JP2637278B2 - Htlv―▲i▼の合成エンベロープペプチド - Google Patents
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/005—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はHTLV−I gp21エンベロープタンパク質の免疫
優性保存領域からの少なくともひとつのエピトープをコ
ードする合成遺伝子、並びにこの合成遺伝子をHTLV−I
エンベロープタンパク質のgp46およびgp21領域からのひ
とつまたはそれ以上のエピトープをコードする他のヌク
レオチド配列と一緒に含有するハイブリッド遺伝子に関
する。また、相当するポリペプチド、前記遺伝子を含有
する組換えベクター、かかるベクターを含有する単細胞
宿主生物、該ペプチドを生産する方法、および本発明の
ポリペプチドを使用するHTLV−Iに対する抗体の検出法
も包含される。
優性保存領域からの少なくともひとつのエピトープをコ
ードする合成遺伝子、並びにこの合成遺伝子をHTLV−I
エンベロープタンパク質のgp46およびgp21領域からのひ
とつまたはそれ以上のエピトープをコードする他のヌク
レオチド配列と一緒に含有するハイブリッド遺伝子に関
する。また、相当するポリペプチド、前記遺伝子を含有
する組換えベクター、かかるベクターを含有する単細胞
宿主生物、該ペプチドを生産する方法、および本発明の
ポリペプチドを使用するHTLV−Iに対する抗体の検出法
も包含される。
ヒトT細胞白血病ウイルスI型(HTLV−I)は、日本
のいくつかの地域、カリブ海、アフリカ、アメリカ合衆
国南東部、および南アメリカにおける地域流行性のC型
レトロウイルスである。日本では900万人の献血者のう
ち1%以上が血液スクリーニング以前にウイルスに感染
していると考えられており、そして沖縄の人口の35%も
が、感染している可能性がある(Swinbanks,Nature 32
3,384[1986])。HTLV−Iは、成人T細胞白血病(AT
L)の病因で、T4ヘルパー細胞を主に冒す攻撃的白血病
である。ATL患者は主要なウイルスタンパク質に対する
抗体を産生し、そしてプロウイルスDNAが白血病細胞のD
NAに組み込まれて見出されうる。HTLV−Iプロウイルス
ゲノムの数多くが分子クローニングされており、そして
プロウイルスDNAのひとつの全ヌクレオチド配列が決定
されている(Seikiら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.80,3618
−3622[1983])。HTLV−Iは、熱帯性痙性不全対麻
痺、HTLV−I関連ミエロパシーおよび多発性硬化症を包
含する数多くの神経障害と関連している。また、HTLV−
IはB細胞慢性リンパ性白血病の発病に間接的役割を果
たしている可能性がある。
のいくつかの地域、カリブ海、アフリカ、アメリカ合衆
国南東部、および南アメリカにおける地域流行性のC型
レトロウイルスである。日本では900万人の献血者のう
ち1%以上が血液スクリーニング以前にウイルスに感染
していると考えられており、そして沖縄の人口の35%も
が、感染している可能性がある(Swinbanks,Nature 32
3,384[1986])。HTLV−Iは、成人T細胞白血病(AT
L)の病因で、T4ヘルパー細胞を主に冒す攻撃的白血病
である。ATL患者は主要なウイルスタンパク質に対する
抗体を産生し、そしてプロウイルスDNAが白血病細胞のD
NAに組み込まれて見出されうる。HTLV−Iプロウイルス
ゲノムの数多くが分子クローニングされており、そして
プロウイルスDNAのひとつの全ヌクレオチド配列が決定
されている(Seikiら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.80,3618
−3622[1983])。HTLV−Iは、熱帯性痙性不全対麻
痺、HTLV−I関連ミエロパシーおよび多発性硬化症を包
含する数多くの神経障害と関連している。また、HTLV−
IはB細胞慢性リンパ性白血病の発病に間接的役割を果
たしている可能性がある。
HTLV−Iの伝染様式はAIDSの病院であるヒト免疫不全
ウイルス(HIV−1)のそれと類似する。HTLV−Iの伝
染は性的接触、抗体陽性血液および血液成分の輸血を通
して、および麻薬乱用者の間で汚染された針を共用する
ことにより起こりうる。このウイルスは胎盤を通して、
または母乳中の感染リンパ球の移行を通して母から子へ
移行しうる。HIV−1およびHTLV−Iの伝染様式におけ
る明白な類似性はHIV−1感染のおそれのある人々はま
たHTLV−I感染のおそれもあることを示していよう。HT
LV−Iに対する抗体を有するエイズ患者に関する多くの
報告がある。その人々の中でHTLV−I感染の罹患率は、
またかなり低い(1%以下)が、このウイルスは静脈注
射を用いる麻薬使用者の間では表面化している。さら
に、この集団においてはヒトT細胞白血病ウイルスII型
(HTLV−II)血清陽性の発生率が高いことが報告されて
いる。
ウイルス(HIV−1)のそれと類似する。HTLV−Iの伝
染は性的接触、抗体陽性血液および血液成分の輸血を通
して、および麻薬乱用者の間で汚染された針を共用する
ことにより起こりうる。このウイルスは胎盤を通して、
または母乳中の感染リンパ球の移行を通して母から子へ
移行しうる。HIV−1およびHTLV−Iの伝染様式におけ
る明白な類似性はHIV−1感染のおそれのある人々はま
たHTLV−I感染のおそれもあることを示していよう。HT
LV−Iに対する抗体を有するエイズ患者に関する多くの
報告がある。その人々の中でHTLV−I感染の罹患率は、
またかなり低い(1%以下)が、このウイルスは静脈注
射を用いる麻薬使用者の間では表面化している。さら
に、この集団においてはヒトT細胞白血病ウイルスII型
(HTLV−II)血清陽性の発生率が高いことが報告されて
いる。
HTLI−IIはHTLV−Iと密接に関連しており(交差反応
抗原)、ヘアリーセル(hairy cell)白血病患者から最
初に単離された。アメリカ合衆国の献血者中のHTLV−I
感染の血清罹患率に関するWilliamsおよび共同研究者た
ち(1988)による研究は、アメリカ合衆国の地理的に異
なる8地域における無作為献血者の0.025%がHTLV−I
感染の血清学的証拠を示したことを明らかにしている。
HTLV−I感染のこの罹患率に基づいて、研究者らは、毎
年約2,800人の受血者の感染を予測している。
抗原)、ヘアリーセル(hairy cell)白血病患者から最
初に単離された。アメリカ合衆国の献血者中のHTLV−I
感染の血清罹患率に関するWilliamsおよび共同研究者た
ち(1988)による研究は、アメリカ合衆国の地理的に異
なる8地域における無作為献血者の0.025%がHTLV−I
感染の血清学的証拠を示したことを明らかにしている。
HTLV−I感染のこの罹患率に基づいて、研究者らは、毎
年約2,800人の受血者の感染を予測している。
アメリカ赤十字は、国の血液供給を防御し、そしてHT
LV−I感染のまん延をくい止めるために1988年12月にHT
LV−Iに関し献血のスクリーニングを開始した。この抗
体スクリーニング検査は、ヒトT細胞系中で増殖し、破
壊されたウイルスの半精製物をイムノアッセイ法におけ
る試験抗原としてとり込んでいる。HIV−1スクリーニ
ング検査のひとつに高率の偽陽性があることにより証明
されるように、ウイルス溶解物アッセイには固有の問題
がある。
LV−I感染のまん延をくい止めるために1988年12月にHT
LV−Iに関し献血のスクリーニングを開始した。この抗
体スクリーニング検査は、ヒトT細胞系中で増殖し、破
壊されたウイルスの半精製物をイムノアッセイ法におけ
る試験抗原としてとり込んでいる。HIV−1スクリーニ
ング検査のひとつに高率の偽陽性があることにより証明
されるように、ウイルス溶解物アッセイには固有の問題
がある。
試験抗原として組換えタンパク質を使用することに関
し、HTLV−I抗体スクリーニングアッセイに組み込むた
めにHTLV−I抗原を調製するのに組換えDNA技法を利用
することが望ましいゆえに、現在利用されているウイル
ス溶解物検査より感度および特異性が高いイムノアッセ
イの設計に至るべきである。
し、HTLV−I抗体スクリーニングアッセイに組み込むた
めにHTLV−I抗原を調製するのに組換えDNA技法を利用
することが望ましいゆえに、現在利用されているウイル
ス溶解物検査より感度および特異性が高いイムノアッセ
イの設計に至るべきである。
したがって本発明は、下記のことから成る、すなわ
ち、 −HTLV−Iエンベロープタンパク質(HTLV−I env)のg
p21領域の免疫優性保存領域からの少なくともひとつの
エピトープを含有するポリペプチドをコードするヌクレ
オチド配列。
ち、 −HTLV−Iエンベロープタンパク質(HTLV−I env)のg
p21領域の免疫優性保存領域からの少なくともひとつの
エピトープを含有するポリペプチドをコードするヌクレ
オチド配列。
−HTLV−I envのgp46およびgp21からの少なくともひと
つのエピトープを含有するポリペプチドをコードする第
2のヌクレオチド配列に融合された、HTLV−I envのgp2
1の免疫優性保存領域からの少なくともひとつのエプト
ープを含有するポリペプチドをコードする第1のヌクレ
オチド配列を含んでなるハイブリッド遺伝子。
つのエピトープを含有するポリペプチドをコードする第
2のヌクレオチド配列に融合された、HTLV−I envのgp2
1の免疫優性保存領域からの少なくともひとつのエプト
ープを含有するポリペプチドをコードする第1のヌクレ
オチド配列を含んでなるハイブリッド遺伝子。
−本発明のヌクレオチド配列に相当するポリペプチド。
−本発明のヌクレオチド配列を含有する組換えベクタ
ー。
ー。
−本発明のヌクレオチド配列を含んでなる組換えベクタ
ーを含有する単細胞宿主生物。
ーを含有する単細胞宿主生物。
−相当するハイブリッドタンパク質を産生するに適切な
条件下で組換えベクターを含有する単細胞宿主を利用す
ることにより本発明のポリペプチドを生産する方法。
条件下で組換えベクターを含有する単細胞宿主を利用す
ることにより本発明のポリペプチドを生産する方法。
−抗原として本発明のポリペプチドを使用することを含
んでなるHTLV−Iエンベロープタンパク質に対する抗体
の検出法。
んでなるHTLV−Iエンベロープタンパク質に対する抗体
の検出法。
図面の説明 第1図:ENV93合成遺伝子のヌクレオチド配列を示す。上
のストランドはコード配列を示す。このアミノ酸配列は
gp21膜貫通領域内のHTLV−Iエンベロープポリペプチド
のアミノ酸342−434に相当する。高レベルで発現される
E.コリ遺伝子において優先的に使用されるコドン中に転
位された真正プロウイルスDNA配列。BamH I付着端は、p
DS56/RBS II発現ベクターの唯一のBamH I部位への挿入
を容易にするために構築物の5′末端に組み込んだ。矢
じりは最終産物に到達するために4ブロックにアニーリ
ングされ連結されたオリゴヌクレオチド1−14の輪郭を
表す。
のストランドはコード配列を示す。このアミノ酸配列は
gp21膜貫通領域内のHTLV−Iエンベロープポリペプチド
のアミノ酸342−434に相当する。高レベルで発現される
E.コリ遺伝子において優先的に使用されるコドン中に転
位された真正プロウイルスDNA配列。BamH I付着端は、p
DS56/RBS II発現ベクターの唯一のBamH I部位への挿入
を容易にするために構築物の5′末端に組み込んだ。矢
じりは最終産物に到達するために4ブロックにアニーリ
ングされ連結されたオリゴヌクレオチド1−14の輪郭を
表す。
第2図:14の重複するオリゴヌクレオチドフラグメント
の段階的連結により構築されたENV93合成遺伝子の組み
立てを示す。遺伝子は4ブロックに分割された。すなわ
ちブロック1:オリゴ1、2、8、9;ブロック2:オリゴ
3、4、10、11;ブロック3:オリゴ5、6、12、13;ブロ
ック4:オリゴ7、14。5′末端フラグメント1および14
を除く全てのオリゴヌクレオチドの5′末端部はリン酸
化した。初めには、各ブロックを含有するオリゴヌクレ
オチドをアニールおよび連結した。次にブロックを相互
にアニーリングおよび連結させてENV93最終産物を生成
させた。矢じりは、ブロックを形成する14オリゴヌクレ
オチドの境界を示す。二本鎖の5′末端(オリゴ1およ
び14)は、所望のクローニングベクターへの挿入を容易
にするためにリン酸化した。
の段階的連結により構築されたENV93合成遺伝子の組み
立てを示す。遺伝子は4ブロックに分割された。すなわ
ちブロック1:オリゴ1、2、8、9;ブロック2:オリゴ
3、4、10、11;ブロック3:オリゴ5、6、12、13;ブロ
ック4:オリゴ7、14。5′末端フラグメント1および14
を除く全てのオリゴヌクレオチドの5′末端部はリン酸
化した。初めには、各ブロックを含有するオリゴヌクレ
オチドをアニールおよび連結した。次にブロックを相互
にアニーリングおよび連結させてENV93最終産物を生成
させた。矢じりは、ブロックを形成する14オリゴヌクレ
オチドの境界を示す。二本鎖の5′末端(オリゴ1およ
び14)は、所望のクローニングベクターへの挿入を容易
にするためにリン酸化した。
第3図:pDS56/RBS IIのBamH I部位へのENV93構築物の挿
入を示す。ベクターpDS56/RBS II(Stueberら、EMBO J.
