CZ293040B6 - Přečištěný spermatický povrchový antigen, jeho monoklonální protilátka a jeho použití - Google Patents

Přečištěný spermatický povrchový antigen, jeho monoklonální protilátka a jeho použití Download PDF

Info

Publication number
CZ293040B6
CZ293040B6 CZ19984284A CZ428498A CZ293040B6 CZ 293040 B6 CZ293040 B6 CZ 293040B6 CZ 19984284 A CZ19984284 A CZ 19984284A CZ 428498 A CZ428498 A CZ 428498A CZ 293040 B6 CZ293040 B6 CZ 293040B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sperm
monoclonal antibody
protein
glycoprotein
antibody
Prior art date
Application number
CZ19984284A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ428498A3 (cs
Inventor
John C. Herr
Alan B. Diekman
Elizabeth Norton
Ann Westbrook-Case
Original Assignee
The University Of Virginia Patent Foundation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The University Of Virginia Patent Foundation filed Critical The University Of Virginia Patent Foundation
Publication of CZ428498A3 publication Critical patent/CZ428498A3/cs
Publication of CZ293040B6 publication Critical patent/CZ293040B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P15/00Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives
    • A61P15/16Masculine contraceptives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P15/00Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives
    • A61P15/18Feminine contraceptives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/36Gynecology or obstetrics
    • G01N2800/367Infertility, e.g. sperm disorder, ovulatory dysfunction

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Monoklonální protilátka (S19), exprimovaná depozitem HB 12144, ATCC, účinně aglutinuje spermatický povrchový glykoprotein, SAGA-1 protein; mAb je použitelná jako vazebné činidlo ve spermicidu, kde vykazuje vysoký stupeň účinnosti ve vazbě potenciálních spermií. Vázaný protein, identifikovaný jako SAGA-1, je imunogenem v antikoncepční vakcíně, stejně jako standardem pro určení titru protilátky po vakcinaci. Monoklonální protilátka může být také použita jako diagnostické činidlo pro určení přítomnosti a množství spermií v různých vzorcích.ŕ

Description

Předkládaný vynález se týká spermatického povrchového antigenů, jeho monoklonální protilátky a použití monoklonální protilátky a antigenů. Přesněji, je popsána antikoncepční vakcína obsahující antigen jako imunogen, stejně jako standard pro testy imunity, a monoklonální protilátka nachází uplatnění jako spermicid a diagnostické činidlo.
Dosavadní stav techniky
Na vývoj zlepšených antikoncepčních způsobů je zaměřena v podstatě trvalá pozornost. Jednou z důkladně zkoumaných technologií je použití spermicidů, v podstatě chemických bariér, které brání penetraci spermie do dělohy nebo vajíčka, nebo inhibují její aktivitu, a tak brání oplodnění. Jedním z nejpoužívanějších spermicidů je detergent, Nonoxynol-9. Studie ukazují na zvýšenou incidenci urogenitálních zánětů a cervikovaginálních zánětů u žen používajících tento detergentní spermicid. McGroarty et al., Joumal of Urology, 152(3): 831-833 (1994). Jako alternativu u chemických detergentům autoři doporučují použití monoklonálních protilátek jako pravděpodobně bezpečných činidel pro lokální aplikace, jako je použití v lokálních spermicidech. Viz například Cone et al., Am. J. Reprod. Immunol 32: 114-131 (1994). Studie přinesly závěr, že kromě redukce nebo eliminace nežádoucích imunitních reakcí mohou být také lidské monoklonální protilátky bezpečnými spermicidy, protože jejich dávka a trvání aplikace může být snadno kontrolováno, lokální podání minimalizuje systémové účinky a monoklonální protilátka může být vybrána tak, aby byla bezpečná a účinná. Proto může monoklonální protilátka aktivní se spermiemi podaná jako lokální spermicid produkovat požadované antikoncepční účinky bez negativních vedlejších účinků spojených s detergentními spermicidy. Viz, obecně, Alexander, Scientifíc Američan, Sept.: 136—141 (1995). V souladu s tím, cílem oboru je vývoj bezpečného a účinného spermicidů využívajícího monoklonálních protilátek.
Velké množství monoklonálních protilátek bylo studováno jako potenciální činidla reagující se spermiemi. Mezi těmito studovanými protilátkami je monoklonální protilátka S19 proti lidským spermiím. Vývoj této monoklonální protilátky je popsán v Anderson et al., Reprod. Immunol., 10: 231-257 (1987). Tato protilátka byla získána imunizací myší homogenáty lidských spermií. V laboratoři vynálezců bylo zjištěno, že IgG monoklonální protilátka silně aglutinuje lidské spermie a proto byla předložena k další charakterizaci World Health Organization - Sponsored Workshops on Anti-Spermatic Monoclonal Antibodies. monoklonální protilátka S19 proti lidským spermiím silně aglutinuje lidské spermie, inhibuje pevnou vazbu mezi lidskou spermií a zóna pellucida a blokuje penetraci spermie do cervikálního hlenu. Anderson, výše, Cone, výše Mahoney et al., J. Reprod. Immunol., 19: 269-285 (1991). Silná aglutinace spermií touto protilátkou byla demonstrována vizuálně na videozáznamu. Tato zjištění naznačují, že odpovídající S19 antigen se účastní v interakci gamet v průběhu fertilizace, může sloužit jako cíl pro autoprotilátky, které způsobují imunologickou neplodnost a může být kandidátem pro vývoj antikoncepční vakcíny.
Nicméně, protilátka S19 nebyla dále vyvíjena, ani jako prostředek pro výzkum, ani jako antikoncepční činidlo. Nebylo provedeno žádné uložení S19 protilátky, ani nebyla „humanizována“ pro redukci pravděpodobnosti imunitní reakce. Nebyly provedeny žádné podrobné studie monoklonální protilátky a dosud zůstává pouze vědeckou kuriozitou.
Jsou známé další monoklonální protilátky a spermické antigeny. Monoklonální protilátka MHS10 a antigen, na který se váže, SP-10, interakrosomální antigen, který je kandidátem jak na použití v diagnostice spermií, tak jako antikoncepční vakcína, jsou popsány v US patentu 5436137, Herr et al., který je zde uveden jako odkaz. Oproti SP-10 antigenů se nicméně zdá, že
-1 CZ 293040 B6 antigen vázaný monoklonální protilátkou SI9, spermatický aglutinační antigen 1 (SAGA-1), je lokalizován na celém povrchu lidské spermie. Toto ukazuje, že monoklonální protilátka se bude vázat a bude aglutinovat na mnoha místech po celém povrchu spermie.
Vývoj vakem využívajících SP-10 antigen pokračují. Stejně tak mnoho výzkumníků po celém světě hledá možnost vývoje antikoncepčních vakcín založených na spermatických antigenech. Viz například Aitken et al., British Medical Joumal, 49: 88-99 (1993), Freemerman et al., Biol. Reprod. 50: 615-621 (1994) a Herr, Fertility Control, str. 431-452 (druhé vydání, 1994). V této souvislosti pokračuje výzkum lidského choriového gonadotropinu (hCG) jako antikoncepční vakcíny pro ženy. Talwar, Current Opinion in Immunology, 6:698-704(1994) a EP-A0204566. Ačkoliv probíhají klinické pokusy s touto potenciální vakcínou, hCG immunogen se uplatňuje jako abortivum, to znamená, imunitní odpověď indukovaná inokulací touto vakcínou indikuje potrat časného embrya nebo plodu. Toto může způsobovat nepřijatelnost této formy antikoncepce pro mnoho jedinců.
Jako alternativa byly různé spermatické povrchové antigeny použity ve studiích obsahujících primáti a hlodavčí modely. Snížený stupeň fertility vznikal v důsledku imunizace testovaných zvířat spermatickými povrchovými antigeny, jako je LDH-C4 O'Hem et al., Biol. Reprod., 52: 331-339 (1995), PH-20, Primakoff et al., Nátuře 335: 543-546 (1988), RSA-1, O'Rand et al., J. Reprod. Immunol. 25: 89-102 (1993) a fertilin, Ramarao et al., Mol. Reprod. Dev. 43: 70-75 (1995). Zklamáním bylo, že u primátů byl nejvyšší stupeň účinnosti pozorovaný za použití spermatického antigenu okolo 75% inhibice fertility, O'Hem et al., výše. Tak nebyl dosud identifikován lidský spermatický antigen, který by působil jako antikoncepční vakcína s účinností srovnatelnou s účinností orální antikoncepce. Proto odborníkům v oboru zbývá úkol vyvinout bezpečnou a účinnou antikoncepční vakcínu s vysokým stupněm inhibice fertility, na úrovni účinnosti orální antikoncepce.
