:3である。このORFと他の既知の配列との 比較を行い、他のアミノ酸配列との関係を決定した。この解析により、コードさ れている蛋白質が、大腸菌のフコースイソメラーゼ(FucI)の配列、およびDnaK 遺伝子群としても知られるいくつかのHSP70遺伝子ファミリーと高い類似性があ ることが明らかになった。配列番号:3、ならびに大腸菌のFucIおよびHSP70(D naK)蛋白質のアミノ酸配列を並べてみると、74kDaキメラ蛋白質のアミノ酸1か ら545(配列番号:3)に対応するN末端の部分は、大腸菌のFucIに高い相同性が 見られ、また、アミノ酸546から714(配列番号:3)に対応するC末端の部分はH SP70(DnaK)蛋白質に類似していることが明らかになった。74kDa 蛋白質遺伝子 のこれらの二つの部位の接合部分にEcoRI制限部位が存在することは注目に値す る(配列番号:1、ヌクレオチド2404および2405の間)。他の制限部位はヌクレ オチド971および972間(Pst I)、ヌクレオチド1916および1917間(Pst I)、ヌ クレオチド1978および1979間(Xho I)、ならびにヌクレオチド3164および3165 間(EcoRV)に存在する。 これらのデータから、本発明者らは、74kDa 蛋白質 はS.ニューモニアエ染色体DNA二つの断片、FucI 相同遺伝子由来の2.4kb EcoRI- EcoRI 断片、およびHSP72遺伝子由来の2.3kb EcoRI-EcoRI 断片によってコード されたキメラ蛋白質であると椎論した。 D.サザンブロット解析 74kDa 蛋白質はキメラ蛋白質であることを確認するためにサザンブロットを行 い、ストレプトコッカス・ニューモニアエのHSP72全遺伝子のクローニングを試 みた。染色体ストレプトコッカス・ニューモニアエ DNAをHindIIIで完全に消化 し、0.8%アガロースゲルで分離し、2枚の正に荷電したナイロン膜(Boehringe r Mannheim)上に移した。2.3kb EcoRI-EcoRI 断片由来の0.8kb EcoRI-EcoRVプ ローブ、または2.4kb EcoRI-EcoRI 断片から得られた1kb PstI-PstIプローブの いずれかを用いて膜をブロットした。両方のプローブはあらかじめジゴキシゲニ ンdUTPでラベルしておいた。これらの二つのプローブは、サイズの異なる二つの それぞれのHindIII断片とハイブリダイゼーションした(図10Bおよび10C) 。0.8kb EcoRI-EcoRVプローブ は3.2kb HindIII断片を認識し、1kb PstI-PstIプ ローブは4kb HindIII断片と反応した。この結果からさらに74kDaキメラ蛋白質の 発現の原因となっている遺伝子が、二つのEcoRI断片の読み枠の合う融合によっ て生じたことが示唆された。二つのEcoR断片の片方はストレプトコッカス・ニュ ーモニアエのFucI相同体の5’側の部分を含む断片に由来し、もう片方はストレ プトコッカス・ニューモニアエのHSP72遺伝子のC-169断片を含む断片に由来して いた。0.8kb EcoRI-EcoRVプローブが3.2kb 断片単独でハイブリダイゼーション したという事実からHSP72遺伝子のコピーはストレプトコッカス・ニューモニア エに1コピーのみ存在することが示唆された。 E.組換え体HSP72産物 染色体DNAのHindIIIによる消化物のプールを、2.8〜3.7kbの大きさの範囲でプ ラスミドpWSK29/HindIIIにライゲーションさせることにより、ストレプトコッ カス・ニューモニアエの部分的なゲノムライブラリーを作製した。このライゲー ション液を用いて大腸菌JM109株を形質転換し、その形質転換体を0.8kb EcoRI-E coRVプローブを用いたハイブリダイゼーションを行ってスクリーニングした。4 つの陽性ハイブリダイジングクローン由来のプラスミドをpJBD291と名付けた。 挿入断片の制限解析、および形質転換体の細胞溶菌液のウエスタンブロットを行 って、プラスミドpJBD291が実際に、組換え体HSP72蛋白質を発現しているHSP72 遺伝子を含む3.2kb HIndII断片を有していることを確認した(図10B)。形質 転換体(pJBD291)によって発現されたHSP72蛋白質は、SDS-PAGEゲル上で元のHS P72蛋白質 と同じ位置に泳動した(図12)。全HSP72遺伝子をシーケンスするために、お よび完全な長さのHSP72蛋白質を過剰発現するために、3.2kb HindIII断片をプラ スミドpJBD291から分離し、プラスミドpDELTA1およびpT7-5にサブクローニング し、それぞれpJBDΔ4およびpJBDk51と命名した。 プラスミドpJBDΔ4上の全3.2kb HindIII DNA断片、およびpJBD177上の2.3kb E coRI-EcoRI DNA断片をシーケンスした。全体でヌクレオチド配列は4320塩基対か ら成り、二つのORFが現われた(配列番号:4)。ヌクレオチド682番目から開始 しヌクレオチド 2502番目で終了する最初のORF(配列番号:4)は、ストレプト コッカス・ニューモニアエのHSP72遺伝子であることが同定された。二番目のORF はヌクレオチド3265番目からヌクレオチド 4320番目にわたり(配列番号:4) 、HSP72の構造遺伝子の764塩基対下流に位置し、ストレプトコッカス・ニューモ ニアエのDnaJ遺伝子の5’側の部分であることが同定された。推定上のリボゾー ム結合部位(「AGGA」)はHSP72構造遺伝子の開始コドンの9塩基対上流に位置 し、典型的なリボゾーム結合部位(「AGGA」)は、DnaJ構造遺伝子の開始コドン の66塩基対上流に見い出された。これらの二つの遺伝子の前方には典型的な5' 制御領域は同定されなかった。ヌクレオチド1および2間(HindIII)、ヌクレオ チド1318および1319間(EcoRI)、ヌクレオチド1994および1995間(EcoRI)、ヌ クレオチド3343および3344間(HindIII)、およびヌクレオチド4315および4316 間(EcoRI)に制限部位が位置する。ストレプトコッカス・ニューモニアエのHSP 72(DnaK)およびDnaJの遺伝子組織は、いくつかの他のグラム陽性菌(Wetzstei n,M.ら J. Bacteriol.174,3300〜3310(1992))ばかりでなく、大腸菌のそ れ(Saito,H and Uchida,Mol.Gen.Genet.164,1〜8(1978))とも類似し ている。しかしながら、ストレプトコッカス・ニューモニアエの内部遺伝子の領 域は著しく大きく、HSP72(DnaK)構造遺伝子の上流にgrpE遺伝子のORFは見い出 されなかった。 予測されるHSP72蛋白質は、607個のアミノ酸で分子量64755Daと算出され、SDS -PAGEで概算された72kDaの分子に相当する。予測されるHSP72蛋白質は等電点(p I)4.35で酸性である。ストレプトコッカス・ニューモニアエ64株から抽出した 精製された元のHSP72蛋白質を、自動エドマン分解した結果、この蛋白質N末端の 19アミノ酸配列 がSKIIGIDLGTTN-AVAVLEであることが明らかになった。アミノ末 端のメチオニンは検出されなかったが、これはおそらく、多くの蛋白質において 起こることが知られているように、インサイチュープロセシングに起因するもの であろう。13番目のアミノ酸残基は同定されなかった。元のHSP72蛋白質から得 られたN末端の19アミノ酸配列は、組み換えストレプトコッカス・ニューモニア エHSP72遺伝子のヌクレオチド配列(配列番号:5)から推定されるN末端19アミ ノ酸配列と完全に一致し、クローニングが確認された。 このN末端配列はラク トコッカス・ラクチス(Lactococcus lactis)のDnaK蛋白質と完全に一致し、大 腸菌のDnaK蛋白質とは68.4%の一致を示した。同様に、HSP72蛋白質の予測され るアミノ酸配列(配列番号:5)と、他の細菌のHSP70(DnaK)蛋白質のアミノ 酸配列を整列させても、高い相同性が見られた(図13A〜13D)。例えば、HSP72 蛋白質は大腸菌のDnaK蛋白質と54%の相同性を示した。グラム陽性細菌ラクトコ ッカス・ラクチスとの比較により、HSP72と85%の一致という高い相同性の値が 得られた。グラム陰性細菌由来のDnaK蛋白質と比較すると、HSP72は他のグラム 陽性細菌のHSP70蛋白質と同様にアミノ末端近傍の24アミノ酸を欠いている(図1 3A〜13D)。 HSP72蛋白質は、他の生物由来のHSP70(DnaK)蛋白質と相同性が見られたにも かかわらず、いくつかの特徴を有している。HSP70(DnaK)蛋白質の配列の多様 性は主として二つの領域に位置される(244〜330および510〜602残基、配列番号 :5)。さらに特徴的であることは、GFDAARDAAQAALDD(527〜541残基、配列番 号:5)およびAEGAQATGNAGDDVV(586〜600残基、配列番号:5)のペプチド配 列が、HSP72蛋白質に限られていることである。HSP72蛋白質のC末端の部分が高 度に変化しているという事実から、この部分がストレプトコッカス・ニューモニ アエに特異的な抗原決定部位を有していることが示唆された。この仮説に一致し て、HSP72蛋白質C-169断片に対するモノクローナル抗体(前記)は、HSP72蛋白 質に類似したDnaK蛋白質を発現することで知られている大腸菌およびS.アウレ ウスでは反応しなかった。 ストレプトコッカス・ニューモニアエの途中までで切れているDnaJ蛋白質(配 列番号:6)は352個のアミノ酸であり、L.lactisのDnaJ蛋白質の相当する部分 (72%一致)および大腸菌DnaJ蛋白質(51%一致)と高い類似性を示す。予測さ れる途中で切れたDnaJ蛋白質はグリシンを高い含有量で含む(15%)。ストレプ トコッカス・ニューモニアエのDnaJ蛋白質の148から212番目のアミノ酸の間に、 DnaJ蛋白質に特有なCys-X-X-Cys-X-Gly-X-Glyモチーフ(P.A.Silver and J.C .Way,Cell,74,pp.5〜6(1993))、Gly-Cys rich 繰り返し配列が4つ同定 された(配列番号:6)。N末端の近傍に三つのGGFGG繰り返し配列(75〜79、81 〜85、および90〜94残基)が見い出された。 F.組換え体抗原に対するモノクローナル抗体の反応性 HSP72蛋白質に特異的な四つのモノクローナル抗体(F1-Pn3.1、F2-Pn3.2、F2- Pn3.3、およびF2-Pn3.4、前記)HSP72配列を含む組換え体ファージで感染、およ びプラスミドで形質転換させた大腸菌で発現している蛋白質に対する反応性につ いてテストした。4つのそれぞれのMAbは、クローンλJBD7で発現されているlac Z-HSP72融合蛋白質と反応し、C末端169残基に対するこれらのMAbによって認識さ れるエピトープに局在している。驚くべきことに、λJBD7およびλJBDΔ1のスト レプトコッカス・ニューモニアエの挿入断片にコードされている蛋白質は、4つ のうちの3つのみのMAbによって認識された。これらの結果から、λJBD7および λJBD17で感染させた大腸菌で合成されたC-169断片は、同じ一次構造を有するの にもかかわらず、異なる高次構造をとっていることが示唆された。MAb F2-Pn3.2 といくつかの組換え蛋白質との反応性の欠如により、この特異的なモノクローナ ル抗体がさらに複雑なエピトープを認識する可能性が生じた。 合体でありなが ら、F2-Pn3.2エピトープは依然として、ウエスタンブロットで認識が可能である 。組換え体プラスミドλJBDΔ4を含む大腸菌で発現された完全なHSP72rec蛋白質 は、4つすべてのMAbと反応した。 実施例4−HSP72 蛋白質特異的モノクローナル抗体の抗原特異性および反応性 ストレプトコッカス・ニューモニアエの16種の、きょう膜血清型(1、2、3、4 、5、6、8、9、10、11、12、14、15、19、20、および22型)を代表する20菌株、 ならびに表2に示したストレプトコッカス・ニューモニアエ以外の17菌株につい て、D.Martinら(前記)によって記載されているドット酵素免疫アッセイおよ び免疫ブロッティングを用いて、MAb F1-Pn3.1、F2-Pn3.2、F2-Pn3.3、およびF2 -Pn3.4の反応性をテストした。ドット酵素免疫アッセイのために、チョコレート 寒 天プレート上で細菌を一晩培養し、pH7.4のPBSに懸濁した。約109CFU/ml含まれ る懸濁液を5μl、ニトロセルロース紙に塗布し、3%牛血清アルブミンを含むPBS でブロックし、続けてモノクローナル抗体およびペロキシダーゼでラベルした2 次抗体と一緒に培養した。細菌の試料緩衝懸濁液を5分間煮沸して、全細胞抽出 物をウエスタンブロット解析のために調製した。 ドット酵素免疫アッセイでテストした際、各々のモノクローナル抗体(MAb)は ストレプトコッカス・ニューモニアエのそれぞれの菌株とは反応したが、ストレ プトコッカス・ニューモニアエ以外の分離体とはいずれも反応しなかった。HSP7 2蛋白質は他の細菌の既知のHSP70(DnaK)蛋白質、例えば大腸菌およびS.アウ レウスのそれと非常に類似していることが比較研究から明らかなっていたため、 これらの結果は予測されていなかった。次に免疫ブロットを行って、本発明者ら のMAbの免疫反応性について調べた。表3に示したようにそれぞれのMAbはいくら かの反応性を示した。大腸菌のアミノ酸配列およびHSP72蛋白質のアミノ酸配列 (配列番号:5)の類似性は54%であるのにもかかわらず、四つのHSP72特異的M Abは大腸菌のHSP70(DnaK)蛋白質を認識しなかった。同様に、HSP72特異的MAb は、56%のアミノ酸配列がHSP72蛋白質のアミノ酸配列と一致するC.トラコマテ ィスのHSP70(DnaK)蛋白質とは反応しなかった。アミノ酸配列の高い相同性はH SP72蛋白質およびグラム陽性細菌種由来のHSP70(DnaK)蛋白質の間で観察され る。しかしながら、再度、HSP72特異的MAbはスタフィロコッカス・アウレウス( S.aureus)、またはバシルスグラム陽性種のいずれとも反応しなかった。これ らは、それぞれ、HSP72蛋白質と74%および76%のアミノ酸配列相同性を示す。 これらのデータから、HSP70(DnaK)蛋白質は構造的にはHSP72蛋白質と関連があ るかもしれないにかかわらず、免疫学的には別個のものであることが明らかであ る。少なくとも一つのMAbと反応した、ストレプトコッカス・ニューモニアエ以 外の純粋培養体は、ストレプトコッカス・ピオゲネス、エンテロコッカス・ファ エカリス(Enterococcus faecalis),ストレプトコッカス・ミュタンス(S.mu tans)、およびストレプトコッカス・サングイス(S.sanguis)であり、これら はすべて、ストレプトコッカスまたはストレプトコッカス関連エンテロコッカス 属に属する。これまで、これらのストレプトコッカスおよびエンテロコッカス種 において、HSP70の蛋白質または遺伝子構造のいずれも同定されていない。これ らの観察から考え合わせてみると、HSP70(DnaK)蛋白質内の非常に可変的なア ミノ酸配列または残基が、抗原性に関与していることが示唆された。興味深いこ とに免疫ブロッティング解析によって、ストレプトコッカス・ニューモニアエの 純粋培養体および免疫反応性なストレプトコッカス・ニューモニアエ以外の純粋 培養体の両方のHSP70(DnaK)蛋白質の分子量に関して、著しい変化は見られな いことが明らかに なった。 実施例5−HSP72 蛋白質の精製およびS.ニューモニアエの致死感染を防ぐ免疫原 としてのHSP72蛋白質の使用 A.手順 1.精製された組換え体HSP蛋白質および組換え体C-169の調製 大腸菌のバクテリオファージ T7 RNAポリメラーゼ/T7 プロモーターシステム を利用することにより、HSP72遺伝子の高レベルの単独な発現が可能になった。3 .2kb HindIII断片をプラスミドpT7-5のT7 プロモーターφ10の前方に両方向にク ローニングした。その結果得られたプラスミドpJBDk51を大腸菌BL21(DE3)株に 形質転換した。最終濃度1mMになるようにIPTGを添加した後、抗生物質を加えた 培地で3時間培養することにより、組換え体HSP72蛋白質(HSP72rec)の過剰発現 を誘導した。HSP72rec蛋白質を高レベルで発現している大腸菌を遠心分離操作で 濃縮 し、0.2mg/mlのリゾチームを含む50mM Tris-Cl(pH8.0)、1mM EDTA、および10 0mM NaCl 溶菌緩衝液にて緩やかな超音波破砕により溶菌した。細胞溶菌液を12, 000gで15分間遠心分離し、上清を集めた。セファロース4B ビーズ(Pharmacia) に固定したモノクローナル抗体(MAb)F1-Pn3.1を用いた免疫親和性によってHSP 72rec蛋白質を精製した。SDS-PAGE で溶出液の純度を評価した。 組換えC-169蛋白質(C-169rec)をプラスミドpJBDΔ1で形質転換させた大腸菌 JM109株内で、可溶性封入体の形で発現させた。蛋白質封入体を前述した超音波 破砕により崩壊し沈殿した細菌細胞から回収した。沈殿をを1mM デオキシチョコ レートを含む溶解緩衝液で洗浄し、汚染物質を除き、尿素6Mに溶解した。蛋白質 溶液100,000gで遠心分離し、透明な上清を回収しリン酸緩衝生理食塩水に対して 透析した。精製後、蛋白質含有量をBio-Rad 蛋白質アッセイ(Bio-Rad Laborato ries,Mississauga,Ontario,Canada)を用いて測定した。 2.活性免疫蛋白質の研究 メスのBalb/cマウス(Charles River Laboratories)10匹ずつの二つのグルー プを、二週間おきに皮下に3回、精製したHSP72recおよびC-169rec抗原をアルヒ ドロゲルアジュバントに溶かしたもの0.1mlで免疫した。抗原の投与量を1および 5μgの2つの点でテストした。三つ目のグループは対照実験のマウス10匹であり 、アルヒドロゲルアジュバント単独で同じ手順を通して全く同じようにして免疫 した。 各々の免疫に先立ち洞様血管から血液試料を採取し、三回目の注射の5 〜7日後に血液試料を採取した。その後、これらのマウスに約106CFUの 3型 ス トレプトコッカス・ニューモニアエ WU2株を接種した。ストレプトコッカス・ニ ューモニアエの接種物の試料をチョコレート寒天にプレートしてCFUを測定し、 接種量を確認した。感染後最初の3〜4日は6時間おきに死亡を記録し、その後 14日間は24時間おきに記録した。14または15日後、生き残ったマウスを犠牲にし て、ストレプトコッカス・ニューモニアエ生菌の存在の有無について血液試料を 調べた。 組換えHSP蛋白質抗原に反応した抗体について実施例7に記述した。 3.受動免疫保護の研究 精製したC-169rec蛋白質を アルヒドロゲルアジュバントに溶かしたもの約50 μg、NZW ウサギ(Charles River Laboratories)の皮下の多数の部位に免疫し た 。このウサギは2週間おきに同じ抗原で3回予防接種し、最後の免疫の7〜14日 後に血液試料を採取した。血清標本をプールし、抗体を40%飽和硫酸アンモニウ ムを用いて析出させ、精製した。 5000および880CFUの3型 ストレプトコッカス・ニューモニアエWU2株の静脈内 投与の1時間前に、重篤な免疫不全SCID マウスにウサギの精製した抗体を0.25m l皮下注射した。滅菌した緩衝液、および、免疫していないウサギの血清から精 製した抗体を、対照のSCID マウスに注射した。ストレプトコッカス・ニューモ ニアエの接種物の標本をチョコレート寒天にプレートしてCFUを測定し、接種量 を確認した。 SCID マウスはストレプトコッカス・ニューモニアエに非常に感 染しやすいので実験材料に選択された。接種の24時間後に得られた血液試料(20 μlずつ)をチョコレート寒天にプレートしてストレプトコッカス・ニューモニ アエ生菌の存在の有無について調べた。検出のレベルは50CFU/mlであった。5 日にわたって死亡を24時間おきに記録した。 B.結果 完全な、および部分的な(C-169)HSP72蛋白質をコードするストレプトコッカ ス・ニューモニアエ DNA挿入断片がクローニングされ、大腸菌内で組換え蛋白質 の発現を利用することによりHSP72蛋白質のウィルス遺伝性の潜在性の研究に有 益な精製蛋白質の獲得が可能になった。HSP72recおよびC-169recの両蛋白質は、 クーマシーブルーで染色したSDS ポリアクリルアミドゲル上で検出される汚染も 見られず、比較的純粋な状態で得られた(それぞれ、図14および15)。 HSP72蛋白質のウィルス遺伝性の潜在性を評価するために、本発明者らは最初 にHSP72rec蛋白質の保護的な免疫応答を引き出す能力について調べた。マウス1 0匹のグループを完全長のHSP72rec蛋白質で免疫し(1μgあるいは5μg投与)、 4.2百万 CFUの3型ストレプトコッカス・ニューモニアエWU2株を接種した。 HS P72rec蛋白質1μgで免疫したマウス の80%が接種後も生存し、HSP72rec蛋白質5 μg投与したマウス では50%が生存した。 抗原なしのアルヒドロゲルアジュバ ント単独で免疫したマウスは1匹も生存しなかった(図16)。感染して14ま たは15日間後も生存していたマウスから採取した血液試料はいずれも、ストレ プトコッカス・ニューモニアエ生菌が検出されなかった。 HSP72rec蛋白質が、 3 型ストレプトコッカス・ニューモニアエに対する防御を引き起こすことが観察さ れたことから、6型株から抽出したDNA由来のHSP72蛋白質が、異なるきょう膜型 を有する異種の菌株に対して、防御を引き出す能力のあるエピトープを含んでい ることが示唆された。 本発明者らはさらに、キメラなfucI-HSP72遺伝子を形質転換した大腸菌で発現 した組換え体蛋白質断片を用いて、HSP72蛋白質に対する免疫応答についてテス トした。 精製したC-169rec蛋白質で免疫したマウスは、致死感染から守られ、 このことから、防御を引き起こすエピトープのいくつかは全てではないが、HSP7 2蛋白質の後部の169残基を含むC末端領域に存在することが示された 10匹のマウスのグループをC-169rec蛋白質で免疫(1μgあるいは5μg投与)し 、600万CFUのストレプトコッカス・ニューモニアエ3型 WU2株を接種した。 C- 169rec蛋白質1μgで免疫したマウス の 60%が生存し、C-169rec蛋白質を5μg投 与したマウスでは70%生存した(図17)。反対に、C-169rec蛋白質を投与しな かったマウスは接種後2日間で全て死亡した。それゆえ、ストレプトコッカス・ ニューモニアエHSP蛋白質のC末端部分は、DnaK蛋白質における最大に差異が見ら れる領域を含んでおり、防御免疫応答のターゲットである。 下記の表4に示したように、二つの独立した実験により、ウサギの抗C-169rec 抗体で受動転移したSCIDマウスはストレプトコッカス・ニューモニアエ WU2株の 致死感染から防御され、反対に、15匹の対照のマウスは一匹も生存しないことが 示された。対照のマウスには、免疫していないウサギ由来の抗体、または滅菌緩 衝液のみを投与した。加えて、対照グループの全てのマウスが接種後24時間で陽 性のストレプトコッカス・ニューモニアエ血液培養液を有していたが、免疫した SCIDマウスのうちストレプトコッカス・ニューモニアエ生菌が検出されたのは全 10匹中2匹のみであった。 実験1および2(表4)では、それぞれ5000および880CFUの3型ストレプトコッ カス・ニューモニアエ WU2株をマウスに接種した。 表4の結果は、マウスの接 種後の生存数、またはストレプトコッカス・ニューモニアエ陽性を示した数につ いて、それぞれのグループの全マウス数と比較して表わした。組換え体HSP72お よびC-169蛋白質を免疫して得られた抗体の抗-HSP72特異性は、抗原としてスト レプトコッカス・ニューモニアエの細胞溶解液を用いたウエスタンブロット解析 によって証明された。HSP72に相当する1本のバンドはウサギおよびマウスのテ ストしたすべての抗血清で検出された。 これらの血清学的な結果から、組換え 蛋白質の免疫後に生じる蛋白質が、ストレプトコッカス・ニューモニアエHSP72 蛋白質と反応する抗体の生産によるものであることが示唆された。 実施例6−HSP72 蛋白質のC-151末端部分の高レベル産生のための熱誘導発現シス テム A.ストレプトコッカス・ニューモニアエのHSP72蛋白質のC末151アミノ酸を コードしている領域を含むプラスミドpURV3の構築 ストレプトコッカス・ニューモニアエのHSP72蛋白質のC末151アミノ酸をコー ドしているDNA領域はlPLプロモーターの下流につなぎ、翻訳ベクターp629(H.J .George et al.,Bio/Technology 5,pp.600〜603(1987))へ挿入した。このベ ク ターは、機能的PRプロモーターが欠失したバクテリオファージl cI857 温度感受 性リプレッサー遺伝子のカセットを含んでいる。30度〜37度の範囲から37 度〜42度への範囲への温度上昇によるcI857蛋白質の不活性化が、lPL支配下に ある遺伝子の誘導につながる。温度シフトによる大腸菌細胞中の遺伝子の発現の 誘導は大規模な発酵にとって有利である。なぜなら現在使われている発酵素によ って容易に行なわれ得るからである。しかしながら、大腸菌は本明細書に記載さ れた実験で選択された微小生物ではあるが、酵母のような他の宿主生物も本発明 の範囲内に含まれ得るということは、理解されるべきものである。 ストレプトコッカス・ニューモニアエのHSP72遺伝子の2050から2506番目の457 塩基対の領域を含む477ヌクレオチドのDNA断片は、オリゴヌクレオチドプライマ ーOCRR26(5'- GGCAGATCTATGAAGGCCAAAGACCTTGGAAC)およびプライマーOCRR27(5'- CGCGGATCCTTACTTTTCCGTAAACTCTCCGT)を用いて、ストレプトコッカス・ニューモ ニアエ6型株64ゲノムDNAから、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅され た。染色体DNAは、Jayaraoらの方法(J.Clin.Microbiol.,29,pp.2774〜2778 (1991))を用いてハートインフュージョン培地中で、ストレプトコッカス・ニ ューモニアエの対数増殖期の細胞培養液90mlから調製した。 DNA増幅反応は、 パーキンエルマーSan Jose,CAのDNAサーマルサイクラーを用いて行なった。OCR R26では、ATG開始コドンがC末151のアミノ酸末端領域をコードしている領域のち ょうど上流のフレームのなかに存在する。プライマーOCRR26およびOCRR27は各々 BglII(AGATCT)およびBamHI(GGATCC)認識部位を含む。このため、p629の脱リン 酸化した制限部位BglII およびBamHIへのPCR産物のクローニングが容易になる。 PCR産物はフェノールフリーズ法(S.A.Benson,Biotechniques 2,pp.67〜 68(1984))によってアガロースゲルから精製し、制限酵素BglII およびBamHI で消化した。その後、471塩基対のBglII-BamHI断片は、p629の脱リン酸化したBg lII およびBamHI認識部位へライゲーションした。こうして作製したプラスミドp URV3の部分的地図は、図18に示した。このプラスミドはSimanis法(Hanahan,D. D.M.Glover編,DNA Cloning,pp.109〜135,(1985))を用いてStratagene ,La Jolla,CAから得た大腸菌株XLI Blue MRF'(D(mcrA)183 D(mcrCB-hsdSMR-m rr)173 endA1 supE44 thi-1 recA1 gyrA96 relA1 lac[F’proAB lacIqZDM15 T n10(Tetr)]c)へ形質転換した。 37度で培養した形質転換体は、C-169recに反 応するMAb F1-Pn3.1 を用いて、コロニー免疫ブロット法(J.Sambrookら(前記 ))によって選択した。プラスミドDNAは、選択された形質転換体から精製し、D NA挿入断片はApplied Biosystems Inc.(ABI)のTaq Dye Deoxy Terminator Cyc le Sequencing キットを用いたPCRそして、自動DNAシーケンサー377A(ABI)を用 いた電気泳動によって塩基配列を決定した。このDNA挿入断片のヌクレオチド配 列は、HSP72遺伝子のC末151コード領域のヌクレオチド配列と完全に一致した。 (参照 配列番号:25 および、配列番号:26に相当するアミノ酸配列) この プラスミドはC-151recの生成のため、大腸菌の元株W3110へ形質転換した。 B.C-151rec の発現および抗体の調製 組み換え体C-151recは、プラスミドpURV3を保持する大腸菌株W3110で、アミノ 末端のメチオニンと共に合成された。大腸菌細胞はA600が0.6になるまで、100mg /mlのアンピシリンを含むLB培地中30度で培養した。そして、C-151rec蛋白質の 生成の誘導のため、この細胞を40度で18時間培養した。半ば精製したC-151rec蛋 白質は次の手順で調製した。細菌の細胞は、遠心機で集菌し、生じた沈殿物をリ ン酸緩衝生理食塩水で洗浄し溶解させた。リゾチームを加え、パルス超音波処理 による細胞破壊の前に、細胞を氷中で15分間培養した。細胞溶解液は遠心によっ て不純物を落とし、上清を集め、Amiconの超ろ過装置(stirred cells series 80 00,Amicon Canada Ltd Oakville,Ontario)を使用して分離させた。 YM30膜で 保持されない超ろ液を回収し、SDS-PAGEで分析し、クーマシーブルーR-250で染 色した。蛋白質濃度は、C-151rec蛋白質の染色強度と予め濃度の分かっている大 豆トリプシン阻害薬の染色強度を比較することによって測定した。 C.C-151rec に対するMAbの反応性 ストレプトコッカス・ニューモニアエのHSP72蛋白質との反応性で選択した10 のモノクローナル抗体のパネルを、前記したようにして調製されたYM30-超ろ液 を用い、ウェスタンブロット解析によって、C-151recに対する反応性をもとにテ ストを行った。MAbには、HSP72rec蛋白質に対して生じた一連の6つのモノクロ ーナル抗体(F3-Pn3.5からF3-Pn3.10)、もしくはモノクローナル抗体F1-Pn3.1,F 2-Pn3.2,F2-Pn3.3,F2-Pn3.4が含まれていた。F1-Pn3.1,F2-Pn3.3,F2-Pn3.4 の3つ のMAbはC-169recと反応するが、C-151rec断片をも認識した。他のすべてのMAbは 、HSP72recとのみ反応性が見られた。このことは、HSP72蛋白質のアミノ末端に あるエピトープに対するものであることを示唆している。 実施例7 Balb/c マウスおよびMacaca-Fascicularis(cynomolgus)サルの、組み 換え体HSP72抗原に対する抗体の反応 A.手順 1.動物の免疫 10匹のメスBalb/cマウスのグループを実施例5で記述したように、HSP72recま たはC-169recのいづれかで皮下免疫させた。C-151recに対する抗体反応を評価す るために、6匹のマウスからなるグループを、アルヒドロゲルアジュバントに溶 かした0.5mgのC-151recを2週間の間隔をおいて3回腹腔内接種し、免疫させた 。 免疫前および3回目の免疫後4日から7日後に取られた血液試料からの血清を 、ストレプトコッカス・ニューモニアエの細胞壁抽出物でコートしたプレートを 用いたELISAによって、ストレプトコッカス・ニューモニアエとの抗体反応性を テストした。 メスのcynomolgusサルに、アルヒドロゲルアジュバントに溶かした150mgの精 製したHSP72recまたはC-169rec抗原を含んだ0.5mlを、1,22,77日目に腹腔内接種 し、免疫させた。血液試料をそれぞれ免疫前および免疫後に定期的に集め、その 血清をウェスタンブロット法によって、ストレプトコッカス・ニューモニアエHS P72蛋白質との抗体反応性をテストした。生成したストレプトコッカス・ニュー モニアエHSP72蛋白質の抗体の特異性を、ストレプトコッカス・ニューモニアエ の細胞壁抽出物および精製した組み換え抗原に対するウェスタンブロット法によ って確認した。 B.結果 実施例5で前に記述した結果は、抗体の反応の保護的状態が、組み換えHSP72 抗原での次の免疫を引き出したことを、明瞭に示している。ここで我々は、免疫 計画中マウス(図19,20および21)ならびにサル(図22)の血清抗体の反応の出 現を検査した。両方の種とも3回目の接種後、平均タイター1:64000の免疫原と して用いた組み換えHSP72蛋白質の全長、および途中までのHSP72蛋白質に対して 強く反 応した。 個々の血清の詳細な解析から、それぞれの動物は、各々ストレプトコ ッカス・ニューモニアエのHSP72蛋白質と反応する発達途上の抗体での免疫に対 して、応答することが示された。C-169recで免疫したマウスにおいて、2つの投 与量、すなわち1および5mgでテストした投与は、類似の抗体のタイターの誘導の 点で、同じように有効だった(図20)。強い2回目の反応は、3回目の接種後の 抗体のタイターの上昇を伴わず、C-169recの2回目の接種後に観察された。これ に反し我々は、HSP72recに対する免疫反応が、投与量に依存していることを観察 した。特異的な抗体のタイターの上昇は、HSP72recまたはC-151recのいづれかを 、2回目および3回目の接種後に、観察された(図19および21)。 サルの免疫反応の研究から、組み換えHSP72抗原の免疫原性は、ウサギおよび マウスのようなげっ歯類に限定されないことが示された。各々の抗原による2回 目の接種につづいておこる体液反応は、抗体のタイターの検出可能な減少を伴わ ず2、3週間維持できる、HSP72特異的抗体のタイターの強い上昇によって、特 徴づけられる(図22)。さらに特異的血清抗体は、組み換え抗原の1回の接種後 に、各々のサルの血清中で検出できた。 実施例8−HSP72 ストレス蛋白質のB細胞エピトープのマッピング 実施例3では、HSP72蛋白質の最初の配列の中の重要な変化が、ストレプトコッ カス・ニューモニアエHSP72蛋白質の244から330、および510から607までのアミ ノ酸配列に相当する2つの領域に、主として位置していた。これらの可変領域は 、実施例4で報告した抗原のヘテロ遺伝子性に反応するB細胞エピトープを含み得 る。この可能性を調べるために、ストレプトコッカス・ニューモニアエHSP72蛋 白質のポリクローナルおよび、モノクローナル抗体の反応性を、これらの領域を 含むように選んだ14のペプチドに対してテストを行った。 A.手順 14から30アミノ酸配列の14個のペプチドを合成した。蛋白質におけるこのペプ チドの配列および位置は、表5にまとめてある。ペプチドCS870,CS873,CS874, CS875,CS876,CS877,CS878,CS879,CS880 およびCS882は、自動ペプチド合成 機を使用し、Biochem Immunosystem Inc.(Montreal,Canada)によって、合成さ れた。 ペプチドMAP1,MAP2,MAP3およびMAP4は、de Sequence de Peptides de l'Est du Quebec,Centre de recherche du CHUL(Sainte-Foy,Canada)の供給 による複合抗原ペプチド(MAP)として、リジンを芯とする側鎖上へ合成した。 ペプチドは逆相高圧液体クロマトグラフィーによって精製した。ペプチドCS874 およびCS876は、少量の6Mグアニジン塩酸または、ジメチルスルオキシドいずれ かに溶かしたものを蒸留水で1mg/mlに調製した液体に溶解し、残りのペプチドは 蒸留水に溶解した。 ペプチドELISAは、J.Hamelら(前記)によって記述された手順に従って、50m g/mlの濃度で、Immunolon 4 microtitratonプレート(Dynatech Laboratories, Inc.,Chantilly,VA)上へコーティングした合成ペプチドによって行った。 ペプチドとのMAbの反応性を確認するために、流動相ペプチドの、固形HSP72蛋白 質へのMAb結合阻害能を測った。結合阻害能測定実験において、microtitratonプ レートは、ストレプトコッカス・ニューモニアエ細胞壁抽出物でコートした。 HSP72特異的MAbを含むハイブリドーマ培養液上清を、ペプチド濃度をいくつかに 分けて、4度で一晩培養した。それから処理したペプチドおよび対照の上清を、 上記したようELISAでテストを行った。 免疫上清は、組み換えHSP72抗原で3回免疫した動物から得た。実施例5で記述 した免疫プロトコールに従って、1匹のラットを37.5mgの精製したHSP72recで免 疫した。ネズミ科の血清プールは、実施例5からHSP72recで免疫した3匹のBalb/ cマウスから得た。そしてサル血清プールは、HSP72recまたはC-169recのいずれ かで免疫した2匹の動物のグループから得た。 B.直鎖状B細胞エピトープの同定および局在 図23で示された結果から、多くの免疫学的反応性が、HSP72蛋白質のC末151断 片に相当するアミノ酸配列457および607の中に位置したペプチドに見られた。組 み換えHSP72recまたはC-169recのいずれかで免疫した動物から得たラビット、マ ウスおよびサルの血清抗体は、ペプチドMAP2およびMAP4の両方と反応する。興味 深いことに、ペプチドMAP2およびMAP4の配列は、データバンクを利用したHSP70 蛋白質との比較に基づいて、ストレプトコッカス・ニューモニアエHSP72蛋白質 に唯一存在する配列GFDAERDAAQAALDD(配列527から541)および配列AEGAQATGNAG DDVV( 配列586から600)を含む、C末端超可変領域に渡って存在する。このようにして 我々のデータから、両ペプチド配列が、直鎖状B細胞エピトープを含むことが示 された。さらに、ペプチドMAP4単独でもMAb F1-Pn3.1によって認識された。この 反応性は流動相阻害実験で確かめられた。このなかで、10mg/mlのMAP4は、F1-Pn 3.1のHSP72蛋白質との結合を完全に阻害した。完全な組み換えHSP72蛋白質で免 疫した動物からのポリクローナル抗血清もまた、ペプチドCS875,MAP1およびMAP 3上に位置したB細胞エピトープを認識した。これらのデータ全てから、HSP72蛋 白質C末151超可変領域断片が、B細胞の反応を刺激し、HSP72蛋白質の免疫的優性 領域を構成し得ることが示唆される。合成ペプチドとのMAb F2-Pn3.3 およびF2- Pn3.4の反応性の欠如から、こられがHSP72蛋白質C末端に存在する構造決定部位 と反応することを示している。C末151領域の保護エピトープの存在は、実施例5 で強く示された。そこでは、精製したC-169recで免疫したマウスは、ストレプト コッカス・ニューモニアエの悪性株での致命的な感染から守られ、このことから HSP72蛋白質C末169もしくはC末151または、それのさらに小さい断片ですら、将 来のワクチンの開発にとって非常に有効であることが示される。 アミノ酸配列244から330からなる可変領域もまた、抗原ドメインを構成してい る。重なり合って存在するペプチドCS877(アミノ酸257から271)およびCS878( アミノ酸268から281)、ペプチドCS880(アミノ酸286から299)およびCS882(ア ミノ酸315から333)上の直鎖状エピトープは超免疫血清によって同定された。 実施例9−ストレプトコッカス・ピオゲネスおよびストレプトコッカス・アガラ クチアエから得たHSP70(DnaK):クローニングおよびHsp70遺伝子の塩基配列;ヌ クレオチドおよび蛋白質の配列解析;ストレプトコッカス・ニューモニアエとの 抗原性の関係; 熱に応答し上昇するストレプトコッカス・アガラクチアエ HSP 70蛋白質の合成 A.手順 1.菌株およびプラスミドベクター この研究で用いたストレプトコッカス・ピオゲネス(グループA 連鎖球菌)お よびストレプトコッカス・アガラクチアエ(グループB 連鎖球菌)の菌株は、t he Laboratoire de la Sante Publique du Quebec(LSPQ),Sainte-Anne de Bel levue,Quebec,Canadaから分与された。ストレプトコッカス・アガラクチアエ type II株V8はATCC株12973に相当する。ストレプトコッカス・ピオゲネス株Brun oはATCC株19615に相当する。大腸菌株XLI Blue MRF'はStratageneから得た。 連鎖球菌株は5%CO2培養器の中で、37度で培養した。連鎖球菌は5%羊血液を 含むトリプティック大豆プレート(Les Laboratories Quelab.Montreal,Canad a)に塗布し、液体培養液は振とうしないで、ハートインフュージョン培地(Dif co Laboratories,Detroit,MI)中で培養した。大腸菌株はL培地で37度で250rp mの振とう培養または、L寒天培地で培養した。 一般的なクローニングファージミドpBluescript KS(-)は、Stratageneから購 入した。 2.組換えDNA技術 制限酵素、T4 DNAリガーゼ、および子牛腸リン酸化酵素は、供給会社(Pharmac ia(Canada)Inc.,Baie d'Urfe,Canada; およびNew England Biolabs Ltd.,M ississauga,Canada)で推奨しているものを用いた。セシウム-臭化エチジウム平 衡密度勾配遠心によるプラスミドの調製、DNA断片のアガロースゲル電気泳動、 サザンハイブリダイゼイション、およびコロニーDNAハイブリダイゼイションは 、J.Sambrookら(上記)によって記載された方法で行った。連鎖球菌の染色体D NAは、B.M.Jayaraoら(J.Clin.Microbiol.,29,pp.2774〜2778(1991))の 手順を、90mlの菌培養液に適用して、調製した。迅速なプラスミドの調製は、D .Ish-Horowiczら(Nucl.Acids Res.9,pp.2989〜2998(1981))に従って行っ た。DNAの塩基配列の決定に用いたプラスミドは、Qiagen Inc.(Chatsworth,C A)から購入したプラスミドキットを用いて精製した。 DNA断片は、フェノール フリーズ法(S.A.Benson,Biotechniques 2,pp.67〜68(1984))によって、アガ ロースゲルから精製した。DNAプローブは、Boehringer Mannheim(Laval,Canada )のランダムプライマーラベルリングキットを用いて、32P-dCTPまたはジゴキシ ゲニン(DIG)-11-dUTPでラベルした。 プラスミドの形質転換体は、Simanis(H anahan,D.In D.M.Glover(ed.),DNA Cloning,pp.109〜135,(1985))の方 法で行われた。 プラスミドの遺伝子DNA挿入断片の塩基配列は、合成オリゴヌ クレオチドを用いて決定された。 塩基配列の決定反応は、Taq Dye Deoxy Term inator Cyc le Sequencing kit(ABI)を用いて、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)で行い、DNA電 気泳動は、自動DNAシーケンサー 373A(ABI)で行った。 DNA塩基配列の組み立て は、Gene Codes Corporation(Ann Arbor,MI)からでているSequencer3.0プログ ラムを用いて実行した。DNA塩基配列およびそれからコードされるポリペプチド の解析は、Intelligenetics,Inc.(Mountain View,CA)からでているプログラム Gene Works version2.45を用いて実行した。DNA増幅反応は、Perkin ElmerのDNA Thermal Cycler 480を用いて行った。オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオ チド合成機model394(ABI)で合成した。 3.S. アガラクチアエおよびS.ピオゲネスの遺伝子hsp70/dnakの分子クローニン S.アガラクチアエおよびS.ピオゲネス由来の染色体DNAを、回文配列のヘキ サヌクレオチドを認識する配列を有するさまざまな制限酵素で完全に消化した。 S. ニューモニアエのHSP72遺伝子のATG開始コドンよりも332塩基下流から開始す る782塩基対領域に相当するDNAプローブを、PCRで増幅したものを標識して用い たサザンハイブリダイゼーションで、消化物を解析した(配列番号4を参照)。こ のDNA領域が選ばれたのは、hsp70遺伝子の中でも既知のグラム陽性細菌で比較的 よく保存されているためである。オリゴヌクレオチドOCRR2(5'-AAGCTGTTATCACAG TTCCGG)およびOCRR3(5'-GATACCAAGTGACAATGGCG)を用いて、S.ニューモニアエの ゲノムDNAのPCR増幅を行った。ハイブリダイズしているゲノムの制限断片のうち 、70 kDaポリペプチド(> 1.8 kb)をコードするのに適当な大きさのものについて 、アガロースゲルから相当する大きさのゲノム断片を抽出し、一部精製した。精 製したゲノム制限断片中のhsp70遺伝子の存在を証明するため、標識した782 bp のS.ニューモニアエ DNAプローブを用いてサザンハイブリダイゼーションを行 った。 精製したゲノムDNA制限断片を、pBluescript KS(-)脱リン酸化されて適合する 制限部位にクローニングし、E.coli株XLI Blue MRF'へ形質転換させた。782 bp のS.ニューモニアエDNAプローブを標識して用いたDNAハイブリダイゼーション でコロニーをスクリーニングした。抽出されたプラスミドはさまざまな制限酵素 で消化して、挿入配列の大きさを評価し、782 bpのS.ニューモニアエDNAプロー ブを 標識して用いたサザンハイブリダイゼーションによってhsp70遺伝子の存在を証 明した。プラスミドpURV5は、S.アガラクチアエのゲノムDNAの4.2 kb HindIII挿 入配列を含む。プラスミドpURV4は、S.ピオゲネスのゲノムDNAの3.5 kb HindII I断片を含む。 4.熱ショックと蛋白標識 S.アガラクチアエの熱ショックに対するストレス反応を、実施例1で前述した ように、[35S]メチオニンでパルス標識することによって分析した。SMAN(メチオ ニン分析培地で、メチオニン1 mg/l、イソビタレックス1 %(v/v)、およびコリン クロライド1 mg/lを含有する)で一晩発育させたS.アガラクチアエ細菌を、遠心 分離してペレットにした後、メチオニンを含まないSMAN培地に再懸濁させた。該 細菌は37 ℃で1時間インキュベートした後、体積で二等分した。試料はどちらも 37℃または43 ℃で10分間インキュベートした後、100μCi/ml[35S]メチオニンで 30分間37 ℃で標識した。細菌はPBSでよく洗浄し、細胞抽出物をDNA Isolation( M.Jayarao et al.,前出)に記載されているようにムタノリジンおよびライソザ イムにて処理して調製し、超音波処理を行った。 5.免疫学的特徴 HSP72rec蛋白と反応する6種のモノクローナル抗体のシリーズ(F3-Pn3.5からF3 -Pn3.10まで)およびモノクローナル抗体F1-Pn3.1、F2-Pn3.2、F2-Pn3.3、F2-Pn3 .4をS.ピオゲネスおよびS.アガラクチアエ由来のHSP70抗原に対する反応性に ついて、ウエスタンブロット解析で調べた。S.ピオゲネスおよびS.アガラクチ アエ由来の細胞溶解物をムタノリジンおよびライソザイムでの処理(M.Jayarao et al.,前出)、超音波処理、ならびにSDS-PAGE試料緩衝液中での煮沸によって 入手した。pURV4またはpURV6のいずれかで形質転換され、切断されて短くなった S.oyrjgenes HSP70抗原を産生するE.coli由来の細胞溶解物を、SDS-PAGE試料 緩衝液中で煮沸した後に調べた。 B.ストレプトコッカス・ピオゲネス、ストレプトコッカス・アガラクチア エ、およびストレプトコッカス・ニューモニアエのhsp70/dnak遺伝子のDNA配列 解析 プラスミドpURV5の4.2 kb HindIII挿入配列における2438塩基の領域の配列を 決定した。この配列は、609アミノ酸のポリペプチドをコードし、1830ヌクレオ チド のオープンリーディングフレーム(ORF)を含み、分子量は64907である(配列番号7 参照)。ORFは248番目のATG開始コドンから始まり、2077番目のTAA終止コドンで 終わる。ATG開始コドンの前には、237番目の位置から始まるGAGG配列があり、こ れは16S rRNAと相補的であり、大腸菌のリボゾーム結合部位として知られている (G.D.Stormoら.,Nucleic Acids Res.10,pp.2971〜2996(1982))。ストレプ トコッカス・アガラクチアエのHSP70蛋白質のORFおよびポリペプチドは、ストレ プトコッカス・ニューモニアエのHSP72蛋白質のORFおよびポリペプチドに対して 、それぞれ85%および95%が一致する。 ストレプトコッカス・ニューモニアエのHSP72蛋白質との予備的な塩基配列の 比較から、プラスミドpURV4上の3.5-kb HindIII挿入断片は、ストレプトコッカ ス・ピオゲネスのhsp70遺伝子の3'-末端コード領域が欠けていることが分かった 。ストレプトコッカス・ピオゲネスのhsp70遺伝子の全コード領域を含む3-kb Sa lI遺伝子断片のクローニングを試み、この遺伝子の5'-末端コード領域が欠けた3 .1-kbの挿入断片含むプラスミドpURV6を得た。プラスミドpURV4もしくはpURV6上 のhsp70遺伝子領域の解析により、分子量が64847で608個のアミノ酸からなるポ リペプチドをコードする1824塩基対のORFを含む2183ヌクレオチドであることが 分かった(参照 配列番号:20)。204番目の位置のATG開始コドンから始まり、 2030番目に位置するTAA終止コドンで終わる。ストレプトコッカス・アガラクチ アエのhsp70遺伝子と類似して、ATG開始コドンの前に、193番目に位置した推定 上のリボゾーム結合配列GAGGが存在する(G.D.Stormo,上記)。ストレプトコ ッカス・ピオゲネスのhsp70遺伝子のORFおよびそこにコードされているポリペプ チドは、ストレプトコッカス・ニューモニアエのHSP72蛋白質のORFおよびポリペ プチドに対して、それぞれ85%および94%が一致する。プラスミドpURV4のORFは、 ストレプトコッカス・ピオゲネスのHSP70蛋白質のC末端41アミノ酸をコードする 125塩基対が欠けている。このORFはHSP70蛋白質N末端の567アミノ酸(N-567rec) をコードしている。プラスミドpURV6のORFは、ストレプトコッカス・ピオゲネス のHSP70蛋白質N末端の38アミノ酸をコードする114塩基対が欠けている。このORF はHSP70蛋白質C末端の570アミノ酸(C-570rec)をコードしている。ストレプトコ ッカス・ピオゲネス、ストレプトコッカス・アガラクチアエおよびストレプトコ ッカス・ニュ ーモニアエのHSP70/DnaK蛋白質のDNAオープンリーディングフレーム(図24)およ びアミノ酸配列(図25)の大規模な比較から、それぞれ82%および93%が一致して いることが分かった。 C.熱に応答したストレプトコッカス・アガラクチアエのHSP70蛋白質合成の 上昇 [35S]メチオニンでパルスラベルした熱ショック、および対照のストレプトコッ カス・アガラクチアエの細胞抽出物の1次元SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳 動の解析から、70kDa蛋白質の合成は、熱ストレス後に顕著に上昇することが示 された(図26,レーン1および2)。放射線免疫沈降解析から、熱誘発する70kDa 蛋白質は、モノクローナル抗体F2-Pn3.4を用いて43度で容易に検出できることが 示された。このことは、この蛋白質が熱ショック蛋白質70(hsp70/DnaK)ファミ リーに属していることを示している(図26、レーン3および4)。 D.ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネ スおよびストレプトコッカス・アガラクチアエにおけるHSP70蛋白質の抗原性の 関与 この研究で、MAbのパネルを、ストレプトコッカス・ピオゲネス、ストレプト コッカス・アガラクチアエおよびストレプトコッカス・ニューモニアエHSP70蛋 白質の抗原性の関与の点で研究してきた。10中8つのMAbは3つ全ての連鎖球菌種 反応し、このことから、いくつかのB細胞エピトープはストレプトコッカス・ニ ューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネスおよびストレプトコッカス・ア ガラクチアエに広く存在していることが示唆される。ストレプトコッカス・ニュ ーモニアエHSP72蛋白質の584から607番目のアミノ酸に位置するエピトープと親 和性のあるMAb F1-Pn3.1は、ストレプトコッカス・ピオゲネスまたはストレプト コッカス・アガラクチアエのいづれのHSP70抗原とも反応しない。3つの連鎖球 菌種のこの領域の比較から、589から596番目のアミノ酸の間に位置する5から8ア ミノ酸で違いが見られた。C-151領域に存在するエピトープにも親和性があるMAb F2-Pn3.3は、ストレプトコッカス・アガラクチアエとは反応するが、ストレプ トコッカス・ピオゲネスとは反応しない。これらの結果から、連鎖球菌種からの HSP70蛋白質は、構造的にもしくは免疫学的に関係が見られることが、明瞭に示 している。しか し、免疫学的な差異は見られる。 途中で切れている組換えストレプトコッカス・ピオゲネスHSP70蛋白質とのMAb F3-Pn3.5,F3-Pn3.6,F3-Pn3.7およびF3-Pn3.10の反応性の解析から、ストレプ トコッカス・ニューモニアエHSP72蛋白質のアミノ末端近くの抗原領域が同定さ れた。これらのMAbは、N末567アミノ酸を発現している構造体とは反応したが、C -570断片を発現している構造体とは反応しなかった。これらのデータから、MAbs F3-Pn3.5、F3-Pn3.6、F3-Pn3.7、およびF3-Pn3.10によって認識されたエピトー プが、HSP72蛋白の残基1と38の間に位置することを示した。 実施例10 ヒトのワクチンとしてのHSP70/HSP72の使用 ヒトが使用できるようにワクチンを調製するには、本明細書に記載したポリペ プチドの中から適当なHSP72抗原が選択されよう。例えば、当業者はHSP70/HSP72 ポリペプチドまたはそのフラグメントを中心に免疫原性のエピトープを含むワク チンをデザインできよう。実質的に純粋な組み換え抗原を調製するためには、分 子生物学の技術の使用が特に適している。 ワクチンの組成は様々な形式をとりうる。これらには例えば、パウダー、水溶 液または懸濁液、およびリポソームのような、固体、半固体、および液体の投与 形態が含まれる。本発明のHSP70/HSP72抗原は、ヒトに投与された際に防御的免 疫反応を誘導するだろうという本発明者らの考えに基けば、本発明の組成物は、 例えばテタヌスやジフテリアのような、ヒトを免疫するために使用されている他 の蛋白と同様になるだろう。したがって、本発明の組成物は、好ましくは薬剤学 的に許容されるアジュバントを含む。それらには例えば、不完全フロイトアジュ バント、水酸化アルミニウム、ムラミルペプチド、w/o型エマルジョン、リポソ ーム、ISCOMまたはCTB、あるいはコレラ毒素由来の非毒性Bサブユニットなどが ある。もっとも好ましくは、該組成物はw/o型エマルジョンまたは水酸化アルミ ニウムをアジュバントとして含む。 該組成物はさまざまな薬剤学的に許容される形態で患者に投与されよう。それ らには、筋肉内、皮内、皮下、または局所投与が含まれる。好ましくは、ワクチ ンは筋肉内投与される。 一般に、用量はアジュバントとともにHSP72抗原の患者1人あたりおよそ0.01か ら10 mg、好ましくは0.1から1.0 mgの初回の投与からなり、後に1回またはそれ 以上の追加投与を行う。好ましくは、追加投与は初回投与後1ヶ月目と6ヶ月目に 行う。 肺炎球菌ワクチンの開発に関して重要なことは、粘膜免疫の問題である。理想 的な粘膜ワクチンは、安全に経口または鼻腔内で1回または2、3回の用量で摂取 され、全身的な免疫に応じて適当な体表面に防御抗体が誘導される。粘膜ワクチ ンの組成はアジュバント、不活性な粒子状のキャリア、または生きた組み換えベ クターを含むだろう。 本発明の抗HSP72抗体は、S.ニューモニアエ、S.ピロゲネス、S.アガラクチア エ、または関連した細菌に感染したヒトの受動免疫療法および免疫予防に有用で ある。このような受動免疫のための投与形態および治療計画は、他の受動免疫療 法と同様であろう。 本発明による抗体は、American Type Culture Collection In Rockville,Mar yland,USAに1995年7月21日に寄託された、MAb F1-Pn3.1を産生するハイブリド ーマによって例証され、ネズミハイブリドーマ細胞株F1-Pn3.1として同定される 。本寄託の寄託番号はHB 11960である。 本発明者らは本明細書において本発明のいくつかの態様を記載しているが、本 発明者らの基本的な態様が、本発明の組成および手順を有用にするような他の態 様を提供すべく変更されうることは明らかである。したがって、本発明の見地が 前述の本明細書および添付した請求の範囲において定義された態様の変更および 変化をすべて包含することが推奨される。そして本発明は、本明細書において実 施例として提示された特定の態様に限定されない。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION         A member of the streptococcal heat shock protein belonging to the HSP70 family                               TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION   The present invention relates to Streptococcus pneumoniae. , Streptococcus pyogenes, Streptococcus Novel heat shock protein of Streptococcus agalactiae Quality, and immunologically related polypeptides, for the treatment, prevention, Provides the basis for new immunotherapeutic, prophylactic, and diagnostic agents to aid in diagnosis and diagnosis Things. More specifically, the present invention is a member of the HSP70 family, Streptococcus pneumoniae with an apparent molecular weight of 72 kilodaltons Fever, Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae For shock proteins and corresponding nucleotide and derived amino acid sequences To produce HSP70 / HSP72 and polypeptides immunologically related thereto. For antibodies that bind to these HSP families, Streptococcus pneumoniae and related Streptococcus pio Genes caused by bacteria like Streptococcus agalactiae And methods for diagnosing, preventing, and treating the diseases.                                 Background of the Invention   Streptococcus pneumoniae is an important pathogen of human disease and This is especially true in infants, middle-aged and immunocompromised people. It is globally expensive Invasive diseases such as bacteremia / sepsis with morbidity and mortality, pneumonia, and meningitis Is a bacterium that is often isolated from patients suffering from illness. The emergence of antimicrobial drugs is pneumococcal Reduced overall mortality from the disease, but increased resistance to pneumococcal organisms Existence has become a major problem in the world today. An effective pneumococcal vaccine is strept Significant impact on morbidity and mortality associated with Coccus pneumoniae disease Was exerted. Such vaccines are also useful in preventing otitis media in infants and children. May be useful.   