JP2003146999A - Hiv−2型ヒトレトロウイルスのトランスメンブランエンベロープ糖タンパク質の抗原、及び、該抗原に免疫類似性を有する抗原 - Google Patents
Hiv−2型ヒトレトロウイルスのトランスメンブランエンベロープ糖タンパク質の抗原、及び、該抗原に免疫類似性を有する抗原Info
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Abstract
ンブランエンベロープ糖タンパク質の抗原由来の及び該
抗原に免疫類似性を有するポリクロナール及びモノクロ
ナール、これを産生するハイブリドーマに係わる。 【解決手段】特にヒトレトロウイルスHIV−2の感染
のある時期に限って存在する抗原由来の抗体に係り、生
体内におけるかかる抗原の形成または解離を遮断するこ
とによってHIV−2の感染を抑制することができる。
Description
レトロウイルスのトランスメンブランエンベロープ糖タ
ンパク質の抗原、及び、該抗原に免疫類似性(pare
nte immunologique)を有する抗原、
特にヒトレトロウイルスHIV−2の感染のin vi
vo経過のいくつかの時期に限って存在する抗原に係
る。これらの抗原は、該レトロウイルスのトランスメン
ブランエンベロープ糖タンパク質の形成及び成熟プロセ
スに特徴的であり、従ってレトロウイルスHIV−2の
発生及び増殖に関与し、感染の伝播に関与する。
体、及び、該抗体を含有する免疫原性組成物に係る。
トレトロウイルスHIV−2の感染を診断するための該
抗原の使用に係る。
せる主因もしくは一因となる病因物質または後天性免疫
不全症候群(AIDS)を発症させる主因となる病因物
質は単離され、同定され、特性決定も行なわれた。
合によってはAIDSを併発させ得るいくつかのヒトレ
トロウイルスはHIV(Human Immunode
ficiency Virus)と命名されている。
たはHIV−1と命名され、英国特許出願83/24,
800及び欧州特許出願84/401,834(14/
09/84)などに記載されている。このウイルスはま
たF.Barre Sinoussi他によって記載さ
れている(1)。
されたウイルスHIV−1の変種も単離されて特性決定
された。これは欧州特許出願84/401,834に記
載されている。
クラスに所属するレトロウイルスの単離及び特性決定
は、欧州特許出願87/400,151.4(欧州特許
第239,425号)に記載されている。HIV−2と
いう名称で分類された該レトロウイルスは、リンパ節障
害またはAIDSの症状を示すアフリカ人患者から単離
された。
その単離及びそれらのヌクレオチド配列の分析、それら
の抗原性タンパク質の特性決定などに基づいて、得られ
た種々の菌株間の構造的及び機能的な類似性または逆に
特異性の比較研究が可能である。
V−2を、サル由来のレトロウイルス(SIVまたはS
TLV−III)と比較研究することもできる。この研究
の結果、レトロウイルスHIV−2及びその変種とレト
ロウイルスSIVとの間にタンパク質及び糖タンパク質
のある程度の類似性があることが判明した。
で類似性が特に顕著である。実際、レトロウイルスSI
Vのエンベロープ糖タンパク質とレトロウイルスHIV
−2のエンベロープ糖タンパク質に対する抗体との間で
は交差免疫反応が観察されるが、レトロウイルスSIV
とレトロウイルスHIV−1との間、及びレトロウイル
スHIV−1とHIV−2との間ではこのような交差免
疫反応が生じない。
1.4は、レトロウイルスのゲノムのenv遺伝子によ
ってコードされるレトロウイルスHIV−2のエンベロ
ープ糖タンパク質に関して得られた結果を示している。
該欧州特許出願は、分子量約140,000dを有する
ことに基づいてこの糖タンパク質をgp140と命名し
た。分子量の計算には±10%の誤差が見込まれている
ことは理解されよう。また、前出のフランス特許出願
(出願第86/03881号、公告第2,596,06
3号)は、gp160(分子量160Kd±10%)と
命名したgp140の前駆物質を記載している。
エンベロープ糖タンパク質に関する研究を更に進展さ
せ、上記の分子量の範囲に基づいて、これまで与えられ
ていた分子量とは別の測定値を得ることに成功し、より
精密な結果を得ることに成功した。本発明の処理条件下
では、HIV−2のウイルス粒子の外層エンベロープ糖
タンパク質は分子量約125,000dを有していた
(この糖タンパク質をgp125と命名した)。同じ処
理条件を用いた最新の結果によれば、フランス特許出願
86/03881で既に証明されgp160と命名され
ていた前駆物質は分子量約140,000dであった。
従って本発明ではこれを「gp140」と命名する。
とトランスメンブランエンベロープ糖タンパク質gp3
6とを含む成熟形エンベロープ糖タンパク質が得られる
までに複数の増殖段階が存在することはこれまでに既に
判明していた。即ち、ヒトレトロウイルスHIV−2に
感染した後で病原体性疾患が進行する際にウイルス複製
サイクルが出現しこのサイクルの経過中に複数の段階が
存在することが確認されていた。
ロープ糖タンパク質の前駆物質gp300の存在及び特
性決定に関する最初の結果が得られた。この糖タンパク
質は参考文献(29)に記載されている。説明の便宜
上、以後の記載ではこの糖タンパク質をgp300と呼
ぶ。発明者等は、HIV−2のウイルスサイクルに関与
する新しい糖タンパク質を発見しその特性を決定した。
−1及びSIVのウイルスサイクルに対しても同様の研
究を行なった。これらの研究で、レトロウイルスHIV
−2及びSIVに共通で逆にHIV−1のウイルス複製
サイクルには明らかに存在しない極めて特異的な新しい
特性が判明した。
V−2または近縁ウイルスの感染を検出しヒトレトロウ
イルスHIV−2型のレトロウイルスの属性を決定する
ための新しい手段に係る。
ルスHIV−2及びSIVに特有のウイルスサイクル
は、複合連鎖反応プロセスとして出現し、これらのプロ
セス全体によって最終形態のレトロウイルスHIV−2
のエンベロープ糖タンパク質が形成される。このプロセ
スにおいて新しい抗原性タンパク質または糖タンパク質
を認識し単離し同定した。
V−2に感染した後に産生され、トランスメンブラン糖
タンパク質GP36と共通のペプチド骨格を有しウイル
スサイクルの進展中に2つのトランスメンブラン糖タン
パク質gp36に解離し得る抗原性糖タンパク質に係
る。
適の形態及びコンホーメーションに対応し、細胞膜とウ
イルス膜とを融合させ得る。
と、即ち、 −分子量約80kDaを有する、 −糖タンパク質gp300に対するポリクローナル抗体
によって認識される、 −ヒトのSLAまたはAIDSを発症させ得るHIV−
2型ヒトレトロウイルスのゲノムによってコードされた
トランスメンブランエンベロープ糖タンパク質gp36
の2つの完全体を二量体の形態に会合させて含む、また
は、 −gp80に対する抗体と共に抗原−抗体型の免疫複合
体を形成し得る同程度の分子量のすべての糖タンパク質
を含む、ことを特徴とする抗原性糖タンパク質gp80
に係る。
(13)に記載された糖タンパク質であり、分子量約3
00kDaを有し、特にSLAまたはAIDSを発症さ
せ得るヒトレトロウイルスHIV−2のゲノムのenv
遺伝子によってコードされたエンベロープ糖タンパク質
gp125の前駆物質gp140が2つ会合して形成さ
れたものである。
定した後で、HIV−2の抗原に対して陽性の患者の血
清が細胞抽出物またはウイルス抽出物中の糖タンパク質