Kromě toho, protože subjekty, které dostanou antikoncepční vakcínu, budou vyžadovat periodické sledování hladiny sérové protilátky pro určení toho, zda jsou „v bezpečí“, je žádoucí použití SAGA-1 antigenu jako cíle v testu pro měření koncentrace protilátky u lidí, kteiým byla podána vakcína.
„Prodejný“ test nebo diagnostické kity pro detekci hormonů spojených s těhotenstvím (hCG a jiné) dosáhly značného obchodního úspěchu, jako alternativa nebo první krok k potenciálně trapnému, nepříjemnému a nákladnému vyšetření u lékaře. V posledních letech se pozornost zaměřila na testy na přítomnost a koncentraci spermií v ejakulátu uživatelů. Jak z hlediska sledování fertility, tak při klinické diagnostice v případě znásilnění, nebo pro účely testování na přítomnost a účinnost vasektomie, je stále více žádoucí vhodný testovací kit, který by mohl být spolehlivě a bezpečně použit doma, pro detekci spermií ve vzorku. Takový testovací kit, využívající MHS-10 monoklonální protilátku pro SP-10 intraakrosomální spermatický antigen, je popsán v US patentu 5830472, který je zde uveden jako odkaz. S19 protilátka nabízí účinnou vazebnou alternativu k MHS-10 protilátce pro použití v diagnostice lidských spermií.
Podstata vynálezu
Výše uvedené cíle jsou splněny za použití „humanizované“, rekombinované verze monoklonální protilátky SI9 a přečištěním a využitím odpovídajícího antigenu, na který se váže, SAGA-1 jako aktivního činidla. Monoklonální protilátka, mobilizovaná za použití vhodného vehikula, poskytuje účinné vazebné činidlo jako spermicid a jako diagnostický prostředek pro lidské spermie. SAGA-1 antigen, lidský spermatický glykoprotein distribuovaný po celém povrchu spermie, je účinným imunogenem, stejně jako standardem pro testování tvorby kontraceptivních protilátek u jedinců, u kterých probíhá terapie vakcínou.
-2CZ 293040 B6
Pro zisk účinného spermicidního gelu nebo krému musí být monoklonální protilátka poskytnuta v účinném vehikulu. Mezi ostatní vehikula dostupná pro studium patří non-fosfolipidové liposomy specificky připravené pro podání antigenu nebo protilátky. Jedno komerční provedení je v současnosti dostupné od Novavax, lne. Rockville, Maryland, pod obchodní známkou NOVASOMESr. S19 protilátka může být navázána na povrch těchto pozitivně nabitých liposomů. Mohou být připraveny jiné spermie aglutinující přípravy a vehikula.
Přečištění SAGA-1 antigenu je prvním krokem v případě účinné vakcíny. Přečištěný antigen, ve farmaceuticky přijatelném nosiči, může být podán pacientům požadujícím vakcinaci jako antikoncepci. Opakovaná vakcinace vede ke tvorbě protilátek proti spermiím, které jsou vysoce účinné ve vazbě na spermie. Pro sledování vývoje účinných hladin protilátek může být přečištěný antigen použit jako standard pro test, pro určení přítomnosti a množství protilátek přítomných u pacienta, za použití konvenčních diagnostických prostředků.
Popis obrázků na připojených výkresech
Obrázek 1 je fotografie výsledků Western blot analýz získaných reakcí S19 mAb se SAGA-1.
Obrázek 2 je fotografie výsledků SDS-PAGE imunoblotu SAGA-1 děleného Triton-X-114 fází.
Obrázek 3 je sekvence nukleotidových bází pro kappa lehký řetězec S19mAb, jak je získán analýzou sekvence.
Obrázek 4 je fotografie Western blotting analýzy SAGA-1 přípravku, jak je navázán na S19 mAb imunomatricovou kolonu.
Obrázek 5 je sekvence nukleotidových bází pro těžký řetězec S19 mAb, jak je získán analýzou sekvence.
Předkládaný vynález zahrnuje monoklonální protilátku S19, antigen, na který se váže, SAG-1, spermicid využívající monoklonální protilátku ve vhodném farmaceuticky přijatelném vehikulu, antikoncepční vakcínu využívající SAGA-1 jako imunogen a diagnostické testy a kity využívající navázanou S19jako diagnostické činidlo pro určení koncentrace spermií a SAGA-1 jako standard pro určení vývoje protilátek v odpovědi na vakcinaci SAGA-1, a související použití. Každý z těchto předmětů je uveden dále.
Ačkoliv jsou protilátka, protein a jejich použití uvedeny zvlášť, vynález vychází z obecného zjištění, že SAGA-1 protein je distribuován ve značném množství po povrchu spermie a je pozitivně vázán S19 monoklonální protilátkou, která zřejmě blokuje funkci spermie v mnoha krocích v procesu oplodnění, včetně inhibice motility spermie a interakcí gamet.
Monoklonální protilátka S19
Jak je uvedeno výše, ačkoliv nebyla dříve veřejně dostupná, byla monoklonální protilátka S19 předmětem výzkumu a článků. Původní S19 protilátka byla získána imunizací myší homogenizátem lidských spermií. Tato monoklonální protilátka proti lidským spermiím silně aglutinuje lidské spermie, inhibuje pevnou vazbu mezi lidskou spermií a zóna pellucida, blokuje penetraci spermie do cervikálního hlenu a indukuje fenomen třesení spermií.
Monoklonální protilátka S19 byla uložena, podle podmínek Budapešťské smlouvy, vATCC 26. 6. 1996, přírůstkové č. HB 12144. Podle nejlepších znalostí přihlašovatelů to bylo poprvé, co bylo takové uložení provedeno.
-3CZ 293040 B6
Schopnost monoklonální protilátky S19 silně aglutinovat lidské spermie byla prokázána in vitro. Aglutinace byla prokázána video-mikroskopií. Byl pořízen videozáznam.
Průkaz aglutinace
Pro každý pokus bylo lidské sperma ředěno na konečnou koncentraci 20 milionů spermií/ml a ascites byl ředěn na 1:10. Sperma a ascites byly smí seny v Eppendorfově zkumavce a potom byly umístěny na hematocytometr. Výsledky s S19 ascitem byly zaznamenány za použití opožděné fotografie. Výsledky bez ascitu byly zaznamenávány v reálném čase.
V čase 0 jsou spermie volně plovoucí. Po 10 minutách jsou spermie zcela aglutinované. Jako kontrola byla použita kapalina bez ascitu (čas 0 označuje umístění spermií na sklíčko a začátek fotografování). Spermie jsou volně plovoucí. Je zřetelná drť a oválné buňky. V kontrole nejsou zřetelné žádné změny v motilitě nebo ve stupni aglutinace po 10 minutách.
Tyto výsledky ukazují, že monoklonální protilátka S19 se váže na a aglutinuje lidské spermie v mnoha místech po celém povrchu spermie. Kompletní aglutinace všech spermií ukazuje, že anti-SAGA-1 mAb působí účinně proti funkci spermií a tedy proti fertilizaci.
Příprava spermicidu
Jak bylo uvedeno výše, v literatuře je teoreticky zmíněn vývoj mnoha spermicidů založených na monoklonálních protilátkách. Vhodná vehikula jsou popsána v Cone a Alexander, výše. Přihlašovatelé vyvinuli vehikulum pro prezentaci mAb S19 v aglutimující formě, za použití komerčně 25 dostupného liposomového přepravního systému od Novavax, lne., Rockville, Maryland, který je komerčně dostupný pod jménem NovasomesR. Tyto liposomy jsou specificky vyrobeny pro podání antigenů nebo protilátky. NovasomesR obsahující nativní molekuly monoklonální protilátky S19 navázané na povrch těchto nefosfolipidových pozitivně nabitých liposomů působí účinně jako spermicid ve spermicidním gelu. Přípravek NovasomR byl testován za použití testu 30 aglutinace spermií jak je popsáno. Při ředění 1:10 aglutinoval přípravek S19-NovasomeR spermie se stejnou účinností jako ředění 1:20 S19 ascitické kapaliny. Tyto výsledky naznačují, že S19 monoklonální protilátka má stejný účinek na funkci spermií, když je zpracována do komerčně dostupného přepravního systému, jako v nativní kapalině.
