DD274052A5 - Process for the preparation of recombinant Hbv, Hiv or Plasmodium surface proteins or hybrid particles - Google Patents
Process for the preparation of recombinant Hbv, Hiv or Plasmodium surface proteins or hybrid particlesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von rekombinanten Oberflaechenproteinen bzw. Hybridpartikeln von HBV, HIV oder Plasmodium, bei dem man ein HBV-, HIV- oder Plasmodium-Gen, das fuer das entsprechende Oberflaechenprotein codiert, oder einen Teil des Gens in Ablesephase an das 3-Ende mindestens eines Teils der Pre S2-Region des HBV-Genoms ligiert, wobei dieser Teil so gross ist, dass er fuer ein immunogenes Protein codiert, dieses Fusions-DNA-Molekuel an eine Expressionskontrollsequenz eines Expressionsvektors funktionell ligiert, das erhaltene rekombinante DNA-Molekuel in einen eukaryontischen Wirtsorganismus einschleust, den erhaltenen transformierten Wirtsorganismus in einem Kulturmedium zuechtet und aus dem Zell-Lysat oder Kulturmedium das Protein bzw. das Hybridpartikel isoliert. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Impfstoffen zur Prophylaxe von HBV-, HIV- oder Plasmodium-Infektionen, wobei eines der nach den vorstehenden Verfahren erhaltenen Proteine verwendet wird.The invention relates to a process for the production of recombinant surface proteins or hybrid particles of HBV, HIV or Plasmodium, in which one of an HBV, HIV or Plasmodium gene coding for the corresponding surface protein, or a part of the gene in the reading phase to the 3-end of at least part of the Pre S2 region of the HBV genome ligated, which part is so large that it codes for an immunogenic protein, this fusion DNA molecule to an expression control sequence of an expression vector, the resulting recombinant DNA Molecule einschleust in a eukaryotic host organism, zuechtet the resulting transformed host organism in a culture medium and isolated from the cell lysate or culture medium, the protein or the hybrid particle. Furthermore, the invention relates to a method for the preparation of vaccines for the prophylaxis of HBV, HIV or Plasmodium infections, wherein one of the proteins obtained by the above methods is used.
Description
Titel der Erfindung:Title of the invention:
Verfahren zur Herstellung von rekombinanten HBV-, HIV- oder Plasmodium-Oberflächenproteinen bzw. HybridpartikelnProcess for the preparation of recombinant HBV, HIV or Plasmodium surface proteins or hybrid particles
Die Anwendung der vorliegenden Erfindung· erfolgt auf dem Gebiet der Medizin zur Prophylaxe von HBV-, HIV- oder Plasmodium-Infektionen des Menschen.The application of the present invention is in the field of medicine for the prophylaxis of human HBV, HIV or Plasmodium infections.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik: 26 Characteristic of the known state of the art: 26
A. Hepatitis B ImpfstoffeA. Hepatitis B vaccines
Die Infektion mit Hepatitis B Virus (HBV) ist ein ernstes, weit verbreitetes Gesundheitsproblem. Die Infektion kann akut oder chronisch sein= In den Vereinigten Staaten wird die Zahl der akuten Hepatitisf.älle auf mindestens 100 000 pro Jahr mit einer Todesrate von 1 - 2 % geschätzt. Als chronische Überträger von HBV werden unter gesunden Erwachsenen abhängig vom Alter und sozialer Schicht 0,1 bis 1 % eingestuft. In Südamerika gelten etwa 1 bis 3 %, in der UDSSR und Südeuropa etwa 3 bis 6 % und in Asien und Afrika mehr als 10 % als chronische HBV-Überträger.Infection with hepatitis B virus (HBV) is a serious, widespread health problem. The infection can be acute or chronic = In the United States, the number of acute hepatitis cases is estimated to be at least 100 000 per year with a death rate of 1 - 2 % . As chronic carriers of HBV, between 0.1 and 1 % are classified among healthy adults depending on their age and social status. In South America about 1 to 3 % are considered, in the USSR and Southern Europe about 3 to 6 % and in Asia and Africa more than 10 % as chronic HBV carriers.
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In entwickelten Ländern benötigt man einen Impfstoff für Menschen, die einem .erhöhten Infektionsrisiko ausgesetzt sind. Solche sind Patienten und Personal in medizinischen Einrichtungen, wo man mit Blut in Kontakt kommt, militärisches Personal, Ehepartner von chronischen HBV-Überträgern, Reisende in HBV-endemische Gebiete, Neugeborene von chronischen HBV-Überträgern, Homosexuelle, Prostituierte und Drogenabhängige. In Ländern der Dritten Welt benötigt man einen billigen Impfstoff zur Immunisierung sehr vieler Menschen. Eine solche Immunisierung kann schließlich nicht nur die Zahl akuter Hepatitisfälle und chronischer HBV-Überträger verringern, sondern auch die Erkrankungsziffer und Sterblichkeitsrate bei chronischer aktiver Hepatitis und Leberzellkarzinom reduzieren.In developed countries, a vaccine is needed for people who are at increased risk of infection. Such are patients and personnel in medical facilities where blood comes into contact, military personnel, spouses of chronic HBV transmitters, travelers in HBV endemic areas, neonates of chronic HBV transmitters, homosexuals, prostitutes and drug addicts. Third world countries need a cheap vaccine to immunize a great many people. Finally, such immunization can not only reduce the number of acute hepatitis cases and chronic HBV transmitters, but also reduce the morbidity and mortality rate of chronic active hepatitis and hepatocellular carcinoma.
Dane-Partikel, die man für Hepatitis B Virionen hält und dieDane particles that are thought to be virions for hepatitis B and the
ν man aus infizierten Patienten isolieren kann, haben einen Durchmesser von etwa 42 nm. Jedes Partikel besteht aus einer Hülle, die das Hepatitis B-Oberflächenantigen (HBsAg) enthält, einem Capsid (HBcAg), einer endogenen Polymerase und einem DNA-Genom. Das Genom ist zirkulär und doppelsträngig mit einem Einzelstrangbereich von etwa 200 Basen. Der Einzelstrangbereich kann in vitro durch die endogene Polymerase zum Doppelstrang gemacht werden. Das DNA-Genom enthält etwa 3200 Basen.Each particle consists of a shell containing the hepatitis B surface antigen (HBsAg), a capsid (HBcAg), an endogenous polymerase and a DNA genome. The genome is circular and double-stranded with a single-stranded region of about 200 bases. The single-stranded region can be made a double strand in vitro by the endogenous polymerase. The DNA genome contains about 3200 bases.
Die Herstellung von HBV-Impfstoffen stellte sich seit langem als schwierig heraus, da das Virus nur schwer in Gewebekultur vermehrbar ist und nur der Mensch als Wirt bekannt ist. Im Labor ist es jedoch möglich, auch Schimpansen mit dem Virus zu infizieren.The production of HBV vaccines has long been difficult since the virus is difficult to replicate in tissue culture and only humans are known as hosts. In the laboratory, however, it is also possible to infect chimpanzees with the virus.
Aus Valenzuela et al. , Nature _2_98 (1982), 347 - 350., ist die Expression von HBsAg in Hefe bekannt. Die codierende Sequenz von HBsAg, ein 8H5 Basenpaar großes Taq1 -Hpa'i -Fragment ,wird unter die Kontrolle des Hefe-Alkohol-Dehydrogenase I-Promo-From Valenzuela et al. , Nature _2_98 (1982), 347-350., The expression of HBsAg in yeast is known. The coding sequence of HBsAg, an 8H5 base pair Taq1 -Hpa'i fragment, is placed under the control of the yeast alcohol dehydrogenase I promoter.
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tors gestellt. Dieser Arbeit gingen mehrere kurze Berichte über Forschungsaktivitäten auf diesem Gebiet voraus. Dazu gehört die Arbeit von Valenzuela et al. , Arch. Biol. Med. Exp. (Chile), J_4(1) (1981), 21 - 22, aus der die Expression eines DNA-Fragments in Hefe bekannt ist, das für ein Protein codiert, das ähnlich zu HBsAg ist. Dieses DNA-Fragment wird unter die Kontrolle des Hefe-Alkohol-Dehydrogenase I-Promotors gestellt. Ferner ist aus einer Arbeit in Scrip Nr. 616, S. 14 (12. Aug. 1981) bekannt, daß ein Team von US-Wissenschaftlern, dem P. Valenzuela und W.J. Rutter angehören, die Herstellung des Hüllproteins von Hepatitis B Virus in Hefe angekündigt haben. Aus Zuckerman, Nature,295, (1982), 98 - 99, ist bekannt, daß W.J. Rutter über die Expression von glykosyliertem HBsAg in Hefezellen berichtet hat.provided. This work was preceded by several short reports on research activities in this area. This includes the work of Valenzuela et al. , Arch. Biol. Med. Exp. (Chile), J_4 (1) (1981), 21-22, which discloses the expression of a DNA fragment in yeast encoding a protein similar to HBsAg. This DNA fragment is placed under the control of the yeast alcohol dehydrogenase I promoter. Further, it is known from a work in Scrip No. 616, p. 14 (Aug. 12, 1981), that a team of US scientists, including P. Valenzuela and WJ Rutter, make the production of the envelope protein of hepatitis B virus in yeast have announced. Zuckerman, Nature, 295 , (1982), 98-99, discloses that WJ Rutter has reported the expression of glycosylated HBsAg in yeast cells.
Antigene Komponenten von HBV, wie HBsAg, sind laut Berichten in Bakterien hergestellt worden, in die ein rekombinantes DNA-Molekül eingeschleust wurde, das ein Gen enthält, das für das Antigen codiert. Aus Burrell et al., Nature, 2 79, Nr. 5708 (1979), 43 - 47,ist die Expression von HBV-DNA-Seguenzen in E. coli , Stamm HB101 bekannt. Diese DNA-Sequenzen lagen kloniert in dem Plasmid pBR322 vor.Antigenic components of HBV, such as HBsAg, have been reported to be produced in bacteria into which a recombinant DNA molecule containing a gene coding for the antigen has been introduced. Burrell et al., Nature, 2 79 , No. 5708 (1979), 43-47, discloses the expression of HBV DNA sequences in E. coli, strain HB101. These DNA sequences were cloned in the plasmid pBR322.
Aus der Europäischen Patentanmeldung Nr. 13 282 ist die Herstellung eines rekombinanten Vektors bekannt, der für HBV-Antigene, wie HBsAg, codiert. Der Vektor wird aus der DNA von Dane-Partikeln und des Plasmids pBR322 hergestellt und eignet sich zur Transformation des E. coli Stammes HB101. Die Autoren geben an, daß als geeignete Wirte auch andere bakterielle Zellen, Hefe und Pilze, animalische und pflanzliche Zellen und andere Wirte zu verstehen sind, obwohl in dieser Anmeldung nur E. coli als Wirtssystem verwendet wird.European Patent Application No. 13,282 discloses the production of a recombinant vector encoding HBV antigens such as HBsAg. The vector is prepared from the DNA of Dane particles and the plasmid pBR322 and is suitable for the transformation of E. coli strain HB101. The authors indicate that other bacterial cells, yeast and fungi, animal and plant cells and other hosts are to be understood as suitable hosts, although in this application only E. coli is used as the host system.
Aus Charnay et al. t Nature, 286 (1980), 893-895, ist die Konstruktion eines Bacteriophagen bekannt, der ein Fusions-From Charnay et al. t Nature, 286 (1980), 893-895, the construction of a bacteriophage is known that a fusion
gen aus dem ß-Galactosidase-Gen und dem Strukturgen HBsAg enthält. Der Bacteriophage führt zur Expression eines Fusionsproteins, das die antigenen Determinanten von HBsAg und ß-Galactosidase enthält.gene from the β-galactosidase gene and the structural gene HBsAg contains. The bacteriophage results in the expression of a fusion protein containing the antigenic determinants of HBsAg and β-galactosidase.
Aus der GB-Patentanmeldung Nr. 2 034 323 ist die Herstellung eines Phagen,der HBV DNA enthält, bekannt. Der E. coli Stamm C600 wird durch diesen rekombinanten Phagen transformiert.British Patent Application No. 2 034 323 discloses the production of a phage containing HBV DNA. The E. coli strain C600 is transformed by this recombinant phage.
Aus der GB-Patentanmeldung Nr. 2 070 621 ist ein Plasmid bekannt, das einen Teil des HBsAg-Gens, den Promotor und das Z-Gen des Lactose-Operons besitzt,und das in E. coli kloniert wurde.From GB Patent Application No. 2 070 621 a plasmid is known which has a part of the HBsAg gene, the promoter and the Z gene of the lactose operon and which has been cloned in E. coli.
Aus der Europäischen Patentanmeldung Nr. 20 251 sind rekombinante Vektoren aus dem Plasmid pBR322 und BamHI-Fragmenten von HBV-DNA bekannt, die zur Transformation von E. coli verwendet werden können. Andere Vektoren, die ein BamHI-Fragment von HBV-DNA und einen Teil des Tryptophan-Operons enthalten, wurden verwendet, um Expression in E. coli, Stamm HB101, zu erhalten.European Patent Application No. 20,251 discloses recombinant vectors from the plasmid pBR322 and BamHI fragments of HBV DNA which can be used to transform E. coli. Other vectors containing a BamHI fragment of HBV DNA and part of the tryptophan operon were used to obtain expression in E. coli, strain HB101.
Aus Edman et al. , Nature, 291, Nr. 5815. (1981), 503 - 506, ist die Konstruktion von Plasmiden bekannt, die zur Expression von HBcAg und einem Fusionsprotein aus ß-Lactamase-HBsAg in E. coli führen. Die Expression findet unter Kontrolle des regulatorischen Bereiches des Tryptophan-Operons statt.From Edman et al. , Nature, 291 , No. 5815. (1981), 503-506, the construction of plasmids is known which lead to the expression of HBcAg and a fusion protein from ß-lactamase HBsAg in E. coli. Expression occurs under control of the regulatory region of the tryptophan operon.
Aus Pumpen et al., Gene·, j3£, (1984), 202 - 210, ist bekannt, daß geringe Mengen des HBsAg-Monomers und Fusionsproteine in E. coli synthetisiert werden. Die Expression wird durch Antikörper nachgewiesen, die mit dem denaturierten HBsAg-Monomer reagieren.It is known from Pumpen et al., Gene (1984), 202-210, that low levels of HBsAg monomer and fusion proteins are synthesized in E. coli. Expression is detected by antibodies that react with the denatured HBsAg monomer.
Andere Literaturzitate, in denen die Insertion von HBV-DNAOther literature citations in which the insertion of HBV DNA
Ι in Bakterien offenbart wird, sind folgende: Charnay et al., Progr. Med. Virol., 11_ (1981), 88-92; MacKay et al. Proc Natl. Acad. Sei. U.S. 7Ό. Nr · 7(1981), 4510-4514; Fritsch et al. , CR. Acad. Sei., 287, Nr. 16(1978), 1453; GB-Patentanmeldung 2 034 323 (Derwent Nr, 46874C) und Pasek et al., Nature, 2£2f Nr;. 6 (1979), 575.Ι in bacteria are the following: Charnay et al., Progr. Med. Virol., 11 (1981), 88-92; MacKay et al. Proc Natl. Acad. Be. US 7Ό. No. 7 (1981), 4510-4514; Fritsch et al. , CR. Acad. Sci., 287, No. 16 (1978), 1453; U.K. Patent Application 2,034,323 (Derwent No., 46874C) and Pasek et al., Nature, 2, 2f . 6 (1979), 575.
HBV-DNA wurde auch in Säugetierzellen kloniert, nämlich in Zellen des Menschen, der Maus und in Zellen eines menschli-HBV DNA has also been cloned in mammalian cells, namely human, mouse and human cells.
IQ chen Lebertumors. Aus Dubois et al., Proc. Natl. Acad. Sei. U.S., 21, Nr.8(1980), 4549 - 4553, ist beispielsweise die Transformation von Mauszellen mit einem Plasmid bekannt, das das HBV-Genom enthält. Die Expression von HBsAg wird offenbart; aus Hirschman et al., Proc. Natl. Acad, Sei. U.S., 77, Nr. 9 (1980), 5507 - 5511,ist die Herstellung von HBV-ähnlichen Partikeln durch HeLa-Zellen bekannt, die mit HBV-DNA transformiert wurden. IQ liver tumor. From Dubois et al., Proc. Natl. Acad. Be. US, 21, No. 8 (1980), 4549-4553, is known, for example, the transformation of mouse cells with a plasmid containing the HBV genome. The expression of HBsAg is revealed; from Hirschman et al., Proc. Natl. Acad, Sei. US, 77 , No. 9 (1980), 5507-5511, discloses the production of HBV-like particles by HeLa cells transformed with HBV DNA.
Aus Funakoshi et al., Progr.Med. Virol., \27 (1981), 163 - 167, und Maupas et al., Progr. Med. Virol., 22(1981), 185 - 201., sind Verfahren bekannt, um durch Verwendung von HBsAg aus menschlichem Blut HBV-Impfstoffe herzustellen. Der Impfstoff von Funakoshi et al. enthält 40 ug gereinigtes, formalinbehandeltes HBsAg, Phosphat, Natriumchlorid, 20 mg Mannit und als Adjuvans 0,1 % Aluminiumhydroxid. Aus der Arbeit von Maupas et al. ist bekannt, daß eine Dosis des Tmpfstoffes 1 ml war, der 2 bis 10 ug gereinigtes, formalinbehandeltes HBsAg (bestimmt nach der Methode von Lowry) und 0,1 % Aluminiumhydroxid enthält. Das von Maupas et al. verwendete Protokoll forderte drei Injektionen im Abstand von je einem Monat mit einer Auffrisch -Impfung nach einem Jahr; die Autoren schlagen zwei.Injektionen von konzentriertem HBsAg im Abstand von drei Monaten vor.From Funakoshi et al., Progr. Med. Virol., 27 (1981), 163-167, and Maupas et al., Progr. Med. Virol., 22 (1981), 185-201., Methods are known for using HBV HBsAg from human blood. Produce vaccines. The vaccine of Funakoshi et al. contains 40 μg of purified, formalin-treated HBsAg, phosphate, sodium chloride, 20 mg of mannitol and 0.1 % of aluminum hydroxide as adjuvant. From the work of Maupas et al. It is known that one dose of the vaccine was 1 ml containing 2 to 10 μg of purified formalin-treated HBsAg (determined by the method of Lowry) and 0.1 % of aluminum hydroxide. The Maupas et al. protocol used required three injections at intervals of one month with a booster vaccination after one year; the authors suggest two injections of concentrated HBsAg at intervals of three months.
g5 Ergänzende Literaturzitate zur Herstellung von HBV-ImpfStoffen sind Maupas et al., Adamowicz et al. und Funakoshi et al. g5 Supplementary literature citations for the production of HBV vaccines are Maupas et al., Adamowicz et al. and Funakoshi et al.
bzw. auf den Seiten 3, 37 und 57 von Hepatitis B Vaccine INSERM Symposium No. 18, herausgegeben durch Maupas und Guesry, 1981, Elsevier/North-Holland Biomedical Press.or on pages 3, 37 and 57 of Hepatitis B Vaccine INSERM Symposium no. 18, edited by Maupas and Guesry, 1981, Elsevier / North Holland Biomedical Press.
Hefen sind als Wirtsorganismen zur Expression von bestimmten DNA-Sequenzen verwendet worden. Diese Sequenzen sind jedoch keine HBV DNA-Sequenzen. Aus der GB-Patentanmeldung Nr. 2 068 969 ist die Herstellung von Hühner-Ovalbumin in Hefe bekannt; aus einer Arbeit in Scrip Nr, 640, S. 11 (4. Nov. 1981) ist bekannt, daß ein Interferon-Typ in Hefe hergestellt wird. Aus dem Europäischen Paten-; 11 562 (Derwent Nr. 38762C) sind hybride Hefeplasmide bekannt, die das ura* Hefe-Gen in dem 2 μ Plasmid enthalten.Yeasts have been used as host organisms for the expression of certain DNA sequences. However, these sequences are not HBV DNA sequences. British Patent Application No. 2 068 969 discloses the production of chicken ovalbumin in yeast; From a work in Scrip Nr, 640, p. 11 (Nov. 4, 1981), it is known that an interferon type is produced in yeast. From the European godfather; No. 11,562 (Derwent No. 38762C) discloses hybrid yeast plasmids containing the ura * yeast gene in the 2 μ plasmid.
Das natürliche Hepatitis B Virus-Oberflächenantigen (HBsAg) kann aus Plasma von infizierten Individuen als ein 22 nm großes Partikel isoliert werden. Dieses Partikel besteht aus den zwei Proteinen,P24 und seinem glykosyliertem Derivat GP28. Beide Proteine besitzen 226 Aminosäuren und werden von dem Gen s des HBV-Genoms codiert.Eine für 163 Aminosäuren codierende DNA-Sequenz, die unmittelbar vor der codierenden Sequenz des S-Proteins auf dem HBV-Genom liegt, wird als Pre-S-codierende Sequer.z bezeichnet. Ein für 55 Aminosäuren codierender DNA-Bereich der Pre S-codierenden Sequenz, der unmittelbar vor dt;r codierenden Sequenz des S-Proteins liegt, v/ird als Pre S2-codierende Sequenz bezeichnet. Der für die übrigen 108 Aminosäuren codierende DNA-Bereich der Pre S-codierenden Sequenz wird als Pre S1-codierende Sequenz bezeichnet. Die Pre S-codierende Sequenz, oder irgendein klei-The natural hepatitis B virus surface antigen (HBsAg) can be isolated from plasma from infected individuals as a 22 nm particle. This particle consists of the two proteins, P24 and its glycosylated derivative GP28. Both proteins have 226 amino acids and are encoded by the s gene of the HBV genome. A 163 amino acid coding DNA sequence lying immediately before the coding sequence of the S protein on the HBV genome becomes pre-S coding Sequer.z denotes. A 55 amino acid coding DNA region of the pre S coding sequence, which lies immediately before the S protein coding sequence, is referred to as Pre S2 coding sequence. The coding for the remaining 108 amino acids DNA region of the Pre S coding sequence is referred to as Pre S1 coding sequence. The Pre S coding sequence, or any small
g0 ner Teil davon, wird auch als die DNA-Sequenz bezeichnet, die für das HBsAg Vorläuferprotein codiert.Part of it is also referred to as the DNA sequence coding for the HBsAg precursor protein.
Die Pre S-codierende Sequenz von einigen HBV-Subtypen (z.B. ayw) umfaßt 163 Codons, während sie bei anderen HBV-Subtypen (z.B. adw_) 174 Codons besitzt. In jedem Fall besitzt die Pre S2-Region 55 Codons und liegt unmittelbar vor der codie-The Pre S coding sequence of some HBV subtypes (e.g., ayw) comprises 163 codons, while it has 174 codons in other HBV subtypes (e.g., adw_). In any case, the Pre S2 region has 55 codons and lies just before the codec
-7-senden Sequenz des S-Proteins.-7-send sequence of the S-protein.
In der Pre S2-codierenden Sequenz liegt die Bindungs- oder Rezeptorstelle für Polyalbumin, die auf der Oberfläche von Dane-Partikeln und auf der Oberfläche von einigen HBsAg-Partikel:i gefunden wird, welche aus dem Serum von HBV-infizierten Patienten isoliert werden. Obwohl die Pre S2-Region unmittelbar vor der codierenden Region des S-Proteins auf dem HBV-Genom liegt, ist die Pro. S2-Region nicht an der Zusam- \q mensetzung von HBsAg-Partikeln beteiligt; vgl. z.B. Persing et al. , Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 82: (1985), 3440 - 3444.In the Pre S2 coding sequence is the binding or receptor site for polyalbumin found on the surface of Dane particles and on the surface of some HBsAg particles: i which are isolated from the serum of HBV-infected patients. Although the Pre S2 region lies just before the coding region of the S protein on the HBV genome, the Pro. S2 region not \ at the q together mensetzung of HBsAg particles involved; see. eg Persing et al. , Proc. Natl. Acad. Be. USA, 82: (1985), 3440-3444.
Aus Valenzuela et al., Nature, 298 (1982), 347 - 350, sind HBsAg-ähnliche Partikel bekannt, die nach Aufschluß von Hefezellen gefunden wurden, welche mit einem Vektor transformiert wurden, der die codierende Sequenz des Proteins enthält. Daraus wurde geschlossen, daß HBsAg-Partikel in Hefe synthetisiert werden.From Valenzuela et al., Nature, 298 (1982), 347-350, HBsAg-like particles are known that were found after digestion of yeast cells transformed with a vector containing the coding sequence of the protein. It was concluded that HBsAg particles are synthesized in yeast.
Aus Harford et al,, Developments in Biological Standardization, I5_4 (1983), 125 - 139, sind HBsAg-ehnliche Partikel bekannt; die nach Aufschluß von transformierten Hefezellen gefunden wurden. Diese Zellen wurden mit einem Vektor transformiert, der eine DNA-Sequenz enthält, die für 18 Aminosäuren der Ornithin-Carbamoyltransferase codiert. Dieser Sequenz folgten unmittelbar am 3'-Ende ein DNA-Bereich der Pre S2-codierenden Sequenz, der für 42 N-terminale Aminosäuren codiert und anschließend der codierende Bereich des S-Proteins. From Harford et al., Developments in Biological Standardization, 1985, 125-13 (1983), HBsAg-like particles are known; which were found after digestion of transformed yeast cells. These cells were transformed with a vector containing a DNA sequence encoding 18 amino acids of ornithine carbamoyltransferase. This sequence was followed immediately at the 3 'end by a DNA region of the Pre S2 coding sequence which codes for 42 N-terminal amino acids and subsequently the coding region of the S protein.
3Q Aus Laub et al., J. Virology, 4JH1 ) (1983), 271 - 280, ist die Konstruktion eines Simian Virus 40 Vektors bekannt, in dem die frühe Region durch einen großen Teil des HBV-Genoms, der die Pre S-S proteincodierende Sequenz enthält, ersetzt ist. Diese HBV DNA wurde in SV40 transformierten CV-1 Zellen (COS-Zellen) exprimiert.3Q, Laub et al., J. Virology, 4JH1) (1983), 271-280, discloses the construction of a simian virus 40 vector in which the early region is encoded by a large portion of the HBV genome that encodes the pre SS protein Sequence contains, is replaced. This HBV DNA was expressed in SV40 transformed CV-1 cells (COS cells).
-δ-Aus Stibbe et al., J. Virology, 4j[( 2) (1983), 626 - 628, ist bekannt, daß GP33 und GP36 in geringen Mengen vorliegende HBsAg Glykoproteine durch die Pre S2-S proteincodierende Sequenz codiert werden. Aus Stibbe et al., Dev. Biol. Stand., 5_4 (1983), 33-34, ist bekannt, daß HBsAg Partikel, die große Mengen von GP33 und GP36 enthalten, keine höheren Antikörpertiter gegen das Anti S Protein enthalten, als jene HBsAg-Partikel, die fast frei von GP33 und GP36 sind.It is known from Stibbe et al., J. Virology, 4j [(2) (1983), 626-628, that GP33 and GP36 are present in low abundance of HBsAg glycoproteins encoded by the Pre S2-S protein coding sequence. Dev. Biol. Stand., 5_4 (1983), 33-34, it is known that HBsAg particles containing high levels of GP33 and GP36 do not contain higher antibody titers against the anti S protein than those HBsAg particles almost free of GP33 and GP36.
!0 Aus Heerman et al., J. Virol., 5_2(2) (1984), 396 - 402, ist bekannt, daß die codierende Sequenz des Protein S und die Pre S-codierende Sequenz, die für 389 Aminosäuren codieren, für das Polypeptid P39 codieren. Dieses Polypeptid wird zusammen mit der glykosylierten Form GP42 und den anderen HBV Oberflächenantigen-assoziierten Polypeptiden P24, GP27, GP33 und GP36 in HBV-Partikeln und viralen Antigenfilamenten gefunden .From Heerman et al., J. Virol., 5_2 (2) (1984), 396 - 402, it is known that the coding sequence of protein S and the pre S coding sequence coding for 389 amino acids for encode the polypeptide P39. This polypeptide is found together with the glycosylated form GP42 and the other HBV surface antigen-associated polypeptides P24, GP27, GP33 and GP36 in HBV particles and viral antigenic filaments.
Aus Neurath et al., Science, 224 (1984) . 392 - 394, ist bekannt, daß Polypeptide mit den 26 aminoterminalen Aminosäuren der Pre S2-codierenden Sequenz immunogen sind. Es wird darauf hingewiesen, daß Antikörper gegen diese Polypeptide für diagnostische Tests verwendet werden können.Neurath et al., Science, 224 (1984). 392-394, it is known that polypeptides are immunogenic with the 26 amino-terminal amino acids of the Pre S2 coding sequence. It should be noted that antibodies to these polypeptides can be used for diagnostic assays.
Aus Michel et al., Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 81_( 1.984), 7708-7712, ist die Expression von HBsAg, das Rezeptoren für das menschliche Serum Polyalbumin trägt, in chinesischen Hamster-Ovarienzellen (CHO) bekannt. Diese Zellen wurden mit einem Plasmid transfiziert, das die Pre S2-S proteincodie-From Michel et al., Proc. Natl. Acad. Be. USA, 81 (1,984), 7708-7712, discloses the expression of HBsAg, which carries receptors for the human serum polyalbumin, in Chinese hamster ovary cells (CHO). These cells were transfected with a plasmid encoding the pre S2-S protein.
gO rende Sequenz enthält.gO rende sequence contains.
Aus Persing et al., Proc. Natl. Acad. Sei. USA, B2_ (1985), 3440 -3444, ist bekannt, daß Maus L-Zellen, die mit einer Pre S2-S-proteincodierenden Sequenz transformiert wurden, drei HBsAg-verwandte Polypeptide (24, 27 und 35 kd) exprimieren. Diese Polypeptide können zu komplexenPersing et al., Proc. Natl. Acad. Be. USA, B2 (1985), 3440-3444, it is known that mouse L cells transformed with a Pre S2-S protein coding sequence express three HBsAg-related polypeptides (24, 27 and 35 kd). These polypeptides can become complex
2 7 4 O2 7 4 O
-9-immunreaktiven HBsAg-Partikeln mit einem Durchmesser vor.-9 immunoreactive HBsAg particles of diameter.
22 nm ausgebildet werden, die polymerisiertes menschliches Serumalbumin (HSA) binden; Maus L-Zellen dagegen, die mit einer Pre S2-S-codierenden Sequenz, die am 3'-Ende der Pre S2-Region eine Leserahmenmutation besitzt, transformiert wurden, können nur noch 24 und 2" kd große Polypeptide exprimieren, die zu immunreaktiven HBsAg-Partikeln mit einem Durchmesser von 22 nm ausgebildet werden können und nicht mehr HSA binden können. Persing et al. folgern daraus, daß22 nm, which bind polymerized human serum albumin (HSA); In contrast, mouse L cells transformed with a Pre S2-S coding sequence having a frame mutation at the 3 'end of the Pre S2 region can express only 24 and 2 "kd polypeptides that are too immunoreactive HBsAg particles with a diameter of 22 nm can be formed and can no longer bind HSA. Persing et al conclude that
jQ die Pre S2-S-proteincodierende Sequenz für ein 35 kd großes Polypeptid codiert und daß das Pre S2-Protein für die HSA Bindungsaktivität von HBsAg verantwortlich ist, nicht aber für die Zusammensetzung und Sekretion von HBsAg-Partikeln benötigt wird; es wird ferner geschlossen, daß dasjQ encodes the Pre S2-S protein coding sequence for a 35 kd polypeptide and that the Pre S2 protein is responsible for the HSA binding activity of HBsAg, but is not required for the composition and secretion of HBsAg particles; it is further concluded that the
2g in großen Mengen vorliegende 24 kd große Polypeptid von HBsAg nicht in erster Linie durch Spaltung von größeren Vorläuferproteinen (nämlich den 27 oder 35 kd großen Peptiden) erhalten wird.2g in large quantities, the 24 kd polypeptide of HBsAg is not primarily obtained by cleavage of larger precursor proteins (namely the 27 or 35 kd peptides).
Aus Milich et al., Science, ^28_ (1985), 1195 - 1199, ist bekannt, daß Impfstoffe, die HBV-Partikel mit Pre S2 und HBsAg enthalten, in bestimmten Mäusen, eine Unempfindlichkeit verhindern können, die auftritt, wenn der Impfstoff nur HBsAg enthält; die verwendeten HBV-Partikel mit Pre S2 und HBsAg wurden aus chinesischen Hamster-Ovarienzellen (CHO) erhalten, die mit einem Plasmid transfiziert worden waren, das die Pre S2-S proteincodierende Sequenz enthielt. Es ist ferner bekannt, daß die 26 Aminosäuren am Aniinoterminus des 33 kd großen Polypeptids,das durch die Pre S2-SMilich et al., Science, 28 (1985) 1195-1199, discloses that vaccines containing HBV particles with Pre S2 and HBsAg in certain mice can prevent insensitivity that occurs when the vaccine is administered contains only HBsAg; the HBV particles used with Pre S2 and HBsAg were obtained from Chinese hamster ovary cells (CHO) transfected with a plasmid containing the Pre S2-S protein coding sequence. It is also known that the 26 amino acids are located at the aniinoterminus of the 33 kd polypeptide expressed by the Pre S2-S
on proteincodierende Sequenz codiert wird, eine dominante Antikörperbindungsstelle in der Pre' S2-Region repräsentieren.protein coding sequence, represent a dominant antibody binding site in the pre 'S2 region.
In Michel et al., "Vaccines 86", Brown et al., Ed., Cold Spring Harbor Laboratory (1986), 359 - 363, ist die Herstellung von Hepatitis B-Oberflächenantigenpartikel, die das Expressionsprodukt der Pre S2-Region enthalten, beschrieben.Michel et al., "Vaccines 86", Brown et al., Ed., Cold Spring Harbor Laboratory (1986), 359-363, discloses the production of hepatitis B surface antigen particles containing the expression product of the Pre S2 region. described.
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Aus Neurath et al., Nature, 315 (1985), 154 - 156, ist bekannt, daß die Pre S-Region Proteine der HBV-Hülle codiert, die Domänen besitzen, die spezifisch durch Leberzellen erkannt werden; die Pre S2-S proteincodierende Sequenz für ein Protein codiert, das in HBV-Partikeln vorhanden ist;Neurath et al., Nature, 315 (1985), 154-156, discloses that the Pre S region encodes proteins of the HBV envelope which have domains that are specifically recognized by liver cells; the Pre S2-S protein coding sequence encodes a protein present in HBV particles;
synthetische Peptide, die dem Gen entsprechen, das für Pre S-Proteine codiert, immunogen sind. Neurath et al. schließen daraus, daß HBV-Impfstoffe Pre S-Determinanten enthalten solltensynthetic peptides corresponding to the gene coding for Pre S proteins are immunogenic. Neurath et al. conclude that HBV vaccines should contain pre S determinants
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Aus Valenzuela et al., Biotechnology, 2 (1985), 317 - 320, ist die Expression der gesamten Pre S2-S proteincodierenden Sequenz in Hefe bekannt; es ist ferner bekannt, daß diese Hefezellet. ein Partikel mit HBsAg und Pre S synthetisieren, das im Elektronenmikroskop und in den Sedimentationseigenschaften sehr ähnlich jenen Partikeln ist, die nur HBsAg enthalten, und daß die Pre S2-Region nicht die Fähigkeit beeinträchtigt, Partikel auszubilden, die den 22 nm großen HBsAg Partikeln sehr ähnlich sind Aus Valenzuela et al.Valenzuela et al., Biotechnology, 2 (1985), 317-320, discloses expression of the entire Pre S2-S protein coding sequence in yeast; it is also known that this yeast cell. synthesize a particle with HBsAg and Pre S that is very similar to those containing only HBsAg in the electron microscope and in the sedimentation properties, and that the Pre S2 region does not interfere with the ability to form particles very similar to the 22 nm HBsAg particles Similarly, From Valenzuela et al.
ist ferner die Hypothese bekannt, daß HBV in die Leber gelangt, indem der HBV-Polyalbumin-Rezeptor durch Polyalbumin an Leberzellen gebunden wird und somit das Virus aufgenommen wird, und daß der Polyalbumin-Rezeptor von HBV durch die Pre S2-Region codiert wird. Valenzuela schließt daraus, daß ein Impfstoff,der Pre S2 enthält, zur Bildung von Antikörpern führt, die nicht nur HBV über einen normalen Mechanismus inaktivieren, sondern auch die Aufnahme des Virus durch Leberzellen stören könnten.Further, it is hypothesized that HBV enters the liver by binding the HBV polyalbumin receptor to hepatocytes by polyalbumin and thus ingesting the virus, and that the polyalbumin receptor of HBV is encoded by the Pre S2 region. Valenzuela concludes that a vaccine containing Pre S2 leads to the formation of antibodies that not only inactivate HBV via a normal mechanism, but may also interfere with liver uptake of the virus.
Die Europäische Patentanmeldung Nr. 171 008-A beansprucht die Herstellung von nicht-glykosyliertem Hepatitis B Virus-Oberflächenantigen P31 Protein in Hefe.European Patent Application No. 171 008-A claims the production of non-glycosylated hepatitis B virus surface antigen P31 protein in yeast.
Die Europäische Patentanmeldung Nr. 174 444-A2 beansprucht ein Verfahren zur Herstellung in Hefe von HBsAg-Partikel, die das P31 Protein enthalten.European Patent Application No. 174 444-A2 claims a method of preparation in yeast of HBsAg particles containing the P31 protein.
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Die folgende Tabelle I vergleicht die bekannten Aminosäuresequenzen der Pre S2-Region mit der HBV Pre S2-Aminosäuresequenz der vorliegenden Erfindung:The following Table I compares the known amino acid sequences of the Pre S2 region with the HBV Pre S2 amino acid sequence of the present invention:
Vergleich der Aminosäuresequenz der Pre S2-Region von verschiedenen HBV SerotypenComparison of the amino acid sequence of the Pre S2 region of different HBV serotypes
Pre S2 codierende RegionPre S2 coding region
HBV Sub-HBV sub-
-12-Zitierte Literatur -12- Quoted literature
1. Valenzuela ec al., In Animal. Virus Genetics (FieLd. Jaenisch and Fox eds) , 57-70, Academic Press,1. Valenzuela ec al., In Animal. Virus Genetics (FieLd. Jaenisch and Fox eds), 57-70, Academic Press,
New York (1980).New York (1980).
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7. Galibert et al.. Nature. 28JL. (1979), 646 - 650. 8. Pasek et al.. Nature. 2_8_2 (1979), 575 - 579.7. Galibert et al. Nature . 28JL. (1979), 646-650. 8. Pasek et al., Nature . 2_8_2 (1979), 575-579.
B. Malaria ImpfstoffeMalaria vaccines
Zahlreiche neuere Arbeiten schlugen vor, daß ein sensitiverNumerous recent works suggested that a more sensitive
Wirt eine ausreichende Immunität gegenüber dem Sporozoiten einer einzelnen Spezies von Plasmodium erlangen kann durch die Produktion eigener Antikörper gegen das circumsporozoide Protein (CS-Protein) des einzelnen Sporozoiten. 25Host can obtain sufficient immunity to the sporozoite of a single species of Plasmodium by producing its own antibodies against the circumsporozoide protein (CS protein) of the single sporozoite. 25
Die DNA von Sporozoiten-Proteinen von einigen Typen von Plp.s-. . modium sind kloniert und einige davon durch Anwendung rekombinanter DNA-Techniken exprimiert worden.The DNA of sporozoite proteins from some types of Plp.s. , Modes have been cloned and some expressed using recombinant DNA techniques.
ao Aus der US-Patentschrift 4 466 917 ist ein als p-44 bezeichnete? Sporozoiten-Polypeptid bekannt. Ferner ist die KIonierung und Expression seiner DNA in E. coli bekannt. ao From US patent 4,466,917 is described a as p-44? Sporozoite polypeptide known. Furthermore, the kionation and expression of its DNA in E. coli is known.
Aus Sharma et al., Science, 228 (1985), 879 - 882, ist die Expression eines Teiles des CS-Proteins von Plasmodium knowlesi in Hefe bekannt. Der verwendete ExpressionsvektorSharma et al., Science, 228 (1985), 879-882, discloses expression of a portion of the CS protein of Plasmodium knowlesi in yeast. The expression vector used
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enthält die 5'-regulatorische Region des Hefe-Alkohol-Dehydrogenase I-Gens anstelle der 51 "upstream" Region des Plasmodium knowlesi CS-Gens.contains the 5 'regulatory region of the yeast alcohol dehydrogenase I gene in place of the 5 1 "upstream" region of Plasmodium knowlesi CS gene.
Aus WO84-02922-A ist die Klonierung eines DNA-Bereichs einer sich wiederholenden Protein-Untereinheit des CS-Proteins von P. knowlesi bekannt. Ferner ist die Expression dieses DNA-Fragments als Fusionsprotein mit ß-Lactamase oder ß-Galactosidase in E. coli bekanntWO84-02922-A discloses the cloning of a DNA region of a repeating protein subunit of the CS protein of P. knowlesi. Furthermore, the expression of this DNA fragment is known as a fusion protein with β-lactamase or β-galactosidase in E. coli
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Aus WO84-02917-A ist die Klonierung und Expression in E. coli einer codierenden Sequenz des CS-Proteins aus dem Blut-Stadium von P. falciparum bekannt.WO84-02917-A discloses the cloning and expression in E. coli of a coding sequence of CS protein from the blood stage of P. falciparum.
Aus Dame et al., Science, 225 (1984), 593, ist die Klonierung und Expression des CS-Proteins von P. falciparum in E. coli bekannt. Das Protein besitzt etwa 412 Aminosäuren und ein Molekulargewicht von etwa 44 000. Es besitzt 41 sich wiederholende Einheiten eines Tetrapeptids. Synthetische Peptide mit 7, 11 oder 15 Aminosäureresten der sich wiederholenden Einheit binden an monoklonale Antikörper, die gegen das CS-Protein gerichtet sind.From Dame et al., Science, 225 (1984), 593, the cloning and expression of the CS protein of P. falciparum in E. coli is known. The protein has about 412 amino acids and a molecular weight of about 44,000. It has 41 repeating units of a tetrapeptide. Synthetic peptides having 7, 11 or 15 amino acid residues of the repeating unit bind to monoclonal antibodies directed against the CS protein.
Aus Ellis et al., Nature, j301 (1983), 536 - 538, ist die Expression eines Fusionsproteins in E. coli aus ß-Lactamase und P. knowlesi CS-Protein bekannt.Ellis et al., Nature, 301 (1983), 536-538, discloses the expression of a fusion protein in E. coli from β-lactamase and P. knowlesi CS protein.
Aus Enea et al. ,Proc. Natl. Acad. Sei., USA, 81 (1984), 7520 7524, . ist eine analoge sich wiederholende Struktur in dem CS-Protein von P. cynomolgi bekannt. Ferner ist die Klonierung und Expression der DNA des CS-Proteins in E. coli und seine codierende Sequenz bekannt.From Enea et al. Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 81 (1984), 7520 7524,. For example, an analogous repeating structure is known in the CS protein of P. cynomolgi. Furthermore, the cloning and expression of the DNA of the CS protein in E. coli and its coding sequence is known.
Aus Ballou et al. , Science, 228 (1985), 996 - 999, ist bekannt, daß synthetische Peptide der sich wiederholenden Struktur des CS-Proteins von Plasmodium falciparum, die mitFrom Ballou et al. , Science, 228 (1985), 996-999, it is known that synthetic peptides of the repeating structure of the CS protein of Plasmodium falciparum, which with
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Rinderserum Albumin (BSA) oder Thyroglobulin verbunden sind, in Mäusen und Kaninchen zu einer Antikörperantwort führen. Daraus wurde geschlossen, daß ein Impfstoff gegen das Sporozoitenstadium des Malaria-Parasiten entwickelt werden kann, indem synthetische Peptide der sich wiederholenden Struktur des CS-Proteins mit einem Carrier-Protein gebunden werden.Bovine serum albumin (BSA) or thyroglobulin, leading to an antibody response in mice and rabbits. It was concluded that a vaccine against the sporozoite stage of the malaria parasite can be developed by binding synthetic peptides of the repeating structure of the CS protein with a carrier protein.
Aus Weber et al. , Molecular and Bacterial Parasitologi, 15 (1985), 305-316,ist bekannt, daß ein kloniertes Gen des CS-Proteins eines brasilianischen Stammes von P. falciparum als Sonde verwendet werden kann, um die Struktur von 17 anderen P. falciparum Stämmen durch Nucleinsäure-Hybridisierung zu analysieren. Daraus wurde geschlossen, daß das Gen des CS-Proteins hoch konserviert ist und daß die Entwicklung eines Malaria-Impfstoffes mit dem CS-Protein wahrscheinlich nicht durch Stammvariationen erschwert. *ein wird.From Weber et al. , Molecular and Bacterial Parasitologi, 15 (1985), 305-316, it is known that a cloned gene of the CS protein of a Brazilian strain of P. falciparum can be used as a probe to study the structure of 17 other P. falciparum strains Analyze nucleic acid hybridization. It was concluded that the gene of the CS protein is highly conserved and that the development of a malaria vaccine with the CS protein is not likely to be complicated by stem variations. * becomes one.
Aus Arnot et al., Science, 230 (1985), 815 - 818, ist die Klonierung des CS-Protein-Gens von P. viväx und seine codierende Sequenz bekannt. Daraus ergab sich, daß die codierende DNA-Sequenz des CS-Proteins von P. vivax homolog zu jener des.. CS-Gens von P. knowlesi,nicht aber homolog zu jener von P. f.ilc parum ist.From Arnot et al., Science, 230 (1985), 815-818, the cloning of the CS protein gene of P. vivaex and its coding sequence is known. As a result, the coding DNA sequence of the CS protein of P. vivax is homologous to that of the P. CS gene of P.knowlesi, but not homologous to that of P. f.ilc parum.
Aus Dharma et al., Science, 229 (1985), 779 - 782, ist die komplette Nucleotidsequenz der codierenden Region des" CS-Gens aus dem Nuri-Stamm von P. knowlesi bekannt.From Dharma et al., Science, 229 (1985), 779-782, the complete nucleotide sequence of the coding region of the CS gene is known from the Nuri strain of P. knowlesi.
Aus Young et al., Science, 228 (1985), 958 - 962, ist die 3Q Expression des CS-Proteins von P. falciparum in E. coli und seine mögliche Anwendung in einem Malaria-Impfstoff für den Menschen bekannt.Young et al., Science, 228 (1985), 958-962, discloses the 3Q expression of the P. falciparum CS protein in E. coli and its potential application in a human malaria vaccine.
Aus WO84/02917 ist die künstliche Herstellung von PoIy-3g nucleotid-Sequenzen, die im wesentlichen der gesamten oder nur einem Teil der mRNA oder der genomischen DNA von P.WO84 / 02917 discloses the artificial production of poly-3g nucleotide sequences which comprise substantially all or part of the P. mRNA or genomic DNA.
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falciparum entsprechen, bekannt. Ferner ist das einer solchen Sequenz entsprechende Peptid und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt, ebenso ein Mittel, um in einem Säugetier, das ein solches Peptid enthält, eine Immunantwort gegen P.falciparum, known. Further, the peptide corresponding to such a sequence and a method for its production is known, as well as an agent for immunoreacting against P. in a mammal containing such a peptide.
falciparum Antigene zu stimulieren.falciparum to stimulate antigens.
Aus Mazier et al., Science, 2J31 (1986), 156 - 159, ist bekannt, daß gebildete Antikörper nach der Immunisierung von Mäusen mit mehreren rekombinanten und synthetischen Peptiden des CS-Proteins von P. falciparum, in einer menschlichen Leberzellkultur einen dreifachen Schutz vor dem Parasiten zeigen, nämlich oinen Schutz vor der Anheftung des Sporozoiten an die Leberzell-Oberf lache, vor dem Eintritt und der nachfolgenden intracellulären Entwicklung des Sporozoiten.Mazier et al., Science, 2J31 (1986), 156-159, discloses that antibodies formed after immunization of mice with several recombinant and synthetic peptides of the P. falciparum CS protein are threefold protected in human liver cell culture before the parasite, namely, protection against adherence of the sporozoite to the liver cell surface before entry and subsequent intracellular development of the sporozoite.
C. Polyvalente ImpfstoffeC. Polyvalent vaccines
Aus Valenzuela et al., Biotechnology, 2 (1985), 323 - 327, ist bekannt, daß der HBsAg Polyalbuminrezeptor, der durch die Pre S2 codierende Sequenz codiert wird, zur Herstellung von polyvalenten Impfstoffen verwendet werden kann. Aus Valenzuela et al. ist ferner bekannt, daß durch Expression der hybriden HSV-1gD-Pre S2-S proteincodierenden Sequenz in Hefe die Herstellung einen hybriden HBsAg-Herpes simplex 1-Virus Glykoprotein D (HSV-IgD) Partikels ermöglicht wird.From Valenzuela et al., Biotechnology, 2 (1985), 323-327, it is known that the HBsAg polyalbumin receptor encoded by the Pre S2 coding sequence can be used for the production of polyvalent vaccines. From Valenzuela et al. It is also known that expression of the hybrid HSV-1gD-Pre S2-S protein coding sequence in yeast enables the production of a hybrid HBsAg herpes simplex 1 virus glycoprotein D (HSV-IgD) particle.
Aus Valenzuela, "Hepatitis B subunit vaccines using recombinant DNA Techniques", 15. Mai 1985, Bio-Expo-5-Meeting, Boston Massachussetts, ist bekannt, daß bei einem Hybrid,wie dem vorstehend beschriebenen HBsAg-HSV-1gD-Partikel, die immunologische Dominanz von HBsAg gegenüber dem fremden immunogenen Polypeptid, das auf der Oberfläche des Partikels präsentiert wird, gefährdet wird.From Valenzuela, "Hepatitis B subunit vaccines using recombinant DNA Techniques", May 15, 1985, Bio-Expo-5 meeting, Boston Massachussetts, it is known that in a hybrid such as the HBsAg HSV-1gD particle described above, the immunological dominance of HBsAg against the foreign immunogenic polypeptide presented on the surface of the particle is compromised.
Aus der Europäischen Patentanmeldung 0 175 261 ist ein neues hybrides Polypeptid bekannt, das zumindest einen großen TeilEuropean Patent Application 0 175 261 discloses a novel hybrid polypeptide comprising at least a large part
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des Hepatitis B Oberflächen-Antigens fusioniert mit einem oder mehreren Oligopeptiden enthält. Das hybride Polypeptid ist in der Lage, in einem zellulären Wirt ein Partikel zu bilden, das zumindest ein Epitop von zumindest einem Oligopeptid präsentiert.hepatitis B surface antigen fused to one or more oligopeptides. The hybrid polypeptide is capable of forming in a cellular host a particle that presents at least one epitope of at least one oligopeptide.
Proteine können posttranslationale Modifikationen erfahren und einige von diesen können die Konformation und Funktion des Proteins grundlegend beeinflussen. Oligosaccharid-Ketten an dem aus Menschen stammenden Pre S1-Pre S2-S und Pre S2-S-Proteins (Heerman et al., J. Virol., 5_2_. (1984), 396 - 402; Stibbe and Gerlich, Virology, 123 (1982), 436 - 442; Stibbe and Gerlich, J. Virol., 46. (1983), 626 - 628, und vermutlich die Myristinsäure an. dem Pre S1- Pre S2-S-Protein (Persing et al., Abstracts of papers presented at the 1986 meeting on Molecular Biology of Hepatitis B viruses, 28.31. Aug.1986, Cold Spring Harbor Laboratory) könnten die Partikelbildung, die Konformation der Proteine in den Partikeln und die Antigenität und Immunogenität dieser Partikel beeinflussen.Proteins can undergo post-translational modifications and some of these can fundamentally affect the conformation and function of the protein. Oligosaccharide chains on the human-derived Pre S1-Pre S2-S and Pre S2-S protein (Heerman et al., J. Virol., 5_2_. (1984), 396 - 402; Stibbe and Gerlich, Virology, 123 (1982), 436-442; Stibbe and Gerlich, J. Virol., 46 (1983), 626-628, and presumably the myristic acid on the Pre S1-Pre S2-S protein (Persing et al., Abstracts of papers presented at the 1986 meeting on Molecular Biology of Hepatitis B Viruses, 28/31/1886, Cold Spring Harbor Laboratory) could influence particle formation, the conformation of the proteins in the particles, and the antigenicity and immunogenicity of these particles.
Hefe (Saccharomyces cerevisiae) besitzt die nötigen Enzyme, um Proteine zu glykosylieren (Ballou "The Molecular Biology of the Yeast Saccharomyces, Metabolism and Gene Expression"; Strathern, Jones and Broach Ed., Cold Spring Harbor'Laboratory (1982), 335 - 360) und Fettsäuren zu acylieren (Towler and Glasler, Proc. Natl. Acad. Sei., ίΠ (1986), 2812 2816, ähnlich wie dies höhere eukaryontische Zellen vermögen.Yeast (Saccharomyces cerevisiae) has the necessary enzymes to glycosylate proteins (Ballou "The Molecular Biology of the Yeast Saccharomyces, Metabolism and Gene Expression"; Strathern, Jones and Broach Ed., Cold Spring Harbor Laboratory (1982), 335). 360) and fatty acids (Towler and Glasler, Proc Natl Acad., Sei, 1986, 28, 282828, similar to higher eukaryotic cells.
Virale Oberflächenglykoproteine, die in Hefe exprimiert wurden, liegen glykosyliert vor. Aus Jabbar et al. ,Proc. Natl. Acad. Sei., £2 (1985), 2019- 2023, ist bekannt, daß die Expression des Hämagglutinin-Gens von Influenz.a in Hefen zu einem glykosylierten Hämagglutinin-Protein führte. Aus Wen and Schlesinger, Proc. Natl. Acad. Sei., £3_ (1986),Viral surface glycoproteins expressed in yeast are glycosylated. From Jabbar et al. Proc. Natl. Acad. Sci., 2 (1985), 2019-2023, it is known that expression of the hemagglutinin gene of Influenz.a in yeast resulted in a glycosylated hemagglutinin protein. From Wen and Schlesinger, Proc. Natl. Acad. See, £ 3_ (1986),
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3639-3643, ist bekannt, daß die Expression von Glykoproteinen des Sindbis und vesiculären Stomatitis Virus in Hefe zu glykosylierten Viral-Proteinen führte. Aus Fujisawa et al. (Abstracts of papers presented at the 1986 meeting on Molecular Biology of Hepatitis B viruses, 28.-31. Aug. 1986, Cold Spring Harbor Laboratory, S. 62) ist bekannt, daß die Expression des Pre S2-S Gens in Hefe zur Synthese von zwei glykosylierten Formen des Pre S2-S Proteins führte. Aus Kniskern et al. (Abstracts of papers presented at the 19863639-3643, it is known that the expression of glycoproteins of Sindbis and vesicular stomatitis virus in yeast resulted in glycosylated viral proteins. From Fujisawa et al. (Abstracts of papers presented at the 1986 meeting on Molecular Biology of Hepatitis B Viruses, Aug. 28-31, 1986, Cold Spring Harbor Laboratory, p.62) it is known that the expression of the pre S2-S gene in yeast Synthesis of two glycosylated forms of the pre S2-S protein resulted. From Kniskern et al. (Abstracts of papers presented at the 1986
IQ meeting on Modern Approaches to New Vaccines, Including Prevention of AIDS, 9.-14. Sept. 1986, Cold Spring Harbor Laboratory, S. 89) ist bekannt, daß die Expression des Pre S1- Pre S2-S Gens in Hefe zur Synthese von zwei Pre S1-Pre S2-S Proteinen mit einer Größe von 45 kd bzw. 39 kd führte. Aus Persing et al. (Abstracts of papers presented at the 1986 meeting on Molecular Biology of Hepatitis B viruses, 28.-31- Aug. 1986, Cold Spring Harbor Laboratory, S. 19) ist bekannt, daß die Zugabe von 3Η-markierter Myristinsäure zu COS7-Zellen, die Pre S1- Pre S2-S, Pre S2-S un<3 S-Proteine exprimieren, zu radioaktiv markierten Pre S1-5?re S2-S-Protein führte.IQ Meeting on Modern Approaches to New Vaccines, Including Prevention of AIDS, 9-14. Sept. 1986, Cold Spring Harbor Laboratory, page 89), it is known that the expression of the Pre S1-Pre S2-S gene in yeast for the synthesis of two pre S1-Pre S2-S proteins with a size of 45 kd and 39 kd led. From Persing et al. (Abstracts of papers presented at the 1986 meeting on Molecular Biology of Hepatitis B Viruses, Aug. 28-31, 1986, Cold Spring Harbor Laboratory, page 19) it is known that the addition of 3 Η-labeled myristic acid to COS7- Cells expressing Pre S1-Pre S2-S, Pre S2-S and < 3 S-proteins resulted in radiolabelled Pre S1-5? Re S2-S protein.
Fusionsproteine, die in Hefe exprimiert und in ein Partikel verpackt werden, werden nach dem allgemeinen Schema gereinigt: Aerosile Adsorption und Desorption (1) -> Calciumchlorid-Präzipitation (2) -> Phenylagarose oder Phenylboronatagarose-Adorption und Desorption (3) -> Cäsiumchlorid-Gradientenzentrifugation oder DEAE-Ionenaustauschchromatographie.Fusion proteins expressed in yeast and packaged in a particle are purified according to the general scheme: aerosilic adsorption and desorption (1) -> calcium chloride precipitation (2) -> phenylagarose or phenyl boron agarose adsorption and desorption (3) -> cesium chloride Gradient centrifugation or DEAE ion exchange chromatography.
Schritt 1 ist aus der EP-A 0 204 680 und Schritt 3 aus der EP-A 0 199 698,soweit es Phenylagarosa betrifft, bekannt. Die spezifische Kombination von Schritt 1 und Schritt 3 ermöglicht es, kontaminierendes Material stark abzutrennen (Eliminierung von 90 % Protein, Kohlenhydraten und 50 % Lipide).Diese neue Kombination ermöglicht ein gutes Funktio-Step 1 is known from EP-A 0 204 680 and step 3 from EP-A 0 199 698, as far as phenylagarosa is concerned. The specific combination of step 1 and step 3 makes it possible to separate contaminating material severely (elimination of 90 % protein, carbohydrates and 50 % lipids). This new combination enables a good functionality.
-18-nieren der nächsten chromatographischen Schritte.-18-kidney the next chromatographic steps.
Im Falle von Fusionsproteinen, die glykosyliert sind, wird Phenylboronat (PI3A) als Affinitätsadsorbens verwendet. Bei pH 9 bildet die Boronatgruppe kovalente Komplexe mit möglichen cis-Diolgruppen an den glykosylierten Seitenketten aus. PBA-GeIe sind gegebenenfalls zur Reinigung von löslichen Glykoproteinen nicht aber zur Reinigung von Partikeln, die Glykoproteine in der Lipid-Doppelschicht eingebettet haben, verwendet worden (vgl. Cook et al., Analyticyl Biochemistry, 149 (1985), 349-535; Middle et al., Biochemical Journal, 20° (1983), 771-779;Cook et al., Biochimica et Biophysica Acta, 828 (1985), 205-212; Maestasane et al., Journal of Chromatography, 189 (1980), 225-231. Da das Partikel viele Liganden-Bindungsstellen enthält, müssen PBA-GeIe mit einer sehr niedrigen PB-Ligandendichte verwendet werden, z.B. PBA-GeIe mit einem Boronatgehalt von < 10ug/ml Gel, vorzugsweise 5 ug Borcnat pro ml Gel. Die Verwendung von Phenylboronatgelen mit sehr niedrigem Boranatgehalt erlaubt die Affinitäts-Chromatographie von Partikeln, die Glykoproteine eingebettet enthalten.In the case of fusion proteins that are glycosylated, phenylboronate (PI3A) is used as the affinity adsorbent. At pH 9, the boronate group forms covalent complexes with possible cis-diol groups on the glycosylated side chains. PBA gels have been used, if desired, to purify soluble glycoproteins but not to purify particles that have embedded glycoproteins in the lipid bilayer (see Cook et al., Analyticyl Biochemistry, 149 (1985), 349-535; et al., Biochemical Journal, 20 ° (1983), 771-779; Cook et al., Biochimica et Biophysica Acta, 828 (1985), 205-212; Maestasane et al., Journal of Chromatography, 189 (1980); 225-231 Since the particle contains many ligand binding sites, PBA gels with a very low PB ligand density must be used, eg PBA gels with a boronate content of <10 μg / ml gel, preferably 5 μg boronate per ml gel Use of very low borane content phenyl boronate gels allows affinity chromatography of particles containing glycoproteins embedded.
