JP2002355073A - Haraポリペプチドおよび核酸、並びに関連する方法およびその使用 - Google Patents

Haraポリペプチドおよび核酸、並びに関連する方法およびその使用

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JP2002355073A JP2002015700A JP2002015700A JP2002355073A JP 2002355073 A JP2002355073 A JP 2002355073A JP 2002015700 A JP2002015700 A JP 2002015700A JP 2002015700 A JP2002015700 A JP 2002015700A JP 2002355073 A JP2002355073 A JP 2002355073A
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ジョン・パトリック・ミューラー,ジュニアー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 その発現が生物における抗生物質耐性を導
く可能性がある遺伝子を同定するため、輸送体およびそ
の基質抗細菌化合物を同定する。 【解決手段】 本発明は、エンテロコッカス・フェカ
リスおよび枯草菌由来のharAポリペプチドおよびh
arAポリペプチドをコードする核酸、並びにそれらの
突然変異体と共に、スクリーニングおよび診断法におけ
る該ポリペプチドおよび核酸の使用法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンテロコッカス
・フェカリス(Enterococcus faeca
lis)および枯草菌(Bacillus subti
lis)由来のharAポリペプチドおよびharAポ
リペプチドをコードする核酸、並びにそれらの突然変異
体と共に、化合物スクリーニングおよび診断法における
該ポリペプチドおよび核酸の使用法に関する。
【0002】
【従来の技術】しばしば多剤措置に対する耐性を含む、
一般的に用いられる抗生物質剤に対する細菌耐性の発生
は、世界的に増大しつつある問題である。多くの細菌生
物は、おそらくこうした耐性を与える内因性遺伝子産物
の発現のため、内因的に、または他のすでに耐性である
生物から獲得された耐性として、いくつかの天然産物
(および関連する)抗細菌剤に耐性を示す。いくつかの
抗細菌剤に耐性であることが知られる生物の中に、エン
テロコッカス・フェカリス(「E.フェカリス」)があ
る。E.フェカリス感染は、最も一般的な院内(病院で
獲得する)および医原性(治療、例えば針穿刺から生じ
る)感染の1つであり、これは、回復を損なうのに加
え、敗血症、敗血症ショックまたは死さえも導く可能性
がある。E.フェカリスはまた、前立腺炎症例と共に、
尿管、骨盤、腹部および新生児感染のかなりの割合にも
責任があり、そしてしばしば、細菌心内膜炎の原因病原
体である。
【0003】抗細菌剤に対する細菌感受性の内因性のレ
ベルは、該剤が細胞区画内に集積する能力および該剤の
その特定の標的への親和性両方に依存すると理解されて
いる。多くの薬剤耐性細菌は、抗生物質薬剤を細菌の外
の細胞外培地に再び輸送し、薬剤の集積を防ぎそして薬
剤に対する細菌の感受性を減少させるタンパク質を発現
する。これらの薬剤輸送タンパク質は2種類に分けるこ
とが可能である:薬剤の追放(extrusion)を
イオン交換とカップリングさせる二次輸送体、およびA
TP加水分解の際、リン酸結合のエネルギーを利用し、
薬剤を追放するATP結合カセット(「ABC」)輸送
体である。ある輸送体は非常に特異的であり、1つの薬
剤種しか認識しないが、多様な薬剤種と共に他の分子、
例えば界面活性剤および色素を追放する多剤輸送体もま
た存在する。Young, J.およびHollan
d, I.B.“ABC transporters:
bacterial exporters−revi
sited five years on,” BBA
1461:177−200(1999)を参照された
い。耐性の他の機構には、例えば細胞表面でのまたは細
胞内部での酵素による薬剤不活性化、および例えばリボ
ソーム構造の天然変動による、または薬剤の細胞への進
入に必要とされる輸送系の非存在による標的改変が含ま
れる。
【0004】存在するゲノム供給源を解析し、ABC含
有タンパク質を理解する試みが行われてきている。例え
ばQuentin, Y., Fichant, G.
およびDenizot, F.“Inventory,
Assembly andAnalysis of
Bacillus subtilis ABC Tra
nsport Systems” J. Mol. B
iol 287:467−484(1999)を参照さ
れたい。Quentinらは、枯草菌の解析を行い、そ
して78のABC含有遺伝子を同定し、このうち8つ
は、それ以前にATP結合タンパク質と注釈をつけられ
ていなかった。これらの模式図において、輸送体は、1
つまたはそれ以上のポリペプチドとして発現される3つ
のサブユニット−ヌクレオチド結合ドメイン、膜貫通ド
メインおよび溶質結合タンパク質−のゲノム関連によ
り、特徴付けられる。しかし、「輸出体(export
er)」群の5つのATPアーゼの1つの群(「サブフ
ァミリー3」と称される)は、ゲノムにおいて、いかな
る膜貫通ドメインとも関連していなかったが、マクロラ
イド耐性またはタンパク質翻訳の制御に関連するタンパ
ク質にある程度の配列類似性を示した。そのうち1つが
出願者らにより本明細書に記載される遺伝子「exp
Z」である、サブファミリー3の遺伝子の機能は、現在
まで同定されていない。
【0005】他の生物中のABC配列は、公的にアクセ
ス可能な遺伝子データベース、例えばGenbankに
おいて同定することが可能であり、例えば、YER03
6c、YFR009w、YPL226w、YLR249
w、YNL014w、YDR091c、YKL209
c、YLL015w、YOL075c、YCR011c
およびYHL035cと称される遺伝子がある。Lin
ton, K.J.およびHiggins, C.
F., “The Escherichia coli
ATP−binding cassette(AB
C) proteins,” Molecular M
icrobiology 28(1):5−13(19
98)を参照されたい。ABCタンパク質に関する情報
の有用なデータベースは、http://ir2lc
b.cnrs−mrs.fr/ABCdb/で入手可能
である。E.フェカリス・ゲノムは、現在、配列決定さ
れており、そして多くの配列が、その実際のまたはあり
うる機能に関し、注釈をつけられている。E.フェカリ
ス・ゲノムの解析のための公的に利用可能なサイトは、
http://pedant.mips.bioche
m.mpg.de.である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ABC含有配列を、A
TP結合領域間に共通の配列特徴に基づき、増大しつつ
あるゲノム供給源内で同定することが可能である一方、
どのABC含有遺伝子が薬剤抵抗性を与えるかをどのよ
うに同定するかも、またはどの薬剤が特定のABC含有
遺伝子を発現する生物に対し無効であろうかをどのよう
に同定するかも知られていない。出願者らが追求した、
抗生物質耐性の増大する問題に取り掛かる1つの方法
は、その発現が生物における抗生物質耐性を導く可能性
がある遺伝子を同定するため、輸送体およびその基質抗
細菌化合物を同定するのを試みることである。他者によ
る研究の例は、「MXR1」と呼ばれるABCタンパク
質を開示し、そして該タンパク質の過剰発現が、ミトザ
ントロンなどのいくつかの化学療法剤の細胞傷害効果に
対する耐性を与えることを言及する、PCT国際特許出
願WO 00/36101に見ることが可能である。別
の研究は、アルカエグロブス・ファルギドゥス(Arc
haeoglobus fulgidus)ABC輸送
体に相同性を有する黄色ブドウ球菌(Staphylo
coccus aureus)ポリペプチドをコードす
る核酸を開示する、PCT国際特許出願WO 99/3
1133に開示される。
【0007】
【課題を解決するための手段】出願者らは、ハイグロマ
イシンA類似体(analogues)に耐性である
E.フェカリスおよび枯草菌の株を発見し、そして以前
は性質決定されていなかった、その耐性と共に他の抗細
菌剤に対する耐性を与える内因性遺伝子産物を同定し
た。用語「harA」(すなわちハイグロマイシンA耐
性(ygromycin esistanc
e))は、本明細書において、一般的に、ハイグロマイ
シンA耐性を与える、いかなるポリペプチド、こうした
ポリペプチドをコードする核酸、あるいはこうしたポリ
ペプチドまたは核酸の断片または誘導体も指すよう用い
られる。
【0008】本発明は、E.フェカリスおよび枯草菌由
来のharAポリペプチドおよびharAポリペプチド
をコードする核酸、並びにそれらの突然変異体と共に、
harAポリペプチドおよびharA核酸を産生する方
法、並びに該ポリペプチドおよび核酸を含む組成物に関
する。本発明はまた、診断法およびワクチン接種におけ
るharAポリペプチドおよびharA核酸の使用法と
共に、harAポリペプチドに結合し、harAポリペ
プチドのATPアーゼ活性を含むharAポリペプチド
の活性を調節するかまたは阻害する化合物を同定するた
め、harAポリペプチドおよびharA核酸を用いる
方法および過程にも関する。
【0009】本発明は、図2(配列番号2)に示される
アミノ酸配列に少なくとも75%同一であるアミノ酸配
列を含む、単離harAポリペプチドに関する。1つの
態様において、該ポリペプチドは、E.フェカリスha
rAポリペプチドである。別の態様において、該ポリペ
プチドは、実質的に純粋な形である。別の態様におい
て、該ポリペプチドは、図2(配列番号2)に示される
アミノ酸配列を含む。本発明はまた、図2(配列番号
2)に示されるアミノ酸配列から本質的になる単離ha
rAポリペプチドも提供する。本発明はまた、図4(配
列番号4)に示されるアミノ酸配列に少なくとも75%
同一であるアミノ酸配列を含む、単離harAポリペプ
チドにも関する。1つの態様において、該ポリペプチド
は、枯草菌harAポリペプチドである。別の態様にお
いて、該ポリペプチドは、実質的に純粋な形である。別
の態様において、該ポリペプチドは、図4(配列番号
4)に示されるアミノ酸配列を含む。本発明はまた、図
4(配列番号4)に示されるアミノ酸配列から本質的に
なる単離harAポリペプチドも提供する。本発明はま
た、プラスミドpGEM−T/harA(ATCC寄託
番号第PTA−2552号)に含まれる核酸にコードさ
れるアミノ酸配列から本質的になるアミノ酸配列を有す
るharAポリペプチドにも関する。本発明はまた、プ
ラスミドpMP−bacA1−1(ATCC寄託番号第
PTA−2551号)に含まれる核酸にコードされるア
ミノ酸配列から本質的になるアミノ酸配列を有するha
rAポリペプチドにも関する。
【0010】用語「単離された」は、人の手により、天
然状態から改変されたことを意味し、すなわち天然に存
在するものである場合、天然に存在する状態から変化さ
せられたかまたは除去されたかあるいはその両方である
ことを意味する。例えば、原核または真核細胞、細菌、
ビリオンまたはウイルスに天然に存在する核酸またはポ
リペプチドは、「単離され」ていないが、天然状態で共
に存在する成分から分離された同じ核酸またはポリペプ
チドは、本明細書において、「単離され」ている。用語
「単離された」の意味にやはり含まれるのは、例えば、
いかなるものでもよい組換え核酸、クローニングされた
遺伝子、in vitro転写または翻訳産物、外因性
または異種核酸またはその転写および翻訳産物、並びに
放射標識および修飾されたまたはそうでなければ非天然
存在核酸またはアミノ酸の置換を含む、化学的、酵素
的、または生体内変換手段によりプロセシングされた、
いかなるものでもよい核酸またはポリペプチドである。
【0011】「ポリペプチド類」は、ペプチド結合また
は修飾ペプチド結合により、互いに連結された2つまた
はそれ以上のアミノ酸を含む、いかなるペプチドまたは
タンパク質も指す。「ポリペプチド類」は、通常ペプチ
ド、オリゴペプチドおよびオリゴマーと称される短鎖
も、そして一般的にタンパク質と称されるより長い鎖も
両方指す。「ポリペプチド類」には、天然過程により、
例えばプロセシングおよび他の翻訳後修飾により修飾さ
れたものだけでなく、化学的修飾技術により修飾された
ものも含まれる。こうした修飾は、基本的な教科書、よ
り詳細なモノグラフ、および研究刊行物に記載され、そ
して当該技術分野に公知である。同じ種類の修飾が、既
定のポリペプチドのいくつかの部位で、同じかまたは異
なる度合いで存在する可能性があることを理解すべきで
ある。また、既定のポリペプチドが、多くの種類の修飾
を含む可能性もある。修飾は、ペプチド主鎖、アミノ酸
側鎖、およびアミノまたはカルボキシル末端を含む、ポ
リペプチドのどこで起こってもよい。修飾には、例え
ば、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、ホスファチジルイノシトール
の共有結合、架橋、環状化、ジスルフィド結合形成、脱
メチル化、共有架橋の形成、システインの形成、ピログ
ルタミン酸の形成、ホルミル化、ガンマ−カルボキシル
化、糖鎖形成、GPIアンカー形成、ヒドロキシル化
(例えばヒドロキシプロリンまたはヒドロキシリジンの
形成)、ヨウ化、メチル化(例えばe−N−メチルリジ
ン、3−メチル−ヒスチジンの形成)、ミリストイル
化、酸化、タンパク質分解プロセシング、リン酸化、プ
レニル化、ラセミ化、糖鎖形成、脂質付着、硫酸化、グ
ルタミン酸残基のガンマ−カルボキシル化、ヒドロキシ
ル化およびADPリボシル化、セレノイル化、硫酸化、
タンパク質へのアミノ酸のトランスファーRNA仲介付
加、例えばアルギニル化、およびユビキチン化が含まれ
る。例えば、PROTEINS――STRUCTURE
AND MOLECULAR PROPERTIE
S, 第2版, T.E. Creighton監修,
W.H. Freeman and Compan
y, ニューヨーク(1993)およびWold,
F., Posttranslational Pro
tein Modifications: Persp
ectives and Prospects, 1−
12ページ, POSTTRANSLATIONAL
COVALENT MODIFICATION OF
PROTEINS,中, B.C. Johnson監
修, Academic Press, ニューヨーク
(1983); Seifterら, Meth. E
nzymol. 182:626−646(1990)
およびRattanら,Protein Synthe
sis: Posttranslational Mo
difications and Aging, An
n. N.Y.Acad. Sci. 663:48−
62(1992)を参照されたい。ポリペプチドは、分
枝していても、あるいは分枝を含むまたは含まない環状
であってもよい。環状、分枝および分枝環状ポリペプチ
ドは、翻訳後天然過程から生じてもよく、そしてまた完
全に合成法により、作成してもよい。ポリペプチドは、
20の天然コードアミノ酸以外のアミノ酸、例えば当該
技術分野に公知のβ−、γ−、またはδ−アミノ酸、あ
るいはD−アミノ酸を含んでもよい。
【0012】本出願において、「単離ポリペプチド」の
意味にはまた、界面活性剤を含む天然または外因性脂
質、harAポリペプチドを発現する細胞由来の膜調製
と共に、harAポリペプチドを含む小胞または閉鎖膜
性調製が含まれる。
【0013】本出願において交換可能に用いられる「に
同一」または「同一性」は、配列を比較することにより
決定されるような、2つまたはそれ以上のポリペプチド
配列、あるいは2つまたはそれ以上のポリヌクレオチド
配列の間の関係である。本出願において、「に類似」ま
たは「類似性」は、場合によって、こうした一連の配列
間の一致により決定されるような、ポリペプチドまたは
ポリヌクレオチド配列間の配列関連性の度合いを意味す
る。「同一性」および「類似性」は、限定されるわけで
はないが、例えば:Computational Mo
lecularBiology, Lesk, A.
M.監修, Oxford University P
ress, ニューヨーク, 1988; Bioco
mputing: Informatics and
Genome Projects, Smith,
D.W.監修, Academic Press, ニ
ューヨーク, 1993; Computer Ana
lysis of Sequence Data, P
art I, Griffin, A.M.およびGr
iffin, H.G.監修, Humana Pre
ss, ニュージャージー, 1994; Seque
nce Analysis in Molecular
Biology, von Heinje, G.,
Academic Press, 1987;および
Sequence AnalysisPrimer,
Gribskov, M.およびDevereux,
J.監修, M Stockton Press, ニ
ューヨーク, 1991;およびCarillo,
H.およびLipman, D., SIAM J.
