JP2717799B2 - Hybrid antigen particles comprising HBs antigen and foreign peptide and method for producing the same - Google Patents

Hybrid antigen particles comprising HBs antigen and foreign peptide and method for producing the same

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JP2717799B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、遺伝子組換え技術を応用し得られた混成抗
原粒子、ならびにその製法に関する。詳しくは、形質転
換酵母により発現された、HBs抗原と外来性ペプチドか
らなる混成抗原粒子ならびにその製法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to hybrid antigen particles obtained by applying a gene recombination technique, and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a hybrid antigen particle composed of an HBs antigen and a foreign peptide expressed by a transformed yeast and a method for producing the same.

発明の背景および従来技術 遺伝子組換え技術の進歩に伴って、遺伝子組換えを利
用した有用物質の生産が近年急速に進められてきてお
り、臨床試薬、ワクチンおよび治療薬の一部においては
これらが工業的にも製品として普及しつつある。
BACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART With the advance of genetic recombination technology, the production of useful substances using genetic recombination has been rapidly progressing in recent years, and some of these are used in clinical reagents, vaccines and therapeutic drugs. It is spreading as a product industrially.

一般に、ワクチンとして使用する免疫用抗原は、免疫
原性等の問題から分子量の大きな抗原凝集体もしくは抗
原粒子となることが望ましいと考えられる。このような
免疫用抗原を遺伝子組換え技術を利用して調製する場合
には、このような球状粒子もしくは抗原凝集体が、構築
した形質転換体により直接発現されることが最も好まし
いと考えられる。しかしながら、構築した形質転換体に
より発現された抗原分子が自然に粒子を形成する外来遺
伝子はそれほど例がなく、これまでの報告では、B型肝
炎ウイルス関連抗原遺伝子であるB型肝炎ウイルス表面
抗原(HBs)遺伝子や、同ウイルスコア抗原(HBc)遺伝
子がそのような性質をもつ数少ない遺伝子として知られ
ている。
In general, it is considered that an antigen for immunization used as a vaccine is desirably an antigen aggregate or an antigen particle having a large molecular weight in view of problems such as immunogenicity. When such an antigen for immunization is prepared using gene recombination technology, it is most preferable that such spherical particles or antigen aggregates are directly expressed by the constructed transformant. However, there are not so many exogenous genes in which antigen molecules expressed by the constructed transformant naturally form particles. According to previous reports, hepatitis B virus surface antigen (hepatitis B virus-related antigen gene) has been reported. The HBs) gene and the viral core antigen (HBc) gene are known as the few genes having such properties.

HBs抗原のように、発現産物が形質転換体により発現
される際において球状化するという特性は、目的産物が
免疫原として優れているという利点の他に、目的産物を
形質転換体から精製する際にその操作を容易にすること
や、形質転換体内での宿主細胞由来のプロテアーゼ等の
影響を受けにくくなるといった利点があると考えられ
る。
Like the HBs antigen, the characteristic that the expression product is spheroidized when expressed by the transformant has the advantage that the target product is excellent as an immunogen, as well as the advantage of purifying the target product from the transformant. In addition, it is considered that there are advantages that the operation is facilitated and that the protease is less affected by host cell-derived proteases and the like in the transformant.

このような球状化するHBs抗原遺伝子の利点を活か
し、他のウイルスの抗原蛋白質をHBs抗原に結合させて
発現させる研究が一部で行われている。例えば、バレン
ツェラ(P.Valenzuela)らは、HBs抗原とヘルペスウイ
ルスgD抗原との融合ペプチドを発現させるためにこれら
の融合構造遺伝子を構築しこれを粒子として発現させる
ことを提唱した[Bio−Technology3,323(1985)]。一
方、F.Delpeyrouxらは、HBs抗原の親水性領域のアミノ
酸配列をポリオウイルス感染防御抗原のエピトープをコ
ードする配列と置換することにより目的の抗原性を有す
る修飾された球状粒子を発現させる試みを行っている
[Science Vol.233,p472−475(1986)]。
Utilizing the advantages of such a spheroidized HBs antigen gene, some studies have been conducted in which antigen proteins of other viruses are bound to the HBs antigen and expressed. For example, P. Valenzuela et al. Proposed that these fusion structural genes be constructed in order to express a fusion peptide of an HBs antigen and a herpes virus gD antigen, and that these be expressed as particles [Bio-Technology3, 323 (1985)]. On the other hand, F. Delpeyroux et al. Attempted to express a modified spherical particle having the desired antigenicity by replacing the amino acid sequence of the hydrophilic region of the HBs antigen with a sequence encoding an epitope of a poliovirus infection protective antigen. [Science Vol.233, p472-475 (1986)].

上記のような方法は、一部の外来性ペプチドをHBs抗
原と融合した抗原として発現させる技術を提唱するもの
である。このような従来の方法を用い、今村らは先に、
HBsポリペプチド(226個のアミノ酸)の末端に174個の
アミノ酸からなるプレS1ペプチドが結合したラージSペ
プチドの球状粒子としての発現を試みた。しかしなが
ら、その結果として、ラージSペプチドを形質転換酵母
で発現させた場合には発現産物は粒子を形成しないこと
を示している[今村ら、Journal of Virol−ogy Vol.6
1,No11,p3543−3549(1987)]。すなわち、従来の技術
においては、HBsペプチドに融合して発現させる外来性
ペプチドには制限があり、プレS1ペプチドのようなペプ
チドを球状粒子として形質転換酵母で発現させることは
困難であった。
The method as described above proposes a technique for expressing a part of the foreign peptide as an antigen fused with the HBs antigen. Using such a conventional method, Imamura et al.
An attempt was made to express a large S peptide as a spherical particle in which a pre-S1 peptide consisting of 174 amino acids was bound to the end of the HBs polypeptide (226 amino acids). However, as a result, it has been shown that when the large S peptide is expressed in transformed yeast, the expression product does not form particles [Imamura et al., Journal of Virol-ogy Vol.
1, No 11, p3543- 3549 (1987)]. That is, in the prior art, there is a limit to a foreign peptide to be expressed by being fused to an HBs peptide, and it has been difficult to express a peptide such as a pre-S1 peptide as spherical particles in a transformed yeast.

発明の目的 このような問題を解決すべく、本発明者らは、目的の
外来遺伝子を効率よくHBs抗原と共に粒子化して発現す
ることが可能な新規な酵母の発現系の開発を目指し研究
を重ねた結果、酵母の染色体遺伝子上にHBs遺伝子を効
率よく組み込んだ形質転換体を作出し、さらにこのよう
な形質転換体(インテグレーション酵母)に、通常のプ
ラスミド発現系に用いるような自律増殖型(非インテグ
レーション型)の外来性ペプチド−HBs融合ポリペプチ
ド発現プラスミドを導入することにより、目的の外来性
ペプチドとHBs抗原とが融合したポリペプチド、およびH
Bsポリペプチドとからなる新規な混成抗原球状粒子を該
形質転換体から効率よく発現させることに成功し本発明
を完成するに至った。
Objectives of the Invention In order to solve such a problem, the present inventors have repeated research aiming at the development of a novel yeast expression system capable of efficiently expressing the desired foreign gene in the form of particles together with the HBs antigen. As a result, a transformant in which the HBs gene was efficiently incorporated into the yeast chromosome gene was produced, and such a transformant (integrated yeast) was autonomously propagated (non-integrated yeast) as used in a normal plasmid expression system. By introducing an expression plasmid for an exogenous peptide-HBs fusion polypeptide (integrated type), a polypeptide comprising a fusion of an exogenous peptide of interest and an HBs antigen, and H
The present invention succeeded in efficiently expressing a novel hybrid antigen spherical particle composed of a Bs polypeptide from the transformant, thereby completing the present invention.

発明の構成および効果 本発明により提供される新規な混成抗原粒子は、外来
性ペプチドとHBs抗原とが融合したポリペプチドおよびH
Bsポリペプチドの2種のポリペプチドから構成される混
成抗原球状粒子である。このような混成抗原粒子は、HB
s抗原発現遺伝子を酵母染色体に組み込んだインテグレ
ーション酵母に、さらに外来性ペプチド−HBs融合ペプ
チド発現自律増殖型プラスミドを導入した形質転換酵母
により発現される。
Structure and Effect of the Invention The novel hybrid antigen particles provided by the present invention are a polypeptide in which an exogenous peptide and an HBs antigen are fused and a HBs antigen.
Hybrid antigen spherical particles composed of two types of Bs polypeptides. Such hybrid antigen particles are
It is expressed by a transformed yeast in which an exogenous peptide-HBs fusion peptide expression autonomously replicating plasmid has been introduced into an integration yeast in which the s antigen expression gene has been integrated into the yeast chromosome.

従来の技術により提供される、HBs抗原を利用した外
来性ペプチド融合抗原は、外来性ペプチドとHBsペプチ
ドが融合した単一のポリペプチドから構成される抗原で
あったのに対して、本発明の混成抗原粒子は、外来性ペ
プチドとHBsペプチドとの融合ポリペプチド、およびHBs
ペプチドの2種類のペプチドをその構成蛋白質として有
する新規な混成抗原粒子である。本発明によれば、これ
までの技術では発現産物において粒子を形成させること
が不可能であったプレS1−HBs抗原のような比較的長い
ペプチドに関しても、混成抗原粒子を形成させることが
可能となる。
The foreign peptide fusion antigen using the HBs antigen provided by the conventional technique was an antigen composed of a single polypeptide in which the foreign peptide and the HBs peptide were fused, whereas the present invention The hybrid antigen particle comprises a fusion polypeptide of an exogenous peptide and an HBs peptide, and HBs
It is a novel hybrid antigen particle having two kinds of peptides as its constituent proteins. According to the present invention, it is possible to form hybrid antigen particles even for a relatively long peptide such as pre-S1-HBs antigen, which has been impossible to form particles in the expression product by the conventional techniques. Become.

ここで言う外来性ペプチドとは、HBsペプチド(メジ
ャーSペプチド)以外のペプチドという意味であり、そ
のような外来性ペプチドの例としては、種々のウイルス
の構成蛋白質、特に感染防御抗原となりうるウイルス膜
を構成する蛋白質や、そのエピトープをコードするペプ
チド配列が挙げられる。したがって、本発明の技術を利
用することによって、遺伝子組換えにより産生される種
々のウイルス構成蛋白質をHBs抗原との混成抗原粒子と
して発現させ、免疫原として非常に優れた蛋白質を得る
ことが可能となる。
The term “exogenous peptide” as used herein means a peptide other than the HBs peptide (major S peptide). Examples of such an exogenous peptide include various viral constituent proteins, particularly viral membranes that can serve as protective antigens for infection. And a peptide sequence encoding the epitope thereof. Therefore, by utilizing the technology of the present invention, it is possible to express various virus-constituting proteins produced by genetic recombination as hybrid antigen particles with HBs antigen, and to obtain a very excellent protein as an immunogen. Become.

