DE19934029A1 - Preparing an agent for diagnosis or control of microbial infection, useful particularly against Helicobacter, based on identification of essential genes in defective mutants - Google Patents

Preparing an agent for diagnosis or control of microbial infection, useful particularly against Helicobacter, based on identification of essential genes in defective mutants

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Abstract

Preparation of an agent (A) for detection, prevention and/or treatment of microbial infection by: (i) identifying essential genes (I) and corresponding polypeptides (II); (ii) identifying compounds that are directed against (II) and inactivate the microbe; (iii) testing these for suitability for use; and (iv) formulating selected (A). Identifying essential genes (I) comprises preparation of gene-deficient microorganisms by conditional antisense inhibition (CAI) and/or subtractive recombination mutagenesis (SRM), then determining viability and/or survival of the deficient organisms. Independent claims are also included for the following: (a) method for identifying essential microbial genes; (b) nucleic acid (Ia) representing essential secretory genes of Helicobacter, identified by method (a); (c) a gene bank containing at least two (Ia); (d) a vector containing at least one (Ia) or its fragment; (e) cells containing (Ia) or the vector of (d); (f) a mutant bank containing at least two microorganisms transformed with the vectors of (d); (g) a polypeptide (IIa) encoded by (Ia) and their immunogenic fragments; (h) inhibitors (A') that bind specifically to (IIa), or its fragments, and/or modulates its expression, presentation and/or native function; (i) method for preparing (IIa) or its fragments; (j) antibodies (Ab), or their fragments, that are specific for (IIa); and (k) a pharmaceutical composition containing one of (Ia), the vector of (d), the cells of (e), (IIa), Ab or its fragments, or (A).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Identifizierung und Charakterisierung essentieller Gene von pathogenen Mikroorganismen, deren Verwendung zum Auffinden neuer immunologischer und pharmakologischer Wirkstoffe zur Prophylaxe, Therapie und Diagnose bakterieller Infektionen, sowie die Weiterentwicklung und Optimierung dieser Wirkstoffe. Von der Erfindung eingeschlossen sind die entsprechenden Nukleinsäuren, welche für die essentiellen Genprodukte kodieren, und die davon kodierten Polypeptide. Außerdem betrifft die Erfindung Vektoren, die die erfindungsgemäßen Nukleinsäuren enthalten, mit diesen Vektoren transformierte Zellen und für die Polypeptide spezifische Antikörper. Diese Nukleinsäuren und Polypeptide können zur Diagnose, Prävention und Behandlung von mikrobiellen Infektionen eingesetzt werden, insbesondere können sie zur Entwicklung von Antikörpern, Impfstoffen und Inhibitoren verwendet werden.The present invention relates to a method for identification and Characterization of essential genes of pathogenic microorganisms whose Use for finding new immunological and pharmacological Active ingredients for the prophylaxis, therapy and diagnosis of bacterial infections, as well as the further development and optimization of these active substances. Of the Included in the invention are the corresponding nucleic acids which encode and encode the essential gene products Polypeptides. In addition, the invention relates to vectors containing the Nucleic acids according to the invention contain, with these vectors transformed cells and antibodies specific for the polypeptides. These Nucleic acids and polypeptides can be used for diagnosis, prevention and Treatment of microbial infections are used, in particular They can be used to develop antibodies, vaccines and inhibitors be used.

Die vollständige molekulare Erschließung des Genoms des Menschen und klinisch relevanter Pathogene öffnet neue Wege in der Entwicklung von Therapeutika bzw. Prophylaktika gegen die Krankheiten des Menschen. So ist die Entschlüsselung des menschlichen Genoms für die nächsten Jahren angekündigt. Die Anzahl molekular vollständig charakterisierter pathogener Keime nimmt ständig zu. Das erklärte Ziel ist es nun, aus dem umfangreichen Datenmaterial solche Gene zu identifizieren, deren Produkte als potentielles Ziel für einen Wirkstoff in Frage kommen und somit für die Entwicklung eines spezifischen Wirkstoffs benutzt werden können. Dieses Potential läßt sich aus der Primärstruktur eines Gens nicht ableiten, sondern muß experimentell bestimmt werden.The complete molecular development of the human genome and clinically relevant pathogens opens new avenues in the development of Therapeutics or prophylactics against human diseases. So is the decoding of the human genome for the next few years announced. The number of molecularly fully characterized pathogenic Germs is constantly increasing. The stated goal is now, from the extensive data to identify such genes, their products as a potential target for an active substance and thus for the Development of a specific drug can be used. This  Potential can not be derived from the primary structure of a gene, but must be determined experimentally.

Liegt die komplette genomische Sequenz eines Organismus vor, steht man vor dem Problem, die enorme Datenmenge für weiterführende biologische Analysen zugänglich zu machen. Der erste Schritt ist die Identifizierung aller auf dem Genom liegenden Gene. Dies geschieht in der Regel mit Hilfe computergestützter Suchprogramme, die mit einer gewissen Sicherheit potentielle Gene vorhersagen können. Auf diese Weise können Genkarten erstellt werden, die allerdings noch mit einer großen Ungenauigkeit behaftet sind. Können die vom Suchprogramm ausgewiesenen Gene keinem bekannten Gen zugeordnet werden, muß die Funktionalität dieser hypothetischen Gene durch den physikalischen Nachweis der Genprodukte in der ursprünglichen Zelle nachgewiesen werden.If the complete genomic sequence of an organism is present, one stands before the problem, the enormous amount of data for advanced biological To make analyzes available. The first step is identification all genes on the genome. This usually happens with help Computer-aided search programs that with a certain security can predict potential genes. In this way, genetic maps can be created, however, still with a large inaccuracy afflicted are. Can not identify the genes identified by the search program assigned to known gene must have the functionality of this hypothetical genes by the physical detection of gene products be detected in the original cell.

Eine andere Strategie, die ebenfalls auf der Anwendung spezieller Suchprogramme beruht, ist auf die Identifizierung möglicher Genfamilien ausgerichtet, die mit speziellen biologischen Eigenschaften verknüpft sind, die wiederum aufgrund weiterer Annahmen als Wirkstoffziel in Betracht kommen. Die Suchkriterien sind auf charakteristische Strukturmerkmale ausgerichtet, die in der Regel von schon bekannten Genen abgeleitet wurden. Das Ergebnis einer solchen Suche kann, in Abhängigkeit von der Annäherung der Vorgaben zum wirklichen Zustand, eine hohe Trefferquote liefern. In der Regel ist die Ungenauigkeit dieser Verfahren jedoch relativ hoch, und die wirkliche biologische Eigenschaft des Gens bzw. dessen Genprodukts muß auf jeden Fall experimentell bestätigt werden.Another strategy, also on the application of special Is based on the identification of possible gene families aligned with specific biological properties, which in turn can be considered as an active ingredient target due to further assumptions come. The search criteria are based on characteristic structural features aligned, which are usually derived from already known genes were. The result of such a search can vary depending on the Approach of the requirements to the real state, a high hit rate deliver. In general, however, the inaccuracy of these methods is relative high, and the real biological property of the gene or its Gene product must be confirmed experimentally in any case.

Eine weitere Strategie erfaßt die Expressionsprodukte einer Zelle, wodurch die zum jeweiligen Entwicklungszustand aktiven Gene identifiziert werden können. Vergleicht man verschiedene Entwicklungszustände miteinander, kann auf diese Weise das Zusammenwirken der Gene abgeleitet werden und in einigen Fällen kann die biologische Funktion unbekannter Gene teilweise entschlüsselt werden. Führt man entsprechende Vergleichsuntersuchungen mit Zellen durch, die ein pathologisches Erscheinungsbild haben, ist es sogar möglich auch krankheitsverursachende Gene zu identifizieren und diese als potentielle Wirkstoffziele für die Wirkstoffentwicklung einzusetzen.Another strategy involves detecting the expression products of a cell the genes that are active for the respective development state are identified can. If you compare different states of development, can be derived in this way the interaction of the genes and In some cases, the biological function of unknown genes may be partial  be decrypted. If one carries out appropriate comparative investigations It is with cells that have a pathological appearance even possible to identify disease - causing genes and to use these as potential drug targets for drug development.

Alle beschriebenen Verfahren dienen insbesondere dazu, bislang unbekannte Gene zu identifizieren und diesen mit Hilfe Computergestützter Datenvergleiche eine biologische Funktion zuzuordnen. Eine, eindeutige Bewertung eines Gens bzw. Genprodukts hinsichtlich seines Potentials als Wirkstoffziel zu dienen und somit für die Entwicklung von Wirkstoffen herangezogen werden zu können, erfüllt jedoch keines der bekannten Verfahren.All the methods described are used in particular to date, unknown Identify genes and make them more computer aided Data comparisons to assign a biological function. One, unique Evaluation of a gene or gene product in terms of its potential as To serve drug target and thus for the development of active ingredients to be able to be used, but does not meet any of the known Method.

Einige der wichtigsten Voraussetzungen für einen pathogenen Organismus, in einem Wirt zu überleben und sich zu vermehren, sind einerseits die Fähigkeit, dem Immunsystem des Wirts zu entgehen, und andererseits die Fähigkeit zur Anpassung an einen ganz speziellen Lebensraum oder Nische. Die dafür verantwortlichen Faktoren und Proteine sind somit in der Regel essentiell für den pathogenen Keim.Some of the most important requirements for a pathogenic organism, To survive in a host and to multiply, on the one hand are the Ability to escape the host's immune system, and on the other hand the Ability to adapt to a very specific habitat or niche. The responsible factors and proteins are therefore usually essential for the pathogenic germ.

Es wäre von großem Vorteil, diese essentiellen Gene von Mikroorganismen zu identifizieren, um auf diese Weise die Möglichkeit zur Herstellung von therapeutischen, präventiven oder/und diagnostischen Mitteln, z. B. Antikörpern, Impfstoffen oder Inhibitoren der entsprechenden Polypeptide zu bekommen.It would be of great advantage, these essential genes of microorganisms to identify in this way the possibility of producing therapeutic, preventive and / or diagnostic agents, e.g. B. Antibodies, vaccines or inhibitors of the corresponding polypeptides to get.

Ein Pathogen von besonderem medizinischen Interesse ist Helicobacter pylori. Dieser Keim ist ein Gram-negatives, spiralförmiges Bakterium mit hohem pathogenen Potential, das in den letzten Jahren verstärkt Resistenzen gegen eine Reihe therapeutisch relevanter Antibiotika entwickelt hat und somit von großer klinischer Bedeutung ist. Es zeichnet sich durch extrem hohe Beweglichkeit aufgrund seiner Flagellen und der ungewöhnlichen Fähigkeit, im stark sauren Milieu (bis pH 1,5) des Magens überleben zu können, aus (Goodwin et al., 1989).A pathogen of particular medical interest is Helicobacter pylori. This germ is a Gram-negative, spiral bacterium with high pathogenic potential, which has intensified in recent years Resistance to a range of therapeutically relevant antibiotics has developed and is therefore of great clinical importance. It draws by extremely high mobility due to its flagella and the  unusual ability in the strongly acidic environment (up to pH 1.5) of the stomach survival (Goodwin et al., 1989).

Obgleich das Auftreten von spiralförmigen Bakterien in der menschlichen Magenschleimhaut seit langem bekannt ist, weiß man erst seit der erfolgreichen Isolierung und Kultivierung dieses Bakteriums (Warren and Marshall 1983; Marshall et al., 1984) aus der Magenschleimhaut eines Patienten mit einem Magengeschwür (Ulcus ventriculi), daß es sich hierbei um pathogene Keime handelt. Die H. pylori-Infektion zählt zu den häufigsten chronischen bakteriellen Infektionen des Menschen. Sie tritt weltweit auf, wobei ca. 50% der Bevölkerung mit diesem Bakterium infiziert sind.Although the occurrence of spiral bacteria in the human Gastric mucosa has long been known, one knows only since successful isolation and cultivation of this bacterium (Warren and Marshall 1983; Marshall et al., 1984) from the gastric mucosa of a Patients with a stomach ulcer (gastric ulcer) that this is are pathogenic germs. H. pylori infection is one of the most common chronic bacterial infections of humans. It occurs worldwide, About 50% of the population are infected with this bacterium.

Eine Infektion führt zwangsläufig zur Auslösung einer bakteriellen Gastritis (Typ-B Gastritis) beim Menschen. Ferner geht man davon aus, daß H. pylori auch eine ursächliche Rolle bei der Entstehung von Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüren (Ulcus ventriculi und Ulcus duodeni) sowie bei einigen Formen des Magenkarzinoms (Adenokarzinom) spielt (Lee et al., 1993; Solnick und Tompkins, 1993). In zwei Studien von 1991 wurde eine statistisch signifikante Korrelation zwischen der H. pylori-Infektion und dem Auftreten des Magenkarzinoms (intestinaler Typ) gezeigt, wobei beide Studien zu dem Schluß kamen, daß ca. 60% aller auftretenden Magenkarzinome wahrscheinlich auf eine H. pylori -Infektion zurückzuführen sind (Parsonnet et al., 1991; Nomura et al., 1991). Auch die seltener auftretenden MALT (Mucosa Associated Lymphoid Tissue) Lymphome des Magens, die als Vorstufen von B-Zell-Tumoren des Immunsystems angesehen werden, sind vermutlich eine Folge der H. pylori-Infektion. Eine Folge der Langzeitinfektion mit H. pylori ist die atrophische Gastritis, eine Degeneration der Schleim, Säure oder Pepsin produzierenden Zellen des Magenepithels, die als eine präkanzeröse Läsion angesehen werden muß.An infection inevitably leads to the triggering of a bacterial gastritis (Type B gastritis) in humans. Furthermore, it is believed that H. pylori also a causative role in the development of gastric and Duodenal ulcers (gastric ulcer and duodenal ulcer) as well as at some forms of gastric carcinoma (adenocarcinoma) (Lee et al., 1993; Solnick and Tompkins, 1993). In two studies of 1991, one statistically significant correlation between H. pylori infection and the Occurrence of gastric carcinoma (intestinal type) shown, both Studies came to the conclusion that about 60% of all occurring Gastric carcinomas probably due to H. pylori infection (Parsonnet et al., 1991; Nomura et al., 1991). Also the rarer Occurring MALT (Mucosa Associated Lymphoid Tissue) Lymphomas of the Magens, as precursors of B-cell tumors of the immune system are believed to be a consequence of H. pylori infection. A Consequence of the long-term infection with H. pylori is the atrophic gastritis, one Degeneration of the mucus, acid or pepsin producing cells of the Gastric epithelium, which must be considered as a precancerous lesion.

Nach der oralen Aufnahme gelangen die Bakterien zunächst in das extrem saure Magenlumen (pH 1 bis 2). Dort wird durch die Produktion des Enzyms Urease, das zur Spaltung des vorhandenen Harnstoffs und damit zur lokalen Neutralisierung des sauren pH-Wertes im Magen führt, was das Überleben der Bakterien ermöglicht. Mittels chemotaktischer Orientierung und flagellenabhängiger Motilität bewegen sich die Keime dann in die Bicarbonat-gepufferte Schleimschicht der Antrum-Region des Magens, ihren eigentlichen natürlichen Habitat. Dort befinden sie sich in einer einzigartigen ökologischen Nische, die aufgrund der Säurebarriere nur für wenige konkurrierende Bakterienarten zugänglich ist. Vermutlich orientieren sich die Bakterien an den pH-Gradienten zwischen Lumen (pH 1-2) und Epithelzelloberfläche (pH 6-7), um zum Epithel zu gelangen. Durch ihre spiralige Form, ihre Beweglichkeit im viskosen Schleim, die Produktion von Mukus-modifizierenden Enzymen und schließlich durch eine mikroaerophile Lebensweise sind diese Keime optimal an die Lebensbedingungen in diesem Habitat angepaßt. Sie halten sich meist in den tiefen Krypten der Antrum- Region auf, wo sie vor äußeren Einflüssen wie z. B. Säure, Pepsin aber auch vor Medikamenten zu ihrer Eradikation, wie z. B. Antibiotika, geschützt sind. Ein Teil der Bakterienpopulation (ca. 20%) ist eng mit Epithelzellen assoziiert, vor allem mit Schleim produzierenden Zellen. Unter der Voraussetzung einer gastralen Metaplasie, d. h. der säureinduzierten Ausbildung von gastralem Epithel im Duodenum, kommt es auch zur Kolonisierung metaplastischer Areale im Zwölffingerdarm, wodurch die Voraussetzungen zur Entstehung des Zwölffingerdarmgeschwürs (Ulcus duodeni) geschaffen sind. Durch ihre Fähigkeit zur Adhärenz wird vermutlich eine komplette Ausscheidung der Hellcobacter mit dem abgestoßenen Schleim verhindert, so daß die Bakterien für Jahre, Jahrzehnte oder gar lebenslang persistieren können (chronische Infektion).After oral intake, the bacteria first get into the extreme acidic gastric lumen (pH 1 to 2). There will be through the production of the enzyme  Urease, the cleavage of the existing urea and thus the local Neutralization of acidic gastric pH results in survival allows the bacteria. By means of chemotactic orientation and flagella-dependent motility then move the germs in the Bicarbonate-buffered mucus layer of the antral region of the stomach, their actual natural habitat. There they are in a unique ecological niche, due to the acid barrier only a few Competing bacterial species is accessible. Presumably, the orient themselves Bacteria at the pH gradient between lumens (pH 1-2) and Epithelial surface (pH 6-7) to reach the epithelium. Through her spiral shape, its mobility in viscous mucus, the production of Mucus-modifying enzymes and finally by a microaerophile Lifestyle, these germs are optimal to the living conditions in this Habitat adapted. They usually stay in the deep crypts of the antrum. Region where they are protected from external influences such as As acid, pepsin but also before drugs for their eradication, such as. As antibiotics are protected. Part of the bacterial population (about 20%) is closely associated with epithelial cells associated, especially with mucus-producing cells. Under the Condition of gastric metaplasia, d. H. the acid-induced Formation of gastral epithelium in the duodenum, it also comes to Colonization of metaplastic areas in the duodenum, causing the Conditions for the development of the duodenal ulcer (Ulcus duodeni) are created. Her ability to adhere to it probably will a complete elimination of the Hellcobacter with the rejected Prevents mucus, so that the bacteria for years, decades or even can persist for life (chronic infection).

Bevor die Existenz und die Bedeutung des H. pylori für die Ulkuserkrankungen bekannt waren, wurden diese durch sog. Antazida, oder H2-Rezeptorantagonisten behandelt. Dabei handelt es sich um Substanzen, welche die Säuresekretion der Magenparietalzelle inhibieren. Unter dem Einfluß dieser Arzneimittel kommt es zwar zumeist zur Abheilung von Geschwüren, da jedoch eine der Ursachen dieser Geschwüre, nämlich die H. pylori-Infektion, damit nicht eliminiert wird, kommt es in den meisten Fällen nach kurzer Zeit zu einem erneuten Auftreten der Ulzeration (Rezidiv).Before the existence and importance of H. pylori for the ulcer diseases were known, they were treated by so-called antacids, or H 2 receptor antagonists. These are substances which inhibit acid secretion of the gastric parietal cell. Although under the influence of these drugs it is usually the healing of ulcers, but since one of the causes of these ulcers, namely the H. pylori infection, so that is not eliminated, it comes in most cases after a short time to a recurrence of ulceration (relapse).

Eine weitere, häufig bei Ulzerationen angewandte Therapie ist die Wismut- Behandlung. Verschiedene Wismut-Salze (CBS, BSS) haben einen bakteriziden Effekt auf H. pylori. Ein bedeutender Nachteil dieser Therapieform ist jedoch, daß eine totale Eradikation des Keims nur in einem sehr geringen Prozentsatz der Fälle erreicht wird (8 bis 32%). Wie bei der Behandlung mit Antazida kommt es nur zu einer vorübergehenden Suppression des Keims, und nach Absetzen der Behandlung erfolgt in den meisten Fällen wieder ein Aufflackern der Infektion. Ein weiterer Nachteil der Wismut-Behandlung ist, daß eine länger dauernde Therapie mit hohen Dosen zu einer Akkumulation dieser Substanz in der Leber, Niere und dem Nervensystem führt und beträchtliche neurologische Nebenwirkungen hat (Malfertheiner, 1994).Another therapy commonly used in ulcerations is the bismuth Treatment. Various bismuth salts (CBS, BSS) have one bactericidal effect on H. pylori. A significant disadvantage of this Therapy form is, however, that a total eradication of the germ only in one very low percentage of cases is reached (8 to 32%). As with the Treatment with antacids is only temporary Suppression of the germ, and after discontinuation of treatment takes place in the In most cases, a flare-up of the infection again. Another disadvantage the bismuth treatment is that a longer lasting therapy with high Doses to accumulate this substance in the liver, kidney and the Nervous system leads and has considerable neurological side effects (Malfertheiner, 1994).

Seit der Erkenntnis, daß es sich bei den gastroduodenalen Ulkuserkrankungen um Infektionskrankheiten handelt, werden zur Behandlung nun auch Antibiotika eingesetzt. Die Monotherapie mit verschiedenen Antibiotika (Amoxicillin, Nitrofuran, Furazolidin, Erythromycin und dergleichen) stellte sich jedoch als nicht zufriedenstellend heraus, da es auch hier nur bei 0 bis 15% der Zellen zur kompletten Eradikation der Keime kommt. Die bisher erfolgreichste Behandlung wird zur Zeit durch eine Kombination eines Säureblockers (Ompeprazol) mit einem Antibiotikum (Amoxicillin) erreicht, die zu Eradikationsraten bis zu 80% führen kann (Malfertheiner, 1994). Auf die Dauer ist eine Antibiotikabehandlung zur Eliminierung von H. pylori jedoch nicht erfolgversprechend, da aufgrund der unvollständigen Eradikation des Keims mit einer raschen Resistenz­ entwicklung der Bakterien gegen Antibiotika gerechnet werden muß. Since the realization that it is at the gastroduodenal Ulcer diseases are infectious diseases, are the Treatment now also used antibiotics. The monotherapy with various antibiotics (amoxicillin, nitrofuran, furazolidine, erythromycin and the like) turned out to be unsatisfactory since it Here, too, only 0 to 15% of the cells for complete eradication of Germs is coming. The hitherto most successful treatment is currently by a Combination of an acid blocker (ompeprazole) with an antibiotic (Amoxicillin), which can lead to eradication rates up to 80% (Malfertheiner, 1994). In the long run is an antibiotic treatment for However, elimination of H. pylori is not promising because of the incomplete eradication of the germ with a rapid resistance development of bacteria against antibiotics must be expected.  

Das zunehmende Auftreten von Antibiotika-Resistenzen und die eingeschränkten Behandlungsoptionen, die in der Regel beträchtliche unerwünschte Nebenwirkungen haben, macht das Auffinden neuer Therapieformen und dabei insbesondere die Identifizierung neuer Wirkstoffe notwendig, vor allem Impfstoffe, die sowohl zur prophylaktischen, als auch therapeutischen Behandlung von Hellcobacter-Infektionen verwendet werden können. Von besonderem Interesse ist auch die Darreichungsform, da der Wirkstoff im Magen, d. h. in einem extrem sauren Milieu wirksam sein muß. Verbindungen mit Protonenblockern, die z. B. vor der Verabreichung des prophylaktischen oder therapeutischen Wirkstoffs gegeben werden, können hierbei von großem Nutzen sein.The increasing incidence of antibiotic resistance and the limited treatment options, which are usually considerable have unwanted side effects, makes finding new ones Therapy forms and in particular the identification of new active ingredients necessary, especially vaccines, both prophylactic, as well therapeutic treatment used by Hellcobacter infections can be. Of particular interest is also the dosage form, since the active ingredient in the stomach, d. H. effective in an extremely acidic environment have to be. Compounds with proton blockers, the z. B. before Administration of the prophylactic or therapeutic agent can be of great benefit.

Die molekulare Grundlage für persistierende, chronische Hellcobacter- Infektionen ist bislang noch nicht geklärt. Es konnte gezeigt werden, daß die Faktoren Urease, Beweglichkeit und Adhärenz essentielle Eigenschaften des Bakteriums sind, die gastrische Mukosa kolonisieren zu können. Obgleich der Wirtsorganismus unter normalen Bedingungen nicht in der Lage ist, mit einer H. pylori-Infektion fertig zu werden, zeigte sich im Tiermodell, daß die Urease, ein essentieller Virulenzfaktor von H. pylori, ein hohes Potential als Vakzin besitzt (US-Patentanmeldung US-SN-07/970,006 "Urease-based Vaccine Against Helicobacter Infection").The molecular basis for persistent, chronic Hellcobacter Infections are not yet clear. It could be shown that the factors urease, motility and adherence are essential properties of the bacterium are able to colonize the gastric mucosa. Although the host organism is unable under normal conditions is to cope with H. pylori infection showed up in the animal model, that urease, an essential virulence factor of H. pylori, is a high Has potential as a vaccine (U.S. Patent Application US-SN-07 / 970,006 "Urease-based Vaccine Against Helicobacter Infection").

Diejenigen Komponenten jedoch, die dafür verantwortlich sind, daß das Pathogen das Immunsystem des Wirtes umgehen kann, sind bisher noch unbekannt.However, those components that are responsible for that Pathogens that can bypass the immune system of the host are so far unknown.

Pathogene Organismen im Allgemeinen haben eine Vielzahl von Strategien entwickelt, im Wirt über einen langen Zeitraum vom Immunsystem unbehelligt persistieren zu können (Haas und Göbel, 1992; Finlay und Falkow, 1997). Ein Mechanismus, der zum Überleben in lebensfeindlichem Milieu dient, ist die Ausbildung einer Überdauerungsform. Pathogenic organisms in general have a variety of strategies developed in the host over a long period of time by the immune system to persist unmolested (Haas and Göbel, 1992, Finlay and Falkow, 1997). A mechanism for survival in hostile Milieu serves, is the training of a Überdauerungsform.  

Im Falle von H. pylori sind in der Literatur kokkoide Formen als potentielle Überdauerungsformen mehrfach beschrieben, ihre klinische Bedeutung ist allerdings umstritten. Kokkoide Formen könnten für eine ex vivo Überdauerung eine große Rolle spielen. Hinsichtlich der in vivo Überdauerung wurde gezeigt, daß kokkoide Formen bevorzugt durch ein ungünstiges Milieu wie z. B. einen hohen O2-Partialdruck oder subletale Gaben von Antibiotika (Wismut-Subcitrat, Erythromycin, Amoxicillin, Metronidazol) induziert werden (Donelli et al., 1998; Bode et al., 1993; Sorberg et al., 1996; Berry et al., 1995).In the case of H. pylori cocoa forms have been described several times in the literature as potential forms of survival, but their clinical significance is controversial. Kokkoide forms could play a major role in ex vivo survival. With regard to the in vivo persistence, it has been shown that cocoa forms are preferentially affected by an unfavorable environment, such as e.g. High partial pressure of O 2 or sublethal antibiotics (bismuth subcitrate, erythromycin, amoxicillin, metronidazole) (Donelli et al., 1998; Bode et al., 1993; Sorberg et al., 1996; Berry et al al., 1995).

