JP2002153292A - スタフィロコッカス・アウレウス由来のグルタミル−tRNAシンセターゼ - Google Patents

スタフィロコッカス・アウレウス由来のグルタミル−tRNAシンセターゼ

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JP2002153292A JP2001259920A JP2001259920A JP2002153292A JP 2002153292 A JP2002153292 A JP 2002153292A JP 2001259920 A JP2001259920 A JP 2001259920A JP 2001259920 A JP2001259920 A JP 2001259920A JP 2002153292 A JP2002153292 A JP 2002153292A
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polypeptide
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trna synthetase
seq
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ジョン・エドワード・ホッジソン
Elizabeth Lawlor
エリザベス・ローラー
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SmithKline Beecham Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感染、とりわけ細菌感染に対する防御のため
の方法が望まれていた。 【解決手段】 本発明によれば、tRNAシンセターゼ
ポリペプチドが感染の予防に有用であることが見出され
た。さらに該tRNAシンセターゼポリペプチドをコー
ドするDNA(RNA)、ならびに組換え法による該ポ
リペプチドの製造方法も見出された。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の分野 本発明は、新規に同定されたポリヌクレオチドおよびポ
リペプチド、およびその製造および使用、ならびにそれ
らの変種、アゴニストおよびアンタゴニストおよびそれ
らの使用に関する。詳細には、これらのおよびその他の
点に関して、本発明は本明細書で「tRNAシンセター
ゼ」と称するtRNAシンセターゼファミリーの新規ポ
リヌクレオチドおよびポリペプチドに関する。
【0002】発明の背景 抗生物質の開発を目的として、スタフィロコッカス(S
taphylococcis)の遺伝子および遺伝子産物を用いるの
がとりわけ好ましい。スタフィロコッカス属は医学的に
重要な微生物の属である。これらは浸潤性および毒素原
性の2つの型の疾患を生み出すことが知られている。浸
潤性感染は一般的に、皮膚表面および深部の組織の両方
に影響を及ぼす膿瘍を形成する特徴がある。スタフィロ
コッカス・アウレウス(S.aureus)は癌患者の菌血症
を二次的に引き起こす原因となる。骨髄炎、敗血症性関
節炎、敗血症性血栓静脈炎および急性細菌性心内膜炎も
また比較的一般的である。スタフィロコッカス属の毒素
原特性から少なくとも3つの臨床病態が引き起こされ
る。これらの疾患の発現は、組織浸潤および菌血症に対
するものとしての外毒素の作用の結果である。これらの
病態には:スタフィロコッカスの食物汚染、熱傷様皮膚
症候群およびトキシックショック症候群等がある。
【0003】tRNAシンセターゼは以下のスキーム
(AAはアミノ酸である)に従って、タンパク質合成に
主要な役割を果たす: 酵素+ATP+AA⇔酵素.AA-AMP+PPi 酵素.AA-AMP+tRNA⇔酵素+AMP+AA-t
RNA この過程を阻害すると、荷電tRNAのレベル低下を導
き、緊縮応答として知られている応答のカスケードの引
き金となり、結果的に生体の休眠状態を誘導する。細菌
性tRNAシンセターゼの選択的阻害剤は、それ自体、
抗細菌剤としての可能性を有する。これに関する一つの
例として、イソロイシルtRNAシンセターゼを選択的
に阻害するムピロシンがある。tRNAシンセターゼの
単離により、潜在的抗菌性の目的物質の同定および分析
のために、抗菌性化合物のスクリーニングを容易にな
る。イソロイシルtRNAシンセターゼはスタフィロコ
ッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)から単
離され、すでに報告されている(Chalker, A. F.、War
d, J. M., Fosberry, A. P. およびHodgson, J. E., Ge
ne 141:103-108 (1994))。明らかに、化合物の抗生物
質活性をスクリーニングするために用いることができる
因子、ならびに感染、機能障害および疾患の病因におけ
る役割を決定するためにも用いることができる因子が必
要とされている。また、感染、機能障害または疾患の予
防、改善または抑制に役割を果たすことができるかかる
因子ならびにアンタゴニストおよびアゴニストの同定お
よび特徴づけも必要とされている。本発明のポリペプチ
ドは、既知グルタミルtRNAシンセターゼタンパク質
に相同的なアミノ酸配列を有する。
【0004】発明の概要 本発明の目的は、図2に示すアミノ酸配列とグルタミル
tRNAシンセターゼなどの他のタンパク質の既知の一
つのもしくは複数のアミノ酸配列との相同性により、新
規tRNAシンセターゼポリペプチドとして同定された
ポリペプチドを提供することである。本発明のさらなる
目的は、tRNAシンセターゼポリペプチドをコードす
るポリヌクレオチド、特に本明細書においてtRNAシ
ンセターゼと称するポリペプチドをコードするポリヌク
レオチドを提供することである。本発明のこの態様のと
りわけ好ましい具体例では、ポリヌクレオチドは、図1
[配列番号1]に示す配列を含むグルタミルtRNAシ
ンセターゼ(ERS)ポリペプチド、またはそれらの変
種をコードする領域を包含する。本発明のこの態様の別
のとりわけ好ましい具体例では、図2[配列番号2]に
示すアミノ酸配列を含む、スタフィロコッカス・アウレ
ウス由来の新規グルタミルtRNAシンセターゼ(ER
S)タンパク質、またはそれらの変種がある。本発明の
この態様によれば、NCIMB受託番号40771に含
まれるスタフィロコッカス・アウレウスWCUH29株
により発現されうる成熟ポリペプチドをコードする単離
核酸分子が提供される。本発明のこの態様によれば、t
RNAシンセターゼ、とりわけスタフィロコッカス・ア
ウレウスのtRNAシンセターゼをコードする、mRN
A、cDNA、ゲノムDNA等の単離核酸分子が提供さ
れる。本発明のこの態様のさらなる具体例は、生物学
的、診断学的、予防的、臨床的または治療的に有用なそ
れらの変種、およびこれらを含有してなる組成物を包含
する。
【0005】本発明の別の態様によれば、治療的または
予防的目的で、とりわけ遺伝学的免疫において本発明の
ポリヌクレオチドの使用が提供される。本発明のこの態
様のとりわけ好ましい具体例は、tRNAシンセターゼ
の自然発生対立遺伝子変種およびそれによりコードされ
るポリペプチドである。本発明のこの態様によれば、本
明細書でtRNAシンセターゼと称するスタフィロコッ
カス・アウレウスの新規ポリペプチド、ならびに生物学
的、診断学的、予防的、臨床的または治療的に有用なそ
れらの変種、およびこれらを含んでなる組成物が提供さ
れる。本発明のこの態様のとりわけ好ましい具体例は、
tRNAシンセターゼ遺伝子の自然発生対立遺伝子によ
りコードされるtRNAシンセターゼポリペプチドの変
種である。本発明のこの態様の好ましい具体例では、前
述のtRNAシンセターゼポリペプチドの製造方法が提
供される。本発明の別の態様によれば、例えば抗体等の
抗細菌物質として有用な、このようなポリペプチドの阻
害物質が提供される。
【0006】本発明のこの態様のある好ましい具体例に
よれば、(i)tRNAシンセターゼ発現の評価、(i
i)疾患、例えば上気道感染(例えば、中耳炎、細菌性
気管炎、急性咽頭蓋炎、甲状腺炎)、下気道感染(例え
ば、蓄膿症、肺膿瘍)、心臓感染(例えば、感染性心内
膜炎)、消化器感染(例えば、分泌性下痢、脾臓膿瘍、
腹膜後膿瘍)、CNS感染(例えば、大脳膿瘍)、眼感
染(例えば、眼瞼炎、結膜炎、角膜炎、眼内炎、前中隔
(preseptal)および眼窩蜂巣炎、涙嚢炎)、腎および
尿管感染(例えば、副睾丸炎、腎内および腎周囲膿瘍、
トキシックショック症候群)、皮膚感染(例えば、膿痂
疹、毛嚢炎、皮膚膿瘍、蜂巣炎、創傷感染、細菌性筋
炎)、および骨および関節感染(例えば、敗血症性関節
炎、骨髄炎)などの処置、(iii)遺伝的変種のアッセ
イ、(iv)ならびに細菌とりわけスタフィロコッカス・
アウレウスに対する免疫学的応答を上昇させるための、
tRNAシンセターゼポリペプチドまたはポリヌクレオ
チドの生体への投与のための製品、組成物および方法が
提供される。本発明のこの態様および他の態様のある好
ましい具体例によれば、tRNAシンセターゼポリヌク
レオチド配列に、とりわけ厳密な条件下でハイブリダイ
ズするポリヌクレオチドが提供される。本発明のこの態
様のある好ましい具体例において、tRNAシンセター
ゼポリペプチドに対する抗体が提供される。
【0007】本発明の別の態様によれば、各々好ましく
は静細菌性または殺細菌性をも有するtRNAシンセタ
ーゼアゴニストおよびアンタゴニストが提供される。本
発明のさらなる態様において、tRNAシンセターゼポ
リヌクレオチドまたはtRNAシンセターゼポリペプチ
ドを含有する、細胞または多細胞生物への投与用の組成
物が提供される。開示した本発明の精神および範囲内で
の種々の変更および修飾は、以下の記載および本明細書
のその他の部分を読むことにより当業者に容易に明らか
となろう。
【0008】用語集 以下の定義は、本明細書において汎用される特定の用語
の理解を容易にするために示すものである。「宿主細
胞」は外来ポリヌクレオチド配列により形質転換もしく
はトランスフェクトされたか、または形質転換もしくは
トランスフェクトされ得る細胞である。 「同一性」と
は、当該分野に周知であるように、配列を比較して決定
される、二つもしくはそれ以上のポリペプチド配列また
は二つもしくはそれ以上のポリヌクレオチド配列間の関
係である。当該分野において、「同一性」とは、場合に
よってはかかる配列の鎖の合致により決定できる、ポリ
ペプチドまたはポリヌクレオチド配列の配列関連性の程
度をも意味する。「同一性」および「類似性」は既知の
方法により容易に算出できる(Computational Molecula
r Biology, Lesk,A. M. 編、オックスフォード・ユニバ
ーシティー・プレス、ニューヨーク、1988年;Biocompu
ting:Informatics and Genome Projects, Smith, D.
W. 編、アカデミック・プレス、ニューヨーク、1993
年;Computer Analysis of SequenceData, パートI, G
riffin, A. M. およびGriffin, H. G. 編、ヒューマン
・プレス、ニュージャージー、1994年;Sequence Analy
sis in Molecular Biology, von Heinje, G.、アカデミ
ック・プレス、1987年;およびSequence Analysis Prim
er, Gribskov, M. およびDevereux, J. 編、Mストック
トン・プレス、ニューヨーク、1991年)。二つの配列間
の同一性および類似性を測定する方法は数多くあるが、
両用語とも当業者に周知である(Sequence Analysis in
Molecular Biology, von Heinje, G.、アカデミック・
プレス、1987年;Sequence Analysis Primer, Gribsko
v, M. およびDevereux, J. 編、Mストックトン・プレ
ス、ニューヨーク、1991年;ならびにCarillo, H. およ
びLipman, D., SIAM J. Applied Math., 48:1073 (198
8))。配列間の同一性または類似性を測定するために通
常用いられる方法はCarillo, H. およびLipman, D., SI
AM J. Applied Math., 48:1073(1988) に開示されてい
るが、これらに限定するものではない。同一性を決定す
るための好ましい方法は、試験する配列間で最も良く合
致するように設計される。同一性および類似性を決定す
る方法は、公に入手できるコンピュータープログラムで
集成されている。二つの配列間の同一性および類似性を
測定する好ましいコンピュータープログラム法には、G
CGプログラムパッケージ(Devereux, J.ら、Nucleic
Acids Research 12(1):387 (1984))、BLASTP、
BLASTN、およびFASTA(Atschul, S. F.ら、
J. Molec. Biol. 215:403-410 (1990)))があるが、こ
れらに限定するものではない。BLAST Xプログラ
ムはNCBIおよびその他の供給源より公に入手可能で
ある(BLAST Manual, Altschul, S.ら、NCBI NLM NIHメ
リーランド州20894ベゼスダ;Altschul, S.ら、J.