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Diese Erfindung betrifft ein rekombinantes DNA-Molekül, das eine funktionelle codierende DNA-Sequenz enthält, die in Ablesephase mit einem Teil der Pre S2-Region aus einer Hepatitis B Virus (HBV) Pre S2-S proteincodierenden Sequenz fusioniert ist. Der Ausdruck "codierende ,Sequenz" oder "codierende Region" wie hier gebraucht, schließt auch ein beliebiges funktionelles Derivat davon ein. Mit dem Ausdruck "funktionelles Derivat" ist eine codierende Sequenz mit Aminosäure-Modifikationen gemeint, die, wo es angebracht ist, die Partikelbildung nicht stört und/oder die Immunogenität, wenn dies gewünscht ist, beibehält. Ein solches funkcionelles DerivatThis invention relates to a recombinant DNA molecule containing a functional coding DNA sequence fused in readout phase to a portion of the Pre S2 region from a hepatitis B virus (HBV) Pre S2-S protein coding sequence. The term "coding, sequence" or "coding region" as used herein also includes any functional derivative thereof. By the term "functional derivative" is meant a coding sequence having amino acid modifications which, where appropriate, does not interfere with particle formation and / or maintain immunogenicity, if desired. Such a funccional derivative
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kann durch die übliche ortsspezifische Mutagenese, wie durch Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201, beschrieben, hergestellt werden. Im allgemeinen enthält ein solches DNA-Molekül eine regulatorische Region, die vorzugsweise von dem Hefe arg3-Gen stammt.can be prepared by the usual site-directed mutagenesis as described by Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201. In general, such a DNA molecule contains a regulatory region, preferably derived from the yeast arg 3 gene.
Die Erfindung betrifft auch einen rekombinanten Vektor, der ein rekombinantes DNA-Moleküi enthält, das mit einer regulatorischen Region funktionell verbunden ist.Das DNA-Molekül enthält eineThe invention also relates to a recombinant vector containing a recombinant DNA molecule operably linked to a regulatory region. The DNA molecule contains a
JO funktionelle codierende DNA-Sequenz,die in Ablesephase mit einem Teil jer Pre S2-Region aus einer HBV Pre S2-S proteincodierenden Sequenz fusioniert ist. Mit dem Ausdruck "regulatorische Region", wie hier verwendet, ist eine DNA-Sequenz gemeint, die eine Promoter-Region und andere notwendige Se-JO functional DNA coding sequence fused in read-out phase to a portion of the pre S2 region from an HBV Pre S2-S protein coding sequence. By the term "regulatory region" as used herein is meant a DNA sequence that has a promoter region and other necessary sequences.
^g quenzen für die Transkription und Translation einer codierenden Sequenz enthält.^ g sequences for transcription and translation of a coding sequence.
Die Erfindung betrifft auch eine eukaryontische Wirtszelle, die durch einen rekombinanten Vektor transformiert wird, welcher ein DNA-Molekül enthält, das mit einer regulatorischen Region funktionell verbunden ist. Das DNA-Molekül enthält' eine funktionelle, ccdierende DNArSequenz, die in Ablesephase mit einem Teil der Pre S2-Region aus einer HBV Pre S2-S proteincodierenden Sequenz fusioniert ist.The invention also relates to a eukaryotic host cell transformed by a recombinant vector containing a DNA molecule operably linked to a regulatory region. The DNA molecule contains a functional coding DNA sequence fused in read-out phase to a portion of the Pre S2 region from an HBV Pre S2-S protein coding sequence.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen transformierten Wirtszelle, das die Transformierung einer eukaryontischen Wirtszelle mit solch einem rekombinanten Vektor umfaßt.The invention also relates to a method of producing such a transformed host cell comprising transforming a eukaryotic host cell with such a recombinant vector.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur HerstellungThe invention also relates to a process for the preparation
eines hybriden HBsAg enthaltenden Partikels, das ein Peptid enthält oder präsentiert, das durch eine funktionelle codierende DNA-Sequenz codiert wird. Das Verfahren ui.ifaßt die j- Kultivierung einer durch einen rekombinanten Vektor transformierten eukaryontischen Wirtszelle in einem geeignetena hybrid HBsAg containing particle containing or presenting a peptide encoded by a functional coding DNA sequence. The method utilizes the j-culture of a eukaryotic host cell transformed by a recombinant vector in a suitable manner
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Kulturmedium und die Isolierung des Partikels aus einem Lysat oder Extrakt dieser Wirtszelle. Der verwendete Vektor enthält ein mit einer regulatorischen Region funktionell verbundenes DNA-Molekül/in dem die funktionelle codierende DNA-Sequenz in Ablesephase mit einem Teil der Pre S2-Region aus einer HBV Pre S2-S proteincodierenden Sequenz fusioniert ist.Culture medium and the isolation of the particle from a lysate or extract of this host cell. The vector used contains a DNA molecule operatively linked to a regulatory region in which the functional coding DNA sequence is fused in read-out phase to part of the Pre S2 region from an HBV Pre S2-S protein coding sequence.
Die Erfindung betrifft auch ein Hepatitis B Virus-Oberflächenantigen (HBsAg) enthaltendes hybrides immunogenes Partikel, das ein Peptid enthält oder präsentiert, das durch eine funktionelle codierende DNA-Sequenz codiert wird.The invention also relates to a hybrid immunogenic particle containing hepatitis B virus surface antigen (HBsAg) which contains or presents a peptide encoded by a functional coding DNA sequence.
Die Erfindung betrifft auch einen Impfstoff, der eine zum Immunschutz notwendige Menge an solchen hybriden Partikeln enthält.The invention also relates to a vaccine which contains an amount of such hybrid particles necessary for immune protection.
Die Erfindung betrifft auch eineMizelle, die ein solches hybrides Partikel und Polysorbat enthält und eine.i Impfstoff, der eine zum Immunschutz notwendige Menge an solchen Mizellen enthält.The invention also relates to a micelle containing such a hybrid particle and polysorbate and a vaccine containing an amount of such micelles necessary for immune protection.
Mit dem Ausdruck "funktionelle codierende DNA-Sequenz" ist eine codierende DNA-Sequenz gemeint, die nach Fusion in Ablesephase mit einem Teil der Pre S2-Region aus einer HBV Pre S2-S-proteincodierenden Sequenz an der Zusammensetzung des HBsAg Partikels nicht beteiligt ist und auch nicht dabei stört.By "functional DNA coding sequence" is meant a DNA coding sequence which does not participate in the composition of the HBsAg particle upon fusion in the reading phase with part of the Pre S2 region from an HBV Pre S2-S protein coding sequence and does not bother.
Bevorzugte funktionelle codierende DNA-Sequenzen umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, (a) die gesamte HBV Pre S proteincodierend Sequenz oder ein immunogenes Derivat davon, wie die Pre SZ-, Pre S1- oder Pre S1- Pre S2-proteincodierende Sequenz und (b) andere immunogene codierende Sequenzen, wie die codierende Sequenz des CS-Proteins von Plasmodium, oder ein beliebiges immunogenes Derivat davon, das Gen für das Hüllprotein von HIV oder ein beliebigesPreferred functional coding DNA sequences include, but are not limited to, (a) the entire HBV Pre S protein coding sequence or an immunogenic derivative thereof, such as the Pre SZ, Pre S1 or Pre S1 Pre S2 protein coding sequence and ( b) other immunogenic coding sequences, such as the coding sequence of the Plasmodium CS protein, or any immunogenic derivative thereof, the gene for the coat protein of HIV, or any one of them
-21-immunogenes Derivat davon, besonders die codierende Sequenz des C7-Peptides, des Peptides 121 oder des Dreesman-Peptides, oder ein immunogenes Derivat davon.-21-immunogenic derivative thereof, especially the coding sequence of the C 7 peptide, the peptide 121 or the Dreesman peptide, or an immunogenic derivative thereof.
Die Erfindung betrifft auch eine HBV Pre S1 proteincodierende Region, die für die folgende Aminosäuresequenz codiert:The invention also relates to an HBV Pre S1 protein coding region coding for the following amino acid sequence:
-163-163
ATG GGG ACG AAT CTT TCT GTT CCC AAC CCT CTG Met GIy Thr Asn Leu Ser VaI Pro Asn Pro LeuATG GGG ACG AAT CTT TCT GTT CCC AAC CCT CTG Met GIy Thr Asn Leu Ser VaI Pro Asn Pro Leu
GGA TTC TTT CCC GAT CAT CAG TTG GAC CCT GIy Phe Phe Pro Asp His Gin Leu Asp ProGGA TTC TTT CCC GAT CAT CAG TTG GAC CCT GIy Phe Phe Pro Asp His Gin Leu Asp Pro
GCA TTC GGA GCC AAC TCA AAC AAT CCA GAT Ala Phe GIy Ala Asn Sec Asn Asn Pro AspGCA TTC GGA GCC AAC TCA AAC AAT CCA GAT Ala Phe Gly Ala Asn Sec Asn Asn Pro Asp
TGG GAC TTC AAC CCC ATC AAG GAC CAC TGG Trp Asp Phe Asn Pro lie Lys Asp His Trp CCA GCA GCC AAC CAG GTA GGA GTG GGA GCA Pro Ala Ala Asn Gin VaI GIy VaI GIy AIaTGG GAC TTC AAC CCC ATC AAG GAC CAC TGG Trp Asp Phe Asn Pro Lys Asp His Trp CCA GCA GCC AAC CAG GTA GGA GTG GGA GCA Pro Ala Ala Asn Gin VaI GIy VaI GIy AIa
TTC GGG CCA GGG CTC ACC CCT CCA CAC GGC Phe GIy Pro GIy Leu Thr Pro Pro His GIyTTC GGG CCA GGG CTC ACC CCT CCA CAC GGC Phe Gly Pro Gli Leu Thr Pro Pro His GIy
GGT ATT TTG GGG TGG AGC CCT CAG GCT CAG GIy He Leu GIy Trp Ser Pro Gin Ala GInGGT ATT TTG GGG TGG AGC CCT CAG GCT CAG Gly He Leu Gly Trp Ser Pro Gin Ala GIn
GGC ATA TTG ACC ACA GTG TCA ACA ATT CCTGGC ATA TTG ACC ACA GTG TCA ACA ATT CCT
GIy He Leu Thr Thr VaI Sec The He ProGIy He Leu Thr Thr VaI Sec The He Pro
CCT CCT GCC TCC ACC AAT CGG CAG TCA GGA Pro Pro AIa Ser Thr Asn Arg Gin Ser GIyCCT CCT GCC TCC ACC AAT CGG CAG TCA GGA Pro Pro AIa Ser Thr Asn Arg Gin Ser GIy
AGG CAG CCT ACT CCC ATC TCT CCA CCT CTA Arg GIn Pro Thr Pro He Ser Pro Pro LeuAGG CAG CCT ACT CCC ATC TCT CCA CCT CTA Arg GIn Pro Thr Pro He Ser Pro Pro Leu
AGA GAC AGT CAT CCT CAC GCC Arg Asp Ser His Pro Gin AIaAGA GAC AGT CAT CCT CAC GCC Arg Asp Ser His Pro Gin AIa
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1 oder eine HBV Pre S2 proteincodierende Region oder eine HBV Pre S2-S proteincodierende Region, in der der Pre S2-Anteil für die folgende Aminosäuresequenz codiert:1 or an HBV Pre S2 protein coding region or an HBV Pre S2-S protein coding region in which the Pre S2 moiety codes for the following amino acid sequence:
-55 -50-55 -50
Met-Gln-Trp-Asn-Ser-Thr-Ala-Phe-His-Gln-Ala-Leu-Gln-Asp-Met-Gln-Trp-Asn-Ser-Thr-Ala-Phe-His-Gln-Ala-Leu-Gln-Asp
-40 -30-40 -30
Ser-Ser
-20 Gly-Thr-Val-Asn-Pro-Ala-Pro-Asn-Ile-Ala-Ser-His-Ile-Ser--20 Gly-Thr-Val-Asn-Pro-Ala-Pro-Asn-Ile-Ala-Ser-His-Ile-Ser
-10 See-See-Ser-AIa-Arg-Thr-Gly-Asp-Pro-Val-Thr-Asn;-10 See-See-Ser-Ala-Arg-Thr-Gly-Asp-Pro-Val-Thr-Asn;
Die Erfindung betrifft auch einen rekombinanten DNA-Vektor, in dem eine solche Pre S1-, Pre S2- oder Pre S2-S proteincodierende Region mit einer regulatorischen Region funktionell verbunden ist; eine transformierte Wirtszelle, die einen solchen Vektor enthält; ein Verfahren zur Herstellung einer solchen transformierten Zelle, das die Transformation einer Wirtszelle mit einem solchen Vektor umfaßt; das Protein, das durch eine solche codierende Region codiert wird; ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Proteins; ein Impfstoff, der eine zum Immunschutz notwendige Menge an einem solchen Protein enthält, das Partikel, das durch eine solehe Pre S2-S proteincodierende Region codiert wird; ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Partikels, einen Impfstoff, der eine zum Immunschutz notwendige Menge an einem solchen Partikel enthält und eine Mizelle, die solch ein Partikel und Polysorbat enthält, und einen Impfstoff, der eine zum Immunschutz notwendige Menge an solchen Mizellen enthält.The invention also relates to a recombinant DNA vector in which such a Pre S1, Pre S2 or Pre S2-S protein coding region is operably linked to a regulatory region; a transformed host cell containing such a vector; a method of producing such a transformed cell which comprises transforming a host cell with such a vector; the protein encoded by such a coding region; a method for producing such a protein; a vaccine containing an amount of such protein necessary for immune protection, the particle encoded by a pre S2-S protein coding region; a method for producing such a particle, a vaccine containing an amount of such a particle necessary for immune protection, and a micelle containing such a particle and polysorbate, and a vaccine containing an amount of such micelles necessary for immune protection.
Die Erfindung betrifft auch einen rekombinanten DNA-Vektor, in dem eine vollständige Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz oder Pre S1-funktioneile DNA codierende Sequenz- Pre S2-S proteincodierende Sequenz oder ein immunogenes Derivat davon mit einer regulatorischen Region funktionell ver-The invention also relates to a recombinant DNA vector in which a complete pre S1-Pre S2-S protein coding sequence or Pre S1-functional DNA coding sequence Pre S2-S protein coding sequence or an immunogenic derivative thereof with a regulatory region functionally
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bunden ist; eine Hefe-Wirtszelle, die mit solch einem Vektor transformiert wird; ein Verfahren zur Herstellung eines solchen transformierten Wirtes, das die Transformation einer Hefe-Wirtszelle mit solch einem Vektor umfaßt; ein Verfahren zur Herstellung eines Proteins, das durch die Pre S1- Pre S2-S-proieincodierende Sequenz oder Pre S1-funktionelle DNA-codierende Sequenz- Pre S2-S proteincodierende Sequenz codiert ist, oder eines immunogenen Derivats davon; das Protein, das durch solch eine Methode hergestellt wird; einen Impfstoff, der eine zum Immunschutz notwendige Menge an einem solchen Protein enthält; ein Partikel, das ein PoIypeptid enthält, welches durch die Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz oder Pre S1-funktionelle DNA-codierende Sequenz- Pre S2-S proteincodierende Sequenz codiert wird, oder ein immunogenes Derivat davon; ein Verfahren zu seiner Herstellung, einen Impfstoff, der eine zum Immunschutz notwendige Menge an solchen Partikeln enthält, eine Mizelle, die ein solches Partikel und Polysorbat enthält und einen Impfstoff, der eine zum Immunschutz notwendige Menge an solchen Mizellen enthältis bound; a yeast host cell transformed with such a vector; a method of producing such a transformed host which comprises transforming a yeast host cell with such a vector; a method of producing a protein encoded by the Pre S1-Pre S2-S proieincoding sequence or Pre S1-functional DNA coding sequence-Pre S2-S protein coding sequence, or an immunogenic derivative thereof; the protein produced by such a method; a vaccine containing an amount of such protein necessary for immune protection; a particle containing a polypeptide encoded by the Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence or Pre S1-functional DNA coding sequence-Pre S2-S protein coding sequence, or an immunogenic derivative thereof; a process for its preparation, a vaccine containing an amount of such particles necessary for immune protection, a micelle containing such a particle and polysorbate, and a vaccine containing an amount of such micelles necessary for immune protection
Die Erfindung betrifft auch eine Pre S1- Pre S2 proteincodierende Sequenz oder Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz, von denen der Pre S1- Pre 32-Bereich die folgende Aminosäuresequenz besitzt:The invention also relates to a Pre S1-Pre S2 protein coding sequence or Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence, of which the Pre S1 Pre 32 region has the following amino acid sequence:
PRE-Sl REGION -163 PRE- SL REGION -163
ATG GGG ACG AAT CTT TCT GTT CCC AAC CCT CTG OQ Met GIy Thr Asn Leu Ser VaI Pro Asn Pro LeuATG GGG ACG AAT CTT TCT GTT CCC AAC CCT CTG OQ Met GIy Thr Asn Leu Ser VaI Pro Asn Pro Leu
GGA TTC TTT CCC GAT CAT CAG TTG GAC CCT GIy Phe Phe Pro Asp His Gin Leu Asp ProGGA TTC TTT CCC GAT CAT CAG TTG GAC CCT GIy Phe Phe Pro Asp His Gin Leu Asp Pro
Qc- GCA TTC GGA GCC! AAC TCA AAC AAT CCA GAT ob Qc - GCA TTC GGA GCC! AAC TCA AAC AAT CCA GAT ob
AIa Phe GIy AIa Asn Ser Asn Asn Pro AspAIa Phe GIy AIa Asn Ser Asn Asn Pro Asp
-24--24-
TGG GAC TTC AAC CCC ATC AAG GAC CAC TGG Trp Asp Phe Asn Pro lie Lys Asp His TrpTGG GAC TTC AAC CCC ATC AAG GAC CAC TGG Trp Asp Phe Asn Pro Lys Asp His Trp
CCA GCA GCC AAC CAG GTA GGA GTG GGA GCA Pro Ala Ala Asn Gin VaI GIy VaI GIy AlaCCA GCA GCC AAC CAG GTA GGA GTG GGA GCA Pro Ala Ala Asn Gin VaI GIy VaI GIy Ala
TTC GGG CCA GGG CTC ACC CCT CCA CAC GGC Phe GIy Pro GIy Leu Thr Pro Pro His GIyTTC GGG CCA GGG CTC ACC CCT CCA CAC GGC Phe Gly Pro Gli Leu Thr Pro Pro His GIy
GGT ATT TTG GGG TGG AGC CCT CAG GCT CAG GIy He Leu GIv Trp Ser Pro Gin Ala GinGGT ATT TTG GGG TGG AGC CCT CAG GCT CAG GIy He Leu GIv Trp Ser Pro Gin Ala Gin
GGC ATA TTG ACC ACA GTG TCA ACA ATT CCTGGC ATA TTG ACC ACA GTG TCA ACA ATT CCT
GIy He Leu Thr Thr VaI Ser Thr He Pro 15GIY He Leu Thr Thr VaI Ser Thr He Pro 15
CCT CCT GCC TCC ACC AAT CGG CAG TCA GGA Pro Pro Ala Ser Thr Asn Arg Gin Ser GIyCCT CCT GCC TCC ACC AAT CGG CAG TCA GGA Pro Pro Ala Ser Thr Asn Arg Gin Ser GIy
AGG CAG CCT ACT CCC ATC TCT CCA CCT CTA Arg Gin Pro Thr Pro He Ser Pro Pro LeuAGG CAG CCT ACT CCC ATC TCT CCA CCT CTA Arg Gin Pro Thr Pro He Ser Pro Pro Leu
AGA GAC AGT CAT CCT CAG GCC Arg Asp Ser His Pro Gin AlaAGA GAC AGT CAT CCT CAG GCC Arg Asp Ser His Pro Gin Ala
PRE-S2 REGION -55 PRE-S2 REGION -55
ATG CAG TGG AAT TCC ACT GCC TTC CAC CAA Met Gin Trp Asn Ser Thr Ala Phe His GinATG CAG TGG AAT TCC ACT GCC TTC CAC CAA Met Gin Trp Asn Ser Thr Ala Phe His Gin
GCT CTG CAG GAT CCC AGA GTC AGG GGT CTG Ala Leu Gin Asp Pro Arg VaI Arg GIy LeuGCT CTG CAG GAT CCC AGA GTC AGG GGT CTG Ala Leu Gin Asp Pro Arg VaI Arg GIy Leu
TAT TTT CCT GCT GGT GGC TCC AGT TCA GGA Tyr Phe Pro Ala GIy GIy Ser Ser Ser GIyTAT TTT CCT GCT GGT GGC TCC AGT TCA GGA Tyr Phe Pro Ala GIy GIy Ser Ser Ser GIy
ACA GTA AAC CCT GCT CCG AAT ATT GCC TCT Thr VaI Asn Pro AIa Pro Asn lie Ala SerACA GTA AAC CCT GCT CCG AAT ATT GCC TCT Thr VaI Asn Pro AIa Pro Asn lie Ala Ser
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CAC ATA TCG TCA AGC TCC GCG AGG ACT GGG His He Ser Sec Sen Ser Ala Arg Thr GIyCAC ATA TCG TCA AGC TCC GCG AGG ACT GGG His He Ser Sec Sen Ser Ala Arg Thr GIy
GAC CCT GTG ACG AACGAC CCT GTG ACG AAC
Asp Pro VaI Thr AsnAsp Pro VaI Thr Asn
Die Erfindung betrifft auch einen rekombinanten Vektor, in dem eine solche neue Pre S1- Pre S2 oder Pre S1- Pre S2-S .proteincodierende Sequenz mit einer Expressionskontrollsequenz funktionell verbunden ist; eine Wirtszelle, die mit solch einem Vektor transformiert ist; ein Verfahren zur Herstellung eines solchen transformierten Wirtes, das die Transformation einer Wirtszelle mit einem solchen Vektor umfaßt; ein VerfahrenThe invention also relates to a recombinant vector in which such a novel Pre S1-Pre S2 or Pre S1-Pre S2-S .protein coding sequence is operably linked to an expression control sequence; a host cell transformed with such a vector; a method of producing such a transformed host comprising transforming a host cell with such a vector; a procedure
^g zur Herstellung eines Proteins, das durch eine solche Pre S1-Pre S2 oder Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz codiert ist oder eines immunogenen Derivats davon; das Protein, das durch eine solche Methode hergestellt wird; einen Impfstoff, der eine zum Immunschutz notwendige Menge an einemg for the production of a protein encoded by such a Pre S1-Pre S2 or Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence or an immunogenic derivative thereof; the protein produced by such a method; a vaccine containing an amount necessary for immune protection
2Q solchen Protein enthält; ein Partikel, das ein Polypeptid entiält, das durch eine solche Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz codiert ist, oder ein immunogenes Derivat davon; ein Verfahren zu seiner Herstellung, einen Impfstoff, der eine zum Immunschutz notwendige Menge an solchen Par-2Q contains such protein; a particle which comprises a polypeptide encoded by such a Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence, or an immunogenic derivative thereof; a process for its preparation, a vaccine containing an amount of such
2g tikeln enthält und eine Mizelle, die ein solches Partikel und Polysorbat enthält.Contains 2g particles and a micelle containing such a particle and polysorbate.
Folgende Aminosäure-Abkürzungen werden verwendet:The following amino acid abbreviations are used:
-26-Kurze Beschreibung der Figuren: -26- Brief description of the figures:
ist eine Restriktionskarte von pRIT10601. ist eine Restriktionskarte von pRIT10616. ist eine Restriktionskarte von pMC200. ist die Nucleotid-Sequenz eines Bereiches des 3300 Basenpaar großen Hefe Hindlll-Fragments, das in pMC200 integriert ist und das die Restriktionsstellen Hindi, BgIII und EcoRI besitzt.is a restriction map of pRIT10601. is a restriction map of pRIT10616. is a restriction map of pMC200. is the nucleotide sequence of a region of the 3300 base pair yeast HindIII fragment integrated into pMC200 and having the Hindi, BglII and EcoRI restriction sites.
zeigt die Herstellung von pRIT10671 und pRIT10673. zei-yt die Herstellung von pRIT10749. " zeigt die Herstellung von pRIT10761 und pRIT10764. zeigt die Herstellung von pRIT10167 (Beispiel 1), PRIT10158 und pRit10162 (Beispiel 3); pRIT10158, PRIT10677 und pRIT10909 (Beispiel 4); pRIT10911 (Beispiel 5); pRIT10679, pRITi0903, pRIT10914 (Beispiel 6); PRIT12211, pRIT12209 und pRIT12230 (Beispiel 7); und pRIT12288 und pRIT12322 (Beispiel 8). Fig. 9 zeigt eine Restriktionskarte von pRIT10172.shows the preparation of pRIT10671 and pRIT10673. zei-yt the preparation of pRIT10749. shows the preparation of pRIT10761 and pRIT10764 shows the preparation of pRIT10167 (Example 1), PRIT10158 and pRit10162 (Example 3); pRIT10158, PRIT10677 and pRIT10909 (Example 4); pRIT10911 (Example 5); pRIT10679, pRITi0903, pRIT10914 (Example 6), PRIT12211, pRIT12209 and pRIT12230 (Example 7); and pRIT12288 and pRIT12322 (Example 8). Figure 9 shows a restriction map of pRIT10172.
Fig. 10 zeigt eine Restriktionskarte von pRIT12290.Fig. 10 shows a restriction map of pRIT12290.
Fig. 11 zeigt eine Restriktionskarte von pRIT12322, die die DNA-Bereiche zeigt, die von pRIT12230 und pRIT12288 stammen.Figure 11 shows a restriction map of pRIT12322 showing the DNA regions derived from pRIT12230 and pRIT12288.
Fig. 12 zeigt die Herstellung von pRIf12571; pRIT12573; PRIT12572 und pRIT12574.Fig. 12 shows the preparation of pRIf12571; pRIT12573; PRIT12572 and pRIT12574.
Fig. 13 ist eine Restriktionskarte von pRIT12309.Fig. 13 is a restriction map of pRIT12309.
Fig. 14 zeigt die Herstellung von pRIT12314 und pRIT12544.Fig. 14 shows the preparation of pRIT12314 and pRIT12544.
Fig. 15 zeigt die Herstellung von pRIT12658. Fig. 16 ist eine Restriktionskarte von pRIT12662.Fig. 15 shows the preparation of pRIT12658. Fig. 16 is a restriction map of pRIT12662.
Fig. 17 zeigt die Herstellung von pRITi2660.Fig. 17 shows the preparation of pRITi2660.
Fig. 18 zeigt die Herstellung von pRIT12845 (a,b,c,d,e,f).Fig. 18 shows the preparation of pRIT12845 (a, b, c, d, e, f).
Fig. 1A zeigt die Herstellung von pRIT12662.Fig. 1A shows the preparation of pRIT12662.
Fig. 2A zeigt eine schematische Restriktionskarte des Klons /{. MPf 1 und eine Strategie zu seiner Sequenzierung.Fig. 2A shows a schematic restriction map of the clone / {. MPf 1 and a strategy for its sequencing.
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Fig. 3A zeigt die Nucleotid-Sequenz des CS-Protein-Gens vonFig. 3A shows the nucleotide sequence of the CS protein gene of
P. falciparumP. falciparum
Fig. 4A zeigt die in pRIT12792 enthaltene Pre S1- Pre S2 Fig. 4A shows the Pre S1-Pre S2 included in pRIT12792
DNA-codierende Sequenz.DNA coding sequence.
Fig. 1B zeigt eine schematische Restriktionskarte der codierenden Sequenz des HIV Hüllproteins. Fig. 2B zeigt die Konstruktion von pRIT12893. Fig. 3B zeigt die Konstruktion von pRIT12897. Fig. 4B zeigt die Konstruktion von pRIT12899. Fig. SB zeigt die Konstruktion von pRITX.Fig. 1B shows a schematic restriction map of the coding sequence of the HIV envelope protein. Fig. 2B shows the construction of pRIT12893. Fig. 3B shows the construction of pRIT12897. Fig. 4B shows the construction of pRIT12899. Fig. SB shows the construction of pRITX.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung D detailed description of the invention
Expression vcn HBsAg in HefeExpression of HBsAg in yeast
Mit dem Ausdruck "regulatorische Region", wie hier verwendet, ist eine DNA-Sequenz gemeint, die notwendige oder wünschenswerte Sequenzen für die Transkription und Translation einer codierenden Sequenz enthält. Solche regulatorischen Regionen weiden in der Regel angrenzend an das 5'-Ende der codierenden Sequenz, die exprimiert werden soll, gesetzt. Vorzugsweise w^rd aine weitere Region der Hefe DNA, die ein Terminationssignal für die Transkription enthält, unmittelbar an das 3'-Ende der codierenden Region, die exprimiert werden soll, gesetzt, um die Tarmination der Transkription zu bewirken.By the term "regulatory region" as used herein is meant a DNA sequence containing necessary or desirable sequences for transcription and translation of a coding sequence. Such regulatory regions are typically seeded adjacent to the 5 'end of the coding sequence to be expressed. Preferably, another region of the yeast DNA containing a termination signal for transcription is placed immediately at the 3 'end of the coding region to be expressed to effect transcription initiation.
Mit dem Ausdruci: "HBsAg", wie hier gebraucht, ist ein Antigen gemeint, das Proteine umfaßt, die durch die S-proteinco-By the term "HBsAg" as used herein is meant an antigen comprising proteins expressed by the S-protein co-
QO dierende Sequenz des HBV-Genoms codiert werden. Ein solches HBsAg ist strukturell ähnlich zu natürlichem HBsAg oder hat im wesentlichen die gleichen antigenen Determinanten wie das natürliche - HBsAg, die durch die S-proteincodierende Sequenz codiert werden. Ein solches HBsAg kann eine Immunantwort stimulieren, die spezifisch erkennt und mit natürlichem HBsAg reagiert. Ein solches HBsAg wird auch spezifisch durch Anti-QO dating sequence of the HBV genome are encoded. Such HBsAg is structurally similar to natural HBsAg or has substantially the same antigenic determinants as the natural HBsAg encoded by the S-protein coding sequence. Such HBsAg can stimulate an immune response that specifically recognizes and reacts with natural HBsAg. Such HBsAg is also specifically
-28-HBsAg-Antikörper erkannt.-28 HBsAg antibodies detected.
Die HBsAg codierende Sequenz kann aus der DNA von Dane-Partikeln aus dem Serum von infizierten Menschen isoliert werden, indem der Einzelstrangbereich der DNA mit einer DNA-Polymerase,vorzugsweise der endogenen Polymerase; zum Doppelstrana gemacht wird und dieser anschließend mit einer Restriktionsendonuclease geschnitten wird. Die Wahl der Endonuclease hängt teilweise von den einzelnen Dane-Partikeln 3b, Beispielsweise kann die HBsAg-codierende Sequenz der HBV DNA bestimmter Dane-Partikel des adw Serotyps durch ein einzelnes BamHI-Fragment isoliert werden; die .HBsAg-codierende Sequenz der HBV DNA bestimmter Dane-Partikel des ayw Serotyps kai.η durch ein Hhal-Fragment isoliert werden. HBV DNA von Dane-Partikel des gleichen Serotyps können auch unterschiedliche Restriktionsmuster aufweisen.The HBsAg coding sequence can be isolated from the DNA of Dane particles from the serum of infected human by reacting the single-stranded region of the DNA with a DNA polymerase, preferably the endogenous polymerase; is made to Doppelstrana and this is then cut with a restriction endonuclease. The choice of endonuclease depends, in part, on the individual Dane particles 3b. For example, the HBsAg coding sequence of the HBV DNA of certain adw serotype Dane particles can be isolated by a single BamHI fragment; the. HBsAg coding sequence of the HBV DNA of certain Dane particles of the ayw serotype kai.η be isolated by a Hhal fragment. HBV DNA from Dane particles of the same serotype may also have different restriction patterns.
Die Spaltung von DNAThe cleavage of DNA
Die Herstellung von DNA-Fragmenten, die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, die Ligierung von solchen Fragmenten zu rekombinanten DNA-Molekülen und die Insertion solcher rekombinanter DNA-Moleküle in Mikroorganismen wird in an sich bekannter Weise durchgeführt; vgl. die vorstehenden oder nachfolgenden Literaturzitate. Bedingungen werden gewählt, um die Denaturierung der DNA und der Enzyme zu verhindern. Beispielsweise wird der pH-Wert auf einen Bereich von 7 bis 11 eingestellt und die Temperatur unter 600C gehalten. Vorzugsweise wird die Restriktion der DNA bei einer Temperatur von 30 bis 400C und die Ligierung bei 0 bis 100C durchgeführt. Verwendete Restriktionse'nzyme und Ligasen sind handelsüblich und werden nach Vorschrift verwendet. Die T4 DNA-Ligase ist die bevorzugte Ligase.The preparation of DNA fragments used in the method according to the invention, the ligation of such fragments into recombinant DNA molecules and the insertion of such recombinant DNA molecules into microorganisms is carried out in a manner known per se; see. the above or following references. Conditions are chosen to prevent denaturation of the DNA and enzymes. For example, the pH is adjusted to a range of 7 to 11 and the temperature is kept below 60 0 C. Preferably, the restriction of the DNA at a temperature of 30 to 40 0 C and the ligation at 0 to 10 0 C is performed. Restriction enzymes and ligases used are commercially available and are used according to instructions. T4 DNA ligase is the preferred ligase.
Die verschiedenen Fragmente und die endgültigen Konstruktionen können in üblicher Weise miteinander verbunden werden.The various fragments and the final constructions can be connected together in the usual way.
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In vielen Fällen wurden Gene isoliert,durch Restriktionsenzyme kartiert und auch sequenziert. Zu diesem Zweck kann man die interessierende Sequenz, wie die HBsAg-Sequenz, durch Restriktion des Gens selektionieren und, wenn nötig, weiter manipulieren, wie durch Bal31 Verdauung, in vitro Mutagenese, Primer-vermittelte Reparatur oder ahnliches, um ein Fragment gewünschter Größe herzustellen, das die gewünschte Sequenz enthält und geeignete Enden besitzt. Linker und Anschlußfragmente können benutzt werden, um Sequenzen miteinander zu verbinden und auch verloren geganqene Sequenzen zu ersetzen, wenn innerhalb der interessierenden Region eine Restriktionsstelle verwendet wurde. Die verschiedenen Fragmente, die isoliert werden, können durch Elektrophorese gereinigt werden, elektroeluiert, mit anderen Sequenzen Iigiert, kloniert, wieder isoliert und weiter manipuliert werden.In many cases genes have been isolated, mapped by restriction enzymes and also sequenced. For this purpose, one may select the sequence of interest, such as the HBsAg sequence, by restriction of the gene and further manipulate, if necessary, such as Bal31 digestion, in vitro mutagenesis, primer-mediated repair or the like, to produce a fragment of desired size containing the desired sequence and having suitable ends. Linker and attachment fragments can be used to join sequences together and also replace lost sequences if a restriction site has been used within the region of interest. The various fragments that are isolated can be purified by electrophoresis, electroeluted, ligated with other sequences, cloned, reisolated, and further manipulated.
Die Verwendung von regulatorischen Regionen zur Kontrolle der Transkription des interessierenden Struktur-Gens, wie der HBsAg-Sequenz, erlaubt es, nachdem die Wirtszellen zu einer hohen Dichte gewachsen sind, während dessen das Strukturgen gar nicht oder nur wenig exprimiert wurde, durch Änderung der umgebenden Bedingungen z.B. des Nährstoffes, der Temperatur etc., die Expression des Strukturgens zu induzieren.The use of regulatory regions to control the transcription of the structural gene of interest, such as the HBsAg sequence, allows, after the host cells have grown to a high density during which the structural gene has not or only little expression, by altering the surrounding Conditions eg of nutrient, temperature, etc., to induce the expression of the structural gene.
Beispielsweise kann man mit der GAL4 regulatorischen Region die Hefezellen in einem Vollmedium mit einer Kombination aus Glycerin und Milchsäure zu einer hohen Dichte, nämlich der mittleren oder späten log-Phase, wachsen lassen und dann die Kohlenstoffquelle ändern und Galactose anbieten. MitFor example, with the GAL4 regulatory region, one can grow the yeast cells in a full medium with a combination of glycerol and lactic acid to a high density, namely the mid or late log phase, and then change the carbon source and offer galactose. With
r·r ·
der PHO5 regulatorischen Region kann man die Zellen in einem Medium mir einer hohen Phosphatkonzentration von etwa 7 mM KH2PO. wachsen lassen, sie dann ernten und in einem Medium, das phosphatfrei ist, resuspendieren, um eine Derepression und Expression zu bewirken. Bei Temperatursensitivität könnte man die 'Zellen bei 25 bis 37°C wachsen lassen und dannThe PHO5 regulatory region allows one to grow the cells in a medium with a high phosphate concentration of about 7 mM KH 2 PO. grow, then harvest and resuspend in a phosphate-free medium to cause derepression and expression. With temperature sensitivity, the cells could be grown at 25 to 37 ° C and then
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die Temperatur passend um . 5 bis 2O°C ändern. Die Wirtszellen weisen dann das mit der regulatorischan Region verbundene Regulationssystem auf.the temperature fits around. 5 to 2O ° C change. The host cells then have the regulatory system associated with the regulatory region.
Die Fusion der HBsAg-Sequenz mit der regulatorischen Region kann durch Verwendung eines Zwischenvektors erreicht werden. Alternativ kann die HBsAg-Sequenz aber auch direkt in einen Vektor integriert werden, der die regulatonsche Region enthält. Ein Vektor ist eine DNA, die das DNA-Fragment der Erfindung tragen und beibehalten kann, beispielsweise ein Phage oder ein Plasinid. Techniken zur Klonierung von DNA-Fragmenten in Phagen sind beispielsweise aus Charnay et al., Nature, Bd. 286 (1980), 893 - 895, und der GB-Patentanmeldung 2 034 323 bekannt. Die HBsAg-Sequenz wird vorzugsweise so mit der regulatorischen Region verbunden, daß nach Expression der HBsAg-Sequenz ein HBsAg entsteht, das frei von fremden Aminosäureresten ist.The fusion of the HBsAg sequence with the regulatory region can be achieved using an intermediate vector. Alternatively, however, the HBsAg sequence can also be integrated directly into a vector containing the regulatory region. A vector is a DNA that can carry and maintain the DNA fragment of the invention, for example, a phage or a plasinide. Techniques for cloning DNA fragments into phage are known, for example, from Charnay et al., Nature , Vol. 286 (1980), 893-895, and British Patent Application 2,034,323. The HBsAg sequence is preferably linked to the regulatory region such that after expression of the HBsAg sequence, an HBsAg free from foreign amino acid residues results.
In einer Ausführungsform der Erfindung wurde die HBsAgcodierende Sequenz zusammen mit 42 Codons der für das HBsAg Vorläufer (PreS-S) Protein codierenden DNA in Ablesephase mit dem 18. Codon der für das Hefe OCT-Protein codierenden Sequenz ligiert, die unter der Kontrolle des arg3 Promoters steht. Dieses Konstrukt ergibt ein hybrides Partikel, das ein HBsAg-Protein enthält, das neben den 226 Aminosäuren des S-Proteins zusätzlich 60 N-terminale Aminosäuren besitzt.In one embodiment of the invention, the HBsAg coding sequence, together with 42 codons of DNA encoding the HBsAg precursor (PreS-S) protein, was ligated in read-out phase to the 18th codon of the yeast OCT protein coding sequence, which was under the control of arg 3 promoter stands. This construct yields a hybrid particle containing an HBsAg protein which in addition to the 226 amino acids of the S protein has an additional 60 N-terminal amino acids.
Ein Beispiel für eine regulatorische Region stammt von dem Hefe arq3-Gen, das für die Ornithin-Carbamoyl-Transferase (OCT) codiert. Die arg3 regulatorische Region ist verantwortlieh für spezifische und allgemeine Kontrollmechanismen. Aus Crabeel et al., Proc. Natl. Acad. Sei. USA, Bd. 78 (1981), 6026,ist die Klonierung dieser regulatorischen Region in dem Plasmid pYeura3arg3 in E. coli bekannt. Bevorzugte Wirte sind Stämme von S. cerivisiae, in denen die Argininbiosynthese derepremiert ist, beispielsweise der Stamm 1c1697d.An example of a regulatory region is derived from the yeast arq 3 gene encoding ornithine carbamoyl transferase (OCT). The arg 3 regulatory region is responsible for specific and general control mechanisms. From Crabeel et al., Proc. Natl. Acad. Be. USA, 78 (1981), 6026, the cloning of this regulatory region in the plasmid pYeura 3 arg 3 in E. coli is known. Preferred hosts are strains of S. cerivisiae in which arginine biosynthesis is pre-premixed, for example strain 1c1697d.
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Die Verwendung solcher Stämme führt durch den arg3-Promoter zu einer erhöhten Expression im Vergleich zu dem Stamm DC5. Andere nützliche regulatorische Regionen stammen von Hefe-Genen, deren Produkte an der Glykolyse beteiligt sind, beispielsweise von Genen, die für Enolase, Aldolase, Phosphoglyceratkinase und Glyerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase codieren; von dem Hefe-Alkohol-Dehydrogenase-Gen; und im allgemeinen von Genen, die am katabolischen Stoffwechsel beteiligt sind, wie das Arginase-Gen.The use of such strains leads to an increased expression by the arg 3 promoter compared to the strain DC5. Other useful regulatory regions are derived from yeast genes whose products are involved in glycolysis, for example, genes encoding enolase, aldolase, phosphoglycerate kinase, and glyeraldehyde-3-phosphate dehydrogenase; from the yeast alcohol dehydrogenase gene; and, in general, genes involved in catabolic metabolism, such as the arginase gene.
Ein bevorzugter Vektor zur Klonierung des fusionierten DNA-Fiagments in Hefe ist das Plasmid YEp13, das in E. coii und S. cerevisiae repliziert und stabil ist und daher als Shuttle-Vektor bezeichnet wird. Mehrere andere Hefe-Vektoren sind bekannt und erhältlich. Die HBsAg-Sequenz und die regulätorische Region können in einem Hefe-Vektor nacheinander oder gleichzeitig inseriert werden. Die Transformation von Hefen mit Plasmid-Vektoren, die hefespezifische autonom replizierende Sequenzen enthalten, führt, normalerweise dazu, daß das DNA-Molekül der Erfindung wie ein Plasmid extrachromosomal repliziert wird. Solche Replikons sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Transformation mit Plasmid-Vektoren, die keine funktioneilen Hefe-Replikons enthalten, führt zur Integration des DNA-Moleküls in das Hefe-Genom.A preferred vector for cloning the fused DNA tag in yeast is plasmid YEp13, which is replicated and stable in E. coli and S. cerevisiae and therefore referred to as a shuttle vector. Several other yeast vectors are known and available. The HBsAg sequence and the regulatory region can be inserted in a yeast vector sequentially or simultaneously. Transformation of yeasts with plasmid vectors containing yeast-specific autonomously replicating sequences usually results in the extracellular replication of the DNA molecule of the invention like a plasmid. Such replicons are known in the art. Transformation with plasmid vectors containing no functional yeast replicons results in integration of the DNA molecule into the yeast genome.
Impfstoffe für den Menschen zum Schutz vor HBV-Infektion, die HBsAg enthalten, das gemäß der Erfindung in Hefe produziert wurde und einen geeigneten Carrier besitzen, können nach bekannten Methoden hergestellt werden. Die Verwendung eines Adjuvans, wie Aluminiumhydroxid oder Aluminiumphosphat, ist wünschenswert. Das so produzierte HßsAg kann auch mit anderen immunogenen Substanzen kombiniert werden, um Kombinations-Impfstoffe herzustellen. Der HBV-Impfstoff oder der Kombinations-Impfstoff kann beispielsweise subcutan, intravenös oder intramuskulär verabreicht werden. Das DNA-Fragment der Erfindung und das davon produzierteHBsAg können auch als Sondenmolekül bzw. Probe verwendet werden, um HBV in biologischenHuman vaccines for protection against HBV infection containing HBsAg produced in yeast according to the invention and having a suitable carrier can be prepared by known methods. The use of an adjuvant such as aluminum hydroxide or aluminum phosphate is desirable. The HsssAg so produced can also be combined with other immunogenic substances to make combination vaccines. The HBV vaccine or the combination vaccine can be administered, for example, subcutaneously, intravenously or intramuscularly. The DNA fragment of the invention and the HBsAg produced therefrom can also be used as a probe molecule or sample to detect HBV in biological
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Proben durch DNA-Hybridisierungstechniken bzw. in verschiedenen Immunotests nachzuweisen.To detect samples by DNA hybridization techniques or in various immunoassays.
Expression eines DNA-Moleküls, das eine funktionelle DNA-Sequenz enthält, die in Ablesephase mit einem Teil der Pre S2-Region aus einer HBV Pre S2-S proteincodierenden SequenzExpression of a DNA molecule containing a functional DNA sequence that is in read-out phase with part of the Pre S2 region from an HBV Pre S2-S protein coding sequence
fusioniert ist f is used
Diese Erfindung betrifft auch ein rekombinantes DNA-Molekül, das eine funktiemelle DNA-Sequenz enthält, die in Ablesephase mit einem Teil der Pre S2-Region aus einer HBV Pre S2-S proteincodierenden Sequenz fusioniert ist. Die Bezeichnung "codierende Sequenz" oder "codierende Region", wie hier verwendet, umfaßt auch ein beliebiges funktionelles Derivat davon.This invention also relates to a recombinant DNA molecule containing a functional DNA sequence fused in read-out phase to a portion of the Pre S2 region from an HBV Pre S2-S protein coding sequence. The term "coding sequence" or "coding region" as used herein also includes any functional derivative thereof.
Mit dem Ausdruck "funktionelles Derivat" ist eine codierende Sequenz mit Aminosäuremodifikationen gemeint, die die Partikelbildung nicht stört und/oder die Immunogenität beibehält. Solche funktionellen Derivate können durch die übliche ortsspezifische Mutagenese hergestellt werden. Aus Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201, sind ortrspezifische Mutagenese-Techniken bekannt. Eine solche Fusion kann am N-Terminus der Pre S2-Region oder an irgendeinem Punkt innerhalb der Pre S2-Region stattfinden. Es gibt vierBy the term "functional derivative" is meant a coding sequence having amino acid modifications that does not interfere with particle formation and / or maintain immunogenicity. Such functional derivatives can be prepared by the usual site-directed mutagenesis. Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201, discloses site-specific mutagenesis techniques. Such a fusion may occur at the N-terminus of the Pre S2 region or at some point within the Pre S2 region. There are four
<pc Arten von Fusionen, nämlich am 5 '-Terminus der gesamten Pre S2-Region, an irgendeinem Punkt innerhalb der Pre' S2-Region, so daß die Pre S2-DNA die funktionelle DNA-Sequenz an beiden Seiten flankiert, an dem 5'-terminalen Ende einer verkürzten Pre S2-Region oder am 5'-Terminus der S-protein- <pc types of fusions, namely at the 5 'terminus of the entire Pre S2 region, at any point within the Pre' S2 region, so that the Pre S2 DNA flanks the functional DNA sequence on both sides, at the 5 ''terminal end of a truncated Pre S2 region or at the 5' terminus of the S protein
QQ codierenden Region, so daß die Fusion keine Pre S2-DNA enthält. Verschiedene Pre S2-S proteincodierenden Sequenzen sind bekannt und können nach bekannten Methoden hergestellt und isoliert werden (Vgl. die oben zitierte Literatur]. In einer Ausführungsform der Erfindung wurde die ARG3 regulato- QQ coding region, so that the fusion contains no Pre S2 DNA. Several pre S2-S protein coding sequences are known and can be prepared and isolated by known methods (See the literature cited above.) In one embodiment of the invention, the ARG3 regulatory
g5 rische Region zusammen mit 1 8 Codons der für das Hefe-OCT-Protein codierenden DNA in Ablesephase vnit einer verkürzten Pre S2-S pro-g 5 region together with 1 8 codons of the DNA coding for the yeast OCT protein in the reading phase with a shortened Pre S2-S pro-
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teincodierenden Sequenz fusioniert, die dann 42 Codons der Pre S2-S proteincodierenden Sequenz zusammen mit der kompletten S-proteincodierenden Sequenz enthält. Bevorzugte funktionelle DNA-Sequenzen sind die codierende Sequenz des circumsporozoiden (CS) Proteins von Plasmodium oder ein beliebiges immunogenes Derivat davon, das Gen des Hüllproteins von HIV oder ein beliebiges immunogenes Derivat davon, besonders die codierende Sequenz des C_-Peptides,des Peptides 121 oder Dreesman Peptids oder ein beliebiges immunogenes Derivat davon und die Pre S2-, Pre S1- oder gesamte Pre SI-Pre S2-S proteincodierende Sequenz oder ein beliebiges immunogenes Derivat davon. Eine bevorzugte funktioneile DNA-Sequenz sind die ersten 13 N-terminalen Codons der Pre S2-codierenden Sequenz, die dann mit den 42 C-terminalen Codons einer verkürzten Pre S2-Region aus einer Pre S2-S proteincodierenden Sequenz fusioniert werden. Mit dem Ausdruck "immunogenes Derivat" ist eine Sequenz gemeint, die ein Derivat oder eine modifizierte Version einer natürlich vorkommenden Sequenz ist, und die die schützende immunogene Aktivität der natürlichen Sequenz beibehält oder verstärkt. Solche immunogenen Derivate können nach üblichen Methoden hergestellt werden. Der Ausdruck "Pre S2-, Pre S1- oder die gesamte Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz", wie hier verwendet, umfaßt ein beliebiges immunogenes Derivat davon.teincodierenden sequence, which then contains 42 codons of Pre S2-S protein coding sequence together with the complete S-protein coding sequence. Preferred functional DNA sequences are the coding sequence of the circumsporozoic (CS) protein of Plasmodium or any immunogenic derivative thereof, the gene of the envelope protein of HIV or any immunogenic derivative thereof, especially the coding sequence of the C_ peptide, of peptide 121 or Dreesman peptide or any immunogenic derivative thereof and the Pre S2, Pre S1 or entire Pre SI-Pre S2-S protein coding sequence or any immunogenic derivative thereof. A preferred functional DNA sequence is the first 13 N-terminal codons of the Pre S2 coding sequence, which are then fused to the 42 C-terminal codons of a truncated Pre S2 region from a Pre S2-S protein coding sequence. By the term "immunogenic derivative" is meant a sequence which is a derivative or modified version of a naturally occurring sequence and which retains or enhances the protective immunogenic activity of the natural sequence. Such immunogenic derivatives can be prepared by conventional methods. The term "Pre S2, Pre S1 or the entire Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence" as used herein includes any immunogenic derivative thereof.
Mit dem Ausdruck "circumsporozoides (CS) Protein des Plasmodiums" ist das immunologisch dominante Oberflächenantigen des Sporozoiten von Plasmodium oder ein beliebiges immunogenes Derivat davon gemeint. Nützliche circumsporozoideBy the term "circumsporozoides (CS) protein of plasmodium" is meant the immunologically dominant surface antigen of the sporozoite of Plasmodium or any immunogenic derivative thereof. Useful circumsporozoide
(CS) Proteine umfassen insbesondere jene, die von Plasmodium falciparum, P. vivax, P. ovale und P. malaria* stammen. P. falciparum, P. vivax, P. ovale und P. malariae, infizieren den Menschen.(CS) Proteins include, in particular, those derived from Plasmodium falciparum, P. vivax, P. ovale and P. malaria *. P. falciparum, P. vivax, P. ovale and P. malariae infect humans.
Aus Dame et al., Science, 225 (1984) , 593-599, ist die CS-From Dame et al., Science, 225 (1984), 593-599, the CS is
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proteincodierende Sequenz von Plasmodium falciparum bekannt. Aus Arnot et al., Science, 230 (1985), 815-818, ist die CS-proteincodierende Sequenz von P. vivax bekannt. Aus Sharma et al., Science, 229 (1985), 779-782, ist die CS-proteincodierende Sequenz von P. knowlesi bekannt. Aus Enea et al., Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 8j_ (1984), 7520-7524, ist die CS-proteincodierende Sequenz von P. cynomolgi bekannt. Die CS-proteincodierenden Sequenzen anderer Spezies von Plasmodium sind bekannt (vgl. die vorstehend zitierte Literatur) und/oder können nach üblichen Methoden erhalten werden.protein coding sequence of Plasmodium falciparum known. From Arnot et al., Science, 230 (1985), 815-818, the CS protein coding sequence of P. vivax is known. From Sharma et al., Science, 229 (1985), 779-782, the CS protein coding sequence of P. knowlesi is known. From Enea et al., Proc. Natl. Acad. Be. USA, 8j (1984), 7520-7524, the CS protein coding sequence of P. cynomolgi is known. The CS protein coding sequences of other species of Plasmodium are known (see the literature cited above) and / or can be obtained by conventional methods.
Die Ausdrücke "CSP" oder "CS-Protein" umfassen.das natürliche, normal große circumsporozoide Protein von Plasmodium und auch ein beliebiges immunogenes Derivat davon. Mit dem Ausdruck "immunogenes Derivat" des circumsporozoiden Proteins von Plasmodium ist (a) ein beliebiges Derivat des circumsporozoiden Proteins von Plasmodium, das die schützende immunogene Aktivität beibehält, gemeint oder (b) ein beliebiges Protein, das von einer modifizierten codierenden Sequenz des circumsporozoiden Proteins von Plasmodium abstammt, das eine schützende immunogene Aktivität behält. Solche immunogenen Derivate können nach üblichen Methoden hergestellt werden. Aus Ballou et al., Science, 228 (1985), 996-999, sind einige immunogene synthetische Derivate der CS-proteincodierenden Sequenz von P. falciparum bekannt; vgl. auch Mazier et al., Science, 231 (1986), 156 - 159.The terms "CSP" or "CS protein" include Plasmodium's natural, normal sized circumsporozoide protein and also any immunogenic derivative thereof. By the term "immunogenic derivative" of the circumsporozoic protein of Plasmodium is meant (a) any derivative of the circumsporozoic protein of Plasmodium which retains the protective immunogenic activity, or (b) any protein derived from a modified coding sequence of the circumsporozoic protein derived from Plasmodium, which retains protective immunogenic activity. Such immunogenic derivatives can be prepared by conventional methods. From Ballou et al., Science, 228 (1985), 996-999, some immunogenic synthetic derivatives of the CS protein coding sequence of P. falciparum are known; see. also Mazier et al., Science, 231 (1986), 156-159.
Die CS-codierende Sequenz von verschiedenen Plasmodium-Arten ist bekannt und kann nach bekannten Methoden hergestellt oder isoliert werden [[vgl. beispielsweise WO84-02922-A (P. knowlesi CS-Protein) und Dame et al., Science, 225 (1984), 593 (P. falciparum CS-Protein)]. Ein DNA-Molekül, in dem die CS-codierende Sequenz oder eine beliebige funktioneile DNA-Sequenz in Ablesephase mit einem Teil der Pre S2-Region aus einer HBV Pre S2-S proteincodierenden Sequenz fusioniert ist, kann nach bekannten Methoden hergestellt wer-The CS coding sequence of various Plasmodium species is known and can be prepared or isolated by known methods [cf. for example, WO84-02922-A (P. knowlesi CS protein) and Dame et al., Science, 225 (1984), 593 (P. falciparum CS protein)]. A DNA molecule in which the CS coding sequence or any functional DNA sequence is fused in read-out phase to a part of the Pre S2 region from an HBV Pre S2-S protein coding sequence can be prepared by known methods.
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den, wie durch Ligierung der CS-codierenden Sequenz oder einer anderen beliebigen funktioneilen DNA-Sequenz in Ablesephase mit einem beliebigen Codon der für 55 Aminosäure codierenden Pre 32-codierenden Region aus einer Pre S2-S proteincodierenden Sequenz.such as by ligation of the CS coding sequence or any other functional DNA sequence in read-out phase with any codon of the 55 amino acid coding Pre 32 coding region from a Pre S2-S protein coding sequence.
Vorzugsweise verbleibt nach Ligierung mit der CS-codierenden Sequenz oder einer anderen funktioneilen DNA-Sequenz ein genügend großer Teil der Pre S2-codierenden Sequenz, um das CS-Protein oder ein beliebiges anderes funktionelles Protein auf der HBsAg-Partikel-Oberfläche optimal zu präsentieren. Ein genügend großer Teil der Pre S2-Region sollte nämlich verbleiben, so daß das durch die Pre S2-Region codierte PoIypeptid als Brücke zwischen dem durch die funktioneile DNA-Sequenz codierten Produkt und der HBsAg-Partikel-Oberflache fungieren kann. Beispielsweise ist aus Milich et al., Science, 228 (1985), 1195- 1199, bekannt, daß die 26 aminoterminalen Aminosäuren der Pre S2-codierenden Sequenz eine dominante Antikörperbindungsstelle auf der Pre S2-Region darstellen.Preferably, after ligation with the CS coding sequence or other functional DNA sequence, a sufficient portion of the Pre S2 coding sequence remains to optimally present the CS protein or any other functional protein on the HBsAg particle surface. Namely, a sufficient portion of the Pre S2 region should remain so that the polypeptide encoded by the Pre S2 region can act as a bridge between the product encoded by the functional DNA sequence and the HBsAg particle surface. For example, Milich et al., Science, 228 (1985), 1195-1199, discloses that the 26 amino-terminal amino acids of the Pre S2 coding sequence represent a dominant antibody binding site on the Pre S2 region.
Wenn es gewünscht ist, ein hybrides Partikel herzustellen, das die Epitope der Pre S2 und CS bzw, einer anderen funktionellen DNA-Sequenz enthält oder präsentiert, sollte man vorzugsweise die CS-codierende Sjquenz oder eine andere beliebige funktionelle DNA-Sequenz an einem Punkt innerhalb der Pre S2-codierenden Region inserieren, der die Herstellung eines hybriden Partikels erlaubt, das die Epitope der Pre S2 und CS bzw. einer anderen funktioneilen DNA-Sequenz enthält oder präsentiert.When it is desired to produce a hybrid particle containing or presenting the epitopes of Pre S2 and CS, or another functional DNA sequence, one should preferably at one point within the CS coding sequence or any other functional DNA sequence insert the Pre S2 coding region that allows production of a hybrid particle containing or presenting the epitopes of Pre S2 and CS or other functional DNA sequence.
Der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete rekombinante Vektor enthält das rekombinante DNA-Molekül (nämlich eine funktionelle DNA-Sequenz, die in Ablesephase mit einem Teil der Pre S2-Region aus einer HBV Pre S2-S-proteincodierenden Sequenz fusioniert ist) , funktionell verbunden mit einer regulatorischen Region. Ein solcher Vektor kann zusätzlich auch ein funktionelles Hefe-Replikon besitzen. Mit dem Ausdruck "Replikon"The recombinant vector used in the method of the invention contains the recombinant DNA molecule (namely, a functional DNA sequence fused in readout phase to a portion of the Pre S2 region from an HBV Pre S2-S protein coding sequence) operably linked to a regulatory region. Such a vector may additionally have a functional yeast replicon. With the expression "replicon"
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ist jene kleinste DNA-Region gemeint, die zur extrachromosomalen Stabilität eines solchen rekombinanten Vektors in einem Hefe-Wirtsorganismus beiträgt. Solche Replikons sind bekannt. Mit dem Ausdruck "regulatorische Region" ist eine beliebige DNA-Region gemeint, die die Transkription und Translation der zu exprimierenden DNA-Sequenz reguliert. Solche regulatorische Regionen sind ebenfalls bekannt.is meant the smallest DNA region that contributes to the extra-chromosomal stability of such a recombinant vector in a yeast host organism. Such replicons are known. By the term "regulatory region" is meant any DNA region that regulates the transcription and translation of the DNA sequence to be expressed. Such regulatory regions are also known.
Solch ein Vektor kann nach üblichen Methoden hergestellt werden, wie durch die Inserierung des DNA-Moleküls der Erfindung in Ablesephase in einen Vektor, der bereits ein Replikon einer regulatorischen Region enthält. Die Inserierung erfolgt in solcher Weise, daß das DNA-Molekül mit solch einer regulatorischen Region funktionell verbunden ist. Das DNA-Molekül wird vorzugsweise in einen Vektor ligiert, der zur Expression in der Hefegattung Saccharomyces befähigt ist.Such a vector may be prepared by conventional methods, such as by inserting the DNA molecule of the invention into a reading phase into a vector already containing a replicon of a regulatory region. The insertion occurs in such a way that the DNA molecule is operably linked to such a regulatory region. The DNA molecule is preferably ligated into a vector capable of expression in the yeast genus Saccharomyces.