3,3143−3148[1984])がE.コリ中で外来遺伝子を発現
させるために操作される。ポリリンカークローニング領
域は調節可能なプロモーター/オペレーターエレメント
P/02(コリファージT5プロモーターおよびE.コリ lacオ
ペレーターの融合物)およびラムダtoターミネーターに
よりはさまれている。2つのE.コリ指示遺伝子が存在す
る、すなわち、それ自身のプロモーターおよびアンピシ
リン耐性を付与するリボソーム結合部位を有するbla
(ベーターラクタマーゼ)、およびその真正のリボソー
ム結合部位を有するcat(クロラムフェニコールアセチ
ルトランスフェラーゼ)である。pBR322由来のプラスミ
ドの複製起点中へのcatの読過し転写を阻止するため
に、cat遺伝子の下流にrrnBオペロンのt1ターミネータ
ーが続いている。ポリリンカー部位のすぐ上流に、合成
リボソーム結合部位RBS IIといっしょにATG開始コドン
が備えられている。pDS56/RBS II発現系は、外来DNAの
3個の読み取り枠全てが発現されるのを可能にするATG
コドンに隣接して、塩基の数で相異する3種のベクター
から成っている。これらのベクターは、適合するプラス
ミドpDMI−1を収容するE.コリ細胞中においてのみ安定
して維持され得る。pDMI−1はlacリプレッサーを過剰
生産し、そしてネオマイシンホスホトランスフェラーゼ
遺伝子の発現を通してカナマイシンへの耐性を付与す
る。
入を示す。ベクターpDS56/RBS II(Stueberら、EMBO J.
3,3143−3148[1984])がE.コリ中で外来遺伝子を発現
させるために操作される。ポリリンカークローニング領
域は調節可能なプロモーター/オペレーターエレメント
P/02(コリファージT5プロモーターおよびE.コリ lacオ
ペレーターの融合物)およびラムダtoターミネーターに
よりはさまれている。2つのE.コリ指示遺伝子が存在す
る、すなわち、それ自身のプロモーターおよびアンピシ
リン耐性を付与するリボソーム結合部位を有するbla
(ベーターラクタマーゼ)、およびその真正のリボソー
ム結合部位を有するcat(クロラムフェニコールアセチ
ルトランスフェラーゼ)である。pBR322由来のプラスミ
ドの複製起点中へのcatの読過し転写を阻止するため
に、cat遺伝子の下流にrrnBオペロンのt1ターミネータ
ーが続いている。ポリリンカー部位のすぐ上流に、合成
リボソーム結合部位RBS IIといっしょにATG開始コドン
が備えられている。pDS56/RBS II発現系は、外来DNAの
3個の読み取り枠全てが発現されるのを可能にするATG
コドンに隣接して、塩基の数で相異する3種のベクター
から成っている。これらのベクターは、適合するプラス
ミドpDMI−1を収容するE.コリ細胞中においてのみ安定
して維持され得る。pDMI−1はlacリプレッサーを過剰
生産し、そしてネオマイシンホスホトランスフェラーゼ
遺伝子の発現を通してカナマイシンへの耐性を付与す
る。
第4図:pDS56/RBS IIベクターから発現された組換えENV
93タンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を
示す。翻訳されたタンパク質は106アミノ酸の長さであ
る。アミノおよびカルボキシ末端で下線したアミノ酸は
ベクター配列に由来する。タンパク質の残りは、HTLV−
Iウイルスのgp21膜貫通エンベロープタンパク質のアミ
ノ酸342−434に相当する93アミノ酸である。
93タンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を
示す。翻訳されたタンパク質は106アミノ酸の長さであ
る。アミノおよびカルボキシ末端で下線したアミノ酸は
ベクター配列に由来する。タンパク質の残りは、HTLV−
Iウイルスのgp21膜貫通エンベロープタンパク質のアミ
ノ酸342−434に相当する93アミノ酸である。
第5図:E.コリ細胞W3110、JE5505、およびJE5506中にお
けるHTLV−I ENV93タンパク質発現を示す。0時間目、
誘導2時間後、誘導4時間後および誘導なしで4時間の
細菌培養物由来の全細胞溶解物を12%ポリアクリルアミ
ド/SDSで電気泳動しクーマーシーブルーR250で染色し
た。矢じりはIPTG誘導試料中にのみ存在する約12KdのEN
V93タンパク質の位置を示す。
けるHTLV−I ENV93タンパク質発現を示す。0時間目、
誘導2時間後、誘導4時間後および誘導なしで4時間の
細菌培養物由来の全細胞溶解物を12%ポリアクリルアミ
ド/SDSで電気泳動しクーマーシーブルーR250で染色し
た。矢じりはIPTG誘導試料中にのみ存在する約12KdのEN
V93タンパク質の位置を示す。
第6図:HTLV−Iプロウイルスゲノムの構造を概要的に
示す。ゲノムの完全なヌクレオチド配列は上記Seikiら
により決定された。エンベロープコード領域を拡大し
て、gp46およびgp21ドメイン内の制限部位のヌクレオチ
ドおよびアミノ酸位置を示す。ENV93合成遺伝子構築物
の地図上の位置を示す。示した制限部位は、コード領域
のほぼ全体を包含するエンペロープフラグメントIII、I
II A、III B′、II、I、およびII+Iを生成させるの
に使用した。各フラグメント中のアミノ酸の数はフラグ
メントのすぐ上に示す。これらのDNA断片は、コードさ
れたエピトープをENV93融合タンパク質として高レベル
で発現させるためにpDS56/RBS IIベクター中のENV93の
下流にクローン化した。
示す。ゲノムの完全なヌクレオチド配列は上記Seikiら
により決定された。エンベロープコード領域を拡大し
て、gp46およびgp21ドメイン内の制限部位のヌクレオチ
ドおよびアミノ酸位置を示す。ENV93合成遺伝子構築物
の地図上の位置を示す。示した制限部位は、コード領域
のほぼ全体を包含するエンペロープフラグメントIII、I
II A、III B′、II、I、およびII+Iを生成させるの
に使用した。各フラグメント中のアミノ酸の数はフラグ
メントのすぐ上に示す。これらのDNA断片は、コードさ
れたエピトープをENV93融合タンパク質として高レベル
で発現させるためにpDS56/RBS IIベクター中のENV93の
下流にクローン化した。
第7図:HTLV−Iエンベロープ発現タンパク質を示す。
エンベロープコードの配列の種々の領域をpDS56/RBS II
発現ベクター中のENV93合成遺伝子の下流に連結した。
組換え融合タンパク質がE.コリ中で発現され、そしてEI
A中で最大の反応性を有するこれらのタンパク質が示さ
れる。
エンベロープコードの配列の種々の領域をpDS56/RBS II
発現ベクター中のENV93合成遺伝子の下流に連結した。
組換え融合タンパク質がE.コリ中で発現され、そしてEI
A中で最大の反応性を有するこれらのタンパク質が示さ
れる。
第8図:発現されたENV93/HTLV−I−III B′組換えタ
ンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示
す。このタンパク質は158アミノ酸の長さである。下線
を付した残基は、構築物を生成させるのに使用したベク
ター配列またはリンカー配列から生じた。
ンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示
す。このタンパク質は158アミノ酸の長さである。下線
を付した残基は、構築物を生成させるのに使用したベク
ター配列またはリンカー配列から生じた。
第9図:ENV93/HTLV−I−I融合タンパク質のヌクレオ
チドおよび推定アミノ酸配列を示す。このポリペプチド
は245アミノ酸である。下線したアミノ酸残基は、HTLV
−Iエンベロープ配列中には表われない。これらの関連
のない配列はベクター特異的であるかまたはこのDNA構
築物を生成させるのに使用された合成リンカーによりコ
ードされたものである。
チドおよび推定アミノ酸配列を示す。このポリペプチド
は245アミノ酸である。下線したアミノ酸残基は、HTLV
−Iエンベロープ配列中には表われない。これらの関連
のない配列はベクター特異的であるかまたはこのDNA構
築物を生成させるのに使用された合成リンカーによりコ
ードされたものである。
第10図:ENV93/HTLV−I−II+I組換えエンベロープタ
ンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示
す。このポリペプチドは344アミノ酸の長さである。下
線した非特異的残基はベクター配列によりコードされ
る。
ンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示
す。このポリペプチドは344アミノ酸の長さである。下
線した非特異的残基はベクター配列によりコードされ
る。
第11図:ENV93/HTLV−I−II組換えタンパク質のヌクレ
オチドおよび推定アミノ酸配列を示す。このタンパク質
は217アミノ酸の長さである。下線した基は、ベクター
配列によるかまたは構築物を生成させるのに使用された
合成リンカーによりコードされる。
オチドおよび推定アミノ酸配列を示す。このタンパク質
は217アミノ酸の長さである。下線した基は、ベクター
配列によるかまたは構築物を生成させるのに使用された
合成リンカーによりコードされる。
第12図:ENV93/HTLV−I−III融合タンパク質のヌクレオ
チドおよび推定アミノ酸配列を示す。このポリペプチド
は315アミノ酸の長さである。下線した非特異的残基は
ベクターまたは合成リンカー配列によりコードされる。
チドおよび推定アミノ酸配列を示す。このポリペプチド
は315アミノ酸の長さである。下線した非特異的残基は
ベクターまたは合成リンカー配列によりコードされる。
第13図:ENV93/HTLV−I−III A組換えエンベロープタン
パク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示す。
このタンパク質は249アミノ酸の長さである。下線した
残基はベクターまたは合成リンカー配列によるものであ
る。
パク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示す。
このタンパク質は249アミノ酸の長さである。下線した
残基はベクターまたは合成リンカー配列によるものであ
る。
第14図:種々のHTLV−I組換えタンパク質の免疫反応性
を示す。OD492値をENV93/HTLV−I−I、ENV93/HTLV−
I−IIおよびENV93/HTLV−I−II+Iについて示す。HT
LV−I陽性標品はBoston Biomedical,Inc.(BBI)から
得、そして陰性製品はWestern States Plasma Company,
Inc(WSP)から購入した。標品番号6595および9100は、
反応性の高い陽性対照である。
を示す。OD492値をENV93/HTLV−I−I、ENV93/HTLV−
I−IIおよびENV93/HTLV−I−II+Iについて示す。HT
LV−I陽性標品はBoston Biomedical,Inc.(BBI)から
得、そして陰性製品はWestern States Plasma Company,
Inc(WSP)から購入した。標品番号6595および9100は、
反応性の高い陽性対照である。
本発明の方法は、論理的順序では下記を包含する多数
の工程を必要とする。すなわち(1)本発明の遺伝子構
築物をコードする遺伝子の調製、(2)遺伝子構築物を
含有する組換えベクターを生成させるのに適切なクロー
ニングビークル中へのこれら遺伝子の挿入、(3)適合
する宿主生物への組換えクローニングビークルの移転、
(4)挿入された遺伝子配列を発現できる、かかる改変
された宿主の選択および増殖、(5)遺伝子産物の同定
および精製、および(6)HTLV−に対する抗原を検出す
るための遺伝子産物の使用である。
の工程を必要とする。すなわち(1)本発明の遺伝子構
築物をコードする遺伝子の調製、(2)遺伝子構築物を
含有する組換えベクターを生成させるのに適切なクロー
ニングビークル中へのこれら遺伝子の挿入、(3)適合
する宿主生物への組換えクローニングビークルの移転、
(4)挿入された遺伝子配列を発現できる、かかる改変
された宿主の選択および増殖、(5)遺伝子産物の同定
および精製、および(6)HTLV−に対する抗原を検出す
るための遺伝子産物の使用である。
1.遺伝子の調製 本発明の第1番目の遺伝子構築物は、HTLV−I envのg
p21領域の免疫優性保存領域からの少なくともひとつの