Applied Math., 48:1073(19
88)に記載されるものを含む、既知の方法により、容
易に計算することが可能である。同一性を決定するため
の好ましい方法は、試験される配列間の最大の一致を与
えるよう設計される。同一性および類似性を決定する方
法は、公的に利用可能なコンピュータープログラムに集
大成されている。2つの配列間の同一性および類似性を
決定するための好ましいコンピュータープログラム法に
は、限定されるわけではないが、GCGプログラムパッ
ケージ(Devereux, J.ら, Nuclei
c Acids Research 12(1):38
7(1984))、BLASTP、BLASTN、およ
びFASTA(Altschul, S.F.ら,
J. Molec. Biol. 215:403−4
10(1990))が含まれる。BLAST Xプログ
ラムはNCBIおよび他の供給源から公的に入手可能で
ある(BLASTマニュアル, Altschul,
S.ら, NCBINLM NIH Bethesd
a, Md. 20894; Altschul,
S.ら, J. Mol. Biol. 215:40
3−410(1990))。公知のSmith−Wat
ermanアルゴリズムもまた、同一性を決定するのに
用いてもよい。
【0014】ポリペプチド配列比較に特に好ましいパラ
メーターには以下が含まれる:アルゴリズム: Nee
dlemanおよびWunsch, J. Mol B
iol. 48:443−453(1970);比較マ
トリックス: HentikoffおよびHentik
off, Proc. Natl. Acad. Sc
i. USA. 89:10915−10919(19
92)由来のBLOSSUM62;ギャップペナルテ
ィ:12;およびギャップ長ペナルティ:4。これらの
パラメーターを用いる有用なプログラムは、Genet
ics Computer Group、ウィスコンシ
ン州マディソンから「gap」プログラムとして公的に
入手可能である。前述のパラメーターは、ペプチド比較
のデフォルトパラメーターである(末端ギャップに関す
るペナルティなし)。
【0015】本発明はまた、ポリペプチド参照配列に少
なくとも75、80、85、90、95、97または1
00%の同一性を有するアミノ酸配列を含むharAポ
リペプチドにも関する。1つの態様において、harA
ポリペプチドは、参照配列に同一でもよいし、または参
照配列に比較し、特定の整数までのアミノ酸改変を含ん
でもよく、前記改変は、少なくとも1つのアミノ酸欠
失、保存的および非保存的置換を含む置換、または挿入
からなる群より選択され、そして前記改変は、参照配列
中のアミノ酸の中に個々に、あるいは参照配列内の1つ
またはそれ以上の隣接する基で点在し、参照配列のアミ
ノまたはカルボキシ末端位で、あるいはこれらの末端位
の間のどこかで起こってもよい。好ましい態様におい
て、参照配列は、配列番号2に示されるアミノ酸配列で
ある。別の好ましい態様において、参照配列は、配列番
号4に示されるアミノ酸配列である。
【0016】本発明はまた、参照配列を含むアミノ酸の
10%を越えない保存的置換を有するアミノ酸配列を含
むharAポリペプチドにも関する。1つの態様におい
て、参照配列は、配列番号2に示されるアミノ酸配列で
ある。別の態様において、参照配列は、配列番号4に示
されるアミノ酸配列である。好ましい態様において、h
arAポリペプチドは、ポリペプチドのABCドメイン
のいずれか1つまたはそれ以上に、保存的アミノ酸置換
を含む。本出願において、用語「ABCドメイン」は、
少なくとも1つのWalker Aボックスおよび少な
くとも1つのWalkerBボックスを含むいかなるも
のでもよい配列を含む。より好ましい態様において、図
2(配列番号2)に同定されるような、1つまたはそれ
以上のWalker A、Walker B、サインモ
チーフまたは下流モチーフ配列が保存される。別のより
好ましい態様において、図4(配列番号4)に同定され
るような、1つまたはそれ以上のWalker A、W
alker B、サインモチーフまたは下流モチーフ配
列が保存される。別のより好ましい態様において、ha
rAポリペプチドは、ABCドメイン、Walker
A、WalkerB、サインモチーフまたは下流モチー
フ配列のいずれか1つまたはそれ以上の外側のharA
ポリペプチド領域に保存的アミノ酸置換を含む。
【0017】「保存的」アミノ酸置換は、当該技術分野
に公知である。こうした置換を作成する規則は、とりわ
け、Dayhof, M.D., 1978, Na
t.Biomed. Res. Found., ワシ
ントンD.C., Vol.5, Sup.3に記載さ
れるものを含む。より具体的には、保存的アミノ酸置換
は、一般的に、酸性度、極性または側鎖の大きさ(bu
lkiness)において関連する、アミノ酸ファミリ
ー内で行われるものである。遺伝的にコードされるアミ
ノ酸は、一般的に4つの群に分けられる:(1)酸性=
アスパラギン酸、グルタミン酸;(2)塩基性=リジ
ン、アルギニン、ヒスチジン;(3)非極性=アラニ
ン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェ
ニルアラニン、メチオニン、トリプトファン;および
(4)非荷電極性=グリシン、アスパラギン、グルタミ
ン、システイン、セリン、スレオニン、およびチロシン
である。フェニルアラニン、トリプトファンおよびチロ
シンはまた、芳香族アミノ酸として一緒に分類される。
いずれかの特定の群内での1つまたはそれ以上の置換、
例えばイソロイシンもしくはバリンでのロイシンの置
換、またはグルタミン酸でのアスパラギン酸の置換、ま
たはセリンでのスレオニンの置換、あるいは構造的に関
連するアミノ酸残基、例えば、類似の酸性度、極性、側
鎖の大きさ、またはそれらのいくつかの組み合わせでの
類似性を持つアミノ酸残基でのいずれかの他のアミノ酸
の置換は、一般的に、ポリペプチドの機能または免疫原
性に重要でない影響を有するであろう。好ましい態様に
おいて、保存的置換ポリペプチドは、配列番号2または
配列番号4に、少なくとも約75%、より好ましくは少
なくとも約85%、そしてさらにより好ましくは少なく
とも約90%の配列同一性、そして最も好ましくは少な
くとも95%の配列同一性を有する。
【0018】別の態様において、ポリペプチドは、それ
らの組み合わせを含め、挿入、欠失、または置換された
1および10の間、そしてより好ましくは1および5の
間のアミノ酸を有するharAポリペプチドからなる。
より好ましい態様において、単離ポリペプチドは、ha
rAポリペプチドのアミノ酸配列中に1および5の間の
保存的置換アミノ酸を有する。
【0019】本発明はさらに、本発明の前述のポリペプ
チドのいずれか1つの実質的な部分からなるharAポ
リペプチドに関する。本明細書において、本発明のポリ
ペプチドの「実質的な部分」、または「ペプチド断片」
は、対応する全長ポリペプチドの完全なアミノ酸配列以
下からなるが、そのアミノ酸配列の少なくとも約75
%、より好ましくは少なくとも約80%、さらにより好
ましくは少なくとも約90%、そして最も好ましくは少
なくとも約95%を含む、ポリペプチドを意味する。
【0020】本発明は、実質的に純粋な形の単離har
Aポリペプチドに関する。1つの態様において、単離h
arAポリペプチドは、可溶性型で回収される。別の態
様において、単離harAポリペプチドは、不溶性型で
回収される。
【0021】本出願において、「実質的に純粋」は、単
一の物質の少なくとも重量90%、好ましくは少なくと
も重量95%、そしてより好ましくは少なくとも重量9
9%を含むことを意味し、物質は、天然存在であっても
または非天然存在であっても、いかなる化学化合物であ
ってもよい。
【0022】用語「可溶性型で回収される」は、タンパ
ク質またはポリペプチドが、前記タンパク質またはポリ
ペプチドを発現する細胞の細胞質から回収されることを
示す。乳化物、界面活性剤、または膜性調製中で回収さ
れるタンパク質またはポリペプチドもまた、本発明にお
いて、可溶性型とみなされる。
【0023】用語「不溶性型で回収される」は、タンパ
ク質またはポリペプチドが、前記タンパク質またはポリ
ペプチドを発現する細胞に存在する封入体から回収され
ることを示す。
【0024】本発明はさらに、本明細書に記載されるポ
リペプチドのいずれかを調製する方法であって、本明細
書に記載される組換え発現ベクターのいずれかで形質転
換された宿主細胞を培養し、そして可溶性または不溶性
型いずれかで、細胞培養から発現されたポリペプチドを
回収することを含む、前記方法に関する。培養は、本明
細書にさらに記載されるように、そして選択された宿主
細胞にしたがって、特に好ましいように、ポリペプチド
の発現を行うことが可能な条件下で行われ、その条件は
当該技術分野に公知である。
【0025】本発明は、harAポリペプチドおよび薬
学的に許容しうるキャリアーを含む、免疫学的組成物に
関する。本発明はまた、harAポリペプチドをコード
する核酸であって、動物における該ポリペプチドの発現
を指示するのに有効なベクターと機能的に関連している
前記核酸、および薬学的に許容しうるキャリアーを含
む、免疫学的組成物にも関する。
【0026】上述の組成物のいずれかの態様において、
キャリアーはさらに、アジュバントまたはharAポリ
ペプチドに対する動物の免疫反応を刺激するかまたは亢
進するのに有効な他の調節剤を含む。免疫刺激剤として
およびワクチンにおいて使用するためのアジュバント
は、当該技術分野に公知であり、例えば、フロイントの
アジュバント、Amphigen、および他の商業的に
入手可能なアジュバントがあり、そして確立された臨床
的指針を参照することにより、選択された動物、哺乳動
物またはヒトにおける使用のため、適応される。
【0027】他の態様において、組成物は、錠剤、カプ
セル、丸剤、粉末、持続放出処方、溶液、懸濁物として
経口投与に、無菌溶液、懸濁物または乳剤として非経口
注射に、軟膏またはクリームとして局所投与に、あるい
は座薬として直腸投与に、適した形である。その好まし
い態様において、組成物は、正確な投薬量の単回投与に
適した、単位投薬型である。
【0028】本発明は、動物において、薬剤耐性感染を
治療する方法であって、該動物に、上述の組成物のいず
れかを、薬剤に対する感受性の増加を引き出すのに十分
な量で投与することを含む、前記方法に関する。1つの
態様において、薬剤耐性は、harAポリペプチドによ
り、またはharA核酸の発現により、仲介される。別
の態様において、薬剤は、ハイグロマイシンAまたは関
連類似体、バージニアマイシン、ランカシジンまたはS
ynercid(登録商標)である。本出願において、
用語「類似体(類)」は、化学化合物いずれかに適用さ
れた場合、指定された化合物だけでなく、同じ化学構造
種の化合物およびそれに由来する化合物も含む。したが
って、「ハイグロマイシンA」(または同様に、「ラン
カシジン」、「バージニアマイシン」、「ストレプトグ
ラミン」)という句の使用は、その化学構造種にある、
単数または複数の化合物を指す。用語「ハイグロマイシ
ン(類)」は、本明細書において、ハイグロマイシンA
を意味する。1つの態様において、感染は細菌感染であ
り、そしてその好ましい態様において、細菌感染は、
E.フェカリス、化膿連鎖球菌(Streptococ
cus pyogenes)、肺炎連鎖球菌(Stre
ptococcus pneumoniae)、インフ
ルエンザ菌(Haemophilus influen
zae)またはエンテロコッカス・フェシウム(Ent
erococcus faecium)感染である。そ
のより好ましい態様において、細菌感染は、エンテロコ
ッカス・フェシウムまたはE.フェカリス感染である。
別のより好ましい態様において、細菌感染は、化膿連鎖
球菌または肺炎連鎖球菌感染である。別のより好ましい
態様において、細菌感染は、インフルエンザ菌感染であ
る。別の態様において、感染は、原生動物感染である。
その好ましい態様において、原生動物感染は、セルピュ
リナ(トレポネーマ)・ヒオジセンテリエ(Serpu
lina(Treponema)hyodysente
riae)感染である。その別の態様において、感染
は、ハイグロマイシンAでの治療に服しやすいと同定さ
れるいずれかの感染性病原体によるものである。別の態
様において、感染は、ハイグロマイシンA耐性、バージ
ニアマイシン耐性、ランカシジン耐性またはSyner
cid(登録商標)耐性感染のいずれか1つである。さ
らに別の態様において、感染は、ハイグロマイシンA類
似体に耐性である。別の態様において、感染は、バンコ
マイシン耐性である。他の態様において、方法は、動物
に、上述の組成物のいずれかを、例えばエンテロコッカ
ス属、連鎖球菌属またはヘモフィルス属感染を治療する
別の抗菌化合物または組成物と組み合わせて投与するこ
とを含む。1つの態様において、他の抗菌化合物は、マ
クロライド(例えばエリスロマイシン、クラリスロマイ
シン、アジスロマイシン)、ベータ−ラクタム(例えば
ペニシリン類、セファロスポリン類)、アミノ配糖体、
スルホンアミド、テトラサイクリン、キノロン、ストレ
プトグラミン、オキサゾリジノンまたは糖ペプチド(例
えばバンコマイシン)である。上述の例は、例示のみで
あり、そして本発明において、特定の抗菌剤が用いられ
ると限定されることを意図しないことを理解すべきであ
る。
【0029】上述の組成物または方法のいずれかの態様
において、動物は哺乳動物である。そのより好ましい態
様において、哺乳動物はヒトである。他のより好ましい
態様において、哺乳動物は、イヌまたはネコを含む、ヒ
トのコンパニオン動物であるか、あるいは哺乳動物は、
ウマ、ウシ、またはブタ動物を含む、家畜動物である。
他の態様において、動物は、トリ・コンパニオン動物ま
たは家禽動物である。
【0030】上述の組成物または方法のいずれかの態様
において、ポリペプチドは、図2(配列番号2)に示さ
れるアミノ酸配列に少なくとも75%同一であるアミノ
酸配列を含むharAポリペプチドである。別の態様に
おいて、ポリペプチドは、図4(配列番号4)に示され
るアミノ酸配列に少なくとも75%同一であるアミノ酸
配列を含むharAポリペプチドである。別の態様にお
いて、ポリペプチドは、図2(配列番号2)に示される
アミノ酸配列、または図4(配列番号4)に示されるア
ミノ酸配列を含むharAポリペプチドである。別の態
様において、ポリペプチドは、図2(配列番号2)また
は図4(配列番号4)に示されるポリペプチドなどのh
arAポリペプチドの断片または変異体である。上述の
組成物または方法のいずれかの態様において、動物は哺
乳動物である。より好ましい態様において、哺乳動物は
ヒトである。別のより好ましい態様において、哺乳動物
は、ブタ、ウシ、ウマ、イヌおよびネコ哺乳動物の中か
ら選択される。
【0031】「免疫学的組成物」は、動物において、ポ
リペプチドまたはタンパク質に対して特異的に向けられ
る免疫反応を引き出すことが可能なものである。用語
「免疫原性の」または「免疫原性」は、ポリペプチドが
該ポリペプチドに対して特異的に向けられる免疫反応を
引き出す能力を指す。用語「抗原性の」および「抗原
性」は、タンパク質またはポリペプチドが、抗体によ
り、該タンパク質またはポリペプチドに対して特異的に
結合される能力を指す。
【0032】用語「薬学的に許容しうるキャリアー」
は、活性成分、例えば薬剤物質、ポリペプチドまたは核
酸の搬送および吸収を可能にし、そして活性成分の生物
学的活性の有効性に干渉せず、化学的に不活性であり、
そして投与される被験者に毒性でない、物質を指す。
【0033】適切な薬学的キャリアーには、不活性希釈
剤または充填剤、水および多様な有機溶媒が含まれる。
薬学的に許容しうるキャリアーは、望ましい場合、さら
なる成分、例えばフレーバー剤、結合剤、賦形剤および
それらに匹敵するものを含んでもよい。したがって、経
口投与のため、多様な賦形剤、例えばクエン酸を含む錠
剤を、多様な崩壊剤、例えばデンプン、アルギン酸およ
び特定の複合ケイ酸塩と、そして結合剤、例えばスクロ
ース、ゼラチンおよびアラビアゴム(acacia)と
共に使用してもよい。さらに、滑沢剤、例えばステアリ
ン酸マグネシウム、ラウリル硫酸ナトリウムおよびタル
クが、錠剤目的にしばしば有用である。同様の種類の固
体組成物はまた、軟および硬充填ゼラチンカプセルに使
用してもよい。そのための好ましい成分には、ラクトー
スまたは乳糖および高分子量ポリエチレングリコール類
が含まれる。水性懸濁物またはエリキシル剤が経口投与
に望ましい場合、キャリアーは、多様な甘味料またはフ
レーバー剤、着色物質または色素、および望ましい場
合、乳化剤または懸濁剤を、希釈剤、例えば水、エタノ
ール、プロピレングリコール、グリセリン、水性プロピ
レングリコールまたはデキストロース溶液あるいはそれ
らの組み合わせと共に、含んでもよい。キャリアーおよ
び活性成分は、好ましくは無菌である。投薬型は、望ま
しい場合、適切に緩衝されていてもよい。
【0034】特定の量の活性化合物を含む多様な薬剤組
成物を調製する方法は、当業者に知られるかまたは明ら
かであるだろう。例えば、Remington’s P
harmaceutical Sciences, M
ack Publishing Company, ペ
ンシルバニア州イースター, 第15版(1975)を
参照されたい。
【0035】用語「細菌感染を治療するまたは予防す
る」は、細菌の複製を阻害するか、感染の伝播を阻害す
るか、または生物が自身を宿主内に確立することを妨げ
るか、または感染により引き起こされる疾患の症状を軽
減することを意味する。好ましい態様において、該方法
を用い、E.フェカリス感染を治療する。他の好ましい
態様において、該方法を用い、化膿連鎖球菌、肺炎連鎖
球菌、インフルエンザ菌またはエンテロコッカス・フェ
シウム感染の1つまたはそれ以上を治療する。治療は、
細菌負荷、感染の減少(すなわち減少した伝播)並びに
/あるいは食物摂取および/または成長の増加がある場
合、療法的に有効とみなされる。
【0036】本発明は、本明細書に記載されるようなh
arAポリペプチドに対して免疫反応性である抗体に関
する。1つの態様において、抗体はモノクローナル抗体
である。別の態様において、抗体はヒト化抗体である。
好ましい態様において、抗体はヒト化モノクローナル抗
体である。さらに別の態様において、抗体は、harA
ポリペプチドに機能的に同等であるポリペプチドに対し
て免疫反応性である。本発明のポリペプチドおよび抗体
は、ハイグロマイシンA類似体、バージニアマイシン
類、ランカシジンおよびSynercid(登録商標)
に耐性である生物の監視および検出に有用である。
【0037】本発明は、動物において、harA仲介抗
生物質耐性の存在を同定するための方法であって、該動
物から、そこに存在するいかなる細菌も単離し、該細菌
に発現されるポリペプチドを単離し、そして該細菌から
単離されたタンパク質への、harAポリペプチドに対
して免疫反応性である抗体の結合を検出することによ
り、harAポリペプチドの存在を同定することを含
む、前記方法に関する。1つの態様において、動物は、
抗生物質耐性感染を患う。別の態様において、動物は、
抗生物質耐性感染を患わない。したがって、本発明の抗
体は、感染動物の治療を指示するのにも、そして抗生物
質耐性感染に感染する可能性がある動物または動物集団
の監視のためにも、どちらにも有用である。1つの態様
において、抗生物質は、ハイグロマイシンA、バージニ
アマイシン、ランカシジン、またはSynercid
(登録商標)である。
【0038】用語「抗体」は、本明細書において、抗原
に結合することが可能な免疫グロブリン分子を指す。抗
体は、ポリクローナル混合物でもまたはモノクローナル
でもよい。抗体は、天然供給源由来の、または組換え供
給源由来の損なわれていない(intact)免疫グロ
ブリンでもよいし、そして損なわれていない免疫グロブ
リンの免疫反応性部分であってもよい。1つの態様にお
いて、エピトープは、好ましくはポリペプチド配列の8
以上、より好ましくは12以上、そして最も好ましくは
20以上のアミノ酸を含む。用語「抗体」は、例えばF
v、Fab’、F(ab’)2と共に一本鎖を含む完全
な範囲の型を含む。重鎖および軽鎖の遺伝子が、単一の
コード配列に組み合わされている一本鎖抗体もまた、用
語「抗体」に含まれる。
【0039】用語「免疫反応性」は、本出願において、
ポリペプチドまたはタンパク質に特異的に結合すること
が可能であることを意味する。用語「ヒト化」は、例え
ば、Jones, Pら, Nature 321:5
2−525(1986)またはTempestら,