Die Erfindung betrifft auch eine durch einen solchen rekombinanten Vektor transformierte Hefe-Wirtszelle und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen transformierten Wirtes, das die Transformierung einer Hefe-Wirtszelle mit dem rekombinanten Vektor umfaßt. Eine solche Transformation wird in an sich bekannter Weise durchgeführt. Geeignete Hefezellen sind jene der Gattung Saccharomyces, wobei die Zellen der Art Sö-.ccharomyces cereviöiae und Saccharomyces carlsbergensis besonders geeignet sind.The invention also relates to a yeast host cell transformed by such a recombinant vector and a method for producing such a transformed host which comprises transforming a yeast host cell with the recombinant vector. Such a transformation is carried out in a manner known per se. Suitable yeast cells are those of the genus Saccharomyces, the cells of the species Sö-.Ccharomyces cereviöiae and Saccharomyces carlsbergensis are particularly suitable.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines hybriden HBsAg-Protein enthaltendenPartikels, das das Produkt der funktioi\ellen DNA-Sequenz enthält oder präsentiert. Ein solches Verfahren umfaßt dia Kultivierung der transformierten Hefe-Wirtszellen in einem geeigneten Kulturmedium und die Isolierung des Partikels aus einem Zell-Lysat oder Extrakt dieser Wirtszellen. Mit demThe invention also relates to a method for producing a hybrid HBsAg protein-containing particle containing or presenting the product of the functional DNA sequence. Such a method comprises culturing the transformed yeast host cells in a suitable culture medium and isolating the particle from a cell lysate or extract of these host cells. With the
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Ausdruck "präsentiert oder enthält" ist gemeint, daß das durch die funktionelle DNA-Sequenz codierte Protein in dem hybriden HBsAg-Protein enthaltenden Partikel so enthalten ist, daß es eine Immunantwort stimulieren kann. Gewünschtenfalls wird die Präsentation des durch die funktionelie DNA-Sequenz codierten Proteins nicht die immunogene Aktivität der HBsAg-Epitope stören, wodurch ein bivalenter Impfstoff erhalten wird. Besonders bevorzugt wird das durch die funktionelle DNA-Sequenz codierte Protein auf einem HBsAg-Partikel in solcher Weise präsentiert, daß entweder die maximale Anzahl von Epitopen des durch die funktionale DNA-Sequenz codierten Proteins oder die maximale Anzahl von Epitopen des durch die funktionale DNA-Sequenz codierten Proteins und des HBsAg-Proteins wie angemessen exponiert wird. Mit dem Ausdruck "geeignetes Kulturmedium" ist ein Mediurr gemeint, das das Wachstum des transformierten Wirts ermöglicht und es einem solchen Wirt ermöglicht, das Produkt des hybriden DNA-Fragments, das in dem zur Transformation verwendeten Vektors enthaltun ist, in wiederholbarer Menge zu exprimieren. Dieses hybride DNA-Fragment ist ein Fusionsprodukt aus der funktioneilen DNA-Sequenz und der Pre S2-S proteincodierenden Sequenz. Einem Fachmann ist es bekannt, daß das geeignete Kulturmedium abhängig von der verwendeten Wirtszelle is... Die Isolierung des hybriden Partikels der Erfindung aus einem Zell-Lysat oder Extrakt einer solchen Wirtszelle kann durch übliche Protein-Isolierungstechniken durchgeführt werden.By "presented or containing" is meant that the protein encoded by the functional DNA sequence is contained in the hybrid HBsAg protein-containing particle so that it can stimulate an immune response. If desired, presentation of the protein encoded by the functional DNA sequence will not interfere with the immunogenic activity of the HBsAg epitopes, thereby yielding a divalent vaccine. Most preferably, the protein encoded by the functional DNA sequence is presented on an HBsAg particle in such a way that either the maximum number of epitopes of the protein encoded by the functional DNA sequence or the maximum number of epitopes of the protein represented by the functional DNA sequence Sequence coded protein and the HBsAg protein is exposed as appropriate. By the term "suitable culture medium" is meant a drug that allows growth of the transformed host and allows such a host to express the product of the hybrid DNA fragment contained in the vector used for transformation in a repeatable amount. This hybrid DNA fragment is a fusion product of the functional DNA sequence and the Pre S2-S protein coding sequence. One skilled in the art will appreciate that the appropriate culture medium is dependent on the host cell used. The isolation of the hybrid particle of the invention from a cell lysate or extract of such a host cell can be accomplished by conventional protein isolation techniques.
Die Erfindung betrifft auch einen Impfstoff, der die hybriden Partikel dieser Erfindung enthält. Ein solcher Impfstoff wird eine zum Immunschutz notwendige Menge an hybriden Partikel der Erfindung enthalten und ist nach üblichen Methoden herstellbar. Mit dem Ausdruck "Immünschutz" ist gemeint, daß die hybriden Partikel dieser Erfindung in ausreichender Menge verabreicht werden, so daß eine ausreichende Antikörperantwort gegen das Agens erzieltThe invention also relates to a vaccine containing the hybrid particles of this invention. Such a vaccine will contain an amount of hybrid particles of the invention necessary for immune protection and can be prepared by conventional methods. By the term "immunoprotective" is meant that the hybrid particles of this invention are administered in sufficient quantity so as to achieve a sufficient antibody response to the agent
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wird, die zum Schutz beiträgt und keine ernsten Nebenwirkungen hat. Vorzugsweise enthält der Impfstoff eier Erfindung die Mizellen der Erfindung, nämlich Mizellen, die das Partikel der Erfindung und Polysorbat enthalten. Die bevorzugte Menge an Polysorbat in solch einer Mizelle ist 5 bis 50 ug Polysorbat pro 100 ug Protein. Die Mizelle kann nach dem Verfahren hergesteMt werden, das in der EP-A 0 199 698 beschrieben ist.which contributes to the protection and has no serious side effects. Preferably, the vaccine of the invention contains the micelles of the invention, namely micelles containing the particle of the invention and polysorbate. The preferred amount of polysorbate in such a micelle is 5 to 50 μg of polysorbate per 100 μg of protein. The micelle can be prepared by the process described in EP-A 0 199 698.
In dem Impfstoff der Erfindung kann eine wäßrige Lösung der hybriden Partikel der Erfindung vorzugsweise mit einem physiologischen pH direkt verwendet werden. Alternativ kann das Partikel mit einem beliebigen der bekannten Adjuvantien aufgenommen werden. Solche Adjuvantien umfassen unter anderem Aluminiumhydroxid.In the vaccine of the invention, an aqueous solution of the hybrid particles of the invention may preferably be used directly at a physiological pH. Alternatively, the particle can be taken up with any of the known adjuvants. Such adjuvants include, but are not limited to, aluminum hydroxide.
Aus New Trends and Developments in Vaccines, herausgegeben durch Voller et al., University Park Press, Baltimore, Maryland, USA, 1978, ist die Herstellung von Impfstoffen generell bekannt.From Vaccines New Trends and Developments, edited by Voller et al., University Park Press, Baltimore, Maryland, USA, 1978, the production of vaccines is generally known.
Die Menge des hybriden Partikels der Erfindung ist in jeder Impfstoffdosis auf eine Menge beschränkt, die in typischen Impfstoffen eine zum Immunschutz notwendige Antwort induziert, ohne bedenkliche Nebeneffekte zu haben. Eine solche Menge hängt davon ab, welches spezifische Immunogen verwendet wird und ob ein Adjuvans beigegeben ist. Im allgemeinen wird erwartet, daß jede Dosis 1 bis 1000 ug Protein, vorzugsweise 1 bis 200 ug Protein, enthält. Eine optimaleThe amount of hybrid particle of the invention is limited in each dose of vaccine to an amount that induces a response necessary for immune protection in typical vaccines without causing serious side effects. Such an amount depends on which specific immunogen is used and whether an adjuvant is added. In general, it is expected that each dose will contain from 1 to 1000 μg of protein, preferably from 1 to 200 μg of protein. An optimal
3Q Menge für einen speziellen Impfstoff kann durch Standarduntersuchungen ermittelt werden, zu denen die Beobachtung der Antikörpertiter und anderer Reaktionen im Patienten gehört. Nach einer ersten Impfung erhalten die Patienten vorzugsweise nach vier Wochen eine weitere Impfstoff- 3 Q amount for a particular vaccine can be determined by standard assays including monitoring of antibody titer and other responses in the patient. After a first vaccination, patients will preferably receive another vaccine after four weeks.
„p. Verabreichung/ der alle sechs Monate eine weitere folgt, solange ein Infektionsrisiko besteht."P. Administration / one more every six months, as long as there is a risk of infection.
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Die Immunantwort auf das hybride Partikel der Erfindung kann durch die Verwendung eines Adjuvans, wie Aluminiumhydroxid, erhöht werden.The immune response to the hybrid particle of the invention can be increased by the use of an adjuvant, such as aluminum hydroxide.
δ Zur Veranschaulichung des hybriden Partikels der Erfindung wurde eine -64 Codon enthaltende DNA-Sequenz, die für das sich wiederholende Epitop des circumsporozoiden (CS) Protein von Plasmodium falciparum codiert und eine acht Codons enthaltende CS-codierende Sequenz [vgl. Dame et al,, Science, 225 (1984) . 593 - 599 Π jeweils in Ablesephase mit einem Teil der Pre S2-codierenden Sequenz, die in einem Hefeexpressionsvektor vorliegt, fusioniert. Dieser Hefeexpregsionsvektor enthält darüber hinaus ein Replikon und eine geeignete regulatorische Region. Beide Expressionsvektoren, nämlich der eine mit der 64 Codons enthaltenden CS-Sequenz und der andere mit der acht Codons enthaltenden Sequenz, wurden jeweils in Hefe-Wirtszellen eingeführt und die Extrakte von solchen transformierten Zellen hinsichtlich der Anwesenheit von HBsAg- und CS-Epitopen auf dem gleichen Molekül untersucht.δ To illustrate the hybrid particle of the invention, a DNA sequence containing -64 codon coding for the repeating epitope of the circumsporozoic (CS) protein of Plasmodium falciparum and an 8 codon-containing CS coding sequence [cf. Dame et al., Science, 225 (1984). 593-599 Π in each reading phase with a portion of the Pre S2 coding sequence present in a yeast expression vector fused. This yeast expression vector also contains a replicon and a suitable regulatory region. Both expression vectors, one containing the 64 codons CS sequence and the other containing the eight codons sequence, were each introduced into yeast host cells and the extracts of such transformed cells for the presence of HBsAg and CS epitopes on the same molecule studied.
Die Ergebnisse wurden durch Immunblo't-Analyse erhalten, wobei ein Gemisch von fünf monoklonalen Antikörpern gegen CS und einem monoklonalen Antikörper gegen HBsAg aus Hefe verwendet wurden. Die Ergebnisse zeigten ein 37 kd großes Hybridprotein aus dem Lysat von Hefen, die mit einem Vektor transformiert wurden, der die 64 Codons enthaltende CS-codieronde Sequenz in Ableiephase fusioniert mit der Pre S2-S proteincodierenden Sequenz enthält. Die Ergebnisse zeigten ein 30 kd großes hybrides Protein aus Lysaten von Hefe, die mit einem Vektor transformiert wurden, der die acht Codons enthaltende CS-codierende Sequenz in Ablesephase fusioniert mit der Pre S2-S proteincodierenden Sequenz enthält. Der Zusammenbau dieser Proteine in HBsAg ähnliche Partikelstrukturen wurde durch die Analyse von Cäsiumchlorid und Sucrosegradienten, HochdruckflüssigkeitschromatographieThe results were obtained by immunoblot analysis using a mixture of five monoclonal antibodies to CS and a monoclonal antibody to HBsAg from yeast. The results showed a 37 kd hybrid protein from the lysate of yeasts transformed with a vector containing the 64 codon-containing CS coding probe sequence in the Ableie phase fused to the Pre S2-S protein coding sequence. The results showed a 30 kd hybrid yeast lysate protein transformed with a vector containing the eight-codon containing CS coding sequence fused to the pre S2-S protein coding sequence. The assembly of these proteins into HBsAg-like particle structures was assessed by analysis of cesium chloride and sucrose gradients, high performance liquid chromatography
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(HPLiC) und Elektronenmikroskopie gezeigt. Die Präsentation der CS-Epitope auf der Außenseite von solchen Partikeln wurde in ELISA-Tests durch die Zugänglichkeit der CS-Epitope für CS-spezifische Antikörper gezeigt. Die Präsentation von HBsAg-Epitopen auf der Außenseite von solchen Partikeln wurde durch Radioimmun.test (AUSRIA II, Abbott) oder ELISA-Test (Enzygnost-HBsAg, Behringwerke) gezeigt.(HPLiC) and electron microscopy. The presentation of CS epitopes on the outside of such particles has been demonstrated in ELISA tests by the accessibility of CS epitopes for CS-specific antibodies. The presentation of HBsAg epitopes on the outside of such particles was demonstrated by radioimmunoassay (AUSRIA II, Abbott) or ELISA assay (Enzygnost-HBsAg, Behringwerke).
Neue Pre S2 und Pre S2-S proteincodierende SequenzenNew Pre S2 and Pre S2-S protein coding sequences
Die neuen HBV Pre S2 und Pre S2-S proteincodierenden Sequenzen der Erfindung stammen von dem HBV adw Subtyp und wurden aus dem Plasmid pRIT10616 isoliert. Der Ausdruck "codierende Sequenz" oder "codierende Region", wie hier verwendet, umfaßt auch ein beliebiges funktionelles Derivat davon. Mit dein Ausdruck "funktionelles Derivat" ist eine codierende Sequenz mit Aminosäuremodifikationen gemeint, die wenn dienlich die Partikelbildung nicht stören und/oder die Immunogenität beibehalten, wenn es gewünscht ist. Solche funktioneilen Derivate können durch ortsspezifische Mutagenese, wie z.B. von Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193 - 1201, beschrieben, erhalten werden. Solche Pre S2 und Pre S2-S proteincodierenden Sequenzen können durch übliche rekombinante DNA-Verfahren aus dem Plasmid pRIT10616 erhalten werden. Dieses Plasmid wurde (in E. coli K12 Stamm C600) gemäß des Budapester Vertrages bei der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, am 2. Juni 1982 unter ATCC 38131 hinterlegt. Die Pre S2-Region einer solchen neuen proteincodierenden Sequenz enthält die folgenden Aminosäuren :The novel HBV Pre S2 and Pre S2-S protein coding sequences of the invention are derived from the HBV adw subtype and were isolated from the plasmid pRIT10616. The term "coding sequence" or "coding region" as used herein also includes any functional derivative thereof. By "functional derivative" is meant a coding sequence having amino acid modifications which, if desired, do not interfere with particle formation and / or maintain immunogenicity, if desired. Such functional derivatives can be obtained by site-directed mutagenesis, as described, for example, by Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201. Such Pre S2 and Pre S2-S protein coding sequences can be obtained by conventional recombinant DNA methods from the plasmid pRIT10616. This plasmid was deposited (in E. coli K12 strain C600) according to the Budapest Treaty at the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, on June 2, 1982 under ATCC 38131. The Pre S2 region of such a novel protein coding sequence contains the following amino acids:
-55 ~ -50 Met-Gln-Trp-Asn-Ser-Thr-Ala-Phe-His-Gln-Ala-Leu-Gln-Asp--55 ~ -50 Met-Gln-Trp-Asn-Ser-Thr-Ala-Phe-His-Gln-Ala-Leu-Gln-Asp
-40 -30 -40 - 30
-20 Ser-Gly-Thr-Val-Asn-Pro-Ala-Pro-Asn-lle-Ala-Ser-His-Ile--20 Ser-Gly-Thr-Val-Asn-Pro-Ala-Pro-Asn-Al-Ala-Ser-His-Ile-
-10 Ser-Ser-Ser-Ser-Ala-Arg-Thr-Gly-Asp-Ptro-Val-Thr-Asn.-10 Ser-Ser-Ser-Ser-Ala-Arg-Thr-Gly-Asp-Ptro-Val-Thr-Asn.
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Eine solche Region kann auch durch synthetische Oligonucleotide in üblicher Weise hergestellt werden. Ein bevorzugtes funktionelles Derivat der Pre S2-S-codierendpn Sequenz der Erfindung ist eines, in dem die Aminosäure-Α]anin(GCT) an der Position -45 durch die ortsspezifische Mutagenese durch die Aminosäure Threonin (ACT) ausgetauscht wurde. Ein solches funktionelles Derivat wird in Saccharomyces cerevisiae zweimal stärker exprimiert als die unmodifizierte codierende Sequenz der Erfindung.Such a region can also be prepared by synthetic oligonucleotides in a conventional manner. A preferred functional derivative of the Pre S2-S coding sequence of the invention is one in which the amino acid Α] anin (GCT) at position -45 has been replaced by the site-directed mutagenesis by the amino acid threonine (ACT). Such a functional derivative is expressed twice more strongly in Saccharomyces cerevisiae than the unmodified coding sequence of the invention.
In einem rekombinanten Vektor der Erfindung liegt die Pre S2 oder Pre S2-S proteincodierende Sequenz der Erfindung funktionell gebundenan eine regulatorische Region vor. Ein solcher Vektor kann zusätzlich auch ein Replikon enthalten,In a recombinant vector of the invention, the Pre S2 or Pre S2-S protein coding sequence of the invention is operably linked to a regulatory region. Such a vector may additionally contain a replicon,
I^ das von dem Wirt abhängig ist, in dem es verwendet wird. I ^ dependent on the host in which it is used.
Mit dem Ausdruck "Replikon" ist jene kleinste DNA-Region gemeint, die einen solchen rekombinanten Vektor in einem eukaryontischen oder prokaryontischen Organismus extrachromosomal stabil hält. Solche Replikons sind bekannt. Mit dem Ausdruck "regulatorische Region" ist eine beliebige DNA-Sequenz gemeint, die eine Promotorregion und andere Sequenzen enthält, die notwendig sind für die Transkription einer codierenden Sequenz. !Solche regulatorischen Regionen sind bekannt. Solch ein Vektor kann in an sich bekannter Weise hergestellt werden, wie Inserierung der Pre S2 oder Pre S2-S proteincodierenden Sequenz der Erfindung in Ablesephase in einen Vektor, der bereits ein Replikon und eine regulatorische Region enthält. Diese Inserierung erfolgt in solcherBy the term "replicon" is meant the smallest DNA region that will maintain such a recombinant vector extrachromosomally stable in a eukaryotic or prokaryotic organism. Such replicons are known. By the term "regulatory region" is meant any DNA sequence containing a promoter region and other sequences necessary for the transcription of a coding sequence. ! Such regulatory regions are known. Such a vector can be prepared in a manner known per se, such as insertion of the Pre S2 or Pre S2-S protein coding sequence of the invention in the reading phase into a vector which already contains a replicon and a regulatory region. This listing is done in such
QQ Weise, daß das DNA-Molekül an eine solche regulatorische Region funktionell verbunden ist.Vorzugsweise wird das DNA-Molekül in einen Vektor inseriert, der in Hefe, wie Sacch-iromyces, exprimiert werden kann.Preferably, the DNA molecule is inserted into a vector that is operably linked to such a regulatory region. Preferably, the DNA molecule is inserted into a vector that can be expressed in yeast, such as Sacch-iromyces.
Die Erfindung betrifft auch eine Wirtszelle, die durch diesen rekombinanten Vektor transformiert ist und einThe invention also relates to a host cell which is transformed by this recombinant vector and a
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Verfahren zur Herstellung eines solchen transformierten Wirts. Eine solche Transformation wird in an sich bekannter Weise ausgeführt. Die Wirtszellen können prokaryontische oder eukaryontische Zellen sein. Bevorzugte Wirtszellen sind eukaryontische Zellen, hauptsächlich Hefezellen der Gattung Saccharomyces, besonders jene, die den Arten Saccharomyces cerevisiae und Saccharomyces carlsbergensis angehören.Process for the preparation of such a transformed host. Such a transformation is carried out in a manner known per se. The host cells may be prokaryotic or eukaryotic cells. Preferred host cells are eukaryotic cells, mainly yeast cells of the genus Saccharomyces, especially those belonging to the species Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces carlsbergensis.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur HerstellungThe invention also relates to a process for the preparation
IQ eines Proteins, das durch die Pre S2 und Pre S2-S DNA-Sequenz codiert ist. Ein solches Verfahren umfaßt die Kultivierung der transformierten Wirtszellen in einem geeigneten Kulturmedium und die Isolierung des Proteins aus dem Kulturüberstand oder dem Zell-Lysat oder Extrakt solcher Wirtszel- IQ of a protein encoded by the Pre S2 and Pre S2-S DNA sequence. Such a method comprises culturing the transformed host cells in a suitable culture medium and isolating the protein from the culture supernatant or the cell lysate or extract of such host cell.
2g len. Die Isolierungsart hängt von der Fähigkeit der Zellen ab, solche Proteine zu sekretieren. Mit dem Ausdruck "geeignete Kulturmedien" sind Medien gemeint, in denen der transformierte Wirt wachsen und die Pre S2 oder Pre S2-S proteincodierende Sequenz in wiederholbaren Mengen exprimieren kann. Dem Fachmann ist es bekannt, daß die Kulturmedien von der verwendeten Wirtszelle abhängen. Das Pre S2-S Protein wird durch übliche Protein-Isolierungstechniken aus einem Kulturlysat oder dem Kulturüberstand eines solchen Wirts isoliert. Das nach dem Verfahren dieser Erfindung hergestellte Protein kann glykosyliert sein, sofern die Wirtszelle dazu in der Lage ist. Wenn ein nicht glykosyliertes Protein gewünscht ist, so wird das Protein in einer Wirtszelle hergestellt, die zur Glykosylierung nicht befähigt ist. Alternativ könnte auch die proteincodierende Sequenz2g len. The type of isolation depends on the ability of the cells to secrete such proteins. By the term "appropriate culture media" is meant media in which the transformed host to grow and the Pre S2 or Pre S2-S protein coding sequence may in repeatable amounts exprimie ren. It is known to the person skilled in the art that the culture media depend on the host cell used. The pre S2-S protein is isolated by conventional protein isolation techniques from a culture lysate or culture supernatant of such a host. The protein produced by the method of this invention may be glycosylated, as long as the host cell is capable of doing so. If an unglycosylated protein is desired, then the protein is produced in a host cell that is not capable of glycosylation. Alternatively, the protein coding sequence could also be
eg durch die übliche ortsspezifische Mutagenese, wie aus Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193 - 1201, bekannt, verändert werden, bevor das Verfahren der Erfindung durchgeführt wird.eg by the usual site-directed mutagenesis, as known from Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201, before the method of the invention is carried out.
Die Erfindung·betrifft auch einen Impfstoff, der eine zumThe invention also relates to a vaccine containing a
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i.-:".· · .kt» notwendige Menge des Pre S2 oder Pre S2-S Proteine der Erfindung enthalt. Ein solcher Impfstoff kann durch übliche Techniken hergestellt werden.The amount of Pre S2 or Pre S2-S proteins of the invention contains as necessary. Such a vaccine may be prepared by conventional techniques.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines hybriden HBsAg-Protein enthaltenden Partikels, das ein Protein enthält, das durch die Pre S2-S Sequenz codiert ist. Ein solches Verfahren umfaßt die Kultivierung der transformierten eukaryontischen Wirtszellen in geeigneten Kulturmedien und die Isolierung des Partikels aus dem Kulturüberstand oder dem Zell-Lysat oder Extrakt solcher Wirtszellen. Die Isolierungsart ist abhängig davon, ob die transformierten Wirtszellen solche Partikel sekretieren können. Mit dem Ausdruck "geeignete Kulturmedien" sind Medien gemeint, .in denen der transformierte Wirt wachsen und die Pre S2-S proteincodierende Sequenz in Partikelform und in wiederholbarer Menge exprimieren kann. Dem Fachmann ist es bekannt, daß geeignete Kulturmedien von der verwendeten Wirtszelle abhän- <3ei1· Das hybride Partikel wird durch übliche Isolierungstechniken aus dem Kulturlysat oder dem Kulturüberstand eines solchen Wir"es isoliert.The invention also relates to a method for producing a hybrid HBsAg protein-containing particle containing a protein encoded by the Pre S2-S sequence. Such a method comprises culturing the transformed eukaryotic host cells in suitable culture media and isolating the particle from the culture supernatant or the cell lysate or extract of such host cells. The type of isolation depends on whether the transformed host cells can secrete such particles. By "suitable culture media" is meant media in which the transformed host can grow and express the Pre S2-S protein coding sequence in particulate form and in a repeatable amount. The skilled person is aware that suitable culture media of the host cell depend <3 e i 1 · The hybrid particles by conventional isolation techniques from the culture lysate or the culture supernatant of such a We do "isolated.
Die Erfindung betrifft auch einen Impfstoff, der die hybriden Partikel enthält. Ein solcher Impfstoff wird eine zum Immunschutz notwendige Menge an den hybriden Partikeln enthalten und wird in an sich bekannter Weise hergestellt. Der Impfstoff enthält vorzugsweise die Mizelle der Erfindung, nämlich eine Mizelle, die das Partikel und PoIysorbat enthält. Die bevorzugte Menge von Polysorbat solch einer Mizelle -ist 5 bis 50 ug Polysoroat pro 100 ug Protein. Die Mizelle kann nach dem Verfahren der EP-A 0 199 698 hergestellt werden.The invention also relates to a vaccine containing the hybrid particles. Such a vaccine will contain an amount of the hybrid particles necessary for immune protection and will be prepared in a manner known per se. The vaccine preferably contains the micelle of the invention, namely a micelle containing the particle and polysorbate. The preferred amount of polysorbate of such a micelle is 5 to 50 μg of polysorbate per 100 μg of protein. The micelle can be prepared by the process of EP-A 0 199 698.
In dem Impfstoff kann eine wäßrige Lösung des Pre S2-SIn the vaccine, an aqueous solution of Pre S2-S
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Proteins oder des hybriden Partikels, die vorzugsweise einen physiologischen pH-Wert hat, direkt verwendet werden. Alternativ kann dem Protein oder Partikel ein beliebiges Adjuvans beigemengt werden. Solche Adjuvantien umfassen unter anderem Aluminiumhydroxid.Protein or the hybrid particle, which preferably has a physiological pH can be used directly. Alternatively, any adjuvant can be added to the protein or particle. Such adjuvants include, but are not limited to, aluminum hydroxide.
Aus N^w Trends and Developments in Vaccines, herausgegeben durch Voller et al., University Park Press, Baltimore, Maryland, USA, 1978, ist die Herstellung von Impfstoffen generell bekannt. Aus der US-Patentschrift 4 235 877 ist beispielsweise die Einkapselung in Liposomen bekannt. Aus den US-Patentschriften 4 372 945 und 4 474 757 ist die Zusammenfassung von Proteinen zu Makromolekülen bekannt.From NW Trends and Developments in Vaccines, edited by Voller et al., University Park Press, Baltimore, Maryland, USA, 1978, the production of vaccines is generally known. For example, U.S. Patent 4,235,877 discloses encapsulation in liposomes. U.S. Patent Nos. 4,372,945 and 4,474,757 disclose the combination of proteins into macromolecules.
Das Pre S2-S Protein oder das hybride Partikel liegt in jeder Impfstoffdosis in einer Menge vor, die in typischen Impfstoffen zu einer zum Immunschutz tiotwendigen Antwort ohne bedeutende Nebenwirkungen führt. Eine solche Menge wird von dem spezifischen immunogenen Stoff abhängen und auch davon, ob dem Impfstoff ein Adjuvans beigemengt ist. Im allgemeinen wird erwartet, daß jede Dosis 1 - 1000 \iq Protein, vorzugsweise 1 bis 200 ]xg Protein, enthält. Eine optimale Menge für einen speziellen Impfstoff kann man durch Standarduntersuchungen ermitteln, die die Beobachtung der Antikörpertiter und anderer Reaktionen beim Patienten einschließen. Nach einer ersten Impfung wird der Patient vorzugsweise eine erneute Verabreichung des Impfstoffes nach etwa vier Wochen erhalten, der alle sechs Monate eine weitere folgt, solange Infektionsgefahr besteht.The Pre S2-S protein or hybrid particle is present in each dose of vaccine in an amount that results in typical vaccine responses to immune protection without significant side effects. Such an amount will depend on the specific immunogenic agent and also on whether an adjuvant is included in the vaccine. In general, it is expected that each dose will contain 1 to 1000 parts protein, preferably 1 to 200 times protein. An optimal amount for a particular vaccine can be determined by standard studies involving observation of antibody titers and other responses in the patient. After a first vaccination, the patient will preferably receive a re-administration of the vaccine after about four weeks, followed by another every six months, as long as there is a risk of infection.
Die Immunantwort auf das Pre S2-S Protein und das hybride Partikel wird durch die Verwendung eines Adjuvans, wie Aluminiumhydroxid, verstärktThe immune response to the Pre S2-S protein and the hybrid particle is enhanced by the use of an adjuvant, such as aluminum hydroxide
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-45-Neue Pre S1 proteincodierende Sequenz -45- New Pre S1 protein coding sequence
Die neue HBV Pre S1 proteincodierende Sequenz stammt von einem HBV adw Subtyp und kann aus dem Plasmid pRIT10616 isoliert werden. Die Bezeichnung "codierende Sequenz" oder "codierende Region", wie hier verwendet, umfaßt auch ein beliebiges funktionelles Derivat davon. Mit dem Ausdruck "funktionelles Derivat" ist eine codierende Sequenz mit Aminosäuremodifikationen gemeint, die, wenn gewünscht, die Partikelbildung nicht stört und/oder die Immu-The new HBV Pre S1 protein coding sequence is from an HBV adw subtype and can be isolated from the plasmid pRIT10616. The term "coding sequence" or "coding region" as used herein also includes any functional derivative thereof. By the term "functional derivative" is meant a coding sequence having amino acid modifications which, if desired, does not interfere with particle formation and / or immunomodulatory activity.
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nogenität beibehält. Solche funktionelle Derivate können durch übliche ortsspezifische Mutagenese, wie aus Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193 - 1201, bekannt, hergestellt werden. Eine solche Pre S1 proteincodierende Se-4 quenz kann durch übliche rekombinante DNA-Techniken aus dem Plasmid pRIT10616 erhalten werden. Dieses Plasmid wurde (in E. coli K12 Stamm C600) gemäß dem Budapester Vertrag bei der American Type Culture Collection. Rockville, Maryland, am 2. Juni 1982 unter ATCC 38131 hinterlegt. Die Pre Sei-Region codiert für die folgende Aminosäuresequenz:maintains authenticity. Such functional derivatives can be prepared by conventional site-specific mutagenesis as known from Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201. Frequency can Such Pre S1 protein coding Se 4 are obtained from the plasmid pRIT10616 by conventional recombinant DNA techniques. This plasmid was (in E. coli K12 strain C600) according to the Budapest Treaty with the American Type Culture Collection. Rockville, Maryland, filed June 2, 1982 under ATCC 38131. The Pre Sei region codes for the following amino acid sequence:
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ATG GGG ACG AAT CTT TCT GTT CCC AAC CCT CTG Met GIy Thr Asn Leu Ser VaI Pco Asn Pro Leu 25ATG GGG ACG AAT CTT TCT GTT CCC AAC CCT CTG Met GIy Thr Asn Leu Ser VaI Pco Asn Pro Leu 25
GGA TTC TTT CCC GAT CAT CAG TTG GAC CCT GIy Phe Phe Pco Asp His Gin Leu Asp ProGGA TTC TTT CCC GAT CAT CAG TTG GAC CCT GIy Phe Phe Pco Asp His Gin Leu Asp Pro
GCA TTC GGA GCC AAC TCA AAC AAT CCA GAT Ala Phe GIy Ala Asn Ser Asn Asn Pro AspGCA TTC GGA GCC AAC TCA AAC AAT CCA GAT Ala Phe GIy Ala Asn Ser Asn Asn Pro Asp
TGG GAC TTC AAC CCC ATC AAG GAC CAC TGG Trp Asp Phe Asn Pro He Lys Asp His TcpTGG GAC TTC AAC CCC ATC AAG GAC CAC TGG Trp Asp Phe Asn Pro He Lys Asp His Tcp
CCA GCA GCC AAC CAG GTA GGA GTG GGA GCA Pro Ala Ala Asn Gin VaI GIy VaI GIy AIaCCA GCA GCC AAC CAG GTA GGA GTG GGA GCA Pro Ala Ala Asn Gin VaI GIy VaI GIy AIa
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TTC GGG CCA GGG CTC ACC CCT CCA CAC GGC PUe GIy Pro GIy Leu The Pro Pro His GIyTTC GGG CCA GGG CTC ACC CCT CCA CAC GGC PUe GIy Pro Gli Leu The Pro Pro His GIy
GGT ATT TTG GGG TGG AGC CCT CAG GCT CAG GIy l\3 Leu GIy Trp Ser Pro Gin Ala GInGGT ATT TTG GGG TGG AGC CCT CAG GCT CAG GIy l \ 3 Leu Gly Trp Ser Pro Gin Ala GIn
GGC ATA TTG ACC ACA GTG TCA ACA ATT CCT GIy He Leu Thr Thr VaI Ser Thr He ProGGC ATA TTG ACC ACA GTG TCA ACA ATT CCT GIy He Leu Thr Thr VaI Ser Thr He Pro
CCT CCT GCC TCC ACC AAT CGG CAG TCA GGA Pro Pro AIa Ser Thr Asn Arg Gin Ser GIyCCT CCT GCC TCC ACC AAT CGG CAG TCA GGA Pro Pro AIa Ser Thr Asn Arg Gin Ser GIy
AGG CAG CCT ACT CCC ATC TCT CCA CCT CTA Arg Gin Pico Thr Pro He Ser Pro Pro LeuAGG CAG CCT ACT CCC ATC TCT CCA CCT CTA Arg Gin Pico Thr Pro He Ser Pro Pro Leu
AGA GAC AGT CAT CCT CAG GCC Arg Aap Ser His Pro Gin AIaAGA GAC AGT CAT CCT CAG GCC Arg Aap Ser His Pro Gin AIa
Eine solche Region kann auch durch die übliche Synthese von Oligonucleotiden erhalten werden.Such a region can also be obtained by the usual synthesis of oligonucleotides.
In einem rekombinanten Vektor liegt die Pre S1 proteincodierende Sequenz funktionell gebunden an eine regulatorische Region vor. Ein solcher Vektor kann auch zusätzlich ein Replikon enthalten, das von dem Wirt abhängig ist, in dem es verwendet wird. Mit dem Ausdruck "Replikon" ist jene kleinste DNA-Region gemeint, die einen solchen rekombinanten Vektor in einem eukaryontischen oder prokaryontischen Wirtsorganismus extrachromosomal stabil hält. Solche Replikons sind bekannt. Mit dem Ausdruck "regulatorische Region" ist eine DNA-Sequenz gemeint, die eine Promotor-Region und andere Sequenzen enthält, die notwendig sind für die Transkription einer codierenden Sequenz. Solche regulatorische Regionen sind bekannt. Ein solcher VektorIn a recombinant vector, the pre S1 protein coding sequence is operably linked to a regulatory region. Such a vector may also additionally contain a replicon which depends on the host in which it is used. By the term "replicon" is meant the smallest DNA region that will maintain such a recombinant vector extrachromosomally stable in a eukaryotic or prokaryotic host organism. Such replicons are known. By the term "regulatory region" is meant a DNA sequence containing a promoter region and other sequences necessary for the transcription of a coding sequence. Such regulatory regions are known. Such a vector
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kann in an sich bekannter Weise hergestellt werden, wie durch Inserierung der Pre S1 proteincodierenden Sequenz in Ablesephase in einen Vektor, der bereits ein Replikon und " eine regulatorische Region enthält. Die Inserierung erfolgt in solcher Weise, daß das DNA-Molekül mit dieser regulatorischen Region funktionell verbunden ist. Das DNA-Molekül wird vorzugsweise in einen Vektor inseriert, der in Hefe, wie Saccharomyces, exprimiert werden kann.can be prepared in a manner known per se, such as by inserting the pre S1 protein coding sequence in the reading phase into a vector which already contains a replicon and a regulatory region, in such a way that the DNA molecule has this regulatory region The DNA molecule is preferably inserted into a vector which can be expressed in yeast such as Saccharomyces.
Die Erfindung betrifft auch eine Wirtszelle, die mit solch einem rekombinanten Vektor transformiert ist und ein Verfahren zur Herstellung einer solch transformierten Wirtszelle. Eine solche Transformation wird in an sich bekannter Weise ausgeführt. Wirtszellen können prokaryontische oder eukaryontische Zellen sein. Bevorzugte Wirtszellen sind eukaryontische Zellen, hauptsächlich Hefezellen und von denen die der Gattung Saccharomyces, besonders jene der Art Saccharomyces cerevisiae und Saccharomyces carlsbergensis.The invention also relates to a host cell transformed with such a recombinant vector and to a method for producing such a transformed host cell. Such a transformation is carried out in a manner known per se. Host cells may be prokaryotic or eukaryotic cells. Preferred host cells are eukaryotic cells, mainly yeast cells and those of the genus Saccharomyces, especially those of the species Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces carlsbergensis.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Proteins, das durch die Pre S1 proteincodierende Se-quenz codiert wird, Ein solches Verfahren umfaßt die Kultivierung der transformierten Wirtszelle in geeigneten Kulturmedien und die Isolierung des Proteins aus dem Kulturüberstand oder dem Zell-Lysat oder Extrakt solcher Wirtskulturen. Die Isolierungsart hängt davon ab, ob der transformierte. Wirt solche Proteine sekretieren kann. Mit dem Ausdruck "geeignete Kulturmedien" sind Medien gemeint, in denen der transformierte Wirt wachsen und die Pre S1 proteincodierenua Sequenz in wiederholbarer Menge exprimieren kann. Dem Fachmann ist es bekannt, daß die geeigneten Kulturmedien von der verwendeten Wirtszelle abhängen. Die Isolierung des Pre S1 Proteins aus einem Kulturlysat oder dem Kulturüberstand eines solchen Wirtes wird nach üblichen Methoden durchgeführt. Das Protein, das durch das Verfahren dieser Er-The invention relates to a method of producing a protein encoded by the pre S1 protein coding sequence. Such method comprises culturing the transformed host cell in suitable culture media and isolating the protein from the culture supernatant or the cell lysate or extract thereof host cultures. The isolation type depends on whether the transformed. Host can secrete such proteins. By "suitable culture media" is meant media in which the transformed host can grow and express the Pre S1 protein coding sequence in a repeatable amount. It is known to those skilled in the art that the appropriate culture media will depend on the host cell used. The isolation of the pre S1 protein from a culture lysate or the culture supernatant of such a host is carried out by conventional methods. The protein produced by the method of this invention
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findung hergestellt wird, kann glykosyliert sein, sofern die Wirtszelle zur Glykosylierung befähigt ist. Wenn ein nicht glykosyliertes Protein gewünscht wird, sollte das Protein durch Verwendung einer Wirtszelle hergestellt werden, die nicht zur Giykosylierung befähigt ist. Alternativ kann die proteincodierende Sequenz durch die übliche ortsspezifische Mutagenese verändert werden, bevor das Verfahren dieser Erfindung durchgeführt wird. Die ortspezifische Mutagenese wird beispielsweise wie aus Botstein et al., Science, 2£9_ (1985), 1193 -1201, bekannt, durchgeführt.can be glycosylated, provided that the host cell is capable of glycosylation. If a non-glycosylated protein is desired, the protein should be prepared by using a host cell that is not capable of glycosylation. Alternatively, the protein coding sequence can be altered by standard site-directed mutagenesis before performing the method of this invention. Site-specific mutagenesis is carried out, for example, as known from Botstein et al., Science, 2, 9 (1985), 1193-1201.
Die Erfindung betrifft auch einen Impfstoff,· der das Pre S1 Protein der Erfindung enthält. Ein solcher Impfstoff wird eine zu einem Immunschutz notwendige Menge des Pre S1 Proteins der Erfindung enthalten und durch konventionelle Techniken hergestellt.The invention also relates to a vaccine containing the Pre S1 protein of the invention. Such a vaccine will contain an amount of Pre S1 protein of the invention necessary for immune protection and prepared by conventional techniques.
Für den Impfstoff kann eine wäßrige Lösung des Pre S1 Proteins, die vorzugsweise einen physiologischen pH-Wert besitzt, direkt verwendet werden. Alternativ kann dem Pre S1 Protein ein beliebiges Adjuvans beigemengt werden. Solche Adjuvantien umfassen unter anderem Aluminiumhydroxid.For the vaccine, an aqueous solution of the Pre S1 protein, which preferably has a physiological pH, can be used directly. Alternatively, any adjuvant can be added to the Pre S1 protein. Such adjuvants include, but are not limited to, aluminum hydroxide.
Aus New Trends and Developments in Vaccines, herausgegebenFrom New Trends and Developments in Vaccines, edited
durch Voller et al., University Park Press, Baltimore", Maryland, USA, 1978, ist die Herstellung von Impfstoffen generell bekannt. Aus der US-Patentschrift 4 235 877 ist die Einkapselung in Liposomen bekannt. Aus den US-Patentschriften 4 37? 945 und 4 474 757 ist die Zusammensetzung von Pro-The production of vaccines is generally known by Voller et al., University Park Press, Baltimore, Maryland, USA, 1978. Capsule encapsulation in liposomes is known from U.S. Patent 4,235,877. 945 and 4 474 757 is the composition of pro-
*" teinen zu Makromolekülen bekannt.* "known to macromolecules.
Das Pre S1 Protein liegt in jeder Impfstoffdosis in einer Menge vor, die in typischen Impfstoffen zu einer zum Impfschutz notwendigen Antwort ohne bedeu-The Pre S1 protein is present in each dose of vaccine in an amount that, in typical vaccines, provides a response necessary for vaccination protection without significant
tende Nebenwirkungen führt. Eine solche Menge ist vontende side effects. Such a quantity is from
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dem verwendeten spezifischen immunogenen Stoff abhängig und auch davon, ob der Stoff ein Adjuvans enthält. Im allgemeinen wird erwartet, daß jede Dosis 1 bis 1000 ug Protein, vorzugsweise 1 bis 200 μα, enthält. Eine optimale Menge für einen speziellen Impfstoff kann man durch Standarduntersuchungen ermitteln, die die Beobachtung von Antikörpertiter und anderen Reaktionen im Patienten umfassen. Nach einer ersten Impfung wird dem Patienten vorzugsweise nach etwa vier Wochen eine erneute Impfstoffdosis verabreicht, der alle sechs Monate e:ne weitere folgt, solange ein Infektionsrisiko besteht. Die Immunantwort auf das Pre S1 Protein wird durch die Verwendung eines Adjuvans, wie Aluminiumhydroxid, erhöht.the specific immunogenic agent used and also whether the substance contains an adjuvant. In general, each dose is expected to contain 1 to 1000 μg of protein, preferably 1 to 200 μα. An optimal amount for a particular vaccine can be determined by standard assays involving observation of antibody titer and other responses in the patient. After a first vaccination, the patient is preferably given a new dose of vaccine after about four weeks, followed by another every six months as long as there is a risk of infection. The immune response to the Pre S1 protein is increased by the use of an adjuvant, such as aluminum hydroxide.
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Die Erfindung betrifft auch eine HBV Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz, von der der Pre S1- Pre S2-Teil die folgende Aminosäuresequenz enthält:The invention also relates to an HBV Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence of which the Pre S1-Pre S2 part contains the following amino acid sequence:
PRE-Sl REGION -163 PRE- SL REGION -163
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ATG GGG ACG AAT CTT TCT GTT CCC AAC CCT CTG Met GIy Thi Asn Leu S-ir VaI Pro Aen Pro LeuATG GGG ACG AAT CTT TCT GTT CCC AAC CCT CTG Met Giy Thi Asn Leu S-ir VaI Pro Aen Pro Leu
GGA TTC TTT CCC GAT CAT CAG TTG GAC CCT GIy Phe Phe Pro Asp His Gin Leu Asp ProGGA TTC TTT CCC GAT CAT CAG TTG GAC CCT GIy Phe Phe Pro Asp His Gin Leu Asp Pro
GCA TTC GGA GCC AAC TCA AAC AAT CCA GATο Ό GCA TTC GGA GCC AAC TCA AAC AAT CCA GAT ο Ό
Ala Phe GIv Ala Asn Ser Asn Asn Pro AspAla Phe GIv Ala Asn Ser Asn Asn Pro Asp
TGG GAC TTC AAC CCC ATC AAG GAC CAC TGGTGG GAC TTC AAC CCC ATC AAG GAC CAC TGG
Ti\j Asp ühe Asn Pro lie Lys Asp His Trp Ti \ j Asp ü he Asn Pro lie Lys Asp His Trp
3535
CCA GCA GCC AAC CAG GTA GGA GTG GGA GCACCA GCA GCC AAC CAG GTA GGA GTG GGA GCA
Pro Ala Ala Asn Gin VaI GIy VaI GIy AlaPro Ala Ala Asn Gin VaI Giy Vai GIy Ala
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TTC GGG CCA GGG CTC ACC CCT CCA CAC GGC Phe GIy Pro GIy Leu Thr Pro Pro His GIyTTC GGG CCA GGG CTC ACC CCT CCA CAC GGC Phe Gly Pro Gli Leu Thr Pro Pro His GIy
GGT ATT TTG GGG TGG AGC CCT CAG GCT CAG GIy lie Leu GIy Trp Ser Pro Gin Ala GInGGT ATT TTG GGG TGG AGC CCT CAG GCT CAG GIy lie Leu GIy Trp Ser Pro Gin Ala GIn
GGC ATA TTG ACC ACA GTG TCA ACA ATT CCT GIy He Leu Thr Thr VaI Ser Thr lie ProGGC ATA TTG ACC ACA GTG TCA ACA ATT CCT GIy He Leu Thr Thr VaI Ser Thr lie Pro
CCT CCT GCC TCC ACC AAT CGG CAG TCA GGA Pro Pro AIa Ser Thr Asn Arg Gin Set GIyCCT CCT GCC TCC ACC AAT CGG CAG TCA GGA Pro Pro AIa Ser Thr Asn Arg Gin Set GIy
AGG CAG CCT ACT CCC ATC TCT CCA CCT CTA Arg GIn Pro Thr Pro He Ser Pro Pro Leu 15AGG CAG CCT ACT CCC ATC TCT CCA CCT CTA Arg GIn Pro Thr Pro He Ser Pro Pro Leu 15
AGA GAC AGT CAT CCT CAG GCC Arg Asp Ser His Pro Gin AIa PRE-S2 REGION AGA GAC AGT CAT CCT CAG GCC Arg Asp Ser His Pro Gin AIa P RE-S2 REGION
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ATG CAG TGG AAT TCC ACT GCC TTC CAC CAA Met GIn Trp Asn Ser Thr Ala Phe His GinATG CAG TGG AAT TCC ACT GCC TTC CAC CAA Met GIn Trp Asn Ser Thr Ala Phe His Gin
GCT CTG CAG GAT CCC AGA GTC AGG GGT CTG AIa Leu Gin Asp Pro Arg VaI Arg GIy LeuGCT CTG CAG GAT CCC AGA GTC AGG GGT CTG AIa Leu Gin Asp Pro Arg VaI Arg GIy Leu
TAT TTT CCT GCT GGT GGC TCC AGT TCA GGA Tyr Phe Pro Ala GIy GIy Ser Ser Ser GIyTAT TTT CCT GCT GGT GGC TCC AGT TCA GGA Tyr Phe Pro Ala GIy GIy Ser Ser Ser GIy
ACA GTA AAC CCT GCT CCG AAT ATT GCC TCT Thr VaI Asn Pro AIa Pro Asn I1C AIa SerACA GTA AAC CCT GCT CCG AAT ATT GCC TCT Thr VaI Asn Pro AIa Pro Asn I 1 C AIa Ser
CAC ATA TCG TCA AGC TCC GCG AGG ACT GGG His He Ser Ser Ser Ser AIa Arg Thr GIy 35CAC ATA TCG TCA AGC TCC GCG AGG ACT GGG His He Ser Ser Ser Ser AIa Arg Thr Gly 35
GAC CCT GTG ACG AAC Aep Pro VaI Thr AsnGAC CCT GTG ACG AAC Aep Pro VaI Thr Asn
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Die neue HBV Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz der ser Erfindung stammt von einem HBV adw Subtyp und wurde aus dem Plasmid pRIT10616 isoliert. Dieses .Plasmid ist wie oben angegeben bei der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, unter ATCC 38131 hinterlegt. Der Ausdruck "codierende Sequenz" oder "codierende Region", wie hier verwendet, umfaßt auch ein beliebiges funktionelles Derivat davon. Mit dem Ausdruck "funktionelles Derivat" ist eine codierende Sequenz mit Aminosäuremodifikationen gemeint, die, wenn es gewünscht ist, die Partikelbildung nicht stört und/ oder die Immunogenität beibehält. Solche funktioneilen Derivate können durch die übliche ortsspezifische Mutagenese, wie beispielsweise von Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193 - 1201,bekannt, hergestellt werden.The novel HBV Pre S1-Pres S2-S protein coding sequence of the invention is derived from an HBV adw subtype and was isolated from the plasmid pRIT10616. This plasmid is deposited at the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, ATCC 38131 as noted above. The term "coding sequence" or "coding region" as used herein also includes any functional derivative thereof. By the term "functional derivative" is meant a coding sequence having amino acid modifications which, if desired, does not interfere with particle formation and / or maintain immunogenicity. Such functional derivatives can be prepared by the usual site-directed mutagenesis, as known, for example, from Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201.
In einem rekombinanten Vektor liegt dieIn a recombinant vector is the
Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz funktionell gebunden an eine regulatorische Region vor. Ein solcher Vektor kann auch zusätzlich ein Replikon enthalten, das von dem Wirt, in dem es verwendet wird, abhängig ist. Mit dem Ausdruck "Replikon" ist jene kleinste DNA-Region gemeint, die einen solchen rekombinanten Vektor in einem eukaryontischen oder prokaryontischen Wirtsorganismus extrachromosomal stabil hält. Solche Replikons sind bekannt. Mit dem Ausdruck "regulatorische Region" ist eine beliebige DNA-Sequenz gemeint, die eine Promotor-Region und »andere Sequenzen enthält, die für die Regulierung der Transkription einer codierenden Sequenz notwendig sind. Solche regulatorischen Regionen sind bekannt. Ein solcher Vektor kann in an sich bekannter Weise hergestellt werden, wie durch Inserierung der Pre S1- Pre S2-S proteincodierenden Sequenz in Ablesephase in einen Vektor, der bereits ein Replikon und eine regulatorische Region enthält. Die Inserierung erfolgt in einer solchen Weise, daß das DNA-Molekül an eine solche recjulatorische Region funktionell gebunden ist. Das DNA-Molekül wird bevorzugt in einen Vektor inseriert, der in Hefe, wiePre S1-Pre S2-S protein coding sequence operably linked to a regulatory region. Such a vector may also additionally contain a replicon which depends on the host in which it is used. By the term "replicon" is meant the smallest DNA region that will maintain such a recombinant vector extrachromosomally stable in a eukaryotic or prokaryotic host organism. Such replicons are known. By the term "regulatory region" is meant any DNA sequence containing a promoter region and other sequences necessary for the regulation of transcription of a coding sequence. Such regulatory regions are known. Such a vector can be prepared in a manner known per se, such as by inserting the Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence in the reading phase into a vector which already contains a replicon and a regulatory region. The insertion occurs in such a manner that the DNA molecule is operably linked to such a recurulatory region. The DNA molecule is preferably inserted into a vector which is expressed in yeast, such as
-52-Saccharomyces, exprimiert werden kann.-52 Saccharomyces, can be expressed.
Die Erfindung betrifft auch eine Wirtszelle, die mit einem solchen rekombinanten Vektor transformiert ist und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen transformierten Wirts.The invention also relates to a host cell transformed with such a recombinant vector and to a method for producing such a transformed host.
Eine solche Transformation wird in an sich bekannter Weise ausgeführt. Wirtszellen können prokaryontische oder eukaryontische Zellen sein. Bevorzugte Wirtszellen sind eukaryontische Zellen, hauptsächlich Hefezellen und von denen die Zellen der Gattung Saccharomyces, besonders jene der Art Saccharomyces cerevisiae und Saccharomyces carlsbergensis.Such a transformation is carried out in a manner known per se. Host cells may be prokaryotic or eukaryotic cells. Preferred host cells are eukaryotic cells, mainly yeast cells and of which the cells of the genus Saccharomyces, especially those of the species Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces carlsbergensis.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstsllung eines Proteins, das durch die Pre S1- Pre S2-S-Sequenz codiert ist. Ein solches Verfahren umfaßt die Kultivierung der transformierten Wirtszellen in geeigneten Kulturmedien und die Isolierung des Proteins aus dem Wirtszell-Überstand oder dem Zell-Lysat oder Extrakt solcher Wirtszellen. Die Art der Isolierung hängt von der Fähigkeit der Wirtszellen ab, solche Proteine zu sekretieren. Mit dem Ausdruck "geeignete Kulturmedien" sind Medien gemeint, in denen der transformierte Wirt wachsen und das Produkt der Pre S1- Pre S2-S proteincodierenden Sequenz in wiederholbarer Menge exprimieren kann. Dem Fachmann ist es bekannt, daß die geeigneten Kulturmedien von der verwendeten Wirtszelle abhängen. Die Isolierung des Pre S1- Pre S2-S Proteins aus einem Kulturlysat oder dem Kulturüberstand eines solchen Wirtes wird nach üblichen Methoden durchgeführt. Das Protein, das durch das Verfahren der Erfindung hergestellt wird, kann glykosyliert sein, sofern die Wirtszelle zur Glykosylierung befähigt ist. Wenn ein nicht glykosyliertes Protein gewünscht ist, sollte das Protein dieser Erfindung durch Verwendung einer Wirtszelle, die nicht zur Glykosylierung fähig ist, hergestellt werden. Alternativ kann dieThe invention also relates to a method for the production of a protein encoded by the Pre S1-Pre S2-S sequence. Such a method involves culturing the transformed host cells in appropriate culture media and isolating the protein from the host cell supernatant or cell lysate or extract of such host cells. The nature of the isolation depends on the ability of the host cells to secrete such proteins. By "suitable culture media" is meant media in which the transformed host can grow and express the product of the Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence in a repeatable amount. It is known to those skilled in the art that the appropriate culture media will depend on the host cell used. The isolation of the Pre S1-Pre S2-S protein from a culture lysate or the culture supernatant of such a host is carried out by conventional methods. The protein produced by the method of the invention may be glycosylated as long as the host cell is capable of glycosylation. If an unglycosylated protein is desired, the protein of this invention should be prepared by using a host cell that is not capable of glycosylation. Alternatively, the
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proteincodierende Sequenz durch die übliche ortsspezifische Mutagenese, wie beispielsweise aus Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193 - 1201, bekannt, verändert werden, bevor das Verfahren dieser Erfindung durchgeführt wird. Die Pre S1- Pre S2-S codierende Sequenz wird in Hefe oder Säugerzellen als glykosyliertes Protein exprimiert. Die Pre S1-Pre S2-S codierende Sequenz wird in Hefe als Protein exprimiert, das am N-Terminus eine Myristinsäure als Substituenten besitzt.protein coding sequence by the usual site-directed mutagenesis, as known, for example, from Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201, before the method of this invention is carried out. The Pre S1-Pre S2-S coding sequence is expressed in yeast or mammalian cells as a glycosylated protein. The Pre S1-Pre S2-S coding sequence is expressed in yeast as a protein having a myristic acid as a substituent at the N-terminus.
Die Erfindung betrifft auch einen Impfstoff, der das Pre S1- Pre S2-S Protein in einer zum Immunschutz notwendigen Menge enthält. Ein solcher Impfstoff kann durch übliche Techniken hergestellt werden.The invention also relates to a vaccine containing the Pre S1-Pre S2-S protein in an amount necessary for immune protection. Such a vaccine can be prepared by conventional techniques.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines hybriden HBsAg-Protein enthaltenden Partikels, das ein Protein enthält, das durch die Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz codiert wird. Ein solches Verfahren umfaßtThe invention relates to a method for producing a hybrid HBsAg protein-containing particle containing a protein which is encoded by the Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence. Such a method comprises
*^ die Kultivierung der transformierten eukaryontischen Wirtszellen in geeigneten Kulturmedien und die Isolierung des Partikels aus dem Wirtszellüberstand oder einem Zell-Lysat oder Extrakt solcher Wirtszellen. Die Art der Isolierung hängt von der Fähigkeit der transformierten Wirtszellen ab, solche Proteine zu sokretieren. Mit dem Ausdruck "ger eignete Kulturmedien" sind Medien gemeint, in denen der transformierte Wirt wachsen und die Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz in Partikelform und in wiederholbarer Mengen exprimieren kann. Dem Fachmann ist es bekannt, * ^ the cultivation of the transformed eukaryotic host cells in appropriate culture media and the isolation of the particle from the host cell supernatant or a cell lysate or extract of such host cells. The nature of the isolation depends on the ability of the transformed host cells to assemble such proteins. By the term "r ge suitable culture media" is meant media in which the transformed host to grow and the Pre S1- Pre S2-S protein coding sequence capable of expressing in particle form and in repeatable quantities. It is known to the person skilled in the art
ow daß geeignete Kulturmedien von der verwendeten Wirtszelle abhängen. Die Isolierung des Partikels aus Kulturlysat oder Kulturüberstand eines solchen Wirtes wird nach üblichen Methoden durchgeführt. ow that suitable culture media depend on the host cell used. The isolation of the particle from culture lysate or culture supernatant of such a host is carried out by conventional methods.
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Die Erfindung betrifft auch einen Impfstoff, der die hybriden Partikel enthält. Ein solcher Impfstoff enthält die hybriden Partikel in einer zum Immunschutz notwendigen Menge und wird nach üblichen Methoden hergestellt. Der Impfstoff enthält vorzugsweise die Mizelle, nämlich eine Mizel-Ie, die das Partikel und Polysorbat enthält. Die bevorzugte Menge von Polysorbat in einer solchen Mizelle ist 5 bis 50 ug Polysorbat pro 100 ug Protein. Die Miz.elle kann nach dem in der EP-A 0199 698 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.The invention also relates to a vaccine containing the hybrid particles. Such a vaccine contains the hybrid particles in an amount necessary for immune protection and is prepared by conventional methods. The vaccine preferably contains the micelle, namely a micelle which contains the particle and polysorbate. The preferred amount of polysorbate in such a micelle is 5 to 50 μg of polysorbate per 100 μg of protein. The Miz.elle can be prepared by the method described in EP-A 0199 698.
Eine wäßrige Lösung des Pre S1- Pre S2-S-Proteins oder des hybriden Partikels, die vorzugsweise einen physiologischen pH-Wert besitzt, kann direkt für den Impfstoff verwendet werden. Alternativ kann dem Protein oder dem Partikel ein beliebiges Adjuvans beigement werden. Solche Adjuvantien umfassen unter anderem Aluminiumhydroxid.An aqueous solution of the Pre S1-Pre S2-S protein or the hybrid particle, which preferably has a physiological pH, can be used directly for the vaccine. Alternatively, any adjuvant may be added to the protein or particle. Such adjuvants include, but are not limited to, aluminum hydroxide.
Aus New Trends and Developments in Vaccines, herausgegeben durch Voller et al., University Park Press, Baltimore, Maryland, USA, 1978, ist die Herstellung von Impfstoffen generell bekannt. Aus der US-Patentschrift 4 235 877 ist die Einkapselung in Liposomen bekannt. Aus den US-Patentschriften 4 372 945 und 4 474 757 ist die Zusammensetzung von Proteinen zu Makromolekülen bekannt.From Vaccines New Trends and Developments, edited by Voller et al., University Park Press, Baltimore, Maryland, USA, 1978, the production of vaccines is generally known. U.S. Patent 4,235,877 discloses encapsulation in liposomes. US Pat. Nos. 4,372,945 and 4,474,757 disclose the composition of proteins to macromolecules.
