JP2001514527A - Screening methods for proline-rich proteins - Google Patents

Screening methods for proline-rich proteins

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JP2001514527A JP54534198A JP54534198A JP2001514527A JP 2001514527 A JP2001514527 A JP 2001514527A JP 54534198 A JP54534198 A JP 54534198A JP 54534198 A JP54534198 A JP 54534198A JP 2001514527 A JP2001514527 A JP 2001514527A
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Abstract

(57)【要約】 ワクチン抗原として潜在的に有用な分泌タンパク質または細胞表面タンパク質について病原性微生物をスクリーニングにするための方法は、アミノ酸レベルまたは好ましくはPCRを用いることによってDNAレベルで、プロリンリッチタンパク質を同定する工程を包含する。適切なコンセンサス配列は、(PXmnP、または(PPXq)nPPとして記載され、ここで、Pはプロリンであり;Xは任意のアミノ酸であり、mは1〜5であり;qは1または2であり;そしてnは2以上である。 SUMMARY OF THE INVENTION Methods for screening pathogenic microorganisms for secreted proteins or cell surface proteins that are potentially useful as vaccine antigens include proline-rich proteins at the amino acid level or preferably at the DNA level by using PCR. The step of identifying Suitable consensus sequences are described as (PX m ) n P, or (PPX q ) n PP, where P is proline; X is any amino acid, m is 1-5; Is 1 or 2; and n is 2 or more.

Description

【発明の詳細な説明】 プロリンリッチタンパク質についてのスクリーニング法 発明の分野 本発明は、微生物から、またはその細胞表面の上のいずれかで分泌されるタン パク質、およびそれらをコードする遺伝子の同定に関する。これらのタンパク質 は、微生物に対するワクチンの調製のための抗原として有用であり得る。 発明の背景 病原性微生物によって産生されたタンパク質の特徴付けは、当然、周知かつ活 発な研究分野である。 1つの特定の興味深い領域は、分泌タンパク質、搬出タンパク質、および細胞 表面タンパク質の同定であり、これは、ワクチン、特にサブユニットワクチン( 免疫応答を誘発し得る1つ以上の抗原を含む組成物)の設計および開発に適し得 る。 このようなタンパク質が、微生物のゲノムから現在利用可能な特徴付けられて いない莫大な量の配列情報から容易に同定され得るならば、これは有用である。 細菌において搬出または表面に局在するタンパク質の特徴である配列モチーフの 同定は、潜在的な病原性因子およびワクチン成分についてゲノムの迅速なスクリ ーニングを容易にする。 タンパク質におけるプロリンリッチ領域の存在がその細胞局在の良好な指標で あることが今や見い出された。この情報を使用して、配列情報の非存在下でさえ 、縮重プロリンリッチ配列に基づくプライマーを設計することによって、データ ベースにおける配列情報をスクリーニングし得、そして微生物からDNAを増幅し 得る。 発明の説明 本発明によれば、プロリンリッチタンパク質を同定する工程を包含する、分泌 タンパク質または細胞表面タンパク質について病原性微生物をスクリーニングす るための方法が提供される。好ましくは、この方法は、さらに、同定されたプロ リンリッチタンパク質を選択する工程を包含する。 本明細書において使用される場合、用語「プロリンリッチ」タンパク質とは、 スクリーニングを受ける特定の微生物のタンパク質の平均プロリン含量よりも実 質的に多い含量を有するタンパク質をいう。 プロリンリッチタンパク質は、好ましくは、以下の一般配列: (PXmnPまたは(PPXq)nPP を有する1つ以上のアミノ酸モチーフを含み、ここで:Pはプロリンであり;Xは 任意のアミノ酸であり;mは1〜5であり(好ましくはm=1〜3);qは1また は2であり;そしてnは2以上である。(好ましくは、n=6)。nリピートの 各々について、mおよびqは、同じであってもよく異なっていてもよいことが理 解される。種々のX残基は、同じでもよく異なっていてもよいことが理解される 。 好ましいモチーフ(本明細書以後プロリンリッチ領域(PRR)という)は、 配列(PXm6Pによって表される。PXmの6つのリピートの各々について、mの値 は、同じでもよく異なっていてもよい。従って、PRRは、少なくとも1つのし かし5個を超えないほかのアミノ酸によって隔てられた、7つの連続していない プロリン残基のストレッチを表す。20アミノ酸がランダムに分散されている配列 においてPRRを偶然見い出す確率は、非常に低い(7.8×10-10)。 これらの配列が、プロリン残基が比較的互いに密接に、1個ずつ(例えば、PX PXP、またはPXXPXXPXXP)、または二個ずつ(例えば、PPXPPXPPXPPまたはPPXXPP XXPPXXPP)、あるいは両方の混合物(例えば、PPXXPXXPP)のいずれかで反復す るモチーフを表すことが理解される。換言すれば、このモチーフは、一般配列(Ps Xm)nPsであり、ここで各sは、独立して1または2である。 これらの一般配列における残基X(これは、任意のアミノ酸であり得る)は、 は互いに同じでもよいが、一般的に異なっている。nについての上限は、当然、 問題のタンパク質および微生物に依存し、そしてこれは、大きなプロリンリッチ タンパク質について大きくあり得る(例えば、10を超える)。 スクリーニング法は、任意の微生物に適用され得るが、好ましくは、細菌また は寄生生物のような病原性微生物に適用される。細菌は、グラム陽性またはグラ ム陰性であり得、そして例えば、Helicobacter pylori、Neisseria meningitidi s、Mycobacterium tuberculosis、Escherichia coli、Neisseria gonorrhoeae、 Haemophilus influenzae、Bordetella pertussis、Vibrio cholerae、およびBac illus subtilisであり得る。寄生生物は、原生動物(例えば、Leishmania、マラ リア寄生生物Plasmodium、またはLegionella)であり得る。他の適切な微生物に は、Saccharomyces、Chlamydia、およびBorrelia burgdorferiが含まれる。 スクリーニング法は、配列が公知であるが細胞局在が知られていないタンパク 質を同定することによって、アミノ酸レベルで実施され得る。これは、コンピュ ーターによって、例えば、GCG Wisconsin Package(バージョン8.1以降)におい て利用可能なFINDPATTERNプログラムを用いて、簡便に行われ得る。微生物のア ミノ酸配列についての供給源情報についての適切なデータベースは、公のデータ ベースSWISSPROTである。 あるいは、そして好ましくは、スクリーニング法は、プロリンリッチアミノ酸 モチーフをコードするコンセンサス配列を含むライブラリーからDNAを同定しそ して増幅することによって、DNAレベルで行われる。 スクリーニング法がDNAレベルで行われる場合、本発明の方法は、好ましくは 、微生物のDNAライブラリーをプロリンリッチアミノ酸配列をコードするDNAにつ いてスクリーニングする工程を包含する。好ましくは、この第一の工程に、プロ リンリッチアミノ酸配列をコードするDNAを選択する工程が続く。 このライブラリーは適切には、公知の技術を用いて調製されたプラスミドゲノ ムライブラリーである。例えば、Helicobacter pyloriをスクリーニングにする ための適切なライブラリーは、Censiniら、(1996)PNAS USA 93:14648-14653お よびCoVacciら、(1993)PNAS USA90:5791-5795に記載される。 DNAライブラリーをスクリーニングする工程は、任意の適切なスクリーニング 技術を含み得るが、好ましくは、プロリンリッチアミノ酸配列をコードするDNA 配列を含む特定のDNA配列のスクリーニングおよび増幅を包含する。適切なスク リーニング工程は、少なくとも1つのポリメラーゼ連鎖反応(PCR)工程を包含 する。 好ましい方法において、スクリーニング工程は、公知の方法を用いて、プロリ ンリッチアミノ酸配列をコードする縮重DNAプライマーの調製を包含する。プロ リンリッチアミノ酸配列は、一般の公知のタンパク質からの解明、あるいはより 具体的には一般的にまたは目的の特定の微生物からの公知の分泌タンパク質また は細胞表面タンパク質に由来するコンセンサス配列を決定することによって決定 され得る。 縮重プライマーを用いて縮重プライマー配列(または、それにハイブリダイズ するのに充分に類似している)の1つを含む特定の配列を増幅して、増幅された DNAの集団を生成する。次いでこのようにして得られた配列は配列決定され得、 そして逆方向PCRプライマーおよび内部プライマーを用いて、プロリンリッチア ミノ酸配列をコードする配列を含むDNAが得られ得る。 スクリーニングプロセスは、さらに、原核生物または真核生物の宿主細胞のよ うな適切な宿主生物においてこのようにして得られたDNAを発現する工程を包含 する。 本発明のさらなる局面に従って、本発明のスクリーニング方法によって同定さ れたプロリンリッチタンパク質が提供される。このようなタンパク質は、適切な 薬学的な賦形剤(例えば、キャリア)を用いて処方され得、そして他の抗原およ び/または1つ以上のアジュバントを含み得る。 特に、図2または図3(配列番号2から4)に示すアミノ酸配列を含むタンパ ク質またはその機能的に活性なフラグメントまたは誘導体が提供される。本明細 書において使用される場合、用語「機能的に活性な」とは、実質的な生物学的活 性、好ましくは抗原性を保持することを意味する。このタンパク質は、H.pylori においてプロリンリッチタンパク質として同定された。 本発明のさらなる局面に従って、本発明のタンパク質(またはそれらの機能的 に活性なフラグメントまたは誘導体)をコードする核酸(例えば、RNAまたはDNA )が提供される。特に、図2のタンパク質またはその機能的に活性なフラグメン トまたは誘導体をコードするDNA配列が提供される。このDNA配列は、好ましくは 、配列番号1またはそのフラグメント(例えば、配列番号1のコード配列)を 含む。 本発明のさらなる局面に従って、本発明のプロリンリッチタンパク質またはこ のようなタンパク質をコードする核酸を含む免疫原性組成物、および本発明のプ ロリンリッチタンパク質(またはこのようなタンパク質をコードする核酸)を薬 学的に受容可能な賦形剤と会合させる工程を包含する、このような組成物を生成 するための方法が提供される。 本発明の免疫原性組成物はまた、好ましくは、1つ以上のさらなる抗原性H.py loriタンパク質を含有する。これらのさらなるタンパク質は、プロリンリッチタ ンパク質自体であり得るが、これは、必ずしもそうではなくてもよく、そして、 例えば、VacA、CagA、またはNAPであり得る。 特に、図2のタンパク質または図2のタンパク質をコードする核酸のいずれか を含む免疫原性組成物、およびこのタンパク質または核酸を薬学的に受容可能な 賦形剤と会合させる工程を包含するこのような組成物を生成するための方法が提 供される。 本発明の免疫原性組成物は、好ましくはワクチンとして処方される。これらの ワクチンは、予防的または治療的であり得る。そして、好ましくは、1つ以上の アジュバントを含む。このようなワクチンは、代表的には、「薬学的に受容可能 な賦形剤」(すなわち、それ自身はこの組成物を受ける個体に有害である抗体の 産生を誘導しない任意の賦形剤)とともに抗原または複数の抗原を含む。適切な キャリアは、代表的には、大きく、ゆっくりと代謝される高分子(例えば、タン パク質、ポリサッカリド、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリマー性アミノ酸、 アミノ酸コポリマー、液体凝集物(例えば、油状小滴、またはリポソーム)、お よび不活化ウイルス粒子)である。