gp80を認識することを知見した。gp80は、感染
性でありまた病原性にもなるウイルス粒子の形成段階の
1つで必要なトランスメンブラン糖タンパク質の成熟産
物である。従って発明者等は、HIV−2型粒子が形成
される正常ウイルスサイクルを、特にgp80の形成ま
たは解離の処で遮断することによって感染の伝播を妨害
し得ると判断した。かかる感染遮断は、糖タンパク質g
p80の成熟を阻害し得るキャスタノスペルミン(ca
stano−spermine)の使用によって強化さ
れた。
更に以下の特性を有すること、即ち、 −HIV−2型ヒトレトロウイルスに感染した細胞及び
/またはHIV−2型のビリオン及び/またはウイルス
に会合し得る、 −1%のTriton X−100のような非イオン性
界面活性剤の存在下ではin vitroで解離せず、
弱酸性pHの1%のSDSのようなイオン性界面活性剤
の存在下ではHIV−2型レトロウイルスのトランスメ
ンブラン糖タンパク質を形成すべくin vitroで
解離する、 −HIV−2血清−Sepharoseイムノアフィニ
ティカラムで精製でき、(ポリアクリルアミドゲル電気
泳動で分析すると)感染細胞の標識開始の3〜4時間後
に出現する、ことである。
0に由来し、該糖タンパク質gp80の非グリコシル化
ペプチド骨格に対応するタンパク質も本発明の範囲に包
含される。
記タンパク質はgp80と共通の特性をいくつか有して
おり、これらの特性によって本発明において重要である
と考えられている。
スHIV−1とのウイルスサイクルを同時に研究するこ
とによって、SIVのサイクルが分子量約65kDaの
糖タンパク質gp65の形態の二量体化段階を含み、こ
の二量体化の後で2つのトランスメンブランエンベロー
プ糖タンパク質gp32が形成されることが判明した。
は、トランスメンブランエンベロープ糖タンパク質のこ
のような二量体化プロセスが観察されなかった。
ンエンベロープ糖タンパク質が得られることは、HIV
−2型レトロウイルスによる感染または該レトロウイル
スと免疫学的に近縁のレトロウイルスによる感染に特異
的に関連すると考えられる。従って、この糖タンパク質
は、HIV−2レトロウイルスまたは近縁レトロウイル
スによる特異感染の検出に特に適した手段を構成する。
ウイルスに感染した細胞中に存在するgp300、gp
140、gp125及びgp80を特異的に認識し、他
方でHIV−2型レトロウイルスの抽出物中に存在する
gp125、gp80及びgp36を特異的に認識し、
健常細胞またはHIV−1型レトロウイルス感染細胞中
に存在するタンパク質または糖タンパク質を認識しない
ポリクローナルまたはモノクローナル抗体に係る。
応しHIV−1型レトロウイルス感染細胞のタンパク質
またはHIV−1のウイルス集塊とは反応しないことを
特徴とするモノクローナル抗体も本発明の範囲に包含さ
れる。
は、更にHIV−2の糖タンパク質gp300gp、g
p140及びgp36を認識することである。
ローナル抗体の特徴は、糖タンパク質gp80とペプチ
ドp39′のアミノ酸配列VTAIEKYLQDQAR
LNSWGCAFRQVCHとに共通のエピトープを認
識することである。
リコシル基が除去されたタンパク質に対する抗体を提供
することである。
中和性を有し、gp80の形成プロセスに作用してレト
ロウイルスHIV−2の増殖を妨害し得る。
範囲に包含される。例えば、動物、特にマウスのごとき
齧歯類の腹水培養を利用してもよい。また、固定または
被包または懸濁させた細胞培養物から抗体を産生させて
もよい。特に、レトロウイルスHIV−2を予め接種し
た動物のリンパ球の融合によってハイブリドーマを得る
方法の使用が適当であろう。感染動物のリンパ球を採取
し選択されたミエローマ細胞と融合させてハイブリッド
を形成し、次に前記の抗原性タンパク質または糖タンパ
ク質に対する特異的抗体を産生し得る能力に基づいて選
択する。
造方法は以下の段階を含む。 −精製した糖タンパク質gp80を必要に応じて複数回
腹腔内注射することによってBALB−C型マウスを免
疫する、 −免疫マウスの細胞特に脾臓細胞をミエローマ細胞例え
ばNS1型細胞とKohler & Milstein
(10)の方法で融合させる、−所望のモノクローナル
抗体を産生するハイブリドーマを選択し回収する。
ブリドーマを選択するためのハイブリドーマのスクリー
ニングはRIPAテストまたはウェスターン法(ana
lyse Western Blot)で行なう。
抗体は、上記の方法のいずれかによって得られる。また
gp80または上記の定義に対応する類似のタンパク質
に対するモノクローナル抗体の特性を、モノクローナル
抗体1H8(Mab 1H8)に関して記載された結果
との比較によって試験できる。
ル抗体を産生するハイブリドーマを提供することであ
る。
例えば、タンパク質及び/または糖タンパク質と共に免
疫複合体を形成してこれらのタンパク質及び/または糖
タンパク質を失活させるために使用される。あるいは、
HIV−2の最終エンベロープ糖タンパク質が形成され
るまでのプロセスの正常な進行を阻止するモノクローナ
ル抗体の能力が利用される。
ウイルス抗原の検出に使用されてもよく、または例えば
アフィニティカラムでのタンパク質及び/または糖タン
パク質の精製に使用されてもよい。
を単離し特性決定することによって、HIV−2型ヒト
レトロウイルス感染の診断手段の開発に成功した。
ウイルスの感染を、該レトロウイルス感染後に形成され
る抗体を含む疑いのある生物サンプルからin vit
roで特異的に診断し得る抗原性組成物を提供する。本
発明組成物の特徴は、前記に定義した糖タンパク質gp
80を少なくとも含むことである。
くは血清でもよくまたは生物組織抽出物でもよい。本発
明組成物は、このような生物サンプル中の抗体を検出す
るために有効である。
レトロウイルスによる特異感染のin vitro診断
方法を提供することである。本発明方法の特徴は、以下
の段階、即ち、 −HIV−2型レトロウイルス感染後に産生する抗体を
含むと予想される生物サンプルと前記に定義した糖タン
パク質gp80または前記の抗原性組成物とを抗原−抗
体型の免疫複合体が形成され得る適当な条件下に接触さ
せ、 −場合によっては形成される抗原−抗体複合体を検出す
る段階を含むことである。
p80を、ワクチン成分として許容される医薬ベヒクル
と共に含有する免疫原性組成物に係る。
ルスに対するワクチンを製造するために使用され得る。
体重1kgあたり10〜100μgの薬用量で投与され
るように定量されたタンパク質及び/または糖タンパク
質を含有する。
する。この方法は以下の段階、即ち、 −HIV−2ヒトレトロウイルスに感染した細胞を溶解
し上清と感染細胞とを分離するか、または調製されたウ
イルス集塊を遠心によって溶解し、 −細胞抽出物及び/またはウイルス抽出物を、例えばヒ
トレトロウイルスHIV−2感染患者の血清即ちHIV
−2のエンベロープ糖タンパク質と強力に反応する能力
を有する血清から得られた精製抗体を好ましくは適当な
担体に固定させて含む免疫吸着剤を収容したイムノアフ
ァニティカラムで、バッファの存在下に抗原−抗体免疫
複合体が形成される十分な時間インキュベートし、 −カラムをバッファで洗浄して担体に保持されなかった
分子を除去し、 −所望の抗原性タンパク質を回収する段階を含む。
回収するために、タンパク質を電気泳動及び電気溶出に
よって処理する。
ら、特にHIV−2に感染したT4リンパ球の培養物か
らin vitroで得られた。このような細胞培養に
はCEM細胞系を用いる。