iotechnology 9:266−273(19
91)に記載されるように、抗体の相補性決定領域が、
ヒトモノクローナル抗体に転移されていることを意味す
る。用語「ヒト化」はまた、ヒト重鎖およびヒト軽鎖を
両方含む抗体、例えばJ. Immunol. Met
h. 231:11−23(1999)に記載されるよ
うに、任意のヒトまたは非ヒト抗原に対するヒト抗体を
発現するよう操作されたトランスジェニックマウスによ
り産生される抗体などを意味する。
【0040】用語「機能的に同等」は、本明細書におい
て、harAに特異的な抗体に認識されることが可能な
タンパク質、すなわち野生型harAタンパク質と実質
的に類似の免疫学的反応を引き出すことが可能なタンパ
ク質を指す。したがって、機能的に同等のタンパク質に
対して作成された抗体はまた、harAも認識するであ
ろう。
【0041】用語「防御」または「防御すること」は、
本明細書において、ワクチンに関し、該ワクチンが、ワ
クチンに使用された抗原(類)が由来する生物により引
き起こされる疾患を予防するまたはその症状を減少させ
ることを意味する。
【0042】用語「有効量」は、投与される被験者にお
いて、免疫反応を引き出すのに十分なharA核酸また
はharAポリペプチドの量を指す。免疫反応は、制限
なしに、細胞性および/または体液性免疫の誘導を含む
可能性がある。
【0043】用語「療法剤」は、好ましくは抗細菌であ
る、いかなる分子、化合物または治療も指し、細菌感染
またはそれにより引き起こされる疾患の治療を補助す
る。用語としての「変異体(類)」は本明細書におい
て、それぞれ参照ポリヌクレオチドまたはポリペプチド
とは異なるが、本質的な特性を保持するポリヌクレオチ
ドまたはポリペプチドである。ポリヌクレオチドの典型
的な変異体は、別の参照ポリヌクレオチドとヌクレオチ
ド配列が異なる。変異体のヌクレオチド配列の変化は、
参照ポリヌクレオチドにコードされるポリペプチドの配
列を改変してもよいし、または改変しなくてもよい。ヌ
クレオチド変化は、以下に論じられるように、参照配列
にコードされるポリペプチドにおいて、アミノ酸置換、
付加、欠失、融合および一部切除(truncatio
n)を生じる可能性がある。ポリペプチドの典型的な変
異体は、別の参照ポリペプチドとアミノ酸配列が異な
る。一般的に、参照ポリペプチドおよび変異体の配列
が、全体的に非常に類似であり、そして多くの領域で同
一であるように、相違は制限される。変異体および参照
ポリペプチドは、いずれかの組み合わせの、1つまたは
それ以上の置換、付加、欠失により、アミノ酸配列が異
なる。置換または挿入アミノ酸残基は、遺伝暗号にコー
ドされるものであっても、またはなくてもよい。ポリヌ
クレオチドまたはポリペプチドの変異体は、天然に存在
するもの、例えば対立遺伝子変異体でもよいし、または
天然に存在することが知られていない変異体であっても
よい。ポリヌクレオチドおよびポリペプチドの非天然存
在変異体は、突然変異誘発技術により、直接合成によ
り、そして当業者に知られる他の組換え法により、作成
してもよい。
【0044】本発明のポリペプチドおよび核酸を用い、
単離harAポリペプチド、例えば細胞、細胞不含調
製、膜性調製、または本明細書に記載されるような結合
および機能アッセイに適したいずれかの他の調製中のh
arAポリペプチドへの化合物の結合を評価してもよ
い。
【0045】本発明は、harAポリペプチドを発現す
る生物による感染に対し、動物にワクチン接種するため
の、harAポリペプチドの使用に関する。本発明はま
た、harAポリペプチドに結合する化合物を同定する
ためのharAポリペプチドの使用にも関する。本発明
はまた、harAポリペプチドの活性を阻害する化合物
を同定するためのharAポリペプチドの使用にも関す
る。1つの態様において、harAポリペプチドの活性
は、ATP加水分解であり、すなわちharAポリペプ
チドは、少なくともATPアーゼとして機能する。他の
活性は、さらに以下に記載される。
【0046】本発明は、harAポリペプチドに結合す
るものを同定するための、化合物のスクリーニング法に
関する。本発明において、harAポリペプチドに結合
するかまたはその活性に影響を与えるか、あるいはha
rAポリペプチドを発現する細胞と相互作用するかまた
は影響を与えるかどうか決定するためにスクリーニング
される化合物は、「候補」と称される可能性がある。本
発明において、いずれかの化合物が、harAポリペプ
チドに結合するかまたはその活性に影響を与えるか、あ
るいはharAポリペプチドを発現する細胞と相互作用
するかまたは影響を与えるかどうか決定するため、スク
リーニングされる複数の化合物(または候補)は、「化
合物ライブラリー」と称される可能性がある。化合物、
候補、または化合物ライブラリーは、当該技術分野に公
知であるように、生合成的に、または化学的合成法によ
り、天然または合成産生化合物の生体内変換により、あ
るいはこうした方法の組み合わせにより、産生してもよ
い。用語「結合」または「結合すること」は、本明細書
において、特定のアッセイに関連し、当該技術分野に理
解されるような、「特異的結合」を指す。同様に、ポリ
ペプチドまたは核酸の「活性」は、恒常的活性または他
の細胞構成要素による検出可能シグナルの生成と対照的
に、目的の特定のポリペプチドまたは核酸の活性に依存
し、そして該活性から生じる活性を意味する。
【0047】本発明は、化合物がharAポリペプチド
に結合するかどうか決定するための、化合物のスクリー
ニング法であって、harAポリペプチドと化合物を、
結合に適した条件下で接触させ、そして化合物がhar
Aポリペプチドに結合するかどうかを決定することを含
む、前記方法に関する。1つの態様において、結合は、
直接検出され、すなわち検出可能シグナルが該化合物に
取り込まれている。その1つの態様において、シグナル
は、原子(類)の放射性同位体により置換されている化
合物の1つまたはそれ以上の原子により、放出される放
射線である。別の態様において、結合は、harAポリ
ペプチドの測定により、検出される;その態様におい
て、harAポリペプチドは放射標識されていてもよい
し、または化学的に修飾されたアミノ酸を含んでもよい
し、またはアミノ酸の抗原性配列(類)を含んでもよい
し、または融合パートナー、例えばFLAGエピトープ
を用いてharAポリペプチドを検出することが可能な
融合タンパク質を含んでもよい。別の態様において、結
合は間接的に検出され、すなわち、シグナルは、化合物
がharAポリペプチドに結合する際、該化合物または
harAポリペプチド以外の分子により生成される。そ
の態様において、シグナルは、別のポリペプチドの産生
により、または例えばレポーター遺伝子系におけるよう
に、核酸の発現により、提供されてもよい。
【0048】本発明は、ライブラリー由来の少なくとも
1つの化合物が、harAポリペプチドに結合するかど
うか決定するための、ライブラリースクリーニング法で
あって、(a)harAポリペプチドとライブラリー
を、結合に適した条件下で接触させ、(b)ライブラリ
ー由来の少なくとも1つの化合物が、harAポリペプ
チドに結合するかどうか検出し、そして少なくとも1つ
の化合物の結合が検出された場合、(c)harAポリ
ペプチドに結合する各化合物を同定することを含む、前
記方法に関する。同定される化合物は、以前から知られ
る化合物である可能性もあるし、あるいは化合物ライブ
ラリーの場合、また、先に単離されていないが、その合
成様式、部位、または化合物もしくは化合物ライブラリ
ーが作成された方法に特定の単数もしくは複数の特徴に
より、または公知の化学的技術を用いた単離により、h
arAポリペプチドまたはその断片と関連しまたは分離
して、同定することが可能である化合物も含まれる可能
性もある。本発明は、当該技術分野に公知である高処理
スクリーニング法を含みそして包含する。1つの態様に
おいて、工程(b)および工程(c)は、共に行い、す
なわちライブラリー由来の化合物の結合の検出およびこ
うした化合物の同定は、カップリングされているかまた
は分離不能である。別の態様において、工程(c)、同
定は、ライブラリー中の各化合物を単離し、そして各々
のこうした化合物に関し、該化合物がharAポリペプ
チドに結合するかどうか別個に決定することにより、行
う。高処理スクリーニング法を用いた、化合物同定のた
めの多くの形態が当該技術分野に公知であり、そしてこ
れは、その排他的な目録であることを意図しない。
【0049】本発明は、化合物がharA活性を阻害す
るかどうか決定するための、化合物のスクリーニング法
であって:harAポリペプチドの活性を、(i)化合
物の非存在下および(ii)存在下で、harA活性を
測定するのに適した条件下で測定することを含み;化合
物の非存在下のharA活性に比較した化合物の存在下
のharA活性の減少は、化合物がharA活性を阻害
することを確認し、harAポリペプチドが(a)図2
(配列番号2)に示されるアミノ酸配列または(b)図
4(配列番号4)に示されるアミノ酸配列に少なくとも
75%同一であるアミノ酸配列を含む、前記方法に関す
る。好ましい態様において、さらに以下に記載されるよ
うに、測定されるharA活性は、NTPアーゼ活性で
ある。
【0050】本発明は、harAポリペプチドのヌクレ
オチドトリホスファターゼ(「NTPアーゼ」)活性を
阻害する化合物を同定するための、化合物のスクリーニ
ング法に関する。本発明は、化合物がharA NTP
アーゼ活性を阻害するかどうか決定するための、化合物
のスクリーニング法であって、harA NTPアーゼ
活性を測定するのに適した条件下で、(i)化合物の非
存在下および(ii)存在下で、別個にharAポリペ
プチドのNTPアーゼ活性を測定し、そして化合物の非
存在下のharA NTPアーゼ活性に比較し、化合物
の存在下のharA NTPアーゼ活性の減少を検出す
ることを含む、前記方法に関する。NTPアーゼ活性を
測定する方法は、当該技術分野に公知である。例えば、
NTPアーゼ活性は、Hwang, K.Y., Ch
ung, J.H., Kim,S.−H., Ha
n, Y.S.およびCho, Y., “Struc
ture−based identification
of a novelNTPase from Me
thanococcus jannaschii,”
Nature Structural Biology
6(7):691−696(1999)に記載される
ように測定してもよい。1つの態様において、NTPア
ーゼ活性は、ATPアーゼ活性であり、すなわちヌクレ
オチドはアデノシンである。ATPアーゼ活性を測定す
る方法は、当該技術分野に公知である。例えば、ATP
アーゼ活性は、Zarembinski, T.I.
ら,“Structure−based assign
ment of the biochemical f
unction of a hypothetical
protein: a test case of
structuralgenomics,” PNAS
(USA) 95:15189−15193(199
8)に記載されるように、または例えばKiel,
M.C. Hiroyuki, A., Ganoz
a, M.C., “Identification
of a ribosomal ATPase in
Escherichia coli cells,”
Biochimie 81:1097−1108(19
99)に記載されるように測定してもよい。上述の刊行
物はすべて、本明細書に援用される。別の態様におい
て、ATPアーゼ活性は、harAポリペプチドを発現
する細胞を用いて測定される。その態様において、細胞
は、プラスミドpMP−bacA1−1(ATCC寄託
番号第PTA−2551号)を含む。その別の態様にお
いて、細胞は、プラスミドpGEM−T/harA(A
TCC寄託番号第PTA−2552号)を含む。別の態
様において、ATPアーゼ活性は、単離harAポリペ
プチドを用いて測定される。別の態様において、ATP
アーゼ活性は、ATP依存タンパク質合成により示され
る。
【0051】本発明はまた、当該技術分野に公知である
ように、転写または翻訳に関連するharA活性に関す
るアッセイを伴う、化合物のスクリーニング法にも関す
る。例えば、Zubay, G. Ann. Rev.
Genet. 7:267−287(1973);ま
た、Pratt, J.M., “coupledtr
anscription−translation i
n prokaryotic cell−free s
ystems, p.179−209, B.D. H
amesおよびS.J. Higgins(監修)
ranscription and Translat
ion, A PracticalApproach
中, IRL Press, オックスフォード(19
84);およびShinabargerら, “Mec
hanism of Action of Oxazo
lidinones: Effects of Lin
ezolid and Eperezolid on
TranslationReactions,” An
timicrobial Agents and Ch
emotherapy 41(10):2132−21
36(1997)と共に、やはりポリ(U)プログラム
化ポリフェニルアラニン合成を記載するKielら(上
記)、Murrayら, Antimicrobial
Agents and Chemotherapy
42(4):947(1998), Mahmood
ら, Gene 106:29−34(1991)、お
よびMao, J.C.−H. J. Bacteri
ol. 94:80−86(1967)を参照された
い。ABC含有タンパク質に関しては、例えば、TNF
−アルファ刺激に反応した滑膜細胞におけるABC50
mRNAの上昇と共に、刺激に反応したT−リンパ球
における翻訳機構、例えば伸長因子eIF2のレベルの
増加を記載する、Tyzackらを参照されたい。Ty
zack, J.K., Wang, X., Bel
sham, G.J.およびProud,C.G.
“ABC50 Interacts with Euk
aryotic Initiation Factor
2 and Associates with th
e Ribosome in an ATP−depe
ndent manner” J. Biol. Ch
em. 275(44):34131−34139(2
000)。出願者らは、上述の刊行物すべてを本明細書
に援用する。本発明は、上述のいかなるものでもよい化
合物または化合物ライブラリースクリーニング法にも関
し、ここで化合物の結合は、harA核酸のmRNAレ
ベルの変化により、1つまたはそれ以上の翻訳因子のリ
ボソームまたはポリソームとの関連における変化によ
り、あるいはいずれかの検出可能開始因子のレベルの変
化により、検出される。1つの態様において、harA
核酸のmRNAレベルの変化は、上述のような、当該技
術分野に公知のものなどのin vitro翻訳アッセ
イにより、検出される。
【0052】上述のスクリーニング法のいずれかの態様
において、harAポリペプチドへの化合物の結合、ま
たはharAポリペプチドの活性、例えばATPアーゼ
活性に対する化合物の影響または翻訳に対するその影響
は、レポーター系を用いることにより、検出してもよ
い。1つの態様において、レポーター系は、レポーター
遺伝子系である。レポーター遺伝子系は当該技術分野に
公知である。例えば、Schenborn E.および
Groskreutz, D. “Reporter
gene vectors and assays,”
Mol. Biotechnol. 13(1):2
9−44(1999)を参照されたい。その好ましい態
様において、レポーター遺伝子系はATPアーゼ活性と
カップリングされる。より好ましい態様において、レポ
ーター遺伝子系は、ATP加水分解に反応性である。別
の態様において、化合物または化合物群の結合は、EL
ISAにより検出される。その1つの態様において、E
LISAアッセイは、harAポリペプチドに特異的な
抗体を利用する。別の態様において、harAポリペプ
チドは、harAポリペプチドを発現する細胞由来の調
製、例えば細胞区画、細胞エンベロープ、細胞壁または
膜性調製中にあるか、あるいはharAポリペプチドを
産生するin vitro発現系由来であってもよい。
他の態様において、harAポリペプチドと化合物の相
互作用は、harAを欠く、あるいは破壊されているか
または非機能性であるharAポリペプチドを発現する
細胞における化合物の量に比較した、harAポリペプ
チドを発現する細胞における化合物の増加した量によ
り、測定され、例えば、さらなる態様において、こうし
た細胞はJH642 expZ::CAT(ATCC寄
託番号第PTA−2480号)またはOG1X har
A::ERM(ATCC寄託番号第PTA−2550
号)であってもよい。化合物の量を測定する方法の例
は、Sutcliffe,J., Tait−Kamr
adt, A.およびWondrack, L.,
“Streptococcus pneumoniae
and Streptococcus pyogen
es Resistant to Macrolide
s but Sensitive to Clinda
mycin:a Common Resistance
Pattern Mediated by an E
fflux System,” Antimicrob
ial Agents and Chemothrap
40(6):1817−1824(1996)に
見ることが可能である。
【0053】本発明はまた、抗細菌剤、例えばハイグロ
マイシンA、ランカシジン、バージニアマイシン、スト
レプトグラミンまたはストレプトグラミン併用、例えば
Synercid、あるいは本明細書に記載されるいか
なるものでもよい他の抗細菌剤(類)に対する生物の耐
性を減少させる化合物を同定するための、化合物のスク
リーニング法であって、harAポリペプチドの発現に
より、剤に耐性である生物を、化合物と、剤に対する生
物の耐性を測定するのに適した条件下で接触させ、そし
て該化合物が剤に対する生物の耐性を減少させるかどう
か検出することを含む、前記方法にも関する。
【0054】1つの態様において、生物を化合物ライブ
ラリーと接触させ、そして生物の耐性の減少が検出され
たら、剤に対する生物の耐性を減少させる、ライブラリ
ー中の各化合物を同定することをさらに含む。同定され
る化合物は、先に知られる化合物である可能性もある
し、あるいは化合物ライブラリーの場合、また、先に単
離されていないが、その合成様式、部位、または化合物
もしくは化合物ライブラリーが作成された方法に特定の
単数もしくは複数の特徴により、または公知の化学的技
術を用いた単離により、harAポリペプチドまたはそ
の断片と関連しまたは分離して、同定することが可能で
ある化合物も含まれる可能性もある。
【0055】上述のスクリーニング法のいずれかの1つ
の態様において、減少した耐性は、化合物の非存在下で
のMICに比較した、生物に対する剤のMICの減少に
より測定される。その好ましい態様において、MIC
は、ブロス微量希釈アッセイを用いて測定される。好ま
しい態様において、MICの減少は、少なくとも4倍で
ある。そのより好ましい態様において、MICの減少
は、少なくとも約8倍である。さらにより好ましい態様
において、MICの減少は、少なくとも約16倍、また
は少なくとも約32倍、または少なくとも約50倍、ま
たは少なくとも約100倍、または少なくとも約500
倍である。MIC、または「最小阻害濃度(inim
um nhibitory oncentrati
on)」は、本出願において、増殖を完全に阻害する抗
生物質の最低濃度である。
【0056】「耐性である」または「薬剤耐性である」
(またはそれぞれ「耐性」または「薬剤耐性」)は、本
出願において、薬剤(交換可能に「化合物」または
「剤」)が生物の特定の株を殺すのに失敗することを意
味し、そして本明細書に特に記載されない限り、いかな
る定量的測定を伴うことも意図しない(以下を参照され
たい)。耐性は、薬剤の存在下で生物の反復される細胞
分裂周期に渡り、生物の下位集団(類)の生存として明
らかになる可能性があり、すなわち、集団の少なくとも
大部分の細胞は殺されるが、ある程度の比率(下位集団
(類))が生き残り、そして各細胞分裂周期で数が増加
する。耐性はまた、薬剤への生物の最初の曝露の際の、
または他の生物またはその株において、薬剤に対する耐
性を与えることが知られる遺伝子の生物の感受性株への