このようなキャリアは当業者には周知である 。さらに、これらのキャリアは、免疫賦活剤(「アジュバント」)として機能し 得る。さらに、抗原は、細菌トキソイド(例えば、ジフテリア、破傷風、コレラ 、H,pyloriなどの病原菌由来のトキソイド)に結合体化され得る。 組成物の効力を増強するための好ましいアジュバントは、以下を含むがこれら に限定されない:(1)アルミニウム塩(ミョウバン)(例えば、水酸化アルミニ ウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウムなど):(2)水中油乳濁処方物 (他の特定の免疫賦活剤(例えば、ムラミルペプチドまたは細菌細胞壁成分の存 在下または非存在下で)(例えば、(a)マイクロフルイダイザー(microfluidiz er)を用いてμm未満の粒子へと処方されている、5%スクアレン、0.5%Tween 8 0、および0.5%のSpan 85(必要に応じて種々の量のMTP-PE(以下を参照のこと )を含むが、必要ではない)を含むMF59(W090/14837)、(b)μm未満の乳濁物 へと微量流体化されたか、またはボルテックスされてより大きな粒子サイズ乳濁 物へと生成された、10%スクアレン、0.4%Tween 80、5%プルロニック(pluro nic)ブロック化ポリマーL121、およびthr-MDPを含むSAF、ならびに(c)2%スク アレン、0.2%Tween80、およびモノホスホリルリピドA(MPL)、トレハロースジ ミコール酸(TDM)、および細胞壁骨格(CWS)からなる群に由来する、1つ以上 の細菌細胞壁成分(好ましくは、MPLおよびCWS(DetoxTM))を含むRibiTMアジ ュバント系(RAS)(Ribi Immunochem、Hamilton、MT);(3)サポニンアジュバ ント(例えば、StimulonTM(Cambridge Bioscience、Worcester、MA))が使用 され得るか、またはISCOM(免疫賦活複合体)のようなそれから生成された粒子 ;(4)完全フロイントのアジュバント(CFA)および不完全フロイントアジュバ ント(IFA);(5)サイトカイン(例えば、インターロイキン類(例えば、IL-1 、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-12など)、インターフェロン(例えば、I FN-γ)、マクロファージコロニー刺激因子(M-SCF)、腫瘍壊死因子(TNF)な ど;ならびに(6)組成物の効率を増強するための免疫賦活剤として作用する他 の物質。ミョウバンおよびMF59が好ましい。 ムラミルペプチドは、以下を含むがこれらに限定されない:N-アセチルムラミ ル-L-スレオニル-D-イソグルタミン(thr-MDP)、N-アセチル-ノルムラミル-L- アラニル-D-イソグルタミン(nor-MDP)、N-アセチルムラミル-L-アラニル-D-イ ソグルタミニル-L-アラニン-2-(1'-2'-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ヒロドキ シホスホリルオキシ)-エチルアミン(MTP-PE)など。 免疫原性組成物(例えば、抗原、薬学的に受容可能なキャリア、およびアジュ バント)は、代表的に、希釈剤(例えば、水、生理食塩水、グリセロール、エタ ノールなど)を含む。さらに、補助物質、例えば、湿潤剤または乳化剤、pH調整 物質などが、このようなビヒクルに存在し得る。 代表的には、免疫原性組成物は、注射物質として、液体溶液または懸濁物のい ずれかとして、調製され得;注射の前に液体ビヒクル中への溶解に適切な固体形 態または液体ビヒクル中の懸濁に適切な固体形態もまた、調整され得る。調製物 はまた、薬学的に受容可能なキャリアについて上記に議論したように、アジュバ ント効果の増強のために、リポソーム中に乳化またはカプセル化され得る。 ワクチンとして使用される免疫原性組成物は、免疫学的に有効な量の抗原ポリ ペプチド、ならびに必要に応じて上記に言及した成分の他のいずれかを含む。「 免疫学的に有効な量」とは、個体へのその量の投与が、単回用量であれ一連のの 部分としてであれ、処置または予防に有効であることを意味する。この量は、処 置される個体の健康および身体的状態、処置される個体の分類学上のグループ( 例えば、非ヒト霊長類、霊長類など)、個体の免疫系の抗体を合成する能力、所 望される防御の程度、ワクチンの処方物、医学的状況を処置する医者の評価、お よび他の関連因子に依存して変化する。この量は、比較的広い範囲にあり、これ は、日常的な試行により決定され得る。 免疫原性組成物は、従来的に、非経口的に(例えば、皮下または筋肉内のいず れかへの注射により)投与される。投与の他の態様に適したさらなる処方は、経 口および肺の処方物、坐剤、および経皮適用、を含む。投薬処置は、単回用量ス ケジュールまたは多数回用量スケジュールであり得る。ワクチンは、他の免疫調 節剤とともに投与され得る。 タンパク質ベースのワクチンの代わりとして、DNAワクチン接種が使用され得 る(例えば、RobinsonおよびTorres(1997)、Seminars in Immunology 9:271 -283;Donnellyら(1997)Annu Rev Immunol 15:617-648)。 本発明のさらなる局面に従って、本発明に従うタンパク質に特異的な抗体が提 供される。 本発明のさらなる局面に従って、本発明による核酸を含むベクターが提供され る、本発明によるベクターで形質転換された宿主生物もまた提供される. 図面の簡単な説明 図1は、プロリンリッチH.pyloriタンパク質を同定および調製するために使用 されたPCR技術を模式的に示す。上のパネル(A)は、縮重プロリンプライマーおよ びpBluescriptTMベクターのユニバーサルプライマーを用いた第一のPCR実験を記 載する。下のパネル(B)は、内部特異的プライマーおよびベクターの逆方向プラ イマーを用いた第二のPCR実験を記載する。 図2は、プロリンリッチH.pyloriタンパク質の配列番号1のヌクレオチドおよ び配列番号2のアミノ酸配列を示す。推定リーダーペプチドおよびプロリンリッ チコンセンサス配列に下線を付し、そして「SD」は、シャイン−ダルガルノ(Sh ine-Dalgarno)配列を示す。 図3は、H.pylori I型株およびII型株からのプロリンリッチタンパク質の配列 番号2〜4の配列を比較する。「----」は、II型株からのタンパク質には見い出 されないアミノ酸を示す。 図4は、H,pylori抽出物のウェスタン分析を示す。使用した抗血清は、図2の プロリンリッチタンパク質に対して惹起された。 実施態様の詳細な説明 本発明の実施は、他に言及しない限り、コンピューター検索、分子生物学、微 生物学、組換えDNA、および免疫学の従来技術を使用し、そしてこれらは、当業 者の範囲内である。このような技術は、以下の文献に充分に説明されている:例 えば、Molecular Cloning;A Laboratory Manual、第2版(Sambrook、1989);D NA Cloning、第I巻および第ii巻(D.N Glover編、1985);Oligonucleotide Syn thesis(M.J.Gait編、1984);Nucleic Acid Hybridization(B.D.HamesおよびS .J.Higgins編、1984);Transcription and Translation(B.D.HamesおよびS.J .Higgins編、1984);Animal Cell Culture(R.I.Freshney編,1986);Immobili zed Cells and Enzymes(IRL Press、1986);B.Perbal、A Practical Guide to Molecular Cloning(1984);the Methods in Enzymology series(Academic Pre ss、Inc.)、特に第154巻および第155巻;Gene Transfer Vectors for Mammalia n Cells(MillerおよびCalos編、1987、Cold Spring Harbor Laboratory);Maye rおよびWalker編(1987)、Immunochemical Methods in Cell and Molecular Biol ogy(Academic Press.London);Scopes、(1987)Protein Purification;P rinciples and Practice、第2版(Springer-Verlag、N.Y.)、ならびにHandboo k of Experimental Immunology、第I〜IV巻(WeirおよびBlackwell編、1986)。1) タンパク質配列のコンピューター分析 プロリンリッチタンパク質が微生物において特定の機能を有すること、および 分泌タンパク質/搬出タンパク質、または細胞表面タンパク質と特異的に相関す ることが考慮された。これに基づいて、FINDPATTERNプログラム(GCG Wisconsin package、バージョン8.1)を使用して、SWISSPROTデータベースを、以下の配列 を含む配列についてスクリーニングした: (PXmnPまたは(PPXq)nPP ここで、 Pはプロリンであり;Xは任意のアミノ酸であり;mは1〜3であり;qは1また は2であり;そしてnは2以上である。これらの配列を、すでに特徴付けられた タンパク質における任意の種類のプロリンリッチモチーフを検出するように設計 した。 検索を、手始めとして、3つ微生物の綱に限定した:原生動物、グラム陽性細 菌、およびグラム陰性細菌。結果を、以下のように、細胞局在および/または生 物学的機能によって分類した。 これらの結果は、プロリンリッチモチーフについてのスクリーニングが非常に 関連する割合の膜結合型タンパク質を生成することを明らかに実証する。実際、 このようにして同定されたタンパク質の間で、Bordetella pertussisに対して開 発された非細胞性ワクチンの2つの主要な成分、すなわち線状血球凝集素(FHA )およびペルタクチン(Rappuoliら(1991)TIBTECH 9:232−238)が存在する。 これらの結果は、アミノ酸配列におけるプロリンリッチ存在についての分析が 分泌タンパク質または細胞表面タンパク質の同定のために有用である一般原理を 明らかに支持する。 さらに、本発明が最初に着想されたとき以来、さらなる研究を行ってきており 、それによって、このアプローチをさらに確証する。 第一に、リリース34のSWISSPROTにおける17567個の原核生物タンパク質を、PR Rモチーフ[(PX1-5)6P]に対して、バージョン9.0のGCG Wisconsinパッケージにお けるFINDPATTERNプログラムを用いて検索した。190個の細菌タンパク質において 1536個のモチーフを同定した(すなわち、分析したタンパク質すべての1%を若 干超える)。これらのうち、98個はグラム陰性細菌に由来し、そして残りの92個 はグラム陽性細菌に由来していた。公知の機能または推定細胞局在のいずれかに 基づけば[PSORTアルゴリズム、http://psort.nibb.ac.jp]、98個のうち68個(69 . 4%)および92個のうち64個(69.5%)の配列が表面局在性または搬出性タンパ ク質であることが見い出された。 第二に、Escherichia coli、Haemophilus influenzae、Helicobacter pylori 、Methanobacterium thermoautothropicum、Methanococcus jannaschii、および Mycoplasma pneumoniaeの公開されたゲノムを、PRRモチーフの存在について検索 した。この方法で同定された53個のタンパク質のうち、39個(73.6%)は、膜結 合型または搬出であると推定され、従って、PRRモチーフが細菌細胞の表層区画 に局在するタンパク質に優先的に見い出されることを確証する。H.influenzaeに おいて、すべての5つのPRR含有タンパク質は、表面局在性または搬出性である ことが推定される。 2)PRR含有のタンパク質の詳細な分析 E.coli、H.pylori、およびH.influenzaeのゲノムに見い出される29個のPRR含 有タンパク質を、より詳細に分析した(英文11頁(翻訳文13頁)を参照のこと。 PPRに下線を付して示す)。 PRRの平均長は約32アミノ酸であった。 最も短いPRRは、E.coliのRhsA膜貫通タンパク質に見い出された(14残基): 最も長いのは、H.pylori TonB相同体Hp1341にあった(56残基) PRR自体に加えて、隣接領域もまたプロリンに富むことが明らかである。 以下の表は、PRRにおけるプロリン残基に対する偏向を示す。