It is clear that multiple pneumococcal factors are potentially important in the etiology of the disease [G.J.Boulnois, J.Gen.Microbiol., 138,249-259 (1992) C. J. Lee et al., Crit. Rev. Microbiol., 18, 89-114 (1991)]. Streptococcus pneumoniae Despite lack of toxicity, membrane may not be related to virulence of pneumococcus It is considered. More than 80 pneumococcal caps have the same serotype based on antigenicity differences. Is defined. Antibodies are a defense mechanism, and Streptococcus pneumoniae The importance of anti-capsular antibodies in host defense against niae is well established [R. Austrian, Am. J. Med., 67, 547-549 (1979)]. Also Nevertheless, currently available pneumococcal vaccines contain 23 capsular polysaccharides and are often Cause illness, but lack of immunogenicity of capsular polysaccharides, serotype diversity, And differences in the distribution of serotypes across time, geographic region and age group, Have such important disadvantages. In particular, existing vaccines are small from many serotypes Not enough to protect children is another Streptococcus pneumoniae This will spur the evaluation of the minute. Some pneumococcal proteins protect and disease Increasing evidence indicates that it may play an active role in both [J.C. Paton, Ann. Rev. Microbiol., 47, 89-115 (1993)]. Only So far, only a few Streptococcus pneumoniae proteins Has only been studied. This is due to the lack of protein-specific antibodies And this deficiency is a study of the role of protein antigens in defense and virulence. Making it difficult to study. Pneumococcal protein antigens are not very immunogenic, It is also believed that many antibody responses are to phosphocholine and capsular polysaccharides [L.S. McDaniel et al., J. Exp. Med., 160, 386-397 (1984); R.M. Krause, Adv. Immunol., 12, 1-56 (1970); D.G.Braun et al., J. Exp.Med., 129,809-830 (1969)]. Against carbohydrate antigens and phosphocholine Response to protein antigens is relatively normal. Monoclonal that reacts with pneumococcal protein antigens in studies of autoimmune deficient mice The frequency of obtaining null antibodies is less than 10%, indicating that Streptococcus new Moniae protein is a poor immunogen [McDaniel et al., Supra] It suggests.   Streptococcus agalactiae is also called group B streptococcus (GBS), It is a very common cause of sepsis (blood infection) and meningitis in neonates. GBS It is also often the cause of neonatal pneumonia. Approximately 8,000 babies in the United States suffer GBS disease each year It takes 5% to 15% of these babies to die. Surviving infants, especially those with meningitis Infants have long-term problems such as hearing or visual loss or learning disabilities. May be In pregnant women, GBS is an urinary infection, uterine infection (amniotic membrane) Inflammation, endometritis), and stillbirth. Non-pregnant woman Among people and boys, the most common disease caused by GBS is blood infection , Skin or soft tissue infections, and pneumonia. Boys with GBS disease and pregnancy About 20% of women who do not die from the disease. Newborn and adult GBS Infections are usually treated with intravenous antibiotics (eg, penicillin or ampicillin). ). Many GBS diseases in newborns give antibiotics to certain pregnant women at birth. It can be prevented by intravenous administration. Vaccines to prevent GBS disease open It is being emitted. In the future, women who will be vaccinated will make antibodies that pass through the placenta. Is expected to prevent babies at birth and early infancy.   Streptococcus pyogenes is also called group A streptococcus (GAS), Re-emerging as a cause of serious illness due to increased microbial toxicity since the 1980s . GAS is commonly called "streptococcal throat" pharyngitis, and skin infections (impetigo) Erysipelas / cellulitis). "Streptococcal throat" and impetigo are glomerulonephritis ( Kidney disease). About 3% of “strep throat” infections result in Rheumatic fever (moving arthritis) is caused by chorea (neurological symptoms) and And 50% of cases with endocarditis as a possible long-term result Includes equine heart disease (valvular heart disease). Anti-impetigo and "streptococcal throat" It is important to treat with biomaterials to prevent the development of complications. Toxin producing strain Can be scarlet fever (a widespread rash and fever) or a very severe streptococcal toxin Results in shock syndrome (TSS; GAS has been called 'carnivorous bacteria') The latter, the rapid spread of shock and multiple dysfunctions of the organ system Is the feature. TSS is a vigorous treatment that includes the removal of bacterial infection lesions and antibiotic therapy Nevertheless, it has a mortality rate of 30 to 70%. TSS rates between 10 and 20 per 100,000 In cases is there. No vaccine is currently available for GAS.   Heat shock or stress proteins ("HSPs") are found in nature Is extremely high and one of abundant proteins [F.C. Night hull Neidhardt et al., Ann. Rev. Genet., 18, 295-329 (1984); Lindquist St), Ann. Rev. Biochem. 55, 1151-1191 (1986)]. They are various physiological And produced by all cells that respond to non-physiological stimuli. Sudden warmth The heat shock response of which the increase in degree induces the synthesis of HSPs is the best among the stress responses It was studied. Other environmental conditions such as low pH, iron deficiency, hydrogen peroxide HSPs can be induced. HSPs are defined by their size, hsp90, hsp70, And members of the hsp60 family are found in all prokaryotes and eukaryotes It is one of the major HSPs to be issued. These proteins are associated with protein folding and A variety of chaperone functions by helping to stand and helping to move across membranes Perform [C. Georgopoulos, W.J. Welch, Ann.Rev Cell Biol., 9, 601-634 (1993); Ang et al., J. Biol. Chem. 266, 24233-2. 4236 (1991)]. As a molecular chaperone and possibly through other mechanisms, HSPs appear to be involved in protecting cells from the deleterious effects of stress. how many The fact that some virulence factors are regulated by environmental conditions is a factor in microbial virulence. Suggest a role for HSPs [J.J. Mekalanos, J. Bacterio l., 174, 1-7 (1992); P.J. Murray and R.A. Young J. Bacter iol. 174, 4193-4196 (1992)]. In connection with that, the recent Salmonella species Studies show that stress responses are closely linked to the ability of intracellular pathogens to initiate and sustain infection. [N.A. Buchmeir and F.M. Heflo (Heffron), Science, 248, 730-732 (1990); K.Z. Abshire, F.C. . Neidhardt, J. Bacteriol., 175, 3734-3743 (1993); Fi Finlay et al., Science, 243, 940-943 (1989)]. Others have a list Listerioli, an important virulence factor for L. monocytogenes Gin has been shown to be induced under heat shock conditions [Z. Sokolo vic) and W.C. Goebel, Infect. Immun., 57, 295-298 (1989)].   Evidence is growing that HSP is the major antigen of many pathogens. hsp60 Members of the family have been grossing due to their similarity to the E. coli GroEL protein. These are also called EL-related proteins, and these are leprosy, Mycobacterium tuberculosis [D. Young Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 4267-4270 (1988)], Legionella pneumonia Fila (Legionella pneumophila) [B.B. Plikaytis et al., J. Clin. Microbiol., 25, 2080-2084 (1987)], Borrelia Burgdorferi (Po rrelia burgdorferi) [B.J. Luft et al., J. Immunol., 146, 2776-2782 (1 991)], and Chlamydia trachomatis [E.A. Wagar et al., J. Infect. Dis., 162, 922-927 (1990)]. It is a major antigen of various bacterial pathogens. This antigen is a ubiquitous “normal antigen” And are believed to be present in all bacteria [JE Saul ( Thole) et al., Microb. Pathogen., 4, 71-83 (1988)]. hsp70 family members Antibodies, or antibodies against Dnak-related proteins, may also cause some bacterial and parasitic Biological infectious diseases have been described [Young et al., Supra; Luft. Et al., Supra; D.M. Engman et al., J. Immunol., 144, 3987-3991 (199). 0); N.M. Rothstein et al., Molec. Biochem. Parasitol., 33, 229-235 (1989); Nussenzweig and R.S. Nussenz Nuissenzweig, Adv. Immunol., 45, 283-334 (1989)]. HSPs are strong B- And T-cell responses can be elicited from mice inoculated with M. tuberculosis. 20% of CD4 + T-lymphocytes show reactivity to hsp60 protein only [S.H.E. Kaufman et al., Eur. J. Immunol., 17, 351-357 (1987). )]. Similarly, in a collection of 24 monoclonal antibodies against the leprosy protein 7 recognized an antigenic determinant on hsp60 [H.D. Engers et al., Infect.Immu n., 48, 603-605 (1985)]. Immune response to stress proteins responds to infection Seem to play an important role in the defenses of the world. Reaction with microbial HSPs Antibodies and T cells neutralize and neutralize protective activity. . Noll et al., Infect. Immun., 62, 2784-2791 (1994); S.L. Danishion ( Danilition) et al., Infect. Imum., 58, 189-196 (1990)]. Stress protein exemption Epidemiological properties make them attractive as vaccine components, and some HSPs It is currently being considered for the purpose of preventing microbial infection and treating cancer. But At present, Research has shown that mycobacteria, salmonella, chlamydia and some parasites Focuses on important intracellular pathogens. Heat shock proteins in extracellular Gram-positive bacteria Providing information on antigens is much less. Streptococcus pneumonia D, Streptococcus pyogenes and Streptococcus agalactia In d, no heat shock proteins or their gene structures have been identified .                                 Disclosure of the invention   The present invention relates to Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pio Novel heat shock proteins from Genes and Streptococcus agalactiae Quality and immunologically related polypeptides to provide It solves the problem. A DNA sequence encoding the polypeptide described above; Vectors containing peptides, unicellular hosts transformed with these vectors, And methods for producing substantially pure recombinant polypeptides are also provided. Above Antibodies specific to the polypeptides of are also provided. Polypeptide of the present invention, DNA Sequences and antibodies are novel methods and pharmaceutical compositions for disease detection, prevention and treatment It provides the basis for things. In particular, the invention relates to those strains specific for streptococcal strains. A novel vaccine based on fragments of a polypeptide is provided.   This novel heat shock protein is approximately 72 kD from Streptococcus pneumoniae aHeat shock protein ("HSP72") (SEQ ID NO: 5), Streptococcus pyogene Nest's approximately 70 kDa heat shock protein ("HSP70") (SEQ ID NO: 20) and streptococcus An approximately 70 kDa heat shock protein ("HSP70") of C. agalactiae (SEQ ID NO: 22) ) Wherein the analogue, homologue, and derivative thereof, and at least one immunogen Includes fragments of the above-described polypeptides containing a sexual epitope. HSP70 / 72 A preferred fragment comprises the C-terminal portion of HSP70 / 72. More specifically, it has a C-terminal 169 -Residue fragment ("C-169") (residues 439-607, SEQ ID NO: 5), C-terminal 151-residue fragment ( “C-151”) (residues 457-607, SEQ ID NO: 5), and a peptide epitope within the C-169 region And smaller fragments of the same. Particularly preferred fragment within the C-169 region of HSP72 Is the peptide sequence GFDAERDAAQAALDD (residues 527-541 of SEQ ID NO: 5) and AEGAQATGN AGDDVV (residues 586-600 of SEQ ID NO: 5), which is a Streptococcus new Moni Exclusive to Ae HSP72. Even more preferred is Streptococcus Pneumoniae, Streptococcus pyogenes and Streptococcus Induces an immune response against A. agalactiae but autoimmunizes human hosts A fragment that does not cause a reaction. Such fragments can be selected from the following peptides Good, i.e. CS870, CS873, CS874, CS875, CS876, CS877, CS878, CS879, CS880, CS882, MAP1, MAP2, MAP3 and MAP4 (see Table 5, above). Preferred antibodies of the invention are F1-Pn3.1, F2-Pn3.2, F2-Pn3.3 and F2-Pn3.4 monoclonals. Lonal antibodies ("MAbs"), which are specific for HSP72. More preferred antibodies are F2-Pn3.2 and F2-Pn3.4 specific for both HSP70 and HSP72.   It is a monoclonal antibody. Even more preferred is Streptococcus new -F1-Pn3.1 antibody specific to Moniae. Preferred polypeptides and antibodies of the present invention are useful for detecting, preventing and treating pneumococcal disease. It provides a basis for new methods and pharmaceutical compositions for therapy.                               Outline description of drawings   Figure 1 shows heat shock to Streptococcus pneumoniae protein synthesis. 4 shows a fluorogram showing the effect of. The cell extract in panel A is a streptocyst of type 6 64 strains It is Coccus pneumoniae. Panel B cell extract was strept 4 type 53 strain It is Coccus pneumoniae. Odd-numbered lane cell extracts were incubated at 37 ° C. Was. Cell extracts in even-numbered lanes were incubated at 45 ° C. for 5 minutes. Cell extract 10 minutes using [35S] methionine (lanes 1, 2 and 7, 8) and 30 minutes (lane 3) , 4 and 9, 10), or 60 minutes (lanes 5, 6). The molecular weight marker is Shown on the left in Rodalton. HSP80, HSP72 and HSP62 are located on each panel. It is indicated by an arrow on the right side.   Figure 2 shows the strikes in the case of (...) and no (-) heat shock. [Lepococcus pneumoniae]35[S] Electromigration of methionine-labeled protein Figure 4 graphically illustrates a comparison of dynamic profiles. The change in concentration is indicated by the label protein band. It was measured by the relative absorbance to the mobility (X-axis). Figure 1, lanes 1 and And Sodium Dodecyl Sulfate (PAGE) PAGE (Polyacrylamide gel electrophoresis) ) Are shown.   Fig. 3 shows a detergent soluble Streptococcus pneumoniae protein extract Streptococcus pneumonia immunoprecipitated by sera from infected mice It is a fluorogram showing a Niae protein antigen. Grown at 37 ° C and cultured at 37 ° C ( Lanes 3, 5, 7, and 9) or heat shocked at 45 ° C (lanes 4, 6, 8, and 9). 10), [Streptococcus pneumoniae]35S] methionine-label The protein was obtained from the serum of mouse 1 (lanes 3 to 6) or mouse 2 (lanes 7 to 10). And then analyzed by SDS-PAGE and fluorography. Was. Serum was collected on the first (lanes 3, 4 and 7, 8) and the second (lanes 5, 6 and Tested after immunization of 9, 10). [35S] methionine-labeled, non-thermal And heat shocked cell lysates of Streptococcus pneumoniae Are shown in lanes 1 and 2, respectively. HSPs location arrow to left of fluorogram Indicated by   Figure 4. Immunized with heat-killed Streptococcus pneumoniae Streptococcus pneumoniae protein immunoprecipitated by mouse serum 7 is a fluorogram showing a quality antigen. Grown at 37 ° C and cultured at 37 ° C (lanes 3, 5 And 7) or heat-shocked at 45 ° C (lanes 4, 6, and 8) Cass Numoniae's [35[S] methionine-labeled protein was obtained from mouse 1 (lane 3,4), using serum from mouse 2 (lanes 5, 6) or mouse 3 (lanes 7, 8) Were immunoprecipitated and then analyzed by SDS-PAGE and fluorography. Serum was tested only after the second immunization. [35S] methionine-labeled, heat Not Shocked-Streptococcus pneumonia also heat shocked Cell lysates from flies are shown in lanes 1 and 2, respectively. The location of HSPs An arrow is shown to the left of the fluorogram.   FIG. 5 shows Streptococcus nidus detected by Western blot analysis. Fig. 2 is a photograph showing a humoniae antigen. Whole cell extracts are heat-sterilized Serum from 15 mice (lanes 1-15) immunized with Tococcus pneumoniae Searched using. Lane 16 is detected by monoclonal antibody (MAb) F1-Pn3.1. 2 shows the released HSP72 protein. In panel A, serum was tested after the second immunization Was. In panel B, 4 out of 15 sera tested after the first immunization Responsiveness It is shown. The positions of the 53.5 kDa- and 47 kDa-protein bands are indicated by bars on the left . The location of HSP72 is indicated by an arrow to the right of each panel.   FIG. 6 is a fluorogram showing the specificity of MAb F1-Pn3.1 for HSP72. heat Not shocked (lanes 1, 3 and 5) or shocked (lanes 2, 4 and 6) Streptococcus pneumoniae [35[S] methionine-labeled protein is Ig2 Immunoprecipitated using a-control MAb (lanes 3, 4) or F1-Pn3.1 (lanes 5, 6) And then analyzed by SDS-PAGE and fluorography. [35S] Onin-labeled and not heat shocked-also heat shocked Streptococcus Cell lysates from C. pneumoniae are shown in lanes 1 and 2, respectively. You. The locations of the HSPs (all three) are indicated by arrows to the left of the fluorogram.   Figure 7, Panel A is an immunoblot showing heat shock and heat shock. Not receive [35S] Methionine-labeled Streptococcus pneumoniae D shows the reaction between the cell extract and MAbF1-Pn3.1. Lane 1 receives heat shock Includes cell lysate (45 ° C). Lane 2 shows the cell lysate (3 7 ° C). Panel B shows the fluorogram of the immunoblot shown in Panel A. It is a thing.   FIG. 8 shows the localization site of the cell fraction of Streptococcus pneumoniae HPS72. This is a western blot. Membrane fractionation of Streptococcus pneumoniae ( The sample containing 15 μg of the protein in lane 1) and the cytoplasmic fraction (lane 2) were analyzed on SDS-PAGE Electrophoresis, transferred to nitrocellulose, and probed using MAb F1-Pn3.1. Searched.   FIG. 9 shows a recombinant containing the C-169 region of Streptococcus pneumoniae HPS72. Fig. 4 is a photograph of an immunoblot showing the reactivity of the fusion protein with MAb F1-Pn3.1. Lane 1 shows streptococcal probed using HSP72-specific MAb F1-Pn3.1. Includes whole cell extracts from 64 S. pneumoniae strains. Lanes 2 and 3 are IPTG (a Cultured in the presence (+) or absence (-) of (sopropyl thiogalactoside) Includes phage lysates from E. coli infected with λJBD17. Lanes 4 and 5 are IPTG Infects λJBD7 cultured in the presence (+) or in the absence (-) of HSP72-specific Includes phage lysate from E. coli probed with MAb F1-Pn3.1. Molecular weight marker Is shown on the left. 74 kDa- and 160 kDa-reactive proteins are shown on the left and right, respectively. Have been.   FIG. 10 shows restriction maps of HSP72 (DnaK) and fucose, and recombinant clones. It is a schematic diagram of the insertion sequence of. Relationships between DNA fragments are shown in relation to each other You. FIGS. 10A and 10C show restriction maps of HSP72 (DnaK) and fucose, respectively. It is. FIG.10B shows various phages and plasmids described in Example 3. Shows the insertion sequence. H (HindIII); E (EcoRI); V (EcoRV); P (PstI); and X (XhoI) are restricted It shows an endonuclease site. Position of DNA fragment on HSP72 / DnaK (■) ; Position of fucose (///); and used as a probe in Southern blot analysis Interruption   FIG. 11 shows SDS-PAGE and Western blot analysis of the recombinant 74 kDa protein. Plasmids pJBD179 (lane 1), pJBDf51 (lanes 2 and 3) and pJBDf62 (lane 1) 4 and 5) in the presence (+) or absence (-) of IPTG Whole cell extract from cultured E. coli was subjected to 10% polyacrylamide gel electrophoresis. Was hung The protein was then co-assembled using the HSP-specific MAb F1-Pn3.1. Visualization was performed by Lou staining (A) or Western blotting (B). Molecular weight The car is shown in kilodaltons to the left. The arrow on the left side of each panel indicates the 74 kDa protein Marks quality markers.   FIG. 12 shows detection of native and recombinant HSP72 antigen by Western blot analysis. It was done. Plasmids pJBDk51 (lanes 1 and 3) and pJBD291 (lanes 2) Whole cell lysate and Streptococcus from E. coli transformed using Cell lysate from S. pneumoniae strain 64 was run on a 10% polyacrylamide gel. It was subjected to electrophoresis and electrotransferred to nitrocellulose. Immunoblot is HSP72-specific Was searched using the unique MAb F1-Pn3.1.   Figures 13A-13D show the open readings of Streptococcus pneumoniae HSP72 Gframe (HSP72 SPNEU) deduced amino acid sequence and HSP70 / DnaK protein as follows 2 shows a comparison with previously reported sequences for ECOLI, E. coli; BORBU, Borrelia burgdorferi (human Lyme disease); BRUOV, Brucella Ovis; CHLPN BACME, giant bacteria; BACSU, Bacillus subtilis; STAAU, S. aureus; L AC LA, lactococci; and MYCTU, M. tuberculosis. Only mismatched amino acids are shown I have. Matched and retained amino acids are boxed and shaded, respectively. It is indicated with a suffix.   FIG. 14 shows recombinant strains purified by affinity chromatography. This is a picture of SDS-PAGE showing P. pneumoniae HSP72 . Suspension fraction from E. coli (pJBDk51) lysate (lane 2) and immunoaffinity-purified 20 µg of HSP72rec (lane 3) was subjected to 10% polyacrylamide gel electrophoresis. Was. The protein was visualized by Coomassie staining. Lane 1 is molecular weight marker (106 kDa, 80 kDa, 49.5 kDa, 32.5 kDa, 27.5 kDa, and 18.5 kDa).   FIG. 15 shows recombinant Streptococcus nucleus purified by solubilization of inclusion bodies. 1 is an SDS-PAGE photograph showing the C. 169 fragment. Various amounts of purified C -169 protein (lane 1, 5 µg; lane 2, 2.5 µg; and lane 3, 1 µg) and Transformed with plasmids pDELTA1 (lane 4) and pJBDΔ1 (lane 5) Whole cell lysate from infected E. coli was subjected to 10% polyacrylamide gel electrophoresis. Was. The protein was then visualized by Coomassie blue staining.   Figure 16 shows that Streptococcus pneumoniae was immunized with HSP72rec. Fig. 4 is a graph showing a survival curve of Balb / c mice protected from Ae infection. Data is Survival (%) over a period of 14 days for a total of 10 mice per experimental group ).   Figure 17 shows Streptococcus pneumoniae by immunization with C-169rec. Fig. 4 is a graph showing a survival curve of Balb / c mice protected from Ae infection. Data is Survival (%) over a period of 14 days for a total of 10 mice per experimental group ).   Figure 18 shows the carboxy-terminal 151 of HSP72 of Streptococcus pneumoniae. Is a map of plasmid pURV3 containing C-151rec, which is a coding region for 12 amino acids ; AmpiR, ampicillin-resistance coding region; ColE1 ori, origin of replication; cI857, Baku Teriophage λ cI857 temperature-sensitive repressor gene; λ PL, bacterio Phage λ transcription promoter; T1, T1 transcription terminator. The direction of transcription is indicated by an arrow It is shown. Bg1II and BamHI are from HS of Streptococcus pneumoniae P72 C Restriction site used to insert the coding region of -151rec.   FIG. 19 shows anti-strep in serum of Balb / c mice immunized with HSP72rec. The distribution of Tococcus pneumoniae titers is shown. 1 μg serum (○) Or collected after 1st, 2nd and 3rd injection with 5μg (●) HSP72rec ELISA for individual anti-streptococcus pneumoniae antibodies Was evaluated. For titers, the A410 value (optical density) is 0.1 above the background value. Defined as some highest dilution. The solid line is the reverse of the antibody titer of each group of mice. The median number is shown, while the dashed line shows the median pre-immune serum.   FIG. 20 shows anti-stress in serum from Balb / c mice immunized with C-169rec. The distribution of Leptococcus pneumoniae titers is shown. 1 μg serum (○ ) Or after 1st, 2nd and 3rd injection with 5μg (●) of C-169rec ELISA for individual anti-streptococcus pneumoniae antibodies Was evaluated. Titer is the highest dilution where the A410 value is 0.1 above background Was defined as The solid line represents the median reciprocal of the antibody titer of each group of mice. The dashed line, on the other hand, shows the median of preimmune serum.   FIG. 21 shows anti-stress in serum from Balb / c mice immunized with C-151rec. The distribution of Leptococcus pneumoniae titers is shown. 1 μg serum (○ ) Or collected after the first, second and third injections with 5 μg (●) of C-151rec And tested individually for anti-Streptococcus pneumoniae antibodies by ELISA. Was evaluated. The titer is based on the highest dilution where the A410 value is 0.1 above the background value. Was defined as The solid line represents the median reciprocal of the antibody titer of each group of mice. On the other hand, the dashed line indicates the median of pre-immune serum.   FIG. 22 shows the immunity of cynomolgus monkey immunized with recombinant HSP72 antigen. 2 shows body response. Two monkey groups use HSP72rec or C-169rec protein Immunized on days 1, 22, and 77. Serum regularly during immunization Collected and analyzed by Western blot analysis for antibodies specific for pneumococcal HSP72. Was assessed individually. Titer is defined as the highest dilution at which the HSP72 band is visualized Justified.   FIG. 23 shows the binding of hyperimmune sera to peptides in a solid phase ELISA. HSP72re Rabbit, mouse and monkey serum immunized with c or C-169rec protein Was tested for reactivity to the peptide. 1: obtained using serum diluted 1000 Reactivity of rabbit serum to peptide MAP2 and to peptide MAP2 and MAP4 Serum tested at a 1: 100 dilution, except for the absorbance corresponding to the reactivity of the murine serum Obtained using   Figure 24 shows Streptococcus pneumoniae (spn-orf), Streptococcus ・ Piogenes (sga-orf) and Streptococcus agalactiae (sgb-orf) hsp70 / dnak Consensus established from the DNA sequence of the open reading frame Sustain sequences are shown, with nucleotide replacement and insertion sequences specific to each species .   Figure 25 shows Streptococcus pneumoniae (spn-prot), Streptococcus S. pyogenes (sga-prot) and Streptococcus agalactiae (sgb-prot) t) shows the consensus sequence established from the protein sequence of Hsp70, Shows amino acid substitution and insertion sequences specific to.   Figure 26 shows the heat shock of Streptococcus agalactiae protein synthesis. Of Streptococcus agar immunoprecipitated by MAb F2-Pn3.4 4 is a florogram showing Lactiae protein antigen. Grown at 37 ° C and cultured at 37 ° C (Odd-numbered lanes) or heat-shocked at 43 ° C (even-numbered lanes) [Streptococcus agalactiae]35S] methionine-labeled protein? The resulting cell lysates were analyzed by SDS-PAGE and fluorography. Lanes 3 and 4 show immunoprecipitates obtained using MAb F2-Pn3.4.                             Detailed description of the invention   One embodiment of the present invention relates to Streptococcus pneumoniae, Streptococcus. Novel heat shock in S. pyogenes and Streptococcus agalactiae Proteins, analogs, homologues, derivatives and at least one immunogenic epitome A fragment containing the loop. As used herein, “heat shock protein” refers to heat shock protein. A naturally occurring protein that indicates preferential transcription under tress conditions. The present invention Heat shock proteins may be of natural origin, or May be obtained by applying the chemical synthesis technology of the above.   As used herein, “immunogenic” refers to the ability to elicit an immune response. means. The novel heat shock proteins of the present invention are more specific against streptococcal infection. Or deadly Streptococcus pneumoniae Protective immune response against Ogenes and Streptococcus agalactiae Characterized by their ability to elicit answers.   The invention is particularly directed to about 72 kDa ("HSP72") having the deduced amino acid sequence of SEQ ID NO: 5. Streptococcus pneumoniae heat shock proteins, and analogs, homologs Body, derivative and fragments thereof comprising at least one immunogenic epitope Is what you do. As used herein, the term "analog" of HSP72 refers to the mechanism of the analog protein. Amino acid sequence of HSP72, provided that the ability and immunogenic properties are retained as a whole. One or more amino acid residues in the sequence (SEQ ID NO: 5) Refers to the Streptococcus pneumoniae protein being replaced You. Such analogs may be naturally occurring or synthetic. Or by recombinant DNA technology, e.g., A mutagenesis technique may be used. Analogs of HSP72 include HSP72, e.g., streptococcal. Antibodies that react with Cas pyogenes and Streptococcus agalactiae Will have at least one antigen capable of inducing a.   