下の手順、即ち、 −イムノアフィニティカラムに固定されたタンパク質を
溶出させ、 −分離担体に固定されたgp80認識モノクローナル抗
体を含むカラムクロマトグラフィーで溶出産物を精製す
る手順によって回収する。
染細胞を界面活性剤溶液中で溶解させ、免疫吸着剤に含
まれた抗体をアガロースビーズに固定し、バッファ(t
ampon d′accrochage)の存在下に処
理する。
−2に感染した疑いのある患者の血清またはその他の生
物サンプル中で抗体を検出するためのキットを提供す
る。本発明のキットの特徴は、 −少なくとも1つの抗原性糖タンパク質gp80または
タンパク質組成物、または、上記の種々の成分の混合物
と、 −被検生物サンプル中に場合によっては存在する抗体と
抗原との間の免疫複合体の形成反応を生じさせる手段、
特に必要に応じて1種または複数のインキュベーション
バッファと、 −陰性対照サンプルと、 −形成された抗原−抗体複合体の顕示(revelat
ion)手段とを含む。
酵素標識、蛍光標識、化学発光標識または発色団によっ
て標識された糖タンパク質gp80及びgp65に係
る。
胞の検出方法を提供する。この方法は、HIV−2感染
の疑いがある細胞を含む生物サンプルを細胞内タンパク
質が露出するように処理し、露出したタンパク質中のH
IV−2の糖タンパクgp80の存在を検出する。露出
した細胞内タンパクの試験には、例えば電気泳動を用い
るか、または、HIV−2のgp80と免疫的に反応性
の抗体を用いて免疫検定する。かかる抗体の例は前述し
た。
を診断するための生物サンプルとして細胞破片を除去し
たサンプルを用いる。
想される細胞からHIV−2の特異感染を検出しHIV
−1の感染と識別する手段を提供する。この方法では、
試験すべき生物サンプルの処理細胞から得られた細胞内
タンパク質を含む生物サンプルとgp80に対する抗体
とを接触させる。次いで、HIV−2感染の存在を検出
するために抗原−抗体型反応の有無を試験する。
面に基づいて説明する。
性の3つの血清(A,B,C)とを使用しウェスターン
法で分析したHIV−2感染細胞中の80kDaの特異
タンパク質の同定。非感染CEM細胞(2列目)、HI
V−1感染CEM細胞(1列目)及びHIV−2感染C
EM細胞(3列目)の(104細胞の産物に対応する)
細胞抽出物をウェスターン法テストの前に7.5%ポリ
アクリルアミドゲル電気泳動で分析した。オートラジオ
グラムを示す。左側の矢印は、HIV−1の細胞外糖タ
ンパク質(gp120)及びgag前駆物質p55及び
p40の位置を示す。図の右側にHIV−2の特異タン
パク質gp300、gp140及びgp80の位置を示
す。
の合成。HIV−2感染細胞を[3H]グルコサミン
(200μCi/ml;4×106細胞/ml)で2、
3、4、6及び8時間標識した。種々の時点で抽出物
(107細胞の産物)を感染細胞及び(100,000
gで培地を遠心して調製した)ウイルス集塊から調製し
た。(2×106細胞に対応する)これらの抽出物のア
リコートをHIV−2血清−Sepharoseで精製
し、標識タンパク質を、(12.5%)のポリアクリル
アミドゲル電気泳動で分析した。フルオログラムを示
す。左側に種々の分子量のタンパク質マーカー、即ち、
ミオシン:200,000、ホスフォリラーゼB:9
7,000、ウシ血清アルブミン:68,000、オボ
アルブミン:43,000及び炭酸脱水酵素:30,0
00の位置を示す。
0のウェスターン法分析。左側に非感染CEM細胞
(−)及びHIV−1またはHIV−2感染CEM細胞
の抽出物を示す。右側にHIV−2感染CEM細胞の抽
出物、即ち細胞抽出物(C列)及びウイルス集塊(V
列)を示す。マウスのポリクローナル抗体(抗gp30
0)を用いて精製タンパク質gp300をウェスターン
法で分析する前に、ポリアクリルアミドゲル電気泳動
(左側では7.5%のゲル、右側では12.5%のゲ
ル)でサンプルを分析した。オートラジオグラムを示
す。各サンプルは106細胞の産物に対応する。
を用いたウェスターン法分析。抗体mAb 1H8を用
いてウェスターン法でテストする前に、HIV−1また
はHIV−2感染細胞の抽出物(C列)及びウイルス集
塊の抽出物(V列)を12.5%ポリクローナル電気泳
動で分析した。オートラジオグラムを示す。モノクロー
ナル抗体はHIV−2 RODのトランスメンブランエ
ンベロープ糖タンパク質に対する抗体である。
間の結合を遮断するペプチドp39′。抗体1H8(セ
クションmAb)または抗gp300ポリクローナル抗
体(セクションS)を用いたウェスターン法によってH
IV−2のウイルス集塊の抽出物を分析した。1μg/
mlのペプチドp39′の非存在(−列)または存在
(+列)下に各抗体と共にインキュベートした。オート
ラジオグラフィーの結果を示す。
産生を示すパルスチェイス実験(ラベルによる標識、ラ
ベルの追跡)。HIV−2感染CEM細胞を[35S]
メチオニン(200μCi/ml;4×106細胞/m
l)で30分間標識した(0列)。5mMの低温メチオ
ニンを含む培地で放射性標識を2〜4時間追跡した(2
列及び4列)。4時間後に培地を100,000gで遠
心し、集塊を抽出した。抗gp300抗体または抗体m
Ab 1H8を使用して全部のサンプルを免疫沈降させ
た。免疫複合体の調製物から標識タンパク質を電気泳動
バッファに溶出させ7.5%ポリアクリルアミドゲル電
気泳動で分析した。フルオログラムを示す。フルオログ
ラムのC及びVは夫々、細胞抽出物及びウイルス抽出物
に対応する。各サンプルは106細胞の産物を示す。
ミン及びフコースの取込み。[3H]グルコサミン(2
00μCi/ml)または[3H]フコース(200μ
Ci/ml)で標識したHIV−2感染CEM細胞を、
抗gp300ポリクローナル抗体(S列)またはモノク
ローナル抗体mAb 1H8(M列)を用いた免疫沈降
によって試験した。全部のサンプルを12.5%ポリア
クリルアミドゲル電気泳動によって分析した。フルオロ
グラムを示す。(b)gp125及びgp80の産生に
対するキャスタノスペルミンの効果。キャスタノスペル
ミン(1mM)の非存在下(−列)または存在下(+
列)にHIV−2感染細胞を[35S]メチオニン(2
00μCi/ml;4×106細胞/ml)で(16時
間)標識した。HIV−2血清−Sepharoseを
用いたイムノアフィニティカラムでウイルス粒子を含む
培地の抽出物を精製し、精製したタンパク質を12.5
%ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって試験した。
対応するフルオログラムを示す。
35S]メチオニンで標識したHIV−2感染CEM細
胞抽出物をモノクローナル抗体mAb 1H8を用いた
免疫沈降によって試験した(列1)。この調製細胞抽出
物の別のアリコートをまず1%SDSの存在下に(95
℃で5分間)加熱した。次いで、免疫沈降試験の前にR
IPAバッファで10倍に希釈した(列2)。免疫複合
体の調製物を電気泳動によって分析した。各サンプル
は、106細胞の抽出物に対応する。セクションV:[
35S]メチオニンで標識した細胞から得られたHIV
ウイルスの集塊(各々が107細胞の産物に対応する)
を種々のバッファ、即ち、(1)Triton(10m
MのTris−HCl,pH7.6、150mMのNa
Cl、1mMのEDTA、1%(v/v)のTrito
n X−100及び100単位/mlのアプロチニン)
を含む溶解バッファ;(2)(バッファ(1)のTri
