JP2641688B2 - ヘルペスウィルスベクターを使用する蛋白質の製造方法 - Google Patents
ヘルペスウィルスベクターを使用する蛋白質の製造方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、異種遺伝子により発現
される蛋白質を製造する方法に関する。
される蛋白質を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】単純ヘルペスウィルス(HSV)のよう
なある種のウィルスによる感受性細胞の感染は、例え
ば、典型的に宿主蛋白質合成の停止をもたらす。この停
止は2段階で起こる。初期段階は恐らくウィルスの構造
蛋白によって引き起こされ、遺伝研究はこの活性がウィ
ルス増殖のために本質的でないことを示している。第2
の不可逆的抑制は、ウィルス遺伝子生産物の発現の結果
としてウィルス生殖サイクル中に起こる。アクチノマイ
シンDによる化学的除核又はシトコラシンBの助けによ
る物理的除核に基づく有効データは、抑制が少なくとも
部分的に翻訳レベルにおけるものであることを暗示して
いる。
なある種のウィルスによる感受性細胞の感染は、例え
ば、典型的に宿主蛋白質合成の停止をもたらす。この停
止は2段階で起こる。初期段階は恐らくウィルスの構造
蛋白によって引き起こされ、遺伝研究はこの活性がウィ
ルス増殖のために本質的でないことを示している。第2
の不可逆的抑制は、ウィルス遺伝子生産物の発現の結果
としてウィルス生殖サイクル中に起こる。アクチノマイ
シンDによる化学的除核又はシトコラシンBの助けによ
る物理的除核に基づく有効データは、抑制が少なくとも
部分的に翻訳レベルにおけるものであることを暗示して
いる。
【0003】単純ヘルペスウィルス1型(HSV−1)
は、ある種の宿主遺伝子、及び特に例えば、ウィルス調
節領域の制御下に置かれかつトランスフェクションによ
って細胞中へ導入された卵白アルブミンのような異種遺
伝子を誘発することが従来知られているが、その発現は
選択的でありかつ一時的である。以前には、野生型ウィ
ルスの抑制機構がウィルスのゲノム中に導入された異種
遺伝子の持続した発現を許さないだろうと信じられてい
た。
は、ある種の宿主遺伝子、及び特に例えば、ウィルス調
節領域の制御下に置かれかつトランスフェクションによ
って細胞中へ導入された卵白アルブミンのような異種遺
伝子を誘発することが従来知られているが、その発現は
選択的でありかつ一時的である。以前には、野生型ウィ
ルスの抑制機構がウィルスのゲノム中に導入された異種
遺伝子の持続した発現を許さないだろうと信じられてい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、持
続的にかつ高レベルで目的蛋白質を生産する方法を提供
することを目的とする。
続的にかつ高レベルで目的蛋白質を生産する方法を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によると、ウィル
スのゲノムのプロモーター調節領域の制御下に異種遺伝
子がウィルスのゲノムの中に挿入され、かくしてウィル
スのゲノムが感染細胞中における異種遺伝子の発現のた
めのベクターとなる。かくして、ウィルスのゲノムは、
ウィルスのゲノムと一緒に該遺伝子の連続的増殖のため
及び宿主染色体によって指令される蛋白質合成の停止に
も拘らず適当な宿主中における異種遺伝子の持続的発現
のために有用になるように遺伝的に加工される。
スのゲノムのプロモーター調節領域の制御下に異種遺伝
子がウィルスのゲノムの中に挿入され、かくしてウィル
スのゲノムが感染細胞中における異種遺伝子の発現のた
めのベクターとなる。かくして、ウィルスのゲノムは、
ウィルスのゲノムと一緒に該遺伝子の連続的増殖のため
及び宿主染色体によって指令される蛋白質合成の停止に
も拘らず適当な宿主中における異種遺伝子の持続的発現
のために有用になるように遺伝的に加工される。
【0006】本発明は、肝炎B型表面抗原(HBsA
g)の発現のためのベクターとしてのHSV−1の使用
によって例示される。HBsAg遺伝子は、その発現を
可能にしかつ調節するために、HSV遺伝子プロモータ
ー調節領域の制御下に置かれる。この構造物(cons
truct)を、次に、ウィルスゲノムのチミジンキナ
ーゼ(TK)遺伝子中へ挿入する。更に、TK遺伝子中
において欠失を作って該遺伝子を不活化させる。得られ
たDNA構造物を適当なHSV−1株の無傷のDNAと
コトランスフェクションさせ、TK子孫を選択する。か
かる子孫は、欠失とHBsAg挿入との両方を含む組換
え体を含むことが見いだされている。かかる組換え体の
培養は持続した時間にわたってHBsAgを有効に生産
することが見いだされている。
g)の発現のためのベクターとしてのHSV−1の使用
によって例示される。HBsAg遺伝子は、その発現を
可能にしかつ調節するために、HSV遺伝子プロモータ
ー調節領域の制御下に置かれる。この構造物(cons
truct)を、次に、ウィルスゲノムのチミジンキナ
ーゼ(TK)遺伝子中へ挿入する。更に、TK遺伝子中
において欠失を作って該遺伝子を不活化させる。得られ
たDNA構造物を適当なHSV−1株の無傷のDNAと
コトランスフェクションさせ、TK子孫を選択する。か
かる子孫は、欠失とHBsAg挿入との両方を含む組換
え体を含むことが見いだされている。かかる組換え体の
培養は持続した時間にわたってHBsAgを有効に生産
することが見いだされている。
【0007】本発明は、特異的に形質転換された遺伝子
を前以て選択することなしに大規模細胞培養において異
種遺伝子の同時導入及び同調発現を可能にする。本発明
は、通常発現されにくい遺伝子及び危険であるか又は培
養できない生物の発現を可能にする。本発明の他の目的
並びに利益は、添付図面並びに特許請求の範囲の記載と
共に以下の詳細な説明の記載に基づいて、当業者には明
らかとなるであろう。
を前以て選択することなしに大規模細胞培養において異
種遺伝子の同時導入及び同調発現を可能にする。本発明
は、通常発現されにくい遺伝子及び危険であるか又は培
養できない生物の発現を可能にする。本発明の他の目的
並びに利益は、添付図面並びに特許請求の範囲の記載と
共に以下の詳細な説明の記載に基づいて、当業者には明
らかとなるであろう。
【0008】以下、本発明について詳細に説明する。単
純ヘルペスウィルス(HSV)を本発明によってベクタ
ーへ転換するには、そのDNA中へ適当なウィルスプロ
モーターに連鎖された異種遺伝子又は非単純ヘルペスウ
ィルス遺伝子を組換えれば十分である。異種遺伝子は、
それ自身の転写終結−ポリ−アデニル化(transc
ription termination−polya
denylation)信号を有さねばならないかある
いは新規なかかる信号が与えられなければならない。
純ヘルペスウィルス(HSV)を本発明によってベクタ
ーへ転換するには、そのDNA中へ適当なウィルスプロ
モーターに連鎖された異種遺伝子又は非単純ヘルペスウ
ィルス遺伝子を組換えれば十分である。異種遺伝子は、
それ自身の転写終結−ポリ−アデニル化(transc
ription termination−polya
denylation)信号を有さねばならないかある
いは新規なかかる信号が与えられなければならない。
【0009】異種遺伝子は完全暗号配列を含まねばなら
ない。異種遺伝子が転写終結信号を超えて終結する場合
及び転写終結信号から下流にもう1つのプロモーターが
存在する場合には、HSVのTK遺伝子の構造配列は、
TK遺伝子がそのプロモーターから発現され得ないよう
に変更されねばならない。
ない。異種遺伝子が転写終結信号を超えて終結する場合
及び転写終結信号から下流にもう1つのプロモーターが
存在する場合には、HSVのTK遺伝子の構造配列は、
