JP2603312B2 - 酵母中でb型肝炎ウイルス蛋白質を生産するための方法 - Google Patents

酵母中でb型肝炎ウイルス蛋白質を生産するための方法

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Description

【発明の詳細な説明】 B型肝炎ウイルス(HBV)は種種のヒト肝臓病の原因
となる感染因子である。HBVの感染した多くの個体は病
気の急性期を経て回復に至る。しかし、多数の個体では
感染を除去することができず慢性のキャリアとなる。HB
V感染は世界の多くの地域で風土病となっており、周産
期に慢性的に感染している母親から新生児に高頻度に感
染する。世界の慢性キャリアの数は3億以上と算定され
ている。このキャリアの中から年間数十万が慢性B型肝
炎感染後長期間の経過後に肝硬変または肝細胞癌に至り
死亡する。
HBビリオンは2群の構造蛋白質、コア蛋白質および外
皮または表面(“S"蛋白質からなる。“S"蛋白質は、ビ
リオンすなわちデーン(Dane)粒子の主要表面蛋白質で
あるのに加えて、オーストラリア抗原あるいは22nm粒子
の唯一の成分である。該“S"蛋白質は389アミノ酸をコ
ードする大開放読み取り枠(ORF)の翻訳産物である。
このORFは、各々細胞内で翻訳開始部位として機能する
ことのできるATGコドンで始まる3つのドメインに分離
される。これらドメインは、それぞれ遺伝子中で5′−
3′の順序で、プレS1(108アミノ酸)、プレS2(55ア
ミノ酸)およびS(226アミノ酸)とされる。従って、
これらドメインはSまたはHBsAg[226アミノ酸(a
a)]、プレS2+S(281aa)、およびプレS1+プレS2+
S(389aa)とされる3種のポリペプチドを規定する。
現在入手可能な血漿由来のワクチンは実質的にSドメイ
ンのみを含む蛋白質からなっており、一方今日までに成
功裡に開発された酵母由来のワクチンは専らSポリペプ
チドからなている。
該22nm粒子、またはHB表面抗原(HBsAg)粒子は慢性
キャリアの血漿から精製されてきた。その血漿が粒子慢
性であるが故にこれらキャリアはHBs+と参照される。こ
れらキャリアが十分な免疫反応を与えれば感染を解除す
ることができHBs-となる。彼らがHBsにたいする抗体を
形成することから、これら個体は抗−HBs+と表示され
る。このように、抗−HBs+は病気からの回復と関連す
る。したがって、HBワクチンによる抗−HBs+の促進ある
いは形成はHBV感染にたいする防御を与えると期待され
てきた。
この仮説は実験的に検討可能である。ヒト以外では、
HBs+のような定量可能な指標、および血清中の肝臓酵素
レベルの上昇に反映されるようにHBV感染に完全に感受
性な種はチンパンジーのみである。チンパンジーを3回
投与量の精製HBsAg粒子でワクチン処理し、ついで大量
の感染性HBVを与えた。偽−ワクチン処理した動物は急
性HBV感染の兆候を示したが、HBsAg−ワクチン処理した
動物は感染の如何なる兆候からも保護されていた。従っ
てこの実験系で、gp27およびp24(Sドメインのみ)か
らなるHBsAg粒子は保護免疫を誘起するのに十分であっ
た。これらの観察に刺激されて、いくつかの製造者がHB
sAg粒子からなるHBワクチンを生産した。
最近、いつくかの独立した系の証拠がプレS配列がHB
Vにたいする免疫に重要であるかも知れないことを示唆
している。ビールス感染の過程でプレ抗原が免疫的に消
失することはビールスの除去および感染の解除の前兆と
思われる[ブドコウスカ(Budkowska)ほか、アナーレ
ド アンスチツート パスツール/イムノロジー(An
n.Inst.Past./Immn.)第136D巻、56−65頁、1985年]。
急性B型肝炎の間、プレSにたいする抗体がしばしばS
にたいする抗体より早く生じる[プチ(Petit)ほか、
モレキュラー イムノロジー(Mol.Immn.)第23巻、511
−523頁、1986年]。近親交配マウスにおいて、Sおよ
びプレSにたいする免疫応答は独立に制御されているよ
うであり、プレSの存在はSにたいする免疫応答に影響
する[ミリヒ(Milich)ほか、プロシージングス オブ
ザ ナショナル アカデミー オブ サイエンセズ
米国(proc.Nat.Acad.Sci.USA)第82巻、8168−8172
頁、1985年、ジャーナル オブ イムノロジー(J.Immn
ol.)第137巻、315−322頁、1986年;ノイラス(Neurat
h)ほか、ジャーナル オブ メヂカル ビロロジー
(J.Med.Virol.)第17巻、119−125頁、1985年]。さら
にプレS抗体は試験管内でビールスの感染性を中和[ノ
イラス(Neurath)ほか、ワクチン(Vaccine)第4巻、