そのような一例として、B型肝炎ウイルス関連表面抗
原であるプレS抗原をコードする遺伝子を本発明の発現
系により発現させることによって、B型肝炎の感染予防
に非常に優れたHBs関連抗原粒子を調製することが可能
となる。
As one example, by expressing a gene encoding a pre-S antigen that is a hepatitis B virus-related surface antigen by the expression system of the present invention, HBs-related antigen particles that are extremely excellent in preventing hepatitis B infection can be obtained. It can be prepared.

すなわち、ヒトHBe抗原陽性血清から精製した免疫原
として優れたHBs抗原粒子と同様の、HBs抗原とプレS−
HBs抗原とからなる混成抗原粒子を得ることが可能とな
る。さらにプレS遺伝子に関しては、これまでの技術で
は粒子化が非常に困難であった、174個のアミノ酸から
なるプレS1抗原に関しても、効率よく粒子化して発現さ
せることが可能となった。
That is, HBs antigen and pre-S-similar to HBs antigen particles excellent as an immunogen purified from human HBe antigen positive serum
It becomes possible to obtain hybrid antigen particles composed of HBs antigen. Further, regarding the pre-S gene, it has become possible to efficiently express and express the pre-S1 antigen consisting of 174 amino acids, which has been extremely difficult to be granulated by the conventional techniques.

以下、本発明の混成抗原粒子及びその発現方法に関し
て詳細に説明する。
Hereinafter, the hybrid antigen particles of the present invention and a method for expressing the same will be described in detail.

(1)HBs発現インテグレーション酵母の作出 ここで用いられるHBs発現遺伝子断片は、プラスミド
遺伝子が自律増殖するための複製開始点配列を有さな
い、酵母の染色体に組み込まれる遺伝子配列である。こ
のようなプラスミドは、YIp(Yeast Integrated Plasmi
d)型プラスミドと呼ばれている[実験医学Vol.5,No.11
P136−141(1987)]。しかしながら、通常このような
遺伝子を用いて形質転換を行う場合には、目的の遺伝子
を効率よく発現させる形質転換体(インテグレーション
酵母)を作出することが非常に難しいことが知られてい
る。このような問題を解決するために、本発明において
は、インテグレーション用HBs発現遺伝子断片を線状化
し、その両端に酵母の染色体上にコードされる遺伝子配
列、例えば酵母のリボゾーマルRNAをコードする遺伝子
や、トランスボゾンをコードする遺伝子等を結合させた
HBs発現遺伝子断片を用いて形質転換を行う。本発明に
従えば、特に酵母のリボゾーマルRNAをコードする遺伝
子を用いることが好ましい。このようなリボゾーマルRN
Aをコードする遺伝子は、酵母の遺伝子バンクから容易
に得ることができる。すなわち、酵母より染色体遺伝子
を抽出した後、これを適当な制限酵素(例えばXmaI)で
切断し、既に解析されているリボゾーマルRNAの遺伝子
配列からなるプローブを用いたハイブリダイゼーション
法により該リボゾーマルRNAをコードする遺伝子を得る
ことができる。このようなリボゾーマルRNAの調製に関
しては、先にPablo Valenzuelaらにより詳細に報告され
ている[The Journal of Biological Chemistry vol.25
2 p−8118−8125(1977)]。
(1) Production of HBs expression integration yeast The HBs expression gene fragment used herein is a gene sequence that does not have a replication origin sequence for autonomous propagation of a plasmid gene and is integrated into a yeast chromosome. Such a plasmid is called YIp (Yeast Integrated Plasmi
d) Type plasmid [Experimental Medicine Vol.5, No.11
P136-141 (1987)]. However, it is known that, when transformation is usually performed using such a gene, it is extremely difficult to produce a transformant (integrated yeast) that efficiently expresses the target gene. In order to solve such a problem, in the present invention, the HBs-expressing gene fragment for integration is linearized, and a gene sequence encoded on the yeast chromosome at both ends, for example, a gene encoding yeast ribosomal RNA, , A gene encoding transboson
Transformation is performed using the HBs expression gene fragment. According to the present invention, it is particularly preferable to use a gene encoding yeast ribosomal RNA. Such a ribosomal RN
The gene encoding A can be easily obtained from a yeast gene bank. That is, after extracting a chromosomal gene from yeast, this is cut with an appropriate restriction enzyme (for example, XmaI), and the ribosome RNA is encoded by a hybridization method using a probe consisting of the gene sequence of the ribosome RNA already analyzed. Gene can be obtained. The preparation of such a ribosomal RNA was previously reported in detail by Pablo Valenzuela et al. [The Journal of Biological Chemistry vol.25.
2 p-8118-8125 (1977)].

ここで言うHBs発現遺伝子断片とは、酵母由来のプロ
モーター遺伝子の下流にHBs構造遺伝子を組み込んだ遺
伝子断片であり、必要に応じて、HBs構造遺伝子の下流
にターミネーター遺伝子配列を組み込んだり、酵母の形
質転換時にマーカーとなりうる遺伝子配列、例えばネオ
マイシンの耐性遺伝子であるG418遺伝子断片[Nature 2
87,p869−871(1980)]、もしくはアミノ酸を産生する
遺伝子等(例えばヒスチジン、トリプトファン等のアミ
ノ酸産生遺伝子等)を組み込んだ遺伝子断片である。こ
こで用いる酵母由来のプロモーターとしては、宿主とな
る酵母の菌体内で作用可能なプロモーターが用いられ
る。一例としては、酵母のトリプトファン(trp)プロ
モーター、酸性フォスファターゼ(PH05)プロモーター
並びにグリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナー
ゼ(GAP)プロモーター等が最も有効なプロモーターと
して用いられる。PHO5プロモーターは、培地中のリン酸
の濃度によってプロモーターの制御が可能であることか
ら、目的産物の発現が宿主に対して悪影響を及ぼす場合
に、酵母を十分増殖させた後、プロモーターの誘導をか
け目的産物を発現させる場合に非常に有効なプロモータ
ーである。また、GAPプロモーターは、酵母菌体内で機
能する最も強力なプロモーターのひとつであり、目的産
物の発現が宿主に対してあまり悪影響を及ぼさない場合
に非常に有効である。
The HBs expression gene fragment referred to here is a gene fragment in which an HBs structural gene is incorporated downstream of a yeast-derived promoter gene.If necessary, a terminator gene sequence is incorporated downstream of the HBs structural gene, A gene sequence that can serve as a marker at the time of conversion, for example, a G418 gene fragment that is a neomycin resistance gene [Nature 2
87, p869-871 (1980)], or a gene fragment incorporating a gene or the like that produces an amino acid (eg, a gene for producing an amino acid such as histidine or tryptophan). As the yeast-derived promoter used here, a promoter that can act in the cells of the host yeast is used. As an example, yeast tryptophan (trp) promoter, acid phosphatase (PH05) promoter, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAP) promoter and the like are used as the most effective promoters. Since the PHO5 promoter can be controlled by controlling the concentration of phosphate in the culture medium, if the expression of the target product adversely affects the host, the yeast must be grown sufficiently before induction of the promoter. It is a very effective promoter for expressing the target product. In addition, the GAP promoter is one of the strongest promoters that function in yeast cells, and is very effective when the expression of the target product does not adversely affect the host.

このような遺伝子断片は、通常の酵母の形質転換技
術、例えば酢酸リチウム法等を用いることにより宿主で
ある酵母の染色体遺伝子に容易に組み込むことが可能で
ある。宿主となる酵母菌としては、Saccharomyces cere
visiaeを用い、特に好ましい宿主細胞の一例としては、
Saccharomyces cerevisiae AH22株に由来するものが挙
げられる。
Such a gene fragment can be easily integrated into the chromosome gene of the host yeast by using a conventional yeast transformation technique such as the lithium acetate method. As a host yeast, Saccharomyces cere
As an example of a particularly preferred host cell using visiae,
And those derived from Saccharomyces cerevisiae AH22 strain.

さらに本発明に従えば、上記のようにして得られた形
質転換体(インテグレーション酵母)を変異処理するこ
とによりHBs抗原をさらに高発現する形質転換体をスク
リーニングすることが可能である。例えば、化学的処理
による方法として、エチレンメタンスルホネートや、ニ
トロソグアニジン等を添加する手法があり、物理的処理
としては、紫外線照射による方法等が挙げられる。
Further, according to the present invention, it is possible to screen for a transformant that further expresses the HBs antigen at a higher level by mutating the transformant (integrated yeast) obtained as described above. For example, as a method by a chemical treatment, there is a method of adding ethylene methanesulfonate, nitrosoguanidine, or the like, and as a physical treatment, a method by ultraviolet irradiation or the like is given.

このようにして得られた形質転換酵母は、リボゾーマ
ルRNAをコードする遺伝子等の酵母の染色体上にコード
される遺伝子を形質転換用遺伝子断片の両端に有しない
従来のインテグレーション(YIp)型プラスミド(非自
律増殖型プラスミド)を用いて得られた形質転換酵母に
較べて、HBs抗原の発現量が非常に高く、通常の自律増
殖型プラスミドを用いた発現系とほぼ同等のHBs抗原発
現量を得ることができる。
The transformed yeast thus obtained is a conventional integration (YIp) type plasmid (non-integrated yeast) having no gene encoded on the yeast chromosome such as a gene encoding ribosomal RNA at both ends of a gene fragment for transformation. Expression of HBs antigen is much higher than that of transformed yeast obtained using an autonomously replicating plasmid, and the HBs antigen expression level is almost equivalent to that of a normal expression system using an autonomously replicating plasmid. Can be.