意図的な導入の際の、生物に対する薬剤のMICに比較
した、薬剤のMICの増加として明らかになる可能性も
ある。好ましくは、MICの変化は、少なくとも約4
倍、または少なくとも約8倍、または約16倍、または
約32倍、または約50倍、または約100倍、または
約500倍である。耐性はまた、特定の抗細菌剤および
特定の試験生物を用いたディスク拡散アッセイにおける
阻害ゾーンの非存在により、明らかになる可能性もあ
る。耐性は、特定の生物、またはその株に固有であり、
そしてスクリーニング実験において、他の関連生物また
はその株との比較により、生物またはその株の増加した
生存によってのみ、同定される可能性がある。
【0057】これらの方法のいずれかの態様において、
harA破壊技術、例えば本明細書に以下に記載される
もの、または当該技術分野に知られる他のものを用い、
耐性生物から対照(感受性)生物を産生してもよく、こ
こで耐性はharAにより仲介される。同様に、本明細
書に開示される破壊技術の一般的な適用可能性は、薬剤
耐性がharA遺伝子の発現により仲介される、いかな
る生物を用いて、スクリーニングを行うことも可能にす
る。
【0058】本発明はまた、ハイグロマイシンA、バー
ジニアマイシン、ランカシジンまたはストレプトグラミ
ンもしくはストレプトグラミン併用、例えばSyner
cidに耐性である生物または生物団におけるharA
仲介耐性の同定のための方法であって、薬剤に耐性であ
る生物を単離し、該生物においてharA遺伝子を破壊
するのに適したプラスミドを産生し、該生物を該プラス
ミドで形質転換し、形質転換生物を薬剤と接触させ、そ
して形質転換生物において、対照生物に比較した、薬剤
に対する感受性の増加を測定し、それにより、該生物が
harA仲介薬剤耐性を示すことを確認することを含
む、前記方法にも関する。本明細書において、句「感受
性の増加」は本明細書に用いられるように、「耐性の減
少」と同等である。1つの態様において、harA遺伝
子を破壊するのに適したプラスミドは、EcoRVおよ
びEcoRIを用いて切除された、枯草菌harA遺伝
子の内部断片を含む。別の態様において、harA遺伝
子を破壊するのに適したプラスミドは、それぞれ配列番
号5および配列番号6のセンスおよびアンチセンスプラ
イマーを用いたPCRにより生成されたE.フェカリス
harA遺伝子の内部断片を含む。その好ましい態様に
おいて、プラスミドは、大腸菌およびE.フェカリスに
おいて発現するerm決定基を持つ大腸菌ベクターpV
A891を含む。1つの態様において、対照は耐性生物
である(すなわち破壊プラスミドで形質転換されていな
い)。別の態様において、対照は破壊構築物を欠くプラ
スミドで形質転換された耐性生物である。
【0059】本発明は、抗細菌剤が、harA仲介薬剤
耐性を示す生物を治療するのに有効であるか決定するた
めの、E.フェカリスのハイグロマイシンA耐性株の使
用に関する。1つの態様において、E.フェカリスのハ
イグロマイシンA耐性株は、株OG1X(ATCC寄託
番号第PTA−3272号)である。
【0060】本発明はまた、抗細菌剤が、harA仲介
薬剤耐性を示す生物を治療するのに有効であるか決定す
るための、枯草菌のハイグロマイシンA耐性株の使用に
も関する。1つの態様において、枯草菌のハイグロマイ
シンA耐性株は、株JH642(ATCC寄託番号第P
TA−3271号)である。
【0061】本発明はまた、剤がharA仲介薬剤耐性
を示す第一の生物に対して有効であるか決定するため
の、抗細菌剤のスクリーニング法であって、(a)MI
1およびMIC2を測定し、そして(b)比MIC1
MIC2を計算することを含み、約4未満の比は、剤が
第一の生物に対して有効であることを確認し;MIC1
はharA仲介薬剤耐性を示す第二の生物に対する剤の
MICであり;そしてMIC2はharA仲介薬剤耐性
を示さない第三の生物に対する剤のMICである、前記
方法にも関する。該方法の1つの態様において、第一の
生物は、E.フェカリス、E.フェシウム、黄色ブドウ
球菌、化膿連鎖球菌、肺炎連鎖球菌、インフルエンザ
菌、またはセルピュリナ・ヒオジセンテリエである。耐
性生物は、例えば、ヒトを含む動物集団を感染させる株
の監視、または実験室株のスクリーニングにより同定す
ることが可能であり;harA仲介耐性は、例えば、耐
性生物におけるharA遺伝子の破壊による感受性の授
与により、本明細書に記載されるように同定される。別
の態様において、薬剤は、ハイグロマイシンA、バージ
ニアマイシン、ランカシジン、ストレプトグラミンまた
はストレプトグラミン併用、例えばSynercidで
ある。該方法の別の態様において、第一の生物および第
二の生物は、同じ生物である。該方法の別の態様におい
て、第二の生物は、E.フェカリス株OG1X(ATC
C寄託番号第PTA−3272号)または枯草菌株JH
642(ATCC寄託番号第PTA−3271号)であ
る。別の態様において、第二の生物は、破壊されたha
rA遺伝子を含む生物の復帰突然変異体である。その別
の態様において、第二の生物は、E.フェカリス株OG
1XharA::ERM(ATCC寄託番号第PTA−
2550号)または枯草菌株JH642 expZ::
CAT(ATCC寄託番号第PTA−2480号)の復
帰突然変異体である。該方法の別の態様において、第三
の生物は、harA発現が破壊された第二の生物の株で
あり;その好ましい態様において、第一の生物および第
二の生物は同じ生物である。別の態様において、第三の
生物は、E.フェカリス株OG1X harA::ER
M(ATCC寄託番号第PTA−2550号)または枯
草菌株JH642 expZ::CAT(ATCC寄託
番号第PTA−2480号)である。さらに別の態様に
おいて、第二の生物は、E.フェカリス株OG1X(A
TCC寄託番号第PTA−3272号)であり、そして
第三の生物は、OG1X harA::ERM(ATC
C寄託番号第PTA−2550号)である。さらに別の
好ましい態様において、第二の生物は、枯草菌株JH6
42(ATCC寄託番号第PTA−3271号)であ
り、そして第三の生物は、JH642 expZ::C
AT(ATCC寄託番号第PTA−2480号)であ
る。他の態様において、例えば、第二および第三の生物
は、それぞれ、生物の選択された耐性および感受性株で
あってもよく、これは抗細菌剤をスクリーニングするの
に特に適しており、一方、第一の生物は、関連するが、
例えば感染した動物集団から単離された生物の耐性株で
あってもよい。他の態様において、例えば、第三の生物
は、第一の生物の天然感受性株、あるいは第一の生物の
ノックアウトまたは破壊突然変異体である。他の態様に
おいて、比MIC1/MIC2は約10未満である。
【0062】上述の方法のいずれかの態様において、h
arAポリペプチドは、限定されるわけではないが、配
列番号2または配列番号4に示される配列に少なくとも
75%同一、あるいは配列番号2または配列番号4に示
されるアミノ酸配列に少なくとも95%同一または10
0%同一のアミノ酸配列を含むポリペプチド、または本
明細書に記載される変異体、断片のいずれかを含む、上
に同定されるharAポリペプチドのいずれかである。
【0063】本発明は、harAポリペプチドをコード
する単離核酸に関する。1つの態様において、核酸は
E.フェカリスから単離され、そして好ましくはE.フ
ェカリス株OG1X(ATCC寄託番号第PTA−32
72号)から単離される。別の態様において、核酸は枯
草菌から単離され、そして好ましくは枯草菌株JH64
2(ATCC寄託番号第PTA−3271号)から単離
される。
【0064】本発明は、harAポリペプチドをコード
する単離核酸であって:(a)図1(配列番号1)に示
されるヌクレオチド配列に少なくとも75%同一である
ヌクレオチド配列;(b)(a)のヌクレオチド配列に
相補的であるヌクレオチド配列;および(c)(a)ま
たは(b)のヌクレオチド配列に縮重しているヌクレオ
チド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を
含む、前記核酸に関する。1つの態様において、核酸
は、図1(配列番号1)に示されるヌクレオチド配列に
少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含む。
好ましい態様において、ヌクレオチド配列は、図1(配
列番号1)に示されるヌクレオチド配列から本質的にな
る。別の態様において、核酸は、図2(配列番号2)に
示されるアミノ酸配列から本質的になるアミノ酸配列を
含むharAポリペプチドをコードするヌクレオチド配
列を含む。さらに別の態様において、ヌクレオチド配列
は、図2(配列番号2)に示されるアミノ酸配列をコー
ドする。さらに別の態様において、ヌクレオチド配列
は、図1(配列番号1)に示されるヌクレオチド配列に
少なくとも75%同一であるが、100%未満同一であ
る。さらに別の態様において、ヌクレオチド配列は、図
1(配列番号1)に示されるヌクレオチド配列である。
【0065】本発明は、harAポリペプチドをコード
する単離核酸であって:(a)図3(配列番号3)に示
されるヌクレオチド配列に少なくとも75%同一である
ヌクレオチド配列;(b)(a)のヌクレオチド配列に
相補的であるヌクレオチド配列;および(c)(a)ま
たは(b)のヌクレオチド配列に縮重しているヌクレオ
チド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を
含む、前記核酸に関する。1つの態様において、核酸
は、図3(配列番号3)に示されるヌクレオチド配列に
少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含む。
好ましい態様において、ヌクレオチド配列は、図3(配
列番号3)に示されるヌクレオチド配列から本質的にな
る。別の態様において、核酸は、図4(配列番号4)に
示されるアミノ酸配列から本質的になるアミノ酸配列を
含むharAポリペプチドをコードするヌクレオチド配
列を含む。さらに別の態様において、ヌクレオチド配列
は、図4(配列番号4)に示されるアミノ酸配列をコー
ドする。さらに別の態様において、ヌクレオチド配列
は、図3(配列番号3)に示されるヌクレオチド配列に
少なくとも75%同一であるが、100%未満同一であ
る。さらに別の態様において、ヌクレオチド配列は、図
3(配列番号3)に示されるヌクレオチド配列である。
【0066】本出願において、用語「核酸」は、一般的
にポリヌクレオチドを含み、これは、ゲノムDNAおよ
びcDNA、合成DNA、およびRNAを含んでもよ
く、このいずれも必要に応じ、転写または翻訳前に除去
され、あるいは選択的スプライシングされあるいは別の
方式でプロセシングされるイントロン、または他の核酸
を含んでもよく、そして本明細書に言及されるすべての
核酸は、合成ポリヌクレオチドあるいは1つまたはそれ
以上の非天然存在ヌクレオチドを含むポリヌクレオチド
を含んでもよく、これらはすべて当該技術分野に公知で
ある。
【0067】本出願において、核酸は、1つまたはそれ
以上のヌクレオチド置換または代替コドンの含有によ
り、参照核酸と異なるが、参照核酸にコードされるポリ
ペプチドと同じアミノ酸配列を有するポリペプチドをコ
ードする場合、参照核酸に関し、「縮重」している。本
発明はさらに、本明細書に開示されるものに縮重してい
るすべての配列に関する。一般の当業者は、コドン使用
表が公共に広く入手可能であるため、特定の生物に好ま
しい置換および代替コドンを日常的に決定することが可
能であると期待される。用語「縮重」が、代替翻訳開始
および終結コドン、並びに当該技術分野に公知であり、
そして本明細書にさらに記載される、異なる生物で起こ
ることが知られるような、一般的な代替コドン使用を含
む、代替コドン使用を含むとさらに理解されるべきであ
る。
【0068】用語「核酸」は、本明細書において、本発
明のポリペプチド、特に細菌ポリペプチド、そしてさら
に特に図2(配列番号2)に示されるアミノ酸配列を有
するE.フェカリスharAのポリペプチドをコードす
る配列を含むポリヌクレオチドを含む。該用語はまた、
該ポリペプチドをコードする単一の連続する領域または
断続する領域(例えば組込みファージまたは挿入配列ま
たは編集により中断されるもの)を、やはりコードおよ
び/または非コード配列を含んでもよいさらなる領域と
共に含むポリヌクレオチドも含む。
【0069】2つのヌクレオチド配列の同一性の度合い
(%)は、本明細書に記載されるとおりであり、ポリヌ
クレオチド比較の好ましいパラメーターは以下を含む:
比較マトリックス:一致=+10、ミスマッチ=0;ギ
ャップペナルティ:50;およびギャップ長ペナルテ
ィ:3を用いた、アルゴリズム: Needleman
およびWunsch, J. Mol Biol. 4
8:443−453(1970)。このアルゴリズム
は、Genetics Computer Grou
p、ウィスコンシン州マディソンから「gap」プログ
ラムとして入手可能である。これらは、核酸比較のデフ
ォルトパラメーターである。
【0070】好ましいポリヌクレオチド態様は、さら
に、参照配列に少なくとも75、80、85、90、9
5、97または100%の同一性を有するヌクレオチド
配列を含む単離核酸を含む。1つの態様において、参照
配列は配列番号1である。別の態様において、参照配列
は配列番号3である。1つの態様において、核酸は、配
列番号1の配列に同一の配列を含む。別の態様におい
て、核酸は、配列番号3の配列に同一の配列を含む。さ
らに別の態様において、核酸は、参照配列に比較した
際、特定の整数までのヌクレオチド改変を含み、前記改
変は、少なくとも1つのヌクレオチド欠失、移行および
塩基転換を含む置換、または挿入からなる群より選択さ
れ、そして前記改変は、参照配列中のヌクレオチドの中
に個々に、あるいは参照配列内の1つまたはそれ以上の
隣接する基で点在し、参照ヌクレオチド配列の5’また
は3’末端位で、あるいはこれらの末端位の間のどこか
で起こってもよい。好ましい態様において、整数は50
未満である。より好ましい態様において、整数は40未
満、30未満、または10未満である。配列番号2のポ
リペプチドをコードするポリヌクレオチド配列の改変
は、このコード配列にナンセンス、ミスセンスまたはフ
レームシフト突然変異を生成し、そしてそれによりこう
した改変後、ポリヌクレオチドにコードされるポリペプ
チドを改変してもよい。
【0071】用語としての「変異体(類)」核酸は、本
明細書において、参照核酸と異なるが、本質的な特性を
保持する核酸である。核酸の典型的な変異体は、別の参
照核酸とヌクレオチド配列が異なる。変異体のヌクレオ
チド配列における変化は、参照ポリヌクレオチドにコー
ドされるアミノ酸配列を改変してもよいし、または改変
しなくてもよい。ヌクレオチド変化は、参照配列にコー
ドされるポリペプチドにおいて、アミノ酸置換、付加、
欠失、融合および一部切除を生じる可能性がある。一般
的に、参照ポリペプチドおよび変異体の配列が、全体的
に非常に類似であり、そして多くの領域で同一であるよ
うに、相違は制限される。核酸の変異体は、天然に存在
するもの、例えば対立遺伝子変異体でもよいし、または
天然に存在することが知られていない変異体であっても
よい。核酸の非天然存在変異体は、突然変異誘発技術に
より、直接合成により、そして当業者に知られる他の組
換え法により、作成してもよい。変異体は、マーカー配
列、例えばpQEベクター(Qiagen, In
c.)に提供され、そしてGentzら, Proc.
Natl. Acad. Sci.,(USA) 8
:821−824(1989)に記載されるようなヘ
キサヒスチジンペプチド、またはHAタグ(Wilso
nら, Cell 37:767(1984))をコー
ドする配列を含んでもよい。
【0072】本発明はまた、harA核酸コード誘導
体、harAコードタンパク質の類似体および変異体、
並びにharAアンチセンス核酸にも関する。容易に明
らかであるように、本明細書において、「harAコー
ドタンパク質の断片または部分をコードする核酸」は、
harAコードタンパク質の列挙される断片または部分
のみをコードする核酸を指すと解釈すべきであり、そし
てharAコードタンパク質の他の近接する部分を連続
する配列と解釈すべきではない。
【0073】本発明は、異種プロモーターと機能的な関
連にある、本明細書に記載されるようないかなるhar
A核酸にも関する。その1つの態様において、核酸はさ
らに、原核細胞で活性である複製起点を含む。その好ま
しい態様において、核酸はさらに、本明細書に記載され
るharA核酸のいずれかを含む組換えベクターを含
む。より好ましい態様において、ベクターは、pMP、
pGEM−T、pVA891、pUC8、pUC9、p
BR322、pBR329、pPL、pKK223およ
びpQE50より選択される。本発明はまた、上述のベ
クターのいずれかを含む細胞にも関する。
【0074】本発明は、pMP−bacA1−1(AT
CC寄託番号第PTA−2551号、2000年9月2
6日寄託)であるベクターに関する。本発明はまた、p
GEM−T/harA(ATCC寄託番号第PTA−2
552号、2000年9月26日寄託)であるベクター
にも関する。
【0075】本発明は、真核細胞で活性な複製起点をさ
らに含む、本明細書に記載されるいかなる核酸にも関す
る。その1つの態様において、核酸はさらに、組換えベ
クターを含む。その好ましい態様において、ベクター
は、pcDNA−3、pcEXV、酵母ベクター、例え
ばYep13、Yip5、pYAC、例えばpYAC
3、および融合タンパク質ベクター、例えばpMal、
pTrxFus、およびpGEXであり、これらのすべ
ては当該技術分野に公知である。その好ましい態様にお
いて、本発明はベクターを含む真核細胞に関する。より
好ましい態様において、真核細胞は、CHO、COS、
COS−7、NIH−3T3、HEK−293、MDC
KまたはLM(tk−)細胞、または昆虫細胞、例えば
Sf−9またはSf−21細胞、またはアフリカツメガ
エル(Xenopus)細胞、例えば卵母細胞またはア
フリカツメガエル細胞株であり、これらのすべては当該
技術分野に公知である。
【0076】本発明は、harAポリペプチドをコード
し、そしてさらにクロラムフェニコール耐性挿入物を含
むヌクレオチド配列を含む、単離核酸に関する。その1
つの態様において、核酸はさらに、組換えベクターを含
む。その好ましい態様において、本発明は、組換えベク
ターを含む細胞に関する。本発明はさらに、クロラムフ
ェニコール耐性挿入物を含む、枯草菌株JH642 e
xpZ::CAT(ATCC寄託番号第PTA−248
0号、2000年9月26日寄託)である細胞に関す
る。
【0077】本発明は、harAポリペプチドをコード
し、そしてさらにエリスロマイシン耐性挿入物を含むヌ
クレオチド配列を含む、単離核酸に関する。その1つの
態様において、核酸はさらに、組換えベクターを含む。
その好ましい態様において、本発明は、組換えベクター
を含む細胞に関する。本発明はさらに、エリスロマイシ
ン耐性挿入物を含む、エンテロコッカス・フェカリス株
OG1X harA::ERM(ATCC寄託番号第P
TA−2550号、2000年9月26日寄託)である
細胞に関する。
【0078】本明細書に記載されるアメリカン・タイプ
・カルチャー・コレクション(「ATCC」)における
寄託は、特許手続き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に行われた。本明細書に記
載される寄託は、請求される核酸、ベクター、プラスミ
ドおよび細胞が容易に入手可能であり、そして関連する
その過程、方法および使用がすべて、本明細書に開示さ
れるヌクレオチドおよびアミノ酸配列、並びに当該技術
分野に公知の方法を用いて、容易に行われるように、単
に当業者に対する便宜として提供される。
【0079】エンテロコッカス・フェカリス株OG1X
は、オクラホマ大学(Enterococcus@ou
hsc.eduに連絡されたい), Biomedic
alResearch Center Buildin
g, Rm. 356,The University
of Oklahoma, 975 NE 10th
Street, Oklahoma City, O
K 73104,USAより公的に入手可能である。株
OG1Xは、2001年4月12日にATCCに寄託さ
れ、そしてATCC寄託番号第PTA−3272号を与
えられている。枯草菌株JH642は、オハイオ州立大
学のバチルス遺伝子ストックセンター(BGSC)より
公的に入手可能である。zeigler.1@osu.