Alternativní přepravní systémy jsou odborníkům, v oboru dostupné. Z těchto jsou nejvýznamnější peptidy konjugované s lipidy, viz například Dereš et al., Nature342: 561-564 (1989) aISCOMs, viz například Takahashi, Nature344: 873-875 (1990). Jiné přípravky, včetně hydrofobních emulzí a saponinů, byly vyvinuty v minulosti pro zpracování a prezentaci specifických peptidů a mohou být použity ve spojitosti s protilátkami spermicidů, jak jsou zde uvedeny. Viz 40 například Raychaudhuri et al., Proceedings of National Academy od Science, USA, 89: 83088312(1992) a Newman et al., J. Immunol. 148:2357-2362(1992). Mohou být použity další přepravní systémy, včetně prezentace protilátek na membráně, jako je membrána exprimovaná rekombinantním virem (t.j. rekombinantní virové schéma, kde je DNA kódující protilátku, viz dále, exprimována v rekombinantní buňce spolu se strukturálním membránovým proteinem).
Z dostupných možností, kromě non-fosfolipidových liposomů popsaných výše, mají požadované vlastnosti ISCOM, běžně používané pro prezentaci antigenů. ISCOM tvoří mřížkám podobné membránové struktury, ve kterých nebo na kterých mohou být přítomny protilátky. ISCOM byly dříve použity pro prezentaci antigenů, ale podobně mohou prezentovat protilátkové proteiny v exponované, viru podobné struktuře. Z tohoto hlediska mohou jiné předpravní systémy, které 50 sou známé pro prezentaci aktivních proteinů, včetně ko-polymerových sfér a virům podobných částic (VLP), dosahovat podobných výsledků jako imunostimulační komplexy, neboli ISCOM. Samozřejmě může být výhodně použit v extrému běžný systém - připojení protilátky, pomocí spojovacího činidla, na povrch mikrosféry, spolu s přijatelnou technikou výroby pro výrobu gelů a krémů slučitelných s tímto přístupem.
-4CZ 293040 B6
Základem spermicidu podle předkládaného vynálezu je tedy zapracování dostatečné konstrukce S19 mAb ve vhodném nosiči do vhodného přepravního systému pro účinnou inhibici (aglutinaci nebo vazbu) všech spermií přítomných v ejakulátu.
Izolace, charakteristika a klonování S19 mAb
MS-8 hydridomní buňky secemující S19 byly kultivovány a spočítány tak, že pro odběr RNA bylo zpracováno 10 milionů buněk za použití FastTrack 2.0 kitu (Invitrogen). Celková RNA byla přímo izolována z buněk za použití lýzy detergentem a protein-gdegradačního pufru. Poly(A) + RNA byla potom izolována za použití modifikovaného protokolu Aviv and Leder, ve kterém je mRNA navázána na oligo dT pryskyřici. Pryskyřice se potom promyla pufrem s nízkým obsahem soli pro odstranění zevní celkové RNA a poly(A) + RNA byla eluována z pryskyřice. Spektrometrická analýza při 260 nm a 280 nm ukázala konečnou koncentraci 1,84 /zg//zl poly(A) + RNA.
Reverzní transkripce a amplifikace poly(A) + RNA
S19, bivalentní protilátka, působí jako lidský spermatický aglutinin díky své schopnosti zesíťování epitopů na povrchu spermií. Pro zachování této funkce v rekombinantním proteinu byly identifikovány regiony rozpoznávající epitopy a komplementaritu určující regiony (CDR) protilátky. Byly vyrobeny čtyři myší oligonukleotidy pro IgG] - specifické podjednotky těžkého a lehkého (kappa) řetězce. Tyto oligonukleotidy byly navrženy tak, aby mohly amplifikovat pouze variabilní regiony (přibližně prvních 360 párů bází) S19, které obsahují CDR. Byly následující:
1.5 konec těžkého řetězce: ACTAGTCGACATGAGAGTGCTGATTCTTTTGTG
2.3 konec těžkého řetězce: CCCAAGCTTCCAGGGRCCARKGGATARACIGRTGG
3.5'konec lehkého řetězce: CCCCCCGGGGACATTGTGCTGACCCAATCTCCAGCTTCT 4.3'konec lehkého řetězce: CCCCCCGGGGATGGATACAGTTGGTGCAGCATCAGCCCG
Oligonukleotidy těžkého řetězce byly získány z Ig-Prime kitu (Novagen) a zkratky nukleotidů jsou následující: R = A nebo G, I = inosin, a K = G nebo T. Všechny oligonukleotidy byly ředěny na konečnou koncentraci 1,0 pg)μ\ za použití dH2O.
Reverzní transkripce a amplifikace polymerázovou řetězovou reakcí S19 hybridomní poly(A) + RNA byly provedeny v jedné reakci za použití Access RT-PCR systému od Promega. Stručně, 5 //g S19 hybridomní poly(A) + RNA, 1 pg každého vhodného primerů (primery 1 a 2 pro těžký řetězec, primery 3 a 4 pro lehký řetězec), 1 p\ lOmMdNTP směsi, 10 p\ 5XAMV pufru pro reverzní transkripci, 2 p\ 25 mM MgSO4, 1 p\ AMV reverzní transkriptázy, 1 p\ Tfl polymerázy a 30 /zl dH2O bez nukleotidů se smísí v 0,5 ml mikrofugové tubě. Reakce se inkubuje při 48 °C po dobu 45 minut a potom následuje 2minutová inkubace při 94 °C. Reakce se opakuje 40-krát: 94 °C po dobu 30 sekund, 60 °C po dobu 30 sekund, 60 °C po dobu 1 minuty, 68 °C po dobu 2 minut. Po posledním cyklu se provede inkubace při 68 °C po dobu 7 minut. Amplifikované produkty byly analyzovány na 2% agarosovém gelu (obrázek 1). Linie 1, 1 kb DNA markér od Stratagene; linie 2, fragment lehkého řetězce; linie 3, fragment těžkého řetězce. Proužky lehkého a těžkého řetězce se pohybovaly přibližně se stejnou mobilitou jako 396 kb markér, jak se očekávalo, protože primery pro lehký řetězec amplifikují prvních 384 bp (360 bp a dalšími místy pro restrikční enzymy) a primery pro těžký řetězec amplifikují dalších 60 bp.
Klonování amplifikovaných fragmentů protilátky S19 do vektoru
Proužky těžkého a lehkého řetězce z obrázku 1 byly vyříznuty z gelu a eluovány za použití Ultrafree MC filtrovací jednotky (Millipore). Tyto přečištěné fragmenty byly potom amplifikovány jinými 40 cykly nebo PCR s Pfu polymerázou místo Tfl polymerázy. Opět, tyto fragmenty byly přečištěny na gelu a resuspendovány ve 25 p\ dH2O.
-5CZ 293040 B6
Klonování bylo provedeno za použití pCR-Script SK(+) systému (Stratagene). Tento vektor využívá ligace tupě zakončených Pfu-c amplifikovaných PCR fragmetů pro inkorporování cDNA do místa pro restrikční enzym Srfl na vektoru. Srfl je nový, vzácně štěpící restrikční enzym, který rozpoznává sekvenci 5'-GCCCGGGC-3'. Pro zajištění toho, že fragmenty těžkých a lehkých řetězců nemohou být tráveny Srfl byl 1 μ\ každé cDNA kombinován s 1 /zl Srfl enzymu, 1 μ\ reakčního pufru a 7 //1 dH2O po dobu 1 hodiny při 37 °C. Žádný fragment nebyl tráven enzymem.
Klonování bylo potom provedeno kombinováním 1 μ\ pCR-Script vektoru, 1 μ\ pCR-Script 10X pufru, 0,5 μ\ 10 mM rATP, 5,5 μ\ cDNA lehkého nebo těžkého řetězce, 1 μ\ Srfl enzymu a 1 μ\ T4 DNA ligázy. Reakční tuby byly inkubovány při pokojové teplotě po dobu 1 hodiny a potom byly zahřátý na 65 °C po dobu 10 minut.