(2)本発明の混成抗原粒子産生形質転換体の構築 本発明の融合抗原粒子は、上記の形質転換酵母(イン
テグレーション酵母)に、自律増殖型の外来遺伝子−HB
s融合遺伝子発現プラスミドを導入した形質転換酵母を
構築しこれを培養することにより得ることができる。こ
こで用いる自律増殖型プラスミドとは、酵母由来の複製
開始点をコードする遺伝子(例えば、2μori、ars1
等)、酵母選択マーカー遺伝子(アミノ酸産生遺伝子、
薬剤耐性遺伝子等)、および外来性ペプチド−HBs融合
蛋白質発現遺伝子(適当な酵母プロモーター領域遺伝子
の下流に外来性ペプチド−HBs融合構造遺伝子を組み込
んだ遺伝子断片)を基本的な構造として有する環状遺伝
子である。HBs遺伝子に外来性ペプチドを融合させる場
合には、HBs遺伝子のうちアミノ酸226個からなるペプチ
ド全体をコードする遺伝子断片もしくはHBsペプチドの
うちN末端から約80番目のアミノ酸までの適当な範囲で
その領域をコードする遺伝子を除去したHBs遺伝子の
5′末端に外来性ペプチドをコードする遺伝子を接続さ
せる。また、両遺伝子を融合させる場合にはアミノ酸に
翻訳される場合のコドンを一致させることが必要であ
る。このような外来性ペプチドの例としては、種々のウ
イルス抗原またはその一部ペプチド等を代表的なものと
して挙げられる。具体的な例としては、例えばインフル
エンザウイルス、ヘルペスウイルス等の感染防御抗原ま
たはその抗原エピトープを含むペプチドが挙げられる。
さらに外来性ペプチドの例としては、上記のようなウイ
ルス蛋白質に限られず、ウイルス構成蛋白質以外のペプ
チドも含まれる。該融合構造遺伝子を発現させるための
プロモーター遺伝子は、前述のインテグレーション酵母
構築用遺伝子断片の中で用いたものと同様のものが使用
できる。このようなプラスミドは、前述の形質転換酵母
(インテグレーション酵母)に、通常の形質転換手法を
用いて導入することが可能である。このようにして構築
した形質転換酵母を通常の培養方法により培養し、これ
を集菌し、HBs抗原を形質転換体から精製するこれまで
に知られているような方法(例えば、特公昭61−55950
号に記載された方法)に準じて目的の外来性ペプチド−
HBs抗原混成抗原粒子を精製することが可能である。
(2) Construction of Transformant Producing Hybrid Antigen Particles of the Present Invention The fusion antigen particles of the present invention are obtained by adding the above-mentioned transformed yeast (integrated yeast) to an autonomously growing foreign gene-HB
It can be obtained by constructing and culturing a transformed yeast into which the s fusion gene expression plasmid has been introduced. As used herein, the autonomously replicating plasmid refers to a gene encoding a replication origin derived from yeast (for example, 2 μori, ars1).
Etc.), yeast selectable marker genes (amino acid production genes,
A gene that expresses a foreign peptide-HBs fusion protein (a gene fragment in which a foreign peptide-HBs fusion structural gene is incorporated downstream of a suitable yeast promoter region gene) as a basic gene. is there. When an exogenous peptide is fused to the HBs gene, a gene fragment encoding the entire peptide consisting of 226 amino acids of the HBs gene or a region thereof within an appropriate range from the N-terminal to about the 80th amino acid of the HBs peptide is used. A gene encoding an exogenous peptide is connected to the 5 'end of the HBs gene from which the gene encoding is deleted. When both genes are fused, it is necessary to match codons when translated into amino acids. Representative examples of such foreign peptides include various viral antigens or partial peptides thereof. Specific examples include a protective antigen such as influenza virus and herpes virus, or a peptide containing an antigenic epitope thereof.
Further, examples of the exogenous peptide are not limited to the viral proteins as described above, and include peptides other than the viral constituent proteins. As the promoter gene for expressing the fusion structural gene, the same promoter gene as that used in the aforementioned gene fragment for integration yeast construction can be used. Such a plasmid can be introduced into the above-mentioned transformed yeast (integrated yeast) using a usual transformation technique. The thus constructed transformed yeast is cultured by a conventional culturing method, collected, and the HBs antigen is purified from the transformant by a conventionally known method (for example, Japanese Patent Publication No. 61-1986). 55950
The foreign peptide of interest according to the method described in
It is possible to purify HBs antigen hybrid antigen particles.

さらに、本発明の中で用いる形質転換体の構築におい
ては、効果的なスクリーニングにより、目的の遺伝子の
発現量ができるだけ高いクローンを選択することが好ま
しい。そのような効果的なスクリーニング方法として
は、本発明者らが先に報告しているコロニーブロット法
が挙げられる(第8回 日本分子生物学会年会 講演要
旨集 p184 4E−26)。この方法によれば、一枚のプレ
ートでのスクリーニングで約104個のクローンをスクリ
ーニングすることが可能となる。
Furthermore, in constructing the transformant used in the present invention, it is preferable to select a clone having as high an expression level of the target gene as possible by effective screening. An example of such an effective screening method is the colony blotting method previously reported by the present inventors (the 8th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan p184 4E-26). According to this method, it is possible to screen approximately 10 4 clones screening in one plate.

本発明の外来性ペプチド−HBs混成抗原粒子は、HBs発
現遺伝子を酵母染色体に組み込んだインテグレーション
酵母を利用することによって得ることができる。このよ
うにHBs抗原発現遺伝子が酵母染色体に組み込まれた宿
主を利用することは、下記のような利点を伴う。すなわ
ち、本発明の混成抗原粒子は、外来性ペプチド−HBs融
合ペプチドの他にHBsペプチドをその構成ペプドとして
いることが特徴であるが、その重要な構成ペプチドであ
るHBsペプチドを該インテグレーション酵母を利用する
ことにより安定して発現させることが可能となる。さら
に種々の外来性ペプチドをHBs抗原粒子と融合させ球状
粒子を発現させる際において、目的の外来性ペプチドと
HBs抗原の融合ペプチドを発現するプラスミドを構築
し、これを該インテグレーション酵母に導入すればよ
く、一旦作出したHBs発現インテグレーション酵母は、
種々の目的に応じたプラスミドを導入するための宿主酵
母として何度も利用することができる。このことは、目
的のHBs並びに外来性ペプチド−HBs共発現形質転換体を
極めて容易に作出することが可能となる利点を有する。
The foreign peptide-HBs hybrid antigen particles of the present invention can be obtained by using an integration yeast in which an HBs expression gene has been integrated into a yeast chromosome. The use of a host in which the HBs antigen-expressing gene has been integrated into the yeast chromosome as described above has the following advantages. That is, the hybrid antigen particles of the present invention are characterized in that the HBs peptide is used as a constituent peptide thereof in addition to the foreign peptide-HBs fusion peptide, and the HBs peptide, which is an important constituent peptide thereof, is used in the integration yeast. By doing so, stable expression can be achieved. Furthermore, when expressing foreign particles with HBs antigen particles by fusing various foreign peptides,
A plasmid expressing the HBs antigen fusion peptide may be constructed and introduced into the integration yeast, and the HBs expression integration yeast once created may be
It can be used many times as a host yeast for introducing plasmids for various purposes. This has the advantage that it is possible to extremely easily produce a transformant co-expressing the objective HBs and foreign peptide-HBs.

(3)プレS−HBsおよびHBsからなる混成抗原粒子 HBs抗原の調製に関しては、遺伝子組換え技術を応用
して適当な宿主細胞により発現させる方法と、B型肝炎
ウイルス感染者の血液から該抗原を精製する方法とが知
られている。B型肝炎ウイルス表面抗原に関しては、3
種の大きさが異なる抗原が存在することが知られてい
る。すなわち、最もよく知られている226個のアミノ酸
からなるHBs抗原、この226個のアミノ酸からなるペプチ
ドのN末端にさらに55個のアミノ酸が結合したプレS2−
HBs抗原、そして同様にHBsペプチドのN末端に174個の
アミノ酸が結合したプレS1−HBs抗原とが存在する。
(3) Hybrid antigen particles composed of pre-S-HBs and HBs Regarding the preparation of HBs antigen, a method of expressing the antigen in a suitable host cell by applying gene recombination technology, and a method of expressing the antigen from blood of a person infected with hepatitis B virus Is known. For hepatitis B virus surface antigen, 3
It is known that there are antigens of different species sizes. That is, the most well-known HBs antigen consisting of 226 amino acids, a pre-S2-antibody having 55 amino acids further bound to the N-terminal of the peptide consisting of 226 amino acids.
There is an HBs antigen, and also a pre-S1-HBs antigen with 174 amino acids attached to the N-terminus of the HBs peptide.

ヒトの血液中に存在するB型肝炎ウイルス表面抗原関
連粒子は、HBs(メジャーS)ペプチドからなる球状粒
子が血液中に存在する他に、HBs(メジャーS)抗原と
プレS−HBs抗原の2種のペプチドからなる球状粒子が
存在することが知られている。しかしながら、現在の遺
伝子組換え技術におけるプレS付加のHBsワクチンと呼
ばれるHBs抗原は、プレS−HBsペプチドのみからなる粒
子であり、上記のような2種のペプチドが混在する球状
粒子とは形態が異なっている。しかも、このような現状
のプレS付加のHBsワクチンは、HBsを付加していないワ
クチンと比較して効果面での優位性がほとんど認められ
ていない。このような状況から、血清由来のプレS混在
HBs抗原粒子と同じ形態のHBs抗原粒子を遺伝子組換えに
より産生させる技術の確立が望まれた。
Hepatitis B virus surface antigen-related particles present in human blood include spherical particles composed of HBs (major S) peptide in blood, and two types of HBs (major S) antigen and pre-S-HBs antigen. It is known that spherical particles composed of species peptides exist. However, an HBs antigen called a pre-S-added HBs vaccine in the present genetic recombination technology is a particle composed of only a pre-S-HBs peptide, and has a form different from that of a spherical particle in which two kinds of peptides are mixed as described above. Is different. Moreover, such an existing pre-S-added HBs vaccine has hardly seen any superiority in terms of effect as compared with a vaccine to which HBs has not been added. Under such circumstances, serum-derived pre-S mixed
It has been desired to establish a technique for producing HBs antigen particles having the same form as HBs antigen particles by genetic recombination.

これまでの、B型肝炎ウイルス表面抗原の遺伝子組換
えによる研究においては、HBs抗原(プレSなし)、ま
たはプレS−HBs抗原を形質転換体により球状粒子とし
て発現させることに成功していいるものの、プレS1−HB
s抗原を球状化して効率よく発現させることや、プレS
−HBs抗原とHBs抗原とからなる混成抗原粒子を単一の形
質転換体により発現させることに関しては未だ報告され
ていない。
In previous studies by genetic recombination of the hepatitis B virus surface antigen, HBs antigen (without pre-S) or pre-S-HBs antigen has been successfully expressed as spherical particles by a transformant. , Pre-S1-HB
s-spheroidizing for efficient expression and pre-S
-Expression of a hybrid antigen particle composed of HBs antigen and HBs antigen by a single transformant has not yet been reported.

本発明者らは、HBs発現遺伝子を宿主酵母の染色体遺
伝子に組み込んだインテグレーション酵母を構築し、さ
らにプレ2−HBs発現遺伝子を組み込んだプラスミドを
この形質転換体に導入した形質転換酵母を培養すること
によって、該形質転換酵母によりHBs抗原とプレS2−HBs
抗原とからなる混成抗原粒子を発現させることに成功し
た。
The present inventors constructed an integration yeast in which the HBs expression gene was integrated into the chromosome gene of the host yeast, and further cultured the transformed yeast in which a plasmid having the pre-2-HBs expression gene was introduced into this transformant. With the transformed yeast, HBs antigen and pre-S2-HBs
We succeeded in expressing hybrid antigen particles composed of the antigen.