ton X−100の代わりに1%(v/v)のSDS
を含み次いでバッファ(1)同様に加熱した)SDSを
含む溶解バッファ;(3)SDSを含み次いで95℃で
5分間加熱した溶解バッファ;(4)バッファ(1)に
01%(v/v)のSDSと0.2%(v/v)のデオ
キシコレートとを加えて改質した)RIPAバッファに
懸濁させた。次いで抗体mAb 1H8を用いてこれら
のサンプル全部を免疫沈降させ、12.5%ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動によって標識タンパク質を分析し
た。フルオログラムを示す。
HIV−2感染CEM細胞を[35S]メチオニンで
(17時間)標識し、Tritonを含む溶解バッファ
にウイルス集塊を懸濁させた。これらのウイルス抽出物
(2×107細胞に対応する産物)を抗体mAB 1H
8を用いて免疫沈降させ、分離用ゲル電気泳動によって
gp80を精製した。精製したgp80調製物の等量ず
つのアリコートを凍結乾燥し、1%(v/v)のSDS
と100単位/mlのアプロチニンと5mMのEGTA
(カルシウム依存性タンパク質分解を阻止する成分)と
を含むpH6.8、5.8及び4.8の100mMの酢
酸塩に再懸濁させた。濃縮した電気泳動バッファで2倍
に希釈する前に全部のサンプルを30℃で60分間イン
キユベートした。(12.5%)ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動によってサンプルを分析した。フルオログラ
ムを示す。
トランスメンブラン糖タンパク質。セクションCell
(細胞):SIV−macに感染したHUT−78細胞
及びHIV−2に感染したCEM細胞を[3H]グルコ
サミン(200μCi/ml:4×106細胞/ml)
で15時間標識した。(Tritonを含む溶解バッフ
ァ中で調製した)感染細胞の抽出物(列C)及びウイル
ス集塊の抽出物(列V)をmAb 1H8を用いた免疫
沈降によって精製し、標識タンパク質を12.5%ポリ
アクリルアミドゲル電気泳動によって分析した。フルオ
ログラムを示す。
mmol)、L−[6−3H]フコース(比活性:45
〜70μCi/mmol)、D−[6−3H]グルコサ
ミン(比活性:20〜40μCi/mmol)はAme
rsham(Amersham、英国)の製品である。
キャスタノスペルミン及びツニカマイシンはBoehr
inger−Mannheim(Mannheim、西
独)の製品である。ポリ(A).ポリ(U)はパリのI
nstitut Curieから入手し、Hovane
ssian他の方法(1982,Journal In
terferon Researchvol.2−p.
209〜216)に従って調製した。
離物HIV−1 BRU(12)及び2型のヒト免疫不
全ウイルスの単離物HIV−2 ROD(4,5)、及
び、サルの免疫不全ウイルスSIV mac142
(6)を使用した。
PMI−1640懸濁培地(GIBCO−BRL、Ce
rgy−Pontoise、フランス)で種々の細胞系
及びヒトリンパ球を培養し、HIV感染細胞を培養する
ために2μg/mlのポリブレン(Sigma)を添加
した。クローンCEM細胞13はヒトリンパ球CEM細
胞系(ATCC−CCL119)に由来し、T4抗原を
高レベルで発現する。HIV−1 BRUまたはHIV
−2 RODの単離物で感染させた5日後に約80〜9
0%の細胞がウイルス粒子を産生する。これは細胞の液
胞形成に対応する細胞障害作用及びシンシチウムによっ
て確認された。HUT−78細胞系は、SIV mac
142の複製(Daniel他,1985)を十分に許
容するT4レセプター(Gazdal他,1980)に
対して陽性の別のヒトリンパ球細胞系である。健康な供
血者の末梢血液のリンパ球を、10%のウシ胎児血清を
補充したRPMI−1640培地中で0.2%(w/
v)のフィトヘマグルチニン分画P(Difco,De
troit,米国)と共に3日間刺激した。10%(v
/v)のT細胞増殖因子(TCGF,Biotest)
を含むRPMI−1640培地中で細胞を培養した。H
IV−2に感染させたリンパ球を、10%(v/v)の
TCGF及び2μg/mlのポリブレンの存在下に培養
した。
血清を除去し200μCi/mlの[35S]メチオニ
ンを補充したMEM培地(Minimal Essen
tial Medium;最小必須培地)中で、感染細
胞を37℃で16時間インキュベートした。糖タンパク
質の代謝標識のためには、血清及びグルコースを除去し
200μCi/mlの3H−フコースまたは200μC
i/mlの3H−グルコサミンを補充したMEM培地で
感染細胞を37℃で16時間インキュベートした。
のNaClと1mMのEDTAと0.2mMのPMSF
と100単位/mlのアプロチニン(Iniprol,
Choay)とを含む100μlのバッファに107細
胞に対応する細胞集塊を再懸濁させ、次いで2%(v/
v)のTriton X−100を含む100μlの同
じバッファを添加した。
心し、使用するまで上清を−80℃で保管した。ウイル
ス抽出物を調製するためには、上記同様に処理した感染
CEM細胞の透明上清1mlあたり100μlの割合で
10倍の溶解バッファ(100mMのTris−HC
l,pH7.6、1.5MのNaCl、10mMのED
TA、10%(v/v)のTriton X−100、
100単位/mlのアプロチニン)を添加した。ウイル
ス集塊から抽出物を調製するためには、感染細胞の培地
をまず12,000gで10分間遠心し、次いで10
0,000gで15分間高速遠心した(Beckman
のTL100遠心機)。次にウイルス集塊(107細胞
から得られた産物)を200μlの溶解バッファ中で可
溶化した。
抗体を用いた免疫吸着剤の調製 HIV−2に血清陽性の患者の血清の免疫グロブリン
を、20mMのリン酸ナトリウム(pH8.0)に溶解
した50%の(NH4)2SO4で沈降させ、次いで、
DEAEセルロースカラム(DE52、Whatma
n)で20mMのリン酸ナトリウム(pH8.0)で溶
出させることによって精製した。このようにして精製さ
れた免疫グロブリンは純度90%であると考えてよい。
次いでBergによって記載された方法(2)に従って
CNBrで活性化したSepharose CL 4B
カラムに抗体を結合させた。Sepharose CL
4B1mlあたり2mgのIgGが結合した。以後の
記載ではこの免疫吸着剤を「HIV−2血清−Seph
arose」と呼ぶ。
−2のタンパク質の調製 まず、HIV−2を産生するCEM細胞の細胞抽出物を
2倍容の結合バッファ(20mMのTris−HCl,
pH7.6、50mMのKCl、150mMのNaC
l、1mMのEDTA、20%(v/v)のグリセロー
ル、7mMのβメルカプトエタノール、0.2mMのP
MSF、100単位/mlのアプロチニン)に希釈し、
等容のHIV−2血清−Sepharoseとインキュ
ベートした。細胞外ウイルスを10倍に濃縮した1/1
0容の結合バッファでHIV−2産生細胞の上清と同様
に処理した。結合処理を1晩継続し、カラムを結合バッ
ファで十分に洗浄した。電気泳動バッファ(125mM
のTris−HCl,pH6.8、1%(w/v)のS
DS、2Mの尿素、20%のグリセロール、0.5%の
βメルカプトエタノール)中で沸騰処理することによっ
てカラムに結合したタンパク質を溶出させた。溶出した
タンパク質を、6Mの尿素と0.2%(w/v)でなく
0.1%(w/v)のビスアクリルアミドとを含む7.