Epicurean Coli XL-l-Blue MRF' Kan superkompetentní buňky byly rozmraženy na ledu a 40 μ\ bylo v alikvotních umístěno do předem ochlazených 15ml tub. 0,7 μ\ 1,44 M β-merkaptoethanolu bylo potom přidáno k buňkách, které byly po dobu 10 minut inkubovány na ledu. Pro každou z výše uvedených klonovacích reakcí byly 2 μ\ přidány k buňkách a byla provedena inkubace na ledu po dobu dalších 30 minut. Buňky a cDNA směs byly potom zahřátý v lázni o 45 °C po dobu 45 sekund a byly přeneseny na led na dobu 2 minut. Po přidání 0,45 ml SOC média byly buňky třepány ve 37 °C teplé vodní lázni po dobu 1 hodiny. Tyto buňky byly potom kultivovány na LB/ampicilin/methicilin/X-gal/IPTG Petriho miskách pro selekci kolonií rezistentních na antibiotika a byla provedena inkubace přes noc při 37 °C. Byly vybrány pozitivní kolonie pro každý klon a byly kultivovány v 5 ml SOC kulturách pro přečištění plazmidu.
Plazmidy byly přečištěny za použití Qiagen-tip 20 kolon (Qiagen). 5 ml buněk bylo centrifugováno po dobu 5 minut při lOk rpm. Nadbytek média byl odsát a buněčná peleta byla resuspendována v 0,3 ml pufru Pl. Přidal se pufr P2 a směs se inkubovala při pokojové teplotě po dobu 5 minut. Potom se přidalo 0,3 ml chlazeného pufru P3 a směs se inkubovala na ledu po dobu 10 minut. V průběhu této inkubace byly Qiagen kolony uvedeny do rovnováhy za použití 1 ml QBT pufru. Buněčné vzorky byly centrifugo vány po dobu 15 minut při 1 Ok rpm a byl odebrán supematant a byl zaveden do Qiagen-tip 20 kolon. Po dokončení vstupu supematantů do kolon obsahujících pryskyřici samospádem byly kolony promyty 4 ml pufru QC a eluovány 0,8 ml pufru QF. Pro srážení plazmidové DNA byl přidán objem 0,56 ml izopropanolu k výplachu kolony a směs byla centrifugována po dobu 30 minut při lOk rpm. Vzniklá DNA peleta byla potom resuspendována ve 25 μ\ dH2O.
Pro potvrzení přítomnosti cDNA inzertu v přečištěných plazmidech byl každý klon tráven dvěma restrikčními enzymy. Restrikční enzymy použité pro trávení byly Notl a EcoRl, které mají restrikční místa na 5'a 3' konci, v příslušném pořadí, pCR-Script kolonovacího vektoru. Pokud je inzert přítomen, pak ho bude trávení těmito enzymy excidovat z hostitelského vektoru. 1,5 μ\ každého klonu se smísilo s 0,75 /4Notl, 0,75 μ\ EcoRl, 1,5 μ\ lOxpufru, 10,5 χζΐ dH2O a byla provedena inkubace při 37 °C po dobu 90 minut. Produkty trávení byly potom podrobeny průchodu 2% agarosovým gelem a ty klony, které obsahovaly inzert, byly sekvencovány.
Analýza sekvence klonů obsahujících těžký a lehký řetězec
Pozitivní klony z pokusu popsaného výše byly sekvencovány za použití Fidelity kitu (Oucor). Každá sekvenační reakční směs se skládala z 5 μ\ plazmidové DNA, 1 μ\ T3 primeru (který je umístěn „upetream“ od 5 klonovacího místa na pCR-Script vektoru) a 2 μ\ dH2O. Tyto směsi byly zahřátý na 95 °C na dobu 5 minut, krátce centrifugovány, byly přidány 2 μ\ pufru pro tepelné zpracování a reakce byla inkubována po dobu 15 minut při 37 °C. Reakce byly potom značeny přidáním 3 μ\ T4 reakčního pufru, 1 μ\ 33ΡαΑΤΡ, 2 μ\ T4 DNA polymerázy a 2 μ\ dH2O. Tato směs byla inkubována při 40 °C po dobu 15 minut a potom bylo přidáno 6 μ\ T4
-6CZ 293040 B6 přídatné směsi. Z této značící reakce bylo 5,5 μ\ přidáno do každé ze 4 tub obsahujících 2 μ\ buď A, C, G nebo T terminační směsi a byla provedena inkubace po dobu 5 minut při 40 °C. Reakce byly potom ukončeny přidáním 5 μ\ roztoku Proteinázy K a zahřátím na 95 °C před zavedením na 6% akrylamidový sekvenční gel. Zpracování na gelu bylo potom provedeno při 2000 voltech po dobu 2 hodin, gel byl sušen na Whatman 3MM filtračním papíru ve vakuu a exponován na rentgenovém filmu přes noc při pokojové teplotě. Po vyvolání filmu byly gely odečítány ve světelné komůrce. Při srovnání odvozených sekvencí klonů se známými sekvencemi myšího IgGi bylo zjištěno, že klony lehkého řetězce představují aberantní lehké řetězce amplifikované z hydridomu sp2/0. Byla izolována sekvence těžkého řetězce a sekvence bází je ukázána na obrázku 5.
Trávení cDNA restrikčními enzymy pro odstranění endogenní protilátky
Pro separaci S19 kappa lehkého řetězce od aberantního hybridomního lehkého řetězce byly opakovány RT-PCR reakce. Aberantní sekvence byla analyzována a bylo zjištěno, že má vzácné Van91I restrikční místo (5'CCANNNNNTGG 3') v jednom CDR. Podle předpokladu, že S19 lehký řetězec byl přítomen v RT-PCR amplifikované cDNA směsi z hydridomů, byla tato směs podrobena trávení Van91I (New England Biolabs). Trávení se skládalo z 1 //lVan91I, 3 μ\ cDNA, 1 /zl lOx reakčního pufru a 5 μ\ dH2O. Reakce byla inkubována přes noc při 37 °C pro zajištění kompletního trávení. Jakákoliv cDNA, která nebyla vystřižena enzymem, by měla být správný kappa lehký řetězec S19.
Jak je ukázáno na obrázku 2, produkt trávení byl analyzován na 2% agarosovém gelu, (linie 1 je 1 kb DNA markér od Stratagene, linie 2 jsou 3 μ\ nevystřižené DNA a linie3 je trávená reakční směs). V linii 3 byla většina reakční směsi trávena na 2 fragmenty, ale je zde slabý proužek o 396 bp představující nenastřižený domnělý S19 lehký řetězec, tento proužek byl vyříznut z gelu a byl přečištěn jak je uvedeno výše a potom byl amplifikován 40 cykly PCR a Pfu polymerázou jak bylo popsáno dříve. cDNA byla potom klonována do pCR-Script vektoru jak bylo uvedeno výše a bylo vybráno šest pozitivních kolonií za použití stejné metody kultivace na plotnách. Opět, tyto pozitivní kolonie byly kultivovány, plazmid byl přečištěn a restrikčně tráven pro potvrzení přítomnosti inzertu.
Automatizované sekvencování kappa lehkého řetězce
Sekvencování nových klonů lehkých řetězců bylo provedeno na University of Virginia Biomolecular Research Facility za použití ABI Prims 377 Automated DNA Sequencer. pro každý klon bylo 100 ng cDNA a 3,2 pmol T3 primeru smíseno v celkovém objemu 12 μ\ a vloženo do přístroje,. Do přístroje byly také vloženy čtyři barvivém značené dideoxy nukleotidy a AmpliTaq polymeráza FS ve stejné tubě. Celá reakce byla zavedena do jedné linie pro elektroforézu na 36 cm 5,0% akrylamidového gelu připraveného k odečítání. Detekce jednotlivých fragmentů elektroforézy v reálném čase byla provedena laserovým snímáním s CCD kamerovým zobrazováním. Výsledky sekvencování těsně odpovídající myším kappa lehkým řetězcům z Gen Bank databáze a správná sekvence bází lehkého řetězce je uvedena na obrázku 3. Sekvence cDNA pro těžký a lehký řetězec S19 v AB mohou být použity, za použití běžné technologie, pro získání rekombinantních protilátek, včetně protilátek s delecemi míst a domén a adicemi.