また、HBs遺伝子を染色体に組み込んだ前記インテグ
レーション酵母に、プレS1−HBs遺伝子を組み込んだプ
ラスミドを導入したところ、プレS2の場合と同様に、HB
s抗原とプレS1−HBs抗原とからなる混成抗原粒子を該形
質転換酵母により発現させることに成功した。単独での
発現では球状粒子を形成しないプレS1−HBsのような遺
伝子が、HBs遺伝子と共に本発明の発現手法を用いて同
一宿主細胞内で発現させることによって、双方の発現産
物がひとつの球状粒子の形として産生されたことは、思
いもよらない結果であった。
Further, when the plasmid incorporating the pre-S1-HBs gene was introduced into the integration yeast into which the HBs gene had been integrated into the chromosome, HB
Hybrid antigen particles composed of s-antigen and pre-S1-HBs antigen were successfully expressed by the transformed yeast. A gene such as pre-S1-HBs that does not form a spherical particle when expressed alone is expressed together with the HBs gene in the same host cell using the expression method of the present invention, so that both expression products become one spherical particle. Was an unexpected result.

すなわち、従来の単一の融合ペプチドからなる球状粒
子を発現させる手法では好ましい成果を得られなかった
比較的大きな外来性ペプチドについても、本発明の発現
手法を応用することによりHBsペプチドと混在させるこ
とによって効率よく目的の球状粒子を発現させることが
可能となる。
In other words, even for a relatively large exogenous peptide, which did not achieve favorable results with the conventional method of expressing spherical particles composed of a single fusion peptide, it can be mixed with the HBs peptide by applying the expression method of the present invention. This makes it possible to efficiently express the desired spherical particles.

以下、B型肝炎ウイルス表面抗原(HBs抗原)とプレ
S−HBs抗原の発現実験を例にとった実施例をあげて、
本発明をさらに詳細に説明する。
Hereinafter, an example using an expression experiment of hepatitis B virus surface antigen (HBs antigen) and pre-S-HBs antigen will be described.
The present invention will be described in more detail.

実施例1;HBs抗原遺伝子の発現 (1)インテグレーション酵母構築用遺伝子断片 (プラスミドYIp7GR)の構築 プラスミドpBR322のEcoRI部位に酵母由来のTrp1遺伝
子が組み込まれたプラスミドYRp7[Gene,10p−157〜16
6,(1980)]1μlを、制限酵素PstIで消化し、フェノ
ール処理、エタノール処理の後、乾燥後TE緩衝液(10mM
Tris−HCl pH8.0,1mM EDTA)50μlに懸濁した。
Example 1: Expression of HBs antigen gene (1) Construction of a gene fragment for integration yeast construction (plasmid YIp7GR) Plasmid YRp7 [Gene, 10p-157 to 16 in which yeast-derived Trp1 gene was incorporated into the EcoRI site of plasmid pBR322]
6, (1980)], digested with the restriction enzyme PstI, treated with phenol and ethanol, dried, and then TE buffer (10 mM
Tris-HCl (pH 8.0, 1 mM EDTA) was suspended in 50 μl.

一方、HBs抗原の構造遺伝子をもつプラスミドpAH301
[Pro.NAS USA Vol.80 p1〜5(1983)]1μgを制限
酵素XhoIで処理し、フェノール処理、エタノール沈澱処
理後、20μlのTE緩衝液に懸濁した。さらに、酵母由来
のGAPプロモーター、GAPターミネーター、2μoriおよ
びロイシン産生遺伝子(1eu2)と大腸菌由来のプラスミ
ドpBR322からなるプラスミドpYG100[実験医学Vol.5 N
o.11 136〜141(1987)]1μlを制限酵素SalIで処理
した後、フェノール処理、エタノール沈澱処理を行い20
μlのTE緩衝液に懸濁した。この溶液1μlに、前述の
pAH301から調製した溶液DNA5μlを加え、T4DNAリガー
ゼ1μl、0.1M ATP 1μl、0.1Mジチオスレイトール1
μl、ニックトランスレーション用10倍濃縮緩衝液2μ
lを加え、滅菌水で全量を20μlとし、16℃で一夜反応
させた。この反応液1μlを大腸菌HB101株を用いて形
質転換し、前記と同様の操作により、プラスミドpYG100
のSalI部位にpAH301由来のHBs構造遺伝子を含むXhoIフ
ラグメントが組み込まれたプラスミドpYG100sスクリー
ニングした。
On the other hand, plasmid pAH301 having a structural gene for HBs antigen
[Pro. NAS USA Vol. 80 p1-5 (1983)] 1 μg was treated with restriction enzyme XhoI, treated with phenol and precipitated with ethanol, and then suspended in 20 μl of TE buffer. Furthermore, plasmid pYG100 consisting of yeast-derived GAP promoter, GAP terminator, 2 μori and leucine-producing gene (1eu2) and Escherichia coli-derived plasmid pBR322 [Experimental Medicine Vol.
o.11 136-141 (1987)] After treating 1 μl with the restriction enzyme SalI, phenol treatment and ethanol precipitation were carried out.
Resuspended in μl TE buffer. To 1 μl of this solution, add the above
5 µl of the solution DNA prepared from pAH301 was added, and 1 µl of T4 DNA ligase, 1 µl of 0.1 M ATP, and 0.1 M dithiothreitol 1
μl, 2μ of 10x concentrated buffer for nick translation
was added to make a total volume of 20 μl with sterilized water, and the mixture was reacted at 16 ° C. overnight. 1 μl of this reaction solution was transformed using Escherichia coli HB101, and the plasmid pYG100
Was screened for a plasmid pYG100s in which the XhoI fragment containing the HBs structural gene derived from pAH301 was incorporated into the SalI site of the plasmid pYG100s.

このpYG100s 1μgを制限酵素HindIIIで処理し、同様
にして、最終的にTE緩衝液20μlに懸濁した。この反応
液10μlにDNAポリメラーゼI 1μl、2.5mM dNTP 1μ
l、反応用10濃縮緩衝液2μlを加え、滅菌水で全量を
20μlとして室温、30分間反応させた後、70℃、5分間
加熱して反応をストップさせた。冷却後、この反応液
に、PstIリンカー1μl、T4DNAリガーゼ1μl、0.1M
ATP1μl、0.1Mジチオスレイトール1μlを加え、全量
30μlとして16℃、一夜反応させた。反応後、70℃5分
間加熱した後、冷却しPstI緩衝液3μl、制限酵素PstI
1μlを加え、37℃ 1時間反応させ、フェノール処理、
エタノール処理の後、真空乾燥して20μlのTE緩衝液に
懸濁した。
1 μg of this pYG100s was treated with the restriction enzyme HindIII, and finally suspended in 20 μl of TE buffer. To 10 μl of this reaction solution, 1 μl of DNA polymerase I, 1 μm of 2.5 mM dNTP
l, add 2 μl of 10 concentrated buffer for reaction, and make up the whole volume with sterile water.
After reaction at room temperature for 30 minutes in 20 μl, the reaction was stopped by heating at 70 ° C. for 5 minutes. After cooling, 1 μl of PstI linker, 1 μl of T4 DNA ligase, 0.1 M
Add 1 μl of ATP and 1 μl of 0.1 M dithiothreitol, and add
The reaction was carried out at 16 ° C. overnight with 30 μl. After the reaction, the mixture was heated at 70 ° C. for 5 minutes, cooled, and cooled with 3 μl of PstI buffer and PstI restriction enzyme.
Add 1 μl, react at 37 ° C for 1 hour,
After ethanol treatment, the suspension was dried under vacuum and suspended in 20 μl of TE buffer.

この反応液5μlと、先のプラスミドYRp7のPstI消化
反応液1μlを混合し、前述と同様にしてライゲーショ
ン反応を行い、この反応液を用いて大腸菌HB101株を形
質転換した。この形質転換によりテトラサイクリン耐
性、アンピシリン感受性となった大腸菌のクローンの中
から、前記と同様のプラスミドの調製および制限酵素切
断による解析法により、YRp7のPstI処理ラージフラグメ
ントに、YIp−HBsのPstI処理スモールフラグメントが組
み込まれたクローンを選択する。このようにして得られ
たプラスミドをYIp7Gとした。
5 μl of this reaction solution was mixed with 1 μl of the PstI digestion reaction solution of the plasmid YRp7, and a ligation reaction was carried out in the same manner as described above. Using this reaction solution, Escherichia coli HB101 was transformed. From the Escherichia coli clones which became tetracycline resistant and ampicillin sensitive by this transformation, YRp7 PstI treated large fragment was converted to YRp7 PstI treated large fragment by Yst Select clones with integrated fragments. The plasmid thus obtained was designated as YIp7G.

一方、酵母のリボゾーマルRNAをコードする遺伝子を
持つプラスミドpSF 2124[The Journal of Biological
Chemistry vol.252 p8118−8125(1977)]1μgに、
制限酵素HindIII(HindIIIの代わりにXmaI、XbaIまたは
BglI+IIを用いることができる)1μl、および10倍濃
度のHindIII緩衝液を10μl加え、滅菌水で全量を100μ
lとし、37℃で1時間反応させた。反応後、フェノール
処理、エタノール処理を行い、TE緩衝液20μlに懸濁し
た。この懸濁液に、ニックトランスレーション用10倍濃
度緩衝液(0.5M Tris−HC1 pH7.5,0.1M塩化マグネシウ
ム、10mMジチオスレイトール)3μl、DNAポリメラー
ゼI(Klenow Fragment,タカラ社製)1μl、2.5mM dN
TP 1μlを加え、滅菌水で30μlにした後、室温で30分
間反応させた。反応後この溶液を70℃、5分間加熱して
酵素反応を終了させ、ただちに急冷して、前述のYIp7G
プラスミドを制限酵素PvuIIで切断した反応液1μlを
加え、さらにT4DNAリガーゼ1μl、0.1M ATP 1μl、
0.1Mジチオスレイトール1μlを添加し、滅菌水で全量
30μlとして、16℃、一夜反応を行った。反応終了後、
フェノール処理、エタノール処理を行い、乾燥させた後
TE緩衝液20μlに懸濁した。
On the other hand, plasmid pSF 2124 carrying the gene encoding yeast ribosomal RNA [The Journal of Biological
Chemistry vol.252 p8118-8125 (1977)]
Restriction enzyme HindIII (XmaI, XbaI or
BglI + II can be used) 1 μl, and 10 μl of a 10-fold concentration of HindIII buffer, add 100 μl with sterile water
and reacted at 37 ° C. for 1 hour. After the reaction, the mixture was treated with phenol and ethanol, and suspended in 20 μl of TE buffer. To this suspension, 3 μl of a 10-fold concentration buffer for nick translation (0.5 M Tris-HC1 pH 7.5, 0.1 M magnesium chloride, 10 mM dithiothreitol), 1 μl of DNA polymerase I (Klenow Fragment, manufactured by Takara), 2.5mM dN
After adding 1 μl of TP, making the volume 30 μl with sterilized water, the reaction was carried out at room temperature for 30 minutes. After the reaction, this solution was heated at 70 ° C. for 5 minutes to terminate the enzymatic reaction, immediately quenched, and then cooled to the aforementioned YIp7G
1 μl of a reaction solution obtained by cleaving the plasmid with the restriction enzyme PvuII was added, and 1 μl of T4 DNA ligase, 1 μl of 0.1 M ATP,
Add 1 μl of 0.1 M dithiothreitol, and add sterile water
The reaction was carried out at 16 ° C. overnight with 30 μl. After the reaction,
After performing phenol treatment and ethanol treatment and drying
It was suspended in 20 μl of TE buffer.