5%SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動によって回
収した。
ク質(gp300及びgp80)を前記同様にポリアク
リルアミドゲル電気泳動にかけて回収し、ウイルス糖タ
ンパク質を含むゲルの領域を所定分子量のタンパク質マ
ーカー(BRL)の位置に基づいて切断した。
(0.1MのNaHCO3、0.5mMのEDTA、
0.05%(w/v)のSDS、0.2mMのPMS
F)中に4℃で16時間インキュベーションすることに
よって溶出させた。このようにして得られた糖タンパク
質の分画を凍結乾燥し、使用するまで冷蔵庫に保存し
た。gp80は4mMのTris−HCl,pH7.
6、2mMの酢酸ナトリウム及び2mMのEDTAを含
むバッファ中で電気溶出(electroelutio
n)した。
ル抗体の調製 HIV−2血清−Sepharoseを用いたイムノア
フィニティクロマトグラフィー及び分離用電気泳動(1
3)を順次行なうことによって感染CEM細胞(3×1
08細胞)の抽出物からHIV−2のエンベロープ糖タ
ンパク質gp300を精製した。gp300の精製調製
物を0.5Mの尿素と1mg/mlのマウス血清タンパ
ク質とを含む10mlの150mMのNaClに溶解
し、150mMのNaClと0.5Mの尿素とを含む溶
液と接触させて24時間透析した。次いで透析産物を遠
心し、2mlのアリコートを−80℃で保存した。(8
週齢)の5匹のマウスに350μlのgp300調製物
(約1μgのgp300含有)を腹腔内注射によって1
2日おきに5回投与した。各免疫中にポリ(A).ポリ
(U)アジュバント(200μg;150mMのNaC
l中に1mg/ml)を静注によって投与した(1
7)。最終注射の5日後にマウスに106サルコーマ1
80/TG細胞の懸濁液を腹腔内に注射して超免疫腹水
を調製した(8)。注射の8日後にマウスを殺し、腹水
を収集した。腹水の細胞を遠心(200g、5分間)に
よって除去し、腹腔液を収集した。
度勾配でバンドを形成させることよって濃縮培養上清か
ら精製した。精製ウイルスを、0.5%のTriton
−100、150mMのNaCl、50mMのTri
s,pH8.0、0.1%のアプロチニン(Sigm
a)で可溶化し、超遠心によって清澄化した。次いでウ
イルス抽出物をLen−til−Lectin Sep
harose4B(Pharmacia)アフィニティ
カラムに通し、カラムを洗浄し、付着した糖タンパク質
を0.5Mのメチル−α−D−マンノピラノシド(Si
gma)によって溶出させ、リン酸緩衝生理的塩類溶液
(PBS)と接触させて1晩透析した。
rose 4B(50〜100μl)に再付着した2〜
5μgの精製糖タンパク質を含む0.3mlの腹腔内注
射によってBALB/cマウスを免疫した。4〜6週毎
に同じ免疫原をマウスに24時間ブースター投与した。
これらのマウスを追跡し、その抗体産生を、[35S]
メチオニンで標識したHIV−2ビリオンの抽出物のR
IPAテストによって定性的に検出し、可溶化ビリオン
のEIAテストによって定量的に検出した(Genet
ic System)。
ilsteinの方法(10)で脾臓細胞をミエローマ
NS1細胞と融合させた。Genetic Syste
mの可溶化ビリオンのEIAテストを使用して抗HIV
−2抗体を分泌するハイブリドーマの存在を検出するた
めに、96ウェルの融合プレートをスクリーニングし
た。クローンハイブリドーマを増殖及び安定させる方法
と腹水の産生方法は既に記載されている(7)。次い
で、ハイブリドーマの培養上清をRIPA分析及びウェ
スターン法によってスクリーニングした。糖タンパク質
と反応するモノクローナル抗体(mAb)1H8の特性
は、合成ペプチドに基づくEIAテスト(16)におい
て、対応するHIV−2のトランスメンブラン糖タンパ
ク質のアミノ酸配列579〜604によって決定され
る。アミノ酸配列579〜604は、配列決定済みのす
べてのHIV−2及びSIVの単離物中に十分に維持さ
れており、モノクローナル抗体1H8は、試験されたこ
のようなHIV−2及びSIV単離物のすべてと交差反
応を生じた。使用した合成ペプチドp39′は、HIV
−2 RODのエンベロープのヌクレオチド配列の推定
アミノ酸配列579〜604に従って合成されたもので
ある。合成ペプチドp39′のアミノ酸配列は以下の通
りである。 VTAIEKYLQDQARLNSWGCAFRQVC
H
感染細胞に対応する産物)をまず倍容のRIPAバッフ
ァ(10mMのTris−HCl,pH7.6、150
mMのNaCl、1mMのEDTA、1%のTrito
n X−100(v/v)、0.2%(wt/v)のナ
トリウムデオキシコレート、0.1%(wt/v)のS
DS、7mMの2β−メルカプトエタノール、0.2m
MのPMSF、100μ/mlのアプロチニン(Ini
prol,Choay)及び20%(v/v)のグリセ
ロール)に希釈した。次に希釈抽出物を、(25μl
の)ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体と共
に(4℃で45分間)インキュベートした。次いでプロ
テインA−Sepharoseを添加し、サンプルを4
℃で3時間インキュベートした。次にこれらのサンプル
をRIPAバッファで洗浄した。免疫沈降によって回収
したタンパク質を、電気泳動バッファ(125mMのT
ris−HCl,pH6.8、1%(wt/v)のSD
S、20%(v/v)のグリセロール、0.5%のβ−
メルカプトエタノール)中で(95℃で5分間)加熱し
て溶出させた。溶出したタンパク質を0.2%(wt/
v)でなく0.1%(wt/v)のビス−アクリルアミ
ドを含む7.5%または12.5%のSDSポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動で回収した。
ターン法 タンパク質をポリアクリルアミドゲル電気泳動によって
分析し、次いで(3)に記載のごとき電極バッファ(2
0mMのTris塩基、150mMのグリシン、20%
(v/v)のメタノール)中で0.45μmのニトロセ
ルロースシート(Schleicher & Schu
ll,Dassel,西独)に電気泳動転移させた。電
気泳動斑を、PBSに乳濁させた5%(w/v)の粉末
ミルクで飽和した。次いで10%のFCSを含むPBS
中のHIV−1陽性血清もしくはHIV−2陽性血清
(希釈度1:100)またはマウスのポリクローナル抗
体もしくはモノクローナル抗体(希釈度1:200)と
共に密封バッグ中で(4℃で1晩)インキュベートし
た。次いで、シートをPBS、5%のNonidetP
−40を含むPBSで洗浄し、(5%の)乳濁ミルクを
含むPBSで再度飽和させた。洗浄したシートを、HI
V−1血清またはHIV−2血清中のヒトポリクローナ
ル抗体を顕示させるI125で標識したプロテインA製
剤(Amersham,>30mCi/mg)、また
は、I125で標識した抗マウスヤギ免疫グロブリン製
剤(Amercham;2〜10μCi/μg)と共に
密封バッグにいれて(室温で2時間)インキュベートし
た。シートをバッグから取り出して再度洗浄し、乾燥し
て24〜48時間オートラジオグラフ(Kodak R
PRoyal,X−Ray Films)にかけた。
糖タンパク質の検出 HIV−2の糖タンパク質の前駆物質は140kDaの
タンパク質(gp140)であり、これは、成熟産物、
即ち細胞外糖タンパク質(gp125)及びトランスメ
ンブラン糖タンパク質(gp36)に変態するときに相
同な二量体を形成する必要があることは既に判明してい