TK遺伝子がそのプロモーターから発現され得ないよう
に変更されねばならない。
【0010】異種遺伝子をウィルス中へ組換えるために
は、遺伝子が所望の位置で組換わる相同フランキング
(flanking) 配列と所望の組換え体を選択するためのシ
ステムとを有することが必要である。この場合には、フ
ランキング配列はウィルスTK遺伝子の領域の部分から
なりかつ、不活性TK遺伝子の選択が行われつゝあるの
で、TK遺伝子によって特異的に又は主として燐酸化さ
れる任意のヌクレオチド同族体(例えば薬剤)を組換え
体TKウィルスの選択に用いることができる。
は、遺伝子が所望の位置で組換わる相同フランキング
(flanking) 配列と所望の組換え体を選択するためのシ
ステムとを有することが必要である。この場合には、フ
ランキング配列はウィルスTK遺伝子の領域の部分から
なりかつ、不活性TK遺伝子の選択が行われつゝあるの
で、TK遺伝子によって特異的に又は主として燐酸化さ
れる任意のヌクレオチド同族体(例えば薬剤)を組換え
体TKウィルスの選択に用いることができる。
【0011】HSVの場合には、TK遺伝子は、非常に
低い頻度で起こる組換え体の選択を許すので、異種遺伝
子の挿入のための高度に望ましい位置である。また、H
SVゲノム内のTK遺伝子の位置は、異種遺伝子の挿入
前に(既知の方法で)変えることができる。
低い頻度で起こる組換え体の選択を許すので、異種遺伝
子の挿入のための高度に望ましい位置である。また、H
SVゲノム内のTK遺伝子の位置は、異種遺伝子の挿入
前に(既知の方法で)変えることができる。
【0012】しかし、異種遺伝子の挿入はTK遺伝子に
おいてなされる必要はなく、挿入は任意の有効な非致死
部位又は非必須的領域において行うことができ、かつH
SVゲノム中の別の選択マーカーの使用によって選択さ
れ得る。HSV遺伝子は、α、β及びγと称せられる3
つの主要群を形成し、その発現は対等に調節されかつカ
スケード形式で連続的に制御される。ほとんどのα遺伝
子及び一部分のβ遺伝子では、プロモーター及び調節領
域が転写開始部位から上流にあることが知られている。
特に、α遺伝子〔例えば感染細胞蛋白質(ICP)N
o.0、4、27又は22を指定する遺伝子〕のプロモ
ーター調節領域を、他の遺伝子の5′転写非暗号及び暗
号配列へ融合することによって作られるキメリック(c
himeric)遺伝子はそれぞれα遺伝子又はβ遺伝
子として調節される。
おいてなされる必要はなく、挿入は任意の有効な非致死
部位又は非必須的領域において行うことができ、かつH
SVゲノム中の別の選択マーカーの使用によって選択さ
れ得る。HSV遺伝子は、α、β及びγと称せられる3
つの主要群を形成し、その発現は対等に調節されかつカ
スケード形式で連続的に制御される。ほとんどのα遺伝
子及び一部分のβ遺伝子では、プロモーター及び調節領
域が転写開始部位から上流にあることが知られている。
特に、α遺伝子〔例えば感染細胞蛋白質(ICP)N
o.0、4、27又は22を指定する遺伝子〕のプロモ
ーター調節領域を、他の遺伝子の5′転写非暗号及び暗
号配列へ融合することによって作られるキメリック(c
himeric)遺伝子はそれぞれα遺伝子又はβ遺伝
子として調節される。
【0013】従って、本発明によれば、一端にウィルス
遺伝子のプロモーター調節領域がありかつ他端に適当な
転写終結信号があるその完全な構造配列を含む異種遺伝
子がHSVゲノム中へ永久的に組込まれたDNA構造物
が調製される。かかる構造物は、ウィルスのゲノム中に
おいて異種遺伝子を永続化させる能力及び組換えウィル
スのゲノムを担持するウィルスで感染された細胞中にお
いて異種遺伝子を発現する能力を有する。
遺伝子のプロモーター調節領域がありかつ他端に適当な
転写終結信号があるその完全な構造配列を含む異種遺伝
子がHSVゲノム中へ永久的に組込まれたDNA構造物
が調製される。かかる構造物は、ウィルスのゲノム中に
おいて異種遺伝子を永続化させる能力及び組換えウィル
スのゲノムを担持するウィルスで感染された細胞中にお
いて異種遺伝子を発現する能力を有する。
【0014】本発明の典型的な実施の態様 α−及びβ−調節HBsAg を担持するHSV−1ベクター
の遺伝子工学 本発明の典型的な実施の態様において、HBsAg 指定遺伝
子の5′転写非暗号領域の構造領域の構造配列及び25
塩基対を、HBsAg 遺伝子の5′転写非暗号及び暗号領域
のHSV−1遺伝子のそれぞれのプロモーター調節領域
へ融合することによって、HSV−1ゲノムのウィルス
チミジンキナーゼ(TK)遺伝子のICP4のαプロモ
ーター又はβプロモーターの制御下に置く。このキメリ
ック構造物を、次に、フランキング(flanking) 配列に
よる相同組換えによってTK遺伝子の5′転写非暗号領
域中へ挿入する。キメリック(chimeric) 遺伝子を担持
する組換え体で感染された細胞は、少なくとも12時
間、細胞外媒質中へHBsAg を生産し、排出することが見
いだされる。
の遺伝子工学 本発明の典型的な実施の態様において、HBsAg 指定遺伝
子の5′転写非暗号領域の構造領域の構造配列及び25
塩基対を、HBsAg 遺伝子の5′転写非暗号及び暗号領域
のHSV−1遺伝子のそれぞれのプロモーター調節領域
へ融合することによって、HSV−1ゲノムのウィルス
チミジンキナーゼ(TK)遺伝子のICP4のαプロモ
ーター又はβプロモーターの制御下に置く。このキメリ
ック構造物を、次に、フランキング(flanking) 配列に
よる相同組換えによってTK遺伝子の5′転写非暗号領
域中へ挿入する。キメリック(chimeric) 遺伝子を担持
する組換え体で感染された細胞は、少なくとも12時
間、細胞外媒質中へHBsAg を生産し、排出することが見
いだされる。
【0015】発現の一時的なパターンとα−プロモータ
ー調節領域へ連鎖したHBsAg がα遺伝子として調節され
るという観察とは、ウィルス中へ挿入されたHBsAg 遺伝
子キメラがウィルス遺伝子として調節されることを示
す。HSV−1のTK遺伝子のヌクレオチド配列は公表
されている。ワグナー(wagner)ら、Proc. Natl. Acad.
Sci. USA. Vol.78.1441−1445頁(1981)及びマック
ナイト(McKnight)、 Nucleic Acids Res. Vol. 8.
5949−5964頁(1980)を参照されたい。TK遺伝子の領
域内の単一の Bgl II 部位は、TK遺伝子の5′転写され
るが翻訳されない領域内にある。この部位における欠失
は該部位から上流に位置する領域のプロモーター機能に
影響を与えない。
ー調節領域へ連鎖したHBsAg がα遺伝子として調節され
るという観察とは、ウィルス中へ挿入されたHBsAg 遺伝
子キメラがウィルス遺伝子として調節されることを示
す。HSV−1のTK遺伝子のヌクレオチド配列は公表
されている。ワグナー(wagner)ら、Proc. Natl. Acad.
Sci. USA. Vol.78.1441−1445頁(1981)及びマック
ナイト(McKnight)、 Nucleic Acids Res. Vol. 8.
5949−5964頁(1980)を参照されたい。TK遺伝子の領
域内の単一の Bgl II 部位は、TK遺伝子の5′転写され
るが翻訳されない領域内にある。この部位における欠失
は該部位から上流に位置する領域のプロモーター機能に
影響を与えない。
【0016】本発明において、HSV−1ゲノム中への
異種遺伝子の挿入及びHSV−1TK遺伝子の一部分の
欠失のために有用な適当な方法は、モカルスキー(Mocar
ski)ら、セル(Cell) 、Vol. 22. 243−255 頁(198
0);ポスト(Post) らProc.Natl. Acad. Sci. USA.