この反応液1μlを用い、前記と同様に大腸菌HB101
株の形質転換を行った。先と同様の操作により、得られ
たコロニーからプラスミドを調製し、アガロース電気泳
動の結果から判断することにより、プラスミドYIp7GのP
uvII部位にプラスミドpSF2124由来のリボゾーマルRNA遺
伝子をコードする遺伝子断片を組み込まれたプラスミド
YIp7GR(第1図)を得た。
Using 1 μl of this reaction solution, E. coli HB101
The strain was transformed. In the same manner as above, a plasmid was prepared from the obtained colonies, and by judging from the results of agarose gel electrophoresis, the plasmid YIp7G
A plasmid in which a gene fragment encoding the ribosomal RNA gene derived from plasmid pSF2124 has been integrated into the uvII site.
YIp7GR (FIG. 1) was obtained.

(2)宿主酵母の調製 酵母Saccharomyces cervisiae AH22(Leu2His4)か
ら、下記の方法により、Trp要求株(Saccharomyces cer
evisiae AH22T)を調製した。
(2) Preparation of host yeast From the yeast Saccharomyces cervisiae AH22 (Leu2His4), a Trp-requiring strain (Saccharomyces cer
evisiae AH22T).

プラスミドYRp7 5μgを制限酵素HindIIIで切断し、
フェノール処理、エタノール沈澱後TE緩衝液16μlに懸
濁した。これに2.5mMのNTP(dATP,dGTP,dCTP,dTTP)1
μl、ライゲーション用緩衝液2μl、大腸菌DNAポリ
メラーゼI(Klenow Fragment タカラ)1μlを加
え、室温で30分間反応させたあと、70℃5分加熱して、
ポリメラーゼを失格させた。この反応液20μlに、5pM
のカイネーションしたXhoIリンカーを加え、ライゲーシ
ョン反応させた。これを制限酵素XhoIで再度消化したの
ち、フェノール処理、エタノール沈澱処理後、TE緩衝液
20μlに懸濁させ、ベクターDNA溶液とした。
Cut 5 μg of plasmid YRp7 with restriction enzyme HindIII,
After phenol treatment and ethanol precipitation, the cells were suspended in 16 μl of TE buffer. 2.5 mM NTP (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) 1
μl, 2 μl of ligation buffer, and 1 μl of Escherichia coli DNA polymerase I (Klenow Fragment Takara), reacted at room temperature for 30 minutes, and heated at 70 ° C. for 5 minutes.
The polymerase was disqualified. Add 5 pM to 20 μl of this reaction solution.
Was added and a ligation reaction was performed. This was digested again with the restriction enzyme XhoI, and then treated with phenol and ethanol, followed by TE buffer.
The resultant was suspended in 20 μl to prepare a vector DNA solution.

一方、プラスミドYEp13[実験医学Vol.5,No.11 p136
−141(1987)]10μgを制限酵素SalI並びにXhoIで消
化し、0.8%アガロースを用いた電気泳動法により Leu
2遺伝子を含むXhoI−SalI遺伝子断片(スモールフラグ
メント)を分離し、これをゲルから切り出し回収し、エ
タノール沈澱後、20μlのTE緩衝液に懸濁させた。
On the other hand, plasmid YEp13 [Experimental Medicine Vol. 5, No. 11 p136
-141 (1987)], digested with restriction enzymes SalI and XhoI, and electrophoresed on 0.8% agarose to obtain Leu.
An XhoI-SalI gene fragment (small fragment) containing the two genes was separated, cut out from the gel, collected, precipitated with ethanol, and then suspended in 20 μl of a TE buffer.

このLeu2遺伝子を含むXhoI−SalI遺伝子断片溶液10μ
lと、上記ベクターDNA溶液1μlを混合し、これにT4D
NAリガーゼ1μlを添加し、ライゲーション用緩衝液で
全量を20μlとして16℃1時間反応後、これを大腸菌HB
101コンピテントセル溶液100μlに加え、アンピシリン
含有培地を用いてアンピシリン耐性となった形質転換体
を得た。この形質転換体から得られたプラスミドDNAをY
Rp7−Leuとした。さらにこのDNA(YRp7−Leu)を制限酵
素BglII並びにSalIで消化し、Trp遺伝子の間にLeu遺伝
子を組み込まれた約3Kbpの遺伝子断片20μgを得た。
XhoI-SalI gene fragment solution containing this Leu2 gene 10 μm
and 1 μl of the above vector DNA solution, and add T4D
After adding 1 μl of NA ligase, and making the total volume 20 μl with a ligation buffer, the reaction was carried out at 16 ° C. for 1 hour.
A transformant which became ampicillin-resistant was obtained by adding 100 μl of the 101 competent cell solution and using an ampicillin-containing medium. Plasmid DNA obtained from this transformant was
Rp7-Leu. Further, this DNA (YRp7-Leu) was digested with restriction enzymes BglII and SalI to obtain 20 μg of a gene fragment of about 3 Kbp in which the Leu gene was inserted between the Trp genes.

酵母Saccharomyces cervisiae AH22R-株およびAH22R+
を宿主として、酢酸リチウム法を用いてこのDNA断片を
導入、形質転換した。MMP+培地(バルクホルダーミニマ
ムメディウム)にアミノ酸としてトリプトファン、ヒス
チジンを加えたアガー選択プレートにより、目的の形質
転換体を選択した。このようにして得らた株を酵母Sacc
haromyces cerevisiae AH22T株とした。
Yeast Saccharomyces cervisiae AH22R - strain and AH22R +
Using this as a host, this DNA fragment was introduced and transformed using the lithium acetate method. The target transformant was selected using an agar selection plate in which tryptophan and histidine were added as amino acids to an MMP + medium (bulk holder minimum medium). The strain obtained in this manner is transformed into yeast Sacc
haromyces cerevisiae AH22T strain.

(3)インテグレーション酵母の作製(酵母AH22T株へ
のプラスミドYIp7GRの導入) 前記(1)で構築したプラスミドYIp7GR20μgを制限
酵素KpnIで消化し、DNAを線状化し、前記(2)で作製
した酵母AH22T株を宿主として、酢酸リチウム法により
形質転換を行った。選択培地としては、前述のMMP+培地
にヒスチジンを添加したものを用いた。一方、プラスミ
ドYIp7GRを制限酵素KpnIで処理せずに、環状DNAのまま
のものについても同様に形質転換を行った。
(3) Preparation of integrated yeast (introduction of plasmid YIp7GR into yeast AH22T strain) 20 μg of plasmid YIp7GR constructed in (1) above was digested with restriction enzyme KpnI to linearize DNA, and yeast AH22T produced in (2) above. Using the strain as a host, transformation was performed by the lithium acetate method. As the selection medium, the above-mentioned MMP + medium supplemented with histidine was used. On the other hand, the plasmid YIp7GR was not treated with the restriction enzyme KpnI, and the plasmid DNA as it was was also transformed.

(4)インテグレーション酵母のスクリーニング 上記(3)により得られた、選択培地プレート上の形
質転換コロニーを、10mlのYPD培地(1%イーストイク
ストラクト、2%ポリペプトン、2%D−グルコース、
pH6.0)が入ったL字試験管に植菌し、37℃で2昼夜振
とう培養した。このようにして得られた培養液5mlをそ
れぞれ遠心分離により集菌し、グラスビーズ(0.45mm)
1ml、溶解用溶液[50mMリン酸カリウム緩衝液(KPB)
(pH7.5)、0.1%トライトンX−100、1mM PMSF(フェ
ニルメタンスルホニルフルオリド)]1mlを加え、5分
間激しく振動させることにより酵母菌溶解液を得た。こ
の溶解液を遠心分離することにより得られる上清につい
て、rPHA(逆受身血球凝集反応)によるB型肝炎ウイル
ス表面抗原(HBs)活性測定試薬(セロクリットHBsキッ
ト:化学及血清療法研究所製)を用いてHBs抗原活性を
測定した。この測定は、96穴マイクロタイタープレート
を用い、各サンプルを連続希釈したものについて行い、
凝集反応を示す限界の希釈倍数を求めた。
(4) Screening of the integration yeast The transformed colonies on the selective medium plate obtained in the above (3) were transformed with 10 ml of YPD medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% D-glucose,
(pH 6.0) was inoculated into an L-shaped test tube and cultured at 37 ° C. with shaking for two days and nights. 5 ml of the culture solution thus obtained is collected by centrifugation, and glass beads (0.45 mm)
1 ml, lysis solution [50 mM potassium phosphate buffer (KPB)
(PH 7.5), 0.1% Triton X-100, 1 mM PMSF (phenylmethanesulfonyl fluoride)] and 1 ml of vibrating vigorously for 5 minutes to obtain a yeast solution. The supernatant obtained by centrifuging the lysate was subjected to a hepatitis B virus surface antigen (HBs) activity measurement reagent (Serocrit HBs kit: manufactured by Chemistry and Serum Therapy Laboratory) by rPHA (reverse passive hemagglutination). Was used to measure HBs antigen activity. This measurement is performed on serially diluted samples using a 96-well microtiter plate.
The limiting dilution factor indicating the agglutination reaction was determined.

その結果、線状の遺伝子断片を用いた形質転換法では
55クローンの形質転換体が得られ、特にその中でも上記
rPHAにより24以上のHBs抗原活性を示した形質転換体を
7クローン得た。一方、環状の遺伝子断片を用いた形質
転換法では、形質転換体が35クローン得られたものの、
rPHAにより24以上のHBs抗原活性を示した株を得ること
はできなかった。
As a result, the transformation method using linear gene fragments
A transformant of 55 clones was obtained.
2 4 or more HBs antigen activity Transformants were obtained 7 clones that showed by RPHA. On the other hand, in the transformation method using the circular gene fragment, although 35 transformants were obtained,
it was not possible to obtain a strain which showed 2 4 or more HBs antigen activity by RPHA.

この結果から、本発明において形質転換酵母(インテ
グレーション酵母)を作出する場合には、線状の遺伝子
断片を用いることが好ましいことが確認された。
From these results, it was confirmed that it is preferable to use a linear gene fragment when producing a transformed yeast (integrated yeast) in the present invention.

このようにして得られた形質転換株7株について、YP
D培地を用いて3代継代し、その安定性を調べた。その
結果、このうち3株が、前記r−PHAによる活性で26
上のHBs抗原産生を示した。
About 7 transformants thus obtained, YP
Passage was performed for 3 passages using D medium, and the stability was examined. As a result, three of these strains produced 26 or more HBs antigens by the activity of r-PHA.