Einige Forscher gehen davon aus, daß diese kokkoiden Bakterien lebensfähig, aber nicht kultivierbar sind (VNC, viable but non-culturable). Eaton und Mitarbeiter erhielten eine erfolgreiche Infektion von Mini- Schweinchen mit vegetativen (spiraligen) H. pylori, während kokkoide Formen in diesem Modell keine Infektion zeigten (Eaton et al., 1995). Der direkte Nachweis von kokkoiden Formen im menschlichen Magen wurde von Chan et al. anhand von Magengewebeschnitten aus Biopsiematerial erbracht. In 82.8% (53/64)der untersuchten Biopsieproben konnten die Autoren kokkoide Formen von H. pylori nachweisen (Chan et al, 1994). Von Cao et al. wurde ein monoklonaler Antikörper zum spezifischen Nachweis von kokkoiden H. pylori im Gewebeschnitt benutzt. Auch hier wurden neben den vegetativen Formen in 100% der Antrumbiopsien (9/9) H. pylori kokkoide Formen nachgewiesen (Cao et al., 1997).Some researchers assume that these cocoa bacteria viable, but not cultivable (VNC, viable but non-culturable). Eaton and co-workers received a successful infection of mini- Pork with vegetative (spiral) H. pylori, while cocoa Forms in this model did not show any infection (Eaton et al., 1995). The Direct evidence of cocoa forms in the human stomach has been reported by Chan et al. Based on gastric tissue sections from biopsy material provided. In 82.8% (53/64) of the examined biopsy samples, the Authors detect cokoid forms of H. pylori (Chan et al, 1994). Cao et al. a monoclonal antibody became specific Detection of cokoid H. pylori used in the tissue section. Here too in addition to the vegetative forms in 100% of the antrum biopsies (9/9) H. pylori coccoid forms detected (Cao et al., 1997).

Die Bindung an Epithelzellen und die Fähigkeit zur Signaltransduktion (IL-8- Induktion, Rearrangement des Zytoskeletts, Bindung von Plasminogen, Laktoferrin und Vitronectin auf der Bakterienoberfläche) scheint bei kokkoiden Formen vergleichbar zu den vegetativen Formen erhalten zu sein (Khin et al. 1996; Segal et al., 1996).Binding to epithelial cells and the ability to signal transduction (IL-8 Induction, rearrangement of the cytoskeleton, plasminogen binding, Lactoferrin and vitronectin on the bacterial surface) appears at cocoa forms comparable to the vegetative forms to be obtained (Khin et al., 1996; Segal et al., 1996).

Die oben genannten Experimente deuten auf eine Bedeutung kokkoider Formen für die Überlebensfähigkeit von Helicobacter in ungünstigem Milieu hin. Daher ist die Identifizierung von Genen, die mit der Entstehung dieser Form und Reaktivierung in die vitale Form zusammenhängen, für die Entwicklung neuer Wirkstoffe von größtem Interesse.The above experiments indicate a significance of cokirkider Forms for the survival of Helicobacter in an unfavorable environment  out. Therefore, the identification of genes associated with the emergence of this Form and reactivation are related to the vital form for which Development of new active substances of the greatest interest.

Neben Helicobacter pylori können auch andere Helicobacter Spezies den Magen des Menschen kolonisieren wie z. B. H. heilmannii und H. felis. Diesbezüglich konnte gezeigt werden, daß auch H. heilmannii mit krankhaften Ulkuserkrankungen in Zusammenhang gebracht werden kann. Die ursächliche Übertragung findet wahrscheinlich von Haustieren auf den Menschen statt. Bislang wurde der im Menschen häufig vorkommende H. pylori in den Verdacht gebracht, bei der Entstehung von Magenkrebs eine Rolle zu spielen. Mittlerweile gibt es klinische Daten, die diesen Zusammenhang anzweifeln. Besonders werden diese Zweifel durch neuere Daten von Helicobacter heilmannii unterstützt, die diesem ein größeres kanzerogenes Potential beimessen und dessen Bedeutung bei der Entstehung des gastrischen MALT Lymphoms hervorherben (Regimbeau et al., 1988).In addition to Helicobacter pylori, other Helicobacter species can also be used Colonize the stomach of a human, such as B. H. heilmannii and H. Felis. In this regard it could be shown that also H. heilmannii with pathological ulcer disease may be associated. The causal transmission probably takes place from pets on the People instead. So far, the frequently occurring in man H. pylori is suspected to be involved in the onset of gastric cancer Role to play. There are clinical data available now Doubt the connection. Especially these doubts become more recent Data from Helicobacter heilmannii assists this one larger attach carcinogenic potential and its importance in the Emergence of gastric MALT lymphoma (Regimbeau et al., 1988).

Wird das bisher Gesagte zusammenfassend betrachtet, ist es klar, daß ein Bedürfnis nach neuen Therapieformen für die Bekämpfung bakterieller Krankheitserreger, insbesondere nach Impfstoffen und Inhibitoren von essentiellen Genen bzw. deren Expressionsprodukten besteht. Die zunehmende Resistenzentwickung gegen eine Vielzahl bewährter Medikamente erfordert eine kontinuierliche Versorgung mit neuen Wirkstoffen. Dieser steigende Bedarf an neuen Wirkstoffen kann nur gedeckt werden, wenn neue Wirkstoffziele identifiziert und diese zur Entwicklung neuer Wirkstoffe herangezogen werden. Essentielle Gene stellen für die Wirkstoffentwicklung ein ideales Ziel dar, da sie für das Überleben des Krankheitserregers notwendig sind.If the above is considered in summary, it is clear that a Need for new forms of therapy for combating bacterial Pathogens, especially after vaccines and inhibitors of essential genes or their expression products. The increasing resistance development against a variety of proven Medication requires a continuous supply of new ones Agents. This increasing demand for new active ingredients can only be covered when new drug targets are identified and these are Development of new drugs are used. Essential genes represent an ideal target for drug development as they are responsible for the Survival of the pathogen are necessary.

Die Identifizierung essentieller Gene von Hellcobacter, insbesondere von H. pylori bzw. heilmannii und von möglichen Helicobacter Überdauerungsformen zur Entwicklung und Optimierung neuer therapeutischer, präventiver und/oder diagnostischer Mittel, wie z. B. Impfstoffe und pharmakologischer Wirkstoffe stellt daher ein Ziel der Erfindung dar. Im Vordergrund steht das Auffinden essentieller mikrobieller Gene, wobei auch homologe Proteine verschiedener pathogener Keime identifiziert werden können. Mit Hilfe eines Wirkstoffs könnten dann wie bei den klassischen Antibiotika mehrere pathogene Keime gleichzeitig eliminiert werden. Bei Helicobacter stehen insbesondere Gene im Vordergrund, die lebensnotwendige Funktionen im Infektionsprozeß erfüllen, sowie Gene, die an der Entwicklung und Reaktivierung von kokkoiden Formen beteiligt sind. Von besonderem Interesse sind hierbei essentielle Gene, die für sekretierte Genprodukte kodieren, da diese für immunologische und pharmakologische Wirkstoffe aufgrund ihrer exponierten Lokalisation besonders gut erreicht werden können und daher gute Kandidaten zur Wirkstoffentwicklung sind. Weiterhin von Interesse sind essentielle Gene, die für Genprodukte kodieren, die an der Entwicklung und der Aufrechterhaltung von Überdauerungsformen beteiligt sind. Eine weitere Aufgabe ist das Auffinden essentieller mikrobieller Gene, wobei auch homologe Proteine verschiedener pathogener Keime identifiziert werden können. Mit Hilfe eines Wirkstoffs könnten dann wie bei den klassischen Antibiotika mehrere pathogene Keime gleichzeitig eliminiert werden.The identification of essential genes of Hellcobacter, in particular of H. pylori or heilmannii and possible Helicobacter  Over-life forms for the development and optimization of new ones therapeutic, preventive and / or diagnostic agents, such. B. Vaccines and pharmacologically active substances is therefore an objective of In the foreground is the discovery of essential microbial Genes, including homologous proteins of various pathogenic germs can be identified. With the help of a drug could then as in the classic antibiotics several pathogenic germs simultaneously eliminated become. In Helicobacter in particular genes are in the foreground, the perform vital functions in the infection process, as well as genes that involved in the development and reactivation of cocoa forms. Of particular interest here are essential genes that are secreted for Encoding gene products as these are for immunological and pharmacological Active ingredients particularly well achieved due to their exposed localization and are therefore good candidates for drug development. Of further interest are essential genes encoding gene products, who are involved in the development and maintenance of Forms of survival are involved. Another task is finding essential microbial genes, including homologous proteins of various pathogenic germs can be identified. With the help of an active ingredient could then as in classical antibiotics several pathogenic germs be eliminated at the same time.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bereitstellung von Mitteln zum Nachweis, zur Therapie oder/und zur Prävention von mikrobiellen Infektionen, das die folgenden Schritte umfaßt:
This object is achieved by a method for providing means for the detection, therapy or / and prevention of microbial infections comprising the following steps:

  • A) Identifizieren von essentiellen Genen und den entsprechenden Polypeptiden durch Herstellung gendefizienter Mikroorganismen durch konditionale Antisense-Hemmung (CAI) oder/und subtraktive Rekombinations-Mutagenese (SRM) und Bestimmung der Lebens- und Überlebensfähigkeit der gendefizienten Mikroorganismen in einem Testsystem. A) Identifying essential genes and the corresponding ones Polypeptides by producing gene-deficient microorganisms conditional antisense inhibition (CAI) or / and subtractive Recombinant mutagenesis (SRM) and determination of life and Survival of the deficient microorganisms in one Test system.  
  • B) Identifizieren von spezifischen Wirkstoffen, welche gegen die essentiellen Polypeptide gerichtet sind und die Inaktiviertung der Mikroorganismen oder verwendeter Mikroorganismen herbeiführen.B) Identification of specific active substances which oppose the essential polypeptides are directed and the inactivation of the Cause microorganisms or microorganisms used.
  • C) Testen der identifizierten Wirkstoffe auf ihre Anwendbarkeit als Bestandteile von diagnostischen, präventiven oder/und therapeutischen Mitteln,C) Testing of the identified active substances for their applicability as Components of diagnostic, preventive and / or therapeutic agents,
  • D) Formulieren der anwendbaren Wirkstoffe als diagnostische, präventive oder/und therapeutische Mittel.D) Formulating the applicable active ingredients as diagnostic, preventive and / or therapeutic agents.

Das hier dargestellte Verfahren befaßt sich mit der Identifizierung essentieller Gene und deren Verwendung zur Entwicklung neuer Wirkstoffe.The method presented here is concerned with the identification Essential genes and their use for the development of new drugs.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren zum identifizieren von essentiellen mikrobiellen Genen, das die folgenden Schritte umfaßt:
Thus, another aspect of the present invention is also a method of identifying essential microbial genes comprising the steps of:

  • a) Herstellen von gendefizienten Mikroorganismen,a) production of deficient microorganisms,
  • b) Bestimmen der Lebens- oder/und Überlebensfähigkeit der gendefizienten Mikroorganismen aus (i),b) determining the viability and / or survivability of the deficient microorganisms of (i),
  • c) Identifizieren eines proteinkodierenden Abschnitts einer mikrobiellen DNA-Sequenz, in der die gendefizienten Mikroorganismen defiziert sind undc) identifying a protein coding portion of a microbial DNA sequence in which the deficient microorganisms deficient are and
  • d) Charakterisieren derjenigen DNA-Abschnitte, die essentiell für die Überlebensfähigkeit sind.d) characterization of those DNA segments essential for the Survivability are.

CAI ist die Abkürzung für "conditional antisense inhibition", d. h. konditionale Antisensehemmung. Es handelt sich hierbei um ein Verfahren, welches weiter unten näher beschrieben ist.CAI is the abbreviation for "conditional antisense inhibition", d. H. Conditional antisense inhibition. It is a procedure which is described in detail below.

SRM steht für "subtractive recombination mutagenesis", d. h. subtraktive Rekombinationsmutagenese und ist ebenfalls unten beschrieben. SRM stands for "subtractive recombination mutagenesis", d. H. subtractive Recombinant mutagenesis and is also described below.  

Der Ausdruck "gendefizient", wie er hier verwendet wird, bedeutet, daß der defiziente Organismus nicht in der Lage ist, ein oder mehrere seiner Genprodukte herzustellen oder deren Funktion zu nutzen. Die Herstellung des entsprechenden Genprodukts kann einerseits durch Mutagenese des entsprechenden Gens verhindert werden, oder es kann eine Inhibition während der Expression stattfinden, z. B. durch Antisensenukleinsäuren. Eine Mutagenese kann dazu eingesetzt werden, ein Gen in dem Genom des Mikroorganismus zu mutieren, oder dazu, ein mutiertes Gen in den Mikroorganismus einzubringen, wobei man sich auch die homologe Rekombination zunutze machen kann.The term "yield-deficient" as used herein means that the deficient organism is unable to one or more of its Produce gene products or use their function. The production of the corresponding gene product can on the one hand by mutagenesis of the appropriate gene can be prevented, or it can be an inhibition take place during expression, e.g. B. by antisense nucleic acids. Mutagenesis can be used to generate a gene in the genome of the Microorganism to mutate, or to a mutated gene in the To introduce microorganism, whereby one is also the homologous Can make use of recombination.

Ein proteinkodierender Abschnitt einer Nukleinsäuresequenz ist beispielweise ein Gen oder ein Teil eines Gens das/der die Expression eines Polypeptids erlaubt.A protein coding portion of a nucleic acid sequence is, for example a gene or part of a gene that expresses a polypeptide allowed.

Der Begriff "essentielles Gen" bedeutet ein Gen, das für ein Genprodukt kodiert, ohne welches ein Organismus nicht überlebensfähig ist oder nur beschränkt überlebensfähig ist. Essentielle Gene können in zwei Klassen unterteilt werden: obligat essentielle und fakultativ essentielle Gene. Ein obligat essentielles Gen kodiert für ein Protein, das für das Überleben oder die Vermehrung eines Organismus unter allen Umständen unabdingbar ist. Demgegenüber kodiert ein fakultativ essentielles Gen für ein Protein, das lediglich unter bestimmten Bedingungen für das Überleben oder die Vermehrung des Organismus notwendig ist, wie z. B. die Fähigkeit des Organismus, innerhalb von kultivierten Säugerzellen oder im Tier zu überleben. In beiden Fällen wird das Überleben oder die Vermehrung des Organismus durch die Inaktivierung eines für ihn essentiellen Gens bzw. die Inhibierung eines für ihn essentiellen Genproduktes stark beeinträchtigt bzw. verhindert. Ist ein Bakterium nach der Inaktivierung eines bestimmten Gens nicht mehr überlebensfähig bzw. in der Vermehrung eingeschränkt, kann dies als erster Hinweis dafür gewertet werden, daß durch dieses Gen essentielle Eigenschaften vermittelt werden. Die Aussagekraft solcher Befunde muß jedoch durch begleitende Kontrollexperimente untermauert werden, z. B. sollte eine solche letale Mutation in einem zweiten Schritt durch eine entsprechende Komplementation des Gens bzw. Genprodukts aufgehoben werden können. Obligat essentielle Gene sind demnach solche, deren Nichtexpression oder Nichtvorhandensein, z. B. durch Mutagenese oder Deletion dazu führt, daß der Organismus weder in natürlicher Umgebung, noch auf einem ideal auf die Bedürfnisse des Mikroorganismus abgestimmten Vollmedium lebensfähig ist. Ist ein Mikroorganismus in einem fakultativ essentiellen Gen defizient, ist er in der Regel auf einem solchen je nach Organismus definierten Vollmedium noch wachstumsfähig, kann jedoch in natürlicher Umgebung, d. h. in seinem natürlichen Wirt oder Zellen oder Gewebekulturen seines natürlichen Wirtes nicht mehr überleben.The term "essential gene" means a gene that is responsible for a gene product without which an organism is not viable or only is limited to survive. Essential genes can be divided into two classes subdivided: obligate essential and facultatively essential genes. On obligate essential gene codes for a protein that is responsible for survival or the proliferation of an organism is indispensable under all circumstances. In contrast, an optionally essential gene codes for a protein that only under certain conditions for survival or the Propagation of the organism is necessary, such. B. the ability of Organism, within cultured mammalian cells or in the animal too to survive. In both cases, the survival or proliferation of the Organism by the inactivation of an essential gene for him or the Inhibition of an essential for him gene product greatly impaired or prevented. Is a bacterium after inactivation of a particular gene no longer viable or restricted in reproduction This is to be taken as a first indication that this gene essential properties are mediated. The significance of such  Findings, however, must be supported by accompanying control experiments be, for. For example, such a lethal mutation should be done in a second step by an appropriate complementation of the gene or gene product can be canceled. Obligat essential genes are therefore those their non-expression or nonexistence, e.g. By mutagenesis or deletion causes the organism neither in natural Environment, still on an ideal to the needs of the microorganism tuned full medium is viable. Is a microorganism in one facultative essential gene deficient, he is usually on such depending on the organism defined complete medium still capable of growth, can but in a natural environment, d. H. in its natural host or cells or tissue cultures of its natural host no longer survive.

Identifizieren von essentiellen GenenIdentify essential genes

Durch das neue Verfahren können unabhängig von ihrer speziellen Funktion essentielle Gene von Mikroorganismen identifiziert werden. Bevorzugt wird dieses Verfahren zur Identifizierung von essentiellen Genen aus Helicobacter und verwandten Mikroorganismen eingesetzt.Due to the new process can be independent of their specific function essential genes are identified by microorganisms. It is preferred this method for the identification of Helicobacter essential genes and related microorganisms used.

In einem ersten Teilschritt wird das komplette Genom eines bakteriellen Krankheitserregers mit einem molekulargenetischen Ansatz nach essentiellen Genen durchsucht. Dieser Teilschritt erfordert keinerlei Kenntnisse über die Primärstruktur des Genoms bzw. individueller Gene, sondern erfolgt ausschließlich aufgrund biologischer Kriterien. Ist ein Gen als essentielle Determinante identifiziert, wird dessen Identität ermittelt. Hierbei kann auf die ermittelten Rohsequenzdaten der genomischen Sequenzierungen zurückgegriffen werden. Anhand der ermittelten Gensequenz können z. B. isogene Varianten ermittelt werden bzw. ob sich das ermittelte Gen in einem Operon befindet, in dem sich möglicherweise weitere essentielle Gene befinden. In a first step, the complete genome of a bacterial Pathogen with a molecular genetic approach to essential Genes searched. This substep does not require any knowledge of the Primary structure of the genome or individual genes, but takes place solely on the basis of biological criteria. Is a gene as essential Determinant identifies its identity is determined. This can be up the determined raw sequence data of the genomic sequencing be resorted to. On the basis of the determined gene sequence z. B. Isogene variants are determined or whether the gene detected in a Operon, which may contain other essential genes are located.  

In einem zweiten Teilschritt werden die identifizierten Gene in spezielle genetische Systeme überführt, die dazu dienen die Gene bzw. deren Genprodukte einem direkten Wirkstoff-Screening zuzuführen und/oder die Gene bzw. Genprodukte dazu verwendet, bereits identifizierte Wirkstoffe weiter zu optimieren. Der wesentliche Vorteil des Gesamtverfahrens beruht auf der rasch aufeinanderfolgenden Ausführung des Gen- und Wirkstoff- Screenings in aussagekräftigen biologischen Systemen, so daß in relativ kurzer Zeit aus dem kompletten Gensatz eines pathogenen Mikroorganismus die potentiellen Wirkstoffziele identifiziert, produziert und diese direkt zum Wirkstoff-Screening bzw. Optimierung eingesetzt werden können.In a second sub-step, the identified genes become special transferred genetic systems that serve the genes or their To supply gene products to a direct drug screening and / or the Genes or gene products used, already identified drugs continue to optimize. The main advantage of the overall process is based on the rapid succession of the gene and active substance Screenings in meaningful biological systems, so that in relative short time from the complete set of a pathogenic microorganism identifies, produces and directly addresses the potential drug targets Drug screening or optimization can be used.

Falls ein Mirkoorganismus untersucht wird, dessen Genom bereits sequenziert ist, kann die Identifizierung eines Gens oder Genabschnitts mit Hilfe von Datenbankanalysen erfolgen, wobei einem Sequenzabschnitt ein Leserahmen zugeordnet wird. Bevorzugt kann jedoch unabhängig vom Vorhandensein einer vollständigen Genomerzeugung eine beliebige Genbank einer Vorselektion unterzogen werden. Dabei kann bevorzugt die Vorselektion auf Gene durchgeführt werden, die für Polypeptide mit einer bestimmten Funktion kodieren, zum Beispiel mit Hilfe von Homologieanalysen. Die Vorselektion kann auch auf Gene durchgeführt werden, die nur in bestimmten Entwicklungsstufen exprimiert werden.If a microorganism is being studied, its genome already can be sequenced, identifying a gene or gene segment with Help database analysis done using a sequence section Reading frame is assigned. However, preferably, independently of Presence of complete genome generation any gene bank to be preselected. In this case, preferably the Vorselektion be performed on genes that are suitable for polypeptides with a encode certain function, for example with the help of Homology analysis. The preselection can also be performed on genes which are only expressed at certain stages of development.

Im Rahmen des ersten Teilschritts kann durch Selektionsschritte eine starke Reduktion des zu untersuchenden Genmaterials erzielt werden. Z. B. durch einen Anreicherungsschritt für Gene, die für exportierte oder sekretierte Genprodukte kodieren. In diesem speziellen Verfahren werden die DNA- Abschnitte einer Genbank von einem Pathogen mutagenisiert, was beispielsweise durch Klonieren eines solchen DNA-Abschnitts in ein Plasmid, Transformation in einen bevorzugt heterologen Wirtsorganismus und anschließende Mutagenese erfolgen kann. Das daraus entstandene Expressionsprodukt kann dann nachgewiesen werden. Die Mutagenese kann beispielsweise durch Insertion einer Markersequenz erfolgen, welche bei Expression der mutagenisierten Sequenz in einem Wirtsorganismus zu einem Fusionspolypeptid führt, auf das selektiert werden kann. Die Insertion der Markersequenz ist nicht auf Transposoninsertion beschränkt, sondern kann auch auf andere Art und Weise erfolgen, beispielsweise durch homologe Rekombination oder Infektion und Rekombination mit Hilfe von Bakteriophagen.In the first part of the step, selection steps can lead to a strong Reduction of the genetic material to be examined can be achieved. For example, by an enrichment step for genes that are exported or secreted Code gene products. In this particular procedure, the DNA Sections of a gene bank mutagenized by a pathogen, which for example, by cloning such a DNA segment into Plasmid, transformation into a preferably heterologous host organism and subsequent mutagenesis can take place. The resulting Expression product can then be detected. Mutagenesis can For example, by insertion of a marker sequence carried out in which  Expression of the mutagenized sequence in a host organism to a Fusionspolypeptid leads, which can be selected. The insertion of the Marker sequence is not limited to transposon insertion, but can be done in other ways, for example by homologous Recombination or infection and recombination with the help of Bacteriophages.

Die verwendete Markersequenz im Sinne der vorliegenden Erfindung ist im allgemeinen ein Gen, das für ein Genprodukt kodiert, das eine Selektion auf diejenigen Wirtsorganismen erlaubt, welche diese Sequenz exprimieren. Im allgemeinen handelt es sich bei diesen Markersequenzen um Resistenzgene, die Resistenz gegen bestimmte Antibiotika verleihen, oder welche es dem Wirtsorganismus erlauben, in einem Selektionsmedium zu überleben. Der Genmarker besitzt bevorzugt keine eigenen Expressionssignale, sondern ist direkt abhängig von einem vorgeschalteten Promoter, wie z. B. dem Transkriptionspromotor auf dem Promotersegment oder ein Promoter, der auf dem klonierten heterologen zu identifizierenden DNA-Fragment liegt. Alternativ zu Antibiotikaresistenz-Markersequenzen können auch Enzyme als Genmarker eingesetzt werden. In diesen Fällen wird die erfolgreiche Insertion durch eine bestimmte Farbreaktion angezeigt, welche die manuelle Isolierung des entsprechenden Bakterienklons erlaubt.The marker sequence used in the context of the present invention is in In general, a gene encoding a gene product that has a selection allows those host organisms expressing this sequence. in the In general, these marker sequences are resistance genes, which confer resistance to certain antibiotics, or which give it to the Host organism allow to survive in a selection medium. The Genmarker preferably has no own expression signals, but is directly dependent on an upstream promoter, such. B. the Transcription promoter on the promoter segment or a promoter, the on the cloned heterologous DNA fragment to be identified. As an alternative to antibiotic resistance marker sequences, enzymes can also be used as Gene markers are used. In these cases, the successful Insertion indicated by a specific color reaction, which is the manual Isolation of the corresponding bacterial clone allowed.

Wenn die Markersequenz als Fusionsprotein mit dem Expressionsprodukt des inserierten DNA-Fragments exprimiert wird und eine Selektion wie oben beschrieben durchgeführt wird, kann DNA-Material aus den selektierten Bakterienklonen isoliert werden und die DNA-Sequenz, die für das Fusionsprodukt kodiert, nach bekannten Verfahren bestimmt werden. Dies erlaubt die Zuweisung eines Leserahmens zu dem zu identifizierenden DNA- Fragment. Es ist dann möglich, Vergleichsstudien mit allgemein verfügbaren DNA-Sequenzdatenbanken durchzuführen, um die Identität des identifizierten Gens abzuklären und gegebenenfalls Hinweise auf eine biologische Funktion zu erlangen. When the marker sequence as a fusion protein with the expression product of the inserted DNA fragment and a selection as above DNA material can be selected from the selected Bacterial clones are isolated and the DNA sequence responsible for the Coded fusion product can be determined by known methods. This allows the assignment of a reading frame to the DNA to be identified Fragment. It is then possible to compare studies with commonly available DNA sequence databases to verify the identity of the clarify the identified gene and, where appropriate, evidence of a to achieve biological function.  

Durch technische und weitere Ergänzungen der beiden unten dargestellten Verfahren, CAI und SRM, kann eine zielgerichtete Reduktion des Probenvolumens erreicht werden. Dabei handelt es sich ebenfalls um vorgeschaltete Selektionsverfahren, die auf bestimmte Gengruppen abzielen, z. B. der Einsatz subtraktiver Genbanken von pathogenen und apathogener Vertretern. Hierbei werden pathogenitätsvermittelnde Genbereiche angereichert. Derartige Subtraktionsverfahren können auch angewendet werden, um für bestimmte Organismen spezifische Gene zu identifizieren, beispielsweise durch einen Vergleich und Subtraktion der Genomen von H. pylori und H. heilmannii.By technical and further additions of the two shown below Procedures, CAI and SRM, can be a targeted reduction of the Sample volume can be achieved. This is also about upstream selection methods aimed at specific gene groups, z. B. the use of subtractive gene banks of pathogenic and non-pathogenic Representatives. These become pathogen-promoting gene regions enriched. Such subtraction methods can also be used be used to identify specific genes for specific organisms, for example, by comparing and subtracting the genomes of H. pylori and H. heilmannii.

In weiteren Verfahren können z. B. Gengruppen identifiziert werden, die nur in einem bestimmten Entwicklungsschritt exprimiert werden. Hervorzuheben ist beispielsweise das Array-Verfahren, bei dem die einzelnen Genproben des Pathogens rasterförmig auf einen Träger aufgebracht werden. Die einzelnen Auftragspunkte sind bekannt, so daß bei einer positiven Hybridisierungsreaktion mit den entwicklungsspezifischen Transkriptionsprodukten oder cDNAs oder subtraktiven cDNAs oder Fragmente davon, die jeweiligen Gene identifiziert und anschließend kloniert werden können. Andere Verfahren, die entwicklungsspezifische Gengruppen erfassen, sind vergleichende Proteom- und Differential-Display-Analysen.In further processes, for. B. gene groups are identified only be expressed in a particular developmental step. To emphasize is for example the array procedure, with which the individual gene samples of the pathogen grid-shaped on a support be applied. The individual order points are known, so that in a positive hybridization reaction with the development-specific Transcription products or cDNAs or subtractive cDNAs or Fragments thereof, the respective genes identified and subsequently cloned can be. Other methods, the developmental gene groups are comparative proteomic and differential display analyzes.