Vol.77.No. 7、4201−4205頁(1980);ポスト(Pos
t)ら、セル(Cell) 、Vol. 24. 555−565 頁(198
1);ポスト(Post)ら、セル(Cell) 、Vol. 25. 227
−232 頁(1981)、並びにヨーロッパ特許公告第74,808
号(1983年3月23日)に記載されている。上記刊
行物の記載は参照文として本明細書に含まれるものとす
る。
異種遺伝子の挿入及びHSV−1TK遺伝子の一部分の
欠失のために有用な適当な方法は、モカルスキー(Mocar
ski)ら、セル(Cell) 、Vol. 22. 243−255 頁(198
0);ポスト(Post) らProc.Natl. Acad. Sci. USA.
Vol.77.No. 7、4201−4205頁(1980);ポスト(Pos
t)ら、セル(Cell) 、Vol. 24. 555−565 頁(198
1);ポスト(Post)ら、セル(Cell) 、Vol. 25. 227
−232 頁(1981)、並びにヨーロッパ特許公告第74,808
号(1983年3月23日)に記載されている。上記刊
行物の記載は参照文として本明細書に含まれるものとす
る。
【0017】特に、βTK調節HBsAg 及びαICP4調
節HBsAg の両方をTK遺伝子の5′転写非暗号領域を中
断する該遺伝子のBgl II部位中へ挿入する。このキメリ
ック(chimeric)断片を、次に、無傷のHSV DNA
とコトランスフェクション(cotransfection) し、フラ
ンキング配列による相同組換えによって生産されたHBsA
g 担持TK−組換え体を、TK+ウィルス子孫を不活化
する BuDR の存在下においてTK−細胞について平板培
養することによって選択する。
節HBsAg の両方をTK遺伝子の5′転写非暗号領域を中
断する該遺伝子のBgl II部位中へ挿入する。このキメリ
ック(chimeric)断片を、次に、無傷のHSV DNA
とコトランスフェクション(cotransfection) し、フラ
ンキング配列による相同組換えによって生産されたHBsA
g 担持TK−組換え体を、TK+ウィルス子孫を不活化
する BuDR の存在下においてTK−細胞について平板培
養することによって選択する。
【0018】HBsAg 遺伝子担持DNA断片は、該遺伝子
に対するその末端3′において、TKプロモーターの代
わりになりかつTK+表現型を保持するプロモーターを
含むように思われるので、該遺伝子のコード配列内の S
ac I部位における小欠失によってキメリック構造物中の
TK遺伝子を不活化することが必要である。この方法
は、β−プロモーター調節HBsAg を含むHSVの作製を
可能にするが、以下これを詳述する。
に対するその末端3′において、TKプロモーターの代
わりになりかつTK+表現型を保持するプロモーターを
含むように思われるので、該遺伝子のコード配列内の S
ac I部位における小欠失によってキメリック構造物中の
TK遺伝子を不活化することが必要である。この方法
は、β−プロモーター調節HBsAg を含むHSVの作製を
可能にするが、以下これを詳述する。
【0019】更に、α−調節HBsAg の発現をβ−調節HB
sAg 組換えウィルスの発現と区別するため、HSV−1
のα4遺伝子のプロモーター調節領域をHBsAg 遺伝子含
有DNA断片に結合を含む作製を行った。このキメリッ
ク遺伝子をTK遺伝子のBglII部位中にクローニング
し、コトランスフェクションによって無傷のウィルスD
NAと組換えてウィルスを生産させた。この詳細及び結
果を以下詳しく示す。
sAg 組換えウィルスの発現と区別するため、HSV−1
のα4遺伝子のプロモーター調節領域をHBsAg 遺伝子含
有DNA断片に結合を含む作製を行った。このキメリッ
ク遺伝子をTK遺伝子のBglII部位中にクローニング
し、コトランスフェクションによって無傷のウィルスD
NAと組換えてウィルスを生産させた。この詳細及び結
果を以下詳しく示す。
【0020】次に、図1−図5を参照しながら、肝炎B
型表面抗原(HBsAg )のための挿入コード配列を含む2
種の組換え単純ヘルペスウィルスの作製及び該ウィルス
からのこの蛋白質の発現を詳細に説明する。
型表面抗原(HBsAg )のための挿入コード配列を含む2
種の組換え単純ヘルペスウィルスの作製及び該ウィルス
からのこの蛋白質の発現を詳細に説明する。
【0021】キメリックβ−TKプロモーター調節HBsA
g を含むHSV−1組換え体の作製及び発現 HSV−1株F〔HSV−1(F)〕(ATCC受託番
号VR733)の Bam HI Q断片を担持するプラスミド
pRB 103(ATCCS受託番号39718)から Bal 3
1エキソヌクレアーゼ消化により、特異的な SacI部位
において約200個の塩基対を除去してTK遺伝子を不
活化することによってプラスミドpRB 3222を作製し
た。この作製においては、HBsAg のための開始コドンが
Xho I部位から25塩基対下流にかつTK遺伝子のプロ
モーター領域に近接して置かれる。従って、β−調節遺
伝子は、βTK遺伝子から誘導される転写開始部位から
約80塩基対下流にあったが、α−調節遺伝子(下記)
中のHBsAg のための開始コドンは、αICP4遺伝子か
ら誘導される転写開始コドンから約60塩基対であっ
た。
g を含むHSV−1組換え体の作製及び発現 HSV−1株F〔HSV−1(F)〕(ATCC受託番
号VR733)の Bam HI Q断片を担持するプラスミド
pRB 103(ATCCS受託番号39718)から Bal 3
1エキソヌクレアーゼ消化により、特異的な SacI部位
において約200個の塩基対を除去してTK遺伝子を不
活化することによってプラスミドpRB 3222を作製し
た。この作製においては、HBsAg のための開始コドンが
Xho I部位から25塩基対下流にかつTK遺伝子のプロ
モーター領域に近接して置かれる。従って、β−調節遺
伝子は、βTK遺伝子から誘導される転写開始部位から
約80塩基対下流にあったが、α−調節遺伝子(下記)
中のHBsAg のための開始コドンは、αICP4遺伝子か
ら誘導される転写開始コドンから約60塩基対であっ
た。
【0022】プラスミド pCP 1 0(ATCC受託番号3
9717)のDNAを Xho I 及びBgl II で開裂し、
得られた消化物を5%ポリアクリルアミドゲル中で電気
泳動にかけた。Xho I − Bgl II 断片(約1.7 kb:HBsA
g のためのコード配列を含んでいる)を、次に、ポリア
クリルアミドゲルから精製し、DNA断片の末端をT4
DNAポリメラーゼで充填し、 Bgl II リンカーに結合さ
せ、Bgl IIで開裂しかつ pRB322の Bal II 部位中に
クローニングした。
9717)のDNAを Xho I 及びBgl II で開裂し、
得られた消化物を5%ポリアクリルアミドゲル中で電気
泳動にかけた。Xho I − Bgl II 断片(約1.7 kb:HBsA
g のためのコード配列を含んでいる)を、次に、ポリア
クリルアミドゲルから精製し、DNA断片の末端をT4
DNAポリメラーゼで充填し、 Bgl II リンカーに結合さ
せ、Bgl IIで開裂しかつ pRB322の Bal II 部位中に
クローニングした。
【0023】TKプロモーター調節領域に対する正しい
転写配向( Bam HI DNA 制限パターンから決定される)
でHBsAg 遺伝子を含むここに得られたプラスミドを本明
細書中では pRB3223(ATCC受託番号3971
6)と称する。組換えプラスミド pRB3223を Pvu I
I で直線化し、このプラスミド0.1−0.5μg を、次
に、うさぎ皮膚細胞中へ0.5μg のHSV−1(F)D
NAとコトランスフェクションし、得られた組換えウィ
ルスのプラーク精製をルイエチャン(Ruyechan) らのJ.