このようにして得られた形質転換体(インテグレーシ
ョン酵母)の染色体に、導入した遺伝子断片が実際に組
み込まれているかどうかをパルスフィールド電気泳動
(Pulsedfield gradient gelelectrophoresis,[Cell 3
7,p67(1984)])により確認した。その結果、リボゾ
ーマルRNA遺伝子がクラスタを形成している12番染色体
に、形質転換に用いた遺伝子断片が組み込まれているこ
とが確認され、さらにサザーンブロットによる分析によ
りゲノム当りこれらは4コピー存在することが確認され
た。
The chromosome of the thus obtained transformant (integrated yeast) was used to determine whether or not the introduced gene fragment was actually incorporated into the chromosome by pulse field electrophoresis (Pulsedfield gradient gel electrophoresis, [Cell 3
7, p67 (1984)]). As a result, it was confirmed that the gene fragment used for the transformation was integrated into chromosome 12 in which the ribosomal RNA gene forms a cluster, and further analysis by Southern blot revealed that there were 4 copies of these per genome. Was confirmed.

(5)インテグレーション酵母の変異(ミューテイショ
ン) (5−A)EMSミューテイション 上記インテグレーション酵母を10mlのYPD培地で30
℃、20時間培養し、培養液のOD650が1.0となった時点で
菌体を遠心によって回収する。このようにして得られた
菌体量は、ほぼ1×108 cellsに相当する。この菌体を1
0mlの滅菌水で洗浄後、再度遠心し菌体を集め、これに
蒸留水1ml、0.2Mリン酸ナトリウム(pH8.0)溶液7.8m
l、20%グルコース溶液1.0mlおよび99%エチルメタンス
ルホネート(Albrich Chemical社製)溶液0.2mlを添加
し、強く撹はんした。これを30℃で60分間振とうして、
3000rpm5分間遠心した。上清を捨て、得られた沈澱物を
10mlの滅菌水で充分に懸濁した。この遠心洗浄操作を3
〜4回繰り返すことにより残存するEMSを完全に除去し
た。沈澱に10mlのYPD培地を加え、30℃で6時間培養し
た。
(5) Mutation of integration yeast (mutation) (5-A) EMS mutation Mutation of the above integration yeast in 30 ml of 10 ml YPD medium.
The cells are cultured at 20 ° C. for 20 hours, and when the OD650 of the culture reaches 1.0, the cells are collected by centrifugation. The bacterial mass obtained in this way corresponds to approximately 1 × 10 8 cells. 1
After washing with 0 ml of sterile water, the cells were centrifuged again to collect the cells, and 1 ml of distilled water, 7.8 m of 0.2 M sodium phosphate (pH 8.0) solution
l, 1.0 ml of a 20% glucose solution and 0.2 ml of a 99% ethyl methanesulfonate (Albrich Chemical) solution were added and stirred vigorously. Shake this at 30 ° C for 60 minutes,
Centrifugation was performed at 3000 rpm for 5 minutes. Discard the supernatant and discard the resulting precipitate.
The suspension was sufficiently suspended in 10 ml of sterilized water. This centrifugal washing operation is performed 3 times.
By repeating 4 times, the remaining EMS was completely removed. 10 ml of YPD medium was added to the precipitate, and cultured at 30 ° C. for 6 hours.

培養液を100倍に希釈し、10μlをYPD培地プレートに
塗布し、下記の方法によりHBs高発現株を作出した。
The culture solution was diluted 100-fold, and 10 μl was spread on a YPD medium plate, and a high HBs expression strain was produced by the following method.

形質転換体のスクリーニング方法 スクリーニング法については、第8回日本分子生物学
会総会において塩先らが発表したコロニーブロット法を
下記の通り一部改良して用いた。以下、この方法を簡単
に説明する。
Transformant Screening Method As the screening method, the colony blotting method presented by Shioji et al. At the 8th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan was used with some modifications as described below. Hereinafter, this method will be briefly described.

プレート上のコロニーが0.5mm程度になった時点で、
このプレートを親プレートとしてニトロセルロース膜を
用いレプリカ(複製プレート)を作る。このニトロセル
ロース複製プレートを、0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH8.
0)、1Mソルビトール、10mM EDTA(pH8.0)、24mM 2−
メルカプトエタノール、100μg/mlサイモライエース100
Tからなる溶液を十分に含んだ3MMロ紙の上に置き、その
まま30℃、2時間反応させる。
When the colonies on the plate become about 0.5 mm,
Using this plate as a parent plate, a replica (replica plate) is made using a nitrocellulose membrane. This nitrocellulose replica plate was placed in a 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8.
0), 1 M sorbitol, 10 mM EDTA (pH 8.0), 24 mM 2-
Mercaptoethanol, 100μg / ml Simolyase 100
It is placed on 3MM paper containing a sufficient solution of T, and the reaction is allowed to proceed at 30 ° C. for 2 hours.

50mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.5)、0.1%トライト
ンX−100からなる溶液を十分に含んだ3MMロ紙の上に置
き換え、室温で1時間反応させた。
The solution was replaced with 3MM paper sufficiently containing a solution composed of 50 mM potassium phosphate buffer (pH 7.5) and 0.1% Triton X-100, and reacted at room temperature for 1 hour.

反応後、TNB緩衝液(10mMトリス−塩酸緩衝液(pH7.
5)、0.5M NaCl、0.1%Brigi−58)で5分、5回洗浄
し、フィルター上の菌体を洗い流して、さらに上記TNB
緩衝液に1%BSA(牛血清アルブミン)を加えた溶液で
洗浄する。
After the reaction, a TNB buffer (10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.
5) Wash 5 times with 0.5 M NaCl, 0.1% Brigi-58) for 5 minutes, wash off the cells on the filter, and further
Wash with a solution of 1% BSA (bovine serum albumin) in buffer.

ヒト血清由来のHBs抗原粒子をウサギに免疫して得ら
れた、血球凝集反応で213〜215のHBs抗原活性がある抗H
Bsウサギ血清を1・1000に希釈して、0℃で1夜反応さ
せた。これをTNB緩衝液で5分、5回洗浄した後、ベク
スタインABCキットパーオキシダーゼウサギIgG(フナコ
シ薬品株式会社)を用いて、ABCキットに記載されてい
る方法により発色させ、発色の強いコロニーを選択す
る。
The HBs antigen particles derived from human serum was obtained by immunizing a rabbit anti-H there are HBs antigen activity of 2 13-2 15 hemagglutination
Bs rabbit serum was diluted to 1 / 1,000 and reacted at 0 ° C. overnight. After washing this with a TNB buffer for 5 minutes and 5 times, using a Bexstein ABC kit peroxidase rabbit IgG (Funakoshi Pharmaceutical Co., Ltd.), the color is developed by the method described in the ABC kit, and colonies with strong color development are selected. I do.

上記の方法において強く発色したコロニーに対応する
菌体を、親プレートからかき取り、約103cellの菌体を
培地に懸濁させ、これを用いて再度上記のコロニースク
リーニングを行う。このように2回のスクリーニングを
経てHBs抗原を高産生する形質転換体を選択する。
The cells corresponding to the strongly colored colonies in the above method are scraped off from the parent plate, about 10 3 cells of the cells are suspended in the medium, and the above colony screening is performed again using the cells. Thus, a transformant that produces high HBs antigen is selected through two screenings.

この変異操作およびスクリーニングによりHBs発現量
は、変異処理前に較べて約4倍に上昇した。
As a result of this mutation manipulation and screening, the HBs expression level was increased about 4-fold as compared to before the mutation treatment.

(5−B)NTGミューテイション 前記EMSミューテイションにより発現量が上昇した形
質転換体を、さらにNTG(ニトロソグアニジン)で処理
を行った。
(5-B) NTG Mutation The transformant whose expression level was increased by the EMS mutation was further treated with NTG (nitrosoguanidine).

前記EMS処理により得られた変異株をYPD培地10mlで、
30℃、20時間培養し、培養液のOD650が1.0となったとこ
ろで、遠心することにより集菌した。この菌体量は、ほ
ぼ1×108cellsに相当する。これを0.2M酢酸ナトリウム
緩衝液(pH5.0)で洗浄し、次に2mg/mlNTG含有0.2M酢酸
ナトリウム緩衝液(pH5.0)10mlで十分に懸濁した。こ
れを30℃、30分間振とう培養し、YPD培地で3回洗浄す
ることにより残存するNTGを除去した。この菌体をYPD培
地10mlで懸濁した溶液100μlをYPD培地プレートに塗布
した。
The mutant strain obtained by the EMS treatment in YPD medium 10 ml,
After culturing at 30 ° C. for 20 hours, when the OD650 of the culture solution reached 1.0, the cells were collected by centrifugation. This amount of cells corresponds to approximately 1 × 10 8 cells. This was washed with a 0.2 M sodium acetate buffer (pH 5.0), and then sufficiently suspended in 10 ml of a 0.2 M sodium acetate buffer (pH 5.0) containing 2 mg / ml NTG. This was cultured with shaking at 30 ° C. for 30 minutes, and the remaining NTG was removed by washing three times with a YPD medium. 100 μl of a solution obtained by suspending the cells in 10 ml of YPD medium was applied to a YPD medium plate.

このようにして得られた形質転換体のスクリーニング
は、前述のコロニーブロット法により同様に行った。
Screening of the thus obtained transformant was carried out in the same manner by the colony blotting method described above.

この操作により、さらにHBs発現量が4倍高い形質転
換体を作出した。
By this operation, a transformant having an HBs expression level four times higher was produced.

(5−C)紫外線照射ミューテイション 上記のようにして得られた形質転換体をYPD培地10ml
に懸濁して30℃、20時間培養する。培養液のOD650が1.0
となったところで、これをYPD培地プレートに塗布し、
次に紫外線ランプを用いて約30cm距離で60秒間照射し、
暗所、30℃で2日間培養した。このようにして得られた
形質転換体を前述のコロニーブロット法によりスクリー
ニングした。
(5-C) Mutation of ultraviolet irradiation Irradiation of the transformant obtained as described above in 10 ml of YPD medium
And incubate at 30 ° C for 20 hours. OD650 of the culture solution is 1.0
Then, apply this to the YPD medium plate,
Next, irradiate with an ultraviolet lamp at a distance of about 30 cm for 60 seconds,
The cells were cultured in the dark at 30 ° C. for 2 days. The thus obtained transformant was screened by the aforementioned colony blot method.

(6)HBs抗原の産生 このような3段階の変異誘導処理により、得られた形
質転換体のHBs発現量は、下記第2表のとうり上昇し
た。
(6) Production of HBs antigen By such three-step mutagenesis treatment, the HBs expression level of the obtained transformant increased as shown in Table 2 below.

このようにして得られたインテグレーション酵母変異
株により産生されるHBs蛋白質は、従来の自律増殖型プ
ラスミドを用いて発現させたもの(特開昭59−31799
号)と同様に、粒子を形成しており、その分子量もウエ
スタンブロット法による分析の結果、全く同じものであ
った。
The HBs protein produced by the integration yeast mutant thus obtained was expressed using a conventional autonomously replicating plasmid (JP-A-59-31799).
In the same manner as in (1), particles were formed, and the molecular weight was exactly the same as a result of analysis by Western blotting.