eduまたはDr. D.R. Zeigler, D
epartment ofBiochemistry,
The Ohio State Universit
y, 484 West Twelfth Avenu
e, Columbus, OH 43210, US
Aに連絡されたい。株JH642もまた、2001年4
月12日にATCCに寄託され、そしてATCC寄託番
号第PTA−3271号を与えられている。
【0080】本発明の核酸は、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し
てもよい)、プレタンパク質のリーダー配列でない、1
つ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ポリペプチドの活性
および成熟型を産生するプロセシング工程中、一般的に
除去される、1つ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
ドしていてもよい。本発明の核酸はまた、harAポリ
ペプチドの同定、単離または検出に有用な融合タンパク
質パートナーを加えた成熟タンパク質をコードしていて
もよい。融合タンパク質パートナーは、当該技術分野に
公知である。
【0081】本発明は、本明細書に記載されるようなh
arA核酸であって、核酸の発現が、融合パートナーお
よびharAポリペプチドを含む融合ポリペプチドを生
じるように、融合パートナーをコードするヌクレオチド
配列をさらに含む、前記核酸に関する。
【0082】本発明は、harA遺伝子を含む生物を同
定するための、harAポリペプチドをコードする核酸
の使用に関する。こうした使用は、harA遺伝子を含
むかまたは発現する生物、特に本明細書に記載されるよ
うなエンテロコッカス属、連鎖球菌属またはヘモフィル
ス属生物による感染を患うまたは該感染を受けやすい個
体または集団を同定し、単離しそして治療するための、
動物、特に哺乳動物、そしてさらに特にヒトの個々の動
物および集団の監視のための方法を提供する。
【0083】本発明は、薬剤耐性感染性生物を同定する
ための方法であって、該生物から核酸を単離し、そして
中程度または非常にストリンジェントな条件下で、ha
rA核酸が該生物由来の核酸にハイブリダイズするかど
うか決定することを含む、前記方法に関する。1つの態
様において、感染性生物は、感染した動物から単離され
る。別の態様において、harA核酸は、少なくとも1
5ヌクレオチド、好ましくは約15から約50ヌクレオ
チドを含む。別の態様において、ハイブリダイゼーショ
ンアッセイに用いられるharA核酸は、約50から約
150ヌクレオチドである。その好ましい態様におい
て、核酸は、約90から約120ヌクレオチドである。
本発明は、harA核酸および関連核酸を同定するのに
必要とされるような、ハイブリダイゼーションアッセ
イ、例えばFISH(蛍光in situハイブリダイ
ゼーション)および増幅アッセイ、例えばPCR両方に
用いられるプローブを含む。これらは、当該技術分野に
公知である、核酸プローブを用いる多くの方法のわずか
2つの例である。
【0084】本発明は、中程度にストリンジェントな条
件下で、図1(配列番号1)に示されるヌクレオチド配
列を含む核酸にハイブリダイズする単離核酸を提供す
る。1つの態様において、核酸は、約15から約40ヌ
クレオチドを含む。
【0085】本発明は、中程度にストリンジェントな条
件下で、図3(配列番号3)に示されるヌクレオチド配
列を含む核酸にハイブリダイズする単離核酸を提供す
る。1つの態様において、核酸は、約15から約50ヌ
クレオチドを含む。別の好ましい態様において、核酸
は、少なくとも約30ヌクレオチドを含む。別の好まし
い態様において、核酸は、約50ヌクレオチド未満を含
む。1つの態様において、上述の核酸は、少なくとも3
0ヌクレオチドを含む。
【0086】「ストリンジェントな条件」および「スト
リンジェントなハイブリダイゼーション条件」は、ハイ
ブリダイゼーションが、配列間に少なくとも95%そし
て好ましくは少なくとも97%の同一性がある場合にの
み起こるであろうことを意味する。本発明の実施に有用
なハイブリダイゼーション条件の例は、本明細書に以下
に記載される。
【0087】配列番号1および/または3の配列由来の
オリゴヌクレオチドである、本発明の核酸は、本明細書
に同定される核酸が、全体としてまたは部分的に、感染
した組織の細菌中で転写されているかどうか決定するた
め、本明細書に記載されるような方法および過程で用い
てもよいが、好ましくはPCRのため、用いられる。こ
うした配列はまた、感染の種類および病原体が達成した
感染の段階の診断に有用性を有するであろうことが認識
される。細菌および/または感染組織のharA核酸配
列の検出は、薬剤耐性の診断に有用性を有することがさ
らに認識される。
【0088】上に論じられるような本発明の核酸は、R
NA、cDNAおよびゲノムDNAのためのハイブリダ
イゼーションプローブとして使用し、harAポリペプ
チドをコードする全長cDNAおよびゲノムクローンを
単離し、そしてharA遺伝子に高い配列類似性を有す
る他の遺伝子のcDNAおよびゲノムクローンを単離し
てもよい。こうしたプローブは、一般的に、少なくとも
15塩基を含むであろう。好ましくは、こうしたプロー
ブは、少なくとも30塩基を有するであろうし、そして
少なくとも50塩基を有してもよい。特に好ましいプロ
ーブは、少なくとも30塩基を有するであろうし、そし
て50塩基以下を有するであろう。
【0089】本発明はまた、配列番号1(または配列番
号3)に示されるヌクレオチド配列の完全遺伝子を含む
適切なゲノム、cDNAまたは他のライブラリーを、配
列番号1(または配列番号3)に示される前記ポリヌク
レオチド配列またはその断片の配列を有するプローブを
用いて、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条
件下でスクリーニングし;そして前記DNA配列を単離
することにより、得ることが可能なポリヌクレオチド配
列から本質的になる核酸も提供する。こうしたポリヌク
レオチドを得るのに有用な断片には、例えば、本明細書
の他の場所に記載されるプローブおよびプライマーが含
まれる。
【0090】例えば、harA遺伝子のコード領域を、
配列番号1に提供されるDNA配列を用いてスクリーニ
ングすることにより単離し、オリゴヌクレオチドプロー
ブを合成してもよい。本発明の遺伝子のものに相補的な
配列を有する標識オリゴヌクレオチドをその後、cDN
A、ゲノムDNAまたはmRNAのライブラリーをスク
リーニングするのに用い、プローブがライブラリーのど
のメンバーにハイブリダイズするかを決定する。相同性
クローニングまたは発現クローニングに有用なcDNA
およびゲノムDNAライブラリーを含む、病原性生物由
来の核酸を含むライブラリーは、当該技術分野に公知の
方法により、容易に調製される。
【0091】本発明はまた、E.フェカリス、harA
耐性E.フェカリス、E.フェカリス特異的アミノ酸ま
たはヌクレオチド配列、あるいは抗E.フェカリス抗体
の検出のためのキットであって、少なくとも本発明のポ
リペプチド、核酸、または抗体を有する容器を含む、前
記キットにも関する。1つの態様において、容器は、図
1(配列番号1)に示されるヌクレオチド配列を含む核
酸に、非常にストリンジェントな条件下でハイブリダイ
ズする核酸を少なくとも含む。その好ましい態様におい
て、核酸は、15−40ヌクレオチドを含む。別の態様
において、容器は、図3(配列番号3)に示されるヌク
レオチド配列を含む核酸に、非常にストリンジェントな
条件下でハイブリダイズする核酸を少なくとも含む。そ
の好ましい態様において、核酸は、15−40ヌクレオ
チドを含む。
【0092】用語「オープンリーディングフレーム」ま
たは「ORF」は、核酸のコード領域を意味し、すなわ
ち開始および停止コドン、並びに複数の介在する天然に
存在するアミノ酸をコードするヌクレオチド3つ組また
は「コドン」を含む。
【0093】「宿主細胞」は、外因性ポリヌクレオチド
配列で形質転換またはトランスフェクションされてい
る、あるいは形質転換またはトランスフェクションが可
能である細胞である。
【0094】以下の例は、例示のみであり、そして本発
明の範囲を制限することを意図しない。
【0095】
【実施例】出願者らは、抗細菌剤ハイグロマイシンAお
よび他の構造的に関連しない剤に耐性であるE.フェカ
リスおよび枯草菌の株を発見し、そしてその耐性を与え
る「harA」と称される、先に性質決定されていなか
った内因性遺伝子産物を同定した。harA核酸および
ポリペプチドの単離および性質決定を以下に記載する。
本明細書に引用されるすべての特許、特許出願、および
刊行物は、完全に本明細書に援用される。
【0096】harA核酸の単離 出願者らは、枯草菌株JH642が、非極性ハイグロマ
イシンA類似体に天然に耐性であることを観察した。ハ
イグロマイシンA類似体は、当該技術分野に公知であ
る;が、耐性スクリーニングに適したハイグロマイシン
の例は、例えば、PCT国際出願WO00/3261
6、WO99/57125およびWO99/57127
に見出すことが可能である。潜在的な耐性決定基を同定
する試みの中で、出願者らは、枯草菌ゲノムプラスミド
ライブラリーを用いた異種機能的クローニング戦略を用
い、マルチコピープラスミドに対して増幅した際、感受
性黄色ブドウ球菌株において、ハイグロマイシン耐性表
現型を生じさせるであろう遺伝子を同定した。以下によ
り詳細に記載されるこの選択は、先に性質決定されてい
なかった遺伝子expZの同定を導き、該遺伝子の産物
は、それぞれバージニアマイシンおよびエリスロマイシ
ンの細胞内集積を妨げる、オルソロガスなブドウ球菌タ
ンパク質、vgaおよびmsrAに類似性を持つATP
結合カセット(ABC)タンパク質をコードすると予測
された。expZの過剰発現は、黄色ブドウ球菌におい
て、いくつかの構造的に関連しない剤への高レベルの耐
性を与えるのに十分である。本明細書に記載される本発
明に関し、限定することを意図しない詳細な方法が、以
下に提供される。
【0097】プラスミドライブラリーの構築および枯草
菌expZ遺伝子のクローニング その産物が、ハイグロマイシン類に対するあるレベルの
内因性の耐性を確立する際に重要である可能性がある遺
伝子を同定するため、出願者らは、以下のように、ハイ
グロマイシン類似体への増加したレベルの耐性を持つ黄
色ブドウ球菌形質転換体に関し、大腸菌−黄色ブドウ球
菌シャトルベクターpMP20にクローニングされた枯
草菌染色体DNA部分の組換えライブラリーをスクリー
ニングした。
【0098】染色体DNAを、Lブロス中で増殖させた
枯草菌株JH642の100 ml培養から抽出し、S
au3Aで部分的に消化し、そして1%アガロースゲル
中での電気泳動により、分画した。2−4 kbまでの
サイズに対応する分画を精製し、そしてBamHIで消
化し、そしてアルカリホスファターゼで脱リン酸化して
おいたpMP20との連結に用いた。連結されたDNA
を用い、アンピシリン耐性に関する選択を用い、エレク
トロポレーションにより、大腸菌DH5αを形質転換し
た。形質転換体コロニーをプールし;プラスミドDNA
混合物を抽出し、そしてエリスロマイシン(2μg/m
l)および2μg/mlのWO 00/32616の実
施例68であり、そして本明細書において「化合物1」
と称される非極性ハイグロマイシンA類似体、3−(4
−((2S,4S,5R)−5−(3−(2,4−ジク
ロロ−フェノキシ)−1−メチル)−(1E)−プロペ
ニル)−4−ヒドロキシ−テトラヒドロ−フラン−2−
イルオキシ)−3−ヒドロキシ−フェニル)−2−メチ
ル−N−((3aS,4R,5R,6S,7R,7a
R)−4,6,7−トリヒドロキシ−ヘキサヒドロ−ベ
ンゾ(1,3)ジオキソール−5−イル)−(2E)−
アクリルアミドを含むプレート上の選択を用い、エレク
トロポレーションにより黄色ブドウ球菌RN4220を
形質転換するのに用いた。
【0099】ベクターで形質転換された黄色ブドウ球菌
細胞は、化合物1のこのレベルに感受性であった。プラ
スミド分離および戻し交雑実験により、枯草菌染色体由
来のDNA部分を宿するプラスミドが、黄色ブドウ球菌
において、ハイグロマイシンA耐性を与えたことが確認
された。化合物1のMICは、これらの株において、p
MP20形質転換体の0.2μg/ml以下から、組換
えプラスミドで形質転換された細胞の50μg/mlに
増加した。耐性の同様の増加は、ランカシジン、バージ
ニアマイシンおよびSynercid(登録商標)に関
してもまた観察された。
【0100】いくつかのクローニングされた挿入物の末
端のDNA配列解析およびそれに続く枯草菌ゲノム配列
データベース(http://genolist.pa
steur.fr/SubtiList/)の検索は、
耐性表現型が、各プラスミド上の「expZ」遺伝子の
存在と関連することを明らかにした。枯草菌遺伝子ex
pZは、黄色ブドウ球菌Vgaおよび表皮ブドウ球菌M
srAタンパク質を含むATP結合カセット(ABC)
タンパク質ファミリーのメンバーに類似性を持つ、先に
性質決定されていなかったORFである。expZ、v
gaおよびmsrAはすべて、膜貫通ドメインを欠くか
または膜貫通パートナーと関連し、そして各々、タンデ
ムに配置された2つのABCサブユニットからなり、A
BC−ABC共有結合二量体を形成する。類似性は、推
定上のヌクレオチド結合ドメインを含む領域で最高であ
る。しかし、いくつかの酵母ABCタンパク質との相同
性により、expZがmRNAの翻訳に関与する新規リ
ボソームタンパク質をコードする可能性があることが示
唆される。expZおよび他のタンパク質の間は低レベ
ルの配列類似性しかなく、そしてABCを含む多様なタ
ンパク質中には低い類似性しかないため、expZタン
パク質の内因性の活性は、その配列に基づいて決定する
ことが不可能である。しかし、出願者らは、harA遺
伝子の発現が、ハイグロマイシンAおよび他の化合物、
例えばバージニアマイシン、ランカシジンおよびSyn
ercid(登録商標)に耐性を与えることを立証し、
そして該遺伝子のharA特異的破壊が、ハイグロマイ
シンAに対する感受性を再確立することを示した(以下
を参照されたい)。したがって、出願者らは、該遺伝子
を、「ハイグロマイシンA耐性(ygromycin
esistance)」を表す「harA」と
改名することを提唱する。
【0101】突然変異harA核酸 枯草菌harA::CAT挿入突然変異体の生成 harA::CAT挿入突然変異体を発現する枯草菌株
は、統合プラスミドpJPM1を用いた単回クロスオー
バー組換えにより、産生された。プラスミドpJPM1
は、枯草菌において、クロラムフェニコール耐性を与え
る黄色ブドウ球菌プラスミドpC194のcat遺伝子
を持つpSK-誘導体である。プラスミドpJPM1
は、枯草菌の複製起点を含まず、そして該宿主で複製す
ることが不可能である。しかし、枯草菌染色体と相同な
領域を提供するいずれかのDNA断片がこのプラスミド
に挿入されると、該プラスミドは、枯草菌コンピテント
細胞を、高頻度でcat耐性に形質転換する能力を獲得
する。組込みは、キャンベル型(単回クロスオーバー)
組換え事象を介して起こり、これは、ベクターのどちら
かの端にクローニングされた領域の複製を生じる。組込
み事象の逆転は、プラスミドの正確な切除および染色体
上の遺伝子構造の回復を導く。枯草菌harA遺伝子の
内部断片を、EcoRVおよびEcoRIを用いて切除
し、そしてpJPM1生成プラスミドpJPM1−ex
pZ1の適合する部位にサブクローニングした。プラス
ミドpJPM1−expZ1を用い、天然コンピテント
枯草菌株JH642(ハイグロマイシン耐性)を形質転
換し、そして形質転換体を、クロラムフェニコール(5
μg/ml)を用いて選択した。harA::CAT挿
入突然変異体は、PCRにより確認し、そして該株を
「JH642 expZ::CAT」と名づけた。株J
H642 expZ::CATは、ハイグロマイシン類
似体、並びにランカシジンおよびバージニアマイシンを
含む他の関連しない抗生物質に高感受性であった。株J
H642 expZ::CATは、2000年9月26
日にATCCに寄託され、そして寄託番号第PTA−2
480号を与えられた。
【0102】エンテロコッカス・フェカリスhar
A::ERM挿入突然変異体の生成 E.フェカリスharA遺伝子の内部部分に対応するP
CR産物を生成し、大腸菌およびE.フェカリスにおい
て発現するerm決定基を持つ大腸菌ベクターpVA8
91を用いることにより、pVA891−expZを得
た。簡潔には、内部harAプライマー(センス:5’
−TCTAGATATCACGATGGATACC−
3’−配列番号5);(アンチセンス:5’−TCTA
GATTGCCGTACTTATCACC−3’−配列
番号6)を、E.フェカリス・ゲノムテンプレートDN
Aと共に用い、655 bpのPCR産物を生成した。
PCR生成断片を、QIAquick PCR精製キッ
トを用いて精製し、そしてT−Aクローニングプラスミ
ドpGem−T Easyにクローニングした。続いて
EcoRIを用いて断片を切除し、S & S Elu
−Quikキットを用いてゲル精製し、そしてpVA8
91のEcoRI部位にクローニングした。連結物を、
エリスロマイシン耐性(200μg/ml)に関する選
択を用いて、大腸菌DH5αに形質転換し;pVA89
1−expZを生じた。プラスミドpVA891−ex
pZを、エレクトロポレーションにより、E.フェカリ
スOG1X(ハイグロマイシン耐性)に導入し、ここで
相同組換えを介して発生した組込み体を、エリスロマイ
シン(20μg/ml)を用いて選択した。har
A::ermノックアウト株は、PCRにより確認し、
そして該株を「OG1X harA::erm」と名づ
けた。株OG1X harA::ermは、非極性ハイ
グロマイシンA類似体、ランカシジン、バージニアマイ
シン、およびSynercid(登録商標)に高感受性
であった。復帰突然変異体(すなわち耐性株)は、エリ
スロマイシンの非存在下で、数世代増殖させることによ
り得て、そしてハイグロマイシンAへの耐性およびエリ
スロマイシンへの感受性に関しスクリーニングすること
により同定することが可能であった。OG1X har
A::ermは、2000年9月26日にATCCに寄
託され、そして寄託番号第PTA−2550号を与えら
れた。
【0103】大腸菌における組換え産生タンパク質の精
有効な組換えタンパク質産生のためには、遺伝子はプロ
モーター配列に連結されていなければならない。細菌系
で使用するためのプロモーターはまた、望ましいポリペ
プチドをコードするDNAに機能可能であるように連結
されたシャイン−ダルガーノ配列を含むであろう。タン
パク質精製の好ましい方法において、遺伝子は、コード
されるタンパク質がいくつかのヒスチジン残基(つまり
「ヒスチジンタグ」)を取り込むように、5’端または
いくつかの他の位で修飾される。このヒスチジンタグ
は、米国特許第4,569,794号に記載される単一
工程タンパク質精製法である固定化金属イオンアフィニ
ティークロマトグラフィー(IMAC)の使用を可能に
する。IMAC法は、未精製細胞抽出物から出発した、
実質的に純粋なタンパク質の単離を可能にする。
【0104】大腸菌においてE.フェカリスおよび枯草
菌harAタンパク質を発現するベクターの産生 大腸菌においてharAタンパク質を発現するのに適し
た発現ベクターを調製した。枯草菌harAコード配列
は、テンプレートとして枯草菌株JH642ゲノムDN
Aを用い、順方向プライマーB−EXPZ−EF2
(5’−CATATGAAAGAGATCGTAACA
TTAACAAACG−3’;配列番号7)および逆方
向プライマーB−EXPZ−ER2(5’−GGATC
CTTAGTCTTTTTTGTCTTGATGATC
C−3’;配列番号8)を用い、PCRクローニングし
た。E.フェカリスharAコード領域は、プライマー
E−EXPZ−EF1(5’−CATATGTCGAA
AATTGAAC−3’;配列番号9)およびE−EX
PZ−ER1(5’−GGATCCTTATGATTT
CAAGAC−3’;配列番号10)並びにテンプレー
トとしてのE.フェカリス株OG1XゲノムDNAを用
いて増幅した。生じたPCR産物を、製造者に記載され
るように、pGEM−T EASY(登録商標)(Pr
omega、ウィスコンシン州マディソン)にクローニ
ングした。生じたプラスミド挿入物は、DNA配列解析
により確認し、そして続いて、以下に記載されるように
タンパク質産生に関し評価した。「pGEM−T/ha
rA」と称されるこのプラスミドは、2000年9月2
6日にATCCに寄託され、そしてATCC寄託番号第
PTA−2552号を与えられた。
【0105】正しいDNA配列を含むコード領域を、酵
素NdeIおよびBamHIを用いてpGEM−T E
ASY(登録商標)から切除し、そしてpET16b
(Novagen、ウィスコンシン州マディソン)の対
応する部位にクローニングした。プラスミドpET16
bは、複製起点(Ori)、形質転換過程後にベクター
を取り込んでいる細胞を選択するのに有用なアンピシリ
ン耐性遺伝子(Amp)を含む。発現プラスミドを同定
し、そして大腸菌発現株BL−21(DE3)(Nov
agen)に形質転換する。pET16b−harA発
現構築物は、harAコード領域に機能可能であるよう
に連結されたバクテリオファージT7プロモーターおよ
びT7ターミネーター配列を含む。各構築物から発現さ
れるharAタンパク質は、コードされるタンパク質産
物の精製を単純にするため、6−10のヒスチジン残基
を含むよう、アミノ末端で修飾される。コードされるタ
ンパク質のアミノ末端にヒスチジン残基を配置すると、
IMAC一工程タンパク質精製が可能になる。
【0106】E.フェカリスharAおよび枯草菌ha
rA遺伝子にコードされるタンパク質の組換え発現およ
び精製 本明細書に開示されるような枯草菌またはE.フェカリ
ス・ゲノム由来のharAを持ち、harAが発現プロ
モーターおよびバクテリオファージT7 g10リボソ
ーム結合部位に機能可能であるように連結されている発
現ベクターで、大腸菌BL21(DE3)(hsdS
gal λclts857 indλSam7nin5
lacUV5−T7 gene 1)を、標準的な方
法を用い、形質転換した。アンピシリンへの耐性に関し
選択した形質転換体を、無作為に選択し、そして迅速プ
ラスミド調製またはプラスミド特異的PCR解析を用
い、アガロースゲル電気泳動により、ベクターの存在に
関し、試験した。発現プラスミドを含むコロニーをLブ
ロス中で増殖させ、そして本質的に米国特許第4,56
9,794号に記載されるように、プラスミドが持つO
RFをIMACにより精製した。
【0107】harAタンパク質を以下のように発現さ
せそして精製した。harA発現プラスミドを含む新鮮
に形質転換されたBL−21(DE3)細胞を、100
μg/ml アンピシリンを含むLプレート上で、室温
で一晩増殖させた。翌朝、5mlのLブロスを各プレー
トに添加し、プレートを擦り落とし、そして生じた細胞
懸濁物を用いて、およそ0.1のOD600まで、10
0μg/ml アンピシリンを含む100 mlのLブ
ロスに接種した。培養を、激しく震蘯しながら37℃
で、〜0.6のOD600まで増殖させた。この時点
で、培養を30℃に移し、そしてさらに3時間、1.0
mM IPTGで異種タンパク質産生を誘導した。5
000 x g、15分間の遠心分離により細胞を採取
し、そして精製まで−70℃で凍結させた。細胞を迅速
に37℃で融解し、そして10 mlの溶解緩衝液(2
5 mM Tris−Cl(pH 8.0)、250
mMNaCl、10% グリセロール、5 mM イミ
ダゾール)に再懸濁した。リゾチーム(Sigma、1
00μg/ml)および完全EDTA不含プロテアーゼ
阻害剤(Boehringer、1Xまで)を添加し、
そして懸濁物を氷上で1時間インキュベーションした。
細胞は、16,000 psiでフレンチプレッシャー
セルにおける破壊により溶解した。溶解物を遠心分離に
より収集し、そして0.45μMフィルターを通過させ
ることにより、上清を清澄にした。溶解緩衝液で平衡化
した2ミリリットルの50% Ni2+アガローススラリ
ー(Qiagen;ウィスコンシン州マディソン)を抽
出物に添加し、そして穏やかに震蘯しながら、4℃で一
晩インキュベーションした。翌朝、抽出物/ビーズ混合
物を、10 ml(0.8 x 4.0 cm)Bio
−Rad使い捨てカラムに充填した。未結合タンパク質
および他の成分は、カラムを洗浄緩衝液(25mM T
ris−Cl(pH 8.0)、250 mM NaC
l、10% グリセロール、40 mM イミダゾー
ル)で洗浄することにより除去した。harAタンパク
質は、3カラム体積の溶出緩衝液(25 mM Tri
s−Cl(pH 8.0)、250 mM NaCl、
10% グリセロール、250 mM イミダゾール)
で溶出させ、保存緩衝液(25 mM Tris−HC
l(pH 8.0)、250 mM NaCl、10%
グリセロール)に対して長時間透析し、そして−70
℃に保存した。
【0108】抗生物質感受性試験 耐性の定量的評価は、濃度が2倍の増分で異なる抗生物
質を含む、陽イオン補充Mueller−Hinton
ブロスを用いたブロス微量希釈法により、行った。増殖
を完全に阻害する抗生物質の最低濃度を、MICまたは
最低阻害濃度と称した。
【0109】好ましくは、微量希釈アッセイは、本明細
書に援用されるNCCLS(米国臨床実験室基準委員会
(National Committee for C
linical Laboratory Standa
rds))指針M31−A,Vol.19, No.1
1, “Performance standards
for antimicrobial disk a
nd dilution susceptibilit
y tests for bacteriaisola
ted from animals,” 1999年6
月(ISBN 1−56238−377−9)にしたが
った陽イオン調整Mueller−Hintonブロス
を用いて行う。
【0110】ハイグロマイシンA類似体および他の化合
物への耐性を与える際のexpZの役割を確かめるた
め、出願者らは、抗生物質耐性パターンに対する枯草菌
およびE.フェカリスexpZ発現および破壊の影響を
調べた。表1に示されるように、expZ破壊は、ex
pZ+またはharA+(すなわち非修飾、耐性)枯草菌
およびE.フェカリス株のものと比較し、ハイグロマイ
シンA高感受性表現型を与えた。やはり表1に示される
のは、枯草菌harAを含むpMPプラスミドでの形質
転換による、通常は薬剤感受性の黄色ブドウ球菌RN4
220株への「harA」表現型の授与である。
【0111】「感受性」から「耐性」へのMICの期待
される変化は、試験された抗細菌剤中で、かなり異なる
ことに注目することが重要である。例えば、harAで
形質転換されそしてharAを発現する同じ株に比較し
た「感受性」黄色ブドウ球菌株に対する試験された剤の
MICの増加は、ハイグロマイシンAに関する約8倍か
ら、Synercidに関する約15倍、化合物1に関
する約500倍の相違まで多様である。これらの変化は
すべて、特定の抗細菌剤への生物の特定の株を用いたス
クリーニング法において、有意とみなされるべきであ
る。同様に、天然耐性枯草菌およびE.フェカリス株に
対する剤の試験は、harA遺伝子が破壊されている場
合、MICの減少は、4倍以上(化合物2対E.フェカ
リスOG1X)から約16倍(ハイグロマイシンA対枯
草菌JH642)、100倍以上(ランカシジン対E.