エピトープを含有するポリペプチドをコードするヌクレ
オチド配列を構成する。HTLV−Iゲノムの全ヌクレオチ
ド配列は決定されている(上記Seikiら)。免疫優性保
存領域からの少なくともひとつのエピトープをコードす
るこの配列の任意の部分が本発明の遺伝子構築物に好適
であろう。しかしながら、本発明の好ましい実施態様を
構築するのに使用された、Env(93)で示されるヌクレ
オチドがHTLV−Iエンベロープのアミノ酸342−434に相
当する(Seikiに従い番号を付けた)のが好ましい。こ
のヌクレオチド配列はDNAシンセサイザーを使用する化
学合成のような当業上よく知られた方法により構築でき
る(Certaら、EMBO J.5,3051−3056[1986])。また適
切なヌクレオチド配列はYoshidaら、Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA.79,2031−2035[1982]およびPoieszら、Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA.77,7415−7419[1980]に記載されるH
TLV−Iビリオンによりウイルス形質転換されたヒトT
細胞系からも得られうる。次にDNAフラグメントが当業
上知られた方法により単離され、cDNAライブラリーが構
築されそしてcDNAライブラリーを探査することにより所
望のエンベロープ遺伝子フラグメントを得ることができ
る。HTLV−IエンベロープフラグメントはまたManzari
ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA.80,1574−1578[1983]お
よびヨーロッパ特許出願公開番号181 107に記載され
る、HTLV−IのEnv.pX.およびLTRを含有するdCRXlで示
されるプラスミドのようなプラスミドからも得ることが
できる。
p21領域の免疫優性保存領域からの少なくともひとつの
エピトープを含有するポリペプチドをコードするヌクレ
オチド配列を構成する。HTLV−Iゲノムの全ヌクレオチ
ド配列は決定されている(上記Seikiら)。免疫優性保
存領域からの少なくともひとつのエピトープをコードす
るこの配列の任意の部分が本発明の遺伝子構築物に好適
であろう。しかしながら、本発明の好ましい実施態様を
構築するのに使用された、Env(93)で示されるヌクレ
オチドがHTLV−Iエンベロープのアミノ酸342−434に相
当する(Seikiに従い番号を付けた)のが好ましい。こ
のヌクレオチド配列はDNAシンセサイザーを使用する化
学合成のような当業上よく知られた方法により構築でき
る(Certaら、EMBO J.5,3051−3056[1986])。また適
切なヌクレオチド配列はYoshidaら、Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA.79,2031−2035[1982]およびPoieszら、Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA.77,7415−7419[1980]に記載されるH
TLV−Iビリオンによりウイルス形質転換されたヒトT
細胞系からも得られうる。次にDNAフラグメントが当業
上知られた方法により単離され、cDNAライブラリーが構
築されそしてcDNAライブラリーを探査することにより所
望のエンベロープ遺伝子フラグメントを得ることができ
る。HTLV−IエンベロープフラグメントはまたManzari
ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA.80,1574−1578[1983]お
よびヨーロッパ特許出願公開番号181 107に記載され
る、HTLV−IのEnv.pX.およびLTRを含有するdCRXlで示
されるプラスミドのようなプラスミドからも得ることが
できる。
本発明の好ましい実施態様においては、HTLV−Iエン
ベロープのアミノ酸342−434に相当するヌクレオチド配
列は化学的合成法により作られた。合成を容易にするた
めに、遺伝子配列をDNAシンセサイザーで構築されたオ
リゴヌクレオチドフラグメントに小分けする。次に一本
鎖DNAフラグメントをポリアクリルアミドゲル電気泳動
の後ゲルから単離した。続いてヌクレオチド配列を段階
的連結により組み立ててEnv(93)で示される遺伝子構
築物を生成させた。
ベロープのアミノ酸342−434に相当するヌクレオチド配
列は化学的合成法により作られた。合成を容易にするた
めに、遺伝子配列をDNAシンセサイザーで構築されたオ
リゴヌクレオチドフラグメントに小分けする。次に一本
鎖DNAフラグメントをポリアクリルアミドゲル電気泳動
の後ゲルから単離した。続いてヌクレオチド配列を段階
的連結により組み立ててEnv(93)で示される遺伝子構
築物を生成させた。
ENV(93)遺伝子構築物の有用性は、それを単独で、
または融合タンパク質としてHTLV−Iの他のエピトープ
の高レベル発現のための便利なビークルとして使用でき
ることである。ENV(93)をビークルとして使用する場
合、このものはHTLV−Iエンベロープタンパク質のgp46
およびgp21領域からのひとつまたはそれ以上のエピトー
プをコードするヌクレオチド配列に融合されたEnv(9
3)を含有するハイブリッド遺伝子の一部分として使用
される。例えば、本発明の好ましい実施態様において
は、ENV(93)は第6および第7図に示されるgp46およ
びgp21領域内に該当する種々のサブ配列に融合される。
また本発明は、HTLV−I envの下記の部分に融合されたE
NV(93)からなるこれらハイブリッド遺伝子にも関す
る: ヌクレオチド6099−6496(I) ヌクレオチド5778−6099(II) ヌクレオチド5179−5778(III) ヌクレオチド5254−5673(III A) ヌクレオチド5778−6496(II+I) ヌクレオチド5673−5778(III B′) 生成するハイブリッド遺伝子(推定アミノ酸配列は下
に記載)は次のとおりである。
または融合タンパク質としてHTLV−Iの他のエピトープ
の高レベル発現のための便利なビークルとして使用でき
ることである。ENV(93)をビークルとして使用する場
合、このものはHTLV−Iエンベロープタンパク質のgp46
およびgp21領域からのひとつまたはそれ以上のエピトー
プをコードするヌクレオチド配列に融合されたEnv(9
3)を含有するハイブリッド遺伝子の一部分として使用
される。例えば、本発明の好ましい実施態様において
は、ENV(93)は第6および第7図に示されるgp46およ
びgp21領域内に該当する種々のサブ配列に融合される。
また本発明は、HTLV−I envの下記の部分に融合されたE
NV(93)からなるこれらハイブリッド遺伝子にも関す
る: ヌクレオチド6099−6496(I) ヌクレオチド5778−6099(II) ヌクレオチド5179−5778(III) ヌクレオチド5254−5673(III A) ヌクレオチド5778−6496(II+I) ヌクレオチド5673−5778(III B′) 生成するハイブリッド遺伝子(推定アミノ酸配列は下
に記載)は次のとおりである。
ENV(93)HTLV−I−I:第9図に記載 ENV(93)HTLV−I−II:第11図に記載 ENV(93)HTLV−I−II+I:第10図に記載 ENV(93)HTLV−I−III:第12図に記載 ENV(93)HTLV−I−III A:第13図に記載 ENV(93)HTLV−I−III B′:第8図に記載 2.ポリペプチドの調製 本発明はまた、前記遺伝子構築物に相当するポリペプ
チドをも包含する。これらポリペプチドは固相または液
相合成ならびに組換え生産のような当業者によく知られ
た合成法により作られうる。組換え法では、遺伝子構築
物はプラスミドまたはファージ起源の適切なベクターに
挿入される。プラスミドまたはファージ起源の好都合な
発現ベクターは、例えば実験室マニュアル“Molecular
Cloning",Maniatisら、Cold Spring Harbor Labo−rato
ry,1982に記載されている。
チドをも包含する。これらポリペプチドは固相または液
相合成ならびに組換え生産のような当業者によく知られ
た合成法により作られうる。組換え法では、遺伝子構築
物はプラスミドまたはファージ起源の適切なベクターに
挿入される。プラスミドまたはファージ起源の好都合な
発現ベクターは、例えば実験室マニュアル“Molecular
Cloning",Maniatisら、Cold Spring Harbor Labo−rato
ry,1982に記載されている。
本発明の好ましい実施態様においては、ポリペプチド
はHTLV−I envのgp21領域の免疫優性保存領域からの少
なくもひとつのエピトープ、好ましくは第4図に示され
るアミノ酸配列を有するHTLV−I envのgp21領域のアミ
ノ酸342−434(Env93)に相当する。
はHTLV−I envのgp21領域の免疫優性保存領域からの少
なくもひとつのエピトープ、好ましくは第4図に示され
るアミノ酸配列を有するHTLV−I envのgp21領域のアミ
ノ酸342−434(Env93)に相当する。
ENV93ポリペプチドは単独でまたはハイブリッドポリ
ペプチドまたは融合タンパク質の一部分として使用でき
る。ハイブリッドポリペプチドの一部分として使用され
る場合、HTLV−I envの免疫優性保存領域からの少なく
ともひとつのエピトープに相当する第1の配列をHTLV−
I envのgp46およびgp21領域からのひとつまたはそれ以
上のエピトープをコードする第2のアミノ酸配列に融合
させる。好ましい実施態様においてはENV93は、下記に
示されるgp46およびgp21領域内に該当する種々のサブ配
列に融合される; a)gp46およびgp21(I)のアミノ酸308−440 b)gp46(II)のアミノ酸201−307 c)gp46およびgp21(II+I)のアミノ酸201−440 d)gp46(III)のアミノ酸1−200 e)gp46(III A)のアミノ酸26−165 f)gp46(III B′)のアミノ酸166−216 これらの配列は第4、8、9、10、11、12、13図に示
される。
ペプチドまたは融合タンパク質の一部分として使用でき
る。ハイブリッドポリペプチドの一部分として使用され
る場合、HTLV−I envの免疫優性保存領域からの少なく
ともひとつのエピトープに相当する第1の配列をHTLV−
I envのgp46およびgp21領域からのひとつまたはそれ以
上のエピトープをコードする第2のアミノ酸配列に融合
させる。好ましい実施態様においてはENV93は、下記に
示されるgp46およびgp21領域内に該当する種々のサブ配
列に融合される; a)gp46およびgp21(I)のアミノ酸308−440 b)gp46(II)のアミノ酸201−307 c)gp46およびgp21(II+I)のアミノ酸201−440 d)gp46(III)のアミノ酸1−200 e)gp46(III A)のアミノ酸26−165 f)gp46(III B′)のアミノ酸166−216 これらの配列は第4、8、9、10、11、12、13図に示
される。
タンパク質の生物学的活性を実質的に変化させないア
ミノ酸置換が当業上知られており、そして例えばH.Neur
athおよびR.L.Hillの“The Proteins",Academic Press,
New York[1979]に記載されている。最も高頻度に観察
されるアミノ酸置換は、Ala/Ser,Val/Ile,Asp/Glu,Thr/
Ser,Ala/Gly,Ala/Thr,Ser/Asn,Ala/Val,Ser/Gly,Tyr/Ph
e,Ala/Pro,Lys/Arg,Asp/Asn,Leu/Ile,Leu/Val,Ala/Glu,
Asp/Gly, およびそれらの逆である。かかる置換を含有する任意
のポリペプチドは本発明の範囲内にあるものと考えられ
る。
ミノ酸置換が当業上知られており、そして例えばH.Neur
athおよびR.L.Hillの“The Proteins",Academic Press,
New York[1979]に記載されている。最も高頻度に観察
されるアミノ酸置換は、Ala/Ser,Val/Ile,Asp/Glu,Thr/
Ser,Ala/Gly,Ala/Thr,Ser/Asn,Ala/Val,Ser/Gly,Tyr/Ph