SAGA-1 protein
Nově uložená S19 mAB se účinně váže na lidské spermie a aglutinuje lidské spermie. Výsledky fotografovaných aglutinačních testů jasně ukazují, že vazba a aglutinace probíhají v mnoha místech po celém povrchu spermie. Kromě účinného spermicidu získaného za použití S19 mAb je také ukázáno, že antigen, na který se váže, SAGA-1, je účinný antigen pro vakcinaci. Přesněji, schopnost tvorby protilátek proti SAGA-1 proteinu jako antigenu/imunogenu umožňuje účinnou ochranu žen před oplodněním, t.j. poskytuje antikoncepční vakcínu. Stejný antigen může být
-7CZ 293040 B6 použit jako standardní testovací činidlo pro sledování účinnosti vakcinace. Tak mohou být vakcinované ženy periodicky testovány a vzorek tekutiny může být testován proti známému množství SAGA-1, v buněčných testovacích formátech, včetně ELIS A a Western a Southem blotting testů. Pozitivní vazba ukazuje na tvorbu protilátek, které se váží na SAGA-1 protein 5 a proto na ochranu proti oplodnění. Za použití SAGA-1 jako standardizovaného testu může být měřeno množství vazby, titr a nebo koncentrace tvořených protilátek. Protože adekvátní titry mohou být stanoveny podle aglutinačního testu popsaného výše, je test využívající SAGA1 protein jako standard odrážející adekvátní titry potvrzením dosažení neplodného stavu, který může být potom udržovány v průběhu požadovaného období neplodnosti.
Identifikace SAGA-1 proteinu
S19 monoklonální protilátka identifikuje SAGA-1 jako sérii glykoproteinů nízké molekulové hmotnosti ve Western blot analýze (obrázek 1). Extrakt promytých lidských spermií byl připra15 ven v 1% SDS a separován redukovanou SDS-PAGE. S19 monoklonální protilátka reagovala se sérií přesahujících proužků v rozmezí od přibližně 15 do 25 kDa (linie 3). S19 imunoreaktivita s příslušným antigenem byla zrušena reakcí s 10 mM kyseliny jodisté (dráha 6), zatímco reaktivita MHS-10 monoklonální protilátky speptidovým epitopem SP-10 proteinu byla neovlivněna (dráhy 2 a 5). Toto zjištění ukazuje, že epitop rozpoznávaný S19 monoklonální 20 protilátkou je uhlovodanová skupina, (obrázek 1; dráha 1, barvení amidovou černí; dráhy 2 a 5, MHS-10; dráhy 3 a 6, S19;dráhy4 a 7, bez ascitu; dráhy 2-4, bez reakce s kyselinou jodistou; dráhy 5-7, imunoblotové proužky ošetřené kyselinou jodistou; M, markéry molekulové hmotnosti v kDa: 97,4, 68,43,29,18,4, 14,3). Dále, reakce SDS spermatického extraktu s proteinázou K zrušila S19 imunoreaktivitu (data nejsou ukázána), což ukazuje, že S19 antigen je 25 pravděpodobně glykoprotein. Indentifikovaný glykoprotein byl nazván Sperm Agglutination Antigen-1 (SAGA-1) na základě své schopnosti silně aglutinovat lidské spermie.
Způsob pro významné obohacení SAGA-1
Charakteristiky rozpustnosti SAGA-1 ukazují, že se jedná o hydrofobní, integrální membránový protein. S19 reaktivita nebyla detekována v extraktech lidských spermií připravených v koncentrovaných solích (lMNaCl nebo O,6MKC1) a/nebo slabých neionických detergentech (0,1 % NP-40 nebo Triton X-100). Tyto výsledky ukazují, že SAGA-1 není extrahován postupy klasicky používanými pro získání periferních proteinů.
Pro další důkaz toho, že SAGA-1 existuje jako integrální membránový protein, byl získán za použití Triton X-l 14 fázového dělení jak je popsáno vBordier (1981). Neionické detergenty, jako je Triton X-l 14, solubilizují membránové proteiny odstraněním normálního lipidového prostředí. Triton X-l 14 tvoří malé micely při 0°C, pokud je dispergován ve vodném roztoku 40 v koncentraci vyšší, než je kritická koncentrace pro tvorbu micel. Hydrofobní integrální membránové proteiny jsou inkorporovány do těchto micel, zatímco hydrofilní proteiny zůstávají ve vodném prostředí. Když se roztok zahřeje, tak micely zvětšují velikost a odcházejí z roztoku za vzniku fáze bohaté na detergent, která může být separována z vodného roztoku centrifugací. Bordier (1981) použil tento způsob pro demonstraci toho, že většina integrálních membránových >* 45 proteinů je obsažena v detergentní fázi, zatímco hydrofilní proteiny zůstávají ve vodné fázi.
t Pro studii dělení SAGA-1 do Triton X-l 14 fáze byly promyté lidské spermie extrahovány v 1% Triton X-l 14, 10 mM Tris-HCl, pH 7,4,150 mM NaCl při 4 °C a byly centrifugovány pro odstranění drti. Po třech cyklech fázového dělení byla rovnocenná množství výchozího sperma50 tického extraktu, detergentové fáze a vodné fáze analyzována na SDS-PAGE a imunoblotingem (obrázek 2). Lidský spermatický/testikulámí specifický protein SP-10, periferní, akrosomální membránový protein sloužil jako kontrola; reaktivita monoklonální protilátky MHS-10 s SP-10 byla detekována ve vodné fázi. S19 reaktivita byla detekována ve výchozím spermatickém extraktu a detergentové fázi, ale ne ve vodné fázi. Tyto výsledky ukazují, že S19 monoklonální 55 protilátka reaguje s hydrofobním, integrálním membránovým glykoproteinem. Barvení amidovou
-8CZ 293040 B6 černí ukázalo, že většina celkových spermatických proteinů zůstávala solubilní ve vodné fázi, zatímco několik proteinů bylo obsaženo v Triton X-l 14 fázi. Proto může být dělení s Triton X114 fází použitelné jako počáteční krok při přečištění nativního SAGA-1.
Substituce detergentu je nutná pro přečištění
Biochemické vlastnosti detergentu Triton X-l 14 nejsou slučitelné s následnými způsoby přečištění. Při nutném koncentrování tohoto detergentu inkorporuje Triton X-l 14 protein do velkých micel tvořených detergentem, což maskuje protein a neumožňuje jeho vazbu na afinitní matrix. Kromě toho, Triton X-l 14 nemůže být použit při pokojové teplotě. Proto byl protein v Triton X114 extraktu vysrážen při -20 °C acetonem a resuspendován v 0,5% oktylglukosidu, TBS (10 mM Tris-HCl (pH 7,4), 150 mM NaCl). Oktylglukosid může být použit při pokojové teplotě a požadované koncentrace neinhibují interakce protein - imunomatrix.
S19 monoklonální protilátka byla zkříženě navázána na Protein G-Sepharosu pomocí dihydrochloridu dimethylpimelimidatu, jak je podrobně uvedeno dále. Tyto imunomatricové a Protein G-Sepharosové korálky bez navázané monoklonální protilátky, negativní kontrola pro protilátkovou specifícitu, byly inkubovány s oktylglykosidovým extraktem. Navázané frakce byly podrobeny Western analýze s S19 monoklonální protilátkou (obrázek 4). SAGA-1 byl identifikován v oktylglukosidovém extraktu a ve frakci, která se vázala na imunomatrix, ale ne ve frakci eluované z Protein G-Sepharosových korálků bez nevázané protilátky. Tyto výsledky ukazují, že SAGA-1 se váže specificky na imunomatrix. Bylo zjištěno, že přibližně 42kD pásy pozorované v každé dráze gelu barveného stříbrem, jsou kontaminanty přítomné v pufru pro zavádění do gelu, (obrázek 3; dráhy 1-3, barvení stříbrem; dráhy 4-6, Western blot; dráhy 1 a 4, oktylglukosidový extrakt inkubovaný s imunomatrix; dráhy 2 a 5, proteinová frakce, která se vázala na protein-G-S19 imunomatrix; dráhy 3 a 6, proteinová frakce, která se vázala na protein-GSepharosové korálky samotné).