Mol. Biol. 215:403-410 (1990))。
【0009】「単離」とは、「人間の手により」自然の
状態から変化させられた、すなわち、それが自然に存在
する場合、元来の環境から変化もしくは除去されたこ
と、またはその両方が行われたことを意味する。例え
ば、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、自然の状
態で生存動物に存在している場合は「単離」されていな
いが、このポリヌクレオチドまたはポリペプチドが自然
に共存する物質から分離されている場合は、本明細書に
用いる用語である「単離」がなされている。「ポリヌク
レオチド」とは、一般に、修飾されていないRNAもし
くはDNA、または修飾されたRNAもしくはDNAで
あってよい、任意のポリリボヌクレオチドまたはポリデ
オキシリボヌクレオチドを意味する。「ポリヌクレオチ
ド」としては、一本鎖および二本鎖DNA、一本鎖およ
び二本鎖領域の混合物または一本鎖、二本鎖および三本
鎖領域の混合物であるDNA、一本鎖および二本鎖RN
A、ならびに一本鎖および二本鎖領域の混合物であるR
NA、一本鎖もしくはより典型的には二本鎖もしくは三
本鎖、または一本鎖領域および二本鎖領域の混合物でよ
いDNAおよびRNAを含むハイブリッド分子が挙げら
れるが、これに限定するものではない。さらに、本明細
書で用いるポリヌクレオチドは、RNAもしくはDNA
またはRNAとDNAの両方を含む三本鎖領域を意味す
る。そのような領域における鎖は同一の分子または異な
る分子由来のものでよい。この領域は一つまたはそれ以
上の分子の全体を含み得るが、より典型的には幾つかの
分子の一領域のみを含む。三重らせん領域の分子の一つ
は、しばしばオリゴヌクレオチドである。本明細書で用
いる「ポリヌクレオチド」なる用語は、一つまたはそれ
以上の修飾した塩基を含有する、上述のDNAまたはR
NA等を含む。このように、安定性またはその他の理由
で修飾した骨格を有するDNAまたはRNAは、本明細
書の用語である「ポリヌクレオチド」である。さらに、
イノシン等の普通でない塩基、またはトリチル化塩基等
の修飾塩基を含むDNAまたはRNA(二つの例だけを
示す)は、本明細書で用いる用語であるポリヌクレオチ
ドである。当業者に既知の多くの有用な目的を提供する
DNAおよびRNAに非常に多くの修飾がなされている
ことは明らかであろう。本明細書で用いる「ポリヌクレ
オチド」なる用語は、ポリヌクレオチドのこのような化
学的、酵素的または代謝的に修飾された形態、ならびに
ウイルスおよび、例えば単純型細胞および複雑型細胞等
を含む細胞の特徴的なDNAおよびRNAの化学的形態
を包含する。「ポリヌクレオチド」は、しばしばオリゴ
ヌクレオチドと称する短いポリヌクレオチドを包含す
る。
【0010】「ポリペプチド」は、ペプチド結合または
修飾したペプチド結合により互いに結合している2個ま
たはそれ以上のアミノ酸を含む任意のペプチドまたはタ
ンパク質を意味する。「ポリペプチド」は、通常、例え
ばペプチド、オリゴペプチドおよびオリゴマーとも称す
る短鎖、および一般的にタンパク質と称する長鎖の両方
を意味する。ポリペプチドは20種の遺伝子によりコー
ドされたアミノ酸とは異なるアミノ酸を含有できる。
「ポリペプチド」には、プロセシングおよびその他の翻
訳後修飾のような自然の工程により修飾されたものが含
まれるが、当業者に周知の化学修飾技術によっても修飾
される。このような修飾は基礎的な参考書およびさらに
詳細な論文ならびに多数の研究文献にも詳しく開示され
ており、これらは当業者に周知である。同一の型の修飾
は該ポリペプチドのいくつかの部位で、同一または異な
る程度で存在し得ることは理解されよう。また、該ポリ
ペプチドは多くの型の修飾をも含み得る。修飾は、ペプ
チド骨格、アミノ酸側鎖およびアミノまたはカルボキシ
ル末端等のポリペプチドの任意の部位で起こりうる。修
飾には、アセチル化、アシル化、ADP−リボシル化、
アミド化、フラビンの共有結合、ヘム部分の共有結合、
ヌクレオチドまたはヌクレオチド誘導体の共有結合、脂
質または脂質誘導体の共有結合、ホスホチジルイノシト
ールの共有結合、クロスリンキング、環化、ジスルフィ
ド結合形成、脱メチル化、共有結合クロスリンキング形
成、システイン形成、ピログルタミン酸形成、ホルミル
化、ガンマ−カルボキシル化、グリコシル化、GPIア
ンカー形成、水酸化、ヨウ素化、メチル化、ミリストイ
ル化、酸化、タンパク質加水分解プロセシング、リン酸
化、プレニル化、ラセミ化、グリコシル化、脂質結合、
硫酸化、グルタミン酸残基のガンマ−カルボキシル化、
水酸化およびADPリボシル化、セレノイル化、硫酸
化、アルギニル化のようなトランスファーRNAにより
媒介されるタンパク質へのアミノ酸の添加、ならびにユ
ビキチネーションなどがある。例えばPROTEINS-STRUCTU
RE AND MOLECULAR PROPERTIES、第2版、T. E. Creight
on, W. H. Freeman and Company、ニューヨーク (1993)
およびPOSTTRANSLATIONAL COVALENT MODIFICATION OF
PROTEINS、B. C. Johnson編、アカデミックプレス、ニ
ューヨーク (1983) のWold, F., Posttranslational Pr
otein Modifications :Perspective and Prospects、1
〜12頁;Seifterら、Meth. Enzymol. 182:626-646 (199
0)およびRattanら、Protein Synthesis:Posttranslati
onal Modifications andAging, Ann. N. Y. Acad. Sci.
663:48-62 (1992) を参照されたい。ポリペプチドは分
岐または環状でよく、分岐していてもいなくてもよい。
環状、分岐および分岐した環状ポリペプチドは、翻訳後
の自然プロセスの結果であり、同様に全く合成的な方法
で合成できる。
【0011】本明細書で用いる「変種」なる用語は、対
照ポリヌクレオチドまたはポリペプチドとは各々異なる
ポリヌクレオチドまたはポリペプチドであるが、本質的
な特性は保持している。典型的なポリヌクレオチドの変
種は、別の対照ポリヌクレオチドとはヌクレオチド配列
が異なる。変種のヌクレオチド配列の差異は、参照ポリ
ヌクレオチドによりコードされるポリペプチドのアミノ
酸配列を変化させるものであってもよく、変化させない
ものであってもよい。ヌクレオチドの変化は結果的に、
以下に論じるように、参照配列によりコードされるポリ
ペプチドにおけるアミノ酸置換、付加、欠失、融合およ
び切断を招く。典型的なポリペプチドの変種は、別の参
照ポリペプチドとはアミノ酸配列が異なる。一般的に
は、差異は、参照ポリペプチドおよび変種の配列が、全
体的に非常に類似しており、多くの領域で同一であるよ
うに限定される。変種および対照ポリペプチドは、1ま
たはそれ以上の置換、付加、欠失が任意の組み合わせで
起こることにより、アミノ酸配列が変化し得る。置換ま
たは挿入したアミノ酸残基は、遺伝的コードによりコー
ドされたものであってもそうでなくてもよい。ポリヌク
レオチドまたはポリペプチドの変種は例えば対立遺伝子
変種のような自然発生的なものでよいか、または自然に
発生することが知られていない変種でよい。ポリヌクレ
オチドおよびポリペプチドの非自然発生変種は、突然変
異技術、直接的合成、および当業者に既知のその他の組
換え技術により製造できる。
【0012】発明の説明 本発明は以下により詳細に記載する、新規tRNAシン
セターゼポリペプチドおよびポリヌクレオチドに関す
る。特に、本発明は、グルタミルtRNAシンセターゼ
ポリペプチドにアミノ酸配列の相同性という点で関連し
ている、スタフィロコッカス・アウレウスの新規tRN
Aシンセターゼ遺伝子のポリペプチドおよびポリヌクレ
オチドに関する。本発明は特に図1および図2に各々示
すヌクレオチドおよびアミノ酸配列を有するtRNAシ
ンセターゼ、ならびにNCIMB受託番号40771の
DNAのtRNAシンセターゼヌクレオチド配列および
それらにコードされるアミノ酸配列に関する。とりわけ
研究室的条件および宿主感染条件下での生存性に適用し
た場合に、細菌における一時的な遺伝子発現を評価する
のに有用な技法がある。それ自体が生存するのに必須で
あるかまたは感染の確立および/もしくは維持に必須で
ある遺伝子を同定するために、多くの方法を用いること
ができる。これらの方法の一つにより配列の発現を同定
することにより、その機能についてのさらなる情報が得
られ、スクリーニングの目的物質としてさらなる開発の
ためのかかる配列の選別が助けられる。すなわち、これ
らの研究は例えば以下に挙げられるものである: 1)シグニチャータグ化突然変異誘発(Signature Ta
gged Mutagenesis:STM) この技法はHenselら、Science 269:400-403 (1995) に
開示されている(引用して本明細書の記載とする)。シ
グニチャータグ化突然変異誘発は、該感染モデルにおけ
る感染の確立/維持に必要な遺伝子を同定するものであ
る。この技法は、種々の方法(例えばトランスポゾン)
により、標的生物のランダムな突然変異を誘発し、独特
なDNA配列タグを突然変異部位に非常に近接して挿入
することに基づく。細菌性突然変異体の混合集団からの
タグおよび感染した宿主から回収した細菌は、増幅、放
射性標識化およびハイブリダイゼーション分析により検
出される。毒性を減じた突然変異体は、感染宿主から回
収した細菌のプールにタグが存在しないことにより表さ
れる。スタフィロコッカス・アウレウスにおいては、ト
ランスポゾンシステムはよく発達していないので、タグ
化突然変異体を作るためのより有効な方法は、Morrison
ら、J. Bacteriol. 159:870 (1984) (引用して本明細
書の記載とする)に開示されている挿入−複製突然変異
誘発法を用いることである。
【0013】2)インビボ発現技法(In Vivo Expre
ssion Technology:IVET) この技術は、Camilliら、Proc. Nat'l. Acad. Sci. US
A. 91:2634-2638 (1994) およびMahanら、Infectious A
gents and Diseases 2:263-268 (1994) に開示されてい
る(各々、引用して本明細書の記載とする)。IVET
は、実験培養と比較した場合、感染中にアップレギュレ
ートされた遺伝子を同定し、感染における重要な役割を
果たす。この技法により同定される配列は感染の確立/
維持に重要な役割を果たす。この技法では、標的生物の
ランダムな染色体フラグメントは、プラスミドベクター
のプロモーター不含リポーター遺伝子の上流でクローン
化される。プールを宿主に導入し、感染後の種々の時間
に細菌を回収し、リポーター遺伝子発現の存在を評価す
る。発現したリポーター遺伝子の上流に担持された染色
体フラグメントは、感染中に正常にアップレギュレート
されたプロモーターまたは遺伝子部分を担持すべきであ
る。リポーター遺伝子の上流を配列決定すると、アップ
レギュレートされた遺伝子を同定できる。
【0014】3)特徴的表示 この技法はChuangら、J. Bacteriol. 175:2026-2036 (1
993) に開示されている(引用して本明細書の記載とす
る)。この方法はランダムプライムRT−PCRを用い
て存在するmRNAを同定することにより、生体に発現
する遺伝子を同定する。感染前および感染後のプロフィ
ールを比較することにより、感染中にアップレギュレー
トおよびダウンレギュレートされた遺伝子を同定でき、
RT−PCR生成物を配列決定し、ライブラリー配列に
適合させられる。
【0015】4)トランスポゾン突然変異誘発による条
件致死変異体の発生 この技法はde Lorenzo, V.ら、Gene 123:17-24 (1993)
;Neuwald, A. F.ら、Gene 125:69-73 (1993) およびT
akiff, H. E.ら、J. Bacteriol. 174:1544-1553(1992)
に開示されており(引用して本明細書の記載とする)、
発現が細胞の生存性に必須である遺伝子を同定する。こ
の技法では、一方向または両方向でトランスポゾンから
外側へ転写する、調節可能なプロモーターを担持するト
ランスポゾンを生じる。これらのトランスポゾンを標的
生物にランダムに挿入し、続いてプロモーター活性のイ
ンデューサーの存在下で挿入突然変異体を単離すると、
発現が細胞の生存に必須である遺伝子のコーディング領
域からプロモーターを分離するインサートが確実に回収
される。このインサートは生存できないので、続いてイ
ンデューサー不含のレプリカ平板法でかかるインサート
を同定する。トランスポゾンに隣接する領域の配列決定
により挿入部位を同定し、分断された遺伝子を同定す
る。インデューサー不存在下での成長中の細胞の過程/
形態の変化を正確にモニターすることにより、遺伝子の
可能な機能に関する情報が得られる。このようなモニタ
ーリングとしては、フローサイトメトリー(細胞分割、
溶解、酸化還元能、DNA複製)、DNA、RNA、タ
ンパク質、脂質、ペプチドグリカンへの放射化学的標識
化前駆体の取り込み、既知の細胞性ストレスに反応する
リポーター酵素遺伝子融合のモニター等がある。
【0016】5)化学的突然変異誘発による条件致死突
然変異の発生 この技法はBeckwith, J.、Methods in Enzymology 204:
3-18 (1991) に記載されている(引用して本明細書の記
載とする)。この技法では標的生物のランダム化学的突
然変異を誘発し、生理学的温度(許容温度)とは異なる
温度で増殖させ、続いてレプリカ平板法を行い、異なる
温度(例えばts同定のためには42℃、cs同定のた
めには25℃)で成長させ、その時成長できなかった単
離物(条件突然変異体)を同定する。上述のように、非
許容温度での増殖における変化を正確にモニターするこ
とにより、突然変異遺伝子の機能に関する情報が得られ
る。標的生物からのライブラリーによる条件致死突然変
異の相補性、および相補遺伝子を配列決定することによ
り、ライブラリー配列と適合させることができる。これ
らの技法の各々は、特定の適用に応じて有利であった
り、不利であったりする。当業者は意図する特定の使用
目的に最も関連する研究法を選択する。例えば、いくつ
かの遺伝子は感染に必須であると認識されているが、実
際には感染の開始にのみ必要であり、そのためそれらの
産物は、確立された慢性感染の治療のために開発された
抗細菌物質にはそれほど魅力的な標的ではない。
【0017】6)RT−PCR 細菌性メッセンジャーRNA、好ましくはスタフィロコ
ッカス・アウレウスの細菌性メッセンジャーRNAを、
細菌感染した組織、例えば48時間ネズミ肺感染の組織
から単離し、ランダムヘキサヌクレオチドでプライムし
たRNAサンプルの逆転写、続いて遺伝子特異的プライ