Um herauszufinden, ob es sich bei den identifizierten Gensequenzen um essentielle Gene handelt, werden Mikroorganismen hergestellt, welche in den Sequenzen defizient sind, welche den identifizierten Gensequenzen entsprechen. Die defizienten Mikroorganismen werden dann auf verschiedenen Wachstumsmedien bzw. Zellkulturen oder im Tiermodell oder im natürlichen Wirt getestet, und die defizienten Gene können dann je nach Wachstumsfähigkeit einer Kategorie der nicht essentiellen, obligat essentiellen oder fakultativ essentiellen Gene zugeordnet werden. To find out if the identified gene sequences are is essential genes, microorganisms are produced which in the sequences are deficient, which are the identified gene sequences correspond. The deficient microorganisms are then on various growth media or cell cultures or in the animal model or tested in the natural host, and the deficient genes can then depending on Growth ability of a category of nonessential, obligatory be assigned to essential or facultative essential genes.  

Auf die Bedeutung von Genen, welche die Entwicklung aus der vitalen in die Überdauerungsform und umgekehrt steuern, ist bereits eingangs hingewiesen worden. Es ist daher besonders bevorzugt, eine Vorselektion auf solche Gene durchzuführen. Im Weiteren können Verfahren wie etwa CAI oder SRM angewendet werden und die gendefizienten Mikroorganismen dann auf bestimmten Nährmedien untersucht werden, welche den Übergang von der einen in die andere Form auslösen. Bei Helicobacter ist insbesondere das Schivo-Medium bevorzugt, welches die Reaktivierung der kokkoiden Form in die vitale spiralige Form ermöglicht.On the importance of genes, the development of the vital in the Controlling the form of survival and vice versa is already at the beginning been pointed out. It is therefore particularly preferable to have a preselection to perform on such genes. In addition, methods such as CAI or SRM are applied and the gene-deficient microorganisms then be examined on certain nutrient media, showing the transition from one to the other form trigger. In particular, Helicobacter is the Schivo medium, which is the reactivation of the cocoa Form in the vital spiral shape allows.

Die Erzeugung von defizienten Mikroorganismen kann auf mehrere Arten erfolgen.The generation of deficient microorganisms can be done in several ways respectively.

Es stehen eine Reihe von molekulargenetischen Verfahren zur Verfügung, das Genom eines bakteriellen Pathogens so zu mutagenisieren, daß von jedem Gen eine Mutante zur Verfügung steht. Die gängigste Mutagenesemethode beruht auf der Inaktivierung von Genen, z. B. durch zufällig im Genom inserierende Transposons, die über entsprechende Marker selektioniert werden. Für dieses Verfahren bestehen zahlreiche Variationen, die auf verschiedene Organismen angewendet werden können. (Joyce und Grindley, 1984; Akerley, et al., 1998). Mit Hilfe der inserierten Transposons läßt sich auch das mutagenisierte Gen im Genom genau lokalisieren.There are a number of molecular genetic methods available, to mutagenize the genome of a bacterial pathogen such that Each gene has a mutant available. The most common Mutagenesis method is based on the inactivation of genes, eg. B. by random transposons in the genome, which have corresponding markers be selected. There are many variations to this process which can be applied to different organisms. (Joyce and Grindley, 1984; Akerley, et al., 1998). With the help of the advertised Transposons can also be exactly the mutagenized gene in the genome locate.

Hat man eine Genmutante mit einem nachweisbaren biologischen Effekt erzeugt, z. B. ein vermindertes Wachstum der Zellen in einem bestimmten Milieu, so muß in einem zweiten Schritt die eindeutige Kopplung des Gens bzw. des Genprodukts mit dieser Eigenschaft nachgewiesen werden. Dies geschieht in der Regel durch Komplementationsexperimente. In diesem Fall wird in den Organismus mit der spezifischen Genmutante das ursprüngliche Gen eingebracht und exprimiert. Kann über diesen Weg die ursprüngliche Eigenschaft des Organismus regeneriert werden, ist der notwendige Beweis erbracht. Allerdings läßt sich dieses Verfahren nicht bei der Charakterisierung von Letalmutanten anwenden, d. h. bei Mutanten obligat essentieller Gene. Einen Ausweg bietet die Verwendung konditionaler Mutationen zur Komplementation. Z. B. lassen sich durch chemische Mutagenese des untersuchten Gens temperatursensitive Mutanten erzeugen, die das Genprodukt bei der normalerweise optimalen Wachstumstemperatur in eine inaktive Zustandsform bringen und bei niedrigeren Temperaturen ein biologisch aktives Genprodukt hervorbringen (Das, et al., 1976; Harris, et al., 1992; Hou, et al. 1994; Polissi and Georgopoulos, 1996). In einem anderen praktizierten Ansatz werden die wildtypischen Komplementationen durch exogene Substanzen, sogen. Induktoren, gesteuert. Über diese Induktoren wird die Expression des komplementierenden Gens eingeschaltet, das auf einem Episom in die genspezifische Mutante eingebracht wird und nach Induktion das fehlende Genprodukt ersetzt (Murphy, etal., 1995-. Chow and Berg, 1988; Arigoni, et al., 1998).If you have a gene mutant with a detectable biological effect generated, z. B. a reduced growth of the cells in a particular Milieu, so must in a second step, the unique coupling of the gene or the gene product with this property. This usually done by complementation experiments. In this case becomes the original gene in the organism with the specific gene mutant Gene introduced and expressed. Can this original way Property of the organism to be regenerated is the necessary proof  provided. However, this method can not be used in the Apply characterization of lethal mutants, d. H. mandatory for mutants essential genes. One way out is to use conditional Mutations for complementation. For example, can be by chemical Mutagenesis of the examined gene temperature-sensitive mutants generate the gene product at the normally optimal Bring growth temperature in an inactive state form and at lower temperatures produce a biologically active gene product (Das, et al., 1976; Harris, et al., 1992; Hou, et al., 1994; Polissi and Georgopoulos, 1996). In another practiced approach, the wild-type complementations by exogenous substances, so-called Inducers, controlled. About these inducers is the expression of the The complementing gene turned on on an episome in the gene-specific mutant is introduced and after induction the missing Gene product replaced (Murphy, et al., 1995- Chow and Berg, 1988; Arigoni, et al., 1998).

Die genannten Verfahren sind sehr zeitaufwendig und werden nur für die Untersuchung individueller Gene oder begrenzter genomischer Abschnitte eingesetzt. Verfahren, die eine durchgängige Charakterisierung einer vollständigen, mutagenisierten Genbank eines ausgewählten Pathogens nach dem beschriebenen Schema ermöglichen, sind bislang nicht bekannt.The procedures mentioned are very time consuming and are only for the Examination of individual genes or limited genomic sections used. Process that provides a thorough characterization of a complete, mutagenized gene bank of a selected pathogen allow according to the scheme described are not yet known.

Die nachfolgend beschriebenen neuen genetischen Verfahren, die Konditionale Antisense-Hemmung (CAI) und die Subtraktive Rekombinationsmutagenese (SRM) erfüllen diese Anforderungen. Beide Verfahren können zur Identifizierung essentieller Gene eingesetzt werden, wobei sich das CAI-Verfahren besonders für die Identifizierung obligat essentiellen Gene eignet und das SRM-Verfahren für fakultativ essentielle Gene. The new genetic methods described below, the Conditional antisense inhibition (CAI) and the subtractive ones Recombinant mutagenesis (SRM) fulfill these requirements. Both Methods can be used to identify essential genes where the CAI procedure is particularly obligatory for identification essential genes and the SRM process for facultative essential Genes.  

Das CAI-Verfahren beruht auf der konditionalen Hemmung der Translation von einem oder mehreren Genen, die auf einem klonierten Genomfragment (welches dann als Matrize oder Template dient) liegen und über ein Plasmid im zu untersuchenden Keim propagiert werden. Im Vergleich zu konventionellen Verfahren bleibt die genomische Struktur des zu untersuchenden Keims unverändert, d. h. im Originalzustand. Im zu untersuchenden Keim wird die Hemmung der Translation durch die konditional induzierbare Synthese spezifischer Antisense-RNA (asRNA) ausgelöst, die das komplette klonierte Genomfragment umfaßt, inklusive der auf dem Genomfragment lokalisierten Gene. Die Antisense- Nukleinsäuresequenzen können dann im Mikroorganismus in großen Mengen synthetisiert werden und binden an die ursprüngliche mRNA, wobei diese mRNA nicht mehr translatiert werden kann und somit dem Expressionsapparat entzogen wird. Die Folge ist, daß entweder kein Genprodukt oder nur geringe Mengen davon gebildet werden. Die Synthese der asRNA unterliegt der Kontrolle durch einen Promoter (asPromoter), dessen Aktivität konditional, durch definierte, externe Signale gesteuert wird. Diese konditionale Inhibition der Expression eines Gens oder Operons erfolgt somit über die Regulation der Synthese der asRNA durch den induzierbaren asPromoter. Zum Nachweis, daß ein Gen bzw. Operon, wie im vorliegenden Fall, für das Überleben und die Vermehrung des Organismus unter bestimmten Bedingungen essentiell ist, wird die Überlebens- und Vermehrungsrate eines Klons, in dem die Synthese der asRNA induziert ist, mit seiner Überlebens-/Vermehrungsrate bei nicht induzierter asRNA Synthese verglichen. Ist die Überlebens-/Vermehrungsrate des Klons bei Induktion der asRNA Synthese vermindert, so handelt es sich bei dem inhibierten Gen bzw. Operon um ein (obligat oder fakultativ) essentielles Gen. Diese Wachstumsanalysen können automatisiert durchgeführt werden, so daß eine sehr große Anzahl von Genen innerhalb kurzer Zeit untersucht werden können. Aus diesen Klonen wird das Plasmid isoliert und die DNA- Sequenz des klonierten Genomfragments, das als Template für die asRNA Synthese dient, bestimmt und in Folge die Struktur des essentiellen Gens ermittelt.The CAI method relies on the conditional inhibition of translation of one or more genes on a cloned genome fragment (which then serves as a template or template) lie and on a plasmid be propagated in the germ to be examined. Compared to conventional methods remain the genomic structure of the germinating material unchanged, d. H. in original condition. Im too investigating germ is the inhibition of translation by the conditionally inducible synthesis of specific antisense RNA (asRNA) which includes the complete cloned genome fragment, including the Genes localized on the genome fragment. The antisense Nucleic acid sequences can then be present in the microorganism in large quantities be synthesized and bind to the original mRNA, these being mRNA can no longer be translated and thus the Expressing apparatus is withdrawn. The result is that either no Gene product or only small amounts thereof are formed. The synthesis the asRNA is under the control of a promoter (asPromoter), whose activity is conditional, controlled by defined, external signals becomes. This conditional inhibition of the expression of a gene or operon thus takes place via the regulation of the synthesis of asRNA by the inducible asPromoter. To prove that a gene or an operon, such as in the present case, for the survival and reproduction of the organism is essential under certain conditions, is the survival and Propagation rate of a clone in which the synthesis of asRNA is induced with its survival / proliferation rate in uninduced asRNA Synthesis compared. Is the survival / proliferation rate of the clone included Induction of asRNA synthesis diminished, it is in the inhibited gene or operon by one (obligate or facultative) essential Gene. These growth analyzes can be automated, so that a very large number of genes are investigated within a short time can be. From these clones, the plasmid is isolated and the DNA Sequence of the cloned genome fragment used as template for the asRNA  Synthesis serves, determined and in consequence the structure of the essential gene determined.

Ein für das CAI-Verfahren geeigneter Plasmidvektor ist in Abb. 1 dargestellt. Er enthält ein genomisches oder subgenomisches DNA-Fragment aus dem zu untersuchenden Mikroorganismus unter der Kontrolle eines induzierbaren Promoters (Pi) und weiteren üblichen Expressionssignalen sowie ein mRNA-stabilisierendes Element, so daß das DNA-Fragment in Form von Antisense RNA (asRNA) exprimiert werden kann und eine lange biologische Aktivität hat. Ein geeigneter Promoter ist z. B. der Tet-Promoter. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kodiert der CAI-Vektor zusätzlich ein Gen für ein regulatorisches Protein, welches den Promoter reguliert, in diesem Fall, z. B. den Tet-Repressor, welcher durch ein exogenes oder extrazelluläres Signal, wie z. B. Tetrazyklin, gesteuert werden kann. Der CAI-Vektor der besonderen Ausführungsform von Abb. 1 enthält weiterhin ein oder mehrere selektionierbare Markergene sowie zwei Replikationsursprünge (ori), einen für den zu untersuchenden Mikroorganismus (hier als Pathogen bezeichnet) und einen weiteren für einen üblichen Klonierwirt z. B. E. coli. Mit Hilfe solcher CAI-Vektoren können aus ganzen mikrobiellen Genomen Antisense-Bibliotheken erstellt werden.A suitable for the CAI method plasmid vector is shown in Fig. 1. It contains a genomic or subgenomic DNA fragment from the microorganism to be examined under the control of an inducible promoter (P i ) and other customary expression signals and an mRNA stabilizing element, so that the DNA fragment expressed in the form of antisense RNA (asRNA) can be and has a long biological activity. A suitable promoter is z. B. the Tet promoter. In a particularly preferred embodiment, the CAI vector additionally encodes a gene for a regulatory protein that regulates the promoter, in this case, e.g. B. the Tet repressor, which by an exogenous or extracellular signal such. As tetracycline, can be controlled. The CAI vector of the particular embodiment of Fig. 1 further contains one or more selectable marker genes and two replication origins (ori), one for the microorganism to be examined (referred to here as a pathogen) and another for a conventional cloning z. E. coli. Using such CAI vectors antisense libraries can be created from whole microbial genomes.

Abb. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines bevorzugten CAI- Verfahrens. Von einem CAI-Plasmid, das kleine Fragmente einer genomischen Bank des zu untersuchenden Mikrooganismus enthält, wird asRNA von einem induzierbaren Promoter (Pi) aus, unter Kontrolle eines extrazellulären Signals synthetisiert (siehe Abb. 1). Die asRNA hybridisiert sequenzspezifisch mit der mRNA desjenigen Gens, das dem klonierten DNA Fragment auf dem CAI Plasmid entspricht. Durch die Bildung des asRNA- mRNA Hybrids wird die Translation dieser mRNA reduziert oder verhindert. In Folge entsteht ein defizienter Mikroorganismus, der nicht in der Lage ist, daß betreffende Genprodukt zu bilden. Handelt es sich um das Produkt eines essentiellen Gens, dessen Bildung inhibiert wird (A), ist die Lebensfähigkeit des entsprechenden Klons eingeschränkt oder verhindert. Die Lebensfähigkeit des Mikroorganismus wird im folgenden anhand seiner Lebens- oder Überlebens- oder Vermehrungsrate in einem definierten biologischen System bestimmt. Bei nicht erfolgender Induktion der asRNA Synthese (B), oder wenn das CAI-Plasmid das Fragment eines nicht- essentiellen Gens enthält (C), ist der Klon des Mikroorganismus normal lebens- und vermehrungsfähig. Fig. 2 shows a schematic representation of a preferred CAI method. From a CAI plasmid containing small fragments of a genomic library of the micrograph to be examined, asRNA is synthesized from an inducible promoter (P i ) under the control of an extracellular signal (see Figure 1). The asRNA hybridizes sequence-specifically with the mRNA of the gene corresponding to the cloned DNA fragment on the CAI plasmid. The formation of the asRNA mRNA hybrid reduces or prevents the translation of this mRNA. As a result, a deficient microorganism is formed which is unable to produce the gene product concerned. If it is the product of an essential gene whose formation is inhibited (A), the viability of the corresponding clone is limited or prevented. The viability of the microorganism will be determined below on the basis of its survival or multiplication rate in a defined biological system. In the case of non-induction of asRNA synthesis (B), or if the CAI plasmid contains the fragment of a non-essential gene (C), the clone of the microorganism is normally capable of living and replicating.

In besonders bevorzugten Ausführungsformen des CAI-Verfahrens werden ganze Antisense-RNA-Plasmidbanken aus genomischen Fragmenten des zu untersuchenden Mikroorganismus analysiert (siehe Abb. 3). Eine genomische Bank mit CAI-Plasmiden (siehe Abb. 1) wird in den zu untersuchenden homologen Mikroorganismus unter nicht-induzierenden Bedingungen übertragen und die plasmidtragenden Klone über einen plasmidkodierten Marker selektioniert. Die Lebensfähigkeit der einzelnen Klone, die jeweils ein bestimmtes CAI Plasmid aus der Genbank erhalten, wird anschließend anhand ihrer Vermehrungsrate unter induzierten bzw. nicht induzierten Bedingungen (+ und - in der Abbildung), bezogen auf die asRNA Synthese, im direkten Vergleich untersucht. In Klonen, die sich unter asRNA induzierenden Bedingungen kaum oder nur langsam vermehren, wird die Translation von mindestens einem essentiellen Gen verhindert. Aus diesen Klonen werden die CAI-Plasmide isoliert. Die essentiellen Gene werden durch Sequenzierung der genomischen Fragmente in den isolierten CAI-Plasmiden identifiziert.In particularly preferred embodiments of the CAI method, whole antisense RNA plasmid libraries are analyzed from genomic fragments of the microorganism to be examined (see FIG. 3). A genomic library with CAI plasmids (see FIG. 1) is transferred into the homologous microorganism under non-inducing conditions and the plasmid-carrying clones are selected via a plasmid-coded marker. The viability of the individual clones, each of which receives a specific CAI plasmid from the Genbank, is then examined in direct comparison with respect to its growth rate under induced or uninduced conditions (+ and - in the figure) with respect to asRNA synthesis. In clones which multiply sparingly or only slowly under asRNA-inducing conditions, the translation of at least one essential gene is prevented. From these clones, the CAI plasmids are isolated. The essential genes are identified by sequencing the genomic fragments in the isolated CAI plasmids.

Dieser Ansatz läßt sich auch bevorzugt mit einem subtraktiven Verfahren kombinieren (SCAI), von dem eine Ausführungsform zur Veranschaulichung in Abb. 4 dargestellt ist. Eine genomische Bank mit CAI-Plasmiden (siehe Abb. 1 und 3) wird in den zu untersuchenden, homologen Mikroorganismus übertragen und die entstehenden individuellen Klone werden als bakterielle CAI-Bank in einem Pool zusammengefaßt. Dieser Pool wird zur Selektion in zwei identische Gruppen (den Driver- und den Tester-Pool) aufgespalten. This approach is also preferably combined with a subtractive method (SCAI), one embodiment of which is illustrated in FIG. 4 for illustrative purposes. A genomic library of CAI plasmids (see Figures 1 and 3) is transferred to the homologous microorganism under study, and the resulting individual clones are pooled as a bacterial CAI library. This pool is split into two identical groups (Driver and Tester Pool) for selection.

Der Ausdruck "Driver" wird hierbei für denjenigen Pool von bakteriellen Klonen verwendet, der so behandelt wird, daß der induzierbare Promoter aktiviert wird und asRNA vom CAI-Vektor exprimiert. Der "Tester"-Pool enthält einen identischen Satz Klone mit CAI-Plasmiden, der jedoch unter nicht-induzierenden Bedingungen gehalten wird und somit Wildtyp- Eigenschaften besitzt.The term "driver" is used here for that pool of bacterial Clones that are treated to be the inducible promoter is activated and asRNA is expressed by the CAI vector. The "Tester" pool contains an identical set of clones with CAI plasmids, but under non-inducing conditions and thus wild-type Owns properties.

In der Regel wird der "Driver"-Pool zur Selektion (z. B. im Tier) eingesetzt, während der "Tester"-Pool unbehandelt aufbewahrt wird. Es können aber auch beide Gruppen einer Selektion unterzugen werden, wobei lediglich der "Driver"-Pool durch Gabe des Signals (z. B. Tetrazyklin) induziert wird. Klone, in denen durch die Expression einer bestimmten asRNA die Translation eines essentiellen Gens gehemmt wird, gehen während der Selektion aus der Gruppe verloren. Nach angemessener Zeit werden die überlebenden Klone beider Gruppen wiedergewonnen und die CAI-Plasmide aus den Klonen beider Gruppen isoliert. Die klonierten genomischen Fragmente werden anschließend über PCR amplifiziert, wobei Oligonukleotid Primer verwendet werden, die mit Vektorsequenzen seitlich der klonierten genomischen Fragmente hybridisieren. Diejenigen amplifizierten DNA Fragmente, die Teile von essentiellen Genen darstellten, werden durch subtraktive Hybridisierung (siehe Abb. 8) angereichert und isoliert.As a rule, the "Driver" pool is used for selection (eg in the animal), while the "Tester" pool is kept untreated. However, it is also possible to subject both groups to a selection, whereby only the "driver" pool is induced by administering the signal (eg tetracycline). Clones in which the expression of a particular asRNA inhibits the translation of an essential gene are lost during selection from the group. After a reasonable time, the surviving clones of both groups are recovered and the CAI plasmids are isolated from the clones of both groups. The cloned genomic fragments are then amplified by PCR, using oligonucleotide primers that hybridize with vector sequences to the side of the cloned genomic fragments. Those amplified DNA fragments representing parts of essential genes are enriched and isolated by subtractive hybridization (see Figure 8).

Ein erfindungsgemäß für einen CAI-Vektor geeigneter Promoter ist beispielsweise der Tet-Promoter, dessen Aktivität über ein regulatorischen Proten (in diesem Fall den Tet-Repressor) gesteuert werden kann und durch ein extrazelluläres Signal (Tetracyclin) induziert werden kann. Weitere induzierbare Promoteren sind im Stand der Technik bekannt.A promoter suitable for a CAI vector according to the invention is For example, the Tet promoter whose activity is regulated by a regulatory Proten (in this case the Tet repressor) can be controlled and by an extracellular signal (tetracycline) can be induced. Further Inducible promoters are known in the art.

Antisense-RNA stabilisierende Elemente sind dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt und brauchen hier nicht näher erläutert zu werden. Antisense RNA stabilizing elements are those skilled in the art Area known and need not be explained in detail here.  

Der hohe Wirkungsgrad des CAI Verfahrens bei der Inaktivierung von Einzelgenen in einem Organismus ergibt sich aus der überlappenden Klonierung kleiner genomischer Fragmente und der damit einhergehenden Synthese unterschiedlicher asRNA Abkömmlinge für einen bestimmten Genbereich. Auf diese Art wird die Wahrscheinlichkeit, eine asRNA zu erhalten, welche die Translation des gesuchten Zielgens effizient inhibiert, stark erhöht. Derartige Untersuchungen können auf das komplette Genom eines Pathogens ausgerichtet werden, was die Überprüfung einer sehr großen Anzahl individueller genomischer Fragmente erforderlich macht. Hier sind apparative Hilfsmittel (Roboter) von Vorteil, um einen hohen Probendurchsatz zu erzielen. Allerdings können in diesen Fällen nur bestimmte Zustände untersucht werden, z. B. das Wachstum der Zellen in einem bestimmten Medium.The high efficiency of the CAI method in the inactivation of Single genes in an organism results from the overlapping Cloning of small genomic fragments and the associated Synthesis of different asRNA derivatives for a specific Gene region. In this way, the probability of getting an asRNA is increased which efficiently inhibits translation of the target gene of interest, greatly increased. Such investigations may affect the complete genome of a pathogen, which is the review of a very large number of individual genomic fragments required. Here are apparatus aids (robots) advantageous to a high To achieve sample throughput. However, in these cases, only certain states are investigated, e.g. B. the growth of cells in a particular medium.

Durch den zusätzlichen Einsatz substraktiver Verfahrensschritte (Subtractive Conditional Antisense Inhibition, SCAI), kann die Anzahl der zu untersuchenden individuellen Klone bevorzugt stark reduziert werden.Through the additional use of subtractive process steps (Subtractive Conditional antisense inhibition, SCAI), may increase the number of preferred individual clones are greatly reduced.

Die Subtraktive Rekombinationsmutagenese (SRM) wird bevorzugt zur Identifizierung fakultativ essentieller Gene herangezogen. Im Unterschied zum CAI-Verfahren werden dauerhafte Genmutationen erzeugt, wobei die Anreicherung essentieller Gene über einen substraktiven Schritt erreicht wird. Die SRM Methode kann wie das CAI Verfahren mit Genbanken von pathogenen Mikroorganismen durchgeführt werden.Subtractive recombination mutagenesis (SRM) is preferred for Identification of facultative essential genes used. In difference The CAI process produces permanent gene mutations, with the Enrichment of essential genes achieved via a subtractive step becomes. The SRM method can be used as the CAI procedure with genebanks of pathogenic microorganisms are carried out.

Das SRM Verfahren beruht auf der Inaktivierung einzelner Gene im Genom eines Pathogens durch vollständige Insertion eines bestimmten Suizidplasmids, wobei dieses ein Teil einer Genbank ist. Die Insertion der Plasmide in das Genom erfolgt, durch homologe Rekombination. Die erfolgreiche Insertion wird durch Expression eines plasmidkodierten Antibiotikum-Resistenzmarkers angezeigt. The SRM method is based on the inactivation of individual genes in the genome of a pathogen by complete insertion of a particular Suicide plasmids, which is part of a gene bank. The insertion of the Plasmids are made in the genome by homologous recombination. The successful insertion is by expression of a plasmid-encoded Antibiotic resistance marker displayed.  

Eine bevorzugte Ausführungsform der SRM-Methode wird anhand der Abb. 5 bis 8 veranschaulicht.A preferred embodiment of the SRM method is illustrated with reference to FIGS. 5 to 8.

In Abb. 5 ist ein geeigneter SRM-Vektor dargestellt, der wie der CAI- Vektor ein genomisches oder subgenomisches DNA-Fragment des zu untersuchenden Mikroorganismus enthält, sowie einen Replikationsursprung (ori) für einen Klonierwirt (z. B. E. coli), ein oder mehrere selektionierbare Markergene und einen weiteren konditional aktiven Replikationsursprung für den zu untersuchenden Mikroorganismus, z. B. einen temperatursensitiven Ursprung oder einen Ursprung, dessen Aktivität von einem in trans vorhandenen Replikationsfaktor abhängig ist und der zusätzlich in das System eingebracht werden kann. Dadurch daß das SRM-Plasmid eine genomische Sequenz des zu untersuchenden Mikroorganismus enthält, kommt es bei Transfektion dieses Vektors in diesem Mikroorganismus zu einer homologen Rekombination, bei der das gesamte SRM-Plasmid in das genomische Gen des Mikroorganismus inseriert wird und das entsprechende Gen, fall es sich um ein solches handelt, inaktiviert. Dies führt zu einer Insertionsmutante. Geeignete induzierbare Replikationsursprünge sind, wie erwähnt, temperatursensitive oris oder solche, die durch einen Faktor gesteuert werden können, wie z. B. den RGK-Faktor pir oder den pWV Faktor repA, der in trans dem System zugeführt wird. FIG. 5 shows a suitable SRM vector which, like the CAI vector, contains a genomic or subgenomic DNA fragment of the microorganism to be investigated, as well as an origin of replication (ori) for a cloning host (for example E. coli), one or more selectable marker genes and another conditionally active origin of replication for the microorganism to be examined, z. Example, a temperature-sensitive origin or an origin whose activity is dependent on a present in trans replication factor and can be additionally introduced into the system. Characterized in that the SRM plasmid contains a genomic sequence of the microorganism to be examined, there is transfection of this vector in this microorganism to a homologous recombination in which the entire SRM plasmid is inserted into the genomic gene of the microorganism and the corresponding gene, if it is inactivated. This leads to an insertion mutant. Suitable inducible origins of replication are, as mentioned, temperature-sensitive oris, which can be controlled by a factor, such as. As the RGK factor pir or the pWV factor repA, which is supplied in trans to the system.