Virol., Vol. 29, 677 − 697頁(1979) に記載のよう
にして行った。得られたTK−組換えウィルスを、次
に、チミン欠損混合物199を含むが3%の子牛血清と
40μg /ml BuDR (ブロモウラシルデオキシリボシ
ド)を補充した培地の存在下で143TK−細胞系につ
いて選択した。
転写配向( Bam HI DNA 制限パターンから決定される)
でHBsAg 遺伝子を含むここに得られたプラスミドを本明
細書中では pRB3223(ATCC受託番号3971
6)と称する。組換えプラスミド pRB3223を Pvu I
I で直線化し、このプラスミド0.1−0.5μg を、次
に、うさぎ皮膚細胞中へ0.5μg のHSV−1(F)D
NAとコトランスフェクションし、得られた組換えウィ
ルスのプラーク精製をルイエチャン(Ruyechan) らのJ.
Virol., Vol. 29, 677 − 697頁(1979) に記載のよう
にして行った。得られたTK−組換えウィルスを、次
に、チミン欠損混合物199を含むが3%の子牛血清と
40μg /ml BuDR (ブロモウラシルデオキシリボシ
ド)を補充した培地の存在下で143TK−細胞系につ
いて選択した。
【0024】予想通り、得られたTK−子孫は、 Sac
1部位における欠失のみを組換えた組換え体(R322
2と称す)と、該欠失とHBsAg 遺伝子挿入の両方を組換
えたもう1つの組換え体とを含んでいた。後者の組換え
体をR3223(ATCC受託番号VR2086)と称
す。組換えウィルスDNAを Eco RI 制限エンドヌクレ
アーゼで消化することによって、組換えウィルスR 322
3 をR 3222 から区別した。これらのウィルスのそれぞ
れのDNA組織をサザーンブロット分析によって更に確
認した。
1部位における欠失のみを組換えた組換え体(R322
2と称す)と、該欠失とHBsAg 遺伝子挿入の両方を組換
えたもう1つの組換え体とを含んでいた。後者の組換え
体をR3223(ATCC受託番号VR2086)と称
す。組換えウィルスDNAを Eco RI 制限エンドヌクレ
アーゼで消化することによって、組換えウィルスR 322
3 をR 3222 から区別した。これらのウィルスのそれぞ
れのDNA組織をサザーンブロット分析によって更に確
認した。
【0025】下記表1及び図2は、組換えウィルスR 3
223 によるHBsAg の発現及び分泌を示す。25cm3 フラ
スコ中でベロ(Vero) 細胞をR 3223 (2 pfu/細胞)
に1時間暴露した後、1%子牛血清を補充した維持混合
物199 から培地中で37℃において培養した。表1中に
示した時間において、1つのフラスコ中の維持培地5ml
を取り、細胞を、毎回燐酸塩緩衝食塩水(PBS)(0.1
5 M NaCl 、8.2mMNa2HPO4 、1.5mM KH2PO4、2.5mM
KCl) 5mlずつで3回洗浄し、1mlのPBS中に採り、
3回凍結−融解し、エッペンドルフ(Eppendorf)ミクロ
遠心機で遠心した。
223 によるHBsAg の発現及び分泌を示す。25cm3 フラ
スコ中でベロ(Vero) 細胞をR 3223 (2 pfu/細胞)
に1時間暴露した後、1%子牛血清を補充した維持混合
物199 から培地中で37℃において培養した。表1中に
示した時間において、1つのフラスコ中の維持培地5ml
を取り、細胞を、毎回燐酸塩緩衝食塩水(PBS)(0.1
5 M NaCl 、8.2mMNa2HPO4 、1.5mM KH2PO4、2.5mM
KCl) 5mlずつで3回洗浄し、1mlのPBS中に採り、
3回凍結−融解し、エッペンドルフ(Eppendorf)ミクロ
遠心機で遠心した。
【0026】細胞溶解質を含む上澄液を、次に、PBS
で容量5mlにした。200μl の培地と感染細胞とを含
む部分を、次に、商標アウスザイム(AUSZYME)IIで発売
されているアボット・ラボラトリーズのエリザ診断用キ
ットで、メーカーが推奨する方法により、下記のように
してHBsAg の存在を検定した。組換え体及び親ウィルス
〔HSV−1(F)〕感染細胞からの細胞外培地及び溶
解質をHBsAg に対するモルモット抗体を塗布したビーズ
と混合した。培養後、HBsAg に対するペルオキシダーゼ
結合抗体と反応させた。HBsAg の存在は、492nmにお
いて分光光度計で測定された。
で容量5mlにした。200μl の培地と感染細胞とを含
む部分を、次に、商標アウスザイム(AUSZYME)IIで発売
されているアボット・ラボラトリーズのエリザ診断用キ
ットで、メーカーが推奨する方法により、下記のように
してHBsAg の存在を検定した。組換え体及び親ウィルス
〔HSV−1(F)〕感染細胞からの細胞外培地及び溶
解質をHBsAg に対するモルモット抗体を塗布したビーズ
と混合した。培養後、HBsAg に対するペルオキシダーゼ
結合抗体と反応させた。HBsAg の存在は、492nmにお
いて分光光度計で測定された。
【0027】表1から分るように、感染後5時間のよう
な早期に、HBsAg が感染細胞溶解質中に検出されたが、
培地中には検出されなかった。感染後8時間では、感染
細胞溶解質中及び細胞外培地中の両方にHBsAg が検出さ
れた。感染後12時間では、細胞外培地から多量のHBsA
g が回収された。しかし、感染細胞中のHBsAg 量は感染
後のより早期に検出された量とほぼ同じであった。
な早期に、HBsAg が感染細胞溶解質中に検出されたが、
培地中には検出されなかった。感染後8時間では、感染
細胞溶解質中及び細胞外培地中の両方にHBsAg が検出さ
れた。感染後12時間では、細胞外培地から多量のHBsA
g が回収された。しかし、感染細胞中のHBsAg 量は感染
後のより早期に検出された量とほぼ同じであった。
【0028】感染細胞中に蓄積されるHBsAg 量は、感染
後8時間又はそれ以前において、HSV−1(F)感染
細胞の溶解質及び培地で得られるバックグラウンド値よ
り約15倍高いピーク値に達し、それ以後はあまり増加
しなかった。細胞外培地中に検出されるHBsAg の量は時
間と共に増加し、HBsAg が分泌されて感染細胞の外部に
蓄積されることを示している。
後8時間又はそれ以前において、HSV−1(F)感染
細胞の溶解質及び培地で得られるバックグラウンド値よ
り約15倍高いピーク値に達し、それ以後はあまり増加
しなかった。細胞外培地中に検出されるHBsAg の量は時
間と共に増加し、HBsAg が分泌されて感染細胞の外部に
蓄積されることを示している。
【0029】α−調節HBsAg とβ−調節HBsAg との蓄積
のパターンは類似しており、α−調節TK遺伝子及びβ
−調節TK遺伝子を担持するウィルスによって発現され
るこれら遺伝子の蓄積の速度論も類似しているという観
察と一致している。HBsAg は、野生型〔HSV−1
(F)〕ウィルス感染細胞中又は細胞外培地中には検出
されなかった。HBsAg 遺伝子を担持するワクチニアウィ
ルスで感染した細胞中でもHBsAg が分泌されるという観
察が示された。
のパターンは類似しており、α−調節TK遺伝子及びβ
−調節TK遺伝子を担持するウィルスによって発現され
るこれら遺伝子の蓄積の速度論も類似しているという観
察と一致している。HBsAg は、野生型〔HSV−1
(F)〕ウィルス感染細胞中又は細胞外培地中には検出