Das Pre S1-- Pre S2-S-Protein oder das hybride Partikel liegt in jeder Impfstoffdosis in einer Menge vor, die in typischen Impfstoffen zu einer zum munschutz notwendigen Antwort ohne bedeutende Nebeneffekte führt. Eine solche Menge ist von dem verwendeten spezifischen immunogenen Stoff abhängig und auch davon, ob der Impfstoff ein Adjuvans enthält. Im allgemeinen wird erwartet, daß jede Dosis 1 bis 1000 ug Protein, vorzugsweise 1 bisThe Pre S1-Pre S2-S protein or hybrid particle is present in each dose of vaccine in an amount that results in typical vaccines for a non-immunocompetitive response with no significant side effects. Such an amount will depend on the specific immunogenic agent used and also on whether the vaccine contains an adjuvant. In general, each dose is expected to be from 1 to 1000 μg of protein, preferably 1 to
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200 ug Protein enthält. Eine optimale Menge für einen bestimmten Impfstoff kann man durch Standarduntersuchungen ermitteln, die die Beobachtung von Antikörpertiter und anderen .Reaktionen im Patienten umfassen. Nach einer erstenContains 200 μg of protein. An optimal amount for a given vaccine can be determined by standard studies involving the observation of antibody titers and other reactions in the patient. After a first
Impfung wird dem Patienten vorzugsweise nach etwa vierVaccination is preferred to the patient after about four
Wochen eine weitere Impfdosis verabreicht, der alle sechsWeeks another vaccine dose administered, all six
Monate eine weitere folgt, solange ein Infektionsrisiko besteht.Months another follows as long as there is a risk of infection.
Die Immunantwort auf das Pre S1- Pre S2-S-Protein oder auf das hybride Partikel wird durch die Verwendung eines Adjuvans, wie Aluminiumhydroxid, verstärkt.The immune response to the Pre S1-Pre S2-S protein or to the hybrid particle is enhanced by the use of an adjuvant, such as aluminum hydroxide.
Die Erfindung betrifft auch einen rekombinanten DNA-Vektor, in dem die gesamte Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz an eine Expressions-Kontrollsequenz funktionell gebunden ist. Der Ausdruck "codierende Sequenz" oder "codierende Region", wie hier verwendet, umfaßt auch ein beliebiges funktionelles Derivat davon. Mit dem Ausdruck "funktionelles Derivat" ist eine codierende Sequenz mit Aminosäuremodifikation gemeint, die, wenn gewünscht, die Partikelbildung nicht stört und/oder die Immunogenität beibehält. Solche funktionellenDerivate können durch die übliche ortsspezifische Mutagenese, wie beispeislweise aus Botstein et al., Science, 229 (1985) , 1193-1201, bekannt, hergestellt werden. EinThe invention also relates to a recombinant DNA vector in which the entire Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence is operably linked to an expression control sequence. The term "coding sequence" or "coding region" as used herein also includes any functional derivative thereof. By the term "functional derivative" is meant a coding sequence having amino acid modification which, if desired, does not interfere with particle formation and / or maintain immunogenicity. Such functional derivatives can be prepared by the usual site-directed mutagenesis as disclosed, for example, in Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201. On
gO solcher Vektor kann zusätzlich ein Replikon enthalten, das von dem Wirt, in dem es verwendet wird, abhängig ist. Vorzugsweise wird die Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz verwendet.gO such vector may additionally contain a replicon which depends on the host in which it is used. Preferably, the Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence is used.
Mit dem Ausdruck "Replikon" ist jene kleinste DNA-Region gemeint, die einen solchen rekombinanten Vektor in einem Hefe-By the term "replicon" is meant the smallest DNA region which contains such a recombinant vector in a yeast.
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Wirtsorganimus extrachromosomal stabil hält. Solche Replikons sind bekannt. Mit dem Ausdruck "regulatorische Region" ist eine beliebige DNA-Sequenz gemeint, die eine Promotor-Region und andere Sequenzen enthält, die wich- ιHost organism keeps extrachromosomal stable. Such replicons are known. By the term "regulatory region" is meant any DNA sequence containing a promoter region and other sequences that are important
tig für die Regulierung, der Transkription einer codierenden Sequenz sind.for the regulation of transcription of a coding sequence.
• Solche regulatorischen Regionen sind bekannt. Ein solcher Vektor kann in an sich bekannter Weise hergestellt werden, wie durch Inserierung einer Pre S1- Pre S2-S proteincodierenden Sequenz in Ablesephase in einen Vektor, der bereits ein Replikon und eine regulatorische Region enthält. Die Inserierung erfolgt in solcher Weise, daß das DNA-Molekül an die regulatorische Region funktionell gebunden ist. Das DNA-Molekül wird vorzugsweise in einen Vektor ligiert, der in Hefen der Gattung Saccharomyces exprimiert wird.• Such regulatory regions are known. Such a vector can be prepared in a manner known per se, such as by inserting a Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence in the reading phase into a vector which already contains a replicon and a regulatory region. The insertion occurs in such a way that the DNA molecule is operably linked to the regulatory region. The DNA molecule is preferably ligated into a vector which is expressed in yeasts of the genus Saccharomyces.
Vorzugsweise ist die in dem Vektor enthaltene Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz die Pre S1- Pre S2-S proteincodierende Sequenz. Solche Vektoren sind auch nützlich für die Insertion von funktioneilen DNA-Sequenzen, um die rerultierende Pre S1-funktionelle DNA-Sequenz Pre S2-S proteincodierende Sequenz zu exprimieren. Deshalb betrifft diese Erfindung auch ein rekombinantes DNA-Molekül, in dem eine funktioneile DNA-Sequenz in Ablesephase mit der Pre S1-Region aus der Pre S1- Pre S2-S proteincodierenden Sequenz fusioniert ist und einen ein solches rekombinantes DNA-Molekül enthaltenden Vektor. Die Fusion kann so erfolgen, daß die funkticnelle DNA-Sequenz entweder eine Insertion in der Pre S1-Region bildet, oder einen Teil der Pre S2-Region ersetzt; vgl. unten, Beis iel 21A.Preferably, the Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence contained in the vector is the Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence. Such vectors are also useful for the insertion of functional DNA sequences to express the resulting Pre S1-functional DNA sequence Pre S2-S protein coding sequence. Therefore, this invention also relates to a recombinant DNA molecule in which a functional DNA sequence in reading phase is fused to the Pre S1 region from the Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence and a vector containing such a recombinant DNA molecule. The fusion can be done so that the functional DNA sequence either forms an insertion in the Pre S1 region or replaces part of the Pre S2 region; see. below, item 21A.
Mit dem Ausdruck "funktioneile DNA-Sequenz" ist eine DNA-Sequenz gemeint, die, wenn sie in Ablesephase mit der Pre SI-Region aus der Pre S1- Pre S2-S proteincodierenden Sequenz fusioniert ist, nicht an der Zusammensetzung des HBsAg-Partikel beteiligt ist noch die Partikelbildung stört. Bevorzugte funktionelle DNA-Sequenzen umfassen die circum-sporozoide (CS) codierende Sequenz von Plasmodium oder ein beliebiges immunogenes Derivat davon, die codierende SequenzBy "functional DNA sequence" is meant a DNA sequence which, when fused in read-out phase to the Pre SI region from the Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence, does not participate in the composition of the HBsAg particle involved is still the particle formation bothers. Preferred functional DNA sequences include the circumsporozoide (CS) coding sequence of Plasmodium or any immunogenic derivative thereof, the coding sequence
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des HIV Hüllproteins oder ein beliebiges immunogenes Derivat davon, besonders die codierende Sequenz des C_-Peptids, des Peptides 121 oder des Dreesman Peptides oder codierende Sequenzen von interessierenden Peptiden anderer Viren, besonders jene von Hüllproteinen oder Oberflächenproteinen anderer Parasiten.the HIV envelope protein or any immunogenic derivative thereof, especially the coding sequence of the C_ peptide, the peptide 121 or the Dreesman peptide or coding sequences of peptides of interest of other viruses, especially those of coat proteins or surface proteins of other parasites.
Die Erfindung betrifft auch eine Hefe-Wirtszelle, die mit einem solchen rekombinanten Vektor transformiert ist und ein IQ Verfahren zur Herstellung eines solchen transformierten Wirts. Eine solche Transformation wird in an sich bekannter Weise ausgeführt. Bevorzugte Hefezellen gehören der Gattung Saccharomyces und besonders bevorzugte Zellen der Art Saccharomyces cerevisiae an.The invention also relates to a yeast host cell transformed with such a recombinant vector and to an IQ method for producing such a transformed host. Such a transformation is carried out in a manner known per se. Preferred yeast cells belong to the genus Saccharomyces and particularly preferred cells of the species Saccharomyces cerevisiae.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Proteins, das durch eine Pre S1- Pre S2-S-proteincodierende Sequenz oder eine Pre S1-funktioneile DNA-Sequenz-Pre S2-proteincodierende Sequenz codiert ist. Ein solches Verfahren umfaßt die Kultivierung der transformierten Wirtszellen in geeigneten Kulturmedien und die Isolierung des Proteins aus dem Kulturüberstand oder aus einem zell-Lysat oder Extrakt solcher Wirtszellen. Die Art der Isolierung hängt von der Fähigkeit der Wirtszelle ab, solche Proteine zu sekretieren. Mit dem Ausdruck "geeignete Kulturmedien" sind Medien gemeint, in denen der transformierte Wirt wachsen und das Produkt einer pre S1- Pre S2-S-proteincodierenden Sequenz oder einer Pre S1-funktioneilen DNA-Sequenz- Pre S2-S-proteincodieren-The invention also relates to a method for producing a protein encoded by a Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence or a Pre S1-functional DNA sequence Pre S2 protein coding sequence. Such a method comprises culturing the transformed host cells in suitable culture media and isolating the protein from the culture supernatant or from a cell lysate or extract of such host cells. The nature of the isolation depends on the ability of the host cell to secrete such proteins. By the term "suitable culture media" is meant media in which the transformed host grows and encodes the product of a pre S1-Pre S2-S protein coding sequence or a Pre S1-functional DNA sequence-Pre S2-S protein.
gO den Sequenz in wiederholbarer Menge exprimieren kann. Die Isolierung des Pre S1- Pre S2^-S-Proteins oder des Pre S1-funktionelle DNA-Sequei.z- Pre S2-S-Proteins aus einem Zell-Lysat oder dem Kulturüberstand eines solchen Wirtes wird nach üblichen Methoden durchgeführt. Das Protein, das nach dem Verfahren dieser Erfindung isoliert wird, kann glykosyliert sein, sofern die Wirtszelle die FähigkeitgO can express the sequence in a repeatable amount. The isolation of the Pre S1-Pre S2 ^ -S protein or the Pre S1-functional DNA Sequei.z- Pre S2-S protein from a cell lysate or the culture supernatant of such a host is carried out by conventional methods. The protein isolated by the method of this invention may be glycosylated provided that the host cell has the ability
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zur Glykosylierung besitzt. Wenn ein nicht glykosyliertes Protein gewünscht ist, sollte das Protein dieser Erfindung durch Verwendung einer Wirtszelle, die nicht zur Glykosylierung befähigt ist, hergestellt werden. Alternativ könnte die proteincodierende Sequenz durch die übliche ortssoezifische Mutagenese, wie beispielsweise aus Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201, bekannt, verändert werden, bevor das Verfahren der Erfindung durchgeführt wird.possesses for glycosylation. If an unglycosylated protein is desired, the protein of this invention should be prepared by using a host cell that is not capable of glycosylation. Alternatively, the protein coding sequence could be altered by standard site-directed mutagenesis, as known, for example, from Botstein et al., Science, 229 (1985), 1193-1201, before carrying out the method of the invention.
Die Erfindung oetrifft auch einen Impfstoff, der eine zum Immunschutz notwendige Menge des Pre S1- Pre S2-S-Proteins oder des Pre S1-funktioneile DNA-Sequenz- Pre S2-S-Proteins enthält, die beide nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurden. Ein solcher Impfstoff kann in an sich bekannter Weise hergestellt werden.The invention also relates to a vaccine which contains an amount of Pre S1-Pre S2-S protein or Pre S1-functional DNA sequence Pre S2-S protein necessary for immune protection, both of which were prepared by the method of the invention , Such a vaccine can be prepared in a manner known per se.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines hybriden Partikels, das ein Protein enthält, das durch eine Pre S1- Pre S2-S-proteincodierende Sequenz oder eine Pre S1-funktionelle DNA-Sequenz- Pre S2-S-proteincodierende Sequenz codiert ist. Eine solche Methode umfaßt die Kultivierung der transformierten Hefe-Wirtszellen in geeigneten Kulturmedien und die Isolierung des Partikels aus dem Kulturüberstand oder aus einem Zell-Lysat oder Extrakt solcher Wirtszellen. Die Art der Isolierung hängt von der Fähigkeit der Zellen ab, solche Partikel zu gelektieren. Mit dem Ausdruck "geeignete Kulturmedien" sind Medien gemeint, in denen der transformierte Wirt wachsen und die Pre S1- Pre S2-S-proteincodierende Sequenz oder die Pre 51-funktionelle DNA-Sequenz- Pre S2-S-proteincodierende Sequenz in Partikelform und in wiederholbarer Menge exprimieren kann. Einem Fachmann ist es bekannt, daß die geeigneten Kulturmedien von der verwendeten Wirtszelle abhängen. Die Isolierung des Partikels aus einem Kulturlysat oder dem Kulturüberstand solcher Wirtszellen wird nach üblicher. Methoden ausgeführt.The invention also relates to a method for producing a hybrid particle containing a protein encoded by a Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence or a Pre S1-functional DNA sequence Pre S2-S protein coding sequence. Such a method involves culturing the transformed yeast host cells in appropriate culture media and isolating the particle from the culture supernatant or from a cell lysate or extract of such host cells. The nature of the isolation depends on the ability of the cells to read such particles. By "suitable culture media" is meant media in which the transformed host grows and the Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence or the Pre 51-functional DNA Sequence Pre S2-S protein coding sequence in particulate form and in can express repeatable amount. It is known to a person skilled in the art that the suitable culture media depend on the host cell used. The isolation of the particle from a culture lysate or the culture supernatant of such host cells is becoming more common. Methods executed.
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Die Erfindung betrifft auch einen Impfstoff, der die Partikel der Erfindung enthält. Ein solcher Impfstoff enthält eine zum Immunschutz notwendige Menge der Partikel und wird in an sich bekannter Weise hergestellt. Der Impf- ° stoff enthält vorzugsweise die Mizelle der Erfindung, nämlich eine Mizelle, die das Partikel der Erfindung und Polysorbat enthält. Die bevorzugte Menge von Polysorbat in einer( solchen Mizelle ist 5 bis 50 \xg Polysorbat pro-100 ug Protein. Die Mizelle kann nach dem in der EP-A 0 199 698 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.The invention also relates to a vaccine containing the particles of the invention. Such a vaccine contains an amount of particles necessary for immune protection and is produced in a manner known per se. The seed preferably contains the micelle of the invention, namely a micelle containing the particle of the invention and polysorbate. The preferred amount of polysorbate in an (such micelle is 5 to 50 \ xg polysorbate per 100 ug protein. The micelle may be prepared by the process described in EP-A 0,199,698 procedure.
Für den Impfstoff der Erfindung kann eine wäßrige Lösung des Pre S1- Pre S2-S-Proteins oder des Pre S1-funktioneile DNA-Sequenz- Pre S2-S-Proteins oder des Partikels , die vorzugsweise einen physiologischen pH-Wert besitzt, direkt verwendet werden. Alternativ kann dem Proteinpartikei ein beliebiges Adjuvans beigemengt werden. Solche Adjuvantien umfassen unter anderem Aluminiumhydroxid.For the vaccine of the invention, an aqueous solution of the Pre S1-Pre S2-S protein or the Pre S1-functional DNA sequence-Pre S2-S protein or the particle, which preferably has a physiological pH, may be directly used become. Alternatively, the protein particle may be incorporated with any adjuvant. Such adjuvants include, but are not limited to, aluminum hydroxide.
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Aus New Trends and Developments in Vaccines, herausgegeben durch Voller et al., University Park Press, Baltimore, Maryland, USA, 1978, ist die Herstellung von Impfstoffen bekannt. Aus der US-Patentschrift 4 235 877 ist die Einkapseiung in Liposomen bekannt. Aus den US-Patentschriften 4 372 945 und 4 474 757 is zu Makromolekülen bekannt.New Trends and Developments in Vaccines, edited by Voller et al., University Park Press, Baltimore, Maryland, USA, 1978, disclose the production of vaccines. U.S. Patent 4,235,877 discloses encapsulation in liposomes. U.S. Patents 4,372,945 and 4,474,757 disclose macromolecules.
4 372 945 und 4 474 757 ist die Zusammensetzung von Proteinen4,372,945 and 4,474,757 is the composition of proteins
Das Pre S1- Pre S2-S-Protein oder das Pre S1-funtionelle DNA-Sequenz- Pre S2-S-Protein oder das Partikel liegt in jeder Impfdosis in einer Menge vor, die in typischen Impfstoffen einer zum Immunsch%utz notwendigen Antwort ohne bedeutende Nebenwirkungen führt. Eine solche Menge ist abhängig von dem verwendeten spezifischen immunogenen Stoff und auch davon, ob der Impfstoff ein Adjuvans enthält. Generell wird erwartet, daß jede Impfdosis 1 bisThe Pre S1-Pre S2-S protein or Pre S1-Pre S2 nutraceuticals DNA sequence-S protein or the particle is present in each vaccine dose in an amount which, without in typical vaccines for a answer necessary Immunsch% utz leads to significant side effects. Such an amount depends on the specific immunogenic agent used and also on whether the vaccine contains an adjuvant. Generally, it is expected that each vaccine dose will be 1 to
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1000 ug Protein, vorzugsweise 1 bis 200 ug, enthält. Eine optimale Menge für einen speziellen Impfstoff kann durch Standarduntersuchungen ermittelt werden, die die Beobachtung von Antikörpertiter und anderen Reaktionen in Patiencen umfassen. Nach einer ersten Impfung wird dem Patienten vorzugsweise nach vier Wochen eine weitere Impfdosis verabreicht, der alle sechs Monate eine weitere folgt, solange ein Infektionsrisiko besteht.1000 μg protein, preferably 1 to 200 μg. An optimal amount for a particular vaccine can be determined by standard assays involving observation of antibody titers and other responses in patients. After a first vaccination, the patient is preferably given a further dose of vaccine after four weeks, followed by another every six months as long as there is a risk of infection.
Die Immunantwort gegen das Pre S1- Pre S2-S-Protein oder das Pre S1-funktionelle DNA-Seguenz- Pre S2-S-Protein oder das Partikel wird durch die Verwendung eines Adjuvans, wie Aluminiumhydroxid, verstärkt.The immune response against the Pre S1-Pre S2-S protein or Pre S1-functional DNA sequence-Pre S2-S protein or particle is enhanced by the use of an adjuvant, such as aluminum hydroxide.
Ausführungsbeispiele 20 Embodiments 20
- Alle Prozentangaben sind Gewichtsprozente und alle Temperaturen werden in 0C angegeben.- All percentages are by weight and all temperatures are given in 0 C.
- Die Enzyme, die für die DNA-Manipulation verwendet werden, wurden von Bethesda Research Laboratories, New England Biolabs, und/oder Boehringer, bezogen und entsprechend der Vorschrift des Herstellers angewendet.The enzymes used for DNA manipulation were purchased from Bethesda Research Laboratories, New England Biolabs, and / or Boehringer, and used according to the manufacturer's instructions.
- Hefe-Wachstumsmedien: Selektivmedium: YNB (Hefestickstoffbase ohne Aminosäure (Difco Labs) 0,675 % (w/v) mit 2 % (w/v) Glucose).Yeast growth media: Selective medium: YNB (yeast nitrogen base without amino acid (Difco Labs) 0.675 % (w / v) with 2% (w / v) glucose).
- YEPD Medium: 1 % (w/v) Hefeextrakt, 2 % (w/v) Pepton und 2 % (w/v) Glucose.YEPD medium: 1 % (w / v) yeast extract, 2 % (w / v) peptone and 2 % (w / v) glucose.
- Methoden zur Herstellung von rekombinante DNA-Molekülen sind aus "Molecular Cloning", T. Maniatis et al., Cold Spring Harbor· Lab. (1982) bekannt.- methods for the production of recombinant DNA-molecule en from "Molecular Cloning", T. Maniatis et al, Cold Spring Harbor Lab ·.. (1982).
- PMSF: Phenylmethylsulphonylfluorid.PMSF: phenylmethylsulphonyl fluoride.
-61-Die folgenden Abkürzungen werden verwendet:-61-The following abbreviations are used:
PBS: phosphatgepufferte Kochsalzlösung (pro Liter): (pH 7,4) 8,0 g NaClPBS: phosphate buffered saline (per liter): (pH 7.4) 8.0 g NaCl
0,2 g KCl0.2 g KCl
1,15g Na2HPO4 1.15 g Na 2 HPO 4
0,2 g KH2PO4 0.2 g KH 2 PO 4
0,1 g CaCl2 0,1 g MgCl2 . 6H2O0.1 g of CaCl 2 0.1 g of MgCl 2 . 6H 2 O
BSA: Rinderserumalbumin (^40-70, Sigma) X-gal: 5-Brom-4-chloroindoyl-ß-D-galactopyran.osid, erhältlich bei Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri.BSA: bovine serum albumin (^ 40-70, Sigma) X-gal: 5-bromo-4-chloroindoyl-β-D-galactopyran.oside available from Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri.
L-BROTH (pro Liter): 10 g TryptonL-BROTH (per liter): 10 g tryptone
5 g NaCl5 g NaCl
5 g Hefeextrakt5 g of yeast extract
1 ml 0,1M MgSO4 1 ml of 0.1M MgSO 4
Nach Ar.toklavierung Zugabe von 5 ml einer sterilen Thiaminlösung (1 mg/ml). Für feste Medien Zugabe von 15 g Agar pro Liter.After autoclaving, add 5 ml of a sterile thiamine solution (1 mg / ml). For solid media, add 15 g agar per liter.
Beispiel 1 Konstruktion des Plasmids pRIT10167Example 1 Construction of plasmid pRIT10167
Das Ausgangsmaterial war das Plasmid p6y, das in pBR322 ein 2,1 kb großes Hindlll-Fragment der Hefe-DNA enthält, das für das TDH3-Gen codiert. p3R322 ist aus Bolivar et al., Gene,The starting material was the plasmid p6y, which contains in pBR322 a 2.1 kb HindIII fragment of the yeast DNA coding for the TDH3 gene. p3R322 is from Bolivar et al., Gene,
QQ (1977), 95 - 113,bekannt. Das p6y Plasmid wurde konstruiert und charakterisiert von Musti et al., Gene, 25 (1983), 133, und von Dr. M. Rosenberg des National Institute of Health erhalten. Das Hindlll-Fragment wurde in ein pBR322 Derivat ohne EcoRI-Stelle umkloniert und es entstand das Plasmid pRIT10164 (ein' nicht wesentlicher Schritt). Die folgenden Manipulationen wurden ausgeführt, um eine BamHI-Stelle an QQ (1977), 95-113. The p6y plasmid was constructed and characterized by Musti et al., Gene, 25 (1983), 133, and by Drs. M. Rosenberg of the National Institute of Health. The HindIII fragment was recloned into a pBR322 derivative without EcoRI site and the plasmid pRIT10164 (a non-essential step) was obtained. The following manipulations were performed to attach a BamHI site
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dem G-Rest des ATG-Codons der TDH3-codierenden Sequenz einzuführen und ein Hindlll-BamHI DNA-Fragment mit TDH3 Promotoraktivität zu erhalten, in dem die TDH3-Sequenzen intakt und nicht durch die Manipulation verändert sind.-Die wie oben beschrieben hergestellte DNA von pRIT10164 wurde durch zweimalige Cäsiumchlorid-Äthidiumbromid— Dichtegradientenzentrifugation, wie im wesentlichen aus Kahn et al. (Methods in Enzymology, 68, 268, 1979) bekanht, gereinigt. 150 ug der pRIT10164 DNA wurden vollständig mit 75 Einheiten der Endonuclease Xbal verdaut, mit Phenol und Äther extraliiert, mit Äthanol präzipitiert und die DNA in 0,01M Tromethamin-HCl-Puffer zu einer Konzentration von 1 ug pro μΐ aufgenommen. Proben von 20 ug dieser Xbal-gespaltenen DNA wurden mit der Nuclease Bal31 verdaut, um die 61 Basenpaare der DNA zwischen dem ATG-Codon und der Xbal-Stelle zu entfernen. Verdauungen mit Bal31 wurden bei 300C für 1 bis 3 Minuten in einem Puffer mit pH 3,1, der 600 mM NaCl, 12 mM CaCl9, 12 mM MgCl0, 1 mM EDTA, 20 mM Tromethamin-HCl enthält, durchgeführt, wobei eine Einheit der Bal31-Nuclease pro 20 ug DNA in einem Reaktionsvolumen von 200 ul verwendet wurde.introduce the G residue of the ATG codon of the TDH3 coding sequence and obtain a HindIII-BamHI DNA fragment with TDH3 promoter activity in which the TDH3 sequences are intact and not altered by manipulation. The DNA prepared as described above of pRIT10164 was measured by two times cesium chloride-ethidium bromide density gradient centrifugation, as essentially from Kahn et al. (Methods in Enzymology, 68, 268, 1979). 150 μg of the pRIT10164 DNA was digested to completion with 75 units of the endonuclease XbaI, extruded with phenol and ether, ethanol precipitated and the DNA taken up in 0.01M tromethamine HCl buffer to a concentration of 1 μg per μΐ. Samples of 20 μg of this Xba I-cleaved DNA were digested with the nuclease Bal31 to remove the 61 base pairs of DNA between the ATG codon and the XbaI site. Digestions with Bal 31 were carried out at 30 0 C for 1 to 3 minutes in a buffer at pH 3.1 containing 600 mM NaCl, 12 mM CaCl 9, 12 mM MgCl 0, 1 mM EDTA, 20 mM tromethamine-HCl, performed one unit of Bal31 nuclease was used per 20 μg of DNA in a reaction volume of 200 μl.
Die Enzymreaktionen wurden gestoppt durch Zugabe von Äthylenbis(oxyäthylennitrilo)- tetraessigsäure(EGTA) bis zu einer Endkonzentration von 20 mM . Die Proben wurden mit gleichen Volumina Phenol und Äther extrahiert und mit Äthanol präzipitiert. Jede DNA-Probe wurde in 20 ul 10 mM Tromethamin-HCl-Puffer pH 7,5 resuspendiert. Das Ausmaß der Bal31-Verdauung wurde gemessen, indem etwa 2,5 ug einer jeden DNA-Probe mit der Endonuclease Hpal verdaut wurden und indem die Größe der Hpal-Xbal-Fragmcnte mit dem 335 Basenpaar großen Hpal-Xbal-Fragment von pRIT10164 verglichen wurde. Nach 2 Minuten Verdauung mit Bal31 waren etwa 41 bis 88 Nucleotide von dem Xbal-Hpal-Fragment von pRIT10164 entfernt.The enzyme reactions were stopped by adding ethylenebis (oxyethylene-nitrilo) -tetraacetic acid (EGTA) to a final concentration of 20 mM. The samples were extracted with equal volumes of phenol and ether and precipitated with ethanol. Each DNA sample was resuspended in 20 μl of 10 mM Tromethamine HCl buffer pH 7.5. The extent of Bal31 digestion was measured by digesting about 2.5 μg of each DNA sample with the endonuclease Hpal and comparing the size of the Hpal-XbaI fragment with the 335 base pair Hpal-XbaI fragment from pRIT10164 , After 2 minutes of digestion with Bal31, approximately 41 to 88 nucleotides were removed from the Xbal-Hpal fragment of pRIT10164.
Dieses Ergebnis zeigt an, daß eine ähnliche Anzahl von Basenpaaren von der anderen Xbal-Stelle zu dem ATG-Codon hin ent-This result indicates that a similar number of base pairs from the other XbaI site to the ATG codon
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ferrit worden sind. 5 ug der nach der 2-minütigen Bal31-Verdauung erhaltenen DNA wurden mit der Endonuclease BamHI gespalten, mit Phenol extrahiert und durch Äthanolpräzipitation gesammelt. Diese DNA wurde mit 5 Einheiten der T4 PoIymerase in Gegenwart von Desoxynucleotid-triphosphaten behandelt, um Einzelstrangbereiche an den BamHI-und. Bal31-Stellen aufzufüllen. Die DNA wurde mit Phenol extrahiert und durch Äthanolpräzipitation gesammelt. 2,3 ug dieser DNA wurden mit 5 Einheiten T4 DNA-Ligase behandelt . Die Hälfte des Ligationsansatzes wurde verwendet, um kompetente Zellen des E. coli Stammes K12 MM294, die nach dem Verfahren von Cohen et al., Proc. Natl. Acad. Sei. 69 (1972), 2110, hergestellt wurden, zu transformieren. 1 ml der transformierten E. coli Population wurde in 350 ml L-Broth mit-200 ug/inl Ampicillin verdünnt und die gesamte Plasmid-DNA aus der resultierenden Kultur gereinigt.have been ferrite. 5 μg of the DNA obtained after the 2-minute Bal31 digestion was cleaved with the endonuclease BamHI, extracted with phenol and collected by ethanol precipitation. This DNA was treated with 5 units of T4 polymerase in the presence of deoxynucleotide triphosphates to form single stranded regions on the BamHI and. To refill Bal31 posts. The DNA was extracted with phenol and collected by ethanol precipitation. 2.3 μg of this DNA was treated with 5 units of T4 DNA ligase. Half of the ligation batch was used to generate competent cells of E. coli strain K12 MM294, which were prepared by the method of Cohen et al., Proc. Natl. Acad. Be. 69 (1972), 2110, to transform. 1 ml of the transformed E. coli population was diluted in 350 ml of L-broth with -200 μg / in ampicillin and the entire plasmid DNA was purified from the resulting culture.
80 ug dieser Plasmid-DNA, die eine Population von Plasmidmolekülen mit Bal31 induzierten Deletionen von etwa 40 bis 80 Basenpaaren enthält, wurde nacheinander mit 75 Einheiten der Endonuclease Hindlll und 96 Einheiten der Endonuclease BamHI verdaut, um DNA-Fragmente freizusetzen, in denen eine BamHI-Stelle nach den oben beschriebenen Behandlungen eingeführt wurde. Dies ist der Fall, wo die Bal31 Verdauung an einem G-Rest gestoppt hat. Diese geschnittene DNA wurde auf einem präparativen 1 %igen Agarose-Gel aufgetrennt. Die gewünschten Hindlll-BamHI-Fragmente mit einer Größe von 1000 bis 1100 Basenpaaren wurden in zwei Stückchen aus dem Gel ausgeschnitten, wobei das eine eine DNA mit etwa 1070 Basenpaaren und das andere Gelstückohen eine DNA mit etwa 1030 Basenpaaren enthielt. Die DNA wurde aus den Agarose-Gelstückchen durch mehrmaliges Einfrieren und Auftauen und einer anschließenden Zentrifugation, bei der die Agarose sedimentiert wurde, erhalten. Der flüssige Überstand wurde durch einen Millipore GV Millex Filter gedrückt und die DNA durch zweimalige Äthanolpräzipitationen gesammelt undEighty micrograms of this plasmid DNA containing a population of plasmid molecules with Bal31-induced deletions of about 40 to 80 base pairs were sequentially digested with 75 units of endonuclease HindIII and 96 units of endonuclease BamHI to release DNA fragments containing a BamHI Site after the treatments described above. This is the case where the Bal31 digestion stopped at a G remainder. This cut DNA was separated on a preparative 1% agarose gel. The desired HindIII-BamHI fragments of 1000 to 1100 base pairs in size were excised from the gel in two pieces, one containing about 1070 base pairs of DNA and the other gel containing about 1030 base pairs of DNA. The DNA was obtained from the agarose gel pieces by repeated freezing and thawing and subsequent centrifugation in which the agarose was sedimented. The supernatant liquid was forced through a Millipore GV Millex filter and the DNA was collected by two ethanol precipitations and
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schließlich in 20 μΐ eines 0,01M Tromethamin-HCl-Puffers mit pH 7,5 resuspendiert.finally resuspended in 20 μM of 0.01 M Tromethamine HCl buffer at pH 7.5.
Die Analyse der Agarosegelelektrophorese und der Vergleich mit einer Hindlll, Xbal-verdauten pRITI064 DNA und mit den Fragmenten einer Hindlll EcoRI-gespaltenen /l.t'hagen-DNA zeigten, daß zwei getrennte Hindlll-BamHI-Fragmentpopulationen erhalten wurden. Die eine Fragmentpopulation entsprach einer Größe von etwa 1070 Basenpaaren und die andere einer Größe von etwa 1030 Basenpaaren im Vergleich mit dem 1120 Basenpaar großen Hindlll-Xbal-Ausgangsfragment aus pRIT10164. Etwa 100 ng der 1030 Basenpaare großen Hindlll BamHI-Fragmentpopulation wurde mit 200 ng des Plasmides pUC9 ligiert, das mit Hindlll und BamHI gespalten und mit alkalischer Phosphatase behandelt worden war (vgl. US-PS 4 264 731).Analysis of agarose gel electrophoresis and comparison with a HindIII, XbaI-digested pRITI064 DNA and with the fragments of a HindIII EcoRI digested / I't'hagen DNA revealed that two separate HindIII-BamHI fragment populations were obtained. One fragment population was about 1070 base pairs in size and the other about 1030 base pairs in size as compared to the 1120 base pair HindIII-XbaI starting fragment from pRIT10164. About 100 ng of the 1030 base pair HindIII BamHI fragment population was ligated with 200 ng of plasmid pUC9 digested with HindIII and BamHI and treated with alkaline phosphatase (see U.S. Patent 4,264,731).
Die Ligationsmischung wurde verwendet, um kompetente Zellen des E. coli Stammes JM103 zu transformieren und auf Ampicillin-Resistenz zu selektionieren. Die Transformation des E. coli Stammes JM103 wurde nach dem von Cohen et al., a.a.O., beschriebenen Verfahren durchgeführt.The ligation mixture was used to transform competent cells of E. coli strain JM103 and to select for ampicillin resistance. The transformation of E. coli strain JM103 was carried out according to the method described by Cohen et al., Supra.
Der Vektor pUC9 und der E. coli Stamm JM103 sind aus Vieira and Messing, Gene, 19 (1982), 259,bekannt und wurden von J. Messing (Universität von Minnesota) erhalten. Der pUC9-Vektor ist erhältlich von Amersham (Buckinghamshire, United Kingdom) und Pharmacia (Uppsala, Schweden). Der E. coli Stamm JMI03 ist erhältlich von J. Messing (Universität von Minnesota). Ein anderer E. coli Stamm mit den Eigenschaften des E. coli Stammes JM103, nämlich der Stamm JM101, ist bei der American Type Culture Collection, Rockv.lle, Maryland, unter ATTC 33876 hinterlegt und kann als Wirt ebenfalls verwendet werden. Etwa 400 ampicillinresistente Kolonien wurden pro ml erhalten und 98 Kolonien davon auf einem Medium, das X-gal enthielt, getestet. 95 davon waren weiß und zeigten die erfolgreiche Insertion eines fremden DNA-Fragments zwischen den Hindlll- und BamHI-Stellen des Vektors an.The vector pUC9 and E. coli strain JM103 are known from Vieira and Messing, Gene, 19 (1982), 259, and were obtained from J. Messing (University of Minnesota). The pUC9 vector is available from Amersham (Buckinghamshire, United Kingdom) and Pharmacia (Uppsala, Sweden). E. coli strain JMI03 is available from J. Messing (University of Minnesota). Another E. coli strain having the characteristics of E. coli strain JM103, strain JM101, is deposited with the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland under ATCC 33876 and may also be used as a host. Approximately 400 ampicillin-resistant colonies were obtained per ml and 98 colonies thereof were tested on a medium containing X-gal. Of these, 95 were white and indicated the successful insertion of a foreign DNA fragment between the HindIII and BamHI sites of the vector.
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Plasmide einzelner transformierter Kolonien wurden nach Amplifikation der Plasmide durch Zugabe von Spectinomycin (15J ug/ml) in das Kulturmedium im Labormaßstab präpariert (Birnboim and DoIy, Nucl. Acid Res., 7 (1979), 1513.Plasmids of single transformed colonies were prepared after amplification of the plasmids by adding spectinomycin (15 μg / ml) to the laboratory scale culture medium (Birnboim and Doyl, Nucl. Acid Res., 7 (1979), 1513).
Die rekombinanten Plasmide wurden auf einem 7,5 %igen PoIyacrylamid-Gel nach einer Doppelverdauung mit Avail und BamHI analysiert und mit dem 450 Basenpaare großen AvaH Xbal-Fragment, das den Promotor und die N-terminale codierende Region von pRIT10164 enthält, und mit den Hpall-Pragmenten der pBR322 DNA verglichen. In 35 von 36 Plasmiden wurde ein Avall-BamHI-Fragment gefunden, das Deletionen von 20 bis 90 Basenpaaren im Vergleich mit pRIT10164 besitzt. Drei Plasmide, die Deletionen von etwa 80 Basenpaaren lpRIT10166), 50 Basenpaaren (pRIT10167-Fig, 8) und 45 Basenpaaren (pRIT10165) enthalten, wurden für weitere Tests ausgewählt. Die Plasmid-DNA wurde durch CsCl-Äthidium-Bromid-Dichtegradien-r tenzentrifugation gereinigt und 25 ug jeweils mit EcoRIThe recombinant plasmids were analyzed on a 7.5% polyacrylamide gel after double digestion with Avail and BamHI and with the 450 base pair AvaH XbaI fragment containing the promoter and N-terminal coding region of pRIT10164, and with the Hpall-Pragmenten of pBR322 DNA compared. In 35 of 36 plasmids, an Avall-BamHI fragment was found that has deletions of 20 to 90 base pairs in comparison with pRIT10164. Three plasmids containing deletions of about 80 base pairs of lpRIT10166), 50 base pairs (pRIT10167-Fig, 8) and 45 base pairs (pRIT10165) were selected for further assays. The plasmid DNA was purified by CsCl-ethidium-bromide density gradient centrifugation and 25 μg each with EcoRI
32-verdaut. Die EcoRI-Enden wurden mit γ -P-ATP in einer Kinasereaktion markiert und die Nucleotidsequenz der Hindlll-EcoRI-Fragmente eines jeden Plasmids nach Maxam und Gilbert (Methods in Enzymology, 65 (1980), 499, bestimmt. Die Markierung und Seguenzierung von der EcoRI-Stelle aus im pUC9-Vektoranteil eines jeden rekombinanten Plasmids ist ein passendes Mittel, um die Sequenz an der angrenzenden BamHI-Stelle zu bestimmen, die das Ende der Deletion'in dem TDH3 DNA-Fragment angibt. Diese Sequenzierungsanalyse zeigte, daß in dem Plasmid pRIT10166 die BamHI-Stelle an einem G-Rest in der 5'-nichttranslatierten Region 25 Basen-32-digested. The EcoRI ends were labeled with γ-P-ATP in a kinase reaction and the nucleotide sequence of the HindIII-EcoRI fragments of each plasmid was determined according to Maxam and Gilbert (Methods in Enzymology, 65 (1980), 499. The labeling and sequencing of The EcoRI site from the pUC9 vector portion of each recombinant plasmid is a convenient means to determine the sequence at the adjacent BamHI site that indicates the end of the deletion in the TDH3 DNA fragment the plasmid pRIT10166 the BamHI site at a G residue in the 5'-untranslated region 25 bases
gQ paare upstream des ATG-Codons wiederentstanden ist; in PRIT10165 ist die BamHI-Stelle'an der zweiten Base des dritten Codons und in pRIT10167 an dem G des ATG-Codons lokalisiert.gQ pairs has re-emerged upstream of the ATG codon; in PRIT10165 the BamHI site is located at the second base of the third codon and in pRIT10167 at the G of the ATG codon.
Das Hindlll-BamHI-Fragment der TDH3 DNA in pRITi0167 enthält alle notwendigen Sequenzen in unveränderter Form fürThe HindIII-BamHI fragment of the TDH3 DNA in pRITi0167 contains all the necessary sequences in unaltered form for
-66-die TDH3-Promotoraktivität.-66-the TDH3 promoter activity.
Beispiel 2 Konstruktion des Vektors pRIT10172Example 2 Construction of the Vector pRIT10172
Das 1050 Basenpaare große Hindlll-BamHI TDH3 D^' -Fragment aus pRIT10167, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurde in den aus Broach et al. ,Gene, 8 (1979), 121, bekannten Shuttle-Vektor YEp13 umkloniert. Das Hindlll-BamHI TDH3 DNA-Fragment wurde zwischen die Hindlll-Stelle der zwei Mikron DNA des Vektors und der BamHI-Stelle ligiert und es entstand das rekombinante Plasmid pRIT12159. Die DNA von pRIT12159 wurde mit Xbal und BamHI gespalten und das erhaltene 1650 Basenpaare große Fragment anstelle eines ähnlichen Xbal-BamHI-Fragmentes, das den arg3-Promotor enthält, in das Plasmid pRIT10774 ligiert. Das Plasmid pRIT10774 ist aus Cabezon et al.,(Proc. Natl. Acad. Sei., USA 81 (1986), 6594 6598, bekannt. Dieses Plasmid, in dem die BamHI und Xhol-Stellen des Vektoranteils durch in vitro Manipulation deletiert sind, enthält das YEpI3-Replikon, ein 1470 Basenpaäre großes Hindlll-BamHI-Fragment, das die arg3-Promotorregion besitzt, und ein 11 50 Basenpaare großes BamHI-Hindlll-Fragment, das die arg3-Transkriptions-Terminationsregion besitzt. Die Substitution des arg3-Promotorinserts von pRIT10774 durch das TDH3-Promotorinsert ergibt das Plasmid pRIT10172. Dieses Plasmid besitzt daher neben dem Signal für die Transkriptions-Termination auf dem 1150 Basenpaare großen BamHI-Hindlll arg3 DNA-Fragment eine einzelne BamHI-Steile, die an dem ATG des TDH3-Promotorinserts liegt.The 1050 base pair HindIII-BamHI TDH3 D ^ 'fragment from pRIT10167, prepared according to Example 1, was prepared in the methods described in Broach et al. , Gene, 8 (1979), 121, known shuttle vector YEp13 recloned. The HindIII-BamHI TDH3 DNA fragment was ligated between the HindIII site of the two micron DNA of the vector and the BamHI site, yielding the recombinant plasmid pRIT12159. The DNA of pRIT12159 was cleaved with XbaI and BamHI and the resulting 1650 base pair fragment was ligated into the plasmid pRIT10774 instead of a similar XbaI-BamHI fragment containing the arg 3 promoter. The plasmid pRIT10774 is known from Cabezon et al., (Proc. Natl. Acad., Sci., USA 81, 6594 6598, 1986) This plasmid, in which the BamHI and Xhol sites of the vector portion are deleted by in vitro manipulation contains the YEpI3 replicon, a 1470 base pair HindIII-BamHI fragment possessing the arg 3 promoter region, and a 11 50 base pair BamHI-HindIII fragment possessing the arg 3 transcription termination region Arg 3 promoter insert from pRIT10774 through the TDH3 promoter insert yields plasmid pRIT10172, thus having a single BamHI site adjacent to the transcription termination signal on the 1150 base pair BamHI-HindIII arg 3 DNA fragment ATG of the TDH3 promoter insert.
Fremde DNA kann daher in diese Stelle klonier·: werden. Ferner können die zwei DNA-Inserts,die über Hindlll-Stellen miteinander verbunden sind, als eine Expressionseinheit auf einem 2200 Basenpaare großen Hindlll-Fragment entnommen werden und in andere Vektoren inseriert werden. Fig. 9 zeigt eine Restriktionskarte von pRITiO172.Foreign DNA can therefore be cloned into this site. Further, the two DNA inserts joined together through HindIII sites can be taken as an expression unit on a 2200 base pair HindIII fragment and inserted into other vectors. Fig. 9 shows a restriction map of pRITiO172.
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Herstellung des Plasmids pRIT12290Preparation of the plasmid pRIT12290
Ein 1050 Basenpaare großes Hindlll-EcoRI-Fragment von pRIT10167 (Fig. 8), hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben, das das Hindlll-BamHI TDH3-Promotorfragment und den BamHI-Smal-EcoRI-Teil des pUC9-Polylinkers besitzt, wurde zwischen die Hindlll- und EcoRI-Stellen eines pBR322-Derivates ligiert. Es entstand das- rekombinante Plasmid pRIT12176. Das verwendete pBR322-Derivat besitzt eine Deletion der BamHI-Stelle, nachdem diese Stelle durch die T4 DNA-Polymerase aufgefüllt worden war.A 1050 base pair HindIII-EcoRI fragment from pRIT10167 (Figure 8), prepared as described in Example 1, which has the HindIII-BamHI TDH3 promoter fragment and the BamHI-SmaI EcoRI part of the pUC9 polylinker, was ligated between the HindIII and EcoRI sites of a pBR322 derivative ligated. The result was the recombinant plasmid pRIT12176. The pBR322 derivative used has a BamHI site deletion after this site has been filled in by the T4 DNA polymerase.
Die Plasmid-DNA von pRIT10158 (Fig. 8), hergestellt gemäß Beispiel 4 (b), wurde mit EcoRI gespalten und mit T4 DNA-Polymerase behandelt, um den EcoRI Einzelstrangbereich aufzufüllen. Diese Präparation wurde ferner mit der Endonuclease CIaI verdaut. Eine weitere Probe der pRIT10158 DNA wurde mit den Endonucleasen CIaI und Haelll verdaut und ein 1150 Basenpaar großes Clal-Haelll-Fragment, das die Transkriptions-Terminationsregion des arg3-Gens besitzt, durch präparative Agarose-Gelelektrophorese und Elektroelution erhalten. Dieses Fragment wurde mit EcoRI gespaltener, T4 DNA-Polymerase behandelter und CIaI nachgespaltener pRIT10158 DNA ligiert. Der Ligationsansatz .wurde verwendet, um kompetente Zellen des E. coli Stammes MM294, die nach Cohen et al.. a.a.O., hergestellt wurden, zu transformieren und dann auf Ampicillin-Resistenz zu selektionieren. Von den transformierten Kolonien wurde ein Plasmid isoliert, das als pRIT10162 identifiziert wurde, in dem das Clal-Haelll arg3 Transkriptions-Terminationsfragment in pRIT10158 zwischen die CIaI und die aufgefüllte EcoRI-Stelie inseriert wurde, und in dem die EcoRI-Stelle wieder hergestellt wurde. Fig. 8 zeigt die Herstellung von pRIT10162. Die Plasmid-DNA pRITiO162 wurde mit EcoRI und Pstl gespalten, mit ebenfalls EcoRI und Pstl gespaltenerThe plasmid DNA from pRIT10158 (Figure 8), prepared according to Example 4 (b), was digested with EcoRI and treated with T4 DNA polymerase to fill in the EcoRI single stranded area. This preparation was further digested with the endonuclease CIaI. Another sample of pRIT10158 DNA was digested with the endonucleases CIaI and HaellI and a 1150 base pair ClaI-HaellI fragment having the arg 3 gene transcription termination region was obtained by preparative agarose gel electrophoresis and electroelution. This fragment was ligated with EcoRI digested, T4 DNA polymerase-treated and CIaI-digested pRIT10158 DNA. The ligation mixture was used to transform competent cells of E. coli strain MM294, prepared according to Cohen et al., Supra, and then selected for ampicillin resistance. From the transformed colonies, a plasmid was isolated, which was identified as pRIT10162, in which the ClaI HaeIII arg 3 transcription termination fragment was inserted into pRIT10158 between the Cla I and filled EcoRI Stelie, and in which the EcoRI site has been restored , Fig. 8 shows the preparation of pRIT10162. The plasmid DNA pRITiO162 was cleaved with EcoRI and PstI, also digested with EcoRI and PstI
-68-DNA von pRIT12176 gemischt und ligiert. Die Ligasemischung wurde verwendet, um Zellen des E. coli K12 Stammes MM294 nach dem Verfahren von Cohen et al., a.a.O., zu transformieren und auf Ampicillin-Hesistenz zu selektionieren. Ein Plasmid, pRIT12208, wurde aus einer transformierten Kolonie erhalten, in dem das 4630 Basenpaare große EcoRI-Pstl-F'ragment von pRIT12176 mit dem 1930 Basenpaare großen EcoRI-Pstl-Fragment von pRIT10162 ligiert worden war, und in dem die arg3-Transkriptions-Terminationsregion an-68 DNA from pRIT12176 mixed and ligated. The ligase mixture was used to transform cells of the E. coli K12 strain MM294 by the method of Cohen et al., Supra, and to select for ampicillin resistance. A plasmid, pRIT12208, was obtained from a transformed colony in which the 4630 base pair EcoRI-PstI fragment from pRIT12176 had been ligated to the 1930 base pair EcoRI-PstI fragment of pRIT10162, and in which the arg 3 Transcription termination region
jQ der TDH3-Promotorregion angelagert ist. Die arg3 und TDH3-DNA-Regionen können durch Spaltung mit Hindlll in einem 2200 3asenpaaregroßen Fragment aus pRIT12208 erhalten werden. Zum Erhalt der anderen Orientierung dieses Fragments hinsichtlich der Vektorseguenzen wurde das 2200 Basenpaare große Hindlll-Fragment von pRITi2208 in der Hindlll-Stelle eines pBR322-Derivates umkloniert. In diesem Plasmid-Derivat waren die EcoRI- und BamHI-Stellen in Auffüllreaktionen durch die T4 DNA-Polymerase nacheinander deletiert worden. Das resultierende rekombinante Plasmid, in dem das 2200 Basenpaare große Hindlll-Fragment hinsichtlich der Vektorseguenz in anderer Orientierung vorliegt, im Vergleich zu pRIT12 208, wird als pRIT12290 identifiziert. Fig. 10 zeigt eine Restriktionskarte von pRITt2290. In den Plasmiden pRIT12208 und pRIT12290 liegen zwischen den TDH3-Promotor und arg3-Transkriptions-Terminationsfragmenten die einzig vorhandenen BamHI, Smal und Ecol-Restriktionsstellen, die sich gut zur Klonierung von DNA-Fragmenten, die codierende Seguenzen enthalten, eignen. Die Promotor- und Transkriptions-Terminationsregionen können zusammen in einem 2200 Basenpaare großen Hindlll-Frag-jQ of the TDH3 promoter region is attached. The arg 3 and TDH3 DNA regions can be obtained by cleavage with HindIII in a 2200 3ase pair large fragment from pRIT12208. To obtain the other orientation of this fragment with respect to the vector sequences, the 2200 base pair HindIII fragment of pRITi2208 was recloned in the HindIII site of a pBR322 derivative. In this plasmid derivative, the EcoRI and BamHI sites were sequentially deleted in replenishment reactions by the T4 DNA polymerase. The resulting recombinant plasmid, in which the 2200 base pair HindIII fragment is in a different orientation with respect to the vector sequence, compared to pRIT12208, is identified as pRIT12290. Fig. 10 shows a restriction map of pRITt2290. In the plasmids pRIT12208 and pRIT12290, between the TDH3 promoter and arg 3 transcription termination fragments are the unique BamHI, SmaI and Ecol restriction sites, which are well suited for cloning DNA fragments containing coding sequences. The promoter and transcription termination regions may be co-administered in a 2200 base pair HindIII fragment.
oQ ment als eine Expressionseinheit erhalten werden und in andere Vektoren transferiert wer'den.oQ ment be obtained as an expression unit and transferred into other vectors wer'den.
Die BamHI-Stelle ist besonders gut geeignet, da sie am ATG-Codon des TDH3-Gens liegt und somit für die Fusion anderer Gene mit dem TDH3-Promotor verwendet werden kann, um diese in Hefe wie nachfolgend veranschaulicht zu exprimieren. SolcheThe BamHI site is particularly well suited because it is located at the ATG codon of the TDH3 gene and thus can be used for fusion of other genes with the TDH3 promoter to express them in yeast as illustrated below. Such
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fusioniarten Sequenzen können aus pRIT12208 oder pRIT12290 durch Spaltung mit der Endonuclease Hindlll oder anderer Endonucleasen an den flankierenden Restriktionsstellen als eine Expressionseinheit erhalten und in Hefe-Shuttle-Vektoren inseriert werden.Fusioniarten sequences can be obtained from pRIT12208 or pRIT12290 by cleavage with the endonuclease HindIII or other endonucleases at the flanking restriction sites as an expression unit and inserted into yeast shuttle vectors.
Beispiel 4 Konstruktion der Plasmide pRIT1067/7, pRIT10909 und pRIT10158Example 4 Construction of plasmids pRIT1067 / 7, pRIT10909 and pRIT10158
a) PRIT10677 a) PRIT10677
Ein 1 372 Basenpaare großes BamHI-Fragment von .klonierter HBV-DNA wurde aus pRIT10616 (Harford et al. , Dev. Biol. Standard, 54 (1983), 125-130, ausgeschnitten und mit BamHIA 1 372 base pair BamHI fragment of cloned HBV DNA was excised from pRIT10616 (Harford et al., Dev. Biol. Standard, 54 (1983), 125-130, and digested with BamHI
!5 gespaltener pBR327 DNA gemischt und ligiert. Dieses BamHI-Fragment enthält einen Teil der HBsAg-Vorläuferregion, die HBsAg-codierende Sequenz und 3'-nichtcodierende Sequenzen. Aus der Ligationsmischung wurde das Plasmid pRIT10677 ausgewählt, das das HBV BamHI-Fragment in der Orientierung enthält, daß die Xbal-Stelle der HBV DNA benachbart zur Sall-Stelle der pBR327-Vektor-DNA ist. Fig. 8 zeigt die ' Herstellung von pRITiO677.! 5 split pBR327 DNA mixed and ligated. This BamHI fragment contains part of the HBsAg precursor region, the HBsAg coding sequence and 3 'non-coding sequences. From the ligation mixture, the plasmid pRIT10677 was selected which contains the HBV BamHI fragment in the orientation that the XbaI site of the HBV DNA is adjacent to the Sall site of the pBR327 vector DNA. Fig. 8 shows the preparation of pRITiO677.
b) PRIT10909 b) PRIT10909
Das 3300 Basenpaare große Hindlll-Fragment des aus CrabeelThe 3300 base pair HindIII fragment of Crabeel
M. et al. ,EMBO J., 2 (1983), 205-212, bekannten Plasmides pMC200 (ohne Beschränkung erhältlich bei American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, USA, unter ATCC 39131) wurde in ein pBR322-Derivat umkloniert, in dem dieM. et al. , EMBO J., 2 (1983), 205-212, known plasmid pMC200 (available without restriction from American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, USA, under ATCC 39131) was recloned into a pBR322 derivative in which the
gO EcoRI-Stelle in einer Auffüllreaktion durch die T4 DNA-Po-gO EcoRI site in a fill-in reaction by the T4 DNA polysaccharide.
lymerase deletiert wurde. Ein resultierendes rekombinantes Plasmid, pRIT10158,(Fig. 8), wurde ausgewählt, in dem die 3 '-Region des arg3-Gens-des Hindlli-Fragments benachbart zu. der CIaI-Stelle des modifizierten pBR32?-Vektors liegt. Aus pRIT10158 wurde einlymerase was deleted. A resulting recombinant plasmid, pRIT10158, (Figure 8), was selected by adjacent to the 3 'region of the arg 3 gene HindIII fragment. the CIaI site of the modified pBR32? vector is located. From pRIT10158 became one
gp 1150 Basenpaare großes Clal-Haelll-Fragment erhalten, dasgp 1150 base pair large Clal Haelll fragment obtained
die Transkriptions-Terminationsregion des arg3-Gens enthält.contains the transcription termination region of the arg 3 gene.
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Dieses 11 50 Basenpaare große Fragment wurde mit der CIaI-und Hpal gespaltenen DNA des Plasmids pRIT10677 (wio vorstehend in Teil a) beschrieben) ligiert, um die arg3-Terminations-Region an der Hpal-Stelle, die downstream' von der HBsAgcodierenOen Region liegt, einzuführen. Das resultierende Plasmid ist pRIT10909. Fig. 8 zeigt die Herstellung von PRIT10909. Fig. 3 zeigt eine Restriktionskarte von pMC200.This 1150 base pair fragment was ligated with the CIaI and Hpal digested DNA of plasmid pRIT10677 (described above in part a) to generate the arg 3 termination region at the Hpal site downstream of the HBsA encode Oen region is to introduce. The resulting plasmid is pRIT10909. Fig. 8 shows the production of PRIT10909. Fig. 3 shows a restriction map of pMC200.
Konstruktion der Plasmide pRIT10911 und pRIT10912Construction of plasmids pRIT10911 and pRIT10912
Die BamHI-Stelle in pRIT10167 (Beispiel 1) und die natürlich vorkommende BamHI-Stelle in der Vorläuferregion des HBsAg-Gens eines in pRIT10616 (Harfe cd et al., Dev. Biol.The BamHI site in pRIT10167 (Example 1) and the naturally occurring BamHI site in the precursor region of the HBsAg gene in pRIT10616 (harp cd et al., Dev. Biol.
Standard, 54 (1983), 125-130, klonierten HBV-Virus des adw-Serotyps, liegen im gleichen Leserahmen vor. Dies ermöglichtdie Fusion mit dem TDH3-Promotorfragment, so daß eine fusionierte DNA-Sequenz entsteht, die ein ATG-Condon, 42 Codons der HBsAg-Precursor-Sequenz und dieser folgendStandard, 54 (1983), 125-130, cloned adw serotype HBV virus are in the same reading frame. This allows fusion with the TDH3 promoter fragment to form a fused DNA sequence, which is an ATG Condon, 42 codons of and following the HBsAg precursor sequence
226 Codons der HBsAg-codierenden Sequenz besitzt. Das Ausci'aü Tiaterial für das in dieser Fusion verwendete HBV DNA-Ta .m» it war das Plasmid pRIT1 0909 (vgl. vorstehend, Beispiel 4, Teil b)). Dieses Plasmid enthält ein 935 Basenpaare großes BamHI-Hpal-Insert, das einen Teil der codierenden Region der HBsAg-Vorläuferregion, die vollständige HBsAg-codierende Sequenz und 128 Basenpaare der 3'-nichttranslatierten DNA enthält, und an das downstream von seiner Hpal-Stelle ein 11 50 Basenpaare großes Haelll-Clalll-DNA-Fragment aus pRIT10158, das die arg3-Transkriptions-Terminationsregion enthält, ligiert worden war. pRIT10158 ist vorstehend in Beispiel 4 Teil b) beschrieben. Das 2 085 Basenpaare große EcoI-BamHI-Fragment wurde aus pRIT10909 ausgeschnitten und zwischen die EcoRI- und BamHI-Stellen von pRIT10167, das wie vorstehend in Beispiel a) beschrieben, hergestellt wurde, ligiert. Es entstand das Plasmid226 codons of the HBsAg coding sequence. The starting material for the HBV DNA Ta. M »it used in this fusion was the plasmid pRIT1 0909 (see above, Example 4, part b)). This plasmid contains a 935 base pair BamHI-Hpal insert containing part of the coding region of the HBsAg precursor region, the complete HBsAg coding sequence and 128 base pairs of the 3 'untranslated DNA, and to the downstream of its Hpal site a 11 50 base pair Haelll-Clalll DNA fragment from pRIT10158 containing the arg 3 transcription termination region was ligated. pRIT10158 is described above in Example 4 part b). The 2085 base pair EcoI-BamHI fragment was excised from pRIT10909 and ligated between the EcoRI and BamHI sites of pRIT10167 prepared as described in Example a) above. The plasmid was created
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pRIT10911. Das 3135 pb große Hindlll-Fragment von pRIT10911, das Hefe-DNA-Transkriptionssignale und die HBsAg-codierende Sequenz enthält, wurde in den Shuttle-Vektor YEpI3 inseriert.' Es entstand das Plasmid pRIT10912. Fig. 8 zeigt die Herstellung von pRIT10911.pRIT10911. The 3135 pb HindIII fragment from pRIT10911, containing yeast DNA transcription signals and the HBsAg coding sequence, was inserted into the shuttle vector YEpI3. The result was the plasmid pRIT10912. Fig. 8 shows the preparation of pRIT10911.
Beispiel 6 Konstruktion der Plasmide pRIT10903 und pRIT10914Example 6 Construction of plasmids pRIT10903 and pRIT10914
Das Ziel der nachfolgend beschriebenen Konstruktionen war, überschüssige Nucleotide am 5'-Ende eines DNA-Fragmentes, das zumindest für den N-terminalen Bereich des reifen HBsAg codiert, zu entfernen, so daß eine aus 6 bp bestehende Restriktionsstelle an der ersten Base des zweiten Codons geschaffen wird. Das resultierende Fragment kann dann mit Promotorfragmenten fusioniert werden, die eine aus 6 Basenpaare bestehende Restriktionsstelle an dem Initiationscodon besitzen, wobei Mungo Bohnen-Nuclease oder S1-Nuclease verwendet werden, um Einzelstrangbereiche zu entfernen und für die Ligierung stumpfe Enden zu schaffen, wie dies Rosenberg et al., Methods in Enzymology, 101C, 123 (1983), beschrieben hat.The aim of the constructions described below was to remove excess nucleotides at the 5 'end of a DNA fragment encoding at least the N-terminal region of the mature HBsAg so that a 6 bp restriction site at the first base of the second Codons is created. The resulting fragment can then be fused to promoter fragments having a 6 base pair restriction site on the initiation codon using mungo bean nuclease or S1 nuclease to remove single stranded areas and blunt ends for ligation, as Rosenberg has done et al., Methods in Enzymology, 101C, 123 (1983).