35−37頁、1986年]し、プレS抗原は免疫したチンパン
ジーを防御する[イトー(Itoh)ほか、プロシージング
ス オブ ザ ナショナル アカデミー オブ サイエ
ンセズ 米国、第83巻、9174−9178頁、1986年]。これ
らの観察を基に、またHBワクチン生産における組換え体
酵母の有用性の故に[ヒルマン(Hilleman)ほか、ワク
チン、第4巻、75−76頁、1986年]、我々は、組換え体
S.セレビシエ(S.cerevisiae)から実験的なプレーS含
有HBワクチンを処方した。
入手可能なHBワクチ供給を増加させるために製造者は
“S"蛋白質の発現をもたらす組換え体DNA技術に目を向
けた。微生物システムの中で、エシェリシア コリ(Es
cherichia coli)およびサッカロミセス セレビシエ
(Saccharomyces cerevisiae)が多くの組換え体由来蛋
白質の発現のために最も普通に用いられてきた。E.コリ
(E.coli)中で免疫的に活性なHBsAg粒子を発現しよう
とする多くの試みは成功していない。しかし、S.セレビ
シエは免疫的に活性なHBsAg粒子発現に非常に有能であ
ることを示した。
これら粒子は、ワクチンに処方されると、生HBVの投
与にたいしチンパンジーを完全に保護することが出来る
ことを証明した。さらに、酵母由来HBsAgはヒト臨床試
験において血漿由来HBsAgと同じに有効である免疫的に
活性なHBsAg粒子を発現する能力があることを示した
[スコルニク(Scolnick)ほか、ジャマ(JAMA)、第25
1巻、2812−2815頁、1984年]。従って、組換え体HBsAg
の合成を指示するための宿主としてのS.セレビシエの有
用性はしっかりと確立されている。さらに、酵母は内毒
素を持たず、ヒトに非感染性であり、工業的規模で発酵
させ得、そして連続哺乳類細胞系(その多くはウイルス
で形質転換しており、マウスにおいて腫瘍原性がありそ
してその全てがプロトオンコジーン(protooncogene)
に纏わる安全性の問題の多くを欠いていることから、酵
母におけるヒト治療剤およびワクチンの発現は製品開発
にとって非常に有用である。
従って、酵母においてプレS2+Sを免疫原性のある粒
子として効果的に高収率で発現させるための発現ベクタ
ーおよび方法を与えることが本発明の目的である。本発
明の他目的は、該ポリペプチドの精製のためにプレS2+
Sの最高収率がより大容量でより高濃度で得られるよう
に、そのように最適化されたベクターで形質転換された
組換え体宿主細胞の生育の大規模化のための条件を特定
することである。本発明のこれらおよび他の目的は以下
の記載から明らかになろう。
プレS2+S遺伝子が酵母中で最適化された高収率で発
現された。発現した蛋白質は、血漿由来のプレS2+Sに
よりコードされる主要抗原部位を表現する微粒状に凝集
し、それによりこの遺伝子の発現に酵母が有用であるこ
とを明らかにした。この蛋白質は試験管内診断システム
に、そしてHBVによりひきおこされる感染の回避のため
のワクチンとして有用である。
本発明は酵母種におけるプレS2+Sの発現のための方
法を意図したものである。
プレS2+Sの開放読み取り枠(ORF)単離のためのHBV
核酸原としてデーン(Dane)粒子が用いられる。HBビリ
オン中に生来存在するニックおよびギャップのある核酸
形からHBVゲノムの共有結合で閉環し2本鎖DNAを生産す
るために内在性のポリメラーゼ反応が用いられる。該DN
Aが単離され、制限酵素EcoR Iで完全消化され、プラス
ミドpBR322のEcoR I部位にクローン化されプラスミドpH
BV/ADW−1を生成する。このように創られたプラスミド
は、プレS領域のEcoR I部位でHBVゲノムを環状に入れ
換えた形で含むものが選択される。プレS2領域の55アミ
ノ酸およびS領域の226アミノ酸をコードする完全ORFは
先ずpHBV/ADW−1をEcoR IおよびAcc Iで消化して得ら
れた0.8キロ塩基対(kbp)断片を精製することにより構
築された。この断片は、開始コドン、アミノ末端3アミ
ノ酸、カルボキシル末端3アミノ酸および翻訳終結コド
ンのみを欠くプレS2+Sポリペプチドをコードする。オ
リゴヌクレオチドが合成されこの断片に連結されて、こ
の断片を10bpの酵母由来の非翻訳5′隣接配列および完
全プレS2+S ORFを含むHind III断片に変換した。外
来遺伝子HBVプレS2+S生産のための高収率の発現系が
この発明の最初の目的である。発現ベクター(特にプロ
モーターおよび翻訳ターミネータ(終結情報))と挿入
されたORFとの相互作用によって、酵母宿主細胞中で最
も高レベルでの外来遺伝子産物が得られる。発現された
外来蛋白質産物の全酵母細胞蛋白質に対するこの割合が
“比活性”と参照される。最初の比活性が高いと、高純
