JP2780961B2 - Herpes simplex virus protein and vaccine containing it - Google Patents

Herpes simplex virus protein and vaccine containing it

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JP2780961B2
JP2780961B2 JP7300381A JP30038195A JP2780961B2 JP 2780961 B2 JP2780961 B2 JP 2780961B2 JP 7300381 A JP7300381 A JP 7300381A JP 30038195 A JP30038195 A JP 30038195A JP 2780961 B2 JP2780961 B2 JP 2780961B2
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ロジャー・ジョン・ワトソン
ジョン・ヘインズ・ワイス
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アメリカン サイアナミド カンパニー
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】 1.発明の分野 本発明は、単純ヘルペスウイルス(HSV)糖タンパク
質に関係したタンパク質、その生産方法およびそれを含
むワクチンに関し、また、新規なDNA配列、プラスミ
ドおよび該タンパク質を産生する微生物(真核生物及び
原核生物の両方)を作製し、使用するための方法並びに
組成物に関する。 【0002】本発明は、ウイルスDNA、プラスミドD
NAまたはバクテリオファージDNAのようなDNAベ
クター中に、糖タンパク質D(gD)またはその一部を
コードするDNA配列を挿入する組換えDNA技術を利
用するものであり、それにより該ベクターが、バクテリ
ア宿主あるいは他の単細胞系中でgD遺伝子を複製しか
つその発現を誘導する能力をもつようにするものであ
る。得られた組換えDNA分子を宿主細胞中に導入する
と、宿主細胞によるgDまたはその一部あるいは変異型
分子の生産が可能となる。生産されたタンパク質は、次
に単離・精製され、そしてHSVタイプ1(HSV−
1)およびタイプ2(HSV−2)の両方の感染に対す
るワクチンの免疫原として用いるために修飾される。 【0003】 【従来の技術】 2.発明の背景技術 2.1.組換えDNA技術および遺伝子発現 組換えDNA技術は、特定のDNA配列をDNAベクタ
ー中に挿入して、宿主細胞中で複製することができる組
換えDNA分子を作製するものである。一般的に、挿入
されるDNA配列は受容DNAベクターに対して外来性
である。すなわち、挿入DNA配列およびDNAベクタ
ーは、自然界で遺伝情報の交換のない生物に由来するも
のであるか、あるいは挿入DNA配列は、全体的にまた
は部分的に合成されたものである。近年、組換えDNA
分子の構築を可能とするいくつかの一般的方法が開発さ
れた。例えば、米国特許第4,237,224号(Co
hen&Boyer)は、制限酵素およびライゲーショ
ン(連結)として知られる方法を用いて、このような組
換えプラスミド類を作製することを記述している。その
後、これらの組換えプラスミドは形質転換によって単細
胞生物中に導入され、複製される。米国特許第4,23
7,224号に記載された技術の一般的な利用可能性の
ため、この特許は本明細書中へ参考として組み入れられ
る。 【0004】組換えDNA分子を単細胞生物へ導入する
他の方法は、CollinsおよびHohnによって米
国特許第4,304,863号に記載されており、これ
も参考としてここに組み入れる。この方法は、バクテリ
オファージベクターを用いるパッケージング/形質導入
系を利用するものである。構築に用いる方法の如何にか
かわらず、組換えDNA分子は宿主細胞と適合すべきで
あり、すなわち、宿主細胞内で自律複製能をもつべきで
ある。組換えDNA分子はまた、組換えDNA分子によ
り形質転換された宿主細胞の選択を可能にするマーカー
機能をもつべきである。更に、適切な複製、転写および
翻訳シグナルの全てがプラスミド上に正確に配置される
場合には、外来遺伝子は形質転換細胞およびその子孫に
おいて適切に発現されるだろう。 【0005】真核生物の細胞に感染するすべてのウイル
スに特徴的であるように、単純ヘルペスウイルスは真核
宿主細胞系を必要とし、その中でそのゲノムを複製する
ためにウイルス遺伝子が発現し、その子孫が生じる。真
核細胞中でのDNA複製のためのシグナルおよび調節要
素、遺伝子の発現およびウイルスの組立ては、原核細胞
のものとは異なる。これは、真核細胞中にのみ天然で発
現される遺伝子を、原核宿主細胞中で発現させようとす
る場合に非常に重要となる。 【0006】これらの異なる遺伝子シグナルおよびプロ
セシング過程は、多くのレベルの遺伝子発現(例えば、
DNA転写およびメッセンジャーRNA翻訳)を制御す
る。DNAの転写は、RNAポリメラーゼの結合を指示
し、それによって転写を促進するDNA配列のプロモー
ターの存在に依存している。真核生物のプロモーターの
DNA配列は原核生物プロモーターのものとは異なる。
更に、真核生物のプロモーターおよびそれに伴う遺伝子
シグナルは、原核生物系の中では認識されないものであ
るか、あるいは機能できないものである。 【0007】同様に、原核生物中のメッセンジャーRN
A(mRNA)の翻訳は、真核生物とは異なる適切な原
核生物シグナルの存在に依存している。原核生物中のm
RNAの効率的な翻訳には、mRNA上のシャイン・ダ
ルガルノ(Shine Dalgarno;SD)配列
と称するリボソーム結合部位を必要とする。この配列は
mRNAの短いヌクレオチド配列であり、タンパク質の
アミノ末端メチオニンをコードする開始コドン(AU
G)の前に位置している。SD配列は16S rRNA
(リボソームRNA)の3’末端に対して相補的であ
り、多分rRNAとの二重らせんを形成し、リボソーム
の正しい位置づけを可能にすることによって、mRNA
のリボソームへの結合を促進している。遺伝子発現を最
大とすることに関する考察のために、Roberts
and Lauer,Methodsin Enzym
ology 68:473(1979)を参照された
い。 【0008】適切なシグナルが挿入されて、適切に位置
づけられた後でさえも、多くの因子が原核生物での真核
生物遺伝子の発現を複雑にしている。これらの因子の本
性および作用機構のはっきりとした理解が目下のところ
欠けている。こうした因子の1つは大腸菌(Esche
richia coli)および他のバクテリア中の活
性なタンパク質加水分解系の存在である。このタンパク
質分解系は、真核生物タンパク質のごとき「異常な」す
なわち外来のタンパク質を選択的に破壊するようであ
る。従って、バクテリア中で発現された真核生物タンパ
ク質を加水分解から保護する手段を開発することによっ
て多岐にわたる利用が可能となろう。1つの戦略は、真
核生物配列を原核生物遺伝子とin phase(すな
わち、正しい読み枠)で連結することによって、融合タ
ンパク質産物(原核生物のアミノ酸配列と、外来すなわ
ち真核生物のアミノ酸配列とのハイブリッドであるタン
パク質)が得られるハイブリッド遺伝子を構築すること
である。 【0009】ハイブリッド遺伝子の構築は、多くの真核
生物タンパク質(例えば、ソマトスタチン、ラットのプ
ロインシュリン、成長ホルモンおよび卵アルブミン様タ
ンパク質)をコードする遺伝子の分子クローニングにお
いて用いられた方法であった。更に、卵アルブミンおよ
びβ−グロビンの場合には、原核生物プロモーターがか
かる融合遺伝子配列に連結された(Guarente
ら,Cell 20:543(1980))。Guar
enteらの系は、SD配列を含むlacプロモーター
を、融合遺伝子のATGの前に異なる距離で挿入するこ
とを含むものである。幾つかの真核生物遺伝子の分子ク
ローニングおよび発現が達成されたが、これはgD遺伝
子についてはこれまで行なわれていない。また、原核生
物宿主細胞中での外来すなわち真核生物遺伝子の発現は
日常的になし得るような技術状態にはない。 【0010】2.2.ワクチン類 ウイルス感染の防御および治療には次の3つの基本的な
方法がある。すなわち、(1)能動免疫応答を引き出す
ワクチン、(2)ウイルス複製を抑制する化学療法剤、
および(3)インターフェロンの合成を導き出す薬剤で
ある。3つの方法全てを、感染を防ぐために用いること
ができるが、感染の初期に適用するときにより効果的で
ある。ワクチン注射、すなわち能動免疫感作は、感染が
始った後では通常効果がない。 【0011】ワクチンは、一般に、免疫学的性質を破壊
することなく、ウイルスを無毒化することによって調製
される。伝統的には、これは不活化ワクチン用にウイル
スの感染性を不活化すること(すなわち、ホルムアルデ
ヒドのごとき種々の化学薬剤による処理によってウイル
スを「殺す」こと)、あるいは生ワクチン(弱毒化ワク
チン)用に無毒性あるいは弱毒化された(修飾された)
ウイルスを選択することによって達成される。弱毒化
は、ウイルスを普通でない状態(異なる動物宿主および
細胞培養物)に適応せしめることによって、または、大
きなウイルス接種材料を数多く継代させ、毒力を失った
ために徴候を全く現さないか、ほんの少しの徴候しか現
さない変異体を選択することによって得られる。獣医学
の分野でまだ用いられる少数のワクチンは、ウイルス増
殖がほとんど重大とならない部位に注射される完全に毒
力のある感染性ウイルスよりなるものである。この方法
はヒトに使用するには余りに危険であると考えられる。 【0012】生ワクチンに用いる弱毒化ウイルスは、一
般的に優れた免疫原である。なぜならば、弱毒化ウイル
スは宿主中で増殖して、長く続く免疫性を引き出すから
である。弱毒化ワクチンは、全てのウイルス抗原(ウイ
ルス粒子の表面抗原と内部抗原の両方)に対する体液性
の抗体を誘導する。しかしながら、生ワクチンの使用に
は多くの問題が提起されており、例えばウイルスの不十
分な弱毒化、ウイルスの遺伝的不安定性、ワクチンウイ
ルスの増殖に用いた細胞培養物中の外部ウイルスによる
汚染、そして最後に、ワクチンの不安定性(例えば熱不
安定性)などがある。 【0013】不活化ワクチン(増殖しない「死滅した」
あるいは不活化ウイルスを用いる)の使用は、生ワクチ
ンの使用に伴う難点を避けるものだが、死滅したウイル
スは、免疫化された動物の体内で増殖せず、通常、表面
成分に対する抗体のみをもたらす。しかし、不活化ワク
チンについての主な難点は、関連抗原の必要量を供給す
るのに十分なウイルスを生産することにある。不活化ワ
クチンの使用に伴う他の難点は、達成された免疫性が短
いためしばしば追加の免疫が必要となること、抗原部位
が不活化の化学的処理によって変えられるため免疫原性
が弱くなったり、あるいはウイルス感染を中和するのに
あまり効果的でない抗体を誘導すること、そして当該ワ
クチンがしばしば満足のゆくレベルのIgAを誘導しな
いことである。 【0014】サブユニットワクチンは、外被のない正二
十面体ウイルスのカプシドタンパク質または外被のある
ウイルスのペプロマー(糖タンパク質のスパイク)のご
とき、必要かつ適切な免疫原性物質のみを含むものであ
る。サブユニットワクチンは、高度に精製されたウイル
ス画分から関係のあるサブユニットを単離するか、ある
いは関係のあるポリペプチドを合成することによって作
ることができる。サブユニットワクチンの主な長所は、
ウイルス由来の遺伝物質の排除ならびに宿主またはドナ
ー由来の干渉性物質の排除にある。しかしながら、現在
のところ、これらの方法を用いてのサブユニットワクチ
ンの製造は、広く使われる商業用途には高価すぎる。組
換えDNA技術はサブユニットワクチンの製造に多くの
ものを提供し、ウイルスの関係のある免疫原性部分また
はそのタンパク質をコードするウイルス遺伝子の分子ク
ローニングおよび宿主細胞での発現が、サブユニットワ
クチンで使用するのに十分な量の免疫原をもたらすこと
ができる。 【0015】ワクチンは、しばしば、種々のアジュバン
トを含む乳濁液として投与される。アジュバントは、免
疫原のみを投与した場合よりも少ない量の抗原を用い
て、少ない投与量で、持続する高レベルの免疫性を獲得
するのを助けるものである。アジュバントの作用機構は
複雑で、完全には理解されていない。しかしながら、そ
れは細網内皮系の食作用、他の活性の刺激、抗原の遅延
された放出および分解を含むかもしれない。アジュバン
トの例には、フロインドのアジュバント(完全または不
完全)、アジュバント65(落下生油、マンニドモノオ
レエートおよびアルミニウムモノステアレートを含
む)、および水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム
またはミョウバンのごとき鉱物ゲルがある。フロインド
のアジュバントはヒトや食用動物のためのワクチンには
もはや用いられていない。なぜならば、それは非代謝性
鉱油を含み、しかも発癌物質の可能性があるからであ
る。しかし、鉱物ゲルは商業的動物用ワクチンに広く用
いられている。 【0016】2.3.ヘルペスウイルス類 ヘルペスウイルス類(ヘルペトビリダエ:Herper
toviridae)は大型のDNAウイルスであり、
宿主の一生の間存続しうる潜在的感染を確立することで
有名である。表に現れない一次感染の後、ウイルスは、
照射または免疫抑制のごとき、いくつかの疑われる刺激
のどれかによって再活性化されるまで静止したままで残
存する。 【0017】活動状態、つまり感染の急性形態は、増殖
感染または溶菌感染によって特徴づけられる。即ち、ウ
イルスが複製して、宿主細胞の機構を乗っ取り、感染性
の成熟ウイルス粒子を作り、そして細胞死を引き起こ
す。しかしながら、潜伏状態では、ウイルスは宿主の神
経節に潜んでいる。潜状中に感染性ウイルスが生産され
る証拠はほとんどない。 【0018】大抵の一次感染は幼児期に起こり、表面に
現れない。感染は粘膜のウイルス接種から、あるいはウ
イルスが表皮の破れから皮膚の中に入ることにより生じ
る。従って、感染性ウイルスは密接な接触によって伝播
され得る。いったん獲得されると、HSVは生涯身体中
に保持され、そして患者は、無徴候であるか、あるいは
例えば口唇疱疹(通常「熱性疱疹」または「コールドソ
アス(cold sores)」と呼ばれる唇上の障
害)、歯肉口内炎(口および歯肉が小胞でおおわれ、そ
れが破れて潰瘍となる)、咽頭炎、扁桃炎、角結膜炎
(角膜炎または眼の角膜の炎症で、樹状潰瘍へと進行
し、最終的には角膜の瘢痕化をもたらし、盲目となる)
および陰部疱疹を含む粘膜皮膚病のごとき多くの臨床的
徴候をもたらす再発性の攻撃を受けやすい。稀には、H
SV感染は脳炎、疱疹性湿疹、外傷性疱疹、肝炎および
新生児疱疹を引き起こすことがある。 【0019】活動的発生の間に、感染性ウイルスは病変
部位から、または周囲の体液、例えば口唇疱疹の場合に
は唾液から、単離することができる。これらの病変は、
特定の個体の身体の同じ部分に発生する傾向があり、月
経、日光または冷風への過剰暴露、下垂体または副腎ホ
ルモン、アレルギー反応、あるいは古典的には熱のごと
き多くの刺激によって引き起こされる。こうした発生の
間、患者はウイルスを放出しており、接触を介して他人
へ感染性ウイルスを伝播することができる。 【0020】感染の潜状期の間、研究者らは、病変がそ
の後生じる部位以外の部位にこのウイルスが保持される
ことを実証した。この静止期の間、ウイルスは知覚神経
節のニューロン中に局在化され(顔の病変の場合には、
通常三叉神経節が関係する)、通常の患部から単離する
ことはできない。ほとんどの子供は一次感染から急速に
回復するが、時に、肝炎によって特徴づけられる播種性
新生児疱疹感染が冒された新生児を打ちのめすこととな
る。最も重症の感染は、感染している付添人から、より
一般的には感染母親から、誕生時に赤ん坊が産道で陰部
疱疹に出会うときに獲得される。女性および子供の外陰
部膣炎ならびにペニスの感染はHSV−2によって生じ
ると以前考えられていたが、最近の結果は、HSV−1
またはHSV−2が原因となり得ることを示しており、
更に、女性の疱疹性の性病感染は子宮頚管の癌と関係し
ている。 【0021】ヘルペス感染は今日の社会において頻発し
ている。現在、HSV感染に対しての治療法はなく、最
近の治療はDNA合成を抑制する化合物を使用するもの
である。もちろん、これらの化合物はウイルスのDNA
合成ばかりでなく分裂している細胞のDNA合成をも抑
制するという点で非選択的である。更に、これらの化合
物は活動期の感染の間だけ有効であり、これまで、潜伏
期の効果については実証されていない。 【0022】ヘルペスウイルスは真核生物のウイルスで
あり、大きさ80×10〜150×10ダルトンの
範囲の線状の二本鎖DNAゲノムを含んでいる。各ウイ
ルス粒子は正二十面体のヌクレオカプシドと、成熟期お
よび出芽期に宿主細胞の脂質二重層から分離されること
により形成される膜エンベロープを有する。ウイルスエ
ンベロープは、一部は膜中に存在するが、膜エンベロー
プから外側に突き出ている多くのウイルス特異的タンパ
ク質を含む脂質二重層である。一次感染の間に、膜エン
ベロープはウイルス粒子が細胞中に効率的に侵入するた
めに必要である。脂質二重層の外側にあるウイルスタン
パク質と特異的に結合する抗体は、ウイルス感染を中和
する能力がある。ウイルスの細胞への侵入にとって最も
重要なウイルスタンパク質は糖タンパク質(糖分子が結
合しているタンパク質分子)である。単純ヘルペスウイ
ルスタイプ−1(HSV−1)およびタイプ−2(HS
V−2)は、互いに抗原的に区別される少なくとも4つ
の異なる糖タンパク質を作る。HSV−1およびHSV
−2からのこれらのタンパク質のあるものは共通のエピ
トープ(即ち、抗原部位または抗体結合部位)を有す
る。このようなタンパク質の一例は49,000〜5
8,000ダルトンの糖タンパク質であり、gDと称さ
れる。HSV−1 gDに対する多価抗血清はHSV−
1とHSV−2の両方の感染を中和する能力がある
(Norrild,1979,Current Top
ics in MiCrobiol.and Immu
nol.19:67)。 【0023】 【発明が解決しようとする課題】 3.発明の概要 単細胞宿主生物中でのHSV糖タンパク質遺伝子のクロ
ーニングおよび発現のための方法ならびに組成物が提供
される。また、これらの新規な単細胞生物を培養してH
SV遺伝子産物を生産する方法およびその遺伝子産物を
精製する方法が記述される。ここに記述された組変えD
NA技術によって生産されたgD関連タンパク質は、H
SV−1およびHSV−2感染を防御するためのワクチ
ンの免疫原として用いるために製剤化され得る。 【0024】HSV−1のgD遺伝子(HSV−1パッ
トン株から単離されたもの)は、タイプ間組換え分析と
mRNAマッピングによって、ウイルスゲノムにおいて
同定された。いったん当該遺伝子がDNAの特定セグメ
ント上に局在化されたら、そのヌクレオチド配列が決定
され、そしてgDタンパク質のアミノ酸配列が推定され
た。 【0025】HSV−2のgD遺伝子(HSV−2 G
株から単離されたもの)は、HSV−1ゲノム中のgD
の位置決定から類推して、また、ハイブリダイゼーショ
ン分析によってウイルスゲノムにおいて同定された。そ
の後、単離されたgD遺伝子または遺伝子フラグメント
(タイプ1またはタイプ2)をプラスミドベクター中に
挿入して、生物学的に機能する複製単位として働く組換
えプラスミドを作製した。これらの組換えプラスミド
は、適合性の宿主細胞の形質転換の際にgD遺伝子の複
製および発現を容易にするように構築された。更に、こ
れらのプラスミドはgD遺伝子を活発に発現する形質転
換微生物の一段階同定を提供する。最後に、発現された
遺伝子産物を単離する方法およびワクチンの処方に用い
る方法が記述される。 【0026】 【課題を解決するための手段】 4.図面の説明 本発明は、以下の本発明の詳細な説明、本発明の特定の
実施態様の例および添付の図面を参照することによって
より十分に理解されよう。図1aは、HSV−1ゲノム
を示し、HSV−1のgD遺伝子(以下gD−1遺伝子
と記す)のある短いユニーク領域(Us)の位置を示
す。 【0027】図1bは、ラムダgtWES::EcoR
I−HのHSV−1ECoRI−Hフラグメント挿入物
の制限地図を示す。議論に関係のある制限部位のみを示
してある。制限酵素認識配列を次の略号で示す:Bam
HI(Ba4〜Ba8);BglII(Bg2);Bs
tEII(Bs);EcoRI(RI);HindII
I(H3);KpnI(Kp);PvuII(Pv);
SacI(Sc);SalI(Sa);およびXhoI
(Xh)。 【0028】図1cは、pBR322へのラムダgtW
ES:ECoRI−HのBamHI−8からBamHI
−7までのフラグメントの挿入を含むpRWF6の構築
を示す。図1dは、pSC30−4のHSV−1 Sa
cI DNAフラグメント挿入物の制限地図を示す。棒
線(拡大された領域)はgD−1mRNAコード配列の
局在および位置を示す。 【0029】図2は、gD−1遺伝子配列の配列決定戦
略と制限地図を示す。コード領域は棒線(拡大された領
域)によって示され、非コード領域は単線(細線)によ
って示される。フラグメントの単離、標識付けおよび二
次消化に用いる制限エンドヌクレアーゼ切断部位を示し
てある。水平の矢印は配列が決定されたDNAの領域を
示し、制限地図の上のものは非コード鎖配列が決定され
たことを示し、制限地図の下のものは鋳型鎖配列が決定
されたことを示す。 【0030】図3は、gD−1遺伝子のヌクレオチド配
列およびgD−1タンパク質の推定されたアミノ酸配列
を示す。関係のある制限部位が示され、そしてgD−1
のアミノコード末端における番号を付けた垂直の矢印
は、次の組換えプラスミド中のpJS413へのgD−
1アミノコード末端の連結部位を示す:pEH51,p
EH60,pEH62,pEH66,pEH71,pE
H73およびpEH73(これらはgD−1配列の残部
からその天然のTAGまでを含む);およびpEH4−
2,pEH82,pEH3−25およびpEH90−N
系列(これらはCro/gD−1/β−ガラクトシダー
ゼ融合タンパク質をコードする)。gD−1のカルボキ
シコード末端における番号を付けた垂直の矢印は、
(1)次の組換えプラスミド:pEH4−2、pEH8
2、pEH3−25中のpJS413のβ−ガラクトシ
ダーゼ遺伝子(z遺伝子);または(2)プラスミドの
pEH90−N系列中のpHK414のz遺伝子へのg
D−1カルボキシコード末端の連結部位を示す。 【0031】図4(一定の比率で描かれていない)は、
gD−1遺伝子の一部および大腸菌の発現ベクターpJ
S413から誘導された組換えプラスミドpEH25の
構築を示す。組換えプラスミドpEH25は、発現ベク
ターに由来する「リーダー」配列(cro)に連結され
たgD−1コード配列の約87%によってコードされた
HSV−1gD関連タンパク質の生産をもたらす。 【0032】図5は、pEH25中のCro/gD−1
接合部のDNA配列および推定アミノ酸配列を示す。図
6は、HSV感染Hela細胞の溶解液中に存在する競
合抗原を添加することによるpEH25gD産物の免疫
沈降の阻害を示す。図7(一定の比率で描かれていな
い)は、pEH25から誘導されたgD−1発現プラス
ミドpEH4−2の構築を示し、このプラスミドでは、
gD−1コード配列の3’末端の205ヌクレオチド
(69アミノ酸)が欠失されて、大腸菌のβ−ガラクト
シダーゼタンパク質をコードする約3,000ヌクレオ
チドで置換される。この組換えプラスミドは、gD−1
特定タンパク質の各末端に大腸菌関連ポリペプチド(即
ち、Cro及びβ−ガラクトシダーゼ)が融合された
「サンドイッチ」タンパク質(即ち、融合タンパク質)
の生産をもたらす。 【0033】図8(一定の比率で描かれていない)は、
多くのgD−1発現プラスミドpEH50+x(それぞ
れがgD遺伝子のアミノコード末端の可変部分を含む)
を作製する方法を示す。図9(一定の比率で描かれてい
ない)は、β−ガラクトシダーゼに融合されたgD−1
タンパク質がpEH82で形質転換された宿主細胞によ
って発現されるように、pEH4−2中のgD−1遺伝
子のアミノコード末端を再構築する方法を示す。 【0034】図10(一定の比率で描かれていない)
は、pEH3−25とpHK414から誘導されたgD
−1発現プラスミドpEH90−10amの構築を示
す。組換えプラスミドpEH90−10amは、アンバ
ーサプレッサーtRNAを含む大腸菌形質転換体でのβ
−ガラクトシダーゼに融合されたまたは融合されていな
いgD−1の両方の生産を可能とする。 【0035】図11aは、HSV−2ゲノムを表し、ま
たHSV−2のgD遺伝子(以後、gD−2遺伝子と記
す)がある短いユニーク領域(Us)内のBglIIフ
ラグメントの位置を示す。Lフラグメントを規定するB
glII制限部位はBgと示してある。図11bは、p
HV1のBglII Lフラグメント挿入物の制限地図
を示す。関係のある制限エンドヌクレアーゼ認識部位の
みを示す。制限酵素認識部位を次の略号で示す:Bam
HI(Ba);BglII(Bg);ClaI(C);
HindIII(H3);PvuII(Pv);Sal
I(Sa);SacI(Sc);SphI(Sp);お
よびXhoI(Xh)。棒線(拡大された領域)はgD
−2 mRNAコード配列の局在および位置を示す。 【0036】図11cは、pHV2のHSV−2 Xh
oI DNAフラグメント挿入物の制限地図を示す。図
12は、gD−2遺伝子のヌクレオチド配列およびgD
−2タンパク質の推定アミノ酸配列を示す。関係のある
制限部位を示してあり、またgD−2遺伝子のアミノコ
ード末端における番号を付けた垂直の矢印は、組換えプ
ラスミドpHV5(gD−2の全カルボキシコード末端
を含む)およびpHV6中のpJS413へのgD−2
アミノコード末端の連結部位を示す。BamHI部位
は、pHV6中のpHK414のz遺伝子へのgD−2
カルボキシコード末端の連結部位である。 【0037】図13は、gD−1とgD−2の推定アミ
ノ酸配列の比較を示す。アミノ酸残基は一文字表記で表
してある。gD−1およびgD−2において相同なアミ
ノ酸残基は、gD−2配列中のダッシュで示される。g
D−2配列はgD−1配列よりも1アミノ酸残基だけ短
い。gD−2中の「欠失している」アミノ酸には星印
(*)が付けてある。 【0038】図14(一定の比率で描かれていない)
は、gD−2遺伝子の一部およびpJS413から誘導
された組換えプラスミドpHV5の構築を示す。組換え
プラスドpHV5は、発現ベクターに由来する「リーダ
ー」配列(cro)に連結されたgD−2コード配列の
約90%によってコードされたHSV−2gD関連タン
パク質の生産をもたらす。 【0039】図15は、pHV5から誘導されたgD−
2発現プラスミドpHV6の構築を示し、このプラスミ
ドでは、gD−2コード配列の3’末端の259ヌクレ
オチド(86アミノ酸)が欠失されて、大腸菌のβ−ガ
ラクトシダーゼタンパク質をコードする発現プラスミド
pHK414由来の約3,000追加ヌクレオチドで置
換される。この組換えプラスミドpHV6は、gD−2
特定タンパク質の各末端に大腸菌関連ポリペプチド(即
ち、Croおよびβ−ガラクトシダーゼ)が融合された
「サンドイッチ]タンパク質(即ち、融合タンパク質)
の生産をもたらす。 【0040】5.発明の説明 本発明は、組換えDNA技術を使用して、ワクチン製剤
において免疫原として用いることのできるHSVタンパ
ク質に関連したポリペプチドを生産することに関する。
より詳細には、gD関連タンパク質の生産を記述する。
HSV−1gDに対する多価抗血清はHSV−1とHS
V−2の両方を中和する能力を有するので、純粋なgD
タンパク質またはその抗原的に重要な部分は、HSV−
1およびHSV−2の両方の一次感染からレシピエント
を効率よく防御しうるサブユニットワクチンにおいて使
用できるかもしれない。 【0041】ここに記載したごとく構築された組換えプ
ラスミドは、宿主細胞内での分解に抵抗して安定なgD
関連ポリペプチドであるタンパク質の宿主細胞生産をも
たらす。こうしたプラスミドはgDの免疫学的抗原決定
基を含むgD関連タンパク質または融合タンパク質を大
量に生産することを可能にする。しかしながら、ここに
記述したDNA組成物はgD関連タンパク質の生産に限
定されず、HSVタンパク質に関連するポリペプチドの
生産に用いることができる。多種の免疫原およびワクチ
ン製剤を製造できることが容易に理解されよう。 【0042】本発明の方法は、説明の目的で次の階段に
分けることができる。即ち、(1)HSV糖タンパク質
遺伝子または遺伝子フラグメントの同定および単離、
(2)単細胞生物の形質転換に用いる組換えDNA分子
を作製するための、クローニング発現ベクターへの当該
遺伝子または遺伝子フラグメントの挿入、(3)当該遺
伝子を複製して発現することができる形質転換単細胞生
物の同定および増殖、(4)当該遺伝子産物の同定およ
び精製、そして(5)中和抗体の生産を引き出すその能
力を評価することによる遺伝子産物の免疫能の測定。明
確にする目的で、全方法をgD遺伝子に関して論じる。
しかしながら、同じ技術を同様に使用して、HSV糖タ
ンパク質に関連するポリペプチドを同様に生産すること
ができる。 【0043】5.1.HSV糖タンパク質遺伝子の同定
および単離 HSV糖タンパク質(gD)は、HSVタイプ1または
タイプ2の株から得ることができる。gD遺伝子(また
はその部分)の単離は、まず、HSVのDNAを単離す
ること、HSVのDNAフラグメントを作製すること、
そして糖タンパク質遺伝子配列を含むフラグメントを同
定することを含む。同定の前に、HSVDNAフラグメ
ントを、通常、クローニングベクターに連結し、そのベ
クターを宿主細胞の形質転換に用いる。これにより多重
コピー数のHSV DNAフラグメントの生成が可能と
なり、分析および同定の操作に十分な供給が可能とな
る。 【0044】HSVのDNAは、(1)ウイルスに感染
した真核生物細胞から精製されたウイルスよりDNAを
直接単離することによって、あるいは(2)gD遺伝子
を含むウイルスゲノムの一部を含むバクテリオファージ
またはプラスミドから、得ることができる。HSVのD
NAフラグメントを作るためには、当該DNAを特定の
位置で制限酵素により切断するか、マンガンの存在下で
DNアーゼを用いてDNAを断片化するか、またはDN
Aを例えば音波処理によって物理的に破砕する。その
後、線状DNAフラグメントは、アガロースまたはポリ
アクリルアミドゲル電気泳動、カラムクロマトグラフィ
ーを含むがこれらに限らない標準的技術によって、大き
さにより分離することができる。 【0045】任意の制限酵素または制限酵素の組合せを
用いて、gD配列を含むHSV DNAフラグメントを
作製することができるが、ただし、当該酵素はgD遺伝
子産物の免疫能を破壊しないものである。例えば、タン
パク質の抗原部位は約7〜14のアミノ酸から成り得
る。従って、gDの大きさのタンパク質は多くの異なる
抗原部位をもつことができ、重複配列、2次構造、そし
てアセチル化、グリコシル化、リン酸化などのプロセシ
ング過程を考慮すると、おそらく数千の抗原部位がある
と思われる。従って、多くの部分gD遺伝子配列が抗原
部位をコードできよう。その結果、多数の制限酵素の組
合せを用いてDNAフラグメントを作製することがで
き、当該DNAフラグメントは、適切なベクター中に挿
入されると、異なる抗原決定基を有するgD特異的アミ
ノ酸配列を単細胞生物において産生させることができよ
う。 【0046】HSV DNAフラグメントを含むこれら
の組換えDNA分子による宿主細胞の形質転換は多コピ
ー数のウイルスDNAの生成を可能にし、その後、ウイ
ルスDNAはgD遺伝子配列を含むフラグメントを同定
するために分析され得る。クローニングベクターへのH
SV DNA制限フラグメントの挿入は、クローニング
ベクターが相補的な接着末端を有する場合に、容易に達
成される。しかし、HSV DNAの断片化に用いた相
補的制限部位がクローニングベクター中に存在しないと
きは、HSV DNAまたはクローニングベクターの両
末端を修飾することができる。このような修飾には、一
本鎖のDNA末端を消化して平滑末端とすること、また
は平滑末端連結が可能なように一本鎖末端を修復するこ
とが含まれる。また、DNA末端にヌクレオチド配列
(リンカー)を連結することによって所望の末端を作る
こともでき、連結されるリンカーは制限酵素認識配列を
コードする化学的に合成された特定のオリゴヌクレオチ
ドを含み得る。他の方法に従って、開裂されたベクター
とHSV DNAフラグメントをホモポリマーテイリン
グによって修飾してもよい(Morrow,1979,
Methods inEnzymology 68:3
を参照のこと)。 【0047】gD遺伝子を含む特定DNAフラグメント
の同定は多くの方法によってなされ得る。第一に、ウイ
ルスDNAフラグメントの配列を決定し(Maxam
&Gilbert,1980,Methods in
Enzymology 65:499)、次に推定され
たアミノ酸配列をgDタンパク質のアミノ酸配列と比較
することによりgD遺伝子配列を含むフラグメントを同
定することが可能である。第二に、gD遺伝子を含むフ
ラグメントをmRNA選択によって同定し得る。HSV
DNAフラグメントはハイブリダイゼーションにより
相補的mRNAを単離するために用いられる。単離され
たmRNAのin vitro翻訳産物の免疫沈降分析
によりmRNAを同定し、それゆえ、gD遺伝子配列を
含む相補的HSV DNAフラグメントを同定する。最
後に、gD特異的mRNAは、HSV感染細胞から単離
されたポリソームを、gDに対する固定化モノクローナ
ル抗体に吸着せしめることによって選択できる。放射性
標識されたgDmRNAまたはcDNAは、(吸着され
たポリソームから)選択されたmRNAを鋳型として用
いて合成することができる。その後、放射性標識された
mRNAまたはcDNAをプローブとして用いて、gD
配列を含むHSV DNAフラグメントを同定すること
ができる(Southern,1975,j.Mol.