Die Insertion eines SRM-Plasmids (siehe Abb. 5) in das Genom des zu untersuchenden Mikroorganismus erfolgt über homologe Rekombination zwischen dem im Plasmid klonierten genomischen Fragment des Mikrooganismus und der komplementären, genomischen DNA Sequenz. Nachdem das Plasmid in den entsprechenden Mikroorganismus überführt worden ist, werden unter nicht permissiven Bedingungen, d. h. bei inaktivem ori, diejenigen Klone über Selektion auf den plasmidkodierten Marker isoliert, in welchen das SRM-Plasmid in das Genom inseriert ist. Die Exzision des SRM-Plasmids erfolgt ebenfalls über homologe Rekombination. Unter permissiven Bedingungen wird die Replikation des insertierten Plasmids eingeleitet, wodurch genügende Mengen an freiem Plasmid in den Zellen entstehen, so daß das Plasmid aus dem Klon wieder isoliert werden kann. Sofern die Insertion eines SRM-Plasmids in ein essentielles Gen stattgefunden hat, wird die Lebensfähigkeit des betreffenden Klons eingeschränkt (A), während Mutanten in nichtessentiellen Genen normal lebensfähig sind (B).The insertion of an SRM plasmid (see FIG. 5) into the genome of the microorganism to be investigated takes place via homologous recombination between the plasmid-cloned genomic fragment of the microorganism and the complementary, genomic DNA sequence. After the plasmid has been converted into the corresponding microorganism, under non-permissive conditions, ie with inactive ori, those clones are isolated by selection on the plasmid-coded marker in which the SRM plasmid is inserted into the genome. The excision of the SRM plasmid also occurs via homologous recombination. Under permissive conditions, replication of the inserted plasmid is initiated resulting in sufficient free plasmid levels in the cells so that the plasmid can be recovered from the clone. If the insertion of an SRM plasmid into an essential gene has taken place, the viability of the clone in question is restricted (A), while mutants in nonessential genes are normally viable (B).

Ebenso wie beim CAI-Verfahren kann eine Bank von Insertionsplasmiden aus genomischen Fragmenten des zu untersuchenden Mikroorganismus in diesen Mikroorganismus übertragen werden und genomische Insertionsmutanten gebildet werden. Diese bevorzugte Ausführungsform des SRM-Verfahrens ist in Abb. 7 dargestellt. Eine Bank von SRM- Plasmiden, die einzelne genomische oder subgenomische Fragmente enthalten, wird in den zu untersuchenden, homologen Mikroorganismus übertragen. Unter Bedingungen, welche die Plasmidreplikation nicht erlauben, werden genomische Insertionsmutanten mit Hilfe eines plasmidkodierten Markers (siehe Abb. 5) selektioniert. In diesem Schritt können nur Insertionsmutanten überleben, die in einem nicht- oder fakultativ essentiellen Gen mutiert sind, da Mutanten eines essentiellen Gens nicht lebensfähig sind. Die individuellen Insertionsmutanten werden in einem Pool zusammengefaßt und dieser Pool anschließend in zwei identische Gruppen, den Driver- und den Tester-Pool, aufgeteilt. Der Driver-Pool wird selektioniert, z. B. durch die Infektion eines Tiers. Der Tester-Pool bleibt unbehandelt. Durch die Selektion gehen solche Klone aus dem Driver-Pool verloren, die eine Insertion in einem fakultativ essentiellen Gen (das für das Überleben und die Vermehrung unter den Selektionsbedingungen notwendig ist) enthalten. Anschließend werden aus den überlebenden Klonen beider Pools, die in das Genom des Mikroorganismus inserierten Plasmide unter permissiven Bedingungen rezirkularisiert und zurückgewonnen. In dem Driver-Pool fehlen solchen Plasmide, die Fragmente von fakultativ essentiellen Genen enthalten. Die in den SRM Plasmiden klonierten Fragmente werden in beiden Pools anschließend über PCR amplifiziert (siehe Abb. 4). Diejenigen amplifizierten DNA Fragmente, die Teile von fakultativ essentiellen Genen darstellen, werden durch genetische Subtraktion (siehe Abb. 8) angereichert und isoliert.As with the CAI method, a library of insertion plasmids can be transferred from genomic fragments of the microorganism to be examined into this microorganism and genomic insertion mutants are formed. This preferred embodiment of the SRM process is shown in FIG . A library of SRM plasmids containing single genomic or subgenomic fragments is transferred to the homologous microorganism under study. Under conditions that do not allow plasmid replication, genomic insertion mutants are selected using a plasmid-encoded marker (see Figure 5). In this step only insertion mutants mutated in a non- or facultative essential gene can survive, since mutants of an essential gene are not viable. The individual insertion mutants are pooled and this pool is then divided into two identical groups, the driver and the tester pool. The driver pool is selected, eg. B. by the infection of an animal. The tester pool remains untreated. Selection removes clones from the driver pool that contain an insertion in an optionally essential gene (necessary for survival and propagation under selection conditions). Subsequently, from the surviving clones of both pools, the plasmids inserted into the genome of the microorganism are recircularized and recovered under permissive conditions. The driver pool lacks plasmids containing fragments of facultative essential genes. The fragments cloned in the SRM plasmids are subsequently amplified by PCR in both pools (see FIG. 4). Those amplified DNA fragments which are part of facultative essential genes are enriched and isolated by genetic subtraction (see Figure 8).

Eine besondere Ausführungsform, welche sich eine subtraktive Hybridisierung zur Anreicherung in Fragmenten essentieller Gene zunutze macht, ist in Abb. 8 beispielhaft veranschaulicht.A particular embodiment which makes use of subtractive hybridization for enrichment in fragments of essential genes is exemplified in FIG .

  • A) PCR-basierte genetische Subtraktion. Die Tester DNA-Fragmente (siehe Abb. 4 und 7) werden mit einem Adapteroligonukleotid in solcher Weise ligiert, daß der Adapter nur mit einem der beiden DNA Stränge eines doppelsträngigen Tester DNA Fragments kovalent verbunden ist, was z. B. durch die Ligation eines doppelsträngigen, nicht phosphorylierten Adapters an die 3'-phosphorylierten DNA Fragmente der Tester DNA erreicht wird. Diese Tester DNA Fragmente werden dann mit einem molaren Überschuss an Driver DNA Fragmenten gemischt. Die Mischung wird denaturiert und langsam rehybridisiert. Anschließend werden überhängende Einzelstrangenden mit DNA Polymerase zum Doppelstrang aufgefüllt. Die Produkte dieser Reaktion werden mittels PCR amplifiziert, wobei Oligonukleotid Primer verwendet werden, die den Adaptersequenzen entsprechen. Nur solche Tester DNA Fragmente, die nicht mit Driver DNA Fragmenten hybridisert haben, werden exponentiell amplifiziert somit angereichert und anschließend durch Klonierung isoliert.A) PCR-based genetic subtraction. The tester DNA fragments (see Figures 4 and 7) are ligated with an adapter oligonucleotide such that the adapter is covalently linked to only one of the two DNA strands of a double-stranded tester DNA fragment, e.g. B. is achieved by the ligation of a double-stranded, non-phosphorylated adapter to the 3'-phosphorylated DNA fragments of the tester DNA. These tester DNA fragments are then mixed with a molar excess of Driver DNA fragments. The mixture is denatured and slowly rehybridized. Subsequently, overhanging single stranded areas are filled up to double strand with DNA polymerase. The products of this reaction are amplified by PCR using oligonucleotide primers corresponding to the adapter sequences. Only those tester DNA fragments that have not hybridized with Driver DNA fragments are amplified exponentially thus enriched and then isolated by cloning.
  • B) Genetische Subtraktion durch physikalische Abtrennung von biotinylierten DNA Fragmenten. Die Driver DNA Fragmente werden biotinyliert und anschließend im Überschuß mit Tester DNA Fragmenten gemischt, denaturiert und langsam rehybridisiert. Die biotinylierten Homo-Driver-Driver Doppelstränge und Heteroduplexe (Driver-Tester Doppelstränge) werden durch Extraktion mit Träger­ gekoppeltem Streptavidin von den Tester-Tester Homoduplexen abgetrennt. Letztere werden durch Klonierung isoliert.B) Genetic subtraction by physical separation of biotinylated DNA fragments. The Driver DNA fragments become biotinylated and then in excess with tester DNA Fragments mixed, denatured and slowly rehybridized. The biotinylated homo driver driver double strands and heteroduplexes (Driver tester double strands) are made by extraction with carrier  coupled streptavidin from the tester tester homoduplexes separated. The latter are isolated by cloning.

Die beispielsweise durch SRM erzeugten Insertionsmutanten werden in Tierversuchen oder Zellkultursystemen hinsichtlich ihrer veränderten biologischen Eigenschaften untersucht. Durch die gezielte Verwendung spezieller Wirtszellen, z. B. kultivierte Makrophagen oder Wirtsgewebe, z. B. Milz, können Gengruppen selektiert werden, die essentielle Eigenschaften des Pathogens determinieren, z. B. die Besiedlung bestimmter Wirtszellen. Isoliert man die überlebenden Mutanten aus den Zellen, so fehlen die Mutanten essentieller Gene. Subtrahiert man aus der kompletten Genbank, die überlebenden Mutanten, so erhält man die Mutanten der essentiellen Gene. Dies geschieht über einen speziellen PCR-basierten Substraktionsschritt.The insertion mutants generated by SRM, for example, are described in US Pat Animal experiments or cell culture systems with regard to their modified examined biological properties. Through the targeted use special host cells, e.g. Cultured macrophages or host tissues, e.g. B. Spleen, gene groups can be selected that have essential properties of the pathogen, e.g. B. the colonization of certain host cells. If the surviving mutants are isolated from the cells, they are missing Mutants of essential genes. Subtracting from the complete gene bank, the surviving mutants, one obtains the mutants of the essential ones Genes. This is done via a special PCR-based Substraktionsschritt.

Das CAI- bzw. das SRM-Verfahren ist eine sehr effiziente Methode zur ein­ deutigen Identifizierung und Charakterisierung essentieller Gene. Da essen­ tielle Gene ein natürliches Ziel für inhibierende Wirkstoffe darstellen, bieten die dargestellten Verfahren eine ideale Grundlage für die Entwicklung neuer Wirkstoffe.The CAI or SRM method is a very efficient method to use clear identification and characterization of essential genes. Eat there provide a natural target for inhibitory agents the presented procedures provide an ideal basis for the development of new ones Agents.

In den nachfolgend beschriebenen Verfahren werden die identifizierten Gene direkt zum Wirkstoff-Screening eingesetzt, wobei im Vergleich zu herkömm­ lichen Verfahren, auf aufwendige Aufreinigungsschritte verzichtet werden kann. Im Mittelpunkt dieser Verfahren stehen bakterielle Trägerzellen, die zum Screening nach prophylaktischen und therapeutischen Wirkstoffen eingesetzt werden können.In the procedures described below, the identified genes directly used for drug screening, compared to conven procedure, to dispense with expensive purification steps can. The focus of these methods are bacterial carrier cells, the for screening for prophylactic and therapeutic agents can be used.

Die hergestellten gendefizienten Mikroorganismen werden dann auf ihre Wachstumsfähigkeit oder ihre Überlebensfähigkeit getestet. Geeignete Testsysteme sind z. B. In-vitro-Systeme, Zellkultursysteme, Gewebekultur­ systeme und Tiermodelle als natürliche Umgebung. Wird das Verfahren bei H. pylori angewandt, werden die Organismen einerseits auf einem sog. Vollmedium angezüchtet, wobei das Vollmedium die bestmöglichen Voraus­ setzungen für ein Wachstum für H. pylori ermöglicht. Gleichzeitig werden die defizienten H. pylori Organismen in einer Kultur gezüchtet, welche der natürlichen Umgebung von H. pylori möglichst genau entsprechen soll. Es werden hierzu einerseits Zellkulturen basierend auf Primärkulturen oder Zellinien aus gastrointestinalem Gewebe verwendet oder aber ausdifferen­ ziertes Primärgewebe (Sphäroide) in Kulturmedium. Weitere Möglichkeiten zur Simulation der natürlichen Umgebung von H. pylori bestehen in der Verwendung von stimulierten Makrophagen, denn H. pylori besitzt die Fähigkeit, von diesen nicht aufgenommen und metabolisiert zu werden. Außerdem kann auch überprüft werden, ob die defizienten H. pylori Organismen in der Lage sind, sich in immundefizienten Mäusen über einen bestimmten Zeitraum zu etablieren.The produced deficient microorganisms are then applied to their Growth ability or its survivability tested. suitable Test systems are z. In vitro systems, cell culture systems, tissue culture systems and animal models as a natural environment. Will the process be included  H. pylori applied, the organisms are on the one hand on a so-called. Full medium grown, with the full medium the best possible advance growth for H. pylori. At the same time the deficient H. pylori organisms are grown in a culture of which natural environment of H. pylori should correspond as closely as possible. It On the one hand cell cultures based on primary cultures or Cell lines from gastrointestinal tissue used or different ornamented primary tissue (spheroids) in culture medium. More options to simulate the natural environment of H. pylori exist in the Use of stimulated macrophages, because H. pylori possesses the Ability not to be ingested and metabolized by these. It can also be checked if the deficient H. pylori Organisms are able to become involved in immunodeficient mice via a establish a specific period of time.

Ist ein defizientes H. pylori Bakterium zwar in der Lage, auf Vollmedium zu überleben, wächst aber nicht in einer natürlichen Umgebung, wie oben beschrieben, so wird das in diesem Organismus defiziente Gen als fakultativ essentielles Gen bezeichnet.Although a deficient H. pylori bacterium is able to access full medium survive, but does not grow in a natural environment, as above described, the gene deficient in this organism becomes optional referred to as the essential gene.

Wenn der defiziente H. pylori Organismus in keinem der beiden Testlebens­ räume überlebensfähig ist, so handelt es sich um ein obligat essentielles Gen.If the deficient H. pylori organism in neither of the two test lives is viable, it is an obligatory essential Gene.

Allgemein können Gene von Mikroorganismen einer dieser Kategorien zugeordnet werden.Generally, genes of microorganisms can be one of these categories be assigned.

Aus diesen Ergebnissen können dann die in mutierten oder/durch asRNA unterdrückten Sequenzen identifiziert und jeweils einer dieser beiden Kategorien zugeordnet werden, oder aber der Kategorie der nichtessentiellen Gene, wenn der gendefiziente Organismus keine Beeinträchtigungen in seiner Wachstumsfähigkeit zeigt. From these results, then in mutated or / by asRNA suppressed sequences identified and one each of these two Be assigned to categories, or the category of nonessential Genes, when the deficient organism is not impaired shows its ability to grow.  

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein genetisches Verfahren zur Isolierung und Klonierung der identifizierten essentiellen Gene aus verschiedenen klinischen Helicobacter Isolaten bzw. aus heterologen pathogenen Keimen von klinischer Bedeutung bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt daher weiterhin die Schritte
Another object of the present invention is to provide a genetic method for isolating and cloning the identified essential genes from various clinical Helicobacter isolates or heterologous pathogenic germs of clinical importance. The method according to the invention therefore further comprises the steps

  • a) Herstellen von Primern zur Amplifikation und Detektion von homologen Gensequenzen in heterologen Mikroorganismena) Preparation of primers for the amplification and detection of homologous gene sequences in heterologous microorganisms
  • b) Identifizieren der homologen Gensequenzen.b) identifying the homologous gene sequences.

Eine bevorzugte Durchführung dieser weiteren Verfahrensschritte besteht darin, sogenannte Megaprimer von den identifizierten essentiellen Helicobacter-Genen mittels PCR (Polymerase Chain Reaction) herzustellen, deren Sequenz direkt aus den entsprechenden Plasmiden der mutagenisierten DNA-Abschnitte abgeleitet werden kann. Diese Primer können dann verwendet werden, um die bereits identifizierten essentiellen Gene aus verschiedenen Helicobacter-Isolaten zu isolieren. Falls diese essentiellen Gene Entsprechungen in anderen Mikroorgansimen haben, können die Primer unter Umständen auch zur Isolierung dieser Gene aus von Helicobacter verschiedenen Mikroorgansimen verwendet werden. Weiterhin kann dann die genaue DNA-Sequenz der isolierten Gene und die Feststellung der Genvarianz innerhalb der verschiedenen Helicobacter-Isolate bzw. zwischen den verschiedenen Mikroorganismen bestimmt werden.A preferred implementation of these further method steps is in it, so-called megaprimer of the identified essential ones Producing helicobacter genes by means of PCR (Polymerase Chain Reaction), their sequence directly from the corresponding plasmids of mutagenized DNA sections can be derived. These primers can then be used to identify the already identified essential Isolate genes from different Helicobacter isolates. If this essential genes have correspondences in other microorganisms, The primers may also be used to isolate these genes from Helicobacter various microorganisms are used. Farther can then determine the exact DNA sequence of the isolated genes and the finding the gene variance within the different Helicobacter isolates or between the different microorganisms.

Bei der Herstellung der Megaprimer entstehen DNA-Fragmente mit variablen 3'-Enden. Aufgrund dieser Eigenschaft ist es möglich, die DNA-Fragmente zur Isolierung variabler, bzw. verwandter Gene mittels des beschriebenen PCR-Verfahrens einzusetzen.In the production of megaprimers arise DNA fragments with variable 3'-ends. Because of this property it is possible to use the DNA fragments for isolating variable or related genes by means of the described Use PCR method.

Identifizieren von spezifischen WirkstoffenIdentifying specific drugs

Zur Identifizierung neuer immunologischer Wirkstoffe aus dem Pool der identifizierten essentiellen Gene eines Pathogens bzw. zur Weiterentwicklung dieser Wirkstoffe werden bakterielle Träger insofern sehr wirksam eingesetzt, da die identifizierten Gene direkt in diese Trägersysteme kloniert und dort exprimiert werden können. Das Wirkstoff-Screening erfolgt dann direkt mit Hilfe dieser rekombinanten, bakteriellen Träger. Als Träger werden bevorzugt attenuierte Bakterien, wie z. B. Salmonellen, verwendet, da diese über ein natürliches Potential zur Immunstimulanz verfügen. Werden diese attenuierten Bakterien als Träger bzw. Produzenten für die identifizierten essentiellen Gene der pathogenen Keime verwendet und wird mit diesen Impfstämmen eine Immunisierung an einem Säugetier durchgeführt, so kann eine nachhaltige Immunantwort ausgelöst werden.To identify new immunological agents from the pool of identified essential genes of a pathogen or Further development of these active ingredients become bacterial carriers so much  used effectively, as the identified genes directly into these delivery systems can be cloned and expressed there. The drug screening is then done directly with the help of these recombinant, bacterial carriers. When Carriers are preferred attenuated bacteria, such as. Salmonella, used as these have a natural potential to immunostimulant feature. Are these attenuated bacteria as carriers or Producers of identified essential genes of pathogenic bacteria used and immunized with these vaccine strains Mammal can cause a sustained immune response become.

Mittlerweile sind die immunologischen Eigenschaften dieser bakteriellen Trägersysteme so weit verfeinert worden, daß eine gezielte Immunantwort ausgelöst werden kann (VanCott et al., 1998; Carrier-Patent EP 98116827.1). Diese Eigenschaft ist insofern bedeutsam, da die verschiedenen Krankheitserreger oftmals nur über einen bestimmten Zweig des Immunsystems wirksam bekämpft werden können. D. h. schutzvermittelnde Antigene lassen sich nur dann identifizieren, wenn sie dem Immunsystem in der richtigen Form präsentiert werden. Nur wenn der verwendete Träger mit einem wirksamen Antigen beladen wurde, kann es zu einer Schutzwirkung kommen. Aufgrund der vielfältigen immunologischen Eigenschaften bakterieller Trägersysteme und deren Überlegenheit gegenüber herkömmlichen synthetischen Adjuvantien sind diese zur Identifizierung immunologisch relevanter Antigene besonders geeignet.Meanwhile, the immunological properties of these bacterial Carrier systems have been refined so far that a targeted immune response can be triggered (VanCott et al., 1998; Carrier Patent EP 98116827.1). This property is significant in that the different Pathogens often only over a particular branch of the Immune system can be effectively combated. Ie. protection mediating Antigens can only be identified when they target the immune system presented in the right form. Only if the carrier used loaded with an effective antigen, it may become one Protective effect come. Due to the diverse immunological Characteristics of bacterial carrier systems and their superiority compared to conventional synthetic adjuvants these are for Identification of immunologically relevant antigens particularly suitable.

Darüber hinaus können die bakteriellen Trägersysteme mit effizienten Genexpressionssystemen ausgestattet werden, welche die Herstellung auch problematischer Antigene erlauben (PCT/EP91/02478, EP 98116827.1). Aufgrund der direkten Subklonierung der isolierten essentiellen Gene und der einfachen Handhabung der bakteriellen Träger bei der Herstellung und Vakzinierung, können in relativ kurzer Zeit eine große Anzahl von Antigenen hinsichtlich ihres immunogenen und protektiven Potentials durchgetestet werden. In herkömmlichen Verfahren müssen die Test-Antigene dagegen zeitaufwendigen Aufreinigungsverfahren unterworfen werden, wobei oftmals schon bei der gentechnischen Herstellung der ausgewählten Antigene in Bakterien Schwierigkeiten auftreten, die mit der toxischen Wirkung dieser Antigene auf den produzierenden Bakterienstamm verknüpft sind.In addition, the bacterial carrier systems can be used with efficient Gene expression systems are equipped, which also manufacture allow problematic antigens (PCT / EP91 / 02478, EP 98116827.1). Due to the direct subcloning of the isolated essential genes and the ease of handling of bacterial carriers in the production and Vaccination, can in a relatively short time a large number of antigens tested for their immunogenic and protective potential  become. In conventional methods, the test antigens must be against it time-consuming purification processes are subjected, wherein often already in the genetic engineering of the selected Antigens in bacteria encounter difficulties with the toxic Effect of these antigens linked to the producing bacterial strain are.

Eine wichtige Voraussetzung für das Entwickeln von Wirkstoffen besteht darin, das immunogene Potential der identifizierten Sequenzen festzustellen, um zu bestimmen, inwiefern die entsprechenden Genprodukte für die Herstellung von Antikörpern oder Impfstoffen geeignet sind.An important prerequisite for the development of active ingredients exists in determining the immunogenic potential of the identified sequences, to determine to what extent the corresponding gene products for the Manufacture of antibodies or vaccines are suitable.

Zur Identifizierung immunologischer Wirkstoffe gegen klinisch relevante Helicobacter-Organismen muß zunächst ermittelt werden, in wie weit das Genprodukt des identifizierten essentiellen Gens immunogene Eigenschaften besitzt. D. h. es muß experimentell ermittelt werden, ob mit dem Antigen eine humorale und zelluläre Immunantwort in einem Säugetier ausgelöst werden kann, die gegen das originale Genprodukt des Erregers gerichtet ist. Damit werden auf keinen Fall solche Antigene ausgeschlossen, die im Rahmen einer natürlichen Infektion vom Immunsystem nicht erkannt werden. Im Gegenteil, vielmehr könnte man erwarten, daß z. B. bei chronisch infizierten Menschen die Immunantwort gegen schutzvermittelnde Antigene unterdrückt ist oder von einer Qualität ist, die letztendlich keine Schutzwirkung vermittelt. Auszuschließen sind jedoch solche Antigene, die einer hohen genetischen Variation unterliegen und somit einer wirksamen Immunantwort kaum zugänglich sind.To identify immunological agents against clinically relevant Helicobacter organisms must first be determined in how far the Gene product of the identified essential gene immunogenic properties has. Ie. it must be determined experimentally, whether with the antigen triggered a humoral and cellular immune response in a mammal which is directed against the original gene product of the pathogen. Thus, in no case are excluded those antigens that are in the Framework of a natural infection not recognized by the immune system become. On the contrary, one might expect that z. B. at chronically infected humans the immune response against protection-promoting Antigens is suppressed or of a quality that ultimately has no Protective effect mediates. However, exclude those antigens that subject to a high genetic variation and thus an effective Immune response are hardly accessible.

Zum Nachweis der Identität des identifizierten Genprodukts bei einer natürlich vorkommenden Infektion, wird Antiserum von Patienten gewonnen, die entweder unter einer aktiven Gastritis mit Beschwerden leiden, oder aus Patienten, bei denen die Helicobacter-Infektion symptomlos verläuft. Mit diesen Seren wird das elektrophoretisch aufgetrennte rekombinante Protein in einem klassischen Western Blot Verfahren getestet. Findet eine Erkennungsreaktion mit einem rekombinanten Protein jeweils mit beiden Seren, also dem eines Patienten mit einer fulminanten und dem eines Patienten mit einer symptomlosen Helicobacter Infektion, statt, so spielt dieses Protein bei einer natürlichen Infektion eine Rolle. Wird das rekombinante Polypeptid dagegen nur von dem Serum des Patienten mit einer symptomlosen Infektion erkannt, kann das zusätzlich ein Hinweis auf ein protektives Potential des entsprechenden Proteins sein. Weiterhin können Antikörper, die gegen dieses Protein spezifisch gerichtet sind, möglicherweise zur passiven Immunisierung eingesetzt werden.To prove the identity of the identified gene product in a naturally occurring infection, becomes antiserum of patients gained, either under active gastritis with discomfort suffer, or from patients, in whom the Helicobacter infection is asymptomatic runs. With these sera that is electrophoretically separated  recombinant protein tested in a classic Western Blot procedure. Finds a recognition reaction with a recombinant protein, respectively Both serums, that of a patient with a fulminant and the one Patients with asymptomatic Helicobacter infection, instead, so plays this protein plays a role in a natural infection. Will that be recombinant polypeptide, however, only from the patient's serum recognized as a symptomless infection, this may be an indication be a protective potential of the corresponding protein. Farther For example, antibodies specifically directed against this protein can possibly used for passive immunization.

Von besonderem Interesse sind außerdem Antikörper von Individuen, die nachweislich keine Helicobacter-Träger sind, da diese auf ein protektives Potential eines entsprechenden rekombinanten Polypeptids schließen lassen.Also of particular interest are antibodies from individuals that are not Helicobacter carriers, as these are protective Suggest potential of a corresponding recombinant polypeptide.

Desweiteren werden die immunogenen Polypeptide zusammen mit geeigneten Zusatzstoffen zur Immunisierung in vivo eingesetzt. Verwendet werden dazu verschiedene Adjuvantien, bakterielle Toxine, Zytokine oder ein erfindungsgemäßes Polypeptid als Lebendvakzin. Die Immunantwort wird daraufhin getestet, ob sie nach einer erfolgten Verabreichung eines bestimmten Polypeptids der Erfindung in Kombination mit entsprechenden Zusatzstoffen nach Infektion mit dem homologen Keim eine schützende Wirkung gegen weitere homologe Infektionen herbeiführt (z. B. Infektionen mit verschiedenen H. pylori Stämmen).Furthermore, the immunogenic polypeptides are co-administered with suitable additives for immunization in vivo. used These are various adjuvants, bacterial toxins, cytokines or a polypeptide according to the invention as a live vaccine. The immune response is then tested to see if they have been given after a successful administration of a certain polypeptide of the invention in combination with corresponding Additives after infection with the homologous germ a protective Effect against other homologous infections causes (eg infections with different H. pylori strains).

Noch eine weitere Möglichkeit zum Testen der Immunogenität besteht darin, im Tiermodell (z. B. Maus, Kaninchen) eine Immunantwort gegen Helicobacter oder andere Mikroorganismen auszulösen und aus den immunisierten Tieren Antikörper zu gewinnen, die dann in einer weiteren Western-Blot-Analyse verwendet werden können. Gleichzeitig müssen Patientenbiopsien in situ immunologisch mit den gleichen Antikörpern untersucht werden, da Helicobacter und andere Mikroorganismen in Kultur bestimmte Proteine verlieren oder hinzugewinnen können.Yet another way to test immunogenicity is to in the animal model (eg mouse, rabbit) an immune response against Helicobacter or other microorganisms and from the Immunized animals to gain antibodies, which then in another Western blot analysis can be used. At the same time Patient biopsies in situ immunologically with the same antibodies  be studied since Helicobacter and other microorganisms in culture lose or gain certain proteins.