度、高効率でそして同時にヒトワクチンとして高い安全
性を有する産物として、迅速にそして経済的に単離する
ことが可能となる。
挿入された外来遺伝子ORF(HBVプレS2+S)を含むこ
の酵母発現ベクター[GAP491(グリセロアルデヒド燐酸
デヒドロゲナーゼ)プロモーターおよびADH1(アルコー
ルデヒドロゲナーゼ)転写ターミネーターからなる]の
構築において以下の論法が適用された。高度に発現され
る天然酵母蛋白質をコードする遺伝子においては進化的
に最適化が生じているはずであると推論された。従っ
て、そのような遺伝子の5′および3′隣接領域から得
られた共通配列または特異配列は、転写速度、メッセー
ジの安定性、そして翻訳速度を高めることにより、外来
遺伝子の発現にも最適である筈である。
プレS2+S ORFの3′側配列が選択され、ADH1転写
ターミネーター中にある天然のHind III部位に直接結合
され、その結果介在塩基の付加のない完全な天然の酵母
由来の連結部を生み出すこととなった。当業者にとって
は、プレS2+S(または他の外来遺伝子)の最適化され
た高レベルでの発現のために、どのような適当な酵母転
写ターミネーターでもADH1と置き換え得ることは自明で
ある。最適な構築のための5′隣接配列(ACAAAACAAA
A)が高度に発現されるグリセロアルデヒド−3−燐酸
デヒドロゲナーゼ遺伝子GAP63)[ホーランド(Hollan
d)ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー
(J.Biol.Chem.)第225巻、2596頁、1980年]の非翻訳
リーダー(non−translated leader(NTL))のための
ものに対応するように選択された。この配列はGAP遺伝
子ファミリーにとっても共通である。この構築は、如何
なる介在塩基も付加しないようにプレS2+S ORFの開
始コドンに直接NTLを連結するような方式でなされた。
従って、当業者にとって、プレS2+S ORFの最適化し
た高レベル発現のためには、非翻訳リーダー配列の選択
はGAP491、GAP11、エノラーゼ、ADH1、ADH2、PHO5、お
よび類似のものを含むがそれに限定されない他の高度に
発現される酵母遺伝子にまで拡張されることは自明であ
る。
DNA配列の解析の結果、プラスミドpHBpreSGAP347/19T
(ヨーロッパ特許出願第0174444号中でpHBpreS56GAP347
/33と記載されている)によりコードされるプレS2+S
配列とアミノ酸が異なることになる2塩基置換が示され
た。両構築について同一のポリペプチドで評価するため
に、これら置換、塩基64のCの変わりにT(LeuでなくP
heをコードする)そして塩基352のAの代わりにC(Gln
でなくHisをコードする)は、部位指定変異[ゾラー(Z
oller)ほか、ヌクレイック アシッヅ リサーチ(Nuc
leic Acids Research)第10巻、6487−6500頁、1982
年]により変えられた。最適化した構築でのコードされ
たアミノ酸配列が確認された。
変異処理に続いて、上述の断片は以前に記載[クニス
ケルン(Kniskern)ほか、ジーン(Gene)第46巻、135
−141頁、1986年]されたように、(a)GAPS491プロモ
ーターの約1050bp、(b)酵母由来隣接配設10bp、
(c)ウイルス隣接配列を欠いたHBVプレS2+S遺伝子
(血清型adw)の846bpそして、(d)酵母ADH1ターミネ
ーターの約350bpからなる発現カセットを構築するのに
用いられた。この発現カセットは、酵母シャトルベクタ
ーpC1/1[ベッグス(Beggs)、ネイチャー(Nature)、
第275巻、104頁、1978年;ローゼンバーグ(Rosenber
g)ほか、第312巻、77頁、1984年]中に挿入され、酵母
CF42株を形質転換するのに用いられた。(形質転換体pY
GpreS25−1を生成した)。平行した実験で、プラスミ
ドpHBpreSGAP347/19Tが同じ酵母CF42株の新鮮な形質転
換体を調製するのに用いられた(形質転換体pGpreS2S−
2を生成した)。これら形質転換体は評価ならびに以下
の実験のために凍結保存試料とされた。親株CF42は以下
のように得られた:酵母2150−2−3株(ワシントン大
学のL.ハートウエル(L.Hartwell)からの供与)の自然
Ura3変異が選択された(ボーク(Boeke)ほか、モレキ
ュラー ジェネラル ジェネチックス(Mol.Gen.Gent)
第197巻、345〜346頁、1984年)。得られた菌株(MAT
a、ade1、leu2−04、Ura3、cir )はプラスミドYC
p50−HOで形質転換することにより倍数化された[ジェ
ンセン(Jensen)ほか、プロシージングス オブ ザ