マー対でのPCRにより、各mRNA種の量を評価す
る。得られたPCR生成物の定量化による特定のmRN
A種の存在および量の決定により、感染した組織におい
て転写された細菌遺伝子に関する情報が得られる。遺伝
子転写の分析は、感染の異なる時間で実施でき、細菌性
病因における遺伝子制御に関する詳細な知識を得ること
ができ、遺伝子産物が新規抗菌物質をスクリーニングす
る目的物質に相当することが明快に理解できるようにな
る。用いたPCRプライマーの遺伝子特異的特性のため
に、細菌性mRNA調製物は遊離の哺乳動物RNAであ
る必要はないことが理解されるべきである。これにより
研究者は、感染組織から簡単で迅速にRNAを調製で
き、細菌中で非常に短時間しか生育できない(半減期2
分程度)細菌性mRNA種を得ることができる。最適に
は、細菌性mRNAは、感染ネズミ肺組織から、TRI
ゾール試薬の製造者に従って、非常に短時間TRIゾー
ル(ギブコ−BRL)の存在下で機械的に崩壊させ、続
いてプロセシングし、次いでDNAase処理して夾雑
DNAを除去することにより調製する。好ましくは、該
プロセスは、適切に標識化した配列特異的オリゴヌクレ
オチドプローブでノーザンブロットをプローブすること
により検出される場合に細菌性16SリボソームRN
A、好ましくはスタフィロコッカス・アウレウスの16
SリボソームRNAの最大量を得る条件を見出すことに
より最適化される。典型的には、至適には8から25サ
イクルで終了するPCR反応における各PCRプライマ
ー対には5'色素標識プライマーを用いる。PCR生成
物は6%ポリアクリルアミドゲルで分離し、GeneScan
ner(ABI製造)を用いて検出および定量する。本発
明の配列に適用する場合、これらの技法を用いると、感
染中に発現する細菌性タンパク質、抗細菌治療における
利用能を有する該細菌性タンパク質の阻害物質の同定が
可能になる。
【0018】寄託物 スタフィロコッカス・アウレウスWCUH29株を含有
する寄託物は、スコットランド、アベルディーンAB2
1RY、セント・マッカードライブ23番のナショナ
ル・コレクション・オブ・インダストリアル・アンド・
マリン・バクテリア・リミテッド(NCIMB)に19
95年9月11日に寄託され、NCIMB受託番号40
771が付与された。寄託したスタフィロコッカス・ア
ウレウス株は本明細書では「寄託株」または「寄託株の
DNA」と称する。寄託物は、寄託により「NCIMB
40771」と称された、tRNAシンセターゼDN
Aの全長を含有する株である。寄託物に含まれるポリヌ
クレオチド配列、およびそれらにコードされるポリペプ
チドのアミノ酸配列は、本明細書の配列に関するいずれ
の記載にも矛盾する事象においてコントロールしてい
る。寄託は、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に
関するブダペスト条約の条件下でなされている。該株
は、特許が発行されると何らの制限または条件もなく最
終的に分譲されるであろう。寄託は当業者の便宜のため
にのみ規定されており、寄託が35U.S.C.112条
のもとに要求されるような実施可能要件であることを承
認するものではない。寄託物を製造、使用または販売す
るためにはライセンスが必要であるが、そのようなライ
センスはここでは賦与されない。
【0019】ポリペプチド 本発明のポリペプチドとしては、図2[配列番号2]の
ポリペプチド(詳細には成熟ポリペプチド)ならびにポ
リペプチド類およびフラグメント、とりわけtRNAシ
ンセターゼの生物学的活性を有するもの、および図2
[配列番号2]のポリペプチドまたは相当する部分に少
なくとも70%の同一性を有するもの、好ましくは図2
[配列番号2]のポリペプチドに少なくとも80%の同
一性を有するもの、およびさらに好ましくは図2[配列
番号2]のポリペプチドに少なくとも90%の類似性
(さらに好ましくは少なくとも90%の同一性)を有す
るもの、なおさらに好ましくは図2[配列番号2]のポ
リペプチドに少なくとも95%の類似性(なおさらに好
ましくは少なくとも95%の同一性)を有するものが挙
げられ、また、一般に少なくとも30個のアミノ酸、よ
り好ましくは少なくとも50個のアミノ酸を含むポリペ
プチドのかかる部分を有するこのようなポリペプチドの
部分が挙げられる。本発明のポリペプチドのフラグメン
トである変種は、ペプチド合成により対応するポリペプ
チド全長を産生するのに用いることができる;従って、
これらの変種をポリペプチド全長を製造するための中間
体として用いることができる。本発明のポリヌクレオチ
ドのフラグメントである変種を用いて、本発明のポリヌ
クレオチド全長を合成することができる。フラグメント
は、前述のポリペプチドのアミノ酸配列の全てではなく
一部と全く同一であるアミノ酸配列を有する変種ポリペ
プチドである。tRNAシンセターゼポリペプチドに関
しては、フラグメントは「フリースタンディング(free
-standing)」であるか、またはそれらが一部もしくは
領域を形成する大きなポリペプチド内に含まれてもよ
く、最も好ましくは単一の連続した領域として、単一の
大きなポリペプチド内に含まれる。好ましいフラグメン
トとしては、例えば、アミノ末端を含む連続する一連の
残基の欠失もしくはカルボキシル末端を含む連続する一
連の残基の欠失またはアミノ末端を含むものおよびカル
ボキシル末端を含むものからなる二つの連続する一連の
残基の欠失以外の、図2[配列番号2]のアミノ酸配列
またはそれらの変種の一部を有する切断ポリペプチドが
挙げられる。宿主細胞、とりわけスタフィロコッカス・
アウレウスにおける本発明のポリペプチドの切断形態も
また好ましい。また、構造的または機能的属性により特
徴づけられたフラグメント、例えばアルファーヘリック
スおよびアルファーヘリックス形成領域、ベータ−シー
トおよびベータ−シート形成領域、ターンおよびターン
形成領域、コイルおよびコイル形成領域、親水性領域、
疎水性領域、アルファー両親媒性領域、ベータ両親媒性
領域、可変領域、表面形成領域、基質結合領域、および
高抗原性指標領域を含むフラグメントなどがある。tR
NAシンセターゼの活性を媒介するこれらのフラグメン
トである生物学的に活性なフラグメントもまた好まし
く、類似の活性もしくは改善された活性があるかまたは
望ましくない活性を減じたフラグメント等がある。動
物、とりわけヒトにおいて抗原的または免疫原的である
これらのフラグメントもまた含まれる。
【0020】ポリヌクレオチド 本発明の別の態様は、図2[配列番号2]の推定アミノ
酸配列を有する新規グルタミルtRNAシンセターゼポ
リペプチドをコードする単離ポリヌクレオチドおよびそ
れらに密接に関連したポリヌクレオチドおよびそれらの
変種を提供する。 本明細書に提供する情報を用いて、
例えば図1[配列番号1]に示すポリヌクレオチド配列
のような、tRNAシンセターゼポリペプチドをコード
する本発明のポリヌクレオチドを、例えば出発物質とし
てスタフィロコッカス・アウレウスWCUH29細胞由
来の染色体DNAフラグメントをクローニングし配列決
定するために用いるような標準的なクローニングおよび
スクリーニングを用いて得ることができ、次いで全長ク
ローンを得ることができができる。例えば、図1[配列
番号1]に示す配列のような本発明のポリヌクレオチド
配列を得るために、典型的には、イー・コリ(E. col
i)または何か別の適切な宿主におけるスタフィロコッ
カス・アウレウスWCUH29細胞の染色体DNAのク
ローンのライブラリーを、部分的配列に由来の、好まし
くは17量体またはそれ以上の長さの放射性標識オリゴ
ヌクレオチドにてプローブする。次いで、プローブのD
NAと同一のDNAを有するクローンは、高い厳密な条
件を用いて区別できる。オリジナルの配列から設計した
配列決定プライマーでこのように同定した個々のクロー
ンを配列決定することにより、次に両方向に配列を伸長
させて、全遺伝子配列を決定することができる。このよ
うな配列決定は、プラスミドクローンから調製した変性
二本鎖DNAを用いて行うのが好都合である。適切な技
法については、Maniatis, T.、Fitsch, F. F.およびSam
brookら、Molecular Cloning, A LaboratoryManual、第
2版;コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー
・プレス、コールド・スプリング・ハーバー、ニューヨ
ーク (1989) に開示されている(Screening By Hybridi
zation 1.90 and Sequencing Denatured Double-Strand
ed DNA Templates 13.70を参照)。本発明の説明のため
に、図1[配列番号1]に示すポリヌクレオチドは、ス
タフィロコッカス・アウレウスWCUH29に由来する
DNAライブラリーで発見された。このようにして得ら
れたDNA配列を図1[配列番号1]に示す。これは当
該分野で周知のアミノ酸残基分子量を用いて算出できる
推定分子量を有する、図2[配列番号2]に示すものと
ほぼ同数のアミノ酸残基を有するタンパク質をコードす
る読み取り枠を含有する。本発明の新規グルタミルtR
NAシンセターゼは、寄託株のtRNAシンセターゼを
コードするDNAの配列決定の結果により示されるよう
に、tRNAシンセターゼファミリーの他のタンパク質
に構造的に関連している。該タンパク質は、既知のタン
パク質の中でバシラス・サチリス(Bacillus satili
s)の新規グルタミルtRNAシンセターゼタンパク質
に対する最大の相同性を示す。図2[配列番号2]のグ
ルタミルtRNAシンセターゼは、バシラス・サチリス
のグルタミルtRNAシンセターゼポリペプチドのアミ
ノ酸配列と、全長で約65%の同一性、および全長にわ
たり約79%の類似性を有する。
【0021】本発明の配列はまた、図1[配列番号1]
のコーディング配列と全長にわたり同一であってもよ
い。本発明はまた、成熟ポリペプチドまたはそれらのフ
ラグメントのコーディング配列、ならびに単独で他のコ
ーディング配列を有する読み取り枠の成熟ポリペプチド
またはフラグメントについてのコーディング配列、例え
ばリーダーまたは分泌配列、プレ−、プロ−、プレプロ
−タンパク質配列をコードするコーディング配列をも提
供する。ポリヌクレオチドは、例えば、転写された非翻
訳配列、停止シグナル、リボソーム結合部位、mRNA
安定化配列、イントロン、ポリアデニル化シグナル、お
よび付加アミノ酸をコードする付加コーディング配列な
どの非コーディング5'および3'配列などの非コーディ
ング配列をも含有しうるが、これらに限定するのではな
い。例えば、融合ポリペプチドの精製を容易にするマー
カー配列をコードすることができる。本発明のこの態様
のある好ましい具体例において、マーカー配列は、pQ
Eベクター(キアゲン・インコーポレーテッド)に提供
されるようなヘキサ−ヒスチジンペプチド(Gentzら、P
roc. Natl. Acad.Sci., USA, 86:821-824 (1989) に記
載される)またはHAタグ(Wilsonら、Cell, 37:767
(1984))である。本発明のポリヌクレオチドはまた、構
造遺伝子および遺伝子発現を調節するその天然において
関連した配列をも含むが、これらに限定するものではな
い。
【0022】前述によれば、本明細書で用いる「ポリペ
プチドをコードするポリヌクレオチド」なる用語は、本
発明のポリペプチド、とりわけ図2[配列番号2]に示
すアミノ酸配列を有する細菌性の、さらに詳細にはスタ
フィロコッカス・アウレウスtRNAシンセターゼをコ
ードする配列を含有するポリヌクレオチド包含する。こ
の用語はまた、付加領域と一緒になった、ポリペプチド
をコードする単一の連続領域または不連続領域(例え
ば、組み込まれたファージもしくは挿入配列または修正
により分断される)、さらにはコーディングおよび/ま
たは非コーディング配列をも含有し得るポリヌクレオチ
ドをも包含する。図2[配列番号2]に記載したtRN
Aシンセターゼのアミノ酸配列を有するポリペプチドを
コードするポリヌクレオチドおよびその変種は、本発明
のとりわけ好ましい具体例のうちである。さらに、特に
好ましい具体例は、図2[配列番号2]に示すtRNA
シンセターゼポリペプチドのアミノ酸配列にいくつか、
少しの、5〜10、1〜5、1〜3、2、1または0個
のアミノ酸残基を置換、欠失または付加を任意の組み合
わせて施したアミノ酸配列を有するtRNAシンセター
ゼ変種をコードするポリヌクレオチドである。中でもと
りわけ好ましいものは、tRNAシンセターゼの特性お
よび活性を変化させないサイレント置換、付加および欠
失である。
【0023】本発明のさらに好ましい具体例は、図2
[配列番号2]に示すアミノ酸配列を有するtRNAシ
ンセターゼポリペプチドをコードするポリヌクレオチ
ド、およびこのようなポリヌクレオチドに相補的なポリ
ヌクレオチドに対し、全長にわたり少なくとも70%同
一であるポリヌクレオチドである。また別に、最も好ま
しいポリヌクレオチドは、寄託株のスタフィロコッカス
・アウレウスDNAのtRNAシンセターゼポリペプチ
ドをコードするポリヌクレオチド、およびそれらに相補
的なポリヌクレオチドに対し、全長にわたり少なくとも
80%同一である領域を含むポリヌクレオチドである。
これに関して、寄託株のスタフィロコッカス・アウレウ
スDNAのtRNAシンセターゼポリペプチドをコード
するポリヌクレオチド、およびそれらに相補的なポリヌ
クレオチドに対し、全長にわたり少なくとも90%同一
であるポリヌクレオチドがとりわけ好ましく、これらの
とりわけ好ましいポリヌクレオチドの中でも少なくとも
95%の同一性を有するものが特に好ましい。さらにま
た、少なくとも95%の同一性を有するものの中でも少
なくとも97%であるものがより好ましく、これらの中
でも少なくとも98%および少なくとも99%であるも
のがとりわけ非常に好ましく、さらに少なくとも99%
であるものがより好ましい。
【0024】これに関するとりわけ好ましい具体例は、
さらに、図1[配列番号1]のDNAによりコードされ
る成熟ポリペプチドと同一の生物学的機能または活性を
実質的に保持するポリペプチドをコードするポリヌクレ
オチドである。本発明は、さらに本明細書で上述した配
列にハイブリダイズするポリヌクレオチドに関する。こ
れに関して、本発明は、特に、厳密な条件下で本明細書
で上述したポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリ
ヌクレオチドに関する。本明細書で用いる場合、「厳密
な条件」および「厳密なハイブリダイゼーション条件」
なる用語は、ハイブリダイゼーションが配列間の同一性
が少なくとも95%、好ましくは少なくとも97%であ
る場合のみに起こることを意味する。厳密なハイブリダ
イゼーション条件の例としては、50%ホルムアミド、
5xSSC(150mM NaCl、15mM クエン酸三
ナトリウム)、50mMリン酸ナトリウム(pH7.