e,Ala/Pro,Lys/Arg,Asp/Asn,Leu/Ile,Leu/Val,Ala/Glu,
Asp/Gly, およびそれらの逆である。かかる置換を含有する任意
のポリペプチドは本発明の範囲内にあるものと考えられ
る。
3.ENV(93)構築物を含有する組換えベクターの調製 本発明の好ましい実施態様においては、Env(93)遺
伝子構築物がE.コリ中に外来遺伝子を発現させるために
遺伝子工学的に作製されたベクター、すなわちベクター
pDS56/RBS II(Stueberら、前出)に挿入される。第3
図およびその説明文はこの過程を詳細に示している。し
かしながら、他のベクター例えばプラスミドpDS8/RBS I
IまたはプラスミドpA−env−20が好適でありうる。これ
らのプラスミドを含有するE.コリ株はDeutsche Sammlun
gvon Microorganisms(DMS)から自由に入手可能であ
り、それらの受託番号はそれぞれDSM3519およびDSM3516
である。種々の他の組換えベクターおよび単細胞宿主
は、それらが本発明のポリペプチドの発現を促進するか
ぎり好適である。
伝子構築物がE.コリ中に外来遺伝子を発現させるために
遺伝子工学的に作製されたベクター、すなわちベクター
pDS56/RBS II(Stueberら、前出)に挿入される。第3
図およびその説明文はこの過程を詳細に示している。し
かしながら、他のベクター例えばプラスミドpDS8/RBS I
IまたはプラスミドpA−env−20が好適でありうる。これ
らのプラスミドを含有するE.コリ株はDeutsche Sammlun
gvon Microorganisms(DMS)から自由に入手可能であ
り、それらの受託番号はそれぞれDSM3519およびDSM3516
である。種々の他の組換えベクターおよび単細胞宿主
は、それらが本発明のポリペプチドの発現を促進するか
ぎり好適である。
4.本発明のペプチドを生産する方法 本発明のペプチドを生産する方法は、図面および実施
例において詳細に説明されており、そして一般に相当す
るハイブリッドタンパク質を生産するための適切な条件
の下で組換えベクターを含有する単細胞宿主を培養する
ことからなる。
例において詳細に説明されており、そして一般に相当す
るハイブリッドタンパク質を生産するための適切な条件
の下で組換えベクターを含有する単細胞宿主を培養する
ことからなる。
5.HTLV−Iエンベロープタンパク質に対する抗体検出法 組換えウイルスタンパク質に基づくHTLV−Iに対する
抗体スクリーニング検査の開発は、1)免疫優性でウイ
ルス単離物中に保存されているエピトープ(類)の選
択;2)好適なベクター/宿主系におけるエピトープの高
レベル発現;および3)組換えタンパク質を産生する宿
主からの均質で多量の組換えタンパク質の精製、を必要
とする。この目的を達成するために、gp21領域内のHTLV
−Iエンベロープタンパク質のアミノ酸342−434をコー
ドするENV(93)を化学的および酵素的方法により合成
した。このエンベロープの領域を選択したのは、HIV−
1エンベロープの対応する領域(gp41)が数多く保存さ
れ、免疫反応性のエピトープを含有するからである(Wa
ngら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA.83,6159−6163[198
6];Gnannら、J.Virol.,61,2639−2641[1987]および
J.Infect.Dis.156,261−267[1987]。さらに膜貫通ド
メインにおけるHTLV−IおよびHIV−1エンベロープポ
リペプチド両方のヒドロパシシティ(hydropathicity)
プロフィールが類似パターンを示し、このことはHTLV−
Iエンベロープのこの領域が免疫反応において重量であ
りうることを示している。エンベロープタンパク質のア
ミノ酸342−434をコードする真正ヌクレオチド配列は、
E.コリタンパク質の翻訳に時たま使用されるコドンがE.
コリ翻訳機構に好まれるコドンにより置換されるように
変化させた(Ikemura,J.Mol.Biol.146,1−21[1981];G
rosjeanおよびFiers,Gene 18,199−209[1982]。この
方法は細菌性宿主中におけるENV93エピトープの発現を
最大にするという希望から採用された。E.コリ中でコー
ドされたエピトープの高レベル発現を生じるHIV−1合
成遺伝子の構築に類似の方法が採られた(Certaら、上
記)。
抗体スクリーニング検査の開発は、1)免疫優性でウイ
ルス単離物中に保存されているエピトープ(類)の選
択;2)好適なベクター/宿主系におけるエピトープの高
レベル発現;および3)組換えタンパク質を産生する宿
主からの均質で多量の組換えタンパク質の精製、を必要
とする。この目的を達成するために、gp21領域内のHTLV
−Iエンベロープタンパク質のアミノ酸342−434をコー
ドするENV(93)を化学的および酵素的方法により合成
した。このエンベロープの領域を選択したのは、HIV−
1エンベロープの対応する領域(gp41)が数多く保存さ
れ、免疫反応性のエピトープを含有するからである(Wa
ngら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA.83,6159−6163[198
6];Gnannら、J.Virol.,61,2639−2641[1987]および
J.Infect.Dis.156,261−267[1987]。さらに膜貫通ド
メインにおけるHTLV−IおよびHIV−1エンベロープポ
リペプチド両方のヒドロパシシティ(hydropathicity)
プロフィールが類似パターンを示し、このことはHTLV−
Iエンベロープのこの領域が免疫反応において重量であ
りうることを示している。エンベロープタンパク質のア
ミノ酸342−434をコードする真正ヌクレオチド配列は、
E.コリタンパク質の翻訳に時たま使用されるコドンがE.
コリ翻訳機構に好まれるコドンにより置換されるように
変化させた(Ikemura,J.Mol.Biol.146,1−21[1981];G
rosjeanおよびFiers,Gene 18,199−209[1982]。この
方法は細菌性宿主中におけるENV93エピトープの発現を
最大にするという希望から採用された。E.コリ中でコー
ドされたエピトープの高レベル発現を生じるHIV−1合
成遺伝子の構築に類似の方法が採られた(Certaら、上
記)。
本発明のポリペプチドは、当業上よく知られた方法に
従いHTLV−Iに対する抗体を検出するための診断試薬と
して使用できる。
従いHTLV−Iに対する抗体を検出するための診断試薬と
して使用できる。
例えばウェスタンブロット分析(Towbinら、Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA.76,4350−4354[1979]が好適であろ
う。この技術によれば、本発明のポリペプチドはSDS−
ポリアクリルアミドゲルからニトロセルロース紙に電気
泳動で移される。このニトロセルロース紙を次に検査す
べき血清で処理する。洗浄後、ニトロセルロース紙を続
いてペルオキシダーゼ標識抗ヒトIgGで処理する。続い
てペルオキシダーゼを好適な基質例えばo−フェニレン
ジアミンを用いて測定する。もちろん放射性または蛍光
標識のような他の標識も使用できる。
l.Acad.Sci.USA.76,4350−4354[1979]が好適であろ
う。この技術によれば、本発明のポリペプチドはSDS−
ポリアクリルアミドゲルからニトロセルロース紙に電気
泳動で移される。このニトロセルロース紙を次に検査す
べき血清で処理する。洗浄後、ニトロセルロース紙を続
いてペルオキシダーゼ標識抗ヒトIgGで処理する。続い
てペルオキシダーゼを好適な基質例えばo−フェニレン
ジアミンを用いて測定する。もちろん放射性または蛍光
標識のような他の標識も使用できる。
本発明のポリペプチドを使用するHTLV−Iに対する抗
体を測定するためのさらに好都合な技術は酵素結合イム
ノソルベントアッセイ(ELISA)である。かかるアッセ
イは以下のことを含んでなる、すなわち (a) 本発明のポリペプチドを固形支持体に固定化
し、 (b) HTLV−Iに対する抗体を含有することが疑われ
るヒト血清試料を工程(a)の固定化されたポリペプチ
ドと接触させ、そして固定化されたポリペプチド−抗体
複合体と形成させ、 (c) 工程(b)の複合体からすべての未結合物質を
洗い去り、そして (d) ヒト抗体を選択的に検出できる、標識した試薬
例えば、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphyloco
ccus aureus)プロテインAまたは抗ヒトIgGを添加する
ことによりかかる複合体を検出し、それにより血清中に
おけるHTLV−Iウイルスに対する抗体の存在を示す。
体を測定するためのさらに好都合な技術は酵素結合イム
ノソルベントアッセイ(ELISA)である。かかるアッセ
イは以下のことを含んでなる、すなわち (a) 本発明のポリペプチドを固形支持体に固定化
し、 (b) HTLV−Iに対する抗体を含有することが疑われ
るヒト血清試料を工程(a)の固定化されたポリペプチ
ドと接触させ、そして固定化されたポリペプチド−抗体
複合体と形成させ、 (c) 工程(b)の複合体からすべての未結合物質を
洗い去り、そして (d) ヒト抗体を選択的に検出できる、標識した試薬
例えば、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphyloco
ccus aureus)プロテインAまたは抗ヒトIgGを添加する
ことによりかかる複合体を検出し、それにより血清中に
おけるHTLV−Iウイルスに対する抗体の存在を示す。
好適な固形支持体は検査容器の内壁(試験管、タイタ
ープレート、キュベットまたはガラスまたは人工物質)
ならびに固形物体の表面(ガラスおよび人工物質の棒、
末端が太くなっている棒、末端にたぶまたは薄板がつい
てくる棒)である。ガラスまたは人工物質のビーズはと
りわけ好適な固相担体である。
ープレート、キュベットまたはガラスまたは人工物質)
ならびに固形物体の表面(ガラスおよび人工物質の棒、
末端が太くなっている棒、末端にたぶまたは薄板がつい
てくる棒)である。ガラスまたは人工物質のビーズはと
りわけ好適な固相担体である。
有用な標識は試薬とその結合相手との結合を妨害しな
い任意の検出可能な官能物である。多数の標識がELISA
アッセイおよび他のイムノアッセイでの使用に知られて
いる。例えばセイヨウワサビペルオキシダーゼ、14Cお
よび131Iのような放射性同位体、希土類キレートまたは
フルオレセインのような発蛍光団、スピンラベル等であ
る。
い任意の検出可能な官能物である。多数の標識がELISA
アッセイおよび他のイムノアッセイでの使用に知られて
いる。例えばセイヨウワサビペルオキシダーゼ、14Cお
よび131Iのような放射性同位体、希土類キレートまたは
フルオレセインのような発蛍光団、スピンラベル等であ
る。
本発明の好ましい実施態様においては、ELISA(EIA)
アッセイは実施例9に記載されるようにビーズ上に固定
化された本発明のポリペプチドを用いて操作する。
アッセイは実施例9に記載されるようにビーズ上に固定
化された本発明のポリペプチドを用いて操作する。
本発明のポリペプチドを用いるHTLV−Iに対する抗体
のもうひとつの好適な測定法は、いわゆる“二重抗原サ
ンドイッチ法”による酵素免疫学的1査である。この方
法はMaioliniのImmunological Methods 20,25−34[197
8]の研究に基づいている。この方法によると、検査す
べき血清を本発明のポリペプチドが被覆されている前記
定義した固形支持体、およびペルオキシダーゼで標識さ
れた本発明のポリペプチドと接触させる。この免疫学的
反応は1工程または2工程で行うことができる。もし免
疫学的反応が2工程で行なわれる場合は、洗浄工程はそ
の2回のインキュベーションの間に行なわれる。免疫学
的反応(類)の後、洗浄工程を行う。そのあとペルオキ
シダーゼをo−フェニレンジアミンのような基質を用い
て測定する。本発明を、説明目的でのみ記載されている
下記の実施例と関連して、さらに記載する。
のもうひとつの好適な測定法は、いわゆる“二重抗原サ
ンドイッチ法”による酵素免疫学的1査である。この方
法はMaioliniのImmunological Methods 20,25−34[197
8]の研究に基づいている。この方法によると、検査す