た(13)。本発明では更に、トランスメンブラン糖タ
ンパク質がポリアクリルアミドゲル上の80kDaのタ
ンパク質に対応する位置に電気泳動移動度を有するホモ
二量体(homodimere)の形態で存在すること
を証明した(図1から図6)。このタンパク質はグリコ
シル化されており、便宜上これをgp80と呼ぶ。
ODに感染したCEM細胞または非感染のCEM細胞の
粗抽出物を、AIDS罹患患者から採取した1つのHI
V−1陽性血清サンプル及び3つのHIV−2陽性血清
サンプルを用い、電気泳動転移後にイムノブロットテス
ト(ウェスターン法)で分析した(図1)。HIV−2
特異血清はエンベロープ前駆物質(gp140及びgp
300)を認識し、更に、80kDaの糖タンパク質
(gp80)を強力に認識した。これらの血清は、HI
V−1特異血清によって検出可能なHIV−1タンパク
質、即ちHIV−1のエンベロープ糖タンパク質の前駆
物質gp120及びgagタンパク質の前駆物質(HI
V−1ではp55及びp40)を認識しないので、HI
V−2のタンパク質特異的であった。HIV−2の感染
とgp80との関連性は、HIV−1血清によってgp
80が認識されないという結果、HIV−1感染細胞中
でも認識されないという結果がいくつも得られたことに
よって証明される。
分間)によって調製されたウイルス集塊をウェスターン
法で分析すると、gp80がまた、HIV−2粒子中で
細胞外糖タンパク質gp125と同時に検出され得るこ
とが判明した。
並びにエンベロープのgag前駆物質gp140及びg
p300、並びに細胞外糖タンパク質gp125を免疫
沈降させ得ることを証明した。特性決定によってgp8
0の合成を確認するために、エンベロープタンパク質と
強力に反応するHIV−2陽性血清を使用した。この血
清から精製した抗体を、エンベロープ糖タンパク質精製
用のイムノアフィニティカラムとして使用されるCNB
rによって活性化したSepharoseカラム(HI
V−2血清−Se−pharose)に結合させた。H
IV−2感染細胞を[3H]グルコサミンで標識し、種
々の時点(2、3、4、6及び8時間後)に感染細胞抽
出物及びウイルス集塊抽出物を調製した。全部のサンプ
ルをHIV−2血清−Sepharoseで精製し、標
識タンパク質をポリアクリルアミドゲル電気泳動によっ
て分析した(図2)。2時間後に、感染細胞中の検出可
能な標識タンパク質はgp140及びgp300だけで
あった。gp125及びgp80は標識開始の3または
4時間後に検出可能になり、また、培地から調製された
ウイルス集塊中でも検出可能になった。標識開始の6か
ら8時間後にはgp125及びgp80がはっきりと検
出された。これらの結果は、gp80がウイルス粒子と
関連性を有すること、及びgp80が未成熟な前駆物質
の成熟産物であることを示唆する。
ミンで標識されたgp36も検出されたが、細胞内タン
パク質として検出されたものではない。図2では200
kDaのタンパク質も出現しているが、これは、別のH
IV−2陽性血清によって免疫沈降しなかったので、細
胞性タンパク質であろうと考えられる。
合成に関する反応理論の結果は、既存の結果と一致す
る。HIV−2感染細胞中で、gp140は標識(パル
スラベリング)の15分後に検出可能な最初のエンベロ
ープ産物である。トレーサー追跡(チェース)期間中、
二量体形のエンベロープ前駆物質(gp300)は30
分後に検出されたが、成熟細胞外糖タンパク質(gp1
25)は1.5〜3時間後にようやく検出可能になった
(13)。
るポリクローナル抗体によるgp80の認識 HIV−2のエンベロープ糖タンパク質の特性決定のた
めに、精製した二量体前駆物質gp300に対するポリ
クローナル抗体を調製した。このためにgp300をま
ず、HIV−2血清陽性患者の抗体と共に免疫吸着剤に
よって部分的に精製し、次いで分離用電気泳動によって
精製した。5μgのこの精製gp300調製物を5匹の
マウスに10日おきに5回腹腔内投与することによって
マウスを免疫した。(200μgの)ポリ(A).ポリ
(U)をアジュバントとして使用し、抗原と混合して投
与した(材料及び方法の項参照)。全部のマウスでgp
300に対する抗体が発生した。これらの抗体はgp3
00に対するポリクローナル抗体(抗gp300抗体)
である。図3は、1匹の免疫マウスの抗体を使用したウ
ェスターン法による分析結果を示す。抗gp300抗体
はgp300と特異反応したが、HIV−2感染細胞中
に存在するgp140、gp125及びgp80とも反
応した。HIV−1に感染したCEM細胞または非感染
のCEM細胞中で特異信号は全く観察されなかった。6
0kDaのタンパク質が抗gp300抗体によって標識
されることもしばしば観察されたが、これは、ウイルス
感染に無関係な細胞抽出物(図3;細胞セクション「C
ELL」)中でも観察されいくつかの実験では全く観察
されなかったので恐らく非特異的である。これらのポリ
クローナル抗体はまた、HIV−2感染細胞の抽出物及
びウイルス集塊を使用する同様のウェスターン法テスト
でも使用された。抗体は細胞抽出物中のgp300、g
p140及びgp80(図3、セクションHIV−2、
列3)を認識した。抗体はまた、ウイルス抽出物中のg
p125、gp80及びトランスメンブラン糖タンパク
質であろうと推定される36kDaのタンパク質を認識
した(図3、セクションHIV−2、列V)。長時間の
接触(exposition)によって、細胞抽出物中
のgp36の位置に対応する信号を検出することが可能
であった。また、ウイルス集塊中のgp80及びgp3
6のレベルが細胞抽出物中でのレベルに比較してはるか
に高かったことにも注目する必要がある。
質の前駆物質に対するポリクローナル抗体が、gp80
を認識し、また同時にHIV−2のエンベロープのすべ
ての成分を認識することを示しており、従ってgp80
はHIV−2のエンベロープ糖タンパク質と関係がある
と考えられる。糖タンパク質gp80はウイルスと関連
があり、成熟産物であろうと推定される。
2のトランスメンブラン糖タンパク質gp80の特異的
認識 どのウイルス糖タンパク質を認識できるかを決定するた
めに、モノクローナル抗体mAb 1H8を使用したウ
ェスターン法テストを行なった。HIV−2感染細胞中
で、mAb 1H8はgp300、gp140及びgp
80を認識したが、HIV−2粒子中では主としてgp
80を認識し、gp36及びgp300もわずかに認識
した(図4)。ウイルス集塊中に少量のgp300が存
在する理由は恐らく、gp300が細胞性タンパク質な
ので溶解した細胞から混入するためであろう(13)。
gp36に関する信号が弱い理由は恐らく、このタンパ
ク質のレベルが低いためであろう。mAb 1H8は細
胞外糖タンパク質gp125を認識しなかった(図
4)。また、HIV−1感染細胞の抽出物またはウイル
ス集塊のいかなるタンパク質も認識しなかった。これら
の結果は、HIV−2のエンベロープ前駆物質(gp1
40及びgp300)及びトランスメンブラン糖タンパ
ク質(gp36)に対して抗体mAb 1H8が特異性
を有することを示す。mAb 1H8の反応性がHIV
−2のトランスメンブラン糖タンパク質のアミノ酸配列
579〜604に存在することを合成ペプチドp39′
を用いて試験した。
を証明するために、HIV−2のウイルス集塊抽出物を
使用してウェスターン法テストを行なった。タンパク質
の転移後、ニトロセルロースシートをmAb 1H8抗
体またはgp300に対するポリクローナル抗体と共
に、ペプチド39′の存在または非存在下にインキュベ
ートした(図5)。mAb 1H8はgp80と共に強