フェカリスOG1X、化合物1および2対枯草菌JH6
42)まで多様であったことを示す。再び、これらの相
違はすべて、特定の抗細菌剤への生物の特定の株を用い
たスクリーニング法において、有意とみなされるべきで
ある。特に、微量希釈法において、この方法に典型的な
実験的不明確さのため、少なくとも4倍の相違が観察さ
れるべきである。化合物2、5−デオキシ−5[4−
[(2,6−ジデオキシ−β−D−エリスロ−ヘキソフ
ラノス−5−ウロス−1−イル)オキシ]−3−ヒドロ
キシフェニル]−2−メチル−1−オキソ−2−(E)
−プロペニル]アミノ]−1,2−O−メチレン−D−
ネオ−イノシトール、(E)−O−[(3−クロロフェ
ニル)メチル]オキシムは、PCT国際出願WO99/
57127(17ページ、28−30行)に記載される
ハイグロマイシンA類似体である。化合物3、5−デオ
キシ−5−[[3−[4−[(6−デオキシ−β−D−
アラビノ−ヘキソフラノス−5−ウロス−1−イル)オ
キシ]3−ヒドロキシフェニル]−2−メチル−1−オ
キソ−2−(E)−プロペニル]アミノ]−1,2−O
−メチレン−D−ネオ−イノシトール、(E)−O−
[(3−クロロフェニル)メチル]オキシムは、PCT
国際出願WO 99/57125、65ページ、実施例
92に記載されるハイグロマイシンA類似体である。
【0112】したがって、表1に示されるような一団の
抗細菌剤の適切な選択により、多様な生物をスクリーニ
ングし、薬剤耐性を診断し、そしてその機構がharA
仲介であるかどうか決定することが可能である。一団の
抗細菌剤および生物は、臨床的実施において、より広範
であることが期待され、そして本明細書に示される方法
の拡大は、当業者の一般的な専門的技術の範囲内である
と理解されるべきである。これらの結果は、expZ遺
伝子がハイグロマイシンA類似体、並びにランカシジ
ン、バージニアマイシンおよびSynercid(登録
商標)を含む他の構造的に関連しない抗生物質に対する
枯草菌およびE.フェカリスの内因性の耐性に責任があ
ることを確認した。したがって、本明細書において「h
arA」と記載されるexpZ遺伝子は、細菌病原体に
対する、ハイグロマイシンA関連抗生物質、および本明
細書に示されるような他の剤の活性を評価するための、
内因性の遺伝子型として、有用な標的を代表する。
【0113】表1.野生型および同質遺伝子harA破
壊突然変異体のMIC
【0114】
【表1】 aブロス微量希釈法によるb すべての株は、2つ組で評価した 本発明の単離ポリヌクレオチド分子は、E.フェカリス
のいかなる株由来のヌクレオチド配列を有してもよい
が、好ましくは株OG1X由来である。本発明の実施に
おいて使用するためのE.フェカリスの病原性株は、以
下に記載されるような単離技術を用い、感染動物の器
官、組織または体液から単離してもよい。
【0115】本明細書に開示されるポリヌクレオチド分
子およびオリゴヌクレオチド分子の産生および操作は、
当該技術分野の技術の範囲内であり、そしてとりわけ、
Maniatisら, 1989, Molecula
r Cloning, ALaboratory Ma
nual, Cold Spring Harbor
Laboratory Press, ニューヨーク州
コールドスプリングハーバー; Ausubelら,
1989, Current Protocols I
n Molecular Biology, Gree
ne Publishing Associates
& Wiley Interscience, ニュー
ヨーク; Sambrookら, 1989, Mol
ecular Cloning: A Laborat
ory Manual, 第2版, Cold Spr
ing Harbor Laboratory Pre
ss, ニューヨーク州コールドスプリングハーバー;
Innisら(監修), 1995, PCR St
rategies, Academic Press,
Inc., サンディエゴ;およびErlich(監
修), 1992, PCR Technolgy
Oxford University Press,
ニューヨークおよびこれらの参考文献のすべての改訂に
記載される組換え技術にしたがい、行うことが可能であ
る。本発明を実施するのに有用なPCR技術の別の有用
な記載は、J. Sutcliffeら, “Dete
ction Of Erythromycin−Res
istant Determinants By PC
R,” Antimicrobial Agentsa
nd Chemotherapy, 40(11),
2562−2566(1996)に記載される。該アッ
セイは、好ましくはマイクロタイタープレートで行われ
る。
【0116】配列番号1に示されるヌクレオチド配列お
よびその実質的な部分への本明細書における言及は、例
えばE.フェカリス株OG1X由来のE.フェカリスh
arA遺伝子および5’上流プロモーター領域を含むプ
ラスミド「pGEM−T/harA」に存在するよう
な、それぞれ、対応するヌクレオチド配列およびその実
質的な部分へも言及することが意図される。プラスミド
pGEM−T/harAは、2000年9月26日にA
TCCに寄託され、そして寄託番号第PTA−2552
号を与えられた。
【0117】さらに、配列番号1および配列番号3に示
されるヌクレオチド配列およびその実質的な部分への本
明細書における言及は、例えば枯草菌株JH642由来
の枯草菌harA遺伝子および5’上流プロモーター領
域を含むプラスミド「pMP−bac A1−1」に存
在するような、それぞれ、対応するヌクレオチド配列お
よびその実質的な部分へも言及することが意図される。
プラスミドpMP−bac A1−1は、2000年9
月26日にATCCに寄託され、そして寄託番号第PT
A−2551号を与えられた。
【0118】ハイブリダイゼーションアッセイ 核酸プローブハイブリダイゼーションアッセイは、当該
技術分野に公知であり;本明細書に記載される条件は例
示目的のみのためである。「中程度にストリンジェント
な条件」下でのハイブリダイゼーションは、本明細書に
おいて、例えば65℃での0.5 M NaHPO4
7% ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、1 mM
EDTA中でのフィルター結合DNAへのハイブリダイ
ゼーション、および42℃での0.2xSSC/0.1
% SDS中での洗浄を意味する(Ausubelら
(上記), 1989, Current Proto
cols in Molecular Biolog
, Vol.1, Greene Publishi
ng Associates, Inc., andJ
ohn Wiley & Sons, inc., ニ
ューヨーク, p.2.10.3)。「非常にストリン
ジェントな条件」下でのハイブリダイゼーションは、本
明細書において、例えば、約23ヌクレオチドを含む核
酸に関し、約60℃での、約20ヌクレオチドを含む核
酸に関し、約55℃での、そして約17ヌクレオチドを
含む核酸に関し、約48℃での、0.5 M NaHP
4、7% SDS、1 mM EDTA中でのフィル
ター結合DNAへのハイブリダイゼーションと共に、6
8℃での0.1xSSC/0.1% SDS中での洗浄
を意味する(Ausubelら, 1989, 上
記)。本発明のより長いオリゴヌクレオチド分子に関す
る他のハイブリダイゼーション条件は、標準的技術を用
い、当業者により決定することが可能である。
【0119】適切に設計されたプライマーを用い、脳組
織、肺組織、腸組織、胎盤組織、血液、脳脊髄液、糞
便、粘液、尿、羊水などを含む、動物組織または体液の
試料中のharA特異的核酸の存在を検出することが可
能である。特定の増幅産物の産生は、harA仲介耐性
の診断を支持することが可能であり、一方、増幅産物の
欠如は、harA仲介耐性の欠如を示すことが可能であ
る。増幅を行うための方法、例えばポリメラーゼ連鎖反
応(PCR)は、当該技術分野に公知である。当該技術
分野に知られる他の増幅技術、例えばリガーゼ連鎖反応
を代わりに用いてもよい。また、本明細書に開示される
核酸の配列を用い、E.フェカリスの他の種または株あ
るいは他の細菌細胞から相同遺伝子を単離する際に用い
るためのプライマーを設計してもよい。
【0120】組換え発現系 本発明の組換えベクター、特に発現ベクターは、好まし
くは、本発明のポリヌクレオチド分子のコード配列が、
ポリペプチドを産生するため、該コード配列の転写およ
び翻訳に必要な1つまたはそれ以上の制御要素と機能的
な関連にあるように、構築される。本明細書において、
用語「制御要素」は、限定されるわけではないが、誘導
性および非誘導性プロモーター、エンハンサー、オペレ
ーター、リボソーム結合部位、およびポリヌクレオチド
コード配列の発現をドライブするおよび/または制御す
るよう働くことが当該技術分野に知られる他の要素をコ
ードするヌクレオチド配列を含む。また、本明細書にお
いて、ヌクレオチド配列、好ましくはコード配列または
オープンリーディングフレームは、1つまたはそれ以上
の制御要素と「機能可能に関連する」「機能可能に連結
される」または「機能可能な連結にある」かまたは「機
能的関連」または「機能可能関連」にあり、制御要素が
コード配列の転写またはそのmRNAの翻訳、あるいは
その両方を効果的に制御し、そして可能にする。
【0121】適切な要素と機能的関連にある特定のコー
ド配列を含む組換えベクターを構築するための方法は、
当該技術分野に公知であり、そしてこれらを用いて本発
明を実施することが可能である。これらの方法には、i
n vitro組換え技術、合成技術、およびin v
ivo遺伝子組換えが含まれる。例えば、Maniat
isら, 1989, 上記; Ausubelら,
1989, 上記;Sambrookら, 1989,
上記; Innisら, 1995, 上記;および
Erlich, 1992, 上記に記載される技術を
参照されたい。
【0122】本発明のharAコード配列を発現するの
に利用することが可能な多様な発現ベクターが当該技術
分野に知られ、特定のコード配列を含む組換えバクテリ
オファージDNA、プラスミドDNA、およびコスミド
DNA発現ベクターが含まれる。本発明のポリヌクレオ
チド分子を含むよう操作することが可能な典型的な原核
発現ベクタープラスミドには、とりわけ、pUC8、p
UC9、pBR322およびpBR329(Biora
d Laboratories、カリフォルニア州リッ
チモンド)、pPLおよびpKK223(Pharma
cia、ニュージャージー州ピスカタウェイ)、pQE
50(Qiagen、カリフォルニア州チャツワー
ス)、およびpGEM−T EASY(Promeg
a、ウィスコンシン州マディソン)が含まれる。本発明
の核酸分子を含むよう操作することが可能な典型的な真
核発現ベクターには、とりわけ、エクジソン誘導性哺乳
動物発現系(Invitrogen、カリフォルニア州
カールスバッド)、サイトメガロウイルス−プロモータ
ー−エンハンサーに基づく系(Promega、ウィス
コンシン州マディソン; Stratagene、カリ
フォルニア州ラホヤ; Invitrogen)、およ
びバキュロウイルスに基づく発現系(Promega)
が含まれる。他の真核ベクターには、pcDNA−3、
pcEXV、および融合タンパク質ベクター、例えばp
GEX、pMalおよびpTrxFusが含まれる。用
いてもよい酵母ベクターには、例えばYEp13、Yi
p5およびYACベクター、例えばpYAC3が含まれ
る。
【0123】これらのベクターおよび他のベクターの制
御要素は、その強度および特性において多様であっても
よい。利用する宿主/ベクター系に応じ、いかなる数の
適切な転写および翻訳要素を用いてもよい。例えば、哺
乳動物細胞系にクローニングする場合、哺乳動物細胞の
ゲノムから単離したプロモーター、例えばマウスメタロ
チオネインプロモーター、またはこれらの細胞で増殖す
るウイルスから単離したプロモーター、例えばワクシニ
アウイルス7.5Kプロモーターまたはモロニーネズミ
肉腫ウイルス末端反復配列、を用いてもよい。組換えD
NAまたは合成技術により得たプロモーターもまた、挿
入配列の転写を提供するのに用いてもよい。さらに、特
定のプロモーターからの発現は、特定の誘導因子、例え
ばメタロチオネインプロモーターのための亜鉛およびカ
ドミウムイオンの存在下で上昇する可能性がある。転写
制御領域またはプロモーターの制限されない例には、と
りわけ、細菌に関し、β−galプロモーター、T7プ
ロモーター、TACプロモーター、λ左および右プロモ
ーター、trpおよびlacプロモーター、trp−l
ac融合プロモーターなど;酵母に関し、解糖酵素プロ
モーター、例えばADH−IおよびIIプロモーター、
GPKプロモーター、PGIプロモーター、TRPプロ
モーターなど;そして哺乳動物細胞に関し、SV40初
期および後期プロモーター、アデノウイルス主要後期プ
ロモーターが含まれる。本発明は、大腸菌または他の適
切な宿主における本発明のいずれかのコード配列を発現
するのに用いることが可能な、プラスミドpGEM−T
/harAに含まれる、E.フェカリスharA遺伝子
プロモーターのヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチ
ド分子をさらに提供する。
【0124】特定の開始シグナルもまた、挿入されたコ
ード配列の効率的な翻訳に必要とされる。これらのシグ
ナルは、典型的にはATP開始コドンおよび隣接配列を
含む。それ自体の開始コドンおよび隣接配列を含む、本
発明のポリヌクレオチド分子が適切な発現ベクターに挿
入される場合、さらなる翻訳調節シグナルは必要とされ
ない可能性がある。しかし、コード配列部分のみが挿入
された場合、ATG開始コドンを含む外因性翻訳調節シ
グナルが必要とされる可能性がある。これらの外因性翻
訳調節シグナルおよび開始コドンは、天然および合成の
多様な供給源から得ることが可能である。さらに、開始
コドンは、全挿入物のインフレーム翻訳を確実にするた
め、コード領域の読み枠と一致していなければならな
い。
【0125】ポリペプチドまたは本発明のポリペプチド
を含む融合ポリペプチドを発現するであろう発現ベクタ
ーもまた構築してもよい。こうした融合ポリペプチド
は、例えばE.フェカリスharAポリペプチドに対す
る抗血清を作成するため、E.フェカリスharAポリ
ペプチドの生化学的特性を研究するため、異なる免疫学
的または機能的特性を示すE.フェカリスharAポリ
ペプチドを設計するため、あるいは組換え発現E.フェ
カリスharAポリペプチドの同定もしくは精製を補助
するため、または該ポリペプチドの安定性を改善するた
め、用いてもよい。ありうる融合ポリペプチド発現ベク
ターには、限定されるわけではないが、β−ガラクトシ
ダーゼおよびtrpE融合体、マルトース結合ポリペプ
チド融合体(pMalシリーズ; New Engla
nd Biolabs)、グルタチオン−S−トランス
フェラーゼ融合体(pGEXシリーズ; Pharma
cia)、ポリヒスチジン融合体(pETシリーズ;
Novagen, Inc.、ウィスコンシン州マディ
ソン)、およびチオレドキシン融合体(pTrxFu
s; Invitrogen、カリフォルニア州カール
スバッド)およびFLAGエピトープ融合パートナー
(以下を参照されたい)をコードする配列を取り込むベ
クターが含まれる。これらの融合ポリペプチドおよび他
の融合ポリペプチドをコードする発現ベクターを構築す
るための方法が、当該技術分野に公知である。
【0126】融合ポリペプチドは、発現されたポリペプ
チドの精製を補助するのに有用である可能性がある。限
定されない態様において、例えば、harA−マルトー
ス結合融合ポリペプチドは、アミロース樹脂を用いて精
製することが可能であり;HtaA−グルタチオン−S
−トランスフェラーゼ融合ポリペプチドは、グルタチオ
ン−アガロースビーズを用いて精製することが可能であ
り;そしてharA−ポリヒスチジン融合ポリペプチド
は、二価ニッケル樹脂を用いて精製することが可能であ
る。あるいは、キャリアーポリペプチドまたはペプチド
に対する抗体を、融合ポリペプチドのアフィニティーク
ロマトグラフィー精製のため用いてもよい。例えば、モ
ノクローナル抗体の標的エピトープをコードするヌクレ
オチド配列を、制御要素と機能的な関連で発現ベクター
内に設計し、そして発現されるエピトープが本発明の
E.フェカリスポリペプチドに融合されているように配
置してもよい。限定されない態様において、親水性マー
カーペプチドであるFLAG TMエピトープタグ(Int
ernational Biotechnologie
s Inc.)をコードするヌクレオチド配列を、標準
的な技術により、harAポリペプチドのアミノまたは
カルボキシル末端に対応する点で、発現ベクターに挿入
してもよい。その後、発現されたharAポリペプチド
−FLAGTMエピトープ融合産物を、商業的に入手可能
な抗FLAGTM抗体を用いて検出し、そしてアフィニテ
ィー精製してもよい。
【0127】発現ベクターはまた、発現されたE.フェ
カリスポリペプチドが特定のプロテアーゼでの処理によ
り、キャリアー領域または融合パートナーから放出され
ることが可能であるように、特定のプロテアーゼ切断部
位をコードするポリリンカー配列を含むよう、設計して
もよい。例えば、融合ポリペプチドベクターは、とりわ
け、トロンビンまたは因子Xa切断部位をコードするヌ
クレオチド配列を含んでもよい。
【0128】E.フェカリスコード配列から上流でそし
て該配列と同じ読み枠のシグナル配列を、既知の方法に
より、発現ベクター中に設計し、発現されるポリペプチ
ドの輸送および分泌を指示してもよい。シグナル配列の
限定されない例には、とりわけ、α−因子、免疫グロブ
リン、外膜ポリペプチド、ペニシリナーゼ、およびT細
胞受容体由来のものが含まれる。
【0129】本発明の組換えベクターで形質転換される
かまたはトランスフェクションされた宿主細胞の選択を
補助するため、レポーター遺伝子産物または他の選択可
能マーカーのコード配列を含むよう、ベクターを操作し
てもよい。こうしたコード配列は、好ましくは、上述の
ように、制御要素と機能的関連にある。本発明を実施す
るのに有用なレポーター遺伝子は、当該技術分野に公知
であり、そしてとりわけ、クロラムフェニコールアセチ
ルトランスフェラーゼ(CAT)、緑色蛍光ポリペプチ
ド、蛍(firefly)ルシフェラーゼ、およびヒト
成長ホルモンをコードするものが含まれる。選択可能マ
ーカーをコードするヌクレオチド配列は、当該技術分野
に公知であり、そして抗生物質または代謝拮抗剤への耐
性を与える遺伝子産物をコードするもの、あるいは栄養
要求必要条件を供給するものが含まれる。こうした配列
の例には、とりわけ、チミジンキナーゼ活性、あるいは
メトトレキセート、アンピシリン、カナマイシン、クロ
ラムフェニコール、ゼオシン、ピリメタミン、アミノ配
糖体類、またはハイグロマイシンへの耐性をコードする
ものが含まれる。
【0130】本発明は、本発明のポリヌクレオチド分子
または組換えベクターを含む形質転換宿主細胞、および
それに由来する細胞株をさらに提供する。本発明を実施