6)、5xデンハーツ溶液、10%硫酸デキストラン、
および20μg/mlの、変性され剪断されたサケ精子D
NAを含有する溶液中、42℃で一晩インキュベート
し、続いて約65℃で0.1xSSC中フィルターを洗
浄するものが挙げられる。ハイブリダイゼーションおよ
び洗浄条件は周知であり、Sambrookら、Molecular Clon
ing, A Laboratory Manual、第2版;コールド・スプリ
ング・ハーバー、ニューヨーク (1989)、とりわけその
第11章に例示されている(引用して本明細書の記載と
する)。
【0025】本発明はまた、本質的に、厳密なハイブリ
ダイゼーション条件下で配列番号1に示すポリヌクレオ
チド配列について完全遺伝子を含有する適当なライブラ
リーを、配列番号1に示すポリヌクレオチド配列の配列
またはその断片を有するプローブでスクリーニングし、
該DNA配列を単離することにより得られるポリヌクレ
オチド配列からなるポリヌクレオチドを提供するもので
もある。このようなポリヌクレオチドを得るために有用
なフラグメントとしては、例えば本明細書に別に記載す
るプローブおよびプライマーなどが挙げられる。本発明
のポリヌクレオチドアッセイに関してここでさらに論じ
るが、例えば上述の本発明のポリヌクレオチドをRN
A、cDNAおよびゲノムDNAについてのハイブリダ
イゼーションプローブとして用いて、tRNAシンセタ
ーゼをコードするcDNA全長およびゲノムクローンを
単離し、tRNAシンセターゼ遺伝子に高度な配列類似
性を有する他の遺伝子のcDNAおよびゲノムクローン
を単離することができる。このようなプローブは、通
常、少なくとも15塩基を含む。好ましくは、このよう
なプローブは、少なくとも30塩基を有し、少なくとも
50塩基を有していてもよい。とりわけ好ましいプロー
ブは、少なくとも30塩基を有し、50塩基以下であ
る。
【0026】例えば、tRNAシンセターゼ遺伝子のコ
ーディング領域は、既知DNA配列を用いてオリゴヌク
レオチドプローブを合成し、スクリーニングすることに
より単離できる。次いで、本発明の遺伝子の配列に相補
的な配列を有する標識化オリゴヌクレオチドを用いて、
cDNA、ゲノムDNAまたはmRNAのライブラリー
をスクリーニングし、プローブがハイブリダイズするラ
イブラリーのメンバーを決定する。本発明のポリヌクレ
オチドおよびポリペプチドは、疾患、とりわけヒトの疾
患の処置法および診断法の発見のために研究試薬および
材料として使用でき、とりわけポリヌクレオチドアッセ
イに関連して本明細書でさらに論じる。
【0027】オリゴヌクレオチドである本発明のポリヌ
クレオチドは、配列番号1および2の配列に由来する配
列番号3および4を含み、本明細書に記載する方法に使
用できるが、PCRに用いるのが好ましく、本明細書で
同定したポリヌクレオチドの全てまたは一部が感染した
組織に転写されるか否かを決定する。このような配列
が、病原体が達成した感染の段階および感染の型の診断
にも有用であることが理解される。ポリヌクレオチド
は、付加アミノ酸もしくはカルボキシル末端アミノ酸ま
たは成熟ポリペプチドに内在するアミノ酸を加えた成熟
タンパク質であるポリペプチドをコードできる(例えば
成熟形態が一つ以上のポリペプチド鎖を有する場合)。
このような配列は、前駆体から成熟形態へのタンパク質
のプロセシングにおいて役割を果たし、タンパク質輸送
を可能にし、タンパク質の半減期を延長もしくは短縮
し、またはとりわけアッセイもしくは製造のためのタン
パク質の操作を容易にすることができる。一般的にイン
ビボの場合、付加アミノ酸は、細胞の酵素により処理さ
れ、成熟タンパク質から取り除かれる。
【0028】1またはそれ以上のプロ配列と融合したポ
リペプチドの成熟形態を有する前駆タンパク質は、ポリ
ペプチドの不活性形態であってもよい。プロ配列が除去
されると、このような不活性前駆体が通常活性化され
る。プロ配列のいくつかまたは全てを活性化の前に除去
できる。通常、このような前駆体はプロタンパク質と称
される。要するに、本発明のポリヌクレオチドは、成熟
タンパク質、リーダー配列を加えた成熟タンパク質(プ
レタンパク質と称することができる)、プレタンパク質
のリーダー配列ではない1またはそれ以上のプロ配列を
有する成熟タンパク質の前駆体、またはリーダー配列お
よび1またはそれ以上のプロ配列を有するプロタンパク
質の前駆体であるプレプロタンパク質をコードでき、プ
ロ配列は通常ポリペプチドの活性および成熟形態を生じ
るプロセシング段階で除去される。
【0029】ベクター、宿主細胞、発現 本発明はまた、本発明のポリヌクレオチドを含むベクタ
ー、本発明のベクターで遺伝子操作する宿主細胞および
組換え技法による本発明のポリペプチドの製造にも関す
る。無細胞翻訳系を用い、本発明のDNA構築物に由来
するRNAを用いてこのようなタンパク質を製造するこ
ともできる。組換え体を製造するために、宿主細胞は、
遺伝子操作して、発現系もしくはそれらの一部、または
本発明のポリヌクレオチドを組み込むことができる。ポ
リヌクレオチドの宿主細胞への導入は、例えば、Davis
ら、BASIC METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY, (1986);Sa
mbrookら、MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL、
第2版;コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリ
ー・プレス、コールド・スプリング・ハーバー、ニュー
ヨーク(1989)のように、多くの標準的な実験マニュア
ルに記載される方法により行うことができ、例えばリン
酸カルシウムトランスフェクション、DEAE−デキス
トラン媒介トランスフェクション、トランスベクショ
ン、マイクロインジェクション、カチオン性脂質媒介ト
ランスフェクション、エレクトロポレーション、トラン
スダクション、スクレープ負荷、バリスティック導入お
よび感染などがある。
【0030】適当な宿主の代表的な例としては、細菌細
胞、例えばストレプトコッカス細胞、スタフィロコッカ
ス細胞、イー・コリ(E.coli)細胞、ストレプトミセ
ス細胞およびバシラス・サチリス細胞;真菌細胞、例え
ば酵母細胞およびアスペルギルス(Aspergillus)細
胞;昆虫細胞、例えばドロソフィラS2(Drosophila
S2)細胞およびスポドプテラSf9(Spodoptera S
f9)細胞;動物細胞、例えばCHO、COS、HeL
a、C127、3T3、BHK、293およびボウズ
(Bows)黒色腫細胞;ならびに植物細胞などが挙げら
れる。非常に多くの発現系を用いて、本発明のポリペプ
チドを製造することができる。このようなベクターとし
ては、とりわけ、染色体、エピソームおよびウイルス由
来のベクター、例えば細菌プラスミド由来、バクテリオ
ファージ由来、トランスポゾン由来、酵母エピソーム由
来、インサートエレメント由来、酵母染色体エレメント
由来、例えばバキュロウイルス、パポバウイルス、例え
ばSV40、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、鶏
痘ウイルス、仮性狂犬病ウイルスおよびレトロウイルス
などのウイルス由来のベクター、ならびにそれらを組み
合わせた物に由来するベクター、例えばプラスミドおよ
びバクテリオファージ遺伝学的エレメント由来のベクタ
ー、例えばコスミドおよびファージミドなどが挙げられ
る。発現系の構築物は、発現を制御および引き起こす調
節領域を含有できる。通常、宿主中にポリヌクレオチド
を保持、伸長または発現するのに、および/またはポリ
ペプチドを発現するのに適したいずれの系またはベクタ
ーをも、この点に関する発現に使用できる。種々の周知
かつ慣用的な技術のいずれか(例えばSambrookら、MOLE
CULAR CLONING, A LABORATORY MANUAL(上述)に記載さ
れている技術)により、適当なDNA配列を発現系に挿
入できる。
【0031】翻訳タンパク質を、小胞体内腔、ペリプラ
スミックスペースまたは細胞外環境へ分泌するために、
適当な分泌シグナルを発現するポリペプチドに組み込む
ことができる。これらのシグナルはポリペプチドに対し
て内在性であってもよく、あるいは異種性のシグナルで
もよい。本発明のポリペプチドは、例えば硫酸アンモニ
ウムまたはエタノール沈殿、酸抽出、陰イオンまたは陽
イオン交換クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロ
マトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、
親和性クロマトグラフィー、ヒドロキシルアパタイトク
ロマトグラフィーおよびレクチンクロマトグラフィーを
含む周知の方法により、組換え細胞培養物から回収およ
び精製することができる。精製のために高速液体クロマ
トグラフィーを用いるのが最も好ましい。ポリペプチド
が単離および/または精製中に変性した場合、タンパク
質再生のための周知の技法を用いて、再び活性な立体配
座にすることができる。
【0032】診断アッセイ 本発明はまた診断試薬として使用するための本発明のt
RNAシンセターゼポリヌクレオチドの使用にも関す
る。真核生物、とりわけ哺乳動物、特にヒトにおけるt
RNAシンセターゼの検出は、疾患の診断のための診断
法を提供する。真核生物(本明細書において「個体」と
も称する)、とりわけ哺乳動物、特にヒトがtRNAシ
ンセターゼ遺伝子を含む生物に感染すると、種々の方法
によりDNAレベルで検出できる。診断用の核酸は、感
染した個体の細胞および組織、例えば骨、血液、筋肉、
軟骨および皮膚より得ることができる。ゲノムDNAを
用いて、直接的に検出することができるか、または分析
の前にPCRもしくはその他の増幅法を用いることによ
り酵素的に増幅できる。RNAまたはcDNAもまた同
じ方法で用いることができる。増幅法を用いると、真核
生物、とりわけ哺乳動物、特にヒトに存在する原核生物
の株を、原核生物遺伝子の遺伝子型の分析により特徴づ
けすることができる。対照配列の遺伝子型に比較した増
幅産物の大きさの変化により、欠失および挿入を検出で
きる。点突然変異は、増幅DNAを標識化tRNAシン
セターゼポリヌクレオチド配列にハイブリダイズするこ
とにより同定できる。完全に対合した配列はRNase
消化により、または融解温度の差により、ミスマッチ二
重らせんと区別できる。DNA配列の差は、また、変性
剤を伴うまたは伴わないゲル中のDNAフラグメントの
電気泳動の移動度の変化により、または直接的なDNA
の配列決定により検出できる。例えばMeyersら、Scienc
e, 230: 1242 (1985) を参照。特異的な位置での配列の
変化はまた、ヌクレアーゼ保護アッセイ、例えばRNa
seおよびS1保護または化学的切断法によっても明ら
かにすることができる。例えばCottonら、Proc. Natl.