Parallel dazu ist es bevorzugt zu untersuchen, ob gegen eine Infektion mit heterologen Keimen (bevorzugt andere gram-negative Bakterien), welche das entsprechende Polypeptid exprimieren, eine schützende Wirkung erzielt werden kann.In parallel, it is preferable to investigate whether infection with heterologous germs (preferably other gram-negative bacteria) which express the corresponding polypeptide, a protective effect achieved can be.

Nachdem festgestellt wurde, ob die identifizierten Gene bzw. deren Expressionsprodukte in der Lage sind, eine Immunantwort hervorzurufen, kann gemäß dem Verfahren der Erfindung weiterhin untersucht werden, ob auch eine bereits bestehende Infektion mit derartigen Antigenen behandelt werden kann. Kann auf diese Weise ein Polypeptid identifiziert werden, das eine therapeutische Wirkung zeigt, wird es bevorzugt auch auf seine Aktivität bei Infektionen mit heterologen Keimen untersucht.After determining whether the identified genes or their Expression products are able to elicit an immune response According to the method of the invention, it may further be investigated whether also treated an already existing infection with such antigens can be. Can be identified in this way a polypeptide that shows a therapeutic effect, it is also preferred to his Activity in infections with heterologous bacteria investigated.

Das Screening nach prophylaktisch bzw. therapeutisch wirksamen, immunologischen Stoffen kann nach folgendem Schema verlaufen, wobei die Einhaltung der einzelnen Schritte nicht zwingend ist:
The screening for prophylactically or therapeutically effective, immunological substances can proceed according to the following scheme, wherein the observance of the individual steps is not mandatory:

  • 1. Klonierung des identifizierten Gens in einen geeigneten bakteriellen Trägerstamm und Nachweis sowie Quantifizierung des vollständigen Genprodukts durch SDS-PAGE.1. Cloning of the identified gene into a suitable bacterial Carrier strain and detection as well as quantification of the complete Gene product by SDS-PAGE.
  • 2. Immunologische Charakterisierung des erzeugten Genprodukts mit Hilfe von (a) Seren infizierter oder/und natürlich geschützter Wirte, die das Genprodukt im Trägerstamm erkennen sollte; (b) Hyperimmunseren von Tieren, die mit dem rekombinanten Trägerstamm immunisiert wurden. Wobei das jeweilige Hyperimmunserum das originale Genprodukt im pathogenen Keim erkennen sollte. Hierbei kann es möglich sein, daß das originale Antigen nur in einem bestimmten Entwicklungszeitraum vom Pathogen produziert wird. 2. Immunological characterization of the gene product produced with Help from (a) serums of infected and / or naturally protected hosts, which should recognize the gene product in the carrier strain; (B) Hyperimmune sera from animals infected with the recombinant Carrier strain were immunized. Where the respective Hyperimmune serum the original gene product in the pathogenic germ should recognize. It may be possible that the original Antigen only in a certain developmental period from Pathogen is produced.  
  • 3. Die protektive Wirkung der individuellen Antigene in der prophylaktischen oder/und therapeutischen Anwendungsform wird im Tiermodell untersucht.3. The protective effect of individual antigens in the prophylactic and / or therapeutic application form is used in Animal model examined.

Alle protektiven Antigene, die mit den beschriebenen Verfahren identifiziert wurden, können nunmehr in einem zweiten Schritt weiterentwickelt werden. Im Vordergrund dieser Weiterentwicklung steht u. a. die Evaluierung der genetischen Konstanz der identifizierten protektiven Antigene innerhalb des Pathogens bzw. verwandter pathogener Keime in seiner weltweiten Verbreitung. Weiterhin wird zur Entwicklung wirksamer Impfstoffe, auf die genetischen Unterschiede im Immunsystem der Impflinge eingegangen. Ziel beider Verfahren ist die Identifizierung von Antigenen oder Epitopen, die möglichst breit angewendet werden können. Zur Erfassung der Genvariabilität innerhalb einer Spezies bzw. homologer Keime kann der sogenannte Mega-Primer-Ansatz eingesetzt werden. Aus dem Plasmid mit dem relevanten Gen werden direkt genspezifische Primer mit variablen 3'- Enden über PCR hergestellt, welche die Amplifikation homologer Gene ermöglichen. Anhand der ermittelten DNA-Sequenz der amplifizierten Gene kann deren Variabilität abgeleitet und z. B. genkonstante Bereiche bestimmt werden.All protective antigens identified by the described methods can now be further developed in a second step. In the foreground of this development u. a. the evaluation of the genetic constancy of the identified protective antigens within the Pathogens or related pathogenic germs in its worldwide Distribution. Furthermore, to develop effective vaccines to which genetic differences in the immune system of the vaccinee. aim Both methods involve the identification of antigens or epitopes that can be applied as widely as possible. To capture the Genvariability within a species or homologous germs, the so-called mega-primer approach can be used. From the plasmid with gene-specific primers with variable 3 ' Ends were made via PCR which involved the amplification of homologous genes enable. Based on the determined DNA sequence of the amplified genes can their variability derived and z. B. gen constant ranges determined become.

Die genetischen Unterschiede zwischen einzelnen Impflingen, auf ein definiertes Antigen zu reagieren, kann mit Hilfe einer In Vitro-Vakzinierung evaluiert werden. Aus unterschiedlichen Spendern werden hierzu antigenpräsentierende Zellen (APC) isoliert, z. B. dentritische Vorläuferzellen, welche in vitro expandiert und mit den zu testenden Antigenen beschickt werden, wobei die Antigene bevorzugt über entsprechende Vektoren exprimiert werden. Die identifizierten Gene können auch einzeln oder in definierten Kombinationen in dendritischen Zellen (DC) von nicht infizierten Spendern exprimiert werden. Dabei werden die Genprodukte von der Wirtszelle prozessiert und durch den MHC-Komplex präsentiert. DC sind besonders für die Antigenpräsentation gegenüber naiven oder "schlummernden" T-Zellen geeignet. Werden DC mit T-Zellen autologer Spender inkubiert, ist es möglich zu bestimmen, ob dieser Spender gegen das eingesetzte Antigen reagieren würde, wenn er auf natürliche Weise damit in Kontakt käme, z. B. im Rahmen einer Schutzimpfung. Anhand der Immunantwort der T-Zellen kann auf eine mögliche Immunogenität des entsprechenden Antigens geschlossen werden. Eine solche Immunantwort besteht beispielsweise aus einer Proliferation der T-Zellen, bzw. einer Zytokin-Ausschüttung insbesondere von IL-2 und IL-4. Die Zytokine können beispielsweise mit Hilfe eines kommerziell erhältlichen Assaykits (z. B. von Genzyme Cambridge M. A.) ausgewertet werden.The genetic differences between individual vaccinees, on one Defined antigen can respond with the help of an in vitro vaccination be evaluated. From different donors will do this antigen presenting cells (APC) isolated, e.g. B. dendritic progenitor cells, which expands in vitro and charged with the antigens to be tested with the antigens preferably via corresponding vectors are expressed. The identified genes can also be individually or in defined combinations in dendritic cells (DC) of uninfected Donors are expressed. The gene products of the Host cell processed and presented by the MHC complex. DC are especially for antigen presentation to naive or  dormant T cells. Be DC autologous with T cells Incubated donor, it is possible to determine whether this donor against The antigen used would react if it is naturally would come into contact, z. B. as part of a vaccination. Based on Immune response of T cells may be due to a possible immunogenicity of the corresponding antigen are closed. Such an immune response consists for example of a proliferation of T cells, or one Cytokine release, in particular of IL-2 and IL-4. The cytokines can for example with the aid of a commercially available assay kit (eg from Genzyme Cambridge M.A.).

Schließlich können die in der beschriebenen Weise identifizierten und charakterisierten Antigene bzw. Epitope zur Entwicklung der ersten Impfstoff-Prototypen eingesetzt werden. Hierbei wird zwischen zwei Impfstofftypen unterschieden, der aktiven und der passiven Impfung.Finally, those identified in the manner described and characterized antigens or epitopes for the development of the first Vaccine prototypes are used. This is between two Vaccine types differed, active and passive vaccination.

Zur passiven Immunisierung, werden dem Impfling Antikörper oder Antikörperfragmente mit schützender bzw. inhibierender Wirkung von außen zugeführt.For passive immunization, the vaccinee or antibody Antibody fragments with protective or inhibiting effect from the outside fed.

Antikörper werden in Form von polyklonalen, bevorzugt monoklonalen Antikörpern (MAKs) oder rekombinanten Antikörpern bereitgestellt. Hierzu gehören Antikörper, die spezifisch mit Polypeptiden der Erfindung oder deren Untereinheiten und Fragmenten reagieren und für eine prophylaktische und/oder therapeutische Anwendung, z. B. einer passiven Immunisierung, verwendet werde können. Diese Anti-Protein- oder Anti-Peptid-Antiseren bzw. monoklonalen Antikörper können mit Hilfe von Standardprotokollen z. B. durch die Immunisierung von Tieren wie Mäusen, Ratten oder Ziegen mit einem gereinigten Polypeptid der Erfindung, einen Fusionsprotein oder einem Subfragment dessen hergestellt werden. Darüber hinaus können die Tiere auch mit bakteriellen Vakzineträgern immunisiert werden, die mit entsprechenden Genen der Erfindung ausgestattet sind und die kodierten Polypeptide exprimieren. Die Antikörper sind dabei bevorzugt immunspezifisch gegen antigene Determinanten oder Epitope hierzu der beschriebenen Helicobacter-Polypeptide oder einem eng verwandten Polypeptid, das eine Homologie von mindestens 90% besitzt, gerichtet. Sie sind nicht kreuzreaktiv mit Polypeptiden, die z. B. eine Homologie von weniger als 80% aufweisen.Antibodies are in the form of polyclonal, preferably monoclonal Antibodies (MAbs) or recombinant antibodies. For this include antibodies specific to polypeptides of the invention or their subunits and fragments react and prophylactic and / or therapeutic application, e.g. B. a passive immunization, can be used. These anti-protein or anti-peptide antisera or monoclonal antibodies can be determined using standard protocols z. By immunization of animals such as mice, rats or goats with a purified polypeptide of the invention, a fusion protein or a subfragment of which are produced. In addition, the Animals are also immunized with bacterial vaccine carriers with corresponding genes of the invention are equipped and the coded  Express polypeptides. The antibodies are preferred immunospecific against antigenic determinants or epitopes thereof described Helicobacter polypeptides or a closely related Polypeptide which has a homology of at least 90%, directed. you are not cross-reactive with polypeptides z. B. a homology of less than 80%.

Ausgehend von einer Zellinie, die einen Polypeptid-spezifischen monoklonalen Antikörper produziert, kann aus dem kodierenden Gen eines solchen Antikörpers, chimäre Gene geschaffen werden, die Antikörper determinieren, bestehend aus einer Antigen bindenden Domäne aus der Maus und dem Fc-Teil eines Antikörpers des Menschen. Diese Antikörper können in Zellinien oder transgenen Tieren produziert werden.Starting from a cell line containing a polypeptide-specific monoclonal antibody can be produced from the coding gene of a such antibody, chimeric genes are created, the antibodies Determine consisting of an antigen binding domain from the Mouse and the Fc part of an antibody of the human. These antibodies can be produced in cell lines or transgenic animals.

Anstelle von Antikörpern, die im Tier generiert wurden, können auch Antikörper-Fragmente, Miniantikörper, verwendet werden, die z. B. in einem heterologen System wie Bakterien hergestellt werden. Diese Miniantikörper können entweder monovalent oder bivalent sein und bestehen aus dimerisierten Einzelketten-Molekülen (Kujau et al., 1998; Kalinke et al., 1996; Pack et al., 1993).In place of antibodies that were generated in the animal, too Antibody fragments, miniantibodies are used, the z. In one heterologous system such as bacteria are produced. These miniantibodies can either be monovalent or bivalent and consist of dimerized single-chain molecules (Kujau et al., 1998; Kalinke et al., 1996; Pack et al., 1993).

Antikörper gegen die immunogenen Polypeptide der Erfindung können auch in Pflanzen generiert werden. Beispiele hierzu sind z. B. von Hiatt und Ma (1993), von Engelen et al. (1994) und Ma et al. (1994) beschrieben worden. Entsprechend der jeweilig verwendeten Pflanze können diese z. B. direkt zum Verzehr und damit als orales Vakzin verwendet werden.Antibodies to the immunogenic polypeptides of the invention may also be used generated in plants. Examples are z. B. Hiatt and Ma (1993), by Engelen et al. (1994) and Ma et al. (1994). According to the particular plant used these z. B. directly to Consumption and thus used as an oral vaccine.

Eine weitere, sehr breit anwendbare Weise, Antikörper herzustellen, ist in Milch und Eiern immunisierter Tiere. Verabreicht man z. B. trächtigen Kühen, Schafen oder Pferden geeignete Antigene, so finden sich in der Milch Immunoglobuline, die zur Entwicklung eines Vakzins verwendbar sind. Die Milch kann dann entweder direkt als Vakzin verabreicht werden, oder ein konzentriertes Immunglobulin-Extrakt hergestellt werden. Auf die gleiche Weise können auch Antikörper (Hyperimmunantikörper) in Hühnereiern produziert werden (Ling et al., 1998; Sasse et al., 1998). Die beschriebenen immunogenen Polypeptide der Erfindung können daher auch zur Entwicklung eines Milchprodukts oder Hühnereiern verwendet werden, die als orales Vakzin verwendet werden können.Another very broadly applicable way of producing antibodies is in Milk and eggs of immunized animals. If you administer z. B. pregnant cows, Sheep or horses suitable antigens, as found in the milk Immunoglobulins that are useful for developing a vaccine. The Milk can then either be administered directly as a vaccine, or a  concentrated immunoglobulin extract. On the same It is also possible to use antibodies (hyperimmune antibodies) in chicken eggs (Ling et al., 1998; Sasse et al., 1998). The described Therefore, immunogenic polypeptides of the invention can also be used for development a dairy product or chicken eggs used as oral Vaccine can be used.

Erfindungsgemäß werden die generierten Antikörper oder deren Fragmente auf ihre Anwendbarkeit getestet. Sie können dazu durch bekannte Verfahren aufgereinigt werden (Präzipitation, chromatographische Verfahren) und bei­ spielsweise darauf untersucht werden, ob sie den Infektionsvorgang von H. pylori inhibieren können (Adhäsionsassays) oder aktivierend auf Komple­ ment oder ADCC ("antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity", anti­ körperabhängige zellvermittelte Zytotoxizität) wirken.According to the invention, the generated antibodies or fragments thereof tested for their applicability. You can do this by known methods be purified (precipitation, chromatographic methods) and in For example, it will be examined whether they control the infection process of H. pylori (adhesion assays) or activating on complex or ADCC ("antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity", anti body-dependent cell-mediated cytotoxicity).

Zur passiven Immunisierung werden die Antikörper, die mit Hilfe der Polypeptide der Erfindung generiert wurden, entweder oral oder intra­ gastrisch verabreicht. Hierfür werden die Antikörper mit einem Bicarbonat- Puffer gemischt. Sie können aber auch systemisch verabreicht werden, wobei sie nicht gepuffert werden müssen.For passive immunization, the antibodies generated by the Polypeptides of the invention were generated, either orally or intra administered gastrically. For this, the antibodies with a bicarbonate Buffer mixed. But they can also be administered systemically where they do not need to be buffered.

Antikörper werden bevorzugt allein oder auch in Kombination mit anderen nicht-immunologischen Wirkstoffen verwendet, z. B. mit Antibiotika oder Protonenblockern.Antibodies are preferred alone or in combination with others non-immunological agents used, for. B. with antibiotics or Proton blockers.

Aktive Vakzinierung beruht auf einer Immunreaktion, die vom geimpften Organismus selbst ausgelöst wird. Bevorzugt sind Darreichungsformen von Impfstoffen als Antigene, Antigenfragmente, Subunit-Vakzin, als DNA- Vakzin, als Lebend-Vakzin oder als Lebensmittel-Vakzin.Active vaccination relies on an immune response that is vaccinated from the vaccine Organism itself is triggered. Preference is given to dosage forms of Vaccines as antigens, antigenic fragments, subunit vaccine, as DNA Vaccine, as a live vaccine or as a food vaccine.

Antigene sind diejenigen Polypeptide oder deren Fragmente, die in vivo eine Immunreaktion hervorrufen können. Antigens are those polypeptides or fragments thereof which in vivo a Can cause immune reaction.  

Wenn ein Polypeptid als Subunit-Vakzin bereitgestellt werden soll, wird es zunächst in seine Untereinheiten bzw. Strukturdomänen gemäß seines Antigenitätsmusters zerlegt (z. B. T- und B-Zell-Epitope). Dieses Antigenitätsmuster kann mit Hilfe eines Computerprogramms erstellt werden, wobei immunogene Regionen, die aus einer kurzen Polypeptid­ sequenz von ca. 8 bis 10 Aminosäuren bestehen, erkannt werden können (Hughes et al., 1992). Die einzelnen Polypeptidstücke können dann anschließend auf ihre Immunogenität in der Maus oder in Primaten bzw. den Menschen getestet werden. Sie können dazu entweder als gereinigte Polypeptide, die synthetisch hergestellt wurden, in Kombination mit entsprechenden Zusatzstoffen wie einem Adjuvans, Toxin oder Cytokin verabreicht werden, oder als Fusionsprotein an ein bekannt immunogenes Protein bzw. Proteinuntereinheit wie z. B. die Cholera Toxin B Untereinheit (Liljeqvist et el., 1997) gekoppelt. Weiterhin können die immunogenen Peptide in äußere Membranproteine wie z. B. dem OmpS Maltoporin von E. coli eingebaut und heterolog in einem Vakzin-Trägerstamm exprimiert werden (Lang und Korhonen, 1997).If a polypeptide is to be provided as a subunit vaccine, it will first in its subunits or structural domains according to his Pattern of antigenicity (eg, T and B cell epitopes). This Antigenicity pattern can be created using a computer program be immunogenic regions consisting of a short polypeptide sequence of about 8 to 10 amino acids, can be detected (Hughes et al., 1992). The individual Polypeptidstücke can then subsequently to their immunogenicity in the mouse or in primates or the People are tested. You can do this either as a purified Polypeptides synthesized in combination with appropriate adjuncts such as an adjuvant, toxin or cytokine or as a fusion protein to a known immunogenic Protein or protein subunit such. B. the cholera toxin B subunit (Liljeqvist et al., 1997). Furthermore, the immunogenic Peptides in outer membrane proteins such. B. the OmpS maltoporin of E. coli and heterologously expressed in a vaccine carrier strain become (Lang and Korhonen, 1997).

Zur Entwicklung eines DNA-Vakzins können die in der Erfindung charakterisierten Polynukleinsäure-Moleküle "nackt" in Fusion mit einem eukaryontischen gewebespezifischen Promoter oder in Form eines Plasmids verabreicht werden. Die "nackte" DNA oder das entsprechende Plasmid wird in Kombination mit einem Zusatzstoff wie einem Reagenz, das die zelluläre Permeabilität verändert wie z. B. Bupivacain (WO94/16737), kationischen Lipiden wie z. B. DOTMA (N-[1-(2,3-dioleyloxy)propyl]-N,N,N- trimethyl-ammoniumchlorid, DOTAP (1,2-bis(oleyloxy)-3-trimethyl- ammonio)propan), DDAB (dimethyl-dioctadecyl-ammoniumbromid), DOGS (dioctadecyl-amidolglycyl-spermidin) bzw. Cholesterinolderivaten, Silica, Gold oder Wolfram (Tang et al. 1992) bzw. in Liposomen (WO93/18759, WO93/19768, WO94/25608, WO95/2397) oder Mikropartikeln verpackt, verabreicht. Beispiele für brauchbare Promoteren und Genfähren sind von Hartikka et al. (1996) beschrieben worden. Zur Applikation der Polynukleotid-Moleküle können jedoch auch z. B. attenuierte Salmonellen verwendet werden. Die Bakterien werden hierfür mit eukaryontischen Expressionsvektoren, die ein Polynukleotid-Molekül der Erfindung beinhalten, transformiert und dann oral verabreicht. Die Plasmid-DNA wird anschließend vom Bakterium auf den Wirt übertragen (Darji et al., 1997). Zur Transformation attenuierter Trägerbakterien können jedoch auch filamentöse Phagen verwendet werden. Der Vorteil dieser liegt darin, daß sie eine extrem hohe Anzahl von Plasmiden übertragen können.For the development of a DNA vaccine, those in the invention characterized polynucleic acid molecules "naked" in fusion with a eukaryotic tissue-specific promoter or in the form of a plasmid be administered. The "naked" DNA or the corresponding plasmid is used in combination with an additive such as a reagent containing the cellular permeability changes such. Bupivacaine (WO94 / 16737), cationic lipids such. DOTMA (N- [1- (2,3-dioleyloxy) propyl] -N, N, N- trimethyl-ammonium chloride, DOTAP (1,2-bis (oleyloxy) -3-trimethyl- ammonio) propane), DDAB (dimethyl-dioctadecyl-ammonium bromide), DOGS (dioctadecyl-amidolglycyl spermidine) or cholesterol derivatives, silica, Gold or tungsten (Tang et al., 1992) or in liposomes (WO93 / 18759, WO93 / 19768, WO94 / 25608, WO95 / 2397) or microparticles, administered. Examples of useful promoters and gene shuttles are from Hartikka et al. (1996). For the application of  However, polynucleotide molecules can also z. B. attenuated Salmonella be used. The bacteria are using eukaryotic Expression vectors comprising a polynucleotide molecule of the invention, transformed and then administered orally. The plasmid DNA is subsequently transferred from the bacterium to the host (Darji et al., 1997). to However, transformation of attenuated carrier bacteria can also be filamentous Phages are used. The advantage of this is that they have a extremely high number of plasmids can transfer.

Für die Entwicklung eines Lebendvakzins stehen unter anderem virale, wie z. B. adenovirale oder Windpocken-Virus-Vektoren, bzw. bakterielle Vektoren wie etwa Salmonella, Shigella oder Lactobacillus zur Verfügung. Attenuierte, nichtvirulente Salmonella typhimurium-Stämme, die zur rekombinanten Expression heterologer Antigene benutzt werden können und oral verabreicht werden, wurden vielfach charakterisiert (Mekalanos, 1994, WO92/11361, Cirillo et al., 1995 und Dorner (1995). Weitere bakterielle Vektoren, die als Vakzinvektoren verwendet werden können, sind von Cirillo et al. (1995) und Dorner (1995) beschrieben worden. Ein Polynukleotid- Molekül der Erfindung, das für ein therapeutisch oder prophylaktisch wirksames Polypeptid kodiert, wird hierzu entweder in das bakterielle Genom stabil integriert und einem Transportsystem unterworfen, das die Darbietung an der bakteriellen Oberfläche ermöglicht (PCT/EP94/04286; WO97/35022). Das entsprechende Polynukleotid-Molekül kann im Bakterium aber auch als Plasmid in freiem Zustand vorliegen.For the development of a live vaccine are among others viral, such as z. B. adenoviral or chickenpox virus vectors, or bacterial vectors such as Salmonella, Shigella or Lactobacillus available. attenuated non-virulent Salmonella typhimurium strains used for recombinant Expression of heterologous antigens can be used and orally have been widely characterized (Mekalanos, 1994, WO92 / 11361, Cirillo et al., 1995 and Dorner (1995). More bacterial Vectors that can be used as vaccine vectors are from Cirillo et al. (1995) and Dorner (1995). A polynucleotide Molecule of the invention for a therapeutic or prophylactic encodes effective polypeptide, this is either in the bacterial Genome stably integrated and subjected to a transport system that the Presentation on the bacterial surface (PCT / EP94 / 04286; WO97 / 35022). The corresponding polynucleotide molecule can be in the Bacterium but also present as a plasmid in the free state.

Impfstoffe werden in der Regel mit geeigneten Zusatzstoffen wie z. B. Adjuvantien, bakteriellen Toxinen, Zytokinen etc. verabreicht, die das immunogene Polypeptid in seiner protektiven oder therapeutischen Wirkung unterstützen. Adjuvantien mit geringen Nebenwirkungen zur Verwendung im Menschen, die für Subunit-Vakzine und Lebend-Vakzine, aber zum Teil auch für DNA-Vakzine in Frage kommen, sind z. B. Aluminiumhydroxid, Aluminiumphosphat, Calciumphosphat, N-Acetylmuramyl-L-threonyl-D- isoglutamin, N-Acetyl-normuramyl-L-alanyl-D-isoglutamin, N-Acetyl- muramyl-L-alanyl-D-isoglutamyl-L-alanin-2-(1'-2'-dipalmitoyl-sn-glycero-3- hydroxyphosphoryloxy)-ethylamin, Liposomen, Monophosphoryl-Lipid A, Trehalosedimicoloat, Pilz-Polysaccharide wie z. B. Schizophyllan, Muramyl- Dipeptid, Muramyl-Dipeptid-Derivate, sowie Phorbolester, Saponine und immunstimulierende Komplexe (ISCOMS) (Gupta und Siber, 1995). Als bakterielles Toxin kann z. B. Cholera Toxin bzw. dessen Untereinheiten oder das hitzelabile Toxin aus E. coli verwendet werden. Obwohl diese hochpotent als Adjuvantien aktiv sind, können sie aufgrund ihrer Toxizität nur begrenzt auf den Menschen angewendet werden. Mit Hilfe bestimmter Mutagenesetechniken können jedoch Moleküle entwickelt werden, die aktiv, aber ungiftig sind (O' Hagan, 1998).Vaccines are usually with suitable additives such. B. Adjuvants, bacterial toxins, cytokines, etc. administered the immunogenic polypeptide in its protective or therapeutic effect support. Adjuvants with low side effects for use in humans, for subunit vaccines and live vaccines, but in part also come for DNA vaccine in question, z. B. aluminum hydroxide, Aluminum phosphate, calcium phosphate, N-acetylmuramyl-L-threonyl-D  isoglutamine, N-acetyl-normuramyl-L-alanyl-D-isoglutamine, N-acetyl muramyl-L-alanyl-D-isoglutamyl-L-alanine-2- (1'-2'-dipalmitoyl-sn-glycero-3- hydroxyphosphoryloxy) ethylamine, liposomes, monophosphoryl lipid A, Trehalosedimicoloat, mushroom polysaccharides such. Schizophyllan, muramyl Dipeptide, muramyl dipeptide derivatives, as well as phorbol esters, saponins and immunostimulating complexes (ISCOMS) (Gupta and Siber, 1995). When bacterial toxin may, for. B. cholera toxin or its subunits or the heat-labile toxin from E. coli can be used. Although these highly potent as adjuvants are active, they can because of their toxicity limited to humans. With the help of certain However, mutagenesis techniques can be used to develop molecules that are active, but are non-toxic (O'Hagan, 1998).

Eine weitere Möglichkeit, die Immunantwort auf die prophylaktisch und/oder therapeutisch wirksamen Substanzen der Erfindung zu optimieren, ist, das entsprechende Polypeptid als Fusionsprotein mit einer immunogenen Proteindomäne zu exprimieren. Eine Möglichkeit besteht z. B. darin, die Pilin DSL-Domäne aus Pseudomonas aeruginosa als Fusionspartner zu verwenden. Weiterhin beschrieben sind Fusionsproteine, die an Glutathion S-Transferase oder Thioredoxin fusioniert wurden (Hill et al., 1997; Gabelsberger et al., 1997). Das entsprechende Fusionsprotein kann jeweils als Subunit- oder Lebendvakzin hergestellt und verabreicht werden.Another way the immune response to the prophylactic and / or to optimize therapeutically active substances of the invention is that corresponding polypeptide as a fusion protein with an immunogenic Express protein domain. One way is z. In it, the pilin DSL domain from Pseudomonas aeruginosa as fusion partner too use. Also described are fusion proteins that bind to glutathione S-transferase or thioredoxin were fused (Hill et al., 1997; Gabelsberger et al., 1997). The corresponding fusion protein can each produced and administered as a subunit or live vaccine.