するのに有用な宿主細胞は、真核であってもまたは原核
細胞であってもよい。こうした形質転換宿主細胞には、
限定されるわけではないが、とりわけ、微生物、例えば
組換えバクテリオファージDNA、プラスミドDNAま
たはコスミドDNAベクターで形質転換された細菌、あ
るいは組換えベクターで形質転換された酵母、あるいは
動物細胞、例えば組換えウイルスベクター、例えばバキ
ュロウイルスに感染した昆虫細胞、または組換えウイル
スベクター、例えばアデノウイルスもしくはワクシニア
ウイルスに感染した哺乳動物細胞が含まれる。例えば、
ATCC、米国メリーランド州ロックビル(寄託番号第
31343号)より、またはGIBCO BRL、メリ
ーランド州ガイザーズバーグより入手可能なDH5αな
どの大腸菌株を用いてもよい。適切な宿主の別の例は、
黄色ブドウ球菌である。真核宿主細胞には、酵母細胞が
含まれるが、哺乳動物細胞、例えばとりわけ、マウス、
ハムスター、ウシ、サル、またはヒト細胞株由来のもの
もまた、有効に利用することが可能である。本発明の組
換えポリペプチドを発現するのに用いることが可能な真
核宿主細胞の例には、チャイニーズハムスター卵巣(C
HO)細胞(例えばATCC寄託番号第CCL−61
号)、NIHスイスマウス胚細胞NIH/3T3(例え
ばATCC寄託番号第CRL−1658号)、およびM
adin−Darbyウシ腎臓(MDBK)細胞(AT
CC寄託番号第CCL−22号)と共にSf−9細胞が
含まれる。トランスフェクション細胞は、染色体組込み
により、またはエピソームで、本発明の核酸を発現する
可能性がある。
【0131】本発明の組換えベクターは、好ましくは、
実質的に均質な細胞培養の1つまたはそれ以上の宿主細
胞に形質転換またはトランスフェクションされる。ベク
ターは、一般的に、既知の技術にしたがい、例えば、と
りわけ、プロトプラスト形質転換、リン酸カルシウム沈
殿、塩化カルシウム処理、マイクロインジェクション、
エレクトロポレーション、組換えウイルスとの接触によ
るトランスフェクション、リポソーム仲介トランスフェ
クション、DEAE−デキストラントランスフェクショ
ン、形質導入、コンジュゲート化、または微粒子銃によ
り、宿主細胞に導入される。形質転換体の選択は、標準
法により、例えば組換え発現ベクターに関連する選択可
能マーカーを発現する細胞に関する選択、例えば抗生物
質耐性により、行うことが可能である。
【0132】発現ベクターが宿主細胞に導入されたら、
宿主細胞ゲノムまたはエピソームいずれかにおける本発
明のポリヌクレオチド分子の組込みおよび維持は、標準
的技術により、例えばサザンハイブリダイゼーション解
析、制限酵素解析、逆転写酵素PCR(rt−PCR)
を含むPCR解析により、または期待されるポリペプチ
ド産物を検出する免疫学的アッセイにより、確認するこ
とが可能である。本発明のポリヌクレオチド分子を含む
および/または発現する宿主細胞は、当該技術分野に知
られるように:(i)DNA−DNA、DNA−RN
A、またはRNA−アンチセンスRNAハイブリダイゼ
ーション;(ii)「マーカー」遺伝子機能の存在の検
出;(iii)宿主細胞における特定のmRNA転写物
の発現により測定されるような、転写レベルの評価;ま
たは(iv)例えばイムノアッセイによる成熟ポリペプ
チド産物の存在の検出を含む、当該技術分野に公知の少
なくとも4つの一般的なアプローチのいずれにより同定
してもよい。
【0133】組換えポリペプチドの発現および精製 本発明の核酸が、適切な宿主細胞に安定して導入された
ら、形質転換宿主細胞をクローン的に増殖させ、そして
生じた細胞を、コードされるポリペプチドの最大産生を
行うことが可能な条件下で増殖させる。こうした条件に
は、典型的には、形質転換細胞を高密度に増殖させるこ
とが含まれる。発現ベクターが誘導性プロモーターを含
む場合、適切な誘導条件、例えば温度シフト、栄養素の
枯渇、無償性の(gratuitous)誘導因子(例
えば炭水化物類似体、例えばイソプロピル−β−D−チ
オガラクトピラノシド(IPTG))の添加、過剰な代
謝副産物の集積、またはそれらの匹敵するものを、必要
に応じて使用し、発現を誘導する。
【0134】ポリペプチドが宿主細胞の内部に保持され
る場合、細胞を採取し、そして溶解し、そして4℃、ま
たはプロテアーゼ阻害剤の存在下、あるいは両方など
の、ポリペプチド分解を最小にすることが当該技術分野
に知られる抽出条件下で、溶解物から産物を実質的に精
製するかまたは単離する。ポリペプチドが宿主細胞から
分泌される場合、枯渇栄養培地を単に収集し、そしてポ
リペプチドをそこから実質的に精製するかまたは単離す
る。
【0135】ポリペプチドは、必要に応じ、限定される
わけではないが、1つまたはそれ以上の以下の方法:硫
酸アンモニウム沈殿、サイズ分画、イオン交換クロマト
グラフィー、HPLC、密度遠心分離、およびアフィニ
ティークロマトグラフィーを含む標準的な方法を用い、
細胞溶解物または培地から実質的に精製するかまたは単
離する。ポリペプチドが生物学的活性を欠く場合、大き
さ、またはポリペプチド特異的抗体との反応性に基づ
き、あるいは融合タグの存在により、検出することが可
能である。本発明の実施に用いるため、ポリペプチド
は、培養液体中に分泌されるような、または細胞溶解物
中に存在するような、未精製状態であってもよいが、好
ましくは、そこから実質的に精製されるかまたは単離さ
れる。本発明の1つの態様において、ポリペプチドは、
その天然対応物が、E.フェカリス細胞溶解物の調製中
に通常見られるより、少なくとも約1000x高い濃度
で調製中に存在する。
【0136】ポリペプチド 本発明は、上述のポリペプチドのいずれかを調製する方
法であって、特定のポリペプチドをコードする、1つま
たはそれ以上の制御要素と機能的関連にあるヌクレオチ
ド配列を含むポリヌクレオチド分子を含む組換え発現ベ
クターで形質転換された宿主細胞を、該ポリペプチドの
発現を行うことが可能な条件下で培養し、そして細胞培
養から発現されたポリペプチドを回収することを含む、
前記方法を提供する。
【0137】十分な純度の本発明のポリペプチドが得ら
れたら、SDS−PAGE、サイズ排除クロマトグラフ
ィー、アミノ酸配列解析、免疫学的活性、生物学的活性
などを含む、標準的な方法により、性質決定してもよ
い。ポリペプチドはさらに、親水性解析(例えばHop
pおよびWoods, 1981, Proc. Na
tl. Acad. Sci. USA 78:382
4)、または類似のソフトウェアアルゴリズムを用いて
性質決定し、疎水性および親水性領域を同定してもよ
い。構造解析を行い、特定の二次構造を仮定するポリペ
プチドの領域を同定してもよい。生物物理学的方法、例
えばX線結晶学(Engstrom, 1974, B
iochem. Exp. Biol. 11:7−1
3)、コンピューターモデリング(Fletteric
kおよびZoller(監修), 1986: Cur
rent Communications in Mo
lecular Biology中, Cold Sp
ring Harbor Laboratory, ニ
ューヨーク州コールドスプリングハーバー)、および核
磁気共鳴(NMR)を用い、ポリペプチドおよび他の推
定上の相互作用ポリペプチド/受容体/分子間の相互作
用の潜在的な部位をマッピングし、そして研究してもよ
い。これらの研究から得られた情報を用い、欠失突然変
異体およびワクチン組成物を設計し、そして該ポリペプ
チドの生物学的機能をin vivoで特異的に遮断す
ることが可能な療法的または薬理学的化合物を設計する
かまたは選択してもよい。
【0138】本発明のポリペプチドは、動物由来の血液
または血清試料におけるE.フェカリス特異的抗体に関
しスクリーニングするための、例えばELISAアッセ
イなどの標準的技術を用いた診断試薬として;または動
物由来の細胞、組織または体液試料におけるE.フェカ
リス特異的ポリペプチドに関しスクリーニングするため
の、例えばウェスタンブロットアッセイなどの標準的技
術を用いた、以下に記載されるような、診断試薬に有用
なポリクローナルまたはモノクローナル抗体を作成する
ための抗原としてを含む、多様な目的に有用である。
【0139】本発明のポリペプチドは、例えばエンテロ
コッカス感染と共にブドウ球菌および肺炎球菌感染の治
療において、harA活性の調節因子を同定する化合物
のスクリーニングに、特に有用である。
【0140】ポリペプチドへの化合物の結合を決定する
ための方法は、当該技術分野に公知であり、そして直接
結合を測定するアッセイ、または競合的結合アッセイが
含まれる。こうした結合アッセイは、化合物の検出を容
易にするように、標識された化合物を利用し、例えば3
H、14C、32Pを用いた化合物の放射標識により、ある
いはポリペプチドに結合した化合物の化学的変換によ
り、あるいはELISAまたは化合物もしくはポリペプ
チドいずれかの固定を伴う他の方法を用いてもよい。
【0141】ポリペプチドの類似体および誘導体 限定されるわけではないが、以下のいずれか:例えばカ
ルバジド酸エステルまたは三次中心を産生するためのポ
リペプチドの1つまたはそれ以上のL−アミノ酸の対応
するD−アミノ酸、アミノ酸類似体、またはアミノ酸模
倣体での置換;または特定の化学的修飾、例えばトリプ
シン、キモトリプシン、パパインまたはV8プロテアー
ゼでのタンパク質分解切断、あるいはNaBH4または
臭化シアンでの処理、あるいはアセチル化、ホルミル
化、酸化または還元などを含む、ポリペプチドの1つま
たはそれ以上の化学的修飾を、既知の技術を用いて行
い、類似体を調製してもよい。あるいは、またはさら
に、本発明のポリペプチドを、遺伝子組換え技術によ
り、修飾してもよい。
【0142】本発明のポリペプチドは、限定されるわけ
ではないが、アセチル基、硫黄架橋基、グリコシル基、
脂質、およびリン酸を含む、1つまたはそれ以上の化学
基のコンジュゲート化により、および/または本発明の
第二のポリペプチド、または別のポリペプチド、例えば
とりわけ、血清アルブミン、テンガイ(keyhole
limpet)ヘモシアニン、または商業的に活性化
されたBSA、またはポリアミノ酸(例えばポリリジ
ン)、または多糖(例えばセファロース、アガロース、
または修飾もしくは未修飾セルロース)へのコンジュゲ
ート化により、誘導体化してもよい。こうしたコンジュ
ゲート化は、好ましくは、ポリペプチドのアミノ酸側鎖
および/またはN末端またはC末端での共有結合によ
る。こうしたコンジュゲート化反応を行うための方法
は、ポリペプチド化学反応の分野に公知である。
【0143】請求される発明を実施するのに有用な誘導
体にはまた、水可溶性ポリマー、例えばポリエチレング
リコールが本発明のポリペプチド、あるいはその類似体
または誘導体にコンジュゲート化され、それにより少な
くとも部分的に該ポリペプチドの免疫原性を保持しなが
ら、さらなる望ましい特性を提供するものも含まれる。
これらのさらなる望ましい特性には、例えば、水性溶液
中の増加した可溶性、保存中の増加した安定性、タンパ
ク質分解脱水への増加した耐性、および増加したin
vivo半減期が含まれる。本発明のポリペプチドへの
コンジュゲート化に適した水可溶性ポリマーには、限定
されるわけではないが、ポリエチレングリコールホモポ
リマー、ポリプロピレングリコールホモポリマー、エチ
レングリコールとプロピレングリコールのコポリマーで
あって、1つの端で、アルキル基、ポリオキシエチル化
ポリオール類、ポリビニルアルコール、多糖類、ポリビ
ニルエチルエーテル類、およびα,β−ポリ[2−ヒド
ロキシエチル]−DL−アスパルトアミドで置換されて
いないかまたは置換されている前記ホモポリマーおよび
コポリマーが含まれる。ポリエチレングリコールが特に
好ましい。ポリペプチドの水可溶性ポリマーコンジュゲ
ートを作成するための方法は、当該技術分野に公知であ
り、そしてとりわけ、本明細書に援用される米国特許
3,788,948;米国特許3,960,830;米
国特許4,002,531;米国特許4,055,63
5;米国特許4,179,337;米国特許4,26
1,973;米国特許4,412,989;米国特許
4,414,147;米国特許4,415,665;米
国特許4,609,546;米国特許4,732,86
3;米国特許4,745,180;欧州特許(EP)1
52,847; EP 98,110;および日本特許
5,792,435に記載される。
【0144】抗体 本発明は、本発明のポリペプチドに対して向けられる単
離抗体をさらに提供する。好ましい態様において、抗体
は、既知の方法を用い、E.フェカリスまたは枯草菌由
来のharAポリペプチドに対して作成してもよい。ブ
タ、ウシ、ウマ、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、ラットまたは
マウスより選択される多様な宿主動物を、部分的にまた
は実質的に精製されたまたは単離されたE.フェカリス
ポリペプチドで、または上述されるようなその相同体、
融合ポリペプチド、実質的な部分、類似体または誘導体
で免疫感作してもよい。以下に記載されるようなアジュ
バントを用い、抗体産生を亢進してもよい。
【0145】ポリクローナル抗体を、免疫感作動物の血
清から得て、そして単離し、そして標準的技術を用い、
抗原に対する特異性に関し、試験してもよい。あるい
は、培養中の連続する細胞株による抗体分子の産生を提
供するいかなる技術を用い、モノクローナル抗体を調製
し、そして単離してもよい。これらには、限定されるわ
けではないが、KohlerおよびMilstein
(Nature, 1975, 256:495−49
7)に元来記載されたハイブリドーマ技術;ヒトB細胞
ハイブリドーマ技術(Kosborら, 1983,
Immunology Today 4:72; Co
teら, 1983, Proc. Natl. Ac
ad. Sci. USA 80:2026−203
0);およびEBVハイブリドーマ技術(Coleら,
1985, MonoclonalAntibodi
es and Cancer Therapy, Al
anR. Liss, Inc., pp.77−9
6)が含まれる。あるいは、一本鎖抗体(例えば米国特
許4,946,778を参照されたい)を適応させ、h
arA抗原特異的一本鎖抗体を産生してもよい。これら
の刊行物は本明細書に援用される。
【0146】ヒト化抗体の産生は、現在、当該技術分野
に公知である。ヒト化抗体を産生することが可能な1つ
の方式は、例えばJones, P.ら, Natur
e321:52−525(1986)またはTempe
stら, Biotechnology 9:266
−273(1991)に記載されるような、ヒトモノク
ローナル抗体への抗体の相補性決定領域の転移による。
ヒト化抗体はまた、例えばJ. Immunol. M
eth. 231:11−23(1999)に記載され
るように、抗原に反応し、ヒト重鎖および軽鎖を発現す
るよう操作されたトランスジェニックマウスにより、作
成してもよい。
【0147】本発明のポリペプチドの特異的結合部位を
含む抗体断片もまた、本発明に含まれ、そして既知の技
術により、生成することが可能である。こうした断片に
は、限定されるわけではないが、損なわれていない抗体
分子のペプシン消化により生成することが可能なF(a
b’)2断片、およびF(ab’)2断片のジスルフィド
架橋を還元することにより生成することが可能なFab
断片が含まれる。あるいは、Fab発現ライブラリーを
構築し(Huseら, 1989, Science
246:1275−1281)、E.フェカリスポリペ
プチドに望ましい特異性を有するFab断片の迅速な同
定を可能にしてもよい。
【0148】モノクローナル抗体および抗体断片の産生
および単離のための技術は、当該技術分野に公知であ
り、そしてとりわけ、本明細書に援用されるHarlo
wおよびLane, 1988, Antibodie
s: A Laboratory Manual, C
old Spring Harbor Laborat
oryに、そしてJ.W. Goding, 198
6, Monoclonal Antibodies:
Principles and Practice
Academic Press, ロンドンにさらに
記載される。
【0149】E.フェカリス遺伝子の標的化突然変異 本発明の核酸の開示に基づき、harA遺伝子を無力に
するかまたは別の方式で突然変異させるのに用いるため
の遺伝子構築物を調製してもよい(この遺伝子は、本明
細書において、以後、「harA遺伝子」と称され
る)。harA遺伝子は、適切に設計された遺伝子構築
物を用いて、突然変異させることが可能である。例え
ば、harA遺伝子を:(a)harA遺伝子のコード
配列または制御配列のすべてまたは一部を欠失させる;
または(b)harA遺伝子のコード配列または制御配
列のすべてまたは一部を異なるヌクレオチド配列で置き
換える;または(c)harA遺伝子のコード配列また
は制御配列に、harA由来のまたは異種供給源由来の
ヌクレオチド配列を含んでもよい1つまたはそれ以上の
ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド分子、またはポリヌ
クレオチド分子を挿入する;または(d)(a)、
(b)および(c)のある組み合わせを行うよう機能す
る、本発明の遺伝子構築物を用いて突然変異させてもよ
い。あるいは、構築物を使用し、harA遺伝子の発現
またはそのコードされるポリペプチドの安定性を改変し
てもよい。
【0150】harA遺伝子が突然変異されている細胞
は、例えば、無力な遺伝子を持つ細胞をワクチン組成
物、特に修飾生ワクチン中で用い、動物において、防御
反応を誘導するまたは防御反応の誘導に貢献することが
可能である場合、本発明を実施するのに有用である。本
発明はまた、細胞が恒常的突然変異体である場合、ポリ
ペプチドおよび本発明のポリペプチドを発現する細胞も
含む。
【0151】限定されない態様において、本発明の遺伝
子構築物を用い、野生型遺伝子のコード配列あるいはそ
のプロモーターまたは他の制御領域、あるいはそれらの
部分を、異なるヌクレオチド配列、例えば突然変異コー
ド配列または突然変異制御領域、またはそれらの部分で
置き換えることにより、野生型harA遺伝子を突然変
異させる。こうした遺伝子構築物で用いるための突然変
異harA遺伝子配列は、エラー傾向PCRの使用によ
る、またはカセット突然変異誘発によるものを含む、多
様な既知の方法のいずれにより、産生してもよい。例え
ば、オリゴヌクレオチド指示突然変異誘発を使用し、明
示される方式で、野生型harA遺伝子のコード配列ま
たはプロモーター配列を改変し、例えば、配列内の特定
の点にフレームシフトまたは終結コドンを導入してもよ
い。あるいはまたはさらに、本発明の遺伝子構築物で用
いるための突然変異ヌクレオチド配列は、1つまたはそ
れ以上のヌクレオチド、オリゴヌクレオチド分子または
ポリヌクレオチド分子のコード配列またはプロモーター
配列の挿入または欠失により、あるいはコード配列また
はプロモーター配列の部分の、1つまたはそれ以上の異
なるヌクレオチド、オリゴヌクレオチド分子またはポリ
ヌクレオチド分子での置換により、調製してもよい。こ