PRRのアミノ酸組 成は、ゲノムにわたる平均とは明らかに異なる: 表における最後の3つの列に示す分布は、一般には、PRRについてゲノム全体 についてと同様であるが、疎水性および芳香族残基は、PRRにおいて少なく現れ ているが、プロリンは、明らかに過剰に現れている。この分析は、PRRが通常 、タンパク質の親水性領域に存在することを示唆する。 3)H.pylorlゲノムライブラリーの分析 上記で実証された原理を拡張するために、微生物H.pyloriを選択して、このス クリーニング方法の有用性を実証した。実験は、H.pyloriに対する新たなワクチ ンにおける候補抗原として使用するために、H.pyloriのI型株およびII型株に共 通する表面提示プロリンリッチタンパク質の同定および特徴付けを目標とした。 PCRを使用して、H.pylori I型株CCUG 17874(Culture Collection of the Uni versity of Gotheborg)のゲノムライブラリーからのプロリンリッチタンパク質 をコードするDNA配列を同定および増幅させた。ライブラリーは、pBluescrlpt(S K+)中にHindIII消化ゲノムDNAを含んだ(Censiniら、およびCovacciら、前出) 。 ライブラリーを6つの異なるプロリンリッチペンタペプチド配列についてスク リーニングした。GCG Wisconsinパッケージを用いてH.pyloriについて編集され たコドン優先表によれば、これらの6つの配列を、以下の縮重15マープライマー へと翻訳した。 6つの別個の反応において、100ngのプラスミドDNAならびに各々50pmolの縮重 プライマーおよび上流の汎用のpBluescript T3プライマーを、PCR増幅に用いた (図1A)。 反応のいくつかにおいて、1つを超える増幅産物を得た。これは、1つを超え るプロリンリッチ配列の存在を示唆する。この第一のPCR反応から得られた各産 物を、完全に配列決定した。これは、一方の末端においてT3プライマー配列およ び他方の末端にプロリンプライマー配列を有する配列を与えた。この中から、1 つの配列を使用して、特定の内部プライマーを設計した。 この内部プライマーを第二のPCR反応のために使用した。今回は、pBluescript 由来の下流のT7プライマーと組み合わせた(図1B)。これは、一方の末端にT7プ ライマー配列、および他方の末端に内部プライマー配列を有し、そしてプロリン リッチ配列を跨ぐ領域を増幅する。 2回のPCR反応において得られた2つの配列を合わせて、pBluescriptプライマ ー間の完全なDNA配列を与え得る。この配列を、オープンリーディングフレーム (ORF)について検索した。ORFが、単一のプラスミド内で完全ではない場合、末 端の配列を使用して、さらなるクローンをスクリーニングした。4)特定のH.pyloriプロリンリッチタンパク質のさらなる分析 この方法で同定したいくつかのプロリンリッチORFの1つを、さらなる分析の ために(1つだけ)選択した。このORFは、C末端付近に配列PASAPを有する223ア ミノ酸のタンパク質(25.5kDa)をコードする(図2(配列番号2))。15残基の N末端シグナルペプチドは、このタンパク質が分泌タンパク質または細胞表面タ ンパク質であることを示すが、正当なプロモーター領域は位置付けされなかった 。二次構造予測分析は、プロリンリッチモチーフ(これは、ループとして折り畳 まれるようである)を除いて、連続的なαヘリックス構造をもたらした。疎水性 セグメント(これは、膜貫通領域を示唆する)は検出されなかった。 このタンパク質は、免疫原性組成物として処方され得、そして例えば、抗体産 生のために使用され得る。 有意な相同体は、この配列が最初に同定されたときには見い出されなかったが 、H.pyloriゲノムのその後の配列決定は、このタンパク質がORF257(Tombら(199 7)Nature 388:539-547)であることを同定した。このタンパク質についての機 能は記載されていないが、保存された分泌タンパク質に対して相同性を有する。 TBLASTNアルゴリズムを用いて、弱い相同性(27〜31%の同一性)が、B.subti lisのflaA遺伝子座のORF6、Agrobacterium tumefaciensの鞭毛オペロンのORF6、 およびRhizobium melilitiの同様の遺伝子座に見出されるORFB(GenBank L76929) に見られ得た。 PCR反応がPASAPモチーフを含むタンパク質を同定したが、縮重オリゴヌクレオ チドプライマーはPAPAPモチーフについて設計されたという事実は、増幅につい て使用されたストリンジェンシーに依存して、さらなるプロリンリッチタンパク 質がこれらの予測を越えて選択され得ることを示す。5)II型株におけるタンパク質の存在 H.pylori II型株におけるCCUG 17874(I型株)ORFの存在を、G21株およびG50株 (Censiniら、(1996)前出)を用いて検査した。完全ORFを含むPCRフラグメン トを、CCUG 17874株、G21株、およびG50由来のHindIII消化染色体DNAの高ストリ ンジェンシー条件下でのサザン分析におけるプローブとして用い、そして同様の バンドを3つすべての株から検出した。 以下のPCRプライマーをこのORFに対して設計し、そしてこれらを使用してG21 およびG50の染色体からDNAを増幅した: 増幅されたDNA(925bp)を配列決定し、そして結果を図3に示す。ORFは、I型 株とII型株との間で、197位〜200位での4アミノ酸欠失および他のいくつかの点 変異を除いて良好に保存されている。 ORFのアミノ酸19〜183をコードするDNAを、以下のPCRプライマーを用いて増幅 した: これらにはまた、EcoRIおよびHindIII部位(下線を付す)を導入した。このフラ グメントをpGEX-2Tベクター(Guanら(1991)Anal Biochem 192:262〜267)へと 挿入した。短縮型タンパク質は、シグナル配列および40アミノ酸のC末端残基を 欠く。タンパク質をE.coli中でGST融合物として発現させ、そしてグルタチオン アフィニティークロマトグラフィーを用いて精製した。ウサギ抗血清を、この組 換えタンパク質に対して、免疫原性組成物の形態で惹起させ、そしてこれをウェ スタン分析において使用した。 H.pyloriからの総タンパク質抽出物に対して、34kDaタンパク質種を検出した (図4A、レーン1)。同系ノックアウト株(対立遺伝子の交換によって生じる) においては、タンパク質を検出しなかった(レーン3)。理論的分子量(25kDa )と観察された分子量(34kDa)との間の差異は、おそらく、このタンパク質の 高度なプロリン含量に起因し得る。高度なプロリン含量は、SDSゲルにおいて異 常な移動度を生じさせることが公知である。 この抗血清はまた、H,pylori株であるG27、60190、326、639、646、6120、お よび686(すべてI型株)、ならびに621、650、ZU+、およびZU-(すべてII型株) からのタンパク質抽出物と反応したが、見かけ上の分子量は30kDaであった(図4 A、レーン2、4、5、6、7)。この分子量の差異は、上記に記載した4残基の欠失 に起因し得る。 G27株培養上清、細胞全体、およびペリプラズム(ポリミキシンB)調製物由 来のタンパク質画分を、ウェスタン分析によって試験した(図4B)。このタンパ ク質を、細胞全体(レーン1)、およびペリプラズム画分(レーン3)において 検出したが、培養上清(レーン4)においては検出しなかった。これは、ペリプ ラズムへの局在を示唆する。低分子量におけるバンドもまた、同系変異体におい て見い出され、そして目的のタンパク質とは無関連であるようである。 本発明は、実施例のみを用いてに例示してきており、そしてこれらに対する改 変が本発明の範囲および精神内にとどまらせながら作製され得ることが理解され る。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION            Screening methods for proline-rich proteins Field of the invention   The present invention relates to proteins secreted either from a microorganism or on its cell surface. The present invention relates to identification of proteins and genes encoding them. These proteins Can be useful as antigens for the preparation of vaccines against microorganisms. Background of the Invention   Characterization of proteins produced by pathogenic microorganisms is, of course, well known and active. This is a new research field.   One particular area of interest is secretory proteins, export proteins, and cells The identification of surface proteins, which may be vaccines, especially subunit vaccines ( Compositions comprising one or more antigens capable of eliciting an immune response). You.   Such proteins have been characterized from the microbial genome now available This is useful if it can be easily identified from a vast amount of sequence information that is not. Sequence motifs characteristic of proteins exported or localized on bacteria in bacteria Identification is a rapid screening of the genome for potential virulence factors and vaccine components. Make learning easier.   The presence of a proline-rich region in a protein is a good indicator of its cellular localization Something has now been found. Using this information, even in the absence of sequence information Data by designing primers based on degenerate proline-rich sequences Can screen sequence information in the base and amplify DNA from microorganisms obtain. Description of the invention   According to the present invention, secretion comprising the step of identifying a proline-rich protein Screen pathogenic microorganisms for proteins or cell surface proteins A method is provided for: Preferably, the method further comprises identifying the identified Selecting a phosphorus-rich protein.   As used herein, the term “proline-rich” protein refers to More than the average proline content of the protein of the particular microorganism being screened A protein having a qualitatively high content.   