ナショナル アカデミー オブ サイエンセズ(P.N.A.
S.)米国(USA)、第80巻、3035−3039頁、1983年]。
機能している酵母HO遺伝子により細胞の結合型が変換す
る。従って、一つの細胞の形質転換体からの子孫は結合
型“a"および“α”両方の混合物であり集落形成の間に
接合する。2媒体のクローン分離体はプラスミドでキュ
アされ、CF42(MATa/α、ade1、leu2−04、ura3)と
命名された。これら形質転換体は評価ならびに以下の実
験のために凍結保存試料とされた。
上記凍結保存資料からの組換え体酵母はYEHD培地中で
生育された。定常期まで生育の後、酵母細胞は収穫さ
れ、溶菌液が調製され、ドデシル硫酸ナトリウム、ゲル
電気泳動(SDS−PAGE)で解析されそしてHBsAgに対する
抗体でイムノブロットされた。プレS2+S ORFの翻訳
産物の予想された分子量およびその糖鎖付加誘導体と一
致して分子量30−および34−キロダルトン(kD)を示す
2つの主要ポリペプチドが認められた。さらに、組換体
の溶菌液はラジオイムノアッセイによりプレS2+S陽性
であったが親株溶菌液は陰性だった。部分的に精製され
た酵母溶菌液を電子顕微鏡で観察すると高密度の典型的
な22nmプレS2+S粒子が示される。
酵母由来プロモーターがプレS2+S遺伝子の転写を開
始する。従って、当業者にとっては如何なる酵母のプロ
モーターもGAP491プロモーターと置き換え得ることは自
明である。当業者にとっては、最高収率を得るために培
養を収穫する時間が最適となるように、この系における
プレS2+Sポリペプチドの発現を検定するために適当な
検定システム例えばイムノブロットまたはラジオイムノ
アッセイまたは酵素結合イムノアッセイ(EIA)が利用
されるべきであることも自明である。
GAP491プロモーターは酵母中でHBsAgを含むいくつか
の外来性蛋白質を発現するのに有用であった[ビター
(Bitter)ほか、ジーン(Gene)、第32巻、263−274
頁、1984年、ワンプラー(Wampler)ほか、プロシーヂ
ングス オブ ザ ナショナル アカデミー オブサイ
エンセズ 米国第82巻、6830−6834年、1985年]。HBcA
gを可溶性酵母蛋白質の約40%迄発現させるという我々
の以前の結果(クニスケルン(Kniskern)ほか、前出)
に基づいて、このプロモーターからのプレS2+S抗原の
発現を最適化しようとした。プレS2+Sのための2つの
発現ベクターpYGpreS2S−1およびpHBpreSGAP347/19Tは
同一のアミノ酸配列のポリペプチドをコードする。両者
は、前者が最適化した5′配列を含み、ビールス5′ま
たは3′配列および酵母のADH1転写ターミネーターを含
まないのに対し、後者は約130bpのHBV−由来の3′隣接
配列およびGAP491転写ターミネーターを含むということ
で、非翻訳隣接配列が異なっている。両方のベクターが
酵母CF42株を形質転換するのに用いられ、その形質転換
体は平行して振盪フラスコ実験で検定された。pYGpreS2
−1により形質転換された酵母中でのプレS2+Sの量
は、pHBpreSGAP347/19Tによる形質転換体のものより再
現性良く4から5−倍であった。
開始シグナルの隣接するDNA配列[即ち5′非翻訳リ
ーダー(NTL)]は、転写速度、メッセイジの安定性そ
して翻訳速度に影響することにより遺伝子の発現程度に
重大な影響を与えると考えられる。高レベルでの発現が
生存上の有利さをもたらすことにより、天然の選択を経
た進化がおそらく本来の酵母遺伝子(たとえばグリコシ
ド酵素)の5′NTL配列を最適化した。ここに記載され
た構築のために、GAP遺伝子群の5′NTL配列から由来す
る共通NTL配列、ACAAAACAAAA、がHBVプレS2+S ORFの
発現レベルを高め最適化するために用いられた。そして
当業者にとっては、高度に発現されている本来の酵母遺
伝子の5′NTLから由来する共通性を有するどのような
5′NTLも有用であることは自明であろう。
サッカロミセス属は種々の種からなっている。種々の
外来遺伝子の組換えDNA−仲介発現のための宿主として
最も普通に用いられるのはサッカロミセス セレビシ
エ、或はパン酵母である。しかし、サッカロミセス属の
他の種の間での分別は必ずしも明確なものではない。こ
れら種の多くはS.セレビシエと交配可能であり、S.セレ
ビシエのプロモーターと類似或は同一のプロモーターを
持っているようである。従って、当業者にとっては、プ
レS2+Sポリペプチドの発現のための宿主株の選択が、
カルルスベルゲンシス(carlsbergensis)、ウバルム
(uvarum)、ルキシ(rouxii)、モンタヌス(montanu
s)、クルイベル(kluyveri)、エロンギスポラス(elo