うしたオリゴヌクレオチド分子またはポリヌクレオチド
分子は、いかなる天然存在供給源から得てもよいし、ま
たは合成であってもよい。挿入または欠失配列は、単に
harA遺伝子の読み枠を破壊するよう働いてもよい
し、または選択可能マーカーなどの異種遺伝子産物をさ
らにコードしてもよい。
【0152】あるいはまたはさらに、ランダム突然変異
誘発を用い、本発明の遺伝子構築物で用いるための突然
変異harA遺伝子配列を産生してもよい。ランダム突
然変異誘発は、いかなる適切な技術により、例えばha
rA遺伝子を持つ細胞を、紫外線照射またはx線に、あ
るいは化学的突然変異誘発剤、例えばN−メチル−N’
−ニトロソグアニジン、スルホン酸エチルメタン、亜硝
酸またはナイトロジェンマスタードに曝露し、そしてそ
の後、特定の遺伝子に突然変異を持つ細胞に関し選択す
ることにより、行ってもよい。例えば突然変異誘発技術
の概説には、Ausubel, 1989, 上記を参
照されたい。
【0153】本発明を実施するのに有用な修飾harA
ポリペプチドを産生する突然変異は、ORF、またはプ
ロモーターもしくは他の制御領域、あるいは遺伝子もし
くはORFを天然に含む、または遺伝子の発現もしくは
そのコードされるポリペプチドの安定性を改変するいか
なる他の配列も含む、harA遺伝子のどこで起こって
もよい。
【0154】あるいは、本発明の遺伝子構築物は、in
situでharA遺伝子またはORFに天然に隣接
し、該遺伝子自体のコード領域由来のヌクレオチド配列
を一部しかまたはまったく含まないヌクレオチド配列を
含んでもよい。こうした遺伝子構築物は、例えば全ha
rA遺伝子またはORFを欠失させるのに有用であるだ
ろう。
【0155】相同組換えを通じた標的化遺伝子突然変異
のため、遺伝子構築物は、好ましくは、上述のような突
然変異ヌクレオチド配列を含む、環状または直線化いず
れかのプラスミドである。限定されない態様において、
突然変異配列の少なくとも約200ヌクレオチドを用
い、本発明の遺伝子構築物を、相同組換えのため、ha
rA遺伝子に特異的に向けるが、より短い長さのヌクレ
オチドもまた、有効である可能性がある。さらに、プラ
スミドは、好ましくは、harA遺伝子に機能的に関連
するよう挿入され、天然harA遺伝子の制御要素配列
が破壊されるであろうように構築された、レポーター遺
伝子産物または他の選択可能マーカーをコードするさら
なるヌクレオチド配列を含む。本発明を実施するのに用
いてもよいレポーター遺伝子は、当該技術分野に公知で
あり、そしてとりわけ、CAT、緑色蛍光ポリペプチ
ド、およびβ−ガラクトシダーゼをコードするものが含
まれる。選択可能マーカーをコードするヌクレオチド配
列は、当該技術分野に公知であり、そして抗生物質また
は代謝拮抗剤への耐性を与える遺伝子産物をコードする
もの、あるいは栄養要求必要条件を供給するものが含ま
れる。こうした配列の例には、ピリメタミン耐性、また
はネオマイシンホスホトランスフェラーゼ(アミノ配糖
体への耐性を与える)をコードするものが含まれる。
【0156】本発明の遺伝子構築物を生成するのに用い
てもよい方法は、当該技術分野に公知であり、そしてと
りわけ、Maniatisら, 1989, 上記;
Ausubelら, 1989, 上記; Sambr
ookら, 1989, 上記; Innisら, 1
995, 上記;およびErlich, 1992,上
記に記載されるような、in vitro組換え技術、
合成技術、およびin vivo遺伝子組換えが含まれ
る。
【0157】細胞は、既知の技術にしたがい、例えばエ
レクトロポレーションにより、本発明の遺伝子構築物で
形質転換またはトランスフェクションしてもよい。形質
転換体の選択は、標準的技術を用い、例えば構築物に関
連し、選択可能マーカーを発現する細胞に関する選択に
より、行うことが可能である。組換え事象が成功して起
こり、そして特定の標的遺伝子が改変された形質転換体
の同定は、遺伝子解析により、例えばサザンブロット解
析により、または特定のポリペプチドをコードするmR
NA転写物の欠失を検出するため、ノーザン解析によ
り、あるいは、例えば免疫学的解析により、減少した病
原性のような新規表現型の出現により、PCRアッセイ
により、またはそれらのある組み合わせにより決定され
るような、特定のポリペプチドを欠く細胞を検出するこ
とにより、行うことが可能である。
【0158】さらなる限定されない態様において、本発
明の遺伝子構築物は、E.フェカリス由来、または動物
を感染させる、異なる病原体由来の異なる遺伝子または
コード領域であって、本発明の修飾生存細胞でのワクチ
ン接種に際し、動物における別個の防御免疫反応を誘導
するまたは該反応の誘導に貢献する抗原をコードする前
記遺伝子またはコード領域をさらに含んでもよい。この
さらなる遺伝子またはコード領域は、修飾生存細胞から
のコードされる抗原の分泌を導き、それによりワクチン
接種された動物の免疫系に抗原が提示されることを可能
にするシグナル配列を含むよう、さらに操作してもよ
い。
【0159】本発明はしたがって、harA遺伝子が突
然変異されている修飾生存E.フェカリス細胞を提供す
る。さらに、本発明は、harAを発現する修飾生存細
胞を調製する方法であって:(a)本発明の遺伝子構築
物で細胞を形質転換し;(b)該遺伝子構築物によりh
arA遺伝子が突然変異されている形質転換細胞を選択
し;そして(c)感受性動物を防御するワクチンにおい
て用いることが可能な細胞を、工程(b)の細胞の中か
ら選択することを含む、前記方法を提供する。本発明は
また、こうした修飾細胞から調製された、死んだ細胞組
成物も含む。
【0160】本発明はまた、harA特異的アミノ酸ま
たはヌクレオチド配列、あるいは抗harA抗体の存在
を検出するためのキットにも関する。該キットはまた、
例えばポリペプチド、ポリヌクレオチド、または抗体に
付着した、あるいはポリペプチド、ポリヌクレオチド、
または抗体に結合する部分に付着した酵素、蛍光物質、
または放射能標識を含む、本発明のポリペプチド、ポリ
ヌクレオチド、または抗体を検出するための手段も含ん
でもよい。
【0161】例えばharA遺伝子を含むかまたは発現
する生物における、ハイブリダイゼーションのため、ま
たは同等に標的配列のPCR増幅のためのプローブを含
む本発明の核酸は、好ましくは、15−50ヌクレオチ
ドの断片を含む単離DNAを含む。こうしたharA特
異的核酸は、当該技術分野に公知であり、そして例示的
方式で以下に記載されるようなハイブリダイゼーション
アッセイを用いて、検出することが可能である。
【0162】例示のためであって限定ではなく、高スト
リンジェンシー条件は、例えば:6x SSC、50
mM Tris−HCl(pH 7.5)、1 mM
EDTA、0.02% PVP、0.02% Fico
ll、0.02% BSA、および500μg/ml
変性サケ精子DNAで構成される緩衝液中の65℃で8
時間から一晩行われる、DNAを含むフィルターのプレ
ハイブリダイゼーション、その後、ここでは100μg
/ml 変性サケ精子DNAおよび5−20x 106
cpmの32P標識プローブを含むプレハイブリダイゼ
ーション混合物中の65℃で48時間のハイブリダイゼ
ーション、その後、2 x SSC、0.01% PV
P、0.01% Ficoll、および0.01% B
SAを含む溶液中での37℃で1時間の洗浄を含む。こ
れに続き、オートラジオグラフィー前に0.1 x S
SC中での50℃で45分間の洗浄がある。
【0163】核酸の性質(例えば長さ、GC含量など)
およびハイブリダイゼーションの目的(検出、増幅な
ど)の性質に応じ、用いてもよい高ストリンジェンシー
の他の条件は、当該技術分野に公知である。例えば、ポ
リメラーゼ連鎖反応(PCR)における相補的配列への
およそ15−40塩基のオリゴヌクレオチドのストリン
ジェントなハイブリダイゼーションは、以下の条件下で
行われる:50 mMKClの塩濃度、10 mM T
ris−HClの緩衝剤濃度、1.5 mMのMg2+
度、7−7.5のpHおよび55−60℃のアニーリン
グ温度。ハイブリダイゼーションおよび洗浄条件は公知
であり、そしてSambrookら,Molecula
r Cloning: A Laboratory M
anual, 第2版, ニューヨーク州コールドスプ
リングハーバー(1989)、特に第11章に例示され
る。
【0164】別の特定の態様において、harA核酸、
またはその相補体に中程度のストリンジェンシーの条件
下でハイブリダイズ可能な核酸が提供される。こうした
ストリンジェンシーに適した条件の選択は、当該技術分
野に公知である(例えばSambrookら, 198
9, Molecular Cloning, ALa
boratory Manual, 第2版, Col
d SpringHarbor Laboratory
Press, ニューヨーク州コールドスプリングハ
ーバーを参照されたい;また、Ausubelら監修,
実験室技術マニュアルのCurrent Proto
cols in Molecular Biology
シリーズ中, (版権)1987−1997, Cur
rent Protocols, (版権)1994−
1997 John Wiley and Sons,
Inc.も参照されたい)。中程度のストリンジェン
シーのハイブリダイゼーションには、膜をさらに、40
mM リン酸ナトリウム、pH 7.2、1% SD
S、1 mM EDTA中の55℃で各30分間の4回
の洗浄に供する。
【0165】例示のためであって限定ではなく、90ヌ
クレオチドを越えるハイブリダイゼーション領域のため
の低ストリンジェンシー条件を用いた方法は、以下のと
おりである(ShiloおよびWeinberg, 1
981, Proc. Natl. Acad. Sc
i. U.S.A. 78, 6789−6792もま
た参照されたい)。DNAを含むフィルターを、35%
ホルムアミド、5x SSC、50 mM Tris
−HCl(pH 7.5)、5 mM EDTA、0.
1% PVP、0.1% Ficoll、1% BS
A、および500μg/ml 変性サケ精子DNAを含
む溶液中で、40℃で6時間前処理する。ハイブリダイ
ゼーションは、以下の修飾を含む同一溶液中で行う:
0.02%PVP、0.02% Ficoll、0.2
% BSA、100μg/mlサケ精子DNA、10%
(重量/体積)デキストラン硫酸、および5−20 x
106 cpm 32P標識プローブを用いる。フィルタ
ーをハイブリダイゼーション混合物中で、40℃で18
−20時間インキュベーションし、そしてその後、2
x SSC、25 mM Tris−HCl(pH
7.4)、5 mM EDTA、および0.1% SD
Sを含む溶液中で、55℃で1.5時間洗浄する。洗浄
溶液を新鮮な溶液に置き換え、そして60℃でさらに
1.5時間インキュベーションする。フィルターをふき
取って乾燥し、そしてオートラジオグラフィーのため曝
露する。必要であれば、フィルターを65−68℃で三
度目に洗浄し、そしてフィルムに再曝露する。用いても
よい低ストリンジェンシーの他の条件は、当該技術分野
に公知である(例えば種間ハイブリダイゼーションに使
用されるようなもの)。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、harAをコードするオープンリー
ディングフレームを含むE.フェカリスのヌクレオチド
配列(配列番号1)を示す。開始(ATG)および停止
(TAA)コドンを下線で示し、そして推定上のABC
ドメインもまた、下線で示す。
【図2】 図2は、図1に示されるharA核酸にコー
ドされるharAポリペプチドのアミノ酸配列(配列番
号2)を示す。一重下線(例えばGlyArg)または
二重下線(例えばAspGlu)の配列は、それぞれ
「WalkerAボックス」および「Walker B
ボックス」ABCタンパク質モチーフを表す。Walk
er J.E.ら, EMBO J. 1:945−9
51(1982)を参照されたい。点線の配列(例えば
LeuSer)はABC「サインモチーフ」を表し、そ
して破線の配列(例えばValSer)はABC「下流
モチーフ」を表す。Quentinら, J. Mo
l. Biol. 287:467−484(199
9)を参照されたい。
【図3】 図3は、expZ(harA)をコードする
オープンリーディングフレームを含む枯草菌のヌクレオ
チド配列(配列番号3)を示す。開始(ATG)および
停止(TAA)コドンを下線で示す。
【図4】 図4は、図3に示されるexpZ(har
A)核酸にコードされるharAポリペプチドのアミノ
酸配列(配列番号4)を示す。WalkerA、Wal
ker B、重要および下流モチーフは、図2における
のと同じ方式で示される。
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) C07K 14/32 C12N 1/21 4H045 C12N 1/21 C12Q 1/10 C12Q 1/10 1/34 1/34 1/68 A 1/68 G01N 33/15 Z G01N 33/15 33/50 Z 33/50 33/53 D 33/53 M 33/566 33/566 33/569 B 33/569 C12N 15/00 ZNAA (72)発明者 エリック・トッド・バイマ アメリカ合衆国コネチカット州06340,グ ロトン,イースタン・ポイント・ロード, ファイザー・グローバル・リサーチ・アン ド・ディベロプメント Fターム(参考) 2G045 AA28 AA40 BA11 BB50 DA12 DA13 DA36 FB02 4B024 AA01 BA11 CA02 DA06 GA14 4B063 QA01 QA13 QA18 QQ06 QQ08 QQ30 QQ43 QR10 QR32 QR41 QR55 QR75 QR77 QS34 QX01 4B065 AA01X AA19X AB01 AC10 BD36 CA24 CA44 4C085 AA03 AA38 BA08 BB11 CC07 DD22 DD23 DD62 EE01 EE06 FF24 GG01 GG08 4H045 AA10 BA10 CA11 DA89 EA29 FA74

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化合物がharAポリペプチドに結合
    するかどうか決定するための、化合物のスクリーニング
    法であって:harAポリペプチドと化合物を、結合に
    適した条件下で接触させ;そして化合物がharAポリ
    ペプチドに結合するかどうか決定することを含み、ha
    rAポリペプチドが(a)図2(配列番号2)に示され
    るアミノ酸配列または(b)図4(配列番号4)に示さ
    れるアミノ酸配列に少なくとも75%同一であるアミノ
    酸配列を含む、前記方法。
  2. 【請求項2】 化合物がharA活性を阻害するかど
    うか決定するための、化合物のスクリーニング法であっ
    て:harAポリペプチドの活性を、(i)化合物の非
    存在下および(ii)存在下で、harA活性を測定す
    るのに適した条件下で測定することを含み;化合物の非
    存在下のharA活性に比較した化合物の存在下のha
    rA活性の減少は、化合物がharA活性を阻害するこ
    とを確認し、harAポリペプチドが(a)図2(配列
    番号2)に示されるアミノ酸配列または(b)図4(配
    列番号4)に示されるアミノ酸配列に少なくとも75%
    同一であるアミノ酸配列を含む、前記方法。
  3. 【請求項3】 測定されるharA活性が、NTPア
    ーゼ活性である、請求項2の方法。
  4. 【請求項4】 抗細菌剤がharA仲介薬剤耐性を示
    す生物を治療するのに有効であるかどうか決定するため
    の、E.フェカリスまたは枯草菌のハイグロマイシンA
    耐性株の使用。
  5. 【請求項5】 harA遺伝子を含む生物を同定する
    ための、harAポリペプチドをコードする核酸の使用
    であって、該核酸が: (a)(i)図1(配列番号1)に示されるヌクレオチ
    ド配列または(ii)図3(配列番号3)に示されるヌ
    クレオチド配列に少なくとも75%同一であるヌクレオ
    チド配列; (b)(a)のヌクレオチド配列に相補的であるヌクレ
    オチド配列;および (c)(a)または(b)のヌクレオチド配列に縮重し
    ているヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌク
    レオチド配列を含む、前記使用。
  6. 【請求項6】 harAポリペプチドをコードする核
    酸を含む組換えベクターであって、該核酸が: (a)(i)図1(配列番号1)に示されるヌクレオチ
    ド配列または(ii)図3(配列番号3)に示されるヌ
    クレオチド配列に少なくとも75%同一であるヌクレオ
    チド配列; (b)(a)のヌクレオチド配列に相補的であるヌクレ
    オチド配列;および (c)(a)または(b)のヌクレオチド配列に縮重し
    ているヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌク
    レオチド配列を含む、前記ベクター。
  7. 【請求項7】 pMP、pJPM1、pGEM−T、
    pVA891、pSK-、pUC8、pUC9、pBR
    322、pBR329、pPL、pKK223およびp
    QE50より選択される、請求項6のベクター。
  8. 【請求項8】 pMP−bac−A1−1(ATCC
    寄託番号第PTA−2551号)またはpGEM−T/
    harA(ATCC寄託番号第PTA−2552号)で
    ある、請求項7のベクター。
  9. 【請求項9】 harAポリペプチドをコードする核
    酸を含む組換えベクターであって、harAポリペプチ
    ドをコードする該核酸がクロラムフェニコール耐性挿入
    物またはエリスロマイシン耐性挿入物を含むヌクレオチ
    ド配列を含む、前記ベクター。
  10. 【請求項10】 請求項6−9のいずれか1つのベク
    ターを含む細胞。
  11. 【請求項11】 枯草菌株JH642 expZ::
    CAT(ATCC寄託番号第PTA−2480号)また
    はエンテロコッカス・フェカリス株OG1Xhar
    A::ERM(ATCC寄託番号第PTA−2550
    号)である、請求項10の細胞。
  12. 【請求項12】 (i)図2(配列番号2)に示され
    るアミノ酸配列または(ii)図4(配列番号4)に示
    されるアミノ酸配列に少なくとも75%同一であるアミ
    ノ酸配列を含む、組換えharAポリペプチド。
  13. 【請求項13】 請求項12のharAポリペプチド
    および薬学的に許容しうるキャリアーを含む、免疫学的
    組成物。
  14. 【請求項14】 さらにアジュバントを含む、請求項
    13の免疫学的組成物。
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