Protokol pro imunoafinitní přečištění SAGA-1 z lidského spermatu
Příprava spermatického extraktu: Dvacet až třicet lidských ejakulátů se nechá zkapalnit při pokojové teplotě, dvakrát se promyje centrifúgací při 400 x g Hamovým F10 médiem pufrovaným 0,1 M Hepes (pH 7,4) a uskladní se ve zmrzlém stavu do použití.
Fázová separace: Zmrazené pelety se extrahují při 4 °C v TBS (10 mM Tris-HCl (pH7,4), 150 mM NaCl) obsahujícím 1,7 % Triton X-l 14 a centrifugují se při 13 000 x g pro odstranění drti. Extrakt se zahřeje na 30 °C na dobu 3 minut a centrifuguje se při 300 x g po dobu 3 minut pro separaci detergentové a vodné fáze. Dělení každé fáze dvakrát je provedeno pro zajištění úplné separace. Provede se projasnění konečné detergentové fáze ultracentrifugací při 100 000 x g pro odstranění nerozpustné drti. Imunoblotová analýza s S19 potvrdí, e SAGA-1 je obsažen v detergentové fázi.
Vysrážení acetonem a resuspendování v oktylglukosidu: Pro vysrážení proteinu v Triton X-l 14 extraktu se přidá 8 objemů acetonu o teplotě -20 °C, míchá se a uloží se na 4 hodiny až přes noc při -20 °C. Sraženina se získá centrifúgací při 3 000 x g, supematant se dekantuje a pelety se suší na vzduchu. Peleta se resuspenduje v 0,5% oktylglukosidu, TBS při dvojnásobku původního objemu Triton X-l 14 extraktu. Provede se ultracentrifúgace při 100 000 x g po dobu 1 hodiny při 4 °C pro odstranění nerozpustných proteinů. Odebere se supematant pro použití v afinitní chromatografii.
Příprava S19 imunomatrice: Srážením s 50% síranem amonným se částečně přečistí imunoglobuliny z odebraného ascitu obsahujícího S19. Sraženina se promyje dvakrát 50% síranem amonným a resuspenduje se vPBS (20mMNaPO4, 150mMNaCl, pH7,4) v jedné desetině původního objemu ascitu. Provede se dialýza proti PBS pro odstranění síranu amonného. Za použití BCA Reagent Assay Kit (Pierce Chemical Company) se určí koncentrace proteinu.
-9CZ 293040 B6 provede se inkubace proteinu výšráženého síranem amonným s Protein G-Sepharosovými korálky (Pharmacia Piscataway, NJ) v PBS, pH 7,4, přes noc při 4 °C pro umožnění vazby IgG. Použije se 15 mg proteinu vysráženého síranem amonným na každý ml Protein G-Sepharosových korálků. Korálky se zavedou do chromatografícké kolony a ta se promývá PBS (pH 8,2), 5 dokud není protein dále detekován v eluátu jak je sledováno UV absorbancí při A280. Provede se kovalentní vazba IgG na Protein G korálky, kolona se uvede do rovnováhy za použití 0,2 M triethanolaminu (pH 8,2), matrix se resuspenduje ve 20 objemech 20 mM dimethylpimelimidatdihydrochloridu, 0,2 M triethanolaminu (pH 8,2) a inkubuje se po dobu 45 minut, s mírným třepáním při pokojové teplotě. Pro ukončení vazebné reakce se korálky centrifugují (500 x g po dobu 3 minut), resuspendují se ve stejném objemu 20 mM ethanolaminu a tato suspenze se inkubuje po dobu 5 minut při pokojové teplotě. Korálky se zavedou do chromatografícké kolony, kolona se uvede do rovnováhy 0,2% azidem sodným, PBS (pH 8,2) a uskladní se při 4 °C do použití.
Afínitní chromatografie: Připravená imunoafinitní kolona se uvede do rovnováhy 0,5% oktylglukosidem, TBS. Roztok oktylglukosidu obsahující hydrofobní spermatické proteiny se recirkuluje kolonou při 1,3 ml/min kontinuálně po dobu 16 hodin při 4 °C. Kolona se promyje 0,5% oktylglukosidem, TBS pro odstranění nenavázaného materiálu a koncentrace proteinu ve výplachu se sleduje podle UV absorbance. Po odstranění nenavázaného proteinu se eluuje navázaný materiál 0,1 M glycinem, 0,15 M NaCl (pH 2,4), 0,5% SDS. Odeberou se 3 ml frakce a sleduje se jejich koncentrace proteinu za použití BCA Reagent Assay kitu a UV absorbance. Získají se frakce obsahující protein za použití Amicon koncentrátoru využívajícího membránové filtrace.
Analýza čistoty vzorku: Protein přečištění na S19 imunoafinitní koloně se separuje SDS-PAGE za použití 15% akrylamidu a buď barvení stříbrem, nebo přenosu do nitrocelulózy. Imunobloty se testují na reaktivitu se SAGA-1 inkubací s S19 monoklonální protilátkou a potom standardní Western blot analýzou. Srovnávají se molekulové hmotnosti a počet proteinových proužků detekovaných barvením stříbrem a S19 reaktivitou pro hodnocení čistoty.
Vakcína
Předkládaný vynález obsahuje antikoncepční vakcínu využívající SAGA-1 a konkrétně jakýkoliv protein, který se váže na mAb S19, jako imunogen. Imunizace SAGA-1 vyvolá tvorbu protilátek u hostitele, která je dostatečná pro inhibici oplodnění. Příprava vakcíny samotné je provedena klasickým způsobem. Přečištěný imunogen, výhodně rekombinantní imunogen mající epitopové regiony S19, se inkorporuje do vhodného farmaceutického nosiče.
Příprava přijatelné vakcíny, za použití imunogenu podle předkládaného vynálezu, může být provedena tradičními metodami, vakcíny popsané v Aitken, Freemerman a Herr, výše, mohou být jednoduše adaptovány na SAGA-1 protein a jeho deriváty, které se váží na S19 mAb. Konkrétně, antikoncepční vakcíny využívající PH-20 protein, které vyvinul Primakoff, výše, Primakoff etal., a Primakoff, Am. J. Reprod. Immunol., 31:208-210(1994), ukazují úspěšnou adaptaci spermatického proteinového antigenu na imunogen vakcíny ve vhodném nosiči. Zatímco proteiny r 45 použité v Primakoff a další byly naneštěstí neschopné způsobit vysoký (více než 95%) stupeň inhibice oplodnění u primátů, umožňuje specifický charakter SAGA-1 proteinu, a zejména jeho t distribuce po celém povrchu spermatických buněk, a mnoho způsobů interakce mezi proteinem a jeho monoklonálními protilátkami, dosažení inhibice oplodnění srovnatelné s orálními kontraceptivy (t.j. 99%). pro tvorbu adekvátního titru protilátek je pravděpodobné, že většina testova50 ných subjektů, včetně žen, bude muset podstoupit opakovanou vakcinaci podle protokolu, s časově rozloženými injekcemi, pro umožnění tvorby vhodného titru protilátek po každé injekci. Injekce podané s odstupem jednoho měsíce, následované testem využívajícím SAGA-1 protein jako standard pro určení titru protilátek, by měly být adekvátní po asi třech měsících, se vznikem dostatečné inhibice plodnosti pro spolehlivé použití. Samozřejmě, pokud diagnostický test ukáže
-10CZ 293040 B6 nižší titr protilátek, takže není dosažena úplná inhibice oplodnění, tak by měl proběhnout další vakcinační program nebo testování důvodů pro nízký titr protilátek.
Použití imunogenu pro generování protilátek k antigenu v přirozeném stavu, nebo k rekombinantními antigenu, kde oba tyto způsoby jsou obsahem předkládaného vynálezu, je samo o sobě pro odborníka v oboru běžnou záležitostí. Objevné ke v předkládaném vynálezu použití a spolehlivost SAGA-1 proteinu, který je poprvé plně charakterizován. Rutinní optimalizace dávek, vehikula, způsoby prezentace a podobně netvoří samy o sobě aspekt předkládaného vynálezu. Nicméně, běžná dávka v rozmezí 100 μ% SAGA-1 proteinu až 500 //g SAGA-1 proteinu v objemu 0,5 ml může být vhodná jako jednotlivá dávka. Protože protilátky vytvořené programem b'vakcinace budou aglutinovat spermie účinněji než jiné specifické protilátky proti spermiím, díky vazbě na větší povrchovou plochu, získá se vakcína s vyšší účinností.