As used herein, the "homolog" of HSP72 is Streptococcus pneumoniae. Fly, Streptococcus pyogenes or Streptococcus agalacti A protein derived from a streptococcal species other than fly or a genus other than streptococci, One or more amino acid residues in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5 (SEQ ID NO: 5) Replaced by amino acid residues, and the function and immunogenic properties of homologous What is held as a body. Such congeners are naturally occurring Or can be made synthetically, and can be used in recombinant DNA technology. It may be. HSP72 homologues include HSP72, such as Enterococcus faecalis Will have at least one antigen capable of eliciting antibodies that react with the antigen.   As used herein, "derivative" refers to one or more physical, chemical, or Or a polypeptide whose biological properties have been altered. That Such changes can be amino acid substitutions, modifications, additions or deletions; Or alteration of the phosphorylation pattern; of amino acid residues present in the polypeptide Other organic or non-organic, free amino, carboxyl, or hydroxy side groups Reaction with molecules; both of which can lead to changes in primary, secondary or tertiary structure Including but not limited to other possible changes.   A "fragment" of the invention has at least one immunogenic epitope. “Immunity By "genic epitope" is meant an epitope that serves to elicit an immune response. A preferred fragment of the invention is an infection, for example a Streptococcus pneumoniae infection It will elicit an immune response sufficient to prevent or mitigate the severity. HSP72 good Preferred fragments include the C-terminal region of the polypeptide. More preferred fragments are C-terminal 169-residue fragment ("C-169") (SEQ ID NO: 5, residues 439-607), C-terminal 151-residue ( “C-15”) (SEQ ID NO: 5, residues 457-607) and peptide epitopes within the C-169 region And smaller fragments of the same. Particularly preferred within the C-169 region of HSP72 The fragment consists of the peptide sequence GFDAERAAQAALDD (residues 527-541 of SEQ ID NO: 5) and AEGA QATGNAGDDVV (residues 586-600 of SEQ ID NO: 5), these are Streptococcus ni Exclusive to Hmoniae HSP72 or Streptococcus pyogene Or the corresponding denatured fragment from Streptococcus agalactiae. Even more preferred are fragments that elicit a specific immune response against a streptococcal strain. is there. Such fragments may be selected from the following peptides: CS870, CS873, CS874 , CS875, CS876, CS877, CS878, CS879, CS880, CS882, MAP1, MAP2, MAP3, and And MAP4 (see Table 5, above), or homologs thereof.   In a further aspect of the invention, we provide a polypeptide immunologically related to HSP70 / 72. Provide the peptide. As used herein, an "immunologically related" polypeptide is , Characterized by one or more of the following properties:   a) Infection of a mammalian host with Streptococcus pneumoniae cells Reacts immunologically with the antibodies produced, the antibodies being HSP72 (SEQ ID NO: 5) and HSP70 Reacts immunologically with (SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 22);   b) Immunology with HSP72 (SEQ ID NO: 5) and HSP70 (SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 22) Has the ability to elicit a reactive antibody;   c) Antibodies against antibodies elicited by immunization of mammals with HSP72 (SEQ ID NO: 5) React epidemiologically.   Analogs, homologs and derivatives of HSP70 / 72 are, by definition, immunologically related Polypeptide. In addition, all immunologically relevant polypeptides Contains at least one HSP70 / 72 antigen. Therefore, “HSP70 / 72 antigen” is HSP70 / 72 antigen. 72 May be found on its own or in immunologically related polypeptides is there.   In a further aspect of the present invention, a polypeptide immunologically related to HSP72 is provided. Offer. As used herein, an “immunologically related” polypeptide has the following properties: One characterized by one or more of the qualities;   a) Infection of a mammalian host with Streptococcus pneumoniae cells Reacts immunologically with the antibody produced, which immunologically reacts with HSP72 (SEQ ID NO: 5). react;   b) has the ability to elicit antibodies immunologically reactive with HSP72 (SEQ ID NO: 5);   c) Antibodies against antibodies elicited by immunization of mammals with HSP72 (SEQ ID NO: 5) React epidemiologically.   Analogs, homologs and derivatives of HSP72 are, by definition, immunologically relevant It is a repeptide. In addition, at least all immunologically relevant polypeptides Also contains one HSP72 antigen. Therefore, "HSP72 antigen" is HSP72 itself, May be found in immunologically related polypeptides.   As used herein, “related bacteria” refers to the ability to elicit antibodies that react with HSP72. Bacteria having potent antigens. Examples of related bacteria include Streptococcus Pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Streptococcus Mutans, Streptococcus sanguis, Streptococcus agara Including Kuchiae and Enterococcus faecalis.   By following the embodiments of the present invention, those skilled in the art will recognize certain analogs, homologs, Derivatives, immunologically relevant polypeptides, or fragments can be used to diagnose, prevent, Understand that it can be useful for treatment Will be done. Useful polypeptides and fragments are immunoreactive with HSP72 (Example 4). Will elicit a responsive antibody. Preferably, useful polypeptides and fragments Fragments may demonstrate the ability to elicit a protective immune response against lethal bacterial infection (Example 5).   Polymerized forms of the polypeptides of the present invention are also included. These polymerization types are, for example, Crosslinking assays such as biotin, glutaraldehyde or dimethylsuberimidate Includes one or more polypeptides cross-linked by a drug. Such polymerization type Also resulted from multicistronic mRNAs made by recombinant DNA technology, Polypeptides containing one or more tandem or inverted contiguous protein sequences , Are also contained.   The present invention provides substantially pure HSP72 and immunologically related polypeptides I do. The phrase “substantially pure” refers to polypeptides of the invention and their meaning. That the encoding DNA sequence is substantially free of other proteins of bacterial origin. means. Substantially pure protein samples can be prepared by various conventional methods, for example, Example 3 And may be obtained by the procedure described in 5.   In one aspect, the invention provides, for the first time, Streptococcus pneumoniae. DNA sequence encoding the heat shock protein of D, specifically, HSP72 (SEQ ID NO: 4, Nucleotides 682-2502).   The DNA sequences of the present invention also encode HSP72 analogs and homolog polypeptides. DNA sequence, DNA encoding an immunologically related polypeptide, and the above-described DN DNA sequences that are degenerate for any of the A sequences and all of the above DNA sequences Including fragments. One skilled in the art will appreciate that once a polypeptide has been identified and separated, The DNA sequence of all polypeptides of the present invention can be determined using conventional DNA sequencing techniques. It will be easily recognized that it will.   Oligonucleotides derived from genes encoding polypeptides of the invention Primers and other nucleic acid probes are also available from Streptococcus pneumoniae. Used to isolate and clone other related proteins from flies and related bacteria This related bacterium also includes a range of DNA bacteria that are homologous to the DNA sequences of the present invention. Is also good. In addition, the DNA sequences of the present invention may be used in PCR reactions to It may be used to detect the presence of C. pneumoniae or related bacteria.   Polypeptides of the invention can be used, for example, in ion exchange and gel chromatography. And using conventional separation techniques such as electrophoresis, or using recombinant DNA technology It can be prepared from various methods by protein fractionation from appropriate cell extracts. No. Use of recombinant DNA technology to prepare substantially pure polypeptides according to the invention Especially suitable for doing.   Further forms of the invention include HSP72, immunologically related polypeptides, and A method for producing a fragment of This involves (1) encoding the polypeptide or fragment described above. The DNA sequence to be loaded, and one or more sources operatively linked to the DNA sequence. Culturing a unicellular host microorganism transformed with a vector containing the current control sequence, (2 ) Recovering a substantially pure polypeptide or fragment.   As is well known in the art, the high level of DNA-infected genes in the host To obtain Bell expression, the gene must be transcribed to function in the chosen expression host. And it must be operatively linked to an expression control sequence for translation. Preferably, The expression control sequence and the gene in question are contained in one expression vector, Will also contain one bacterial selectable marker and an origin of replication. If expression host If the is a eukaryotic cell, the expression vector is also available in a eukaryotic expression host. It should include an effective expression marker.   The DNA sequence encoding the polypeptide of the invention may encode a signal sequence. You may not. If the expression host is eukaryotic, the mature protein will be It is generally preferred that the signal sequence be encoded for secretion.   The amino-terminal methionine may be present on the expressed polypeptide of the invention. It is not necessary. If the terminal methionine is not cut off by the expression host, It may be removed chemically, if desired, by standard techniques.   In expressing the DNA sequences of the present invention, a wide variety of hosts / vectors are available. Combinations may be used. Useful expression vectors for eukaryotic hosts are, for example, SV40 Vector containing expression control sequences from (simian vacuole virus), bovine papilloma virus , Adenovirus, adeno-associated virus, cytomegalovirus, and Including Torovirus. Useful expression vectors for bacterial hosts include pBluescript, p Large, including GEX2T, pUC vector, col E1, pCR1, pBR322, pMB9, and derivatives thereof Bacterial plasmids such as those from Enterobacteriaceae, RP4, phage DNAs, e.g. Page Numerous derivatives of lambda, for example λgt10 and λgt11, wider such as NM989 Other DNA plasmids such as host-range plasmids, M13 and filamentous single-stranded DNA phage Page, including Useful expression vectors for yeast cells include 2μ plasmid and Including its derivatives. Useful vectors for insect cells include pVL941.   In addition, any of a wide variety of expression control sequences will express a DNA sequence of the present invention. For use in these vectors. Useful expression control sequences are described above in Expression Vectors. And expression control sequences associated with the structural genes of the vector. . Useful expression control sequences Examples are, for example, the early and late promoters of SV40 or adenovirus, la Major operators and pros of c, trp, TAC or TRC, lambda phage Motor region T3 and T7 promoters, fd coat protein control region, Sphoglycerate kinase or other glycolytic enzyme promoter, acid phosphatase Promoters such as Pho5, yeast alpha-mating promoter, and Control the expression of genes in prokaryotic or eukaryotic cells or their viruses. And other constitutive and inducible promoter sequences, and their variety Including combinations. T7 RNA polymerase promoter Φ10 is used for E. coli HSP72 It is particularly useful for the expression of (Example 3).   Host cells transformed with the aforementioned vectors are a further aspect of the present invention. Extensive A variety of single cell host cells are useful for expressing the DNA sequences of the present invention. These inns The Lord may include well-known eukaryotic and prokaryotic hosts, such as E. coli, Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces, Mold, Yeast strain, Spodoptera Insect cells such as Frugiperda (SF9), animal cells such as CHO and mouse cells African green monkey cells such as COS 1, COS 1, COS 7, BSC 1, BSC 40, and BMT 10. Vesicles, human cells, plant cells in tissue culture, etc. More preferred host organisms are E. coli and Bacteria, such as Bacillus subtilis, and mammalian cells in tissue culture.   Not all vectors and expression control sequences are required to express the DNA sequence of the present invention. It must of course be understood that it does not work well. Same expression system Does not work equally well with all hosts. However, It is understood by those skilled in the art that, without undue experimentation and without departing from the scope of the invention, Vector, expression control sequences and host will be selected. example Ba In selecting a vector, it is important to note that the host must be considered. Because they must replicate in the host. Vector copy number, copy Coded by the ability to control the number of cells and vectors such as antibiotic markers The expression of all other proteins performed must also be considered. Expression control sequence A variety of factors must also be considered in choosing. these For example, regarding the relative strength of the sequence, its ability to control, especially potential secondary structure And homology with the DNA sequence of the present invention. The unicellular host is the selected vector And the toxicity of the product encoded by the DNA sequence of the present invention. Lactation properties, its ability to correctly fold proteins, its fermentation or culture conditions, and the book The ease of purifying the product encoded by the invention from the host. I have to. Within these parameters, those skilled in the art will be able to Various vectors / expression systems expressing the DNA sequence of the present invention in large-scale animal rearing A sequence / host combination could be chosen.   The polypeptide encoded by the DNA sequence of the present invention can be used for fermentation or cell culture. And purified using any of a variety of conventional methods, including: High-performance liquid chromatography, high-performance protein liquid chromatography, etc. Normal or reversed phase liquid chromatography such as; affinity chromatography Fees (such as with inorganic ligands or monoclonal antibodies); Chromatograph; immobilized metal chelate chromatography; gel electrophoresis; And so on. Those skilled in the art will appreciate that the most appropriate separation and purification can be made without departing from the scope of the invention. You could choose the technology.   In addition, the polypeptides of the present invention can be made by any of several chemical techniques. You may. For example, they were originally from Merrifield, "Solid Phase Peptide Synthesis. I. Synthesis of Tetrapeptide ”(J. Am. Chem. Soc. , 83, 2149-54 (1963)) Or they may be synthesized in solution using the solid phase synthesis techniques described above. It may be prepared by synthesis. Gross, Minehofer for an overview of peptide synthesis technology , 4 peptides; analysis, synthesis, biology; Technology, John Wiley and Sons (1981) and Bodansky, The principle of peptide synthesis is described in Springer Verlag (1984).   Preferred compositions and methods of the invention include polypeptides with enhanced immunogenicity. Such a polypeptide may be in its native form or a polypeptide thereof. Fragment is modified or treated to enhance immunogenicity in the intended receptor. It may be a digit. Preferred polypeptides are the C-terminal of the native polypeptide Fragments specific to streptococcal species, such as fragments selected from parts. Numerous technologies Can be used and are well known to those skilled in the art, the techniques of which are disclosed herein. Undue experimentation to substantially enhance the immunogenicity of a given polypeptide Will be used without. For example, the polypeptide may be a dinitrophenyl group or an arsani By binding to carboxylic acid (p-aminobenzenearsonic acid) or by heat and And / or denaturation with SDS (sodium dodecyl sulfate). Especially if the peptides are small polypeptides that are chemically synthesized. It may be desirable to couple to an immunogenic carrier. Of course, binding can be Or any of the carriers must not interfere with the ability to function properly. Combination strategy For a discussion on antibodies, laboratory manuals, Cold Spring Harbor See Laboratory, Harlow, Lane (1988). Useful immunogenic carriers are technically well known. An example of such a carrier is Keyhole Rimpet Hemsia Nin (KLH); albumin such as bovine serum albumin (BSA) and ovalbumin , PPD (purified protein derivative of tuberculin); red blood cells; tetanus toxoid; Agarose beads; containing activated carbon or bentonite.   To alter the lipidation state, the amino acid sequence of the polypeptides disclosed herein Modifications used to enhance their immunogenicity and biochemical properties But also. For example, a polypeptide or fragment thereof may be a sequence that directs the addition of a lipid moiety. It may be expressed with or without a signal sequence.   In the present invention, in vitro manipulation of DNA encoding a natural polypeptide and its By subsequent expression of the modified DNA, or by chemical synthesis of the derived DNA sequence, or By various methods, including, but not limited to, chemical or biological manipulation of amino acid sequences. Thus, a derivative of the polypeptide may be prepared.   For example, a derivative refers to one or more amino acids that differ from a naturally occurring amino acid. , An amino acid derivative, an unnatural amino acid, If conservative substitutions are preferred, e.g., 3-methylhistidine instead of histidine Substituted for 4-hydroxyproline in place of proline and in place of lysine. Hydroxylysine may be substituted. Causing poorly conserved amino acid substitutions Altering, for example, charge, conformation, and other biological properties Can also produce desirable derivatives. Such a substitution is, for example, Substitution of a hydrophilic residue for a hydrophobic residue, cysteine for another residue Is the substitution of proline for the substitution of residues with small side chains instead of residues with large side chains. Substitution, or substitution of a residue with a net positive charge in place of a residue with a net negative charge, Will be included. If you are uncertain about the outcome of a given replacement, open it here. Facilitate the derivative to determine the presence or absence of the desired property according to the indicated method Could be tested.   Polypeptides may also increase stability or adapt the molecule by purification and preparation. It may be prepared with a purpose to make it easier to see. One such technology is Another Streptococcus pneumoniae or non-Streptococcus pneumoniae Expression of the polypeptide as a fusion protein containing the sequence of M. moniae. You. The fusion protein containing the polypeptide of the present invention may be, for example, a nucleus encoding the fusion. An acid molecule is assembled and a host cell is transformed with the molecule, and the cell transforms the fusion protein. By inducing expression and recovering the fusion protein from cell culture, Preferably, it is made at the DNA level. On the other hand, fusion proteins are It may be created by gene expression. Examples of the fusion protein of the present invention are described in Example 3 below. FucI / HSP72 (C-169) protein.   The polypeptides of the present invention may also be part of a large multiple binding molecule, It may be made recombinantly or synthesized chemically. like that The multiconjugate also comprises a fusion polypeptide or comprises lipids and carbohydrates, You may couple | bond with parts other than an amino acid.   The polypeptides of the present invention may be used for the production of antibodies and for the development of a protective response to disease. Especially well suited. Thus, in another aspect of the invention, HSP72 and immunologically A reactive antibody, or fragment thereof, is provided. Antibodies of the invention may be HSP72 or Immunization-induced or HSP7 with epidemiologically relevant polypeptides 2 also Are identified by their reactivity with immunologically relevant polypeptides. The present invention The body responds to infections caused by naturally occurring Streptococcus pneumoniae. Antibodies that were successfully induced in the animal, and were removed from the animal in which it was induced. Must not be understood to contain or have altered antibodies in animals .   The antibodies of the present invention are known in the art as F (v), Fab, Fab 'and F (ab') 2. Complete immunoglobulin or fragment thereof, including the complete antigen-binding site, including fragments It may be a piece. Antibodies can also be genetically designed or made synthetically. May be performed. Antibodies or fragments may be of animal origin, specifically mammalian origin, or Physically, it may be of mouse, rat, monkey, or human origin. It is natural It may be an antibody or fragment, or if desired, a recombinant antibody or fragment. The antibody or antibody fragment may be polyclonal, or preferably, monoclonal. The source may be. Although they may be specific for multiple epitopes, Preferably, it is specific for one epitope. Specifically preferred are: The monoclonal antibody of Example 2 below, F1-Pn3. 1, F2-Pn3. 2, F2-Pn3. 3 and F2-Pn3 . 4 One of skill in the art would be able to use the polypeptides of the present invention to immunize delicate animals. Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pneumoniae Cas pyogenes, Streptococcus agalactiae or other Streptococcus One could screen for its ability to defend against infection by strep bacteria. Once a monoclonal antibody is found to protect, then The particular epitope recognized by the antibody could be identified. Polycloth Methods for making internal and monoclonal antibodies are well known to those skilled in the art. Such methods are described in antibodies, laboratory manuals, supra, and Ann, Ann. Rev. ofBiochem. , 50, 657-80 (1981). The polypeptide of the present invention Measurements of immunoreactivity used include immunoblot assays and ELISA It may be done by any of several methods well known in the art.   The antibodies of the present invention may be derived from different species (eg, mouse and human) or of the same species. Hybrids formed from immunoglobulins from parts of the globulin light and heavy chain sequences It may be a molecule. It can be provided by any one of a number of techniques known to those skilled in the art. It may be a molecule having multiple binding specificities, such as a bifunctional antibody prepared by The techniques include; production of hybrid hybridomas; disulfide exchange; Bridge; addition of peptide cross-linking agent between two monoclonal antibodies; two sets for a particular cell line Introduction of heavy and light chain immunoglobulins of the The antibodies of the present invention can also Human severe combined immunodeficiency mouse or "human" antibody production by dead human cells Human immunoglobulins cloned or cloned by other non-human animals capable It may be a human monoclonal antibody produced by gene expression. Required However, those skilled in the art will appreciate from the disclosure of the present invention to the stability of a given antibody molecule. Or methods to increase or decrease the half-life, immunogenicity, toxicity, affinity, or yield. Modify the biological properties of the antibody of the invention or make it more suitable for a particular application. Various methods used to change in some other direction to make it suitable Will be available.   The polypeptides, DNA sequences and antibodies of the present invention have been used for the prevention, treatment and diagnosis of disease. Useful for prophylactic, therapeutic and diagnostic compositions.   Standard immunological techniques utilize the polypeptides and antibodies of the present invention as immunogens and They may be utilized for use as vaccines. In particular, what is a suitable host Injection of a pharmaceutically effective amount of the polypeptide into a monoclonal or polyvalent It may generate antibodies or induce the development of an immunological defense response against the disease. No. Preferably, the polypeptide is HSP72 (SEQ ID NO: 5), HSP70 (SEQ ID NO: 20) And SEQ ID NO: 22) or fragments thereof.   As used herein, a “pharmaceutically effective amount” of a polypeptide or antibody is defined as the amount administered to a patient. Prevent or reduce the severity of streptococci or related bacteria when given To elicit an effective immune response.   Administration of the polypeptide or antibody of the present invention can be performed by the method described in Example 10 below. , Or by various other standard techniques It may be. For a detailed discussion of this technology, see Antibodies, Laboratory Manuals, Codes See Ludo Spring Harbor Laboratory, Harlow, Lane (1988). if If a polypeptide is used, preferably a complete or incomplete Freundian Adjuvant, RIBI (Muramil dipeptide) or ISCOM (immunostimulating complex) Will be administered with such a pharmaceutically acceptable adjuvant. Preferably, Its composition is water-in-oil emulsion or aluminum hydroxide as adjuvant And will be administered intramuscularly. The vaccine composition may be administered at one time or during the treatment period. It may be administered to a patient. The most effective dosing and dosing regimen will determine the immunogenicity Bell, its composition and / or adjuvant used for treatment, presumed The severity and course of the infection, previous therapies, the patient's health and response to immunization, And the judgment of the treating physician. For example, in immunocompetent patients , The higher the polypeptide's immunogenicity, the higher the dosage and number of immunizations required Lower. Similarly, if the polypeptide is administered with an adjuvant, The amount and required treatment time will be reduced.   In general, dosing should be with HSP72 antigen per patient, approx. 01 to 10 mg, and preferably Is 0. 1 to 1. 0 mg, most likely with an adjuvant, followed by an initial injection Usually will consist of one or more booster doses. Preferably, Booster dosing will be given 1 and 6 months after the first injection.   Any of the polypeptides of the present invention may be used in the form of a pharmaceutically acceptable salt. No. Suitable acids and bases capable of forming salts with the polypeptides of the present invention will be apparent to those skilled in the art. It is well known and includes inorganic and organic acids and bases.   The polypeptides and antibodies of the present invention can be used for Streptococcus pneumoniae or the like. Or its ability to defend against diseases caused by To screen for its ability to reduce the severe symptoms of infection, such as One skilled in the art will recognize that a number of animal models are used. Strike Any animal susceptible to infection with Leptococcus pneumoniae or related bacteria All may be used. Balb / c mice of Example 5 below have active immune protection This is a desirable animal model for screening. All mice are a desirable animal model for passive screening. Thus, By administering certain polypeptides or antibodies to these animal models, Thus, one of skill in the art would appreciate that polypeptides or antibodies may be claimed without undue experimentation. A range of methods and compositions could be determined to be useful.   In one aspect of the invention, a pharmaceutically effective amount of any of the polypeptides of the invention To prevent or severe infection of streptococci or related bacteria with vaccines containing A multi-step method of treating a patient in a manner sufficient to alleviate the condition for a period of time I will provide a. Also, a preferred polypeptide for use in such a method is HSP70 / 7 2, or a fragment thereof.   