べき血清を本発明のポリペプチドが被覆されている前記
定義した固形支持体、およびペルオキシダーゼで標識さ
れた本発明のポリペプチドと接触させる。この免疫学的
反応は1工程または2工程で行うことができる。もし免
疫学的反応が2工程で行なわれる場合は、洗浄工程はそ
の2回のインキュベーションの間に行なわれる。免疫学
的反応(類)の後、洗浄工程を行う。そのあとペルオキ
シダーゼをo−フェニレンジアミンのような基質を用い
て測定する。本発明を、説明目的でのみ記載されている
下記の実施例と関連して、さらに記載する。
前記したHTLV−Iに対する抗体の測定方法は、容器中
に本発明のポリペプチドを含有する好適な検査キットで
行うことができる。
に本発明のポリペプチドを含有する好適な検査キットで
行うことができる。
実施例1 ENV93オリゴヌクレオチドの合成 合成遺伝子を、12−14ヌクレオチドの一本鎖重複が得
られるような方法で14個のオリゴヌクレオチドフラグメ
ント(第1および2図)に小分けした。生成するフラメ
ントは30−46塩基の長さであった。個々のオリゴヌクレ
オチドは、誘導体化された調節された細孔ガラスを固形
支持体として使用してMilliGen 7500およびApplied Bio
systems 380 DNAシンセサイザーで構築した。一本鎖DNA
フラグメントを7M尿素を含有する12%ポリアクリルアミ
ドゲルから単離し、そしてSep−Pak C18カートリッジ
(Waters Associates/Millipore)で脱塩した。DNA濃度
は分光光度計で260nmでのUV吸収を計測することにより
測定した。
られるような方法で14個のオリゴヌクレオチドフラグメ
ント(第1および2図)に小分けした。生成するフラメ
ントは30−46塩基の長さであった。個々のオリゴヌクレ
オチドは、誘導体化された調節された細孔ガラスを固形
支持体として使用してMilliGen 7500およびApplied Bio
systems 380 DNAシンセサイザーで構築した。一本鎖DNA
フラグメントを7M尿素を含有する12%ポリアクリルアミ
ドゲルから単離し、そしてSep−Pak C18カートリッジ
(Waters Associates/Millipore)で脱塩した。DNA濃度
は分光光度計で260nmでのUV吸収を計測することにより
測定した。
実施例2 EMV93遺伝子の組立て オリゴヌクレオチド2−13の2マイクログラム(150p
モル)ずつを10mM MgCl2、5mM DTT、0.1mMスペルミジ
ン、0.1mM EDTA、0.1mM ATP、0.21pモル−32P−ATP(3,
000Ci/mモル)を含有する50mMトリス−HCl、pH7.5およ
びT4ポリヌクレオチドキナーゼの5単位(New England
Biolabs)からなる別々の50μ反応物中でキナーゼ処
理した。反応物を37℃で40分間、続いてキナーゼを不活
性化するために70℃で10分間インキュベートした。各反
応物中においてとり込まれなかった放射能をG−50セフ
ァデックスカラムクロマトグラフィーにより除去した。
5′末端フラグメントであるオリゴヌクレオチド1およ
び14は続くアニーリングおよび連結反応中にポリマーが
形成されるのを防ぐためにリン酸化しなかった。リン酸
化したオリゴヌクレオチド2−13を真空下で乾燥しそし
てDTTおよびATPを含まない連結緩衝液(10mM MgCl2を含
有する50mM トリス−HCl、pH7.5)20μ中に再懸濁し
た。実際の遺伝子構築には10μ(1μ)を取った。
末端フラグメント1および14の1μgを凍結乾燥しそし
て同じ連結緩衝液の10μ中に再懸濁した。
モル)ずつを10mM MgCl2、5mM DTT、0.1mMスペルミジ
ン、0.1mM EDTA、0.1mM ATP、0.21pモル−32P−ATP(3,
000Ci/mモル)を含有する50mMトリス−HCl、pH7.5およ
びT4ポリヌクレオチドキナーゼの5単位(New England
Biolabs)からなる別々の50μ反応物中でキナーゼ処
理した。反応物を37℃で40分間、続いてキナーゼを不活
性化するために70℃で10分間インキュベートした。各反
応物中においてとり込まれなかった放射能をG−50セフ
ァデックスカラムクロマトグラフィーにより除去した。
5′末端フラグメントであるオリゴヌクレオチド1およ
び14は続くアニーリングおよび連結反応中にポリマーが
形成されるのを防ぐためにリン酸化しなかった。リン酸
化したオリゴヌクレオチド2−13を真空下で乾燥しそし
てDTTおよびATPを含まない連結緩衝液(10mM MgCl2を含
有する50mM トリス−HCl、pH7.5)20μ中に再懸濁し
た。実際の遺伝子構築には10μ(1μ)を取った。
末端フラグメント1および14の1μgを凍結乾燥しそし
て同じ連結緩衝液の10μ中に再懸濁した。
ENV93合成遺伝子を段階的連結により組立てた。オリ
ゴヌクレオチドを2分間煮沸し、エッペンドルフ微量遠
心管で遠心沈降しそして室温で5分間さました。続いて
10μの試料を第2図に示されるように結合させてブロ
ック1−4を形成させた。これらブロックを2分間煮
沸、微量遠心管で遠心しそして室温で5分間さました。
これらブロックを37℃で5分間インキュベートしそして
室温で10分間さました。2×連結緩衝液(10mM MgCl2、
20mM DDTおよび2mM ATPを含有する50mM トリス−HCl、p
H7.5)の同量を、アニールしたオリゴヌクレオチドを含
有する各ブロックに添加した。T4DNAリガーゼ(New Eng
land Biolabs)の400−800単位を各ブロック連結物に添
加し、反応物(連結反応第1)を14℃で16時間インキュ
ベートした。リガーゼはEDTAが最終濃度10mMになるまで
添加することにより不活性化させた。
ゴヌクレオチドを2分間煮沸し、エッペンドルフ微量遠
心管で遠心沈降しそして室温で5分間さました。続いて
10μの試料を第2図に示されるように結合させてブロ
ック1−4を形成させた。これらブロックを2分間煮
沸、微量遠心管で遠心しそして室温で5分間さました。
これらブロックを37℃で5分間インキュベートしそして
室温で10分間さました。2×連結緩衝液(10mM MgCl2、
20mM DDTおよび2mM ATPを含有する50mM トリス−HCl、p
H7.5)の同量を、アニールしたオリゴヌクレオチドを含
有する各ブロックに添加した。T4DNAリガーゼ(New Eng
land Biolabs)の400−800単位を各ブロック連結物に添
加し、反応物(連結反応第1)を14℃で16時間インキュ
ベートした。リガーゼはEDTAが最終濃度10mMになるまで
添加することにより不活性化させた。
各連結反応物の1/10をとり出して7M尿素を含有する10
%ポリアクリルアミドゲルで分析した。連結反応物を0.
3M NaOAc、pH5.2を含有するように調整しそして同量の
フェノール/クロロホルム/イソアミルアルコール(2
5:24:1)で抽出した。エーテル抽出につづいて、MgCl2
を10mMになるように添加し、連結産物を2倍量の100%
エタノールで沈降させた。エタノールペレットを遠心に
より回収し、70%エタノールで洗浄し、真空下で乾燥し
そして10mM MgCl2を含有する50mMトリス−HCl、pH7.5の
10μ中に再懸濁した。次の工程は12−14塩基対の重複
を用いて4ブロックをアニールさせることであった(第
2図)。ブロックを37℃で10分間インキュベートし、室
温にて5分間さました。ブロックは単一のチューブ中で
混合し、37℃で10分間インキュベートした。チューブを
14℃になるまで30分間ゆっくりとさました。2×連結混
合物の同量およびT4 DNAリガーゼ(New England Biolab
s)800単位を添加しそして反応を14℃にて16時間維持し
た(連結反応第2)。リガーゼを不活性化するためにED
TAを10mMとなるまで添加した。283bp BamH Iフラグメン
トを0.5μg/mlのエチジウムブロマイドを含有する4%N
usieve GTGアガロース/TAEミニゲルでの電気泳動により
精製した。一番上のバンドを切り出し、アガロースを65
℃にて融解させた後、フラグメントをフェノールおよび
エーテル抽出した。DNAをエタノール沈降させ、回収し
たペレットを70%エタノールで洗浄しそして真空下で乾
燥した。
%ポリアクリルアミドゲルで分析した。連結反応物を0.
3M NaOAc、pH5.2を含有するように調整しそして同量の
フェノール/クロロホルム/イソアミルアルコール(2
5:24:1)で抽出した。エーテル抽出につづいて、MgCl2
を10mMになるように添加し、連結産物を2倍量の100%
エタノールで沈降させた。エタノールペレットを遠心に
より回収し、70%エタノールで洗浄し、真空下で乾燥し
そして10mM MgCl2を含有する50mMトリス−HCl、pH7.5の
10μ中に再懸濁した。次の工程は12−14塩基対の重複
を用いて4ブロックをアニールさせることであった(第
2図)。ブロックを37℃で10分間インキュベートし、室
温にて5分間さました。ブロックは単一のチューブ中で
混合し、37℃で10分間インキュベートした。チューブを
14℃になるまで30分間ゆっくりとさました。2×連結混
合物の同量およびT4 DNAリガーゼ(New England Biolab
s)800単位を添加しそして反応を14℃にて16時間維持し
た(連結反応第2)。リガーゼを不活性化するためにED
TAを10mMとなるまで添加した。283bp BamH Iフラグメン
トを0.5μg/mlのエチジウムブロマイドを含有する4%N
usieve GTGアガロース/TAEミニゲルでの電気泳動により
精製した。一番上のバンドを切り出し、アガロースを65
℃にて融解させた後、フラグメントをフェノールおよび
エーテル抽出した。DNAをエタノール沈降させ、回収し
たペレットを70%エタノールで洗浄しそして真空下で乾
燥した。
実施例3 ENV93のpUC18中へのクローニング ENV93構築物の配列を証明するために、フラグメント
を最初にpUC18配列決定ベクター(Yanisch−Perronら、
Gene33,103−119[1985])のただひとつしかないBamH
I部位にクローン化した。
を最初にpUC18配列決定ベクター(Yanisch−Perronら、
Gene33,103−119[1985])のただひとつしかないBamH
I部位にクローン化した。
ENV93DNAペレット(250ng)を蒸留水中に再懸濁し、5
0mMトリス−HCl、pH7.5(10mM MgCl2、5mM DTT、0.1mM
スペルミジン、20μM ATP)および9単位のT4ポリヌク
レオチドキナーゼを含有する20μ反応物中でキナーゼ
処理した。キナーゼ反応物を37℃にて40分間インキュベ
ートした。キナーゼ酵素を70℃で15分間熱不活性化し
た。ENV93DNAを含有する反応物を蒸留水中1:5に希釈し
た。ENV93DNA5ngを脱リン酸化したベクターの50ng(1:1
モル比率)と14℃で16時間連結した。反応物を10mM EDT
Aに調整し70℃で15分間加熱した。コンピテントなE.コ
リRR1細胞(ATCC No.31343)をこの混合物で形質転換し
そしてアンピシリン耐性コロニーを得た。BamH I消化に
基づけばENV93構築物を含有すると思われる形質転換体
をジデオキシ配列決定にかけた。ポリリンカークローニ
ング部位のすぐ外側の、ベクターの反対側ストランドに
ハイブリッド形成するM13ユニバーサル配列決定プライ
マーをPromegaジデオキシ配列決定系と共に最初に使用
して挿入物の両ストランドに関する配列情報を生成させ
た。ENV93特異的な付加的な17マー プライマーが、ENV
93二本鎖の両ストランドの配列を完成させるのに必要で
あった。正しいENV93構築物を有するクローンの挿入物
を発現ベクター中に連結用にゲル精製した。
0mMトリス−HCl、pH7.5(10mM MgCl2、5mM DTT、0.1mM
スペルミジン、20μM ATP)および9単位のT4ポリヌク
レオチドキナーゼを含有する20μ反応物中でキナーゼ
処理した。キナーゼ反応物を37℃にて40分間インキュベ
ートした。キナーゼ酵素を70℃で15分間熱不活性化し
た。ENV93DNAを含有する反応物を蒸留水中1:5に希釈し
た。ENV93DNA5ngを脱リン酸化したベクターの50ng(1:1
モル比率)と14℃で16時間連結した。反応物を10mM EDT
Aに調整し70℃で15分間加熱した。コンピテントなE.コ