Acad. Sci., USA, 85: 4397-4401 (1985) を参照。
【0033】本発明遺伝子の突然変異または多型性を担
持する細胞はまた、種々の技術により、DNAレベル
で、例えばセロタイピングすることにより検出できる。
例えば、RT−PCRを用いて、突然変異を検出するこ
とができる。RT−PCRは自動検出系、例えばGene
Scan等と組み合わせて用いるのがとりわけ好ましい。
RNAまたはcDNAもまた同じ目的で、PCRまたは
RT−PCRに用いることができる。例を挙げると、t
RNAシンセターゼをコードする核酸に相補的なPCR
プライマーを用いて、突然変異を同定および分析するこ
とができる。これらのプライマーは、個体に由来するサ
ンプルから単離したtRNAシンセターゼDNAを増幅
するために用いてもよい。本発明はまた、5'および/
または3'末端から取り出した1、2、3または4ヌク
レオチドを有するこれらのプライマーを提供するもので
もある。該プライマーを用いて、感染した個体から単離
した遺伝子を増幅することができ、次いで、該遺伝子
を、DNA配列を調べるための種々の技法に供すること
ができる。このように、DNA配列における突然変異を
検出し、これを用いて、感染を診断し、感染性物質のセ
ロタイピングまたは分類することができる。本発明はま
た、疾患、好ましくは細菌感染、さらに好ましくはスタ
フィロコッカス・アウレウスによる感染、最も好ましく
は上気道感染(例えば、中耳炎、細菌性気管炎、急性咽
頭蓋炎、甲状腺炎)、下気道感染(例えば、蓄膿症、肺
膿瘍)、心臓感染(例えば、感染性心内膜炎)、消化器
感染(例えば、分泌性下痢、脾臓膿瘍、腹膜後膿瘍)、
CNS感染(例えば、大脳膿瘍)、眼感染(例えば、眼
瞼炎、結膜炎、角膜炎、眼内炎、前中隔(preseptal)
および眼窩蜂巣炎、涙嚢炎)、腎および尿管感染(例え
ば、副睾丸炎、腎内および腎周囲膿瘍、トキシックショ
ック症候群)、皮膚感染(例えば、膿痂疹、毛嚢炎、皮
膚膿瘍、蜂巣炎、創傷感染、細菌性筋炎)、ならびに骨
および関節感染(例えば、敗血症性関節炎、骨髄炎)な
どの疾患の診断方法であって、図1[配列番号1]の配
列を有するポリヌクレオチドの発現レベルの上昇を個体
由来のサンプルから決定することを含む診断方法を提供
するものである。tRNAシンセターゼポリヌクレオチ
ドの発現の増加または減少は、ポリヌクレオチドの定量
について当該技術分野で周知の方法のいずれか1つ、例
えば、増幅、PCR、RT−PCR、RNase保護、
ノーザンブロッティングおよびその他のハイブリダイゼ
ーション法を用いて測定することができる。さらに、正
常対照組織サンプルと比較したtRNAシンセターゼタ
ンパク質の過剰発現を検出するための本発明の診断アッ
セイを用いて、例えば、感染の存在を検出することがで
きる。宿主由来のサンプル中のtRNAシンセターゼタ
ンパク質のレベルを決定するために用いることができる
アッセイ技法は、当業者に周知である。このようなアッ
セイ法としては、ラジオイムノアッセイ、競争結合アッ
セイ、ウェスタンブロット分析およびELISAアッセ
イなどが挙げられる。
【0034】抗体 本発明のポリペプチドもしくはそれらの変種、またはそ
れらを発現する細胞を免疫原として用いて、このような
ポリペプチドに対して免疫特異的な抗体を産生すること
ができる。本明細書で用いる場合、「抗体」としては、
モノクローナルおよびポリクローナル抗体、キメラ、一
本鎖、サル化抗体およびヒト化抗体、ならびにFab免
疫グロブリン発現ライブラリーの生成物などのFabフ
ラグメントなどが挙げられる。本発明のポリペプチドに
対して生じる抗体は、ポリペプチドまたはエピトープが
付いたフラグメント、アナログまたは細胞を、動物、好
ましくはヒトはでない動物に、慣用のプロトコールを用
いて投与することにより得ることができる。連続的細胞
系培養により産生される抗体を提供する、当該技術分野
で周知の技術を用いて、モノクローナル抗体を調製する
ことができる。実例としては、Kohler,G.およびMilstei
n, C., Nature, 256: 495-497 (1975);Kozborら、Immu
nologyToday, 4: 72 (1983);Coleら、MONOCLONAL ANTI
BODIES AND CANCER THERAPY, Alan R. Liss, Inc.、77-
96頁 (1985) に記載されるような種々の技法がある。
【0035】一本鎖抗体の産生についての技術(米国特
許第4,946,778号)を適用して、本発明のポリペ
プチドに対する一本鎖抗体を産生することができる。ま
た、トランスジェニックマウスまたは他の生物、例え
ば、他の哺乳動物を用いて、ヒト化抗体を発現すること
ができる。別法としては、ファージディスプレイ技法を
用いて、抗Fbpプロセシングについてスクリーニング
したヒト由来のリンパ球のPCR増幅したv遺伝子のレ
パートリー由来の、または無処理ライブラリー由来のポ
リペプチドに対する結合活性を有する抗体遺伝子を選別
することができる(McCafferty, J.ら、Nature 348, 55
2-554 (1990);Marks, J.ら、Biotechnology 10, 779-7
83 (1992))。これらの抗体の親和性はまた、チェイン
シャフリング(chain shuffling)により改善すること
もできる(Clackson, T.ら、Nature 352, 624-628 (199
1))。二つの抗原結合ドメインが存在する場合、各ドメ
インは「二特異性」抗体と称する異なるエピトープに対
して指向される。上述の抗体を用いて、ポリペプチドを
発現するクローンを単離または同定することができ、親
和性クロマトグラフィーにより該ポリペプチドを精製す
ることができる。
【0036】したがって、とりわけtRNAシンセター
ゼに対する抗体を用いて、感染、とりわけ細菌感染、特
に上気道感染(例えば、中耳炎、細菌性気管炎、急性咽
頭蓋炎、甲状腺炎)、下気道感染(例えば、蓄膿症、肺
膿瘍)、心臓感染(例えば、感染性心内膜炎)、消化器
感染(例えば、分泌性下痢、脾臓膿瘍、腹膜後膿瘍)、
CNS感染(例えば、大脳膿瘍)、眼感染(例えば、眼
瞼炎、結膜炎、角膜炎、眼内炎、前中隔(preseptal)
および眼窩蜂巣炎、涙嚢炎)、腎および尿管感染(例え
ば、副睾丸炎、腎内および腎周囲膿瘍、トキシックショ
ック症候群)、皮膚感染(例えば、膿痂疹、毛嚢炎、皮
膚膿瘍、蜂巣炎、創傷感染、細菌性筋炎)、骨および関
節感染(例えば、敗血症性関節炎、骨髄炎)などの疾患
を処置することができる。ポリペプチド変種としては、
抗原的、エピトープ的または免疫学的に等価な変種など
が挙げられ、これは、本発明の特定の態様を形成する。
本明細書で用いる場合、「抗原的に等価な誘導体」なる
用語は、本発明によるタンパク質またはポリペプチドに
対して生起された場合に病原体と哺乳動物宿主との間で
の即時的な物理的相互作用を妨害するある種の抗体によ
り特異的に認識されるポリペプチドまたはその等価物を
包含する。本明細書で用いる場合、「免疫学的に等価な
誘導体」なる用語は、脊椎動物における抗体を生起させ
るのに適した処方において用いた場合に抗体が病原体と
哺乳動物宿主との間での即時的な物理的相互作用を妨害
するように作用するペプチドまたはその等価物を包含す
る。
【0037】ポリペプチド、例えば抗原的もしくは免疫
学的に等価な誘導体、またはそれらの融合タンパク質を
抗原として用いて、マウスまたは他の動物、例えばラッ
トもしくはニワトリを免疫化することができる。融合タ
ンパク質は、ポリペプチドに安定性を付与できる。抗原
は、例えばコンジュゲーションにより、免疫原性キャリ
ヤタンパク質、例えばウシ血清アルブミン(BSA)ま
たはキーホール・リンペット・ヘモシアニン(keyhole
limpet haemocyanin:KLH)と結合することができ
る。別法としては、タンパク質もしくはポリペプチド、
またはそれらの抗原的もしくは免疫学的に等価なポリペ
プチドの多重コピーを含む多重抗原ペプチドは、免疫原
性を改良するのに充分な抗原性を有しているので、キャ
リヤを用いなくてすむ。好ましくは、抗体またはそれら
の変種を修飾して、個体においてあまり免疫原性ではな
いようにする。例えば、個体がヒトである場合、抗体
は、最も好ましくは「ヒト化」される;この場合、例え
ば、Jones, P.ら、Nature 321, 522-525 (1986) または
Tempestら、Biotechnology 9, 266-273 (1991) に開示
されているように、ハイブリドーマ由来の抗体の相補性
決定領域は、ヒトモノクローナル抗体に移植されてき
た。
【0038】本発明のポリヌクレオチドを遺伝学的免疫
化において使用するには、例えばプラスミドDNAの筋
肉への直接注射(Wolffら、Hum Mol Genet 1:363 (199
2);Manthorpeら、Hum. Gene Ther. 4, 419 (1963))、
特異的タンパク質キャリヤとのDNA複合体の送達(Wu
ら、J. Biol. Chem. 264, 16985 (1989))、リン酸カル
シウムとのDNA共沈(Benvenisty & Reshef、PNAS 8
3, 9551 (1986))、種々の形態のリポソーム中へのDN
A封入(Kanedaら、Science 243, 375 (1989))、微粒子
爆撃(Tangら、Nature 356:152 (1992);Eisenbraun
ら、DNA Cell Biol. 12:791, (1993))およびクローン
化レトロウイルスベクターを用いたインビボ感染(Seeg
erら、PNAS 81, 5849 (1984))などの適切なデリバリー
方法を用いるのが好ましい。また、本発明のポリペプチ
ドを用いて、例えば、細胞、無細胞調製物、化学的ライ
ブラリー、および天然産物の混合物中の、小さな分子基
質およびリガンドの結合を評価することもできる。これ
らの基質およびリガンドは、天然の基質およびリガンド
でよく、または構造的もしくは機能的擬似物質でもよ
い。例えば、Coliganら、Current Protocols in Immuno
logy 1(2): 第5章 (1991) を参照。
【0039】アンタゴニストおよびアゴニスト−アッセ
イおよび分子 本発明はまた、tRNAシンセターゼポリペプチドまた
はポリヌクレオチドの作用を増強する化合物(アゴニス
ト)または阻害する化合物(アンタゴニスト)を同定す
るための、化合物のスクリーニング方法を提供するもの
でもある。例えば、アゴニストまたはアンタゴニストを
スクリーニングするために、tRNAシンセターゼポリ
ペプチドおよびかかるポリペプチドの標識基質を含んで
なる、合成反応混合物、細胞コンパートメント、例えば
膜、細胞表面膜もしくは細胞壁、またはそれらのいずれ
かの調製物を、tRNAシンセターゼアゴニストまたは
アンタゴニストとなりうる候補分子の存在下または不在
下で、インキュベートする。候補分子がtRNAシンセ
ターゼポリペプチドをアゴナイズまたは拮抗する能力
は、標識化リガンドの結合の低下またはかかる基質から
の生成物の生産低下に反映される。結合しても影響を及
ぼさない分子、すなわちtRNAシンセターゼの効果を
誘起しない分子は、おそらく良好なアンタゴニストとで
あろう。結合性が良好であって、基質からの生成物の生
成速度を高める分子はアゴニストである。基質からの生
成物の生成速度またはレベルは、リポーターシステムを
用いることにより増強できる。これに関して有用なリポ
ーターシステムとしては、生成物に転換される比色標識
化基質、tRNAシンセターゼ活性の変化に応答するリ
ポーター遺伝子、および当該技術分野で周知の結合アッ
セイなどが挙げられるが、これらに限定するものではな
い。
【0040】tRNAシンセターゼアンタゴニストのア
ッセイの他の例は、競争阻害アッセイに適した条件下
で、tRNAシンセターゼおよび潜在的なアンタゴニス
トをtRNAシンセターゼ結合分子、組換えtRNAシ
ンセターゼ結合分子、天然基質もしくはリガンド、また
は基質もしくはリガンド擬似物質と組み合わせる競争ア
ッセイである。tRNAシンセターゼを、例えば放射活
性または比色化合物などにより標識化して、結合分子に
結合した、または生成物に変換したtRNAシンセター
ゼ分子の数を正確に決定して、潜在的なアンタゴニスト
の効果を評価することができる。さらなる態様におい
て、本発明は、グルタミルtRNAシンセターゼの相互
作用を妨害する薬物を同定するための薬物スクリーニン
グ法を提供するものである。酵素により媒介される放射
性標識化アミノ酸のtRNAへの組み込みは、tRNA
およびATPの存在下、アミノ酸−tRNAを放射性標
識アミノ酸からのトリクロロ酢酸沈殿放射活性として測
定するアミノアシル化法により測定され得る(Hughes
J.、Mellows G. および Soughton S.、FEBS Letters 12
2:322-324 (1980))。かくして、グルタミルtRNAシ
ンセターゼ阻害物質は、対照と比較して、トリクロロ酢
酸沈殿放射性活性の減少により検出することができる。
また別に、PPiからの放射性標識化ATPの形成を測
定する、部分PPi/ATP交換反応を触媒するtRN
Aシンセターゼを用いて、グルタミルtRNAシンセタ
ーゼ阻害物質を検出することができる(Calender R.& B
erg P.、Biochemistry 5, 1681-1690 (1966))。
【0041】潜在的なアンタゴニストとしては、本発明
のポリペプチドに結合し、それによりその活性を阻害ま
たは消滅させる小さな有機分子、ペプチド、ポリペプチ
ドおよび抗体などが挙げられる。潜在的アンタゴニスト
はまた、結合分子の同一部位に結合する、密接に関連し