ngisporus)、ノルベンシス(norbensis)、オビフォル
ミス(oviformis)およびヂアスタチカス(diastaticu
s)を含むがそれに限定されないサッカロミセス属の他
の種にまで拡張されることは自明であろう。
ハンセヌラ(Hansenula)、カンヂダ(Candida)、ト
ルロプシス(Torulopsis)、そしてピキア(Pichia)の
ようないくつかの酵母属が、生育のための唯一炭素源と
してメタノールを利用するための同じような代謝経路を
含むことが示されている。この代謝経路に関係する酵素
であるアルコール オキシダーゼの遺伝子がピキア パ
ストリス(Pichia pastoris)から単離されている。該
P.パストリスのアルコール オキシダーゼ プロモータ
ーが単離され、メタノール誘導発現に感受性であること
が示されている。このような誘導可能なプロモーター
は、酵母中でのポリペプチドの発現のために有用であ
る。特に、このプロモーターはP.パストリス中でHBV
“S"ドメインを微粒状に誘導発現させるのにプラスミド
上で活性であることが示されている。この観察は、ポリ
ペプチドを免疫的に活性な形で組換えDNA−仲介発現さ
せるための宿主として他の酵母属が機能し得ることを明
らかにした。従って、当業者にとってはプレS2+S発現
のためには、宿主種の選択はサッカロミセス科およびク
リプトコカス科から、ピキア、カンヂダ、ハンセヌラ、
トルロプシス、クルイベロミセス、そしてサッカロミセ
スを含みそれに限定されない他の酵母種に拡張され得る
ことは自明であろう。
以下の実施例は本発明を説明するが、それだけに限定
するものではない。以下の実施例中に指摘されている参
考例の開示はここに参考として取り入れられている。
実施例 1 HBV DNAのpBR322中へのクローニング HBVデーン粒子(血清型adw)がヒト血漿(キャリア)
から単離精製され、ランダース(Landers)ほか、[ジ
ャーナル オブ ビロロジー(J.Virology)、第23巻、
368−376頁、1977年]およびルスカ(Hruska)ほか、
[ジャーナル オブ ビロロジー、第21巻、1977年]の
方法に従ってデーン粒子中の内在性ポリメラーゼにより
2本鎖DNAが合成された。DNAは、SDS中でプロティナー
ゼk消化後フェノール/クロロフォルム抽出およびエタ
ノール沈澱を経て単離された。該HBVゲノム性DNAはEcoR
Iで消化され、単一の3.2kbp断片を生成し、pBR322のEc
oR I部位にクローン化された。HBV DNAの存在はEcoR I
消化、ニトロセルロースへのサザン トランスファーそ
して[32P]−標識特異オリゴヌクレオチドプローブと
のハイブリダイゼーションにより確認された。このプラ
スミドはpHBV/ADW−1とされる(第1図)。
実施例 2 プレS2+S遺伝子のpGAP−tADH−2発現ベクター中への
クローニング 第1図に示されるように、プラスミドpHBV/ADW−1
(実施例1に記載された)がEcoR IおよびAcc Iにより
消化され、0.8kbp断片が調製用アガロースゲル電気泳動
により精製された。
プレS2+S ORFの5′部分を再構築するために、Eco
R I部位上流のATGに至るORFから、Hind III末端に至る1
0bp NTL配列までを再構築するオリゴヌクレオチドペア
が合成された。このオリゴヌクレオチドの配列は: AGCTTACAAAACAAAATGCAGTGG ATGTTTTGTTTTACGTCACCTTAA である。
プレS2+S ORFの3′部分を再構築するために、Acc
I部位から翻訳ターミネーターHind IIIターミナスまで
のORFを再構築するオリゴヌクレオチドペアが合成され
た。このオリゴヌクレオチドの配列は: ATACATTTAA TGTAAATTTCGA である。
pBR322中に、GAP491プロモーター[ホーランド(Holl
and)ほか、ジャーナル オブ バイオロジカル ケミ
ストリー 第255巻、2596頁、1980年]とADH1転写ター
ミネーターを含むプラスミドpGAP−tADH−2(第1図参
照)は、唯一のHind IIIクローン化部位を有しそこに上
述のプレS2+S ORFが連結され、pEGC−1(第1図)
をもたらした。HBsAg DNAの存在と方向性は制限エンド
ヌクレアーゼ解析およびサザン ブロット トランスフ
ァーにより確認された。プレS2+S ORFを含む発現カ
セットはpEGC−1からSph I消化により除去され、調製
用アガロースゲル電気泳動により単離された。該カセッ
トはついで、Sph Iで前もって消化されたシャトルベク
ターpC1/1中にクローンされた。その結果できた発現カ
セットを含むプラスミドは、以下のように創られたS.セ