Die Immunantwort der identifizierten immunologisch wirksamen Substanzen kann auch insofern moduliert werden, indem diese in Kombination mit bestimmten Zytokinen verabreicht werden. Zur simultanen Verabreichung bietet sich eine Co-Expression der Polynukleotid-Sequenzen der Erfindung mit einem bestimmten Cytokin in Salmonella oder einem anderen Wirtsbakterium an. Das entsprechende Cytokin kann hierzu entweder auf einem separaten Plasmid, in Reihe oder als Fusionsprotein mit der gewünschten Polynukleotid-Sequenz der Erfindung kodiert sein und dann in das Wirtsbakterium transformiert werden. In Frage kommen Cytokine, die wie z. B. Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-10 (IL-10) oder Interleukin-12 (IL-12) das Immunsystem stimulieren.The immune response of the identified immunologically active substances can also be modulated in that way in combination with be administered to certain cytokines. For simultaneous administration offers a co-expression of the polynucleotide sequences of the invention with a specific cytokine in Salmonella or another Host bacterium. The corresponding cytokine can either on a separate plasmid, in series or as a fusion protein with the desired polynucleotide sequence of the invention and then encoded in the host bacterium are transformed. In question are cytokines, the  such as Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-10 (IL-10) or Interleukin-12 (IL-12) stimulate the immune system.

Zur weiteren Optimierung können einzelne immunogen wirksame Substanzen der Erfindung miteinander oder in Kombination mit bekannten immunogenen Substanzen wie z. B. VacA bzw. dessen einzelne Untereinheiten kombiniert werden. Das entsprechende Polypeptid kann also gemeinsam mit mindestens einem weiteren Helicobacter Antigen, wie z. B. der nativen Urase oder deren Untereinheiten, Fragmenten Homologen, Mutanten oder Derivaten derselben exprimiert werden. Außerdem können z. B. verschiedene Subunit-Vakzine einzeln oder als Fusionsprotein wie weiter oben beschrieben gemeinsam verabreicht werden. Hierfür können wiederum z. B. gereinigte Polypeptid-Moleküle in Kombination mit einem geeigneten Adjuvans, bakteriellen Toxin oder Cytokin verwendet werden. Weiterhin können diverse Kombinationen von Nukleotid-Sequenzen immunogener Untereinheiten der beschriebenen Polypeptid-Moleküle auf einem gemeinsamen Plasmid hergestellt und als Lebendvakzin verabreicht werden. Ein Vakzinvektor der Erfindung kann also ein oder mehrere Polypeptide der Erfindung, Derivate bzw. Fragmente dergleichen enthalten. Außerdem besteht die Möglichkeit der Kombination eines DNA-Vakzins mit ein oder mehreren gereinigten Subunit-Vakzinen in einer geeigneten Trägersubstanz, wie bereits weiter oben beschrieben wurde.For further optimization, individual immunogenically effective Substances of the invention with each other or in combination with known immunogenic substances such. B. VacA or its individual Subunits are combined. The corresponding polypeptide can thus together with at least one other Helicobacter antigen, such. B. the native urease or its subunits, fragments homologs, Mutants or derivatives thereof are expressed. In addition, you can z. B. different subunit vaccines individually or as a fusion protein such as described above. For this purpose can again z. B. purified polypeptide molecules in combination with a suitable adjuvant, bacterial toxin or cytokine. Furthermore, various combinations of nucleotide sequences immunogenic subunits of the described polypeptide molecules a common plasmid and administered as a live vaccine become. A vaccine vector of the invention can thus one or more Polypeptides of the invention, derivatives or fragments thereof. There is also the possibility of combining a DNA vaccine with one or more purified subunit vaccines in a suitable Carrier, as already described above.

Zur Identifizierung neuer pharmakologischer Wirkstoffe aus dem Pool der identifizierten essentiellen Gene eines Pathogens bzw. zur Weiterentwicklung dieser Wirkstoffe können ebenfalls bakterielle Träger sehr wirksam eingesetzt werden, da die identifizierten Gene direkt in diese Trägersysteme kloniert und dort exprimiert werden können. Das Wirkstoff- Screening erfolgt dann direkt mit Hilfe dieser rekombinanten, bakteriellen Träger. To identify new pharmacological agents from the pool of identified essential genes of a pathogen or Further development of these agents can also be very bacterial carriers be used effectively, as the identified genes directly into this Carrier systems can be cloned and expressed there. The active ingredient Screening is then done directly with the help of this recombinant, bacterial Carrier.  

Display-Systeme dienen dazu, ein exprimiertes Polypeptid der Erfindung an der Zelloberfläche von Bakterien zu präsentieren. Den Transport von Polypeptiden durch die innere Membran ermöglicht ein Signalpeptid am Aminoende, während andere Anteile die Einlagerung und Verankerung in der äußeren Membran übernehmen. Als Trägeranteile sind verschiedene äußere Membranproteine von E. coli beschrieben worden wie z. B. PhoE (Agterberg et al., (1990) oder OmpA (Francisco et al., 1992). Es können jedoch auch Fusionen mit der Transportdomäne des IgA-Proteasevorläufers IgAß verwendet werden (Klauser et al, 1990). Beispiele für Display-Systeme sind z. B. das DsbA-System (PCT/EP 94/02486) oder das Autotransporter-System (AIDA; WO97/35022). Die an der Oberfläche präsentierten Polypeptide können dann für Bindungsstudien mit Peptid- oder kombinatorischen chemischen Substanzenbanken verwendet werden. Die Bindungsstudien können mit Hilfe eines "High Through Put" Systems, das hohe Testraten ermöglicht, in Flüssigkeit oder aber gebundener Form durchgeführt werden. Hierfür werden die präsentierten Polypeptide z. B. an ein Chromatophor gekoppelt, das in Kombination mit einem weiteren Chromatophor, das an das Wirkstoff-Peptid oder die chemische Substanz gekoppelt ist, eine Farbreaktion ermöglicht. Die entsprechende Wirkstoffkomponente kann jedoch auch z. B. mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert oder an eine feste Trägermatrix gekoppelt sein. Bei Verwendung eines "Solid Phase Systems" wird vorher entweder das verwendete Polypeptid der Erfindung oder aber umgekehrt die Peptid- bzw. kombinatorische Wirkstoffbank an die Trägermatrix gekoppelt. Die jeweilige farbstoffmarkierte Komponente bindet dann an die immobilisierte Komponente, wodurch wieder eine Farbreaktion ermöglicht wird. Nach der Bindungsreaktion müssen dann mehrere Waschvorgänge vollzogen werden, bevor die entsprechende Substanz isoliert wird. Vorteil des "Solid Phase Systems" gegenüber der Bindung in Flüssigkeit ist, daß die wirksame Substanz schneller isoliert werden kann, da die ungebundenen Substanzen weggewaschen sind. Display systems serve to express an expressed polypeptide of the invention to present the cell surface of bacteria. The transport of Polypeptides through the inner membrane allows for a signal peptide on the Amino end, while other shares the storage and anchoring in the take over outer membrane. As carrier shares are different outer Membrane proteins of E. coli have been described as. B. PhoE (Agterberg et al., (1990) or OmpA (Francisco et al., 1992). It can, however, too Merges with the transport domain of the IgA protease precursor IgAβ can be used (Klauser et al, 1990). Examples of display systems are z. As the DsbA system (PCT / EP 94/02486) or the car transporter system (AIDA; WO97 / 35022). The surface-presented polypeptides can then be used for binding studies with peptide or combinatorial chemical substance libraries are used. The binding studies can with the help of a "high through put" system, the high test rates allows to be carried out in liquid or bound form. For this purpose, the presented polypeptides z. B. to a chromatophore coupled, in combination with another chromatophore, the the drug peptide or chemical substance is coupled to a Color reaction allows. The corresponding active ingredient component can but also z. B. marked with a fluorescent dye or a solid Coupled carrier matrix. When using a "Solid Phase System" beforehand either the polypeptide of the invention used or else conversely, the peptide or combinatorial drug bank to the Coupled carrier matrix. The respective dye-labeled component binds then to the immobilized component, causing a color reaction again is possible. After the binding reaction then several must Washings are done before the appropriate substance is isolated. Advantage of the "Solid Phase System" over binding in Liquid is that the active substance can be isolated faster, since the unbound substances are washed away.  

Weitere Verfahren zur Identifizierung neuer pharmakologischer Wirkstoffe basieren auf den Kenntnisse aus der Primärstruktur der identifizierten essentiellen Gene bzw. benutzen die aufgereinigten gentechnisch hergestellten Genprodukte.Further methods for the identification of new pharmacological agents are based on the knowledge of the primary structure of the identified Essential genes or use the purified genetic engineering produced gene products.

Eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, spezifische Bindepartner der von den identifizierten Genen kodierten Polypeptide zu finden.An alternative embodiment of the method according to the invention consists of specific binding partners of the identified genes to find coded polypeptides.

Es können bevorzugt Homologiestudien mit Helicobacter und anderen Organismen durchgeführt werden, z. B. mit Hilfe von Computer-Alignments, Southern Blots, PCR und dgl. und anschließender Zuordnung der Sequenzen. Aufgrund von Homologien kann dann auf potentielle Bindepartner der Proteine geschlossen werden.Homology studies with Helicobacter and others may be preferred Organisms are carried out, for. With the help of computer alignments, Southern blots, PCR and the like and subsequent assignment of the Sequences. Because of homologies can then be on potential Binding partner of the proteins are closed.

Ebenfalls bevorzugt können auch kombinatorische Bindungsstudien über Target-gerichtetes-Screening-Verfahren mit Hilfe von Substanzen- Bibliotheken durchgeführt werden. Die potentiellen bindenden Substanzen werden in einer speziellen Anordnung gebunden vorgelegt, z. B. in Mikrotiterplatten oder anderen Trägermaterialien. Anschließend wird das "Target", in der Regel aufgereinigte, gegebenenfalls rekombinante Helicobacter-Proteine, in löslicher Form hinzugegeben, was den Nachweis einer Wechselwirkung zwischen dem Target und bestimmten Substanzen ermöglicht. Ein indirekter Nachweis kann durch markierte Antikörper, die gegen die Substanz gerichtet sind, oder durch Einführen zusätzlicher Elemente ("Tags") in das Target erbracht werden.Also preferred are combinatorial binding studies on Target-directed screening method with the aid of substances Libraries are performed. The potential binding substances are presented bound in a special order, z. In Microtiter plates or other carrier materials. Subsequently, the "Target", usually purified, optionally recombinant Helicobacter proteins, added in soluble form, giving the proof an interaction between the target and certain substances allows. Indirect detection can be detected by labeled antibodies directed against the substance, or by introducing additional Elements ("tags") are brought into the target.

Eine weitere Variante der Bindungsstudien besteht in der Expression von Helicobacter-Proteinen in rekombinanten Bakterien (z. B. solche, die das fluoreszierende Protein GFP oder bestimmte Enzyme herstellen), welche die Proteine auf der Oberfläche präsentieren, und anschließendes Testen einer Substanzen-Bibliothek. Another variant of the binding studies consists in the expression of Helicobacter proteins in recombinant bacteria (eg, those that contain the producing fluorescent protein GFP or certain enzymes) containing the Present proteins on the surface, and then testing one Substances library.  

Weiterhin kann die dreidimensionale Struktur der von den erfindungsgemäßen identifizierten Genen 30268 00070 552 001000280000000200012000285913015700040 0002019934029 00004 30149kodierten Polypeptide oder deren Fragmente auch durch kristallographische Analyse ermittelt werden. Bei ausreichender Auflösung können eventuelle "Taschen" oder sonstige Bindestellen in ihrer dreidimensionalen Struktur exakt charakterisiert werden. Aufgrund dieser Daten kann die Struktur potentieller Bindepartner berechnet werden.Furthermore, the three-dimensional structure of the Identified Genes According to the Invention 30268 00070 552 001000280000000200012000285913015700040 0002019934029 00004 30149 encoded polypeptides or their Fragments can also be determined by crystallographic analysis. at sufficient resolution can be any "pockets" or other Binding sites are accurately characterized in their three-dimensional structure. Based on this data, the structure of potential binding partners can be calculated become.

Mit Verfahren, wie etwa "Two-hybrid System", Display-Systemen, "High Throughput Screening" oder kombinatorischen Bindungsstudien können zufällig generierte Polypeptide identifiziert werden, die an die Helicobacter Polypeptide der Erfindung oder deren Fragmente, oder an weitere erfindungsgemäß identifizierte Polypeptide binden. Wird auf diese Weise ein entsprechendes Peptid gefunden, kann dieses chemisch weiter modifiziert werden, bis die optimale mögliche Bindung erreicht ist. Das identifizierte Polypeptid kann z. B. als Inhibitor verwendet werden, indem es z. B. an ein Toxin und ein Internalisierungssignal gekoppelt wird, das den pathogenen Keim zerstört oder aber als Peptidmimetikum, um das Binden des Keims an die zelluläre Oberfläche zu verhindern (EP-412,762A und EP-B31,080A). Mit Hilfe des "Two Hybrid Systems" können aber auch Aktivatoren des Immunsystems generiert werden. Die identifizierten Peptide, die an die Helicobacter Polypeptide der Erfindung binden, können hierzu an bestimmte Liganden z. B. für den T-Zell-Rezeptor gekoppelt werden. Werden also einem von Pathogenen befallenen Tier oder Menschen diese so ausgestatteten Peptide verabreicht, wird das körpereigene Immunsystem spezifisch angelockt und aktiviert.With methods such as "Two-hybrid system", display systems, "High Throughput screening "or combinatorial binding studies randomly generated polypeptides are identified that belong to the Helicobacter Polypeptides of the invention or fragments thereof, or to others bind polypeptides identified according to the invention. Becomes this way found appropriate peptide, it can be further chemically modified until the optimal potential binding is achieved. That identified Polypeptide may, for. B. can be used as an inhibitor by z. B. to a Toxin and an internalization signal is coupled to the pathogenic Germ destroyed or as a peptide mimetic to bind the germ to prevent the cellular surface (EP-412,762A and EP-B31,080A). With But help from the "Two Hybrid System" can also be activated by the Immune system can be generated. The identified peptides attached to the Helicobacter polypeptides of the invention can bind to certain Ligands z. B. for the T cell receptor can be coupled. So become one pathogen-infested animal or humans so equipped this Peptides administered, the body's immune system becomes specific attracted and activated.

Die Einhaltung der einzelnen Schritte ist hierbei nicht zwingend, sondern kann durch weitere Schritte ergänzt bzw. ersetzt werden.Compliance with the individual steps is not mandatory, but can be supplemented or replaced by further steps.

Die jeweiligen Prototypen eines immunologischen bzw. pharmakologischen Wirkstoffs werden nachfolgend weiterentwickelt und verbessert. The respective prototypes of an immunological or pharmacological Active ingredients are further developed and improved below.  

Die Weiterentwicklung eines Impfstoffes kann dahingehend erfolgen, indem mehrere antigene Genprodukte oder Teile davon in einem Wirkstoff kombiniert werden und/oder mit verschiedenen Trägern bzw. Zusatzstoffen verabreicht werden. Als Träger fungieren verschieden attenuierte bakterielle oder virale Organismen und als Zusatzstoffe Adjuvantien und/oder Cytokine.The further development of a vaccine can be done by: several antigenic gene products or parts thereof in an active ingredient be combined and / or with different carriers or additives be administered. As a carrier act various attenuated bacterial or viral organisms and as adjuvants adjuvants and / or cytokines.

Zur Weiterentwicklung eines pharmakologischen Wirkstoffs wird eine als wirksam charakterisierte Leadstruktur chemisch weiter modifiziert, so daß eine optimale Bindung und Inhibierung des identifizierten Genprodukts erfolgt. Weiterhin sollte der Wirkstoff vom Patienten gut vertragen werden und geringe Nebenwirkungen besitzen.For the further development of a pharmacological active ingredient is a as effectively characterized lead structure chemically further modified, so that optimal binding and inhibition of the identified gene product he follows. Furthermore, the drug should be well tolerated by the patient and have little side effects.

Zur Identifizierung von Wirkstoffen, die an Polynukleotide binden, kann ein Polynukleotid der Erfindung z. B. an eine Trägermatrix vorgekoppelt werden bzw. umgekehrt, die Wirkstoffe der Polypeptide- bzw. kombinatorischen Substanzenbank. Das verwendete darauffolgende Schema ist das gleiche wie das, das für die Polypeptide schon beschrieben wurde.For identification of drugs that bind to polynucleotides, a Polynucleotide of the invention z. B. can be pre-coupled to a carrier matrix or vice versa, the active ingredients of Polypeptid- or combinatorial Substance bank. The following scheme used is the same like that already described for the polypeptides.

Solche inhibitorischen Substanzen können Polypeptide, Peptide, aber auch chemische Substanzen sein, wie etwa Antibiotika. Die inhibitorische Wirkung kann dabei in verschieden Stadien der Replikation der zu bekämpfenden Mikroorganismen eingreifen. Beispiele sind Expressionsinhibitoren oder Enzyminhibitoren oder sonstige Inhibitoren, welche die natürliche Funktion der Polypeptide von Helicobacter und verwandten Mikroorganismen beeinflussen können. Solche inhibitorischen Substanzen sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.Such inhibitory substances may include polypeptides, peptides, as well chemical substances, such as antibiotics. The inhibitory Effect can be different in different stages of replication intervene with combating microorganisms. examples are Expression inhibitors or enzyme inhibitors or other inhibitors, which the natural function of the polypeptides of Helicobacter and can affect related microorganisms. Such inhibitory Substances are also the subject of the invention.

Eine weitere Möglichkeit, einen optimalen Wirkstoff gegen Helicobacter und andere bakterielle Infektionen zu finden, ist mit Hilfe von speziellen Computerprogrammen. Aufgrund von kristallographischen Daten, die von den in der Erfindung beschriebenen Polypeptiden gewonnen wurden kann ein Modell erstellt werden, das sterische, elektronische, hydrophobe und sogenannten "resultierende Bindungsmomente" (RBMs) miteinander verbindet (Ray et al., 1998). Anhand dieses Modells können im weiteren Substanzen am Computer modelliert werden, die zwar die bereits identifizierten Leadstrukturen enthalten können, aber mit besseren Bindungseigenschaften ausgestattet sind. Es können jedoch auch völlig neuartige Wirkstoffe entworfen werden.Another way to get an optimal active ingredient against Helicobacter and Finding other bacterial infections is with the help of special ones Computer programs. On the basis of crystallographic data from the polypeptides described in the invention can be obtained a model can be created that is steric, electronic, hydrophobic and  so-called "resulting binding moments" (RBMs) with each other connects (Ray et al., 1998). On the basis of this model can further Substances can be modeled on the computer, while those already may contain identified lead structures, but with better ones Binding properties are equipped. It can, however, completely novel agents are designed.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Nukleinsäure, die für ein essentielles sekretorisches Gen aus Helicobacter pylori kodiert, das durch das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren identifiziert wurde. Es wurden essentielle Helicobactergene mit dem vorliegenden Verfahren identifiziert, deren Nukleinsäuresequenzen in den SEQ ID NO. 1 bis 113 (ungerade Zahlen) angegeben sind. Eine erfindungsgemäße Nukleinsäure ist beispielsweise dadurch gekennzeichnet, daß sie
Another aspect of the present invention is a nucleic acid encoding an essential secretory gene from Helicobacter pylori identified by the method of the invention described above. Essential Helicobacter genes were identified with the present method whose nucleic acid sequences are shown in SEQ ID NO. 1 to 113 (odd numbers) are indicated. A nucleic acid according to the invention is characterized for example in that it

  • a) eine der in SEQ ID NO: n, wobei n eine ungerade ganze Zahl von 1 bis 1 13 einschließlich ist, dargestellten Nukleinsäuresequenzen oder einen proteinkodierenden Abschnitt davon,a) one of the in SEQ ID NO: n, where n is an odd integer of 1 to 1 13 inclusive, or shown nucleic acid sequences a protein-coding portion thereof,
  • b) eine einer der Sequenzen aus (a) im Rahmen der Degeneration des genetischen Codes entsprechende Nukleotidsequenz oderb) one of the sequences from (a) in the context of the degeneration of the genetic code corresponding nucleotide sequence or
  • c) eine mit einer der Sequenzen aus (a) und/oder (b) unter stringenten Bedingungen hybridisierende Nukleotidsequenz umfaßt.c) one with one of the sequences from (a) and / or (b) under stringent Conditions hybridizing nucleotide sequence comprises.

Neben den im Sequenzprotokoll gezeigten erfindungsgemäßen Nukleotidsequenzen und diesen Sequenzen im Rahmen der Degeneration des genetischen Codes entsprechende Nukleotidsequenzen umfaßt die vorliegende Erfindung auch Nukleotidsequenzen, die mit einer der zuvor genannten Sequenzen hybridisieren. Der Begriff "Hybridisierung" gemäß vorliegender Erfindung wird bei Sambrook et al. (Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989), 1.101-­ 1.104) verwendet. Vorzugsweise spricht man von einer stringenten Hybridisierung, wenn nach dem Waschen für eine Stunde mit 1 × SSC und 0,1% SDS bei 50°C, vorzugsweise wie 55°C, besonders bevorzugt bei 62°C und am meisten bevorzugt bei 68°C, insbesondere für 1 h in 0,2 × SSC und 0,1% SDS bei 55°C, vorzugsweise bei 55°C, besonders bevorzugt bei 62°C und am meisten bevorzugt bei 68°C noch ein positives Hybridisierungssignal beobachtet wird. Eine unter derartigen Waschbedingungen mit einer oder mehreren der erfindungsgemäßen Nukleotidsequenzen oder einer diesen Sequenzen im Rahmen der Degeneration des genetischen Codes entsprechenden Nukleotidsequenz hybridisierende Nukleotidsequenz ist eine erfindungsgemäße Nukleotidse­ quenz.In addition to the invention shown in the sequence listing Nucleotide sequences and these sequences in the context of degeneration the nucleotide sequence corresponding to the genetic code comprises The present invention also provides nucleotide sequences which have been used with any of the above hybridize said sequences. The term "hybridization" according to present invention is in Sambrook et al. (Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989), 1.101- 1.104). Preferably one speaks of a stringent one Hybridization, if after washing for 1 hour with 1 × SSC and 0.1% SDS at 50 ° C, preferably as 55 ° C, more preferably at  62 ° C and most preferably at 68 ° C, especially for 1 h in 0.2x SSC and 0.1% SDS at 55 ° C, preferably at 55 ° C, especially preferably still a positive at 62 ° C, and most preferably at 68 ° C Hybridization signal is observed. One among such Washing conditions with one or more of the invention Nucleotide sequences or one of these sequences in the context of Degeneracy of the genetic code corresponding nucleotide sequence hybridizing nucleotide sequence is a nucleotide according to the invention frequency.

Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Nukleotidsequenz eine DNA. Sie kann jedoch auch eine RNA oder ein Nukleinsäureanalogon, wie etwa eine peptidische Nukleinsäure, umfassen. Besonders bevorzugt umfaßt die erfindungsgemäße Nukleinsäure einen Protein-kodierenden Abschnitt der in Sequenzprotokoll dargestellten Nukleotidsequenzen oder eine Sequenz, die eine Homologie von mehr als 80%, vorzugsweise mehr als 90% und besonders bevorzugt mehr als 95% zu den dargestellten Nukleotidse­ quenzen oder einen vorzugsweise mindestens 20 Nukleotide (nt) und besonders bevorzugt mindestens 50 nt langen Abschnitt davon aufweist.Preferably, the nucleotide sequence of the invention is a DNA. you however, may also be an RNA or a nucleic acid analog, such as a peptidic nucleic acid. Particularly preferably, the nucleic acid according to the invention a protein-coding portion of in Sequence Listed nucleotide sequences or a sequence, the a homology of more than 80%, preferably more than 90% and more preferably more than 95% to the nucleotides shown or preferably at least 20 nucleotides (nt) and more preferably at least 50 nt long section thereof.

Die Homologie wird in Prozent identischer Positionen beim Vergleich zweier Nukleinsäuren (bzw. Peptidketten) angegeben, wobei 100% Homologie die völlige Identität der verglichenen Kettenmoleküle bedeutet (Herder: Lexikon der Biochemie und Molekularbiologie, Spektrum Akademischer Verlag 1995).The homology is in percent of identical positions when comparing two Nucleic acids (or peptide chains) indicated, with 100% homology the complete identity of the compared chain molecules means (Herder: Lexikon of Biochemistry and Molecular Biology, Spektrum Akademischer Verlag 1995).

Eine erfindungsgemäße Nukleinsäure kann für ein sekretiertes Polypeptid mit Signalpeptid kodieren oder für ein sekretiertes Polypeptid ohne Signalpeptid. Eine erfindungsgemäße Nukleinsäure umfaßt sowohl die Sequenz des kodierenden Strangs als auch die dazu komplementäre Sequenz. Letztere kann beispielsweise bei der Herstellung von Antisense-Nukleinsäuren Anwendung finden.A nucleic acid according to the invention can be used for a secreted polypeptide Signal peptide or for a secreted polypeptide without signal peptide. A nucleic acid according to the invention comprises both the sequence of coding strand as well as the complementary sequence. Latter  For example, in the production of antisense nucleic acids Find application.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist natürlich auch eine Genbank, die mindestens 2, bevorzugt mindestens 20, stärker bevorzugt mindestens 100 der genannten Nukleinsäuren in Vektoren kloniert enthält.The invention likewise naturally also relates to a gene bank which at least 2, preferably at least 20, more preferably at least 100 contains said nucleic acids cloned in vectors.

Eine Auflistung der hierin und im Sequenzprotokoll angegebenen erfindungsgemäßen Nukleinsäuren samt ihrer Genprodukte und deren Funktionen und putativen Funktionen ist in den Tabellen I und II angegeben.A listing of those given herein and in the Sequence Listing Nucleic acids according to the invention together with their gene products and their Functions and putative functions are given in Tables I and II.

Bei den Genen, die im Sequenzprotokoll in ihrer Nukleinsäure- und Aminosäuresequenz angegeben sind, handelt es sich um bakterielle Gene. Prokaryoten verwenden außer dem AUG-Codon (mRNA) auch noch andere (alternative) Start-Codons. Diese sind AUU (codiert normalerweise für Isoleucin, Ile), UUG (codiert normalerweise für Leucin, Leu) und GUG (kodiert normalerweise für Valin, Val). Im Sequenzprotokoll wurden die Aminosäuresequenzen gemäß dem normalerweise verwendeten Translationscode translatiert. Es wird darauf hingewiesen, daß beim Lesen des Sequenzprotokolls die prokaryontische Verwendung alternativer Startcodons berücksichtigt werden muß, und daß somit hierin auch von den Nukleinsäuresequenzen gemäß SEQ ID NO. 35, 49, 61, 69, 75, 81, 103 und 105 kodierte Aminosäuresequenzen offenbart sind, welche anstatt mit einem im Sequenzprotokoll dargestellten jeweiligen Leu-, Val- oder Ile-Rest, mit einem Methioninrest (Met) anfangen. For the genes in the sequence listing in their nucleic acid and Amino acid sequence are indicated, are bacterial genes. Prokaryotes also use other than the AUG codon (mRNA) (alternative) start codons. These are AUU (usually coded for Isoleucine, Ile), UUG (normally coded for leucine, Leu) and GUG (usually codes for Valin, Val). In the sequence listing, the Amino acid sequences according to the normally used Translation code translated. It should be noted that when reading of the Sequence Listing the prokaryotic use of alternative Start codons must be considered, and thus herein also by the Nucleic acid sequences according to SEQ ID NO. 35, 49, 61, 69, 75, 81, 103 and 105 encoded amino acid sequences are disclosed which instead of with a respective Leu, Val or Ile residue shown in the Sequence Listing, start with a methionine residue (Met).  