たタンパク質または抗体のような小さな有機分子、ペプ
チド、ポリペプチド、例えばtRNAシンセターゼ誘起
活性を誘起しない結合分子であってよく、それによりt
RNAシンセターゼを結合から排除して、tRNAシン
セターゼの作用を妨げる。潜在的なアンタゴニストとし
ては、ポリペプチドの結合部位に結合し、かつ該結合部
位を占領し、それにより細胞性結合分子への結合を防御
して、正常な生物学的活性を防御する小さな分子が挙げ
られる。小さな分子の例としては、小さな有機分子、ペ
プチド、ペプチド様分子などが挙げられるが、これらに
限定するものではない。他の潜在的なアンタゴニストと
しては、アンチセンス分子などが挙げられる(これらの
分子についての記載に関しては、Okano, J.,Neuroche
m. 56: 560 (1991);OLIGODEOXYNUCLEOTIDES AS ANTISE
NSE INHIBITORS OF GENE EXPRESSION, CRCプレス、
ボッカ・ラートン、フロリダ州(1988)を参照)。好ま
しい潜在的アンタゴニストとしては、tRNAシンセタ
ーゼに関連する化合物およびtRNAシンセターゼの変
種が挙げられる。
【0042】特定の態様において、本発明は、感染の続
発症に関与する、病原体と哺乳動物宿主との間の最初の
物理的相互作用を妨害するための本発明ポリペプチド、
ポリヌクレオチドまたは阻害物質の使用を提供するもの
である。とりわけ本発明の分子は、i)細菌、とりわけ
グラム陽性細菌の、内在デバイス上の哺乳動物細胞外マ
トリックスタンパク質または創傷の細胞外マトリックス
タンパク質への付着の防御;ii)例えば哺乳動物チロシ
ンキナーゼのリン酸化の開始により、哺乳動物細胞侵入
を媒介するtRNAシンセターゼタンパク質の阻害(Ro
senshineら、Infect. Immun. 60:2211 (1992));iii)
哺乳動物細胞外マトリックスタンパク質と組織損傷を媒
介する細菌性tRNAシンセターゼタンパク質との間の
細菌付着の阻害;iv)内在デバイスの埋め込みまたは他
の外科的手技以外により開始された感染における病因の
通常の進行の防御に使用することができる。本明細書で
提供する各々のDNA配列は、抗細菌化合物の発見およ
び開発に用いることができる。発現してコードされたタ
ンパク質は、抗菌薬物のスクリーニングのための目的物
質として用いることができる。さらに、コードされたタ
ンパク質もしくはShine−Delgarnoまたは他の個々の
mRNAの翻訳促進配列のアミノ末端領域をコードする
DNA配列を用いて、目的のコーディング配列の発現を
調節するアンチセンス配列を構築することができる。ア
ンタゴニストおよびアゴニストを用いて、例えば、疾
患、例えば、上気道感染(例えば、中耳炎、細菌性気管
炎、急性咽頭蓋炎、甲状腺炎)、下気道感染(例えば、
蓄膿症、肺膿瘍)、心臓感染(例えば、感染性心内膜
炎)、消化器感染(例えば、分泌性下痢、脾臓膿瘍、腹
膜後膿瘍)、CNS感染(例えば、大脳膿瘍)、眼感染
(例えば、眼瞼炎、結膜炎、角膜炎、眼内炎、前中隔お
よび眼窩蜂巣炎、涙嚢炎)、腎および尿管感染(例え
ば、副睾丸炎、腎内および腎周囲膿瘍、トキシックショ
ック症候群)、皮膚感染(例えば、膿痂疹、毛嚢炎、皮
膚膿瘍、蜂巣炎、創傷感染、細菌性筋炎)、骨および関
節感染(例えば、敗血症性関節炎、骨髄炎)などを阻害
することができる。
【0043】ワクチン 本発明の別の態様は、個体、とりわけ哺乳動物における
免疫学的応答を誘起する方法であって、該個体を感染、
とりわけ細菌感染、特にスタフィロコッカス・アウレウ
ス感染から保護する抗体を産生するのに充分なtRNA
シンセターゼ、またはそれらのフラグメントもしくは変
種を個体に接種することを含んでなる方法に関する。本
発明の別の態様は、個体における免疫学的応答を誘起す
る方法であって、遺伝子治療により、tRNAシンセタ
ーゼまたはそれらのフラグメントもしくは変種をコード
する遺伝子を送達し、tRNAシンセターゼまたはそれ
らのフラグメントもしくは変種をインビボで発現し、該
個体を疾患から保護する抗体を産生する免疫学的応答を
誘起することを含んでなる方法に関する。本発明のさら
なる態様は、免疫学的反応を宿主内に誘起できるかまた
は誘起した宿主に導入した場合、該宿主におけるtRN
Aシンセターゼまたはそれによりコードされたタンパク
質に対する免疫学的応答を誘起する免疫学的組成物であ
って、該組成物が、組換えtRNAシンセターゼまたは
それによりコードされたタンパク質を含んでなり、該t
RNAシンセターゼの抗原をコードし発現するDNAま
たはそれからコードされるタンパク質を含んでなる。
【0044】tRNAシンセターゼまたはそれらのフラ
グメントは、それ自身は抗体を産生しないが、第1のタ
ンパク質を安定化し、免疫原性および保護特性を有する
融合タンパク質を産生する能力を有する補タンパク質
(co-protein)と融合できる。かくして、融合した組換
えタンパク質は、さらに、抗原補タンパク質、例えばグ
ルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)または
ベータ−ガラクトシダーゼ、タンパク質を可溶化し、そ
れらの産生および精製を容易にする比較的大きな補タン
パク質などを含んでなるのがより好ましい。さらにま
た、補タンパク質は、免疫系の一般化された刺激を提供
するという意味で、アジュバントとして作用することが
できる。補タンパク質は、第1のタンパク質のアミノま
たはカルボキシル末端のいずれに結合していてもよい。
本発明は、本発明のポリペプチドまたはポリヌクレオチ
ドおよび免疫刺激DNA配列を含むことからなる、例え
ばSato Y.ら、Science 273:352 (1969) に記載されてい
るもののような、組成物、とりわけワクチン組成物、お
よび方法を提供するものである。また、本発明は、スタ
フィロコッカス・アウレウスに感染した動物モデルにお
けるこのような遺伝的免疫化実験で用いられるDNA構
築物における細菌細胞表面タンパク質の非可変領域をコ
ードすることが示されている上記ポリヌクレオチドまた
はとりわけそのフラグメントを用いる方法を提供するも
のであり、これらはとりわけ予防的または治療的免疫応
答を生じることができるタンパク質エピトープを同定す
るのに有用である。この研究は、哺乳動物、とりわけヒ
トにおける細菌感染とりわけスタフィロコッカス・アウ
レウス感染の予防薬または治療的処置の開発のために、
感染に抵抗するかまたは一掃するのに成功した動物の必
須器官から特に価値あるモノクローナル抗体を引き続き
調製することを可能にすると思われる。
【0045】該ポリペプチドは、宿主のワクチン化のた
めの抗原として使用して、例えば細菌の損傷組織への付
着を阻害することなどにより、細菌の侵入に対して保護
する特異的抗体を産生することができる。組織損傷の例
としては、例えば機械的損傷、化学的損傷もしくは熱損
傷によるかまたは内在デバイスの埋め込みにより引き起
こされた皮膚または結合組織の創傷、または粘膜、例え
ば口、乳腺、尿道または膣の創傷などが挙げられる。本
発明は、また、免疫原性組換えタンパク質を適切な担体
と共に含んでなるワクチン処方を包含する。該タンパク
質は、胃で分解されるので、非経口的、例えば皮下、筋
肉内、静脈内または皮内投与するのが好ましい。非経口
投与に適した処方としては、抗酸化剤、緩衝液、静細菌
剤、および処方を個体の体液、好ましくは血液と等張に
する溶質を含有していてもよい、水性または非水性無菌
注射液;および懸濁化剤または増粘剤を含有していても
よい水性または非水性無菌懸濁液などが挙げられる。処
方は、単位投与または多回投与用容器、例えば密封した
アンプルおよびバイアルに入れてよく、使用直前に無菌
液体担体の添加のみを必要とする凍結乾燥状態で保存す
る。ワクチン処方は、例えば水中油系および当該技術分
野で周知の他の系など、処方の免疫原性を増強するアジ
ュバント系をも含有できる。投与量は、ワクチンの特異
的活性に依存するであろうし、慣用の実験法により容易
に決定することができる。本発明は、ある種のtRNA
シンセターゼに関して記載したが、これは、天然タンパ
ク質および、実質的に組換えタンパク質の免疫原性に影
響しない付加、欠失または置換を施した類似のタンパク
質のフラグメントを包含することが理解されよう。
【0046】組成物、キットおよび投与 本発明は、また、上述のポリヌクレオチドもしくはポリ
ペプチド、またはアゴニストもしくはアンタゴニストを
含んでなる組成物にも関する。本発明のポリペプチド
は、細胞、組織もしくは生物用の非無菌もしくは無菌担
体、例えば対象への投与に適した医薬的担体と組み合わ
せて用いることができる。このような組成物は、例えば
溶媒添加物または治療上有効量の本発明ポリペプチド、
および医薬的に許容できる担体または賦形剤を含んでな
る。このような担体としては、生理食塩水、緩衝化生理
食塩水、デキストロース、水、グリセロール、エタノー
ルおよびそれらの組み合わせななどが挙げられるが、こ
れらに限定するものではない。処方は、投与の形態に適
したものにすべきである。本発明は、さらに、本発明の
前記組成物の成分を1またはそれ以上充填した1または
それ以上の容器を含んでなる診断用および医薬用パック
およびキットにも関する。
【0047】本発明のポリペプチドおよび他の化合物
は、単独で、または治療用化合物などの他の化合物と組
み合わせて用いることができる。医薬組成物は、例え
ば、とりわけ局所、経口、肛門、経膣、静脈内、腹腔
内、筋肉内、皮下、鼻腔内、または皮内の経路による投
与を含む、いずれかの有効なかつ好都合な方法で投与さ
れてよい。治療において、または予防として、活性物質
を注射用組成物として、例えば、好ましくは等張の、無
菌水性分散物として、個体に投与できる。また別に、該
組成物は、局所適用用に、例えば軟膏剤、クリーム剤、
ローション剤、眼軟膏剤、点眼液、点耳液、洗口剤、染
み込ませた包帯および縫合用の糸、ならびにエアロゾー
ルなどの形態に処方でき、適当な慣用的な添加物、例え
ば保存剤、薬物の浸透を補助する溶媒、ならびに軟膏お
よびクリームには軟化剤を含有してよい。このような局
所用処方はまた、適合した慣用的な担体、例えばクリー
ムまたは軟膏基剤、およびローションについてはエタノ
ールまたはオレイルアルコールを含有してよい。このよ
うな担体は、処方の約1重量%から約98重量%を構成
してよ;より通常的には、処方の約80重量%までを構
成する。
【0048】哺乳動物、とりわけヒトに投与するため
に、活性物質の1日あたりの投与量は、0.01mg/kg
〜10mg/kgであり、典型的には約1mg/kgである。医
者は如何なる場合にも、個体に最も適した実際の投与量
を決定し、とりわけ個体の年齢、体重および反応性に応
じて変化させる。上記投与量は、平均的なケースの模範
例である。もちろん、高い投与量の範囲または低い投与
量の範囲が適合する個々の例もあり、これらは本発明の
範囲内である。内在デバイスとしては、外科的インプラ
ント、プロテーゼデバイスおよびカテーテル、すなわち
個体の体に導入し、長時間その位置に存在するデバイス
が挙げられる。このようなデバイスとしては、例えば人
工関節、心臓弁、ペースメーカー、血管移植片、血管カ
テーテル、脳脊髄液シャント、尿カテーテル、持続的外
来腹膜透析(CAPD)カテーテルが挙げられる。
【0049】本発明の組成物を注射により投与して、内
在デバイスの挿入の直前に、関連する細菌に対する全身
的な効果を得ることができる。手術後、デバイスが体内
に在る時間中、処置を続けてよい。さらに、任意の外科
的手技の手術中のカバーを広げて、細菌性創傷感染、と
りわけスタフィロコッカス・アウレウスの創傷感染を防
御するために用いることもできる。多くの整形外科医
は、プロテーゼ関節を有するヒトが菌血症を生み出し得
る歯科的処置の前に、抗生物質予防法を考慮されるべき
であると考える。遅延性の重篤な感染は、時々プロテー
ゼ関節を失うに至る重篤な合併症であり、有意性のある
羅病率および死亡率を伴う。従って、この場合、予防的
な抗生物質の代わりとして活性物質の使用を拡張するこ
とが可能である。上記治療に加え、本発明の組成物は、
一般的に創傷治療薬として使用して、創傷組織に曝露し
たマトリックスタンパク質に細菌が付着するのを防ぎ、
抗生物質予防法に代わって、またはそれと組み合わせ
て、歯科治療において予防的に使用できる。また別に、
本発明の組成物を用いて、挿入直前に内在デバイスを浸
すことができる。活性物質は、創傷または内在デバイス
を浸すために1μg/ml〜10mg/mlの濃度であるのが
好ましい。
【0050】ワクチン組成物は、便宜的には、注射可能
な形態である。慣用のアジュバントを用いて、免疫応答
を増強することができる。ワクチン化に適した単位投与
量は、抗原0.5〜5μg/kgであり、かかる投与量は、
1〜3週間隔で1〜3回投与するのが好ましい。示した
投与量範囲では、本発明の化合物について、適切な個体
への投与を妨げるような不利な毒性効果は観察されな
い。上記抗体は、また、tRNAシンセターゼタンパク
質を含有する細菌の存在を検出するための診断試薬とし
て使用できる。
【0051】実施例 以下の実施例は、詳細に記載したこと以外は、当業者に
周知かつ慣用的である標準的な技法を用いて行われる。
該実施例は、説明のためにのみ示すもので、本発明を限
定するものではない。 実施例1 ライブラリーの製造 配列番号1に示すDNA配列を有するポリヌクレオチド
は、イー・コリにおけるスタフィロコッカス・アウレウ
スWCUH29の染色体DNAのクローンのライブラリ
ーより入手した。重複するスタフィロコッカス・アウレ
ウスのDNAを含有する2個またはそれ以上のクローン
から配列決定データを、配列番号1に示す連続したDN
A配列を構築するために使用した場合もある。ライブラ