レビシエCF42株(MATa/α、ade1 leu2−04、ura3)を
形質転換するのに用いられた。
酵母2150−2−3株(ワシントン大学L.ハートウェル
の供与)ura3変異が選択された。(ボークほか、前
出)。出来た株(MATa、ade1、leu2−04、ura3、cir
)はプラスミドYCp50・HOで形質転換することにより
倍数化された。倍数体株はプラスミドをキュアされCF42
(MATa/α、ade1、leu2−04、ura3)と命名された。
クローンが選択され、実施例3に記載されたような評
価のために凍結保存試料(17%グリセロール中)として
確立された。
実施例 3 生育とプレS2+S遺伝子の発現 実施例2に記載された発現ベクターを含む酵母のクロ
ーンは0.2−0.3ml H2O中に懸濁され、ロイシン欠選択
寒天平板上に展開され、30゜で2−3日インキュベート
された。これら酵母は5−7mlの複合YEHD培地に植菌さ
れ30゜で通気のもとで12−18時間インキュベートされ
た。50mlの複合YEHD培地を含むフラスコが上述の培養物
を1:25希釈で植菌され、30゜で振盪(350rpm)しつつ最
終A600が10.0−16.0になるまで48−72時間インキュベー
トされた。10 A600単位の2つの試料が試験管中に分け
採られ酵母細胞は2000xg 10分間遠心でペレット化され
た。該ペレットは2mMのフェニルメチル スルフォニル
フルオダイドを含む0.4mlの燐酸−緩衝生理食塩水中
に懸濁され、1.5mlのエッペンドルフ試験管に移され
た。酵母細胞は、200−300mgの洗浄したガラス ビーズ
(0.45mm)を加えボルテックス ミキサーで5−15分撹
拌することにより破壊された。細胞破片およびガラス
ビーズは2000xg 10分の遠心により除去された。清澄化
された上清が除かれ蛋白質[ローリー(Lowry)ほか、
ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー、第
193巻、265頁、1951年]ならびにプレS2+Sに特異的な
ラジオイムノアッセイ[ハンソン(Hansson)ほか、イ
ンフェクチブ イムノロジー(Infect.Immnol.)第26
巻、125−130頁、1979年、マチダ(Machida)ほか、ガ
ストロエンテロロジー(Gastroenterology)第86巻、91
0−918頁、1984年]の検定にかけられた。発現の程度
は、プラスミドpHBpreSGAP347/19Tで形質転換した親酵
母で得られたものの4−5倍高いと評価された(第1
表)。
実施例 4 大量培養とプレS2+Sの精製 酵母細胞は記載された(ワンプラーほか、前出)よう
に培養されホロウ ファイバー膜をもつアミコン(Amic
on)DC30を用いる濾過により収穫された。収穫された細
胞は利用するまで−70℃で凍結された。プレS2+Sポリ
ペプチドを発現している凍結細胞は融解され10mMエチレ
ンヂアミンテトラアセチックアシド、10mMベンズアミヂ
ン塩酸、1mcg/mLペプスタチンA、0.13トリプシン イ
ンヒビター単位/mlとアプロチニンを含む0.1M HEPES緩
衝液pH7.5中に再懸濁された。破壊の直前に、フェニル
メチルスルフォニルフルオダイド(2−プロパノール中
200mM)が最終濃度2mMに添加され、細胞はスタンステッ
ド(Stansted)プレス(ワシントン特別区エネルギーサ
ービス社(Energy Services Corp.))を3回通過する
ことにより破壊され、酵母細胞溶菌液をもたらした。細
胞破片はPEG 3350とデキストランT500との間の2層抽
出により除去された。プレS2+S抗原を含む上方のPEG
層が回収され、以前に記載された[ワンプラー(Wample
r)ほか、チャノックとラーナー(Chanock and Lerne
r)編:“モダーン アプローチズ ツー ワクチンズ
(Modern Approaches to Vaccines)”、コールド ス
プリング ハーバー(Cold Spring Harbor)ニューヨー
ク、コールド スプリング ハーバー プレス、251−2
56頁、1984年]ように抗原は免疫アフィニチークロマト
グラフィーにより単離された。残留するヤギIgGは、濃
縮した抗原を3M NH4SCNおよび0.5M NaClを含む0.1M燐
酸緩衝液、pH7.2で平衡化した2.6×28cmのセファクリル
S400カラムを通すことにより除かれた。NH4SCNは燐酸緩
衝生理食塩水にたいしダイアフィルター処理することに
より除かれた。精製されたプレS2+S抗原はin vivo
テストのために水酸化アルミナに吸着された。
【図面の簡単な説明】
第1図はプレS2+S発現プラスミド、pYGpreS2+1の調
製方法を模式化して示す図面である。