The polypeptides, DNA sequences and antibodies of the present invention also provide a basis for diagnostic methods and diseases. A kit for detecting protomicrobes can be formed. Several diagnostic methods are possible. For example, a book The invention relates to Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pneumoniae in a biological sample. Detect S. pyogenes, Streptococcus agalactiae or related bacteria Provide a way to   Isolating a biological sample from the patient;   Incubating the antibody or fragment thereof of the present invention with a biological sample to form a mixture:   ・ Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Features in the mixture that indicate the presence of Streptococcus agalactiae or related bacteria Detecting the differentially bound antibody or fragment. Use in this way Preferred antibodies for use are monoclonal antibody F1-Pn3. 1, F2-Pn3. 2, F2-Pn3 . 3 and F-Pn 3. Including 4.   On the other hand, the present invention relates to Streptococcus pneumoniae or related Provide a method for detecting bacteria,   Separating the biological sample from the patient;   ・ Culture the polypeptide of the present invention or a fragment thereof with a biological sample to form a mixture Do;   ・ Presence of antibodies specific for Streptococcus pneumoniae or related bacteria Detecting specifically bound polypeptides in a mixture showing ing. HSP72 (SEQ ID NO: 5), its C-169 fragment (residues 439-607 of SEQ ID NO: 5), C-151 fragment (residues 457-607 of SEQ ID NO: 5) and peptide fragment GFDAERDAAQAALDD (Residues 527-541 of SEQ ID NO: 5) and AEGAQATGNAGDDVV (residues 586- 600) is a preferred polypeptide for antibody detection in the above method.   Those skilled in the art will recognize this diagnostic test as enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), It may take several forms, including a radioimmunoassay or a latex agglutination assay. You can see.   The diagnostic agent may be included in a kit, which contains instructions for use and appropriate Reagents, preferably means for detecting when the peptide or antibody is bound, May be included. For example, if the polypeptide or antibody binds to the antibody Detection of polypeptides or antibodies against Streptococcus pneumoniae Detection means that allow for the detection of antibodies when bound to flies or related bacteria. May be labeled. Detection means are fluorescein isocyanate (FIC), Fluorescent labeling reagents, such as fluorescein isothiocyanate (FITC), hoses Enzymes such as radish peroxidase (HRP) and glucose oxidase, γ Radiate lines125I or51Radioactive elements such as Cr or present in test solutions Emits positrons that produce gamma rays when encountering11C,FifteenO, or13N Such a radioactive element may be used. The binding can also be, for example, avidin-biotin complex It may be detected by other methods such as through the body. The combination of detection means is technically well known. For example, monoclonal antibodies made by hybridomas Body molecules are metabolically labeled in the medium by incorporation of radioactive element-containing amino acids. The polypeptide may be linked or linked to the detection means via an active functional group. You may.   The DNA sequence of the present invention may be a strain of Streptococcus pneumoniae or related bacteria. Used to design DNA probes for use in detecting the presence of Probe of the present invention The base detection method is   Separating the biological sample from the patient;   -A DNA probe having the DNA sequence of the present invention is cultured with a biological sample to form a mixture. Then;   In mixtures indicating the presence of Streptococcus pneumoniae or related bacteria And the step of detecting specifically bound DNA probes.   The DNA probe of the present invention can also be used for Streptococcus pneumoniae or related proteins. As a method for diagnosing streptomycetes, for example, using the polymerase chain reaction, It may also be used to detect circulating nucleic acids. Probes can be synthesized using conventional techniques Or may be immobilized in a solid phase or labeled with a detectable label. No. A preferred DNA probe for this use is HSP72 (SEQ ID NO: 4, nucleotide 68 2-2502) has a sequence complementary to at least about 6 adjacent nucleotides. Oligomer.   The polypeptides of the present invention may also be used for immunoaffinity purification of antibodies on, for example, antigen columns. Can be used to purify antibodies directed against epitopes present on proteins. No.   The antibody or antibody fragment of the present invention can be used, for example, for immunoaffinity purification of the antibody on an antigen column. The method may be used to prepare a substantially pure protein according to the present invention. .           Example   The following examples are provided to better illustrate the present invention. These examples are illustrative For purposes only and should not be construed as limiting the scope of the invention in any way. Absent.   Example 1 describes the identification of HSP72, an immunoreactive heat shock protein according to the invention. ing.   Example 2 describes the isolation of monoclonal antibodies against the epitope of HSP72 . Example 3 describes the preparation of recombinant HSP72 and fragments of HSP72 according to the invention. Example 4 describes the antigenic specificity and immunoreactivity of a monoclonal antibody directed against HSP72, and And the identification of immunologically relevant proteins according to the invention. Example 5 Methods for preparing qualitatively pure HSP72, and experimental Streptococcus -Describe the use of HSP72 or antibodies against it to protect against Moniae infection I have. Example 6 describes the preparation of a recombinant C-151 fragment of HSP72 according to the invention. Real Example 7 shows the results of immunization using the recombinant HSP72 or HSP72 fragment according to the present invention. Humoral immune response. Example 8 shows linear B-cell epitopes on HSP72. States the location of the Example 9 shows Streptococcus agalactiae Hsp70 gene and HSP70 protein from Streptococcus pyogenes Has been stated. Example 10 describes the use of the HSP72 antigen in a human vaccine. Example 1Immunoreactive Streptococcus pneumoniae heat shock protein Identification     A.procedure   Unless otherwise noted, the following procedures shall be used throughout the embodiments of the present invention. 1.Bacteria   Streptococcus pneumoniae strain is Supplied by Quud Quebec, Sainte Anne de Bellevue. Streptococcus S. pneumoniae strains included 53 strains of type 4 and 64 strains of type 6. Places not specifically noted In this case, 64 strains of Streptococcus pneumoniae type 6 were used. 37 bacterial strains overnight ℃, 5% COTwoGrown on medium chocolate agar plates. 2.Antigen preparation   Various Streptococcus pneumoniae antigens are used for immunization and immunoassays Prepared for Heat-killed whole cell antigen is obtained by applying bacterial suspension to a water bath at 56 ° C for 20 minutes. It was obtained by interculturing. Detergent-Soluble protein is Streptococcus pneumonia D. Heat-sterilized bacteria extracted as follows from 10 mM Hepes buffer -(4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazinoethane-sulfonic acid) (base Ringer Mannheim, Germany) Suspended at pH 7.4, 4 times at 20,000 Kz / s for 30 seconds, exceeding Sonicated. Complete cells and large debris are removed by centrifugation at 1,700 g for 20 minutes. I left. The suspension was collected and centrifuged at 100,000 g for 60 minutes. 1 ml pellet Suspend in Hepes buffer, 1 ml of 2% N-lauroyl sarcosine (Sigma (St. Louis, Montana). The mixture is incubated for 30 minutes at room temperature, detergent is available The lysate was obtained by centrifugation at 100,000 g for 60 minutes. 3.Heat shock temperature   Streptococcus pneumoniae (type 4 53 strain and type 6 64 strain) is methionine In Eagle's minimum essential medium lacking (ICN Biochemicals, Costa Mesa, Canada) Resuspend, supplement with 1% BIO-XR (Kelab Laboratories, Montreal, Canada) It was kept at 37 ° C. for another 15 minutes and then divided into two equal volumes of two fractions. Sample at 37 ° C or 45 Incubate at 37 ° C for 5 minutes, then at 37 ° C for 10, 30, or 60 minutes at 100 μCi / ml [35S] Labeled with thionin (ICN). Collect the bacteria and extract the cell extract from Tris-HCl described above.  Prepared using lysis buffer or SDS-PAGE sample buffer. Four.Immunization of mice   Female Balb / c mouse (Charles River Laboratory, St. Constant) , (Quebec, CA) was immunized with a Streptococcus pneumoniae antigen. S Immune sera against 64 strains of T. pneumoniae type 6 were given at 2-week intervals, 07 heat-killed bacteria or aluminum hydroxide adjuvant (Alhydrogel R; 20 μl adsorbed on Sedalene Laboratory, Horny, Ontario, Canada) Mice immunized by subcutaneous injection of g of detergent-soluble streptococcal protein Obtained from. The blood sample was prepared prior to the immunization and at the first and second immunizations. Collected 7 days after sensitization. Five.SDS-PAGE And immunoassay   Cell extracts were used for SDS-PAGE, Western blot analysis and radioimmunoprecipitation assays. Tris-HCl lysis buffer (50 mM Tris, 150 mM NaCl, 0.1% dodecyl Sodium sulfate, 0.5% sodium deoxycholate, 2% Triton R X-100 , 100 μg / ml phenylmethylsulfonyl fluoride, and 2 μg / ml aprotinin ) Was prepared by culturing the bacterial suspension on ice for 30 minutes at pH 8.0. Lysed cells are far The suspension was clarified by centrifugation and the suspension was separated and frozen at -70 ° C.   SDS-PAGE was performed on a 10% polyacrylamide gel using Remuri [Nature, 227, 680-6 85 (1970)] according to the method of the mini-protean system (Bio-Rad Laboratory). , Mississauga, Canada). The sample was 2% 2-mercaproetano And denatured by boiling for 5 minutes in a sample buffer containing Protein is polyac Use Lilamide gel with Fast Gel Blue R (Pharmacia Biotech, Baidu) Ruffe, K) stained and sorted. Radiolabeled products are viewed by fluorography Wake up. The fluorogram was scanned using a laser densitometer.   Immunoblotting was performed according to Tobin et al. [Proc, Natl, Acad. Sci. USA, 76, 4350-4354 (197 9)]. Detection of antigens reactive with antibodies Oxidase-labeled anti-mouse immunoglobulin and o-dianisidine color Performed by an indirect antibody immunoassay using the substrate.   Radioimmunoprecipitation assays were performed by Willie et al. [J. Virol., 66, 5744-5751 (1992)]. It was done as described. Briefly, serum or hybridoma cultures Nutrient suspensions should be of equal volume [35S] methionine was added to the radiolabeled sample. The mixture was incubated for 90 minutes at 4 ° C. with constant stirring. The immune complex is then bovine blood Kiyoa Sediment for 1 hour at 4 ° C with albumin-treated protein A Sepharose (Pharmacia) Isolated. Beads are pelleted and tris-buffered saline three times In the sample buffer, and then dissociated by boiling in sample buffer. Was. Antigen was analyzed by electrophoresis on SDS-PAGE. The gel is fixed and the amplifier Ref.R (Amersham Canada, Oakville, Ontario, Canada) Amplified for radiography, dried and then exposed to X-ray film.     B.Characteristics of heat shock response in Streptococcus pneumoniae   By examining the pattern of protein synthesis before and after the shift from 37 ° C to 45 ° C, The heat shock response of Treptococcus pneumoniae was studied. 64 strains of P. pneumoniae type 6 (panel A) and 53 strains of type 4 (panel B) Grow at 37 ° C and either 37 ° C (lanes 1, 3, 5, 7 and 9) or 45 ° C (lanes 2, 4, 6 , 8 and 10) for 5 minutes followed by [35S] methionine for 10 minutes (lanes 1, 2 And 7, 8), 30 minutes (lanes 3, 4 and 9, 10) or 60 minutes (lanes 5, 6) ) Shows the results when labeled.   Fluorograms derived from SDS-PAGE show at least three Increased protein synthesis (Fig. 1). Most prominently induced proteins Is about 72 kDa (HSP72), while the other two are roughly 80 kDa (hsp80) and 62 kDa (HSP6). 2). The increase in protein synthesis was observed after 10 minutes of labeling (Figure 1, lanes 1, 2 and 7). , 8) Already evident, labeling period 30 minutes (Figure 1, lanes 3, 4, and 9, 10), And became more pronounced when stretched for 60 minutes (Figure 1, lanes 5, 6). Two different Temperature on the protein synthesis profile of an isolated Streptococcus pneumoniae strain The effect of increasing the degree was similar, as HSPs of similar molecular weight were synthesized. (Figure 1 Panel A (type 6, strain 53) compared with panel A (type 6, strain 64).   Analysis of densitometric records of scanning protein synthesis profiles estimates relative protein abundance. Enabled. For example, heat shocked Streptococcus pneumonia For Ae type 6 64 strain, HSP80 and HSP62 after labeling for 10 minutes are 0.1% or less at 37 ° C. Compared to 2.9% and 6.8% of the labeled protein, respectively (FIG. 2). 72kDa look Labeled proteins with different molecular weights were detected at both 37 ° C and 45 ° C (Figure 2). However However, the radioimmunoprecipitation assay revealed that HSP72 was detected at 37 ° C. Sa (See above; and FIGS. 3, 4 and 6), which indicates that peak 9 from FIG. This indicates that it corresponds to the protein component (s) that moves together with P72. Of this substance Assuming no change in labeling, these results indicate that the amount of HSP72 was 8.7% of the total labeled cellular protein after treatment. . Peaks 4, 10, 13, 17, 19, and 21.Equivalent cellular proteins are heat shocked Was synthesized at almost the same speed regardless of the density (Fig. 2). It became clear from the comparison. However, some proteins (peaks 1, 2, 3, 15, 15, 2 The synthesis of 0, 22, 24, and 26) was significantly reduced in response to heat shock.     C.Immune response to Streptococcus pneumoniae HSP   Mouse serum was first released to assess antibody response to pneumococcal HSPs. The potency was assayed by the immunoprecipitation method. Streptococcus pneumoniae antibody The full range of labeled proteins recognized by the sera of mice immunized with 4 and 4. FIG. 3 is involved in detergent soluble protein preparation. Fig. 4 kills by heating Involved in bacterial specimens. Many bands were detected by many antisera However, HSP72 was the major sedimentation product. Proteins belonging only to heat shock products (Fig. 3 , Lanes 4, 6, 8, and 10; HSP72 by detection in FIG. 4, lanes 4, 6, and 8). The specificity of the antibody to was shown. Interestingly, all immunized mice HSP72 was consistently recognized. Streptococcus pneumoniae of different origin D) Since strong reactivity was observed with HSP72, antibodies reactive with HSP72 It was not specific to the strain used during sensitization. One serum at 37 ° C in addition to HSP72 It should be noted that both co-migrating products labeled at both 45 ° C and 45 ° C precipitated No (Fig. 4, lane 4). This 72 kDa product probably correlated with the components from peak 9 in Figure 2. This was not detected by immunoblotting. HSP62 sediments in some sera Is another immune target that does not necessarily precipitate with all serum ( Figure 3, lanes 6 and 4, lanes 4 and 6). All tested sera are HSP80 Did not react. Pre-immune serum from mice used in this study was labeled No protein precipitated when tested for the presence of antibodies that reacted with the product.   As depicted in FIGS. 3 and 5, the antibody to HSP72 was streptococcal. Once with either S. pneumoniae detergent soluble protein or whole cell extract of After immunization, antibodies against HSP72 could be detected. In addition, HSP after the second immunization A significant increase in the antibody response to 72 was observed (Figure 3, lanes 4 and 6, and Compare lanes 8 and 10).   15 immunized with heat-sterilized Streptococcus pneumoniae The immunoblot patterns of the two mice were consistent with the results of the previously described radioimmunoprecipitation assay. Significant agreement was shown. Although antibody response changes occur for various proteins, SP72 is the major immunoreactive antigen with 8 (53%) positive sera after the first immunization (Fig. 5). Antibodies to HSP72 were tested in 15 immune sera tested after the second immunization. It was detected in 13 (87%) of them. Two others with apparent molecular weights of 53.5 and 47 kDa Were detected at 5 (33%) and 7 (47%), respectively (FIG. 5). 72kDa- The reactive band was tested for recombinant HSP72 antigen (see Example 3 below) in an immunoblot assay. ) Was confirmed to be streptococcal HSP72. Example 2HSP72 Of Monoclonal Antibodies Against Epitopes     A.procedure 1.Immunization and fusion of mice   Female Balb / c mouse (Charles River Laboratories) is Streptococcus -Immunized with Pneumoniae antigen. One set of mice (fusion experiment 1) Formalin-killed 107 bacterial MTL suspended in Reint's complete adjuvant Immunized by intraperitoneal injection with whole cell antigen of the strain, Sonicated from heat-killed bacteria in incomplete adjuvant every 2 weeks The antigen was added. A second group of mice (Fusion Experiment 2) was given three times at three week intervals, 75 μg of detergent-soluble streptococcal antigen extracted from 64 strains (type 6) (Kill A adjuvant) To 25μg (Sedah Lane Laboratories, Horny, Ontario, Canada) And was immunized. 3 days before fusion, all mice were PBS (phosphate buffered saline) Each antigen, suspended alone, was injected intraperitoneally. Hybridoma previously Non-secretion described by Hamel [J. Med. Microbiol., 23, 163-170 (1987)]. It was produced by fusion of sex SP2 / 0 myeloma cells with spleen cells. Specificity hybrid Domas were cloned by serial limiting dilution, expanded and frozen in liquid nitrogen. Was. Monoclonal antibody classes, subclasses, and light chain forms are described by Martin et al. [Eur.J.Im munol., 18, 601-606 (1988)]. Reagents obtained from Biotechnology Associates (Birmingham, Alabama) Was determined using 2.Subcellular fractionation   Pneumococci are described in Pierce et al. [Mol. Microbiol., 9,1037-1050) 19930]. According to the following method. In short, Streptococcus ・ 64 strains of Pneumoniae (type 6) are supplemented with 0.5% (w / v)% yeast extract. The cells were grown at 37 ° C. for 6 hours in an it culture medium and separated by centrifugation. Cell pellet 2 5 mM Tris-HCl buffer pH 8.0, 1 mM EDTA, 1 mM phenylmethylsulfonyl Loride (PMSF), resuspended and sonicated for 4 minutes with a 15 second burst. Cell debris was removed by centrifugation. Bacterial membrane and cytoplasmic content is 98,000 g for 4 hours Isolated by heart separation. 1 m / ml of cytoplasm (suspension) and membrane fraction g and subjected to SDS-PAGE and immunoblot analysis.     B.Identification and characterization of MAbs against HSP72 in Streptococcus pneumoniae sex   Hybridoma culture suspensions were prepared according to the procedure described by Martin et al. Therefore, using the whole cells of Streptococcus pneumoniae strain 65 (type 4), Screened by prime immunoassay. Positive hybridomas are followed by HS To identify hybridomas secreting monoclonal antibodies that react with P72 Retested by immunoblotting. Anti-streptococcal on immunoblot Four of the 26 hybridomas with S. pneumoniae reactivity have a 72 kDa reading To recognize epitopes present on protein bands with low molecular weight Was done. The four hybridomas are F1-Pn3.1 (from fusion experiment 1) and F2-Pn3.2, They were designated F2-Pn3.3 and F2-Pn3.4 (from fusion experiment 2). For isotype analysis According to what became clearer, hybridoma F1-Pn3.1 (from fusion experiment 1) ) Secretes immunoglobulin IgG2k, whereas hybridomas F2-Pn3.2, F2 -Pn3.3 and F2-Pn3.4 (from fusion experiment 2) all secrete IgG1k. HSP72 The specificity of the monoclonal antibody for it was obtained from cultures cultured at 37 ° C [35 [S] Release against methionine-labeled Streptococcus pneumoniae protein Lack of radioimmunoprecipitation activity, and using lysates from heat shock cultured at 45 ° C 72kDa-protein Immunoprecipitation, as indicated by: Figure 6 (lanes 5 and 6) shows monoclonal antibody F The results obtained for 1-Pn3.1 are shown. Monoclonal antibodies F2-Pn3.2, F-P Similar results were obtained with n3.3 and F2-Pn3.4.   Non-heat shock and heat shock from Streptococcus pneumoniae cells of[35[S] methionine-labeled lysate was probed with a monoclonal antibody. And subjected to electrophoresis on an SDS-PAGE gel, followed by Western blot analysis. Was done. The resulting immunoblot revealed the presence of HSP72 antigen in both samples. I made it clear. FIG. 7, panel A, shows the results obtained for monoclonal antibody f1-Pn3.1. The result is shown. Similar results were obtained with monoclonal antibodies F2-Pn3.2, F-Pn3.3 and F2-Pn3.4. Was obtained. Therefore, heat shock stress is the same as that of anti-HSP72 monoclonal antibody. The reactivity did not increase significantly. However, immunoblotting fluorography Clearly indicated that a heat shock response had occurred (FIG. 7, panel B). Strep Synthesis rate of Tococcus pneumoniae HSP72 increases in response to heat shock However, these experiments showed that the absolute amount of HSP72 did not increase after heat shock. I made it clear.     C.HSP72 Location in the cell Streptococcus pneumoniae cells to study the subcellular location of HSP72 The lysate was fractionated by differential centrifugation, and the lysate fraction and microparticles enriched in membrane proteins were Particle fractionation occurred (described above). 15 of the membrane fraction of Streptococcus pneumoniae The sample containing the μg protein (lane 1) and the cytoplasmic fraction (lane 2) were analyzed by SDS-PAGE. Electrophoresis, transferred to nitrocellulose, monoclonal antibody F1-Pn3.1 Searched using In the resulting Western blot, HSP72 Found in both fractions, most of the protein is associated with the cytoplasmic fraction Was found (Fig. 8). Example 3HSP72 Molecular cloning and sequencing of the gene encoding the antigen And expression     A.procedure 1.Strains and plasmids   The strains and plasmids used in this study are listed in Table 1.   E. coli was grown at 37 ° C. on L medium or L agar medium. If necessary Then, ampicillin was added to the medium to a final concentration of 50 μg / ml. Magic / Wizard Uses registered trademark Mini-Perps Kit (Promega, Fisher Scientific, Ottawa, Canada) The plasmid was separated and purified. 2.General recombinant DNA technology   Restriction enzymes, T4 DNA ligase, and standard DNA molecular weights were determined by Biotech Mannheim Canada, It was purchased from Laval, Quebec or Pharmacia Biotec, Uppsala, Sweden. Restriction yeast DNA cleavage and ligation of DNA are described in Sambrook et al. (Molecular C loning. A laboratory manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press, N.Y. (1 989)). Agarose gel electricity of DNA fragment Electrophoresis was performed using TAE buffer (0.04M Tris-acetate, 0.002M) purchased from Biotech Mannheim. Using EDTA), Performed according to the procedure described by Sambrook et al. Was. Prep-A-Gene® DNA Purification kit (Bio-Rad laboratories Ltd., DNA fragments were purified from agarose gel using Mississauga, Ontario). the G Transformation by electroporation using ene Pulser registered trademark (Bio-Rad) The procedure followed the manufacturer's protocol. 3.Construction and screening of genomic library   Streptococcus pneumoniae genome DNA library Lee expressed the bacteriophage expression vector λgt11 (λgt11 cloning system). Amersham). The method follows the instructions given to the manufacturer. Followed. J. C. According to the procedure of Paton et al. (Infect. Immun., 54, pp. 50-55 (1986)). Thus, chromosomal DNA of Streptococcus pneumoniae type 6 64 strain was prepared. The chromosomal DNA of Streptococcus pneumoniae is partially digested with EcoRI. Then, a 4-7 kb fragment was separated on an agarose gel. These fragments are converted to λgt11 Ligation, arm packaging, and mixing of the resulting phage The solution was used to infect E. coli strain Y1090. Monocloner specific for HSP72 protein Using the antibody F1-Pn3.1 (described above) to express the antigen of the recombinant HSP72 protein Plaque immunoselection was performed. Peptides recognized by monoclonal antibody F1-Pn3.1 The plaque clone expressing the peptide was isolated and purified. Prepare lysate and manufacture Promega LambdaSorb phage sorbent according to the manufacturer's instructions (general DNA purification procedures). DNA was purified from the implant. 4.Southern blot analysis   In this sample, the non-radioactive DIG DNA Labeling and Boehringer Mannheim Southern blot analysis was performed using the Detection kit. Used as a probe The DNA fragment to be used (described later) is purified using agarose gel electrophoresis, Labeled with Nin (DIG) -11-dUTP. J. As described by Sambrook et al. (Supra). Method, cut the chromosomal DNA of Streptococcus pneumoniae with HindIII and cut it. The cuts were separated using 0.8% SDS-PAGE gel electrophoresis and positively charged DNA Was transferred to a membrane (Boehringer Mannheim). According to the manufacturer's protocol, D The nylon membrane was blotted using an IG-labeled DNA probe. 5.DNA Nucleotide sequencing and nucleotide sequence analysis   For this sample, the DNA fragment whose nucleotide sequence was analyzed was first used for plasmid pDELT. A1 (GIBCO BRL Life Technologies, Burlington, Ontario) . Following the procedure by the supplier, the Tn1000 transposon transposition in vivo ( Deletion Factory System (GIBCO BRL) to generate a series of overlapping deletions I was The size of these deletions was measured by agarose electrophoresis and Sanger et al. ( Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74, pp. 5463-5467 (1977)) Appropriate deletion derivatives were selected using the pseudo-chain terminating method. Lack To examine the base sequence of the gap between the lost templates, an oligonucleotide synthesizer 392 was used. (ABI, Applied Biosystems Inc., Foster City, CA). The tide was synthesized. Use Taq DyeDeoxy Terminator Cycle Sequencing Kit (ABI) Was P Perform sequencing reaction with CR (DNA Thermal Cycler 480 registered trademark, Perkin Elmer) Then, the DNA was subjected to electrophoresis using an automatic DNA sequencer 373A (ABI). 6.Clonin in the Escherichia coli T7 RNA polymerase / promoter system Gene expression   Uses the E. coli bacteriophage T7 RNA polymerase / promoter system The high level of the cloned gene in this example Expression was achieved. The DNA fragment identifying the recombinant protein was transferred to plasmid pT5-7 or Is pT7-6 (S. Tabor and CC Richardson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82, p. p.1074-1078 (1985)) that the expressed gene is specific for RNA polymerase of T7 phage. The orientation should be such that it is oriented appropriately to be under the control of a different promoter Φ10. I guessed. The resulting plasmid was transformed into E. coli strain BL21 (DE3) (FW Studier, ann. d B. A. Moffatt, J .; Mol. Biol., 189, pp. 113-130 (1986)) Was. This strain has a T7 R on the chromosome under the control of the inducible lacUV5 promoter. It has a structural gene for NA polymerase. Transformation of BL21 (DE3) strain by adding IPTG T7 RNA polymerase induced in the body is specifically under the control of T7 promoter Φ10 The gene was transcribed. Western blotting of overexpressed recombinant protein Alternatively, it was visualized by Coomassie blue staining. 