されなかった。HBsAg 遺伝子を担持するワクチニアウィ
ルスで感染した細胞中でもHBsAg が分泌されるという観
察が示された。
【0030】
【表1】 表 1 組換えウィルス及び親ウィルスで感染させた細胞中に おけるα−調節HBsAg 及びβ−調節HBsAg の発現 ─────────────────────────────────── 感染後 HSV−1(F) R3223 R3225 の時間 ────────────────────────────── 培地 細胞 培地 細胞 培地 細胞 溶解質 溶解質 溶解質 ─────────────────────────────────── 4 0.08* 0.07 0.42 0.57 0.58 0.56 8 0.08 0.07 3.69 0.95 3.31 1.06 12 0.09 0.07 6.33 1.26 5.06 1.20 ─────────────────────────────────── * 光学密度単位
【0031】図2は、上記のようにして得られた分泌HB
sAg を特徴付るために行った研究の結果を示す。ベロ細
胞を、R 3223 により、2 pfu/細胞で感染させた。感
染後12時間において、維持培地9mlを採り、ベックマ
ンSW41ローター(Beckman SW41 rotor) で、4℃に
おいて20時間、36,000rpm で遠心した。得られた
ペレットを同培地0.5ml中に懸濁した後、200μl
を、1.1−1.5g/mlの同密度 CsCl 密度勾配の上に重
層し、ベックマンSW41ローターで、25℃におい
て、36時間、36,000rpmで遠心した。遠心分離管の底
部から分画(0.5ml)を集め、PBSで1:10に希釈
した。各分画を、表1に関して上で詳述したようにして
HBsAg の存在を分析した。
sAg を特徴付るために行った研究の結果を示す。ベロ細
胞を、R 3223 により、2 pfu/細胞で感染させた。感
染後12時間において、維持培地9mlを採り、ベックマ
ンSW41ローター(Beckman SW41 rotor) で、4℃に
おいて20時間、36,000rpm で遠心した。得られた
ペレットを同培地0.5ml中に懸濁した後、200μl
を、1.1−1.5g/mlの同密度 CsCl 密度勾配の上に重
層し、ベックマンSW41ローターで、25℃におい
て、36時間、36,000rpmで遠心した。遠心分離管の底
部から分画(0.5ml)を集め、PBSで1:10に希釈
した。各分画を、表1に関して上で詳述したようにして
HBsAg の存在を分析した。
【0032】図2から分かるように、密度1.17g/cm
2 の所にHBsAg が集まった。血清中で、HBsAg は18〜
25nmの直径を有する球形粒子を形成することが知られ
ている〔デーン(Dane) ら、ランセット(Lancet)、 Vo
l. 1、 695頁、1970〕。図3から分かるように、寸法が
デーン(Dane) 粒子に似ている(即ち、18−25nm)
粒子がビーク分画の電子顕微鏡検査で検出(2%タング
ステン酸で負に染色)され、かくして分泌HBsAg の特性
を確認した。
2 の所にHBsAg が集まった。血清中で、HBsAg は18〜
25nmの直径を有する球形粒子を形成することが知られ
ている〔デーン(Dane) ら、ランセット(Lancet)、 Vo
l. 1、 695頁、1970〕。図3から分かるように、寸法が
デーン(Dane) 粒子に似ている(即ち、18−25nm)
粒子がビーク分画の電子顕微鏡検査で検出(2%タング
ステン酸で負に染色)され、かくして分泌HBsAg の特性
を確認した。
【0033】次に、HBsAg のためのコード配列を担持す
る組換えHSV−1ウィルスプラスミドの調製及びその
蛋白質を発現するためのベクターとしての該プラスミド
の有効な使用について詳述する。図1〜図3の作製にお
いて、HBsAg 断片をウィルスのβプロモーター領域の制
御下に置いた。
る組換えHSV−1ウィルスプラスミドの調製及びその
蛋白質を発現するためのベクターとしての該プラスミド
の有効な使用について詳述する。図1〜図3の作製にお
いて、HBsAg 断片をウィルスのβプロモーター領域の制
御下に置いた。
【0034】αICP4−HBsAg 遺伝子を含むHSV−
1組換え体の作製及び発現 以下、組換えHSV−1プラスミドと、それぞれがαプ
ロモーターの制御下にあるHBsAg コード配列及び遺伝子
を担持する組換えウィルスとの作製を説明する。図4は
キメリックαICP4−HBsAg 遺伝子を含む組換え単純
ヘルペスウィルスの作製を示す。この作製は、HSV−
1のα4遺伝子のプロモーター調節領域の、上記HBsAg
遺伝子含有DNA断片への結合を含む。特に、pRB 103
からのHSV−1(F)TK遺伝子を含む Bam HI Q 断
片をプラスミド pRB 1 4のXho I部位中へ挿入する。プ
ラスミド pRBは、pRB 322 (ATCC受託番号3134
4)から、米国マサチューセッツ州ケンブリッジ市のニ
ュー・イングランド・バイオラブズ(New England Biol
obs)から得た Xho Iリンカーによる Eco RI-Pvu II断片
の置換によって作製されたものである。
1組換え体の作製及び発現 以下、組換えHSV−1プラスミドと、それぞれがαプ
ロモーターの制御下にあるHBsAg コード配列及び遺伝子
を担持する組換えウィルスとの作製を説明する。図4は
キメリックαICP4−HBsAg 遺伝子を含む組換え単純
ヘルペスウィルスの作製を示す。この作製は、HSV−
1のα4遺伝子のプロモーター調節領域の、上記HBsAg
遺伝子含有DNA断片への結合を含む。特に、pRB 103
からのHSV−1(F)TK遺伝子を含む Bam HI Q 断
片をプラスミド pRB 1 4のXho I部位中へ挿入する。プ
ラスミド pRBは、pRB 322 (ATCC受託番号3134
4)から、米国マサチューセッツ州ケンブリッジ市のニ
ュー・イングランド・バイオラブズ(New England Biol
obs)から得た Xho Iリンカーによる Eco RI-Pvu II断片
の置換によって作製されたものである。
【0035】得られた組換えプラスミドを本明細書中で
は pRB 3148 と称す。次に、HSV−1(F) Bam HI
Q の唯一の Bgl II 部位中ヘ pUC 1 3からのHind III−
HeaIII 断片(ポリリンカーを含む)を、Bam HI部位は
TK遺伝子の構造配列に最接近するが、Sal I部位は該
遺伝子の転写開始部位に最接近するようにクローニング
することによってプラスミド pRB 3159 を作製した。プ
ラスミド pUC13をポリリンカーを含む適当な断片源と
して選んだが、他の適当なポリリンカーが市販されてい
る。
は pRB 3148 と称す。次に、HSV−1(F) Bam HI
Q の唯一の Bgl II 部位中ヘ pUC 1 3からのHind III−
HeaIII 断片(ポリリンカーを含む)を、Bam HI部位は
TK遺伝子の構造配列に最接近するが、Sal I部位は該
遺伝子の転写開始部位に最接近するようにクローニング
することによってプラスミド pRB 3159 を作製した。プ
ラスミド pUC13をポリリンカーを含む適当な断片源と
して選んだが、他の適当なポリリンカーが市販されてい
る。