リRR1細胞(ATCC No.31343)をこの混合物で形質転換し
そしてアンピシリン耐性コロニーを得た。BamH I消化に
基づけばENV93構築物を含有すると思われる形質転換体
をジデオキシ配列決定にかけた。ポリリンカークローニ
ング部位のすぐ外側の、ベクターの反対側ストランドに
ハイブリッド形成するM13ユニバーサル配列決定プライ
マーをPromegaジデオキシ配列決定系と共に最初に使用
して挿入物の両ストランドに関する配列情報を生成させ
た。ENV93特異的な付加的な17マー プライマーが、ENV
93二本鎖の両ストランドの配列を完成させるのに必要で
あった。正しいENV93構築物を有するクローンの挿入物
を発現ベクター中に連結用にゲル精製した。
実施例4 ENV93のpDS56/RBS II中へのクローニング ENV93合成遺伝子を第3図に概略して示すようにしてp
DS56/RBS II発現ベクター(Stueberら、上記)の適切な
読み取り枠のBamH I部位に直接連結した。ベクターをBa
mH Iで直線状となし、脱リン酸化し、0.7%アガロース/
TAEミニゲルでの電気泳動によりpDMI−1適合プラスミ
ドから単離した。DNAをアガロースから精製した。挿入
物の5ngを20μ反応物中の60ngのベクター(1:1モル
比)に連結し、14℃で16時間維持した。連結混合物の半
分を用いてコンピテントなE.コリW3110細胞(ATCC No.2
7325)を形質転換した。アンピシリン/カナマイシン耐
性クローンのDNAを、タンパク質発現にとって正しい方
向で発現ベクター中に連結されたENV93挿入物の存在に
関して制限酵素消化によりスクリーニングした。多数の
陽性クローンを同定しそしてそれらのうちのひとつのDN
Aを、E.コリ株JE5505およびJE5506(Hirotaら、Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA.74,1417−1420[1977])の形質転換
に使用した。
DS56/RBS II発現ベクター(Stueberら、上記)の適切な
読み取り枠のBamH I部位に直接連結した。ベクターをBa
mH Iで直線状となし、脱リン酸化し、0.7%アガロース/
TAEミニゲルでの電気泳動によりpDMI−1適合プラスミ
ドから単離した。DNAをアガロースから精製した。挿入
物の5ngを20μ反応物中の60ngのベクター(1:1モル
比)に連結し、14℃で16時間維持した。連結混合物の半
分を用いてコンピテントなE.コリW3110細胞(ATCC No.2
7325)を形質転換した。アンピシリン/カナマイシン耐
性クローンのDNAを、タンパク質発現にとって正しい方
向で発現ベクター中に連結されたENV93挿入物の存在に
関して制限酵素消化によりスクリーニングした。多数の
陽性クローンを同定しそしてそれらのうちのひとつのDN
Aを、E.コリ株JE5505およびJE5506(Hirotaら、Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA.74,1417−1420[1977])の形質転換
に使用した。
ENV93エピトープをpDS56/RBS IIベクター中に挿入す
ると106アミノ酸の組換えタンパク質が翻訳される。推
定アミノ酸配列およびENV93構築物から発現された実際
のタンパク質をコードするヌクレオチドを第4図に示
す。HTLV−Iゲノムにより特定されていないタンパク質
のN末端の3アミノ酸およびC末端の10アミノ酸はベク
ター配列からのものである。
ると106アミノ酸の組換えタンパク質が翻訳される。推
定アミノ酸配列およびENV93構築物から発現された実際
のタンパク質をコードするヌクレオチドを第4図に示
す。HTLV−Iゲノムにより特定されていないタンパク質
のN末端の3アミノ酸およびC末端の10アミノ酸はベク
ター配列からのものである。
実施例5 ENV93エピトープのE.コリ中における発現 組換えタンパク質の発現は上記Certaらにより記載さ
れているものを改変し、活発に増殖している細菌培養物
をイソプロピル−β−D−チオガラクトシド(IPTG)で
誘導することにより達成した。E.コリ培養物を37℃にて
0D600が0.6−0.7になるまで増殖させた(時間0)。こ
の時点において1mlの部分量を採取した。培養物を2個
のフラスコおよび1個のフラスコに分割し、IPTGを0.5m
Mになるまで添加した。培養物を37℃でインキュベート
しそして誘導2時間後および4時間後に1mlずつ部分量
を採取した。細菌細胞を遠心分離により収集し溶菌緩衝
液(10%グリセロール、2%SDS、0.1%BPB、1.25% 2
−メルカプトエタノールを含有する125mMトリス−HCl、
pH6.8)中に懸濁した。Laemmli,Nature277,680−685[1
970])に記載の不連続緩衝液系を使用して、同量の全
細胞溶解物を12%ポリアクリルアミド/SDSゲルで電気泳
動した。ゲルに負荷する前に、煮沸により試料を変性さ
せた。タンパク質をクーマシーブリリアントブルーR250
で染色することにより可視化した。第5図はプラスミド
pDS56/RBS II ENV93を収容する3種のE.コリ宿主株中の
ENV93組換えタンパク質の発現を示す。12KdのENV93のポ
リペプチドは検査したE.コリ株中に種々のレベルで発現
される。JE5506宿主は最高レベルのENV93を生産する
が、W3110宿主中ではENV93はクマシー染色によっては、
ほとんど検出されない。
れているものを改変し、活発に増殖している細菌培養物
をイソプロピル−β−D−チオガラクトシド(IPTG)で
誘導することにより達成した。E.コリ培養物を37℃にて
0D600が0.6−0.7になるまで増殖させた(時間0)。こ
の時点において1mlの部分量を採取した。培養物を2個
のフラスコおよび1個のフラスコに分割し、IPTGを0.5m
Mになるまで添加した。培養物を37℃でインキュベート
しそして誘導2時間後および4時間後に1mlずつ部分量
を採取した。細菌細胞を遠心分離により収集し溶菌緩衝
液(10%グリセロール、2%SDS、0.1%BPB、1.25% 2
−メルカプトエタノールを含有する125mMトリス−HCl、
pH6.8)中に懸濁した。Laemmli,Nature277,680−685[1
970])に記載の不連続緩衝液系を使用して、同量の全
細胞溶解物を12%ポリアクリルアミド/SDSゲルで電気泳
動した。ゲルに負荷する前に、煮沸により試料を変性さ
せた。タンパク質をクーマシーブリリアントブルーR250
で染色することにより可視化した。第5図はプラスミド
pDS56/RBS II ENV93を収容する3種のE.コリ宿主株中の
ENV93組換えタンパク質の発現を示す。12KdのENV93のポ
リペプチドは検査したE.コリ株中に種々のレベルで発現
される。JE5506宿主は最高レベルのENV93を生産する
が、W3110宿主中ではENV93はクマシー染色によっては、
ほとんど検出されない。
実施例6 組換えENV93タンパク質の精製 組換えタンパク質はManneら、Proc.Natl.Acad.Sci.US
A.82,376−380[1985]の改変法に従い精製した。500ml
細菌培養物の誘導された細胞ペレットを緩衝液1(2mM
EDTA、1mM DTTを含有する10mMトリス−HCl、pH8)25ml
中に再懸濁した。この溶液を4℃で10分間、12,000×g
で遠心分離した。ペレットを緩衝液1の10ml中に再懸濁
した。リゾチームを0.75mg/mlとなるまで添加しそして
懸濁物を37℃で15分間インキューベートした。MgCl2を2
3mMとなるまで添加し、4.5mgのDNアーゼIを添加した。
この懸濁物を37℃で30分間維持した。25mlの緩衝液2
(1mM DTTを含有する10mMトリス−HCl、pH8)を添加
し、溶解物を12,000×gで4℃で10分間遠心分離した。
ペレットを緩衝液2の25mlで洗浄しそして4℃にて10分
間、12,000×gで遠心分離した。ペレットを25mlの緩衝
液3(1mM DTT、0.15M NaCl、0.5%トリトンX−100を
含有する10mMトリス−HCl、pH8)中に再懸濁した。この
溶液を0℃で15分間、37℃で30分間そして0℃で15分間
保持した。この試料を4℃にて10分間、12,000×gで遠
心分離した。ペレットを25mlの緩衝液2で洗浄し、遠心
分離により収集した。ペレットを0.2mlの緩衝液2中に
再懸濁しそして3.8mlの緩衝液4(7M GuHCl、5mM DTTを
含有する10mMトリス−HCl、pH8)を添加することにより
可溶化した。不溶性物質を遠心分離により取り除いた。
上清を緩衝液6(5mM DTTを含有する10mMトリス−HCl、
pH8)で1:15に希釈し、室温にて10分間インキュベート
してタンパク質を沈降させた。タンパク質を4℃にて10
分間、12,000×gで遠心分離することにより収集した。
ペレットを20mlの緩衝液6で洗浄し遠心分離により収集
した。生じたペレットを3mlの緩衝液5(4%(w/v)SD
S、5mM DTT、0.02%NaN3を含有する125mMトリス−HCl、
pH6.8)中にゆっくりと溶解させた。5mM DTT、0.1%SD
S、1mM EDTA、0.1M NaClおよび0.02%NaN3を含有する25
mMトリス−HCl、pH8で平衡化したSephacryl S−200(Ph
armacia)1.6×95cmカラムでクロマトグラフィーするこ
とによりさらに精製した。フラクションをSDS−PAGEに
より分析した。関心のあるタンパク質を含有するフラク
ションをプールし、タンパク質濃度を280nmでのUV吸収
により測定した。プールした物質はエンザイムイムノア
ッセイにおけるポリスチレンビーズを被覆するのに用い
た。
A.82,376−380[1985]の改変法に従い精製した。500ml
細菌培養物の誘導された細胞ペレットを緩衝液1(2mM
EDTA、1mM DTTを含有する10mMトリス−HCl、pH8)25ml
中に再懸濁した。この溶液を4℃で10分間、12,000×g
で遠心分離した。ペレットを緩衝液1の10ml中に再懸濁
した。リゾチームを0.75mg/mlとなるまで添加しそして
懸濁物を37℃で15分間インキューベートした。MgCl2を2
3mMとなるまで添加し、4.5mgのDNアーゼIを添加した。
この懸濁物を37℃で30分間維持した。25mlの緩衝液2
(1mM DTTを含有する10mMトリス−HCl、pH8)を添加
し、溶解物を12,000×gで4℃で10分間遠心分離した。
ペレットを緩衝液2の25mlで洗浄しそして4℃にて10分
間、12,000×gで遠心分離した。ペレットを25mlの緩衝
液3(1mM DTT、0.15M NaCl、0.5%トリトンX−100を
含有する10mMトリス−HCl、pH8)中に再懸濁した。この
溶液を0℃で15分間、37℃で30分間そして0℃で15分間
保持した。この試料を4℃にて10分間、12,000×gで遠
心分離した。ペレットを25mlの緩衝液2で洗浄し、遠心
分離により収集した。ペレットを0.2mlの緩衝液2中に
再懸濁しそして3.8mlの緩衝液4(7M GuHCl、5mM DTTを
含有する10mMトリス−HCl、pH8)を添加することにより
可溶化した。不溶性物質を遠心分離により取り除いた。
上清を緩衝液6(5mM DTTを含有する10mMトリス−HCl、
pH8)で1:15に希釈し、室温にて10分間インキュベート
してタンパク質を沈降させた。タンパク質を4℃にて10
分間、12,000×gで遠心分離することにより収集した。
ペレットを20mlの緩衝液6で洗浄し遠心分離により収集
した。生じたペレットを3mlの緩衝液5(4%(w/v)SD
S、5mM DTT、0.02%NaN3を含有する125mMトリス−HCl、
pH6.8)中にゆっくりと溶解させた。5mM DTT、0.1%SD
S、1mM EDTA、0.1M NaClおよび0.02%NaN3を含有する25
mMトリス−HCl、pH8で平衡化したSephacryl S−200(Ph
armacia)1.6×95cmカラムでクロマトグラフィーするこ
とによりさらに精製した。フラクションをSDS−PAGEに
より分析した。関心のあるタンパク質を含有するフラク
ションをプールし、タンパク質濃度を280nmでのUV吸収
により測定した。プールした物質はエンザイムイムノア
ッセイにおけるポリスチレンビーズを被覆するのに用い
た。
実施例7 ENV93融合タンパク質としてのエンベロープエピトープ
の発現 ENV93構築物はHTLV−Iゲノムの他の領域を効率的に