い信号を与えた。更に、gp36に対する信号が観察さ
れたが、この信号は長時間露光後のオートラジオグラム
にのみ観察された。抗gp300抗体はgp125、g
p0及びgp36と反応した。60kDaのタンパク質
によって得られた信号は(図3に示すごとく)特異的で
ない。ペプチドp39′を添加するとmAb 1H8で
得られる信号は完全に消滅したが、抗gp300抗体で
得られる信号は消滅しなかった(図5)。これらの観察
から、mAb 1H8の反応性がHIV−2のトランス
メンブラン糖タンパク質の配列579〜604に対応す
る26個のアミノ酸残基に特異的であることが確認され
た。即ち、ペプチドp39′の配列に対応する配列がg
p80に存在すると推定される。抗gp300抗体の反
応性はペプチドp39′によって変性しなかった。その
理由は、これらのポリクローナル抗体がペプチドp3
9′に対応するエピトープ以外のエピトープと相互作用
するからであろう。
b 1H8によるgp80の免疫沈降 ポリクローナル抗体はgp300、gp140、gp1
25及びgp80を免疫沈降させ、mAb 1H8はg
p300、gp140及びgp80を免疫沈降させた
(図6)。2つの細胞性タンパク質(60及び45kD
a)も、ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体の
双方を含む免疫複合体調製物と会合していた(図6、0
時間及び2時間の列)。タンパク質60及び45kDa
は、プロテインA−Sepharoseに付着すること
によって免疫複合体調製物中に存在していた。プロテイ
ンA−Sepharoseは、種々の抗体と共に形成さ
れる免疫複合体を回収するために使用されたものであ
る。
分間標識しマーカーを2及び4時間追跡(チェイス)し
た。標識細胞の抽出物(0、2及び4時間)及びウイル
ス集塊を4時間追跡(チェイス)後に回収し、gp30
0に対するポリクローナル抗体及び抗体mAb 1H8
を用いた免疫沈降アッセイで分析した(図6)。標識
(パルス)中はgp80はポリクローナル抗体及びモノ
クローナル抗体によって検出されなかった。2時間追跡
(チェイス)後に感染細胞中でgp80がはっきりと検
出された。4時間追跡(チェイス)後に感染性細胞中で
[35S]メチオニン標識したgp80が検出できなく
なる。4時間後の産生ウイルス集塊を分析すると、細胞
外糖タンパク質gp125と同様にgp80がウイルス
粒子に会合していることが判明した(図6)。gp80
はHIV−2のエンベロープの成熟産物であると考える
ことができる。gp80がHIV−2のトランスメンブ
ラン糖タンパク質の特異モノクローナル抗体によって認
識されたことは、このタンパク質がgp36の二量体形
に対応することを示唆する(図8及び図9に示した結果
で確認された)。gp80は感染CEM細胞だけから検
出されたのでなく、HIV−2に感染したT4リンパ球
からも検出された。
ッセイによって得られた結果を比較すると、HIV−2
に陽性のヒト血清、マウスポリクローナル抗体及び抗体
mAb 1H8が、gp80及びgp125の天然形よ
りも変性形を認識し易いことが判明する(図1、図2、
図3、図4及び図6)。これらの成熟糖タンパク質の天
然形は、種々の抗体によって認識されるエピトープを隠
蔽するようなコンホーメーションを有しているのであろ
うと推定される。
の取込み [3H]グルコサミン及び[3H]フコースで代謝的に
標識したHIV−2ウイルス感染細胞の抽出物を、抗体
mAb 1H8及び抗gp300ポリクローナル抗体を
用いて免疫沈降させた。先の結果(図3〜6)と同様
に、抗gp300抗体は、糖で標識された糖タンパク
質、即ちgp300、gp140、gp125及びgp
80を免疫沈降させ、mAb 1H8は、gp300、
gp140及びgp80を免疫沈降させた。[3H]グ
ルコサミンはこれらの全部のタンパク質によって取り込
まれていたが、[3H]フコースは概してgp125及
びgp80によって取り込まれていることが判明した
(図7A)。これらの実験で、[ 3H]フコースで標識
されたgp36は長時間露光後のオートラジオグラムに
も微弱にしか観察されなかった。gp80はまた、gp
300、gp140及びgp125と同様に[3H]マ
ンノースを取り込むことができる。gp80及びその他
の糖タンパク質によるこのような標識糖の取込みは、抗
生物質であるツニカマイシン(15)によって阻害され
る。ツニカマイシンは窒素に結合したタンパク質のグリ
コシル化を阻止する。
及びグルコースを含む)アスパラギンに結合した糖タン
パク質のオリゴ糖は、天然タンパク質に結合した後によ
り顕著に成熟する(11)。オリゴ糖鎖の末端が、フコ
ース残基及びシアル酸の転移前に小胞体及びゴルジ体に
結合する。その理由は、フコース残基の取込みがグリコ
シル化段階よりはるかに後で生じるからである。HIV
−2感染細胞中では[ 3H]フコースの大部分が、HI
V−2のエンベロープの前駆物質の成熟産物に対応する
(図6)2つのタンパク質gp125及びgp80に取
り込まれる(図7)。エンベロープの前駆物質の成熟中
にgp120が産生されたことを確認するために、HI
V−2感染細胞をグルコシダーゼインヒビターであるキ
ャスタノスペルミン(14)の存在下または非存在下に
[35S]メチオニンで標識した。次に、複数のウイル
スタンパク質を認識したHIV−2陽性患者の血清を用
い、培養上清を免疫沈降によって試験した。キャスタノ
スペルミンの存在下では、gp80及びgp125の産
生はかなり減少したが、ヌクレオキャプシドの主要(コ
ア)タンパク質(p26)は有意な影響を受けなかった
(図7b)。
た。これらの条件は、極めて生理的塩類溶液に近い培
地、酸性pH、イオン性界面活性剤EDTAまたはEG
TA、などに対応した。文献(13)に記載された方法
を用い、弱酸性バッファ中でのインキュベーションによ
ってgp300の解離試験を行なった。この方法は、6
より小さいpH値を有するバッファによるgp80の解
離には適しているが、糖タンパク質gp80の大部分が
分解(degradation)した。どの実験におい
ても、非イオン性界面活性剤Triton X−100
を含む溶菌バッファを使用して感染細胞抽出物またはウ
イルス集塊を調製した。これらの条件ではgp300及
びgp80は解離せず、イオン性界面活性剤SDSを添
加した後でも解離しなかった。SDSの効果、即ちTr
itonの代わりにSDSを使用して抽出物を調製した
場合についても試験した。HIV感染細胞を[ 35S]
メチオニンで標識し、1%のTriton X−100
または1%のSDSを含む溶菌バッファで可溶化するこ
とによって抽出物を調製した。次に、これらの抽出物
を、界面活性剤を含まない溶菌バッファで10倍に希釈
し、mAb1H8を用いて免疫沈降させた。Trito
nによる抽出物から得られた免疫複合体調製物は、[
35S]メチオニンで標識されたバンド、即ちgp30
0、gp140及びgp80に対応するバンドと、gp
36に対応する弱いバンド(図8、セクションCの列
1)との存在を示した。更に、抽出物をSDSで調製し
たとき、gp300及びgp80は実質的に検出不能で
あったが、gp140及びgp36のレベルは増加して
いた(図8、セクションC、列2)。従って、イオン性
界面活性剤の存在下では二量体形のgp300及びgp
80は解離して夫々gp140及びgp36になる。[
35S]メチオニンで標識した精製gp300は解離に
よってgp140だけを産生した(13)。従ってgp
36はgp80の解離後にのみ存在する。標識されたタ
ンパク質gp300及びgp80が解離タンパク質から