リーは、慣用的な方法、例えば以下の方法1および2に
より製造できる。標準的な方法により、スタフィロコッ
カス・アウレウス株WCUH29から全細胞DNAを単
離し、二つの方法のどちらかによりサイズ分画する。
【0052】方法1 標準的な方法によりサイズ分画化するために、全細胞D
NAをニードルに通して機械的に剪断する。11kbp
までの大きさのフラグメントをエキソヌクレアーゼおよ
びDNAポリメラーゼによる処理により平滑末端化し、
EcoRIリンカーを加える。フラグメントをEcoR
Iで切断したベクターラムダZapIIに連結させ、標
準的な方法により該ライブラリーをパッケージングし、
次いでパッケージングしたライブラリーでイー・コリを
感染させる。該ライブラリーを標準的方法により増幅す
る。
【0053】方法2 全細胞性DNAを、ライブラリーベクターにクローニン
グするためにの一連のフラグメントを生じさせるのに適
している制限酵素(例えば、RsaI、PalI、Al
uI、Bsh1235I)の1つまたはこれを組み合わ
たもので部分的加水分解し、標準的方法により、かかる
フラグメントをサイズ分画化する。EcoRIリンカー
をDNAおよびフラグメントに連結させ、次いでEco
RIで切断したベクターラムダZapIIに連結させ、
標準的方法によりライブラリーをパッケージングし、パ
ッケージングしたライブラリーでイー・コリを感染させ
る。該ライブラリーを標準法により増幅する。
【0054】実施例2:グルタミルtRNAシンセター
ゼ(ERS)活性の測定 酵素は、tRNAGluのアミノアシル化を触媒し、こ
れは2段階メカニズムで進行する。最初の段階では、A
TPおよびL−グルタメートの特異的結合および反応の
結果、安定な酵素:グルタミルアデニル化複合体を形成
する。次いで、酵素結合tRNAGluの3'末端アデ
ノシンは、アミノアシルアデニレートと反応し、tRN
Aがエステル化され、およびAMPが放出される。これ
らの反応を以下にまとめる; a) L-Glu+ATP.Mg+ERS⇒ERS:Glu-A
MP+PPi.Mg b) ERS:Glu-AMP+tRNAGlu⇒ERS+
Glu-tRNAGlu+AMP 酵素を特徴付けするため、または以下のような多くの方
法でのその活性の特異的阻害物質を同定するために、こ
の反応をアッセイすることができる: 1.Glu−tRNAGluの形成の測定は、放射性標
識化グルタメートを用いて特異的に決定することがで
き、沈殿/濾過技法(例えば冷トリクロロ酢酸,
中)を用いてGlu-tRNAから遊離のグルタメー
トを分離できる。 2.全アシル化反応もまた、tRNAアシル化に対して
化学量論的比率で産生されるPPiまたはAMPのどち
らかの産生を分析することにより測定できる。これは、
例えば比色測定;または過剰の無機ピロホスファター
ゼを添加した後のPiの酵素結合測定を用いるか、ま
たは直接的にAMPもしくはPPi産生を測定する酵素
結合アッセイを用いるなどの多くの方法により達成で
きる。 3.部分反応(a)は、反応のこの部分の各段階が自由
に可逆的であるので、ATPとPPiとの間の放射性標
識アイソトープ交換により評価することができる。これ
は、典型的には,全アシル化反応(a+b)よりも約2
0倍高いkca を有し、ATPからPPiを分離する
クロマトグラフィーの原理を用いて(すなわち活性
,を用いて)容易に測定される。
【0055】ERSへのリガンド結合 基質のターンオーバーを触媒する酵素に依存しない実験
において、リガンドのERSとの相互作用を決定するこ
とも可能である。この型の実験は、多くの方法で実施で
きる: 1.酵素固有の蛍光に対するリガンド結合の影響(例え
ばトリプトファン)。天然リガンドまたは阻害物質を結
合させることにより、酵素の蛍光を変化させる酵素の立
体配座の変化が生じる。これを用いて、ストップトフロ
ー蛍光装置を用いて、結合を表す顕微鏡的速度定数を定
義することができる。また別に、定常状態蛍光滴定法
は、これらが酵素阻害実験で評価されるのと同一の方法
で全体的な解離定数を得ることができる。 2.リガンドのスペクトル効果。リガンド自体が蛍光性
であるか、または酵素トリプトファン蛍光と重複する発
色団を有する場合、結合は、リガンド蛍光特性(例え
ば、強度、寿命または分極)の変化、または酵素トリプ
トファンとの蛍光共鳴エネルギー転移により検出でき
る。該リガンドは、阻害物質であるか、または天然リガ
ンドの変種である(すなわち、蛍光ATP誘導体または
発蛍光団で標識化したtRNAGlu)。 3.酵素:リガンド複合体の熱分析。熱量測定法(例え
ば、等温熱量測定、示差スキャンニング熱量測定)を用
いると、温度変化、または報告によりリガンド結合を特
徴付けすることができるERSの安定性のシフトの検出
が可能になる。
【0056】文献 1.Calender & Berg、Biochemistry 5, 1681-1690(19
66) 2.Toth M. J. & Schimmel P、J. Biol. Chem. 265, 1
000-1004(1990) 3.Hoenig、J. Biochem. Biophys. Meth. 19, 249-252
(1989) 4.Webb, T. M.、Anal. Biochem. 218, 449-454(199
4) 5.Sigma Chemicals Catalogue(1986)
【0057】実施例3:ERS活性についてのアミノア
シル化アッセイ イー・コリにて過剰発現した精製スタフィロコッカス・
アウレウスERSを用いるか、またはERSを過剰発現
するイー・コリからの粗製細胞溶解物を用いて、アッセ
イを実施する。後者は、通常、全タンパク質の約10%
をERSとして含有する。酵素は、液体窒素中急速冷凍
した後、50mMトリス−HCl緩衝液(pH7.8)、1
0mM MgClおよび10mM B−メルカプトエタノー
ル中−70℃で保存する。酵素サンプルの活性を決定す
る実験では、これらの貯蔵物を50mMトリス(pH7.
8)、10mM MgCl、1mMジチオスレイトールで
広範に(100倍〜10000倍)希釈し、アッセイ前
に氷上で貯蔵する。該アッセイ方法は、以下のとおりで
ある;上記のとおり調製し、希釈した酵素50mlを、
0.25μCi L−[U−14C]−グルタメート(アメ
ルシャム・インターナショナル(Amersham Internati
onal))、4mg/mlイー・コリMRE600混合tRNA
(ベーリンガー・マンハイム(Boehringer Mannhei
m)より)、5mM ATP、15mM MgSO、3mM
DTT、75mM KClおよび50mMトリス−HCl(p
H7.8)を含有してなる反応混合物(100ml)と混
合する。特記しない限り、全ての試薬は、シグマ・ケミ
カル・カンパニー・リミテッド(Sigma Chemical Co
mpany Ltd.)より入手した。濃度は、最終反応混合物
での濃度である。酵素を添加して反応を開始した後、ア
ッセイサンプルを37℃でインキュベートし、所望の時
間、2検体ずつ(50μl)取り出し、7%トリクロロ
酢酸(100μl)でクエンチし、氷上で30分放置す
る。沈殿物を、パッカード・フィルターメート・196
・セル・ハーベスター[パッカード・インストラメント
・リミテッド(Packard Instrumets Ltd.)]を用い
て、ガラス繊維フィルター上で回収し、7%トリクロロ
酢酸、次いでエタノールで順次洗浄する。フィルターを
70℃で1時間乾燥させ、放射活性のレベルをシンチレ
ーションカウンティング(パッカード・トップカウン
ト)により測定する。
【0058】
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> SmithKline Beecham P.l.C. <120> Novel tRNA Synthetase <130> 179983 <150> 9601069.9 <151> 1996-01-19 <160> 2 <210> 1 <211> 1458 <212> DNA <213> <400> 1 ATGAGCGATC GTATAAGAGT AAGATATGCA CCAAGTCCAA CTGGTTATCT TCATATTGGT 60 AATGCAAGAA CAGCATTATT CAATTACTTG TATGCTAAAC ATTACAACGG AGATTTTGTG 120 ATTCGAATTG AAGATACTGA TAAAAAACGT AATTTAGAAG ATGGAGAAAC ATCACAATTT 180 GATAATCTTA AATGGTTAGG ATTAGATTGG GATGAGTCTG TAGATAAAGA CAATGGCTAC 240 GGACCATATC GTCAATCTGA ACGTCAACAT ATCTACCAAC CATTAATAGA TCAGTTACTA 300 GCAGAAGATA AAGCATATAA ATGCTATATG ACAGAAGAAG AATTAGAAGC TGAACGTGAA 360 GCGCAAATCG CTCGTGGTGA AATGCCTCGC TATGGTGGTC AACATGCGCA TTTGACTGAA 420 GAACAACGTC AACAATTTGA AGCAGAAGGA CGCCAACCAT CAATTCGTTT CCGAGTACCT 480 CAAAACCAAA CGTATTCATT TGATGATATG GTAAAAGGAA ATATTTCATT TGATTCAAAT 540 GGTATTGGTG ACTGGGTTAT CGTAAAAAAA GATGGCATTC CAACGTACAA TTTTGCAGTA 600 GCTATAGATG ATCATTACAT GCAAATTTCA GATGTAATTC GTGGTGATGA TCATATTTCA 660 AACACGCCTA AACAAATTAT GATTTATGAA GCATTTGGCT GGGAGCCACC TCGTTTTGGT 720 CATATGTCAT TAATTGTTAA TGAAGAACGT AAAAAGTTAA GTAAACGTGA TGGGCAAATT 780 TTACAATTTA TTGAGCAATA TCGTGACTTA GGTTATTTAC CTGAAGCGTT ATTTAATTTT 840 ATTGCGTTAT TAGGTTGGTC TCCTGAAGGT GAAGAAGAAA TCTTTTCTAA AGAAGAATTT 900 ATCAAAATCT TTGATGAAAA GCGTTTGTCA AAATCACCAG CATTTTTCGA TAAGCAAAAA 960 TTAGCATGGG TTAATAACCA ATATATGAAA CAAAAAGATA CTGAAACAGT ATTCCAATTA 1020 GCATTACCTC ATTTAATTAA AGCAAATTTG ATTCCTGAGG TGCCGTCAGA AGAGGATTTA 1080 TCTTGGGGAC GCAAATTAAT TGCGCTTTAT CAAAAAGAAA TGAGTTATGC CGGTGAAATT 1140 GTACCTTTAT CAGAAATGTT CTTTAAAGAA ATGCCAGCTC TTGGTGAAGA AGAACAACAA 1200 GTGATTAATG GAGAGCAAGT ACCAGAGTTA ATGACGCACT TATTCAGTAA ATTAGAAGCA 1260 CTTGAACCAT TTGAAGCGGC TGAAATTAAA AAGACAATTA AAGAAGTTCA AAAAGAAACA 1320 GGAATAAAAG GCAAGCAATT ATTTATGCCT ATTCGTGTTG CTGTAACAGG CCAAATGCAT 1380 GGTCCTGAAT TACCAAATAC AATTGAAGTA CTTGGTAAAG AAAAAGTGCT AAACCGTTTA 1440 AAACAATATA AGTAATGA 1458 <210> 2 <211> 484 <212> PRT <213> <400> 2 Met Ser Asp Arg Ile Arg Val Arg Tyr Ala Pro Ser Pro Thr Gly Tyr 1 5 10 15 Leu His Ile Gly Asn Ala Arg Thr Ala Leu Phe Asn Tyr Leu Tyr Ala 20 25 30 Lys His Tyr Asn Gly Asp Phe Val Ile Arg Ile Glu Asp Thr Asp Lys 35 40 45 Lys Arg Asn Leu Glu Asp Gly Glu Thr Ser Gln Phe Asp Asn Leu Lys 50 55 60 Trp Leu Gly Leu Asp Trp Asp Glu Ser Val Asp Lys Asp Asn Gly Tyr 65 70 75 80 Gly Pro Tyr Arg Gln Ser Glu Arg Gln His Ile Tyr Gln Pro Leu Ile 85 90 95 Asp Gln Leu Leu Ala Glu Asp Lys Ala Tyr Lys Cys Tyr Met Thr Glu 100 105 110 Glu Glu Leu Glu Ala Glu Arg Glu Ala Gln Ile Ala Arg Gly Glu Met 115 120 125 Pro Arg Tyr Gly Gly Gln His Ala His Leu Thr Glu Glu Gln Arg Gln 130 135 140 Gln Phe Glu Ala Glu Gly Arg Gln Pro Ser Ile Arg Phe Arg Val Pro 145 150 155 160 Gln Asn Gln Thr Tyr Ser Phe Asp Asp Met Val Lys Gly