The proline-rich protein preferably has the following general sequence:                         (PXm)nP or (PPXq)nPP Comprises one or more amino acid motifs having: wherein P is proline; X is M is any amino acid; m is 1 to 5 (preferably m = 1 to 3); Is 2; and n is 2 or more. (Preferably n = 6). n repeat It is understood that m and q may be the same or different for each. Understood. It is understood that the various X residues may be the same or different. .   A preferred motif (hereinafter referred to as the proline-rich region (PRR)) is Array (PXm)6Represented by P. PXmValue of m for each of the six repeats of May be the same or different. Therefore, the PRR must have at least one But seven non-consecutive, separated by no more than five other amino acids Represents a stretch of proline residues. Sequence in which 20 amino acids are randomly distributed Is very low (7.8 × 10-Ten).   These sequences show that proline residues are relatively close to each other one by one (eg, PX PXP, or PXXPXXPXXP), or by two (for example, PPXPPXPPXPP or PPXXPP XXPPXXPP), or a mixture of both (eg, PPXXPXXPP). It is understood that it represents a motif. In other words, this motif has the general sequence (Ps Xm)nPsWhere each s is independently 1 or 2.   Residue X in these general sequences, which can be any amino acid, is May be the same as each other, but are generally different. The upper limit for n is, of course, Depends on the protein and the microorganism in question, and It can be large for proteins (eg, more than 10).   The screening method can be applied to any microorganism, but is preferably applied to bacteria or Applies to pathogenic microorganisms such as parasites. Bacteria can be Gram positive or Gram May be negative, for example, Helicobacter pylori, Neisseria meningitidi s, Mycobacterium tuberculosis, Escherichia coli, Neisseria gonorrhoeae, Haemophilus influenzae, Bordetella pertussis, Vibrio cholerae, and Bac illus subtilis. Parasites include protozoa (eg, Leishmania, mala Rear parasite Plasmodium, or Legionella). To other suitable microorganisms Include Saccharomyces, Chlamydia, and Borrelia burgdorferi.   The screening method uses a protein whose sequence is known but whose cellular localization is not known. By identifying the quality, it can be performed at the amino acid level. This is a computer For example, in the GCG Wisconsin Package (version 8.1 or later) It can be conveniently done using the FINDPATTERN program available. Microbial a Appropriate databases for source information on amino acid sequences are available from public data sources. Base SWISSPROT.   Alternatively and preferably, the screening method comprises a proline-rich amino acid DNA was identified from a library containing a consensus sequence encoding the motif. The amplification is performed at the DNA level.   When the screening method is performed at the DNA level, the method of the present invention preferably comprises Of a microbial DNA library into DNA encoding a proline-rich amino acid sequence. And screening. Preferably, the first step comprises a professional The step of selecting a DNA encoding the phosphorus-rich amino acid sequence follows.   This library is suitably a plasmid genome prepared using known techniques. Library. For example, screening Helicobacter pylori Suitable libraries for this are described in Censini et al. (1996) PNAS USA 93: 14648-14653. And CoVacci et al. (1993) PNAS USA 90: 5791-5795.   The step of screening the DNA library can be any suitable screening DNA that encodes a proline-rich amino acid sequence Includes screening and amplification of specific DNA sequences, including sequences. Appropriate disc The leaning step includes at least one polymerase chain reaction (PCR) step I do.   In a preferable method, the screening step is performed by using a known method. The preparation of degenerate DNA primers encoding the enriched amino acid sequence. Professional Phosphorus-rich amino acid sequences can be elucidated from commonly known proteins, or Specifically, a known secreted protein or protein, generally or from a particular microorganism of interest. Is determined by determining consensus sequences from cell surface proteins Can be done.   Using a degenerate primer, the degenerate primer sequence (or hybridize to it) Amplifying a particular sequence containing one of the Generate a population of DNA. The sequence thus obtained can then be sequenced, Then, using a reverse PCR primer and an internal primer, DNA containing a sequence encoding the amino acid sequence can be obtained.   The screening process may further involve prokaryotic or eukaryotic host cells. Expressing the DNA thus obtained in a suitable host organism such as I do.   According to a further aspect of the present invention, identified by the screening method of the present invention. Provided are proline-rich proteins. Such proteins are suitable It may be formulated with pharmaceutical excipients, such as carriers, and may contain other antigens and And / or one or more adjuvants.   In particular, a protein comprising the amino acid sequence shown in FIG. 2 or FIG. 3 (SEQ ID NOs: 2 to 4) A protein or a functionally active fragment or derivative thereof is provided. This specification As used herein, the term “functionally active” refers to a substantial biological activity. Sex, preferably antigenicity. This protein is H.pylori Was identified as a proline-rich protein.   According to a further aspect of the invention, the proteins of the invention (or their functional (E.g., RNA or DNA) encoding a fragment or derivative active at ) Is provided. In particular, the protein of FIG. 2 or a functionally active fragment thereof A DNA sequence is provided which encodes the derivative or derivative. This DNA sequence is preferably , SEQ ID NO: 1 or a fragment thereof (eg, the coding sequence of SEQ ID NO: 1) Including.   