Tabelle I Table I

Obligat essentielle Gene Mandatory essential genes

Tabelle II Table II

Fakultativ essentielle Gene Optional essential genes

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Vektor, der eine erfindungsgemäße Nukleinsäure oder einen Abschnitt davon enthält. Die Nukleinsäure oder der Nukleinsäureabschnitt kann so in den Vektor kloniert sein, daß sie entweder in Sense- oder Antisense Richtung exprimiert werden kann. Der Nukleinsäureabschnitt hat bevorzugt eine Mindestlänge von 15 Nukleotiden, stärker bevorzugt 20 Nukleotiden, stärker bevorzugt 50 Nukleotiden. Dieser Vektor kann ein beliebiger prokaryontischer oder eukaryontischer Vektor sein, auf dem sich die erfindungsgemäße DNA- Sequenz vorzugsweise in Verbindung mit Expressionssignalen befindet, wie z. B. Promoter, Operator, Enhancer etc. Beispiele für prokaryoritische Vektoren sind chromosomale Vektoren, wie etwa Bakteriophagen (z. B. Bakteriophage 1) und extrachromosomale Vektoren wie etwa Plasmide, wobei zirkuläre Vektoren besonders bevorzugt sind. Geeignete prokaryontische Vektoren sind z. B. bei Sambrook etal., Molecular Cloning (1987), Kapitel 1-4, beschrieben. Andererseits kann der erfindungsgemäße Vektor auch ein eukaryontischer Vektor sein, z. B. ein Hefevektor oder ein für höhere Zellen geeigneter Vektor (z. B. ein Plasmidvektor, viraler Vektor, Pflanzenvektor). Derartige Vektoren sind beispielsweise bei Sambrook et al., supra, Kapitel 16 beschrieben. CAI- und SRM-Vektoren, wie oben beschrieben, sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.Another aspect of the present invention is a vector comprising a Nucleic acid of the invention or a portion thereof. The Nucleic acid or the nucleic acid segment can thus be cloned into the vector be that they are expressed either in sense or antisense direction can. The nucleic acid section preferably has a minimum length of 15 Nucleotides, more preferably 20 nucleotides, more preferably 50 Nucleotides. This vector can be any prokaryotic or eukaryotic vector on which the DNA according to the invention Preferably, the sequence is in association with expression signals, such as z. Promoters, operators, enhancers etc. Examples of prokaryoritic Vectors are chromosomal vectors, such as bacteriophages (e.g. Bacteriophage 1) and extrachromosomal vectors such as plasmids, circular vectors being particularly preferred. suitable prokaryotic vectors are e.g. In Sambrook et al., Molecular Cloning (1987), chapters 1-4. On the other hand, the inventive Vector may also be a eukaryotic vector, e.g. B. a yeast vector or a vector suitable for higher cells (eg a plasmid vector, viral vector, Plant vector). Such vectors are described, for example, in Sambrook et al., supra, chapter 16. CAI and SRM vectors as above described are also the subject of the invention.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Zelle, die mit einem erfindungsgemäßen Vektor oder einer erfindungsgemäßen Nukleinsäure transformiert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Zelle eine prokaryontische Zelle, vorzugsweise ein gram-negatives Bakterium, z. B. E. coli. Andererseits kann die erfindungsgemäße Zelle jedoch auch eine eukaryontische Zelle sein, wie etwa eine Pilzzelle, eine Hefezelle, eine tierische oder eine pflanzliche Zelle. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Zelle um einen Mikroorganismus, z. B. Helicobacter oder Salmonellen. Mit CAI- oder SRM-Vektoren transformierte Mikroorganismen sind oben bereits beschrieben worden. Diese sind, wie auch mit den obigen Verfahren herstellbare Mutantenbanken, ebenfalls Gegenstand der Erfindung.Another object of the present invention is a cell that with a vector of the invention or a novel vector Nucleic acid is transformed. In a preferred embodiment this cell is a prokaryotic cell, preferably a gram negative Bacterium, e.g. B. E. coli. On the other hand, however, the cell of the invention also be a eukaryotic cell, such as a fungal cell, a yeast cell, an animal or a plant cell. It is particularly preferred the cell is a microorganism, e.g. B. Helicobacter or Salmonella. Microorganisms transformed with CAI or SRM vectors have already been described above. These are, as well as with the above  Method producible mutant banks, also the subject of Invention.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein essentielles und bevorzugt sekretiertes Polypeptid von H. pylori. Insbesondere ist dies ein Polypeptid, das
Another aspect of the invention relates to an essential and preferably secreted polypeptide of H. pylori. In particular, this is a polypeptide that

  • a) eine der in SEQ ID NO: m, wobei m eine gerade ganze Zahl von 2 bis 114 einschließlich ist, dargestellten Aminosäuresequenzen odera) one of the in SEQ ID NO: m, where m is an even integer from 2 to 114 inclusive, or amino acid sequences shown
  • b) eine mit einer der Sequenzen gemäß (a) immunologisch kreuzreagierende Sequenz umfaßt.b) one with one of the sequences according to (a) immunologically cross-reacting sequence.

Unter immunologische kreuzreagierenden Sequenzen sind somit auch Muteine, Varianten und Fragmente der in den SEQ ID NO. 2 bis 114 dargestellten Sequenzen umfaßt. Darunter sind Sequenzen zu verstehen, die sich durch Substitution, Deletion und/oder Insertion einzelner Aminosäuren oder kurzer Aminosäureabschnitte von den obigen Sequenzen unterscheiden.Among immunological cross-reactive sequences are thus also Muteins, variants and fragments of the amino acids shown in SEQ ID NO. 2 to 114 comprises sequences shown. These are to be understood as sequences that by substitution, deletion and / or insertion of individual amino acids or short amino acid portions of the above sequences differ.

Aufgrund von Homologieanalysen mit Hilfe des FASTA Proteinprogramms konnten den identifizierten Polypeptiden, deren Sequenz mit der Nukleinsäuresequenz gefunden werden konnte, bestimmte Merkmale bzw. eine mutmaßliche Lokalisation im Bakterium zugewiesen werden. Einige der von den erfindungsgemäßen Nukleinsäuren kodierten Polypeptide besitzen ein Signalpeptid und werden durch den Sec-abhängigen Transport­ mechanismus an ihre Zielstelle exportiert, während andere kein Signalpeptid besitzen und daher wahrscheinlich über einen Sec-unabhängigen Transportmechanismus, z. B. durch das ABC-Transporter-System, sekretiert werden (siehe Tabellen I und II).Based on homology analyzes using the FASTA protein program could identify the identified polypeptides, their sequence with the Nucleic acid sequence could be found, certain characteristics or be assigned a putative localization in the bacterium. Some of the possess polypeptides encoded by the nucleic acids according to the invention a signal peptide and are caused by the Sec-dependent transport Mechanism exported to its target site, while others no signal peptide and therefore probably have a Sec-independent Transport mechanism, z. B. by the ABC transporter system, secreted (see Tables I and II).

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polypeptide und -fragmente. Die Herstellung von erfindungsgemäßen Polypeptiden erfolgt vorzugsweise dadurch, daß man eine Zelle mit einem erfindungsgemäßen DNA-Molekül oder Vektor transformiert, die transformierte Zelle unter Bedingungen kultiviert, bei denen eine Expression des Polypeptids stattfindet, und das Polypeptid aus der Zelle oder/und aus dem Kulturüberstand isoliert. Dabei kann das erfindungsgemäße Polypeptid sowohl als Fusionspolypeptid als auch als Nichtfusionspolypeptid gewonnen werden.Another object of the invention is a process for the preparation of polypeptides and fragments of the invention. The production of polypeptides of the invention is preferably carried out by  a cell with a DNA molecule or vector according to the invention transformed, cultivating the transformed cell under conditions where expression of the polypeptide takes place, and the polypeptide the cell or / and isolated from the culture supernatant. It can do that polypeptide of the invention both as a fusion polypeptide and as Non-fusion polypeptide can be obtained.

Das erfindungsgemäße Polypeptid kann als Immunogen zur Herstellung von Antikörpern verwendet werden.The polypeptide of the invention can be used as an immunogen for the production of Antibodies are used.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit auch einen Antikörper, der gegen ein erfindungsgemäßes Polypeptid gerichtet ist. Ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind Fragmente solcher Antikörper, wie z. B. Fab-Fragmente oder Fc-Fragmente.The present invention thus also relates to an antibody which is against a polypeptide of the invention is directed. Also subject of Invention are fragments of such antibodies, such as. B. Fab fragments or Fc fragments.

Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Inhibitor der erfindungsgemäßen Polypeptide, deren Fragmente, bzw. deren Expression, Präsentation oder/und natürlichen Funktion. Dies ist bevorzugt ein Molekül, welches in der Lage ist, spezifisch an ein Polypeptid oder Fragment davon zu binden oder/und dessen Expression, Präsentation oder/und natürliche Funktion zu beeinflussen. Die Identifizierung von solchen spezifischen Bindepartnern wurde oben bereits beschrieben. Besonders geeignet als Inhibitoren sind Proteine oder Peptide, die ein erfindungsgemäßes Polypeptid in seinen natürlichen Funktion hemmen, z. B. können Enzyme durch Blockieren des aktiven Zentrums gehemmt werden.Yet another aspect of the invention is an inhibitor of Polypeptides according to the invention, their fragments or their expression, Presentation or / and natural function. This is preferably a molecule which is capable of specific to a polypeptide or fragment thereof to bind and / or its expression, presentation and / or natural To influence function. The identification of such specific Binding partners have already been described above. Especially suitable as Inhibitors are proteins or peptides which are a polypeptide according to the invention inhibit in its natural function, for. B. can enzymes through Blocking the active center be inhibited.

Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine pharmazeutische Zusammensetzung, die als Wirkstoff ein erfindungsgemäßes DNA-Molekül, einen erfindungsgemäßen Vektor, eine erfindungsgemäße Zelle, ein erfindungsgemäßes Polypeptid, einen erfindungsgemäßen Antikörper oder Fragment davon oder/und ein inhibitorisches Molekül, das in der Lage ist, spezifisch an ein erfindungsgemäßes Polypeptid zu binden, gegebenenfalls zusammen mit üb­ lichen pharmazeutischen Hilfs-, Verdünnungs-, Zusatz- und Trägermitteln enthält.Yet another aspect of the present invention relates to a pharmaceutical composition used as an active ingredient DNA molecule according to the invention, a vector according to the invention, a Cell according to the invention, a polypeptide according to the invention, a Antibody of the invention or fragment thereof or / and a inhibitory molecule capable of specific to a  to bind polypeptide of the invention, optionally together with üb pharmaceutical excipients, diluents, additives and carriers contains.

Eine erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung kann auf ver­ schiedene Art und Weise und unter Verwendung einzelner ihrer Bestandteile als wirksame Substanzen zur Hemmung der Reproduktion von Hellcobacter Organismen in einem Wirt, speziell im Menschen verwendet werden.A pharmaceutical composition according to the invention can be applied to ver different way and using single of their ingredients as effective substances for inhibiting the reproduction of Hellcobacter Organisms are used in a host, especially in humans.

Die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung kann einerseits zur Diagnostik einer Helicobacter-Infektion verwendet werden. Die Diagnostik auf Nukleinsäureebene erfolgt vorzugsweise durch Verwendung von Hybridisierungssonden, bzw. Primern, welche eine spezifische DNA- Sequenz aufweisen, die zu mindestens einen Abschnitt einer der in SEG ID NO. 1 bis 113 (ungerade Zahlen) dargestellten Sequenzen komplementär ist, so daß sie eine Amplifikation der erfindungsgemäßen Sequenzen erlauben. Wir bereits erwähnt, können diese Amplifikationsprimer oder Sonden auch zur Amplifikation und damit zur Detektion von verwandten Mikroorganismen verwendet werden, wenn diese Gensequenzen aufweisen, die für dasselbe essentielle Gen kodieren. Auf Proteinebene erfolgt die Diagnostik vorzugsweise mit Hilfe der erfindungsgemäßen Antikörper.The pharmaceutical composition according to the invention can on the one hand used to diagnose Helicobacter infection. The Nucleic acid level diagnosis is preferably done by use of hybridization probes or primers which have a specific DNA Sequence comprising at least a portion of one of the in SEG ID NO. 1 to 113 (odd numbers) is complementary, so that they allow amplification of the sequences of the invention. As we mentioned earlier, these amplification primers or probes also work for the amplification and thus for the detection of related microorganisms used if they have gene sequences that are the same encode essential gene. At the protein level, diagnostics are carried out preferably with the aid of the antibodies according to the invention.

Des weiteren ist die pharmazeutische Zusammensetzung zur Prophylaxe und Bekämpfung von Helicobacter-Infektionen und Infektionen mit verwandten Mikroorganismen geeignet.Furthermore, the pharmaceutical composition for prophylaxis and Combating Helicobacter infections and related infections Microorganisms suitable.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der identifizierten essentiellen Gene von Hellcobacter pylori zur Prävention oder Bekämpfung einer Infektion mit Helicobacter oder verwandten Mikroorganismen. Insbesondere können diese identifizierten essentiellen Gene zur Herstellung von Impfstoffen (Vakzinen) verwendet werden (siehe oben). Another important aspect of the present invention is the Use of the identified essential genes of Hellcobacter pylori Prevention or control of infection with Helicobacter or related microorganisms. In particular, these can be identified essential genes used for the production of vaccines (vaccines) (see above).  

Eine weitere Verwendung der Polypeptide der Erfindung besteht in der Aufreinigung der Antikörper gegen H. pylori Polypeptide und gegen entsprechende Polypeptide aus verwandten und anderen Mikroorganismen.Another use of the polypeptides of the invention is in the Purification of antibodies against H. pylori polypeptides and against corresponding polypeptides from related and other microorganisms.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele, Abbildungen und das Sequenzprotokoll näher erläutert. Im Sequenzprotokoll sind die folgenden Nukleinsäure- und Aminosäuresequenzen dargestellt.The invention is illustrated by the following examples, figures and the Sequence listing explained in more detail. In the sequence listing are the following Nucleic acid and amino acid sequences shown.

Abb. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines CAI-Vektors. Fig. 1 shows a schematic representation of a CAI vector.

Abb. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens der konditionalen Antisense-Hemmung (CAI). Fig. 2 shows a schematic representation of a method of conditional antisense inhibition (CAI).

Abb. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Untersuchung der Lebendfähigkeitvon defizienten Mikroorganismen anhand ihrer Überlebensraten mit Hilfe des CIA-Verfahrens. Fig. 3 shows a schematic representation of the study of the viability of deficient microorganisms by their survival rates using the CIA method.

Abb. 4 zeigt eine schematische Darstellung des subtraktiven CAI- Verfahrens (CAI). FIG. 4 shows a schematic representation of the subtractive CAI method (CAI).

Abb. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines SRM-Vektors. FIG. 5 shows a schematic representation of an SRM vector.

Abb. 6 zeigt eine schematische Darstellung der reversiblen Inaktivierung eines Gens durch die Insertion/Excision eines konditional replizierenden SRM-Plasmids. FIG. 6 shows a schematic representation of the reversible inactivation of a gene by the insertion / excision of a conditionally replicating SRM plasmid.

Abb. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines SRM-Verfahrens. Fig. 7 shows a schematic representation of an SRM process.

Abb. 8 zeigt eine schematische Darstellung der Anreicherung von Fragmenten essentieller Gene durch subtraktive Hybridisierung. Fig. 8 shows a schematic representation of the enrichment of fragments of essential genes by subtractive hybridization.

BeispieleExamples

Die Anwendung des dargestellten Gesamtverfahrens ist exemplarisch am Beispiel des Pathogens Helicobacter dargestellt, läßt jedoch auch mit anderen pathogenen Keimen durchführen.The application of the overall method is exemplified on Example of the pathogen Helicobacter shown, however, also allows perform other pathogenic germs.

1. Identifizierung essentieller Gene pathogener Mikroorganismen1. Identification of essential genes of pathogenic microorganisms Schritt 1Step 1

Anreicherung von H. pylori Genen kodierend für sekretorische/exkretorische PolypeptideEnrichment of H. pylori genes encoding secretory / excretory polypeptides

Herstellung einer H. pylori Genbank im Minimalvektor pMin2: Als Ausgangsstamm dient der H. pylori Wildtyp Stamm 69A. Die Bakterien werden auf Serumplatten oder einem anderen adäquaten Medium (Westblom et at., 1991) bei einer Temperatur von 37°C in einer Atmosphäre von 5% O2, 10% CO2, 85% N2 angezüchtet. Die Isolierung der chromosomalen DNA erfolgt nach der Methode von Leying et al., (1992), wobei die DNA anschließend über einen Cäsium-Chlorid-Gradienten aufgereinigt wird. 50 µg der gereinigten, chromosomalen DNA wird mit den Restriktionsendonukleasen Sau3A und HpaII partiell gespalten, die DNA Fragmente in einem Agarosegel aufgetrennt und die Fragmente in einer Größe von 3 bis 6 kbp aus dem Gel mit Hilfe des Geneclean II Kits (Bio101) eluiert. Die isolierten DNA-Fragmente werden in den Bg/II und ClaI geschnittenen pMin2-Vektor (Kahrs et al., 1995) kloniert und über Elektroporation in den E.coli-Stamm E181 transformiert, dem zuvor das Plasmid pTnMax9 übertragen wurde. Insgesamt werden über einen solchen Ansatz ca. 4000 Klone generiert. Der E.coli-Stamm E181 ist ein Derivat des Stammes HB101 (Boyer und Roulland-Dussoix, 1969) und enthält den lysogenen-Phagen CH616 zur Replikation des pTnMax9-Plasmids. Production of an H. pylori gene bank in the minimal vector pMin2: The starting strain is H. pylori wild-type strain 69A. The bacteria are grown on serum plates or other appropriate medium (Westblom et al., 1991) at a temperature of 37 ° C in an atmosphere of 5% O 2 , 10% CO 2 , 85% N 2 . The isolation of the chromosomal DNA is carried out according to the method of Leying et al., (1992), wherein the DNA is subsequently purified via a cesium chloride gradient. 50 μg of the purified, chromosomal DNA is partially cleaved with the restriction endonucleases Sau3A and HpaII, the DNA fragments are separated in an agarose gel and the fragments in the size of 3 to 6 kbp are eluted from the gel using the Geneclean II kit (Bio101). The isolated DNA fragments are cloned into the Bg / II and ClaI-cut pMin2 vector (Kahrs et al., 1995) and transformed by electroporation into E. coli strain E181, to which the plasmid pTnMax9 has previously been transferred. In total, about 4000 clones are generated via such an approach. E.coli strain E181 is a derivative of strain HB101 (Boyer and Roulland-Dussoix, 1969) and contains the lysogenic phage CH616 for replication of the pTnMax9 plasmid.

SerumplattenrezepturSerum plate recipe

36 g GC-Agar (Basis) in 910 ml Aqua dest. suspendieren und autoklavieren
36 g GC agar (base) in 910 ml distilled water. suspend and autoclave

  • - auf ca. 45°C abkühlen lassen- Allow to cool to approx. 45 ° C
  • - Zugabe von 10 ml Vitaminmix- Add 10 ml of vitamin mix
  • - Zugabe von jeweils 1 ml der Antibiotikastammlösung:
    • - Vancomycin (10 mg/l, in Aqua bidest)
    • - Nystatin (0,793 mg/l in DMF*)
    • - Trimethoprim (5 mgh in DMF*)
    • - Amphotericin (5 mg/l in DMF*)
      *DMF = Dimethylformamid
    Add 1 ml each of the antibiotic stock solution:
    • - vancomycin (10 mg / l, in aqua bidest)
    • - Nystatin (0.793 mg / L in DMF *)
    • Trimethoprim (5 mgh in DMF *)
    • Amphotericin (5 mg / l in DMF *)
      * DMF = dimethylformamide
  • - Zugabe von 90 ml Serum oder- Add 90 ml of serum or
  • - Zugabe von 8% Pferdeblut = 80 ml- Addition of 8% horse blood = 80 ml
  • - oder gleiche Menge Humanblut- or the same amount of human blood
Antibiotika StammlösungAntibiotic stock solution

Vancomycinvancomycin 100 mg in 10 ml Aqua bidest100 mg in 10 ml of redist Nystatinnystatin 7,93 mg in 10 ml DMF (je 1 ml pro Liter GC-Agar zusetzen)Add 7.93 mg in 10 ml DMF (1 ml per liter of GC agar) Trimethoprimtrimethoprim 50 mg in 10 ml DMF50 mg in 10 ml DMF Amphotericinamphotericin 50 mg in 10 ml DMF50 mg in 10 ml DMF AL=L<(Lagerung im Kühlschrank bis max. 8 Wochen)AL = L <(storage in the refrigerator up to a maximum of 8 weeks)

Vitaminmix (Konzentrat)Vitamin mix (concentrate)

Dextrose (D-Glucose)Dextrose (D-glucose) 100 g100 g L-GlutaminL-glutamine 10 g10 g Cystein HCl (C3H7NO2S x HCl x H2O)Cysteine HCl (C 3 H 7 NO 2 S x HCl x H 2 O) 26 g26 g Cocarboxylasecocarboxylase 100 mg in 50 ml100 mg in 50 ml Fe (NO3)3 Fe (NO 3 ) 3 20 mg Aquabidest. lösen20 mg of Aquabidest. to solve Thiamin HClThiamine HCl 3 mg3 mg DPN NADDPN NAD 250 mg250 mg Vitamin B,12 Vitamin B, 12 10 mg10 mg L-Cystein C6H12N2O4S2)L-cysteine C 6 H 12 N 2 O 4 S 2 ) 1,1 g1.1 g Adeninadenine 1,0 g in 15 ml HCl1.0 g in 15 ml HCl Guanin ClGuanin Cl 30 mg (32%ig) lösenDissolve 30 mg (32%) Uraciluracil 500 mg500 mg L-Arginin HClL-arginine HCl 150 mg150 mg p-Aminobenzoesäurep-aminobenzoic acid 13 mg13 mg AL=L<(sterilfiltrieren, in 10 ml Portionen abfüllen und einfrieren)AL = L <(sterilize by filtration, fill in 10 ml portions and freeze)

Genetische Anreicherung sekretorischer/exkretorischer H. pylori Genorodukte: Das auf pTnMax9 liegende Transposon TnMax9 ist mit dem genetischen Marker β-Lactamase ausgestattet. Dieser Marker ist auf dem Transposon so angelegt, daß damit die Selektion erfolgreicher Transposon- Insertionen ermöglicht wird, wenn dieses im korrekten Leserahmen solcher Gene vorliegt, deren Produkte von E.coli-Stamm E145rif sekretiert bzw. exportiert werden. Die Insertion des Transposons in ein solches Gen führt zu einer Genfusion zwischen dem Zielgen und dem Marker, wobei durch ein im Zielgen determiniertes Sekretions- und/oder Exportsignal das Fusionsprotein aus der Zelle geschleust wird und die Aktivität des integralen Reportergens entfaltet wird. Im Fall der β-Lactamase können die Klone direkt über die Entwicklung einer Resistenz gegen Ampicillin nachgewiesen werden. Das TnMax9 Transposon auf pTnMax9 wird über IPTG aktiviert.Genetic enrichment of secretory / excretory H. pylori gene products: The transposon TnMax9 on pTnMax9 is equipped with the genetic marker β-lactamase. This marker is created on the transposon so that allow the selection of successful transposon enables insertions, when present in the correct reading frame such genes, whose products are secreted from E. coli strain E145 rif or exported. The insertion of the transposon into such a gene leads to a gene fusion between the target gene and the marker, whereby the fusion protein is secreted out of the cell by a secretion and / or export signal determined in the target gene and the activity of the integral reporter gene is unfolded. In the case of β-lactamase, the clones can be directly detected by the development of resistance to ampicillin. The TnMax9 transposon on pTnMax9 is activated via IPTG.

Die Transposon-Mutagenese der Genbank wird in Pools von bis zu 20 Einzelklonen durchgeführt. Die jeweiligen Pools weren auf LB-Platten ausplattiert, die mit 100 µM IPTG, 15 µg/ml Chloramphenicol und 15 µg/ml Tetrazyklin versetzt sind. In einem zweiten Schritt werden die TnMax9 mutagenisierten pMin2-Plasmide über Konjugation in den E.coli Stamm E145rif überführt, da diese mit einem entsprechenden mob-Signal (oriT) ausgestattet sind. Die pTnMax9-Plasmide werden dagegen nicht übertragen. Folglich kommt es in E.coli E145rif zu einer spezifischen Vervielfältigung der mutagenisierten pMin2 Genbank. Die entsprechenden Transkonjuganten werden auf LB-Medium mit 15 µg/ml Chloramphenicol, 15 µg/ml Tetrazyklin und 100 µg/ml Rifampicin selektioniert. Insgesamt werden 500 bis 1000 Transkonjuganten in 2 ml LB-Medium zusammengefaßt und in entsprechenden Verdünnungen (10-1 bis 10-2) auf LB-Platten angezüchtet, die mit 50 µg/ml Ampicillin versetzt sind. Nach einer Kultivierung der Platten über 36 Stunden bei 37°C erhält man im gesamten Ansatz 200 bis 300 Ampicillin-resistente Klone mit Transposon inserierten Plasmiden.Transposon mutagenesis of the Genbank is performed in pools of up to 20 single clones. The respective pools are plated on LB plates supplemented with 100 μM IPTG, 15 μg / ml chloramphenicol and 15 μg / ml tetracycline. In a second step, the TnMax9 mutagenized pMin2 plasmids are transferred by conjugation into the E. coli strain E145 rif , since they are equipped with a corresponding mob signal (oriT). The pTnMax9 plasmids, however, are not transferred. Consequently, in E. coli E145 rif , a specific amplification of the mutagenized pMin2 gene bank occurs. The corresponding transconjugants are selected on LB medium with 15 μg / ml chloramphenicol, 15 μg / ml tetracycline and 100 μg / ml rifampicin. A total of 500 to 1000 transconjugants are combined in 2 ml of LB medium and grown in appropriate dilutions (10 -1 to 10 -2 ) on LB plates, which are mixed with 50 ug / ml ampicillin. After culturing the plates for 36 hours at 37 ° C., 200 to 300 ampicillin-resistant clones with transposon-inserted plasmids are obtained in the entire batch.

Schritt 2step 2

Herstellung Gen-defizienter H. pylori , die in sekretorische/exkretorische Polypeptide kodierende Gene mutiert sind und die Identifizierung solcher Gene mit essentieller biologischer Funktion.Producing gene-deficient H. pylori present in secretory / excretory Polypeptide coding genes are mutated and the identification of such Genes with essential biological function.

Herstellung Gen-defizienter H. pylori Mutanten: Durch Einbringung der gewonnenen Plasmide mit den TnMax9-mutierten H. pylori Genen, kodierend für sekretierte/exkretierte Polypeptide in einen H. pylori Wildtyp Stamm können Gen-spezifische Mutanten erzeugt werden. Bedingt durch die klonierten H. pylori Gensequenzen auf den Plasmiden kommt es im Falle eines doppelten homologen Rekombinationsereignisses zu der genomischen Insertion des TnMax9-Transposons in das chromosomale Zielgen und damit zu dessen Inaktivierung. Durch den genetischen Marker auf dem Transposon kann dieser Vorgang selektioniert werden, da das pMin2 Plasmid in H. pylori nicht repliziert wird.Preparation of gene-deficient H. pylori mutants: By introduction of the plasmids obtained with the TnMax9 mutant H. pylori genes for secreted / excreted polypeptides into an H. pylori wild-type strain Gene-specific mutants can be generated. Due to the Cloned H. pylori gene sequences on the plasmids occur in the case a double homologous recombination event to the genomic Insertion of the TnMax9 transposon into the chromosomal target gene and thus to its inactivation. By the genetic marker on the transposon This process can be selected because the pMin2 plasmid in H. pylori is not replicated.