フロントページの続き (72)発明者 アーピ ハゴピアン アメリカ合衆国,19446 ペンシルヴア ニア,ランスデール,ハートレイ ドラ イヴ 771 (72)発明者 ペーター ジエー. クニスカーン アメリカ合衆国,19446 ペンシルヴア ニア,ランスデール,パターソン スト リート 841 (72)発明者 ドンナ エル. モンゴメリー アメリカ合衆国,18914 ペンシルヴア ニア,チヤルフオント,ヒツコリー レ ーン 9 (56)参考文献 特開 昭62−208288(JP,A) J.Virology 52(1984), P.396−402

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)サッカロミセス科またはクリプトコ
    ッカス科から由来する酵母種中で選択及び増幅するため
    の酵母由来の配列、 (b)高度に発現されるまたは過剰に発現される酵母本
    来の構成遺伝子から選択される酵母プロモーター、 (c)高度に発現されるまたは過剰に発現される酵母本
    来の遺伝子から選択されたものであるACAAAACAAAという
    ヌクレオチド配列を有する、5′非翻訳リーダー配列、 (d)B型肝炎ウイルスのpreS2+Sコード領域、 (e)酵母転写終結配列、 を含むプラスミド発現ベクターであって、 酵母プロモーターの3′未満は5′非翻訳リーダー配列
    末端にじかに連結され、最適化された5′非翻訳リーダ
    ーの3′末端はpreS2+Sコード領域の開始コドンにじ
    かに連結され、 preS2+Sの終止コドンに酵母転写終結配列がじかに連
    結されていることを特徴とする、preS2+S蛋白高度発
    現プラスミドベクター。
  2. 【請求項2】高度に発現されるまたは過剰に発現される
    酵母本来の構成遺伝子がグリセロアルデヒドリン酸デオ
    ドロゲナーゼ遺伝子である、請求項1のベクター。
  3. 【請求項3】サッカロミセス科またはクリプトコッカス
    科に由来する、請求項1のベクターを含む組換体酵母。
  4. 【請求項4】種がサッカロミセス属からのものである、
    請求項3の組換体酵母。
  5. 【請求項5】種がサッカロミセス・セレビシエである、
    請求項4の組換体酵母。
  6. 【請求項6】種がS.セレビシエCF42株である、請求項5
    の組換体酵母。
  7. 【請求項7】細胞中に請求項1のプラスミド発現ベクタ
    ーとそれから発現されたpreS2+Sポリペプチドとを含
    んでいる、サッカロミセス科またはクリプトコッカス科
    に由来する組換体酵母細胞。
  8. 【請求項8】酵母種がサッカロミセス属に属するもので
    ある、請求項7の組換体酵母細胞。
  9. 【請求項9】酵母種がサッカロミセス・セレビシエであ
    る、請求項8の組換体酵母細胞。
  10. 【請求項10】酵母種がS.セレビシエCF42株である、請
    求項9の組換体酵母細胞。
  11. 【請求項11】a.サッカロミセス科またはクリプトコッ
    カス科から選択された株の細胞を請求項1記載のpreS2
    +S発現プラスミドベクターで形質転換する、 b.形質転換細胞を培養する、 c.培養後の細胞または生育培地より該ペプチドを回収す
    ることからなるpreS2+Sポリペプチドを得る方法。
  12. 【請求項12】種がサッカロミセス属からのものである
    請求項11の方法。
  13. 【請求項13】種がサッカロミセス・セレビシエである
    請求項12の方法。
  14. 【請求項14】種がサッカロミセス・セレビシエCF42株
    である請求項13の方法。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2167304T3 (es) * 1987-06-22 2002-05-16 Medeva Holdings Bv Peptido que contiene el antigeno de superficie de la hepatitis b.
NZ228948A (en) * 1988-05-13 1991-06-25 Phillips Petroleum Co Hbv particles containing s and pre-s 2 proteins and recombinant processes for their production in yeast cells
US6306625B1 (en) * 1988-12-30 2001-10-23 Smithkline Beecham Biologicals, Sa Method for obtaining expression of mixed polypeptide particles in yeast