【0036】pRB 3159 から、Sac Iによる消化及び再
結合によるBam HI Qの Bal II −Sac I断片を含む Sac
Iの欠失によってプラスミド pRB 3166 を作製した。
結合によるBam HI Qの Bal II −Sac I断片を含む Sac
Iの欠失によってプラスミド pRB 3166 を作製した。
【0037】最終工程では、 pRB 3166 中の2個の断片
をクローニングしてプラスミド pRB3225 を得た。最初
に、αICP4遺伝子のプロモーター−調節領域を含む
pRB403(ATCC受託番号39719)からの Bam HI
− Pvu II 断片をポリリンカー配列の SacI部位中
へ、Bam HI-Pvu II 断片中のαICP4の転写開始部位
が XbaI部位に接近するようにクローニングした。最後
に、 pRB 3223 からHBsAg 遺伝子を含む Bal II 断片
を、Xba I 部位中へ、αICP4プロモーターとHBsAg
遺伝子の構造配列とが Eco RI DNA制限エンドヌクレ
アーゼパターンから決定される同じ転写配向であるよう
にクローニングした。かくして、上記方法により、キメ
リック(Chimeric) 遺伝子Pα4−HBsAg がTK遺伝子
の Bal II 部位中へクローニングされた。
をクローニングしてプラスミド pRB3225 を得た。最初
に、αICP4遺伝子のプロモーター−調節領域を含む
pRB403(ATCC受託番号39719)からの Bam HI
− Pvu II 断片をポリリンカー配列の SacI部位中
へ、Bam HI-Pvu II 断片中のαICP4の転写開始部位
が XbaI部位に接近するようにクローニングした。最後
に、 pRB 3223 からHBsAg 遺伝子を含む Bal II 断片
を、Xba I 部位中へ、αICP4プロモーターとHBsAg
遺伝子の構造配列とが Eco RI DNA制限エンドヌクレ
アーゼパターンから決定される同じ転写配向であるよう
にクローニングした。かくして、上記方法により、キメ
リック(Chimeric) 遺伝子Pα4−HBsAg がTK遺伝子
の Bal II 部位中へクローニングされた。
【0038】得られた組換えプラスミドpRB 3225(ATCC
受託番号39715)を、図1に関して上で説明したように1
43TK−細胞中において無傷のHSV-1(F)DNA とコトラン
スフェクションし、TK遺伝子中にPα4−HBsA断片を含
む得られた組換えウィルスR3225 (ATCC受託番号V
R2087) を、143TK−細胞中でTK−子孫から選択しか
つ以下に示すようにHBsAg 発現について検査した。トラ
ンスフェクション及び選択工程は図5に略示してある。
受託番号39715)を、図1に関して上で説明したように1
43TK−細胞中において無傷のHSV-1(F)DNA とコトラン
スフェクションし、TK遺伝子中にPα4−HBsA断片を含
む得られた組換えウィルスR3225 (ATCC受託番号V
R2087) を、143TK−細胞中でTK−子孫から選択しか
つ以下に示すようにHBsAg 発現について検査した。トラ
ンスフェクション及び選択工程は図5に略示してある。
【0039】α−調節HBsAg (R 3225)の発現をβ−調
節HBsAg (R 3223)組換えウィルスの発現から区別する
ため、α遺伝子は新規の蛋白質合成後感染の不在下で転
写されるが、β遺伝子はその発現のために機能的α遺伝
子の存在を必要とするという観察を下記の方法に従って
利用した。25cm3 フラスコ中において、複製Hep −2
細胞培養を、シクロヘキシミド(+シクロ)5μg/ml
含有維持培地中で、1時間予備培養した後、それぞれ野
性型〔HSV−1(F)〕ウィルス、R 3222 ウィル
ス、R 3223 ウィルス、又はR 3225 ウィルスにより、
20/Pfu /細胞で感染させた。感染後5時間で、シク
ロヘキシミド含有培地を取り出し、細胞を十分に洗った
後、アクチノマイシンD(10μg/ml)含有培地中で
培養した。90分の追加培養後、細胞と培地を採り、ア
ウスザイムII診断用キット(アボット・ラボラトリーズ
でHBsAg 対照実験(−シクロ)は、薬品を添加しない以
外は同じ洗浄方法を用いて行った。結果を下記に示す。
節HBsAg (R 3223)組換えウィルスの発現から区別する
ため、α遺伝子は新規の蛋白質合成後感染の不在下で転
写されるが、β遺伝子はその発現のために機能的α遺伝
子の存在を必要とするという観察を下記の方法に従って
利用した。25cm3 フラスコ中において、複製Hep −2
細胞培養を、シクロヘキシミド(+シクロ)5μg/ml
含有維持培地中で、1時間予備培養した後、それぞれ野
性型〔HSV−1(F)〕ウィルス、R 3222 ウィル
ス、R 3223 ウィルス、又はR 3225 ウィルスにより、
20/Pfu /細胞で感染させた。感染後5時間で、シク
ロヘキシミド含有培地を取り出し、細胞を十分に洗った
後、アクチノマイシンD(10μg/ml)含有培地中で
培養した。90分の追加培養後、細胞と培地を採り、ア
ウスザイムII診断用キット(アボット・ラボラトリーズ
でHBsAg 対照実験(−シクロ)は、薬品を添加しない以
外は同じ洗浄方法を用いて行った。結果を下記に示す。
【0040】
【表2】 表 2 組換えウィルスによって発現されるHBsAg の調節 ──────────────────────────────────── 感染の条件 被検物 HSV-1(F) R3222 R3223 R3225 ──────────────────────────────────── −シクロヘキシミド 培地 <0.06 * <0.06 5.22 2.34 −シクロヘキシミド 細 胞 <0.06 <0.06 3.09 1.04 溶解質 +シクロヘキシミド 培地 <0.06 <0.06 <0.06 0.77 +シクロヘキシミド 細 胞 <0.06 <0.06 <0.06 0.80 溶解質 ──────────────────────────────────── * 光学密度単位
【0041】上記表2に示すように、感染中及び感染後
5時間に培地中に存在する抑制濃度のシクロヘキシミド
の除去後、HBsAg はR 3225 で感染された細胞では作ら
れたが、R 3223 で感染された細胞では作られなかっ
た。HSV−1α遺伝子の特徴は、それらが感染中及び
感染後蛋白質合成の抑制剤に暴露された細胞中で転写さ
れたウィルス遺伝子のみであるということである。上記
表2から分るように、シクロヘキシミドの存在下で感
染、かつ維持した細胞中ではR 3225 中に含まれるHBsA
g 遺伝子だけが発現し、次に、αICP4遺伝子生成物
の合成に存在するβ遺伝子の転写を妨害するアクチノマ
イシンDの存在下においてシクロヘキシミドの抑制効果
から解放される。
5時間に培地中に存在する抑制濃度のシクロヘキシミド
の除去後、HBsAg はR 3225 で感染された細胞では作ら
れたが、R 3223 で感染された細胞では作られなかっ
た。HSV−1α遺伝子の特徴は、それらが感染中及び
感染後蛋白質合成の抑制剤に暴露された細胞中で転写さ
れたウィルス遺伝子のみであるということである。上記
表2から分るように、シクロヘキシミドの存在下で感
染、かつ維持した細胞中ではR 3225 中に含まれるHBsA