7.HSP72 Analysis of N-terminal amino acid sequence of protein   L. S. By Daniels et al. (Microb. Pathogen., 1, pp. 519-531 (1986)). Details of 64 strains of Streptococcus pneumoniae prepared by the method described Immunoprecipitation with monoclonal antibody F1-Pn3.1 (described above) using cell wall extract as antigen Was performed to purify the HSP72 protein of Streptococcus pneumoniae. Immunity The precipitate was separated by SDS-PAGE. Matsudaira (J. Biol. Chem., 262, pp. 10) 035-10038 (1987)), a polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane Moved to Stain the PVDF membrane with Coomassie blue and cut out the HSP72 protein band The protein was analyzed using an automatic protein sequencer (ABI) according to standard procedures.     B.C-169 Streptococcus pneumoniae HSP72 gene fragment corresponding to Construction of plasmid containing   Using the monoclonal antibody F1-Pn3.1 specific to HSP72, λgt11 streptococcal A C. pneumoniae genomic DNA library was screened. Combination Test 1500 total phages to isolate and purify 17 immunoreactive clones did. To confirm the specificity of the protein expressed by recombinant phage Western blot analysis of the recombinant phage lysate was performed. monoclonal 17 positive clones recognized by antibody F1-Pn3.1 were identified in two groups Was done. Named λJBD7 and λJBD17 for further feature analysis Was. As shown in FIG. 9, all of the 64 strains of Streptococcus pneumoniae were Culture in cell extract (lane 1) and in the presence (+) or absence (-) of IPTG E. coli phage lysate infected with λJBD17 (lanes 2 and 3) or λJBD7 (lanes 4 and 5) was electrophoresed on a 10% polyacrylamide gel, Transferred electrically to trocellulose. Monoclonal antibody (MAb) specific for HSP72 Immunoblotting was performed using F1-Pn3.1 as a probe. Clone λJBD17 is 2.4kb And two EcoRI-EcoRI inserts of 2.3 kb and 2.3 kb (FIG. 10) and an SDS-PAGE gel The above expressed a chimeric recombinant protein having an apparent molecular weight of 74 kDa (Fig. 2 and 3). Clone λJBD7 contains a 2.3 kb EcoRI insert, LacZ and Seems to consist of a 74kDa chimeric protein expressed from clone λJBD17 Production of the fusion protein. This fusion protein was analyzed by SDS-PAGE. It has an apparent molecular weight of 160 kDa (FIG. 9, lane 5). By phage λJBD17 Expression of the encoded chimeric recombinant protein is independent of induction by ITPG (FIG. 9, lanes 2 and 3), but encoded by phage λJBD7. Expression of some recombinant fusion proteins was dependent on induction of the lac promoter (FIG. 9). , Lanes 4 and 5).   In an attempt to subclone the HSP72 gene, a clone from clone λJBD17 Remove, purify, and copy low copy of T. pneumoniae DNA insert Plasmid pWSK29 (RF Wang and SR Rushner, Gene, 100, pp. 195-199) (1991)) to prepare plasmid pJBD171. Restrict insert of pJBD171 Characterized by mapping (FIG. 10B), monoclonal antibody F1-Pn3. To define the boundaries of the genes encoding antigens that respond to 1, a series of Subcloning and immunoblotting were performed. 74kDa chimeric protein Source of expression The responsible region was found to be located on the 3.2 kb EcoRI-EcoRV fragment. This fragment had 0% of the normal 2.4 kb EcoR-EcoRI fragment and 2.3 kb EcoRI-EcoRI fragment. It consisted of a .8 kb EcoRI-EcoRV part. Contains 3.2 kb EcoRI-EcoRV insert The resulting plasmid was named pJBD179.     C.C-169 Of chimeric gene encoding DNA and analysis of DNA sequence   Transcription of the gene encoding the 74kDa chimeric protein on a 3.2kb EcoRI-EcoRV fragment 74 kDa chimeric protein for orientation and for immunological research purposes In order to increase the production of T7 RNA and T7 promoter in E. coli, It was decided to express the 74 kDa chimeric protein by using the system. from pJBD179 The 3.2 kb EcoRI-EcoRV fragment was ligated into plasmids pT7-5 and pT7-6. The multiple cloning site of this plasmid contains a T7 RNA polymerase-specific T7 plasmid. It is located in the opposite direction to the motor 10. This ligation solution is Reacts with monoclonal antibody F1-Pn3.1, used to transform strain JM109 Positive transformants were identified as Colonies described by Sambrook et al. (Supra). -Identified using the lifting method. From the resulting pT7-5 and pT7-6 Were named pJBDf51 and pJBDf62, respectively. These pairs Control the normal 3.2 kb EcoRI-EcoRV fragments on the recombinant plasmid and their orientation Determined using restriction mapping. To overexpress the 74 kDa chimeric protein, pJB Df51 and pJBDf62 were separately transformed into E. coli BL21 (DE3) strain. Transformant Was induced with IPTG (1 mM) at 37 ° C. for 3 hours. Collect cells, wash and resuspend in 1% SDS And boiled for 10 minutes. Next, immunoblot analysis was performed using the lysate for SDS-PAGE. Was. As expected, both transformants produced the 74 kDa chimeric protein and MAb F It was easily detected by Western blotting using 1-Pn3.1 (FIG. 11). Only However, under ITPG induction conditions, only the transformant BL21 (DE3) strain (pJBDf51) The kDa chimeric protein was overexpressed (FIGS. 11A and B, lane 2) and the 3.2 kb EcoRI-Eco The transcription direction of the gene on the RV fragment may be from the EcoRI end to the EcoRV end. Suggested (FIG. 10A).   The 3.2 kb EcoRI-EcoRV fragment was cloned into plasmid pDELTA1 and the plasmid pJ BDΔ1 was prepared. A series of overlapping deletions is generated, which serves as a template for DNA sequencing. Used as The entire DNA sequence of the 3.2 kb EcoRI-EcoRV insert fragment is SEQ ID NO: 1. .   Two open reading frames ("ORFs") have been found and their FIG. 10B ([ORF27] and “FucI-HSP72 (c-169)”). These two A putative ribosome binding site was identified in front of the two ORFs (SEQ ID NO: 1, Nucleotides 18-21 and 760-763). The apparent -10 and -35 promoter sequences are Was not found. ORF27 spans nucleotides 30-755 (SEQ ID NO: 1), It encodes a 242 amino acid protein and has a calculated molecular weight of 27,066 Da. Of this protein The deduced amino acid sequence is SEQ ID NO: 2. The present inventors have modified this gene or Named f27 and compared with other known genes. Homologous genes and proteins found I was not issued. The large ORF (nucleotides 771-2912, SEQ ID NO: 1) has 714 amino acids. Encodes a protein of the amino acid and is predicted to have a molecular weight of 79,238 Da. Of this protein The deduced amino acid sequence is SEQ ID NO: 3. Between this ORF and other known sequences Comparisons were made to determine their relationship to other amino acid sequences. With this analysis, the code The proteins involved are the fucose isomerase (FucI) sequence of Escherichia coli and DnaK High similarity to several HSP70 gene families, also known as genes It became clear that. SEQ ID NO: 3 and E. coli FucI and HSP70 (D naK) When the amino acid sequence of the protein is aligned, it is found that the amino acid sequence of the 74kDa chimeric protein is 545 (SEQ ID NO: 3) has a high homology to Escherichia coli FucI. And the C-terminal portion corresponding to amino acids 546 to 714 (SEQ ID NO: 3) is H It turned out to be similar to the SP70 (DnaK) protein. 74kDa protein gene It is noteworthy that an EcoRI restriction site exists at the junction of these two sites in (SEQ ID NO: 1, between nucleotides 2404 and 2405). Other restriction sites are null Between nucleotides 971 and 972 (Pst I), between nucleotides 1916 and 1917 (Pst I), Between nucleotides 1978 and 1979 (Xho I), and nucleotides 3164 and 3165 Between (EcoRV). From these data, we found that the 74 kDa protein Is a fragment of S. pneumoniae chromosomal DNA, a 2.4 kb EcoRI-derived FucI homologous gene Encoded by EcoRI fragment and 2.3kb EcoRI-EcoRI fragment from HSP72 gene Argued that this was a chimeric protein.     D.Southern blot analysis   Perform a Southern blot to confirm that the 74 kDa protein is a chimeric protein. Cloning of all HSP72 genes of Streptococcus pneumoniae saw. Complete digestion of chromosomal Streptococcus pneumoniae DNA with HindIII And separated on a 0.8% agarose gel, two positively charged nylon membranes (Boehringe r Mannheim). 0.8kb EcoRI-EcoRV plasmid derived from 2.3kb EcoRI-EcoRI fragment Lobe or 1kb PstI-PstI probe obtained from 2.4kb EcoRI-EcoRI fragment The membrane was blotted using either. Both probes are digoxigeni Labeled with dUTP. These two probes have two different sizes. Hybridized with each HindIII fragment (FIGS. 10B and 10C) . The 0.8 kb EcoRI-EcoRV probe recognizes a 3.2 kb HindIII fragment and generates a 1 kb PstI-PstI probe. The lobe reacted with the 4 kb HindIII fragment. From this result, the 74 kDa chimeric protein The gene responsible for expression is transformed by in-frame fusion of the two EcoRI fragments. It was suggested that it occurred. One of the two EcoR fragments is Streptococcus new -From the fragment containing the 5 'part of the FucI homolog of M. Derived from a fragment containing the C-169 fragment of the HSP72 gene of P. pneumoniae Was. 0.8kb EcoRI-EcoRV probe hybridizes with 3.2kb fragment alone From the fact that a copy of the HSP72 gene was obtained from Streptococcus pneumoniae It was suggested that only one copy was present in d.     E. FIG.Recombinant HSP72 product   Pool pools of HindIII digests of chromosomal DNA in sizes ranging from 2.8 to 3.7 kb. By ligation to Rasmid pWSK29 / HindIII, streptococcal A partial genomic library of Cass pneumoniae was generated. This lighe Escherichia coli JM109 strain was transformed using the solution, and the transformant was 0.8 kb EcoRI-E Screening was performed by performing hybridization using a coRV probe. 4 The plasmid from one of the positive hybridizing clones was named pJBD291. Perform restriction analysis of inserts and Western blot of cell lysates of transformants. Thus, plasmid pJBD291 is actually HSP72 expressing recombinant HSP72 protein. It was confirmed to have a 3.2 kb HIndII fragment containing the gene (FIG. 10B). Trait The HSP72 protein expressed by the transformant (pJBD291) was converted to the original HS on an SDS-PAGE gel. P72 protein (See FIG. 12). To sequence all HSP72 genes, 3.2 kb HindIII fragment to overexpress full-length HSP72 protein Isolated from pmid BDJ291 and subcloned into plasmids pDELTA1 and pT7-5 And named pJBDΔ4 and pJBDk51, respectively.   The entire 3.2 kb HindIII DNA fragment on plasmid pJBDΔ4 and the 2.3 kb E on pJBD177 The coRI-EcoRI DNA fragment was sequenced. Is the nucleotide sequence 4320 base pairs in total? And two ORFs appeared (SEQ ID NO: 4). Starting at nucleotide 682 The first ORF ending at nucleotide 2502 (SEQ ID NO: 4) is a strept It was identified as the HSP72 gene of Coccus pneumoniae. Second ORF Extends from nucleotide 3265 to nucleotide 4320 (SEQ ID NO: 4) , Located 764 base pairs downstream of the structural gene for HSP72, Streptococcus pneumoniae It was identified to be the 5 'part of the DnaJ gene of Niae. Putative riboso Site ("AGGA") is located 9 base pairs upstream of the start codon of the HSP72 structural gene However, a typical ribosome binding site ("AGGA") is the start codon of the DnaJ structural gene. 66 base pairs upstream. A typical 5 'in front of these two genes No control region was identified. Between nucleotides 1 and 2 (HindIII), nucleo Between nucleotides 1318 and 1319 (EcoRI), between nucleotides 1994 and 1995 (EcoRI), Between nucleotides 3343 and 3344 (HindIII), and nucleotides 4315 and 4316 The restriction site is located between (EcoRI). HSP of Streptococcus pneumoniae The gene organization of 72 (DnaK) and DnaJ has been identified by several other Gram-positive bacteria (Wetzstei n, M. et al., J. Bacteriol. 174, 3300-3310 (1992)) as well as E. coli. (Saito, H and Uchida, Mol. Gen. Genet. 164, 1-8 (1978)) ing. However, the internal gene region of Streptococcus pneumoniae The region is extremely large, and the ORF of the grpE gene is found upstream of the HSP72 (DnaK) structural gene Was not done.   The predicted HSP72 protein is calculated to have a molecular weight of 64755 Da Corresponds to a 72 kDa molecule estimated by -PAGE. The predicted HSP72 protein has an isoelectric point (p I) It is acidic at 4.35. Extracted from 64 strains of Streptococcus pneumoniae As a result of automatic Edman degradation of the purified original HSP72 protein, the N-terminal It was revealed that the 19 amino acid sequence was SKIIGIDLGTTN-AVAVLE. Amino powder No terminal methionine was detected, which is probably the case in many proteins. What is caused by in situ processing, as is known to happen Will. The 13th amino acid residue was not identified. Derived from the original HSP72 protein The resulting N-terminal 19 amino acid sequence is a recombinant Streptococcus pneumoniae. D) N-terminal 19 amino acids deduced from the nucleotide sequence of the HSP72 gene (SEQ ID NO: 5) The cloning was confirmed completely with the amino acid sequence. This N-terminal sequence is Perfectly consistent with the DnaK protein of Lactococcus lactis, It showed 68.4% agreement with the DnaK protein of Enterobacteriaceae. Similarly, the predicted HSP72 protein Amino acid sequence (SEQ ID NO: 5) and amino acids of HSP70 (DnaK) protein of other bacteria High homology was also observed when the acid sequences were aligned (FIGS. 13A-13D). For example, HSP72 The protein showed 54% homology with the E. coli DnaK protein. Gram-positive bacteria lactoco Comparison with C. lactis shows a high homology value of 85% identity with HSP72. Obtained. When compared to DnaK protein from Gram-negative bacteria, HSP72 Like the HSP70 protein of positive bacteria, it lacks the 24 amino acids near the amino terminus (Fig. 1 3A-13D).   HSP72 protein is homologous to HSP70 (DnaK) protein from other organisms Regardless, it has several features. Diversity of HSP70 (DnaK) protein sequence Sex is mainly located in two regions (residues 244-330 and 510-602, SEQ ID NO: : 5). More characteristic is that GFDAARDAAQAALDD (residues 527 to 541, SEQ ID NO: No .: 5) and the peptide sequence of AEGAQATGNAGDDVV (586-600 residues, SEQ ID NO: 5) Column is restricted to the HSP72 protein. High C-terminal part of HSP72 protein This part is based on the fact that It was suggested that it had an antigenic determinant site specific to Ae. According to this hypothesis The monoclonal antibody against the HSP72 protein C-169 fragment (described above) E. coli and S. cerevisiae, which are known to express DnaK proteins similar in quality. Aure The mouse did not respond.   DnaJ protein that is cut in the middle of Streptococcus pneumoniae Column number: 6) is 352 amino acids; The corresponding part of the lactis DnaJ protein (72% match) and high similarity to E. coli DnaJ protein (51% match). Predicted DnaJ protein cleaved on the way contains a high content of glycine (15%). Strep Between amino acids 148 and 212 of the DnaJ protein of Tococcus pneumoniae, Cys-X-X-Cys-X-Gly-X-Gly motif unique to DnaJ protein (PA Silver and JC . Way, Cell, 74, pp. 5-6 (1993)), 4 Gly-Cys rich repeats identified (SEQ ID NO: 6). Three GGFGG repeats (75 to 79, 81 -85, and 90-94 residues).     F.Reactivity of monoclonal antibodies to recombinant antigens.   Four monoclonal antibodies specific to the HSP72 protein (F1-Pn3.1, F2-Pn3.2, F2- Pn3.3, and F2-Pn3.4, as above) infected with recombinant phage containing the HSP72 sequence, and Reactivity to proteins expressed in Escherichia coli transformed with And tested. Each of the four MAbs was a lac expressed in clone λJBD7. Reacts with the Z-HSP72 fusion protein and is recognized by these MAbs for the C-terminal 169 residues. Localized to the epitope. Surprisingly, the strikes of λJBD7 and λJBDΔ1 Four proteins are encoded by the insert of L. pneumoniae Were recognized by only three of the MAbs. From these results, λJBD7 and The C-169 fragment synthesized in E. coli infected with λJBD17 has the same primary structure. Nevertheless, it was suggested that they had different higher-order structures. MAb F2-Pn3.2 Lack of reactivity with some recombinant proteins The possibility arises that antibodies recognize more complex epitopes. Although it is united The F2-Pn3.2 epitope is still recognizable by Western blot . Complete HSP72rec protein expressed in Escherichia coli containing the recombinant plasmid .LAMBDA.JBD.DELTA.4 Reacted with all four MAbs. Example 4-HSP72 Antigen specificity and reactivity of protein-specific monoclonal antibodies   16 capsular serotypes of Streptococcus pneumoniae (1, 2, 3, 4 , 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 19, 20, and 22 types), And 17 strains other than Streptococcus pneumoniae shown in Table 2. And D. The dot enzyme immunoassay described by Martin et al. MAbs F1-Pn3.1, F2-Pn3.2, F2-Pn3.3, and F2 -The reactivity of Pn3.4 was tested. Chocolate for dot enzyme immunoassay Cold Bacteria were cultured overnight on a top plate and suspended in PBS pH 7.4. About 109CFU / ml included 5 μl of the suspension, spread on nitrocellulose paper, and add PBS containing 3% bovine serum albumin. 2 followed by monoclonal antibody and peroxidase labeled 2 The cells were cultured with the following antibodies. Boil the bacterial sample buffer suspension for 5 minutes to extract whole cells The preparation was prepared for Western blot analysis.   When tested in a dot enzyme immunoassay, each monoclonal antibody (MAb) Although it reacted with each strain of Streptococcus pneumoniae, None of the isolates other than P. pneumoniae reacted. HSP7 The two proteins are known HSP70 (DnaK) proteins of other bacteria, such as E. coli and S. cerevisiae. Au A comparative study revealed that it was very similar to that of Reus, These results were not expected. Next, an immunoblot was performed and the present inventors The MAb was tested for immunoreactivity. As shown in Table 3, how much each MAb The reactivity was shown. Amino acid sequence of Escherichia coli and amino acid sequence of HSP72 protein Although the similarity of (SEQ ID NO: 5) is 54%, four HSP72-specific M Ab did not recognize E. coli HSP70 (DnaK) protein. Similarly, HSP72-specific MAbs Indicates that 56% of the amino acid sequence matches the amino acid sequence of the HSP72 protein. Trakomate Did not react with HSP70 (DnaK) protein. High amino acid sequence homology is H Observed between SP72 protein and HSP70 (DnaK) protein from Gram-positive bacterial species You. However, again, the HSP72-specific MAb was found to be Staphylococcus aureus ( S. aureus) or Bacillus gram-positive species. this Show 74% and 76% amino acid sequence homology to the HSP72 protein, respectively. These data indicate that the HSP70 (DnaK) protein is structurally related to the HSP72 protein. That may be immunologically distinct, You. Streptococcus pneumoniae or more that reacted with at least one MAb Pure cultures outside are Streptococcus pyogenes, Enterococcus faecalis E. colis (Enterococcus faecalis), Streptococcus mutans (S. mu) tans), and Streptococcus sanguis (S. sanguis). Are all Streptococcus or Streptococcus-related Enterococcus Belongs to the genus. So far, these Streptococcus and Enterococcus species No HSP70 protein or gene structure has been identified. this Taken together, these observations suggest that a highly variable protein in the HSP70 (DnaK) protein The amino acid sequence or residue was suggested to be involved in antigenicity. Interesting thing Finally, by immunoblotting analysis, Streptococcus pneumoniae Pure cultures and pure other than immunoreactive Streptococcus pneumoniae No significant changes were seen in the molecular weight of both HSP70 (DnaK) proteins in the culture. Clearly became. Example 5-HSP72 Purification of proteins and immunogens to prevent lethal transmission of S. pneumoniae Use of HSP72 protein as a primer     A.procedure 1.Preparation of purified recombinant HSP protein and recombinant C-169   Escherichia coli bacteriophage T7 RNA polymerase / T7 promoter system Utilization of HSP72 enabled high-level single expression of the HSP72 gene. Three The .2 kb HindIII fragment was ligated in both directions in front of the T7 promoter φ10 of plasmid pT7-5. Loaned. The resulting plasmid pJBDk51 was transformed into E. coli BL21 (DE3) strain. Transformation. After IPTG was added to a final concentration of 1 mM, antibiotics were added After culturing in a medium for 3 hours, the recombinant HSP72 protein (HSP72rec) Overexpression Was induced. HSP72recEscherichia coli expressing high levels of protein by centrifugation concentrated 50 mM Tris-Cl (pH 8.0) containing 0.2 mg / ml lysozyme, 1 mM EDTA, and 10 mM The cells were lysed by gentle sonication in 0 mM NaCl lysis buffer. 12 cell lysate The mixture was centrifuged at 000 g for 15 minutes, and the supernatant was collected. Sepharose 4B beads (Pharmacia) By immunoaffinity using monoclonal antibody (MAb) F1-Pn3.1 immobilized on HSP The 72rec protein was purified. The purity of the eluate was evaluated by SDS-PAGE.   Escherichia coli transformed with the plasmid pJBDΔ1 using the recombinant C-169 protein (C-169rec) It was expressed in the form of a soluble inclusion body in the JM109 strain. Ultrasound described above for protein inclusions It was recovered from bacterial cells that had been disrupted and precipitated by crushing. Remove the precipitate with 1 mM deoxychocolate. The cells were washed with a lysis buffer containing a rate to remove contaminants, and dissolved in urea 6M. protein Centrifuge at 100,000 g of solution, collect the clear supernatant and reconstitute against phosphate buffered saline. Dialyzed. After purification, the protein content was determined using the Bio-Rad protein assay (Bio-Rad Laborato ries, Mississauga, Ontario, Canada). 2.Research on active immune proteins Two glues of 10 female Balb / c mice (Charles River Laboratories) Purified HSP72rec and C-169rec antigen were added subcutaneously three times every two weeks to Immunization was performed with 0.1 ml of the substance dissolved in drogel adjuvant. Antigen doses of 1 and 5 μg was tested at two points. The third group consisted of 10 control mice Immunize in exactly the same way through the same procedure with alhydrogel adjuvant alone did. A blood sample was taken from the sinusoids prior to each immunization and 5 Blood samples were collected after 77 days. Then add about 10 to these mice6CFU Type 3 The strain was inoculated with the strain WU2 of T. pneumoniae. Streptococcus ni A sample of the inoculum of P. humoniae was plated on chocolate agar to measure CFU, The amount of inoculation was confirmed. Record death every 6 hours for the first 3-4 days after infection, then Recordings were made every 24 hours for 14 days. After 14 or 15 days, surviving mice are sacrificed Blood samples for the presence of viable Streptococcus pneumoniae bacteria Examined.   Antibodies that reacted with the recombinant HSP protein antigen were described in Example 7. 3.Research on passive immune protection   About 50 of purified C-169rec protein dissolved in Alhydrogel adjuvant μg immunized a number of subcutaneous sites in NZW rabbits (Charles River Laboratories) Was . The rabbits are vaccinated three times with the same antigen every other week, 7-14 days after the last immunization Later, blood samples were taken. Pool serum samples and allow antibody to 40% saturated ammonium sulfate It was precipitated using a system and purified.   Intravenous 5,000 and 880 CFU type 3 Streptococcus pneumoniae strain WU2 One hour before administration, severely immunodeficient SCID mice were challenged with 0.25m of rabbit purified antibody. l injected subcutaneously. Purify from sterile buffer and serum from unimmunized rabbits. The prepared antibody was injected into control SCID mice. Streptococcus pneumonia Plate a sample of Niae inoculum on chocolate agar, measure CFU, and It was confirmed. SCID mice are very sensitive to Streptococcus pneumoniae It was chosen as an experimental material because it is easy to dye. Blood samples obtained 24 hours after inoculation (20 μl each) and plate on Chocolate Agar for Streptococcus pneumoniae The presence or absence of live flora was examined. The level of detection was 50 CFU / ml. 5 Deaths were recorded every 24 hours over the day.     B.result   Streptococcal encoding full and partial (C-169) HSP72 protein S. pneumoniae DNA insert is cloned and the recombinant protein is transformed in E. coli. Useful for studying the viral heritability potential of the HSP72 protein by using the expression of It has become possible to obtain an advantageous purified protein. Both proteins, HSP72rec and C-169rec, Contamination detected on SDS polyacrylamide gels stained with Coomassie Blue It was not seen and was obtained in a relatively pure state (FIGS. 14 and 15, respectively).   To assess the viral heritability potential of the HSP72 protein, we first We investigated the ability of HSP72rec protein to elicit a protective immune response. Mouse 1 A group of 0 animals was immunized with the full-length HSP72rec protein (1 μg or 5 μg dose), Inoculated with 4.2 million CFU of type 3 Streptococcus pneumoniae strain WU2. HS 80% of mice immunized with 1 μg of P72rec protein survived the inoculation, and 50% of the mice receiving μg survived. Alhydrogel adjuva without antigen None of the mice immunized with the singlet survived (FIG. 16). 14 infected Or any blood samples collected from mice that survived after 15 days No P. pneumoniae live bacteria were detected. HSP72rec protein, 3 Causes protection against Streptococcus pneumoniae As a result, the HSP72 protein derived from DNA extracted from the type 6 strain was found to have a different capsular type. Contains an epitope capable of eliciting protection against heterologous strains having It was suggested that   We further expressed in E. coli transformed with the chimeric fucI-HSP72 gene. The immune protein response to the HSP72 protein was tested using the I did it. Mice immunized with the purified C-169rec protein are protected from lethal infection, This suggests that some, but not all, of the epitopes leading to protection are HSP7 It is shown to be present in the C-terminal region containing 169 residues at the back of the two proteins   Groups of 10 mice were immunized with C-169rec protein (1 μg or 5 μg dose). And 6 million CFU of Streptococcus pneumoniae type 3 WU2 strain. C- 60% of mice immunized with 1 μg of 169rec protein survived and injected 5 μg of C-169rec protein. The fed mice survived 70% (FIG. 17). Conversely, do not administer C-169rec protein. All the dead mice died two days after inoculation. Therefore, Streptococcus The C-terminal portion of P. pneumoniae has the largest difference in DnaK protein. And is the target of a protective immune response.   As shown in Table 4 below, two independent experiments showed that rabbit anti-C-169rec SCID mice passively transferred with the antibody are Streptococcus pneumoniae strain WU2 Protected against lethal infection; conversely, no 15 control mice survived Indicated. Control mice receive antibodies from unimmunized rabbits or sterile buffer. Immunization alone was administered. In addition, all mice in the control group were positive 24 hours after inoculation. Had sexually-aware Streptococcus pneumoniae blood cultures, but were immunized All Streptococcus pneumoniae bacteria were detected in all SCID mice. Only 2 out of 10 animals.   In experiments 1 and 2 (Table 4), 5000 and 880 CFU of type 3 streptococ Mice were inoculated with Cas pneumoniae strain WU2. Table 4 shows the results of mouse connection. The number of survivors after seeding, or the number that was positive for Streptococcus pneumoniae And compared with the total number of mice in each group. Recombinant HSP72 and Anti-HSP72 specificity of antibodies obtained by immunizing C-169 and C-169 proteins Western blot analysis using cell lysates of Leptococcus pneumoniae Proven by One band corresponding to HSP72 is rabbit and mouse tissue. Detected in all antisera struck. From these serological results, recombinant The protein produced after immunization of the protein is Streptococcus pneumoniae HSP72 It was suggested that this was due to the production of antibodies that reacted with the protein. Example 6HSP72 Heat-induced expression cis for high-level production of the C-151 terminal portion of the protein Tem     A.The C-terminal 151 amino acids of the HSP72 protein of Streptococcus pneumoniae Construction of plasmid pURV3 containing coding region   The C-terminal 151 amino acids of the HSP72 protein of Streptococcus pneumoniae The linked DNA region is ligated downstream of the lPL promoter, and the translation vector p629 (HJ . George et al., Bio / Technology 5, pp. 600-603 (1987)). This K Bacteriophage lcI857 with a functional PR promoter deleted Contains the sex repressor gene cassette. 