Ein 1225 bp großes FnuDII-Fragment von HBV DNA aus PRIT10616 (vgl. Harford et al. (1983), Devel. Biol. Standard, 54, 125 - 130), das das HBsAg-Gen enthält, wurde isoliert, mit synthetischen Octomer EcoRI-Linkern versehen und in die EcoRI-Stelle des Vektors pACYC184 ligiert. Es entstand das Plasmid pRIT10679 (Fig. 8). Der Vektor pACYC184 wurde von S. Cohen erhalten und ist aus Ch'ang A.C.Y. und Cohen S. (1978), J. Bacteriol., 134, 1141 - 1156, bekannt. pACYC184 ist auch von der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, USA, unter ATCC 37033 erhältlich. Von diesem EcoRI (FnuDII)-Fragment wurde ein 125 bp großes EcoRI-Xbal-Fragment erhalten, das die C-terminale Region der HBsAg-Vor-A 1225 bp FnuDII fragment of HBV DNA from PRIT10616 (see Harford et al., 1983, Devel, Biol. Standard, 54, 125-130) containing the HBsAg gene was isolated with synthetic octomer EcoRI Labeled and ligated into the EcoRI site of the vector pACYC184. The result was the plasmid pRIT10679 (FIG. 8). The vector pACYC184 was obtained from S. Cohen and is from Ch'ang A.C.Y. and Cohen S. (1978), J. Bacteriol., 134, 1141-1156. pACYC184 is also available from the American Type Culture Collection, Rockville, Md., USA under ATCC 37033. From this EcoRI (FnuDII) fragment, a 125 bp EcoRI-XbaI fragment was obtained which contains the C-terminal region of the HBsAg progeny.
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läufer-DNA, das HBsAg ATG-Codon und 90 bp der HBsAg-codierenden Sequenz enthält. Dieses 125 bp große ExoRI-Xbal-Fragment wurde zwischen die EcoRI- und Xbal-Stellen von pRIT10158 (vgl. Beispiel 4 b) eingeführt. Das resultierende Plasmid pRIT10903 enthält daher eine einzige EcoRI-Stelle an der Verbindung zwischen arg3-DNA und HBV-DNA und eine einzige Xhol-Stelle in der arg3-Promocorregion. Fig. zeigt die Herstellung von pRIT10903.runner DNA containing HBsAg ATG codon and 90 bp of the HBsAg coding sequence. This 125 bp ExoRI-XbaI fragment was inserted between the EcoRI and XbaI sites of pRIT10158 (see Example 4b). The resulting plasmid pRIT10903 therefore contains a single EcoRI site at the junction between arg 3 DNA and HBV DNA and a single Xho I site in the arg 3 promotor region. Fig. Shows the preparation of pRIT10903.
150 yg der pRIT10903 Plasmid-DNA, die durch CsCl-Äthidiumbromid-Dichtegradientenzentrifugation gereinigt wurde, wurden mit 80 Einheiten der EcoRI-Endonuclease.gespalten, mit Phenol extrahiert, mit Äthanol präzipitiert und in 10 mM Tromethamin-HCl-Puffer (pH 7,5) zu einer Konzentration von 1 ug pro μΐ aufgenommen. Die DNA wurde in drei Proben von jeweils 50 ug aufgeteilt und bei 300C 50, 75 und 90 Sekunden mit der Nuclease Bal31 inkubiert. Jede Reaktionsmischung enthielt den gleichen in Beispiel 1 beschriebenen Reaktionspuffer, 50 ug EcoRI-verdaute pRITi0903-DNA und 2,5 Einhei- ten der Nuclease Bal31 in einem Endvolumen von 500 μΐ. Die Reaktionen wurden durch Zugabe von EGTA bis zu einer Endkonzentration von 20 mM gestoppt. Die Reaktionsmischungen wurden auf Eis gestellt, mit einem gleichen Volumen Phenol extrahiert und mit Äthanol präzipitiert. Die Bal31-behandelten DNA-Proben wurden jeweils in 50 μΐ 10 mM Tromethamin-HCl-Puffer aufgenommen. 2,5 ug der DNA wurden mit der Endonuclease BstEIl verdaut und auf einem 7,5 %igen Polyacrylamid-Gel mit dem EcoRI-BstEII-Verdau von pRIT10903, der ein 285 bp großes Fragment freisetzt, verglichen. Die Behandlung mit der Nuclease Bal31 75 Sekunden bei 300C reduziert die Größe dieses EcoRI-BstEII-Fragments um 10 bis 'JO bp. Es entsteht eine Serie von einzelnen DNA-Fragmenten, bei denen schätzungsweise 10, 30, 45 und 60 bp entfernt sinJ Die Entfernung von 29 bp, ausgehend von der ursprünglichen FnuDII-Stelle, würde zur Entfernung der gesamten HBsAg-Vorläufer-DNA und des HBsAg ATG-Codons führen.150 μg of pRIT10903 plasmid DNA purified by CsCl-ethidium bromide density gradient centrifugation was cleaved with 80 units of EcoRI endonuclease, extracted with phenol, ethanol precipitated and dissolved in 10 mM tromethamine-HCl buffer (pH 7.5 ) was added to a concentration of 1 μg per μΐ. The DNA was divided into three samples each of 50 ug and incubated at 30 0 C 50, 75 and 90 seconds with Bal 31 nuclease. Each reaction mixture contained the same reaction buffer described in Example 1, 50 μg of EcoRI-digested pRITi0903 DNA and 2.5 units of the nuclease Bal31 in a final volume of 500 μΐ. The reactions were stopped by addition of EGTA to a final concentration of 20 mM. The reaction mixtures were placed on ice, extracted with an equal volume of phenol and precipitated with ethanol. The Bal31-treated DNA samples were each taken up in 50 μl of 10 mM tromethamine HCl buffer. 2.5 μg of the DNA was digested with the endonuclease BstIII and compared on a 7.5% polyacrylamide gel with the EcoRI-BstEII digest of pRIT10903, which releases a 285 bp fragment. The treatment with nuclease Bal31 75 seconds at 30 0 C reduces the size of the EcoRI-BstEII fragment by 10 to 'JO bp. The result is a series of single DNA fragments estimated to be 10, 30, 45, and 60 bp apart. Removal of 29 bp from the original FnuDII site would eliminate all HBsAg precursor DNA and HBsAg ATG codons lead.
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5 ug der pRIT10903 DNA, die 75 Sekunden mit Bal31 behandelt worden war, wurden mit 8 Einheiten der Nuclease Xhol verdaut, mit Phenol extrahiert und mit Äthanol präzipitiert. Diese DNA wurde dann mit 5 Einheiten der T4 DNA-Polymerase in Gegenwart von Desoxynucleotidtriphosphaten inkubiert, um Einzelstrangbereiche an den Xhol- und Bal31-Enden aufzufüllen mit Phenol behandelt und mit Äthanol präzipitiert. Die DNA wurde dann mit 5 Einheiten der T4 DNA-Ligase 16 Stunden bei 160C inkubiert. Die Ligationsmischung wurde schließlich verwendet, um kompetente .Zellen des E. coli K12 Stammes MM294 zu transformieren und diese dann auf Ampicillin-Resistenz zu selektionieren, wie aus dem vorstehend angegebenen Verfahren von Cohen et al., bekannt ist. Etwa 2000 ampicillinresistente Kolonien pro ml wurden nach dem Ausplattieren erhalten. Aus 47 einzelnen Kolonien wurden Plasmide im Labormaßstab (vgl. Birnboim et al., a.a.O.) präpariert, von denen 23 eine Xhol-Stelle besitzen, Dies deutet darauf hin, daß die Auffüllreaktion an der ursprünglichen Xhol-Stelle und die Ligierung an ein 3'-Ende, das mit einem G-Rest endet, erfolgreich verlaufen ist. Diese 23 Plasmide wurden weiter mit Xhol und Xbal verdaut, um die Größe des kleinen Restriktionsfragmentes im Vergleich mit den ursprünglichen EcoRI-Xbal-Fragmenten aus pPITiO9O3 zu vergleichen.5 μg of pRIT10903 DNA, which had been treated with Bal31 for 75 seconds, was digested with 8 units of Nuclease Xhol, extracted with phenol and precipitated with ethanol. This DNA was then incubated with 5 units of T4 DNA polymerase in the presence of deoxynucleotide triphosphates to fill single strand areas at the Xhol and Bal31 ends, phenol treated, and ethanol precipitated. The DNA was then incubated with 16 units of T4 DNA ligase for 16 hours at 16 ° C. The ligation mixture was finally used to transform competent cells of the E. coli K12 strain MM294 and then to select for ampicillin resistance, as is known from the method of Cohen et al., Supra. About 2000 ampicillin-resistant colonies per ml were obtained after plating. Plasmids were prepared from 47 individual colonies on a laboratory scale (see Birnboim et al., Supra), of which 23 have an XhoI site, indicating that the replenishment reaction at the original XhoI site and the ligation to a 3 ' -End, ending with a G-remainder, has been successful. These 23 plasmids were further digested with Xhol and XbaI to compare the size of the small restriction fragment compared to the original EcoRI-XbaI fragments from pPITiO9O3.
Mehrere Plasmide wurden identifiziert, die schätzungsweise Deletionen von 25 bis 40 bp besitzen. Ein Plasmid, pRIT109i4, dessen Xhol-Xbal-Fragment schätzungsweise eine Größe von 95 bis 100 bp besitzt, wurde für weitere Untersuchungen ausgewählt. Fig. 8 zeigt die Herstellung von pRIT10914. DNA dieses Plasmides wurde durch CaCl-Äthidiumbromid-Dichtegradientenzentrifugation gereinigt und 25 ug einer solchen DNA wurden mit 140 Einheiten der Xbal-Endonuclease gespalten.Several plasmids have been identified that have estimated deletions of 25 to 40 bp. A plasmid, pRIT109i4, whose Xhol-Xbal fragment is estimated to be 95-100 bp in size, was selected for further study. Fig. 8 shows the preparation of pRIT10914. DNA of this plasmid was purified by CaCl-ethidium bromide density gradient centrifugation, and 25 μg of such DNA was digested with 140 units of Xba I endonuclease.
Die Xbal-Enden wurden mit γ- P-ATP markiert und die markierte DNA wurde mit 15 Einheitender Hindlll-Endonuclease ge-The XbaI ends were labeled with gamma P-ATP and the labeled DNA was probed with 15 units of the HindIII endonuclease.
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spalten. Das kleine 765 bp Hindlll-Xbal-Fragment wurde durch Polyacrylamidgel-Elektrophorese und Elektroelution isoliert und nachfolgend durch Äthanol präzipitiert. Die Nucleotid-Sequenz an und im Bereich der Xhol-Stelle wurde bestimmt, indem dieses Fragment von dem markierten Xbal-Ende aus nach Maxam und Gilbert sequenziert· wurde. Die Sequenzdaten zeigten, daß die Xhol-Stelle an der ersten Base des zweiten Codons der HBsAg-codierenden Sequenz liegt'.columns. The small 765 bp HindIII-XbaI fragment was isolated by polyacrylamide gel electrophoresis and electroelution and subsequently precipitated by ethanol. The nucleotide sequence at and around the XhoI site was determined by sequencing this fragment from the labeled XbaI end of Maxam and Gilbert. Sequence data indicated that the XhoI site is located at the first base of the second codon of the HBsAg coding sequence.
XhoIXhoI
CTCGAGAACCTCGAGAAC
HBsAg NucleotideHBsAg nucleotides
Nach Entfernung von Einzelstrangbereichen ist dieses Fragment daher zur Fusion mit der BamHI-Verlängerung des TDH3 Promotor-Fragmentes von pRIT10167 (Beispiel 1) geeignet.After removal of single-stranded regions, this fragment is therefore suitable for fusion with the BamHI extension of the TDH3 promoter fragment of pRIT10167 (Example 1).
Beispiel 7 Konstruktion der Plasmide pRIT12211, pRIT12209, pRIT12230 und pRIT12265Example 7 Construction of plasmids pRIT12211, pRIT12209, pRIT12230 and pRIT12265
Das Plasmid pRIT10911, hergestellt wie in Beispiel 5 beschrieben, wurde als Ausgangsmaterial für weitere Manipulationen verwendet. Um gewünschte Restriktioiisstellen einzuführen, wurde das Plasmid mit den Endonucleasen BamHJ. und Xbal gespalten und das ausgeschnittene Fragment durch ein 2275 bp großes BamHI-Xbal-Fragment aus pRIT10158 (Beispiel 4) ersetzt. Diese Manipulation führt zu dem Plasmid pRIT12211, in dem das Hindlll-BamHI TDH3 Promotor-Fragment neben einem BamHI-Xbal-Fragment liegt, das eine Xhol-Stelle enthält. Ferner enthält dieses Plasmid ein Xbal-Hindlll-Fragment, in dem die C-terminale Region der HBsAg-codierenden Sequenz und 128 bp der 3'-nichtcodierenden Sequenz mit der 1150 bp arg3-Transkriptions-Terminationsregion fusioniert ist. Fig. 8 zeigt die Herstellung von pRITi2211. Das Plasmid pRIT12211The plasmid pRIT10911, prepared as described in example 5, was used as starting material for further manipulations. In order to introduce desired Restriktioiisstellen, the plasmid with the endonucleases BamHJ. and XbaI split and replaced the excised fragment with a 2275 bp BamHI-XbaI fragment from pRIT10158 (Example 4). This manipulation results in plasmid pRIT12211 in which the HindIII-BamHI TDH3 promoter fragment is adjacent to a BamHI-XbaI fragment containing an XhoI site. Further, this plasmid contains an XbaI-HindIII fragment in which the C-terminal region of the HBsAg coding sequence and 128 bp of the 3 'non-coding sequence are fused to the 1150 bp arg 3 transcription termination region. Fig. 8 shows the preparation of pRITi2211. The plasmid pRIT12211
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wurde mit den Endonucleasen Xhol und Xbal gespalten. Hierdurch wurde ein 1600 bp großes Fragment entfernt, das durch ein 94 bp großes Xhol-Xbal-Fragment der modifizierten HBsAg DNA aus pRIT10914, hergestellt gemäß Beispiel 5, ersetzt wurde. Dieses 94 bp große Fragment wurde nach der Doppelverdauung der pRITiO914 DNA mit Xhol und Xbal durch Polyacrylamidgel-Elektrophorese und anschließende Elektroelution aus dem entsprechenden Gelstückchen gereinigt und durch Äthanol präzipitiert. Das durch die Insertion des 94 bp großen Fragments entstandene Plasmid pRIT12209 (vgl. Fig. 8) wurde durch CsCl-Äthidiumbromid-Dichtegradientenzentrifugation gereinigt. 50 ug dieser DNA wurden mit 90 Einheiten der BamHI-Endonuclease und 60 Einheiten der Xhol-Endonuclease verdaut, um die 990 bp große unwesentliche DNA zwischen dem TDH3 Promotor und der HBsAg-codierenden Region zu entfernen. Die DNA wurde dann mit Phenol extrahiert und anschließend mit Äthanol präzipitiert. 16 ug dieser DNA wurden 30 Minuten bei 300C mit 20 Einheiten der Mungo Bohnen-Nuclease (PL Biochemicals) in einem Volumen von 125 μΐ inkubiert. Der verwendete Inkubationspuffer enthielt 30 mM Natriumacetat (pH 4,6), 250 mM Natriumchlorid, 1 mM Zink-' Chlorid und 5 % Glycerin. Die Reaktion wurde durch Zugabe von Natriumdodecylsulfat bis zu einer Endkonzentration von 0,2 % gestoppt, und die DNA mit einem gleichen Volumen an Phenol extrahiert und anschließend mit Äthanol präzipitiert. Eine Teilmenge von 0,5 ug dieser mit Mungo Bohnen-Nuclease behandelten Probe wurde mit 2 Einheiten der T4 DNA-Ligase 16 Stunden bei 16°C inkubiert und dann mit 2 Einheiten der BamHI-Endonuclease gespalten, um jegliche Vektormoleküle zu zerstören, die bisher unbehandelt geblieben sind. Diese Mischung wurde verwendet, um korfpentente Zellen des E. coli K12 Stammes MM294 zu transformieren und anschließend auf Aüipicillinresistenz gemäß Cohen et al., a.a.O., zj selektionieren. Etwa 2000 ampicillinresistente Kolonien pro ml Transformationsmischung wurden erhalten. Von 24 amplifizierten Kolonien wurden die Plasmide im Labormaßstab (gemäßwas cleaved with the endonucleases Xhol and XbaI. This removed a 1600 bp fragment which was replaced by a 94 bp Xhol-XbaI fragment of the modified HBsAg DNA from pRIT10914 prepared according to Example 5. This 94 bp fragment was purified after the double digestion of pRITiO914 DNA with Xhol and XbaI by polyacrylamide gel electrophoresis and subsequent electroelution from the corresponding Gelstückchen and precipitated by ethanol. The plasmid pRIT12209 (see Figure 8) resulting from the insertion of the 94 bp fragment was purified by CsCl-ethidium bromide density gradient centrifugation. Fifty μg of this DNA was digested with 90 units of the BamHI endonuclease and 60 units of the Xhol endonuclease to remove the 990 bp insignificant DNA between the TDH3 promoter and the HBsAg coding region. The DNA was then extracted with phenol and then precipitated with ethanol. 16 ug of this DNA was for 30 minutes at 30 0 C with 20 units of mung bean nuclease (PL Biochemicals) in a volume of 125 incubated μΐ. The incubation buffer used contained 30 mM sodium acetate (pH 4.6), 250 mM sodium chloride, 1 mM zinc chloride and 5 % glycerol. The reaction was stopped by addition of sodium dodecyl sulfate to a final concentration of 0.2 % , and the DNA was extracted with an equal volume of phenol and then precipitated with ethanol. A subset of 0.5 μg of this mungo bean nuclease treated sample was incubated with 2 units of T4 DNA ligase for 16 hours at 16 ° C and then cleaved with 2 units of BamHI endonuclease to destroy any vector molecules heretofore left untreated. This mixture was used to transform cotyledonous cells of E. coli K12 strain MM294 and then selected for ampicillin resistance according to Cohen et al., Supra. About 2000 ampicillin-resistant colonies per ml of transformation mixture were obtained. From 24 amplified colonies, the plasmids were run on a laboratory scale (according to
-76-dem Verfahren von Birnboim et al., a.a.O.) präpariert.-76-the method of Birnboim et al., Supra).
16 der 24 Plasmide ergaben nach Verdauung mit der Endo- ° nuclease Hindlll zwei DNA-Fragmente mit einer Größe vonSixteen of the 24 plasmids yielded two fragments of DNA of size after digestion with endo-nuclease HindIII
2700 bp (pUC9-Vektor) und 3000 bp. Das 3000 bp große Fragment besitzt die für ein DNA-Fragment erwartete Größe, in dem die HBsAg-codierende Sequenz und die arg3-Terminationsregion an das TDH3 Promotor-Fragnient ligiert ist. 102700 bp (pUC9 vector) and 3000 bp. The 3000 bp fragment has the size expected for a DNA fragment in which the HBsAg coding sequence and the arg 3 termination region are ligated to the TDH3 promoter fragment. 10
Vier Plasmid-Kandidaten wurden für die weitere Untersuchung hergenommen. Die DNA eines jeden Plasmides wurde mit der Endonuclease Xbal gespalten, in einer Kinase-Reaktion mit PATP markiert, mit der Endonuclease Hindlll gespalten und durch Polyacrylamidgel-Elektrophorese aufgetrennt. Das 1190 bp große markierte Hindlll-Xbal-Fragment wurde durch Elektroelution isoliert und durch Äthanol präzipitiert. Die Sequenz eines jeden isolierten Fragments wurde nach Maxam und Gilbert, a.a.O., bestimmt. Zwei Plasmide wurden gefunden,die die korrekte Sequenz ATGGAGAAC für eine perfekte Fusion zwischen der TDH3 Promotor-Region und dem HBsAg-Gen besitzen. Eines dieser Plasmide, pRIT12230, wurde für weitere Manipulationen verwendet. Fig. 8 zeigt die Herstellung von PRIT12230. Die DNA dieses Plasmids (pRIT12230) wurde mit der Endonuclease Hindlll gespalten und das 3000 bp große Fragment, in dem die HBsAg-codierende Sequenz fusioniert mit dem TDH3 Promotor vorliegt, in den Shuttle-Vektor XEp13 ligiert. Das resultierende Plasmid, pRIT12265, wurde nach dem von Ito et al., J. Bact. 153 (1983), 163, beschriebenen Ver-. fahren in den Hefestamm HC5 (MATa, leu2-3, Ieu2-112, his3, can1-11) (erhalten von J. Broach (State University of N.Y., Stony Brook)eingeschleust. Dieser Hefestamm ist auch ohne Beschränkung von der American Type Culture Collection unter ATCC 20630 erhältlich.Four plasmid candidates were taken for further study. The DNA of each plasmid was cleaved with the endonuclease XbaI, labeled with PATP in a kinase reaction, cleaved with HindIII endonuclease, and resolved by polyacrylamide gel electrophoresis. The 1190 bp labeled HindIII-XbaI fragment was isolated by electroelution and precipitated by ethanol. The sequence of each isolated fragment was determined according to Maxam and Gilbert, supra. Two plasmids were found that possess the correct sequence ATGGAGAAC for a perfect fusion between the TDH3 promoter region and the HBsAg gene. One of these plasmids, pRIT12230, was used for further manipulations. Fig. 8 shows the production of PRIT12230. The DNA of this plasmid (pRIT12230) was cleaved with the endonuclease HindIII and the 3000 bp fragment in which the HBsAg coding sequence fused to the TDH3 promoter is ligated into the shuttle vector XEp13. The resulting plasmid, pRIT12265, was prepared according to the method described by Ito et al., J. Bact. 153 (1983), 163, described. into the yeast strain HC5 (MATa, leu2-3, Ieu2-112, his3, can1-11) (obtained from J. Broach (State University of NY, Stony Brook).) This strain of yeast is also of no limitation to the American Type Culture Collection available at ATCC 20630.
2 7 4 O2 7 4 O
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Konstruktion der Plasmide pRIT12288 und pRIT12322Construction of plasmids pRIT12288 and pRIT12322
Das Plasmid pRIT12230 (Beispiel 7) enthält 3'-downstream vom Stop-Codon des HBsAg-Strukturgens 128 bp, die nicht für HBV codieren.Plasmid pRIT12230 (Example 7) contains 3'-downstream of the stop codon of the HBsAg structural gene 128 bp, which do not encode HBV.
Zur Entfernung dieser 128 bp wurden 25 ug von pRIT12230, hergestellt gemäß Beispiel 7, mit Accl und EcoRI verdaut. pRIT12230 enthält eina einzige Accl-Stelle, die in der codierenden Sequenz des S-Gens 7 Nucleotide vor dem TAA Stop-Codon liegt. Die.verdaute DNA wurde auf einem 1 %igen Agarosegel elektrophoretisch aufgetrennt und das größere 4200 bp große Vektor-Fragment aus dem Gel durch Elektroelution erhalten und durch Äthanol präzipitiert.To remove these 128 bp, 25 μg of pRIT12230 prepared according to Example 7 were digested with Accl and EcoRI. pRIT12230 contains a single Accl site that is 7 nucleotides in the coding sequence of the S gene before the TAA stop codon. The digested DNA was electrophoresed on a 1% agarose gel and the larger 4200 bp vector fragment was obtained from the gel by electroelution and precipitated by ethanol.
Künstliche 12 mer und 14 raer Einzelstrang-DNA-Linker-Moleküle mit den folgenden Sequenzen wurden für die Insertion zwischen der Accl-und EcoRI-Stelle von pRIT12330 hergestellt: . 51 ATACATTTAACG 31 Artificial 12mer and 14er single stranded DNA linker molecules with the following sequences were prepared for insertion between the Accl and EcoRI sites of pRIT12330:. 5 1 ATACATTTAACG 3 1
12 mer12 mer
3' TGTAAATTGCT'&AA 5'3 'TGTAAATTGCT' & AA 5 '
14 mer .14 mer.
Dies stellt die korrekten C-terminalen HBsAg-Codons und das TAA-Stop-Codon wieder her und liefert für den Zusatz von Transkriptions-Terminationsfragmenten eine EcoRI-Stelle, die sonst nirgendwo in dem TDH3 Promotor oder den HBsAg-codierenden Sequenzen vorliegt.This restores the correct C-terminal HBsAg codons and the TAA-stop codon and provides for the addition of transcription termination fragments an EcoRI site that is not found anywhere else in the TDH3 promoter or the HBsAg coding sequences.
100 pMol der synthetischen 12 mer und 100 pMol der synthetischen 14 mer Einzelstränge werden in einem Endvolumen von 10 bis 20 μΐ zusammengemischt, 15 Minuten bei 700C erhitzt und dann innerhalb von 3 Stunden langsam auf Raumtemperatur abgekühlt, um das Aneinanderlagern beider Stränge entlang ihrer komplementären Sequenzen zu erreichen. Zu100 pmol of the synthetic 12 mer and 100 pmol of the synthetic 14 mer single strands are mixed together in a final volume of 10 to 20 μΐ, heated for 15 minutes at 70 0 C and then slowly cooled to room temperature within 3 hours to store the two strands adjacent to each other to achieve complementary sequences. To
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dieser "annealing"-Mischung werden 0,15 pMol (400 ng) des 4200 bp langen AccI-EcoRI-Frägments von pRIT12230, ΊOfach konzentrierter Ligationspuffer und 2 Einheiten der T4 DNA-Ligase gegeben.To this "annealing" mixture is added 0.15 pmol (400 ng) of the 4200 bp AccI-EcoRI fragment from pRIT12230, 10X concentrated ligation buffer and 2 units of T4 DNA ligase.
Diese Mischung wird 4 Stunden bei 16°C inkubiert, sodann werden weitere 2 Einheiten der T4. TNA-Ligase zugesetzt. Hierauf wird die Mischung über Nacht auf Eis gestellt. Die Iigierte Mischung wird verwendet, um kompetente Seilen desThis mixture is incubated for 4 hours at 16 ° C, then another 2 units of T4. Added TNA ligase. The mixture is then placed on ice overnight. The Iigierte mixture is used to competent ropes of the
IQ Stammes MM294 zu transformieren und dann auf Ampicillin-Resistenz gemäß Cohen et al., Proc. Natl. Acad. Sei., USA, 69 (1972), 2110, zu selektionieren. Plasmide werden von 12 oder mehr Einzelkdlcnien im Labormaßstab gemäß dem Verfahren von Birnboim und DoIy, Nucl. Acids Res., 7 (1979), IQ strain MM294 and then ampicillin resistance according to Cohen et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 69 (1972), 2110. Plasmids are prepared from 12 or more laboratory scale single cells according to the method of Birnboim and Doy, Nucl. Acids Res., 7 (1979),
jL5 1513, präpariert und durch Restriktions-Endonucleasenanalysiert. Plasmide mit der Insertion des Linkers zwischen der Accl und EcoRI-Stelle zeigen nach Verdauung mit Accl oder EcoRI eine einzelne 4200 bp große DNA-Bande« Die Richtigkeit der Linkerinsertion in einem solchen Plasmid kannjL5 1513, and analyzed by restriction endonucleases. Plasmids with the insertion of the linker between the Accl and EcoRI sites show a single 4200 bp DNA band after digestion with Accl or EcoRI. The correctness of the linker insertion in such a plasmid can
2Q durch die DNA-Sequenzierung ausgehend von der EcoRI-Stelle oder der Accl-Stelle nach dem chemischen Modifkationsverfahren von Maxam und Gilbert (Methods in Enzymology, 65 (1980), 499), nachgewiesen werden.2Q by DNA sequencing from the EcoRI site or the Accl site according to the chemical modification method of Maxam and Gilbert (Methods in Enzymology, 65 (1980), 499).
Um ein Transkriptions-Terminationsfragment zu beschaffen, wurde ein Plasmid mit dem AccI-EcoRI-Linker-Insert, erhalten wie vorstehend beschrieben, mit der Endonuclease EcoRI gespalten und mit alkalischer Phosphatase behandelt (US-Patent 4 264 732). Das 2650 bp große Hindlll-Fragment vonTo obtain a transcription termination fragment, a plasmid with the AccI-EcoRI linker insert obtained as described above was digested with the endonuclease EcoRI and treated with alkaline phosphatase (U.S. Patent 4,264,732). The 2650 bp HindIII fragment of
3Q pRIT10162, hergestellt gemäß Beispiel 3, wurde in die Hindlll-Stelle des Vektors pBR327 umkloniert. Es entstand das Plasmid pRIT12288. pBR3L7 ist aus Soberon et al., Gene, 9 (1980), 287 - 305, bekannt und kann wie in Beispiel 10, Teil(b) beschrieben, aus dem Plasmid pRIT12309, 3 Q pRIT10162 prepared according to Example 3 was recloned into the HindIII site of the vector pBR327. The result was the plasmid pRIT12288. pBR3L7 is known from Soberon et al., Gene, 9 (1980), 287-305, and can be prepared from the plasmid pRIT12309 as described in Example 10, part (b).
gg das bei American Type Culture Collection unter ATCC 67187at the American Type Culture Collection under ATCC 67187
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erhältlich ist, hergestellt werden. Fig. 8 zeigt die Konstruktion von PRIT12288.is available. Fig. 8 shows the construction of PRIT12288.
Das Hindlll-Fragment ist in pRIT12288 so orientiert, daß die arg3-Transkriptions-Terminationsregion neben den EcoRI-rnd Clal-Restriktionsstellen auf der pBR327-Hälfte liegt. Von pRIT12288 wird ein 1180 bp großes EcoRI-Fragment erhalten, das die arg3-Transkriptions-Terminationsregion enthält. Dieses Fragment wird an das beschriebene EcoRI-gespaltene und mit alkalischer Phosphatase behandelte pRIT12230-Derivat ligiert. Plasmide, die aus der Ligationsmischung hervorgehen, werden hinsichtlich der Insertion und der Orientierung des 1180 bp großen EcoRI-Fragments untersucht. Die Orientierung des Inserts kann durch Spaltung mit der Endonucleasc Hindlll bestimmt werden, die Fragmente einer Größe von 2880 und 2720 bp freisetzt., sofern das Insert die gewünschte Orientierung hat.The HindIII fragment is oriented in pRIT12288 so that the arg 3 -Transkriptions termination region is located next to the EcoRI-rnd ClaI restriction sites on the pBR327 moiety. From pRIT12288, a 1180 bp EcoRI fragment containing the arg 3 transcription termination region is obtained. This fragment is ligated to the described EcoRI-digested and alkaline phosphatase-treated pRIT12230 derivative. Plasmids resulting from the ligation mixture are assayed for insertion and orientation of the 1180 bp EcoRI fragment. The orientation of the insert can be determined by cleavage with the endonuclease HindIII, which liberates fragments of 2880 and 2720 bp in size, if the insert has the desired orientation.
Ein Plasmid, pRIT12322, wurde konstruiert, in dem der Accl-EcoRI-Linker die 128 bp lange unerwünschte HBV-DNA ersetzt und in dem das 1180 bp lange EcoRI-Fragment von pRIT12288· in der richtigen Orientierung vorliegt, nämlich downstream der HBsAg-codierenden Sequenz. Ein 2900 bp großes Hindlll-Fragment kann aus pRITi2322 ausgeschnitten werden, das die HBsAg-Expressionseinheit enthält, zu der der TDH3-Promotor, die HBsAg-codierende Sequenz und die arg3-Transkriptions-Terminationsregion gehört. Fig. 8 zeigt die Konstruktion von pRITi2322; vgl. auch Fig. 11, die eine Restriktionskarte von pRIT12232 zeigt und angibt, welche Tei-Ie davon von pRIT12288 und pRIT12230 stammen.A plasmid, pRIT12322, was constructed in which the Accl-EcoRI linker displaces the 128 bp unwanted HBV DNA and contains the 1180 bp Eco RI fragment from pRIT12288 x in the correct orientation, downstream of the HBsAg encoding Sequence. A 2900 bp Hind III fragment can be excised from pRITi2322 which contains the HBsAg expression unit to which the TDH3 promoter, the HBsAg coding sequence and the arg 3 -Transkriptions termination region belongs. Fig. 8 shows the construction of pRITi2322; see. Also, Figure 11, which shows a restriction map of pRIT12232 and indicates which portions thereof are from pRIT12288 and pRIT12230.
Beispiel 9 Konstruktion des Plasmids pRIT12329Example 9 Construction of plasmid pRIT12329
Wie in.Beispiel 8 beschrieben, enthält pRIT12322 ein 2900 bpAs described in Example 8, pRIT12322 contains a 2900 bp
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großes Hindlll-Fragment, das alle notwendigen Signalsequenzen für die Expression von HBsAg unter der Kontrolle des TDH3-Promotors enthält. Diese Expressionseinheit wurde in einen Hefe Shuttle-Vektor ligiert.large HindIII fragment containing all the necessary signal sequences for the expression of HBsAg under the control of the TDH3 promoter. This expression unit was ligated into a yeast shuttle vector.
Die DNA des Shuttle-Vektors YEp13 wurde mit der·Endonuclease Hindlll gespalten, mit alkalischer Phosphatase behandelt und als Empfänger für das Hindlll-Fragment aus pRIT12322, hergestellt gemäß Beispiel 8, verwendet. Ein Plasmid, pRIT12329, wurde isoliert, das neben dem YEpI3-Replikon auch das 2900 bp große Hindlll-Fragment mit der Expressionseinheit, wie in Beispiel 8 beschrieben, enthält.The DNA of the shuttle vector YEp13 was cleaved with HindIII endonuclease, treated with alkaline phosphatase and used as a recipient for the HindIII fragment from pRIT12322 prepared according to Example 8. A plasmid, pRIT12329, was isolated which, in addition to the YEpI3 replicon, also contains the 2900 bp HindIII fragment with the expression unit as described in Example 8.
Beispiel 10Example 10
Konstruktion von Plasmid-Vektoren zur Expression von hybriden antigenen HBsAg-CS in HefeConstruction of plasmid vectors for expression of hybrid antigenic HBsAg-CS in yeast
A. Konstruktion der Plasmide pRITi2573 und pRIT12574 Das Plasmid WR201 wurde vom Walter Reed Army Institute of Research erhalten und erqitot sich aus der Insertion eines 2,3 kb großen EcoRI-Fragmentes aus AmPfI (Dame et al., Science, 225 (1984)., 5 93-599), das die vollständige DNA-Sequenz des Circumsporözoiden (CS) -Proteins von Plasmodium falciparum enthält, in den Vektor pUC8. Die Fig. 2k zeigt die schematische Restriktionskarte und eine Strategie zur Sequenzierung des Klons AmPFA. Die Positionen von Restriktionsstellen, die in der Figur aufgezeigt sind, wurden aus der Seguenz bestimmt und durch Restriktionsspaltung nachge- wiesen: A1 Avail; Ac, Acc!; B1 Bstnl; D1 Dral; Dd, Ddel; F, Fokl; N, Ndel; R1 Rsal; S, Stül; T, TthIII; Tq, Taql; X, XhoII. Die Pfeile geben den Startpunkt, die Richtung und den Umfang der bestimmten Sequenzen an. Die CS-proteincodierende Sequenz wird durch eine dicke Linie angezeigt. Die Fig. 3A zeigt die Nucleotid-Sequenz des CS-Protein-Gens von P. falciparum. Die Nucleotid-Sequenz des CS-Protein-Gens inA. Construction of Plasmids pRITi2573 and pRIT12574 Plasmid WR201 was obtained from the Walter Reed Army Institute of Research and was obtained by insertion of a 2.3 kb EcoRI fragment from AmPfI (Dame et al., Science, 225 (1984). , 5 93-599) containing the complete DNA sequence of the Circumsporözoiden (CS) protein of Plasmodium falciparum, in the vector pUC8. Figure 2k shows the schematic restriction map and a strategy for sequencing the clone AmPFA. The positions of restriction sites shown in the figure were determined from the sequence and detected by restriction digestion : A 1 Avail; Ac, Acc !; B 1 Bstnl; D 1 Dral; Dd, Ddel; F, Fokl; N, Ndel; R 1 Rsal; S, Stül; T, TthIII; Tq, Taql; X, XhoII. The arrows indicate the starting point, the direction and the extent of the particular sequences. The CS protein coding sequence is indicated by a thick line. Figure 3A shows the nucleotide sequence of the CS protein gene of P. falciparum. The nucleotide sequence of the CS protein gene in
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ist gezeigt. Vektor pUC8 ist aus Vieira et al., Gene,19 (1982), 259, bekannt. pUC8 ist bei Amersham und Pharmacia erhältlich. Ein 1215 bp großes Stul-Rsal-Fragment des Plasmids WR201, das die CS-proteincodierende Seguenz ohne die ersten 52 bp (Fig. 12) enthält, wurde durch Elektroelution aus einem 7,5 ^igen Polyacr 'lamidgel gereinigti Dieses Fragment wurde mit Sau3A q< chnitten, um kleinere Fragmente zu bilden. Diese umfassen unter anderem ein 192 bp großes Sau3A Fragment, das für 16 sich wiederholende Tetrapeptide des CS-Proteins codiert, und drei identische 24 bp große Sau3A-Fragmente, die für zwei sich wiederholende Tetrapeptide des CS-Proteins codieren.i st shown. Vector pUC8 is known from Vieira et al., Gene, 19 (1982), 259. pUC8 is available from Amersham and Pharmacia. A 1215 bp Stul-Rsal fragment of the WR201 plasmid containing the CS protein-encoding sequence without the first 52 bp (Figure 12) was purified by electroelution from a 7.5% polyacrylamide gel. This fragment was digested with Sau3A q <to cut to form smaller fragments. These include, but are not limited to, a 192 bp Sau3A fragment encoding 16 repeating tetrapeptides of the CS protein and three identical 24 bp Sau3A fragments encoding two repeating tetrapeptides of the CS protein.
Das Plasmid pRITiO91 1 (hergestellt gemäß Beispiel 5)ist ein pUC9-Derivat, das ein 3136 bp großes Hindlll-Fragment einer Expressionseinheit enthält, in der ein 1050 bp großes Hindlll-BamHI-Hefeqlycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (TDH3)-Promotor-Fragment (welches das ATG liefert) an der BamHI-Stelle mit einem 935 bp großen BamHI-Hpal-Fragment der HBV-DNA fusioniert ist. Dieses HBV-DNA-Fragment codiert für die 42 terminalen Aminosäuren der Pre S2-Region, die 226 Aminosäuren des S-Gens (Serotyp adw) und besitzt 128 bp der 3'-nichtcodierenden DNA. Das S-Gen wird durch ein 1150 bp großes Hefe-DNA-Fragment flankiert, das das arg3-Transkriptions-Terminationssignal enthält. pUC9 ist aus Vieira et al., Gene, 19 (1982), 259-268, bekannt. Die BamHI-Stelle von pRIT10911, die an dem ATG-Initiationscodon liegt, ist in Ablesephase mit den Sau3A-Stellen des repetitiven Epitops von CS von Plasmodium falciparum.The plasmid pRITiO91 1 (prepared according to Example 5) i s t a pUC9 derivative containing a 3136 bp HindIII fragment of an expression unit in which a 1050 bp HindIII-BamHI Hefeqlycerinaldehyd-3-phosphate dehydrogenase (TDH3) Promoter fragment (which provides the ATG) at the BamHI site is fused to a 935 bp BamHI-Hpal fragment of the HBV DNA. This HBV DNA fragment encodes the 42 terminal amino acids of the Pre S2 region, the 226 amino acids of the S gene (serotype adw), and has 128 bp of 3 'noncoding DNA. The S gene is flanked by a 1150 bp yeast DNA fragment containing the arg 3 transcription termination signal. pUC9 is known from Vieira et al., Gene, 19 (1982), 259-268. The BamHI site of pRIT10911, which is located at the ATG initiation codon, is in readout phase with the Sau3A sites of the repetitive epitope of CS of Plasmodium falciparum.
Die DNA des Plasmids pRIT10911 wurde mit der Endonuclease BamHI gespalten, mit alkalischer Phosphatase behandelt, mit Phenol extrahiert und durch Äthanol präzipitiert. 0,2 ug dieser DNA wurden mit 0,2 \xq des durch Sau3A gespaltenen Stul-Rsal CS-Genfragments, hergestellt wie oben beschrieben, gemischt und mit T4 DNA-Ligase behandelt. Die Ligationsmischung wurde verwendet, um kompetente Zellen desThe DNA of the plasmid pRIT10911 was cleaved with the endonuclease BamHI, treated with alkaline phosphatase, extracted with phenol and precipitated by ethanol. 0.2 μg of this DNA was mixed with 0.2 μl of the Sau3A digested Stul-Rsal CS gene fragment prepared as described above and treated with T4 DNA ligase. The ligation mixture was used to obtain competent cells of the
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E. coli Stammes K1 2 ΜΜ294, hergestellt gemäß Cohen et al., .Proc. Natl. Acad. Sei., USA, 69 (1972), 2110, zu transformieren. 32 Plasmide von transformierten Einzelkolonien wurden nach Amplif ikation der Plasmide durch Zuqabe von Spectinomycin (300 ug/ml) zum Kulturmedium im Labormaßstab (Birnboim et al., Nucleic Acids Research, 7 (1979), 1513), präpariert. Die rekombinanten Plasmide wurden nach der Verdauung mit BamHI und Xbal auf einem 7,5 %igen Polyacrylamidge.l analysiert und mit dem 219 bp großen BamHI-Xbal-Fragment von pRITiO911 (Plasmid, das die Sequenz für die ersten 42 Aminosäuren der Pre S2-Vorläuferregion und die beginnende Sequenz der HBsAg-Region enthält) und mit den Haelll-Fragmenten der <j>x174 DNA verglichen.E. coli strain K1 2 ΜΜ294, prepared according to Cohen et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 69 (1972), 2110. Thirty-two plasmids of transformed single colonies were prepared after amplification of the plasmids by addition of spectinomycin (300 μg / ml) to the culture medium on a laboratory scale (Birnboim et al., Nucleic Acids Research, 7 (1979), 1513). The recombinant plasmids were analyzed after digestion with BamHI and XbaI on a 7.5% polyacrylamide gel and with the 219 bp BamHI-XbaI fragment from pRITiO911 (plasmid containing the sequence for the first 42 amino acids of the pre S2). Precursor region and the beginning sequence of the HBsAg region) and compared with the Haelll fragments of the <j> x174 DNA.
Unter den 32 Plasmiden zeigte ein Plasmid ein 411 bp großes BamHI-Xbal-Fragment, das der Insertion eines 192 bp großen Sau3A-Fragments in richtiger Orientierung entsprach. Dieses Plasmid wurde mit pRIT12572 bezeichnet. Ein anderes Plasmid zeigte ein 243 bp großes BamHI-Xbal-Fragment, das der Insertion eines 24 bp großen Sau3A-Fragments in richtiger Orientierung entsprach. Dieses Plasmid wurde mit pRIT12571 bezeichnet. Fig. 12 zeigt die Herstellung von pRIT12571 und PRIT12572.Among the 32 plasmids, one plasmid displayed a 411 bp BamHI-XbaI fragment corresponding to the insertion of a 192 bp Sau3A fragment in the correct orientation. This plasmid was designated pRIT12572. Another plasmid showed a 243 bp BamHI-XbaI fragment that corresponded to the insertion of a 24 bp Sau3A fragment in the correct orientation. This plasmid was designated pRIT12571. Fig. 12 shows the preparation of pRIT12571 and PRIT12572.
Die Hindlll-Fragmente von pRIT12572 und pRITi2571, die den TDH3-Promotor, die codierende Sequenz des hybriden CS-HBsAg und die arg3-Terminationsregion enthalten, wurden in YEpI3 umkloniert. Es entstanden die Plasmide pRIT12574 und PRIT12573 (Fig. 12). YEp13 ist aus Broach et al., Gene, 8 (1979), 121-133, bekannt. Fig. 12 zeigt die Herstellung von PRIT12573 und pRITi2574.The HindIII fragments from pRIT12572 and pRITi2571 containing the TDH3 promoter, the hybrid CS-HBsAg coding sequence and the arg 3 termination region were recloned into YEpI3. This gave rise to the plasmids pRIT12574 and PRIT12573 (FIG. 12). YEp13 is known from Broach et al., Gene, 8 (1979), 121-133. Fig. 12 shows the preparation of PRIT12573 and pRITi2574.
Lithiumacetatbehandelte Hefezellen (Ito et al., J. Bacteriol. 153 (1983), 163-168), des Stammes Saccharomyces cerevisiae DC-5.(a, leu2-3, Ieu2-112, his3, can1-11) und Saccharomyces cerevisiae 10S44C (pep4-3, leu2-3, Ieu2-112) wurden durchLithiumacetatbehandelte yeast cells (Ito et al., J. Bacteriol. 153 (1983), 163-168), the strain Saccharomyces cerevisiae DC-5. (A, leu2-3, Ieu2-112, his 3, can1-11) and Saccharomyces cerevisiae 10S44C (pep4-3, leu2-3, leu2-112) were obtained by
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die Plasmide pRIT10912, pRIT12574 und pRITi2573 transformiert und auf Leucin-Unabhängigkeit selektioniert. Die Hefestä'mme DC5 und 10S44C wurden von M. Crabee] vom Ceria Institut, Anderlecht, Belgien (vgl. auch Cabezon, T. et al., Proc. Natl. Acad., Sei., USA, 81 (1984), 6594-6598,) erhalten. Der Hefestamm DC5 wurde in der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, USA, gemäß Budapester Vertrag am 2. Juni 1982 unter ATCC 20630 hinterlegt.Der Hefestamm 10S44C wurde in der American Type Culture Collection, !0 Rockville, Maryland, USA, gemäß Budapester Vertrag am 18. August 1986 unter ATCC 20819 hinterlegt.Das erwartete hybride Protein von pRIT12573 soll 277 Aminosäuren enthalten, während das erwartete hybride Protein von pRIT12574 333 Aminosäuren enthalten soll.transformed the plasmids pRIT10912, pRIT12574 and pRITi2573 and selected for leucine independence. The yeast strains DC5 and 10S44C were obtained from M. Crabee] from the Ceria Institute, Anderlecht, Belgium (see also Cabezon, T. et al., Proc Natl. Acad., Sci., USA, 81 (1984), 6594 -6598,). The yeast strain DC5 was deposited in the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, USA, under ATCC 20630 under the Budapest Treaty of June 2, 1982. The yeast strain 10S44C was described in the American Type Culture Collection, 0 Rockville, Maryland, USA Budapest Treaty on Aug. 18, 1986 under ATCC 20819. The expected hybrid protein of pRIT12573 is said to contain 277 amino acids, while the expected hybrid protein of pRIT12574 is to contain 333 amino acids.
Es ist auch möglich, die CS-Epitopregion in dem Vektor der Erfindung zu erweitern. Beispielsweise können in die BamHI-Stelle der Plasmide pRIT12572 und pRIT12571 zusätzlich Sau3A-Fragmente der CS-Protein-DNA, z.B. 192 bp große oder 24 bp große Sau3A-Fragmente, wie folgt ligiert werden:It is also possible to extend the CS epitope region in the vector of the invention. For example, in the BamHI site of plasmids pRIT12572 and pRIT12571, additional Sau3A fragments of the CS protein DNA, e.g. 192 bp or 24 bp Sau3A fragments are ligated as follows:
Die Plasmid-DNA von pRIT12572 oder pRIT12571 wird mit der Endonuelease BamHI gespalten und mit alkalischer Phosphatase behandelt. Das 1215 bp große Stul-Rsal-Fragment des Plasmids WR201, erhalten wie oben beschrieben, wird mit der Endonuelease Sau3A gespalten, um die 192 bp großen und 24 bp großen Fragmente freizusetzen, die die Tetrapeptidwiederholungen aufweisen. Diese Fragmente werden mit BamHI gespaltenen und mit alkalischer Phosphatase behandelten Vek-The plasmid DNA of pRIT12572 or pRIT12571 is cleaved with the endonuclease BamHI and treated with alkaline phosphatase. The 1215 bp Stul-Rsal fragment of the WR201 plasmid obtained as described above is digested with the endonuclease Sau3A to release the 192 bp and 24 bp fragments having the tetrapeptide repeats. These fragments are digested with BamHI and treated with alkaline phosphatase.
g0 toren pRIT12572 oder pRIT12571 gemischt und mit T4 DNA-Ligase behandelt. Die Ligationsmischungen werden zur Transformation von Zellen des E.'coli Stammes K12 verwendet. Die Zellen werden auf Ampicillin-Resistenz selektioniert. Plasmide von transformierten Kolonien werden hinsicht- g0 gates pRIT12572 or pRIT12571 mixed and treated with T4 DNA ligase. The ligation mixtures are used to transform E. coli strain K12 cells. The cells are selected for ampicillin resistance. Plasmids from transformed colonies are
o5 lieh der Größe der BamHI-Xbal-Fragmente durch Endonuclease-Verdauung ausgesucht und mit ähnlich verdauter DNAo lent 5 the size of the Bam HI-Xba I fragments by endonuclease digestion and selected similarly digested DNA
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von pRIT12572 oder pRIT12571, besonders mit den 411 bp großen und 243 bp großen BamHI-Xbal-Fragmenten von pRIT12572 und pRIT12571 verglichen, die die Fusion aus den sich wiederholenden CS-Sequenzen und dem Teil der Pre S2-S-codierenden Sequenz tragen. Eine Zunahme der Größe dieser Fragmente um 192 bp oder 24 bp weist auf die Insertion eines sich wiederholenden Tetrapeptid-Fragmentes an der BamHI-Stelle von PRIT12572 und pRIT12571 hin. Die Anwesenheit einer BamHI-Stelle in solchen Plasmiden weist auf die Insertion der 192 bp großen oder 24 bp großen Sau3A-Fragmente in der für die Fusion am ATG-Codon korrekten Orientierung hin. Dieses vorstehend beschriebene Verfahren kann wiederholt werden, wenn es wünschenswert ist, weitere 192 bp große oder 24 bp große Sau3A-Fragmente einzuführen, die für die sich wiederholenden CS-Tetrapeptide codieren, wodurch die CS-Tetrapeptidregion auf dem hybriden Partikel erweitert werden kann. Wie bereits dargelegt, können die Hindlll-Fragmente, die die Expressionseinheiten enthalten, aus solchen Derivaten von pRIT12572 oder pRIT12571 ncch üblichen Methoden ausgeschnitten und in YEp13 oder andere geeignete Hefe-Klonierungsvektoren inseriert \fnd in Hefezellen eingeführt werden.from pRIT12572 or pRIT12571, particularly compared to the 411 bp and 243 bp BamHI-XbaI fragments of pRIT12572 and pRIT12571, which carry the fusion of the repeating CS sequences and the portion of the Pre S2-S coding sequence. An increase in the size of these fragments of 192 bp or 24 bp indicates the insertion of a repeating tetrapeptide fragment at the BamHI site of PRIT12572 and pRIT12571. The presence of a BamHI site in such plasmids indicates the insertion of the 192 bp or 24 bp Sau3A fragments in the correct orientation for fusion to the ATG codon. This process described above can be repeated if it is desired to introduce additional 192 bp or 24 bp Sau3A fragments encoding the repeating CS tetrapeptides, thereby expanding the CS tetrapeptide region on the hybrid particle. As already stated, the HindIII fragments containing the expression units can be excised from such derivatives of pRIT12572 or pRIT12571 by conventional methods and inserted into YEp13 or other suitable yeast cloning vectors and introduced into yeast cells.
B. Konstruktion von pRIT12309, pRITi2314 und dem Expressions-Shuttle-Vektor pRIT12377, der die komplette 2 Mikron Hefe-DNA enthält B. Construction of pRIT12309, pRITi2314 and the expression shuttle vector pRIT12377 containing the complete 2 micron yeast DNA
Das Plasmid pRIT12309 umfaßt die komplette 6318 bp große 2 Mikron Hefe-DNA-Sequenz, die in die EcoRI-Stelle des Plasmid-Vektors pBR327 kloniert ist. Die 6318 bp große 2 Mikron Hefe-DNA-Sequenz wurde aus dem Plasmid pCV1 9 erhalten, das von J. Broach, Princeton University, überlassen wurde. Das Plasmid pRIT12309 wurde in dem E. coli Stamm K12 MM924 gemäß Budapester Vertrag in der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, USA, unter ATCC 67187 hinterlegt.Fig. 13 zeigt eine Restriktiönskarte von pRITi2309. Die Insertion der 2 Mikron DNA-Sequenz in eine der zwei EcoRI-Stellen vonPlasmid pRIT12309 comprises the complete 6318 bp 2 micron yeast DNA sequence cloned into the EcoRI site of plasmid vector pBR327. The 6318 bp 2 micron yeast DNA sequence was obtained from plasmid pCV1 9, which was given by J. Broach, Princeton University. The plasmid pRIT12309 was deposited in the E. coli strain K12 MM924 under the Budapest Treaty in the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, USA under ATCC 67187. FIG. Figure 13 shows a restriction map of pRITi2309. The insertion of the 2 micron DNA sequence into one of the two EcoRI sites of
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pBR327 unterbricht die 2 Mikron A codierende Region und führt dazu, daß das resultierende hybride Molekül pRITi 2309 keine Α-Gen bzw. FLP-Funktion aufweist. Eine Beschreibung der 2 Mikron-Struktur und Funktion ist aus Broach J., "The Molecular Biology of the yeast Saccharomyces: Life cycle and Inheritance", 445 - 470, Strathern J.N., Jones E.W. und Broach J.R. (Herausg.), Cold Spring Harbor Laboratory, New York (1981),bekannt.pBR327 interrupts the 2 micron A coding region and results in the resulting hybrid molecule pRITi 2309 having no Α-gene or FLP function. A description of the 2 micron structure and function is available from Broach J., "The Molecular Biology of the yeast Saccharomyces: Life Cycle and Inheritance", 445-470, Strathern J.N., Jones E.W. and Broach J.R. (Eds.), Cold Spring Harbor Laboratory, New York (1981).
pBR327 ist aus Soberon et al., Gene, 9 (1980), 287-305, bekannt und wurde von F. Bolivar (Department of Molecular Biology, National University of Mexico, Mexico 20DF) erhalten. Einem Fachmann ist es bekannt, daß das Plasmid pBR 327 aus dem Plasmid pRIT12309 erhalten werden kann. Die pRIT12309 Plasmid-DNA wird aus dem E. coli Stamm, der in der American Type Culture Collection unter ATCC 67187 hinterlegt ist, durch eine der zahlreichen üblichen Verfahren isoliert, mit EcoRI gespalten und wieder ligiert. Die Ligationsmischung wird verwendet", um kompetente E. coli K'i2-Zellen zu transformieren und auf Ampicillin-oder Tetracyclin-Resistenz zu. selektionieren. Eine beträchtliche Anzahl der transformierten Kolonion wird Plasmide enthalten, in denen nur die pBR327 Hälfte von pRIT12309 vorhanden ist, ohne eines der 2 Mikron DNA-Fragmente.pBR327 is known from Soberon et al., Gene, 9 (1980), 287-305 and was obtained from F. Bolivar (Department of Molecular Biology, National University of Mexico, Mexico 20DF). It is known to a person skilled in the art that the plasmid pBR 327 can be obtained from the plasmid pRIT12309. The pRIT12309 plasmid DNA is isolated from the E. coli strain deposited in the American Type Culture Collection under ATCC 67187 by one of the numerous conventional methods, digested with EcoRI and religated. The ligation mixture is used to transform competent E. coli K'i2 cells and selected for ampicillin or tetracycline resistance A significant number of the transformed colonion will contain plasmids in which only the pBR327 half of pRIT12309 is present without one of the 2 micron DNA fragments.
Das 2850 bp große Clal-Sall-Fragment, das die TDH3-arg3-Expressionseinheit und flankierende pBR322-Sequenzen aus pRIT12290 (beschrieben in Beispiel 3) enthält, wurde in den Vektor pRIT12309 zwischen der Clal-und Sall-Stelle umkloniert. Das resultierende Plasmid, pRITi2314 wurde mit der Endonuclease Sail gespalten und mit dem 2218 bp großen SaII-Xhol-Fragment aus YEp13, das das Hefe LEU2-Gen enthält, ligiert. Fig. 14 zeigt die Herstellung von pRIT12314. YEp13 ist von der American Type Culture Collection unter ATCC 37115 erhältlich. Die Ligationsmischung wurde verwendet, um kompetente Zellen des Stammes JA221, die nach Cohen et al.,The 2850 bp Clal-Sall fragment containing the TDH3-arg 3 expression unit and flanking pBR322 sequences from pRIT12290 (described in Example 3) was recloned into the vector pRIT12309 between the Clal and Sall sites. The resulting plasmid, pRITi2314, was cleaved with the endonuclease Sail and ligated to the 2218 bp SaII-Xhol fragment from YEp13 containing the yeast LEU2 gene. Fig. 14 shows the preparation of pRIT12314. YEp13 is available from the American Type Culture Collection under ATCC 37115. The ligation mixture was used to prepare competent cells of the strain JA221, which according to Cohen et al.,
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a.a.O., präpariert wurden, zu transformieren und auf Leucin-Unabhängigkeit und Ampicillin-Resistenz zu selektionieren.a.a.O., were transformed and selected for leucine independence and ampicillin resistance.
Der Stamm JA221 ist von der American Type Culture Collection unter ATCC 33875 erhältlich.Strain JA221 is available from the American Type Culture Collection under ATCC 33875.
Ein Plasmid, pRIT12544, in dem das 2218 bp große Sall-Xhol LEU2-Genfragment in die Sall-Stelie von pRIT12314 inseriert wurde, wurde aus einem Klon dieser Transformation erhal-A plasmid, pRIT12544, in which the 2218 bp Sall-Xhol LEU2 gene fragment was inserted into the SalI site of pRIT12314 was obtained from a clone of this transformation.
*® ten. Die Orientierung dieser Insertion ist so, daß die wieder entstandene Sall-Stelle auf jener Seite liegt, die der TDH3-arg3-Expressionseinheit am nächster, ist. Das Plasmid pRIT12544 ist ein E. coli Hefe-Shuttle-Vektor mit einer einzigen BamHI-und Smal-Stelle, die zwischen den TDH3-Promotor und arg3-Transkriptions-Terminationsregionen liegen. Diese Restriktionsstellen eignen sich zur Insertion von DNA-Sequenzen, die unter der Kontrolle des TDH3-Promotors stehen sollen. Fig. 14 zeigt die Herstellung von pRIT12544. * ® th. The orientation of this insertion is such that the back resulting Sall site is located on that side, which is the TDH3-arg 3 expression unit at the next. The plasmid pRIT12544 is an E. coli yeast shuttle vector with a single BamHI and SmaI site lying between the TDH3 promoter and arg 3 transcription termination regions. These restriction sites are suitable for the insertion of DNA sequences which are to be under the control of the TDH3 promoter. Fig. 14 shows the preparation of pRIT12544.
C. Konstruktion des Plasmids pRIT12658 Das 3328 bp große Hindlll-Fragment von pRIT12574, ein YEp13-Derivat, hergestellt gemäß Beispiel 10, Teil A, wurde in ein pBR322-Derivat mit delitierter BamHI-Stelle, die in einer Auffüllreaktion durch die T4 DNA-PoIymerase zerstört wurde, umkloniert. Es entstand das Plasmid pRIT12608. Dieses Plasmid enthält eine einzige BamHI-Stelle, die an dem ATG-Initiations-Codon der CS-HBsAG-codierenden Sequenz liegt (Fig. 15). Das 2550 bp große BamHI-Sall-Fragment von pRIT12608, das die CS-HBsAg-codierende Sequenz, die arg3-Transkriptions-Terminationsre-C. Construction of Plasmid pRIT12658 The 3328 bp HindIII fragment from pRIT12574, a YEp13 derivative prepared according to Example 10, Part A, was transformed into a pBR322 derivative with a BamHI site deleted, which was subjected to a fill-in reaction by the T4 DNA fragment. Polymerase was destroyed, recloned. The result was the plasmid pRIT12608. This plasmid contains a unique BamHI site located at the ATG initiation codon of the CS-HBsAG coding sequence (Figure 15). The 2550 bp BamHI-SalI fragment from pRIT12608 containing the CS-HBsAg coding sequence, the arg 3 transcription termination reaction
gion und flankierende pBR322-Sequenzen besitzt, wurde zwischen der BamHI- und Sall-Stelle von pRIT12544 (Fig. 15) wie vorstehend beschrieben kloniert. Es entstand das Plasmidgion and flanking pBR322 sequences was cloned between the BamHI and Sall sites of pRIT12544 (Figure 15) as described above. The plasmid was created
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pRIT12658 (Fig. 15). Durch diesen Austausch wurde die CS-HBsAg-codierende Sequenz in einem Hefe-Shuttle-Vektor, der die komplette 2 Mikron DNA enthält, unter die Kontrolle des TDH3-Promotors gestellt. Fig. 15 zeigt die Herstellung von PRIT12658.pRIT12658 (Figure 15). Through this exchange, the CS-HBsAg coding sequence was placed under the control of the TDH3 promoter in a yeast shuttle vector containing the complete 2 micron DNA. Fig. 15 shows the production of PRIT12658.