In der Durchführung wird der H. pylori Wildtyp Stamm 69A in Einzelansätzen mit den gewonnenen individuellen Plasmiden transformiert, wobei die natürliche Kompetenz des Bakteriums, DNA aufzunehmen, ausgenutzt wird. Entsprechend den Standard Kultivierungsbedingungen werden die Bakterien in BHI-Medium aufgenommen und bis zu einer optischen Dichte bei 550 nm von 0,1 bei 37°C unter mikoraerophilen Bedingungen angezüchtet. Die einzelnen Kulturansätze werden jeweils mit 200 bis 599 ng gereinigte Plasmid-DNA versetzt und die Kultur über Nacht fortgesetzt. In the procedure, the H. pylori wild-type strain 69A is single-stranded transformed with the obtained individual plasmids, wherein the natural ability of the bacterium to ingest DNA is exploited. According to the standard cultivation conditions, the bacteria become taken up in BHI medium and up to an optical density at 550 nm of 0.1 at 37 ° C under microorganophilic conditions. The individual cultures are each purified with 200 to 599 ng Plasmid DNA was added and the culture continued overnight.  

Charakterisierung der biologischen Funktion der Gen-defizienten H. pylori Mutanten im Wachstumstest: Die einzelnen Ansätze werden nach der Kultivierung auf Serumplatten ausplattiert, welche mit 4 µg/ml Chloramphenicol versetzt sind. Hinsichtlich der Wachsumseigenschaften der einzelnen Mutanten im Vergleich zum Wildtyp Stamm können 3 Kategorien unterschieden werden: (1) Mutanten, die nicht wachsen; (2) Mutanten, die kleinere Kolonien ausbilden; (3) Mutanten, die eine normale Koloniegröße entwickeln. Diese Ergebnisse können für jedes Ausgangsplasmid reproduzierbar erzielt werden. Zur eindeutigen Beurteilung der biologischen Bedeutung der Gen-defizienten Mutanten der Kategorie 1 werden diese dem CAI-Verfahren zugeführt. Die Gen-defizienten Mutanten der Kategorie 2 und 3 werden in den anderen biologischen Testsystemen analysiert.Characterization of the biological function of the gene-deficient H. pylori Mutants in the growth test: The individual approaches are after the Cultivation plated on serum plates containing 4 μg / ml Chloramphenicol are added. With regard to the waxing properties of single mutants compared to the wild type strain can be 3 categories (1) Mutants that do not grow; (2) mutants that to form smaller colonies; (3) mutants that have a normal colony size develop. These results may be for each starting plasmid can be achieved reproducibly. For a clear assessment of the biological Importance of the category 1 gene deficient mutants will become this CAI method supplied. The gene-deficient mutants of category 2 and 3 are analyzed in the other biological test systems.

Schritt 3step 3

Ermittlung der Identität der H. pylori Gene kodierend für sekretorische/exportierte Polypeptide.Determination of the identity of H. pylori genes coding for secretory / exported polypeptides.

Zur Ermittlung der Primärstruktur der identifizierten H. pylori Gene, werden die jeweiligen Ausgangsplasmide aus dem E.coli Stamm verwendet. Die Plasmide werden aus diesen Stämmen isoliert und die Nukleotidsequenz der Zielgene durch Sequenzierung der Bereiche oberhalb und unterhalb der Insertionsstelle des Transposons im Zielgen bestimmt. Das Leseraster des Zielgens kann direkt ermittelt werden, da das Transposon-kodierte β- Laktamase Gen eine aktive Fusion mit dem Genprodukt des Zielgens eingeht (s. o.). Die Sequenzierung wird mit Hilfe eines ABI-Sequenz-Automaten nach Angaben des Herstellers mit folgenden Sequenzprimern durchgeführt: M 13- F (GTAAAACGACGGCCAGT) und M13-RP1 (CAGGAAACAGCTATGACC). Zur weiteren Charakerisierung der Gene wird die Datenbank Genebank des GCG-Programms herangezogen, z. B. zur Identifizierung bekannter, homologer Gene anderer Mikroorganismen (FASTA), zur Identifizierung potentieller Signalpeptidbereiche (SPSCAN) oder zur Identifizierung von Lipoproteinen (MOTIFS). To identify the primary structure of the identified H. pylori genes, be the respective starting plasmids from the E. coli strain used. The Plasmids are isolated from these strains and the nucleotide sequence of the Target genes by sequencing the areas above and below the Insertion site of the transposon determined in the target gene. The reading frame of the Target gene can be determined directly since the transposon-encoded β- Lactamase gene enters into an active fusion with the gene product of the target gene (see above). The sequencing is followed by an ABI sequence automaton Information given by the manufacturer with the following sequence primers: M 13- F (GTAAAACGACGGCCAGT) and M13-RP1 (CAGGAAACAGCTATGACC). To further characterize the genes, the database Genebank of the GCG program used, z. B. for identifying known, homologous genes of other microorganisms (FASTA), for identification potential signal peptide regions (SPSCAN) or for the identification of Lipoproteins (MOTIFS).  

Bei einem Teil der charakterisierten Klone konnte nicht die vollständige Gensequenz ermittelt werden, da das klonierte DNA-Fragment nicht das gesamte Gen enthielt. Das verfügbare DNA-Fragment wird dazu eingesetzt, um aus der Original-Genbank ein DNA-Fragment mit vollständigen Gen zu isolieren. Aus diesen Klonen können dann mit einem Gen-spezifischen Primer und einem Vektor-spezifischen Primer die fehlenden Gensequenzen amplifiziert und anschließend direkt sequenziert werden. In a part of the characterized clones could not complete Gene sequence can be determined since the cloned DNA fragment is not the whole gene contained. The available DNA fragment is used to obtain a full-length DNA fragment from the original library isolate. From these clones can then be gene-specific Primer and a vector-specific primer for the missing gene sequences amplified and then sequenced directly.  

Literaturliterature

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Claims (57)

1. Verfahren zur Bereitstellung von Mitteln zum Nachweis, zur Prävention oder/und zur Therapie von mikrobiellen Infektionen, dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte umfaßt:
  • A) Identifizieren von essentiellen Genen und den entsprechenden Polypeptiden durch Herstellung gendefizienter Mikroorganismen durch konditionale Antisense-Hemmung (CAI) oder/und subtraktive Rekombinations-Mutagenese (SRM) und Bestimmung der Lebens- oder/und Überlebensfähigkeitder gendefizienten Mikroorganismen in einem Testsystem.
  • B) Identifizieren von spezifischen Wirkstoffen, welche gegen die essentiellen Polypeptide gerichtet sind und die Inaktiviertung der Mikroorganismen oder verwendeter Mikroorganismen herbeiführen.
  • C) Testen der identifizierten Wirkstoffe auf ihre Anwendbarkeit als Bestandteile von diagnostischen, präventiven oder/und therapeutischen Mitteln,
  • D) Formulieren der anwendbaren Wirkstoffe als diagnostische, präventive oder/und therapeutische Mittel.
1. A method for providing means for detecting, preventing or / and for the treatment of microbial infections, characterized in that it comprises the steps:
  • A) Identification of essential genes and the corresponding polypeptides by production of deficient microorganisms by conditional antisense inhibition (CAI) or / and subtractive recombination mutagenesis (SRM) and determining the viability and / or survivability of the gene-deficient microorganisms in a test system.
  • B) Identifying specific drugs which are directed against the essential polypeptides and cause the inactivation of the microorganisms or microorganisms used.
  • C) testing the identified active ingredients for their applicability as components of diagnostic, preventive or / and therapeutic agents,
  • D) Formulating the applicable active ingredients as diagnostic, preventive and / or therapeutic agents.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß obligat essentielle Gene durch CAI identifiziert werden.2. The method according to claim 1, characterized, that obligate essential genes are identified by CAI. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß fakultativ essentielle Gene durch SRM identifiziert werden. 3. The method according to claim 1, characterized, that facultatively essential genes are identified by SRM.   4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor Schritt (A) eine Selektion auf Gene durchgeführt wird, die für Polypeptide mit einer bestimmten Funktionalität kodieren oder/und die für Polypeptide kodieren, die in einer bestimmten Entwicklungsstufe exprimiert werden.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized, in that before step (A) a selection is made for genes which are responsible for Code polypeptides with a specific functionality and / or the code for polypeptides that are in a particular developmental stage are expressed. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektion mit Hilfe von Hybridisierungsverfahren durchgeführt wird, ausgewählt aus Subtraktions- und Array-Verfahren.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the selection was carried out by means of hybridization methods is selected from subtraction and array methods. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektion auf spezifische subtrahierte apathogene oder pathogene Gene durchgeführt wird.6. The method according to claim 5, characterized, that the selection is based on specific subtracted nonpathogenic or pathogenic genes is performed. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektion auf spezifische subtrahierte Gene von H. pylori oder H. heilmannii durchgeführt wird.7. The method according to claim 5, characterized, that the selection for specific subtracted genes of H. pylori or H. heilmannii is performed. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für exportierte Polypeptide kodierende Gensequenzen selektiert werden.8. The method according to any one of claims 4 to 7, characterized, selecting gene sequences encoding exported polypeptides become. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für sekretierte Polypeptide kodierende Gensequenzen selektiert werden. 9. The method according to any one of claims 4 to 8, characterized, that selected for secreted polypeptides gene sequences become.   10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für Polypeptide kodierende Gene selektiert werden, welche zur Entwicklung der vitalen Form aus der Überdauerungsform notwendig sind.10. The method according to any one of claims 4 to 9, characterized, in that genes coding for polypeptides are selected which belong to the Development of the vital form from the form of survival necessary are. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für Polypeptide kodierende Gene selektiert werden, welche zur Entwicklung der Überdauerungsform aus der vitalen Form notwendig sind.11. The method according to any one of claims 4 to 9, characterized, in that genes coding for polypeptides are selected which belong to the Development of the form of survival from the vital form necessary are. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (A) zur Bestimmung der Lebens- und Überlebensfähigkeit der gendefizienten Mikroorganismen Testsysteme, ausgewählt aus In-vitro-Systemen, Zellkultursystemen, Gewebekultursystemen und Tiermodellen als natürliche Umgebung verwendet werden.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that in step (A) for determining the life and Survival of the gene-deficient microorganisms Test systems selected from in vitro systems, cell culture systems, Tissue culture systems and animal models as a natural environment be used. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen defizienten Gensequenzen, welche zu nicht kultivierbaren und in natürlicher Umgebung nicht überlebensfähigen gendefizienten Mikroorganismen führen, der Kategorie der obligat essentiellen Gene zugeordnet werden.13. The method according to claim 12, characterized, that those deficient gene sequences which are not cultivable and unsustainable in natural environment lead to deficient microorganisms, the category of obligate be assigned to essential genes. 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen defizienten Gensequenzen, welche zu kultivierbaren aber in natürlicher Umgebung nicht überlebensfähigen defizienten Mikroorganismen führen, der Kategorie der fakultativ essentiellen Gene zugeordnet werden.14. The method according to claim 12, characterized, those deficient gene sequences which are to be cultured but deficient in natural environment deficient  Lead microorganisms, the category of facultative essential Genes are assigned. 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierten Gene zur Herstellung von Primern verwendet werden, mit Hilfe derer entsprechende Gene aus verwandten Mikroorganismen, Subspezies oder/und Arten identifiziert werden.15. The method according to any one of the preceding claims, characterized, the identified genes used to make primers be, with the help of which genes from related Microorganisms, subspecies and / or species can be identified. 16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (B) spezifische Wirkstoffe identifiziert werden, welche die Expression, Präsentation oder/und Funktion der essentiellen Polypeptide beeinflussen, insbesondere immunologisch wirksame Substanzen, Bindepartner der Polypeptide oder deren Fragmente oder/und inhibitorische Substanzen.16. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that in step (B) specific active substances are identified which the expression, presentation or / and function of the essential Influence polypeptides, in particular immunologically effective Substances, binding partners of the polypeptides or fragments thereof or / and inhibitory substances. 17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (B) eine Bestimmung des immunogenen Potentials der Polypeptide oder/und deren Fragmente umfaßt, wobei die identifzierten Gene exprimiert werden und anschließend eine Western-Blot-Analyse durchgeführt wird oder/und daß mit den identifzierten Polypeptiden oder Fragmenten davon eine Vakzinierung in Zellkultur oder im Tiermodell durchgeführt und die Auslösung einer spezifischen Immunreaktion beobachtet wird.17. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that step (B) is a determination of the immunogenic potential of the Polypeptides and / or fragments thereof, wherein the Identified genes are expressed and then a Western blot analysis is performed and / or that with the Identified polypeptides or fragments thereof vaccinate carried out in cell culture or animal model and triggering a specific immune reaction is observed. 18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (B) eine Bestimmung des Bindungspotentials der Polypeptide oder deren Fragmente durch Screening von Substanzenbibliotheken, Oberflächendisplayverfahren, kristallo­ graphische Analyse oder/und Computer-Modelling umfaßt.18. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that step (B) is a determination of the binding potential of the Polypeptides or fragments thereof by screening  Substance libraries, surface display methods, kristallo graphical analysis and / or computer modeling. 19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die diagnostischen, präventiven oder/und therapeutischen Mittel in Form von passiven Impfstoffen oder aktiven Impfstoffen bereitgestellt werden.19. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the diagnostic, preventive or / and therapeutic agents in the form of passive vaccines or active vaccines to be provided. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die passiven Impfstoffe in Form von Antikörpern oder/und Antikörperfragmenten und die aktiven Impfstoffe in Form von heterologen Trägersystemen oder/und in Form von Antigenen, Antigenfragmenten, Subunit-Vakzinen, Lebendvakzinen, DNA- Vakzinen oder/und Lebensmittelvakzinen bereitgestellt werden.20. The method according to claim 19, characterized, that the passive vaccines in the form of antibodies or / and Antibody fragments and the active vaccines in the form of heterologous carrier systems and / or in the form of antigens, Antigenic fragments, subunit vaccines, live vaccines, DNA Vaccines and / or food vaccines. 21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die diagnostischen, präventiven oder/und therapeutischen Mittel inhibitorische Substanzen umfassen, insbesondere Expressionsinhibi­ toren oder/und Enzyminhibitoren.21. The method according to any one of the preceding claims 1 to 19, characterized, that the diagnostic, preventive or / and therapeutic agents include inhibitory substances, in particular expression inhibi gates and / or enzyme inhibitors. 22. Verfahren zur Identifizierung essentieller mikrobieller Gene, dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte umfaßt:
  • a) Herstellen von gendefizienten Mikroorganismen,
  • b) Bestimmen der Lebens- oder/und Überlebensfähigkeit der gendefizienten Mikroorganismen aus (i),
  • c) Identifizieren eines proteinkodierenden Abschnitts einer mikrobiellen DNA-Sequenz, in der die gendefizienten Mikroorganismen defizient sind.
  • d) Charakterisieren derjenigen DNA-Abschnitte, die essentiell für die Überlebensfähigkeit sind.
22. A method for identifying essential microbial genes, characterized in that it comprises the steps:
  • a) production of deficient microorganisms,
  • b) determining the viability and / or survivability of the gene-deficient microorganisms of (i),
  • c) identifying a protein coding portion of a microbial DNA sequence in which the deficient microorganisms are deficient.
  • d) characterization of those DNA segments essential for survival.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die gendefizienten Mikroorganismen hergestellt werden, indem ein DNA-Abschnitt in einem mikrobiellen Genom mutagenisiert wird.23. The method according to claim 22, characterized, that the gene-deficient microorganisms are produced by a DNA segment is mutagenized in a microbial genome. 24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der DNA-Abschnitt durch Transposon-Mutagenese mutagenisiert wird.24. The method according to claim 22, characterized, that the DNA segment is mutagenized by transposon mutagenesis becomes. 25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutagenisierung des DNA-Abschnitts auf dem mikrobiellen Genom durch homologe Rekombination erfolgt.25. The method according to claim 23, characterized, that the mutagenization of the DNA section on the microbial Genome is made by homologous recombination. 26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das SRM-Verfahren angewendet wird.26. The method according to claim 25, characterized, that the SRM method is used. 27. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die gendefizienten Mikroorganismen hergestellt werden, indem in Mikroorganismen ein DNA-Abschnitt oder eine Teilsequenz davon in Form von Antisense-RNA exprimiert wird.27. The method according to claim 23, characterized, that the gene-deficient microorganisms are produced by in microorganisms, a DNA segment or a partial sequence thereof expressed in the form of antisense RNA. 28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das CAI-Verfahren angewendet wird. 28. The method according to claim 27, characterized, that the CAI method is used.   29. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Lebens- oder/und Überlebensfähigkeit der gendefizienten Mikroorganismen Testsysteme ausgewählt aus In- vitro-Systemen, Zellkultursystemen, Gewebekultursystemen und Tiermodellen als natürliche Umgebung verwendet werden.29. The method according to any one of claims 22 to 28, characterized, that for determining the life or / and survivability of the Deficient microorganisms Test systems selected from in vitro systems, cell culture systems, tissue culture systems and Animal models can be used as a natural environment. 30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen defizienten Gensequenzen, welche zu nicht kultivierbaren und in natürlicher Umgebung nicht überlebensfähigen gendefizienten Mikroorganismen führen, der Kategorie der obligat essentiellen Gene zugeordnet werden.30. The method according to claim 29, characterized, that those deficient gene sequences which are not cultivable and unsustainable in natural environment lead to deficient microorganisms, the category of obligate be assigned to essential genes. 31. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen defizienten Gensequenzen, welche zu kultivierbaren aber in natürlicher Umgebung nicht überlebensfähigen defizienten Mikroorganismen führen, der Kategorie der fakultativ essentiellen Gene zugeordnet werden.31. The method according to claim 29, characterized, those deficient gene sequences which are to be cultured but deficient in natural environment deficient Lead microorganisms, the category of facultative essential Genes are assigned. 32. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Identifizieren des proteinkodierenden DNA-Abschnitts durch Expression in einem Wirtsorganismus und Nachweis des Vorhandenseins eines Expressionsproduktes erfolgt.32. The method according to any one of claims 22 to 31, characterized, in that identifying the protein-encoding DNA portion by Expression in a host organism and detection of Presence of an expression product takes place. 33. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin umfaßt:
  • a) Herstellen von Primern zur Amplifikation und Detektion von homologen Gensequenzen in heterologen Mikroorganismen
  • b) Identifizieren der homologen Gensequenzen.
33. The method according to any one of claims 32 to 32, characterized in that it further comprises:
  • a) Preparation of primers for the amplification and detection of homologous gene sequences in heterologous microorganisms
  • b) identifying the homologous gene sequences.
34. Nukleinsäure, kodierend für ein essentielles sekretorisches Gen aus Helicobacter, identifiziert durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 33.34. nucleic acid encoding an essential secretory gene Helicobacter, identified by the method of one of Claims 22 to 33. 35. Nukleinsäure nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß sie für ein sekretiertes Polypeptid mit Signalpeptid kodiert.35. Nucleic acid according to claim 34, characterized, that it encodes a secreted polypeptide with signal peptide. 36. Nukleinsäure nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß sie für ein sekretiertes Polypeptid ohne Signalpeptid kodiert.36. Nucleic acid according to claim 34, characterized, that it encodes a secreted polypeptide without signal peptide. 37. Nukleinsäure, dadurch gekennzeichnet, daß sie
  • a) eine der in SEQ ID NO: n, wobei n eine ungerade ganze Zahl von 1 bis 113 einschließlich darstellt, dargestellten Nukleinsäuresequenzen, oder einen proteinkodierenden Abschnitt davon,
  • b) eine einer der Sequenzen aus (a) im Rahmen der Degeneration des genetischen Codes entsprechende Nukleotidsequenz oder
  • c) eine mit einer der Sequenzen aus (a) und/oder (b) unter stringenten Bedingungen hybridisierende Nukleotidsequenz umfaßt.
37. Nucleic acid, characterized in that it
  • a) one of the nucleic acid sequences shown in SEQ ID NO: n, where n is an odd integer from 1 to 113 inclusive, or a protein coding portion thereof,
  • b) a nucleotide sequence corresponding to one of the sequences from (a) in the context of the degeneracy of the genetic code or
  • c) a nucleotide sequence which hybridizes with one of the sequences from (a) and / or (b) under stringent conditions.
38. Genbank, umfassend mindestens zwei Nukleinsäuren nach einem der Ansprüche 34 bis 37. 38. Genbank comprising at least two nucleic acids according to one of Claims 34 to 37.   39. Vektor, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens eine Nukleinsäure nach einem der Ansprüche 34 bis 37 oder einen Abschnitt davon enthält.39. vector, characterized, in that it comprises at least one nucleic acid according to one of claims 34 to 37 or a section thereof. 40. Vektor nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß er ein CAI-Vektor ist.40. Vector according to claim 39, characterized, that he is a CAI vector. 41. Vektor nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß er ein SRM-Vektor ist.41. Vector according to claim 39, characterized, that he is an SRM vector. 42. Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Nukleinsäure nach einem der Ansprüche 34 bis 37 oder einen Vektor nach einem der Ansprüche 39 bis 41 transformiert ist.42. cell, characterized, in that it comprises a nucleic acid according to one of Claims 34 to 37 or a vector according to any one of claims 39 to 41 is. 43. Mutantenbank, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens zwei Mikroorganismen besteht, die mit einem Vektor nach Anspruch 40 oder einem Vektor nach Anspruch 41 transformiert sind.43. mutant bank, characterized, that it consists of at least two microorganisms, which with a Vector according to claim 40 or a vector according to claim 41 are transformed. 44. Polypeptid, dadurch gekennzeichnet, daß es von einer Nukleinsäure nach einem der Ansprüche 34 bis 37 kodiert ist. 44. Polypeptide, characterized, that it is from a nucleic acid according to any one of claims 34 to 37 is encoded.   45. Polypeptid nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß es
  • a) eine der in SEQ ID NO: m, wobei m eine gerade ganze Zahl von 2 bis 114 einschließlich darstellt, dargestellten Aminosäuresequenzen oder
  • b) eine mit einer der Sequenzen gemäß (a) immunologisch kreuzreagierende Sequenz umfaßt.
45. Polypeptide according to claim 44, characterized in that it
  • a) one of the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: m, where m is an even integer from 2 to 114 inclusive, or
  • b) comprises an immunologically cross-reactive with one of the sequences according to (a) sequence.
46. Polypeptid nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß es ein essentielles sekretiertes Polypeptid ist.46. Polypeptide according to claim 45, characterized, that it is an essential secreted polypeptide. 47. Polypeptidfragment, dadurch gekennzeichnet, daß es einen immunogenen Abschnitt einer der Sequenzen nach Anspruch 45 aufweist.47. polypeptide fragment, characterized, that there is an immunogenic portion of one of the sequences Claim 45. 48. Inhibitorisches Molekül, erhältlich durch das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in der Lage ist, spezifisch an ein Polypeptid oder Fragment davon nach einem der Ansprüche 44 bis 47 zu binden oder/und dessen Expression, Präsentation oder/und natürliche Funktion zu beeinflussen.48. Inhibitory molecule obtainable by the method according to Claim 1, characterized, that it is capable of specific to a polypeptide or fragment thereof according to any one of claims 44 to 47 to bind and / or its expression, presentation and / or natural function too influence. 49. Verfahren zur Herstellung eines Polypeptids oder Polypeptidfragments nach einem der Ansprüche 44 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zelle mit einer Nukleinsäure nach einem der Ansprüche 34 bis 37 oder einem Vektor nach Anspruch 39 transformiert, die transformierte Zelle unter Bedingungen kultiviert, bei denen eine Expression des Polypeptids stattfindet und das Polypeptid aus der Zelle oder/und dem Kulturüberstand isoliert.49. A method of producing a polypeptide or polypeptide fragment according to one of claims 44 to 47, characterized, that is a cell with a nucleic acid according to any one of claims 34 to 37 or a vector according to claim 39, which transformed cell under conditions cultured in which a  Expression of the polypeptide takes place and the polypeptide from the Cell or / and the culture supernatant isolated. 50. Verwendung eines Polypeptids oder eines Fragmentes davon nach einem der Ansprüche 44 bis 47 davon als Immunogen zur Erzeugung von Antikörpern.50. Use of a polypeptide or a fragment thereof according to any of claims 44 to 47 thereof as an immunogen for production of antibodies. 51. Antikörper oder Fragment davon, dadurch gekennzeichnet, daß er spezifisch ist für ein Polypeptid oder ein Fragment davon nach einem der Ansprüche 44 bis 47.51. Antibody or fragment thereof, characterized, that it is specific for a polypeptide or fragment thereof one of claims 44 to 47. 52. Pharmazeutische Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Wirkstoff
  • a) eine Nukleinsäure nach einem der Ansprüche 34 bis 37,
  • b) einen Vektor nach Anspruch 39,
  • c) eine Zelle nach Anspruch 42,
  • d) ein Polypeptid oder ein Fragment davon nach einem der Ansprüche 44 bis 47,
  • e) einen Antikörper oder Fragment davon nach Anspruch 51 und/oder
  • f) ein inhibitorisches Molekül nach Anspruch 48, gegebenenfalls zusammen mit üblichen pharmazeutischen Hilfs-, Verdünnungs-, Zusatz- und Trägermitteln, enthält.
52. Pharmaceutical composition, characterized in that it as active ingredient
  • a) a nucleic acid according to any one of claims 34 to 37,
  • b) a vector according to claim 39,
  • c) a cell according to claim 42,
  • d) a polypeptide or a fragment thereof according to any one of claims 44 to 47,
  • e) an antibody or fragment thereof according to claim 51 and / or
  • f) an inhibitory molecule according to claim 48, optionally together with conventional pharmaceutical auxiliaries, diluents, adjuncts and carriers.
53. Verwendung einer pharmazeutischen Zusammensetzung nach Anspruch 52 zur Diagnostik, Prävention oder/und Therapie einer Helicobacter-Infektion.53. Use of a pharmaceutical composition according to Claim 52 for the diagnosis, prevention or / and therapy of a Helicobacter infection. 54. Verwendung einer pharmazeutischen Zusammensetzung nach Anspruch 52 zur Hemmung der Reproduktion von Helicobacter- Organismen und/oder anderen anthrogenen Mikroorganismen in einem Wirt.54. Use of a pharmaceutical composition according to Claim 52 for inhibiting the reproduction of Helicobacter  Organisms and / or other anthrogenic microorganisms in a host. 55. Verwendung nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nukleinsäure nach einem der Ansprüche 34 bis 37 als DNA- Vakzin formuliert wird.55. Use according to claim 54, characterized, in that a nucleic acid according to one of claims 34 to 37 is used as DNA Vaccine is formulated. 56. Verwendung nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polypeptid oder Polypeptidfragment nach einem der Ansprüche 44 bis 47 als Subunit-Vakzin oder als Lebendvakzin formuliert wird.56. Use according to claim 54, characterized, that a polypeptide or polypeptide fragment according to any one of Claims 44 to 47 as a subunit vaccine or as a live vaccine is formulated. 57. Verwendung einer pharmazeutischen Zusammensetzung nach Anspruch 52 zur Herstellung eines Mittels für die Diagnostik, Prävention oder/und Therapie einer Helicobacter-Infektion.57. Use of a pharmaceutical composition according to Claim 52 for the preparation of a diagnostic agent, Prevention and / or therapy of Helicobacter infection.
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