30 degrees to 37 degrees to 37 degrees Inactivation of the cI857 protein by increasing the temperature to Leads to the induction of certain genes. Gene shift in E. coli cells by temperature shift Induction is advantageous for large-scale fermentations. Because of the enzyme currently used This can be easily performed. However, E. coli is not described here. Other microbial organisms, such as yeast, were selected according to the present invention. Should be understood to fall within the range of   457 from 2050 to 2506 of the HSP72 gene of Streptococcus pneumoniae The 477 nucleotide DNA fragment containing the base pair region was -OCRR26 (5'-GGCAGATCTATGAAGGCCAAAGACCTTGGAAC) and primer OCRR27 (5'-  CGCGGATCCTTACTTTTCCGTAAACTCTCCGT) to obtain Streptococcus pneumoniae Amplified by polymerase chain reaction (PCR) from 64 genomic DNA of Niae type 6 strain Was. Chromosomal DNA was obtained by the method of Jayarao et al. (J. Clin. Microbiol., 29, pp. 2774-2778). (1991)) in a Heart Infusion medium. It was prepared from 90 ml of a cell culture of the logarithmic growth phase of Pseudomonas. The DNA amplification reaction Performed using a DNA thermal cycler from PerkinElmer San Jose, CA. OCR In R26, the ATG start codon follows the region encoding the amino-terminal region of C-terminal 151. It exists in the upstream frame. Primers OCRR26 and OCRR27 are each Includes BglII (AGATCT) and BamHI (GGATCC) recognition sites. Therefore, dephosphorization of p629 Facilitating cloning of PCR products into oxidized restriction sites BglII and BamHI.   The PCR product was prepared by the phenol freeze method (SA Benson, Biotechniques 2, pp. 67- 68 (1984)) and purified from restriction enzymes BglII and BamHI. Digested. Thereafter, the 471 base pair BglII-BamHI fragment was replaced with the dephosphorylated Bg of p629. Ligation to lII and BamHI recognition sites. Plasmid p thus prepared A partial map of URV3 is shown in FIG. This plasmid was prepared using the Simanis method (Hanahan, D .;   D. M. Glover, DNA Cloning, pp. 109-135, (1985)) E. coli strain XLI Blue MRF '(D (mcrA) 183 D (mcrCB-hsdSMR-m rr) 173 endA1 supE44 thi-1 recA1 gyrA96 relA1 lac [F'proAB lacIqZDM15 T n10 (Tetr)] c). Transformants cultured at 37 degrees C. Using the corresponding MAb F1-Pn3.1, colony immunoblotting (J. Sambrook et al. )). Plasmid DNA was purified from the selected transformants and The NA insert was obtained from Applied Biosystems Inc. (ABI) Taq Dye Deoxy Terminator Cyc PCR using le Sequencing kit and using the automatic DNA sequencer 377A (ABI) The base sequence was determined by electrophoresis. Nucleotide sequence of this DNA insert The sequence completely matched the nucleotide sequence of the C-terminal 151 coding region of the HSP72 gene. (Reference amino acid sequence corresponding to SEQ ID NO: 25 and SEQ ID NO: 26) The plasmid was transformed into the original strain E. coli W3110 for the production of C-151rec.     B.C-151rec Expression and antibody preparation   Recombinant C-151rec is an E. coli strain W3110 carrying the plasmid pURV3, Synthesized with terminal methionine. E. coli cells are A600100mg until is 0.6 The cells were cultured at 30 ° C. in LB medium containing / ml of ampicillin. And the C-151rec protein The cells were cultured at 40 degrees for 18 hours to induce production. Mid-purified C-151rec protein White matter was prepared by the following procedure. Bacterial cells are collected by a centrifuge and the resulting precipitate is removed. Washed and dissolved with phosphate buffered saline. Add lysozyme and pulse sonication Cells were cultured in ice for 15 minutes prior to cell disruption by Cell lysate is centrifuged. To remove impurities, collect the supernatant, and use Amicon's ultrafiltration system (stirred cells series 80 00, Amicon Canada Ltd Oakville, Ontario). With YM30 membrane Collect the unretained ultrafiltrate, analyze by SDS-PAGE, and stain with Coomassie Blue R-250. Colored. The protein concentration is determined by the staining intensity of C-151rec It was determined by comparing the staining intensity of the bean trypsin inhibitor.     C.C-151rec MAb reactivity   10 selected for their reactivity with the HSP72 protein of Streptococcus pneumoniae A panel of monoclonal antibodies from the YM30-ultrafiltrate prepared as described above. Using Western blot analysis, based on the reactivity to C-151rec, Strike. MAbs include a series of six monoclonals generated against the HSP72rec protein. Monoclonal antibody (F3-Pn3.5 to F3-Pn3.10) or monoclonal antibody F1-Pn3.1, F 2-Pn3.2, F2-Pn3.3 and F2-Pn3.4 were included. F1-Pn3.1, F2-Pn3.3, F2-Pn3.4 Three MAB reacted with C-169rec but also recognized the C-151rec fragment. All other MAbs Reactivity was observed only with HSP72rec. This indicates that the amino terminus of the HSP72 protein Suggests that it is for a certain epitope. Example 7 Combination of Balb / c mice and Macaca-Fascicularis (cynomolgus) monkeys Antibody responses to recombinant HSP72 antigen     A.procedure 1.Animal immunity   Groups of 10 female Balb / c mice were treated with HSP72rec as described in Example 5. Or immunized subcutaneously with either C-169rec. Assess antibody response to C-151rec For this purpose, groups of 6 mice were dissolved in Alhydrogel adjuvant. 0.5 mg of C-151rec was intraperitoneally inoculated three times at two-week intervals and immunized. .   Serum from blood samples taken before immunization and 4 to 7 days after the third immunization was , Plate coated with cell wall extract of Streptococcus pneumoniae ELISA used to determine antibody reactivity with Streptococcus pneumoniae Tested.   Female cynomolgus monkeys were treated with 150 mg of spirit dissolved in Alhydrogel adjuvant. 0.5 ml containing the prepared HSP72rec or C-169rec antigen intraperitoneally on days 1, 22, 77 And immunized. Blood samples are collected periodically before and after immunization, respectively. Serum was analyzed by Western blotting for Streptococcus pneumoniae HS Antibody reactivity with P72 protein was tested. Streptococcus New Moniae HSP72 protein antibody specificity was determined by Streptococcus pneumoniae. Western blot analysis of cell wall extracts and purified recombinant antigens I confirmed.     B.result   The results described previously in Example 5 indicate that the protective state of the antibody reaction was It clearly shows that the next immunization with the antigen was elicited. Where we immunize Results of serum antibody responses from planned mice (Figures 19, 20 and 21) and monkeys (Figure 22) Examine the reality. Both species have an average titer of 1: 64000 immunogens after the third inoculation. The total length of the recombinant HSP72 protein used and the HSP72 protein Strongly anti I responded. From detailed analysis of individual sera, each animal was individually Antibodies against immunization with developing antibodies that react with the HSP72 protein of C. pneumoniae And was shown to respond. In mice immunized with C-169rec, two injections The doses tested, i.e., 1 and 5 mg, led to a similar antibody titer induction. In that respect, it was equally effective (Figure 20). The strong second reaction was after the third inoculation This was observed after the second inoculation of C-169rec, without an increase in antibody titer. this In contrast, we observed that the immune response to HSP72rec was dose-dependent did. Elevated titers of specific antibodies indicate that either HSP72rec or C-151rec And observed after the second and third inoculations (FIGS. 19 and 21).   From studies of monkey immune response, the immunogenicity of the recombinant HSP72 antigen was It has been shown that it is not limited to rodents such as mice. Twice with each antigen The humoral response following eye inoculation is accompanied by a detectable decrease in antibody titer. Of HSP72-specific antibodies, which can be maintained for a few weeks (Figure 22). In addition, specific serum antibodies can be obtained after a single inoculation of the recombinant antigen. In addition, it was detectable in the serum of each monkey. Example 8-HSP72 Mapping B cell epitopes on stress proteins   In Example 3, a significant change in the initial sequence of the HSP72 protein was Cass pneumoniae HSP72 proteins 244-330 and 510-607 It was mainly located in two regions corresponding to the noic acid sequence. These variable regions May contain a B cell epitope that responds to the heterogenicity of the antigen reported in Example 4. You. To investigate this possibility, Streptococcus pneumoniae HSP72 protein was The reactivity of white matter polyclonal and monoclonal antibodies The test was performed on 14 peptides selected for inclusion.     A.procedure   Fourteen peptides with a 14 to 30 amino acid sequence were synthesized. This pep in protein The sequences and positions of the tides are summarized in Table 5. Peptides CS870, CS873, CS874, CS875, CS876, CS877, CS878, CS879, CS880 and CS882 are automated peptide synthesizers Using a Biochem Immunosystem Inc. (Montreal, Canada) Was. Peptides MAP1, MAP2, MAP3 and MAP4 are de Sequence de Peptides de  Supply of l'Est du Quebec, Center de recherche du CHUL (Sainte-Foy, Canada) Was synthesized on a side chain with lysine as the core. Peptides were purified by reversed-phase high-pressure liquid chromatography. Peptide CS874 And CS876 are small amounts of either 6M guanidine hydrochloride or dimethyl sulfoxide. The dissolved peptide was dissolved in a liquid adjusted to 1 mg / ml with distilled water, and the remaining peptide was Dissolved in distilled water.   Peptide ELISA is described in According to the procedure described by Hamel et al. At a concentration of g / ml, Immunolon 4 microtitraton plates (Dynatech Laboratories, Inc., Chantilly, VA). To confirm the reactivity of the MAb with the peptide, a solid HSP72 protein The ability to inhibit MAb binding to quality was measured. In the experiment for measuring the binding inhibition ability, the microtitraton Rates were coated with Streptococcus pneumoniae cell wall extract. The hybridoma culture supernatant containing HSP72-specific MAb was The cells were divided and cultured at 4 degrees overnight. The treated peptide and control supernatant were then The test was performed by ELISA as described above.   Immune supernatants were obtained from animals immunized three times with the recombinant HSP72 antigen. Described in Example 5 One rat was immunized with 37.5 mg of purified HSP72rec according to the immunization protocol Quarreled. The murine serum pool was from three Balb / Immune immunized with HSP72rec from Example 5. c Obtained from mice. Monkey serum pools were either HSP72rec or C-169rec. From a group of two animals immunized with     B.Identification and localization of linear B-cell epitopes   From the results shown in FIG. 23, many immunological reactivities indicate that the C-terminal 151 It was found in peptides located in the amino acid sequences 457 and 607 corresponding to the fragments. set Rabbits and mice obtained from animals immunized with either the modified HSP72rec or C-169rec Mouse and monkey serum antibodies react with both peptides MAP2 and MAP4. Interest Deeply, the sequence of the peptides MAP2 and MAP4 was Streptococcus pneumoniae HSP72 protein based on comparison with protein Sequence GFDAERDAAQAALDD (sequences 527 to 541) and sequence AEGAGATGNAG DDVV ( Present over the C-terminal hypervariable region, including sequences 586 to 600). Like this Our data indicate that both peptide sequences contain a linear B-cell epitope Was done. Furthermore, peptide MAP4 alone was also recognized by MAb F1-Pn3.1. this Reactivity was confirmed by fluid phase inhibition experiments. Among them, 10 mg / ml of MAP4 is F1-Pn 3.1 completely inhibited the binding to HSP72 protein. Free with complete recombinant HSP72 protein Polyclonal antisera from quarantined animals was also obtained from peptides CS875, MAP1 and MAP The B cell epitope located above 3 was recognized. From all of these data, HSP72 protein White matter C-terminal 151 hypervariable region fragment stimulates B cell response and immunodominant HSP72 protein It is suggested that the region can be composed. MAbs F2-Pn3.3 and F2- with synthetic peptides Due to the lack of reactivity of Pn3.4, this is the structure-determining site at the C-terminus of HSP72 protein Reacts with. The presence of the protected epitope in the C-terminal 151 region was determined in Example 5 Strongly indicated. There, mice immunized with purified C-169rec are Protected against deadly infection with malignant strains of Coccus pneumoniae HSP72 protein C-terminal 169 or C-terminal 151, or even a smaller fragment thereof, It is shown to be very effective for the development of upcoming vaccines.   The variable region consisting of the amino acid sequences 244 to 330 also constitutes the antigen domain. You. Overlapping peptides CS877 (amino acids 257 to 271) and CS878 ( Amino acids 268 to 281), peptides CS880 (amino acids 286 to 299) and CS882 (A Linear epitopes on amino acids 315 to 333) were identified by hyperimmune serum. Example 9-Streptococcus pyogenes and Streptococcus agala HSP70 (DnaK) obtained from Kuchiae: Cloning and nucleotide sequence of Hsp70 gene; Nucleotide and protein sequence analysis; with Streptococcus pneumoniae Antigenic relationship; Streptococcus agalactiae HSP increased in response to heat 70 Protein Synthesis     A.procedure 1.Strains and plasmid vectors   Streptococcus pyogenes (Group A streptococci) and And Streptococcus agalactiae (Group B streptococci) strains he Laboratoire de la Sante Publique du Quebec (LSPQ), Sainte-Anne de Bel levue, Quebec, Canada. Streptococcus agalactiae Type II strain V8 corresponds to ATCC strain 12973. Streptococcus pyogenes strain Brun o corresponds to ATCC strain 19615. E. coli strain XLI Blue MRF 'was obtained from Stratagene.   5% CO for streptococcal strainsTwoThe cells were cultured at 37 degrees in an incubator. Streptococcus uses 5% sheep blood Tryptic soy plates including (Les Laboratories Quelab. Montreal, Canad a), and shake the liquid culture without shaking, using a heart infusion medium (Dif co Laboratories, Detroit, MI). E. coli strain is 250 rp at 37 degrees C in L medium m shaking culture or culture on L agar medium.   A common cloning phagemid, pBluescript KS (-), was purchased from Stratagene. Entered. 2.Recombinant DNA technology   Restriction enzymes, T4 DNA ligase, and calf intestinal phosphorylase were purchased from suppliers (Pharmac ia (Canada) Inc., Baie d'Urfe, Canada; and New England Biolabs Ltd., M ississauga, Canada). Cesium-ethidium bromide Preparation of plasmid by equilibrium density gradient centrifugation, agarose gel electrophoresis of DNA fragment, Southern hybridization and colony DNA hybridization J. The procedure was as described by Sambrook et al. (Supra). Chromosome D of streptococci NA is B. M. Jayarao et al. (J. Clin. Microbiol., 29, pp. 2774-2778 (1991)). The procedure was prepared applying 90 ml of bacterial culture. For rapid plasmid preparation, D . Performed according to Ish-Horowicz et al. (Nucl. Acids Res. 9, pp. 2989-2998 (1981)). Was. The plasmid used for the determination of the nucleotide sequence of DNA was obtained from Qiagen Inc. (Chatsworth, C Purification was performed using a plasmid kit purchased from A). DNA fragment is phenol According to the freeze method (SA Benson, Biotechniques 2, pp. 67-68 (1984)), Purified from a loin gel. DNA probes were purchased from Boehringer Mannheim (Laval, Canada). ) Using the random primer labeling kit32P-dCTP or digoxy Labeled with genin (DIG) -11-dUTP. The transformant of the plasmid was Simanis (H anahan, D .; In D. M. Glover (ed.), DNA Cloning, pp. 109-135, (1985)) Made by law. The nucleotide sequence of the plasmid DNA insert should be a synthetic oligonucleotide. Determined using nucleotides. The base sequence determination reaction is performed by Taq Dye Deoxy Term inator Cyc Perform DNA polymerase chain reaction (PCR) using the DNA sequencing kit The electrophoresis was performed using an automatic DNA sequencer 373A (ABI). Assembly of DNA base sequence Is a Sequencer 3.0 program from Gene Codes Corporation (Ann Arbor, MI) Performed with ram. DNA base sequence and polypeptide encoded therefrom Is a program from Intelligenetics, Inc. (Mountain View, CA) This was performed using Gene Works version 2.45. DNA amplification reaction was performed using Perkin Elmer DNA  This was performed using a Thermal Cycler 480. Oligonucleotides are oligonucleotides It was synthesized using a peptide synthesizer model394 (ABI). 3.S. Agalactiae and S. Molecular clonin of the pyogenes gene hsp70 / dnak G   S. Agalactiae and S. The chromosomal DNA derived from Piogenes is It was completely digested with various restriction enzymes having a sequence that recognizes a nucleotide. Initiate 332 bases downstream from the ATG start codon of the S. pneumoniae HSP72 gene DNA probe corresponding to the 782 base pair region The digest was analyzed by Southern hybridization (see SEQ ID NO: 4). This DNA region was selected because of the known Gram-positive bacteria among the hsp70 genes. Because it is well preserved. Oligonucleotide OCRR2 (5'-AAGCTGTTATCACAG TTCCGG) and OCRR3 (5'-GATACCAAGTGACAATGGCG). Pneumoniae PCR amplification of genomic DNA was performed. Of the hybridizing restriction fragments of the genome , Suitable for encoding a 70 kDa polypeptide (> 1.8 kb) A genomic fragment of a corresponding size was extracted from an agarose gel and partially purified. Spirit 782 bp labeled to demonstrate the presence of the hsp70 gene in the genomic restriction fragment S. Perform Southern hybridization using a Pneumoniae DNA probe. Was.   Purified genomic DNA restriction fragments are dephosphorylated and compatible with pBluescript KS (-) Cloned into restriction sites, E. coli strain XLI Blue MRF '. 782 bp S. DNA hybridization using labeled Pneumoniae DNA probe Was screened for colonies. Extracted plasmids are various restriction enzymes To evaluate the size of the inserted sequence and a 782 bp S. pneumoniae DNA probe. The Labeled Southern hybridization confirms the presence of the hsp70 gene Revealed. Plasmid pURV5 is a 4.2 kb HindIII insert of S. agalactiae genomic DNA. Includes the input sequence. Plasmid pURV4 is available from S. 3.5 kb HindII of pyogenes genomic DNA Includes I fragment. Four.Heat shock and protein labeling   S. The stress response to heat shock of Agalactiae was described above in Example 1. like,[35Analyzed by pulse labeling with [S] methionine. SMAN (Methio In nin analysis medium, methionine 1 mg / l, isovitarex 1% (v / v), and choline S. agalactiae bacteria grown overnight (containing 1 mg / l chloride) After separation into pellets, they were resuspended in SMAN medium without methionine. The Bacteria were incubated at 37 ° C. for 1 hour and then bisected by volume. Both samples After incubating at 37 ° C or 43 ° C for 10 minutes, 100 μCi / ml [35S] with methionine Labeled for 30 minutes at 37 ° C. Bacteria are thoroughly washed with PBS, and cell extracts are subjected to DNA Isolation ( M. Mutanolidine and lysoza as described in Jayarao et al., Supra). It was prepared by treating with an imine and subjected to ultrasonic treatment. Five.Immunological features   A series of 6 monoclonal antibodies (F3-Pn3.5 to F3 -Pn3.10) and monoclonal antibodies F1-Pn3.1, F2-Pn3.2, F2-Pn3.3, F2-Pn3 .4 to S. Piogenes and S.A. Reactivity to HSP70 antigen from Agalactiae Was examined by Western blot analysis. S. Piogenes and S. agalacti Treatment of cell lysates from fly with mutanolidine and lysozyme (M. Jayarao et al., supra), sonication, and boiling in SDS-PAGE sample buffer. obtained. Transformed with either pURV4 or pURV6, cut and shortened S. oyrjgenes E. coli producing HSP70 antigen cell lysate from E. coli Checked after boiling in buffer.     B.Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactia DNA sequence of hsp70 / dnak gene of Streptococcus pneumoniae analysis   The sequence of the 2438 base region in the 4.2 kb HindIII insertion sequence of plasmid pURV5 was Were determined. This sequence encodes a polypeptide of 609 amino acids and has 1830 nucleobases. Tide Has an open reading frame (ORF) and a molecular weight of 64907 (SEQ ID NO: 7). reference). ORF starts at the ATG start codon at position 248 and at the TAA stop codon at position 2077. Ends. In front of the ATG start codon is a GAGG sequence starting at position 237. It is complementary to 16S rRNA and is known as the Escherichia coli ribosome binding site. (GD Stormo et al., Nucleic Acids Res. 10, pp. 2971-2996 (1982)). Strep The ORF and polypeptide of the HSP70 protein of Tococcus agalactiae To the ORF and polypeptide of Hsp72 protein of P. pneumoniae , 85% and 95% respectively correspond.   Preliminary nucleotide sequence with the HSP72 protein of Streptococcus pneumoniae By comparison, the 3.5-kb HindIII insert on plasmid pURV4 was The lack of 3'-terminal coding region of hsp70 gene of S. pyogenes . 3-kb Sa containing the entire coding region of the hsp70 gene of Streptococcus pyogenes Attempt to clone the lI gene fragment, lacking the 5'-end coding region of this gene. A plasmid pURV6 containing a .1-kb insert was obtained. On plasmid pURV4 or pURV6 Analysis of the hsp70 gene region of To be 2183 nucleotides including an 1824 base pair ORF encoding the repeptide Found (see SEQ ID NO: 20). Starting from the ATG start codon at position 204, Ends at the 2030th TAA stop codon. Streptococcus agalacti Presumed to be located at position 193 before the ATG start codon, similar to the fly hsp70 gene The upper ribosome binding sequence GAGG is present (GD Stormo, supra). Streptocco ORF of the hsp70 gene of C. pyogenes and the polypep encoded thereby Pride is the ORF and polypeptide of the HSP72 protein of Streptococcus pneumoniae. For the peptide, 85% and 94% respectively correspond. The ORF of plasmid pURV4 is Encodes the C-terminal 41 amino acids of the HSP70 protein of Streptococcus pyogenes 125 base pairs are missing. This ORF is the N-terminal 567 amino acids of the HSP70 protein (N-567rec) Is coded. The ORF of plasmid pURV6 is Streptococcus pyogenes The HSP70 protein lacks 114 base pairs encoding the N-terminal 38 amino acids. This ORF Encodes the C-terminal 570 amino acids (C-570rec) of the HSP70 protein. Streptocco Caucus pyogenes, Streptococcus agalactiae and Streptococcus Kas New DNA open reading frame (Figure 24) and HSP70 / DnaK protein of Extensive comparisons of the amino acid and amino acid sequences (Figure 25) show 82% and 93% I knew it was there.     C.Of HSP70 protein synthesis in Streptococcus agalactiae in response to heat Rise [35Heat shock pulsed with [S] methionine and a control streptococcal One-dimensional SDS-polyacrylamide gel electrophoresis of cell extracts of Cass agalactiae Analysis shows that 70 kDa protein synthesis is significantly increased after heat stress (FIG. 26, lanes 1 and 2). Heat-induced 70 kDa from radioimmunoprecipitation analysis Protein can be easily detected at 43 degrees using monoclonal antibody F2-Pn3.4 Indicated. This indicates that this protein is a heat shock protein 70 (hsp70 / DnaK) family. (Fig. 26, lanes 3 and 4).     D.Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogene Antigenicity of HSP70 protein in E. coli and Streptococcus agalactiae Involvement   In this study, a panel of MAbs was identified as Streptococcus pyogenes, Streptococcus. Coccus agalactiae and Streptococcus pneumoniae HSP70 protein I have studied it in terms of white matter antigenic involvement. 8 out of 10 MAbs are all 3 streptococcal species React, which suggests that some B cell epitopes are Streptococcus ni Humoniae, Streptococcus pyogenes and Streptococcus aureus It is suggested to be widely present in Galactiae. Streptococcus New -Epitope located between amino acids 584 and 607 of H. moniae HSP72 protein and parent Compatible MAb F1-Pn3.1 is Streptococcus pyogenes or Streptococcus pyogenes It does not react with any of the HSP70 antigens of Coccus agalactiae. Three linked balls A comparison of this region of the strain indicates that 5 to 8 amino acids located between amino acids 589 and 596. Differences were seen with amino acids. MAbs that also have an affinity for the epitope present in the C-151 region  F2-Pn3.3 reacts with Streptococcus agalactiae, Does not react with Tococcus pyogenes. Based on these results, the streptococcal species The HSP70 protein is clearly shown to be structurally or immunologically related. doing. Only However, there are immunological differences.   MAbs with truncated recombinant Streptococcus pyogenes HSP70 protein  From the analysis of the reactivity of F3-Pn3.5, F3-Pn3.6, F3-Pn3.7 and F3-Pn3.10, Antigen region near the amino terminus of Tococcus pneumoniae HSP72 protein identified Was. These MAbs reacted with the construct expressing the N-terminal 567 amino acids, but did not It did not react with the construct expressing the -570 fragment. From these data, MAbs  Epitopes recognized by F3-Pn3.5, F3-Pn3.6, F3-Pn3.7, and F3-Pn3.10. Is located between residues 1 and 38 of the HSP72 protein. Example 10 Use of HSP70 / HSP72 as a human vaccine   To prepare a vaccine for use by humans, the vaccine described herein may be used. A suitable HSP72 antigen will be selected from the peptides. For example, those skilled in the art will recognize HSP70 / HSP72 A vaccine containing an immunogenic epitope centered on a polypeptide or a fragment thereof Let's design a chin. To prepare a substantially pure recombinant antigen, The use of techniques of offspring biology is particularly suitable.   The composition of the vaccine can take various forms. These include, for example, powders, aqueous Administration of solids, semi-solids, and liquids, such as liquids or suspensions, and liposomes Forms are included. The HSP70 / HSP72 antigen of the present invention has a protective immunity when administered to humans. Based on the inventors' belief that it would induce an epidemic reaction, the composition of the present invention Others used to immunize humans, such as Tetanus and Diphtheria Will be similar to the protein. Accordingly, the compositions of the present invention are preferably And adjuvants that are commercially acceptable. They include, for example, incomplete Freud Bant, aluminum hydroxide, muramyl peptide, w / o emulsion, liposo Or non-toxic B subunits derived from cholera toxin is there. Most preferably, the composition is a w / o emulsion or aluminum hydroxide Includes N as an adjuvant.   The composition will be administered to the patient in various pharmaceutically acceptable forms. It These include intramuscular, intradermal, subcutaneous, or topical administration. Preferably, Wakuchi Is administered intramuscularly.   Generally, the dose will be approximately 0.01 per patient with HSP72 antigen with adjuvant. Consist of a first dose of 10 mg, preferably 0.1 to 1.0 mg, followed by one or more doses. The above additional administration is performed. Preferably, the additional dose is given at 1 and 6 months after the first dose Do.   An important aspect of the development of pneumococcal vaccines is the issue of mucosal immunity. ideal Mucosal vaccine can be safely taken orally or intranasally in 1 or 2 or 3 doses Then, protective antibodies are induced on an appropriate body surface in response to systemic immunity. Mucosal wrap The composition of the adjuvant, inert particulate carrier, or live recombinant vehicle Will include   The anti-HSP72 antibody of the present invention can be obtained from S. pneumoniae, S. pirogenes, Agaractia D) It is useful for passive immunotherapy and immunoprevention in humans infected with or related bacteria. is there. Dosage forms and treatment regimens for such passive immunization are It will be similar to the law.   The antibodies according to the present invention can be obtained from the American Type Culture Collection In Rockville, Mar. Hybrid producing MAb F1-Pn3.1, deposited with yland, USA on July 21, 1995 And identified as the murine hybridoma cell line F1-Pn3.1 . The deposit number for this deposit is HB 11960.   Although the inventors have described herein some embodiments of the present invention, Other aspects in which our basic aspects make the compositions and procedures of the invention useful. Obviously, it can be modified to provide the same. Therefore, aspects of the present invention Modifications of the aspects defined in the foregoing specification and appended claims and It is recommended that all changes be included. The present invention is described herein. It is not limited to the specific embodiments presented as examples.