ノザンブロット法によりメッセンジャーRNAのバンド
の位置を確認したが、変異処理前の株のものと全く変わ
らず、転写の量は発現量に比例して変化していることが
確認された。
The position of the messenger RNA band was confirmed by Northern blotting, but was completely the same as that of the strain before the mutation treatment, confirming that the amount of transcription changed in proportion to the expression amount.

尚、このような変異操作を経てスクリーニングされた
形質転換体については、酵母Saccharomyces cerevisiac
AH22T INT−S:微工研菌寄第9944号として寄託されてい
る。
In addition, the transformant screened through such a mutation operation was used for the yeast Saccharomyces cerevisiac.
AH22T INT-S: Deposited as No. 9944 of Microbial Laboratory Bacteria.

実施例2:プラスミド導入による共発現 (1)発現プラスミドの構築 プラスミドpYG100−M並びにpYG100−L[今村ら、Jo
urnal of Virology Vol.61 No.11 p3543−3549(198
7)]を制限酵素HIndIIIで処理することにより、B型肝
炎ウイルス表面抗原のプレSをコードする遺伝子である
プレS2−HBs(ミドルS)遺伝子[HBs遺伝子に加えさら
に5′端に55個のアミノ酸をコードする遺伝子]、並び
にプレS1−HBs(ラージS)遺伝子[HBs遺伝子に加えさ
らに5′端に174個のアミノ酸をコードする遺伝子]を
調製した。これをDNAポリメラーゼI(Klenow large fr
agmemnt)を用いて平滑末端とし、プラスミドpAJ50[Na
ture287,p869−871(1980)]のBamHI部位を同様に平滑
末端としたものと混合し、T4DNAリガーゼを用いてライ
ゲーションした。このようにして、ミドルS遺伝子なら
びにラージS遺伝子の発現を目的とした自律増殖型プラ
スミドpAJ50M−S(第2図)並びにプラスミドpAJ50L−
S(第3図)を調製した。
Example 2: Co-expression by introduction of plasmid (1) Construction of expression plasmid Plasmids pYG100-M and pYG100-L [Imamura et al., Jo
urnal of Virology Vol.61 No.11 p3543-3549 (198
7)] with the restriction enzyme HIndIII to obtain a pre-S2-HBs (middle S) gene, which is a gene encoding the pre-S of the hepatitis B virus surface antigen [55 B at the 5 'end in addition to the HBs gene] A gene encoding an amino acid] and a pre-S1-HBs (large S) gene [a gene encoding 174 amino acids at the 5 'end in addition to the HBs gene] were prepared. The DNA polymerase I (Klenow large fr
agmemnt) to make blunt ends, and plasmid pAJ50 [Na
ture287, p869-871 (1980)] and blunt-ended BamHI sites, and ligated using T4 DNA ligase. Thus, the autonomously replicating plasmid pAJ50M-S (FIG. 2) and plasmid pAJ50L- for expression of the middle S gene and the large S gene were obtained.
S (FIG. 3) was prepared.

同様に、実施例1−(1)で使用したプラスミドpYG1
00−Sを制限酵素HindIIIで処理することにより、226個
のアミノ酸からなるHBs抗原をコードするHBs発現遺伝子
断片を調製した。これを同様にDNAポリメラーゼIを用
いて平滑末端とし、プラスミドpAJ50のBamHI部位にHBs
発現遺伝子が組み込まれた、HBs遺伝子の発現を目的と
した自律増殖型プラスミドpAJ50S(対照実験用)を調製
した。
Similarly, the plasmid pYG1 used in Example 1- (1) was used.
By treating 00-S with the restriction enzyme HindIII, an HBs-expressing gene fragment encoding an HBs antigen consisting of 226 amino acids was prepared. This was similarly blunt-ended using DNA polymerase I, and HBs was inserted into the BamHI site of plasmid pAJ50.
An autonomously replicating plasmid pAJ50S (for a control experiment) for the purpose of expressing the HBs gene into which the expressed gene was integrated was prepared.

(2)発現プラスミドの導入 実施例1において3段階の変異処理の後に得られたイ
ンテグレーション酵母変異株(EMS−NTG−UV変異株)を
宿主細胞として、上記のそれぞれプラスミドを酢酸リチ
ウム法により導入することにより形質転換した。形質転
換体の選択は、1mg/ml G418ネオマイシン誘導体(GIBCO
GENETICIN社製)含有YPD培地を用い、ネオマイシン耐
性に形質転換された酵母菌を選択することにより行っ
た。
(2) Introduction of Expression Plasmid Using the integration yeast mutant (EMS-NTG-UV mutant) obtained after the three-step mutation treatment in Example 1 as a host cell, each of the above plasmids is introduced by the lithium acetate method. Was transformed. Transformants were selected using 1 mg / ml G418 neomycin derivative (GIBCO
This was performed by using a YPD medium containing GENETICIN) and selecting a yeast transformed with neomycin resistance.

また、対照試験として、Saccharomyces cerevisiac A
H22 PHO80株(微工研条寄第509号)(107 cells)を用
い、同様にそれぞれのプラスミドを導入し形質転換を行
った。
As a control test, Saccharomyces cerevisiac A
Using the H22 PHO80 strain (Microtechnical Research Laboratories No. 509) (10 7 cells), each plasmid was similarly introduced and transformed.

(3)本発明の混成抗原粒子の分析 プラスミドpAJ50−S,pAJ50M−S並びにpAJ50L−Sを
本発明のインテグレーション酵母変異株に導入しネオマ
イシン(G418)により選択して得られた形質転換体を、
それぞれ1のYPD(1mg/mlのG418を含む)培地で培養
し、遠心分離によりぞれぞれ約30gの菌体を得た。この
菌体をザイモライエース100T(Zymolyase 100T、生化学
工業社製)(100μg/ml)、14mM 2−メルカプトエタノ
ール、50mM リン酸緩衝液(pH7.2)からなる溶液で処
理することによりスフェロプラスト化し、次に0.1%Tri
ton X−100、50mMリン酸(pH7.2)および1mM PMSF(phe
nylmethylsulfonyl fluorido)からなる溶解液により発
現された抗原粒子を溶出した。このようにして得られた
酵母抽出液を遠心分離処理することにより沈澱物を除去
した。目的の抗原粒子を精製するために、この抽出液を
5%〜20%のショ糖密度勾配遠心、塩化セシウム密度勾
配遠心を行い抗原粒子を精製した。このようにして精製
された3種のそれぞれの酵母抽出液は、ともに塩化セシ
ウム密度勾配遠心により1.2g/cm3を示す抗原粒子であ
る。この画分をネガティブ染色法による電子顕微鏡観察
を行ったところ、血清中のオーストラリア抗原と同じ球
状粒子であることが観察された。
(3) Analysis of Hybrid Antigen Particles of the Present Invention Plasmids pAJ50-S, pAJ50M-S and pAJ50L-S were introduced into the integration yeast mutant strain of the present invention, and a transformant obtained by selecting with neomycin (G418) was used.
Each was cultured in one YPD (containing 1 mg / ml G418) medium, and about 30 g of each bacterial cell was obtained by centrifugation. The cells were treated with a solution consisting of Zymolyase 100T (Zymolyase 100T, manufactured by Seikagaku Corporation) (100 μg / ml), 14 mM 2-mercaptoethanol, and 50 mM phosphate buffer (pH 7.2) to give sphero. Plastify, then 0.1% Tri
ton X-100, 50 mM phosphoric acid (pH 7.2) and 1 mM PMSF (phe
The expressed antigen particles were eluted with a lysate consisting of nylmethylsulfonyl fluorido). The precipitate was removed by centrifuging the yeast extract thus obtained. In order to purify the target antigen particles, the extract was subjected to 5% to 20% sucrose density gradient centrifugation and cesium chloride density gradient centrifugation to purify the antigen particles. Each of the three yeast extracts thus purified is an antigen particle exhibiting 1.2 g / cm 3 by cesium chloride density gradient centrifugation. When this fraction was observed under an electron microscope by a negative staining method, it was observed that it was the same spherical particle as the Australian antigen in the serum.

本発明の発現産物が、混成抗原粒子であることを証明
するために、ヒト重合アルブミンによる吸着並びにプレ
S抗原に対するウサギ抗体を用いた吸着とウエスタンブ
ロット法を組み合わせることによりれぞれの発現産物の
構成ペプチドを分析した。
In order to prove that the expression product of the present invention is a hybrid antigen particle, the expression product of each of the expression products was analyzed by combining Western blotting with adsorption using human polymerized albumin and using a rabbit antibody against pre-S antigen. The constituent peptides were analyzed.

まず、上記で得られたそれぞれの酵母抽出液をそのま
ま15% SDS−ポリアクリルアミドゲルを用いたウエスタ
ンブロットにより分析した[A]。HBs抗原活性を有す
るペプチドを検出する抗体としては、ウサギにヒト血清
から精製されたHBs抗原粒子を免疫することによって得
られた抗体(β−813F)を用いた。その結果を第5図に
示した。レーンおよびは、本実施例において作出
したHBs抗原産生インテグレーション酵母にそれぞれプ
ラスミドpAJ50M−S、pAJ50−SおよびpAJ50L−Sを導
入して得られた形質転換体から調製された抗原をサンプ
ルとしたものである。レーンは、自律増殖型プラスミ
ドを組み込んでいないHBs産生インテグレーション酵母
抽出液をサンプルとしたものであり、レーン及び
は、Saccharomyces cerevisiae AH22 pho80株にそれぞ
れプラスミドpAJ50M−SおよびpAJ50L−Sを導入した形
質転換体から得られた抗原をサンプルとしたものであ
る。
First, each yeast extract obtained above was directly analyzed by Western blot using a 15% SDS-polyacrylamide gel [A]. As an antibody for detecting a peptide having HBs antigen activity, an antibody (β-813F) obtained by immunizing rabbits with HBs antigen particles purified from human serum was used. The results are shown in FIG. Lanes and samples represent antigens prepared from transformants obtained by introducing plasmids pAJ50M-S, pAJ50-S and pAJ50L-S into the HBs antigen-producing integration yeast produced in this Example, respectively. is there. Lanes are samples of an HBs production integration yeast extract that does not incorporate an autonomously replicating plasmid. The antigen obtained from was used as a sample.

第5図の結果のとうり、宿主としてAH22T INT−Sを
用いた形質転換体から得られた抗原(レーンおよ
び)には、分子量約23kダルトンのHBsペプチドが認め
られ、これに加えて、導入したプラスミドに応じて33k
のミドルSペプチド(レーン)およびラージSペプチ
ド(レーン)のバンドが認められた。一方、宿主とし
てAH22 Pho80を用いた形質転換体から得られた抗原から
は、導入したプラスミドに応じてミドルSペプチド(レ
ーン)またはラージSペプチド(レーン)のバンド
のみが検出された。
According to the results shown in FIG. 5, the antigen (lane and) obtained from the transformant using AH22T INT-S as the host contained an HBs peptide having a molecular weight of about 23 kDalton. 33k depending on the plasmid
Of the medium S peptide (lane) and the large S peptide (lane). On the other hand, only the band of the middle S peptide (lane) or the large S peptide (lane) was detected from the antigen obtained from the transformant using AH22 Pho80 as the host, depending on the introduced plasmid.