According to a further aspect of the invention, a proline-rich protein of the invention or An immunogenic composition comprising a nucleic acid encoding a protein such as Lorin-rich proteins (or nucleic acids encoding such proteins) Producing such a composition comprising associating it with a biologically acceptable excipient A method is provided for doing so.   The immunogenic composition of the invention also preferably comprises one or more additional antigenic H.py. Contains lori protein. These additional proteins are proline-rich May be the protein itself, but this need not be the case, and For example, it can be VacA, CagA, or NAP.   In particular, either the protein of FIG. 2 or the nucleic acid encoding the protein of FIG. An immunogenic composition comprising: and a pharmaceutically acceptable nucleic acid comprising the protein or nucleic acid. Methods for producing such compositions comprising the step of associating with excipients are provided. Provided.   The immunogenic composition of the invention is preferably formulated as a vaccine. these A vaccine can be prophylactic or therapeutic. And preferably one or more Including adjuvant. Such vaccines are typically referred to as "pharmaceutically acceptable. Excipient "(ie, an antibody that is itself harmful to the individual receiving the composition) (Any excipient that does not induce production). Appropriate Carriers are typically large, slowly metabolized macromolecules (eg, tantalum). Protein, polysaccharide, polylactic acid, polyglycolic acid, polymeric amino acids, Amino acid copolymers, liquid aggregates (eg, oil droplets, or liposomes), and And inactivated virus particles). Such carriers are well known to those skilled in the art. . In addition, these carriers function as immunostimulants ("adjuvants"). obtain. In addition, antigens include bacterial toxoids (eg, diphtheria, tetanus, cholera). , H, pylori, etc.).   Preferred adjuvants for enhancing the efficacy of the composition include but are not limited to Not limited to: (1) Aluminum salt (alum) (for example, aluminum hydroxide (Aluminum, aluminum phosphate, aluminum sulfate, etc.): (2) oil-in-water emulsion formulation (Other specific immunostimulants (eg, the presence of muramyl peptides or bacterial cell wall components) In the presence or absence (eg, (a) microfluidiz 5% squalene, 0.5% Tween 8 formulated into sub-μm particles using er) 0, and 0.5% Span 85 (various amounts of MTP-PE as needed (see below) MF59 (W090 / 14837), including (but not required), (b) emulsions smaller than μm Microfluidized or vortexed to larger particle size emulsion 10% squalene, 0.4% Tween 80, 5% pluronic (pluro) nic) SAF containing blocked polymer L121 and thr-MDP, and (c) 2% screen Allene, 0.2% Tween80, and monophosphoryl lipid A (MPL), trehalose di One or more from the group consisting of mycolic acid (TDM) and cell wall skeleton (CWS) Bacterial cell wall components (preferably, MPL and CWS (DetoxTMRibi including))TMHorse mackerel Luvant (RAS) (Ribi Immunochem, Hamilton, MT); (3) Saponin adjuva (For example, StimulonTM(Cambridge Bioscience, Worcester, MA)) Particles that can be generated or generated therefrom, such as ISCOMs (immunostimulatory complexes) (4) Complete Freund's adjuvant (CFA) and incomplete Freund's adjuvant (IFA); (5) cytokines (eg, interleukins (eg, IL-1) , IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-12, etc.), interferons (eg, I FN-γ), macrophage colony stimulating factor (M-SCF), tumor necrosis factor (TNF) And (6) act as an immunostimulant to enhance the efficiency of the composition Substance. Alum and MF59 are preferred.   Muramyl peptides include, but are not limited to: N-acetylmurami Le-L-threonyl-D-isoglutamine (thr-MDP), N-acetyl-normuramyl-L- Alanyl-D-isoglutamine (nor-MDP), N-acetylmuramyl-L-alanyl-D-a Soglutaminyl-L-alanine-2- (1'-2'-dipalmitoyl-sn-glycero-3-hirodoki (Cyphosphoryloxy) -ethylamine (MTP-PE) and the like.   Immunogenic compositions (eg, antigens, pharmaceutically acceptable carriers, and adjuvants) Bunt) is typically a diluent (eg, water, saline, glycerol, ethanol). Knol). In addition, auxiliary substances, such as wetting or emulsifying agents, pH adjustment Substances and the like can be present in such vehicles.   Typically, the immunogenic composition will be a liquid solution or suspension as an injectable. As a solid; solid form suitable for dissolution in a liquid vehicle prior to injection Solid forms suitable for suspension in a liquid or liquid vehicle may also be prepared. Preparation Also adjuvants, as discussed above for pharmaceutically acceptable carriers. It can be emulsified or encapsulated in liposomes for enhanced skin effect.   An immunogenic composition used as a vaccine comprises an immunologically effective amount of Including the peptide, and optionally any of the other components mentioned above. " An "immunologically effective amount" is a series of doses, whether in a single dose, administered to an individual. It means being effective for treatment or prevention, even as a part. This amount is Health and physical condition of the individual being placed, taxonomic group of individuals being treated ( Non-human primates, primates, etc.), the ability to synthesize antibodies of the individual's immune system, Degree of protection desired, vaccine formulation, evaluation of a physician treating the medical situation, And depends on other related factors. This amount is in a relatively wide range, Can be determined by routine trials.   