Biol.98:503;Alwineら,1979,
Methods in Enzymology68:2
20)。 【0048】gD遺伝子の別の単離法には、限定するも
のではないが、遺伝子配列そのものを化学的に合成する
こと(ただし、当該配列が知られているという条件
で)、またはgD遺伝子をコードするmRNAに対する
cDNA(相補DNA)を作製することが含まれる。こ
れを達成するためには、gDに特異的なmRNAをウイ
ルス感染細胞から単離する。次に、標準的技術によって
単離されたmRNAをcDNAコピーに変換し、そして
クローニングベクターに直接挿入する。 【0049】単離した遺伝子、cDNAまたは合成DN
A配列を含む組換えDNA分子により宿主細胞を形質転
換することは、多コピー数の遺伝子の生成を可能にす
る。従って、形質転換体を増殖させ、組換えDNA分子
をその形質転換体から単離し、単離された組換えDNA
から挿入遺伝子を回収することによって当該遺伝子をマ
イクログラムの量で得ることができる。また、マイクロ
グラム量のgD遺伝子は、gD遺伝子供給源から、例え
ば、感染動物細胞中の単純ヘルペスウイルス、または組
換えプラスミド中にウイルス遺伝子を含むバクテリアも
しくはファージから得ることもできる。ウイルスあるい
はプラスミドDNAは当該遺伝子の位置確認に用いられ
る方法と同じ方法で単離され、断片化され、そして大き
さにより分画化される。 【0050】5.2.HSV糖タンパク質遺伝子のクロ
ーニング発現ベクターへの挿入 いったん単離されたら、gD遺伝子または遺伝子フラグ
メントを適切な発現ベクター中へ、即ち、挿入された遺
伝子の転写および翻訳に必要な要素を含むベクター中へ
挿入する(Roberts & Lauer,197
9,Methods in Enzymology,6
8:473)。gD遺伝子(または当該遺伝子の一部)
を効率よく発現させるためには、プロモーターが発現ベ
クター中に存在しなければならない。RNAポリメラー
ゼは普通はプロモーターに結合して、遺伝子または連結
された遺伝子と調節要素の一群(オペロンと言う)の転
写を開始する。プロモーターはその「強度」、即ち、転
写を促進する能力がさまざまである。分子クローニング
のためには、高レベルの転写、ひいては、高レベルの遺
伝子発現を得るように強力なプロモーターを用いること
が望ましい。使用した宿主細胞系に応じて、多くの適当
なプロモーターのうちの一つを用いることができる。例
えば、大腸菌宿主細胞系にクローニングする場合は、大
陽菌、そのバクテリオファージまたはプラスミドから単
離されたプロモーターを用いることができる(例:la
cプロモーター)。更に、組換えDNAまたは他の合成
DNA技術によって作られた大腸菌プロモーターを用い
て、挿入された遺伝子の転写を促進させてもよい。より
詳細には、コリファージラムダのPおよびPプロモ
ーターは隣接DNAセグメントの高レベル転写を支配す
る。更に、大腸菌由来のrecAプロモーターは隣接フ
ラグメントの高レベルの遺伝子転写をもたらす。 【0051】原核細胞および真核細胞内での効率的な遺
伝子転写および翻訳には、特定の開始シグナルも必要と
なる。これらの転写および翻訳開始シグナルは、遺伝子
特異的メッセンジャーRNAおよび合成されたタンパク
質の量で測定したところ、「強度」がさまざまである。
プロモーターを含むDNA発現ベクターは、さらに、種
々の「強力」な転写および/または翻訳開始シグナルの
任意の組合せを含んでいてもよい。こうして、宿主細胞
リボソームにより利用され得るSD−ATGの組合せが
用いられる。このような組合せには、コリファージラム
ダのcro遺伝子またはN遺伝子由来の、または大腸菌
トリプトファンE、D、C、BまたはA遺伝子由来のS
D−ATGの組合せがあるが、これらに限らない。更
に、組換えDNAまたは他の合成技術によって作られた
SD−ATGの組合せも用いることができる。 【0052】プロモーターと他の調節要素をベクター内
の特定の部位に連結させるには、DNAフラグメントを
ベクターに挿入するために上述した方法を用いることが
できる。かくして、gD遺伝子(またはその一部)は、
発現ベクターのプロモーターおよび調節要素に対して特
定の位置で連結され、それによりgD遺伝子配列はベク
ターATG配列に関して正しい翻訳リーディングフレー
ム(即ち、in phase)で存在するようになる。
これとは別に、gDのATGや合成ATGを用いてもよ
い。得られた組換えDNA分子は、その後、(ベクター
/宿主細胞系に応じて)形質転換、形質導入またはトラ
ンスフェクションにより適切な宿主細胞内に導入され
る。形質転換体はベクター中に通常存在する適当な遺伝
子マーカーの発現に基づいて選択され、例えばpBR3
22中のアンピシリン耐性またはテトラサイクリン耐
性、あるいは真核生物宿主系におけるチミジンキナーゼ
活性などがある。このようなマーカータンパク質の発現
は、組換えDNA分子が無傷で、複製していることの指
標となる。発現ベクター(通常マーカー機能を含むも
の)としては次のベクターまたはその誘導体が挙げられ
る:SV40およびアデノウイルスベクター、酵母ベク
ター、バクテリオファージベクター(例えば、ラムダg
t−WES−ラムダB、Charon 28、Char
on 4A、ラムダgt−1−ラムダBc、ラムダgt
−1−ラムダB、M13mp7、M13mp8、M13
mp9)またはプラスミドDNAベクター(例えば、p
BR322、pAC105、pVA51、pACY17
7、pKH47、pACYC184、pUB110、p
MB9、pBR325、ColE1、pSC101、p
BR313、pML21、RSF2124、pCR1ま
たはRP4)。本発明の実施例に用いた発現ベクターは
米国特許出願第449,187号(1982年12月1
3日出願)に詳述されており、その教示内容を参考とし
てここに組み入れる。 【0053】更に、宿主細胞株は、特に誘導するとき以
外は、プロモーターの作用を抑制するものが選択され
る。この方法において、95%以上のベクタープロモー
ターの有効性が非誘導細胞において抑制され得る。ある
オペロンでは、挿入DNAの効率的な転写および翻訳の
ために、特定の誘導物質を添加することが必要であり、
例えば、lacオペロンはラクトースまたはIPTG
(即ち、イソプロピルチオ−β−D−ガラクトシド)の
添加によって誘導される。種々の他のオペロン、例えば
trp、proなどは異なる制御下にある。trpオペ
ロンはトリプトファンが増殖培地中に存在しない場合に
誘導され、そしてラムダのPプロモーターは、温度感
受性のラムダリプレッサータンパク質(例:CI85
7)を含む宿主細胞における温度の上昇により誘導され
る。こうして、遺伝子工学的に操作されたgDタンパク
質の発現が制御され得る。このことは、クローン化され
た遺伝子のタンパク質産物が宿主細胞に致死的である場
合に重要となる。このような場合には、外来遺伝子が複
製されるものの、形質転換体の増殖中には発現されな
い。細胞が増殖培地中で適当な密度に達した後に、プロ
モーターはタンパク質の生産のために誘導され得る。 【0054】上記のように構築されたプラスミド(即
ち、天然gD翻訳終止シグナルで終止し、そしてベクタ
ー、gD遺伝子または合成配列によって提供されるAT
Gで開始する、gD−関連タンパク質の発現を誘導する
プラスミド)で形質転換された細胞により産生されるg
D−関連タンパク質は、以後、非融合gDタンパク質ま
たは非融合gD−関連タンパク質と称する。 【0055】5.3.融合タンパク質の生産 特定の形質転換体による遺伝子発現のレベルを最大にす
るために、目的の遺伝子を、宿主細胞タンパク質の如き
他のタンパク質をコードする遺伝子に連結することが望
ましい。宿主細胞タンパク質がもともと検出可能な機能
を含む場合には、更なる利点が得られる。連結された遺
伝子の発現により、融合タンパク質産物(以後、gD融
合タンパク質という)が得られ、これはその大きな分子
量および検出可能な機能に基づいて同定できる。例え
ば、gD/β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質の生産
は、大腸菌宿主内でのgDのクローニングおよび発現に
対しいくつかの利点を提供する。第一に、Miller
の方法(Experiments in Molecu
lar Genetics,Cold SpringH
arbor Press,New York,N.Y.
1972,pp.47−55および352−355)に
従ってβ−ガラクトシダーゼ活性に特異的な比色定量ア
ッセイを用いて、ベクターによって誘導されたタンパク
質生産(それゆえ、発現)のレベルを概算することが可
能となる。第二に、融合タンパク質の生産が該タンパク
質産物の同定および単離を単純化する。大腸菌形質転換
体により産生された非融合gDタンパク質はgD/β−
ガラクトシダーゼ融合タンパク質よりも小さく、このた
めSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分析
されたいくつかの他の宿主タンパク質と共泳動する。し
かしながら、産生された融合タンパク質は、その独特な
大きな分子量のために、SDS−ポリアクリルアミド電
気泳動(SDS PAGE)によって容易に検出および
同定できる。 【0056】本発明は、β−ガラクトシダーゼ融合タン
パク質の生産に限るものではない。真核生物または原核
生物由来の任意の遺伝子をgD遺伝子(またはHSVタ
ンパク質遺伝子)と同一のリーディングフレーム(in
phase)で連結させて、β−ガラクトシダーゼ融
合タンパク質産物と同様の利点を得ることができる。そ
の例として、ガラクトキナーゼ;trpD、Eまたはリ
ーダー;ピリ(線毛)遺伝子;それに真核生物の遺伝
子、例えば、チミジンキナーゼ、β−グロビン、SV−
40T−抗原あるいはラウス肉腫ウイルス形質転換遺伝
子を挙げることができるが、これらに限らない。 【0057】融合タンパク質をコードする遺伝子を構築
するためには、2つの遺伝子を、翻訳リーディングフレ
ームが維持されかつ終止シグナルによって妨害されない
ように、それらのコード配列内で接合する必要がある。
また、先に説明したように、宿主細胞がプロモーターの
作用を抑制する株である場合には、融合タンパク質は誘
導に応答したときのみ生産される。 【0058】5.4.遺伝子産物の同定 ひとたび正しいDNA構築物を含む形質転換体が同定さ
れると、組換えDNAgD遺伝子産物の免疫反応性およ
び抗原性の分析が必要となる。宿主細胞が天然に存在す
るHSV−gDと同じパターンでgD遺伝子産物をグリ
コシル化する能力がない場合は、gD遺伝子産物は天然
のgD糖タンパク質と異なるだろう。それゆえ、免疫学
的分析がgD遺伝子産物にとって特に重要となる。なん
となれば、最終目標がこのように生産されたgD関連タ
ンパク質をワクチン製剤中で用いることにあるからであ
る。免疫反応性の分析は、HSV感染細胞のgD糖タン
パク質に対する抗血清を用いて行うのが最も簡単である
が、抗原性はgD遺伝子産物による免疫感作に応答して
生じる試験動物の抗血清力価およびHSV感染を中和す
る該抗血清の能力を測定することにより評価することが
できる。 【0059】免疫反応性を分析するにあたっては、全ウ
イルスまたは特にgDに対して誘導された多価抗体調製
物を含め、さまざまな抗血清を利用することができる。
gDタンパク質分子上のたった1つの抗原部位を認識す
るモノクローナル抗体を用いることにより、より高い特
異性が得られる。gDに対するモノクローナル抗体は多
々存在し、その一部はHSV−1およびHSV−2のg
D遺伝子産物を特異的に免疫沈降させるばかりか、どち
らのウイルスの感染性も中和するものである。 【0060】したがって、本発明で述べたタンパク質の
同定は2つの要件に基づく。第一に、gD−関連タンパ
ク質はプロモーターの誘導に応答してのみ産生されるべ
きである。第二に、gD−関連タンパク質は、HSVに
対する種々のポリクローナル抗体あるいはgDに対する
モノクローナル抗体と免疫反応性であるべきであり、該
タンパク質が全遺伝子配列から、遺伝子配列の一部か
ら、または融合タンパク質の生産をもたらすように連結
された2以上の遺伝子配列から生じたものであろうと、
免疫反応性であるべきである。この反応性は、標準的な
免疫学的技術により、例えば免疫沈降、免疫拡散、放射
性免疫競合、免疫電気泳動、またはポリアクリルアミド
ゲル電気泳動により分離され、次にニトロセルロース上
に移行されたタンパク質の免疫学的検出により検出され
得る。 【0061】5.5.遺伝子産物の精製 gD遺伝子(または任意のHSV糖タンパク質遺伝子)
を含む細胞は大容量で増殖させ、そしてプロモーターの
誘導後に産生されたタンパク質はかかる細胞から、ま
た、タンパク質が分泌されるのであれば、その培養培地
から単離される。タンパク質は、イオン交換、アフィニ
ティーまたはサイジング樹脂を含む標準的クロマトグラ
フィーにより、遠心分離により、あるいはタンパク質精
製のための他の任意の標準的技術によって単離・精製す
ることができる。 【0062】ある種の融合タンパク質は、細胞で過剰に
生産されるときや溶液中で生産されるとき、凝集物を形
成するので、凝集物形成タンパク質の単離方法が本発明
で生産された融合タンパク質の単離に特に有用である。
これらの融合タンパク質は次にワクチン製剤において用
いることができる。融合タンパク質の精製(以後、凝集
物の精製と称する)は、細胞の破砕による細胞培養物の
溶解産物のようなタンパク質混合物からの凝集物形成タ
ンパク質の抽出、分離および/または精製を含むもので
ある。更に、凝集物は、強い水素受容体と強い水素供与
体の両方である溶媒(または各溶媒がこれらの性質の一
方を有する混合溶媒)を添加することによって可溶化
し、その後凝集物形成タンパク質を適切なバッファーで
希釈して沈降させることができる。適当なタンパク質溶
媒には、尿素(約4〜8M)、ホルムアミド(少なくと
も約80%、容量/容量基準)およびグアニジン塩酸
(約4〜8M)があるが、これらに限らない。凝集物形
成タンパク質を可溶化しうる溶媒、例えば、SDS(ド
デシル硫酸ナトリウム)、70%蟻酸はこの手順におい
て用いるには不適切である。なぜならば、可溶化された
凝集物形成タンパク質のその後の沈降が不十分であると
分かったからである。グアニジン塩酸および他の同様な
試薬は変性剤であるが、実験によると、この変性は不可
逆的ではなく、変性剤の除去(例えば、透析による)ま
たは希釈の際に復元再生が起こって、免疫学的および/
または生物学的に活性なタンパク質の再形成を可能にす
ることが判明した。 【0063】融合タンパク質単離技術の1つの実施態様
は次の如く概略される(以後、非変性凝集物精製法とい
う)。細胞ペレットを、ドライアイス/メタノールを用
いてすばやく凍結し、計量し、そして3〜4gの細胞を
少なくとも25mlのバッファー溶液〔例えば、50m
Mトリス−HCl(トリスヒドロキシメチルアミノメタ
ン塩酸塩)、pH8.0、2mM EDTA(エチレン
ジアミン四酢酸)および200mM NaCl〕中に再
懸濁する。即ち、細胞はバッファー溶液中に約100〜
200g細胞/Lの概算濃度で懸濁される。約160g
/L以下の濃度が好適である。この懸濁体に、リゾチー
ムを約130μg/mlの最終濃度で添加し、得られた
混合物を4℃で20分間、時々振とうしながら、静置す
る。膜を可溶化するために用いる非イオン性界面活性剤
である、Nonidet P40(NP−40、She
llの登録商標、ポリオキシエチレン(9)p−ter
t−オクチルフェノール)を約0.1%の最終濃度で添
加し、その後溶液を混合する。次に、懸濁体をPoly
tron粉砕機(Brinkman Instrume
nts,Westbury,N.Y.)または同等の装
置を用いて約1分間粉砕する。 【0064】懸濁体を8,000×gで30分間遠心分
離し、そしてペレットを洗浄バッファー〔例えば、2m
Mトリス−HCl(pH7.2)、1mM EDTA、
150mM NaClおよび2%トリトン−X100
(ポリオキシエチレン(9−10)p−tert−オク
チルフェノール、非イオン性界面活性剤)〕中に再懸濁
し、そして、Polytron粉砕機によって粉砕す
る。遠心分離、洗浄および粉砕の工程は、ペレットをさ
らに洗浄して、出来るだけ多くの細胞破片を除くために
繰り返すことができる。 【0065】また、凝集物ペレットは変性剤の添加によ
って以下の如くさらに処理することができる(以後、変
性凝集物精製法という)。懸濁物を遠心分離し、上澄み
を完全に除き、そしてペレットを約1/5容量の6Mグ
アニジン塩酸(蒸留水中)に再懸濁する。例えば、25
mlのバッファーで洗浄した3gの細胞を、この段階で
5mlの6Mグアニジン塩酸溶液中に再懸濁すべきであ
る。この段階でペレットを再懸濁することは困難であ
り、音波処理あるいはホモジナイゼーションが均質な溶
液を得るために必要であろう。溶液を22℃で20分間
放置し、次に8000×gで30分間遠心分離して破片
を除き、この時点で融合タンパク質凝集物を含む上澄み
を得る。 【0066】融合タンパク質は、約4倍容量の水性バッ
ファーの添加によってグアニジン塩酸上澄みから沈殿せ
しめる。ほぼあらゆる水性バッファーをこの段階で使う
ことができるが、少量の非イオン性界面活性剤〔例:
0.5% NP−40またはトリトンX−100〕を添
加することが役立つだろう。この懸濁体を4℃で30分
間放置し、次に8,000×gで10分間遠心分離す
る。上澄みを捨て、ペレット(融合タンパク質沈殿物を
含む)を適当な容量の適切なバッファー、例えばリン酸
緩衝溶液(PBS)中に再懸濁する。短期間の音波処理
またはホモジナイゼーションが均質な懸濁体もしくはス
ラリーを得るのに役立つだろう(なんとなれば、凝集物
形成タンパク質は水に不溶性であるからである)。 【0067】5.6.非融合gDタンパク質の生産 ワクチン製剤では融合タンパク質を用いることが望まし
いだろう。しかしながら、前に説明したように、非融合
gDタンパク質を産生する形質転換体は、gD融合タン
パク質を産生する形質転換体よりも少ない量で該タンパ
ク質を産生し、このことは、非融合タンパク質の遺伝子
配列が誘導性のプロモーターの制御下にあるときでさえ
もそうである。更に、バクテリア形質転換体によって作
られた非融合gDタンパク質はgD融合タンパク質と比
べて安定性の面で劣るかもしれない。 【0068】本発明の別の実施態様において、宿主細胞
形質転換体は、共凝集して容易に精製しうる融合および
非融合の両方のgD関連タンパク質を大量に産生するよ
うに操作することができる。この実施態様によると、g
D融合タンパク質をコードする組換えプラスミドは、g
D遺伝子配列と宿主細胞タンパク質遺伝子配列(例え
ば、β−ガラクトシダーゼz遺伝子配列)との接合点
で、ナンセンスコドン配列、即ちアンバー(ambe
r)(TAG)、オーカー(ochre)(TAA)ま
たはオパール(opal)(TGA)のごときチェーン
ターミネーターが2つの遺伝子配列の間に位置するよう
に変更される。このチェーンターミネーターはgD配列
と宿主細胞遺伝子配列の両方の翻訳リーディングフレー
ムとin phaseで配置されねばならない。このよ
うな変更は、2つの遺伝子配列の間に位置する制限部位
においてプラスミドを開裂し、次に、アンバー、オーカ
ーまたはオパールのごときチェーンターミネーターをコ
ードするDNAリンカー配列をプラスミドの開裂部位に
連結して、チェーンターミネーターが両方の遺伝子配列
の翻訳リーディングフレームとin phaseで配置
されるようにすることによって達成される。 【0069】これらのアンバー、オーカーまたはオパー
ル修飾プラスミドを、適切なtRNAサプレッサーを含
む宿主細胞中に導入すると、非融合gD関連タンパク質
並びにgD融合タンパク質の両方の合成が得られる。ア
ンバー、オーカーまたはオパール修飾プラスミドが非サ
プレッサー細胞系の形質転換に用いられる場合は、主と
して非融合gD−関連タンパク質が産生されるだろう。 【0070】アンバー、オーカーまたはオパール修飾プ
ラスミドをサプレッサー細胞のバックグラウンドに導入
するために少なくとも2つの方法がある。つまり、
(1)形質転換体(即ち、アンバー、オーカーまたはオ
パール修飾プラスミドにより形質転換された宿主細胞)
に、適切なサプレッサーtRNA遺伝子をもつ溶原性形
質導入ファージ(例えば、φ80pSU3はアンバー変
異のsupFサプレッサーを保有する)を感染させるこ
とができる。または、(2)アンバー、オーカーまたは
オパール修飾プラスミドを用いて、それぞれアンバー、
オーカーまたはオパールのサプレッサーtRNAを含む
細胞系を形質転換することができる。このような菌株の
例には、LE392(アンバー変異のsupEおよびs
upFサプレッサーを含む)、YMC(supFを含
む)およびC600(supE)があるが、これらに限
らない。大腸菌中の種々のアンバーサプレッサーtRN
A遺伝子としては、supB、supC、supD、s
upE、supF、supG、supL、supM、s
upN、supO、supP、supU、supVがあ
るが、これらに限らない。大腸菌中の種々のオーカーサ
プレッサーtRNA遺伝子には、supB、supC、
supG、supL、supM、supN、supO、
supVがあるが、これらに限らない。大腸菌中の種々
のオパールサプレッサーtRNA遺伝子にはsupKが
あるが、これに限らない(BackmannおよびLo
w,1980,Microbiological Re
views44(1):1−56)。 【0071】アンバー、オーカーまたはオパール修飾プ
ラスミドによって形質転換された、適切なサプレッサー
tRNA遺伝子を含む宿主細胞は、融合タンパク質と非
融合タンパク質の両方としてgD関連タンパク質を産生
することができる(産生された融合gDと非融合gDタ
ンパク質の比率は宿主細胞中の抑制の程度に依存す
る)。両タンパク質はHSVに対する抗血清と免疫反応
する。第5.5節で述べた非変性凝集物精製法(この場
合の方法は非変性凝集物精製法である)を用いると
き、非融合gDとgD融合タンパク質の両方が共精製さ
れる。可溶化後、非融合gDは、大きさまたは電荷に基
づいて、gD融合タンパク質から分離できる。結果的
に、宿主細胞形質転換体により産生された、大量の非融
合gD−関連タンパク質が容易に精製でき、ワクチンと
して使用するために製剤化される。 【0072】5.7.ワクチンの製造 本発明の目的は、組換えDNA技術によって、HSV−
1および/またはHSV−2感染を防御するためのワク
チンの免疫原として使用しうる、gD−関連タンパク質
のようなHSV糖タンパク質−関連ポリペプチドを生産
することである。生産されたgD−関連タンパク質が特
異的なHSV−1および/またはHSV−2中和抗体と
免疫反応するのであれば、そのgD−関連タンパク質は
生体内の関連ウイルスを中和し得る免疫応答を引き出す
ことが期待されるだろう。遺伝子工学的に操作された免
疫原から作られたワクチンは、弱毒化ウイルスから作ら
れた通常のワクチンよりも安全なはずである。なぜなら
ば、レシピエントの感染の危険が全くなくなるからであ
る。また、遺伝子工学的に操作されたgD産物は受身免
疫治療に有用な抗体を作るのに用いることができる。 【0073】gD/β−ガラクトシダーゼ融合タンパク
質産物自体はワクチン製剤において有用でありうるが、
最初にβ−ガラクトシダーゼ部分を除く必要があろう。
また、gD遺伝子のアミノコード末端の再構成が該タン
パク質の免疫原性にとって重要であるかもしれない。と
いうのは、アミノ末端が更なる重要な抗原部位を含みう
るためである。gD遺伝子のアミノコード末端は、gD
のアミノ末端をコードするDNA配列を、組換えDNA
分子のgDコード領域内の適当な部位に連結することに
よって再構成することができる。組換えDNA分子は全
ての必要な発現制御要素を保持するので、全長の(また
はほぼ全長の)gD−関連タンパク質は、再構成された
遺伝子を含むDNA分子で形質転換された細胞によって
産生される。 【0074】最後に、遺伝子工学的に操作されたgD−
関連タンパク質は、標準的なタンパク質単離技術を用い
て、または、ここに述べた凝集物精製法によって宿主細
胞から単離・精製され得る。その後、最終精製産物は適
当な濃度に希釈され、適当なワクチンアジュバントを用
いて製剤化され、そして使用に供するために包装され
る。適当なアジュバントとして、表面活性物質、例え
ば、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、リゾレ
シチン、臭化ジメチルジオクタデシルアンモニウム、
N,N−ジオクタデシル−N’−N−ビス(2−ヒドロ
キシエチル−プロパンジアミン)、メトキシヘキサデシ
ルグリセロールおよびプルロニックポリオール類;ポリ
アニオン類、例えば、ピラン、硫酸デキストラン、ポリ
IC、ポリアクリル酸、カルボポール;ペプチド類、例
えば、ムラミルジペプチド、ジメチルグリシン、タフト
シン;オイルエマルジョン;およびミョウバンが挙げら
れるが、これらに限らない。最後に、タンパク質産物は
ワクチン製剤用のリポソーム中に保持させても、また、
多糖類や他のポリマーとの複合体を形成させてもよい。 【0075】ここに述べた遺伝子工学的に操作されたD
NA分子は、ワクチン製造に大きな融通性を提供する。
例えば、gD遺伝子配列の任意の部分またはgD遺伝子
(またはその一部)の多重コピーをタンデムで含む組換
えDNA分子を含む形質転換体により産生されたgD−
関連タンパク質を用いてワクチンを製剤化することがで
きる。gD遺伝子配列(またはその一部)を、他の免疫
原をコードする遺伝子に連結させて、その融合タンパク
質産物を多価ワクチンの製造に使用してもよい。更に、
gD遺伝子配列(またはその一部)を、任意の組合せ
で、他のHSV糖タンパク質配列(またはその一部)に
連結させることもできよう。最後に、ワクチンの免疫原
性を増強するために、gD配列を再構成してもよい。例
えば、タンパク質産物が免疫系に特定のエピトープを提
示する(例えば、通常、露出されないgDの抗原部位が
免疫系に提示される)ように遺伝子配列を変更する。あ
るいは、タンパク質の免疫抑制部分をコードするgD遺
伝子配列の領域を欠失することができる。 【0076】 【発明の実施の形態】 6.実施例:HSV−1gD 本発明の方法によれば、HSV−1ゲノムのUs部分の
DNAフラグメント(図1a参照)をベクターpBR3
22中に挿入して、それぞれHSV−1ゲノムの異なる
フラグメントを含む組換えプラスミドを作製することに
よって、gD−1遺伝子を局在化し、同定した。gD−
1遺伝子を含むプラスミドは次の3つの技術(必ずしも
示した順序どおりではない)によって同定した。すなわ
ち、(1)DNA配列決定、(2)gD−1特異的mR
NAハイブリダイゼーション実験、および(3)組換え
プラスミドにハイブリダイズするmRNAのin vi
tro翻訳。 【0077】ひとたびgD−1遺伝子を含むプラスミド
が同定されたら、DNA配列決定により、また、組換え
プラスミド内のgD−1遺伝子末端の位置確認を行うこ
とにより、該遺伝子の特性付けを行った。コード配列の
最初の156個のヌクレオチドを欠くgD−1遺伝子を
含むDNAフラグメントを、同定されたプラスミドから
単離した。このDNAフラグメントを、DNAベクター
pJS413に連結して、大腸菌での該遺伝子のクロー
ニングおよび発現のために用いられたpEH25を作製
した。誘導された形質転換体から単離された遺伝子産物
は、gD−1に対するモノクローナル抗体およびHSV
−1に対する多価抗体による免疫沈降によって、gD−
1に特有のタンパク質として同定された。 【0078】最後に、gD−1遺伝子フラグメントを、
特定部位で制限エンドヌクレアーゼ切断によりpEH2
5から単離し、それによりgD−1コード配列の終止配
列(TAG)を欠失させた。gD−1遺伝子の一部およ
びプラスミドプロモーターおよび制御要素(例えば、S
D−ATG)を含むこのDNAフラグメントを、β−ガ
ラクトシダーゼコード配列を含むベクターに連結させ
た。得られたプラスミドpEH4−2は、croSD−
ATGをもつプラスミドのlacプロモーターとβ−ガ
ラクトシダーゼ遺伝子との間に挟まれたgD−1コード
配列を含んでおり、誘導された大腸菌形質転換体におい
て融合タンパク質を発現させた。次に、この融合タンパ
ク質を宿主細胞溶解産物から単離し、そして免疫原とし
て用いるために製剤化した。また、gD−1遺伝子のア
ミノコード末端を再構成し、得られたgD−1タンパク
質を、動物への注入および予備臨床試験のために製剤化
した。構築の各工程の詳細については以下の分節で述べ
る。 【0079】ここで生産されたgD−1関連タンパク質
および融合タンパク質はグリコシル化されておず、従っ
て天然にあるHSV−1gD糖タンパク質とは異なるも
のである。しかしながら、gD−1関連タンパク質はH
SV−1およびHSV−2のgDに対する抗体との免疫
反応性を有する。 6.1.プラスミド作製に用いられる一般的手順 次の分節は、DNA単離、酵素反応および連結反応に用
いる一般的手順および材料を記述するものである。 【0080】6.1.1.プラスミドDNA単離 宿主細胞バクテリア大腸菌(Escherichia
coli)を形質転換し(Gautier & Bon
ewald,1980,Molec.Gen.Gene
t.178:375)、そしてM−9ブロス中で増殖さ
せた大腸菌形質転換体の培養物から大量(マイクログラ
ム)のプラスミドDNAを単離した(Miller,E
xperiments in Molecular G
enetics,Cold Spring Harbo
r Press,New York,N.Y.,197
2,p.431)。プラスミドは、Guerryらの方
法(1973,J.Bacteriol.116:10
63)の変法を用いて、後期対数増殖期の細胞から単離
した。 【0081】6.1.2.制限酵素消化のための条件 本発明で用いた制限酵素は、特に他に表示しない限り、
マサチューセッツ州ベバリーのNew England
Biolads,Inc.から得られたものである。
酵素単位は、50μlの全反応混合物中で1.0μgの
ラムダDNAを15分間に37℃で消化するのに要する
量として定義される。 【0082】全ての制限酵素による完全消化は次のよう
な条件下で行った。各1μgのDNAを酵素0.5単位
と共に37℃で60分間、20μlのバッファー中でイ
ンキュベートした。部分消化は完全消化に用いた条件を
次のように変更することによって行った。各1μgのD
NAを0.1単位の酵素と共に37℃で15分間インキ
ュベートした。0.1%ドデシル硫酸ナトリウム(SD
S)の添加によって反応を停止させた。こうして、DN
A1分子あたり平均1回の切断が起こるように反応条件
を調整した。 【0083】6.1.3.制限酵素バッファー SacI、SacIIまたはSmaI消化に用いたバッ
ファーは6.6mMトリス−HCl(pH7.4)、
6.6mM MgClおよび6.6mM β−ME
(β−メルカプトエタノール)より成るものであった。
BglII、BstEII、EcoRI、HindII
I、NruI、PstIまたはPvuII消化に用いた
バッファーは60mM NaCl、6.6mMトリス−
HCl(pH7.4)、6.6mM MgClおよび
6.6mMβ−メルカプトエタノール(β−ME)より
成るものであった。 【0084】BamHI、SalIまたはXbaI消化
に用いたバッファーは150mMトリス−HCl(pH
7.4)、6.6mM MgClおよび6.6mM
β−MEより成るものであった。2以上の制限エンドヌ
クレアーゼ反応がDNAに対してなされる場合には、低
塩バッファー中での反応を高塩バッファー中での反応の
前に行うことに注意すべきである。2つの酵素が同じバ
ッファーを必要とするのであれば、反応を同時に行って
もよい。 【0085】6.1.4.DNAの修飾 Bal 31ヌクレアーゼは高度に特異的な一本鎖エン
ドデオキシリボヌクレアーゼ活性および前進型エキソヌ
クレアーゼ活性を含む多機能性酵素であり、二本鎖DN
A(dsDNA)の3’−および5’−末端の両方を同
時に分解する。ヌクレアーゼBal 31 (New
England Biolabs,Inc.,Beve
rly,Ma.)の1単位は、変性ウシ胸腺DNA(6
50μg/ml)から1.0μgの酸可溶性ヌクレオチ
ドを1分間、30℃で放出させるのに要する量として定
義される。Bal 31消化に用いた反応バッファーは
20mM トリスHCl(pH8.0)、600mM
NaCl、12m MgCl、12mM CaC
、1.0mM EDTAおよびDNAより成るもの
であった。インキュベーションは30℃で行った。Ba
l 31消化は、30μgのDNAを0.5単位のBa
l 31とともに1、2、4、6、8および10分間イ
ンキュベートすることによって行った。EDTAを添加
して50mMとするか、またはBal 31の熱不活性
化(例えば、65℃で10分)によって反応を停止させ
た。 【0086】S1ヌクレアーゼはRNAまたは変性DN
A(即ち、一本鎖DNA)をモノヌクレオチドに分解す
るが、二本鎖DNAやDNA/RNAハイブリッドは
(適当な条件下で)分解しない。S1ヌクレアーゼ(B
oehringer Mannheim,Indian
apolis,Ind.)の1単位は、1μgの変性ウ
シ胸腺DNAを37℃、30分間で酸可溶化するのに要
する酵素の量として定義される。S1ヌクレアーゼのた
めに用いた反応バッファーは、30mM酢酸ナトリウム
(pH4.6)、250mM NaCl、1mM Zn
SOおよび5%グリセロールより成るものであった。
S1消化は、2000単位の酵素を0.1μgのDNA
および20μgのRNAと共に45℃で30分間インキ
ュベートすることにより行った。 【0087】エキソヌクレアーゼVII(Exo VI
I)は一本鎖のDNA(ssDNA)を分解する。Ex
o VIIの作用機構は前進型エキソヌクレアーゼのも
のであるらしい。Exo VII(Bethesda
Research Laboratories,Roc
kville,Md.)の1単位は、基質として線状の
変性〔H〕−SV40 DNAを用いて37℃、30
分で1nmolのヌクレオチドモノマーをもたらす酵素
の量として定義される。Exo VIIのために用いた
反応バッファーは、10mM トリスHCl(pH7.