次に、ヒト重合アルブミンをコートしたELISA用マイ
クロタイタープレートを用意し、これに上記と同じ6種
のサンプルを50μlずつ加え、1時間インキュベーショ
ンした後にこのプレートをTween20(0.05%)を含むト
リス緩衝液(TBS:Tris−buffer−saline)でよく洗浄
し、SDS−2ME(2−メルカプトエタノール)を含む電気
泳動用の変性緩衝液で抗原複合体を回収し、上記と同様
に15% SDS−ポリアクリルアミドゲルにより電気泳動を
行ったあと、HBsに対する抗体を用いてウエスタンブロ
ットを行った結果[B]を第6図に示した。各レーン
は、[A]のウエスタンブロットのサンプルと同じ抗原
サンプルに対応する。
Next, a microtiter plate for ELISA coated with human polymerized albumin was prepared, and the same six kinds of samples as described above were added in 50 μl portions. After incubation for 1 hour, the plate was washed with a Tris buffer containing Tween 20 (0.05%). (TBS: Tris-buffer-saline), and the antigen complex was recovered with a denaturing buffer for electrophoresis containing SDS-2ME (2-mercaptoethanol). After performing electrophoresis by gel, Western blot was performed using an antibody against HBs, and the result [B] is shown in FIG. Each lane corresponds to the same antigen sample as the Western blot sample of [A].

さらに、プレS領域の120〜153番目のペプチド(プレ
S2領域の一部)に対するウサギ抗体をコートしたELISA
マイクロタイタープレートを用いて同様に6種のサンプ
ルを吸着反応させ、これを回収して同様のウエスタンブ
ロットを行った結果[C]を第7図に示した。各レーン
は、上記の同じ抗原サンプルに対応する。
Furthermore, peptides 120-153 of the pre-S region (pre-S
ELISA coated with rabbit antibody against S2 region)
Similarly, six kinds of samples were subjected to an adsorption reaction using a microtiter plate, collected, and subjected to the same Western blotting. The result [C] is shown in FIG. Each lane corresponds to the same antigen sample described above.

このような抗原粒子の精製法および免疫吸着を利用し
たウエスタンブロットの方法に関しては、先に今村らに
よる報告の中で詳細に記載されている[Journal of Vir
ology,Vol.61,No.11,p3643−3549(1987)]。
Such a method for purifying antigen particles and a method for Western blotting using immunoadsorption are described in detail in a report by Imamura et al. [Journal of Vir.
ology, Vol.61, No.11, p3643-3549 (1987)].

重合アルブミンとの結合活性は、プレS部分に局在す
ると言われている。上記の反応系において、HBs(メジ
ャーS)抗原のみからなる抗原粒子は、重合アルブミン
及びプレS抗体と抗原複合体を形成することができず、
HBs抗原活性を有するペプチドは検出されなかった
(B、Cのレーン、)。しかし、メジャーSとミド
ルSを共発現したもの(レーン)およびメジャーSと
ラージSを共発現したもの(レーン)においては、プ
レSに対する活性および抗体のみで抗原複合体を形成さ
せこれを回収したにもかかわらずプレS−HBsペプチド
のバンド(33Kもしくは43Kダルトン)に加えて、プレS
を含まないメジャーSペプチドのバンド(23Kダルト
ン)もほぼ同程度に検出された。
It is said that the binding activity to polymerized albumin is localized to the pre-S moiety. In the above reaction system, antigen particles consisting of only HBs (major S) antigen cannot form an antigen complex with polymerized albumin and pre-S antibody,
No peptide having HBs antigen activity was detected (B, C lanes). However, in the case where major S and middle S were co-expressed (lane) and the case where major S and large S were co-expressed (lane), an antigen complex was formed only with the activity against pre-S and the antibody and recovered. Nevertheless, in addition to the band of pre-S-HBs peptide (33K or 43K dalton),
A major S peptide band (23 K daltons) containing no was detected at almost the same level.

この結果から本発明の抗原粒子は、粒子の脂質膜を介
してミドルS(33K)とメジャーS(23K)が、またはラ
ージS(43K)とメジャーS(23K)が共存しているもの
と考えられる。ウエスタンブロットBおよびCにおける
レーンは、実施例で用いたプレS領域を検出する系
が確かであることを示す陽性対照、レーンは、プレ
Sに対する特異性を確認する陰性対照である。
From these results, it is considered that the antigen particles of the present invention coexist with middle S (33K) and major S (23K) or large S (43K) and major S (23K) via the lipid membrane of the particles. Can be Lanes in Western blots B and C are positive controls indicating that the system for detecting the pre-S region used in the examples is reliable, and lanes are negative controls for confirming the specificity for pre-S.

上記のウエスタンブロット法並びに電子顕微鏡観察の
結果から、本発明により発現された産物がいずれの場合
にもメジャーS抗原と共に球状粒子を形成していること
が確認された。
From the results of Western blotting and electron microscopy described above, it was confirmed that the product expressed according to the present invention formed a spherical particle together with the major S antigen in each case.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、インテグレーション酵母作出に用いられるプ
ラスミドYIp7GRの構造を示す。 第2図は、プレS2−HBs発現プラスミドpAJ50M−Sの構
造を示す。 第3図は、プレS1−HBs発現プラスミドpAJ50L−Sの構
造を示す。 第4図は、メジャーS(HBs)ペプチドとプレSペプチ
ドとの関係を示した模式図である。 第5図は、実施例2において発現されたそれぞれの抗原
粒子をウエスタンブロットにより解析した結果を示す。 第6図は、実施例2において発現されたそれぞれの抗原
粒子を重合アルブミンを用いた免疫吸着処理を行った
後、吸着されたサンプルをウエスタンブロットにより解
析した結果を示す。 第7図は、実施例2において発現されたそれぞれの抗原
粒子を抗プレS2抗体を用いて免疫吸着処理を行った後、
吸着されたサンプルをウエスタンブロットにより解析し
た結果を示す。
FIG. 1 shows the structure of a plasmid YIp7GR used for producing an integration yeast. FIG. 2 shows the structure of the preS2-HBs expression plasmid pAJ50M-S. FIG. 3 shows the structure of the preS1-HBs expression plasmid pAJ50L-S. FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between a major S (HBs) peptide and a pre-S peptide. FIG. 5 shows the results of Western blot analysis of each antigen particle expressed in Example 2. FIG. 6 shows the results of Western blot analysis of the adsorbed sample after performing immunoadsorption treatment on each antigen particle expressed in Example 2 using polymerized albumin. FIG. 7 shows that each antigen particle expressed in Example 2 was subjected to immunoadsorption treatment using an anti-pre-S2 antibody,
The result of having analyzed the adsorbed sample by Western blot is shown.

───────────────────────────────────────────────────── 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 (C12P 21/00 C12R 1:865) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical indication (C12P 21/00 C12R 1: 865)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】形質転換酵母から発現された蛋白質であっ
て、HBsポリペプチドもしくはその一部のポリペプチド
のN末端に外来性ペプチドが結合された融合ポリペプチ
ドとHBsポリペプチドとからなる混成抗原粒子。
1. A hybrid antigen comprising a HBs polypeptide and a fusion polypeptide in which a foreign peptide is bound to the N-terminus of an HBs polypeptide or a partial polypeptide thereof, which is expressed from a transformed yeast. particle.
【請求項2】該外来性ペプチドが、ウイルス構成蛋白質
もしくはその一部のペプチドである前記第(1)項記載
の混成抗原粒子。
2. The hybrid antigen particle according to the above (1), wherein the foreign peptide is a protein constituting a virus or a partial peptide thereof.
【請求項3】該外来性ペプチドが、B型肝炎ウイルスプ
レS1ペプチドである前記第(2)項記載の混成抗原粒
子。
3. The hybrid antigen particle according to claim 2, wherein said exogenous peptide is hepatitis B virus pre-S1 peptide.
【請求項4】該外来性ペプチドが、B型肝炎ウイルスプ
レS2ペプチドである前記第(2)項記載の混成抗原粒
子。
4. The hybrid antigen particle according to (2), wherein said exogenous peptide is hepatitis B virus pre-S2 peptide.
【請求項5】HBs抗原発現遺伝子を酵母の染色体遺伝子
に組み込んだインテグレーション酵母を作出し、さらに
HBsポリペプチドもしくはその一部のポリペプチドのN
末端に外来性ペプチドが結合された融合ポリペプチドを
発現させる自律増殖型発現プラスミドを該酵母に導入す
ることにより得られる形質転換体を培養することを特徴
するHBs抗原と外来性ペプチドとからなる混成抗原粒子
の製法。
5. An integrated yeast in which an HBs antigen-expressing gene has been integrated into a yeast chromosome gene,
N of the HBs polypeptide or a part thereof
A hybrid consisting of an HBs antigen and a foreign peptide, which comprises culturing a transformant obtained by introducing an autonomously replicating expression plasmid into the yeast, which expresses a fusion polypeptide having a foreign peptide bound to its end. Production of antigen particles.
【請求項6】外来性ペプチドがウイルス構成蛋白質もし
くはその一部のペプチドである前記第(5)項記載の混
成抗原粒子の製法。
6. The method for producing hybrid antigen particles according to the above (5), wherein the exogenous peptide is a protein constituting a virus or a partial peptide thereof.
【請求項7】外来性ペプチドがHBプレS1ペプチドである
前記第(6)項記載の混成抗原粒子の製法。
7. The method for producing hybrid antigen particles according to (6), wherein the exogenous peptide is an HB pre-S1 peptide.
【請求項8】外来性ペプチドがHBプレS2ペプチドである
前記第(6)項記載の混成抗原粒子の製法。
8. The method for producing hybrid antigen particles according to (6), wherein the exogenous peptide is an HB pre-S2 peptide.
【請求項9】染色体に組み込むHBs抗原発現遺伝子が、
酵母の染色体上にコードされる遺伝子を両端に有し、そ
の間にHBs抗原発現遺伝子を有する遺伝子断片である前
記第(5)項記載の混成抗原粒子の製法。
9. The HBs antigen-expressing gene to be integrated into a chromosome,
(5) The method for producing hybrid antigen particles according to the above (5), which is a gene fragment having a gene encoded on a yeast chromosome at both ends and having an HBs antigen expression gene therebetween.
【請求項10】酵母の染色体上にコードされる遺伝子
が、酵母のリボゾーマルRNAをコードする遺伝子である
前記第(9)項記載の混成抗原粒子の製法。
10. The method for producing hybrid antigen particles according to (9), wherein the gene encoded on the yeast chromosome is a gene encoding yeast ribosomal RNA.
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