【手続補正書】 【提出日】1997年12月11日 【補正内容】 請求の範囲 1.(a) 配列番号:5のアミノ酸配列を有するHSP72 ポリペプチド、 (b) 配列番号:20のアミノ酸配列を有するHSP70(Dnak)ポリペプチド、 (c) 配列番号:22のアミノ酸配列を有するHSP70(Dnak)ポリペプチド、およ び (d) HSP70/72ポリペプチドのC末端部分の断片 からなる群より選択されるポリペプチド。 2.(d)項の断片が、配列番号:5のアミノ酸439〜607(C-169)、配列番号:5の アミノ酸457〜607(C-151)、配列番号:5のアミノ酸527〜541、および配列番号 :5のアミノ酸586〜600 からなる群より選択される、請求項1記載のポリペプチド 。 3.配列番号:5のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、請 求項1記載のポリペプチド 。 4.配列番号:20のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 5.配列番号:22のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 6.配列番号:26のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 7.配列番号:7のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、請 求項1記載のポリペプチド 。 8.配列番号:8のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、請 求項1記載のポリペプチド 。 9.配列番号:9のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、請 求項1記載のポリペプチド 。 10.配列番号:10のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 11.配列番号:11のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 12.配列番号:12のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 13.配列番号:13のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 14.配列番号:14のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 15.配列番号:15のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 16.配列番号:16のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 17.配列番号:17のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 18.配列番号:18のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 19.配列番号:23のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 20.配列番号:24のアミノ酸配列、またはその類似体もしくは誘導体を有する、 請求項1記載のポリペプチド 。 21.ストレプトコッカス菌株に特異的な免疫反応を示す、請求項1 〜20のいずれ か一項に記載のポリペプチド。 22.(a) 配列番号:5のアミノ酸配列を有するHSP72ポリペプチド、および (b) 単独であるかまたは融合蛋白を形成するために他のポリペプチドと結 合している、上記ポリペプチドの断片 からなる群より選択される、請求項1記載のポリペプチド。 23.(b)項の断片が、配列番号:5のアミノ酸439〜607(C-169)、配列番号:5の アミノ酸527〜541、および配列番号:5のアミノ酸586〜600 からなる群より選択 される、請求項22記載のポリペプチド。 24.(b)項の融合蛋白が配列番号:3のアミノ酸配列を有するフコース異性化HSP7 2(C-169)蛋白である、請求項22記載のポリペプチド。 25.(a) 配列番号:4のHSP72 DNA配列、 (b) 配列番号:19のHSP70(DnaK)DNA配列、 (c) 配列番号:21のHSP70(DnaK)DNA配列、 (d) 上記DNA配列のいずれかに対する縮退DNA配列、および (e) 単独であるかまたは融合DNA配列を形成するために他のDNA配列と結合 している、上記DNA配列のいずれかの断片 からなる群より選択されるDNA配列。 26.配列番号:4のヌクレオチド682〜ヌクレオチド2502の式を含む、請求項25記 載のDNA配列 。 27.配列番号:4のヌクレオチド1996〜ヌクレオチド2502の式を含む、請求項25 記載のDNA配列 。 28.配列番号:4のヌクレオチド2050〜ヌクレオチド2502の式を含む、請求項25 記載のDNA配列 。 29.配列番号:4のヌクレオチド2260〜ヌクレオチド2304の式を含む、請求項25 記載のDNA配列 。 30.配列番号:4のヌクレオチド2437〜ヌクレオチド2481の式を含む、請求項25 記載のDNA配列 。 31.配列番号:19のヌクレオチド204〜ヌクレオチド2027の式を含む、請求項25 記載のDNA配列 。 32.配列番号:21のヌクレオチド248〜ヌクレオチド2074の式を含む、請求項25 記載のDNA配列 。 33.配列番号:25のヌクレオチド4〜ヌクレオチド456の式を含む、請求項25記載 のDNA配列 。 34.請求項1 〜20のいずれか一項に記載のポリペプチドをコードするDNA配列。 35.以下の(a)〜(c)からなる群より選択される、請求項25記載のDNA配列: (a) 配列番号:4のHSP72 DNA配列; (b) 上記DNA配列に対する縮退DNA配列;および (c) 単独であるかまたは融合DNA配列を形成するために他のDNA配列と結合 している、上記DNA配列のいずれかの断片。 36.(c)項の断片が、配列番号:4のヌクレオチド1996〜2502(C-169)(アミノ酸 439〜607)、配列番号:4のヌクレオチド2260〜2304(アミノ酸527〜541)、お よび配列番号:4のヌクレオチド2437〜2481(アミノ酸586〜600)からなる群よ り選択される、請求項35記載のDNA配列。 37.(c)項の融合DNA配列が、配列番号:1(ヌクレオチド771〜2912)のフコー ス異性化HSP72(C-169)DNA配列である、請求項35記載のDNA配列。 38.プロモーターに機能的に結合した請求項35記載のDNA配列を少なくとも一つ 含む発現ベクター。 39.請求項25 〜34のいずれか一項に記載のDNA配列と、DNA配列に機能的に結合し た一つまたは複数の発現制御配列とを含む、組換えDNA分子。 40.発現制御配列が誘導可能な発現ベクターである、請求項39記載の組換えDNA 分子。 41.発現ベクターがλ PLプロモーターを含む、請求項40記載の組換え分子。 42.pURV3、pURV4、pURV5、pURV6、pJBD291、pJBDΔ4、pJBDk51、pJBD171、pJBD 177、pJBD179、pJBDΔ1、pJBDf51、およびpJBDf62からなる群より選択されるプ ラズミドを含む、請求項39記載の組換え分子。 43.請求項38記載の発現ベクターで形質転換された単細胞宿主。 44.請求項39記載の組換えDNA分子で形質転換された単細胞宿主。 45.大脳菌菌株 XLI Blue MRF'、W3110、JM109、Y1090、およびBL21(DE3)から なる群より選択される、請求項44記載の単細胞宿主。 46.請求項43 〜45のいずれか一項に記載の単細胞宿主を培養する段階と上記ポリ ペプチドまたは断片を分離する段階とを含む、ポリペプチドまたはその断片の作 製方法。 47.請求項46記載の方法により得られる実質的に純粋な形態のポリペプチド。 48.請求項1 〜20のいずれか一項に記載のポリペプチドに特異的に結合する抗体 またはその断片。 49.モノクローナル抗体 F1-Pn3.1により認識されるエピトープに特異的に結合 する抗体またはその断片。 50.モノクローナル抗体である、請求項48記載の抗体または断片。 51.ネズミ由来である、請求項50記載のモノクローナル抗体または断片。 52.IgGタイプである、請求項51記載のモノクローナル抗体または断片。 53.モノクローナル抗体 F1-Pn3.1。 54.以下の段階を含む、請求項48記載の抗体を単離する方法: (a) 請求項1 〜20のいずれか一項に記載のポリペプチドの調製物を哺乳動物 へ導入する段階;および (b) 該抗体を含む哺乳動物から血清を単離する段階。 55.以下の段階を含む、請求項50記載のモノクローナル抗体を単離する方法: (a) 請求項1 〜20のいずれか一項に記載のポリペプチドの調製物を哺乳動物 の抗体産生細胞へ導入する段階; (b) ハイブリドーマ細胞を作製するために該抗体産生細胞をミエローマ細 胞と融合させる段階、および (c) ハイブリドーマ細胞から該モノクローナル抗体を単離する段階。 56.請求項1 〜20のいずれか一項に記載のポリペプチドを含む薬学的組成物。 57.ワクチンである請求項56記載の薬学的組成物。 58.薬学的に許容される一つまたは複数の賦形剤をさらに含む、請求項56記載の 薬学的組成物。 59.請求項48記載の一つまたは複数の抗体またはその断片を含む、薬学的組成物 。 60.ワクチンである、請求項59記載の薬学的組成物。 61.薬学的に許容される賦形剤をさらに含む、請求項60記載の薬学的組成物。 62.抗体がF1-Pn3.1である、請求項60 または61記載の薬学的組成物。 63.薬学的有効量の請求項57 、60、または61記載のワクチンを投与することを含 む、ストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連する細菌による患者の感染 を予防する方法。 64.薬学的有効量の請求項57、60、または61記載のワクチンを投与することを含 む、ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネス、ま たはストレプトコッカス・アガラクティエによる患者の感染を予防する方法。 65.薬学的有効量の請求項60 または61記載のワクチンを投与することを含む、ス トレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連する細菌に感染した患者または感 染した可能性のある患者に対する治療方法。 66.以下の段階を含む、生物学的試料中のストレプトコッカス・ニューモニアエ または関連する細菌を検出する方法: (a) 混合物を形成するよう、請求項48記載の抗体または断片を生物学的試 料と共にインキュベーションする段階;および (b) ストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連する細菌の存在を示 す、混合物中の特異的に結合した抗体または断片を検出する段階。 67.抗体がF1-Pn3.1である、請求項66記載の方法。 68.以下の段階を含む、生物学的試料中のストレプトコッカス・ニューモニアエ または関連する細菌に特異的な抗体を検出する方法: (a) 混合物を形成するよう、請求項2 または22記載のポリペプチドを生物学 的試料と共にインキュベーションする段階;および (b) ストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連する細菌に特異的な 抗体の存在を示す、混合物中の特異的に結合したポリペプチドを検出する段階。 69.以下の段階を含む、生物学的試料中のストレプトコッカス・ニューモニアエ または関連する細菌を検出する方法: (a) 混合物を形成するよう、請求項35記載のDNA配列を有するDNAプローブ を生物学的試料と共にインキュベーションする段階;および (b) ストレプトコッカス・ニューモニアエおよび関連する細菌の存在を示 す、混合物中の特異的に結合したDNAプローブを検出する段階。 70.DNAプローブが、請求項35記載のDNA配列のうち隣接する少なくとも約6個の ヌクレオチドに相補的な配列を有するオリゴマーである、請求項69記載の方法。 71.(a) ポリメラーゼ連鎖反応法のプライマーであり、かつ標的領域の側面に 位置する一連のオリゴマーの提供;および (b) ポリメラーゼ連鎖反応法による標的領域の増幅 をさらに含む、請求項70記載の方法。 72.(a) 混合物を形成するよう、請求項48記載の抗体または断片を生物学的試 料と共にインキュベーションする段階;および (b) ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲ ネ ス、またはストレプトコッカス・アガラクチアエの存在を示す、混合物中の特異 的に結合した抗体または断片を検出する段階、 を含む生物学的試料中のストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッ カス・ピオゲネス、またはストレプトコッカス・アガラクチアエを検出する方法 。 73.(a) 混合物を形成するよう、請求項1または21記載のポリペプチドを生物学 的試料と共にインキュベーションする段階;および (b) ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲ ネス、またはストレプトコッカス・アガラクチアエに特異的な抗体の存在を示す 、混合物中の特異的に結合したポリペプチドを検出する段階、 を含む生物学的試料中のストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッ カス・ピオゲネス、またはストレプトコッカス・アガラクチアエに特異的な抗体 を検出する方法。 74.(a) 混合物を形成するよう、請求項25 または34記載のDNA配列を有するDNA プローブを、生物学的試料と共にインキュベーションする段階;および (b) ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲ ネス、またはストレプトコッカス・アガラクチアエの存在を示す、混合物中の特 異的に結合したDNAプローブを検出する段階、 を含む生物学的試料中のストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッ カス・ピオゲネス、またはストレプトコッカス・アガラクチアエを検出する方法 。 75.DNAプローブが、請求項25 または34記載のDNA配列の隣接する少なくとも約6 個のヌクレオチドに相補的な配列を有するオリゴマーである、請求項74記載の方 法。 76.(a) ポリメラーゼ連鎖反応法のプライマーであり、かつ標的領域の側面に 位置する一連のオリゴマーの提供;および (b) ポリメラーゼ連鎖反応法による標的領域の増幅 をさらに含む、請求項75記載の方法。 77.予防、診断、免疫治療、または治療を目的とする、請求項1または21記載の リペプチドの使用 。 78.連鎖球菌のヒトへの感染の子防を目的とする、薬学的有効量の請求項1また は21記載のポリペプチドの使用。 79.連鎖球菌のヒトへの感染を予防するための医薬品の製造を目的とする、請求 項1または21記載のポリペプチドの使用 。 80.連鎖球菌のヒトへの感染を予防するためのワクチンの製造を目的とする、請 求項1または21記載のポリペプチドの使用 。 81.連鎖球菌のヒトへの感染を検出および診断するためのキットの製造を目的と する、請求項1または21記載のポリペプチドの使用 。 82.連鎖球菌のヒトへの感染を予防するためのワクチンの製造を目的とする、請 求項46記載の方法の使用 。 83.連鎖球菌のヒトへの感染を検出および診断するためのキットの製造を目的と する、請求項46記載の方法の使用 。 84.予防、診断、免疫治療、または治療を目的とする、請求項48記載の抗体の使 。 85.連鎖球菌のヒトへの感染の予防を目的とする、薬学的有効量の請求項48また53 記載の抗体の使用。 86.連鎖球菌のヒトへの感染を予防するための医薬品の製造を目的とする、請求 項48または53記載の抗体の使用 。 87.連鎖球菌のヒトへの感染を予防するためのワクチンの製造を目的とする、請 求項48または53記載の抗体の使用 。 88.連鎖球菌のヒトへの感染を検出および診断するためのキットの製造を目的と する、請求項48または53記載の抗体の使用 。 89.連鎖球菌のヒトへの感染を予防するためのワクチンの製造を目的とする、請 求項54または55記載の方法の使用 。 90.連鎖球菌のヒトへの感染を検出および診断するためのキットの製造を目的とる、請求項54または55記載の方法の使用。 91.連鎖球菌のヒトへの感染の治療を目的とする、薬学的有効量の請求項48また は53記載の抗体の使用 。 92.連鎖球菌のヒトへの感染を治療するための医薬品の製造を目的とする、請求 項48または53記載の抗体の使用 。 93.予防、診断、免疫治療、または治療を目的とする、請求項25〜34のいずれか 一項に記載のDNA配列の使用 。 94.連鎖球菌のヒトへの感染を検出および診断するためのキットの製造を目的と する、請求項25〜34のいずれか一項に記載のDNA配列の使用 。 95.連鎖球菌の感染が、ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッ カス・ピオゲネス、またはストレプトコッカス・アガラクティエにより引き起こ される、請求項77〜94のいずれか一項に記載の使用[Procedural amendment] [Date of submission] December 11, 1997 [Details of amendment] Claims 1. (a) HSP72 polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5; (b) HSP70 (Dnak) polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 20; (c) HSP70 (Dnak) having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 22 A) a polypeptide, and (d) a fragment of the C-terminal portion of the HSP70 / 72 polypeptide. 2. The fragment of (d) comprises amino acids 439-607 (C-169) of SEQ ID NO: 5, amino acids 457-607 (C-151) of SEQ ID NO: 5, amino acids 527-541 of SEQ ID NO: 5, and the sequence 2. The polypeptide of claim 1, wherein the polypeptide is selected from the group consisting of amino acids 586-600 of No. 5 . 3. SEQ ID NO: amino acid sequence of the 5, or having an analogue or derivative thereof請 Motomeko 1 wherein the polypeptide. Four. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 20, or an analog or derivative thereof . Five. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 22, or an analog or derivative thereof . 6. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 26, or an analog or derivative thereof . 7. SEQ ID NO: 7 amino acid sequence of, or having an analogue or derivative thereof請 Motomeko 1 wherein the polypeptide. 8. SEQ ID NO: 8 amino acid sequence of, or having an analogue or derivative thereof請 Motomeko 1 wherein the polypeptide. 9. SEQ ID NO: 9 amino acid sequence, or having an analogue or derivative thereof請 Motomeko 1 wherein the polypeptide. Ten. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10, or an analog or derivative thereof . 11. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11, or an analog or derivative thereof . 12. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 12, or an analog or derivative thereof . 13. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 13, or an analog or derivative thereof . 14. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 14, or an analog or derivative thereof . 15. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 15, or an analog or derivative thereof . 16. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16, or an analog or derivative thereof . 17. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 17, or an analog or derivative thereof . 18. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 18, or an analog or derivative thereof . 19. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 23, or an analog or derivative thereof . 20. 2. The polypeptide according to claim 1 , which has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 24, or an analog or derivative thereof . twenty one. 21. The polypeptide according to any one of claims 1 to 20 , which exhibits an immune response specific to a Streptococcus strain. twenty two. (a) a group consisting of an HSP72 polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5, and ( b ) fragments of the above polypeptide, alone or linked to another polypeptide to form a fusion protein 2. The polypeptide of claim 1, wherein the polypeptide is selected from: twenty three. The fragment of paragraph (b) is selected from the group consisting of amino acids 439-607 (C-169) of SEQ ID NO: 5, amino acids 527-541 of SEQ ID NO: 5, and amino acids 586-600 of SEQ ID NO: 5 23. The polypeptide of claim 22 . twenty four. 23. The polypeptide according to claim 22 , wherein the fusion protein of ( b ) is a fucose-isomerized HSP72 (C-169) protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3. twenty five. (a) HSP72 DNA sequence of SEQ ID NO: 4, (b) HSP70 (DnaK) DNA sequence of SEQ ID NO: 19, (c) HSP70 (DnaK) DNA sequence of SEQ ID NO: 21, ( d ) Any of the above DNA sequences And ( e ) a DNA sequence selected from the group consisting of fragments of any of the above DNA sequences, alone or combined with other DNA sequences to form a fusion DNA sequence . 26. SEQ ID NO: Equation 4 nucleotides 682~ nucleotide 2502, claim 25 Symbol mounting of DNA sequences. 27. 26. The DNA sequence of claim 25 comprising the formula from nucleotide 1996 to nucleotide 2502 of SEQ ID NO: 4 . 28. 26. The DNA sequence of claim 25, comprising the formula from nucleotide 2050 to nucleotide 2502 of SEQ ID NO: 4 . 29. 26. The DNA sequence of claim 25, comprising the formula from nucleotide 2260 to nucleotide 2304 of SEQ ID NO: 4 . 30. 26. The DNA sequence of claim 25, comprising the formula from nucleotide 2437 to nucleotide 2481 of SEQ ID NO: 4 . 31. 26. The DNA sequence of claim 25 comprising the formula from nucleotide 204 to nucleotide 2027 of SEQ ID NO: 19 . 32. 26. The DNA sequence of claim 25, comprising the formula from nucleotide 248 to nucleotide 2074 of SEQ ID NO: 21 . 33. 26. The DNA sequence of claim 25, comprising the formula from nucleotide 4 to nucleotide 456 of SEQ ID NO: 25 . 34. A DNA sequence encoding a polypeptide according to any one of claims 1 to 20 . 35. The DNA sequence according to claim 25 , which is selected from the group consisting of the following (a) to (c): (a) a HSP72 DNA sequence of SEQ ID NO: 4; ( b ) a degenerate DNA sequence to the DNA sequence; and ( c ) A fragment of any of the above DNA sequences, alone or in combination with another DNA sequence to form a fusion DNA sequence. 36. The fragment of section ( c ) comprises nucleotides 1996 to 2502 (C-169) of SEQ ID NO: 4 (amino acids 439 to 607), nucleotides 2260 to 2304 of SEQ ID NO: 4 (amino acids 527 to 541), and SEQ ID NO: 4 36. The DNA sequence of claim 35 , wherein the DNA sequence is selected from the group consisting of: nucleotides 2437-2481 (amino acids 586-600). 37. 36. The DNA sequence of claim 35 , wherein the fusion DNA sequence of paragraph ( c ) is the fucose isomerized HSP72 (C-169) DNA sequence of SEQ ID NO: 1 (nucleotides 771-2912). 38. An expression vector comprising at least one DNA sequence according to claim 35 operably linked to a promoter. 39. A recombinant DNA molecule comprising a DNA sequence according to any one of claims 25 to 34 and one or more expression control sequences operably linked to the DNA sequence. 40. 40. The recombinant DNA molecule according to claim 39 , wherein the expression control sequence is an inducible expression vector. 41. 41. The recombinant molecule according to claim 40 , wherein the expression vector comprises a λ PL promoter. 42. 40. The recombinant molecule according to claim 39 , comprising a plasmid selected from the group consisting of pURV3, pURV4, pURV5, pURV6, pJBD291, pJBDΔ4, pJBDk51, pJBD171, pJBD177, pJBD179, pJBDΔ1, pJBDf51, and pJBDf62. 43. A single cell host transformed with the expression vector according to claim 38 . 44. A single cell host transformed with the recombinant DNA molecule of claim 39 . 45. 45. The single cell host of claim 44 , wherein the single cell host is selected from the group consisting of a cerebral strain XLI Blue MRF ', W3110, JM109, Y1090, and BL21 (DE3). 46. A method for producing a polypeptide or a fragment thereof, comprising culturing the single-cell host according to any one of claims 43 to 45 and separating the polypeptide or the fragment. 47. 47. A polypeptide in a substantially pure form obtained by the method of claim 46 . 48. An antibody or a fragment thereof that specifically binds to the polypeptide according to any one of claims 1 to 20 . 49. An antibody or a fragment thereof that specifically binds to an epitope recognized by monoclonal antibody F1-Pn3.1. 50. 49. The antibody or fragment according to claim 48 , which is a monoclonal antibody. 51. 51. The monoclonal antibody or fragment according to claim 50 , which is derived from a mouse. 52. 52. The monoclonal antibody or fragment of claim 51 , which is of the IgG type. 53. Monoclonal antibody F1-Pn3.1. 54. A method of isolating the antibody of claim 48 comprising the steps of: (a) introducing a preparation of the polypeptide of any one of claims 1 to 20 into a mammal; and (b) And b) isolating serum from a mammal containing the antibody. 55. A method for isolating the monoclonal antibody according to claim 50 , comprising the steps of: (a) introducing a preparation of the polypeptide according to any one of claims 1 to 20 into a mammalian antibody-producing cell; (B) fusing the antibody-producing cells with myeloma cells to produce hybridoma cells; and (c) isolating the monoclonal antibodies from the hybridoma cells. 56. A pharmaceutical composition comprising the polypeptide according to any one of claims 1 to 20 . 57. 57. The pharmaceutical composition according to claim 56, which is a vaccine. 58. 57. The pharmaceutical composition according to claim 56 , further comprising one or more pharmaceutically acceptable excipients. 59. A pharmaceutical composition comprising one or more antibodies or fragments thereof according to claim 48 . 60. 60. The pharmaceutical composition according to claim 59 , which is a vaccine. 61. 61. The pharmaceutical composition according to claim 60 , further comprising a pharmaceutically acceptable excipient. 62. 62. The pharmaceutical composition according to claim 60 or 61 , wherein the antibody is F1-Pn3.1. 63. A method of preventing infection of a patient with Streptococcus pneumoniae or a related bacterium, comprising administering a pharmaceutically effective amount of the vaccine of claim 57 , 60 or 61 . 64. Including administering the claims 57, 60 or 61 wherein the vaccine, the pharmaceutically effective amount, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, were or a method of preventing infection of a patient by Streptococcus agalactiae. 65. A method of treating a patient infected or potentially infected with Streptococcus pneumoniae or a related bacterium, comprising administering a pharmaceutically effective amount of the vaccine of claim 60 or 61 . 66. 49. A method for detecting Streptococcus pneumoniae or related bacteria in a biological sample, comprising: ( a ) incubating the antibody or fragment of claim 48 with a biological sample to form a mixture. And ( b ) detecting a specifically bound antibody or fragment in the mixture indicating the presence of Streptococcus pneumoniae or related bacteria. 67. 67. The method according to claim 66 , wherein the antibody is F1-Pn3.1. 68. 23. A method for detecting an antibody specific for Streptococcus pneumoniae or a related bacterium in a biological sample, comprising the steps of: ( a ) Biologically transforming the polypeptide of claim 2 or 22 to form a mixture. Incubating with the target sample; and ( b ) detecting the specifically bound polypeptide in the mixture, indicating the presence of antibodies specific for Streptococcus pneumoniae or related bacteria. 69. A method for detecting Streptococcus pneumoniae or related bacteria in a biological sample comprising the steps of: ( a ) combining a DNA probe having the DNA sequence of claim 35 with a biological sample to form a mixture. Incubating; and ( b ) detecting a specifically bound DNA probe in the mixture indicating the presence of Streptococcus pneumoniae and related bacteria. 70. 70. The method of claim 69 , wherein the DNA probe is an oligomer having a sequence complementary to at least about 6 adjacent nucleotides of the DNA sequence of claim 35 . 71. 71. The method of claim 70 , further comprising: (a) providing a series of oligomers that are primers for the polymerase chain reaction and flanking the target region; and (b) amplifying the target region by the polymerase chain reaction. 72. ( a ) incubating the antibody or fragment of claim 48 with a biological sample to form a mixture; and ( b ) indicating the presence of Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, or Streptococcus agalactiae. Detecting a specifically bound antibody or fragment of Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, or Streptococcus agalactiae in a biological sample comprising: 73. ( a ) incubating the polypeptide of claim 1 or 21 with a biological sample to form a mixture; and ( b ) an antibody specific for Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, or Streptococcus agalactiae. Detecting a specifically bound polypeptide in the mixture that indicates its presence. A method for detecting an antibody specific for Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, or Streptococcus agalactiae in a biological sample comprising: 74. ( a ) incubating a DNA probe having the DNA sequence of claim 25 or 34 with a biological sample to form a mixture; and ( b ) a Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, or Streptococcus agalactiae. Detecting a specifically bound DNA probe in the mixture that indicates its presence. A method for detecting Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, or Streptococcus agalactiae in a biological sample comprising: 75. 75. The method of claim 74 , wherein the DNA probe is an oligomer having a sequence complementary to at least about 6 adjacent nucleotides of the DNA sequence of claim 25 or 34 . 76. 76. The method of claim 75 , further comprising: (a) providing a series of oligomers that are primers for the polymerase chain reaction and flanking the target region; and (b) amplifying the target region by the polymerase chain reaction. 77. Prevention, diagnosis, and an object immunotherapy or therapy, the use of polypeptide of claim 1 or 21, wherein. 78. 22. Use of a pharmaceutically effective amount of the polypeptide according to claim 1 or 21 for the purpose of preventing the transmission of streptococci to humans. 79. 22. Use of the polypeptide according to claim 1 or 21 for the manufacture of a medicament for preventing transmission of streptococci to humans . 80. For the manufacture of a vaccine for the prevention of infection of Streptococcus humans, the use of Motomeko 1 or 21 wherein the polypeptide. 81. 22. Use of the polypeptide according to claim 1 or 21 for the production of a kit for detecting and diagnosing infection of a human with streptococcus . 82. For the manufacture of a vaccine for the prevention of infection of Streptococcus humans, using methods Motomeko 46 wherein. 83. 47. Use of the method of claim 46 for the manufacture of a kit for detecting and diagnosing streptococcal infection in humans . 84. Prevention, diagnosis, for the purpose of immune therapy, or therapy, the use of claim 48, wherein the antibody. 85. 54. Use of a pharmaceutically effective amount of the antibody according to claim 48 or 53 for the purpose of preventing human infection with streptococci . 86. 54. Use of the antibody according to claim 48 or 53 for the manufacture of a medicament for preventing transmission of streptococci to humans . 87. For the manufacture of a vaccine for the prevention of infection of Streptococcus humans, the use of Motomeko 48 or 53, wherein the antibody. 88. 54. Use of the antibody according to claim 48 or 53 for the manufacture of a kit for detecting and diagnosing streptococcal infection in humans . 89. For the manufacture of a vaccine for the prevention of infection of Streptococcus humans, the use of Motomeko 54 or 55 A method according. 90. You for the manufacture of a kit for detecting and diagnosing infection of Streptococcus humans, the use of claim 54 or 55 A method according. 91. For the purpose of treatment of infections of the streptococcal humans, the use of the antibody of claim 48 or 53 wherein the pharmaceutically effective amount. 92. 54. Use of an antibody according to claim 48 or 53 for the manufacture of a medicament for treating streptococcal infection in humans . 93. Use of a DNA sequence according to any one of claims 25 to 34 for prevention, diagnosis, immunotherapy or therapy . 94. Use of a DNA sequence according to any one of claims 25 to 34 for the manufacture of a kit for detecting and diagnosing streptococcal infection in humans . 95. Streptococcal infection is Streptococcus pneumoniae, Streptomyces cock Kas pyogenes, or is provoked by Streptococcus agalactiae, use according to any one of claims 77 to 94.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C12N 1/21 C12N 1/21 C12P 21/00 C12P 21/00 C 21/08 21/08 C12Q 1/68 C12Q 1/68 A G01N 33/53 G01N 33/53 D 33/569 33/569 E //(C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 21/00 C12R 1:19) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN, MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT ,UA,UG,US,UZ,VN (72)発明者 マーティン デニス カナダ国 ケベック州 セイント−オーガ スティン−デゥ−デマウレ ギャボリー ストリート 4728−ジー (72)発明者 リオックス クレメント カナダ国 ケベック州 ビル デゥ カプ −ルージュ ジーン チャールズ キャン ティン 1012──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C12N 1/21 C12N 1/21 C12P 21/00 C12P 21/00 C 21/08 21/08 C12Q 1/68 C12Q 1/68 A G01N 33/53 G01N 33/53 D 33/569 33/569 E // (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 21/00 C12R 1:19) (81) Designated countries EP (AT, BE, CH) , DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML) , MR, NE, SN, TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, SZ, UG), UA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL , AM, AT, AU, Z, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, HU, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LK , LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN (72) Inventor Martin Dennis Saint-Augustin-Dude-Demaure Gaborry Street, Quebec, Canada 4728-Gee (72) Inventor Riox Clement Ville, Quebec, Canada Capu-Rouge Jean Charles Can Tin 1012