Jak je běžné pro většinu vakcín, multivalentní vakcína je často účinnější než samostatná vakcína. Jak bylo uvedeno výše, kromě SAGA-1 je známo mnoho antigenů specifických pro spermie. Ačkoliv samostatně tyto antigeny nevyvolávají vysoký stupeň spolehlivosti inhibice oplodnění, mohou být přidány do vakcíny založené na SAGA-1, za vzniku vyšší spolehlivosti. Konkrétně, kombinace SAGA-1 a SP-10 je žádoucí jako imunogen pro multivalentní vakcínu. Protože výzkum prokázal, že protilátky k těmto proteinům se snadno tvoří, je možné generování kombinované vazebné schopnosti k oběma proteinům, stejně jako k jiným v oboru známým proteinům, které mohou být přidány jako imunogenní členy multivalentní vakcíny. Je nicméně zásadní, aby SAGA-1 protein, nebo jakýkoliv variantní protein vázaný S19 protilátkou, byl centrálním prvkem vakcíny, protože protilátky k těmto proteinům umožňují významně lepší vazebné možnosti a proto vyšší stupeň spolehlivosti inhibice oplodnění.
Diagnostické prostředky
Vlastnosti proteinů vázaných S19mAb, včetně SAGA-1 proteinu, umožňují tvorbu dvou různých typů diagnostických testů. Za prvé, je nezbytné sledovat tvorbu protilátek k imunogenu vakcíny, SAGA-1 proteinu nebo jeho variantě, někteří potenciální kandidáti mohou postrádat odpovídající imunitní systém a mnoho jedinců bude mít různý titr protilátek vyvolaný v odpovědi na jakýkoliv imunogen nebo protokol podání imunogen. Tvorba odpovídajícího titru protilátek může být snadno potvrzena za použití SAGA-1 proteinu jako antigenního standardu, za použití aglutinačního testu popsaného výše s ohledem na S19 mAb je možné snadno určit koncentraci nutnou pro 100% aglutinaci. Tato koncentrace SAGA-1 proteinu, správně imobilizovaného a prezentovaného, je testována proti vzorku odebranému od pacienta. Dosažení 100% vazby ukazuje na odpovídající titr protilátek. Protože jakýkoliv vakcinační program musí být proveden pod klinickým dohledem, může být typ testu běžný, například využívající ELISA, Western blotting analýzy nebo jiného v oboru používaného typu testu.
Kromě toho existuje zvýšený zájem o jednoduché, „snadno použitelné“, komerční diagnostické prostředky, to znamená prodejná diagnostické prostředky. Důvody zájmu o tento typ diagnostických prostředků a různé způsoby využití takových prostředků, jsou podrobněji uvedeny v US patentu 5605803 uděleném 25.2. 1997, který je zde uveden jako odkaz. Diagnostické prostředky v něm popsané využívají SP-10 vazebnou protilátku, MHS-10, nebo protilátky mající vazebné charakteristiky těch antigenů, které jsou exprimovány hybridomními buněčnými liniemi dostupnými v ATCC pod přírůstkovým č. HB 10039. Jak je popsáno v uvedené přihlášce, tento typ prodejných diagnostických prostředků nachází uplatnění ve forensní diagnostice, může být užitečný pro určení přítomnosti linie normálních zárodečných buněk, má význam pro jedince mající potíže s otěhotněním, u mužů po vasektomii a při testování mužů po vasektomii, jak pro muže, tak pro ženy, stejně jako při testování mužů po vasovasostomii, pro určení úspěšnosti chirurgického zákroku. Z jakéhokoliv z těchto důvodů má určení přítomnosti spermií v biologickém vzorku, buď v ejakulátu nebo ve vzorku odvozeném z ejakulátu nebo ve vzorku z mužského reprodukčního traktu, značný lékařský význam. Antigen vázaný S19 mAb, SAGA-1 protein a jeho odpovídající varianty a rekombinantní deriváty, mající S19-CDR reaktivní epitop, mohou být použity v testech, jako jsóu například testy popsané v US patentu 5605803, uděleném 25. 2. 1997.
S19 protilátka může být navázána na pevnou fázi a použita pro zachycení SAGA-1 proteinu.
Rozpoznání přítomnosti SAGA-1 antigenu může být provedeno za použití druhého monoklonálního nebo polyklonálního činidla. Viz například Shen et al., Am. J. Reprod. Immunol. 29:231-240 (1993). Jiné typy testů mohou používat tampony nebo tyčinky a protilátkou označené barvené korálky. Ve všech těchto typech je základním činidlem S19 mAb, nebo podobná protilátka k SAGA-1 proteinu. Jakýkoliv protein přítomný v testovaném vzorku je navázán na 10 nebo zachycen imobilizovanou protilátkou. Tak je v diagnostickém prostředku pro sledování vývoje adekvátního titru protilátky SAGA-1 protein nebo podobný protein použit jako standardní testovací činidlo. V testu pro „domácí použití“, kde je požadováno potvrzení přítomnosti antigenu, a tak potvrzení přítomnosti spermií, je činidlem monoklonální protilátka reagující s antigenem.
Přihlašovatelé popsali vynález jak v obecném smyslu, tak v konkrétních provedeních, odborníkům v oboru budou zřejmé variace vynálezu a příklady a specifická provedení nejsou míněna jako omezení, pokud to není v přihlášce uvedeno, variace budou odborníkům v oboru jasné bez potřeby výzkumu. Konkrétně, koncentrace, protokoly podání, rekombinantní techniky a prostřed20 ky a podobně budou odborníkům v oboru známé a spadají do rozsahu předkládaného vynálezu, jak je chráněn připojenými patentovými nároky.

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Monoklonální protilátka exprimovaná hybridem uloženým pod přírůstkovým číslem 30 ATCC HB 12144.
2. Spermatický povrchový glykoprotein, vázající se na monoklonální protilátku podle nároku 1.
35
3. Antikoncepční vakcína, vyznačující se tím, že obsahuje spermatický povrchový glykoprotein podle nároku 2 v množství účinném pro indukci tvorby protilátek proti tomuto glykoproteinu při podání samici savce, ve farmaceuticky přijatelném nosiči.
4. Vakcína podle nároku 3, vy z n a č u j í cí se t í m , že uvedený glykoprotein je přítomen 40 v dostatečném množství, takže při dokončení protokolu vakcinace má uvedená samice savce dostatečně vysoký titr protilátek způsobující alespoň 95% inhibici plodnosti.
5. Způsob určení titru protilátky u pacienta vakcinovaného vakcínou podle nároku 3, vyznačující se tím, že zahrnuje smísení vzorku od uvedeného vakcinovaného pacienta
45 s vazebným glykoproteinem, kde uvedený glykoprotein je protein podle nároku 2, a detekci vazby mezi uvedeným vazebným glykoproteinem a protilátkou přítomnou v uvedeném vzorku, kde množství vazebného glykoproteinu je známé a je měřen stupeň vazby vazebného glykoproteinu.
50
6. Spermicid, vyznačuj ící se tím, že obsahuje jako aktivní činidlo monoklonální protilátku podle nároku 1 ve farmaceuticky přijatelném nosiči.
7. Spermicid podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedený spermicid obsahuje koncentraci monoklonální protilátky, dostatečnou k tomu, aby jedna dávka uvedeného sper55 micidu účinně vázala 100 % všech spermií přítomných v ejakulátu.
-12CZ 293040 B6
8. Spermicid podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedené monoklonální protilátky jsou přítomny na povrchu liposomů.
5 9. Spermicid podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedené liposomy jsou nefosfolipidové liposomy s pozitivním nábojem.