9)、100mM NaCl、10mM β−MEおよ
び8mM EDTAより成るものであった。Exo V
II消化は、250μlの反応容量中で0.1μgのD
NAあたり4単位のExo VIIを用いて45℃で1
時間行った。 【0088】6.1.5.DNAポリメラーゼ反応 DNAポリメラーゼはDNA鎖の段階的伸長を触媒す
る。鎖の成長は5’から3’の方向であり(即ち、ヌク
レオチドの付加が3’末端で生じ)、そしてポリマーの
配列が鋳型の配列によって決まる。なせならば、入って
くるヌクレオチドはその鋳型に対して相補的でなければ
ならず、即ち、鋳型鎖との正しい塩基対を形成しなけれ
ばならないからである。既知のDNAポリメラーゼは鎖
合成を開始することができない。従って、DNA合成に
は、鋳型鎖にアニーリングされる遊離3’−ヒドロキシ
末端をもつプライマーが必要となる。鎖伸長は、入って
くるヌクレオチドの5’−リン酸へのプライマーの3’
−ヒドロキシ末端の求核的攻撃により進行する。新しい
鎖は塩基対合され、鋳型鎖に対してアンチパラレルであ
る。DNAポリメラーゼ反応の結果として、一本鎖の鋳
型鎖は「修復」されるか、または二本鎖のDNA分子に
変換される。 【0089】DNAポリメラーゼの第二の重要な特徴は
「プルーフ−リーディング(proof−readin
g)」機能である。DNAポリメラーゼIに関連した
3’−5’のエキソヌクレアーゼ活性は塩基対合してい
ない末端に働き、そして一本鎖および二本鎖の両DNA
を3’から5’の方向で分解してモノヌクレオチドを生
成する。従って、間違って付加されたヌクレオチドは重
合が継続して行われる前に除去され、酵素の忠実度が更
に高まる。また、DNAポリメラーゼIは二本鎖DNA
に特異的な5’−3’エキソヌクレアーゼ活性も有して
おり(5’−モノヌクレオチドとオリゴヌクレオチドを
生じる)、これはDNAのミスマッチ領域を切除するこ
とができる。 【0090】Klenowの方法(Klenowら,1
971,Eur.J.Biochem.22:371)
によるDNAポリメラーゼIの加水分解処理は2つのフ
ラグメント、つまり大きいものと小さいものを与える。
大きなフラグメント、即ちKlenowフラグメント
(76,000ダルトン)はポリメラーゼ活性と3’−
5’エキソヌクレアーゼ活性を保持し、一方、小さいフ
ラグメントは5’−3’エキソヌクレアーゼ活性を保持
する。DNAポリメラーゼIまたはDNAポリメラーゼ
I−大フラグメントの1単位(New England
Biolabs,Inc.,Beverly,M
a.)は、10nmoleのデオキシリボヌクレオチド
を酸不溶性形態に37℃、30分で変換する量として定
義される。両酵素のアッセイ条件は同じであるが、DN
AポリメラーゼIに対する反応混合物は6.6mM M
gCl、1.0mM β−ME、2mM dATコポ
リマー、33μM dATP、33μM H−dTT
Pおよび酵素から成るバッファー中に67mM KPO
(pH7.5)を含み、一方、Klenowフラグメ
ントの反応混合物は40mM KPO(pH7.5)
を含んでいた。 【0091】本出願において、一本鎖DNAまたは制限
酵素切断より生じる付着末端を修復するためにDNAポ
リメラーゼ大(Klenow)フラグメントを用いる場
合は、次の手順を用いた。制限酵素反応を68℃で10
分間加熱することによって停止させた。同一反応混合物
に、各デオキシヌクレオシド三リン酸を50μMの最終
濃度で加え、反応混合物中のDNA1マイクログラムあ
たり10〜100単位のDNAポリメラーゼKleno
wフラグメントを添加した。換言すると、一本鎖末端の
完全修復を確実にするために、過剰のDNAポリメラー
ゼKlenowフラグメントが用いられた。 【0092】6.1.6.DNAフラグメントのゲル精
制限酵素またはヌクレアーゼ処理の後に、種々の大きさ
のDNAフラグメントを、アガロースまたはポリアクリ
ルアミドスラブゲルを用いて低電圧(アガロースゲルに
おいては約2ボルト/cm、ポリアクリルアミドゲルに
おいては10ボルト/cm)でゲル電気泳動を行って分
離し、エチジウムブロミドで染色し、そして、紫外線の
もとで可視化した(Southern,1979,Me
thods in Enzymology 68:15
2)。 【0093】ゲルから特定のDNAフラグメントを回収
するために、適当なバンドをゲルから切り出し、透析チ
ューブへDNAを電気溶出した。次に、DNAをDEA
E−セルロース上で単離するか、またはエタノール沈澱
させ、そして適当なバッファー中に再懸濁した(Smi
th,1980,Methods in Enzymo
logy 65:371)。 6.1.7.DNAの連結 全ての連結反応はT4 DNAリガーゼを用いて行った
(New England Biolabs,In
c.,Beverly,Ma.)。T4 DNAリガー
ゼの1単位は、20μlのリガーゼバッファーおよび
0.12μM(300μg/ml)の5’−DNA末端
濃度においてバクテリオファージラムダDNAのHin
dIIIフラグメントの50%連結を16℃、30分で
もたらすのに要する量として定義される。 【0094】DNA連結は、60mMトリス−HCl
(pH7.8)、10mM MgCl、20mMジチ
オトレイトール(DTT)、1.0mM ATPおよび
15〜50μg/mlの範囲のDNA濃度から成るリガ
ーゼバッファー中で行った。連結反応は、10μlの反
応容量あたり約300単位のT4 DNAリガーゼを用
いて室温で4〜24時間インキュベートした。 【0095】6.2.gD−1遺伝子の位置確認および
単離 HSV−1×HSV−2組換え体により特定されたタン
パク質を分析すると、それはgD−1遺伝子がDNAの
Us領域内の0.9〜0.945のゲノムマップ単位の
間に存在することを示した(Ruyechanら,19
79,J.Virol.29:667)。図1aおよび
図1b参照。Us領域を制限酵素によって断片化し、こ
れらのフラグメントをクローニングベクターに挿入し
て、種々の組換えプラスミドを作製した。各プラスミド
はUs領域の特定部分を含んでいた。次に、Us領域内
にgD−1遺伝子を位置付けるためにこれらの組換えプ
ラスミドを分析した。HSV−1中のgD−1のマップ
位置は、最近、Leeら(1982,J.Virol.
43:41)によって報告された。 【0096】6.2.1.HSV−1のUs領域の特定
部分を含む組換えDNAプラスミド ベクターpBR322およびHSV−1(パットン株)
のUs領域の種々のフラグメントを用いて、数種の組換
えプラスミドを作製した。これらのプラスミドのうちの
1つ、pRWF6は全gD−1遺伝子を含むことが判明
した。pRWF6について以下で説明する。 【0097】組換えプラスミドpRWF6のHSV−1
挿入部(図1c)はラムダgtWES:EcoRI−H
クローンのUs領域から得られた(Umene & E
nguist,1981,Gene 13:251)。
ラムダgtWES:EcoRI−HクローンをEcmR
Iで完全に消化した。ラムダgtWES:EcoRI−
HクローンのEcoRI−Hフラグメント、約15〜1
6kb(キロ塩基)はHSV−1の全Us領域を含んで
いる。 【0098】プラスミドpBR322およびHSV−1
のEcoRI−Hフラグメント(上で単離したもの)
を、各々BamHIで完全に消化した。得られたpBR
322の4.4kbフラグメントとHSV−1の6.4
kbフラグメントをアニーリングし、そして1:1の比
率で連結してpRWF6を得た。 6.2.2.gD−1に特有のmRNAコード配列の位
置確認 pRWF6内のgD−1に特有のコード配列を位置付け
し、そして選択するために、ウイルスDNA挿入部を再
びpBR322にサブクローニングした。サブクローン
pSC30−4の変性ウイルスDNA制限フラグメント
(図1dおよび下記の説明)をニトロセルロース上に固
定し、そしてHSV−1感染細胞の細胞質RNA抽出物
からmRNAを(相補的塩基対ハイブリダイゼーション
により)単離するために用いた。2つのmRNA種
(3.0kbおよび1.7kb)がpSC30−4とハ
イブリダイズした。これらのmRNAのin vitr
o翻訳により、3.0kbまたは1.7kbのmRNA
がgD−1タンパク質をコードすることが分かった。こ
の手順の詳細を以下で説明し、また、図1に示す。 【0099】プラスミドpRWF6を大腸菌形質転換体
より単離し、制限酵素SacIによって消化した。これ
により3つのフラグメントが得られた。即ち、全pBR
322ベクターとHSV−1 DNA配列の一部を含む
6.2kbのフラグメント、2.9kbのHSV−1
DNAフラグメント、および1.7kbのHSV−1D
NAフラグメントである。 【0100】2.9kbのHSV−1 DNAフラグメ
ント(図1d参照)をサブクローニングするために、p
BR322をPvuII(pBR322を線状化する)
によって切断し、そしてSacIリンカー(New E
ngland Biolabs,Inc.,Bever
ly,Ma.)の存在下にT4 DNAリガーゼを用い
て連結させた。従って、pBR322のユニークPvu
II部位がユニークSacI部位に変換された〔Sac
I(Pvu II(−))と称す〕。SacI酵素で修
飾pBR322ベクターを切断した後、このベクターを
2.9kbのHSV−1 SacI DNAフラグメン
トと連結させてpSC30−4を得た。この組換えプラ
スミドを用いて大腸菌を形質転換させた。形質転換体を
スクリーニングし、微量溶解物技術(mini−lys
ate technique;Clewell & H
elinski,1970,Biochem.9:44
28)を用いる制限マッピングにより選択した。 【0101】サブクローンpSC30−4を、mRNA
ハイブリダイゼーション選択のために次の如く用いた
(Ricciardoら,1979,Proc.Nat
l.Acad.Sci.,U.S.A.76:492
7)。プラスミドpSC30−4を大腸菌形質転換体よ
り単離し、200μgのpSC30−4DNAをSac
Iで消化してHSV−1 DNA挿入部を切り出した。
切断プラスミドをクロロホルム/フェノール(1:1)
で抽出し、そしてエタノール沈澱させた。沈澱物を2m
lの0.3M NaOH中に再懸濁し、室温で10分間
インキュベートしてDNAを変性した。次に、この懸濁
物を4.4mlの蒸留水、0.2mlの3MHCl、
0.2mlの1Mトリス−HCl(pH7.5)および
3mlの20×SSC(SSCは0.15M NaC
l、0.015Mクエン酸ナトリウムである)の添加に
より中和した。指示紙によって測ったpHは6〜8の間
であった。変性して、中和したDNAは、蒸留水、次に
6×SSCで前もって浸漬しておいた25mmニトロセ
ルロースフィルター(Schleicher and
Schuell,Keene,N.H.)を通して真空
濾過した。真空濾過後、ニトロセルロースフィルターを
6×SSCで洗浄し、乾燥し、そして80℃で2時間焼
成した。2分の1のニトロセルロースフィルターをハイ
ブリダイゼーション法で使用した。これについて以下で
簡単に述べる。 【0102】ウイルスDNAを含むニトロセルロースを
小片に切って、全細胞質RNAとともにインキュベート
した。そのRNAは次のように調製されたHSV感染V
ero細胞の溶解産物から単離したものであった。Ve
ro細胞に10プラーク形成単位(pfu)/細胞を感
染させ、そしてDNAの複製を阻止するために50μg
/mlのシタラビン(β−シトシンアラビノシド)を加
えたダルベッコ培地中37℃で7時間インキュベートし
た。細胞を0.15M NaCl、1.5mMMgCl
および0.01Mトリス−HCl(pH7.9)中の
0.65%NP−40で溶解した。3000×g、2分
間の遠心分離により核を沈降せしめ、上澄みを1mM
EDTA(pH7.9)および0.5% SDSの最終
濃度に調整した。この溶液をクロロホルム/フェノール
(1:1)で2回抽出し、更にクロロホルムで1回抽出
した。細胞質RNAをエタノール沈殿させ(Vero細
胞の1つの集密的ローラーボトルは約1.5mgのRN
Aをもたらした)、そして部分的に乾燥した。RNA沈
殿物(約0.4〜0.8mgのRNA)を400μlの
ハイブリダイゼーションバッファー(50%ホルムアミ
ド、0.4MNaCl、40mM PIPES、pH
6.4、1mM EDTAおよび1%SDS)中に溶解
し、そして細断ニトロセルロースフィルターに添加し
た。ハイブリダイゼーションは振とう水浴にて55℃で
3時間行った。 【0103】次に、フィルター片を60℃の0.5%S
DSを含むSSCで10回洗浄し、続いて60℃のSS
C中の1mlの2mM EDTAで2回洗浄した。最後
に、フィルター片を2mM EDTA、pH8.0を用
いて60℃で5分間洗浄した。溶液を除去し、フィルタ
ー片をコットンスワブにより十分に乾燥させた。ハイブ
リダイズしたmRNAはホルムアミドおよび熱を用いて
次の如くニトロセルロース片から溶出した。120μl
の95%ホルムアミド/10mM PIPES(pH
6.5)をフィルターに添加し、5分間65℃でインキ
ュベートした。溶出液を微量遠心管に移し、氷上に保持
した。2回目の120μlの溶出バッファーをニトロセ
ルロース片に添加し、再び65℃で5分間インキュベー
トした。この溶出液を第2の微量遠心管に移し、氷上に
保持した。滅菌蒸留水の720μlアリコートをフィル
ターに添加し、次に撹拌した。溶出液を含む各微量遠心
管に約360μlを移した。微量遠心管中の溶出RNA
に、20μlの5MNaCl、5μgの適当なキャリア
ー(例えば、ウサギ肝tRNA)および1mlの無水エ
タノールを添加した。この混合物を−70℃で1時間イ
ンキュベートするか、または遠心管をドライアイス/E
tOHのスラリーに20分間浸すことにより、RNAを
沈殿させた。沈殿したRNAは微量遠心機でペレット化
し(12,000×gで10分)、そして1つの管の沈
降物を1mlのバッファー(0.5M NaCl、10
mM トリス−HCl(pH7.9)および0.5%S
DS)中に再懸濁してRNAを溶解した。アリコートを
合わせかつ全ての沈殿RNAを溶解するために、溶解し
たRNAを同型の管に加えた。ポリアデニル化RNA
〔ポリ(A)RNA〕を、オリゴ(dT)セルロース
(BethesdaResearch Laborat
ories,Inc.,Rockville,Md.)
を用いるクロマトグラフィーにより溶解RNAから単離
した。ポリ(A)RNAは、溶出バッファーとして10
mMトリスHCl(pH7.9)および0.1%SDS
を用いてオリゴ(dT)セルロースから溶出し、次にポ
リ(A)RNAを上述したようにエタノール沈殿させ
た。 【0104】pSC30−4 DNAとハイブリダイズ
したmRNAを2種類、つまり3.0kbおよび1.7
kbのmRNAを単離した。これら2種類を、ウサギ網
状赤血球細胞フリーの系(35S−メチオニンを含む)
を用いてin vitroで翻訳せしめた(Pelha
m & Jackson,1976,Eur.J.Bi
ochem.67:247)。in vitro翻訳抽
出物は、gD−1に対して誘導されたモノクローナル抗
体4S(米国立衛生研究所のM.Zweigにより寄
贈)により免疫沈降され、そして前に記載したようにS
DS−PAGEのために調製した。細胞フリーの翻訳系
の免疫沈降タンパク質産物を電気泳動分析にかけたとこ
ろ、これらの選択されたmRNAは50,000ダルト
ンのgD−1特異的タンパク質を特定化することが実証
された。gD−1タンパク質の大きさに従うと、最小の
mRNAコード配列はおよそ1.6kbとなろう。それ
ゆえ、mRNAリーダー配列およびポリ(A)尾部を考
慮すると、大きい方の(3.0kb)mRNAがgD−
1ポリペプチドをコードしていると予想された。 【0105】6.2.3.gD−1 mRNAの特性決
pSC30−4に含まれる3.0kbのmRNA配列の
位置をマッピングすること、さらにmRNAを特性付け
ることは、S1マッピング、即ち、一本鎖特異的ヌクレ
アーゼS1とエキソヌクレアーゼVII を用いて相補
的mRNA配列とハイブリダイズするDNAプローブの
領域をマッピングすることにより(Berk&Shar
p,1978,Proc.Natl.Acad.Sc
i.,U.S.A.75:1274)、そして、gD−
1遺伝子コード領域のDNAの配列決定を行うことによ
り(Maxam & Gilbert,1980,Me
thods in Enzymology,65:49
9)実施した。 【0106】S1マッピング技法により、3.0kbお
よび1.7kbのmRNA種の両方がスプライシングさ
れていない(即ち、介在配列またはイントロンを含んで
いない)こと、そしてそれらは異なる5’末端と共通の
3’末端を持つことが判明した。3.0kbのmRNA
の5’末端のコード領域を含む1068ヌクレオチドの
DNA配列が決定され、そして、5’末端に最も近い開
始コドン(ATG)を位置付けることによって翻訳のリ
ーディングフレームを推定した。 【0107】S1マッピング技法の原理は、RNAと放
射性標識した一本鎖DNA(ssDNA)プローブ(例
えば、pSC30−4から得られたもの)の間で二本鎖
を形成させることである。RNAがスプライスされた成
熟mRNAであるならば、イントロンがssDNAルー
プを形成するだろう。酵素ヌクレアーゼS1は、RNA
との二本鎖形成により保護されない放射性標識DNAの
全てのssDNA領域を消化する。一方、エキソヌクレ
アーゼVIIは末端のみのssDNAを消化し、従って
ssDNAループを消化しないだろう。(RNAとのハ
イブリダイゼーションによって)これらのヌクレアーゼ
に感受性でないDNAの大きさを比較することにより、
スプライスされたmRNAの転写物の検出が可能であ
る。 【0108】本発明において、3.0kbのmRNAの
5’末端を位置付けるために用いた放射性標識DNA
は、BamHIで切断する前にそのBstEII5’末
端において(ポリヌクレオチドキナーゼ酵素を用いて、
Maxam & Gilbertの方法により)32
で標識したpRWF6の3.8kbのBamHI−8/
BstEIIフラグメントであった。3.0kbのmR
NAの3’末端を位置付けるために用いた放射性標識D
NAは、SalIで切断する前にそのHindIII
3’末端において(DNAポリメラーゼのKlenow
フラグメントを用いて、Maxam & Gilber
tの方法により)32Pで標識したpSC30−4の
4.7kbのHindIII/SalIフラグメントで
あった。細胞質mRNAは、上記の如くシタラビンの存
在下で7時間増殖させたHSV−1感染Vero細胞か
ら単離した。用いたS1マッピング技法はBerk &
Sharpの方法の変法(Watsonら,198
1,J.Virol.37:431)であった。gD−
1 mRNAの5’末端はpSC30−4のHindI
II部位の近傍にマッピングされ、一方、3’末端は約
2.8kb下流にマッピングされた(図1d)。 【0109】最後に、pSC30−4のHSV−1 D
NAをMaxamとGilbertの方法を用いて配列
決定した。図2はHSV−1gD遺伝子コード領域のた
めの配列決定戦略を示す。コード鎖と非コード鎖の両方
の配列を決定した。図3は、HSV−1gD遺伝子の得
られたDNA配列を示す。このDNA配列は、241位
のATGから伸びている394のコドンのオープンリー
ディングフレームを含むことが明らかであった。この部
位はgD−1遺伝子のイニシエーターであると推定さ
れ、この推定gD−1遺伝子を発現ベクターpJS41
3にクローニングすることよって、そのとおりであるこ
とが分かった(第6.3節参照)。 【0110】6.3.gD−1遺伝子のクローニングと
発現 gD−1コード配列はlacプロモーターの制御下に置
かれた。このために、開始配列ATGおよびアミノコー
ド末端(該遺伝子の5’末端)の最初の156ヌクレオ
チドを欠いた推定gD−1遺伝子の一部(以後、gD−
1遺伝子と記す)を、DNAクローニング発現ベクター
pJS413に連結してpEH25を作製した(図4参
照)。部分gD−1遺伝子は、タンパク質コード配列が
ベクターの開始ATGに対して正しいオープンリーディ
ングフレームとなるように挿入した。その結果、転写さ
れたmRNAの翻訳がベクターの開始配列(ATG)で
開始され、gD−1遺伝子(それ自体の開始ATGおよ
びgD−1コード配列の最初の156ヌクレオチドを欠
く)を通って、gD−1の天然の終止シグナルまで行
く。 【0111】gD−1遺伝子を含むpEH25プラスミ
ドは大腸菌宿主株の形質転換に用いられたが、その際、
lacオペロンからのDNAの転写はプロモーターが特
別に誘導されない限り抑制されている。一次形質転換体
を薬剤耐性(ベクターがアンピシリン耐性遺伝子を担
う)についてアッセイし、耐性クローンをさらに分析し
た。得られた組換えプラスミドpEH25の構造は、制
限分析およびDNA配列決定によって確かめた。pEH
25形質転換体の誘導によって、46,000ダルトン
のポリペプチドが産生され、これはHSVに対する抗血
清またはgDに対するモノクローナル抗体のいずれによ
っても免疫沈降された。これらの手順を以下の分節で詳
しく述べることにする。 【0112】6.3.1.発現ベクターpJS413 発現ベクターpJS413(図4)は、amp(β−
ラクタマーゼ)遺伝子、lacプロモーター(Pla
c)、lacおよびcroリボソーム結合部位(SD
LacZおよびSDcroは全ての図面でそれぞれSD
およびSDCROとして表わされる)、croの69
ヌクレオチドをもつ連鎖開始ATGおよび修飾β−ガラ
クトシダーゼ遺伝子(lac i−z遺伝子、以後、z
−遺伝子と記す)を含むpBR322誘導体である。p
JS413のcro開始ATGとz−遺伝子の間(即
ち、pJS413のBglII、SmaIまたはBam
HIクローニング部位内)に正しいリーディングフレー
ムで遺伝子を挿入すると、形質転換細胞による融合タン
パク質の発現が可能となる。しかしながら、この実施例
では、z−遺伝子を欠失し、そして部分gD−1遺伝子
をpJS413のcro開始ATGおよびcroヌクレ
オチドとin phaseで連結させた。 【0113】gD−1遺伝子を挿入するためのpJS4
13を作製するため(図4参照)、pJS413をSm
aI(平滑末端を生じる)およびSacI(SacI
3’付着末端を生じる)で消化した。プロモーター、S
D配列、開始ATGおよび部分cro配列を含む4.7
kbのフラグメントを、ゲル電気泳動によって単離し
た。z−遺伝子の5’末端を含む1.8kbのフラグメ
ントが欠失された。 【0114】6.3.2.gD−1遺伝子のpJS41
3への挿入 pSC30−4内のgD−1遺伝子をマッピングした後
(第6.2.3節)、gD−1遺伝子のカルボキシ−コ
ード末端の最後の1026bp(塩基対)を含む2.2
kbのDNAフラグメントを、PvuII(平滑末端を
生じる)およびSacI(SacI3’付着末端を生じ
る)で消化することによってpSC30−4から選択的
に単離した(図4)。 【0115】2.2kbのPvuII/SacIpSC
30−4フラグメントおよび4.7kbのSmaI/S
acIpJS413フラグメントを1:1の比率でT4
DNAリガーゼを用いて連結させた(図4)。得られ
た組換えプラスミドを用いて大腸菌NF1829株を形
質転換した。大腸菌NF1829株は、lacリプレッ
サー過剰生産のためのlacI変異を伴うF’−la
cエピソームを保有するK−12 MC1000誘導体
である。F’−lacエピソーム上に存在するβ−ガラ
クトシダーゼをコードするlacz−遺伝子は、Tn5
(トランスポゾン)挿入によって不活性化されている。
従って、NF1829株では、pJS413プラスミド
に挿入された遺伝子の発現を得るためにlacプロモー
ターを誘導しなければならない。 【0116】6.3.3.gD−1遺伝子を発現する形
質転換体の同定 アンピシリン耐性大腸菌形質転換体から単離されたプラ
スミドは、制限酵素マッピングにより、さらにpJS4
13ベクターとgD−1遺伝子挿入物の間の接合部のD
NA配列決定によって分析された。プラスミドpEH2
5(図4)は、Cro−gD−1接合部に沿って正しい
ヌクレオチド配列を有し(図5に示す)、そしてgD−
1関連ポリペプチドを発現させるその能力を調べた。l
acプロモーターはNF1829では(lacリプレッ
サーの過剰生産のために)転写的に不活性であるから、
gD−1タンパク質は1mM IPTGまたは1〜10
mMラクトースのいずれかでプロモーターを誘導した後
にだけ検出できた。 【0117】pEH25により形質転換されたクローン
を、gD−1関連タンパク質のIPTG特異的誘導につ
いて試験したところ、croタンパク質の23アミノ酸
(pJS413内にコードされる)およびgD−1タン
パク質の342アミノ酸(即ち、gD−1の最初の52
アミノ酸が消失している)からなる46,000ダルト
ンのタンパク質の生産が確認された。このタンパク質
は、HSV−1に対する全ウサギ抗血清(DAKO C
hemicals,Inc.,Hicksville,
N.Y.)およびHSV−1のgDに対して特異的なモ
ノクローナル抗体(1S、4S、55Sおよび57S)
(Showalterら,1981,Infectio
n and Immunity,34:684)により
免疫沈降された。 【0118】モノクローナル抗体1S、4S、55Sお
よび57SはgD−1分子上の多くの異なる部位を認識
する(Eisenbergら,1982,J.Viro
l.41:478)。注目すべきことは、モノクローナ
ル抗体4Sが、HSV−1およびHSV−2の感染性を
中和する能力があり、そして両方のウイルスによって産
生されたgDタンパク質を免疫沈降せしめる能力がある
ことである。pEH25によって産生されたタンパク質
は4S抗体によって免疫沈降され、このことはpEH2
5のgD−1関連タンパク質がHSV−1とHSV−2
の両gDタンパク質によって共有される抗原決定基を発
現していることを実証した。さらに、pEH25のgD
−1関連タンパク質は、HSV−1のみを中和する1S
モノクローナル抗体によっても免疫沈降された。また、
pEH25gD−1関連タンパク質は、HSV−1とH
SV−2のいずれの感染性も中和しない55Sおよび5
7Sモノクローナル抗体によって免疫沈降された。各免
疫沈降物をSPS−PAGEによって分析した。全手順
の詳細を以下で説明する。 【0119】すべてのpEH25形質転換体は、Lブロ
ス中37℃での一夜培養物のアリコートを取り出し、M
−9ブロスで20倍に希釈し、そして37℃で90分間
振とうすることにより増殖させた(Miller,Ex
periments inMolecular Gen
etics,Cold Spring Harbor
Rress,New York,N.Y.,197
2)。gD−1タンパク質の発現についてのこれら培養
物のアッセイでは、1mMのIPTGおよび25μCi
/mlの35S−メチオニンを培養物に添加した(対照
35S−メチオニンで標識したが、誘導を行わなかっ
た)。37℃で60分後、培養物を遠心分離によってペ
レット化した。細胞を溶解して細胞内容物を放出させる
ために、細胞の各ペレットを等量の溶解バッファーIP
−3(20mMトリス−HCl(pH8.1)、100
mM NaCl、1mM EDTA、1%NP−40、
1%デオキシコール酸および0.1%SPS)中に再懸
濁し、直ちに液体窒素中で凍結し、音波処理した。細胞
溶解産物を5,000×g、4℃で5分間遠心分離し、
上澄みをアリコートに分けた。対照血清(非免疫あるい
は免疫前血清)または試験抗血清(HSV−1に対する
多価抗血清またはgDに対するモノクローナル抗血清)
を各アリコートに添加し、その後4℃で60分間インキ
ュベートした。(抗血清の添加量は、既知量の抗原を用
いて抗血清の連続希釈物を試験することにより抗血清力
価を較正することによって決定される。) 免疫複合体は、洗浄したパンソルビン(Pansorb
in)(Staphylococcus aureus
プロテインA、Calbiochem−Behring
Corp.,LaJolla,Cal.)を添加し、
遠心分離(特にことわらない限り、この手順での全ての
遠心分離は5,000×gで4℃、5分間行った)する
ことにより回収した。ペレット化免疫沈降物をIP−2
(IP−3と同じだが、非特異的吸着を排除するために
20mg/mlのウシ血清アルブミンBSAを加えてあ
る)に再懸濁して洗い、IP−3で2回洗い、そしてI
P−1〔20mM トリスHCl(pH8.1)、10
0mM NaCl、1mMEDTAおよび1%NP−4
0〕中に再懸濁した。この懸濁体を新しいチューブに移
し、それを遠心分離にかけ、ペレットをSDS−ポリア
クリルアミドゲル・サンプルバッファー(Laemml
i,1970,Nature 227:680)中に再
懸濁した。95℃で3分間加熱した後、サンプルを微量
遠心機により12,000×gで2分間遠心分離し、不
溶性成分を除いた。上澄みを取り出し、そしてSDSポ
リアクリルアミドゲル(10%)上にのせた。電気泳動
後、タンパク質をクーマシーブルー染料で染色し、サル
チル酸ナトリウムで処理し、フルオログラフィーのため
に乾燥した(Chamberlain,1979,An
al.Biochem.98:132)。SDSポリア
クリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)の結果
は、誘導後にpEH25から産生された46,000ダ
ルトンのgD−1関連タンパク質が、HSV−1に対す
る全ウサギ抗血清およびモノクローナル抗体1S、4
S、55Sおよび57Sにより免疫沈降されたことを明
らかに示していた。 【0120】最後に、pEH25で形質転換された大腸
菌NF1829から発現された誘導gD−1関連タンパ
ク質の免疫沈降に及ぼすHSV−1感染Hela細胞の
溶解産物の効果を調べるために、競合実験を行った(図
6参照)。対照(非感染)およびHSV−1感染Hel
a細胞(感染はVero細胞について前に記載したとお
りに行った)の溶解産物から連続希釈物を調製した。モ
ノクローナル55S腹水(gD−1特異的モノクローナ
ル抗体)の100倍希釈物の5μlアリコートを、He
la細胞溶解産物の連続希釈物の各アリコートに加え
た。4℃で30分間インキュベーション後、誘導したp
EH25形質転換体の溶解産物からの35S−メチオニ
ン標識タンパク質を等量、Hela細胞溶解産物に添加
し、そして更に60分間4℃でインキュベートした。免
疫複合体を免疫沈降によって回収し、前述のごとくSD
S−PAGEおよびフルオログラフィーによって分析し
た。特異的に免疫沈降されたタンパク質バンドをゲルか
ら切り出し、そして放射活性をシンチレーション計数に
よって測定した。図6はこれらの実験の結果を示す。各
サンプルの放射活性は、pEH25の免疫沈降された標
識タンパク質産物を表すものであり、対照に対する%と
してプロットした。円は連続希釈された対照(非感染)
Hela細胞溶解産物を表す。四角は連続希釈されたH
SV−1感染Hela細胞溶解産物を示す。これは、明
らかに、HSV−1タンパク質が55Sモノクローナル
抗体との免疫複合体の形成についてpEH25からの放
射性標識タンパク質と競合することを示している。 【0121】6.4.Cro/gD−1/β−ガラクト
シダーゼ融合タンパク質の生産をもたらすpEH4−2
の作製 gD−1遺伝子をpEH25から単離し、その終止シグ
ナルを欠失させた。このために、gD−1遺伝子配列を
含むDNAフラグメントを、gD−1終止配列TAGを
越えた制限部位で切断した。次に、DNAヌクレアーゼ
のBal 31による末端の前進型消化によってTAG
を除いた。その後、このgD−1遺伝子フラグメント
は、融合タンパク質:Cro/gD−1/β−ガラクト
シダーゼをコードするようにpJS413に挿入した。
この手順を以下に記載し、図7に示す。 【0122】プラスミドpEH25をNruIで完全に
消化し、Bal 31ヌクレアーゼで前進的に消化し
た。次に、得られた種々の長さのDNAを制限酵素Ps
tIで切断して広範囲のフラグメントを生成し、その多
くはgD−1終止コドンを欠いていたが、大部分のgD
−1遺伝子配列を保有していた。適当なDNAフラグメ
ント(1.5〜1.9kb)をゲル電気泳動によって分
離し、前に記載したように溶出した。ベクターpJS4
13をPstIおよびSmaIで完全に消化し、適当な
5.5kbのDNAフラグメントを単離した(図7)。
pEH25フラグメントおよびpJS413フラグメン
トを1:1の比率で連結しし、大腸菌NF1829の形
質転換に用いた。アンピシリン耐性コロニーは、指示寒
天平板にてβ−ガラクトシダーゼ活性をアッセイするこ
とにより融合タンパク質の生産について調べた(Mil
ler,Experiments in Molecu
lar Genetics,Cold Spring
Harbor Press,New York,N.