Asn Ile Ser 165 170 175 Phe Asp Ser Asn Gly Ile Gly Asp Trp Val Ile Val Lys Lys Asp Gly 180 185 190 Ile Pro Thr Tyr Asn Phe Ala Val Ala Ile Asp Asp His Tyr Met Gln 195 200 205 Ile Ser Asp Val Ile Arg Gly Asp Asp His Ile Ser Asn Thr Pro Lys 210 215 220 Gln Ile Met Ile Tyr Glu Ala Phe Gly Trp Glu Pro Pro Arg Phe Gly 225 230 235 240 His Met Ser Leu Ile Val Asn Glu Glu Arg Lys Lys Leu Ser Lys Arg 245 250 255 Asp Gly Gln Ile Leu Gln Phe Ile Glu Gln Tyr Arg Asp Leu Gly Tyr 260 265 270 Leu Pro Glu Ala Leu Phe Asn Phe Ile Ala Leu Leu Gly Trp Ser Pro 275 280 285 Glu Gly Glu Glu Glu Ile Phe Ser Lys Glu Glu Phe Ile Lys Ile Phe 290 295 300 Asp Glu Lys Arg Leu Ser Lys Ser Pro Ala Phe Phe Asp Lys Gln Lys 305 310 315 320 Leu Ala Trp Val Asn Asn Gln Tyr Met Lys Gln Lys Asp Thr Glu Thr 325 330 335 Val Phe Gln Leu Ala Leu Pro His Leu Ile Lys Ala Asn Leu Ile Pro 340 345 350 Glu Val Pro Ser Glu Glu Asp Leu Ser Trp Gly Arg Lys Leu Ile Ala 355 360 365 Leu Tyr Gln Lys Glu Met Ser Tyr Ala Gly Glu Ile Val Pro Leu Ser 370 375 380 Glu Met Phe Phe Lys Glu Met Pro Ala Leu Gly Glu Glu Glu Gln Gln 385 390 395 400 Val Ile Asn Gly Glu Gln Val Pro Glu Leu Met Thr His Leu Phe Ser 405 410 415 Lys Leu Glu Ala Leu Glu Pro Phe Glu Ala Ala Glu Ile Lys Lys Thr 420 425 430 Ile Lys Glu Val Gln Lys Glu Thr Gly Ile Lys Gly Lys Gln Leu Phe 435 440 445 Met Pro Ile Arg Val Ala Val Thr Gly Gln Met His Gly Pro Glu Leu 450 455 460 Pro Asn Thr Ile Glu Val Leu Gly Lys Glu Lys Val Leu Asn Arg Leu 465 470 475 480 Lys Gln Tyr Lys
【図面の簡単な説明】
【図1】 スタフィロコッカス・アウレウスのグルタミ
ルtRNAシンセターゼのポリヌクレオチド配列[配列
番号1]を示す。該配列は、1453位および1456
位に2つの停止コドンを示す。
【図2】 図1のポリヌクレオチド配列から推定したス
タフィロコッカス・アウレウスのグルタミルtRNAシ
ンセターゼのアミノ酸配列[配列番号2]を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 1/12 A61P 11/02 4C084 11/00 11/04 4C085 11/02 13/02 4H045 11/04 13/12 13/02 17/00 13/12 19/00 17/00 19/02 19/00 21/00 19/02 27/02 21/00 27/16 27/02 31/04 27/16 43/00 101 31/04 C07K 16/40 43/00 101 C12N 1/15 C07K 16/40 1/19 C12N 1/15 1/21 1/19 9/00 1/21 C12Q 1/02 5/10 1/25 9/00 1/68 A C12Q 1/02 G01N 33/15 Z 1/25 33/50 T 1/68 Z G01N 33/15 C12N 15/00 ZNAA 33/50 5/00 A A61K 37/02 (72)発明者 ジョン・エドワード・ホッジソン アメリカ合衆国19426−0989ペンシルベニ ア州カレッジビル、ピー・オー・ボックス 5089、サウス・カレッジビル・ロード1250 番 スミスクライン・ビーチャム・ファー マシューティカルズ (72)発明者 エリザベス・ローラー アメリカ合衆国19426−0989ペンシルベニ ア州カレッジビル、ピー・オー・ボックス 5089、サウス・カレッジビル・ロード1250 番 スミスクライン・ビーチャム・ファー マシューティカルズ Fターム(参考) 2G045 AA40 DA36 FB01 FB03 4B024 AA01 AA13 BA07 CA04 DA06 EA04 GA11 HA01 HA11 HA17 4B050 CC03 DD02 LL01 LL03 4B063 QA01 QA07 QQ08 QQ43 QR32 QR48 QR55 QS02 QS34 4B065 AA26X AA53Y AB01 AC14 BA02 CA27 CA44 CA46 4C084 AA02 AA07 AA13 BA08 BA22 CA04 DC25 NA14 ZB35 4C085 AA02 BA14 BB11 4H045 AA11 BA10 CA11 DA75 EA22 EA52 FA74

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1.(a)配列番号2のアミノ酸1から
    484を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチ
    ドに対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌク
    レオチド; (b)(a)のポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレ
    オチド;および (c)(a)または(b)のポリヌクレオチドの少なく
    とも15個の連続した塩基を含むポリヌクレオチド からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含ん
    でなる単離ポリヌクレオチド。
  2. 【請求項2】 ポリヌクレオチドがDNAである請求項
    1記載のポリヌクレオチド。
  3. 【請求項3】 ポリヌクレオチドがRNAである請求項
    1記載のポリヌクレオチド。
  4. 【請求項4】 配列番号1に示すヌクレオチド1から1
    458を含む請求項2記載のポリヌクレオチド。
  5. 【請求項5】 配列番号1に示すヌクレオチド1から1
    452を含む請求項2記載のポリヌクレオチド。
  6. 【請求項6】 配列番号2のアミノ酸1から484を含
    むポリペプチドをコードする請求項2記載のポリヌクレ
    オチド。
  7. 【請求項7】 (a)NCIMB受託番号40771に
    含まれるtRNAシンセターゼ遺伝子により発現される
    同一の成熟ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
    に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレ
    オチド; (b)(a)のポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレ
    オチド;および (c)(a)または(b)のポリヌクレオチドの少なく
    とも15個の塩基を含むポリヌクレオチド からなる群から選択されるものを含んでなる単離ポリヌ
    クレオチド。
  8. 【請求項8】 請求項2記載のDNAを含んでなるベク
    ター。
  9. 【請求項9】 請求項8記載のベクターを含んでなる宿
    主細胞。
  10. 【請求項10】 該DNAにコードされるポリペプチド
    を請求項9記載の宿主細胞から発現させることを特徴と
    するポリペプチドの製造方法。
  11. 【請求項11】 細胞が請求項8記載のベクターに含ま
    れるcDNAによりコードされるポリペプチドを発現す
    るように、該ベクターで細胞を形質転換またはトランス
    フェクトすることを特徴とする、ポリペプチドを発現す
    る細胞の製造方法。
  12. 【請求項12】 tRNAシンセターゼポリペプチドま
    たはフラグメントを製造するのに充分な条件下で、請求
    項9記載の宿主を培養することを特徴とする、tRNA
    シンセターゼポリペプチドまたはフラグメントの製造方
    法。
  13. 【請求項13】 配列番号2のアミノ酸1から484に
    対して少なくとも70%同一であるアミノ酸配列を含ん
    でなるポリペプチド。
  14. 【請求項14】 配列番号2に示すアミノ酸を含んでな
    るポリペプチド。
  15. 【請求項15】 請求項13記載のポリペプチドに対す
    る抗体。
  16. 【請求項16】 治療上有効量の請求項13記載のポリ
    ペプチドを個体に投与することを特徴とする、tRNA
    シンセターゼを必要とする個体の処置方法。
  17. 【請求項17】 該ポリペプチドをコードするDNAを
    個体に提供し、該ポリペプチドをインビボで発現させる
    ことにより、治療上有効量の該ポリペプチドが投与され
    る請求項16記載の方法。
  18. 【請求項18】 治療上有効量の配列番号2のアミノ酸
    1から484に対して少なくとも70%同一であるアミ
    ノ酸配列を含んでなるポリペプチドの活性を阻害するア
    ンタゴニストを個体に投与することを特徴とする、tR
    NAシンセターゼポリペプチドを阻害することを必要と
    する個体の処置方法。
  19. 【請求項19】 請求項13記載のポリペプチドをコー
    ドする核酸配列を決定することを特徴とする、該ポリペ
    プチドの発現に関与する疾患の診断方法。
  20. 【請求項20】 宿主由来のサンプル中の請求項13記
    載のポリペプチドの存在を分析することを特徴とする診
    断方法。
  21. 【請求項21】 請求項13記載のポリペプチドに結合
    し、該ポリペプチドの活性を阻害する化合物の同定方法
    であって;結合部位との結合を可能にする条件下、ポリ
    ペプチドの結合部位を表面に発現する細胞を、スクリー
    ニングしようとする化合物と接触させること(ここで、
    該結合部位は、化合物の該結合部位への結合に反応して
    検出可能なシグナルを提供する能力を有する第2の成分
    に関連するものである);次いで、該化合物と該結合部
    位との相互作用により生じるシグナルの存在または不在
    を検出することにより、該化合物が該結合部位に結合し
    て該結合部位を活性化するかまたは阻害するかを決定す
    ること;を特徴とする方法。
  22. 【請求項22】 哺乳動物を疾患から防御する抗体を産
    生させるに充分なtRNAシンセターゼまたはそのフラ
    グメントもしくは変種を哺乳動物に接種することを特徴
    とする、哺乳動物における免疫学的応答を誘起する方
    法。
  23. 【請求項23】 免疫学的応答を誘起させて哺乳動物を
    疾患から防御する抗体を産生するために、インビボでt
    RNAシンセターゼ、またはそのフラグメントもしくは
    変種を発現させるために、遺伝子治療によりtRNAシ
    ンセターゼフラグメントまたはその変種をコードする遺
    伝子を送達することを特徴とする、哺乳動物における免
    疫学的応答を誘起する方法。
  24. 【請求項24】 tRNAシンセターゼポリヌクレオチ
    ドまたはそれによりコードされるタンパク質をコード
    し、発現するDNAを含んでなる免疫学的組成物であっ
    て、哺乳動物に導入されると、哺乳動物において所定の
    tRNAシンセターゼポリヌクレオチドまたはそれらに
    よりコードされるタンパク質に対する免疫学的応答を誘
    起する免疫学的組成物。
  25. 【請求項25】 厳密なハイブリダイゼーション条件下
    で、配列番号1に示すポリヌクレオチド配列の完全遺伝
    子を含有する適当なライブラリーを、配列番号1に示す
    該ポリヌクレオチド配列またはそのフラグメントの配列
    を有するプローブでスクリーニングし、次いで、DNA
    配列を単離することにより得られるDNA配列を必須と
    してなるポリヌクレオチド。
  26. 【請求項26】 グルタミルtRNAシンセターゼの相
    互作用を妨害する薬物を同定するための、薬物のスクリ
    ーニング方法であって、全アミノアシル化反応または部
    分PPi/ATP交換反応による酵素活性の測定を特徴
    とするスクリーニング方法。
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