Beispiel 11 Synthese eines hybriden Proteins in HefeExample 11 Synthesis of a Hybrid Protein in Yeast
Die Hefestämme (Saccharomyces cerevisiae) DC5 oder 10S44C wurden nach dem von Ito et al., J. Bacteriol.·, 153 (1983), 163-168, beschriebenen Verfahren jeweils mit den Plasniden PRIT10912 (Beispiel 5), pRIT12573 (Beispiel 10), pRITi2574 (Beispiel 10), pRIT12658 (Beispiel 10), pRIT12329 (Beispiel 9) und pRITi0172 (Beispiel 2) transformiert, sodann in flüssige-..ι Medium, dem Leucin fehlte (YNB oder YNB + 80 ug/ml Histidin) getrennt kultiviert und in der. mittleren l.ogphase geerntet. Zellen von 1 oder 2 ml Kultur wurden durch Zentrifugation gesammelt und in 50 μΐ 0,125M Tris-HCl (pH 6,8)-Puffer, der 20 % Glycerin, 4 % SDS, 6M Harnstoff und 10 % 2-Mercaptoäthanol enthielt, resuspendiert. Nach einer Inkubation von 5 Minuten bei 1000C wurde die Probe in Hälften geteilt, die dann in einem 12,5%igen Trenn-, 5%igem Schicht-Gel nach dem Verfahren von Laemmli (Nature, 227 (1971),: 680) elektrophoretisch aufgetrennt wurden.The yeast strains (Saccharomyces cerevisiae) DC5 or 10S44C were prepared according to the method described by Ito et al., J. Bacteriol., 153 (1983), 163-168, in each case with the plasmids PRIT10912 (Example 5), pRIT12573 (Example 10). , pRITi2574 (Example 10), pRIT12658 (Example 10), pRIT12329 (Example 9) and pRITi0172 (Example 2), then separated into liquid medium lacking leucine (YNB or YNB + 80 μg / ml histidine) cultivated and in the. harvested in the middle l.ogphase. Cells from 1 or 2 ml of culture were collected by centrifugation and resuspended in 50 μL of 0.125M Tris-HCl (pH 6.8) buffer containing 20 % glycerol, 4 % SDS, 6M urea and 10 % 2-mercaptoethanol. After incubation for 5 minutes at 100 0 C, the sample was divided into halves, which are then separated in a 12.5% separating, 5% gel layer according to the method of Laemmli (Nature, 227 (1971): 680 ) were separated by electrophoresis.
HBsAg- und CS-Protein-Sequenzen wurden durch die Protein-Immunoblot - Technik (vgl. Burnette, Anal. Biochem., 112 (1981), 195-203; Gershoni and Palade, Anal. Biochem., 131 (1983), 1-15; Towbin and Gordon, J. Immunol. Methods, 72 (1984), 31 3-340), identifiziert. Nach dem elektrischen Transfer der Proteine auf ein Nitrocellulosefilter (Schleicher und Schüll, 0,45 um) (Towbin et al., Proc. Natl. Acad. Sei., USA, 76 (1979), 4350-4354^ wurde das Filter 1 StundeHBsAg and CS protein sequences were determined by the protein immunoblot technique (see Burnette, Anal., Biochem., 112 (1981), 195-203; Gershoni and Palade, Anal. Biochem., 131 (1983), 1 Towbin and Gordon, J. Immunol., Methods, 72 (1984), 31-3-340). After electrical transfer of the proteins to a nitrocellulose filter (Schleicher and Schull, 0.45 μm) (Towbin et al., Proc. Natl. Acad. Sei., USA, 76 (1979), 4350-4354), the filter became 1 hour
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vorin front
bei 37°C in 3 % gelatineenthaltendem PBS/inkubiert. Nachfolgend wurde das Filter 5mal jeweils 5 Minuten mit PBS, das 0,1 % Tween 20 (Polyoxyäthylensorbitan-monolaurat)enthält, gewaschen und eine Hälfte des Filters 1 Stunde bei Raumtemperatur mit einer Mischung von 5 monoklonalen Antikörpern gegen das CS-Protein (Dame et al., Science, 225 (1984), 593-599], in PBS, 1 % Gelatine, behandelt. Die andere Hälfte des Filters wurde mit einem monoklonalen Antikörper gegen HBsAg, HepYTAS12, in PBS, 1 % Gelatine, behandelt. HepYTAS12 ist ein Antiköi^r gegen gereinigtes HBsAg aus Hefe, der gegen das reduktions- und denaturierungsresistente Epitop gerichtet ist. Die Filter wurden jeweils 5 Minuten mit PBS, 0,1 % Tween 20 gewaschen und mit einem zweiten biotinylierten Antimaus-Schafantikörper (Amersham) in PBS, 1 % Gelatine, 1 Stunde bei Raumtemperatur behandelt. Die Filter wurden wieder mit PBS, 0,1 % Tween 20, 5mal jeweils 5 Minuten gewaschen und dann 30 Minuten bei Raumtemperatur mit einem Streptavidin-biotinylierten Meerrettich-Peroxidase (HRP)-Komplex (Amersham) behandelt. Die Filter wurden wieder 3mal jeweils 5 Minuten mit PBS, 0,1 % Tween 20, gewaschen und schließlich mit 30 μΐ H„O„ und HRP-Farbentwicklerreagens, das 30 mg 4-Chloro-naph€halin-1-ol (BioRad) in 10 ml Methanol·, und 50 ml PBS enthält, inkubiert. Die Molekulargewichte der Antigene wurden durch den Vergleich mit den vorher angefärbten Proteinmarkern Ovalbumin, Alphachymotrypsinogen, beta-Lactoglobulin, Lysozym, Cytochrom C (BRL) abgeschätzt.at 37 ° C in 3% gelatin-containing PBS / incubated. Subsequently, the filter was washed 5 times for 5 minutes each with PBS containing 0.1% Tween 20 (polyoxyethylene sorbitan monolaurate) and one half of the filter for 1 hour at room temperature with a mixture of 5 monoclonal antibodies against the CS protein (Dame et Science, 225 (1984), 593-599], in PBS, 1 % gelatin The other half of the filter was treated with a monoclonal antibody to HBsAg, HepYTAS12, in PBS, 1 % gelatin HepYTAS12 an anti-healed yeast HBsAg antibody directed against the reduction- and denaturation-resistant epitope The filters were each washed for 5 minutes with PBS, 0.1 % Tween 20 and with a second biotinylated anti-mouse sheep antibody (Amersham) in PBS , 1 % gelatin, treated at room temperature for 1 hour The filters were washed again with PBS, 0.1 % Tween 20, 5 times for 5 minutes each and then for 30 minutes at room temperature with a streptavidin-biotinylated horseradish peroxidase (HRP) complex (Amersham). The filters were again washed 3 times for 5 minutes each with PBS, 0.1 % Tween 20, and finally with 30 μΐ H "O" and HRP color developer reagent containing 30 mg 4-chloronaphine halin-1-ol (BioRad). in 10 ml of methanol, and 50 ml of PBS, incubated. The molecular weights of the antigens were estimated by comparison with the previously stained protein markers ovalbumin, alphachymotrypsinogen, beta-lactoglobulin, lysozyme, cytochrome C (BRL).
Beide Hefestämme DC5 und 10S44C, die mit pRIT12573 transformiert wurden, zeigten die Produktion eines Antigens, das mit beiden Anti-CS- und Anti-HBsAg-Antikörpern reagiert und ein geschätztes Molekulargewicht von 30 kd aufweist . . Beide Hefestämme DC5 und 10S44C, die mit pRIT12574 oder pRIT12658 transformiert wurden, zeigten die Produktion eines Antigens, das mit beiden Anti-CS- und Anti-HBsAg-Antikörpern reagiert und das ein geschätztesBoth yeast strains DC5 and 10S44C transformed with pRIT12573 showed the production of an antigen that reacts with both anti-CS and anti-HBsAg antibodies and has an estimated molecular weight of 30 kd. , Both yeast strains DC5 and 10S44C transformed with pRIT12574 or pRIT12658 showed the production of an antigen that reacts with both anti-CS and anti-HBsAg antibodies and that has an estimated
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Molekulargewicht von 37 kd besitzt. Einige Antigene mit kleineren Molekulargewichten wurden ebenfalls gefunden, die auf den Abbau des hybriden Proteins schließen lassen. Kontrollproben von Zellen, die Plasmide enthalten ohne CS- oder HBsAg-Sequenzen (pRIT10172) zeigten keine Reaktion. Kontrollproben von Zellen, die Plasmide enthalten mit nur HBsAg-Seguenzen (pRIT12329 oder pRITiO912) zeigten nur eine Reaktion mit den Anti-HBsAg-Antikörpern.Molecular weight of 37 kd. Some smaller molecular weight antigens have also been found, suggesting degradation of the hybrid protein. Control samples of cells containing plasmids lacking CS or HBsAg sequences (pRIT10172) showed no response. Control samples of cells containing plasmids with only HBsAg sequences (pRIT12329 or pRITiO912) showed only one reaction with the anti-HBsAg antibodies.
Diese Ergebnisse zeigen, daß ein Hybridprotein mit dem erwarteten Molekulargewicht, das CS- und HBsAg-Sequenzen enthält, in jenen Hefen synthetisiert wird, die mit einem Plasmid transformiert wurden, das die CS-codierende Sequenz in Ablese-Phase mit der Pre S2-HBsAg-codierenden Sequenz fusioniert enthält.These results indicate that a hybrid protein of expected molecular weight containing CS and HBsAg sequences is synthesized in those yeasts transformed with a plasmid containing the CS coding sequence in the reading phase with the Pre S2 HBsAg contains fused-coding sequence.
Ferner wurde gezeigt-, daß die Bandenintensität in der Anti-HBsAg-Reaktion für das Protein von pRIT12573 und pRIT12574 etwa dieselbe ist, während die Intensität der Anti-CS-Reaktion für ein Protein von pRIT12574 wesentlich höher ist als für ein Protein von pRIT12573. Dies zeigt an, daß bei der gleichen Menge an HBsAg-Sequenzen mehr Sequenzen des sich wiederholenden Epitops des CS-Proteins in pRIT12574 als in pRIT12573 vorhanden sind.Further, it has been shown that the band intensity in the anti-HBsAg reaction is about the same for the protein of pRIT12573 and pRIT12574, while the intensity of the anti-CS reaction for a protein of pRIT12574 is substantially higher than for a protein of pRIT12573. This indicates that with the same amount of HBsAg sequences, there are more sequences of the repeating epitope of the CS protein in pRIT12574 than in pRIT12573.
Beispiel 12Example 12
Synthese von hybriden Partikeln, die das CSP-Epitop präsentierenSynthesis of hybrid particles presenting the CSP epitope
Die Hefestämme (Saccharomyces cerevisiae) DC5 odor 10S44C, die entweder pRIT10172 (Beispiel 2), pRIT12329 (Beispiel 9), pRIT12573 (Beispiel 10) oder pRIT12574 (Beispiel 10) enthalten, wurden in einem Selektivmedium (200 ml YNB oder YNB + 80 ug/ml Histidin) bis zum Ende der log-Phase kultiviert. Die Zellen wurden durch Zentrifugation gesammelt undThe yeast strains (Saccharomyces cerevisiae) DC5 or 10S44C containing either pRIT10172 (Example 2), pRIT12329 (Example 9), pRIT12573 (Example 10) or pRIT12574 (Example 10) were transfected into a selective medium (200 ml YNB or YNB + 80 μg / ml histidine) until the end of the log phase. The cells were collected by centrifugation and
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in 10 ml eines 50 mM Natriumphosphatpuffers (pH 7,4), der 0,5 % Tween 20 (Polyoxyäthylensorbitan-monolaurat), 1 mM PMSF (Phenylmethylsulfonylfluorid) und 2,5 % Isopropanol enthält, resuspendiert. Die Zellen wurden aufgeschlossen, indem sie zweimal durch eine French-Presse bei einem Druck von (1,38 χ 10 Pa) (20 000 psi) geführt wurden. Die Suspension wurde 30 Minuten bei 30 OOOxg abzentrifugiert. Die Gesamtprotein-Konzentration des flüssigen Überstandes (Rohzellextrakt) wurde nach einem von Lowry et al. (J. Biol. Chem., 193 (1951), 265-275). beschriebenen Verfahren mit Rinderserumalbumin als Standard gemessen. Die Anwesenheit von HBsAg wurde durch Anwendung eines Radioimmun-Test-Kits (AUSRIA II, Abbott Laboratories, North Chicago, Illinois) oder eines ELISA-Kits (Enzygnost-HBsAg Mikro, Behringwerke, Marburg), untersucht.in 10 ml of a 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.4) containing 0.5% Tween 20 (polyoxyethylene sorbitan monolaurate), 1 mM PMSF (phenylmethylsulfonyl fluoride) and 2.5 % isopropanol. The cells were disrupted by passing twice through a French press at a pressure of (1.38 χ 10 Pa) (20,000 psi). The suspension was centrifuged for 30 minutes at 30,000 × g. The total protein concentration of the liquid supernatant (crude cell extract) was determined by a method described by Lowry et al. (J. Biol. Chem., 193 (1951), 265-275). methods described with bovine serum albumin as standard. The presence of HBsAg was assessed by using a radioimmunoassay kit (AUSRIA II, Abbott Laboratories, North Chicago, Illinois) or an ELISA kit (Enzygnost-HBsAg Mikro, Behringwerke, Marburg).
Die Verfügbarkeit von CS-Sequenzen in den HBsAg-Partikeln für Immunreaktionen wurde in dem vorstehend angesprochenen ELISA-Test untersucht. Geeignete Verdünnungen von Proben, die getestet werden sollen (in PBS, das 0,2 % BSA enthält), konnten über Nacht an die Anti-HBsAg-Festphase (Enzygnost Kit) binden. Die gebundenen HBsAg-Partikel wurden 1 Stunde bei 37°C mit einer 1 : 10 000 Verdünnung' (in PBS, das 0,1 % BSA enthält) einer Mischung von 5 monoklrlalen Antikörpern gegen das CS-Protein (Dame et al., Science, 225 (1984), 593-599^ als ersten Antikörper inkubiert, und dann mit einer 1 : 500 Verdünnung (in' PBS, das 0,1 % BSA enthält) eines biotinylierten Anti-Maus-Schaf-Immunglobulins (Amersham) als zweiten Antikörper 1 Stunde bei 37°C inkubiert. Der Nachweis ergab sich durch die Inkubation einer 1 : 1000 Verdünnung (in PBS, das 0,1 % BSA enthält)eines Streptavidin-biotinylierten Meerrettich-Peroxidase-Komplexes (Amersham) und einem Chromogen aus dem Enzygnost-Kit 30 Minuten bei 37°C. Zwischen den einzelnen Inkubationsschritten wurden die Tabletts 4mal mit einer Waschlösung aus dem Enzygnost-Kit gewaschen. Die Farbentwicklung wurde bei 510 nm in einem(Titertek Multiskan, Dyna-The availability of CS sequences in the HBsAg particles for immune responses was examined in the ELISA assay discussed above. Appropriate dilutions of samples to be tested (in PBS containing 0.2 % BSA) were allowed to bind overnight to the anti-HBsAg solid phase (Enzygnost Kit). The bound HBsAg particles were incubated for 1 hour at 37 ° C with a 1: 10,000 dilution (in PBS containing 0.1% BSA) of a mixture of 5 monoclonal antibodies against the CS protein (Dame et al., Science , 225 (1984), 593-599 ^ as the first antibody and then with a 1: 500 dilution (in 'PBS containing 0.1 % BSA) of a biotinylated anti-mouse sheep immunoglobulin (Amersham) as the second Antibody incubated for 1 hour at 37 ° C. Evidence was obtained by incubating a 1: 1000 dilution (in PBS containing 0.1 % BSA) of a streptavidin-biotinylated horseradish peroxidase complex (Amersham) and a chromogen from the Enzygnost kit for 30 minutes at 37 ° C. Between each incubation step, the trays were washed 4 times with a wash solution from the Enzygnost kit The color development was performed at 510 nm in a (Titertek Multiskan
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tech) Photometer bestimmt.tech) photometer determined.
Die Messung der Proteinkonzentration und der AUSRIA-Aktivtät (Tabelle II) in Rohzellextrakten ergab, daß pRIT12573 zur gleichen Expressionshöhe von HBsAg führt, wie pRIT12329, pRIT12574 zeigte jedoch eine 10fach niedrigere AUSRIA-Aktivität. Immunblot-Analysen dieser Extrakte ergaben, daß in diesen drei Fällen eine gleiche Menge von HBsAg-verwandtem Protein synthetisiert ward.Measurement of protein concentration and AUSRIA activity (Table II) in crude cell extracts revealed that pRIT12573 resulted in the same level of expression of HBsAg as pRIT12329, but pRIT12574 showed 10-fold lower AUSRIA activity. Immunoblot analyzes of these extracts revealed that an equal amount of HBsAg-related protein was synthesized in these three cases.
Tabelle II AUSRIA-Aktivität in Rohzellextrakten Table II AUSRIA activity in crude cell extracts
Der ELISA-Test ergab, daß in pRITi2573 und pRIT12574-Extrakten (Tabelle III) eine Struktur vorliegt, die HBsAg und CS-Epitope· exprimiert, und daß mehr reagierende CS-Epitope pro HBsAg-Epitope in pRIT12574-Extrakten als in pRIT12573-Extrakten vorliegen.The ELISA assay revealed that there was a structure expressing HBsAg and CS epitopes in pRITi2573 and pRIT12574 extracts (Table III) and that more responsive CS epitopes per HBsAg epitope in pRIT12574 extracts than in pRIT12573 extracts available.
Um die Natur dieser im RIA- und ELISA-Test positiven Strukturen zu untersuchen, wurOe 1 ml der Rohzellextrakte mit 1,5M Cäsiumchlorid in 50 nM Natriumphosphat (pH 7,4) gemischt und 40 Stunden bei 40 OOOXg in einem Beckman SW50.1 Rotor zentrifugiert. Gesammelte Fraktionen wurden auf An-Wesenheit von HFsAg- und CS-Antikörper-Bindungsaktivität in den vorstehend beschriebenen RIA- und ELISA-Tests untersucht. HBsAg-To investigate the nature of these positive RIA and ELISA assay structures, mix 1 ml of the crude cell extracts with 1.5M cesium chloride in 50 nM sodium phosphate (pH 7.4) and 40 hours at 40,000Xg in a Beckman SW50.1 rotor centrifuged. Pooled fractions were assayed for the presence of HFsAg and CS antibody binding activity in the RIA and ELISA assays described above. HBsAg
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und CS-antigene Aktivität lag jeweils in der gleichen Fraktion der Gradienten von pRIT12573 und pRIT12574 vor. Ihre Schwimmdichte war geringfügig höher (rho =1,20 g/cm3) als jene in dem Gradienten von pRIT12329 (rho =1,18 g/cm3).and CS antigenic activity were each in the same fraction of the gradients of pRIT12573 and pRIT12574. Their float density was slightly higher (rho = 1.20 g / cm 3 ) than that in the gradient of pRIT12329 (rho = 1.18 g / cm 3 ).
Immunblot-Analysen der Gradienten-Fraktionen bestätigten die RIA/ELISA-Ergebnisse. HBsAg- und/oder CS-Sequenzen wurden nur in jenen Fraktionen gefunden, d;ο im- RIA/ELISA-Test reagierten. 10Immunoblot analyzes of the gradient fractions confirmed the RIA / ELISA results. HBsAg and / or CS sequences were found only in those fractions that responded in the RIA / ELISA assay. 10
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Im Antigen vorhandene HBsAg- und CS-Epitope, gebunden an immobilisierte anti-HBsAg-AntikörperHBsAg and CS epitopes present in the antigen bound to immobilized anti-HBsAg antibodies
Rohzell-Extrakt aus:Raw cell extract from:
Ver- ELISA (HBsAg) ELISA (CS) dünnung OD 5io nm OD510 nm ELISA (HBsAg) ELISA (CS) dilution OD 5 io nm OD 510 nm
1OS44C (PRIT1O172)1OS44C (PRIT1O172)
10S44C (PRIT12329)10S44C (PRIT12329)
1OS44C (PRIT12573)1OS44C (PRIT12573)
10S44C (PRIT12574)10S44C (PRIT12574)
lOOxLoox
0.0000000
0.0650065
Diese Ergebnisse zeigen , daß die hybriden Proteine, die 30 von pRIT12573 und pRIT12574 in Hefe exprimiert werden, zuThese results indicate that the hybrid proteins expressed in pRIT12573 and pRIT12574 are expressed in yeast
Partikeln zusammengesetzt werden, die ähnlich den 22 nm großen HBsAg-Psrtikeln sind. Die Partikel, die durch die Expression von pRIT12573 und pRIT12574 hergestellt werden, zeigen die CS-Sequenzen/ihrer Oberfläche, was durch ihre Fa-35 higkeit mit Anti-CS-Antikörpern zu reagieren, belegt wird. Im Falle von pRIT12574 verhindern jene CS-Sequenzen im RIA-Particles that are similar to the 22 nm HBsAg Psrtikeln. The particles produced by the expression of pRIT12573 and pRIT12574 show the CS sequences / their surface, as evidenced by their ability to react with anti-CS antibodies. In the case of pRIT12574, those CS sequences in the RIA
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Test teilweise die Zugänglichkeit der a-Determinanfce von HBsAg (die hauptsächlich für die AUSRIA Aktivität verant wortlich ist) .In part, test the accessibility of the a-determinant of HBsAg (which is mainly responsible for AUSRIA activity).
Beispiel 13 A. Reinigung von hybriden Partikeln Example 13 A. Purification of Hybrid Particles
Der Rohzellextrakt des Hefestammes 10S44C,der pRIT12574, hergestellt gemäß Beispiel 10, enthält, wurde durch Polyäthylenglykol (PEG) 400-Präzipitation gereinigt und durch Ultrafiltration in einer AMICON DC-Kammer konzenr triert. Diese Kammer enthält eine Membran, die Proteine nur bis zu einer Größe von 100 kd durchläßt.The crude cell extract of yeast strain 10S44C containing pRIT12574 prepared according to Example 10 was purified by polyethylene glycol (PEG) 400 precipitation and concentrated by ultrafiltration in an AMICON DC chamber. This chamber contains a membrane that allows proteins to pass only up to a size of 100 kd.
Die weitere Reinigung der hybriden Partikel wurde nach üblichen Verfahren, wie CsCl-Zentrifugation, Hydroxyapatit-Chromatographie und Gelfiltration, durchgeführt.The further purification of the hybrid particles was carried out by conventional methods, such as CsCl centrifugation, hydroxyapatite chromatography and gel filtration.
Der endgereinigte Zellextrakt von 10S44C, der pRIT12574 enthält, zeigte im Ausschlußvolumen einer HPLC TSK-3000-Säuie (LKB) einen Hauptpeak, der HBsAg und CS-Antigenität besitzt. SDS-Polyacrylamidgel-Elektrophorese (Laemmli, Nature, 22 7(1971), 680), der eine Silberfärbung (Wray et al., Anal. Biochem.,The final purified cell extract from 10S44C containing pRIT12574 showed a major peak in the exclusion volume of a HPLC TSK-3000 (LKB) acid having HBsAg and CS antigenicity. SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (Laemmli, Nature, 22, 7 (1971), 680) showing silver staining (Wray et al., Anal. Biochem.
118 (1981 ), 197 - 203j folgte, zeigte eine Hauptbande mit einem geschätzten Molekulargewicht (MW) von 37 kd. Die Elektronenmikroskopie nach negativer Färbung mit Uranylacetat zeigte Partikel, die etwa die gleiche Größe und Form besitzen wie aus Hefe erhaltenes HBsAg.118 (1981), 197-203j, showed a major band with an estimated molecular weight (MW) of 37 kd. Electron microscopy after uranyl acetate negative staining revealed particles about the same size and shape as HBsAg obtained from yeast.
B. Reinigung von hybriden Part'ikeln Rohhefezellextrakte werden hergestellt, indem die gewaschenen Hefezellen in Gegenwart des gleichen Gewichtes an 50 mM Natriumphosphat-Extraktionspuffer(pH 8,1), dem 4 mM Titriplex III, 1 % Tween 20, 4 mM PMSF und 10 % Isopropanol zugesetzt sind, nach dem "Dynomill"-Verfahren aufgebrochen werden.B. Purification of Hybrid Particles Crude yeast cell extracts are prepared by washing the washed yeast cells in the presence of the same weight of 50 mM sodium phosphate extraction buffer (pH 8.1), 4 mM Titriplex III, 1 % Tween 20, 4 mM PMSF and 10 % Isopropanol are added, broken up according to the "Dynomill" method.
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Die Zelltrümmer werden durch 90-minütige Zentrifugation bei 11 000><g entfernt. 500 ml des zentrifugierten Rohextraktes werden mit 1N Essigsäure auf pH 7,2 eingestellt und über Nacht bei 40C in Gegenwart von 10 g kolloidaler Kieseierde (Aerosil 380, Degussa) gerührt. Nachfolgend wurde die Suspension 1 Stunde bei 3500Kg zentrifugiert und das Pellet dreimal in der Zeit von 15 Minuten mit 150 ml 0,15M NaCl, dem 2 mM PMSF und 5 mM EDTA zugegeben sind, gewaschen. Schließlich wird das Aerosil-Pellet mit 250 ml 10 mM Pyrophosphatpuffer (pH 9,5), der 2 % Tween 20 enthält, 3 Stunden bei 37°C eluiert. Dem Eluat wird tropfenweise eine 1M Calciumchloridlösung bis zu einer Endkonzentration von 30 mM Calciumchlorid zugegeben und der pH-Wert auf 7 eingestellt. Die Lösung wird über Nacht bei 4°C stehengelassen und dann 15 Minuten bei 6500xg . zentrifugiert. Der Überstand wird gegen 2 χ 51 1OmM Tris/HCl (pH 7,1) bei 4°C dialysiert und nachfolgend viermal mit Dialysepuffer verdünnt.The cell debris is removed by centrifugation at 11,000 xg for 90 min. 500 ml of the centrifuged crude extract are adjusted to pH 7.2 with 1N acetic acid and stirred overnight at 4 0 C in the presence of 10 g of colloidal Kieseierde (Aerosil 380, Degussa). Subsequently, the suspension was centrifuged at 3500 kg for 1 hour and the pellet was washed three times in the course of 15 minutes with 150 ml of 0.15M NaCl added with 2 mM PMSF and 5 mM EDTA. Finally, the Aerosil pellet is eluted for 3 hours at 37 ° C with 250 ml of 10 mM pyrophosphate buffer (pH 9.5) containing 2 % Tween 20. To the eluate is added dropwise a 1M calcium chloride solution to a final concentration of 30 mM calcium chloride and the pH is adjusted to 7. The solution is allowed to stand overnight at 4 ° C and then at 6500xg for 15 minutes. centrifuged. The supernatant is dialysed against 2 × 51 μmol Tris / HCl (pH 7.1) at 4 ° C. and subsequently diluted four times with dialysis buffer.
Nach Zugabe von 30 mM Calciumchlorid und 1M Natriumchlorid wird die auf pH 7,1 eingestellte verdünnte Antigenlösung an einer 150 ml-Säule aus Phenyl-Sepharose FF, die mit dem gleichen CaCl^/NaCl-enthaltenden Tris-Puffer äquilibriert wurde, mit einer Flußrate von 30 cm/Std. aufgetrennt. Nachfolgend wird die Säule mit Aquilibrierungspuffer gewaschen,After addition of 30 mM calcium chloride and 1 M sodium chloride, the diluted antigen solution adjusted to pH 7.1 is applied to a 150 ml column of phenyl Sepharose FF equilibrated with the same CaCl 2 / NaCl-containing Tris buffer at a flow rate of 30 cm / h separated. Subsequently, the column is washed with equilibration buffer,
die bis/OD28Qnm gegen Null geht, und mit 6M Harnstoff in 10 mM Tris/HCl pH 9 bei gleicher Flußrate eluiert.the bis / OD 28Q nm goes to zero and eluted with 6M urea in 10 mM Tris / HCl pH 9 at the same flow rate.
Alternativ wird die dialysierte und viermal verdünnte Antigenlösung mit 20 % (NH4)„SO* (pH 7) ergänzt und an einer 150 ml Säule aus Phenyl-Sepharose FF, die in 10 mM Tris/HCl (pH 7,1) 20 % (NH4J2SO4 äquilibriert wurde, bei einer Flußrate von 30 cm/Std. aufgetrennt. Nach dem Waschen der Säule mit dem Aquilibrierungspuffer wurde die Säule bei gleicher Flußrate mit 10 mM Tris/HCl, pH 7,1, eluiert.Alternatively, the dialyzed and four times diluted antigen solution is supplemented with 20 % (NH 4 ) "SO" (pH 7) and added to a 150 ml column of phenyl-Sepharose FF containing 10% Tris / HCl (pH 7.1) 20%. (NH 4 2 SO 4 J equilibrated separated at a flow rate of 30 cm / hr.. After washing the column with the equilibration buffer the column was eluted at the same flow rate with 10 mM Tris / HCl, pH 7.1, eluted.
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Die Antigen-positiven Fraktionen wurden vereinigt und schließlich bei 4°C in einem oder zwei aufeinanderfolgenden Cäsiumchlorid-Dichtegradienten 65 Stunden bei 245 00OXg zentrifugiert. Die gereinigten hybriden CS-HBsAg-Partikel besitzen eine Schwimmdichte von 1,23 g/cm3.The antigen-positive fractions were pooled and finally centrifuged at 4 ° C in one or two consecutive cesium chloride density gradients at 245 ° C for 65 hours. The purified hybrid CS-HBsAg particles have a float density of 1.23 g / cm 3 .
Beispiel 14 Immunogenität von hybriden PartikelnExample 14 Immunogenicity of hybrid particles
Hybride Partikel, gereinigt aus dem Hefestamm Saccharomyces cerevisiae 10S44C, der pRIT12574 enthält, und ' gemäß Beispiel 13 hergestellt, wurden in dieser Form oder mit Aluminiumhydroxid als Adjuvans in Labortiere gespritzt (Young et al., Science 228(1985), 958 - 962)..Hybrid particles purified from the yeast strain Saccharomyces cerevisiae 10S44C containing pRIT12574 and prepared according to Example 13 were injected in this form or with aluminum hydroxide as adjuvant into laboratory animals (Young et al., Science 228 (1985), 958-962). ..
C57Bl/6-Mäuse (6-8 Wochen alt), Meerschweinchen und Ka-C57Bl / 6 mice (6-8 weeks old), guinea pigs and cat
und ninchen wurden an den Tagen 0, 21 und 49 subcutan/intraperitoneal immunisiert. Die Tiere wurden an den Tagen 7, 28, 56 und 84 ausgeblutet. Nach dem Gerinnen des Blutes über Nacht bei 4°C wurde das Serum abgetrennt und bis zu seiner Verwendung bei -700C eingefroren.and rabbits were immunized subcutaneously / intraperitoneally on days 0, 21 and 49. The animals were bled on days 7, 28, 56 and 84. After coagulation of the blood overnight at 4 ° C the serum was separated and frozen until use at -70 0 C.
Kaninchen, zwei Gruppen von jeweils zwei Tieren, erhielten bei jeder Immunisierung 10 \iq des hybriden CS-HBsAg-Proteins in 1 ml Dosen mit oder ohne Aluminiumhydroxid. Als Kontrolle wurden zwei Kaninchen mit 10 ug Heptavax B^ (Merck Sharpe & Dohme) nach dem gleichen Impfschema immunisiert. Mäuse und Meerschweinchen, in Gruppen von 5 Tieren, erhielten bei jeder Immunisierung 1 und 5 ug des hybriden Proteins in 0,5 ml Dosen. Nicht-immunisierte Tiere dienten als Kontrollen.Rabbits, two groups of two animals each, received 10 μl of the CS-HBsAg hybrid protein in 1 ml doses with or without aluminum hydroxide at each immunization. As a control, two rabbits were immunized with 10 μg of Heptavax B (Merck Sharpe & Dohme) following the same schedule. Mice and guinea pigs, in groups of 5 animals, received 1 and 5 μg of the hybrid protein in 0.5 ml doses at each immunization. Non-immunized animals served as controls.
Zur Bestimmung der Antikörperantwort wurden die Seren von Mäusen für jede Gruppe zusammengefaßt, während die Seren von Meerschweinchen und Kaninchen einzeln untersucht wurden., Anti-C£-Antikörpertiter wurden im ELISA-Test gemessen, wo-In order to determine the antibody response, the sera from mice were pooled for each group, while sera from guinea pigs and rabbits were examined individually. Anti-Cb antibody titers were measured in the ELISA test.
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bei das rekombinante CS-Protein R32tet32 als Antigen verwendet wurde (vgl. Young et al., Science, 228 (1985), 958 962). Anti-HBsAg-Titer wurden mit dem AUSAB-Kit (Abbott Laboratories) und dem WHO-Standard bestimmt.in which the recombinant CS protein R32tet32 was used as antigen (see Young et al., Science, 228 (1985), 958 962). Anti-HBsAg titers were determined using the AUSAB kit (Abbott Laboratories) and the WHO standard.
Weder Meerschweinchen noch Mäuse entwickelten eine nennenswerte Antikörperantwort auf HBsAg bei wiederholter Verabreichung. Dagegen entwickelten diese Tierspezies eine Anti-CS-Antikörperantwort, die durch wiederholte Verabreichung verstärkt wurde. Im ELISA-Test wurde ein Absorptionswert von 1 bei 1600-fachen (Mäusen) und 900-fachen (Meerschweinchen) Serumverdünnungen erhalten. Die Immunogenität der hybriden Partikel wurde nicht durch Adsorption an Aluminiumhydroxid verstärkt.Neither guinea pigs nor mice developed any appreciable antibody response to HBsAg with repeated administration. In contrast, these animal species developed an anti-CS antibody response that was enhanced by repeated administration. In the ELISA, an absorbance value of 1 was obtained at 1600-fold (mice) and 900-fold (guinea pig) serum dilutions. The immunogenicity of the hybrid particles was not enhanced by adsorption on aluminum hydroxide.
Im Gegensatz dazu entwickelten Kaninchen Antikörper gegen CS und HBsAg. Reziproke Titer mit einem Adsorptionswert von 1 im Anti-CS ELISA- Test ergaben 800 undIn contrast, rabbits developed antibodies against CS and HBsAg. Reciprocal titers with an adsorption value of 1 in the anti-CS ELISA test gave 800 and
3200. Anti-HBsAg-Titer, die mit den hybriden Partikelnerhalten wurden, welche an Aluminiumhydroxid adsorbiert waren, ergaben 4000 und 20 000 mUI/ml, während die Kaninchen, die mit Heptavax immunisiert wurden, einen Titer von 10 bis 10 mUI/ml ergaben.Die Adsorption der Hybrid-Partikel an Aluminiumhydroxid verstärkte die Immunantwort.3200. Anti-HBsAg titers obtained with the hybrid particles adsorbed on aluminum hydroxide gave 4000 and 20,000 mUl / ml, while the rabbits immunized with Heptavax gave a titer of 10 to 10 mUl / ml Adsorption of the hybrid particles to aluminum hydroxide enhanced the immune response.
Seren von Mäusen, Meerschweinchen und Kaninchen reagierten stark in der (circumsporozoid)-Präzipitin-Reaktion und inhibierten in vitro auch gut das Eindringen von Sporozoiten in Leber-Tumorzellen (Young et al., Science, 228 (1905), 958 - 962/ (vgl. Tabelle IV). Beide Reaktionen zeigen eine schützende Immunantwort an.Sera from mice, guinea pigs and rabbits reacted strongly in the (circumsporozoid) precipitin reaction and also well inhibited the penetration of sporozoites into liver tumor cells in vitro (Young et al., Science, 228 (1905), 958-962 / ( see Table IV.) Both reactions indicate a protective immune response.
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(Circumsporozoid)-Präzipitin (CSP)-Reaktivität und pro zentuale Inhibierung des Eindringens von Sporozoiten {% IES) in HepG2-A 16 Lebertumorzellen (Circumsporozo i d) -precipitin (CSP) reactivity and per cent inhibition of penetration of sporozoites {% IES) into HepG2-A 16 liver tumor cells
Tiereanimals
1 Woche nach der zweiten CSP-Reaktivität % IES Verabreichung (4+ 2+ 0)1 week after the second CSP reactivity % IES administration (4+ 2+ 0)
Vereinigte Mäuseseren Kaninchen #36United mouse rabbit # 36
Meerschweinchen #1107Guinea pig # 1107
Die CSP-Reaktivität wird in Klammern angegeben:The CSP reactivity is given in parentheses:
0 - keine erkennbare CSP-Reaktivität0 - no detectable CSP reactivity
2+ - granuläres Präzipitat auf der Sporozoiten-Oberflache2+ - granular precipitate on the sporozoite surface
4+ - fadenförmiges Filament vom Ende der Sporozoiten4+ - filamentous filament from the end of the sporozoites
Beispiel 15 ImpfstoffherstellungExample 15 Vaccine Preparation
Ein Impfstoff wird folgendermaßen hergestellt: zu einer gepufferten wäßrigen Lösung von 3 % Aluminiumhydroxid '10 mM Natriuinphosphat, 150 mM NaCl, pH 6,8; sterilisiert durch Filtration) werden erfindungsgemäß hergestellte Partikel in gleichem Puffer unter Rühren bis zu einer Endkonzentration des Polypeptids von 100 ug/ml und des Aluminiums (Al +) von 0,5 mg/ml zugegeben. Der pH wird auf 6,8 gehalten. Die Mischung wird über Nacht bei 00C stehengelassen. Thimersol wird bis zu einer Endkonzentration von 0,005 % zugegeben. Der pH wird überprüft und, wenn nötig, wieder auf 6,8 eingestellt.A vaccine is prepared as follows: to a buffered aqueous solution of 3 % aluminum hydroxide, 10 mM sodium phosphate, 150 mM NaCl, pH 6.8; sterilized by filtration), particles prepared according to the invention are added in the same buffer with stirring to a final concentration of the polypeptide of 100 μg / ml and the aluminum (Al + ) of 0.5 mg / ml. The pH is maintained at 6.8. The mixture is allowed to stand overnight at 0 ° C. Thimersol is added to a final concentration of 0.005 % . The pH is checked and, if necessary, adjusted to 6.8 again.
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Beispiele von Pre S2-S Protein und Pre Sl-Pre S2-S Proteinherstellung in HefeExamples of Pre S2-S Protein and Pre Sl-Pre S2-S Protein Production in Yeast
Es wurde festgestellt, daß die Insertion der Pre f S2-S-proteinoodierende> Seguenz in einen. Hefe-Expressionsvektor in Hefe zur Synthese von Partikeln führt, die das glykosylierte Pre S2 Protein auf ihrer Oberfläche zeigen und den natürlichen 22 nm großen HBsAg-Partikeln sehr ähnlich sind. Es war zuvor aber nicht korrekt beschrieben, daß Hefen, die mit irgendeinem Teil des HBV-Genoms transformiert sind, ein glykosyliertes Produkt exprimieren.It has been found that the insertion of the Pre f S2-S protein-anchoring> seguence in a. Yeast expression vector in yeast leads to the synthesis of particles that show the glycosylated Pre S2 protein on their surface and are very similar to the natural 22 nm HBsAg particles. It has not previously been described correctly that yeasts transformed with any part of the HBV genome express a glycosylated product.
Die folgenden Beispiele betreffen die Expression der glykosylierten Form eines Proteins in Hefe, das neben der Pre S2-Region auch die S-Proteinregion des Hepatitis B-Oberflächenantigens enthält. Zur Verwendung als Humanimpfstoff kann das Protein aus Hefezellen in Form von Partikeln isoliert und gereinigt werden. Das in Hefezellen exprimierte PreS1-Pre S2-S Protein ist auch glykosyliert und kann zur Verwendung in einem Impfstoff gegen das Hepatitis B-Virus aus Hefezellen in Form von Partikeln isoliert und gereinigt werden. Hinsichtlich des Nachweises von Glykosylierung soll folgendes beachtet werden:The following examples relate to the expression of the glycosylated form of a protein in yeast which, in addition to the Pre S2 region, also contains the S protein region of the hepatitis B surface antigen. For use as a human vaccine, the protein can be isolated and purified from yeast cells in the form of particles. The PreS1-Pre S2-S protein expressed in yeast cells is also glycosylated and can be isolated and purified from yeast cells in the form of particles for use in a hepatitis B virus vaccine. With regard to the proof of glycosylation, the following should be noted:
1. Die Beispiele 25, 26 und 27 tetreffen die Bindung von Concanavalin A, den Effekt von Tunicamycin und die Emp-1. Examples 25, 26 and 27 correspond to the binding of concanavalin A, the effect of tunicamycin and the
OQ findli^hkeit auf die Endoglykosidaae H. Jedes Beispiel zeigt, daß die Pre S2-S-Proteinspezies von 33 kd glykosyliert ist. Somit wurde die Glykosylierung durch drei unabhängige Verfahren gezeigt.OQ is suggestive of Endoglycosidae H. Each example shows that the Pre S2-S protein species is 33 kd glycosylated. Thus, glycosylation was demonstrated by three independent methods.
2, Die Spezifität dieser Mittel ist:2, The specificity of these agents is:
or a) Concanavalin A bindet vorzugsweise an Mannosereste; b) Tunicamycin inhibiert alle Glykosylierungen, die N-or a) Concanavalin A binds preferentially to mannose residues; b) Tunicamycin inhibits all glycosylations which are N-
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glykosidisch an Aspargin gebunden sind;glycosidically bound to asparagine;
c) die Endoglykosidase H spaltet an Asparagin gebundene Oligosaccharide mit hohem Mannose-Anteil, indem ein N-Acetylglucosaminrest am Asparagin haften bleibt.c) the endoglycosidase H cleaves asparagine bound high mannose oligosaccharides by leaving an N-acetylglucosamine residue attached to the asparagine.
3. Aus den kombinierten Ergebnissen der Beispiele 25, 26 und 27 und dem vorstehend Beschriebenen wird geschlossen, daß die 33 kd Form des Pre S2-S-Proteins (Tunicamycin-Inhibition, Empfindlichkeit für Endo H) eine N-gebundene Oligosaccharidkette mit hohem Mannose-Anteil (Sensitivität für Endo H) besitzt. Die beobachtete Änderung des Molekulargewichts (etwa 3000) nach der Behandlung mit Tunicamycin und der Verdauung mit Endo H zeigt an, daß die Oligosaccharidstruktur aus etwa 10 Zuckerresten beateht. Dies ist etwa die Größe einer Kernglykosylierung in Hefe. Somit ist wahrscheinlich nur eine der drei möglichen GIykosylierungsstellen in dem Pre S2-S-Protein glykosyliert.3. It is concluded from the combined results of Examples 25, 26 and 27 and that described above that the 33 kd form of Pre S2-S protein (tunicamycin inhibition, sensitivity to Endo H) is an N-linked high mannose oligosaccharide chain Share (sensitivity to Endo H). The observed change in molecular weight (about 3,000) after treatment with tunicamycin and digestion with Endo H indicates that the oligosaccharide structure is made up of about 10 sugar residues. This is about the size of a core glycosylation in yeast. Thus, probably only one of the three possible glycosylation sites in the pre S2-S protein is glycosylated.
4. Die Reinigungsschemen, die in Beispiel 28 und 29 beschrieben sind, die hinsichtlich der Zuckerreste eines Glykoproteins ausgerichtet sind, enthalten einen affinitätschromatographischen Schritt.4. The purification schemes described in Examples 28 and 29, which are aligned with respect to the sugar residues of a glycoprotein, contain an affinity chromatographic step.
5. Phenylboronat hat eine Spezifität für 1,2-cis-Diolgrüppen .5. Phenylboronate has specificity for 1,2-cis diol groups.
6. Linsensepharose ist Glucose-Mannose-spezifisch.6. Linsensepharose is glucose-mannose-specific.
Beispiel 16Example 16
Konstruktion von pRIT12662 - ein E. coli Vektor, der die Pre S2-S-Expressionseinheit enthält (Fig. 16)Construction of pRIT12662 - an E. coli vector containing the Pre S2-S expression unit (Fig. 16)
Das Plasmid pRIT12290, hergestellt gemäß Beispiel 3, wurde modifiziert, indem das synthetische BamHI-Eco-RI-Verlängerungsfragment, das für die N-terminalen Aminosäuren der Pre S2-Region codiert, zwischen die TDH3-Promotor- und arg3-Terminator-Fragmente ligiert wird. Dies wurde folgendermaßen durchgeführt:Plasmid pRIT12290, prepared according to Example 3, was modified by placing the synthetic BamHI-Eco-RI extension fragment coding for the N-terminal amino acids of the Pre S2 region between the TDH3 promoter and arg 3 terminator fragments is ligated. This was done as follows:
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Das Plasmid pRIrr12290 wurde mit den Endonucleasen BamHI und EcoRI gespalten und mit alkalischer Phosphatase dephosphoryliert. 200 pMol des phosphorylierten synthetischen Verlängerungs-FragmentsThe plasmid pRI rr 12290 was cleaved with the endonucleases BamHI and EcoRI and dephosphorylated with alkaline phosphatase. 200 pmol of the phosphorylated synthetic extension fragment
BamHI 5' GATC CAG TGG 3 EcoRI BamH I 5 'GATC CAG TGG 3 EcoRI
wurden mit 0,1 pMol des BamHI-EcoRI geschnittenen und dephosporylierten Plasmids pRIT12290 ligiert, indem eine Einheit (U) der T4 DNA-Ligase verwendet wurde. Mit der Li<?ationsmischung wurde der E. coli Stamm MM294 transformiert und auf Ampiciliin-Resistenz selektioniert.were ligated with 0.1 pmol of the BamHI-EcoRI cut and dephosphorylated plasmid pRIT12290 using a unit (U) of T4 DNA ligase. The Li <tionation mixture was used to transform E. coli strain MM294 and selected for ampicillin resistance.
Ig Eine Transformante, die das gewünschte Plasmid mit dem synthetischen Verlängerungsfragment zwischen der BamHI- und EcoRI-Stelle besitzt, wurde identifiziert und tsoliert. Das Plasmid wurde mit pRIT12621 bezeichnet. Im nächsten Schritt wurden die vier zusätzlichen Basenpaare (Kern der BamHI-Stelle) in pRIT12621 entfernt, um das ATG-Codon in Ablesephase mit dem zweiten Codon des Pre S2-Region zu bringen. Im nächsten Schritt wurde ein EcoRI-Fragment, das den Rest der Pre S2-codierenden Region und die komplette S-codierende Region enthält, in die EcoRI-Stelle von pRIT1 2621 ligiert. Es wurde die komplette Pre S2-S-codierende Sequenz erhalten. In diesem Stadium wurden die DNA-Manipulationen, die nachfolgend die Linearisieren, das Herbeiführen von Deletion und die Rezirkularisieren des Plasmids pRIT12621 umfassen, ohne Amplifikation durch Transformation der als Zwischenprodukt verwendeten Plasmide durchgeführt. Es wurde folgendermaßen verfahren:Ig A transformant having the desired plasmid with the synthetic extension fragment between the BamHI and EcoRI sites was identified and tsolated. The plasmid was designated pRIT12621. In the next step, the four additional base pairs (core of the BamHI site) in pRIT12621 were removed to bring the ATG codon into the read-out phase with the second codon of the Pre S2 region. In the next step, an EcoRI fragment containing the remainder of the Pre S2 coding region and the complete S coding region was ligated into the EcoRI site of pRIT1 2621. The complete Pre S2-S coding sequence was obtained. At this stage, DNA manipulations, which include linearization, deletion, and recircularization of plasmid pRIT12621, were performed without amplification by transformation of the intermediate plasmids. The procedure was as follows:
30 pMol (120 ug) der pRITi2621 DNA wurden mit 120 Einheiten von BamHI linearisiert. Nach der Abtrennung des Restriktionsenzymsdurch Phenolextraktion wurde das Plasmid durch Äthanol präzipitiert und in den entsprechenden Puffer aufgenommen,30 pmol (120 μg) of pRITi2621 DNA was linearized with 120 units of BamHI. After separation of the restriction enzyme by phenol extraction, the plasmid was precipitated by ethanol and taken up in the appropriate buffer,
*> 7 4 O *> 7 4 O
-102--102-
um die Einzelstrangbereiche der BamHI-Stelle mit 280 Einheiten der Mungo Bohnen-Nuclease zu verdauen. Die Nuclease wurde durch Phenolextraktion entfernt, der dann eine Äthanolpräzipitation folgte. Das so behandelte Plasmid wurde in dem Ligationspuffer resuspendiert und mit 10 Einheiten der T4 DNA-Ligase rezirkularisiert.to digest the single strand areas of the BamHI site with 280 units of mungo bean nuclease. The nuclease was removed by phenol extraction followed by ethanol precipitation. The thus-treated plasmid was resuspended in the ligation buffer and recircularized with 10 units of T4 DNA ligase.
Der das ligierte Plasmid enthaltende Ansatz wurde mit Phenol extrahiert, mit Äthanol präzipitiert und in dem entsprechenden Puffer aufgenommen und mit dem Enzym EcoRI gespalten. Nach der Abtrennung der EcoRI-Endonuclease durch Phenolextraktion und Äthanol-Präzipitation wurden 0,05 pMol (0,2 ug der DNA) in dem Ligationspuffer resuspendiert und mit 0,4 pMol (0,2 ug) eines 838 bp großen EcoRI-Fragments, das aus pRIT12581 isoliert wurde und das die gesamte C-terminale codierende Region des Pre S2-S-Proteins enthält, ligiert.The mixture containing the ligated plasmid was extracted with phenol, precipitated with ethanol and taken up in the appropriate buffer and cleaved with the enzyme EcoRI. After separation of the EcoRI endonuclease by phenol extraction and ethanol precipitation, 0.05 pmol (0.2 μg of DNA) was resuspended in the ligation buffer and incubated with 0.4 pmol (0.2 μg) of an 838 bp EcoRI fragment, which was isolated from pRIT12581 and which contains the entire C-terminal coding region of the pre S2-S protein.
Ein Plasmid, das im wesentlichen dem pRIT12581 ähnlich ist, kann folgendermaßen konstruiert werden. Der Vektor pUC9 (erhältlich bei Amersham und Pharmacia) wird mit der Endonuclease EcoRI verdaut und mit alkalischer Phosphatase (US-PS 4 264 731) behandelt. Das Plasmid pRIT10616 (ATCC 39131) wird mit EcoRI und Accl gespalten und das 826 pb große EcoRI-AccI-Fragment, das einen Teil der Pre S2-S-codierenden Region enthält, durch präparative Polyacrylamidgel-Elektrophorese und Elektroelution erhalten. Etwa 0,4 pMol (0,2 ug) von diesem Fragment werden mit etwa 10 pMol eines synthetischen Verlängerungsfragmentes, das die folgenden 12 bp besitzt^und das, wie in Beispiel 8 beschrieben, durch Aneinanderlagern der beiden Einzelstränge entstanden ist, gemischt. Diese Mischung wird mit T4 DNA-Ligase behandelt und dann mit dem Restriktionsenzym EcoRI geschnitten. Zu dieser so behandelten Mischung werden 0,2"ug des EcoRI-gespaltener. und mit alkalischer Phosphatase behandelten pUC9-Vektors, der wie vorstehend beschrieben hergestellt wurde, gegeben und die Mischung mit T4 DNA-Ligase behandelt. Mit dieser Mischung wurden kompetente Zellen des E. coli Sammtes K12 transformiert und auf -^Tabelle folgt auf S. 102aA plasmid substantially similar to pRIT12581 can be constructed as follows. The vector pUC9 (available from Amersham and Pharmacia) is digested with the endonuclease EcoRI and treated with alkaline phosphatase (US Pat. No. 4,264,731). The plasmid pRIT10616 (ATCC 39131) is cleaved with EcoRI and AccI and the 826 pb EcoRI-AccI fragment containing part of the Pre S2-S coding region is obtained by preparative polyacrylamide gel electrophoresis and electroelution. Approximately 0.4 pmol (0.2 μg) of this fragment is mixed with about 10 pmol of a synthetic extension fragment having the following 12 bp 1 and formed as described in Example 8 by annealing the two single strands. This mixture is treated with T4 DNA ligase and then cut with the restriction enzyme EcoRI. To this mixture so treated is added 0.2 μg of the EcoRI-digested and alkaline phosphatase-treated pUC9 vector prepared as described above, and the mixture treated with T4 DNA ligase E. coli strain K12 transformed and listed on page 102a
- 102a -- 102a -
HeHe
Tyr Stop 5' ATACATTTAACGTyr Stop 5 'ATACATTTAACG
Accl Acc l
3' TGTAAATTGCTTAA3 'TGTAAATTGCTTAA
-103--103-
Ampicillin-Resistenz selektioniert. Kolonien diessr Transformanten wurden auf die Anwesenheit eines Plasmids untersucht, das neben dem 2650 bp großen pUCii-Vektor-Fraginents auch ein 838 bp großes EcoRI-Fragment besitzt. Dieses EcoRI-Fragment umfaßt ein 826 bp großes EcoRI-AccI-Pre S2-S-Fragment undAmpicillin resistance selected. Colonies of these transformants were screened for the presence of a plasmid which also has an 888 bp EcoRI fragment in addition to the 2650 bp pUCii vector fragment. This EcoRI fragment comprises an 826 bp EcoRI-AccI-Pre S2-S fragment and
den 12 bp großen synthetischen AccI-EcoRI-Linker. Die Richtigkeit dieser so identifizierten Konstruktion kann durch DNA-Sequenzierung nach Maxam und Gilbert bewiesen werden. Vorzugsweise erfolgt die DNA-Sequenzierung, ausgehend von -^q einer Restriktionsstelle, die nur im pUC9-Polylinker einmal vorkommt.the 12 bp synthetic AccI-EcoRI linker. The correctness of this construction can be proven by DNA sequencing according to Maxam and Gilbert. Preferably, the DNA sequencing, starting from - ^ q of a restriction site, which occurs only in the pUC9 polylinker once.
Die Ligationsmischung, die die Plasmid-DNA von pRIT12621, behandelt wie vorstehend beschrieben, und das 838 bp großeThe ligation mixture treating the plasmid DNA of pRIT12621 treated as described above and the 838 bp
^q EcoRI-Fragment von pRIT12581 enthält, wurde verwendet, um den E. coli Stamm MM294 nach Cohen et al., a.a.O., zu transformieren. Eine Transformante, die ein .Plasmid mit dem EcoRI-Fragment in richtiger Orientierung enthält, wurde identifiziert und das Plasmid als pRIT12662 bezeichnet (vgl. Fig.^ q EcoRI fragment from pRIT12581 was used to transform E. coli strain MM294 according to Cohen et al., supra. A transformant containing a plasmid with the EcoRI fragment in the correct orientation was identified and the plasmid designated pRIT12662 (see FIG.
1A und Fig. 16). Fig. 1A zeigt die Herstellung von pRIT12662, Fig. 16 zeigt eine Restriktionskarte von pRIT12662. Die Pre S2-Region von pRIT12662 wurde nach Maxam und Gilbert sequenziert, um den Leserahmen am N-Terminus zu überprüfen, der wie folgt aussieht:1A and Fig. 16). Fig. 1A shows the preparation of pRIT12662, Fig. 16 shows a restriction map of pRIT12662. The Pre S2 region of pRIT12662 was sequenced after Maxam and Gilbert to check the reading frame at the N-terminus, which looks like this:
Met GIn Trp Asn SerMet GIn Trp Asn Ser
AAAC AAAC AAA ATG CAG TGG AAT TCCAAAC AAAC AAA ATG CAG TGG AAT TCC
PTDH3 pre S2-SPTDH3 pre S2-S
modifizierte Regionmodified region
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Dem Fachmann ist es bekannt, daß der Vektor pRIT12662 auch verwendet werden kann, um weitere funktionelle DNA-Sequenzen durch geeignete in vitro Manipulationen des Vektors in die Pre S2-Region einzuführen. Die Pre S2-codierende Sequenz enthält die Restriktionsstellen für die EcoRI, Pstl und BamHI-Endonucleasen. Jede dieser Restriktionsstellen kann verwendet werden, um funktionelle DNA-Sequenzen, die für interessierende Peptide codieren, einzuführen und in Ablesephase Fusionen mit der Pre S2-Region zu schaffen. Solche Fusionen werden von dem Pre S2-eingeführte Sequeoz-Pre S2-S-Typ sein. Diese Restriktionsstellen können auch in vitro durch das beispielsweise von Botstein et al., Science, 229 (1985)t 1193-1201.beschriebenenVerfahren manipuliert werden, um andere Vektoren zu schaffen und andere Restriktionsstellen oder Leserahmen zur Insertion von funktioneilen DNA-Sequenzen zu liefern.It is known to those skilled in the art that the vector pRIT12662 can also be used to introduce further functional DNA sequences into the Pre S2 region by suitable in vitro manipulations of the vector. The Pre S2 coding sequence contains the restriction sites for the EcoRI, PstI and BamHI endonucleases. Each of these restriction sites can be used to introduce functional DNA sequences encoding peptides of interest and to create, in the reading phase, fusions with the Pre S2 region. Such fusions will be from the Pre S2-introduced Sequeoz-Pre S2-S type. These restriction sites may also be manipulated in vitro by, for example, Botstein et al., Science, 229 (1985) t 1193-1201.beschriebenenVerfahren to create other vectors and provide other restriction sites or reading frames for insertion of functional DNA sequences.
Beispiel 17Example 17
Konstruktion von pRIT12377 und pRIT12660, einem Hefeplasmid, das das Pre S2-S-Protein exprimiertConstruction of pRIT12377 and pRIT12660, a yeast plasmid expressing the Pre S2-S protein
DNA des Plasmids pRIT12309, hergestellt gemäß Beispiel 10B, wurde mit der Endonucleas : Sail gespalten und mit einem 2218 bp großer XhoI-Sall-DNA-Fragment ligiert, das das Hefe LEU2-Gen üP.thält und das durch Verdauung von YEpI 3 und durch Reinigung aus einem Polyacrylamidgel erhalten wurde. Die Ligationsmischung wurde zur Transformation von Zellen des E. coli K12 Stammes JA221 verwendet und sodann auf Ampiciliin-Resistenz und Leucin-Unabhängigkeit selektioniert. Der Stamm JA221 ist von der American Type Culture Collection unter 33875 erhältlich. Aus einör transformierten Kolonie wurde das Plasnr.d pRIT12377 identifiziert, das das 2218 bp große LEU2 Xhol-Sall-Fragment in der Sall-Stelle von pRIT'. 2309 enthält.DNA of the plasmid pRIT12309, prepared according to Example 10B, was cleaved with the endonucleas: Sail and ligated with a 2218 bp XhoI-Sall DNA fragment containing the yeast LEU2 gene üP.Tält and by digestion of YEpI 3 and by Purification from a polyacrylamide gel was obtained. The ligation mixture was used to transform cells of E. coli K12 strain JA221 and then selected for ampicillin resistance and leucine independence. Strain JA221 is available from the American Type Culture Collection at 33875. From a transformed colony, the plasnr.d pRIT12377 was identified, which contains the 2218 bp LEU2 Xhol-Sall fragment in the SalI site of pRIT '. 2309 contains.
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Die Orientierung des Fragments ist derartig, daß die wiedererhaltene Sall-Stelle auf jener Seite der pBR327 DNA vorliegt, auf der auch die Aval-Stelle liegt. Das Plasmid pRIT12377 ist ein E. coli Hefe-Shuttle-Vektor, der die not-The orientation of the fragment is such that the recovered Sall site is on the side of the pBR327 DNA on which the aval site is located. The plasmid pRIT12377 is an E. coli yeast shuttle vector that fulfills the
° wendigen Funktionen für die Selektion, Replikation und Stabilität in beiden Organismen besitzt.Possesses flexible functions for selection, replication and stability in both organisms.