Y.,1972)。陽性コロニーは、IPTGで誘導さ
れた形質転換体の全溶解産物のSDS−PAGE分析に
よってCro/gD−1/β−ガラクトシダーゼ融合タ
ンパク質の存在について試験した。Cro/gD−1/
β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質を発現するこれら
のクローンから160,000ダルトンの融合タンパク
質の高レベル生産体を単離した。このクローンに含まれ
るプラスミドをpEH4−2と命名した(図7)。pE
H4−2で形質転換された大腸菌クローンにより産生さ
れた融合タンパク質は、IPTGにより誘導可能であ
り、しかもHSV−1およびHSV−2の両方と交差免
疫反応性であることが分かった。pEH4−2プラスミ
ドを単離して、制限マッピングとDNA配列決定により
分析した。pEH4−2はpJS413のBamHI部
位を含まない(図8参照)。 【0123】pEH3−25と命名したプラスミドで形
質転換された他の大腸菌単離物は、pEH4−2形質転
換体よりも少ない量のCro/gD−1/β−ガラクト
シダーゼ融合タンパク質を産生した。pEH3−25形
質転換体については本文中で後述する(第6.5節参
照)。 6.4.1.pEH4−2融合タンパク質は抗HSV−
1血清と免疫反応する pEH4−2で形質転換された大腸菌から産生された融
合タンパク質は、HSV−1に対するウサギ抗血清と特
異的に相互作用した(データは示してない)。pEH4
−2およびpEH25のIPTG−誘導タンパク質をS
DS−PAGEによって分離し、ニトロセルロースに移
行させた(即ち、タンパク質「ブロット」を行った)。
誘導しなかったpEH4−2およびpEH25形質転換
体の溶解産物を対照として同じ手順で処理した。次に、
ニトロセルロースをHSV−1に対するウサギ抗血清で
処理し、続いてプローブとしてのウサギ免疫グロブリン
に対する125I標識ヤギ抗血清で処理した(Towb
inら,1979,Proc.Natl.Acad.S
ci.,U.S.A.76:4350)。 【0124】タンパク質ブロットのオートラジオグラム
は、160,000ダルトンのpEH4−2由来の融合
タンパク質がHSV−1に対するウサギ抗血清と免疫反
応すること、そして46,000ダルトンのpEH25
由来のgD−1関連タンパク質がHSV−1に対するウ
サギ抗血清と免疫反応することを実証した。 6.4.2.pEH4−2融合タンパク質に対する抗血
清はHSV−1およびHSV−2タンパク質を免疫沈降
させる pEH4−2融合タンパク質に対する抗血清は、HSV
−1gDおよびHSV−2gDと免疫反応することが分
かり、かくして、pEH4−2融合タンパク質はgD特
異的抗原決定基を含むことが実証された。これは、pE
H4−2融合タンパク質に対する抗血清により免疫沈降
されたHSV−1タンパク質およびHSV−2タンパク
質のSDS−PAGE分析により示された。以下の考察
を参照されたい。 【0125】pEH4−2融合タンパク質に対するウサ
ギ抗血清は次のように作製した。pEH4−2で形質転
換された大腸菌クローンを中間対数期まで増殖させ、1
mMのIPTGを用いて誘導した。誘導の4時間後に、
バクテリアを遠心分離により沈澱させ、SDS−PAG
Eサンプルバッファーで溶菌し、そして分離用SDS−
ポリアクリルアミドゲル上に置いた。電気泳動後、外側
レーンをクーマシーブルー染料で染色してタンパク質を
可視化した。次に、160,000ダルトンの融合タン
パク質バンドをゲルから切り出した。ゲル切片を液体窒
素に浸し、粉砕し、そしてPBS中に再懸濁した。等量
のフロインド完全アジュバントを加えた。よく混合した
後に、この溶液を2匹のニュージーランドウサギ(01
8および019)に皮下注射した。各ウサギに25〜5
0μgのタンパク質を注射した。28日後、不完全フロ
インドアジュバント中に懸濁した融合タンパク質同量で
ウサギに追加免疫を施した。10日ごとに2回以上の追
加免疫を実施した。最初の注射より55日後、耳から採
血して血清を回収し、免疫沈降分析に供した。 【0126】免疫沈降は次のように行った。集密的培養
細胞にHSVを10pfu/細胞(10プラーク形成単
位/細胞)で感染させ、感染後35S−メチオニンで1
6時間標識した。〔GBK(ジョージアウシ腎)細胞に
HSV−1を感染させ、一方、HeLa細胞にはHSV
−2を感染させた。Vero細胞にはHSV−1または
HSV−2のいずれかを感染させた。〕35S−メチオ
ニンで標識したHSV−感染細胞の溶解産物を、10μ
lの免疫前ウサギ血清、pEH4−2融合タンパク質に
対するウサギ抗血清(例:018または019抗血
清)、または1μlのモノクローナル抗体4Sとともに
インキュベートした。免疫複合体を第6.3.3節に述
べたようにパンソルビンを用いて回収し、免疫沈降した
放射性標識タンパク質をSDS−PAGEによって分離
し、そしてフルオログラフィーにかけた。SDS−PA
GEの結果は、(1)HSV−1に感染させたGBK細
胞またはVero細胞から産生された52,000ダル
トンのgDタンパク質は、pEH4−2形質転換体から
産生された融合タンパク質に対する抗血清と、さらに4
Sモノクローナル抗体と免疫反応性であること、(2)
HSV−2に感染させたHeLa細胞またはVero細
胞から産生された50,000ダルトンのgDタンパク
質は、pEH4−2融合タンパク質に対する抗血清およ
び4Sモノクローナル抗体と免疫反応性であることを示
した。HSV−1由来のgDと比べたときのHSV−2
由来のgDの見かけ低分子量は、発表された観察と合致
する(Ruyechanら,1979,J.Viro
l.29:677)。フルオログラフィーの結果は、H
SV−1またはHSV−2感染細胞により産生されたg
Dタンパク質がpEH4−2形質転換体から産生された
融合タンパク質に対する抗血清と免疫反応性であること
を示していた。 【0127】6.4.3.pEH4−2に対する抗血清
はin vitroでHSV−1およびHSV−2感染
を中和する pEH4−2融合タンパク質に対するウサギ抗血清は、
ウイルスの感染力を中和するその能力についても分析さ
れた。ウイルスの中和は、組織培養物中の感染細胞のプ
ラーク数の減少によって検定した(Showalter
ら,1981,Infection and Immu
nity34:684)。このために、50〜100p
fuのHSV−1またはHSV−2を、免疫前血清(対
照)、免疫抗血清(018または019)またはモノク
ローナル抗体4Sの希釈物とともに活性血清補体
(C’)の存在下または不在下でプレインキュベートし
た。Vero細胞にHSV−1またはHSV−2の調製
物を感染させた。3〜4日後、HSVプラークを数え
て、プラーク数の減少に及ぼす抗血清の効果を調べた。
表1に示す結果は、各ウサギから得られた抗血清がin
vitroでHSV−1およびHSV−2を中和する
能力があることを示している。中和は活性補体の不在下
でも証明されたが、補体は中和活性を著しく増大させ
た。中和はHSV−2よりもHSV−1に対してより一
層効果的であった。 【0128】 【表1】 ウサギ由来の血清018および019を、5%熱不活
性化補体(56℃で30分、−C’)または活性モルモ
ット補体(+C’)の存在下にVero細胞単層上でウ
イルス中和について試験した。数字は、プラーク数を5
0%減少させた血清希釈率の逆数としての抗体価を示
す。 これらの試験では、Vero細胞の代わりにGBK細
胞を用いた。表示した結果は、HSV−1およびHSV
−2に対するサブユニットワクチンとしてのpEH4−
2融合タンパク質の利用可能性を示している。 【0129】6.4.4.pEH4−2中のgD−1遺
伝子の再構築 プラスミドpJS413およびpRWF6を用いて、g
D−1遺伝子を再構築した(図8)。かくして、pRW
F6をHindIIIおよびBal31で消化して、ラ
ンダムな大きさの平滑末端フラグメントを生成した。こ
れらのフラグメントをSacIで消化した後、2.2〜
2.4kbの平滑末端化/SacIフラグメントを単離
した。これらのフラグメントは、さまざまな長さのgD
−1遺伝子のアミノコード末端を含んでいた(図8参
照)。 【0130】gD−1フラグメントをpJS413にサ
ブクローニングした。このために、pJS413をSm
aI(平滑末端をもたらす)およびSacI(SacI
3’付着末端をもたらす)で消化した。4.7kbのS
maI/SacI pJS413フラグメントを平滑末
端化/SacI pRWF6フラグメント(2.2〜
2.4kb)と1:1の比率で連結し、大腸菌NF18
29株を形質転換するために用いた。これは、アミノコ
ード末端でランダムに「欠失された」gD−1遺伝子を
含むプラスミドにより形質転換されたクローンの集団を
もたらした(図8)。pEH50+x(ここでxは1〜
24を意味する)と命名された、全部で24のプラスミ
ド(それぞれ約7kb)は制限酵素認識部位のマッピン
グにより分析した。gD−1遺伝子内にPvuII部位
を含むもの(24の形質転換体のうち19)をさらに分
析して、gD−1のアミノコード末端の最長部分を含む
クローンを同定した。 【0131】完全なgD−1遺伝子配列において、gD
開始ATGと内部PvuII部位の間の距離は156塩
基対である。従って、19のpEH50+xプラスミド
のそれぞれをBglIIおよびPvuIIで消化した。
得られたフラグメントをゲル電気泳動で分離して、Bg
lII/PvuIIフラグメントの大きさを調べた。1
60塩基対より小さいBglII/PvuIIフラグメ
ントをもつ15のpEH50+xプラスミドを同定し
た。即ち、図8に示すBal31消化の終点は、gD−
1開始ATGとPvuII部位の間のどこかにあった。
これら15の配列を解析して、pJS413プラスミド
への連結部位を正確に決めた。7つのプラスミド、pE
H51、pEH60、pEH62、pEH66、pEH
71、pEH73およびpEH74は、pJS413の
croATGの翻訳リーディングフレームとin ph
aseで連結されたgD−1配列を含んでいた(図3参
照、そこには、これらの連結部位を対応するpEHの数
字と垂直な矢印で示してある)。事実、pEH51はg
D−1アミノ末端の最初の6個のアミノ酸を除いた全部
をコードする。 【0132】pEH51、pEH60、pEH62およ
びpEH71の形質転換体は、IPTG誘導を行ってま
たは行わないで、35S−メチオニンで標識し、細胞溶
解産物をモノクローナル抗体55Sで処理した。免疫沈
降物を前記のようにSDS−PAGEで分析した。pE
H51、pEH60、pEH62またはpEH71を含
む形質転換体は、それぞれ、モノクローナル55Sによ
り沈降される46,000ダルトンの誘導可能なタンパ
ク質を産生した(データは示してない)。 【0133】最後に、融合タンパク質をコードする組換
えプラスミドは、pEH4−2中に存在するgD−1遺
伝子配列のアミノコード末端を再構築するために、pE
H51のアミノコード末端を用いて作製した(図9参
照)。プラスミドpEH4−2をPstIおよびSac
IIで消化し、部分gD−1/β−ガラクトシダーゼ遺
伝子を含む6.2kbのフラグメントを単離した。プラ
スミドpEH51をPstIで完全に消化し、SacI
Iで部分的に消化した。pEH51の1.25kbのP
stI/SacIIフラグメントをpEH4−2の6.
2kbのPstI/SacIIフラグメントと1:1の
比率で連結させてpEH82を作製した。形質転換体は
前記のごとくβ−ガラクトシダーゼ活性についてスクリ
ーニングして同定した。pEH51プラスミドを担う大
腸菌形質転換体を大腸菌WW51株と命名し、pEH8
2プラスミドを含有する形質転換体を大腸菌WW82株
と命名する。 【0134】我々は、HSV gD−1融合タンパク質
を大腸菌において大量に生産できることを明らかにし
た。融合タンパク質は、おそらく、融合タンパク質の構
成自体のために、または密で不溶性の封入体中への融合
タンパク質の隔離のために、非常に安定している。我々
は、融合タンパク質を大腸菌から抽出して、動物の免疫
感作に用いることができることを示した。得られた抗血
清はin vitroでHSV−1およびHSV−2の
両方のプラーク形成を中和することができる。 【0135】6.5.Cro/gD−1およびCro/
gD−1/β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質を産生
するpEH90−10amLE392の作製 適当な宿主細胞において融合および非融合の両方のgD
−1関連タンパク質を産生させることができる組換えプ
ラスミドpEH90−10amを構築した(図10参
照)。 【0136】pEH90−10amプラスミドは、Cr
o/gD−1/β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質を
コードするpEH3−25(第6.4節参照)から誘導
された、一連の組換えプラスミドpEH−90−Nに由
来するものであった(図3および図10参照)。pEH
−90−N系列は、cro、gD−1およびz−遺伝子
の翻訳リーディングフレームが合致する(in pha
seである)という点でpEH4−2(第6.4節)に
類似するが、pEH−90−N系列はgD−1遺伝子と
z−遺伝子の接合部に追加のユニークな制限エンドヌク
レアーゼ認識配列を含んでいる。 【0137】pEH−90−N系列の1つの形質転換体
から単離された、pEH−90−10と命名された組換
えプラスミドは、さらに次のように修飾された。(1)
pEH−90−10を、gD−1遺伝子配列とz−遺伝
子配列の接合部で切断し、(2)次に、pEH−90−
10を、アンバー連鎖終止配列TAGを含むDNAリン
カー配列の存在下で連結させた。得られた組換えプラス
ミドpEH−90−10amは、gD−1遺伝子とz−
遺伝子の両方の翻訳リーディングフレームに合致するア
ンバー連鎖終止配列TAGを含んでいる。 【0138】pEH90−10amを大腸菌NF182
9の形質転換に用いた場合、アンピシリン耐性形質転換
体は検出可能な融合タンパク質をまったく合成しなかっ
た。ところが、pEH−90−10am形質転換体にア
ンバーサプレッサーtRNA遺伝子を含む溶原性の形質
導入ファージφ80 SuIIIを感染させたときに
は、誘導された形質転換体はCro/gD−1/β−ガ
ラクトシダーゼ融合タンパク質を産生した。この溶原を
pEH90−10am SuIIIと命名する。 【0139】また、pEH90−10amプラスミドを
用いて、2つのアンバーサプレッサー変異(SupEお
よびSupF)をもつ大腸菌LE392を形質転換させ
た。pEH90−10amLE392形質転換体は誘導
および非誘導の両条件下でCro/gD−1/β−ガラ
クトシダーゼ融合タンパク質を産生した(LE392細
胞は、lacリプレッサーの過剰生産をもたらすNF1
829のlacI変異をもたない)。pEH90−1
0amLE392形質転換体により産生されたタンパク
質のSDS−PAGE分析により、融合タンパク質(約
160,000ダルトン)および非融合gD−1関連タ
ンパク質(約38,000ダルトン)の両方が産生され
たことが確認された。両方のタンパク質はウサギ抗HS
V−1血清と免疫反応する。pEH90−10amLE
392形質転換体はほぼ等モル量で両方のタンパク質を
産生するらしく、2つのタンパク質は第5.5節に記載
した非変性共凝集物精製法で単離したとき共精製され
る。この手順の詳細については以下の分節で述べる。 【0140】6.5.1.pEH90−N系列の作製 第6.4節で前に説明したように、pEH3−25形質
転換体はCro/gD−1/β−ガラクトシダーゼ融合
タンパク質を産生するが、その生産量はpEH4−2形
質転換体より少ない。pEH3−25組換えプラスミド
は、gD−1の膜貫通配列をもつ以外は、pEH4−2
に類似している(図3参照)。膜貫通配列が宿主細胞形
質転換体による融合タンパク質の効率の悪い発現に関与
しているのかもしれない。 【0141】発現ベクターpHK414(図10)はp
JS413誘導体である。事実、pHK414はpJS
413の全要素を含むが、cro−z接合部を横切るそ
のユニークなクローニング部位をもつ点で相違する。p
HK414のクローニング部位は、BglII、Hin
dIII、SmaI、BamHIである。z−遺伝子は
croATGとリーディングフレームが合致しておら
ず、従って、無傷のプラスミドはβ−ガラクトシダーゼ
の生産を支配していない。しかし、適切な長さ(3n+
2)のDNAフラグメントが該プラスミドのこれらクロ
ーニング部位のいずれかに挿入されると、z−遺伝子の
リーディングフレームがcroATGに対して再調節さ
れ、そして、挿入されたDNA配列がcroATGまた
はz−遺伝子とin phaseにある終止シグナル
(例:TGA、TAAまたはTAG)を含まないという
条件で、β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質が宿主細
胞形質転換体により産生されるだろう。 【0142】pEH90−N系列は次のように構築した
(図10参照)。まず、pEH3−25をBamHIで
消化し、次に、カルボキシ−コード末端のgD−1膜貫
通配列を除くために、切断したプラスミドをBal31
で処理した。Bal31消化の後に、pEH3−25を
PstIで切断して、PstI付着末端、amp遺伝
子のアミノコード末端、lacプロモーターおよび翻訳
調節要素、膜貫通配列の全部または一部が欠失されてい
るgD−1遺伝子、および平滑末端(BamH
(−))により特徴づけられる1.7〜1.9kbの
DNAフラグメントの集団をアガロースゲル電気泳動に
よって単離した。 【0143】発現プラスミドpEK414は、まず、B
glIIで切断し、BglII付着末端をDNAポリメ
ラーゼのKlenowフラグメントを用いて修復した。
次に、線状の平滑末端化pHK414をPstIで消化
して、平滑末端(BglII(−1))、z遺伝子、a
mp遺伝子のカルボキシコード末端、およびPstI
付着末端により特徴づけられる5.5kbのDNAフラ
グメントをアガロースゲル電気泳動によって単離した。 【0144】pEH3−25の1.7〜1.9kbのP
stI/BamHI(−1)DNAフラグメントとpH
K414の5.5kbのBglII(−1)/PstI
DNAフラグメントを1:1のモル比で、T4 DNA
リガーゼを用いて連結させた。pEH90−Nと命名し
た、得られたプラスミドの集団は指示寒天平板で増殖さ
せた大腸菌NF1829を形質転換するために用いた。 【0145】融合タンパク質を産生した24の形質転換
体のうちの10から誘導された次の組換えプラスミド
を、gD−1/z−遺伝子接合部(図3参照)を通るD
NA配列決定により分析した。すなわち、pEH90−
2、pEH90−3、pEH90−4、pEH90−
5、pEH90−6、pEH90−7、pEH90−
9、pEH90−10、pEH90−11およびpEH
90−12であった。pEH90−12以外は全て、膜
貫通配列の全部または一部の欠失を含む。pEH90−
4およびpEH90−5はほぼ半分の膜貫通配列を含
む。pEH90−12を除いて、これらのプラスミド
は、pEH4−2によりもたらされた高レベルでのCr
o/gD−1/β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質の
生産へと導いた。この手順の次の工程のためにプラスミ
ドpEH90−10が選択された(pEH90−10形
質転換体により産生されたgD−1融合タンパク質は、
pEH4−2形質転換体により産生されたものと同じで
ある。但し、pEH4−2形質転換体により産生された
gD−1の最後の4つのアミノ酸が、pEH90−10
形質転換体により産生された融合タンパク質からは失わ
れている)。 【0146】6.5.2.pEH90−10amの作製 pEH90−10プラスミドのgD−1配列とz−遺伝
子の間にアンバー連鎖終止配列を導入するために、次の
手順を用いた(図10参照)。pEH90−10をHi
ndIIIで切断し、次にBamHIで切断して、gD
−1遺伝子とz−遺伝子の間の接合部に存在するそのユ
ニークな制限エンドヌクレアーゼ部位で該プラスミドを
切断した(下記参照)。 【0147】 【化5】【0148】7.3kbのHindIII/BamHI
切断プラスミドをアガロース ゲル電気泳動により単離
し、(T4 DNAリガーゼを用いて)HindIII
/BglII付着末端および内部XbaI部位およびア
ンバー配列(TAG)によって特徴づけられる次のDN
Aリンカーと連結させた。 【0149】 【化6】 【0150】DNAリンカーの各相補鎖は、Chow
ら,1981,Nucleic Acids Res9
(12):2807−2817に報告される固相法によ
って合成した。リンカーを切断プラスミドに連結した
後、得られた組換えプラスミドをXbaIによって切断
し、線状の7.3kbのDNAフラグメントをアガロー
スゲル電気泳動によって単離し、T4 DNAリガーゼ
で連結して再環状化した(これは、実際、プラスミド上
の単一のXbaI部位の存在によって示される、gD−
1/z接合部でHindIIIとBamHI部位の間に
連結されたリンカー配列を含むpEH90−10プラス
ミドを選択した)。連結の結果として、DNAリンカー
のアンバー配列は、gD−1およびz−遺伝子と翻訳リ
ーディングフレームが合致していた(下記参照)。 【0151】 【化7】 【0152】得られたプラスミドはpEH90−10a
mと命名された。 6.5.3.pEH90−10am形質転換体 pEH90−10amを大腸菌NF1829の形質転換
に用いた。IPTGで誘導したとき、アンピシリン耐性
形質転換体は融合タンパク質を検出可能なレベルで合成
しなかった(MacConkey指示寒天平板上に赤色
コロニーがない)。次に、形質転換体にアンバーサプレ
ッサーtRNA遺伝子を保有する溶原性の形質導入ファ
ージφ80 SuIIIを感染させた。IPTGで誘導
された溶原化形質転換体は、MacConkey指示寒
天平板上に赤色コロニーを形成し、これは融合タンパク
質の生産を示す。これらの溶原体をpEH90−10a
mSuIIIと名づけた。 【0153】さらに、pEH90−10amプラスミド
は、2つのアンバーサプレッサー(supEおよびsu
pF)を有するがNF1829のlacI変異をもた
ないためlacリプレッサーを過剰に合成しない大腸菌
LE392を形質転換するために用いた。これらの形質
転換体は、pEH90−10amLE392と命名され
たものであるが、IPTGで誘導しようとしまいと融合
タンパク質を産生した。 【0154】6.5.4.pEH90−10amLE3
92形質転換体により産生されたタンパク質の分析 融合タンパク質(約160,000ダルトン)および3
8,000ダルトンのタンパク質が、ほぼ等モル量でp
EH90−10amLE392形質転換体から産生され
た。各タンパク質はHSV−1に対するウサギ抗血清と
免疫反応することが分かった。このために、細胞タンパ
ク質をミニ凝集物法(以下で説明)によって単離し、S
DS−PAGEで分離し、ニトロセルロースに移行さ
せ、次にHSV−1に対するウサギ抗血清で処理し、さ
らにプローブとしてのウサギ免疫グロブリンに対する
125I−標識ヤギ抗血清で処理した(Towbin
ら,1979,Proc.Natl.Acad.Sc
i.,U.S.A.76:4350)。 【0155】スクリーニング分析用の宿主細胞凝集物を
単離するにあたって、次のミニ凝集物法を採用した。 (1)100μg/mlのアンピシリンを含む新鮮なL
uriaブロス5mlを入れた重複する培養チューブ
に、一夜培養物から得られた200μlの細胞を接種
し、37℃で90分間増殖させた。各重複物の一方は1
mMのIPTG(最終濃度)の添加により誘導した。次
に、接種物を撹拌しながら37℃でさらに5時間増殖さ
せた。 【0156】(2)培養物の3mlアリコート中に含ま
れる細胞を、微量遠心分離機(12,000×g)で2
分間遠心してペレット化した。(注意:微量遠心管の全
容量は1.5mlである。従って、最初に1.5mlア
リコートをペレット化し、上澄みを抜き取った。同一の
微量遠心管に別の1.5mlアリコートを加え、同一の
遠心管でペレット化した。) (3)細胞ペレットを50μlの25%スクロース含有
50mMトリス−HCl、pH8に懸濁し、ドライアイ
ス/エタノール浴中に遠心管を入れることによってこの
懸濁体を凍結した。 【0157】(4)凍結懸濁体を解凍し、0.25Mト
リス−HCl、pH8中の10mg/mlのリゾチーム
50μlを添加し、そして懸濁体を氷上で10〜15分
間インキュベートした。 (5)10〜15分間のインキュベーション後、400
μlのTETバッファー(100mMトリス−HCl
pH8、50mM EDTA、2%トリトンX−10
0;トリトンX−100は非イオン性界面活性剤ポリオ
キシエチレン(9,10)p−tert−オクチルフェ
ノールである)を添加し、懸濁体を穏やかに混合し、氷
上で5分間インキュベートした。次に、500μlの2
×RIPA(2×RIPAは20mMトリス−HCl、
pH7.4、300mM NaCl、2%デオキシコー
ル酸ナトリウム、2%NP−40、0.2%SPSであ
る)を添加し、懸濁体を穏やかに混合し、氷上で5分間
インキュベートした。 【0158】(6)次に、懸濁体中の細胞を、マイクロ
プローブを用いて10秒間音波処理し、懸濁体をSor
vall SS34ローターで20,000rpm(4
7,800×g)、30分間遠心して清澄化した。 (7)上澄みをデカントし、共凝集物タンパク質を含む
ペレットを50μlの蒸留水に再懸濁し、これに50μ
lの2×サンプルバッファー(2×サンプルバッファー
は10%SDS、40mMトリス−HCl、pH6.
8、2%β−MEおよびブロモフェノールブルーの0.