Immunogenic compositions are conventionally administered parenterally (e.g., subcutaneously or intramuscularly). (By injection into it). Further formulations suitable for other aspects of administration are Oral and pulmonary formulations, suppositories, and transdermal applications. Dosing treatment is a single dose It can be a schedule or a multiple dose schedule. Vaccines are not immune It may be administered with a nodal agent.   As an alternative to protein-based vaccines, DNA vaccination can be used (Eg, Robinson and Torres (1997), Seminars in Immunology 9: 271). -283; Donnelly et al. (1997) Annu Rev Immunol 15: 617-648).   According to a further aspect of the invention, an antibody specific for a protein according to the invention is provided. Provided.   According to a further aspect of the present invention there is provided a vector comprising a nucleic acid according to the present invention. Also provided is a host organism transformed with a vector according to the invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   Figure 1 used to identify and prepare proline-rich H. pylori protein 1 schematically illustrates the PCR technique performed. The upper panel (A) shows the degenerate proline primer and And pBluescriptTMFirst PCR experiment using vector universal primers Put on. The lower panel (B) shows reverse plating of internal specific primers and vector. A second PCR experiment using the immer is described.   FIG. 2 shows the nucleotides of SEQ ID NO: 1 of the proline-rich H. And SEQ ID NO: 2. Putative leader peptide and proline-rich The chicon consensus sequence is underlined, and "SD" stands for Shine-Dalgarno (Sh ine-Dalgarno) sequence.   FIG. 3 shows the sequences of proline-rich proteins from H. pylori type I and type II strains. The sequences numbered 2 to 4 are compared. "----" is found in proteins from type II strains Indicates amino acids that are not used.   FIG. 4 shows a Western analysis of the H, pylori extract. The antiserum used was Evoked against proline-rich proteins. Detailed description of the embodiments   Unless stated otherwise, the practice of the present invention is based on computer search, molecular biology, microbiology, Uses conventional techniques of biology, recombinant DNA, and immunology, and Within the scope of the person. Such techniques are explained fully in the following references: Examples For example, Molecular Cloning; A Laboratory Manual, 2nd edition (Sambrook, 1989); D NA Cloning, Volume I and Volume ii (ed. By D.N Glover, 1985); Oligonucleotide Syn thesis (edited by M.J.Gait, 1984); Nucleic Acid Hybridization (B.D.Hames and S) .J.Higgins eds., 1984); Transcription and Translation (B.D. Hames and S.J.) Higgins ed., 1984); Animal Cell Culture (R. I. Freshney ed., 1986); Immobili zed Cells and Enzymes (IRL Press, 1986); B. Perbal, A Practical Guide to  Molecular Cloning (1984); the Methods in Enzymology series (Academic Pre ss, Inc.), especially Volumes 154 and 155; Gene Transfer Vectors for Mammalia n Cells (Ed. Miller and Calos, 1987, Cold Spring Harbor Laboratory); Maye r and Walker eds. (1987), Immunochemical Methods in Cell and Molecular Biol ogy (Academic Press. London); Scopes, (1987) Protein Purification; P rinciples and Practice, 2nd edition (Springer-Verlag, N.Y.), and Handboo k of Experimental Immunology, Volumes I-IV (Edited by Weir and Blackwell, 1986).1) Computer analysis of protein sequences   That the proline-rich protein has a specific function in the microorganism, and Specifically correlates with secreted / exported or cell surface proteins Was considered. Based on this, the FINDPATTERN program (GCG Wisconsin package, version 8.1) using the SWISSPROT database in the following array Screened for sequences containing:                         (PXm)nP or (PPXq)nPP here,   P is proline; X is any amino acid; m is 1-3; q is 1 Is 2; and n is 2 or more. These sequences have already been characterized Designed to detect any type of proline-rich motif in proteins did.   The search was initially limited to three microbial classes: protozoa, gram-positive cells Bacteria, and Gram-negative bacteria. The results were analyzed for cell localization and / or Classified by physical function.   These results indicate that screening for proline-rich motifs It clearly demonstrates that it produces a relevant proportion of membrane-bound proteins. In fact, Among the proteins identified in this way, there is an open against Bordetella pertussis. Two major components of the issued non-cellular vaccine, namely, hemagglutinin (FHA) ) And pertactin (Rappuoli et al. (1991) TIBTECH 9: 232-238).   These results indicate that the analysis for the presence of proline-rich amino acid sequences General principles that are useful for identifying secreted or cell surface proteins Clearly support.   Furthermore, since the present invention was first conceived, further research has been carried out. , Thereby further confirming this approach.   First, PRB released 17567 prokaryotic proteins in SWISSPROT, Release 34. R motif [(PX1-5)6P], version 9.0 GCG Wisconsin package Search using the FINDPATTERN program. In 190 bacterial proteins 1536 motifs were identified (ie 1% of all analyzed proteins were young). Over dry). Of these, 98 were from gram-negative bacteria and the remaining 92 Was derived from Gram-positive bacteria. Either known function or putative cell localization Based on [PSORT algorithm, http://psort.nibb.ac.jp], 68 out of 98 (69 . 4%) and 64 out of 92 (69.5%) sequences are surface-localized or exportable tampers Quality was found.   