Das 3050 bp Hindlll-Fragment von pRIT12662 (Beispiel 16), das die Pre S2-S-Expressionseinheit enthält, wurde durchThe 3050 bp HindIII fragment from pRIT12662 (Example 16) containing the Pre S2-S expression unit was amplified
*0 Polyacrylamidgel-Elektrophorese gereinigt, mit T4 Polymerase behandelt und in pRIT12377 ligiert. pRITi2377 war zuvor durch BamHI geöffnet worden und durch die T4 DNA-Polymerase behandelt worden. Diese Ligationsmischung wurde zum Transformieren von Zellen des E. coli Stamm MM294 verwendet. Die Zellen wurden sodann auf Ampicillin-Resistenz selektioniert. Eine E. coli Transformante, die das Plasmid pRITi2660 besitzt, wurde erhalten. Fig. 17 zeigt die Herstellung von pRIT12660.* 0 Polyacrylamide gel electrophoresis purified, treated with T4 polymerase and ligated into pRIT12377. pRITi2377 had previously been opened by BamHI and treated by T4 DNA polymerase. This ligation mixture was used to transform cells of E. coli strain MM294. The cells were then selected for ampicillin resistance. An E. coli transformant having the plasmid pRITi2660 was obtained. Fig. 17 shows the preparation of pRIT12660.
nn Dieses Plasmid, pRIT12660, wurde verwendet, um zwei Stämme von Saccharomyces cerevisiae, nämlich Stamm DC4 cir° und Stamm 10S44C cir° gemäß Hinnen et al., Proc. Natl. Acad. Sei., USA, 79 (1978), 2157 - 2161, zu transformieren. nn This plasmid, pRIT12660, was used to isolate two strains of Saccharomyces cerevisiae, namely strain DC4 cir ° and strain 10S44C cir ° according to Hinnen et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 79 (1978), 2157-2161.
Beide Stämme, DC5 cir° und 10S44C cir°, wurden in der 25Both strains, DC5 cir ° and 10S44C cir °, were identified in the 25th
American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, USA, gemäß Budapester Vertrag am 18. Aug. 1986 unter ATCC 20820 und ATCC 20818 hinterlegt.American Type Culture Collection, Rockville, Md., USA, according to the Budapest Treaty on Aug. 18, 1986 under ATCC 20820 and ATCC 20818.
Beispiej. 18Beispiej. 18
Die Pre S2-Region in dem Plasmid pRIT12662The Pre S2 region in plasmid pRIT12662
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Die Pre S2-Region in dem Plasmid pRIT12662 wurde nach Maxam und Gilbert sequenziert. Es wurde gefunden, daß im Vergleich zu einem anderen Virus des adw2-Serotpys (Valenzuela et al., a.a.O., 1980 - Tabelle I, S. 11) vier Basenaustausche vorliegen, die zu drei Aminosäureaustauschen fühten. An der Position - 45 ein Alaninrest anstelle eines Threoninrestes, an der Position - 34 ein Phenylalaninrest anstelle eines Leucinrestes und an der Position - 11 ein Serinrest anstelle eines Isoleucinrestes. Der letzte Austausch betrifft einen Rest, der bisher in allen bekannten Serotypen nicht verändert war (Lo et al., Biochem. Biophys. Res. Com., 2 (1986) , 382 - 383).The Pre S2 region in plasmid pRIT12662 was sequenced after Maxam and Gilbert. It has been found that there are four base changes compared to another adw2 serotype virus (Valenzuela et al., Supra, 1980 - Table I, p. 11), which resulted in three amino acid exchanges. At position - 45 an alanine residue instead of a threonine residue, at position - 34 a phenylalanine residue instead of a leucine residue and at position - 11 a serine residue instead of an isoleucine residue. The last exchange concerns a residue that has not been altered in all known serotypes (Lo et al., Biochem., Biophys. Res. Com., 2 (1986), 382-383).
Beispiel 19 Synthese von Partikeln, die einen Rezeptor tragen für polymerisie^tes human Serumalbumin (pHSA)Example 19 Synthesis of Particles Having a Receptor for Polymerized Human Serum Albumin (pHSA)
Die Hefestämme (Saccharomyces cerevisiae) DC5 cir° oder 10S44C cir°, die entweder pRIT12660 oder pRIT12363 (Beispiel 16) enthalten, wurden im Selektivmedium (200 ml YNB + 80 ug/ml Histidin (DC5 cir°) oder YNB (10S44C cir°)) bis in die log-Phase kultiviert. pRIT12363 ist mit pRIT12660 identisch mit der Ausnahme, daß pRIT12363 nw das S-Gen aus HBV enthält. Zellen wurden durch Zentrifugation gesammelt und in 50 mM Natriumphosphat pH 8 resuspendiert, das 0,5 % Tween 20 (Polyäthylensorbitan-monolaurat), 1 mM PMSF (Phenylmethylsulfonylfluorid) und 2,5 % Isopropanol enthält. Die Zellen wurden aufgeschlossen, indem sie zweimal durch eine French-Presse mit einem Druck von (1,38 χ 10 Pa) (20 000 psi) geschickt wurden. Die Suspension wurde 30 Minuten bei 30 OOOxg zentrifugiert. Die Gesamtprotein-Konzentration in dem flüssigen Überstand (Rohzellextrakt) wurde nach Lowry et al., J. Biol. Chem., 193 (1951), 265 - 275, gemessen, wobei Rinderserumalbumin als Standard verwendet wurde. Die An-The yeast strains (Saccharomyces cerevisiae) DC5 cir ° or 10S44C cir ° containing either pRIT12660 or pRIT12363 (Example 16) were mixed in the selective medium (200 ml YNB + 80 μg / ml histidine (DC5 cir °) or YNB (10S44C cir °) ) until the log phase. pRIT12363 is identical to pRIT12660 except that pRIT12363 nw contains the S gene from HBV. Cells were collected by centrifugation and resuspended in 50 mM sodium phosphate pH 8 containing 0.5% Tween 20 (polyethylene sorbitan monolaurate), 1 mM PMSF (phenylmethylsulfonyl fluoride) and 2.5% isopropanol. The cells were disrupted by passing twice through a French press at a pressure of (1.38 x 10 Pa) (20,000 psi). The suspension was centrifuged at 30,000xg for 30 minutes. The total protein concentration in the liquid supernatant (crude cell extract) was measured according to Lowry et al., J. Biol. Chem., 193 (1951), 265-275, using bovine serum albumin as a standard. The
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Wesenheit von HBsAg-verwandtem Material wurde untersucht, indem ein Radioimmun-Test-Kit (AUSRIA II), der von Abbott Laboratories erhältlich ist, verwendet wurde. Die Ergebnisse (Tabelle V) zeigen , daß pRIT12660 die Synthese eines antigenen Materials steuert, das mit den HBsAg-Partikeln verwandt ist. Die Expressionshöhe, die auf der AUSRIA-Aktivität basiert, ist etwa die gleiche, wie inden' Hefestämmen DC5 cir" und 10S44C cir°.The nature of HBsAg-related material was examined using a radioimmunoassay kit (AUSRIA II) available from Abbott Laboratories. The results (Table V) show that pRIT12660 controls the synthesis of an antigenic material related to the HBsAg particles. The level of expression based on AUSRIA activity is about the same as in the yeast strains DC5 cir and 10S44C cir °.
In einem Radioimmun-Test zum Nachweis eines Rezeptors für polymerisiertes human Serumalbumin (pHSA) (Pontisso et al., J. Virol. Methods, 6 (1983), 151 -159) ergab der Rohextrakt von Zellen,die pRIT12660 enthalten, eine positive Reaktion im Gegensatz zu dem Rohextrakt aus Zellen, die pRIT12363 enthalten. Keine Reaktion über den Background wurde mit polymerisiertem Rinaerserumalbumin erhalten.In a radioimmunoassay for detecting a receptor for polymerized human serum albumin (pHSA) (Pontisso et al., J. Virol. Methods, 6 (1983), 151-159), the crude extract of cells containing pRIT12660 gave a positive response unlike the crude extract from cells containing pRIT12363. No reaction over the background was obtained with polymerized Rinaerserumalbumin.
Cäsiumchlorid-Gleichgewichtszentrifugation der Rohextrakte von Zellen, die pRIT12660 enthalten, zeigte das AUSRIA-positive Material in einer Bande mit der Schwimmdichte rho = 1,20 g/cm3. Diese Bande entsprach jener, die man bei HBsAg-Partikeln aus Serum bzw. Hefe bekommt. Das Material aus diesem Teil des Gradienten ergibt im pHSA-Test ein positives Resultat.Cesium chloride equilibrium centrifugation of the crude extracts of cells containing pRIT12660 showed the AUSRIA-positive material in a band with the buoyant density rho = 1.20 g / cm 3 . This band corresponded to that obtained with HBsAg particles from serum or yeast. The material from this part of the gradient gives a positive result in the pHSA test.
Die vorstehend erwähnten Ergebnisse zeigen, daß in Hefezellen, die pRIT12660 enthalten, ein HBsAg-verwandtes Protein exprimiert wird, das einen Rezeptor für pHSA auf seiner Oberfläche besitzt und das in eine Struktur eingebaut wird, die ähnlich dem 22 nm großen Partikeln aus dem Serum ist.The above-mentioned results show that in yeast cells containing pRIT12660, an HBsAg-related protein is expressed which has a receptor for pHSA on its surface and which is incorporated into a structure similar to the 22 nm sized particles from the serum ,
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Tabelle VA AUSRIA-Aktivität in Rohzellextrakten Table VA AUSRIA activity in crude cell extracts
Stammtribe
Plasmidplasmid
Protein mg/mlProtein mg / ml
HBsAg-verwandte HBsAg-verwandte Antigenität AntigenitätHBsAg-related HBsAg-related antigenicity antigenicity
nq/mlnq / ml
nq/mq Broteinnq / mq bread
DC5 cir° PRIT1266O 13.4 DC5 cir° PRIT1266O 12.6 10S44C cir° PRIT1266O 10.8 1OS44C cir° PRIT1266O 9.5DC5 cir ° PRIT1266O 13.4 DC5 cir ° PRIT1266O 12.6 10S44C cir ° PRIT1266O 10.8 1OS44C cir ° PRIT1266O 9.5
7 7 6 67 7 6 6
522 555 556 631522 555 556 631
Beispiel 20Example 20
4 S-verwandte Protein-Spezies, die in Hefen exprimiert wer den, welche mit pRITi2660 transformiert sind4 S-related protein species expressed in yeasts transformed with pRITi2660
. '^ur Analysierung von HBsAg-verwandten Protein-Monomeren, die in Zellen exprimiert werden, welche pRIT12660 enthalten, wurden die Zellen im Selektivmedium, entweder in Erlenmeyer-Kolben oder in;Fermentern bis in die log-Phase kultiviert und durch Zentrifugation gesammelt., '^ For analyzing of HBsAg related protein monomers expressed in cells containing pRIT12660, the cells in the selective medium were either in Erlenmeyer flasks or in cultured and fermenters until the log phase were collected by centrifugation.
Zu den sedimentierten Zellen (0,1 g) wurden zuerst 20 μΐ 40 mM PMSF in Isopropanol und dann 200 μΐ Prcbenpuffer für die SDS-Polyacrylamidgel-Elektrophorese (0,125M Tris-HCl, pH 6,8 mit 20 % Glycerin, 4 % SDS, 6M Harnstoff und 10 % 2-Mercaptoäthanol) zugegeben. Die Proben wurden stark aufgewirbelt und Teilmengen von 2 bis 20 ul weiter in Probenpuffer bis zu einem Endvolumen von 40 μΐ verdünnt, 5 Minuten auf 1000C erhitzt und in einem 12,5 %igen Trenn-5 %igen Schicht - -Gel gemäß nach einem aus Laemmli (Nature, 227 (1971),680) bekannten Verfahren elektrophoretisch aufgetrennt .To the sedimented cells (0.1 g) were first 20 μΐ 40 mM PMSF in isopropanol and then 200 μΐ buffer buffer for SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (0.125M Tris-HCl, pH 6.8 with 20 % glycerol, 4 % SDS , 6M urea and 10 % 2-mercaptoethanol). The samples were strongly vortexed and heated part quantities of 2 to 20 .mu.l further diluted in sample buffer to a final volume of 40 μΐ, 5 minutes at 100 0 C and sodium in a 12.5% separation 5% layer - Gel according to a method known from Laemmli (Nature, 227 (1971), 680) electrophoretically separated.
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Nach dem Elektrotransfer (Towbin et al., Proc. Natl. Acad.After electrotransfer (Towbin et al., Proc. Natl. Acad.
Sei., USA, 76 (1979),4350 -4354), der Proteine auf ein Nitrocellulosefilter (0,45 um, BioRad) wurde das Filter 1 Stunde bei 37°C in PBS mit 3 % Gelatine vorinkubiert. Das Filter wurde mit einem monoklonalen Antikörper, der gegen ein Denaturierungs-Reduktions-resistentes Epitop des aus Menschen isolierten HBsAg (Monoklonal-Antikörper Nr. 6, erhalten von H. Thomas, Royal Free Hospital, London, England) gerichtet ist, inkubiert. Die Antikörperbindung wurde ermittelt durch die aufeinanderfolgende Inkubation mit biotinyliertem Schaf-Antimaus-Immunglobulin (RPN 1021, Amersham, Verdünnung 1:250 in PBS mit 1 % Gelatine), Streptavidin-biotinyliertem Meerrettichperoxidcise-Komplex (RPN 1051, Amersham, Verdünnung 1:400 in PBS mit 1 % Gelatine)Sci., USA, 76 (1979), 4350-4354), the proteins on a nitrocellulose filter (0.45 μm, BioRad), the filter was preincubated for 1 hour at 37 ° C in PBS with 3 % gelatin. The filter was incubated with a monoclonal antibody directed against a denaturation-reduction-resistant epitope of human isolated HBsAg (monoclonal antibody No. 6, obtained from H. Thomas, Royal Free Hospital, London, England). Antibody binding was determined by sequential incubation with biotinylated sheep anti-mouse immunoglobulin (RPN 1021, Amersham, 1: 250 dilution in PBS with 1 % gelatin), streptavidin-biotinylated horseradish peroxidcise complex (RPN 1051, Amersham, dilution 1: 400 in PBS with 1 % gelatin)
und 30 μΐ H-O2 und HRP Farbentwickler-Reagens, das 4-Chloronaphthalin-1-ol (BioRad) , 30 mg in 1 0 ml Methanol und 50 ml PBS enthält. Zwischen den einzelnen Inkubationen wurde das Filter mit PBS, das 0,1 % Tween 20 enthält,.gewaschen.and 30 μΐ HO 2 and HRP color developing reagent containing 4-chloronaphthalene-1-ol (BioRad), 30 mg in 10 ml of methanol and 50 ml of PBS. Between each incubation, the filter was washed with PBS containing 0.1 % Tween 20.
Der Immunblot zeigte vier mit dem S-Protein (p23) verwandte Proteinbanden, die ein geschätztes Molekulargewicht von 33 kd, 30 kd, 28 kd und 25 kd besitzen und durch den monoklonalen Antikörper ermittelt wurden. Die Mehrheit des mit dem S-Protein verwandten Materials findet sich in der 33 kd Proteinbande und wandert etwas schneller als das aus Stibbe und Gerlich (Virology, 123 (1982), 436-442) bekannte gp33-Protein. Die kleinste Proteinbande wandert langsamer als das in Hefe synthetisierte S-Protein (p23).The immunoblot showed four protein bands related to the S protein (p23) which have an estimated molecular weight of 33 kd, 30 kd, 28 kd and 25 kd and were detected by the monoclonal antibody. The majority of the S protein-related material is found in the 33 kd protein band and migrates slightly faster than the gp33 protein known from Stibbe and Gerlich (Virology, 123 (1982), 436-442). The smallest protein band migrates more slowly than the yeast-synthesized S protein (p23).
Beispiel 21Example 21
4 S-verwandte· Protein-Spezies (33 kd, 30 kd, 28 kd und 25 kd), die zu Partikeln zusammengesetzt werden4 S-related protein species (33 kd, 30 kd, 28 kd and 25 kd) which are assembled into particles
Rohextrakte aus Zellen, die pRITi2660 (Beispiel 16) enthalten, werden wie in Beispiel 19 beschrieben hergestellt.Crude extracts from cells containing pRITi2660 (Example 16) are prepared as described in Example 19.
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Alternativ werden Hefezellen in einem Dynomill (in Gegenwart des gleichen Gewichtes an Extraktionspuffer) (200 mM Tris, 3M NaCl, 10 mM EDTA, 10 mM Äthylenglykol-bis-(beta-aminoäthyläther)-N,N,N',N'-tetraessigsäure (EGTA), 4 mM PMSF, 10 % Isopropanol) zerrieben und nachfolgend 45 Minuten bei 30 000Xg zentrifugiert.Alternatively, yeast cells are grown in a Dynomill (in the presence of the same weight of extraction buffer) (200 mM Tris, 3M NaCl, 10 mM EDTA, 10 mM ethylene glycol bis (beta-aminoethyl ether) -N, N, N ', N'-tetraacetic acid (EGTA), 4 mM PMSF, 10% isopropanol) and then centrifuged for 45 minutes at 30,000Xg.
Die auf pRITi2660 zurückzuführenden Partikel werden teilweise aus dem Rohzellextrakt durch Ultrafiltration, Cäsiumchlorid-Gleichgewichtszentrifugation und Hydroxyapatit-Chromatographie gereinigt. Diese Methoden sind bekannt. Die vier Proteinbanden des mit dem S-Protein verwandten Materials, die in der Western-blot-Analyse ermittelt wurden, werden durch diese Schritte mitgereinigt.The particles attributable to pRITi2660 are partially purified from the crude cell extract by ultrafiltration, cesium chloride equilibrium centrifugation and hydroxyapatite chromatography. These methods are known. The four protein bands of the S protein-related material, as determined by Western blot analysis, are purified by these steps.
Eine Immunblot-Analyse (wie in Beispiel 20 beschrieben) der AUSRIA-positiven Cäsiumchlorid-Fraktionen nach einer Gleichgewichtszentrifugation zeigte, daß die 4 S-verwandten Banden in jeder Fraktion mit den gleichen relativen Mengen vorliegen.Immunoblot analysis (as described in Example 20) of the AUSRIA-positive cesium chloride fractions after equilibrium centrifugation showed that the 4S-related bands are present in each fraction with the same relative amounts.
Das Material ist somit in homogener Weise über die Peak-Fraktionen des Gradienten verteiltThe material is thus distributed in a homogeneous manner over the peak fractions of the gradient
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33 kd und 30 kd Proteine, die einen Rezeptor für polymerisiertes humanes Serumalbumin haben33 kd and 30 kd proteins that have a receptor for polymerized human serum albumin
Human-Serumalbumin (Sigma, A 8763) wurde durch eine Glutaraldehyd-Behandlung (Merck, A-12179) polymerisiert und nach einem aus Pontisso et al. (J. Virol. Methods, 6 (1973), 151 159; bekannten Verfahren gereinigt. Die Reaktivität der 4 S-verwandten Proteine gegenüber pHSA wurde in einem Western blot getestet. Teilweise gereinigte Präpar.ationen von Partikeln, die auf pRIT126b0 (Beispiel 21V zurückzuführen sind wurden . SDS-Polyacrylamidgel-Elektrophorese aufgetrennt und auf ein Nitro-.Human serum albumin (Sigma, A 8763) was polymerized by a glutaraldehyde treatment (Merck, A-12179) and purified according to a method described in Pontisso et al. (J. Virol., Methods, 6 (1973), 151 159) The reactivity of the 4S-related proteins to pHSA was tested in a Western blot Partially purified preparations of particles bound to pRIT126b0 (Example 21V SDS-polyacrylamide gel electrophoresis was separated and switched to a nitro-.
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cellulosefilter gemäß Beispiel 20 transferiert. Das Nitrocellulosefilter wurde nacheinander mit pHSA (15 ug/ml in PBS mit 1 % Gelatine), Kaninchen-Antiserum gegen Human-Albumin (Behringwerke, ORCB 04/05, 1/125 Verdünnung in PBS mit 1 % Gelatine), biotinyliertem Esel-Antikaninchen-Immunglobulin (Amersham RPN 1004, 1/250 Verdünnung in PBS mit 1 % Gelatine), Streptavidin-biotinylierter Meerrettichperoxidase (Amersham RPN 1051 1/400 Verdünnung in PBS mit 1 % Gelatine) und H_O2 und 4-Chloro-naphthalin-1-öl gemäß Beispiel 20 inkubiert.cellulose filter according to Example 20 transferred. The nitrocellulose filter was washed sequentially with pHSA (15 μg / ml in PBS with 1 % gelatin), rabbit antiserum to human albumin (Behringwerke, ORCB 04/05, 1/125 dilution in PBS with 1 % gelatin), biotinylated donkey anti-rabbit Immunoglobulin (Amersham RPN 1004, 1/250 dilution in PBS with 1 % gelatin), streptavidin-biotinylated horseradish peroxidase (Amersham RPN 1051 1/400 dilution in PBS with 1 % gelatin) and H_O 2 and 4-chloro-naphthalene-1 Incubated oil according to Example 20.
Die zwei größten S-verwandten Proteinbanden (das 33 kd und 30 kd-Protein) reagierten mit pHSA, während die zwei kleinsten (28 kd und 25 kd-Proteine) keine Reaktion zeigten. 15The two largest S-related protein bands (the 33kd and 30kd protein) reacted with pHSA, while the two smallest (28kd and 25kd proteins) did not react. 15
Beispiel 23Example 23
33 kd und 30 kd Proteine, die eine spezifische Sequenz für die Pre S2-Region des Pre S2-S-Proteins enthalten33 kd and 30 kd proteins containing a specific sequence for the Pre S2 region of the Pre S2-S protein
Ein Peptid, das 23 von 26 N-terminalen Aminosäuren des Pre S2-S Proteins besitzt, wurde synthetisiert (NH2-Met-GIu-Trp-Asn-Ser-Thr-Aia-Phe-His-Gin-AIa-Leu-Gin-Asp-Pro-Arg-Val-Arg-Gly-Leu-Tyr-Leu-Pro-Ala-Gly-Cys-COOH) und über das C-terminale Ende an das Napfschnecken-Hämocyanin (Peninsula Laboratories) gebunden. Kaninchen wurden subcutan mit 100 ug des Konjugats (dies entspricht 20 ug Peptid) in Freund's komplettem Adjuvans immunisiert. An den Tagen 8 und 15 wurden weitere 100 ug Konjugat in Freund's kompletten Adjuvans und an den Tagen 28, 69 und 149 weitere 100 ug in PBS verabreicht. Die Entwicklung des Antikörpertiters wurde verfolgt, indem in regelmäßigen Abständen Blutproben entnommen und Serumverdünnungen durch Inkubation mit synthetischem Peptid, das in fester Phase vorlag, getestet wurden.A peptide which has 23 of 26 N-terminal amino acids of the Pre S2-S protein was synthesized (NH 2 -Met-Glu-Trp-Asn-Ser-Thr-Aia-Phe-His-Gin-Ala-Leu-Gin -Asp-Pro-Arg-Val-Arg-Gly-Leu-Tyr-Leu-Pro-Ala-Gly-Cys-COOH) and bound to limpet hemocyanin (Peninsula Laboratories) via the C-terminal end. Rabbits were subcutaneously immunized with 100 μg of the conjugate (this corresponds to 20 μg of peptide) in Freund's complete adjuvant. On days 8 and 15, another 100 μg of conjugate was administered in Freund's complete adjuvant and on days 28, 69 and 149 another 100 μg in PBS. The development of the antibody titer was followed by taking blood samples at regular intervals and testing serum dilutions by incubation with synthetic peptide present in solid phase.
Gebundene Antikörper wurden durch jodiertes Protein A ermittelt (New England Nuclear). Für die Anwendung im ImmunblotBound antibodies were detected by iodinated protein A (New England Nuclear). For use in immunoblot
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wurden Seren ausgewählt, die einen Antipeptidtiter von größer oder gleich 1/5120 hatten. Das Serum wurde nach einer lOOfachen Verdünnung oder nach zum Teil erfolgter Reinigung des IgG verwendet. IgG wurde teilweise gereinigt durch Präzipitation mit Na-SC^ (120 mg/ml Serum), Resuspendieren in PBS und wiederholter Präzipitation mit 14 % Na„SO. Die resuspendierte IgG-Lösung wurde an einer PD1O-Säule (Pharmacia) entsalzt.Sera were selected which had an anti-peptide titer greater than or equal to 1/5120. The serum was used after a 100-fold dilution or after partial purification of the IgG. IgG was partially purified by precipitation with Na-SC 2 (120 mg / ml serum), resuspended in PBS and repeated precipitation with 14 % Na 2 SO 4. The resuspended IgG solution was desalted on a PD1O column (Pharmacia).
Die Bestimmung der Reaktivität dieser Antikörper gegenüber den S-verwandten Proteinen im Immunblot erfolgte gemäß Beispiel 22 durch Zugabe von biotinyliertem Esel-Antikaninchen-Immunglobulin, Streptavidin-biotinylierter Meerrettichperoxidase und H2O_ und 4-Chloro-naphthalin-1-öl.The determination of the reactivity of these antibodies to the S-related proteins in the immunoblot was carried out according to Example 22 by adding biotinylated donkey anti-rabbit immunoglobulin, streptavidin-biotinylated horseradish peroxidase and H 2 O_ and 4-chloro-naphthalene-1 oil.
Proteine aus teilweise gereinigten Präparationen der Partikel, die auf pRIT12660 zurückzuführen sind (Beispiel 21) wurden durch SDS-Polyacrylamidgel-Elektrophorese aufge trennt und gemäß Beispiel 20 auf Nitrocellulose transferiert. Auf dem Gel wurden auch die S-Protein (p23) Partikel aufgetragen, die aus Hefen gereinigt wurden, welche pRIT12363 enthalten. Der Immunblot zeigte, daß die zwei größten S-verwandten Proteinbanden (33 kd- und 30 kd-Bande) mit den Antipeptid-Antikörper reagieren, während die zwei kleinsten (28 kd- und 25 kd-Bande) keine Reaktion zeigten. Das S-Protein (p23) zeigt keine Reaktion mit dem Antipeptid-Antikörper .Proteins from partially purified preparations of the particles due to pRIT12660 (Example 21) were separated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and transferred to nitrocellulose according to Example 20. The gel was also loaded with S protein (p23) particles purified from yeast containing pRIT12363. The immunoblot showed that the two largest S-related protein bands (33kd and 30kd band) react with the anti-peptide antibodies while the two smallest (28kd and 25kd bands) did not react. The S protein (p23) shows no reaction with the anti-peptide antibody.
Beispiel 24Example 24
Human Anti-Hepatitis B-Aritikörper aus natürlich infizierten Personen, die ein Epitop oder mehrere Epitope auf 33 kd und 30 kd Pre S2-S-Proteinen erkennen, die nicht auf dem S-Protein vorhanden sindHuman anti-hepatitis B antibodies from naturally infected individuals that recognize one or more epitopes on 33kd and 30kd Pre S2-S proteins that are not present on the S protein
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Die Reaktivität von vereinigtem Gammaglobulin aus Anti-Hepatits B-positiven Patienten (Belgisches Rotes Kreuz, 100 150 IU/ml Lot 85A08) gegen die vier S-verwandten Proteine wurden mit dem in Beispiel 20 beschriebenen Immunblot-Varfahren getestet. Eine teilweise gereinigte Präparation (Beispiel 21) von Partikeln,die auf pRIT12660 zurückzuführen sind, wurde durch SDS dissoziiert und die freigesetzten Proteine durch CDS-Polyacrylamidgel-Elektrophorese aufgetrennt. Nach dem Transfer der Proteine auf ein Nitrocellulose-Filter wurde das Filter mit einer 10fachen Verdünnung des Anti-Hepatitis B-Gammaglobulin in PBS mit 1 % Gelatine inkubiert. Die Antikörper-Bindung wurde gemäß Beispiel 20 durch die aufeinanderfolgende Inkubation mit biotinyliertem Schaf-Antihuman-Immunglobulin (Amersham RPN1003, 1/250 Verdünnung in PBS mit 1 % Gelatine), Streptavidin-biotinylierter Meerrettichperoxydase und H„O_ und 4-Chloro-naphthalin-1-öl bestimmt.The reactivity of pooled gamma globulin from anti-hepatitis B positive patients (Belgian Red Cross, 100-150 IU / ml Lot 85A08) against the four S-related proteins was tested with the immunoblot method described in Example 20. A partially purified preparation (Example 21) of particles due to pRIT12660 was dissociated by SDS and the released proteins separated by CDS-polyacrylamide gel electrophoresis. After transfer of the proteins to a nitrocellulose filter, the filter was incubated with a 10-fold dilution of anti-hepatitis B gamma globulin in PBS with 1 % gelatin. Antibody binding was performed as described in Example 20 by sequential incubation with biotinylated sheep antihuman immunoglobulin (Amersham RPN1003, 1/250 dilution in PBS with 1 % gelatin), streptavidin-biotinylated horseradish peroxidase, and H "O_ and 4-chloro-naphthalene. 1-oil determined.
Die zwei größten S-verwandten Proteinbanden (33 kd- und 30 kd-Bande) reagieren mit den Human-Antikörpern, während^ die zwei kleinsten (28 kd- und 25 kd-Bande) keine Reaktion zeigen. Das S-Protein (p23), das aus Partikeln von Hefezellen stammt, die pRIT12363 enthalten, reagiert nicht mit diesen Human-Antikörpern. Diese Ergebnisse zeigen, daß Gammaglobulin, welches aus infizierten Personen erhalten wirr1, Epitope auf denaturierten und reduzierten Pre S2-S-Prottinen spezifisch erkennt, die auf denaturiertem reduzierrtTi S-Protein nicht vorhanden sind. Es ist bekannt, daß die· Epitope auf dem S-Protein, das aus Humanse^um oder Hefe stammt, überwiegend gleich sind. >The two largest S-related protein bands (33 kd and 30 kd band) react with the human antibodies, while the two smallest (28 kd and 25 kd bands) show no reaction. The S protein (p23) derived from particles of yeast cells containing pRIT12363 does not react with these human antibodies. These results show that gamma globulin, which is obtained from infected individuals, 1 specifically recognizes epitopes on denatured and reduced pre S2-S protoins that are not present on denatured reduced Tiss S protein. It is known that the epitopes on the S-protein derived from human yeast or yeast are predominantly the same. >
Beispiel 10AExample 10A
Die 33 kd Protein-Spezies besitzt eine Mannose enthaltende Oligosaccharid-Struktur besitzt.The 33 kd protein species possesses a mannose-containing oligosaccharide structure.
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Das Pre S2-S-Protein aus teilweise gereinigten Präparationen von Partikeln aus 10S44C cir° Zellen, die pRITi2660 enthalten, wurde elektrophoretisch aufgetrennt und gemäß Beispiel 20 auf ein Nitrocellulose-Filter transferiert. Auf dem Gel wurden auch das S-Protein von gereinigten Partikeln aus Hefen, die pRITi2363 enthalten sowie HBsAg-Partikel aus infiziertem Humanserum, die von Dr. W.H. Gerlich, Institut für medizinische Mikrobiologie, Universität Göttingen, erhalten wurden, aufgetragen.The pre S2-S protein from partially purified preparations of particles from 10S44C cir ° cells containing pRITi2660 was electrophoresed and transferred to a nitrocellulose filter according to Example 20. The gel also contained the S protein from purified yeast particles containing pRITi2363 and HBsAg particles from infected human serum, which were used by Drs. W.H. Gerlich, Institute for Medical Microbiology, University of Göttingen.
1010
Eine Hälfte des Nitrocellulose^Filters wurde mit 50 ug/ml Concanavalin A (Calbiochem A grade) in 10 mM tris pH 7,5, 150 mM Natriumchlorid, 1 mM CaCl2, 1 mM MnCl„ und 0,05 % Tween 20 inkubiert und nachfolgend mit 30 ug/ml Meerrettichperoxidase (Sigma Typ VI P 8375) in 10 mM tris pH 7,5, 150 mM NaCl und 0,05 % Tween 20 und mit H„O2 und 4-Chloronaphthalin-1-ol gemäß'Beispiel 20 inkubiert.One half of the nitrocellulose filter was incubated with 50 μg / ml Concanavalin A (Calbiochem A grade) in 10 mM tris pH 7.5, 150 mM sodium chloride, 1 mM CaCl 2 , 1 mM MnCl 2 and 0.05 % Tween 20 and subsequently with 30 μg / ml horseradish peroxidase (Sigma type VI P 8375) in 10 mM tris pH 7.5, 150 mM NaCl and 0.05% Tween 20 and with H "O 2 and 4-chloronaphthalen-1-ol according to the example 20 incubated.
Zwischen den einzelnen Inkubationsschritten wurde das FiI-te.v mit 10 mM Tris pH 7,5, 150 mM Natriumchlorid und 0,05 % Tween 20 (Hawkes, Anal. Biochem., 123 (1982), 143 - 146; Clegg, Anal. Biochem., 127 (1982), 389-394) gewaschen. Die andere Hälfte des Nitrocellulose-Filters wurde mit dem monoklonalen Antikörper 6 inkubiert und gemäß Beispiel 20 behandelt.Between the individual incubation steps, FiIte.v was incubated with 10 mM Tris pH 7.5, 150 mM sodium chloride and 0.05% Tween 20 (Hawkes, Anal. Biochem., 123 (1982), 143-146; Clegg, Anal Biochem., 127 (1982), 389-394). The other half of the nitrocellulose filter was incubated with monoclonal antibody 6 and treated according to Example 20.
Die 33K Proteinbande reagiert mit dem Concanavalin A-Peroxidase-Reagens,während keine der 30 kd-, 28 kd- und 25 kd-Proteinbanden oder das S-Protein, das aus Zellen stammt, 3Q die pRIT12363 enthalten, reagieren. In Gegenwart von 0,1M Methyl-alpha-D-mannopyranosid wird die Bindung von Concanavalin A an das 33K Protein verhindert.The 33K protein band reacts with the concanavalin A peroxidase reagent, while none of the 30 kd, 28 kd and 25 kd protein bands or the S protein derived from cells react with 3Q containing pRIT12363. In the presence of 0.1 M methyl alpha-D-mannopyranoside, the binding of concanavalin A to the 33K protein is prevented.
3535
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Beispiel 26 Eine Oligosaccharid-Struktur, die N-glykosidisch an Asparagin gebunden istExample 26 An oligosaccharide structure N-glycosidically linked to asparagine
Zellen, die pRIT12660 oder pRIT12377 (Beispiel 17) enthalten, wurden im Selektivmedium [YNB + 80 ug/ml Histidin (DC5 cire) oder YNB (10S44C cir°)3 bis zu einer OD62_nm von 0,2 kultiviert. Tunicamycin (Calbiochem) wurde bis zu einer Endkonzentration von 10 ug/nil zugegeben und die KulturCells containing pRIT12660 or pRIT12377 (Example 17) were cultured in the selective medium [YNB + 80 μg / ml histidine (DC5 cir e ) or YNB (10S44C cir °) 3 to an OD 62 _nm of 0.2. Tunicamycin (Calbiochem) was added to a final concentration of 10 μg / ml and the culture
35 30 Minuten bei 300C inkubiert. Dann wurden 20 uCi S-Methionin (1000 Ci/mMol) (New England Nuclear) pro ml zugegeben und die Kulturen weitere 15 Minuten inkubiert. 2 ml der markierten Zellkultur, die entweder mit Tunicamycin bebandelt wurde oder unbehandelt bleibt, wurden in einer (Mikrofuge) zentrifugiert und die Zellen dann in 40 μΐ 1 % SDS aufgenommen und durch 2minütiges heftiges Aufwirbeln in Gegenwart von 0,3 g Glasperlen (Durchmesser 0,45 bis 0,50 mm) aufgeschlossen.35 incubated at 30 0 C for 30 minutes. Then 20 μCi S-methionine (1000 Ci / mmol) (New England Nuclear) per ml was added and the cultures were incubated for an additional 15 minutes. 2 ml of the labeled cell culture, either capped with tunicamycin or left untreated, were centrifuged in (microfuge) and the cells were then taken up in 40 μL of 1 % SDS and vigorously vortexed in the presence of 0.3 g glass beads (diameter 0 , 45 to 0.50 mm) unlocked.
Die Immunprazipitation wurde im wesentlichen nach dem von Julius et al. ,Cell, 36 (1984 ) , 309-318, beschriebenen Verfahren durchgeführt. Das Lysat wurde 3 Minuten bei 1000C gekocht, mit 0v5 ml PBS, das 1 % Triton X100, 0,5 % Natriumdeoxycholat und 0,1 % SDS enthält, verdünnt und 1 Minute erneut bei 1000C gekocht.Immunoprecipitation was performed essentially according to the method described by Julius et al. Cell, 36 (1984), 309-318. The lysate was boiled for 3 minutes at 100 ° C., diluted with 0 v 5 ml of PBS containing 1 % Triton X100, 0.5 % sodium deoxycholate and 0.1% SDS, and boiled again at 100 ° C. for 1 minute.
25 μΐ einer 10 %igen Suspension von vorgewaschenem Immunopräzipitin (Formalin, fixierte Staph Α-Zellen, Bethesda Research Laboratories) wurden zu dem gekochten Extrakt zugegeben und C·· eser dann 30. Minuten bsi 00C inkubiert. Die Mischung wurde durch 5minütige Zentrifugation in einer Mikrozentrifuge gereinigt. Zu dem flüssigen Überstand wurden 2,5 μΐ des monoklonalen Antikörpers 6,der spezifisch für das S-Protein .ist (vgl. Beispiel 20) zugegeben und die Mischung wurde 1 Stunde bei O0C inkubiert. Weitere 25 μΐ des Immunopräzipitins wurden dann zugegeben und die Mischung25 μΐ of a 10% suspension of prewashed Immunopräzipitin (formalin-fixed Staph Α cells, Bethesda Research Laboratories) were added to the boiled extract and C ·· eser then 30 minutes bsi 0 0 C. The mixture was purified by centrifugation in a microfuge for 5 minutes. To the liquid supernatant was added 2.5 μΐ of the monoclonal antibody 6 specific for the S protein (see Example 20) and the mixture was incubated at 0 ° C for 1 h. An additional 25 μM of the immunoprecipitin was then added and the mixture
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wurde 30 Minuten bei O0C inkubiert. Die Immunkomplexe wurden durch Zentrifugation (5 Minuten in einer Mikrozentrifuge) gesammelt und mit PBS, das 2M Harnstoff enthält, mit PBS, das 1 % 2-Mercaptoäthanol enthält, und mit PBS ohne Zusatz gewaschen. Die zuletzt erhaltenen Sedimente wurden in Probenpuffer dür die Elektrophorese gemäß Beispiel 20 resuspendiert .was incubated at 0 ° C for 30 minutes. The immune complexes were collected by centrifugation (5 minutes in a microcentrifuge) and washed with PBS containing 2M urea with PBS containing 1 % 2-mercaptoethanol and with PBS without additive. The last obtained sediments were resuspended in sample buffer for electrophoresis according to Example 20.
Proben, die 10 cpm enthalten , wurden in einem 12,5 %igen SDS-Polyacrylamidgel (vgl. Beispiel 20) elektrophoretisch aufgetrennt. Nach der Elektrophorese wurden die Gele in 40 % Methanol, 10 % Essigsäure, fixiert, für die Autoradiographie mit Verstärkerlösung (Amersham) behandelt und unter vermindertem Druck auf einem Filterpapier getrocknet. Die Autoradiographie wurde erstellt, indem ein Kodak X-Omat S-FiIm auf die Gele aufgelegt wurde und diese dann bei -700C eingeschlossen wurden.Samples containing 10 cpm were electrophoresed in a 12.5% SDS-polyacrylamide gel (see Example 20). After electrophoresis, the gels were fixed in 40 % methanol, 10 % acetic acid, treated with amplifier solution (Amersham) for autoradiography, and dried under reduced pressure on a filter paper. The autoradiography was created by a Kodak X-Omat S-FiIm was placed on the gels and these were then enclosed at -70 0C.
Diese Ergebnisse zeigten, daß Zellen, die pRIT12660 enthalten, in Abwesenheit von Tunicamycin ein 33 kd-Protein synthetisieren, während sie in Anwesenheit von Tunicamycin ein 30 kd-Protein synthetisieren. Beide Banden sind in den entsprechenden-Proben der Zellen, die pRIT12377 enthalten, nicht vorhanden.These results showed that cells containing pRIT12660 synthesize a 33 kd protein in the absence of tunicamycin while synthesizing a 30 kd protein in the presence of tunicamycin. Both bands are absent in the corresponding samples of cells containing pRIT12377.
Dieses Ergebnis zeigt, daß das in dem Hefestamm DC5 cir" exprimierte ?3 kd Pre S2-S-Protein einen Oligosaccharid-Anteil trägt, der N-glykosidisch an den Asparaginrest gebunden ist. Höchstwahrscheinlich ist r.ur eine Oligosacch'iridkette an die 33 kd-Form des Pre S2-S-Proteins gebunden, ' die nicht viel größer als eine Kernglykosylierung ist.This result shows that the 3kd Pre S2-S protein expressed in the yeast strain DC5 cir carries an oligosaccharide moiety which is N-linked to the asparagine residue N-glycosidically bound kd form of the pre S2-S protein, which is not much larger than a core glycosylation.
Beispiel 27 Oligosaccharid-Struktur, die einen hohen Anteil an Mannose enthältExample 27 Oligosaccharide structure containing a high proportion of mannose
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Rohextrakte von Zellen, die pRIT12660 enthalten, oder teilweise gereinigte Partikel aus diesen Extrakten, die Pre S2-S enthalten (Beispiel 21), wurden mit Endo-N-Acetylglucosaminidase (Endo H; EC.3.2.1.96) aus Streptomyces plicatus.(New England Nuclear) behandelt.Crude extracts from cells containing pRIT12660, or partially purified particles from these extracts containing Pre S2-S (Example 21) were mixed with endo-N-acetylglucosaminidase (Endo H; EC.3.2.1.96) from Streptomyces plicatus. (New England Nuclear).
Teilweise gereinigte Partikel (50 μΐ, 450 ug/ml Protein) wurden 3 Minuten bei 1000C in Gegenwart von 0,1 % Natriumdodecylsulfat gekocht und dann 10fach mit 100 mM Natriumcitrat pK 5 veraiAnnt. Zu 240 μΐ dieser Mischung wurden 2,4 μΐ Endo H (74 ug/ml) zugesetzt. Proben mit und ohne zugesetzter Endo H wurden 4 Stunden bei 37°C inkubiert. Die Anlayse der Endo Η-behandelten und unbehandelten Proben durch SDS-Polyacrylamidgel-Elektrophorese und Immunblot, in dem zur Bestimmung der monoklonale Antikörper 6 gegen das S-Protein; wie in Beispiel 20 beschrieben, verwendet wurde, zeigte das Verschwinden der 33 kdr-Bande und das Auftreten einer 31 kd-Bande nach Behandlung mit Endo H. Die 31 kd-Bande reagiert nach wie vor mit dem Concanavalin A-Peroxidase-Reagentien, wie vorstehend beschrieben. Die anderen Banden (30 kd, 28 kd und 25 kd) wurden durch Endo H-Behandlung nicht beeinflußt. Längere Inkubationen oder höhere Endo H-Konzentrationen ergaben identische Ergebnisse. Das Ergebnis zeigt, daß die Oligosaccharid-Struktur, die an das 33 kd-Protein gebunden ist, einen hohen Anteil Mannose enthält und etwa die Größe einer Kernglykosylierung besitzt.Partially purified particles (50 μΐ, 450 ug / ml protein) were boiled for 3 minutes at 100 0 C in the presence of 0.1% sodium dodecyl sulfate and then veraiAnnt 10-fold with 100 mM sodium citrate pK. 5 To 240 μΐ of this mixture was added 2.4 μΐ of Endo H (74 μg / ml). Samples with and without added Endo H were incubated for 4 hours at 37 ° C. The analysis of the Endo Η-treated and untreated samples by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and immunoblot, in which to determine the monoclonal antibody 6 against the S protein; as described in Example 20, showed the disappearance of the 33 kdr band and the appearance of a 31 kd band after treatment with Endo H. The 31 kd band still reacts with the concanavalin A peroxidase reagents, such as described above. The other bands (30 kd, 28 kd and 25 kd) were unaffected by Endo H treatment. Longer incubations or higher Endo H concentrations gave identical results. The result shows that the oligosaccharide structure bound to the 33 kd protein contains a high proportion of mannose and is about the size of a core glycosylation.
Beispiel 28 Reinigung von Partikeln, die das Pre S2-S-Protein enthaltenExample 28 Purification of Particles Containing the Pre S2-S Protein
Rohexcrakte von Hefezellen, die Pre S2-S-Partikel enthalten, wurden hergestellt, indem die gewaschenen Hefezellen in einem "Dynomill" in Gegenwart eines gleichen Gewichtes an Extraktionspuffer, der entweder 50 mM Natriumphosphat pH 8,1,Ro yeast extracts of yeast cells containing Pre S2-S particles were prepared by washing the washed yeast cells in a "Dynomill" in the presence of an equal weight of extraction buffer containing either 50 mM sodium phosphate pH 8.1,
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4 mM EDTA, 1,0 % Tween 20, 4 mM PMSF und 10 % Isopropanol enthält oder 200 mM Tris-HCl pH 9,0, 3,OM NaCl, 10 mM EDTA, 10 mM EGTA (Äthylenglykol-bis-beta-aminoäthyläther-N,N,N',N'-tetraessigsäure), 1 % Tween 20, 4 mM PMSF und 10 % Isopropanol enthält, zerrieben.Contains 4 mM EDTA, 1.0 % Tween 20, 4 mM PMSF and 10 % isopropanol or 200 mM Tris-HCl pH 9.0, 3, OM NaCl, 10 mM EDTA, 10 mM EGTA (ethylene glycol-bis-beta-aminoethyl ether -N, N, N ', N'-tetraacetic acid), 1% Tween 20, 4 mM PMSF and 10 % isopropanol.
Die homogene Suspension wird auf den pH 8,0 oder 9,0 eingestellt und nachfolgend 45 Minuten bei 30 000*g zentrifugiert .The homogeneous suspension is adjusted to pH 8.0 or 9.0 and then centrifuged for 45 minutes at 30,000 * g.
500 ml des Rohhefezeilextraktes, eingestellt auf pH 7,2, werden mit 10g kolloidalem Kieselgel (Aerosil 380 Degussa) versetzt. Die kolloidale Suspension wird über Nacht bei 4°C gerührt und anschließend mit niedriger Geschwindigkeit abzentrifugiert. Das Sediment wird dreimal mit 150 ml 0,15M NaCl jeweils 15 Minuten gewaschen und dann chargenweise mit 250 ml 10M Pyrophosphatpuf f er (pH 9 , 3) , der 2% Tereen-20 "enthält, 3 Stunden bei 370C eluiert. Das Eluat, eine gelblich, leicht schillernde lösung, wird über eine 50 ml Säule aus Phenylboronat-Agarose (Amicon), die in 10 mM Pyrophosphatpuffer pH 9 äquilibriert wurde, gegeben. Die Fließgeschwindigkeit beträgt 15 ml/Std.500 ml of the crude yeast extract, adjusted to pH 7.2, are mixed with 10 g of colloidal silica gel (Aerosil 380 Degussa). The colloidal suspension is stirred overnight at 4 ° C and then centrifuged off at low speed. The sediment is washed three times with 150 ml 0.15 M NaCl for 15 minutes each, and then eluted batchwise with 250 ml of 10M Pyrophosphatpuf f it (pH 9, 3) containing 2% Tereen-20 ", for 3 hours at 37 0 C. The Eluate, a yellowish, slightly iridescent solution, is passed through a 50 ml column of phenyl boronate agarose (Amicon) equilibrated in 10 mM pyrophosphate buffer pH 9. The flow rate is 15 ml / hr.
Die Säule wird ferner mit 2 Säulenvolumen des Äquilibrierungspuffers gewaschen und dann in umgekehrter Richtung mit 100 mM Sorbit in 50 mM Tris (pH 7,2) mit einer Fließgeschwindigkeit von 15 ml/Std. eluiert. Eluierte Fraktionen des Peaks wurden vereinigt und nach dem Einstellen des pH auf 8,1 über eine(DEAE-Fractogel) TSK-Säule, die in 50 mM Tris pH 8,1 äquilibriert wurde, gegeben. Partikel werden in dem gleichen Puffer, der 75 mM NaCl enthält, eluiert. Nach diesem Schritt werden restliche Nucleinsäuren entfernt (<1 ug/20 ug Protein). Die Ergebnisse sind in Tabelle VI gezeigt.The column is further washed with 2 column volumes of the equilibration buffer and then in the reverse direction with 100 mM sorbitol in 50 mM Tris (pH 7.2) at a flow rate of 15 ml / hr. eluted. Eluted fractions of the peak were pooled and added after adjusting the pH to 8.1 over a (DEAE-Fractogel) TSK column equilibrated in 50 mM Tris pH 8.1. Particles are eluted in the same buffer containing 75 mM NaCl. After this step, residual nucleic acids are removed (<1 μg / 20 μg protein). The results are shown in Table VI.
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Tabelle VI Zwei-Stufen-Reiniqung von Pre S2-S-enthaltenden PartikelnTable VI Two Step Purification of Pre S2-S-Containing Particles
Fraktionfraction
mg S-verwandtesmg S-related
protein mg ml (RIA) protein protein mg ml (RIA) protein
mgmg
mg PoIy-Lipide Saccharide mg poly- lipids saccharides
Rohextraktcrude extract
500 11.3 14.600 5,286500 11.3 14,600 5,286
7.8507850
Eluat (Aerosil)Eluate (Aerosil)
270270
5.965.96
385385
554554
249249
Durchfluß PBA-SäuleFlow PBA column
315315
2.83*2.83 *
365365
360360
267267
Eluat· PBA- SäuleEluate · PBA column
7070
2.32.3
2.92.9
2.52.5
* nicht ausreichend glykosyliert, um an der Säule festgehalten zu werden.* not sufficiently glycosylated to be attached to the column.
Material, das aus Zellen, die pRIT12660 enthalten, gemäß Beispiel 28 gereinigt wurde und das ferner durch eine Cäsiumchlorid-Gleichgewichtszentrifugation gereinigt wurde, wurde nach Anfärben mit Uranylacetat elektronenmikroskopisch untersucht. Die Untersuchung zeigte einzelne Partikelstrukturen mit einem Durchmesser von etwa 19 Mikrometer und ferner, daß solche hybriden Partikel zwischen 5 bis 20 ug Tween 20 pro 100 ug Protein enthielten.Material purified from cells containing pRIT12660 according to Example 28 and further purified by cesium chloride equilibrium centrifugation was examined by electron microscopy after staining with uranyl acetate. The study revealed single particle structures approximately 19 microns in diameter and further that such hybrid particles contained between 5 to 20 μg Tween 20 per 100 μg protein.
Affinitätschromatographie an LinsensepharoseAffinity chromatography on lenssepharose
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In diesem Beispiel wird die Chromatographie an Phenylboronat-Agarose durch die Affinitätschromatographie an Linsen-Sepharose (Pharmacia) ersetzt.In this example, chromatography on phenyl boronate agarose is replaced by affinity chromatography on Lens-Sepharose (Pharmacia).
50 ml des gemäß Beispiel 28 erhaltenen Aerosil-Eluats wurden auf eine 5 ml Säule aus Linsen-Sepharose gegeben, die in einem Aquilibrierungspuffer, der 10 mM Tris (pH 7,2), 0,14MNaCl und 0,3 % Tween enthält, äquilibriert wurde. Die Säule wurde mit 2 Säulenvolumen eines Äquilibrierungspuffers, der 10 mM Tris (pH 7,2) enthält, gewaschen und dann mit diesem Aquilibrierungspuffer, der zusätzlich einen Zucker enthält, eluiert. Der verwendete Zucker besitzt eine Spezifität für Linsen und ist beispielsweise 0,5M alpha-Methylmannopyranosid. Die Ergebnisse sind in Tabelle VII gezeigt.Fifty milliliters of the Aerosil eluate obtained according to Example 28 were added to a 5 ml column of lens sepharose equilibrated in an equilibration buffer containing 10 mM Tris (pH 7.2), 0.14M NaCl and 0.3 % Tween has been. The column was washed with 2 column volumes of an equilibration buffer containing 10 mM Tris (pH 7.2) and then eluted with this equilibration buffer which additionally contains a sugar. The sugar used has a specificity for lenses and is, for example, 0.5M alpha-methyl mannopyranoside. The results are shown in Table VII.
Anwendung von Linsen-Sepharose-Affinitätschromatographie zur Reinigung von Pre S2-S-enthaltenden Partikeln Use of Lens Sepharose Affinity Chromatography to Purify Pre S2-S Containing Particles
Fraktionfraction
Volumen vq S-verwand- Gesamt_Volume v q S-related Total _
τ· OGτ · OG
(ml) Protein (RIA) Protein(ml) protein (RIA) protein
Rohextraktcrude extract
Eluat (Aerosil)Eluate (Aerosil)
21702170
17001700
3 gr3 gr
138 mg138 mg
Durchfluß Linsen-SepharoseFlow Lens Sepharose
Eluat Linsen-SepharoseEluate Lentil Sepharose
12.512.5
428428
925925
1.26 mg1.26 mg
Die Untersuchung ergab, daß die wie beschrieben gereinigten hybriden Partikel 5 bis 50 ug Tween 20 pro 100 ug Pro-The investigation revealed that the hybrid particles purified as described contain from 5 to 50 μg Tween 20 per 100 μg protein.
-121-tein enthielten.Contained -111-tein.
Beispiel 30 Immunogenität des Pre S2-S-PartikelsExample 30 Immunogenicity of Pre S2-S Particle
Die Immunogenität von Partikeln, die aus Extrakten von Zellen isoliert wurden, die pRIT12660 (Beispiel 16) enthalten, wurde an 2 Mäuseistämmen untersucht: Balb/c (H2d) und NMR1 (H0Q). Vor der Injektion wurde den Partikeln Al(OH).. zügesetzt. Die Mäuse (5 Mäuse pro Gruppe) wurden mit 0,3 ug des RIA-reaktiven Materials intraperitoneal gespritzt. Einen Monat nach der Immunisierung wurden die Mäuse ausgeblutet und die Seren von Mäusen der gleichen Gruppe vereinigt. Der Titer der Anti-S-Antikörper der vereinigten Seren wurde mit dem AUSAB-Kit (Abbott Labs) und dem WHO-Standard bestimmt. Die Titer wurden in mlu/ml nach der Hollinger-Formel (Hollinger et al., in Szmuness et al., Viral Hepatitis, Philadelphia: Franklin Institute Press, 1982, 451 - 466) umgerechnet. Die Anti-Pre S2-Antikörper wurden in einem Festphasen-Test (RIA) bestimmt, in dem das synthetische Pre S2-Peptid aus Beispiel 23 an einem Kunstharz fixiert ist und die gebundenen Antikörper durch ein Ziegen-The immunogenicity of particles isolated from extracts of cells containing pRIT12660 (Example 16) was assayed on 2 mouse strains: Balb / c (H 2 d) and NMR 1 (H 0 Q). Before the injection, the particles were added to Al (OH). The mice (5 mice per group) were injected intraperitoneally with 0.3 μg of the RIA-reactive material. One month after immunization, the mice were bled and the sera from mice of the same group pooled. The titer of the anti-S antibodies of the pooled sera was determined using the AUSAB kit (Abbott Labs) and the WHO standard. Titers were converted to mlu / ml according to the Hollinger formula (Hollinger et al., Szmuness et al., Viral Hepatitis, Philadelphia: Franklin Institute Press, 1982, 451-466). The anti-Pre S2 antibodies were determined in a solid phase assay (RIA) in which the synthetic Pre S2 peptide of Example 23 is fixed to a synthetic resin and the bound antibodies are detected by a goat
1 25 Anti-Mausimmunglobulin IgG, Jas mit Jod markiert ist, bestimmt werden. Die in Tabelle VIII zusammengefaßten Ergebnisse zeigen, daß die Partikel aus Zellen, die pRIT12660 enthalten, in beiden Mäusestämmen Antikörper gegen das Anti-S- und Anti-Pre S2-Peptid induzieren. In dem Mausstamm NMR1 wird ein höherer Antikörpertiter gegen das Anti-Pre S2-Peptid induziert als in dem Starnm Balb/c. Der Anti-S-Titer, der in den Stämmen Balb/c oder NMR1 erhalten wird, ist 2-bis 3mal höher als jener Titer, der durch eine höhere Dosis von Partikeln ohne Pre S2-Sequenz aus Zellen erhalten wird, die pRIT12363 enthalten. Pre S-Determinanten verstärken die Antwort auf S-Determinanten. Dieser Verstärkungseffekt ist nicht erkennbar, wenn das Pre S2-synthetische Peptid zu-1 25 anti-mouse immunoglobulin IgG, which is labeled with iodine, can be determined. The results summarized in Table VIII show that the particles of cells containing pRIT12660 induce antibodies to the anti-S and anti-Pre S2 peptide in both mouse strains. In the mouse strain NMR1, a higher antibody titer is induced against the anti-Pre S2 peptide than in the Starnm Balb / c. The anti-S titer obtained in strains Balb / c or NMR1 is 2 to 3 times higher than that obtained by a higher dose of particles without Pre S2 sequence from cells containing pRIT12363. Pre S determinants enhance the response to S determinants. This enhancement effect is not apparent when the Pre S2 synthetic peptide is
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sammen mit Partikeln, denen die Pre S2-Sequenz fehlt, injiziert wird. Überdies ist das synthetische Pre S2-Peptid allein nicht in der Lage, Anti-Pre S2-Antikörper hervorzurufen.together with particles lacking the Pre S2 sequence is injected. Moreover, the synthetic Pre S2 peptide alone is unable to elicit anti-pre S2 antibodies.
Dies zeigt , daß die Verknüpfung von Pre S2-Determinanten und S-Determinanten auf dem gleichen Partikel notwendig ist, um eine Anti-Pre S2-Antwort zu erhalten. Darüber hinaus führt diese Verknüpfung zu einer verbesserten Anti-S-Antwort. 10This demonstrates that the linkage of Pre S2 determinants and S determinants on the same particle is necessary to obtain an anti-Pre S2 response. In addition, this linkage leads to an improved anti-S response. 10
Die Ergebnisse der Immuncgenitäts-Untersuchungen, die das Pre S2-S-Partikel betreffen, sind in Tabelle VIII zusammengefaßt. 15The results of the immunogenicity studies concerning the Pre S2-S particle are summarized in Table VIII. 15
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Tabelle VIII Immunogenität des Pre S2-S PartikelsTable VIII Immunogenicity of the Pre S2-S particle
Dosisdose
Injizierte von S-Präparation verwandtem Antigen (Ug)(I)Injected Antigen-related Antigen (Ug) (I)
Titer vonTiters of
Anti-S AntikörperAnti-S antibody
(mlU/ml) (2)(mlU / ml) (2)
Balb/c NMRlBalb / c NMRl
Aus Hefe erhaltenes S-Partikel, das auf PRIT12363 zurückzuführen istYeast-derived S-particle due to PRIT12363
11
14041404
719719
Anti-Pre S2 Antikörper (3)Anti-Pre S2 Antibody (3)
Balb/c NMRlBalb / c NMRl
Aus Hefe er- 1.55 haltenes S-Partikel,das auf PRIT12363 und das synthetische Pre S2-Peptid zurückzuführen istYeast containing 1.55 S-particles due to PRIT12363 and the synthetic Pre S2 peptide
0.08 ug0.08 ug
Synthetisches Pre S2-Peptid:Synthetic Pre S2 peptide:
l 0.08 ugl 0.08 ug
Aus Hefe erhaltenes (Pre S2-S) Partikel, das auf pRIT12660 zurückzuführen istYeast derived (Pre S2-S) particle due to pRIT12660
748748
11631163
0.3 33440.3 3344
24182418
120120
(1) bestimmt mit dem AUSRIA-Kit (Abbott Labs) und dem "Proposed International Reference Preparation" von Dr. Schild, National Institute of Biological Standardization, London.(1) determined by the AUSRIA kit (Abbott Labs) and the "Proposed International Reference Preparation" by Dr. med. Shield, National Institute of Biological Standardization, London.
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(2) bestimmt mit dem AUSAB-Kit (Abbott Labs) und dem(2) determined with the AUSAB Kit (Abbott Labs) and the
WHO-Standard (3) bestimmt mit einem Festpiü'senradioi mmun-Test und dem an einem Kunstharz fixierten synthetischen Pre S2-Peptid.WHO standard (3) determined with a Festpiü'senradioi mmun test and fixed to a synthetic synthetic Pre S2 peptide.