02容飽和溶液よりなる)を添加し、そしてよく混合し
た。混合物を5分間煮沸し、25μlアリコートを電気
泳動のために10%SDS−ポリアクリルアミドゲルに
アプライした。 【0159】タンパク質をSDS−PAGEで分離した
後に、それらをニトロセルロースに移行させた(即ち、
タンパク質「ブロット」を行った)。次に、ニトロセル
ロースを、HSV−1に対するウサギ抗血清で処理し、
次にプローブとしてのウサギ免疫グロブリンに対する
125I−標識ヤギ抗血清で処理した(Towbin,
1979 前掲)。タンパク質ブロットのオートラジオ
グラムは、2つのバンドが抗HSV−1抗体と免疫反応
したことをはっきりと示した。即ち、160,000ダ
ルトンの融合タンパク質(Cro/gD−1/β−ガラ
クトシダーゼ)、および38,000ダルトンのgD−
1関連タンパク質(Cro/gD−1)または非融合g
Dタンパク質(β−ガラクトシダーゼに融合してない)
である。従って、タンパク質を単離するために共凝集物
単離法を用いるとき、非融合タンパク質が融合タンパク
質とともに共精製される。そして、非融合gD(Cro
/gD−1)とgD融合タンパク質(Cro/gD−1
/β−ガラクトシダーゼ)は共に抗HSV血清と免疫反
応する。 7.実施例:HSV−2gD HSV−1のゲノムマップを、HSV−2のものと比較
した。HSV−2ゲノム内のgDコード配列の位置は、
HSV−1ゲノム内のgDの位置および大きさから類推
して決定された。HSV−2のUs領域のBglII
LフラグメントをpBR322に挿入して、組換えプラ
スミドpHV1を作製した。pHV1中に含まれるgD
−2コード配列は、ハイブリダイゼーションプローブと
してpSC30−4から得られたgD−1DNAの一部
を用いてハイブリダイゼーションを行うことにより、そ
の位置を決定した。gD−2コード配列を含むpHV1
の部分を、次に、pBR322にサブクローニングし
て、組換えプラスミドpHV2を作製した。pHV2内
のgD−2遺伝子のDNA配列を決定し、そして、gD
−2の配列をgD−1のものと比較した。gD−2のD
NA配列はgD−1のDNA配列よりも1コドン短い
が、これら2配列の間にはかなりの相同性がある。 【0160】gD−2遺伝子をlacプロモーターの制
御下に置くために、タンパク質コード配列の最初の12
0ヌクレオチドを欠くgD−2遺伝子配列の一部を、p
HV2から単離した。このDNAフラグメントを、la
cプロモーターおよび翻訳調節要素をコードする小さな
DNAフラグメントに連結させた。得られた組換えプラ
スミドpHV5は、宿主細胞形質転換体からgD−2関
連タンパク質を生産させた。 【0161】最後に、特定部位での制限エンドヌクレア
ーゼ切断によってgD−2遺伝子フラグメントをpHV
5から単離し、それによって、gD−2コード配列の終
止配列(TAG)を欠失させた。このDNAフラグメン
トはgD−2遺伝子の一部と、発現プラスミドのプロモ
ーターおよび調節要素を含んでおり、β−ガラクトシダ
ーゼコード配列を含むベクターpHK414に連結させ
た。得られた組換えプラスミドpHV6は、croSD
−ATGをもつプラスミドlacプロモーターとβ−ガ
ラクトシダーゼ遺伝子の間に挟まれたgD−2コード配
列を含んでおり、誘導された大腸菌形質転換体において
融合タンパク質を発現させた。pHV6融合タンパク質
を宿主細胞の溶解産物から単離して、免疫原として使用
するために製剤化した。各構築工程についての詳細は以
下の分節で説明する。 【0162】7.1.プラスミド作製に用いた一般的手
特にことわらない限り、DNA単離、酵素反応およひ連
結反応について第6節およびその分節で説明した一般的
方法が、gD−2のクローニングにおいて利用された。 7.1.1.制限酵素バッファー SmaI消化に用いたバッファーは6.6mMトリス−
HCl(pH7.4)、6.6mM MgClおよび
6.6mM β−MEよりなる。 【0163】BglII、ClaI、EcoRIまたは
PstI消化に用いたバッファーは60mM NaC
l、6.6mMトリス−HCl(pH7.4)、6.6
mMMgClおよび6.6mM β−MEよりなる。
BamHI、SalIまたはXhoI消化に用いたバッ
ファーは150mMNaCl、6.6mMトリス−HC
l(pH7.4)、6.6mM MgClおよび6.
6mM β−MEよりなる。 【0164】2以上の制限エンドヌクレアーゼ反応がD
NAに対して行われるときは、低塩バッファー中での反
応を高塩バッファー中での反応の前に行うことに注意す
べきである。2つの酵素が同じバッファーを必要とする
場合は、その反応を同時に行ってもよい。 7.2.gD−2遺伝子の位置確認および単離 前に述べたように、HSV−1とHSV−2のゲノムマ
ップを比較して、HSV−2ゲノム内のgDのおよその
位置および大きさを決定した。gD−2遺伝子は、8.
5kbのBglII Lフラグメント内に含まれるUs
領域内の0.9〜0.945ゲノムマップ単位の間にマ
ッピングされた。BglII LフラグメントをHSV
−2DNAから切り出し、更なる分析のためにpBR3
22中に挿入した。 【0165】7.2.1.gD−2遺伝子を含むpHV
1の構築 HSV−2(G株)ゲノムDNAをBglIIで消化
し、gD−2遺伝子を含む約8.5kbのDNAフラグ
メントをアガロースゲル電気泳動によって単離した。プ
ラスミドpBR322をBamHIで完全に消化し、得
られた4.4kbのpBR322 DNAとHSV−2
の8.5kbのBglII L DNAフラグメントを
アニーリングし(BamHI付着末端およびBglII
付着末端が相補的である)、1:1の比率で連結させて
pHV1を得た(図11b)。 【0166】7.2.2.gD−2特異的mRNAコー
ド配列の位置確認 gD−2 mRNAコード配列は、ハイブリダイゼーシ
ョンプローブとしてpSC−30−4から得られたgD
−1 DNAの一部を用いるハイブリダイゼーション
(Southern,1975,J.Mol.Bio
l.98:503)によりpHV1内で局在化された
(サザントランスファーに用いたプロトコールについて
は、Maniatisら,1982,Molecula
r Cloning,A Laboratory Ma
nual,Cold Spring Harbor L
aboratory,pp.382−389を参照のこ
と)。 【0167】かくして、pHV1をXhoIで切断し、
得られたDNAフラグメントをアガロースゲル電気泳動
によって分離した。次に、ゲル中のDNAフラグメント
をアルカリ中で変性し、中和し、ニトロセルロースフィ
ルターに移行させた。その後、フィルターに付着したD
NAフラグメントを32P標識gD−1プローブにハイ
ブリダイズさせた。 【0168】32P標識gD−1プローブは次のように
作製した。pSC30−4(図1dおよび図4)をPv
uIIで切断し、gD−1の最初の52のコドン(15
6ヌクレオチド)を含む500bpのDNAフラグメン
トをポリアクリルアミドゲル電気泳動によって単離し
た。gD−1 DNAをニックトランスレーションで放
射性標識した(BRL Kit,Bethesda R
esearch Laboratories,In
c.,Gaithersburg,MD)。ニックトラ
ンスレーションは二本鎖DNAを高い放射能比活性へi
n vitro標識するための好適な方法である。この
方法は大腸菌DNAポリメラーゼIの数種の活性のうち
の2つを利用するものである。即ち、5’−3’エキソ
ヌクレアーゼ活性と5’−3’ポリメラーゼ活性であ
る。ニックトランスレーションにおいて、この酵素は二
本鎖DNAの一方の鎖のニックに結合する。次いで、前
進するポリメラーゼより先で、5’−3’エキソヌクレ
アーゼ活性がニックの入った鎖のヌクレオチドを加水分
解する。かくして、ニックが鎖に沿って移動される(翻
訳される)。加水分解の速度は重合の速度と等しいの
で、正味の合成はない。しかし、この交換反応の進行中
に、反応混合物中に存在する放射性デオキシヌクレオシ
ド三リン酸がDNAに取り込まれる(Kellyら,1
970,J.Biol.Chem.245:39)。そ
の後、32P標識gD−1二本鎖DNAを、一本鎖プロ
ーブとして使用するために変性した(Maniatis
ら,Molecular Cloning,A Lab
oratory Manual,ColdSpring
Harbor Laboratories,pp.1
09〜112参照)。 【0169】オートラジオグラフィーにより、pHV1
の約2.3kbのXhoI/XhoI DNAフラグメ
ントは放射性gD−1プローブに対して相補的であるこ
とが実証され、それゆえに、gD−2コード配列を含ん
でいた。次に、gD−2コード配列をさらに特徴付ける
ために、pHV1のXhoI/XhoI DNAフラグ
メントをpBR322にサブクローニングした。そのた
めに、pHV1をXhoIで消化し、gD−2コード配
列を含む2.3kbのDNAフラグメントを、SalI
(SalIにより生成された付着末端はXhoIにより
生成された付着末端に相補的である)で予め切断してお
いた線状pBR322にアニーリングし、1:1の比で
連結させてpHV2を作製した(図11c)。 【0170】7.2.3.gD−2 mRNAコード配
列の特徴づけ pHV2のHSV−DNAはMaxamとGilber
tの方法(1980,Methods in Enzy
mology,65:499)を用いて配列決定を行っ
た。図12は、HSV−2 gD遺伝子の得られたDN
A配列を示す。このDNA配列は393のコドン(gD
−1のDNAコード配列よりも1コドン少ない)のオー
プンリーディングフレームを含み、267位のATGか
ら伸びていた。この部位はgD−2遺伝子のイニシエー
ターであると推定されるところから、この推定gD−2
遺伝子配列を発現ベクターpJS413およびpHK4
13(下記参照)にクローニングすることによって、そ
うであることを確かめた。 【0171】gD−2タンパク質の予想されたアミノ酸
配列を、gD−1タンパク質の予想されたアミノ酸配列
と比較した(図13)。2つの配列は約82%相同であ
り、非相同領域が次の3つの領域に存在するようであ
る。つまり、リーダー配列、膜貫通領域、そして推定上
のアンカー領域である。gD−2タンパク質はgD−1
タンパク質よりも1アミノ酸残基だけ短い。 【0172】7.3.gD−2遺伝子のクローニングお
よび発現 gD−2遺伝子をlacプロモーターの制御下に置くた
めに、アミノコード末端(遺伝子の5’末端)の最初の
120ヌクレオチドを欠いた推定遺伝子配列の部分をp
HV2から単離した。pHV2 DNAフラグメント
を、lacプロモーター、翻訳調節要素、croATG
およびcroの69ヌクレオチドを含む小さなpJS4
13 DNAフラグメント(約200bp)に連結させ
た。得られた組換えプラスミドpHV5(図14)は、
gD−2配列の最初の40コドンを除いた全部を含んで
いる。事実、pHV5は実際に成熟gD−2タンパク質
の15のアミノ酸を除いた全部をコードしている。通
常、gD−2の最初の25のアミノ酸残基(シグナル配
列)は、天然gD−2タンパク質がプロセシングされる
際に切断される。pHV5の構築を以下で説明する。 【0173】7.3.1.pHV5の構築 組換えプラスミドpHV2をClaIで消化し(図14
参照)、生じた付着末端をDNAポリメラーゼのKle
nowフラグメントで修復した。次に、平滑末端化した
線状pHV2をEcoRIで切断した。amp遺伝子
およびgD−2コード配列の120のヌクレオチドを除
いた全部を含む5.4kbのClaI(−)/EcoR
I DNAフラグメントを、アガロースゲル電気泳動に
よって単離した。 【0174】発現ベクターpJS413(第6.3.1
節に記載)をSmaIとEcoRIで切断した。lac
プロモーター、SD、SDcro、croATGおよ
びcroの69ヌクレオチドをコードする200bp
(0.2kb)のフラグメントをポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動によって単離した。5.4kbのClaI
(−)/EcoRI pHV2 DNAフラグメントと
0.2kbのEcoRI/SmaI pJS413 D
NAフラグメントを1:1のモル比で、T4DNAリガ
ーゼを用いて連結させた。得られた組換えプラスミドp
HV5は大腸菌NF1829株の形質転換に用いた。 【0175】7.3.2.gD−2遺伝子を発現する形
質転換体の同定 アンピシリン耐性の大腸菌形質転換体から単離されたプ
ラスミドは、制限エンドヌクレアーゼマッピングにより
分析し、さらにgD−2関連ポリペプチドを発現させる
その能力について調べた。NF1829においては(l
acリプレッサーの過剰生産のために)lacプロモー
ターは転写的に不活性であるから、gD−2関連タンパ
ク質は1mM IPTGまたは1〜10mMラクトース
のいずれかでプロモーターを誘導した後にのみ検出でき
るだろう。 【0176】pHV5と称する組換えプラスミドによっ
て形質転換されたクローンは、誘導性のgD−2関連タ
ンパク質を産生することが見いだされた。誘導性タンパ
ク質はHSV−2に対するウサギ抗血清により免疫沈降
されることが分かった。 7.4.Cro/gD−2/β−ガラクトシダーゼ融合
タンパク質を産生させるpHV6の作製 融合タンパク質を作るために、翻訳リーディングフレー
ムが終止シグナルによって途切れないようにgD−2配
列をバクテリア宿主遺伝子配列に連結させた。そのため
に、gD−2終止シグナル(TAG)が欠失されるよう
にpHV5のgD−2コード配列を切断した。lacプ
ロモーター、翻訳調節要素およびCro/gD−2配列
を含むpHV5 DNAフラグメントを、z−遺伝子を
含むpHK414 DNAフラグメントに連結させた。
得られた組換えプラスミドpHV6(図15)はCro
/gD−2/β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質をコ
ードしている。 【0177】7.4.1.pHV6の構築 プラスミドpHV5をPstIおよびBamHIで消化
した(図15参照)。amp遺伝子のアミノコード末
端の一部、lacプロモーター、SDSDcro、c
roATGおよびcro/gD−2をコードする1.7
5kbのPstI/BamHI pHV5 DNAフラ
グメントをアガロースゲル電気泳動によって単離した。 【0178】発現ベクターpHK414をPstIとB
amHIで消化した。z遺伝子およびamp遺伝子の
カルボキシコード末端の一部をコードする5.54kb
のBamHI/PstI pHK414 DNAフラグ
メントをアガロースゲル電気泳動によって単離した。
1.75kbのPstI/BamHI pHV5 DN
Aフラグメントと5.54kbのBamHI/PstI
pHK414 DNAフラグメントをアニーリング
し、1:1のモル比で連結させ、そして、大腸菌NF1
829の形質転換に用いた。指示寒天平板上でβ−ガラ
クトシダーゼ活性を検定することによって、アンピシリ
ン耐性コロニーの融合タンパク質産生能を調べた。陽性
コロニーは、IPTGにより誘導された形質転換体の全
溶解産物のSDS−PAGE分析により、Cro/gD
−2/β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質の存在を試
験した。160,000ダルトンの融合タンパク質の高
レベル生産体を単離し、この形質転換体から得られたプ
ラスミドをpHV6と命名した。 【0179】pHV6によって形質転換された大腸菌ク
ローンから産生された融合タンパク質は、IPTGによ
り誘導可能であり、また、HSV−1およびHSV−2
の両方と交差免疫反応性であることが分かった。産生さ
れた融合タンパク質はgD−2タンパク質の265個の
アミノ酸残基を含んでいる。 7.4.2.pHV6融合タンパク質に対する抗血清の
免疫沈降分析 pHV6融合タンパク質は第6.4.2節で述べた変性
プロトコールを用いて精製し、3匹のウサギ(R15
9、R160、R161)に抗血清を作らせるべく次の
ごとく用いた。pHV6で形質転換された大腸菌クロー
ンを中間対数期まで増殖させ、そして1mM IPTG
によって誘導した。誘導の4時間後、バクテリアを遠心
分離によってペレット化し、SDS−PAGEサンプル
バッファーを用いて溶菌し、そして分離用SDS−ポリ
アクリルアミドゲルの上に置いた。電気泳動後、外側レ
ーンをクーマシーブルー染料で染色してタンパク質を可
視化した。次に、160,000ダルトンの融合タンパ
ク質バンドをゲルから切り出した。ゲル切片を液体窒素
の中に浸し、粉砕した後でPBS中に懸濁した。次い
で、等容量のフロインド完全アジュバントを加えた。十
分に混合した後、この溶液を3匹のニュージーランドウ
サギ(R159、R160、R161)に皮下注射し
た。各ウサギに100〜200μgのタンパク質を注射
した。28日後、不完全フロインドアジュバント中に懸
濁した同量の融合タンパク質を用いてウサギに追加免疫
を施した。動物は10日ごとに合計5回の追加免疫を受
け取った。最初の注射の48日後(即ち、2回の追加免
疫後)に採取した血清を免疫沈降分析に用いた。 【0180】免疫沈降は次のように行った。集密的に増
殖させた細胞にHSVを10pfu/細胞で感染させた
(Vero細胞にHSV−1を感染させ、一方Hela
細胞にはHSV−2を感染させた)。感染後35S−メ
チオニンで16時間細胞を標識した。35S−メチオニ
ン−標識HSV−1感染Vero細胞またはHSV−2
感染Hela細胞の溶解産物を、免疫前ウサギ血清また
はpHV6融合タンパク質に対するウサギ抗血清(即
ち、R159、R160またはR161抗血清)10μ
lとともにインキュベートした。第6.3.3節に述べ
たようにパンソルビンを用いて免疫複合体を回収し、得
られた放射性標識した免疫沈降タンパク質をSDS−P
AGEで分離し、フルオログラフィーにかけた。SDS
−PAGEの結果によれば、HSV−2感染Hela細
胞によって産生された50,000ダルトンのgDタン
パク質は、形質転換体から産生された融合タンパク質に
対する抗血清と免疫反応した。R159およびR161
抗血清はgD−2に対して特異的であり、一方R160
抗血清はgD−1(HSV−1感染Vero細胞により
産生された52,000ダルトンのgDタンパク質)お
よびgD−2の両方を免疫沈降させる。従って、R16
0は「タイプ−共通」である。pEH4−2によってコ
ードされるgD−1融合タンパク質に対して誘導された
018(第6.4.2節)もタイプ−共通であることに
注目すべきである。 【0181】7.4.3.単純ヘルペスウイルスのin
vitro中和 pHV6融合タンパク質に対する上記のウサギ抗血清
を、in vitroでHSV感染を中和するその能力
を調べるために使用した。そのために、プラークアッセ
イを用いるウイルス中和実験を前記のように行った。集
密細胞の各皿(35mm)に、対照(免疫前血清)また
は被験抗血清希釈物(次の抗血清を試験した:018、
R159、R160、R161)とプレインキュベート
しておいた50pfuのHSVを感染させた(Vero
細胞にHSV−1を感染させ、一方Hela細胞にはH
SV−2を感染させた)。3日後、細胞を固定し、染色
して、プラークを数えた。表2はこのような2つの実験
の結果を示す。中和は、プラーク数を50%減少させる
のに要する血清希釈率として表される。表2からは、p
HV6融合タンパク質に対する抗血清(R159、R1
60、R161)がin vitroでHSV−2感染
を中和でき、一方pEH4−2融合タンパク質に対する
抗血清(018)はin vitroでHSV−1感染
を中和できることが明らかである。018とR160は
(第7.4.2節の免疫沈降データに基づいて)タイプ
−共通であるが、018(抗gD−1融合タンパク質)
はinvitroでHSV−1の中和により効果的であ
り、そしてR160(抗gD−2融合タンパク質)はi
n vitroでHSV−2感染の中和により効果的で
ある。 【0182】 【表2】【0183】数字はプラーク数を50%低減させた血
清希釈率の逆数としての抗体価を表す。アッセイは血清
補体の存在下で行った。 7.4.4.pHV6融合タンパク質に対する抗血清の
免疫蛍光分析 免疫蛍光検定を次のように行った。集密的細胞にヘルペ
スウイルスを0.1pfu/細胞で37℃、20時間感
染させた(Vero細胞にHSV−1を感染させ、一方
Hela細胞にはHSV−2を感染させた)。細胞をP
BSで洗い、次にアセトン:メタノール(1:1)を用
いて室温で90秒間固定させた。固定液を除去し、細胞
を自然乾燥させた。次に、PBSで1:20に希釈した
各ウサギ抗血清(018、R159、R160およびR
161)の20μlアリコートを、印を付けた位置に別
個の液滴としてプレート上の細胞に加えた。37℃、3
0分のインキュベーション後、細胞をPBSで洗い、自
然乾燥させた。次に、フルオロセイン−結合ブタ抗ウサ
ギ血清の20μlアリコートを印を付けた位置に加え
た。37℃、30分のインキュベーション後に細胞を洗
い、自然乾燥し、グリセロールで固定し、紫外顕微鏡を
用いて紫外線のもとで観察した。蛍光の存在は、ウサギ
抗血清がHSV感染細胞と免疫反応性であることを示
す。結果を表3に示してある。 【0184】 【表3】 【0185】抗血清は1:20の希釈率で加えた。 +++は最も強い細胞染色 ++は中程度の細胞染色 +は陽性であるが弱い染色 8.実施例:ワクチン接種 8.1.ワクチン製剤中のgD−1融合タンパク質を用
いたin vivo HSV−2感染からの防御 1群10匹のBalb C マウスの3群に、次の調製
物を腹腔内(IP)に注射した。グループ1(非ワクチ
ン接種の対照)は生理食塩水を受け取り、グループ2は
完全フロインドアジュバント中の天然HSV−1gDタ
ンパク質3μgを受け取り、そしてグループ3は生理食
塩水中のpEH4−2融合タンパク質(第5.5節に記
載した変性凝集物精製法によって単離したもの)30μ
gを受け取った。全てのグループは4回のIP注射を受
け取り、各注射を2週間の間隔で投与し、そして追加免
疫は1μgのgD(グループ2)または10μgの融合
タンパク質を含んでいた。 【0186】4回目の注射後、眼窩後方でマウスから採
血し、第6.4.3節および第7.4.2節で前に記載
したプラークアッセイを用いて、in vitro(補
体の不在下)でヘルペスウイルス中和について血清を試
験した。4回目の接種を行ってから1週間目に、10L
50のHSV−2株186を用いてマウスをチャレン
ジした。HSV−2を0.5ml中に懸濁し、腹腔内注
射した。チャレンジされたマウスの生存が防御を示す。
結果を表4に示す。 【0187】 【表4】 【0188】8.2.ワクチン製剤中のgD−2融合タ
ンパク質を用いたin vivo HSV−2感染から
の防御 1群10匹のマウスの4群に、次の調製物をワクチン接
種した。グループ1(対照)はpNB9−1ウシ成長ホ
ルモン/β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質を受け取
り、グループ2はpEH4−2 Cro/gD−1/β
−ガラクトシダーゼ融合タンパク質(第6.4節)を受
け取り、グループ3はpEH82再構築Cro/gD−
1/β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質(第6.5節
参照)を受け取り、そしてグループ4はpHV6Cro
/gD−2/β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質(第
7.4節参照)を受け取った。 【0189】融合タンパク質は、誘導された形質転換体
をリゾチーム/界面活性剤で破壊し、続いて凝集物をペ
レット化する(第5.5節に記載されるように非変性凝
集物精製法)ことによって、種々の大腸菌形質転換体か
ら単離した。免疫感作のスケジュールは次のとおりであ
った。Balb Cマウス(6〜7週齢)に0.2ml
の生理食塩水中の非変性融合タンパク質150〜200
μgを腹腔内接種した。マウスに75〜100μg融合
タンパク質を2週間おきに3回以上腹腔内に再接種(追
加免疫)した(全部で4回の接種)。4回目の注射後、
眼窩後方でマウスから採血し、第6.4.3節および第
7.4.2節で前に記載したプラークアッセイを用い
て、in vitro(補体の不在下)でヘルペスウイ
ルス中和について血清を試験した。 【0190】4回目の接種を行ってから1週間目に、1
7LD50のHSV−2株186を用いてマウスをチャ
レンジした。HSV−2を0.5ml中に懸濁し、腹腔
内注射した。チャレンジされたマウスの生存が防御を示
す。結果を表5に示す。 【0191】 【表5】【0192】生理食塩水に懸濁させた融合タンパク質
をIP接種した。 補体の不在下でHSV−1またはHSV−2中和につ
いて血清 を試験した。数字はプラーク数を50%減じ
た血清希釈率の逆 数として表される抗体価を表す。 8.8.ワクチン製剤の比較 pEH4−2およびpEH90−10amLE392形
質転換体から産生された融合タンパク質調製物と、後述
する異なるアジュバントとの混合物でマウスを免疫処置
した。得られた抗血清は、培養下のHSV−1感染細胞
に由来するタンパク質を免疫沈降させるその能力によっ
て評価した。 【0193】第8.2節に記載した非変性技法によっ
て、pEH4−2およびpEH90−10amLE39
2形質転換体から融合タンパク質を単離した。凝集物を
音波処理により再懸濁し(スラリーを形成し)、次のよ
うに熱アルカリ中で処理して可溶化した。0.5MNa
OHを50mMの最終濃度で凝集物のペレットに添加し
た。凝集物は65℃で15分間加熱することによって可
溶化した。次に、溶液を冷却し、トリス−HCl(pH
7.5)を添加した(最終濃度:100mM トリス−
HCl)。 【0194】融合タンパク質調製物(スラリーまたは熱
アルカリ調製物)を、接種前に次のアジュバントと混合
した。(1)L121(Hunterら,1981,
J.of Immunol.127(3):1244−
1250;BASF Wyandotte Corpo
ration,Wyandotte,Mich.)プル
ロニックポリオール(動物当り2.5mgを投与し
た)、または(2)水酸化アルミニウムゲル(Rehe
is Chemical Company,Berke
ley Heights,N.J.)0.2%の最終濃
度。 【0195】これらの調製物を用いて、次のスケジュー
ルに従ってマウス(CD−1株)を免疫処置した。各マ
ウスに100μgの融合タンパク質の一次注射を施し、
22日後50μgの融合タンパク質を再注射した。融合
タンパク質を全容量0.2ml中に懸濁し、腿に筋肉内
注射した。最後の注射の7日後にマウスの眼窩後方から
採血した。 【0196】採取した血清は次のような免疫沈降によっ
て分析した。35S−メチオニン標識HSV−1感染V
ero細胞の溶解産物を、5μlのマウス血清(抗pE
H4−2または抗pEH90−10amLE392)、
免疫前血清(陰性対照)またはモノクローナル4S(陽
性対照)とともに4℃で2時間インキュベートし、5μ
lのウサギ抗マウス血清(Dako、4℃で30分)と
インキュベートした。免疫複合体を第6.3.3節に記
載したようにパンソルビンを用いて回収し、免疫沈降し
た放射性標識タンパク質をSDS−PAGEによって分
離し、フルオログラフィーにかけた。フルオログラフィ
ーの結果から、L121アジュバントを加えたアルカリ
可溶化融合タンパク質(pEH4−2とpEH90−1
0amLE392の両方)で免疫処置した全てのマウス
は強い免疫反応を有することが明らかになった。水酸化
アルミニウムと一緒に投与したアルカリ可溶化pEH4
−2融合タンパク質では、より弱い免疫反応が観察され
た。この試験法で判定したところでは、他のマウスは免
疫反応を示さないようであった。 9.微生物の寄託 ヌクレオチドに与えられた全ての塩基対のサイズは概算
値であり、説明のために用いられることを理解すべきで
ある。更に、以上に示された本発明の多くの修飾および
変更が、その精神および範囲を逸脱することなく、なさ
れ得ることが明らかである。記載された特定の実施態様
は単なる例示であって、本発明は特許請求の範囲によっ
てのみ規定されるものである。 【0197】表示したプラスミドを担う次の大腸菌株は
アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(Am
erican Type Culture Colle
ction:ATCC)(Rockville,M
d.)に寄託され、以下の受託番号を指定された。 表示したプラスミドを担う次の大腸菌株はアグリカルチ
ュラル・リサーチ・カルチャー・コレクション(Agr
icultural Research Cultur
e Collection:NRRL)(Peori
a,Ill.)に寄託され、次の受託番号を指定され
た。 本発明は寄託微生物によってその範囲を限定されない。
なんとなれば、寄託された実施態様は本発明のいくつか
の態様を例示するものであるからである。実際、ここに
記載したものに加えて、本発明の各種変更が上記の説明
と添付図面から当業者には明らかとなろう。このような
変更も特許請求の範囲に含まれるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION 1.Field of the invention The present invention relates to a herpes simplex virus (HSV) glycoprotein.
Quality-related proteins, their production methods and
And new DNA sequences, plasmids
And microorganisms producing the protein (eukaryotes and
Methods for making and using both prokaryotes) and
Composition. [0002] The present invention relates to a method for preparing a viral DNA, plasmid D
DNA or DNA vectors such as bacteriophage DNA
Glycoprotein D (gD) or a part thereof
Use recombinant DNA technology to insert the coding DNA sequence.
That the vector can be transformed into a bacterium.
Only replicate the gD gene in a host or other single cell system
Have the ability to induce its expression
You. Introduce the obtained recombinant DNA molecule into host cells
And gD or a part thereof or a variant thereof by the host cell
Production of molecules becomes possible. The protein produced is
HSV type 1 (HSV-
Against both 1) and type 2 (HSV-2) infections
Modified for use as immunogens in certain vaccines. [0003] [Prior art] 2.BACKGROUND OF THE INVENTION 2.1.Recombinant DNA technology and gene expression Recombinant DNA technology uses a specific DNA sequence as a DNA vector
That can be inserted into a host cell and replicated in a host cell
This is for producing a recombinant DNA molecule. Generally, insert
DNA sequence is foreign to the recipient DNA vector
It is. That is, the inserted DNA sequence and the DNA vector
Are derived from organisms that do not exchange genetic information in nature.
Or the inserted DNA sequence is totally or
Is partially synthesized. Recently, recombinant DNA
Several general methods have been developed to enable the construction of molecules
Was. For example, U.S. Pat. No. 4,237,224 (Co
hen & Boyer), restriction enzymes and ligation
Using a method known as concatenation,
It describes the production of recombinant plasmids. That
Later, these recombinant plasmids were transformed into
It is introduced and replicated in spores. US Patent No. 4,23
General availability of the technology described in 7,224
Therefore, this patent is incorporated herein by reference.
You. [0004] Introduction of recombinant DNA molecules into unicellular organisms
Another method is rice by Collins and Hohn.
It is described in National Patent No. 4,304,863.
Is incorporated here as a reference. This method uses bacteria
Packaging / Transduction Using Ophage Vectors
It uses a system. How to use for construction
Nevertheless, the recombinant DNA molecule should be compatible with the host cell.
Yes, that is, it should be capable of autonomous replication in host cells
is there. The recombinant DNA molecule may also be
Markers that allow selection of transformed host cells
Should have function. In addition, proper duplication, transcription and
All of the translation signals are correctly placed on the plasmid
In some cases, the foreign gene is present in the transformed cell and its progeny.
Will be properly expressed in All viruses that infect eukaryotic cells
Herpes simplex virus is eukaryotic, as is characteristic of
Requires a host cell line and replicates its genome in it
Therefore, the viral gene is expressed and its progeny are produced. true
Signals and regulatory elements for DNA replication in nuclear cells
Element, gene expression and virus assembly are performed in prokaryotic cells
Different from the one. It occurs naturally only in eukaryotic cells.
Try to express the expressed gene in prokaryotic host cells
Is very important when [0006] These different gene signals and pro
The sexing process involves many levels of gene expression (eg,
DNA transcription and messenger RNA translation)
You. DNA transcription directs RNA polymerase binding
Promoters of DNA sequences that facilitate transcription.
Is dependent on the existence of Eukaryotic promoter
The DNA sequence differs from that of a prokaryotic promoter.