Second, Escherichia coli, Haemophilus influenzae, Helicobacter pylori , Methanobacterium thermoautothropicum, Methanococcus jannaschii, and Search the published genome of Mycoplasma pneumoniae for the presence of the PRR motif did. Of the 53 proteins identified by this method, 39 (73.6%) Putative or exportable, therefore, the PRR motif may be That are preferentially found in proteins localized to H.influenzae In all five PRR-containing proteins are surface-localized or exportable It is estimated that 2) Detailed analysis of PRR-containing proteins   Contains 29 PRRs found in the genomes of E. coli, H. pylori, and H. influenzae Proteins were analyzed in more detail (see page 11 in English and page 13 in translation). PPR is underlined).   The average length of the PRR was about 32 amino acids.   The shortest PRR was found in the RhsA transmembrane protein of E. coli (14 residues):   The longest was in the H.pylori TonB homolog Hp1341 (56 residues)   It is clear that in addition to the PRR itself, the adjacent regions are also rich in proline.   The table below shows the bias for proline residues in the PRR. Amino acid group of PRR The formation is clearly different from the average across the genome:   The distributions shown in the last three columns in the table are generally As for, but with less hydrophobic and aromatic residues appearing in the PRR However, proline is clearly present in excess. This analysis shows that the PRR is usually , Suggesting that it is present in a hydrophilic region of the protein. 3) Analysis of H.pylorl genomic library   To extend the principles demonstrated above, this microorganism was selected by choosing the microorganism H. pylori. The effectiveness of the cleaning method was demonstrated. The experiment is a new vaccine for H. pylori H. pylori type I and type II strains for use as candidate antigens in The goal was to identify and characterize surface-displaying proline-rich proteins that pass through.   Using PCR, the H. pylori type I strain CCUG 17874 (Culture Collection of the Uni proline-rich protein from the versity of Gotheborg genomic library The DNA sequence encoding was identified and amplified. The library is pBluescrlpt (S K +) contained HindIII digested genomic DNA (Censini et al., And Covacci et al., Supra). .   The library is screened for six different proline-rich pentapeptide sequences. I was leaning. Edited about H.pylori using GCG Wisconsin package According to the codon preference table, these six sequences were combined with the following degenerate 15-mer primers: Translated to   In six separate reactions, 100 ng of plasmid DNA and 50 pmol of each degenerate Primers and upstream generic pBluescript T3 primers were used for PCR amplification. (FIG. 1A).   In some of the reactions, more than one amplification product was obtained. This is more than one Suggest the presence of a proline-rich sequence. Each product obtained from this first PCR reaction The product was completely sequenced. This is because at one end the T3 primer sequence and And a sequence having a proline primer sequence at the other end. Among them, 1 Specific internal primers were designed using the two sequences.   This internal primer was used for the second PCR reaction. This time, pBluescript Combined with downstream T7 primers from origin (FIG. 1B). It has a T7 plug on one end. A primer sequence having a primer sequence and an internal primer sequence at the other end, and a proline Amplify the region across the rich sequence.   By combining the two sequences obtained in the two PCR reactions, pBluescript primer was used. The complete DNA sequence between the two. This sequence is used as an open reading frame (ORF). If the ORF is not complete within a single plasmid, Additional clones were screened using the terminal sequence.4) Further analysis of specific H. pylori proline-rich proteins   One of several proline-rich ORFs identified in this way was used for further analysis. Selected (only one) for This ORF contains 223 genes with the sequence PASAP near the C-terminus. Encodes the amino acid protein (25.5 kDa) (FIG. 2 (SEQ ID NO: 2)). 15 residues The N-terminal signal peptide indicates that this protein is a secreted protein or cell surface tag. Protein, but no legitimate promoter region was located . Secondary structure prediction analysis revealed a proline-rich motif (which folds as a loop (Which seems to be rare) resulted in a continuous α-helical structure. Hydrophobic No segment, which suggests a transmembrane region, was detected.   The protein can be formulated as an immunogenic composition and, for example, Can be used for raw.   No significant homolog was found when this sequence was first identified, Subsequent sequencing of the H. pylori genome revealed that this protein was ORF257 (Tomb et al. (1992). 7) Nature 388: 539-547). The machine about this protein No ability is described, but it has homology to conserved secreted proteins.   Using the TBLASTN algorithm, weak homology (27-31% identity) was determined by B. subti ORF6 of the lis flaA locus, ORF6 of the flagellar operon of Agrobacterium tumefaciens, And ORFB found at similar loci in Rhizobium meliliti (GenBank L76929) Could be seen.   A PCR reaction identified a protein containing the PASAP motif, but the The fact that the primers were designed for the PAPAP motif indicates that amplification Depending on the stringency used, additional proline-rich proteins We show that quality can be selected beyond these predictions.5) Presence of protein in type II strain   The presence of the CCUG 17874 (type I strain) ORF in H. pylori type II strains was determined for G21 and G50 strains. (Censini et al., (1996) supra). PCR fragment containing complete ORF High-stained HindIII digested chromosomal DNA from CCUG 17874, G21, and G50. As a probe in Southern analysis under high Bands were detected from all three strains.   