CZ19984284A 1996-06-28 1997-06-30 Přečištěný spermatický povrchový antigen, jeho monoklonální protilátka a jeho použití CZ293040B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/671,622 US5830472A (en) 1996-06-28 1996-06-28 Purified sperm surface antigen, monoclonal antibody therefor and applications therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ428498A3 CZ428498A3 (cs) 1999-06-16
CZ293040B6 true CZ293040B6 (cs) 2004-01-14

Family

ID=24695254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19984284A CZ293040B6 (cs) 1996-06-28 1997-06-30 Přečištěný spermatický povrchový antigen, jeho monoklonální protilátka a jeho použití

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5830472A (cs)
EP (1) EP0964696A4 (cs)
JP (1) JP2001506841A (cs)
CN (1) CN1227497A (cs)
AU (1) AU722559B2 (cs)
BR (1) BR9710089A (cs)
CA (1) CA2258717A1 (cs)
CZ (1) CZ293040B6 (cs)
EA (1) EA003531B1 (cs)
HU (1) HUP9904620A3 (cs)
IL (1) IL127764A (cs)
NO (1) NO986050L (cs)
PL (1) PL186809B1 (cs)
SK (1) SK281505B6 (cs)
UA (1) UA74765C2 (cs)
WO (1) WO1998000164A1 (cs)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1162880A1 (en) * 1999-03-23 2001-12-19 University of Virginia Human sperm surface antigens
GB9913556D0 (en) * 1999-06-11 1999-08-11 Zeneca Ltd Assays
AU6227800A (en) * 1999-07-23 2001-02-13 University Of Virginia Patent Foundation Recombinant antibody directed against human sperm antigen
US20020151089A1 (en) * 1999-09-15 2002-10-17 Chapman William H. Separating components of biological samples
AU1778701A (en) * 1999-11-17 2001-05-30 University Of Virginia Patent Foundation Sperm cell selection system
JP2003520594A (ja) 2000-01-19 2003-07-08 ユニバーシティ オブ バージニア パテント ファウンデーション 精子特異的タンパク質
US7125550B2 (en) * 2000-01-19 2006-10-24 University Of Virginia Patent Foundation Human sperm specific lysozyme-like proteins
US6962988B2 (en) 2000-01-20 2005-11-08 University Of Virginia Patent Foundation Egg specific surface proteins
US6541206B1 (en) * 2000-06-19 2003-04-01 Gabor B. Huszar Objective biochemical method for assessment of sperm quality
US20030207393A1 (en) * 2001-01-19 2003-11-06 Herr John C. Cbp86, a sperm specific protein
US20080318250A1 (en) * 2004-02-06 2008-12-25 Linda Gilmer Compositions and Methods for Identifying Sperm for Forensic Applications
US8817965B2 (en) 2006-07-21 2014-08-26 Bce Inc. Method, system and apparatus for handling establishment of a communication session
US20080187549A1 (en) * 2007-02-07 2008-08-07 Morey William A Polyantigenic-based (multiple antigens) modi or set of methods for developing infertility vaccines
US20080290037A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Applera Corporation Methods and Apparatuses for Separating Biological Particles
US20090136962A1 (en) * 2007-11-27 2009-05-28 Herr John C Diagnostic markers for cancer
WO2009126648A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-15 Auburn University Zona pellucida binding peptides, expression vectors, compositions, and methods for species-specific immunocontraception of animals
GB0911885D0 (en) * 2009-07-08 2009-08-19 Oxford Biodynamics Ltd Screening method for cell aging
IL208820A0 (en) 2010-10-19 2011-01-31 Rachel Teitelbaum Biologic female contraceptives
WO2014202978A1 (en) 2013-06-18 2014-12-24 Isis Innovation Limited Method of detecting the presence or absence of autoantibodies
CN103852583A (zh) * 2014-03-18 2014-06-11 南京医科大学 一种快速检测Boule蛋白的胶体金试剂条及检测方法
CN106153938B (zh) * 2015-04-09 2018-05-11 中国医学科学院基础医学研究所 抗ACTL7a和GAPDH-2抗体的检测方法、试剂盒及其用途
KR101916959B1 (ko) * 2015-07-13 2018-11-08 김동구 정자의 성 감별용 항체 및 이의 용도
CN106526162A (zh) * 2016-11-03 2017-03-22 天津市宝坻区人民医院 一种抗精子抗体检测方法
CN117987376B (zh) * 2024-03-26 2024-06-25 玛特瑞尔(吉林)生物技术有限公司 人精子顶体蛋白sp-10单克隆抗体、杂交瘤细胞株及其应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5227160A (en) * 1988-07-15 1993-07-13 The Biomembrane Institute Monoclonal antibody nuh2 capable of inactivating motility of human sperm, antigen defined by said monoclonal antibody and methods of using said monoclonal antibody and antigen
US5605803A (en) * 1989-03-03 1997-02-25 University Of Virginia Alumni Patents Foundation Human sperm diagnostic
US5436157A (en) * 1989-03-03 1995-07-25 The University Of Virginia Alumni Patents Foundation Human intra-acrosomal sperm antigen

Also Published As

Publication number Publication date
SK281505B6 (sk) 2001-04-09
UA74765C2 (en) 2006-02-15
PL330842A1 (en) 1999-06-07
CA2258717A1 (en) 1998-01-08
US5830472A (en) 1998-11-03
CZ428498A3 (cs) 1999-06-16
EP0964696A4 (en) 2005-01-05
BR9710089A (pt) 2000-06-06
AU3407197A (en) 1998-01-21
IL127764A0 (en) 1999-10-28
CN1227497A (zh) 1999-09-01
EP0964696A1 (en) 1999-12-22
HUP9904620A3 (en) 2001-08-28
SK179598A3 (en) 2000-04-10
AU722559B2 (en) 2000-08-03
IL127764A (en) 2001-11-25
EA003531B1 (ru) 2003-06-26
NO986050D0 (no) 1998-12-22
JP2001506841A (ja) 2001-05-29
NO986050L (no) 1999-02-08
EA199900067A1 (ru) 1999-08-26
WO1998000164A1 (en) 1998-01-08
PL186809B1 (pl) 2004-02-27
HUP9904620A2 (hu) 2000-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5830472A (en) Purified sperm surface antigen, monoclonal antibody therefor and applications therefor
Diekman et al. Sperm antigens and their use in the development of an immunocontraceptive
MXPA04009483A (es) Metodo y dispositivo para la deteccion de trichomonas.
JPH11192092A (ja) 不妊と避妊のための透明帯抗原と抗体の調製法及び使用
JP2001503601A (ja) 前立腺特異的膜抗原の細胞外ドメインに対して特異的なモノクローナル抗体
US7754212B2 (en) Contraceptives based on SP22 and SP22 antibodies
US6258364B1 (en) Purified sperm surface antigen, monoclonal antibody therefor and application therefor
Diekman et al. Evidence for a unique N‐linked glycan associated with human infertility on sperm CD52: a candidate contraceptive vaccinogen
US20150087000A1 (en) Diagnostic kits to detect sp22 and sp22 antibodies
Clayton et al. A combinatorial phage display library for the generation of specific Fab fragments recognizing human spermatozoa and inhibiting fertilizing capacity in vitro
JP2003520594A (ja) 精子特異的タンパク質
KR100513186B1 (ko) 정제된정자표면항원,그의모노클로날항체및응용
MXPA99000257A (en) Superficial antigen of purified esperam, your monoclonal antibody and its application
Shibahara Development of Immunocontraceptives in Female
WEEKS et al. In vitro and in vivo embryo toxicity of antilaminin antibodies in the rat
JP2001514743A (ja) 細胞表面タンパク質に対するワクチンの製造方法
Wang et al. Experimental immunological infertility effect of anti-GAPDH-2 antibodies on the fertility of female mice
Li et al. Effects on fertility of immunizing mice with anti-idiotypic antibodies to porcine zona pellucida antigen
CN100381467C (zh) 一种UreG蛋白及其制备方法和用途
Norton Monoclonal antibody S19 and its cognate antigen, SAGA-1: A model antigen-antibody system for contraceptive development
Khole et al. A testis specific auto-antigen TSA70 belongs to ODF2/Cenexin family
JPH0670775A (ja) ヒト精子膜抗原ペプチド及びそれをコードするdna
Sato et al. Fertility reduced by immunization with p84: A human sperm-coating antigen in the mouse
JPH10201493A (ja) 不妊と避妊のための透明帯抗原と抗体の調製法及び使用

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20070630