In addition, eukaryotic promoters and associated genes
Signals are those that are not recognized in prokaryotic systems.
Or cannot function. Similarly, messenger RNs in prokaryotes
Translation of A (mRNA) is performed in a suitable source different from eukaryotes.
It depends on the presence of a nuclear signal. M in prokaryotes
Efficient translation of RNA requires Shine Da on the mRNA.
Lugarno (Shine Dalgarno; SD) sequence
Requires a ribosome binding site called This array is
short nucleotide sequence of mRNA
A start codon encoding the amino-terminal methionine (AU
G). SD sequence is 16S rRNA
(Ribosomal RNA)
To form a double helix with rRNA,
MRNA by enabling the correct positioning of
Promotes binding to ribosomes. Gene expression
For a discussion on what to do, Roberts
and Lauer, Methodsin Enzym
org. 68: 473 (1979).
No. [0008] The appropriate signal is inserted and
Even after being attached, many factors are eukaryotic in prokaryotes
Complicates the expression of biological genes. Book of these factors
Immediate understanding of gender and mechanism of action
Missing. One such factor is Escherichia coli (Esche
(Richia coli) and other bacteria
The presence of a neutral protein hydrolysis system. This protein
Degradation systems are "abnormal", such as eukaryotic proteins.
That is, it seems to selectively destroy foreign proteins.
You. Therefore, eukaryotic proteins expressed in bacteria
By developing measures to protect the protein from hydrolysis.
A wide variety of uses will be possible. One strategy is true
The eukaryotic sequence is combined with the prokaryotic gene in phase.
In other words, by linking with the correct reading frame,
Protein products (prokaryotic amino acid sequence and exogenous
Tans that are hybrids with eukaryotic amino acid sequences
To construct a hybrid gene that can obtain
It is. [0009] The construction of hybrid genes has been described by many eukaryotes.
Biological proteins (eg, somatostatin, rat
Loinsulin, growth hormone and egg albumin-like
For the molecular cloning of the gene encoding
This was the method used. In addition, egg albumin and
And β-globin, a prokaryotic promoter
(Guarente)
Et al., Cell 20: 543 (1980)). Guar
The ent. et al. system uses a lac promoter containing an SD sequence.
At different distances before the ATG of the fusion gene.
And The molecular class of some eukaryotic genes
Roning and expression were achieved, but this was due to gD genetic
This has not been done for children. Also prokaryotic
Expression of foreign or eukaryotic genes in a host cell
It is not in a state of technology that can be done on a daily basis. 2.2.Vaccines There are three basic ways to protect and treat viral infections:
There is a way. That is, (1) elicit an active immune response
Vaccines, (2) chemotherapeutic agents that suppress viral replication,
And (3) drugs that induce the synthesis of interferon
is there. Use all three methods to prevent infection
But can be more effective when applied early in the infection
is there. Vaccination, or active immunization,
After starting, it usually has no effect. Vaccines generally destroy immunological properties
Prepared by detoxifying the virus without the need
Is done. Traditionally, this has been used for inactivated vaccines.
To inactivate the virus (ie, formaldehyde)
Will by treatment with various chemicals such as hide
"Killing" a live vaccine (attenuated vaccine)
Non-toxic or attenuated (modified) for
Achieved by selecting a virus. Attenuation
Can bring the virus to an unusual state (different animal hosts and
Cell culture), or
A large number of kina virus inoculants were passaged and lost their virulence
To show no or only a few symptoms
Obtained by selecting mutants that do not. Veterinary medicine
A small number of vaccines still used in the field of
Completely poison injected at sites where growth is of little consequence
It consists of a powerful infectious virus. This way
Is considered too dangerous for human use. Attenuated viruses used for live vaccines are:
It is generally an excellent immunogen. Because the attenuated virus
Because they grow in the host and elicit long-lasting immunity
It is. Attenuated vaccines contain all viral antigens (wi
Humoral for both surface and internal antigens
Of antibodies. However, the use of live vaccines
Have raised a number of issues, including virus
Weak attenuation, genetic instability of the virus, vaccine vaccine
By an external virus in the cell culture used to grow
Contamination, and finally, vaccine instability (eg,
Stability). Inactivated vaccine (non-proliferating "dead")
Alternatively, use an inactivated virus)
To avoid the difficulties associated with using
Do not grow in the immunized animal and are usually
Only antibodies against the components result. But the inactivation
The main difficulty with chins is that they supply the required amount of the relevant antigen.
To produce enough virus to produce Inactivated wa
Another difficulty with the use of Kuching is that the achieved immunity is short.
Often require additional immunity,
Is altered by chemical treatment of inactivation because it is immunogenic
Weakens or neutralizes viral infections
To induce less effective antibodies, and
Kuching often does not induce satisfactory levels of IgA
That is. [0014] Subunit vaccines are
With the decahedral virus capsid protein or coat
Viral peplomers (glycoprotein spikes)
Sometimes contain only necessary and appropriate immunogenic substances.
You. Subunit vaccines are highly purified
Isolate relevant subunits from the
Or by synthesizing related polypeptides.
Can be The main advantages of subunit vaccines are:
Elimination of viral-derived genetic material and host or dona
Elimination of interfering substances derived from However, at present
Subunit Wakuchi using these methods
The production of olefins is too expensive for widely used commercial applications. set
Recombinant DNA technology has many applications in the production of subunit vaccines.
To provide an immunogenic portion of the virus
Is the molecular class of the viral gene that encodes the protein.
Roning and expression in host cells are subunit
Producing enough immunogen for use with Kuching
Can be. [0015] Vaccines often contain various adjuvants.
Administered as an emulsion containing Adjuvant is free
Uses less antigen than when only the epigen is administered
And achieves high levels of sustained immunity at low doses
To help you. The mechanism of action of adjuvants is
Complex and not fully understood. However, that
It stimulates phagocytosis of the reticuloendothelial system, stimulates other activities, delays antigen
May include released and degraded. Adjuvant
For example, Freund's adjuvant (complete or non-adjuvant)
Complete), adjuvant 65 (falling oil, mannidomono)
Contains latet and aluminum monostearate
), And aluminum hydroxide and aluminum phosphate
Or there is a mineral gel like alum. Freund
Adjuvants are vaccines for humans and food animals
No longer used. Because it is non-metabolic
It contains mineral oil and may be a carcinogen.
You. However, mineral gels are widely used in commercial veterinary vaccines
It has been. 2.3.Herpesviruses Herpesviruses (Herpet viridae: Herper
toviridae) is a large DNA virus,
By establishing a potential infection that can last for the life of the host
Famous. After a primary infection that does not appear on the table, the virus
Some suspected stimuli, such as irradiation or immunosuppression
Remain stationary until reactivated by any of
Exist. The state of activity, the acute form of infection, is
Characterized by infection or lytic infection. That is,
Irus replicates, hijacks host cell machinery, and becomes infectious
Make mature virions and cause cell death
You. However, in the latent state, the virus is
Lurking in the passage. Infectious virus is produced during the incubation
Little evidence. [0018] Most primary infections occur in infancy and are superficial.
It does not appear. Infection can be due to mucosal virus inoculation or
Caused by irrus entering the skin from a ruptured epidermis
You. Therefore, the infectious virus is transmitted by close contact
Can be done. Once acquired, HSV is a lifelong body
And the patient is asymptomatic or
For example, lip sores (usually "febrile" or "cold
A disorder on the lips called "cold sores"
Harm), gingival stomatitis (mouth and gums covered with vesicles,
Ulcers), pharyngitis, tonsillitis, keratoconjunctivitis
(Progress to dendritic ulcer due to keratitis or inflammation of the cornea of the eye
And eventually leads to corneal scarring and blindness)
Many clinical cases such as mucocutaneous diseases including genital herpes
Vulnerable to recurrent attacks that cause symptoms. Rarely, H
SV infections include encephalitis, herpetic eczema, traumatic herpes, hepatitis and
May cause neonatal herpes. During active outbreaks, the infectious virus can
From or around the site, for example, in the case of lip rash
Can be isolated from saliva. These lesions
The moon tends to occur on the same part of the body of a particular individual
Overexposure to the pituitary or adrenal gland
Lemon, allergic reaction, or classically fever
Caused by many stimuli. Of these occurrences
While the patient is releasing the virus, others
Can transmit infectious viruses to During the latent period of the infection, the researchers suggested that the lesion
Virus is retained at sites other than those occurring after
Prove that. During this stationary phase, the virus
Localized in nodal neurons (in the case of facial lesions,
Usually associated with the trigeminal ganglion), isolated from normal disease
It is not possible. Most children rapidly get out of primary infection
Recovers, but sometimes disseminated, characterized by hepatitis
Neonatal herpes infection is to beat newborns
You. The most severe infections are more
Infants usually have a baby in the birth canal at birth from the infected mother
Acquired when you encounter herpes. Vulva in women and children
Vaginitis and penis infection caused by HSV-2
It was previously thought that HSV-1
Or HSV-2 can be the cause,
In addition, herpes sexually transmitted infections in women are associated with cervical cancer.
ing. Herpes infections are frequent in today's society.
ing. Currently, there is no cure for HSV infection.
Recent treatments use compounds that inhibit DNA synthesis
It is. Of course, these compounds are
Inhibits not only synthesis but also DNA synthesis in dividing cells
It is non-selective in that it controls. In addition, these compounds
The object is only effective during active infections, and
The effect of the period has not been demonstrated. Herpes virus is a eukaryotic virus.
Yes, size 80 × 106~ 150 × 106Dalton's
Includes a range of linear double-stranded DNA genomes. Each ui
Ruth particles are composed of icosahedral nucleocapsids and
Separated from host cell lipid bilayer during budding and budding
Has a membrane envelope formed by Virus
The envelope is partially present in the membrane, but the membrane envelope
Many virus-specific proteins protruding outward from the pump
It is a lipid bilayer containing dentin. During the primary infection, the membrane
Velocity is an efficient way for virus particles to enter cells
Is necessary for Viral tan outside the lipid bilayer
Antibodies that specifically bind to protein neutralize viral infection
Have the ability to Most for virus entry into cells
Important viral proteins are glycoproteins (sugar molecules are linked).
Protein molecules). Herpes simplex
Loose type-1 (HSV-1) and type-2 (HSV
V-2) are at least four antigenically distinct from each other
Make different glycoproteins. HSV-1 and HSV
Some of these proteins from -2
Has a tope (ie, antigenic or antibody binding site)
You. One example of such a protein is 49,000-5
It is a glycoprotein of 8,000 daltons and is called gD
It is. HSV-1 A polyvalent antiserum against gD is HSV-
Ability to neutralize both HSV-1 and HSV-2 infections
(Norrild, 1979, Current Top
ics in MiCrobiol. and Immu
nol. 19:67). [0023] [Problems to be solved by the invention] 3.Summary of the Invention Cloning of HSV glycoprotein gene in unicellular host organism
Methods and compositions for cleaning and expression are provided
Is done. In addition, these novel unicellular organisms are cultured to produce H
Method for producing SV gene product and gene product
A method for purification is described. Recombination D described here
The gD-related protein produced by NA technology is H
Vaccines to protect against SV-1 and HSV-2 infection
It can be formulated for use as an immunogen for a protein. The gD gene of HSV-1 (HSV-1 package)
Isolated from ton strains) were
By mapping mRNA, in the viral genome
Identified. Once the gene is in the specific segment of DNA
Once localized on the
And the amino acid sequence of the gD protein is deduced.
Was. The gD gene of HSV-2 (HSV-2G
Isolated from the HSV-1 genome).
By analogy with the position determination of the
Analysis identified in the viral genome. So
Followed by the isolated gD gene or gene fragment
(Type 1 or Type 2) in a plasmid vector
Recombination that acts as a biologically functional replication unit by inserting
A plasmid was prepared. These recombinant plasmids
Is used to transform the gD gene during the transformation of compatible host cells.
It was constructed to facilitate production and expression. In addition,
These plasmids are used to transform actively expressing the gD gene.
Provides one-step identification of a commuting microorganism. Finally, expressed
Gene product isolation method and vaccine formulation
Is described. [0026] [Means for Solving the Problems] 4.Description of the drawings The present invention will be described in detail with reference to the following detailed description of the present invention.
By reference to example embodiments and accompanying drawings
Will be more fully understood. FIG. 1a shows the HSV-1 genome.
Indicates the HSV-1 gD gene (hereinafter referred to as the gD-1 gene).
Indicates the position of a short unique area (Us)
You. FIG. 1b shows the lambda gtWES :: EcoR.
HSV-1 EcoRI-H fragment insert of IH
3 shows a restriction map. Show only restriction sites relevant to the discussion
I have. Restriction enzyme recognition sequences are indicated by the following abbreviations: Bam
HI (Ba4-Ba8); BglII (Bg2); Bs
tEII (Bs); EcoRI (RI); HindII
I (H3); KpnI (Kp); PvuII (Pv);
SacI (Sc); SalI (Sa); and XhoI
(Xh). FIG. 1c shows lambda gtW to pBR322.
ES: BamHI-8 to BamHI of EcoRI-H
Construction of pRWF6 including insertion of fragments up to -7
Is shown. FIG. 1d shows HSV-1 Sa of pSC30-4.
Figure 3 shows a restriction map of the cI DNA fragment insert. rod
The line (expanded area) is the gD-1 mRNA coding sequence.
Indicate localization and location. FIG. 2 shows the sequence for determining the gD-1 gene sequence.
Abbreviations and restriction maps are shown. The code area is indicated by a bar (enlarged area).
Area), and the non-coding region is indicated by a single line (thin line).
Is shown. Isolation, labeling and fragmentation of fragments
Indicates the restriction endonuclease cleavage site used for the next digestion.
It is. Horizontal arrows indicate regions of the sequenced DNA
Shown above the restriction map, the non-coding strand sequence was determined.
The template strand sequence was determined for those below the restriction map.
Indicates that it was done. FIG. 3 shows the nucleotide sequence of the gD-1 gene.
Sequence and deduced amino acid sequence of gD-1 protein
Is shown. Relevant restriction sites are indicated and gD-1
Numbered vertical arrow at the aminocode end of the
Is the gD-transfer to pJS413 in the following recombinant plasmid:
Indicate the ligation site at the end of the 1 amino code: pEH51, p
EH60, pEH62, pEH66, pEH71, pE
H73 and pEH73 (these are the remainder of the gD-1 sequence)
To its natural TAG); and pEH4-
2, pEH82, pEH3-25 and pEH90-N
Series (these are Cro / gD-1 / β-galactosidase)
Encoding a fusion protein). gD-1 carboxy
The numbered vertical arrows at the ends of the cord are
(1) The following recombinant plasmids: pEH4-2, pEH8
2. β-galactosidase of pJS413 in pEH3-25
The enzyme (z gene); or (2) the plasmid
g to pHK414 z gene in pEH90-N series
The D-1 carboxy code terminal ligation site is shown. FIG. 4 (not drawn to scale)
Part of gD-1 gene and E. coli expression vector pJ
Of recombinant plasmid pEH25 derived from S413
Show construction. The recombinant plasmid pEH25 is used for the expression vector.
Linked to a "leader" sequence (cro) derived from
About 87% of the gD-1 coding sequence
This leads to the production of HSV-1 gD-related proteins. FIG. 5 shows that Cro / gD-1 in pEH25
1 shows the DNA sequence and the deduced amino acid sequence of the junction. Figure
6 shows the competition present in the lysate of HSV-infected Hela cells.
Immunization of pEH25gD product by adding antigen
4 shows inhibition of sedimentation. Figure 7 (not drawn at a fixed ratio
Is the gD-1 expression plus from pEH25.
The construction of mid pEH4-2 is shown, in this plasmid:
205 nucleotides at the 3 'end of the gD-1 coding sequence
(69 amino acids) have been deleted and the β-galacto
Approximately 3,000 nucleonucleotides encoding the sidase protein
Replaced by a tide. This recombinant plasmid was gD-1
E. coli-related polypeptides (immediately
Cro and β-galactosidase) were fused
"Sandwich" proteins (ie fusion proteins)
Bring production. FIG. 8 (not drawn to scale)
Many gD-1 expression plasmids pEH50 + x (each
It contains the variable portion at the amino coding end of the gD gene)
The method for producing is described below. Figure 9 (drawn at a fixed ratio
No) is gD-1 fused to β-galactosidase.
Depending on the host cell in which the protein was transformed with pEH82.
GD-1 gene in pEH4-2 as expressed
Fig. 4 shows a method for reconstructing the amino acid end of a child. FIG. 10 (not drawn to scale)
Is gD derived from pEH3-25 and pHK414
1 shows the construction of the expression plasmid pEH90-10am.
You. The recombinant plasmid pEH90-10am is
Β in transformants of E. coli containing suppressor tRNA
-Fused or not fused to galactosidase
GD-1. FIG. 11a shows the HSV-2 genome.
GD gene of HSV-2 (hereinafter referred to as gD-2 gene).
BglII file in a short unique region (Us) with
Indicates the location of the fragment. B that defines the L fragment
The glII restriction site is indicated as Bg. FIG. 11b shows that p
Restriction map of HV1 BglII L fragment insert
Is shown. Of relevant restriction endonuclease recognition sites
Only show. Restriction enzyme recognition sites are indicated by the following abbreviations: Bam
HI (Ba); BglII (Bg); ClaI (C);
HindIII (H3); PvuII (Pv); Sal
I (Sa); SacI (Sc); SphI (Sp);
And XhoI (Xh). The bar (enlarged area) is gD
-2 indicates the location and location of the mRNA coding sequence. FIG. 11c shows HSV-2 Xh at pHV2.
Figure 3 shows a restriction map of the oI DNA fragment insert. Figure
12 shows the nucleotide sequence of gD-2 gene and gD
2 shows the predicted amino acid sequence of the protein. is related to
Restriction sites are indicated and the amino acid of the gD-2 gene
A numbered vertical arrow at the end of the
Rasmid pHV5 (all carboxy code ends of gD-2)
GD-2 to pJS413 in pHV6
Shows the joining site at the amino code end. BamHI site
Is the gD-2 to z gene of pHK414 in pHV6.
It is a linking site at the end of the carboxy code. FIG. 13 shows estimated amounts of gD-1 and gD-2.
4 shows a comparison of the noic acid sequences. Amino acid residues are represented by single letter code
I have. Amino acids homologous in gD-1 and gD-2
Noic acid residues are indicated by a dash in the gD-2 sequence. g
The D-2 sequence is one amino acid residue shorter than the gD-1 sequence
No. The "missing" amino acid in gD-2 is marked with an asterisk.
(*) Is attached. FIG. 14 (not drawn to scale)
Is derived from part of the gD-2 gene and pJS413
2 shows the construction of the constructed recombinant plasmid pHV5. Recombinant
Plasmid pHV5 is derived from the expression vector "Leader".
-"Of the gD-2 coding sequence linked to the sequence (cro).
HSV-2gD-related tans encoded by about 90%
This leads to the production of Parkin. FIG. 15 shows gD- derived from pHV5.
2 shows the construction of the expression plasmid pHV6.
259 nucleotides at the 3 'end of the gD-2 coding sequence.
The otide (86 amino acids) was deleted and the β-
Expression plasmid encoding the lactosidase protein
Approximately 3,000 additional nucleotides from pHK414
Is replaced. This recombinant plasmid, pHV6, contains gD-2
E. coli-related polypeptides (immediately
Cro and β-galactosidase) were fused
"Sandwich" protein (ie fusion protein)
Bring production. 5.Description of the invention The present invention relates to vaccine formulations using recombinant DNA technology.
HSV tamper that can be used as an immunogen in a plant
Producing polypeptides associated with proteins.
More particularly, it describes the production of gD-related proteins.
Multivalent antiserum against HSV-1gD is composed of HSV-1 and HSV.
Pure gD because of its ability to neutralize both V-2
The protein or an antigenically important part thereof is HSV-
Recipients from both primary 1 and HSV-2 infections
In subunit vaccines that can effectively protect
May be usable. The recombinant plasmids constructed as described herein
Rasmid is a stable gD that resists degradation in host cells.
Host cell production of proteins that are related polypeptides
Sprinkle. These plasmids are used for immunological antigen determination of gD.
GD-related proteins or fusion proteins containing
Allows you to produce in quantity. However, here
The described DNA composition is limited to the production of gD-related proteins.
Not defined, for polypeptides related to the HSV protein
Can be used for production. A variety of immunogens and vaccines
It will be readily understood that pharmaceutical formulations can be produced. The method of the present invention involves the following steps for illustrative purposes:
Can be divided. That is, (1) HSV glycoprotein
Identification and isolation of genes or gene fragments,
(2) Recombinant DNA molecule used for transformation of single cell organism
To produce a cloning expression vector
Insertion of a gene or gene fragment, (3)
Transformed single cell capable of replicating and expressing genes
(4) Identification and propagation of the gene product
And purification, and (5) its ability to elicit the production of neutralizing antibodies
Determination of the immunocompetence of a gene product by assessing its power. Light
For the purpose of confirmation, all methods are discussed with respect to the gD gene.
However, using the same technique as well, HSV sugar
Producing polypeptides related to proteins as well
Can be. 5.1.Identification of HSV glycoprotein gene
And isolation HSV glycoprotein (gD) is HSV type 1 or
It can be obtained from type 2 strains. gD gene (also
First, the HSV DNA is isolated.
Producing a DNA fragment of HSV,
And a fragment containing the glycoprotein gene sequence
Including setting. Prior to identification, the HSV DNA fragment
The vector is usually ligated into a cloning vector and the vector
The vector is used to transform host cells. This allows multiplexing
It is possible to generate copy number HSV DNA fragments
Supply for analysis and identification operations.
You. HSV DNA is (1) infected with virus
DNA from viruses purified from isolated eukaryotic cells
By direct isolation or (2) gD gene
Bacteriophage containing part of the viral genome containing
Alternatively, it can be obtained from a plasmid. HSV D
To make NA fragments, the DNA is
Cleavage by restriction enzymes at the position or in the presence of manganese
DNA is fragmented using DNase or DNase
A is physically crushed, for example, by sonication. That
Later, the linear DNA fragment is agarose or poly
Acrylamide gel electrophoresis, column chromatography
Standard technology, including but not limited to
Can be separated by Any restriction enzyme or combination of restriction enzymes
Using the HSV DNA fragment containing the gD sequence
Can be produced, provided that the enzyme is gD
It does not destroy the immunity of the offspring. For example, tongue
The antigenic site of protein can consist of about 7-14 amino acids
You. Thus, gD-sized proteins have many different
Can have antigenic sites, overlapping sequences, secondary structures, and
Acetylation, glycosylation, phosphorylation, etc.
Considering the aging process, there are probably thousands of antigen sites
I think that the. Therefore, many partial gD gene sequences are
Let's code the site. As a result, a large set of restriction enzymes
Can be used to create DNA fragments.
The DNA fragment is inserted into an appropriate vector.
GD-specific amino acids with different antigenic determinants
No acid sequences can be produced in unicellular organisms
U. Those containing the HSV DNA fragment
Transformation of host cells with recombinant DNA molecules
A large number of viral DNAs.
Rus DNA identifies a fragment containing the gD gene sequence
Can be analyzed to H to cloning vector
Insertion of the SV DNA restriction fragment is performed by cloning
Easy to reach if the vector has complementary cohesive ends
Is done. However, the phase used to fragment HSV DNA was
If there are no complementary restriction sites in the cloning vector
Both HSV DNA and cloning vector
The ends can be modified. Such modifications include
Digesting the DNA end of the main strand to blunt ends,
Repair single-stranded ends to allow blunt-end ligation
And are included. Also, a nucleotide sequence at the DNA end
Create desired ends by linking (linker)
The linker to be linked can have a restriction enzyme recognition sequence.
Specific chemically synthesized oligonucleotides encoding
May be included. Vector cleaved according to other methods
And HSV DNA fragment are homopolymerized
(Morrow, 1979,
Methods in Enzymology 68: 3
checking). Specific DNA fragment containing gD gene
Can be identified in a number of ways. First, ui
The sequence of the lus DNA fragment was determined (Maxam
& Gilbert, 1980, Methods in
Enzymology 65: 499), then estimated
Amino acid sequence compared to amino acid sequence of gD protein
The fragment containing the gD gene sequence is
It is possible to specify. Second, a file containing the gD gene
Fragments can be identified by mRNA selection. HSV
  DNA fragments are
Used to isolate complementary mRNA. Isolated
Analysis of in vitro translation products of isolated mRNA
And thus identify the gD gene sequence
The complementary HSV DNA fragment containing is identified. Most
Later, gD-specific mRNA was isolated from HSV infected cells.
Immobilized monoclonal to gD
Can be selected by allowing the antibody to adsorb. Radioactive
The labeled gD mRNA or cDNA is (adsorbed
Using selected mRNA as template
And can be synthesized. Then radioactively labeled
Using mRNA or cDNA as a probe, gD
Identifying an HSV DNA fragment containing the sequence
(Southern, 1975, j. Mol.
Biol. 98: 503; Alwine et al., 1979,
Methods in Enzymology 68: 2
20). Alternative methods for isolating the gD gene include, but are not limited to:
Not, but chemically synthesize the gene sequence itself
(Provided that the sequence is known)
) Or to the mRNA encoding the gD gene
Producing a cDNA (complementary DNA) is included. This
To achieve this, mRNA specific for gD
Isolate from Rus infected cells. Then, by standard technology
Converting the isolated mRNA to a cDNA copy, and
Insert directly into cloning vector. An isolated gene, cDNA or synthetic DN
Transforming host cells with a recombinant DNA molecule containing the A sequence
This allows the generation of high copy number genes.
You. Thus, transformants are grown and recombinant DNA molecules
From the transformant, and the isolated recombinant DNA
By recovering the inserted gene from
It can be obtained in microgram quantities. Also micro
Gram quantities of gD gene can be obtained from gD gene sources, for example,
If the herpes simplex virus or
Bacteria containing the viral gene in the recombinant plasmid
Alternatively, it can be obtained from phage. Virus or
Means that the plasmid DNA is used to confirm the location of the gene.
Isolated, fragmented, and sized in the same way
Fractionation by 5.2.HSV glycoprotein gene clone
Into the expression vector Once isolated, the gD gene or gene flag
Into the appropriate expression vector, i.e.
Into vectors containing elements necessary for transcription and translation of the gene
Insert (Roberts & Lauer, 197)
9, Methods in Enzymology, 6
8: 473). gD gene (or part of the gene)
For efficient expression of
Must be present in the reactor. RNA polymerase
Ze is usually linked to a promoter and
Of a group of genes and regulatory elements (called operons)
Start copying. The promoter has its "strength",
The ability to promote photography varies. Molecular cloning
For high level transcription, and thus high level relics
Use strong promoters to obtain gene expression
Is desirable. Depending on the host cell system used, many suitable
One of the various promoters can be used. An example
For example, when cloning into an E. coli host cell line,
From a bacterium, its bacteriophage or plasmid
An isolated promoter can be used (eg, la
c promoter). Additionally, recombinant DNA or other synthetic
Using an E. coli promoter made by DNA technology
Thus, transcription of the inserted gene may be promoted. Than
Specifically, P of coliphage lambdaRAnd PLpromotion
Mediates high-level transcription of adjacent DNA segments
You. In addition, the recA promoter from E. coli
This results in high levels of gene transcription of the fragment. Efficient Retention in Prokaryotic and Eukaryotic Cells
Specific initiation signals are also required for gene transcription and translation
Become. These transcription and translation initiation signals are
Specific messenger RNA and synthesized protein
The "strength" varies as measured by quality.
DNA expression vectors containing a promoter may further comprise a species.
Of various “strong” transcription and / or translation initiation signals
Any combination may be included. Thus, the host cell
The combination of SD-ATG that can be utilized by ribosomes
Used. Such combinations include the coliphage lam
From the cro or N genes of da or E. coli
S from tryptophan E, D, C, B or A gene
There are D-ATG combinations, but not limited to these. Change
Made by recombinant DNA or other synthetic techniques
Combinations of SD-ATG can also be used. [0052] Promoter and other regulatory elements in the vector
To ligate to a specific site in
Using the method described above to insert into a vector
it can. Thus, the gD gene (or part thereof)
Specific for promoters and regulatory elements of expression vectors
The gD gene sequence is ligated in place.
Correct translation reading frame for the ATG sequence
(Ie, in phase).
Alternatively, gD ATG or synthetic ATG may be used.
No. The resulting recombinant DNA molecule is then (vector
(Depending on the host cell system)
Transfection into a suitable host cell
You. Transformants should be of the appropriate genetic origin normally present in the vector.
Selected based on the expression of the offspring marker, for example, pBR3
22 resistance to ampicillin or tetracycline
Thymidine kinase in sexual or eukaryotic host systems
There is activity. Expression of such marker proteins
Indicates that the recombinant DNA molecule is intact and replicating.
Become a mark. Expression vector (normally containing marker function)
)) Include the following vectors or derivatives thereof:
: SV40 and adenovirus vector, yeast vector
Bacteriophage vectors (eg, lambda g
t-WES-Lambda B, Charon 28, Char
on 4A, lambda gt-1-lambda Bc, lambda gt
-1-Lambda B, M13mp7, M13mp8, M13
mp9) or a plasmid DNA vector (eg, p
BR322, pAC105, pVA51, pACY17
7, pKH47, pACYC184, pUB110, p
MB9, pBR325, ColE1, pSC101, p
BR313, pML21, RSF2124, pCR1
Or RP4). The expression vector used in the examples of the present invention is
U.S. Patent Application No. 449,187 (December 1, 1982)
3rd application) and refer to the teaching content
Here. In addition, host cell strains may be
Outside, those that suppress the action of the promoter are selected.
You. In this method, more than 95% of the vector promoter
Can be suppressed in non-induced cells. is there
The operon provides efficient transcription and translation of the inserted DNA.
In order to add certain inducers,
For example, the lac operon is lactose or IPTG
(I.e., isopropylthio-β-D-galactoside)
Induced by addition. Various other operons, such as
trp, pro, etc. are under different controls. trp operation
Ron is used when tryptophan is not present in the growth medium.
Induced and lambda PLPromoter gives a sense of temperature
Lambda repressor protein (eg CI85)
7) induced by an increase in temperature in the host cell containing
You. Thus, the genetically engineered gD protein
Quality expression can be controlled. This means that
If the protein product of the gene is lethal to the host cell
It is important when: In such cases, the foreign gene is duplicated.
But not expressed during growth of transformants.
No. After the cells have reached the appropriate density in the growth medium,
The motor can be induced for protein production. The plasmid constructed as described above (immediately
Terminating at the native gD translation termination signal, and
AT provided by a gD gene or a synthetic sequence
Induces expression of gD-related proteins, starting with G
G) produced by cells transformed with
D-related proteins are hereinafter referred to as unfused gD proteins.
Or unfused gD-related protein. 5.3.Production of fusion proteins Maximize the level of gene expression by a particular transformant
For this purpose, the gene of interest must be
Desirable to link to genes encoding other proteins
Good. Functions that host cell proteins are inherently detectable
In the case of including, an additional advantage is obtained. Linked remains
Expression of the gene allows the fusion protein product (hereinafter referred to as gD fusion
Protein, which is a large molecule
Identification can be based on quantity and detectable function. example
Production of gD / β-galactosidase fusion protein
Is used for cloning and expression of gD in E. coli hosts.
It offers several advantages. First, Miller
Method (Experiments in Molecu)
lar Genetics, Cold Spring H
arbor Press, New York, N.W. Y.
1972, pp. 47-55 and 352-355)
Therefore, a colorimetric assay specific for β-galactosidase activity
Protein induced by vector using assay
It is possible to estimate the level of quality production (and therefore expression)
It works. Second, the production of the fusion protein
Simplify the identification and isolation of quality products. E. coli transformation
The unfused gD protein produced by the body is gD / β-
Smaller than the galactosidase fusion protein,
Analysis by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis
Co-migrate with several other host proteins. I
However, the fusion protein produced has its unique
Due to the large molecular weight, SDS-polyacrylamide
Easy detection and detection by SDS PAGE
Can be identified. The present invention relates to a β-galactosidase fusion tan
It is not limited to production of parka. Eukaryote or prokaryote
Any gene derived from an organism can be replaced with the gD gene (or HSV tag).