Der Titer hat die Verdünnung, die zu einer eindeutigen Bindung des Antikörpers führt (2,5mal stärker als das negative Kontrollserum)The titer has the dilution, which leads to a clear binding of the antibody (2.5 times stronger than the negative control serum)
10 10
Beispiele für die Expression der gesamten Pre S1- Pre S2-S-proteincodierenden Sequenz in HefeExamples of expression of the entire Pre S1-Pre S2-S protein coding sequence in yeast
Beispiel 31Example 31
Konstruktion des Plasmids pRIT12845, das in Hefe das Pre S1-Pre S2-S-Protein exprimiertConstruction of the plasmid pRIT12845 expressing the Pre S1-Pre S2-S protein in yeast
Im ersten Schritt wurde die TDH3-Promotorregion mit der Pre S1-N-terminalen Region aus dem HBV-Genom fusioniert. Das Ausgangsmaterial war das Plasmid pRIT12792, das ein 495 bp großes Ncol-Xbal-Fragment besitzt, das die Pre S1-Pre S2-codierende Sequenz mit Ausnahme des letzten Asparagincodons enthält. Die Ncol-Stelle überlappt das ATG-Codon des Aminosäurerestes an der Stelle-163 der HBV-Pre S1-Sequenz. Die Sequenz des Ncol-Xbal-Fragmentes ist in Fig. 4A gezeigt.In the first step, the TDH3 promoter region was fused to the Pre S1 N-terminal region from the HBV genome. The starting material was the plasmid pRIT12792, which has a 495 bp Ncol-XbaI fragment containing the Pre S1-Pre S2 coding sequence except for the last asparagine codon. The Ncol site overlaps the ATG codon of the amino acid residue at site-163 of the HBV Pre S1 sequence. The sequence of the NcoI-XbaI fragment is shown in Fig. 4A.
Ein im wesentlichen ähnliches Plasmid zu pRIT12792 ist pRIT12793 (5940 bp),das bei der American Type Cultur Collection, Rockville, Maryland, USA, gemäß Budapester Vertrag am 5. Sept. 1986 unter ATCC 67193 hinterlegt wurde. Aus dem Plasmid pRIT12793 kann ein 495 bp großes Ncol-Xbal-Fragment erhalten werden, das die vollständige Pre Si- Pre S2-codierende Sequenz enthält. Dieses Fragment, das am 3'-Ende dieA substantially similar plasmid to pRIT12792 is pRIT12793 (5940 bp) deposited with the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, USA under the Budapest Treaty on Sept. 5, 1986 under ATCC 67193. From the plasmid pRIT12793 a 495 bp Ncol-XbaI fragment can be obtained which contains the complete PreSi-Pre S2 coding sequence. This fragment, which at the 3'-end the
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Sequenz äCGAACTAATAATCTAGA besitzt, unterscheidet sich von jenem in Fig. 4A gezeigten durch ein einziges Nucleotid. Dieses Nucleotid ist unterstrichen. In den folgenden Beispielen kann PRIT12792 durch pRIT12793 ersetzt werden. Die Ncol-Xbal-Fragmente, die in pRIT12792 und pRIT12793 enthalten sind, wurden durch in vitro-Manipulation der Pre S1- Pre S2-DNA-Region des Hepatitis B-Virusstarrimes (Serotyp adw) , dessen DNA in pRIT10616 kloniert ist, erhalten. Das Pla.-jmid pRIT10616 ist von der American Type Culture Collection unter ATCC 39131 erhältlich.Sequence αCGAACTAATAATCTAGA differs from that shown in Fig. 4A by a single nucleotide. This nucleotide is underlined. In the following examples, PRIT12792 can be replaced by pRIT12793. The NcoI-XbaI fragments contained in pRIT12792 and pRIT12793 were obtained by in vitro manipulation of the pre S1-Pre S2 DNA region of the hepatitis B virus stalk (serotype adw) whose DNA is cloned in pRIT10616. Pla.-jmid pRIT10616 is available from the American Type Culture Collection under ATCC 39131.
52 ug von pRIT12792 wurden mit den Restriktion'senzymen Ncol und Xbal gespalten und mit Mungo Bohnen-Nuclease behandelt, um die 5'-überstehenden Enden zu entfernern. 600 ng (2 pMol) des behandelten und gereinigten 495 bp großen Ncol-Xbal-Fragmentes wurden mit 170 ng (0,02 pMol) des Vektors pRIT12314 ligiert. pRIT12314 war mit den Restriktionsenzymen BamHI und Smal geöffnet worden und ebenfalls mit Mungo Bohnen-Nuclease behandelt worden. pRITi2314 enthält das vollständige 2 Mikron DNA-Fragment von S. cerevisiae und eine Fxpressionseinheit, in der der TDH3-Promotor durch eiren ia-HI-Smal-EcoRI-Linker von der arg3-Terminations- ^n qotrennt ist.52 μg of pRIT12792 was cleaved with the restriction enzyme Ncol and XbaI and treated with mungo bean nuclease to remove the 5 'protruding ends. 600 ng (2 pmol) of the treated and purified 495 bp Ncol-XbaI fragment were ligated with 170 ng (0.02 pmol) of the pRIT12314 vector. pRIT12314 had been opened with the restriction enzymes BamHI and Smal and also treated with mungo bean nuclease. pRITi2314 contains the complete 2 micron DNA fragment of S. cerevisiae and a Fxpression unit in which the TDH3 promoter is qotrennt by an ia-HI-SmaI-EcoRI linker from the arg 3 termination ^ n.
BamHI EcoRI BamH I EcoR I
SmalSmal
ATGGATCCCCGGGAATTC ....ATGGATCCCCGGGAATTC ....
Promotor TDH-. Terminationsregion ARG3 Promoter TDH-. Termination Region ARG 3
Eine detaillierte Beschreibung der Konstruktion von pRIT12314 ist in Beispiel 10(3) zu finden. Die vorstehend beschriebene Ligationsmischung wurde zur Transformation"von E. coli,. Stamm MM294, verwendet. Es wurde sodann auf Ampicillin-Resistenz selektioniert. Sechs Transformanten, dieA detailed description of the construction of pRIT12314 can be found in Example 10 (3). The ligation mixture described above was used to transform E. coli, strain MM294, and was then selected for ampicillin resistance
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ein Plasmid enthalten, in dem das Pre S1- Pre S2-Fragment in richtiger Orientierung inseriert ist, wurden erhalten. Die Plasmide dieser Transformanten sind pRIT12843 (a .... f) (Fig. 18).containing a plasmid in which the Pre S1-Pre S2 fragment is inserted in the correct orientation were obtained. The plasmids of these transformants are pRIT12843 (a .... f) (Figure 18).
Der zweite Schritt war die Inserierurg der S-codierenden Region in jedes der Plasmide pRIT12843 (a .... f), um das vollständige Pre S1-S2-S-Gen zu erhalten.The second step was the insertion of the S-coding region into each of the plasmids pRIT12843 (a .... f) to obtain the complete Pre S1-S2-S gene.
Dies wurde folgendermaßen durchgeführt:This was done as follows:
Die Plasmide pRIT12843 (a .... f) wurden jeweils mit den Enzymen BamHI und Sail geschnitten. Die BamHI-Stelle liegt am Beginn der Pre S2-Region, während die Sall-Stelle hinter der arg3-Terminationsregion in der pBR327 DNA liegt.The plasmids pRIT12843 (a .... f) were each cut with the enzymes BamHI and Sail. The BamHI site is located at the beginning of the Pre S2 region, while the Sall site lies behind the arg 3 termination region in the pBR327 DNA.
80 ng (0,012 /uMol) des größten BamHI-Sall-Fragments80 ng (0.012 / μmol) of the largest BamHI-SalI fragment
(10 400 bp), das aus jedem Plasmid pRIT12843 (a f)(10,400 bp) derived from each plasmid pRIT12843 (a f)
isoliert wurde, wurden mit 300 ng (0,11 pMol) des kleinen BamHI-Sall-Fragmentes von pRIT12660 (Beispiel 16) ligiert. Das kleine (4800 bp) BamHI-Sall-Fragment von pRIT12660 entr hält einen Teil der Pre S2-S-codierenden Sequenz, die ARG-Terminationssequenzen und die LEU2-Hefesequenz. Nach Ligierung und Transformation von E. coli, Stamm MM294, mit jedem der Plasmide pRIT12843 (a .... f) gemäß Cohen et al.,were ligated with 300 ng (0.11 pmol) of the small BamHI-SalI fragment of pRIT12660 (Example 16). The small (4800 bp) BamHI-SalI fragment from pRIT12660 ent r holds a part of the pre S2-S-coding sequence, the ARG terminator sequences and the LEU2 yeast sequence-. After ligation and transformation of E. coli, strain MM294, with each of the plasmids pRIT12843 (a .... f) according to Cohen et al.,
a.a.O., wurden eine Reihe ampicillinresistenter Klone erhalten, die die bezeichneten Plasmide pRIT12845 (a .... f) tragen. Fig. 18 zeigt die Herstellung von pRIT12845 (a....f) Diese Plasmide wurden verwendet, um einzeln den Saccharo-supra, a series of ampicillin-resistant clones were obtained carrying the designated plasmids pRIT12845 (a .... f). Fig. 18 shows the preparation of pRIT12845 (a .... f). These plasmids were used to solubilize individually the sucrose.
myces cerevisiae Stamm 10S44C cir° gemäß Ito et al. zu 30myces cerevisiae strain 10S44C cir ° according to Ito et al. to 30
transformieren. Kulturen von einzelnen transformierten Klonen wurden mit dem AUSRIA-Test (Abbott) getestet. Rohzellextrakte aus aufgeschlossenen Hefezellen wurden in PBS, das 0,5 % Tween 20, 2 mM PMSF und 5 % Isopropanol enthält, resuspendiert. Aus jeder der sechs getrennten Transformationen -transform. Cultures of individual transformed clones were tested with the AUSRIA test (Abbott). Crude cell extracts from digested yeast cells were resuspended in PBS containing 0.5 % Tween 20, 2 mM PMSF and 5 % isopropanol. From each of the six separate transformations -
[mit pRIT12845 (a .... f^ wurde eine Transformante ausge-[with pRIT12845 (a .... f ^ a transformant was excluded
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wählt und getestet. Fünf der sechs getesteten Transformanten ergaben einen positiven AUSRIA-Test. .chooses and tests. Five of the six transformants tested gave a positive AUSRIA test. ,
Zur Feststellung, ob ein Protein, das im AUSRIA-Test eine S-verwandte Antigenität zeigte, die vollständige Größe hat, wurden Proben der oben beschriebenen Rohzellextrakte im Immunblot, wie in Beispiel 20 beschrieben, untersucht. Vier der fünf im AUSRIA-Test positiven Transformanten zeigten ein S-verwandtes Protein von etwa 39K. Eine Transformante (Extrakt ja) zeigte ein S-verwandtes Protein von 23K. Das für die Expression des 39K Proteins im Extrakt (e) verantwortliche Plasmid wird pRlT12845 genannt; vgl. Fig. 18.To determine whether a protein showing S-related antigenicity in the AUSRIA assay was full size, samples of the crude cell extracts described above were immunoblotted as described in Example 20. Four of the five AUSRIA positive transformants showed an S-related protein of about 39K. One transformant (extract yes) showed an S-related protein of 23K. The plasmid responsible for the expression of the 39K protein in the extract (s) is called pRlT12845; see. Fig. 18.
1515
Beispiel 32Example 32
Partikel, die aus dem Pre S1- Pre S2-S-Protein zusammengesetzt sind und die einen Rezeptor für polymerisiertes human „β Serumalbumin und ein Pre S1-Epitop auf ihrer Oberfläche tragenParticles composed of Pre S1-Pre S2-S protein carrying a receptor for polymerized human β β-serum albumin and a pre S1 epitope on its surface
Rohextrakte aus Zellen des Stammes 10S44C cir°, die entwe-Crude extracts from cells of strain 10S44C cir °, which are either
der pRIT12845, pRITi2660 oder pRITi2377 enthalten und Rohextrakte aus Zellen des Stammes DC5 cir°, die pRIT12363 enthalten, -wurden gemäß Beispiel 19 hergestellt. Die Bestimmung der Protein-Gesamtkonzentration, der HBsAgverwandten Antigenität und die Bestimmung eines Rezeptors für polymerisiertes Humanserumalbumin wurden gemäß Beispiel 19 durchgeführt. Das Ergebnis zeigte eine starke Bindungsaktivität für polymerisiertes Humanserumalbumin in Extrakten des Stammes 10S44C cir°, die pRIT12843 I oder pRIT12660 (vgl. auch Beispiel 10) enthalten, dagegen keine Bindungsaktivität in Extrakten des Stammes 10S44C cir' die pRIT12377 enthalten oder des Stammes DC5 cir°, diecontaining pRIT12845, pRITi2660 or pRITi2377, and crude extracts from cells of strain DC5 cir °, containing pRIT12363, were prepared according to Example 19. Determination of total protein concentration, HBsAg-related antigenicity, and determination of a polymerized human serum albumin receptor were performed according to Example 19. The result showed strong binding activity for polymerized human serum albumin in extracts of strain 10S44C cir ° containing pRIT12843 I or pRIT12660 (see also Example 10) but no binding activity in extracts of strain 10S44C cir 'containing pRIT12377 or of strain DC5 cir ° , the
OOOO
pRIT12363 enthalten.pRIT12363 included.
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Die Cäsiumchlorid-Gleichgewichtszentrifugation von Rohe.^- trakten aus Zellen des Stammes 10S44C cir°, die pRIT12845 (beschrieben in Beispiel 12) enthalten und die im AUSRIA-Test für einzelne Cäsiumchlorid-Fraktionen bestimmte HBsAgverwandte Antigenität ergaben für das Antigen eine Bande mit einer Schwimmdichte von etwa 1,2 g/cm3. Dies wurde durch die Immunblot-Analyse der Cäsiumchlorid-Fraktionen bestätigt. Die Pre S1-Antikörper-Bindungsaktivität in den Casiumchlor.id-Fraktionen wurde in dem in Beispiel 12 beschriebenen ELISA-Test bestimmt. Nach der Bindung des Antigens an die in fester Phase vorliegenden Anti-HBsAg-Antikörper wurde das gebundene Antigen mit dem monoklonalen Antikörper MA18/7 (Beispiel 31) inkubiert, der dann durch biotinyliertes Anti-Maus-Immunglobulin, Streptavidin-biotinyliertemCesium chloride equilibrium centrifugation of crude extracts from cells of strain 10S44C cir ° containing pRIT12845 (described in Example 12) and the HBsA related antigenicity determined in the AUSRIA assay for individual cesium chloride fractions gave the antigen a band having a buoyant density of about 1.2 g / cm 3 . This was confirmed by immunoblot analysis of the cesium chloride fractions. Pre S1 antibody binding activity in the casiumchloride fractions was determined in the ELISA assay described in Example 12. Following binding of the antigen to the solid-phase anti-HBsAg antibodies, the bound antigen was incubated with monoclonal antibody MA18 / 7 (Example 31), which was then biotinylated anti-mouse immunoglobulin, streptavidin-biotinylated
^g Meerrettichperoxidase-Komplex und Chromogen gemäß Beispiel 12 bestimmt wurde.horseradish peroxidase complex and chromogen according to Example 12 was determined.
Es wurde gefunden, daß die Pre S1-spezifische Antikörper-Bindungsaktivität und die HBsAg-verwandte Antigenität in dem Cäsiumchloridgradienten in gleicher Höhe laufen. Diese Ergebnisse zeigen, daß das Pre S1- Pre S2-S-Protein, das in Zellen des Stammes 10S44C cir° produziert wird, die pRIT12845 enthalten, in Partikel eingebaut wird, die ähnlich den 22 nm großen HBsAg-Partikeln aus dem Serum sind. Die Partikel zeigen auf ihrer Oberfläche Pre S1-nspezifische Sequenzen und einen Rezeptor für polymerisiertes Humanserumalbumin. Aus der Höhe der Aktivität des Partikels im AUSRIA-Test und der Intensität der Reaktion des Pre S1- Pre S2-S-Proteins in einer Immunblot-Analyse, kann geschlossen werden, daß dieIt has been found that the Pre S1-specific antibody binding activity and the HBsAg-related antigenicity in the cesium chloride gradient run at the same level. These results demonstrate that Pre S1-Pre S2-S protein produced in cells of strain 10S44C cir ° containing pRIT12845 is incorporated into particles similar to the 22 nm HBsAg particles from the serum. The particles show on their surface Pre S1 n-specific sequences and a receptor for polymerized human serum albumin. From the level of activity of the particle in the AUSRIA test and the intensity of the reaction of the Pre S1-Pre S2-S protein in an immunoblot analysis, it can be concluded that the
Q0 S-Determinanten des Partikels durch die Pre S-Sequenzen ?n diesem Partikel teilweise blockiert oder deformiert werden.Q 0 S determinants of the particle are partially blocked by the Pre S sequences? N that particles or deformed.
Beispiel 33Example 33
Zwei Proteine, mit einem Molekulargewicht von etwa 38 und 45 kd, die beide Pre S1-,Pre S2- und S-EpitopeTwo proteins, with a molecular weight of about 38 and 45 kd, both Pre S1, Pre S2 and S epitopes
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j tragen und die in Hefe exprimiert werden, die pRIT12845 enthält.j and expressed in yeast containing pRIT12845.
HBsAg-verwandte Proteinmonomere, die in Zellen exprimiert werden, welche pR.TT12845 enthalten, wurden, wie in Beispiel 20 beschrieben, analysiert.HBsAg-related protein monomers expressed in cells containing pR.TT12845 were analyzed as described in Example 20.
Die Wanderung und Immunreaktivitat von zellulären ProteinenThe migration and immunoreactivity of cellular proteins
wurden mit Proteinen aus HBsAg-Partikeln (Serotyp ad), diewere mixed with proteins from HBsAg particles (serotype ad), the
^q aus menschlichem Serum gereinigt wurden (erhalten von Dr. W.H.^ q were purified from human serum (obtained from Dr. W.H.
Gerlich, Institut für medizinische Mikrobiologie, Universität Göttingen) verglichen.Gerlich, Institute of Medical Microbiology, University of Göttingen).
Drei Immunreagentien wurden zur Analyse der Proteineverwendet: Three immunoreactants were used to analyze the proteins :
- der monoklonale Antikörper, der ein S-Epitop erkennt (erhalten von H. Thomas - Beispiel 20).the monoclonal antibody recognizing an S epitope (obtained from H. Thomas example 20).
- ein polyvalentes Kaninchen-Antiserum gegen das synthetische Pre S2-Peptid (beschrieben in Beispiel 23)a polyvalent rabbit antiserum against the synthetic Pre S2 peptide (described in Example 23)
2Q - der monoklonale Antikörper MA18/7, der spezifisch für ein Pre S1-Epitop ist; vgl. Heerman et al., J. Virol., 52 (1984), 396 - 402.2Q - monoclonal antibody MA18 / 7 specific for a pre S1 epitope; see. Heerman et al., J. Virol., 52 (1984), 396 - 402.
Der Immunblot zeigte unter den zellulären Proteinen aus den Zellen des Stammes 10S44C, die pRIT12845 enthalten, die Anwesenheit von zwei Proteinen, die spezifisch mit allen drei vorstehend beschriebenen Immunreagentien reagieren. Das Molekulargewicht dieser zwei Proteine wurde auf 38 und 45 kd geschätzt. Die Molekülirgewichtsbestimmung der Proteine O0 basierte auf der Wanderung des aus dem Serum stammendenThe immunoblot showed among the cellular proteins from the cells of strain 10S44C containing pRIT12845 the presence of two proteins that react specifically with all three immunoreagents described above. The molecular weight of these two proteins was estimated to be 38 and 45 kd. The molecular weight determination of the proteins O 0 was based on the migration of the serum-derived
HBsAg, wie von Heerman et al., -J. Virol., 52 (1984), 396 402, definiert. Das 38 kd. große Pre S1 Pre S2-S-Protein, das durch pRIT12845 codiert ist, wandert etwas schneller als das ρ 39 Pre S1- Pre S2-S-Protein, das aus g5 HBsAg-Partikeln stammt. Das p39-Protein von Partikeln des Serotyps ad aus menschlichem Serum hat vermutlich eine Pre S1-HBsAg as described by Heerman et al., J. Virol., 52 (1984), 396, 402. The 38 kd. large Pre S1 Pre S2-S protein encoded by pRIT12845 migrates slightly faster than the ρ39 Pre S1-Pre S2-S protein derived from g5 HBsAg particles. The p39 protein of serotype ad particles from human serum is thought to have a pre S1
7 4 07 4 0
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Region von 119 Aminosäuren (Heerman et al., J. Virol. 52, 396 - 402, 1984). pRIT12845 codiert für eine Pre S1-Region von 108 Aminosäuren.Region of 119 amino acids (Heerman et al., J. Virol. 52, 396 - 402, 1984). pRIT12845 encodes a pre S1 region of 108 amino acids.
Diese Ergebnisse zeigen, daß Hefezellen, die pRIT12845 enthalten, zwei Proteine mit etwa 38 und <·5 kd exprimieren, die Pre S1. Pre S2 und S-Epitope tragen.These results show that yeast cells containing pRIT12845 express two proteins of about 38 and <5 kd, the Pre S1. Wear pre S2 and S epitopes.
YQ Beispiel 34 YQ example 34
Die 45 kd Pre S1- Pre S2-S-Protein-Spezies, die eine N-glykosidisch gebundene Oligosaccharidkette mit einem hohen Anteil Mannose enthältThe 45 kd Pre S1-Pre S2-S protein species containing an N-glycosidically linked oligosaccharide chain containing a high proportion of mannose
^g Zellen, die pRIT12845 enthalten, wurden mit einem gleichen Gewicht an Glasperlen (Durchmesser 0,45 bis 0,55 mm) in einem mit gleichem Gewicht vorhandenen 10 mM Natriumphosphatpuffer (pH 7,4), der 2 % SDS und 8 mM EDTA enthält, durch starkes Aufwirbeln mit einem(Vortex)-Mixer aufge-Cells containing pRIT12845 were incubated with an equal weight of glass beads (diameter 0.45 to 0.55 mm) in an equal weight 10 mM sodium phosphate buffer (pH 7.4) containing 2 % SDS and 8 mM EDTA contains, by vigorous stirring up with a (vortex) mixer
2Q schlossen.2Q closed.
Nach einer Zentrifugation wurde der Überstand 4 Minuten bei 1000C gekocht.After centrifugation, the supernatant was boiled at 100 ° C. for 4 minutes.
10 μΐ des gekochten flüssigen Überstanden wurden mit. 40 μΐ 25 mM Natriumeitratpuffer (pH 5,0) und 2 μΐ EndoH (74 ug/ml) (vgl. Beispiel 27) versetzt. Proben mit und ohne zugesetzter EndoH wurden 2 1/2 Stunden bei 37°C inkubiert.10 μΐ of boiled liquid supernatant were washed with. 40 μM 25 mM sodium citrate buffer (pH 5.0) and 2 μM EndoH (74 μg / ml) (see Example 27). Samples with and without added endoH were incubated at 37 ° C for 2 1/2 hours.
QQ Die EndoH-behandelten und unbehandelten Proben wurden durch SDS-Polyacrylamidgel-Elektrophorese und Immunblot gemäß Beispiel 20 analysiert. Der Blot wurde mit den monoklonalen Antikörpern 6 (S-spezifisch) und MA18/7 (Pre S1-spezifisch) (vgl. Beispiel 33) analysiert.QQ The EndoH-treated and untreated samples were analyzed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and Immunoblot according to Example 20. The blot was analyzed with monoclonal antibodies 6 (S-specific) and MA18 / 7 (Pre S1-specific) (see Example 33).
Der Immunblot zeigte mit beiden monoklonalen Antikörpern dasThe immunoblot showed with both monoclonal antibodies the
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Verschwinden der 45 kd Bande und das Auftreten einer 41 kd Bande nach EndoH-Behandlung. Das Wandern der 38 kd Bande wurde durch die EndoH-Behandlung nicht beeinflußt.Disappearance of the 45 kd band and the appearance of a 41 kd band after EndoH treatment. The migration of the 38 kd band was not affected by the EndoH treatment.
Diese Ergebnisse zeigen, daß die 45 kd Pre S1- Pre S2-S-Protein-Spezies eine N-glykosidisch gebundene Oligosaccharidkette trägt, die einen hohen Mannoseanteil enthält.These results indicate that the 45 kd Pre S1-Pre S2-S protein species carries an N-linked oligosaccharide chain containing a high mannose content.
Beispiel 35 Das 38 kd Pre S1- Pre S2-S-Protein, das Myristinsäure über eine Ί Amidbindung kovalent gebunden enthält "Example 35 The 38 kd Pre S1-Pre S2-S Protein Containing Myristic Acid Covalently Bonded Through an Ί Amide Bond
Zellen des Hefestammes 10S44C cir°, die entweder pRIT12845, pRIT12660 oder pRIT12377 enthalten, wurden in YNB bis zu einer optischen Dichte ,on von 0,4 kultiviert.Cells of the yeast strain 10S44C cir ° containing either pRIT12845, pRIT12660 or pRIT12377 were grown in YNB to an optical density of 0.4 on.
ozunmozunm
Zellen (20 ml Kultur) wurden 60 Minuten, mit 1 mCi 3H-märkierter Myristinsäure (New England Nuclear) markiert und dann durch Zentrifugation gesammelt. Die Zellen wurden mit kaltem Wasser gewaschen, in 100 μΐ 5 mM Tris-HCl (pH 7,4), das 3 mM (DTT), 1 % SDS und 1 mM PMSF enthält, resuspendiert und mit 100 mg Glasperlen durch ömaliges, jeweils 30 Sekunden dauerndes Aufwirbeln auüeinem Vortex aufgebrochen, wobei zwischen den einzelnen Aufwirbelungsschritten mit Eis gekühlt wurde. Zelltrümmer wurden durch 1minütige Zentrifugation in einer Eppendorff 5414-Zentrifuge (Towler und Glaser, Proc. Natl. Acad., Sei., 83.(1986), 2812-2816) entfernt. 20 \xl des Extraktes wurden 3 1/2 Stunden bei Raumtemperatur mitf 7 μΐ einer frisch hergestellten Lösung aus 4M Hydroxylamin, 20 mM Glycin pH 10 behandelt,Cells (20 ml of culture) were labeled with 1 mCi of 3H-labeled myristic acid (New England Nuclear) for 60 minutes and then collected by centrifugation. The cells were washed with cold water, resuspended in 100μl of 5mM Tris-HCl (pH 7.4) containing 3mM (DTT), 1 % SDS, and 1mM PMSF, and replaced with 100mg glass beads by weekly, 30x Whirling for a few seconds was broken apart from a vortex, with ice being cooled between the individual fluidization steps. Cell debris was removed by centrifugation for 1 minute in an Eppendorff 5414 centrifuge (Towler and Glaser, Proc. Natl. Acad., Sei., 83 (1986), 2812-2816). 20 μl of the extract were treated for 3 1/2 hours at room temperature with f 7 μl of a freshly prepared solution of 4M hydroxylamine, 20 mM glycine pH 10,
Hydroxylaminbehandelte und -unbehandelte Proben wurden durch SDS-Polyacrylamidgel-Elektrophorese aufgetrennt und durch nachfolgende Autoradiographie gemäß Beispiel 26 dargestellt. Die Hydroxylamin unbehandelten Proben wur-Hydroxylamine treated and untreated samples were resolved by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and presented by subsequent autoradiography according to Example 26. The hydroxylamine-untreated samples were
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den ebenfalls einer Immunblot-Analyse mit dem monoklonalen Antikörper gegen ein S-Epitop gemäß Beispiel 20 unterzogen.also subjected to an immunoblot analysis with the monoclonal antibody against an S-epitope according to Example 20.
Der Immunblot zeigte Ergebnisse, die identisch mit jenen von Beispiel 20 und 33 sind. Die Autoradiographie zeigte eine markierte Bande von 38 kd nur in den Extrakten aus Zellen, die pRIT12845 enthalten. Die Bande war hydroxylaminstabil.The immunoblot showed results identical to those of Examples 20 and 33. Autoradiography revealed a labeled band of 38 kd only in the extracts from cells containing pRIT12845. The band was hydroxylamine-stable.
,ester Dies zeigt an, daß aer 3H-markierte Myristinsäure/über eine Amidbindung vorliegt. Keine markierten Banden, die spezifisch für die Extrakte von Zellen sind, die pRIT12660 enthalten, wurden bestimmt., ester This indicates that 3H-labeled myristic acid is present via an amide bond. No labeled bands specific for the extracts of cells containing pRIT12660 were determined.
Diese Ergebnisse zeigen, daß das 38 kd Pre S1- Pre S2-S-Protein eine über eine Amidbindung kovalent gebundene Myri-These results show that the 38 kd Pre S1-Pre S2-S protein has a myrmic covalently bound via an amide bond.
esterester
stinsäure enthält. Im allgemeinen wird Myristinsaure/kovalent an Proteine über eine Amidbindung an ein aminoterminales Glycin gebunden. Dies deutet darauf hin, daß der Rest Met am N-Terminus des Pre S1- Pre S2-S-Proteins entfernt wurde und daß der Rest GIy ,an der Position 2 für die Acylierung mit Myristinsaure verfügbar wurde.contains stingic acid. In general, myristic acid / covalently binds to proteins via an amide bond to an amino-terminal glycine. This indicates that the remainder Met at the N-terminus of the Pre S1-Pre S2-S protein has been removed and that the residue Gly, at position 2 has become available for acylation with myristic acid.
Beispiel 36 Verwendung von Pre S1-Vektoren zur Insertion von funktionellen DNA-SequenzenExample 36 Use of Pre S1 Vectors for Insertion of Functional DNA Sequences
Das Ausgangsmaterial ist das in Beispiel 31 beschriebene Plasmid pRIT12793. Das Plasmid enthält die Pre S1- Pre S2-codierende Sequenz auf einem 495 bp großen Ncol-Xbal-Fragment. Das Plasmid pRIT12793 wird mit der Restriktionsendonuclease Ncol gespalten, mit T4 DNA-Polymerase zum Auffüllen dei überhängenden Einzelstränge behandelt und mit Xbal Endonuclease nachgeschnitten. Das so behandelte Ncol-Xbal-Fragment wurde durch Polyacrylamidgel-Elektrophorese und Elektroelution gereinigt und in den Vektor pUC12 inseriert,The starting material is the plasmid pRIT12793 described in Example 31. The plasmid contains the Pre S1-Pre S2 coding sequence on a 495 bp Ncol-XbaI fragment. The plasmid pRIT12793 is cleaved with the restriction endonuclease Ncol, treated with T4 DNA polymerase to fill in the overhanging single strands and rescored with XbaI endonuclease. The Ncol-XbaI fragment thus treated was purified by polyacrylamide gel electrophoresis and electroelution and inserted into the vector pUC12,
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der mit den Endonucleasen Smal und Xbal gespalten war. Der Klonierungsvektor pUC12 ist erhältlich bei Amersham (Little Chalfont, Bucks, United Kingdom) und Pharmacia (Piscataway, NJ). Das Plasmid pRITX wird gemäß Fig.which was cleaved with the endonucleases SmaI and XbaI. The cloning vector pUC12 is available from Amersham (Little Chalfont, Bucks, United Kingdom) and Pharmacia (Piscataway, NJ). The plasmid pRITX is shown in FIG.
5B . erhalten. In der Pre S1- Pre S2-Region des Plasmids pRITX überlappt die einzige Ncol-Stelle das ATG-Startcodon der Pre S1-Region. Eine Xbal-Stelle ist direkt daneben und downstream des TAA-Stopcodons am C-Terminus der Pre S2-codierenden Sequenz vorhanden. Die einzige BstX-Restriktionsstelle ist nahe des N-terminalen Endes der Pre Sl-codierenden Region.5B. receive. In the Pre S1-Pre S2 region of the pRITX plasmid, the unique Ncol site overlaps the ATG start codon of the Pre S1 region. An XbaI site is immediately adjacent and downstream of the TAA stop codon at the C-terminus of the Pre S2 coding sequence. The only BstX restriction site is near the N-terminal end of the Pre Sl coding region.
Dem Fachmann ist bekannt, daß der Vektor pRITX oder ähnliche derivatisierte Vektoren, die die Pre S1-S2-Sequenzen enthalten, zur Inserierung an der BstXI-Stelle von weiteren funktioneilen DNA-Sequenzen, die für interessierende Peptide codieren, verwendet v/erden können, um diese Sequen-It is known to those skilled in the art that the vector pRITX or similar derivatized vectors containing the pre S1-S2 sequences can be used for insertion at the BstXI site of other functional DNA sequences encoding peptides of interest, around these sequences
Ablesephase zen in / mit der Pre S1-Region zu fusionieren.Reading phase to merge into / with the Pre S1 region.
Darüber hinaus können funktionelle DNA-Sequenzen nach der Doppelverdauung von pRITX und Derivaten mit BstX und BamHI oder EcoRI und Pstl und der Entfernung des größeren Teils der Pre S1-codierenden Region und des N-terminalen Teils der Pre S2-Sequenz zwischen die entsprechenden Restriktionsstellen eingeführt werden. Solche Fusionen werden vom Typ Pre S1-eingeführte funktionell DNA-Pre S2-Sequenzen sein. Sind einmal solche Fusionen gemacht, können sie in andere Plasmide einrekombiniert werden, die den Rest der Pre S1-Pre S2-Sequenzen und jene Sequenzen enthalten, die für die Stabilität und Replikation in E. coli und Saccharomyces cerevisiae (vgl. Beispiel 16A) botwendig sind.In addition, functional DNA sequences following double digestion of pRITX and derivatives with BstX and BamHI or EcoRI and PstI and the removal of the major portion of the Pre S1 coding region and the N-terminal portion of the Pre S2 sequence may be introduced between the corresponding restriction sites become. Such fusions will be of type Pre S1-introduced functional DNA pre S2 sequences. Once such fusions are made, they can be recombined into other plasmids containing the remainder of the Pre S1-Pre S2 sequences and those sequences required for stability and replication in E. coli and Saccharomyces cerevisiae (see Example 16A) are.
Beispiel 37 Fusion eines Peptids aus Proteinen des HTLVIII-Virus und der Pre S2-Region aus der Pre S2-S-Sequenz zur Herstellung neuer Hybrid-PartikelExample 37 Fusion of a peptide from proteins of the HTLVIII virus and the Pre S2 region from the Pre S2-S sequence to produce new hybrid particles
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Die Pre S2-Region einer HBV-Pre S2-codierenden Sequenz kann auch zur Fusion mit Peptidsequenzen anderer viraler Antigene verwendet werden, zu denen auch jene des als HIV, HTLV-III oder LAV bekannten Retrovirus gehören, das der Verursacher von AIDS ist.The Pre S2 region of an HBV Pre S2 coding sequence can also be used for fusion with peptide sequences of other viral antigens, including those of the retrovirus known as HIV, HTLV-III or LAV, which is the causative agent of AIDS.
Das klonierte Genom eines HIV-Virus ist aus Ratner L. et al. . Nature, 313 (1985) , 277 - 284, und Shaw G. et al. , Science, 226(1984), 1165-11 71, . bekannt. Von diesem genomischen Klon können verschiedene Subfragmente als funktioneile DNA-Sequenzen erhalten werden, die für Peptide von Interesse codieren. Die Fusion von solchen funktionellen Sequenzen mit der Pre S2-S-Sequenz kann zur Herstellung von neuen Hybridpartikeln, die Epitope der HlV-Virusproteine enthalten, genutzt werden. Solche Hybridpartikel können als Grundlage für einen Humanimpfstoff gegen das infektiöse HIV-Virus dienen.The cloned genome of an HIV virus is from Ratner L. et al. , Nature, 313 (1985), 277-284, and Shaw G. et al. , Science, 226 (1984), 1165-1171,. known. From this genomic clone, various subfragments can be obtained as functional DNA sequences encoding peptides of interest. The fusion of such functional sequences with the Pre S2-S sequence can be exploited to produce novel hybrid particles containing HIV viral protein epitopes. Such hybrid particles can serve as the basis for a human vaccine against the infectious HIV virus.
Folgende Peptidregionen sind von Interesse:The following peptide regions are of interest:
a) C7-Peptid a) C7 peptide
Diese Region umfaßt 45 Aminosäurereste ; sie liegt unmittelbar an der Stelle,- wo das Vorläufer-Hüllprotein gespalten wird; vgl. Starcich B.R. et al., Cell, 45 (1986); 637 - 648. This region comprises 45 amino acid residues; it lies directly at the site, - where the precursor coat protein is cleaved; see. Starcich B.R. et al., Cell, 45 (1986); 637-648.
b) Peptid 121 .b) peptide 121 .
Diese Region besitzt eine relativ konservierte Aminosäuresequenz, die in mehreren retroviralen (transmembrane) Hüllproteinen vorliegt; vgl. Cianciolo G.J. et al., Science, 230 (1985), 453 - 455. Es wird vermutet, daß diese Sequenz an der durch das Retrovirus induzierten Immunsuppression beteiligt ist; vgl. Synderman R. und Cianciolo G.J., Immunol. Today, 5 (1984), 240.This region has a relatively conserved amino acid sequence present in several retroviral (transmembrane) envelope proteins; see. Cianciolo G.J. et al., Science, 230 (1985), 453-455. This sequence is believed to be involved in retrovirus-induced immunosuppression; see. Synderman R. and Cianciolo G.J., Immunol. Today, 5 (1984), 240.
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c) "Dreesman Peptid" c) "Dreesman peptide"
Das synthetische Peptid entspricht der Aminosäuresequenz 735 bis 752 des glykosylierten Vorläufer-Hüllproteins von HIV. Dieses Peptid wurde von Kennedy R.C. et al., Science, 231 (1986), 1 556 - 1559, verv/endet, um Kaninchen zu immunisieren. Das erhaltene Antiserum wurde verwendet, um die Erkennung von HIV-Hüllproteinen durch induzierte Antikörper zu untersuchen. Die erhaltenen Ergebnisse lassen vermuten, daß diese Region eine Iti;munantwort gegen das native Glykoprotein induzieren kann.The synthetic peptide corresponds to the amino acid sequence 735 to 752 of the glycosylated precursor envelope protein of HIV. This peptide was developed by Kennedy R.C. et al., Science, 231 (1986), 1556-1559, used to immunize rabbits. The antiserum obtained was used to study the detection of HIV envelope proteins by induced antibodies. The results obtained suggest that this region can induce an immune response against the native glycoprotein.
A. Fusion der DNA-Sequenz des C7-Peptides eines HTLV-IIIA. Fusion of the DNA sequence of the C7 peptide of an HTLV-III
Isolatsmit der Pre S2-S-Region von pRIT10911 Das Ausgangsmaterial war das Plasmid pBH10-R2, das das klonierte Genom des HIV-Isolates BH10 enthält. Dieses Plasmid wurde von R.C. Gallo, National Institutes of Health, Bethesda, MD, erhalten. Ein 3108 bp großes Sall-Xhol-Fragment, das den viralen Replikationsursprung enthält, wurde aus pBHi0-R2 ausgeschnitten und zwischen der Sail und Xhol-Stelle von pUC18 kloniert. Es entstand das Plasmid pRIT12901. Eine Restriktionskarte dieses Sall-Xhol-Fragments ist in Fig. 1-B gezeigt. Das Plasmid pUC18 ist von Norrander J. et al., Gene, 26 (1983), 101- 106, beschrieben und erhältlich von Pharmacia Inc., Piscataway, N.J..Isolate with Pre S2-S Region of pRIT10911 The starting material was plasmid pBH10-R2, which contains the cloned genome of HIV isolate BH10. This plasmid was developed by R.C. Gallo, National Institutes of Health, Bethesda, MD. A 3108 bp Sall-Xhol fragment containing the viral origin of replication was excised from pBHi0-R2 and cloned between the Sail and Xhol sites of pUC18. The result was the plasmid pRIT12901. A restriction map of this Sall-Xhol fragment is shown in Figure 1-B. The plasmid pUC18 is described by Norrander J. et al., Gene, 26 (1983), 101-106 and available from Pharmacia Inc., Piscataway, N.J.
Für eine Fusion wurde pRIT1290 'at den Endonucleasen BgIII und MboII gespalten und das entstandene 117 bp große Fragment durch Polyacrylamidgel-Elektrophorese und Elektroelution (vgl. Fig. 1B) isoliert. Die DNA dieses Fragments wurde zur Entfernung von überstehenden Einzelstrangbereichen mit Mungo Bohnen -Nuclease behandelt und dann mit der DNA von pRIT10911 (vgl. Beispiel 5),ligiert, die mit BamHI gespalten und mit Mungo Bohnen-Nuclease behandelt worden war. Aus dieser Ligationsmischung wurde das Plasmid pRIT12893 isoliert, in dem das 117 bp große Bglll-MboII-Fragment von pRIT12901 in pRIT10911 inseriert worden war. Die Nucleotid-Sequenz imFor fusion, pRIT1290 'was cleaved at the endonucleases Bgl II and Mbo II and the resulting 117 bp fragment was isolated by polyacrylamide gel electrophoresis and electroelution (see Fig. 1B). The DNA of this fragment was treated with mungo bean nuclease to remove supernatant single stranded regions and then ligated with the DNA of pRIT10911 (see Example 5) which had been digested with BamHI and treated with mungo bean nuclease. From this ligation mixture, the plasmid pRIT12893 was isolated, in which the 117 bp BglII-MboII fragment from pRIT12901 had been inserted into pRIT10911. The nucleotide sequence in
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Bereich des Fusionspunktes des TDH3-Promotors und des Mungo· Bohnen-Nuclease-behandelten 117 bp großen HTLV-III BgIII-MboII-Fragments wurde bestimmt. Es zeigte sich, daß IO Nucleotide zuviel von dem Bglll-Ende des Fragments entfernt worden waren. Folgende Sequenz wurde erhalten:Range of the fusion point of the TDH3 promoter and the mungo · bean nuclease-treated 117 bp HTLV-III BglII-MboII fragment was determined. It was found that IO nucleotides were too much removed from the BglII end of the fragment. The following sequence was obtained:
5' ATGGAGGAGGAGATATGAGGGA 3'5 'ATGGAGGAGGAGATATGAGGGA 3'
in der das erste unterstrichene ATG-Codon jenes des TDH3-Promotors aus pRIT10911 ist und das zweite ein internes ATG-Co-in which the first underlined ATG codon is that of the TDH3 promoter from pRIT10911 and the second is an internal ATG co-promoter.
IQ don des C7-Peptidfragments ist. Das zweite ATG-Codon überlappt mit einem TGA-Terminationscodon. Dieses Terminationscodon liegt in dem gleichen Leserahmen wie das erste ATG-Codon. Die Bestimmung der DNA-Sequenz des 3'-Endes der Fusionsregion in pRIT12893 zeigte die korrekte Sequenz für die I is don of the C7 peptide fragment. The second ATG codon overlaps with a TGA termination codon. This termination codon is in the same reading frame as the first ATG codon. The determination of the DNA sequence of the 3 'end of the fusion region in pRIT12893 showed the correct sequence for the
desof
in Abiesephase-Fusion / MboII, Mungo Bohnen-Nuclease-behandelten Endes des HTLV-III-Fragments und der Pre S2-Sequenz von pRIT10911, wie in Fig. 2B gezeigt.in the drab phase fusion / Mbo II, mungo bean nuclease-treated end of the HTLV III fragment and the Pre S2 sequence of pRIT10911, as shown in Figure 2B.
Die DNA von pRIT12893 wurde dann mit der Endonuclease Hindlll gespalten und das erhaltene 3250 bp große Fragment isoliert und durch Agarosegel-Elektrophorese und Elektroelution gereinigt. Das 3250 bp große Hindlll-Fragment wurde dann in die Hindlll-Stelle des Plasmids YEpI3 inseriert. Es entstand pRIT12894. Die DNA des Plasmids wurde dann zur 2ß Transformation von Zellen der Hefestämme DC5 und 10S44C nach Ito et al. (vgl. Beispiel 10) verwendet. Die Zellen wurden auf Leucin-Unabhängigkeit selektioniert.The DNA of pRIT12893 was then cleaved with the endonuclease HindIII and the resulting 3250 bp fragment isolated and purified by agarose gel electrophoresis and electroelution. The 3250 bp HindIII fragment was then inserted into the HindIII site of plasmid YEpI3. The result was pRIT12894. The DNA of the plasmid was then used to 2β transform cells of yeast strains DC5 and 10S44C according to Ito et al. (see Example 10). The cells were selected for leucine independence.
QQ Die Transkription und Translation in Hefezelien der C7-Pre S2-S-Fusions-DNA in pRIT12894 führt zur Synthese eines kleinen, aus 5 Aminosäure bestehenden Peptides, das an dem TDH3-ATG-Codon beginnt und an dem unterstrichenen TGA-Codon endet sowie eines C7-Pre S2-S-Fusionspeptides, das an dem zweiten ATG-Codon im Inneren der C7-Sequenz beginnt. Dieses. Fusionsprodukt enthält 38 Aminosäurereste des C7-Peptids anstelle der QQ Transcription and translation in yeast cells of the C7-Pre S2-S fusion DNA in pRIT12894 results in the synthesis of a small, 5 amino acid peptide beginning at the TDH3 ATG codon and ending at the underlined TGA codon, as well a C7-Pre S2-S fusion peptide starting at the second ATG codon inside the C7 sequence. This. Fusion product contains 38 amino acid residues of the C7 peptide instead of the
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45 .Aminosäurereste des intakten Bglll-MboII-Mungo, Bonnen-Nuclease behandelten C7-Fragmentes. Andere Plasmide als pRIT12893, die aus derselben Ligationsmischung erhalten wurden, können .. untersucht und sequenziert werden, um festzustellen, ob sie eine Fusion tragen, die dem kompletten Fragment entspricht.45. Amino acid residues of the intact BglII-MboII mongoose, Bonnen nuclease treated C7 fragment. Other plasmids than pRIT12893 obtained from the same ligation mixture can be screened and sequenced to see if they carry a fusion corresponding to the complete fragment.
B. Fusion der DNA-Sequenz des Peptids 121 mit der Pre S2-S-Region von pRIT10911B. Fusion of the DNA sequence of peptide 121 with the pre S2-S region of pRIT10911
Zur Fusion wurde die DNA von pRIT12901 (beschrieben in Teil A) mit den Endonucleasen Hhal und Hindlll gespalten, um das in Fig. 1B gezeigte 230 bp große Fragment freizusetzen. Dieses Fragment wurde durch Polyacrylamidgel-Elektrophorese und Elektroelution gereinigt und dann mit T4 DNA-Polymerase behandelt, um überstehende Einzelstrangbereiche aufzufüllen.For fusion, the DNA of pRIT12901 (described in part A) was cleaved with the endonucleases Hhal and HindIII to liberate the 230 bp fragment shown in Figure 1B. This fragment was purified by polyacrylamide gel electrophoresis and electroelution and then treated with T4 DNA polymerase to fill out supernatant single stranded areas.
Das so behandelte Fragment wurde mit der DNA von pRIT10911, die mit BamHI gespalten und mit Mungo Bohnen-Nuclease behandelt worden war, ligiert. Aus dieser Ligationsmischung wurde das Plasmid pRIT12897 erhalten, in das das 230 bp Fragment der HIV-DNA im richtigen Leserahmen für die Fusion mit der Pre S2-Sequenz von pRIT10911 inseriert worden war (vgl. Fig. 3B). Die DNA des Plasmids pRIT12897 wurde mit der Endonuclease Kindlll gespalten und das erhaltene 3365 bp große Fragment, das den TDH3-Promotor, die HIV-Pre S2-S-FU-sion und die arg3-Terminationsregion enthält, durch Agarosegel-Elektrophorese und Elektroelution gereinigt. Dieses 3365 bp große Fragment wurde in YEp13 ligiert, das mit der Endonuclease Hindlll gespalten worden war. Es entstand das Plasmid pRIT12898. Dieses Plasmid wurde zur Transformation von Zellen der Hefestämme DC5 und 10S44C nach Ito et al. gemäß Beispiel 10 verwendet. Die Zellen wurden auf Leucinr Unabhängigkeit selektioniert.The thus treated fragment was ligated with the DNA of pRIT10911 digested with BamHI and treated with mungo bean nuclease. From this ligation mixture was obtained the plasmid pRIT12897 into which the 230 bp fragment of HIV DNA in the correct reading frame had been inserted for fusion with the Pre S2 sequence of pRIT10911 (see Fig. 3B). The DNA of the plasmid pRIT12897 was cleaved with the endonuclease, Kidlll, and the resulting 3365 bp fragment containing the TDH3 promoter, the HIV-Pre S2-S-FU-sion and the arg 3 -terminating region by agarose gel electrophoresis and electroelution cleaned. This 3365 bp fragment was ligated into YEp13 which had been cleaved with the endonuclease HindIII. The result was the plasmid pRIT12898. This plasmid was used to transform cells of yeast strains DC5 and 10S44C according to Ito et al. used according to Example 10. The cells were selected for leucine r independence.
C. Fusion der DNA-Sequenz des "Dreesman"-Peptids mit der Pre S2-Region von pRIT1.911C. Fusion of the DNA sequence of the "Dreesman" peptide with the Pre S2 region of pRIT1.911
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Ein synthetisches 60 bp Fragment mit der nachstehend angegebenen Sequenz wurde in an sich bekannter Weise hergestellt, nämlich durch Synthese zweier Einzelstränge und deren Aneinanderlagerung:A synthetic 60 bp fragment having the sequence given below was prepared in a manner known per se, namely by synthesis of two single strands and their juxtaposition:
5' GATCTCGACAGGCCCGAAGGAATAGAAGAAGAAGGTGGAGAGAGA 3· 3 ' AGCTGTCCGGGCTTCCTTATCTTCTTCTTCCACCTCTCTC1Γ 5 5 'GATCTCGACAGGCCCGAAGGAATAGAAGAAGAAGGTGGAGAGAGA 3 · 3' AGCTGTCCGGGCTTCCTTATCTTCTTCTTCCACCTCTCTC 1 Γ 5
51 GACAGAGACAGATCCCCG 3·5 1 GACAGAGACAGATCCCCG 3 ·
31 CTGTCTCTGTCTAGGGGCCTAC 5'3 1 CTGTCTCTGTCTAGGGGCCTAC 5 '
Dieses Fragment hat am 5'-Ende BgIII und am 3'-Ende BamHI-überstehende Einzelstrangbereiche. Etwa 200 ng eines doppelsträngigen Fragments und 300 ng des mit RamHI gespaltenenThis fragment has BgIII at the 5 'end and BamHI protruding single strand areas at the 3' end. About 200 ng of a double stranded fragment and 300 ng of the RamHI cleaved
1^ Plasmids pRIT10911 wurden gemischt und ligiert. Aus dieser Ligationsmischung wurde das Plasmid pRIT12899 erhalten, in das das 60 bp große Fragment an der BamHI-Stelle von pRIT10911 so inseriert worden war, daß eine Fusion im Ableseraster entstanden war (vgl. Fig. 4B). DNA 1 μl of plasmid pRIT10911 was mixed and ligated. From this ligation mixture, the plasmid pRIT12899 was obtained, into which the 60 bp fragment had been inserted at the BamHI site of pRIT10911 so that a fusion in the reading frame was formed (see Fig. 4B). DNA
von pRIT12899 wurde mit der Endonuclease Hindlll gespalten und das erhaltene 3200 bp große Hindlll-Fragment durch Agarosegel-Elektrophorese und Elektroelution gereinigt. Dieses Hindlll-Fragment wurde in die Hindlll-Stelle von YEpI3 inseriert· !Es entstand das Plasmid pRIT12900. Dieses Plasmid wurde dann zur Transformation^von Zellen der'Hefestämme DC5 und 10S44C nach Ito et al. gemäß Beispiel 10 verwendet. Die Zellen wurden auf Leucin-Unabhängigkeit .selektioniert.pRIT12899 was cleaved with HindIII endonuclease and the resulting 3200 bp HindIII fragment purified by agarose gel electrophoresis and electroelution. This HindIII fragment was inserted into the HindIII site of YEpI3. The resulting plasmid pRIT12900 was generated. This plasmid was then used to transform cells of the yeast strains DC5 and 10S44C according to Ito et al. used according to Example 10. The cells were selected for leucine independence.
Beispiel 38Example 38
Expression von pRIT12894 und pRITi2898-codierten FusionsproteinenExpression of pRIT12894 and pRITi2898-encoded fusion proteins
Die Hefestämme DC5 oder 10S44C, die entweder YEp13, pRIT12363, pRIT10912, pRIT12894 oder pRIT12898 enthalten,Yeast strains DC5 or 10S44C containing either YEp13, pRIT12363, pRIT10912, pRIT12894 or pRIT12898,
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wurden getrennt in flüssigem Medium ohne Leucin (YNB + 80 ug/nl Histidin oder YNB) kultiviert. Zelluläre Proteine wurden durch Immunblot gemäß Beispiel 11 analysiert. Als erster Antikörper wurde ein monoklonaler Antikörper verwendet, der gegen ein denaturierungs- und reduktionsresistentes Epitop eines aus Menschen stammenden HBsAg gerichtet ist (monoklonaler Antikörper 6, erhalten von H. Thomas, Royal Free Hospital, London, England). pRIT10912 ist in Beispiel 5 beschrieben. pRIT12894 und PRIT12898 sind in Beispiel 37 beschrieben. In pRIT12363 liegt das 2900 bp große Hindlll-Fragment von pRIT12322 (Beispiel 8), das das S-Gen von HBV fusioniert mit dem TDH3-Promotor enthält, in einem Hefeplasmid-Vektor vor, der identisch mit PRIT12377 (Beispiel 10, Teil B) ist. pRIT12363 produziert HBsAg unter der Kontrolle des TDH3-Promotors.were cultured separately in liquid medium without leucine (YNB + 80 μg / ml histidine or YNB). Cellular proteins were analyzed by immunoblot according to Example 11. The first antibody used was a monoclonal antibody directed against a denaturation- and reduction-resistant epitope of a human-derived HBsAg (monoclonal antibody 6, obtained from H. Thomas, Royal Free Hospital, London, England). pRIT10912 is described in Example 5. pRIT12894 and PRIT12898 are described in Example 37. In pRIT12363, the 2900 bp HindIII fragment of pRIT12322 (Example 8) containing the S gene of HBV fused to the TDH3 promoter is present in a yeast plasmid vector identical to PRIT12377 (Example 10, Part B). is. pRIT12363 produces HBsAg under the control of the TDH3 promoter.
Unter den gesamten zellulären Proteinen aus den Hefestämmen DC5 und 10S44C, die mit. pRIT12894 transformiert wurden, wurde durch den Immunblot eine mit dem S-Protein verwandte Proteinbande identifiziert, die einem geschätzten Molekulargewicht von etwa 32 kd entspricht. Eine mit dem S-Protein verwandte Proteinbande mit geschätztem Molekulargewicht von etwa 45 kd wurde; untar den gesamten zellulären Proteinen aus den Hefestämmen DC5 und 10S44C, die durch pRIT12898 transformiert wurden, gefunden. Unter den gesamten zellulären Proteinen aus dem Hefestamm DC5, der durch pRIT10912 transformiert wurde, wurde ein mit dein S-Protein verwandte Proteinbande mit einem geschätzten Molekulargewicht von etwa 29 kd gefunden.Among the total cellular proteins from the yeast strains DC5 and 10S44C, those with. pRIT12894, the immunoblot identified an S protein-related protein band corresponding to an estimated molecular weight of about 32 kd. An estimated protein molecular weight of about 45 kd was used with the S protein; All of the cellular proteins from yeast strains DC5 and 10S44C transformed by pRIT12898 were found. Among the total cellular proteins from the yeast strain DC5 transformed by pRIT10912, an S protein-related protein band with an estimated molecular weight of about 29 kd was found.
Rohextrakte von Zellen des Hefestammes DC5, die entweder pRIT12363, pRIT10912 oder pRIT12894 enthalten, wurden gemäß Beispiel 12 hergestellt. Die Proteinkbnzentration und die AUSRIA-Aktivität wurden gemäß Beispeil 12 gemessen. Die Immunblot-Analyse dieser Rohextrakte wurde wie vorstehend beschrieben durchgeführt.Crude extracts of cells of the yeast strain DC5 containing either pRIT12363, pRIT10912 or pRIT12894 were prepared according to Example 12. Protein concentration and AUSRIA activity were measured according to Example 12. Immunoblot analysis of these crude extracts was performed as described above.
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Die Cäsiumcilorid-Gleichgewichtszentrifuation der Rohextrakte (beschrieben in Beispiel 12) und Bestimmung der HBsAg-verwandten Antigenität in den Cäsiumchlorid-Fraktionen durch den AUSRIA-Test zeigten das Antigen in einer Bande mit der Schwimmdichte von etwa 1,2 g/cm3. Dieses Ergebnis wurde durch die Immunblot-Analyse der Cäsiumchlorid-Fraktionen bestätigt.The Cäsiumcilorid-Gleichgewichtszentrifuation of the crude extracts (described in Example 12) and determining the HBsAg related antigenicity in the cesium chloride fractions by the AUSRIA test, the antigen showed a band with the buoyant density of about 1.2 g / cm 3. This result was confirmed by the immunoblot analysis of the cesium chloride fractions.
Diese Ergebnisse zeigten, daß das 32 kd Fusionsprotein, das ^ in Zellen des Hefestammes DC5, die pRIT12894 tragen, produziert wird, in Partikel eingebaut wird, die ähnlich dem 22 nm großen HBsAg-Partikel aus Humanserum sind. Aus der Höhe der Aktivität jener Partikel in dem AUSRIA-Test, und der Intensität der Reaktion des 32 kd Proteins in der Immunbiot- *5 Analyse, kann geschlossen werden, daß die S-Determinanten dieser Partikel durch die C7-Sequenzen teilweise blockiert oder deformiert werden.These results indicated that the 32 kd fusion protein produced in cells of the yeast strain DC5 carrying pRIT12894 is incorporated into particles similar to the 22 nm HBsAg particle from human serum. From the level of activity of those particles in the AUSRIA test, and the intensity of the reaction of the 32 kd protein in the immunobiotan analysis, it can be concluded that the S determinants of these particles are partially blocked by the C7 sequences or be deformed.
Aus diesen Ergebnissen wird geschlossen, daß Hefezellen der Stämme DC5 und 10S44C, die entweder mit pRIT12894 oder pRIT12898 transformiert sind, spezifisch ein Fusionsprotein mit einem Molekulargewicht von etwa 32 kd oder 45 kd synthetisieren'^ die beide ein S-Epitop tragen.From these results, it is concluded that yeast cells of strains DC5 and 10S44C transformed with either pRIT12894 or pRIT12898 specifically synthesize a fusion protein having a molecular weight of about 32 kd or 45 kd, both carrying an S epitope.
Dem Fachmann ist bekannt, daß hybride Partikel, die HIV-Virus-Peptid-Epitope tragen, aus Kulturen von Hefezellen, die mit pRIT12894, pRIT12898 oder pRITi2900 transformiert sind, durch übliche Methoden isoliert und gereinigt werden können. Solche gereinigten Partikel können dann zusammen mit einem Adjuvans, wie Al(OH)3 oder AlPO. als Humanimpfstoff verwendet werden. Die bevorzugte Dosis liegt im Bereich von 1 bis 1000 \iq Protein und wird durch übliche Prüfungen bestimmt. Die Erfindung umfaßt auch andere Peptidregionen von viralem HIV-Protein, die mit der Pre S2-S-Region von HBV-codierenden Sequenzen fusioniert werden können, um hybride Partikel zu bilden, die ein HIV-Epitop von Interesse zeigen.It is known to those skilled in the art that hybrid particles carrying HIV virus peptide epitopes can be isolated and purified from cultures of yeast cells transformed with pRIT12894, pRIT12898 or pRITi2900 by conventional methods. Such purified particles may then be co-administered with an adjuvant such as Al (OH) 3 or AlPO. be used as a human vaccine. The preferred dose is in the range of 1 to 1000 μg protein and is determined by conventional tests. The invention also encompasses other viral HIV protein peptide regions that can be fused to the pre S2-S region of HBV coding sequences to form hybrid particles that display an HIV epitope of interest.
Claims (13)
Gly-Thc-VaL-Asn-Pco-Ala-Pco-Asn-ILe-ALa-Sec-His-IIe-Sec--20
Gly-Thc-Val-Asn-P co-Ala-P co-Asn-Ile-Ala-Sec-His-Ile-Sec
-55 Pre S2 region
-55
Family
ID=
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