g 遺伝子だけが発現し、次に、αICP4遺伝子生成物
の合成に存在するβ遺伝子の転写を妨害するアクチノマ
イシンDの存在下においてシクロヘキシミドの抑制効果
から解放される。
【0042】結果の考案 以上のことは、HSVゲノムが異種遺伝子、特にHBsAg
のための発現ベクターとして作用し得ることを示してい
る。HSVは宿主の高分子代謝、特に宿主の蛋白質合成
を停止させるが、ウィルスのゲノム中へ挿入されかつH
SVプロモーター調節領域によって調節される異種遺伝
子(HBsAg で例示される)の発現に悪影響を与えない。
遺伝子生産物の抗原性、CsCl密度勾配中におけるその浮
遊密度及び帯状化調製物中に存在する特徴的18〜25
nm粒径は、HSVが担持するHBsAg 遺伝子の生成物が、
該遺伝子の真の生成物であることを示す。HBsAg が感染
細胞から排出されるという観察は、抗原が細胞から放出
されるために正しく処理されることを暗示している。
のための発現ベクターとして作用し得ることを示してい
る。HSVは宿主の高分子代謝、特に宿主の蛋白質合成
を停止させるが、ウィルスのゲノム中へ挿入されかつH
SVプロモーター調節領域によって調節される異種遺伝
子(HBsAg で例示される)の発現に悪影響を与えない。
遺伝子生産物の抗原性、CsCl密度勾配中におけるその浮
遊密度及び帯状化調製物中に存在する特徴的18〜25
nm粒径は、HSVが担持するHBsAg 遺伝子の生成物が、
該遺伝子の真の生成物であることを示す。HBsAg が感染
細胞から排出されるという観察は、抗原が細胞から放出
されるために正しく処理されることを暗示している。
【0043】ここに示される結果は、αICP4結合HB
sAg とβTK結合HBsAg 遺伝子とが共に少なくとも12
時間抗原を発現することを示す。HBsAg の合成パターン
とICP4結合がα遺伝子として調節されるという観察
とは、HSV−1ベクター中のキメリックHBsAg 遺伝子
がウィルス遺伝子として調節されることを示す。ICP
4遺伝子中のts突然変異体のゲノム中へαプロモーター
調節領域下で遺伝子を挿入することによって、かかる突
然変異体が非許容温度で感染されかつ維持される細胞中
で連続的にα遺伝子を発現すると示されているので、HB
sAg の生産は特に高められる。
sAg とβTK結合HBsAg 遺伝子とが共に少なくとも12
時間抗原を発現することを示す。HBsAg の合成パターン
とICP4結合がα遺伝子として調節されるという観察
とは、HSV−1ベクター中のキメリックHBsAg 遺伝子
がウィルス遺伝子として調節されることを示す。ICP
4遺伝子中のts突然変異体のゲノム中へαプロモーター
調節領域下で遺伝子を挿入することによって、かかる突
然変異体が非許容温度で感染されかつ維持される細胞中
で連続的にα遺伝子を発現すると示されているので、HB
sAg の生産は特に高められる。
【0044】異種遺伝子のためのベクターとしてのHS
Vゲノムの使用は、ヒト細胞中における生合成及び(1)
その増殖が細胞培養では制限されるウィルス(例えば肝
炎B型ウィルス)の遺伝子、(2) ヒトに対して特に危険
な感染因子の遺伝子、及び(3) 培養細胞中で極めて低レ
ベルで発現されるか又は全く発現されない細胞遺伝子の
生産物のキャラクタリゼーションのために特に有用であ
る。HSV−1発現ベクターは、遺伝子調節、特に翻訳
レベルにおける遺伝子調節の分析に有用である。
Vゲノムの使用は、ヒト細胞中における生合成及び(1)
その増殖が細胞培養では制限されるウィルス(例えば肝
炎B型ウィルス)の遺伝子、(2) ヒトに対して特に危険
な感染因子の遺伝子、及び(3) 培養細胞中で極めて低レ
ベルで発現されるか又は全く発現されない細胞遺伝子の
生産物のキャラクタリゼーションのために特に有用であ
る。HSV−1発現ベクターは、遺伝子調節、特に翻訳
レベルにおける遺伝子調節の分析に有用である。
【0045】HSV−ベクターの特別な利点は、これら
のウィルスが非常に広い宿主範囲を有すること、即ち、
一様な方法で多くの異なる型の細胞の感染が可能だとい
うことである。従って、HSV−1ベクター中へ挿入さ
れた異種遺伝子は、培養で容易に連続的に増殖させるこ
とができかつウィルス粒子中のウィルスのゲノムの部分
としてパッケージされる。このベクターは、次に、大規
模細胞培養を同調的に感染させるのに用いて、すべての
感染細胞中で異種遺伝子を持続的に発現することができ
る。この方法は、細胞とDNAとのトランスフェクショ
ンと異種遺伝子を発現する少数の細胞の選択とに依存す
る他の方法よりも非常に有利である。この方法は、異種
遺伝子の発現のためのDNA断片による形質転換に有用
でないヒトワクチン生産(例えばMRC−5又はW13
8)用に認可されたヒト二倍体細胞株に適用可能であ
る。
のウィルスが非常に広い宿主範囲を有すること、即ち、
一様な方法で多くの異なる型の細胞の感染が可能だとい
うことである。従って、HSV−1ベクター中へ挿入さ
れた異種遺伝子は、培養で容易に連続的に増殖させるこ
とができかつウィルス粒子中のウィルスのゲノムの部分
としてパッケージされる。このベクターは、次に、大規
模細胞培養を同調的に感染させるのに用いて、すべての
感染細胞中で異種遺伝子を持続的に発現することができ
る。この方法は、細胞とDNAとのトランスフェクショ
ンと異種遺伝子を発現する少数の細胞の選択とに依存す
る他の方法よりも非常に有利である。この方法は、異種
遺伝子の発現のためのDNA断片による形質転換に有用
でないヒトワクチン生産(例えばMRC−5又はW13
8)用に認可されたヒト二倍体細胞株に適用可能であ
る。
【0046】本明細書中で示した典型的な例において、
HBsAg 遺伝子の挿入の部位で変更された野生型ゲノム中
へHBsAg を挿入した。以前には、7Kbp のような多量の
DNAが挿入された〔ナイプ(Knipe)ら、Pro. Natl. A
cad. Sci.,Vol. 75, 3896 −3900頁、1978)が、野
生型HSV DNAの余分な遺伝子生産物担持能力には制限
があるであろう。
HBsAg 遺伝子の挿入の部位で変更された野生型ゲノム中
へHBsAg を挿入した。以前には、7Kbp のような多量の
DNAが挿入された〔ナイプ(Knipe)ら、Pro. Natl. A
cad. Sci.,Vol. 75, 3896 −3900頁、1978)が、野
生型HSV DNAの余分な遺伝子生産物担持能力には制限
があるであろう。
【0047】内部反復配列内に含まれる約14Kbp のD
NAがそれから2Kbp 挿入物で置換されている突然変異
体HSV−11(F)1358の作製は既に報告されて
いる〔ポッフェンバーガー(Poffenberger) ら、Proc.
Natl. Acad. Sci.,Vol. 80,2690−2694頁、1983〕。挿
入物を置換しかつゲノムをその既知の最高容量まで拡大
させることにより、1358突然変異体は23Kbp のよ
うな多量の異種DNAを担持することができた。従っ
て、HSV−1(F)1358は、免疫予防のための種
々のヒト感染因子からの抗原を指定する幾つかの遺伝子
のベクターとして働く能力がある。
NAがそれから2Kbp 挿入物で置換されている突然変異
体HSV−11(F)1358の作製は既に報告されて
いる〔ポッフェンバーガー(Poffenberger) ら、Proc.