Reading frame (in
  phase) and ligated with β-galactosidase.
Similar advantages as the combined protein product can be obtained. So
Examples of galactokinase; trpD, E or
Pill; pili gene; and eukaryotic inheritance
Children, for example, thymidine kinase, β-globin, SV-
40T-antigen or Rous sarcoma virus transforming inheritance
Children can be mentioned, but are not limited to these. Construction of gene encoding fusion protein
To do this, two genes must be translated
Is maintained and not interrupted by the stop signal
As such, they need to be joined within their coding sequence.
Also, as described above, the host cell
If the strain suppresses the effect, the fusion protein
Produced only when responding to guidance. 5.4.Gene product identification Once a transformant containing the correct DNA construct has been identified
The recombinant DNA gD gene product immunoreactivity and
And antigenicity analysis is required. The host cell is naturally present
GD gene product in the same pattern as HSV-gD
In the absence of the ability to cosylate, the gD gene product is native
GD glycoprotein. Hence immunology
Analysis is particularly important for gD gene products. What
If so, the ultimate goal is to produce gD-related
The use of protein in vaccine preparations.
You. Analysis of immunoreactivity was based on gD glycotan of HSV infected cells.
Easiest to do with antiserum to protein
But the antigenicity in response to immunization with the gD gene product
Neutralizes antiserum titers and HSV infection in resulting test animals
Can be evaluated by measuring the ability of the antiserum.
it can. In analyzing the immunoreactivity, the total
Preparation of multivalent antibodies directed against ils or especially gD
A variety of antisera can be utilized, including products.
Recognizes only one antigenic site on gD protein molecule
By using a monoclonal antibody,
The isomerism is obtained. Many monoclonal antibodies against gD
And some of them are g of HSV-1 and HSV-2.
Not only specifically immunoprecipitates the D gene product,
It also neutralizes the infectivity of these viruses. Therefore, the protein described in the present invention
Identification is based on two requirements. First, the gD-related tamper
Protein should only be produced in response to promoter induction.
It is. Second, gD-related proteins are converted to HSV.
Against various polyclonal antibodies or gD
Should be immunoreactive with the monoclonal antibody;
Whether the protein is part of the gene sequence from the entire gene sequence
Or to produce a fusion protein
Resulting from two or more gene sequences
Should be immunoreactive. This reactivity is standard
Immunological techniques, such as immunoprecipitation, immunodiffusion, radiation
Sexual immunity competition, immunoelectrophoresis, or polyacrylamide
Separated by gel electrophoresis and then on nitrocellulose
Detected by immunological detection of proteins transferred to
obtain. 5.5.Purification of gene products gD gene (or any HSV glycoprotein gene)
Are grown in large volumes and the promoter
Proteins produced after induction are not
If the protein is secreted, the culture medium
Isolated from. Protein, ion exchange, affinity
Standard chromatograph containing tea or sizing resin
Fees, centrifugation, or protein
Isolation and purification by any other standard techniques for
Can be Certain fusion proteins are expressed in excess in cells.
Agglomerates form when produced or when produced in solution
Therefore, the present invention provides a method for isolating an aggregate-forming protein.
It is particularly useful for isolating the fusion protein produced in the above.
These fusion proteins are then used in vaccine formulations.
Can be. Purification of the fusion protein (hereinafter, aggregation
Product purification) is the disruption of cell culture by cell disruption.
Aggregate formation from protein mixtures such as lysates
Including extraction, separation and / or purification of proteins
is there. In addition, aggregates have strong hydrogen acceptors and strong hydrogen donors.
Solvents that are both in the body (or each solvent is one of these properties)
By adding a mixed solvent with
And then aggregate-forming proteins in a suitable buffer.
It can be diluted and settled. Suitable protein dissolution
The medium includes urea (about 4-8M), formamide (at least
Also about 80%, volume / volume basis) and guanidine hydrochloride
(About 4-8M), but not limited to these. Aggregate form
Solvent capable of solubilizing the synthesized protein, for example, SDS (D
Sodium decyl sulfate), 70% formic acid
Not suitable for use. Because it was solubilized
Insufficient subsequent sedimentation of aggregate forming proteins
Because I understand. Guanidine hydrochloride and other similar
The reagent is a denaturant, but experiments have shown that this denaturation is not possible.
Rather than reverse, the removal of denaturants (eg, by dialysis)
Or upon reconstitution upon dilution, immunological and / or
Or allows for the reconstitution of biologically active proteins
Turned out to be. One Embodiment of Fusion Protein Isolation Technique
Is outlined as follows (hereinafter referred to as the non-denaturing aggregate purification method).
U). Cell pellet using dry ice / methanol
Freeze quickly, weigh, and weigh 3-4 g of cells
At least 25 ml of buffer solution [e.g.
M Tris-HCl (trishydroxymethylamino meta
Hydrochloride), pH 8.0, 2 mM EDTA (ethylene
Diaminetetraacetic acid) and 200 mM NaCl].
Suspend. That is, the cells are about 100-
Suspended at an estimated concentration of 200 g cells / L. About 160g
/ L or less is preferred. Add the lysozye to this suspension
Was added at a final concentration of about 130 μg / ml and the resulting
Allow the mixture to stand at 4 ° C. for 20 minutes with occasional shaking
You. Nonionic surfactants used to solubilize membranes
Nonidet P40 (NP-40, She
11 registered trademark, polyoxyethylene (9) p-ter
t-octylphenol) at a final concentration of about 0.1%.
And then mix the solution. Next, the suspension is
tron crusher (Brinkman Instrument)
nts, Westbury, N.M. Y. ) Or equivalent
Grind for about 1 minute using a device. The suspension was centrifuged at 8,000 × g for 30 minutes.
Release and pellet in washing buffer [eg 2m
M Tris-HCl (pH 7.2), 1 mM EDTA,
150 mM NaCl and 2% Triton-X100
(Polyoxyethylene (9-10) p-tert-oct
Chilled phenol, nonionic surfactant)]
And crushed with a Polytron crusher
You. The centrifugation, washing and grinding steps remove the pellet.
To remove as much cell debris as possible
Can be repeated. The aggregate pellets can be prepared by adding a denaturing agent.
Can be further processed as follows (hereinafter, transformation
A method for purifying a soluble aggregate). Centrifuge the suspension and discard the supernatant
And remove the pellet to approximately 1/5 volume of 6M
Resuspend in anidine hydrochloride (distilled water). For example, 25
3 g of cells washed with ml of buffer are added at this stage
Should be resuspended in 5 ml of 6 M guanidine hydrochloride solution.
You. It is difficult to resuspend the pellet at this stage.
Sonication or homogenization
It will be necessary to get the liquid. Solution at 22 ° C for 20 minutes
Leave, then centrifuge at 8000 xg for 30 minutes
Except for the supernatant containing the fusion protein aggregate at this point
Get. The fusion protein is about four times the volume of aqueous buffer.
Precipitated from guanidine hydrochloride supernatant by addition of fur
Close. Use almost any aqueous buffer at this stage
Can be used in small amounts of nonionic surfactants [eg:
0.5% NP-40 or Triton X-100]
It would be helpful to add. 30 minutes at 4 ° C
And then centrifuge at 8,000 xg for 10 minutes
You. Discard supernatant and pellet (fusion protein precipitate
) In a suitable volume of a suitable buffer, such as phosphoric acid
Resuspend in buffer solution (PBS). Short-term sonication
Or a homogeneous suspension or homogenization
Will help you get a rally (what agglomerates
The forming protein is insoluble in water). 5.6.Production of unfused gD protein It is desirable to use fusion proteins in vaccine preparations.
I will. However, as explained earlier, non-fusion
The transformant producing gD protein is a gD fusion protein.
A smaller amount of the protein than the transformant producing the protein.
Produce the protein, which is
Even when the sequence is under the control of an inducible promoter
The same is true. Furthermore, it is produced by bacterial transformants.
The obtained non-fused gD protein is compared with the gD fusion protein.
All may be inferior in stability. In another embodiment of the present invention, a host cell
Transformants are co-aggregated for easy purification and fusion.
Produces large amounts of both unfused gD-related proteins
Can be operated as follows. According to this embodiment, g
The recombinant plasmid encoding the D fusion protein is g
D gene sequence and host cell protein gene sequence (eg
For example, the junction with β-galactosidase z gene sequence)
In the nonsense codon sequence, ie, amber (ambe)
r) (TAG), ocher (TAA)
Or chain like opal (TGA)
So that the terminator is located between the two gene sequences
Is changed to This chain terminator is a gD sequence
Translation reading frames for both gene and host cell gene sequences
Must be arranged in phase with the system. This
Such a change is a restriction site located between the two gene sequences
Cleavage of the plasmid at
Or a chain terminator such as an opal
DNA linker sequence to be inserted into the cleavage site of the plasmid
When linked, the chain terminator
Translation reading frame and arranged in phase
This is achieved by being done. These ambers, ochers or opers
Modified plasmid containing the appropriate tRNA suppressor.
When introduced into a host cell, the unfused gD-related protein
As well as the synthesis of both gD fusion proteins. A
Member, ocher or opal-modified plasmid
When used to transform presser cell lines,
Will produce an unfused gD-related protein. Amber, Ocher or Opal Modified Plate
Rasmid introduced into suppressor cell background
There are at least two ways to do this. That is,
(1) Transformants (ie, amber, ocher or o
Host cells transformed with pearl-modified plasmid
And a lysogenic form with the appropriate suppressor tRNA gene
Transfected phage (for example, φ80pSU3
That carry a different supF suppressor)
Can be. Or (2) amber, ocher or
Using an opal-modified plasmid, amber,
Contains ocher or opal suppressor tRNA
The cell line can be transformed. Of such strains
Examples include LE392 (amber mutations supE and s
upF suppressor), YMC (including supF)
And C600 (supE), but are not limited to these.
No. Various amber suppressors tRN in E. coli
As the A gene, supB, supC, supD, s
upE, supF, supG, supL, supM, s
upN, supO, supP, supU, supV
But not limited to these. Various okers in Escherichia coli
Presser tRNA genes include supB, supC,
supG, supL, supM, supN, supO,
supV, but is not limited to these. Various in E. coli
SupK is an opal suppressor tRNA gene of
But not limited to them (Backmann and Lo
w, 1980, Microbiological Re
views 44 (1): 1-56). Amber, Ocher or Opal Modified Plate
Appropriate suppressor transformed by Rasmid
The host cell containing the tRNA gene is a
Produces gD-related proteins as both fusion proteins
(Produced fused gD and non-fused gD
Protein ratio depends on degree of suppression in host cells
). Both proteins are immunoreactive with antisera against HSV
I do. The method for purifying non-denatured aggregates described in Section 5.5
Method is non-denaturingBothUsing an aggregate purification method)
Both the unfused gD and the gD fusion protein are co-purified.
It is. After solubilization, the unfused gD is based on size or charge.
Thus, it can be separated from the gD fusion protein. Consequent
In addition, large amounts of non-fusible
GD-related protein can be easily purified,
Formulated for use as 5.7.Production of vaccines It is an object of the present invention to provide HSV-
1 and / or vaccine for protecting against HSV-2 infection
GD-related proteins that can be used as immunogens for tin
Of HSV glycoprotein-related polypeptides such as
It is to be. Specially produced gD-related protein
With different HSV-1 and / or HSV-2 neutralizing antibodies
If immune response, the gD-related protein
Elicits an immune response that can neutralize related viruses in vivo
Would be expected. Genetically engineered immunity
Vaccines made from epidemics are made from attenuated viruses
Should be safer than regular vaccines. Because
The risk of infection of the recipient is completely eliminated.
You. Also, genetically engineered gD products are passively exempt.
It can be used to make antibodies useful for epidemiological treatment. GD / β-galactosidase fusion protein
While the quality product itself may be useful in vaccine formulations,
It may be necessary to remove the β-galactosidase moiety first.
In addition, rearrangement of the amino code end of the gD gene is
It may be important for the immunogenicity of the protein. When
That means that the amino terminus may contain additional important antigenic sites
That's because. The amino coding end of the gD gene is gD
A DNA sequence encoding the amino terminus of
Linking to an appropriate site in the gD coding region of the molecule
Therefore, it can be reconfigured. All recombinant DNA molecules
Since all necessary expression control elements are retained,
GD-related protein was reconstituted
By cells transformed with a DNA molecule containing the gene
Produced. Finally, the genetically engineered gD-
Related proteins are identified using standard protein isolation techniques.
Or by the aggregate purification method described herein.
Can be isolated and purified from the cells. After that, the final purified product is
Diluted to the appropriate concentration and use the appropriate vaccine adjuvant
Formulated and packaged for use.
You. Suitable adjuvants include surfactants, such as
For example, hexadecylamine, octadecylamine, lysole
Cytin, dimethyldioctadecyl ammonium bromide,
N, N-dioctadecyl-N'-N-bis (2-hydro
Xyethyl-propanediamine), methoxyhexadeci
Luglycerol and pluronic polyols; poly
Anions such as pyran, dextran sulfate, poly
IC, polyacrylic acid, carbopol; peptides, eg
For example, muramyl dipeptide, dimethylglycine, tuft
Shin; oil emulsion; and alum
But not limited to these. Finally, the protein product
Even if it is held in liposomes for vaccine preparation,
Complexes with polysaccharides and other polymers may be formed. The genetically engineered D described herein
NA molecules offer great flexibility in vaccine production.
For example, any part of the gD gene sequence or gD gene
Recombination involving multiple copies of (or part of) in tandem
GD- produced by a transformant containing a DNA molecule
Vaccines can be formulated using related proteins
Wear. The gD gene sequence (or a portion thereof) can be
The fusion protein is linked to the gene encoding the
The quality product may be used in the production of a multivalent vaccine. Furthermore,
gD gene sequence (or a part thereof) can be combined with any combination
In other HSV glycoprotein sequences (or parts thereof)
It could be linked. Finally, the vaccine immunogen
The gD sequence may be reconstituted to enhance sex. An example
For example, a protein product may provide a specific epitope to the immune system.
(Eg, the normally unexposed gD antigenic site is
Alter the gene sequence (as presented to the immune system). Ah
Alternatively, gD fragments encoding the immunosuppressive portion of the protein
Regions of the gene sequence can be deleted. [0076] BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 6.Example: HSV-1gD According to the method of the present invention, the Us portion of the HSV-1 genome
The DNA fragment (see FIG. 1a) was transferred to the vector pBR3
22 each having a different HSV-1 genome
To make a recombinant plasmid containing the fragment
Therefore, the gD-1 gene was localized and identified. gD-
Plasmids containing one gene can be obtained by the following three techniques (not necessarily
(Not in the order shown). Sand
(1) DNA sequencing, (2) gD-1 specific mR
NA hybridization experiments and (3) recombination
In vivo of mRNA hybridizing to plasmid
tro translation. A plasmid containing the gD-1 gene once
Once identified, DNA sequencing will
Confirm the position of the gD-1 gene end in the plasmid.
With this, the gene was characterized. Code array
GD-1 gene lacking the first 156 nucleotides
DNA fragment from the identified plasmid
Isolated. This DNA fragment is converted into a DNA vector
Linked to pJS413, cloned the gene in E. coli
The pEH25 used for training and expression
did. Gene products isolated from induced transformants
Is a monoclonal antibody against gD-1 and HSV
GD- by immunoprecipitation with a multivalent antibody against
1 as a unique protein. Finally, the gD-1 gene fragment was
PEH2 by restriction endonuclease cleavage at specific sites
5 to thereby terminate the gD-1 coding sequence.
Row (TAG) was deleted. A part of the gD-1 gene and
And plasmid promoters and regulatory elements (eg, S
This DNA fragment containing D-ATG) was
Ligated into a vector containing the lactosidase coding sequence
Was. The obtained plasmid pEH4-2 was prepared using croSD-
Lac promoter and β-ga of plasmid with ATG
GD-1 code flanked by lactosidase gene
Sequence and contains the
To express the fusion protein. Next, this fusion tamper
Protein is isolated from host cell lysates and used as an immunogen.
Formulated for use. In addition, the gD-1 gene
The resulting gD-1 protein was reconstituted with the ends of the minocode.
Quality formulated for injection into animals and preliminary clinical trials
did. The details of each step of the construction are described in the following sections.
You. GD-1 related protein produced here
And fusion proteins are not glycosylated and
Different from the naturally occurring HSV-1 gD glycoprotein
It is. However, the gD-1 related protein is H
Immunization with antibodies against SV-1 and HSV-2 gD
It has reactivity. 6.1.General procedures used for plasmid construction The next segment is used for DNA isolation, enzymatic reactions and ligation reactions.
Describes the general procedures and materials used. 6.1.1.Plasmid DNA isolation The host cell bacterium Escherichia (Escherichia)
E. coli) (Gautier & Bon)
eward, 1980, Molec. Gen. Gene
t. 178: 375), and grown in M-9 broth.
Large amounts (micrograms) of cultured E. coli transformants
Plasmid DNA was isolated (Miller, E.
xperiments in Molecular G
enetics, Cold Spring Harbo
r Press, New York, N.W. Y. , 197
2, p. 431). Plasmids are from Guerry et al.
Method (1973, J. Bacteriol. 116: 10).
63) Isolate from late-log phase cells using a modification of 63).
did. 6.1.2.Conditions for restriction enzyme digestion Restriction enzymes used in the present invention, unless otherwise indicated,
New England, Beverly, MA
  Biolads, Inc. It is obtained from
Enzyme units were 1.0 μg in 50 μl total reaction mixture.
Required to digest lambda DNA for 15 minutes at 37 ° C
Defined as a quantity. Complete digestion with all restriction enzymes is as follows:
Under the following conditions. 1 μg of each DNA is 0.5 unit of enzyme
At 37 ° C for 60 minutes in 20 μl of buffer.
Incubated. Partial digestion depends on the conditions used for complete digestion.
This was done by making the following changes. 1 μg of D
NA for 15 minutes at 37 ° C with 0.1 units of enzyme
Was added. 0.1% sodium dodecyl sulfate (SD
The reaction was stopped by the addition of S). Thus, DN
Reaction conditions so that an average of one cleavage per A molecule occurs
Was adjusted. 6.1.3.Restriction enzyme buffer The buffer used for SacI, SacII or SmaI digestion
Fur was 6.6 mM Tris-HCl (pH 7.4),
6.6 mM MgCl2And 6.6 mM β-ME
(Β-mercaptoethanol).
BglII, BstEII, EcoRI, HindII
Used for I, NruI, PstI or PvuII digestion
The buffer was 60 mM NaCl, 6.6 mM Tris-
HCl (pH 7.4), 6.6 mM MgCl2and
From 6.6 mM β-mercaptoethanol (β-ME)
It consisted. BamHI, SalI or XbaI digestion
The buffer used for 150 mM Tris-HCl (pH
7.4), 6.6 mM MgCl2And 6.6 mM
It consisted of β-ME. 2 or more restriction endonu
Low if the creatase reaction is performed on DNA.
Reaction in a salt buffer
It should be noted that before doing. Two enzymes are the same
If you need a buffer, run the reaction simultaneously
Is also good. 6.1.4.DNA modification Bal 31 nuclease is a highly specific single-stranded enzyme.
Dodeoxyribonuclease activity and advanced exonuclease
It is a multifunctional enzyme containing creatase activity and has a double-stranded DN
A (dsDNA) at both the 3'- and 5'-ends.
Sometimes decomposes. Nuclease Bal 31 (New
England Biolabs, Inc. , Beve
rly, Ma. ) Is composed of denatured bovine thymus DNA (6
50 μg / ml) to 1.0 μg of acid-soluble nucleotid
As the amount required to release the drug at 30 ° C for 1 minute.
Is defined. The reaction buffer used for Bal 31 digestion was
20 mM Tris HCl (pH 8.0), 600 mM
NaCl, 12m MgCl2, 12 mM CaC
l2Consisting of, 1.0 mM EDTA and DNA
Met. Incubation was performed at 30 ° C. Ba
The l31 digestion converts 30 μg of DNA to 0.5 units of Ba.
l for 1, 2, 4, 6, 8 and 10 minutes with 31
Performed by incubation. Add EDTA
To 50 mM or heat inactivation of Bal 31
(For example, at 65 ° C. for 10 minutes) to stop the reaction.
Was. S1 nuclease can be RNA or denatured DN.
A (ie, single-stranded DNA) is decomposed into mononucleotides
However, double-stranded DNA and DNA / RNA hybrids
Does not decompose (under appropriate conditions). S1 nuclease (B
oehringer Mannheim, Indian
apolis, Ind. ) Is 1 μg of denatured
Necessary for acid solubilization of thymus DNA at 37 ° C for 30 minutes
It is defined as the amount of enzyme that does. S1 nuclease
The reaction buffer used was 30 mM sodium acetate
(PH 4.6), 250 mM NaCl, 1 mM Zn
SO4And 5% glycerol.
S1 digestion involves adding 2,000 units of enzyme to 0.1 μg of DNA.
And for 30 minutes at 45 ° C with 20 μg RNA
Performed. Exonuclease VII (Exo VI
I) degrades single-stranded DNA (ssDNA). Ex
o The mechanism of action of VII is that of forward exonuclease
It seems to be. Exo VII (Bethesda
Research Laboratories, Roc
kville, Md. 1) is a linear unit as a substrate
Denaturation [3H] -SV40 DNA at 37 ° C., 30
Enzyme that yields 1 nmol of nucleotide monomer per minute
Is defined as the amount of Used for Exo VII
The reaction buffer was 10 mM Tris-HCl (pH 7.
9), 100 mM NaCl, 10 mM β-ME and
And 8 mM EDTA. Exo V
II digestion requires 0.1 μg of D in a 250 μl reaction volume.
1 unit at 45 ° C. with 4 units of Exo VII per NA
Time went. 6.1.5.DNA polymerase reaction DNA polymerase catalyzes stepwise elongation of DNA strands
You. Chain growth is in the 5 'to 3' direction (i.e.,
Addition of the reotide occurs at the 3 'end) and
The sequence is determined by the sequence of the template. If not, enter
The coming nucleotide must be complementary to its template
Not form a correct base pair with the template strand.
Because it must be. Known DNA polymerases are strands
Synthesis cannot be started. Therefore, for DNA synthesis
Is the free 3'-hydroxy which is annealed to the template strand
A primer having a terminus is required. Chain elongation
3 'of the primer to the 5'-phosphate of the coming nucleotide
-Proceeds by nucleophilic attack of the hydroxy terminus. new
The strands are base-paired and antiparallel to the template strand.
You. As a result of the DNA polymerase reaction,
The type strand is "repaired" or becomes a double-stranded DNA molecule
Is converted. The second important feature of DNA polymerase is
"Proof-readin
g) "function. Related to DNA polymerase I
The 3'-5 'exonuclease activity is base-paired.
Works at both ends and both single-stranded and double-stranded DNA
Is decomposed in the 3 'to 5' direction to produce a mononucleotide.
To achieve. Thus, incorrectly added nucleotides
Removal before continuing, improving the fidelity of the enzyme.
To increase. DNA polymerase I is a double-stranded DNA
Also has specific 5'-3 'exonuclease activity
Cage (5'-mononucleotide and oligonucleotide
This can excise mismatched regions of DNA.
Can be. The method of Klenow (Klenow et al., 1
971, Eur. J. Biochem. 22: 371)
Hydrolysis of DNA polymerase I by two
Gives a fragment, the big and the small.
Large fragment, Klenow fragment
(76,000 daltons) have 3'-
Retains 5 'exonuclease activity, while retaining small
The fragment retains 5'-3 'exonuclease activity
I do. DNA polymerase I or DNA polymerase
I—one unit of the large fragment (New England)
  Biolabs, Inc. , Beverly, M
a. ) Is 10 nmole of deoxyribonucleotide
Is converted to an acid-insoluble form at 37 ° C for 30 minutes.
Is defined. The assay conditions for both enzymes are the same, but DN
The reaction mixture for A polymerase I was 6.6 mM M
gCl21.0 mM β-ME, 2 mM dAT
Rimmer, 33 μM dATP, 33 μM3H-dTT
67 mM KPO in buffer consisting of P and enzyme
4(PH 7.5), while the Klenow fragment
Reaction mixture is 40 mM KPO4(PH 7.5)
Was included. In the present application, single-stranded DNA or restriction
In order to repair the cohesive ends resulting from enzymatic cleavage,
When using a remerase large (Klenow) fragment
In that case, the following procedure was used. Restriction enzyme reaction at 68 ° C for 10
Stopped by heating for minutes. Same reaction mixture
First, each deoxynucleoside triphosphate was added to a final concentration of 50 μM.
1 microgram of DNA in the reaction mixture.
10-100 units of DNA polymerase Kleno
w fragment was added. In other words, the single-stranded end
Excess DNA Polymerase to ensure complete repair
ZeKlenow fragment was used. 6.1.6.Gel fragmentation of DNA fragments
Made After restriction or nuclease treatment, various sizes
DNA fragments from agarose or polyacrylic acid
Low voltage (using agarose gel)
About 2 volts / cm on polyacrylamide gel
Gel electrophoresis at 10 volts / cm)
Release, stain with ethidium bromide, and
(Southern, 1979, Me
things in Enzymology 68:15
2). Recovering a specific DNA fragment from a gel
Excise the appropriate band from the gel and dialyze
The DNA was electroeluted into the tube. Next, the DNA was
Isolated on E-cellulose or ethanol precipitated
And resuspended in a suitable buffer (Smi
th, 1980, Methods in Enzymo
logic 65: 371). 6.1.7.Ligation of DNA All ligation reactions were performed using T4 DNA ligase.
(New England Biolabs, In
c. , Beverly, Ma. ). T4 DNA rigger
One unit of the enzyme contains 20 μl of ligase buffer and
0.12 μM (300 μg / ml) 5′-DNA end
Of bacteriophage lambda DNA at different concentrations
50% ligation of the dIII fragment at 16 ° C. for 30 minutes
Defined as the amount required to bring. DNA ligation was performed using 60 mM Tris-HCl.
(PH 7.8), 10 mM MgCl2, 20 mM
Otreitol (DTT), 1.0 mM ATP and
Riga consisting of a DNA concentration ranging from 15 to 50 μg / ml
Performed in lysis buffer. The ligation reaction was performed with 10 μl of the reaction.
Use about 300 units of T4 DNA ligase per equivalent volume
And incubated at room temperature for 4 to 24 hours. 6.2.gD-1 gene localization and
Isolation The proteins identified by the HSV-1 × HSV-2 recombinant
Analysis of the protein shows that the gD-1 gene
0.9 to 0.945 of the genome map unit in the Us region
(Ruyechan et al., 19
79, J.A. Virol. 29: 667). FIG. 1a and
See FIG. 1b. The Us region is fragmented with a restriction enzyme.
Insert these fragments into the cloning vector
Thus, various recombinant plasmids were prepared. Each plasmid
Contained a specific portion of the Us region. Next, in the Us area
These recombinant plasmids are used to map the gD-1 gene to
Rasmid was analyzed. Map of gD-1 in HSV-1
The location has recently been described by Lee et al. (1982, J. Virol.
43:41). 6.2.1.Identification of HSV-1 Us region
Recombinant DNA plasmid containing a part Vectors pBR322 and HSV-1 (Patton strain)
Several types of recombination using various fragments of the Us region of
A plasmid was prepared. Of these plasmids
One, pRWF6 is found to contain the entire gD-1 gene
did. pRWF6 is described below. HSV-1 of the recombinant plasmid pRWF6
The insert (FIG. 1c) is lambda gtWES: EcoRI-H
(Umene & E) obtained from the Us region of the clone.
nguist, 1981, Gene 13: 251).
Lambda gtWES: EcoRI-H clone to EcmR
I digested completely. Lambda gtWES: EcoRI-
EcoRI-H fragment of H clone, about 15-1
6 kb (kilobase) includes the entire UsV region of HSV-1
I have. The plasmids pBR322 and HSV-1
EcoRI-H fragment (as isolated above)
Were each completely digested with BamHI. Obtained pBR
322 4.4 kb fragment and HSV-1 6.4
kb fragment and a 1: 1 ratio
Ligation was performed to obtain pRWF6. 6.2.2.Position of mRNA coding sequence unique to gD-1
Confirmation Locates coding sequence unique to gD-1 in pRWF6
And reselect the viral DNA insert for selection.
And subcloned into pBR322. Subclone
Denatured viral DNA restriction fragment of pSC30-4
(FIG. 1d and description below) was immobilized on nitrocellulose.
Cytoplasmic RNA extract of HSV-1 infected cells
MRNA from (complementary base pair hybridization
To isolate). Two mRNA species
(3.0 kb and 1.7 kb) and pSC30-4
I hybridized. In vitro of these mRNAs
o 3.0 kb or 1.7 kb mRNA by translation
Encodes a gD-1 protein. This
The details of this procedure are described below and are shown in FIG. Plasmid pRWF6 was transformed into E. coli transformant.
And digested with the restriction enzyme SacI. this
Gave three fragments. That is, all pBR
322 vector and part of the HSV-1 DNA sequence
6.2 kb fragment, 2.9 kb HSV-1
DNA fragment and 1.7 kb HSV-1D
NA fragment. The 2.9 kb HSV-1 DNA fragment
In order to subclone the plasmid (see FIG. 1d),
BR322 to PvuII (to linearize pBR322)
And a SacI linker (New E
ngland Biolabs, Inc. , Bever
ly, Ma. ) Using T4 DNA ligase in the presence of
Connected. Therefore, the unique Pvu of pBR322
II site was converted to a unique SacI site [Sac
I (Pvu II(-))]. Modified with SacI enzyme
After cutting the decorated pBR322 vector, the vector is
2.9 kb HSV-1 SacI DNA fragment
And ligation was performed to obtain pSC30-4. This recombinant plastic
Escherichia coli was transformed using the sumid. Transformants
Screening and micro-lysate technology (mini-lys
ate technology; Clewell & H
elinski, 1970, Biochem. 9:44
28) selected by restriction mapping. The subclone pSC30-4 was replaced with the mRNA
Used for hybridization selection as follows
(Ricciardo et al., 1979, Proc. Nat.
l. Acad. Sci. , U.S. S. A. 76: 492
7). Plasmid pSC30-4 was transformed from E. coli transformant.
And 200 μg of pSC30-4 DNA was isolated from Sac
HSV-1 DNA insert was cut out by digestion with I.
Cut the plasmid into chloroform / phenol (1: 1)
And ethanol precipitated. 2 m of sediment
resuspend in 0.3 M NaOH for 10 minutes at room temperature
The DNA was denatured by incubation. Then this suspension
The product was treated with 4.4 ml of distilled water, 0.2 ml of 3M HCl,
0.2 ml of 1 M Tris-HCl (pH 7.5) and
3 ml of 20 × SSC (SSC is 0.15 M NaC
1, 0.015 M sodium citrate)
More neutralized. PH measured by indicator paper is between 6 and 8
Met. Denatured and neutralized DNA is distilled water, then
25mm Nitrose previously immersed in 6 × SSC
Lulose filter (Schleicher and
Schuell, Keene, N.M. H. A) through the vacuum
Filtered. After vacuum filtration, remove the nitrocellulose filter
Wash with 6 × SSC, dry and bake at 80 ° C. for 2 hours
Done. Use a half nitrocellulose filter
Used in the hybridization method. About this below
Briefly stated. The nitrocellulose containing the viral DNA was
Cut into small pieces and incubate with total cytoplasmic RNA
did. The RNA was prepared from HSV-infected V prepared as follows.