CA2022108A1 (en) * 1989-07-31 1991-02-01 Cheryl A. Schulman Enhanced growth and expression of heterologous proteins in recombinant hosts containing mutations in cell wall and/or plasma membrane biosynthesis
US5091300A (en) * 1989-08-03 1992-02-25 Merck & Co., Inc. Radio-immuno assay for hepatitis b virus pres2 antibodies
GB8927480D0 (en) * 1989-12-05 1990-02-07 Delta Biotechnology Ltd Mutant fungal strain detection and new promoter
SG122738A1 (en) * 1990-06-15 2006-06-29 Univ Yale Compositions and methods for the prevention and diagnosis of lyme disease
EP0491077A1 (en) * 1990-12-19 1992-06-24 Medeva Holdings B.V. A composition used as a therapeutic agent against chronic viral hepatic diseases
WO1992013951A1 (en) * 1991-02-04 1992-08-20 The Salk Institute Biotechnology/Industrial Associates, Inc. Production of human serum albumin in methylotrophic yeast cells
JP3026029B2 (ja) * 1991-04-26 2000-03-27 財団法人阪大微生物病研究会 組換え水痘ウイルスとその作製法
IL101651A0 (en) * 1991-04-29 1992-12-30 Merck & Co Inc Hepatitis b virus surface proteins with reduced host carbohydrate content
CN1073604A (zh) * 1991-12-01 1993-06-30 高真南 制备高免疫原性乙型肝炎疫苗的方法
LT3988B (en) 1992-02-17 1996-06-25 Fermentas Biotech Inst Recombinant plasmides pfs19, pfps2-48 and pjlfds1 codingsynthesis of human hepatite b of surfice virus antigenes, methods fof producing thereof
EP1256804B1 (en) * 2001-05-09 2012-09-26 Bio Merieux HBcAg expression and diagnostic and therapeutic uses

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4477571A (en) * 1981-02-09 1984-10-16 Cetus Corporation Chimeric plasmids that replicate in bacteria and yeast and microorganisms transformed therewith
US4816564A (en) * 1986-01-31 1989-03-28 Merck & Co., Inc. Method for producing hepatitis B virus proteins in yeast
IE59389B1 (en) * 1986-05-23 1994-12-23 Merck & Co Inc Method for producing hepatitis b virus core antigen (HBcAg) in yeast

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.Virology 52(1984),P.396−402

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EP0312159A3 (en) 1991-04-24

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