Natl. Acad. Sci.,Vol. 80,2690−2694頁、1983〕。挿
入物を置換しかつゲノムをその既知の最高容量まで拡大
させることにより、1358突然変異体は23Kbp のよ
うな多量の異種DNAを担持することができた。従っ
て、HSV−1(F)1358は、免疫予防のための種
々のヒト感染因子からの抗原を指定する幾つかの遺伝子
のベクターとして働く能力がある。
【0048】単純ヘルペスウィルス2型(HSV−2)
のDNAは、構造がHSV−1と本質的に同じであり、
塩基対のヌクレオチドマッチング(matching) のみが異
なる。従って、HSV−1ゲノムを用いて本明細書中で
示したDNA構造物と同じDNA構造物が本発明によっ
て実行可能である。HSV−1は公けに容易に入手可能
である。例えば、米国、メリーランド州20852 、ロック
ビル、パークローンドライブ12301 、アメリカン・タイ
プ・カルチャー・コレクション(American Type Cultur
e Collection)にATCC受託番号VR 733の名称で寄
託されている。同様に、プラスミドpBR 322 は公けに容
易に入手でき、これもATCCに、ATCC受託番号31
344 の名称で寄託されている。ATCCは、特にヨーロ
ッパ特許条約への履行規則(Implementing Regulation)
の要求に従って、これらの培養株を保持するように要求
されている。また本明細書中でATCC受託番号で示し
た残りの培養株も寄託されている。
のDNAは、構造がHSV−1と本質的に同じであり、
塩基対のヌクレオチドマッチング(matching) のみが異
なる。従って、HSV−1ゲノムを用いて本明細書中で
示したDNA構造物と同じDNA構造物が本発明によっ
て実行可能である。HSV−1は公けに容易に入手可能
である。例えば、米国、メリーランド州20852 、ロック
ビル、パークローンドライブ12301 、アメリカン・タイ
プ・カルチャー・コレクション(American Type Cultur
e Collection)にATCC受託番号VR 733の名称で寄
託されている。同様に、プラスミドpBR 322 は公けに容
易に入手でき、これもATCCに、ATCC受託番号31
344 の名称で寄託されている。ATCCは、特にヨーロ
ッパ特許条約への履行規則(Implementing Regulation)
の要求に従って、これらの培養株を保持するように要求
されている。また本明細書中でATCC受託番号で示し
た残りの培養株も寄託されている。
【0049】本明細書中で示した残りのものも公けに入
手可能である。例えば、制限酵素、T4 DNAリガー
ゼ、ポリヌクレオチドキナーゼ、T4 DNAポリメラ
ーゼ、エキソヌクレアーゼBal 31、制限酵素リンカーは
米国マサチュセッツ州ケンブリッジ市のニュー・イング
ランド・バイオラブズ(New England Biolabs)から購入
し、メーカーの指示通りに使用した。所望の組換えプラ
スミドのための大腸菌(E. coli)コロニーのスクリーニ
ングのためのDNAプローブは、米国マサチュセッツ州
ケンブリッジ市のニュー・イングランド・ヌクレア(New
England Nuclear)から得た〔γ−P32 〕−ATPによ
るニックトランスレーションによってラベルした。
手可能である。例えば、制限酵素、T4 DNAリガー
ゼ、ポリヌクレオチドキナーゼ、T4 DNAポリメラ
ーゼ、エキソヌクレアーゼBal 31、制限酵素リンカーは
米国マサチュセッツ州ケンブリッジ市のニュー・イング
ランド・バイオラブズ(New England Biolabs)から購入
し、メーカーの指示通りに使用した。所望の組換えプラ
スミドのための大腸菌(E. coli)コロニーのスクリーニ
ングのためのDNAプローブは、米国マサチュセッツ州
ケンブリッジ市のニュー・イングランド・ヌクレア(New
England Nuclear)から得た〔γ−P32 〕−ATPによ
るニックトランスレーションによってラベルした。
【0050】HSV−1の株〔HSV−1(F)〕及び
本明細書中で誘導された全ての組換え体は、アメリカン
・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type
Culture Collection)から得たベロ(Vero)又はHEp −2
細胞系で増殖及び力価測定を行った。ウィルスDNAと
のトランスフェクションに用いたうさぎ皮膚細胞並びに
TK−組換え体の選択に用いたヒトTK−細胞系も公け
に入手可能である。以上の詳細な説明は本発明の理解を
容易にするためにのみ記載したものであり、本発明の範
囲内での変更は当業者には明らかであるので、これらの
説明は何ら不必要な限定を意味するものではない。
本明細書中で誘導された全ての組換え体は、アメリカン
・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type
Culture Collection)から得たベロ(Vero)又はHEp −2
細胞系で増殖及び力価測定を行った。ウィルスDNAと
のトランスフェクションに用いたうさぎ皮膚細胞並びに
TK−組換え体の選択に用いたヒトTK−細胞系も公け
に入手可能である。以上の詳細な説明は本発明の理解を
容易にするためにのみ記載したものであり、本発明の範
囲内での変更は当業者には明らかであるので、これらの
説明は何ら不必要な限定を意味するものではない。
【図1】図1は、β−TKプロモーター調節肝炎B型表
面抗原遺伝子を含む組換え単純ヘルペスウィルスの作製
の概略を示すフローシートである。
面抗原遺伝子を含む組換え単純ヘルペスウィルスの作製
の概略を示すフローシートである。
【図2】図2は、図1のウィルスで感染された細胞中に
おける精製発現HBsAg の塩化セシウム勾配中の浮遊密度
を示すグラフである。
おける精製発現HBsAg の塩化セシウム勾配中の浮遊密度
を示すグラフである。
【図3】図3は、図1のウィルスで感染された細胞から
得られた精製発現HBsAg である生物の形態を示す電子顕
微鏡写真である。
得られた精製発現HBsAg である生物の形態を示す電子顕
微鏡写真である。
【図4】図4は、キメリックαICP4−HBsAg 遺伝子
を含む組換えプラスミドの作製の概略を示すフローシー
トである。
を含む組換えプラスミドの作製の概略を示すフローシー
トである。
【図5】図5は、図4のプラスミドと無傷のウィルスD
NAとのコトランスフェクション及びαICP4−HBsA
g 遺伝子を含む組換え単純ヘルペスウィルスの選択を示
すフローシートである。
NAとのコトランスフェクション及びαICP4−HBsA
g 遺伝子を含む組換え単純ヘルペスウィルスの選択を示
すフローシートである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C12R 1:91) (56)参考文献 J.VIROL.,49(3)(1984) P.857−864 CELL,33(1983)P.145−151 MOL.CELL.BIOL.,2 (3)(1982)P.233−240 PRO.NATL.ACAD.SC I.USA.,78(3)(1981)P. 1441−1445 PRO.NATL.ACAD.SC I.USA.,79(1982)P.4917− 4921 PRO.NATL.ACAD.SC I.USA.,77(7)(1980)P. 4201−4205
Claims (12)
- 【請求項1】 所望の蛋白質を取得する方法であって、
以下の工程: (1)単純ヘルペスウィルス(HSV)のウィルスゲノ
ム中の非必須的領域に永久的に組込まれた前記所望の蛋
白質をコードする発現可能な非単純ヘルペスウィルスヌ
クレオチド配列を含むプラスミドベクターを調製し、 (2)前記プラスミドベクターを、無傷の単純ヘルペス
ウィルスDNAとコトランスフェクションして、ウィル
ス子孫を生産し、 (3)前記非単純ヘルペスウィルス配列を含有する子孫
をスクリーニング及び単離して、組換えウィルスを取得
し、そして (4)適当な宿主を前記組換えウィルスで感染させ、次
いで前記感染細胞を培養し、もって前記蛋白質を産生さ
せる、 ことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記蛋白質を回収し、精製する工程を更
に含有する請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記非必須的領域及び前記配列を、前記
ゲノムにおける選択マーカーを使用して選択し、前記ス
クリーニング工程(3)を、前記マーカーの存在又は不
存在について選択することによって行う請求項1記載の
方法。 - 【請求項4】 前記マーカーが、前記ゲノムのチミジン
キナーゼ遺伝子である請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 前記単純ヘルペスウィルスが、HSV−
1である請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 前記単純ヘルペスウィルスが、HSV−
2である請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 前記配列が、各端部において、適当な転
写終結信号と、単純ヘルペスウィルスのアルファ遺伝子
プロモーターを含有するプロモーター調節領域と、によ
ってフランキングされている請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 前記プロモーター調節領域が、感染細胞
蛋白質のアルファ遺伝子プロモーターを含む請求項6記
載の方法。 - 【請求項9】 前記プロモーター調節領域が、感染細胞
蛋白質No.4遺伝子のアルファ遺伝子プロモーターを
含む請求項7記載の方法。 - 【請求項10】 前記配列が、各端部において、適当な
転写終結信号と、単純ヘルペスウィルスのベータ遺伝子
プロモーターを含有するプロモーター調節領域と、によ
ってフランキングされている請求項1記載の方法。 - 【請求項11】 前記ベータ遺伝子プロモーターが、前
記チミジンキナーゼ遺伝子のプロモーターである請求項
10記載の方法。 - 【請求項12】 前記配列が、肝炎B型表面抗原(HB
sAg)に対する構造コード配列を含む請求項1記載の
方法。
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