発現させるための好都合なビークルとして使用されよう
としている。この系は抗体スクリーニングアッセイにお
ける試験抗原として評価するのに必要な十分量のHTLV−
I組換えタンパク質を入手可能にすべきである。
の発現 ENV93構築物はHTLV−Iゲノムの他の領域を効率的に
発現させるための好都合なビークルとして使用されよう
としている。この系は抗体スクリーニングアッセイにお
ける試験抗原として評価するのに必要な十分量のHTLV−
I組換えタンパク質を入手可能にすべきである。
HTLV−IエンベロープDNAの起源はプラスミドpH2Exで
ある。このプラスミドは本来HTLV−Iのenv、pXおよび
3′LTRを含有するファージλCR1からサブクローンされ
た(Manzariら、上記:ヨーロッパ特許出願、公開番号1
81 107)。エンベロープコード領域の地図は第6図に示
される。示されている制限部位を用いて下記のDNAフラ
グメントを生成させた。すなわち、III、III A、III
B′、II、IおよびII+I。これらDNAはエンベロープコ
ード配列のほぼ全体を表わす。各フラグメントをプラス
ミドpDS56/RBS IIのENV93の下流に挿入しそして第7図
に示される組換え融合タンパク質を前記のようにE.コリ
中で発現させ精製した。
ある。このプラスミドは本来HTLV−Iのenv、pXおよび
3′LTRを含有するファージλCR1からサブクローンされ
た(Manzariら、上記:ヨーロッパ特許出願、公開番号1
81 107)。エンベロープコード領域の地図は第6図に示
される。示されている制限部位を用いて下記のDNAフラ
グメントを生成させた。すなわち、III、III A、III
B′、II、IおよびII+I。これらDNAはエンベロープコ
ード配列のほぼ全体を表わす。各フラグメントをプラス
ミドpDS56/RBS IIのENV93の下流に挿入しそして第7図
に示される組換え融合タンパク質を前記のようにE.コリ
中で発現させ精製した。
実施例8 ENV93/HTLV−I−III B′の構築 154bpのSal I/Hpa Iフラグメント(nts5673−5827)
をpH2Exから単離した(第6図)。このIII B′DNAはgp4
6エンベロープドメインのアミノ酸166−216に相当する5
2アミノ酸をコードする。Sal I合成8マーリンカーをフ
ラグメントに添加しそしてIII B′をプラスミドpDS56/R
BS II ENV93のSal I部位に連結した。構築物から発現さ
れた融合タンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸
配列を第8図に示す。17.8Kdのタンパク質である158ア
ミノ酸はJE5506細胞中で最高レベルの発現を示す。
をpH2Exから単離した(第6図)。このIII B′DNAはgp4
6エンベロープドメインのアミノ酸166−216に相当する5
2アミノ酸をコードする。Sal I合成8マーリンカーをフ
ラグメントに添加しそしてIII B′をプラスミドpDS56/R
BS II ENV93のSal I部位に連結した。構築物から発現さ
れた融合タンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸
配列を第8図に示す。17.8Kdのタンパク質である158ア
ミノ酸はJE5506細胞中で最高レベルの発現を示す。
ENV93/HTLV−I−Iの構築 718bp Xho Iフラグメント(nts5778−6496、第6図)
をpDS56/RBS IIのSal I部位にサブクローンしてpBSENV
構築物を生成させた。このDNAを413bp Iフラグメントを
はずすためにBamH I/Hind IIIで消化した。そのIフラ
グメントはエンベロープポリペプチドのアミノ酸308−4
40に相当する133アミノ酸をコードする。大部分のgp21
ドメインと共にgp46のC末端がフラグメントIに包含さ
れる。10マーHind IIIリンカーを添加することがプラス
ミドpDS56/RBS II ENV93のHind III部位にIフラグメン
トを挿入するのに必要であった。発現した融合タンパク
質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を第9図に示
す。245アミノ酸のこのポリペプチドは27Kdの分子量を
有する。ENV93/HTLV−I−I構築物はENV93エピトープ
の2倍量の発現を指示する。全ENV93配列がIフラグメ
ント内に包含される。
をpDS56/RBS IIのSal I部位にサブクローンしてpBSENV
構築物を生成させた。このDNAを413bp Iフラグメントを
はずすためにBamH I/Hind IIIで消化した。そのIフラ
グメントはエンベロープポリペプチドのアミノ酸308−4
40に相当する133アミノ酸をコードする。大部分のgp21
ドメインと共にgp46のC末端がフラグメントIに包含さ
れる。10マーHind IIIリンカーを添加することがプラス
ミドpDS56/RBS II ENV93のHind III部位にIフラグメン
トを挿入するのに必要であった。発現した融合タンパク
質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を第9図に示
す。245アミノ酸のこのポリペプチドは27Kdの分子量を
有する。ENV93/HTLV−I−I構築物はENV93エピトープ
の2倍量の発現を指示する。全ENV93配列がIフラグメ
ント内に包含される。
ENV93/HTLV−I−II+Iの構築 718bp Xho Iフラグメント(nts5778−6496)をpH2Ex
から単離しそしてプラスミドpDS56/RBS II ENV93の適合
するSal I部位に直接連結した。このII+Iフラグメン
トはHTLV−Iエンベロープポリペプチドの残基201−440
に相当する240アミノ酸をコードする。gp46およびgp21
由来のエピトープがII+Iフラグメント中に示される。
この構築物から発現される組換え融合タンパク質は分子
量37.9Kdに翻訳される344アミノ酸である。ENV93/HTLV
−I−II+Iタンパク質のヌクレオチドおよび推定アミ
ノ酸配列を第10図に示す。
から単離しそしてプラスミドpDS56/RBS II ENV93の適合
するSal I部位に直接連結した。このII+Iフラグメン
トはHTLV−Iエンベロープポリペプチドの残基201−440
に相当する240アミノ酸をコードする。gp46およびgp21
由来のエピトープがII+Iフラグメント中に示される。
この構築物から発現される組換え融合タンパク質は分子
量37.9Kdに翻訳される344アミノ酸である。ENV93/HTLV
−I−II+Iタンパク質のヌクレオチドおよび推定アミ
ノ酸配列を第10図に示す。
ENV93/HTLV−I−IIの構築 pbsENV DNAを328bp IIフラグメントをはずすためにBa
mH Iで消化した。このIIフラグメントはgp46エンベロー
プタンパク質のC末端のアミノ酸201−307をコードする
(第6図)。5′BamH I粘着末端をクレノウ酵素で充填
しそして10マーHind IIIリンカーを、プラスミドpDS56/
RBS II ENV93のHind III部位への挿入を容易にするため
にDNAに連結した。発現された融合タンパク質のヌクレ
オチドおよび推定アミノ酸配列を第11図に示す。217ア
ミノ酸のENV93/HTLV−I−IIタンパク質は分子量24Kdを
有する。
mH Iで消化した。このIIフラグメントはgp46エンベロー
プタンパク質のC末端のアミノ酸201−307をコードする
(第6図)。5′BamH I粘着末端をクレノウ酵素で充填
しそして10マーHind IIIリンカーを、プラスミドpDS56/
RBS II ENV93のHind III部位への挿入を容易にするため
にDNAに連結した。発現された融合タンパク質のヌクレ
オチドおよび推定アミノ酸配列を第11図に示す。217ア
ミノ酸のENV93/HTLV−I−IIタンパク質は分子量24Kdを
有する。
ENV93/HTLV−I−IIIの構築 IIIフラグメントはgp46のN末端のアミノ酸1−200を
表わす。このIIIフラグメントはNco I/Xho I消化により
pH2Exから単離し(第6図)そして599bpDNAを、合成Hin
d IIIリンカーの連結を経由してpENV59のHind III部位
にサブクローンした。IIIフラグメントを613bp Hind II
IフラグメントとしてpENV59/HTLV−I−III DNA構築物
から精製した。5′Hind III粘着末端をクレノウ酵素で
充填しそして10マーHind IIIリンカーを平滑末端DNAに
連結した。挿入物をプラスミドpDS56/RBS II ENV93のHi
nd III部位に連結した。発現された組換えタンパク質の
ヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を第12図に示す。
ENV93/HTLV−I−IIIポリペプチドは分子量35Kdを有
し、315アミノ酸から成る。
表わす。このIIIフラグメントはNco I/Xho I消化により
pH2Exから単離し(第6図)そして599bpDNAを、合成Hin
d IIIリンカーの連結を経由してpENV59のHind III部位
にサブクローンした。IIIフラグメントを613bp Hind II
IフラグメントとしてpENV59/HTLV−I−III DNA構築物
から精製した。5′Hind III粘着末端をクレノウ酵素で
充填しそして10マーHind IIIリンカーを平滑末端DNAに
連結した。挿入物をプラスミドpDS56/RBS II ENV93のHi
nd III部位に連結した。発現された組換えタンパク質の
ヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を第12図に示す。
ENV93/HTLV−I−IIIポリペプチドは分子量35Kdを有
し、315アミノ酸から成る。
ENV93/HTLV−I−III Aの構築 III AフラグメントはPvu II/Asl I消化によりプラス
ミドENV59/HTLV−I−III Aから得られる(第6図)。I
II Aフラグメントはgp46タンパク質のアミノ酸26−165
をコードする。419bpフラグメントの5′Sal I末端をク
レノウ酵素を用いて充填しそしてプラスミドpDS56/RBS
II ENV93のただ1つしかないSal I部位に挿入するため
に10マーSal Iリンカーを連結した。発現されたENV93/H
TLV−I−III A融合タンパク質のヌクレオチドおよび推
定アミノ酸配列を第13図に示す。28Kdのポリペプチドは
249アミノ酸の長さである。
ミドENV59/HTLV−I−III Aから得られる(第6図)。I
II Aフラグメントはgp46タンパク質のアミノ酸26−165
をコードする。419bpフラグメントの5′Sal I末端をク
レノウ酵素を用いて充填しそしてプラスミドpDS56/RBS
II ENV93のただ1つしかないSal I部位に挿入するため
に10マーSal Iリンカーを連結した。発現されたENV93/H
TLV−I−III A融合タンパク質のヌクレオチドおよび推
定アミノ酸配列を第13図に示す。28Kdのポリペプチドは
249アミノ酸の長さである。
実施例9 エンザイムイムノアッセイ(EIA) 精製HTLV−I組換えタンパク質を0.05M炭酸塩−重炭
酸塩緩衝液、pH9.5中で最終濃度10μg/mlでポリスチレ
ンビーズ[直径1/4インチ(0.635センチメートル)]に
被覆した。被覆物を37℃にて18時間インキュベートし
た。未結合タンパク質を脱イオン水で洗浄することによ
り除去し、ビーズは37℃で乾燥させそして4℃にて乾燥
保存した。HTLV−I陽性および陰性血清は、400μの
試料希釈液(0.02Mリン酸緩衝食塩水、pH7.0中に20%新
生ウシ血清、0.5%ツイーン20、0.01%ヤギIgG、0.01%
チメロサール、5mM EDTA)を用いて10μの血清を反応
チューブ中に分配することによりあらかじめ希釈した。
1個の被覆ビーズをチューブに添加しそして37℃で30分
間振盪器/インキュベーター中でインキュベートした。
未結合抗体を自動ビーズ洗浄機を用いて脱イオン化水で
洗浄することにより取り除いた。セイヨウワサビペルオ
キシダーゼ(Boehringer Mannheim)で標識したヤギ抗
ヒトIgG250μを接合体希釈液(20%ウシ胎児血清、0.