全く回収されなくなると、SDSの存在下ではタンパク
質の分解(degradation)が生じることが観
察された(図8、セクションC)。200単位/mlの
アプロチニン及び0.2mMのPMSFの存在は、SD
Sとのインキュベーション中のかかる分解(degra
dation)を妨害しなかった。二量体形のタンパク
質がタンパク質分解に抵抗するコンホーメーションを有
するとも考えられる。gp300及びgp80の解離は
タンパク分解部位をアクセス可能にするコンホーメーシ
ョン的修飾を生じる。
解離実験を行なった。[35S]メチオニンで標識した
ウイルスタンパク質を1%のTritonまたは1%の
SDSを含む溶菌バッファまたは0.1%のSDSと1
%のデオキシコレートとを含むRIPAバッファで可溶
化した。1%のSDSを含む溶菌バッファ中の抽出物を
更に95℃に加熱した。次に、全部の抽出物をmAb
1Hbによって免疫沈降させ、ポリアクリルアミドゲル
電気泳動によって分析した(図8、セクションV)。
疫複合体中では、抗体1H8によって免疫沈降する主要
タンパク質はgp80及びgp36であった。また、S
DSによる抽出物中では、gp80は検出不能になった
が、gp36のレベルは顕著に増加した。SDS抽出物
中では標識成分の大部分が消滅したので、極めて高度な
分解が生じたものと推定される。RIPAバッファを用
いた結果は更に良好であり、gp80の大部分が解離し
ラベルの約30%がgp36に検出された(図8、セク
ションV)。gp80がgp36のみから成ることを証
明するために、抗体mAb 1H8による免疫沈降と分
離用ゲル電気泳動とによって精製した[ 35S]メチオ
ニン標識gp80の解離実験を行なった。凍結乾燥した
gp80の調製物をpH6.8、5.8及び4.8のS
DSを含む酢酸塩バッファ中に直接懸濁させた。pH
4.8においては全部のgp80がgp36に転化した
(図9)。
ブラン糖タンパク質の特性決定 トランスメンブラン糖タンパク質がSIVサンプル中で
二量体形で検出されるか否かを試験した。
3H]グルコサミンで標識し、Tritonを含む溶菌
バッファで抽出物を調製し、次いで抗体mAb 1H8
で免疫沈降させた。図7に示すように、モノクローナル
抗体はHIV−2感染細胞のgp300、gp140及
びgp80を沈降させ、ウイルス粒子中ではgp80だ
けが検出された(図10)。SIV感染細胞中ではモノ
クローナル抗体は3つのグリコシル化タンパク質、即ち
エンベロープ前駆物質gp140、二量体形前駆物質g
p300及びHIV−2のgp80に恐らく対応する6
5kDaのタンパク質(gp65)を沈降させた。gp
80と同様に、gp65はSIVのウイルス粒子と会合
していた(図10)。
D及びSIV−macのトランスメンブラン糖タンパク
質の単量体形は検出できなかった。HIV−2 ROD
のアミノ酸配列579〜604はSIV−macのアミ
ノ酸配列595〜620に対応する(19,7)。これ
らの2つの配列は高度な相同性を有し、抗体mAb1H
8はHIV−2 ROD及びSIV−macの双方のエ
ンベロープ糖タンパク質に交差反応する。
パク質がSIV−macウイルスのgp32の二量体形
に対応することを証明した。
は弱酸性pHで生じ得る。従って、gp140の二量体
化はpH依存性であり、前駆物質gp140の2分子の
融合に有利な小胞体のコンパートメントで生じると推定
される。
質gp300の分子量を非変性条件下にポリアクリルア
ミドゲル電気泳動で算出した(13)。0.2%(wt
/v)の代わりに0.1%(wt/v)のビスアクリル
アミドを含む5%のポリアクリルアミドゲル中でこの二
量体形前駆物質は280kDaのタンパク質に対応する
位置に泳動した。天然条件下の二量体の分子量を確認す
るために、Sephacryl S−300カラムを用
い且つTritonを含む溶菌バッファで調製した[
35S]メチオニン標識HIV−2感染細胞抽出物を用
いてゲル濾過実験を実施した。これらの実験条件でgp
300は集塊タンパク質のピークの後の第2のピークの
形態で溶出した。トランスメンブラン糖タンパク質の二
量体はgp125のピークの後及びマーカーとして使用
したウシ血清アルブミン(68kDa)のピークの前の
分子量75〜80kDaを有する溶出タンパク質に対応
した。これらの観察は、二量体gp300及びgp80
の分子量が天然形及び変性形で同等であることを示す。
これらの二量体形のin vitro解離は、酸性pH
で生じ、またイオン性界面活性剤SDSの存在下でも生
じた。Tritonを含有する溶菌バッファによって抽
出物を調製すると、二量体形gp300及びgp80は
SDSによって解離しなかった。従って非イオン性界面
活性剤Tritonはエンベロープgp300及びgp
80の天然形二量体を維持する。
0及びトランスメンブラン糖タンパク質はまた、SIV
感染細胞でも観察されたがHIV−1感染細胞では観察
されなかった。特に、HIV−2の二量体形トランスメ
ンブラン糖タンパク質(gp80)及びSIVの二量体
形トランスメンブラン糖タンパク質(gp65)は還元
剤の存在下に解離しない。従って、トランスメンブラン
エンベロープ糖タンパク質の二量体化はHIV−2及び
SIVのエンベロープ遺伝子に特異的な特性であると考
えられる。この特性は、新しいHIV単離物を特性決定
するときに、検出された単離物とHIV−1型またはH
IV−2型との関係を説明するための適当なマーカーと
して利用され得る。成熟エンベロープ糖タンパク質を産
生するべく前駆物質が成熟するためには、エンベロープ
前駆物質の二量体化が必須である。二量体形のトランス
メンブラン糖タンパク質は、最適なビリオン構造の形成
に必須であり、また細胞膜と融合する能力及び感染させ
る能力にも必須であるが、トランスメンブラン二量体の
in vitro解離は極度の分解を生じさせる。その
理由は、この糖タンパク質の二量体形がタンパク質分解
に抵抗し得るコンホーメーションを有するためであろ
う。
を、HIV−2の糖タンパク質gp125及びgp80
を示す表及びそれらの産生段階を示す図にまとめる。
陽性の3つの血清(A,B,C)とを使用しウェスター
ン法で分析したHIV−2感染細胞中の80kDaの特
異タンパク質の同定。
ターン法分析。
ェスターン法分析。
遮断するペプチドp39′。
パルスチェイス実験(ラベルによる標識、ラベルの追
跡)。
コースの取込み。及び(b)gp125及びgp80の
産生に対するキャスタノスペルミンの効果。
ンブラン糖タンパク質。
Claims (4)
- 【請求項1】 −一方でHIV−2型レトロウイルスに
感染した細胞中に存在するgp300、gp140、g
p125及びgp80を特異的に認識し、他方でHIV
−2型レトロウイルスの抽出物中に存在するgp12
5、gp80及びgp36を特異的に認識し、 −健常細胞またはHIV−1型レトロウイルスに感染し
た細胞中に存在するタンパク質または糖タンパク質を認
識しないことを特徴とするポリクローナル抗体。 - 【請求項2】 糖タンパク質gp80と特異的に反応
し、HIV−1型レトロウイルスに感染した細胞のタン
パク質及び糖タンパク質またはHIV−1のウイルス集
塊とは反応しないことを特徴とするモノクローナル抗
体。 - 【請求項3】 更に、HIV−2の糖タンパク質gp3
00gp、gp140及びgp36を認識することを特
徴とする請求項2に記載のモノクローナル抗体。 - 【請求項4】 請求項2または3に記載のモノクローナ
ル抗体を産生するハイブリドーマ。
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