The following PCR primers were designed for this ORF and used to And amplified DNA from the G50 chromosome:   The amplified DNA (925 bp) was sequenced and the results are shown in FIG. ORF type I 4 amino acid deletions at positions 197-200 and some other points between the strain and the type II strain Well preserved except for mutations.   Amplify DNA encoding amino acids 19-183 of ORF using the following PCR primers did: They also introduced EcoRI and HindIII sites (underlined). This hula Fragment into the pGEX-2T vector (Guan et al. (1991) Anal Biochem 192: 262-267). Inserted. Truncated proteins have a signal sequence and a 40 amino acid C-terminal residue. Lack. The protein is expressed as a GST fusion in E. coli and glutathione Purified using affinity chromatography. Rabbit antiserum was The recombinant protein is raised in the form of an immunogenic composition and Used in stun analysis.   34 kDa protein species detected in total protein extract from H. pylori (FIG. 4A, lane 1). Syngeneic knockout strains (generated by allelic exchange) In, no protein was detected (lane 3). Theoretical molecular weight (25kDa ) And the observed molecular weight (34 kDa) is probably due to the It may be due to high proline content. High proline content is different in SDS gels. It is known to produce constant mobility.   This antiserum also contains the H, pylori strains G27, 60190, 326, 639, 646, 6120, and And 686 (all type I strains), and 621, 650, ZU +, and ZU- (all type II strains) Reacted with a protein extract from A., but with an apparent molecular weight of 30 kDa (Figure 4). A, lanes 2, 4, 5, 6, 7). This difference in molecular weight is due to the deletion of the four residues described above. Attributable to   G27 strain culture supernatant, whole cells, and periplasm (polymyxin B) preparation The incoming protein fraction was tested by Western analysis (FIG. 4B). This tampa Proteins in whole cells (lane 1) and in the periplasmic fraction (lane 3) It was detected but not in the culture supernatant (lane 4). This is Perip Suggest localization to rasm. The band at low molecular weight is also in the cognate mutant And appear to be unrelated to the protein of interest.   The present invention has been illustrated using only examples and modifications thereto. It is understood that variations can be made while remaining within the scope and spirit of the invention. You.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 31/04 G01N 33/68 G01N 33/68 A61K 37/02 (72)発明者 ラップオリ,リノ イタリア国 イ―53035 モンテリジオー ニ,ケルチェグロッサ,ビア カラマンド レイ 39 (72)発明者 アリーコ,ベアトリーチェ イタリア国 イ―53036 ポッジボンジ, ロカリタ ビローレ 10──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) A61P 31/04 G01N 33/68 G01N 33/68 A61K 37/02 (72) Inventor Rappoli, Reno Italy b. ―53035 Monteligioni, Quercegrossa, Via Caramando Rei 39 (72) Inventor Aríco, Beatrice Italy ―53036 Poggibondi, Locita Vilore 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.分泌タンパク質または細胞表面タンパク質について病原性微生物をスクリー ニングするための方法であって、プロリンリッチタンパク質を同定する工程およ び該プロリンリッチタンパク質を選択する工程を包含する、方法。 2.前記タンパク質が1つ以上の以下の一般配列を有するアミノ酸モチーフを含 む、請求項1に記載の方法であって: (PXmnPまたは(PPXq)nPP ここで、 Pはプロリンであり;Xは任意のアミノ酸であり;mは1〜5であり;qは1また は2であり:そしてnは2以上である、 方法。 3.前記mが1〜3である、請求項2に記載の方法。 4.前記nが6である、請求項2に記載の方法。 5. 微生物のDNAライブラリーをプロリンリッチアミノ酸配列をコードするDNA についてスクリーニングする工程を包含する、請求項1〜4のいずれか1項に記 載の方法。 6.PCRによってプロリンリッチアミノ酸配列をコードするDNA配列を含む特定の DNA配列をスクリーニングする工程、およびPCRによってプロリンリッチアミノ酸 配列をコードするDNA配列を含む特定のDNA配列を増幅する工程を包含する、請求 項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 7.前記スクリーニング工程がプロリンリッチアミノ酸配列をコードする縮重DN Aプライマーの調製を含む、請求項6に記載の方法。 8.請求項1〜7のいずれか1項に記載のスクリーニング方法によって同定され るプロリンリッチタンパク質。 9.配列番号1の配列、またはその機能的に活性なフラグメントまたは誘導体を 含む、請求項8に記載のプロリンリッチタンパク質。 10.請求項8または請求項9に記載のプロリンリッチタンパク質をコードする 核酸。 11.請求項8または請求項9に記載のタンパク質、あるいは請求項10に記載 の核酸を含む、ワクチン組成物。 12.請求項8または請求項9に記載のプロリンリッチタンパク質、あるいは、 請求項10に記載の核酸を、薬学的に受容可能な賦形剤と会合させる工程を包含 する、請求項11に記載のワクチンを生成する方法。[Claims] 1. A method for screening a pathogenic microorganism for secreted or cell surface proteins, comprising identifying a proline-rich protein and selecting the proline-rich protein. 2. It comprises the amino acid motif, wherein the protein has one or more of the following general sequence, The method of claim 1: (PX m) n P or (PPX q) n PP Here, P is located in proline X is any amino acid; m is 1-5; q is 1 or 2: and n is 2 or more. 3. 3. The method of claim 2, wherein said m is 1-3. 4. 3. The method of claim 2, wherein n is 6. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, comprising a step of screening a DNA library of a microorganism for DNA encoding a proline-rich amino acid sequence. 6. Screening a specific DNA sequence including a DNA sequence encoding a proline-rich amino acid sequence by PCR, and amplifying a specific DNA sequence including a DNA sequence encoding a proline-rich amino acid sequence by PCR. The method according to any one of claims 1 to 5. 7. 7. The method of claim 6, wherein said screening step comprises preparing a degenerate DNA primer encoding a proline-rich amino acid sequence. 8. A proline-rich protein identified by the screening method according to any one of claims 1 to 7. 9. 9. The proline-rich protein of claim 8, comprising the sequence of SEQ ID NO: 1, or a functionally active fragment or derivative thereof. 10. A nucleic acid encoding the proline-rich protein according to claim 8 or 9. 11. A vaccine composition comprising the protein according to claim 8 or 9, or the nucleic acid according to claim 10. 12. 12. The vaccine of claim 11, comprising associating the proline-rich protein of claim 8 or claim 9 or the nucleic acid of claim 10 with a pharmaceutically acceptable excipient. How to generate.
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