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.(a) 配列番号5のアミノ酸配列を有するHSP72 ポリペプチド; (b) 配列番号20のアミノ酸配列を有するHSP70(Dnak)ポリペプチド; (c) 配列番号22のアミノ酸配列を有するHSP70(Dnak)ポリペプチド; (d) ストレプトコッカス・ニューモニアエ細胞の哺乳動物宿主への感染に より生じる抗体と免疫学的反応を示すポリペプチドであって、その抗体が(a)、( b)、または(c)項のポリペプチドと免疫学的反応を示すもの; (e) (a)、(b)、または(c)項のポリペプチドと免疫学的反応を示す抗体を産 生し得るポリペプチド; (f) (a)、(b)、または(c)項のポリペプチドの免疫により生じる抗体と免疫 学的反応を示すポリペプチド;および (g) 単独であるかまたは融合蛋白を形成するために他のポリペプチドと結 合している、上記ポリペプチドのいずれかの断片; からなる群より選択されるポリペプチド。 2.請求項第1項に記載のポリペプチドにおいて、(d)項のポリペプチドがスト レプトコッカスおよびエンテロコッカス属のポリペプチドからなる群より選択さ れる(d)項のポリペプチド。 3.請求項第1項に記載のポリペプチドにおいて、(d)項のポリペプチドがスト レプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・アガラクチアエ、スト レプトコッカス・ピオゲネス、ストレプトコッカス・ミュタンス、ストレプトコ ッカス・サングイス、およびエンテロコッカス・ファエカリス種のポリペプチド からなる群より選択されるポリペプチド。 4.請求項第1項に記載のポリペプチドにおいて、(d)項のポリペプチドがスト レプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・アガラクチアエ、およ びストレプトコッカス・ピオゲネス種のポリペプチドからなる群より選択される ポリペプチド。 5.請求項第1項に記載のポリペプチドにおいて(g)項の断片が、配列番号5(C-1 69)のアミノ酸439-607、配列番号5(C-151)のアミノ酸457-607、配列番号5 のア ミノ酸527-541、および配列番号5 のアミノ酸586-600からなる群より選択され るポリペプチド。 6.配列番号5のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 7.配列番号20のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 8.配列番号22のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 9.配列番号26のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 10.配列番号7のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 11.配列番号8のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 12.配列番号9のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 13.配列番号10のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 14.配列番号11のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 15.配列番号12のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 16.配列番号13のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 17.配列番号14のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 18.配列番号15のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 19.配列番号16のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 20.配列番号17のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 21.配列番号18のアミノ酸配列、その類似物、同族体および誘導体を有するポリ ペプチド。 22.請求項第1から21および100-101項のいずれか一つに記載のポリペプチドに おいて、該ポリペプチドはストレプトコッカス菌株に特異的な免疫反応を示すこ とを特徴とするポリペプチド。 23.(a) 配列番号5のアミノ酸配列を有するHSP72ポリペプチド; (b) ストレプトコッカス・ニューモニアエ細胞の哺乳動物宿主への感染に より生じる抗体と免疫学的反応を示すポリペプチドであって、その抗体が(a)項 のHSP72ポリペプチドと免疫学的反応を示すもの; (c) (a)項のHSP72ポリペプチドと免疫学的反応を示す抗体を産生し得るポ リペプチド; (d) (a)項のHSP72ポリペプチドとの免疫により生じる抗体と免疫学的反応 を示すポリペプチド;および (e) 単独であるかまたは融合蛋白を形成するために他のポリペプチドと結 合している、上記ポリペプチドのいずれかの断片; からなる群より選択されるポリペプチド。 24.請求項第23項に記載のポリペプチドにおいて、(b)項のポリペプチドがスト レプトコッカスおよびエンテロコッカス属のポリペプチドからなる群より選択さ れるポリペプチド。 25.請求項第23項に記載のポリペプチドにおいて、(b)項のポリペプチドはスト レプトコッカス・ピオゲネス、ストレプトコッカス・ミュタンス、ストレプトコ ッカス・サングイス、およびエンテロコッカス・ファエカリス種のポリペプチド からなる群より選択されるポリペプチド。 26.請求項第23項に記載のポリペプチドにおいて、(e)項の断片が配列番号5(C-1 69)のアミノ酸439-607、配列番号5 のアミノ酸527-541、配列番号5 のアミノ酸5 27-541、および配列番号5 のアミノ酸586-600からなる群より選択されるポリペ プチド。 27.請求項第23項に記載のポリペプチドにおいて、(e)項の融合蛋白が配列番号3 のアミノ酸配列を有するフコース異性化HSP72(C-169)蛋白であることを特徴とす るポリペプチド。 28.(a) 配列番号4のHSP72 DNA配列; (b) 配列番号19のHSP70(Dnak) DNA配列; (c) 配列番号21のHSP70(Dnak) DNA配列; (d) ストレプトコッカス・ニューモニアエ細胞の哺乳動物宿主への感染に より生じる抗体と免疫学的反応を示すポリペプチドをコードするDNA配列であっ て、その抗体がHSP72ポリペプチド(配列番号5)と免疫学的反応を示すもの; (e) HSP72ポリペプチド(配列番号5)と免疫学的反応を示す抗体を産生し 得るポリペプチドをコードするDNA配列; (f) HSP72ポリペプチド(配列番号5)の免疫により生じる抗体と免疫学的 反応を示すポリペプチドをコードするDNA配列; (g) 上記DNA配列のいずれかに対する縮退DNA配列;および (h) 単独であるかまたは融合DNA配列を形成するために他のDNA配列と結合 している、上記DNA配列のいずれかの断片; からなる群より選択されるDNA配列。 29.請求項第28項に記載のDNA配列において、(d)項のDNA配列がストレプトコッ カスおよびエンテロコッカス属のDNA配列からなる群より選択されるDNA配列。 30.請求項第28項に記載のDNA配列において、(d)項のDNA配列がストレプトコッ カス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・アガラクチアエ、ストレプトコッ カス・ピオゲネス、ストレプトコッカス・ミュタンス、ストレプトコッカス・サ ングイス、およびエンテロコッカス・ファエカリス種のDNA配列からなる群より 選択されるDNA配列。 31.請求項第28項に記載のDNA配列において、(d)項のDNA配列はストレプトコッ カス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・アガラクチアエ、およびストレプ トコッカス・ピオゲネス種のDNA配列からなる群より選択されるDNA配列。 32.HSP72をコードするヌクレオチド682からヌクレオチド2502の配列番号4の配 列、またはその誘導体のDNA配列。 33.HSP72の断片C-169をコードするヌクレオチド1996からヌクレオチド2502の配 列番号4の配列、またはその誘導体のDNA配列。 34.HSP72の断片C-151をコードするヌクレオチド2050からヌクレオチド2502の配 列番号4の配列、またはその誘導体のDNA配列。 35.ヌクレオチド2260からヌクレオチド2304の配列番号4の配列、またはその誘 導体のDNA配列。 36.ヌクレオチド2437からヌクレオチド2481の配列番号4の配列、またはその誘 導体のDNA配列。 37.ストレプトコッカス・アガラクチアエのHSP70をコードするヌクレオチド204 からヌクレオチド2027の配列番号19の配列、またはその誘導体のDNA配列。 38.ストレプトコッカス・ピオゲネスのHSP70をコードするヌクレオチド248から ヌクレオチド2074の配列番号21の配列、またはその誘導体のDNA配列。 39.HSP72のC末端残基断片(C-151)をコードするヌクレオチド4からヌクレオチ ド456の配列番号25の配列、またはその誘導体のDNA配列。 40.請求項第1-21項および100-101項のいずれか一つに記載のポリペプチドをコ ードするDNA配列。 41.以下の(a)−(f)からなる群より選択されるDNA配列: (a) 配列番号4のHSP72DNA配列; (b) ストレプトコッカス・ニューモニアエ細胞の哺乳動物宿主への感染に より生じる抗体と免疫学的反応を示すポリペプチドをコードするDNA配列であっ て、その抗体がHSP72ポリペプチド(配列番号5)と免疫学的反応を示すもの; (c) HSP72ポリペプチド(配列番号5)と免疫学的反応を示す抗体を産生し 得るポリペプチドをコードするDNA配列; (d) HSP72ポリペプチド(配列番号5)の免疫により生じる抗体と免疫学的 反応を示すポリペプチドをコードするDNA配列; (e) 上記DNA配列のいずれかに対する縮退DNA配列;および (f) 単独であるかまたは融合DNA配列を形成するために他のDNA配列と結合 している、上記DNA配列のいずれかの断片。 42.請求項41のDNA配列において、(b)項のDNA配列がストレプトコッカスおよび エンテロコッカス属のDNA配列からなる群より選択されるDNA配列。 43.請求項41のDNA配列において、(b)項のDNA配列が、ストレプトコッカス・ピ オゲネス、ストレプトコッカス・ミュタンス、ストレプトコッカス・サングイス 、およびエンテロコッカス・ファエカリス種のDNA配列からなる群より選択され るDNA配列。 44.請求項41のDNA配列において、(f)項の断片が配列番号4(C-169)のヌクレオチ ド1996-2502(アミノ酸439-607);配列番号4 のヌクレオチド2260-2304(アミ ノ酸527-541);および配列番号4 のヌクレオチド2437-2481(アミノ酸586-600 )からなる群より選択されるDNA配列。 45.請求項41のDNA配列において、(f)項の融合DNA配列が、配列番号1のフコース 異性化HSP72(C-169)DNA配列であることを特徴とするDNA配列。 46.プロモーターに機能的に連結した請求項41に従うDNA配列を少なくとも一つ 含む発現ベクター。 47.請求項28に記載から40のいずれか一つに記載のDNA配列と、DNA配列に機能的 に連結した一つまたはそれ以上の発現制御配列とを含む組換えDNA分子。 48.請求項47の組換えDNA分子において、上記発現制御配列が誘導可能の発現ベ クターであることを特徴とする組換えDNA分子。 49.請求項48の組換え分子において、上記発現ベクターがλ PLプロモーターを 含むことを特徴とする組換え分子。 50.pURV3、pURV4、pURV5、pURV6、pJBD291、pJBDΔ4、pJBDk51、pJBD177、pJBD 171、pJBD177、pJBD179、pJBDΔ1、pJBDf51、およびpJBDf62からなる群より選択 されるプラズミドを含む、請求項47に記載の組換え分子。 51.請求項46の発現ベクターで形質転換された単細胞宿主。 52.請求項47の組換えDNA分子で形質転換された単細胞宿主。 53.請求項52に記載の単細胞宿主において、該宿主が E.coli 種 XLI Blue MRF 、W3110、JM109、およびBL21(DE3)からなる群より選択される単細胞宿主。 54.請求項51の単細胞宿主を培養する段階と上記ポリペプチドまたは断片を分離 する段階とを含むポリペプチドまたは断片の製造方法。 55.請求項23に記載のポリペプチドに特異的に結合する抗体またはその断片。 56.モノクローナル抗体 F1-Pn3.1により認識されるエピトープに特異的に結合 する抗体またはその断片。 57.モノクローナル抗体である請求項55の抗体または断片。 58.ネズミ由来の請求項57のモノクローナル抗体または断片。 59.IgGタイプである請求項58のモノクローナル抗体または断片。 60.F1-Pn3.1、F2-Pn3.2、F2-Pn3.3、およびF2-Pn3.4からなる群より選択される 請求項59のモノクローナル抗体。 61.モノクローナル抗体 F1-Pn3.1。 62.(a) 請求項23に記載のポリペプチドの調製物の哺乳動物への導入;および (b) 上記の抗体を含む哺乳動物から血清の単離 を含む請求項55の抗体を単離する方法。 63.(a) 請求項23に記載のポリペプチドの調製物の哺乳動物における抗体産生 細胞への導入; (b) 抗体産生細胞をミエローマ細胞と融合することによるハイブリドーマ 細胞の作製、および (c) ハイブリドーマ細胞からの上記モノクローナル抗体の単離 を含む請求項57のモノクローナル抗体を単離する方法。 64.請求項23に記載のポリペプチドを含む薬学的組成物。 65.ワクチンである請求項64の薬学的組成物。 66.薬学的に許容される一つまたはそれ以上の賦形剤をさらに含む請求項64の薬 学的組成物。 67.薬学的有効量の請求項65のワクチンを投与することを含む、ストレプトコッ カス・ニューモニアエまたは関連する細菌による患者の感染を予防する方法。 68.請求項55の一つまたはそれ以上の抗体またはその断片を含む薬学的組成物。 69.ワクチンである請求項68の薬学的組成物。 70.薬学的に許容される賦形剤をさらに含む請求項69の薬学的組成物。 71.請求項69の薬学的組成物において、抗体がF1-Pn3.1、F2-Pn3.2、F2-Pn3.3、 およびF2-Pn3.4からなる群より選択される薬学的組成物。 72.請求項69の薬学的組成物において、抗体がF1-Pn3.1であることを特徴とする 薬学的組成物。 73.薬学的有効量の請求項69のワクチンを投与することを含む、ストレプトコッ カス・ニューモニアエまたは関連する細菌に感染したまたは感染していると推定 される患者に対する治療方法。 74.(a) 患者からの生物学的試料の単離; (b) 請求項55の抗体または断片の生物学的試料とのインキュベーションに よる混合物の形成;および (c) ストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連する細菌の存在を示 す混和物中の特異的に結合した抗体または断片の検出 を含む生物学的試料中のストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連する細 菌を検出する方法。 75.請求項74の方法において、抗体が F1-Pn3.1、F2-Pn3.2、F2-Pn3.3、およびF 2-Pn3.4からなる群より選択される方法。 76.請求項74において、抗体がF1-Pn3.1であることを特徴とする方法。 77.(a) 患者からの生物学的試料の単離; (b) 請求項23に記載のポリペプチドの生物学的試料とのインキュベーショ ンによる混合物の形成;および (c) ストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連する細菌に特異的な 抗体の存在を示す、混合物中の特異的に結合したポリペプチドの検出 を含む、生物学的試料中のストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連する 細菌に特異的な抗体を検出する方法。 78.(a) 患者からの生物学的試料の単離; (b) 請求項41のDNA配列を有するDNAプローブの生物学的試料とのインキュ ベーションによる混合物の形成;および (c) ストレプトコッカス・ニューモニアエおよび関連する細菌の存在を示 す、混合物中の特異的に結合したDNAプローブの検出 を含む、生物学的試料中のストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連する 細菌を検出する方法。 79.請求項78の方法において、DNAプローブが請求項41のDNA配列のうち隣接する 少なくとも約6個のヌクレオチドに相補的な配列を有するオリゴマーである方法 。 80.(a) ポリメラーゼ連鎖反応法のプライマーであり、かつ標的領域の側面に 位置する一連のオリゴマーの提供;および (b) ポリメラーゼ連鎖反応法による標的領域の増幅 をさらに含む請求項79の方法。 81.ストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連する細菌のヒトへの感染の 予防を目的とした薬学的有効量の請求項23に記載のポリペプチドの使用。 82.ストレプトコッカス・ニューモニアエまたは関連する細菌のヒトへの感染の 予防を目的とした薬学的有効量のHSP72に特異的な抗体の使用。 83.請求項52または53の単細胞宿主を培養し、上記のポリペプチドまたは断片を 単離する工程を含む、ポリペプチドまたはその断片の製造方法。 84.請求項83の方法により得られるような実質的に純粋な形のポリペプチド。 85.請求項1または22のポリペプチドに特異的に結合する抗体またはその断片。 86.(a) 請求項1または22に記載のポリペプチドの調製物の哺乳動物への導入 ;および (b) 上記の抗体を含む哺乳動物からの血清の分離 を含む請求項86の抗体を分離する方法。 87.請求項1または22のポリペプチドを含む薬学的組成物。 88.ワクチンである請求項87の薬学的組成物。 89.一つまたはそれ以上の薬学的に許容される賦形剤をさらに含む請求項87の薬 学的組成物。 90.薬学的有効量の請求項88のワクチンを投与することを含む、ストレプトコッ カス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネス、またはストレプトコ ッカス・アガラクチアエによる患者への感染を防ぐ方法。 91.請求項1または22のポリペプチドに特異的に結合する抗体またはその断片。 92.(a) 患者からの生物学的試料の分離; (b) 請求項91の抗体または断片の生物学的試料とのインキュベーションに よる混合物の形成;および (c) ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲ ネス、またはストレプトコッカス・アガラクチアエの存在を示す、混合物中の特 異的に結合した抗体または断片の検出、を含む生物学的試料中のストレプトコッ カス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネス、またはストレプトコ ッカス・アガラクチアエを検出する方法。 93.(a) 患者からの生物学的試料の分離; (b) 請求項1または22のポリペプチドの生物学的試料とのインキュベーシ ョンによる混合物の形成;および (c) ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲ ネス、またはストレプトコッカス・アガラクチアエに特異的な抗体の存在を示す 、混合物中の特異的に結合したポリペプチドの検出、を含む生物学的試料中のス トレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネス、または ストレプトコッカス・アガラクチアエに特異的な抗体を検出する方法。 94.(a) 患者からの生物学的試料の分離; (b) 請求項28に記載のDNA配列の生物学的試料とのインキュベーションによ る混合物の形成;および (c) ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲ ネス、またはストレプトコッカス・アガラクチアエの存在を示す、混合物中の特 異的に結合したDNAプローブの検出、を含む生物学的試料中のストレプトコッカ ス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネス、またはストレプトコッ カス・アガラクチアエを検出する方法。 95.請求項94の方法において、DNAプローブが請求項28のDNA配列の隣接する少な くとも約6個のヌクレオチドに相補的な配列を示すオリゴマーである方法。 96.(a) ポリメラーゼ連鎖反応法のプライマーでありかつ標的領域の側面に位 置する一連のオリゴマーの供給;および (b) ポリメラーゼ連鎖反応法による標的領域の増幅 をさらに含む請求項95の方法。 97.ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネス、 またはストレプトコッカス・アガラクチアエのヒトへの感染の予防を目的とした 薬学的有効量の請求項1または22のポリペプチドの使用。 98.ストレプトコッカス・ニューモニアエ、ストレプトコッカス・ピオゲネス、 またはストレプトコッカス・アガラクチアエのヒトへの感染の予防を目的とした 薬学的有効量のHSP72に特異的な抗体の使用。 99.連鎖球菌のヒトへの感染の予防を目的とした薬学的有効量の請求項2から21 のいずれか一つのポリペプチドの使用。 100.配列番号23のアミノ酸配列、その類似物、同族体または誘導体を有するポ リペプチド。 101.配列番号24のアミノ酸配列、その類似物、同族体または誘導体を有するポ リペプチド。[Claims] 1. (a) an HSP72 polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5;     (b) an HSP70 (Dnak) polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 20;     (c) an HSP70 (Dnak) polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 22;     (d) Infection of Streptococcus pneumoniae cells into mammalian hosts A polypeptide that shows an immunological reaction with the resulting antibody, wherein the antibody is (a), ( those which show an immunological reaction with the polypeptide of b) or (c);     (e) An antibody that produces an immunological reaction with the polypeptide of (a), (b), or (c). A native polypeptide;     (f) antibodies and immunity raised by immunizing the polypeptide of (a), (b), or (c); A polypeptide that exhibits a biological response; and     (g) alone or combined with other polypeptides to form a fusion protein A fragment of any of the above polypeptides, wherein A polypeptide selected from the group consisting of: 2. The polypeptide of claim 1, wherein the polypeptide of (d) is a polypeptide. Selected from the group consisting of Leptococcus and Enterococcus polypeptides The polypeptide of (d). 3. The polypeptide of claim 1, wherein the polypeptide of (d) is a polypeptide. Leptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae, strike Leptococcus pyogenes, Streptococcus mutans, Streptococcus Polypeptides of the species Chacus sanguis and Enterococcus faecalis A polypeptide selected from the group consisting of: 4. The polypeptide of claim 1, wherein the polypeptide of (d) is a polypeptide. Leptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae, and Selected from the group consisting of polypeptides of the species Streptococcus pyogenes Polypeptide. 5. The fragment of (g) in the polypeptide according to claim 1, wherein the fragment of SEQ ID NO: 5 (C-1 69); amino acids 457-607 of SEQ ID NO: 5 (C-151); Selected from the group consisting of amino acids 527-541 and amino acids 586-600 of SEQ ID NO: 5 Polypeptide. 6. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. 7. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 20, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. 8. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 22, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. 9. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 26, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. Ten. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7, its analogs, homologs and derivatives peptide. 11. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8, its analogs, homologs and derivatives peptide. 12. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. 13. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. 14. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. 15. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 12, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. 16. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 13, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. 17. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 14, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. 18. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 15, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. 19. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. 20. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 17, its analogs, homologs and derivatives peptide. twenty one. Polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 18, analogs, homologs and derivatives thereof peptide. twenty two. A polypeptide according to any one of claims 1 to 21 and 100-101. The polypeptide exhibits an immune response specific to the Streptococcus strain. A polypeptide characterized by the following. twenty three. (a) an HSP72 polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5;     (b) Infection of Streptococcus pneumoniae cells into mammalian hosts A polypeptide that exhibits an immunological reaction with an antibody produced therefrom, wherein the antibody is (a) Which show an immunological reaction with the HSP72 polypeptide of     (c) a polypeptide capable of producing an antibody reactive with the HSP72 polypeptide of (a). Repeptide;     (d) Antibody and immunological reaction generated by immunization with HSP72 polypeptide of paragraph (a) A polypeptide that exhibits     (e) alone or linked to other polypeptides to form a fusion protein A fragment of any of the above polypeptides, wherein A polypeptide selected from the group consisting of: twenty four. The polypeptide of claim 23, wherein the polypeptide of (b) is a polypeptide. Selected from the group consisting of Leptococcus and Enterococcus polypeptides Polypeptide. twenty five. The polypeptide of claim 23, wherein the polypeptide of (b) is a polypeptide. Leptococcus pyogenes, Streptococcus mutans, Streptococcus Polypeptides of the species Chacus sanguis and Enterococcus faecalis A polypeptide selected from the group consisting of: 26. The polypeptide of claim 23, wherein the fragment of (e) is SEQ ID NO: 5 (C-1 69) amino acids 439-607; SEQ ID NO: 5 amino acids 527-541; SEQ ID NO: 5 amino acids 5 27-541, and a polypeptide selected from the group consisting of amino acids 586-600 of SEQ ID NO: 5 Puchido. 27. The polypeptide of claim 23, wherein the fusion protein of (e) is SEQ ID NO: 3. Characterized by being a fucose isomerized HSP72 (C-169) protein having the amino acid sequence of Polypeptide. 28. (a) the HSP72 DNA sequence of SEQ ID NO: 4;     (b) HSP70 (Dnak) DNA sequence of SEQ ID NO: 19;     (c) the HSP70 (Dnak) DNA sequence of SEQ ID NO: 21;     (d) Infection of Streptococcus pneumoniae cells into mammalian hosts A DNA sequence encoding a polypeptide that is immunologically reactive with the resulting antibody. The antibody shows an immunological reaction with the HSP72 polypeptide (SEQ ID NO: 5);     (e) producing an antibody reactive with the HSP72 polypeptide (SEQ ID NO: 5); A DNA sequence encoding the resulting polypeptide;     (f) Antibodies generated by immunization with HSP72 polypeptide (SEQ ID NO: 5) and immunology A DNA sequence encoding a polypeptide that exhibits a response;     (g) a degenerate DNA sequence for any of the above DNA sequences; and     (h) alone or combined with other DNA sequences to form a fusion DNA sequence A fragment of any of the above DNA sequences; A DNA sequence selected from the group consisting of: 29. The DNA sequence according to claim 28, wherein the DNA sequence according to (d) is a streptococcal A DNA sequence selected from the group consisting of DNA sequences of the genus Cass and Enterococcus. 30. The DNA sequence according to claim 28, wherein the DNA sequence according to (d) is a streptococcal Cas pneumoniae, Streptococcus agalactiae, Streptococcus Cas Piogenes, Streptococcus mutans, Streptococcus sa From the group consisting of the DNA sequences of Nguisu and Enterococcus faecalis DNA sequence to be selected. 31. The DNA sequence according to claim 28, wherein the DNA sequence according to (d) is a streptococcal Cas pneumoniae, Streptococcus agalactiae, and Strep A DNA sequence selected from the group consisting of DNA sequences of the species Tococcus pyogenes. 32. SEQ ID NO: 4 from nucleotide 682 to nucleotide 2502 encoding HSP72 DNA sequence of the sequence, or a derivative thereof. 33. Nucleotide 1996 to nucleotide 2502 coding for fragment C-169 of HSP72 The DNA sequence of SEQ ID NO: 4, or a derivative thereof. 34. Nucleotide 2050 to nucleotide 2502 coding for fragment C-151 of HSP72 The DNA sequence of SEQ ID NO: 4, or a derivative thereof. 35. SEQ ID NO: 4 from nucleotide 2260 to nucleotide 2304, or a derivative thereof DNA sequence of conductor. 36. SEQ ID NO: 4 from nucleotide 2437 to nucleotide 2481, or a derivative thereof DNA sequence of conductor. 37. Nucleotide 204 encoding Streptococcus agalactiae HSP70 From SEQ ID NO: 19 to nucleotide 2027, or a derivative thereof. 38. From nucleotide 248 encoding HSP70 of Streptococcus pyogenes The DNA sequence of SEQ ID NO: 21 at nucleotide 2074, or a derivative thereof. 39. A nucleotide from nucleotide 4 encoding the C-terminal residue fragment (C-151) of HSP72; DNA sequence of SEQ ID NO: 25 of SEQ ID NO: 456, or a derivative thereof. 40. A polypeptide according to any one of claims 1-21 and 100-101. DNA sequence to be loaded. 41. A DNA sequence selected from the group consisting of the following (a)-(f):     (a) the HSP72 DNA sequence of SEQ ID NO: 4;     (b) Infection of Streptococcus pneumoniae cells into mammalian hosts A DNA sequence encoding a polypeptide that is immunologically reactive with the resulting antibody. The antibody shows an immunological reaction with the HSP72 polypeptide (SEQ ID NO: 5);     (c) producing an antibody reactive with the HSP72 polypeptide (SEQ ID NO: 5); A DNA sequence encoding the resulting polypeptide;     (d) Antibodies generated by immunization with the HSP72 polypeptide (SEQ ID NO: 5) and immunology A DNA sequence encoding a polypeptide that exhibits a response;     (e) a degenerate DNA sequence for any of the above DNA sequences; and     (f) alone or combined with other DNA sequences to form a fusion DNA sequence A fragment of any of the above DNA sequences. 42. The DNA sequence of claim 41, wherein the DNA sequence of (b) is Streptococcus and A DNA sequence selected from the group consisting of DNA sequences of the genus Enterococcus. 43. 42. The DNA sequence according to claim 41, wherein the DNA sequence according to (b) is a Streptococcus pi Ogenes, Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis , And a DNA sequence of Enterococcus faecalis sp. DNA sequence. 44. The DNA sequence of claim 41, wherein the fragment of (f) is the nucleotide of SEQ ID NO: 4 (C-169). 1996-2502 (amino acids 439-607); nucleotides 2260-2304 of SEQ ID NO: 4 (amino acids No. 527-541); and nucleotides 2437-2481 of SEQ ID NO: 4 (amino acids 586-600) A) a DNA sequence selected from the group consisting of: 45. The DNA sequence of claim 41, wherein the fusion DNA sequence of (f) is the fucose of SEQ ID NO: 1. A DNA sequence which is an isomerized HSP72 (C-169) DNA sequence. 46. At least one DNA sequence according to claim 41 operatively linked to a promoter; Expression vector containing. 47. A DNA sequence according to any one of claims 28 to 40, wherein the DNA sequence is functional. A recombinant DNA molecule comprising one or more expression control sequences linked to 48. 48. The recombinant DNA molecule of claim 47, wherein the expression control sequence is inducible. A recombinant DNA molecule, which is a vector. 49. 49. The recombinant molecule of claim 48, wherein said expression vector comprises a λ PL promoter. A recombinant molecule comprising: 50. pURV3, pURV4, pURV5, pURV6, pJBD291, pJBDΔ4, pJBDk51, pJBD177, pJBD Select from the group consisting of 171, pJBD177, pJBD179, pJBDΔ1, pJBDf51, and pJBDf62 48. The recombinant molecule of claim 47, comprising a plasmid obtained. 51. A single cell host transformed with the expression vector of claim 46. 52. A single cell host transformed with the recombinant DNA molecule of claim 47. 53. 53. The unicellular host of claim 52, wherein the host is E. coli sp.XLI Blue MRF. , W3110, JM109, and BL21 (DE3). 54. Culturing the single cell host of claim 51 and isolating said polypeptide or fragment And producing a polypeptide or fragment. 55. An antibody or a fragment thereof that specifically binds to the polypeptide of claim 23. 56. Specific binding to the epitope recognized by monoclonal antibody F1-Pn3.1 Antibodies or fragments thereof. 57. 56. The antibody or fragment of claim 55 which is a monoclonal antibody. 58. 58. The monoclonal antibody or fragment of claim 57, derived from a mouse. 59. 59. The monoclonal antibody or fragment of claim 58, which is of the IgG type. 60. Selected from the group consisting of F1-Pn3.1, F2-Pn3.2, F2-Pn3.3, and F2-Pn3.4 60. The monoclonal antibody of claim 59. 61. Monoclonal antibody F1-Pn3.1. 62. (a) introducing a preparation of the polypeptide of claim 23 into a mammal; and     (b) Isolation of serum from mammals containing the above antibodies 56. A method for isolating the antibody of claim 55 comprising: 63. (A) antibody production in a mammal of the polypeptide preparation of claim 23 Introduction into cells;     (b) Hybridoma by fusing antibody-producing cells with myeloma cells Production of cells, and     (c) Isolation of the above monoclonal antibody from hybridoma cells 58. A method for isolating the monoclonal antibody of claim 57 comprising: 64. A pharmaceutical composition comprising the polypeptide of claim 23. 65. 65. The pharmaceutical composition of claim 64, which is a vaccine. 66. The drug of claim 64, further comprising one or more pharmaceutically acceptable excipients. Composition. 67. Comprising administering a pharmaceutically effective amount of the vaccine of claim 65. A method of preventing infection of a patient with Cass pneumoniae or related bacteria. 68. 56. A pharmaceutical composition comprising one or more antibodies or fragments thereof of claim 55. 69. 70. The pharmaceutical composition of claim 68, which is a vaccine. 70. 70. The pharmaceutical composition of claim 69, further comprising a pharmaceutically acceptable excipient. 71. The pharmaceutical composition of claim 69, wherein the antibody is F1-Pn3.1, F2-Pn3.2, F2-Pn3.3, And a pharmaceutical composition selected from the group consisting of F2-Pn3.4. 72. The pharmaceutical composition of claim 69, wherein the antibody is F1-Pn3.1. Pharmaceutical composition. 73. Comprising administering a pharmaceutically effective amount of the vaccine of claim 69. Infected or presumed infected with Cass pneumoniae or related bacteria Treatment method for patients to be treated. 74. (a) isolation of a biological sample from a patient;     (b) incubating the antibody or fragment of claim 55 with a biological sample. The formation of a mixture; and     (c) indicate the presence of Streptococcus pneumoniae or related bacteria Detection of specifically bound antibodies or fragments in admixtures Streptococcus pneumoniae or related cells in a biological sample containing A method for detecting bacteria. 75. The method of claim 74, wherein the antibodies are F1-Pn3.1, F2-Pn3.2, F2-Pn3.3, and F A method selected from the group consisting of 2-Pn3.4. 76. 75. The method of claim 74, wherein the antibody is F1-Pn3.1. 77. (a) isolation of a biological sample from a patient;     (b) incubation of the polypeptide of claim 23 with a biological sample. To form a mixture; and     (c) specific for Streptococcus pneumoniae or related bacteria Detection of specifically bound polypeptides in the mixture indicating the presence of antibodies Streptococcus pneumoniae or related in a biological sample comprising A method for detecting bacteria-specific antibodies. 78. (a) isolation of a biological sample from a patient;     (b) incubating the DNA probe having the DNA sequence of claim 41 with a biological sample; Formation of the mixture by the oxidation; and     (c) indicates the presence of Streptococcus pneumoniae and related bacteria Of specifically bound DNA probes in mixtures Streptococcus pneumoniae or related in a biological sample comprising How to detect bacteria. 79. The method of claim 78, wherein the DNA probe is adjacent to the DNA sequence of claim 41. A method which is an oligomer having a sequence complementary to at least about 6 nucleotides . 80. (a) Primers for polymerase chain reaction and Providing a series of oligomers located therein; and     (b) Amplification of target region by polymerase chain reaction 80. The method of claim 79, further comprising: 81. Of human infection with Streptococcus pneumoniae or related bacteria Use of a pharmaceutically effective amount of the polypeptide of claim 23 for prevention. 82. Of human infection with Streptococcus pneumoniae or related bacteria Use of a pharmaceutically effective amount of an antibody specific for HSP72 for prophylaxis. 83. Culturing the single-cell host of claim 52 or 53, wherein the polypeptide or fragment is A method for producing a polypeptide or a fragment thereof, comprising a step of isolating. 84. 84. A polypeptide in substantially pure form as obtained by the method of claim 83. 85. An antibody or a fragment thereof that specifically binds to the polypeptide of claim 1 or 22. 86. (a) introducing a preparation of the polypeptide according to claim 1 or 22 into a mammal; ;and     (b) Separation of serum from mammals containing the above antibodies 89. The method for isolating the antibody of claim 86, comprising: 87. A pharmaceutical composition comprising the polypeptide of claim 1 or 22. 88. 90. The pharmaceutical composition of claim 87 which is a vaccine. 89. 90. The drug of claim 87, further comprising one or more pharmaceutically acceptable excipients. Composition. 90. Comprising administering a pharmaceutically effective amount of the vaccine of claim 88. Cas pneumoniae, Streptococcus pyogenes, or Streptococcus How to prevent infection of patients with C. agalactiae. 91. An antibody or a fragment thereof that specifically binds to the polypeptide of claim 1 or 22. 92. (a) separation of a biological sample from a patient;     (b) incubating the antibody or fragment of claim 91 with a biological sample. The formation of a mixture; and     (c) Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogene In the mixture indicating the presence of N. or Streptococcus agalactiae. Streptococcal in biological samples, including detection of differentially bound antibodies or fragments. Cas pneumoniae, Streptococcus pyogenes, or Streptococcus A method for detecting C. agalactiae. 93. (a) separation of a biological sample from a patient;     (b) incubation of the polypeptide of claim 1 or 22 with a biological sample. To form a mixture; and     (c) Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogene Indicates the presence of an antibody specific for Nes or Streptococcus agalactiae Detection of specifically bound polypeptides in a mixture. Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, or A method for detecting an antibody specific to Streptococcus agalactiae. 94. (a) separation of a biological sample from a patient;     (b) incubating the DNA sequence according to claim 28 with a biological sample. The formation of a mixture; and     (c) Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogene In the mixture indicating the presence of N. or Streptococcus agalactiae. Detection of differentially bound DNA probes, including Streptococcus in biological samples Pneumoniae, Streptococcus pyogenes, or Streptococcus A method for detecting Cas agalactiae. 95. 94. The method of claim 94, wherein the DNA probe is adjacent to the DNA sequence of claim 28. A method which is an oligomer that exhibits a sequence complementary to at least about 6 nucleotides. 96. (a) It is a primer for polymerase chain reaction and is located on the side of the target region. Supply of a series of oligomers to be placed; and     (b) Amplification of target region by polymerase chain reaction 97. The method of claim 95, further comprising: 97. Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Or to prevent the transmission of Streptococcus agalactiae to humans Use of a pharmaceutically effective amount of the polypeptide of claim 1 or 22. 98. Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Or to prevent the transmission of Streptococcus agalactiae to humans Use of a pharmaceutically effective amount of an antibody specific for HSP72. 99. A pharmaceutically effective amount of claim 2 to 21 for the prevention of human transmission of streptococci. Use of any one of the above polypeptides. 100. A polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 23, an analog, a homolog, or a derivative thereof. Ripeptide. 101. A polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 24, an analog, a homolog, or a derivative thereof. Ripeptide.
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