04%4−アミノアンチピリン、1%ツイーン20、0.1%
(v/v)Kathonを含有する0.1Mトリス−アセテート、pH
7.3)で1:9000に希釈し、反応チューブに添加した。振
盪器/インキュベーターで37℃にて15分間インキュベー
トした。遊離の接合体は脱イオン水で洗浄することによ
り除去した。250μの基質溶液(0.02%過酸化水素、
0.01%Kathonを含有する0.1Mクエン酸カリウムpH5.25中
の2mg/ml o−フェニレンジアミン)を各チューブに添加
し、室温で15分間インキュベートした。反応は1N硫酸1m
lを添加することにより停止させた。492nmでの光学濃度
をCOBAS RESA光度計により測定した。HTLV−I組換え融
合タンパク質に関するEIA結果を第14図に示す。ENV93/H
TLV−I−II+Iタンパク質は検査した陽性血清試料で
最大の反応性を示す。
酸塩緩衝液、pH9.5中で最終濃度10μg/mlでポリスチレ
ンビーズ[直径1/4インチ(0.635センチメートル)]に
被覆した。被覆物を37℃にて18時間インキュベートし
た。未結合タンパク質を脱イオン水で洗浄することによ
り除去し、ビーズは37℃で乾燥させそして4℃にて乾燥
保存した。HTLV−I陽性および陰性血清は、400μの
試料希釈液(0.02Mリン酸緩衝食塩水、pH7.0中に20%新
生ウシ血清、0.5%ツイーン20、0.01%ヤギIgG、0.01%
チメロサール、5mM EDTA)を用いて10μの血清を反応
チューブ中に分配することによりあらかじめ希釈した。
1個の被覆ビーズをチューブに添加しそして37℃で30分
間振盪器/インキュベーター中でインキュベートした。
未結合抗体を自動ビーズ洗浄機を用いて脱イオン化水で
洗浄することにより取り除いた。セイヨウワサビペルオ
キシダーゼ(Boehringer Mannheim)で標識したヤギ抗
ヒトIgG250μを接合体希釈液(20%ウシ胎児血清、0.
04%4−アミノアンチピリン、1%ツイーン20、0.1%
(v/v)Kathonを含有する0.1Mトリス−アセテート、pH
7.3)で1:9000に希釈し、反応チューブに添加した。振
盪器/インキュベーターで37℃にて15分間インキュベー
トした。遊離の接合体は脱イオン水で洗浄することによ
り除去した。250μの基質溶液(0.02%過酸化水素、
0.01%Kathonを含有する0.1Mクエン酸カリウムpH5.25中
の2mg/ml o−フェニレンジアミン)を各チューブに添加
し、室温で15分間インキュベートした。反応は1N硫酸1m
lを添加することにより停止させた。492nmでの光学濃度
をCOBAS RESA光度計により測定した。HTLV−I組換え融
合タンパク質に関するEIA結果を第14図に示す。ENV93/H
TLV−I−II+Iタンパク質は検査した陽性血清試料で
最大の反応性を示す。
第1図はENV93合成遺伝子のヌクレオチド配列を示す。 第2図は14の重複するオリゴヌクレオチドフラグメント
の段階的連結により構築されたENV93合成遺伝子の組み
立てを示す。 第3図はpDS56/RBS IIのBamH I部位へのENV93構築物の
挿入を示す。 第4図はpDS56/RBS IIベクターから発現された組換えEN
V93タンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列
を示す。 第5図はE.コリ細胞W3110、JE5505、およびJE5506中に
おけるHTLV−I ENV93タンパク質発現を示す。 第6図はHTLV−Iプロウイルスゲノムの構造を概要的に
示す。 第7図はHTLV−Iエンベロープ発現タンパク質を示す。 第8図は発現されたENV93/HTLV−I−III B′組換えタ
ンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示
す。 第9図はENV93/HTLV−I−I融合タンパク質のヌクレオ
チドおよび推定アミノ酸配列を示す。 第10図はENV93/HTLV−I−II+I組換えエンベロープタ
ンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示
す。 第11図はENV93/HTLV−I−II組換えタンパク質のヌクレ
オチドおよび推定アミノ酸配列を示す。 第12図はENV93/HTLV−I−III融合タンパク質のヌクレ
オチドおよび推定アミノ酸配列を示す。 第13図はENV93/HTLV−I−III A組換えエンベロープタ
ンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示
す。 第14図は種々のHTLV−I組換えタンパク質の免疫反応性
を示す。
の段階的連結により構築されたENV93合成遺伝子の組み
立てを示す。 第3図はpDS56/RBS IIのBamH I部位へのENV93構築物の
挿入を示す。 第4図はpDS56/RBS IIベクターから発現された組換えEN
V93タンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列
を示す。 第5図はE.コリ細胞W3110、JE5505、およびJE5506中に
おけるHTLV−I ENV93タンパク質発現を示す。 第6図はHTLV−Iプロウイルスゲノムの構造を概要的に
示す。 第7図はHTLV−Iエンベロープ発現タンパク質を示す。 第8図は発現されたENV93/HTLV−I−III B′組換えタ
ンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示
す。 第9図はENV93/HTLV−I−I融合タンパク質のヌクレオ
チドおよび推定アミノ酸配列を示す。 第10図はENV93/HTLV−I−II+I組換えエンベロープタ
ンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示
す。 第11図はENV93/HTLV−I−II組換えタンパク質のヌクレ
オチドおよび推定アミノ酸配列を示す。 第12図はENV93/HTLV−I−III融合タンパク質のヌクレ
オチドおよび推定アミノ酸配列を示す。 第13図はENV93/HTLV−I−III A組換えエンベロープタ
ンパク質のヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示
す。 第14図は種々のHTLV−I組換えタンパク質の免疫反応性
を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 33/574 9282−4B C12N 15/00 ZNAA //(C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:19) (56)参考文献 特開 昭63−301896(JP,A) 特開 昭62−244393(JP,A) 特表 昭61−502028(JP,A)
Claims (30)
- 【請求項1】HTLV−I envのgp21領域の免疫優性保存領
域からのひとつのエピトープを含有するポリペプチドで
あって、該ポリペプチド中の該HTLV−IエピトープがHT
LV−I envのgp21領域のアミノ酸342−434からなるポリ
ペプチド。但し、該ポリペプチドは天然env gp21タンパ
ク質ではないものとする。 - 【請求項2】下記アミノ酸配列: を有する請求項1記載のポリペプチド。
- 【請求項3】請求項1または2記載のポリペプチドをコ
ードするヌクレオチド配列。 - 【請求項4】ヌクレオチド配列が合成遺伝子である請求
項3記載のヌクレオチド配列。 - 【請求項5】合成遺伝子がE.コリ内で優先的に用いられ
るコドンからなる請求項4記載のヌクレオチド配列。 - 【請求項6】下記配列: を有する請求項4または5記載のヌクレオチド配列。
- 【請求項7】HTLV−I env gp46、gp21またはgp46とgp21
からのひとつのエピトープを含有する第2のアミノ酸配
列に融合されたHTLV−I env gp21の免疫優性保存領域の
ひとつのエピトープを含有する第1のアミノ酸配列を含
んでなるハイブリッドポリペプチド。 - 【請求項8】第1のアミノ酸配列中のエピトープがgp21
領域のアミノ酸342−434からなる請求項7記載のハイブ
リッドポリペプチド。 - 【請求項9】第2のアミノ酸配列が下記: gp46およびgp21のアミノ酸308−440(I)、 gp46のアミノ酸201−308(II)、 gp46およびgp21のアミノ酸201−440(II+I)、 gp46のアミノ酸1−200(III)、 gp46のアミノ酸26−166(III A) gp46のアミノ酸165−216(III B′) から成る群から選択されるアミノ酸に相当する請求項7
または8記載のハイブリッドポリペプチド。 - 【請求項10】第2のアミノ酸配列がgp46とgp21のアミ
ノ酸308−440に相当し、前記ハイブリッドポリペプチド
が下式(I): を有する請求項7〜9のいずれか1項に記載のハイブリ
ッドポリペプチド。 - 【請求項11】第2のアミノ酸配列がgp46のアミノ酸20
1−308に相当し、前記ハイブリッドポリペプチドが下式
(II): を有する請求項7〜9のいずれか1項に記載のハイブリ
ッドポリペプチド。 - 【請求項12】第2のアミノ酸配列がgp46とgp21のアミ
ノ酸201−440に相当し、前記ハイブリッドポリペプチド
が下式(II+I): を有する請求項7〜9のいずれか1項に記載のハイブリ
ッドポリペプチド。 - 【請求項13】第2のアミノ酸配列がgp46のアミノ酸1
−200に相当し、前記ハイブリッドポリペプチドが下式
(III): を有する請求項7〜9のいずれか1項に記載のハイブリ
ッドポリペプチド。 - 【請求項14】第2のアミノ酸配列がgp46のアミノ酸25
−165に相当し、前記ハイブリッドポリペチドが下式(I
II A): を有する請求項7〜9のいずれか1項に記載のハイブリ
ッドポリペプチド。 - 【請求項15】第2のアミノ酸配列がgp46のアミノ酸16
5〜216に相当し、前記ハイブリッドポリペペチドが下式
(III B′): を有する請求項7〜9のいずれか1項に記載のハイブリ
ッドポリペプチド。 - 【請求項16】請求項7〜15のいずれか1項に記載のハ
イブリッドポリペプチドをコードするハイブリッド遺伝
子。 - 【請求項17】HTLV−I env gp21の免疫優性保存領域の
ひとつのエピトープを含有するポリペプチドをコードす
る第1のヌクレオチド配列が請求項3〜6のいずれか1
項に記載のヌクレオチド配列である請求項16記載のハイ
ブリッド遺伝子。 - 【請求項18】HTLV−I env gp46、gp21またはgp46とgp
21のポリペプチドサブ配列をコードする第2のヌクレオ
チド配列が gp46およびgp21のアミノ酸308−440(I)、 gp46のアミノ酸201〜308(II)、 gp46およびgp21のアミノ酸201−440(II+I)、 gp46のアミノ酸1−200(III)、 gp46のアミノ酸26−166(III A) gp46のアミノ酸165−216(III B′) から成る群から選択される請求項16または17記載のハイ
ブリッド遺伝子。 - 【請求項19】HTLV−I envの第2のヌクレオチド配列
が gp46およびgp21のヌクレオチド6101−6499(I)、 gp46のヌクレオチド5780−6103(II)、 gp46およびgp21のヌクレオチド5780−6499(II+I)、 gp46のヌクレオチド5180−5779(III)、 gp46のヌクレオチド5255−5677(III A) gp46のヌクレオチド5672−5827(III B′) から成る群から選択される請求項18記載のハイブリッド
遺伝子。 - 【請求項20】下記のものから成る群から選択されるヌ
クレオチド配列を有する遺伝子。 a)請求項3〜6のいずれか1項に記載のヌクレオチド
配列、または b)請求項16〜19のいずれか1項に記載のハイブリッド
遺伝子およびベクターを含んでなる組換えベクター。 - 【請求項21】単細胞宿主中で複製可能なプラスミドで
ある請求項20記載のベクター。 - 【請求項22】E.コリ株中で複製可能な請求項20又は21
記載の組換えベクター。 - 【請求項23】組換えベクターを含有する請求項20〜22
のいずれか1項に記載単細胞宿主。 - 【請求項24】E.コリ細菌である請求項23記載の宿主。
- 【請求項25】請求項1、2又は7〜15のいずれか1項
に記載のポリペプチドを生産する方法であって、前記ポ
リペプチドが発現されるような適切な増殖条件下で前記
ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含有する
組換えベクターを含有する単細胞宿主を培養しそして前
記ポリペプチドを単離することを含んでなる方法。 - 【請求項26】試験試料を請求項1、2又は7〜15のい
ずれか1項に記載のポリペプチドと接触させてタンパク
質/抗体複合体を形成させそして該複合体を検出するこ
とを含んでなる、哺乳動物の体液中のHTLV−Iに対する
抗体の検出法。 - 【請求項27】イムノアッセイである請求項26記載の方
法。 - 【請求項28】エンザイムイムノアッセイである請求項
27記載の方法。 - 【請求項29】請求項1、2又は7〜15のいずれか1項
に記載のポリペプチドを用いて、哺乳動物の体液中のHT
LV−Iに対する抗体を検出する方法。 - 【請求項30】請求項1、2又は7〜15のいずれか1項
に記載のポリペプチドを容器中に含有する、哺乳動物の
体液中におけるHTLV−Iに対する抗体を検出するための
試験キット。
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