It was isolated from the lysate of ero cells. Ve
10 plaque forming units (pfu) per cell
50 μg to stain and prevent DNA replication
/ Ml cytarabine (β-cytosine arabinoside)
Incubate at 37 ° C for 7 hours in Dulbecco's medium
Was. Cells were treated with 0.15 M NaCl, 1.5 mM MgCl
2And 0.01 M Tris-HCl (pH 7.9)
Dissolved in 0.65% NP-40. 3000 × g, 2 minutes
The nuclei were sedimented by centrifugation between
EDTA (pH 7.9) and 0.5% SDS final
The concentration was adjusted. This solution is chloroform / phenol
Extract twice with (1: 1) and once with chloroform
did. Ethanol precipitation of cytoplasmic RNA (Vero
One confluent roller bottle of vesicles has about 1.5 mg RN
A) and was partially dried. RNA precipitation
400 μl of the deposit (about 0.4-0.8 mg of RNA)
Hybridization buffer (50% formami
, 0.4 M NaCl, 40 mM PIPES, pH
6.4, dissolved in 1 mM EDTA and 1% SDS)
And add to chopped nitrocellulose filter
Was. Hybridization at 55 ° C in a shaking water bath
Performed for 3 hours. Next, filter pieces were placed at 60 ° C. in 0.5% S
Wash 10 times with SSC containing DS, then SS at 60 ° C
Washed twice with 1 ml of 2 mM EDTA in C. last
Then, use 2 mM EDTA, pH 8.0 for the filter piece.
And washed at 60 ° C. for 5 minutes. Remove the solution and filter
-The pieces were thoroughly dried with a cotton swab. Hive
The re-mRNA is synthesized using formamide and heat.
Eluted from nitrocellulose pieces as follows. 120 μl
95% formamide / 10 mM PIPES (pH
6.5) was added to the filter and the ink was incubated at 65 ° C for 5 minutes.
Was added. Transfer eluate to microcentrifuge tube and keep on ice
did. The second 120 μl of elution buffer was
Add to the lulose pieces and incubate again at 65 ° C for 5 minutes.
I did it. Transfer the eluate to a second microfuge tube and place on ice
Held. Fill a 720 μl aliquot of sterile distilled water
And then stirred. Each microcentrifuge containing eluate
Approximately 360 μl was transferred to the tube. Eluted RNA in microcentrifuge tubes
20 μl of 5 M NaCl, 5 μg of a suitable carrier
-(Eg, rabbit liver tRNA) and 1 ml of anhydrous
Tanol was added. The mixture is incubated at -70 ° C for 1 hour.
Incubate or centrifuge tubes on dry ice / E
Soaking the RNA in a slurry of tOH for 20 minutes
Settled. Precipitated RNA is pelleted in a microcentrifuge
(12,000 × g for 10 minutes) and settle one tube
The precipitate was washed with 1 ml of buffer (0.5 M NaCl, 10
mM Tris-HCl (pH 7.9) and 0.5% S
DS) to dissolve the RNA. Aliquot
Combine and dissolve to dissolve all precipitated RNA
Was added to the same type of tube. Polyadenylated RNA
[Poly (A) RNA] is replaced with oligo (dT) cellulose
(BethesdaResearch Laborat
ories, Inc. Rockville, Md. )
From dissolved RNA by chromatography using HPLC
did. Poly (A) RNA is used as an elution buffer in 10
mM Tris HCl (pH 7.9) and 0.1% SDS
Elute from the oligo (dT) cellulose using
(A) Precipitate the RNA with ethanol as described above.
Was. Hybridization with pSC30-4 DNA
MRNAs, 3.0 kb and 1.7
The kb mRNA was isolated. Rabbit net
Erythroid cell-free system (35(Including S-methionine)
Was translated in vitro using (Pelha
m & Jackson, 1976, Eur. J. Bi
ochem. 67: 247). In vitro translation extraction
Effluent was a monoclonal antibody directed against gD-1.
Body 4S (provided by M. Zweig of the National Institutes of Health)
Gift) and S as described previously.
Prepared for DS-PAGE. Cell-free translation system
Of the immunoprecipitated protein product of
Of course, these selected mRNAs are 50,000 daltons.
Demonstrates Specificity of gD-1 Specific Protein
Was done. According to the size of the gD-1 protein, the smallest
The mRNA coding sequence will be approximately 1.6 kb. It
Therefore, consider the mRNA leader sequence and poly (A) tail.
Considering that the larger (3.0 kb) mRNA is gD-
It was expected to encode one polypeptide. 6.2.3.Characterization of gD-1 mRNA
Set of the 3.0 kb mRNA sequence contained in pSC30-4
Map locations and further characterize mRNA
What is required is S1 mapping, ie, single-strand specific nuclei.
Complementation using ase S1 and exonuclease VII
Of a DNA probe that hybridizes with a specific mRNA sequence
By mapping regions (Berk & Shar
p, 1978, Proc. Natl. Acad. Sc
i. , U.S. S. A. 75: 1274) and gD-
By sequencing the DNA of one gene coding region
(Maxam & Gilbert, 1980, Me
things in Enzymology, 65:49
9) Performed. With the S1 mapping technique, 3.0 kb
And the 1.7 kb mRNA species are both spliced.
Not (ie, including intervening sequences or introns)
Not), and they are common with different 5 'ends
It was found to have a 3 'end. 3.0 kb mRNA
Of the 1068 nucleotides, including the coding region at the 5 'end of
The DNA sequence is determined and the open end closest to the 5 'end is determined.
By positioning the start codon (ATG), translation
Coding frame was estimated. The principle of the S1 mapping technique is that RNA and release
Radioactively labeled single-stranded DNA (ssDNA) probe (eg
For example, those obtained from pSC30-4)
Is formed. RNA spliced
If the mRNA is mature, the intron will be
Will form a loop. The enzyme nuclease S1 is an RNA
Of radiolabeled DNA not protected by duplex formation with
Digest all ssDNA regions. On the other hand, Exonucle
Aase VII digests terminal-only ssDNA, thus
Will not digest the ssDNA loop. (C with RNA
These nucleases (by hybridization)
By comparing the size of DNA that is not sensitive to
Can detect spliced mRNA transcripts
You. In the present invention, a 3.0 kb mRNA
Radiolabeled DNA used to position the 5 'end
Is its BstEII5 'end before cutting with BamHI.
At the end (using the polynucleotide kinase enzyme,
(By the method of Maxam & Gilbert)32P
3.8 kb BamHI-8 / of pRWF6 labeled with
It was a BstEII fragment. 3.0 kb mR
Radiolabel D used to position the 3 'end of NA
NA has its HindIII before cutting with SalI.
At the 3 'end (Klenow of DNA polymerase
Using fragments, Maxam & Gilber
by the method of t)32Of P-labeled pSC30-4
With a 4.7 kb HindIII / SalI fragment
there were. Cytoplasmic mRNA is present in the presence of cytarabine as described above.
HSV-1 infected Vero cells grown for 7 hours in the presence
Isolated. The S1 mapping technique used is Berk &
  A modification of Sharp's method (Watson et al., 198
1, J. Virol. 37: 431). gD-
1 The 5 'end of the mRNA is the HindI of pSC30-4.
Maps near the II site, while the 3 'end is about
Mapped 2.8 kb downstream (FIG. 1d). Finally, HSV-1D of pSC30-4
NA is sequenced using the method of Maxam and Gilbert
Decided. FIG. 2 shows only the HSV-1 gD gene coding region.
1 shows a sequencing strategy for Both coding and non-coding strands
Was determined. FIG. 3 shows the yield of the HSV-1 gD gene.
1 shows the DNA sequence obtained. This DNA sequence corresponds to position 241
394 open codons from ATG
It was clear that it contained a coding frame. This part
Position is presumed to be the initiator of the gD-1 gene.
This putative gD-1 gene was transformed into the expression vector pJS41.
3 by cloning
(See Section 6.3). 6.3.Cloning of gD-1 gene and
Expression The gD-1 coding sequence is placed under the control of the lac promoter.
Was cut. For this purpose, the starting sequence ATG and the amino
First 156 nucleobases at the C-terminus (5'-terminus of the gene)
Part of the putative gD-1 gene lacking tide (hereinafter gD-
DNA cloning expression vector
pEH25 was prepared by linking to pJS413 (see FIG. 4).
See). The partial gD-1 gene has a protein coding sequence
Open readie correct for the starting ATG of the vector
It was inserted so that it might become a frame. As a result,
The translation of the mRNA is determined by the start sequence of the vector (ATG).
Initiated, the gD-1 gene (its own starting ATG and
And the first 156 nucleotides of the gD-1 coding sequence
Through to the natural termination signal of gD-1
Good. PEH25 plasmid containing the gD-1 gene
Was used to transform E. coli host strains,
Transcription of DNA from the lac operon depends on the promoter.
It is suppressed unless otherwise induced. Primary transformant
Drug resistance (the vector carries the ampicillin resistance gene)
For further analysis of resistant clones.
Was. The structure of the obtained recombinant plasmid pEH25 is
Confirmed by restriction analysis and DNA sequencing. pEH
Induction of 25 transformants resulted in 46,000 daltons
Is produced, which is an anti-blood against HSV.
By monoclonal antibody to gD
Even immunoprecipitated. These steps are detailed in the following sections.
I will describe it. 6.3.1.Expression vector pJS413 The expression vector pJS413 (FIG. 4)r(Β-
Lactamase) gene, lac promoter (Pla
c), lac and cro ribosome binding sites (SD
LacZAnd SDcroIs SD for all drawings
ZAnd SDCRO), Cro 69
Chain Initiated ATG with Nucleotides and Modified β-Gala
The custosidase gene (lac iz gene, hereinafter z
-Described as a gene). p
Between the cro-start ATG of JS413 and the z-gene (immediately
BglII, SmaI or Bam of pJS413
Correct reading frame in HI cloning site)
When the gene is inserted in the
The expression of the protein is enabled. However, this embodiment
Has deleted the z-gene and the partial gD-1 gene
With the cro-initiated ATG of pJS413 and cro-nuclei
Otide was ligated in phase. PJS4 for inserting gD-1 gene
13 (see FIG. 4), pJS413 was converted to Sm
aI (generating blunt ends) and SacI (SacI
Digestion with 3 'cohesive ends). Promoter, S
4.7 including D sequence, starting ATG and partial cro sequence
kb fragment was isolated by gel electrophoresis
Was. 1.8 kb fragment containing the 5 'end of the z-gene
Account was deleted. 6.3.2.pJS41 of gD-1 gene
Insertion into 3 After mapping the gD-1 gene in pSC30-4
(Section 6.2.3), carboxy-co of gD-1 gene
2.2 including the last 1026 bp (base pairs) of the card end
kb DNA fragment with PvuII (blunt ends
And SacI (resulting in SacI 3 'cohesive ends)
Selective from pSC30-4 by digestion with
(FIG. 4). 2.2 kb PvuII / SacIpSC
30-4 fragment and 4.7 kb SmaI / S
The acIpJS413 fragment was converted to T4 in a 1: 1 ratio.
  Ligation was performed using DNA ligase (FIG. 4). Obtained
E. coli NF1829 using recombinant plasmid
The quality has changed. E. coli NF1829 strain is lac repressed.
LacI for sir overproductionQF'-la with mutation
K-12 MC1000 derivative carrying c episome
It is. Β-gala present on F'-lac episome
The lacz-gene encoding custosidase is Tn5
(Transposon) Inactivated by insertion.
Therefore, in the NF1829 strain, the pJS413 plasmid
Lac promoter to obtain expression of the inserted gene
Must be guided. 6.3.3.Form expressing gD-1 gene
Transformant identification A plasmid isolated from an ampicillin-resistant E. coli transformant
Sumid was further purified by pJS4 by restriction enzyme mapping.
13 at the junction between the vector 13 and the gD-1 gene insert
Analyzed by NA sequencing. Plasmid pEH2
5 (FIG. 4) is correct along the Cro-gD-1 junction.
Having a nucleotide sequence (shown in FIG. 5) and gD-
Its ability to express one related polypeptide was examined. l
The ac promoter in NF1829 (lac repressor
Because it is transcriptionally inactive (due to overproduction of sir)
gD-1 protein is 1 mM IPTG or 1-10
After inducing the promoter with any of mM Lactose
Could only be detected. Clones transformed with pEH25
For the IPTG-specific induction of gD-1 related proteins
When tested, 23 amino acids of cro protein
(Encoded in pJS413) and gD-1
342 amino acids of the protein (i.e., the first 52
46,000 daltons consisting of amino acids)
Protein production was confirmed. This protein
Shows that all rabbit antisera against HSV-1 (DAKO C
chemicals, Inc. , Hicksville,
N. Y. ) And HSV-1 specific for gD
Noclonal antibodies (1S, 4S, 55S and 57S)
(Showalter et al., 1981, Infectio.
n and Immunity, 34: 684)
Immunoprecipitated. The monoclonal antibodies 1S, 4S, 55S and
And 57S recognize many different sites on the gD-1 molecule
(Eisenberg et al., 1982, J. Viro)
l. 41: 478). What should be noted is the monochroma
Antibody 4S demonstrates the infectivity of HSV-1 and HSV-2
Capable of neutralizing and produced by both viruses
Ability to immunoprecipitate produced gD protein
That is. Protein produced by pEH25
Is immunoprecipitated by the 4S antibody, indicating that pEH2
5 gD-1-related proteins are HSV-1 and HSV-2
The antigenic determinant shared by both gD proteins
Has been demonstrated. Furthermore, the gD of pEH25
-1 related protein is a 1S that neutralizes only HSV-1
Immunoprecipitation was also performed with a monoclonal antibody. Also,
pEH25gD-1 related proteins are HSV-1 and H
55S and 5 do not neutralize any infectivity of SV-2
Immunoprecipitated by 7S monoclonal antibody. Each license
Plasmid sediment was analyzed by SPS-PAGE. All steps
Will be described in detail below. All pEH25 transformants were L-brominated.
An aliquot of the overnight culture at 37 ° C. in
Dilute 20-fold with -9 broth and 90 minutes at 37 ° C
Proliferated by shaking (Miller, Ex.
peripherals inMolecular Gen
etics, Cold Spring Harbor
Rless, New York, N.W. Y. , 197
2). These cultures for expression of gD-1 protein
For the product assay, 1 mM IPTG and 25 μCi
/ Ml35S-methionine was added to the culture (control
Is35Labeled with S-methionine but no induction
T). After 60 minutes at 37 ° C., the culture is centrifuged
Let's go. Lyse cells and release cell contents
Each pellet of cells with an equal volume of lysis buffer IP.
-3 (20 mM Tris-HCl (pH 8.1), 100
mM NaCl, 1 mM EDTA, 1% NP-40,
Resuspend in 1% deoxycholic acid and 0.1% SPS)
It became cloudy and was immediately frozen in liquid nitrogen and sonicated. cell
Lysate was centrifuged at 5,000 xg for 5 minutes at 4 ° C,
The supernatant was divided into aliquots. Control serum (non-immune or
Indicates pre-immune serum or test antiserum (for HSV-1)
Polyvalent antiserum or monoclonal antiserum against gD)
Was added to each aliquot, followed by ink at 4 ° C. for 60 minutes.
Was added. (The amount of antiserum added is based on a known amount of antigen.
And testing serial dilutions of the antiserum
Determined by calibrating the value. ) The immune complex was washed with Pansorbin (Pansorb).
in) (Staphylococcus aureus)
Protein A, Calbiochem-Behring
  Corp .. , LaJolla, Cal. )
Centrifuge (unless otherwise noted)
(Centrifugation was performed at 5,000 xg at 4 ° C for 5 minutes.)
Was recovered. The pelleted immunoprecipitate was transferred to IP-2.
(Same as IP-3, but to eliminate non-specific adsorption
Add 20 mg / ml bovine serum albumin BSA.
Washed with IP-3, washed twice with IP-3, and
P-1 [20 mM Tris HCl (pH 8.1), 10
0 mM NaCl, 1 mM EDTA and 1% NP-4
0]. Transfer this suspension to a new tube
And centrifuge it to pellet the SDS-polyamide.
Cryamide gel sample buffer (Laemml
i, 1970, Nature 227: 680).
Suspended. After heating at 95 ° C for 3 minutes, trace the sample
Centrifuge with a centrifuge at 12,000 xg for 2 minutes.
Soluble components were removed. Remove the supernatant, and remove the SDS
Loaded on acrylamide gel (10%). Electrophoresis
Later, the protein is stained with Coomassie Blue dye and
Treated with sodium citrate for fluorography
(Chamberlain, 1979, An)
al. Biochem. 98: 132). SDS Polya
Results of acrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)
Is 46,000 daltons produced from pEH25 after induction.
Ruton's gD-1 related protein binds to HSV-1
Whole rabbit antiserum and monoclonal antibody 1S, 4
Clearly immunoprecipitated by S, 55S and 57S
It was clearly shown. Finally, the large intestine transformed with pEH25
Induced gD-1-related proteins expressed from fungal NF1829
Effect of HSV-1-infected Hela cells on immunoprecipitation of proteins
Competition experiments were performed to determine the effect of the lysate (Figure
6). Control (uninfected) and HSV-1 infected Hel
a cells (infection as described above for Vero cells)
A serial dilution was prepared from the lysate. Mo
Noclonal 55S ascites (gD-1 specific monoclonal)
5 μl aliquot of a 100-fold dilution of
Add each aliquot of serial dilutions of the la cell lysate
Was. After incubation at 4 ° C. for 30 minutes, the induced p
From lysates of EH25 transformants35S-methioni
Of labeled protein to HeLa cell lysate
And incubated for an additional 60 minutes at 4 ° C. Exemption
The epidemic complex was recovered by immunoprecipitation, and the
Analyzed by S-PAGE and fluorography
Was. Gel specific immunoprecipitated protein bands
And radioactivity for scintillation counting
Therefore, it was measured. FIG. 6 shows the results of these experiments. each
The radioactivity of the sample was determined by immunoprecipitation of pEH25.
It represents the protein product,
And plotted. Circles are serially diluted control (uninfected)
Represents Hela cell lysate. Squares represent serially diluted H
3 shows SV-1 infected Hela cell lysates. This is Ming
Clearly, HSV-1 protein is 55S monoclonal
Release from pEH25 for formation of immune complexes with antibodies
It shows that it competes with the radiolabeled protein. 6.4.Cro / gD-1 / β-galacto
PEH4-2 resulting in the production of a sidase fusion protein
Production of The gD-1 gene was isolated from pEH25 and its termination signal
Nulls were deleted. To this end, the gD-1 gene sequence
DNA fragment containing the gD-1 termination sequence TAG
Cleavage at the over restriction site. Next, DNA nuclease
TAG by forward digestion of the ends with Bal 31
Was removed. Then, the gD-1 gene fragment
Is a fusion protein: Cro / gD-1 / β-galacto
It was inserted into pJS413 so as to encode for a sidase.
This procedure is described below and shown in FIG. The plasmid pEH25 was completely digested with NruI.
Digest and progressively digest with Bal 31 nuclease
Was. Next, the obtained DNAs of various lengths were digested with the restriction enzyme Ps
Cleavage at tI produces a wide range of fragments, many of which
Or lacked the gD-1 stop codon, but most gD-1
-1 gene sequence. Appropriate DNA fragmentation
(1.5-1.9 kb) was separated by gel electrophoresis.
Released and eluted as previously described. Vector pJS4
13 was completely digested with PstI and SmaI,
A 5.5 kb DNA fragment was isolated (FIG. 7).
pEH25 fragment and pJS413 fragment
Were ligated at a ratio of 1: 1 to obtain the form of E. coli NF1829.
Used for quality conversion. Ampicillin resistant colonies are indicated cold
Assay β-galactosidase activity on a top plate.
And the production of the fusion protein was investigated (Mil
ler, Experiments in Molecu
lar Genetics, Cold Spring
Harbor Press, New York, N.M.
Y. , 1972). Positive colonies were induced with IPTG.
SDS-PAGE analysis of all lysates of selected transformants
Thus, the Cro / gD-1 / β-galactosidase fusion tag
The presence of protein was tested. Cro / gD-1 /
These expressing β-galactosidase fusion proteins
160,000 dalton fusion protein
High quality producers were isolated. Included in this clone
The resulting plasmid was named pEH4-2 (FIG. 7). pE
Produced by E. coli clones transformed with H4-2
The resulting fusion protein is inducible by IPTG
And cross-exempt with both HSV-1 and HSV-2
It was found to be epidemiologically reactive. pEH4-2 Plasmi
Isolates by restriction mapping and DNA sequencing
analyzed. pEH4-2 is the BamHI part of pJS413
No digits are included (see FIG. 8). The plasmid was named pEH3-25.
Other transformed E. coli isolates were transformed with pEH4-2.
Less amount of Cro / gD-1 / β-galact than the recombinant
A sidase fusion protein was produced. pEH3-25 type
Transformants are described later in the text (see Section 6.5).
See). 6.4.1.pEH4-2 fusion protein is anti-HSV-
Immune reaction with 1 serum Fusions produced from E. coli transformed with pEH4-2
Synthetic protein is characteristic of rabbit antiserum against HSV-1.
Interacted differently (data not shown). pEH4
-2 and pEH25 IPTG-inducible proteins
Separated by DS-PAGE and transferred to nitrocellulose
(Ie, a protein “blot” was performed).
Uninduced pEH4-2 and pEH25 transformation
Body lysates were processed in the same procedure as controls. next,
Nitrocellulose with rabbit antiserum to HSV-1
Processing, followed by rabbit immunoglobulin as a probe
Against125Treated with I-labeled goat antiserum (Towb
in et al., 1979, Proc. Natl. Acad. S
ci. , U.S. S. A. 76: 4350). Autoradiogram of protein blot
Is a 160,000 dalton fusion from pEH4-2
Rabbit antiserum against HSV-1 and immune response
Responding, and pEH25 at 46,000 Daltons
GD-1 related protein derived from HSV-1
Demonstrated immunoreactivity with heron antiserum. 6.4.2.Anti-blood against pEH4-2 fusion protein
Qing immunoprecipitates HSV-1 and HSV-2 proteins
Let The antiserum to the pEH4-2 fusion protein was HSV
-1gD and HSV-2gD are immunoreactive.
Thus, the pEH4-2 fusion protein is gD-specific.
It has been demonstrated to contain foreign antigenic determinants. This is pE
Immunoprecipitation with antiserum against H4-2 fusion protein
HSV-1 protein and HSV-2 protein
Indicated by quality SDS-PAGE analysis. The following considerations
Please refer to. Rabbit against pEH4-2 fusion protein
A goat antiserum was prepared as follows. Transformation with pEH4-2
The transformed E. coli clone is grown to mid-log phase and
Induction was performed using mM IPTG. Four hours after induction,
Bacteria are sedimented by centrifugation and SDS-PAG
Lyse in E sample buffer and separate SDS-
Placed on polyacrylamide gel. After electrophoresis, outside
Lanes are stained with Coomassie Blue dye for protein
Visualized. Next, a 160,000 dalton fusion tongue
The protein band was cut out of the gel. Gel slices with liquid nitrogen
In water, crushed, and resuspended in PBS. Equal amount
Freund's complete adjuvant was added. Well mixed
Later, the solution was added to two New Zealand rabbits (01
8 and 019). 25-5 for each rabbit
0 μg of protein was injected. 28 days later, incomplete flow
With the same amount of fusion protein suspended in India adjuvant
Rabbits were boosted. More than once every 10 days
Booster immunizations were performed. 55 days after the first injection
Blood was collected and serum was collected and subjected to immunoprecipitation analysis. The immunoprecipitation was performed as follows. Confluent culture
HSV was added to the cells at 10 pfu / cell (10 plaque forming cells).
Position / cell) and after infection351 with S-methionine
Labeled for 6 hours. [For GBK (Georgia Bovine Kidney) cells
HeLa cells were infected, while HeLa cells were infected with HSV-1.
-2. HSV-1 or Vero cells
HSV-2 was infected. ]35S-Metio
Lysates of HSV-infected cells labeled with nin
l of pre-immune rabbit serum to pEH4-2 fusion protein
Rabbit antiserum (eg, 018 or 019 antiserum)
Qing) or with 1 μl of monoclonal antibody 4S
Incubated. Immune complexes described in Section 6.3.3
Collected using pansorbin as a solid and immunoprecipitated
Separation of radiolabeled proteins by SDS-PAGE
And subjected to fluorography. SDS-PA
The GE results were as follows: (1) GBK cells infected with HSV-1
52,000 dal produced from vesicles or Vero cells
Tons of gD protein was obtained from pEH4-2 transformants.
Antiserum to the produced fusion protein, and 4
Being immunoreactive with the S monoclonal antibody, (2)
HeLa cells infected with HSV-2 or Vero cells
50,000 dalton gD protein produced from vesicles
The quality is determined by the antiserum against the pEH4-2 fusion protein and
And immunoreactive with 4S monoclonal antibody
did. HSV-2 when compared to gD from HSV-1
Apparent low molecular weight of gD of origin is consistent with published observations
(Ruechan et al., 1979, J. Viro)
l. 29: 677). The fluorography result is H
G produced by SV-1 or HSV-2 infected cells
D protein was produced from pEH4-2 transformants
Immunoreactive with antiserum to fusion protein
Was shown. 6.4.3.Antiserum to pEH4-2
Is HSV-1 and HSV-2 infection in vitro
Neutralize Rabbit antiserum to pEH4-2 fusion protein was
It was also analyzed for its ability to neutralize the infectivity of the virus.
Was. Viral neutralization is a measure of the potential for infected cells in tissue culture.
Tested by reduction of Lark number (Showalter
Et al., 1981, Infection and Immu.
ny 34: 684). For this, 50-100p
fu HSV-1 or HSV-2 was added to the pre-immune serum (vs.
), Immune antiserum (018 or 019) or Monoc
Active serum complement with dilution of Lonal Antibody 4S
Pre-incubate in the presence or absence of (C ')
Was. Preparation of HSV-1 or HSV-2 in Vero cells
Infected things. After 3-4 days, count HSV plaques
Then, the effect of antiserum on the reduction of plaque number was examined.
The results shown in Table 1 indicate that the antiserum obtained from each rabbit
  Neutralizes HSV-1 and HSV-2 in vitro
It indicates that you have the ability. Neutralization is in the absence of active complement
However, it has been proven that complement significantly increases neutralizing activity.
Was. Neutralization is better for HSV-1 than for HSV-2
The layers were effective. [0128] [Table 1] 1Serum 018 and 019 from rabbit were heat-inactivated 5%
Sexualized complement (30 min at 56 ° C, -C ') or active morpho
On Vero cell monolayers in the presence of Cit complement (+ C ')
Tested for irus neutralization. The number is 5 plaques
The antibody titer is shown as the reciprocal of the serum dilution rate reduced by 0%.
You.2 In these tests, GBK cells were used instead of Vero cells.
Vesicles were used. The results shown are for HSV-1 and HSV
PEH4- as a subunit vaccine against -2
This shows the availability of two fusion proteins. 6.4.4.gD-1 residue in pEH4-2
Reconstruction of genes Using plasmids pJS413 and pRWF6, g
The D-1 gene was reconstructed (FIG. 8). Thus, pRW
F6 is digested with HindIII and Bal31 and
A blunt-ended fragment of random size was generated. This
After digesting these fragments with SacI, 2.2-2.2
2.4 kb blunted / isolated SacI fragment
did. These fragments have different lengths of gD
-1 gene (see FIG. 8).
See). The gD-1 fragment was added to pJS413.
It was cloned. For this purpose, pJS413 was converted to Sm
aI (bringing blunt ends) and SacI (SacI
Digestion with 3 'cohesive ends). 4.7 kb S
The maI / SacI pJS413 fragment was blunt-ended.
End / SacI pRWF6 fragment (2.2-
2.4 kb) at a 1: 1 ratio and E. coli NF18
It was used to transform 29 strains. This is Aminoco
GD-1 gene randomly deleted at the
A population of clones transformed with the containing plasmid
(FIG. 8). pEH50 + x (where x is 1 to
24), for a total of 24 plasmids
(About 7 kb each) is a mapping of restriction enzyme recognition site.
And analyzed it. PvuII site in the gD-1 gene
(19 of 24 transformants)
Contains the longest portion of the amino-coded terminus of gD-1
Clones were identified. In the complete gD-1 gene sequence, gD
The distance between the starting ATG and the internal PvuII site is 156 salts
It is a base pair. Therefore, the 19 pEH50 + x plasmids
Were digested with BglII and PvuII.
The resulting fragments were separated by gel electrophoresis and Bg
The size of the II / PvuII fragment was determined. 1
BglII / PvuII fragment smaller than 60 base pairs
And identified 15 pEH50 + x plasmids with
Was. That is, the end point of Bal31 digestion shown in FIG.
One was somewhere between the initiation ATG and the PvuII site.
By analyzing these 15 sequences, the pJS413 plasmid
The linking site to was determined exactly. Seven plasmids, pE
H51, pEH60, pEH62, pEH66, pEH
71, pEH73 and pEH74 are those of pJS413
croATG translational reading frame and inph
ase-linked gD-1 sequence (see FIG. 3).
See the number of pEHs corresponding to these junctions.
And vertical arrows). In fact, pEH51 is g
D-1 All but the first 6 amino acids at the amino terminus
Code. PEH51, pEH60, pEH62 and
And pEH71 transformants were induced by IPTG.
Or do not do35Labeled with S-methionine and lysed
The digest was treated with monoclonal antibody 55S. Immunoprecipitation
The yield was analyzed by SDS-PAGE as described above. pE
H51, pEH60, pEH62 or pEH71
Each of the transformants was subjected to monoclonal 55S.
46,000 dalton inducible tamper
Produced (data not shown). Finally, a recombinant encoding the fusion protein
Plasmid is the gD-1 plasmid present in pEH4-2.
To reconstruct the aminocoding end of the gene sequence, pE
It was prepared using the amino-code end of H51 (see FIG. 9).
See). Plasmid pEH4-2 was replaced with PstI and Sac
II and digested with partial gD-1 / β-galactosidase
A 6.2 kb fragment containing the gene was isolated. Plastic
Smid pEH51 was completely digested with PstI and SacI
Partially digested with I. 1.25 kb P of pEH51
The stI / SacII fragment was converted to pEH4-2-6.
2 kb PstI / SacII fragment and 1: 1
Ligation was performed at a ratio to produce pEH82. Transformants
As described above, the β-galactosidase activity
And identified. Large carrying pEH51 plasmid
The Enterobacteriaceae transformant was named Escherichia coli WW51 strain and was named pEH8
E. coli strain WW82
It is named. We have developed HSV gD-1 fusion protein.
Can be produced in large quantities in E. coli.
Was. The fusion protein is probably the structure of the fusion protein.
Fusing for growth itself or in dense, insoluble inclusion bodies
Very stable for protein isolation. we
Extracts the fusion protein from E. coli and immunizes animals.
It can be used for sensitization. Obtained blood
Qing performed HSV-1 and HSV-2 in vitro.
Both plaque formations can be neutralized. 6.5.Cro / gD-1 and Cro /
Produces gD-1 / β-galactosidase fusion protein
Preparation of pEH90-10amLE392 In a suitable host cell, both fused and unfused gD
-1 recombinant protein capable of producing related proteins
Rasmid pEH90-10am was constructed (see FIG. 10).
See). The pEH90-10am plasmid contains Cr
o / gD-1 / β-galactosidase fusion protein
Derived from coding pEH3-25 (see section 6.4)
Derived from a series of recombinant plasmids pEH-90-N
(See FIGS. 3 and 10). pEH
The -90-N series includes the cro, gD-1 and z-genes.
Translation reading frames match (in pha
pEH4-2 (Section 6.4) in that
Although similar, the pEH-90-N line is similar to the gD-1 gene.
Additional unique restriction endonuclei at the z-gene junction
Contains a rease recognition sequence. One transformant of the pEH-90-N series
A recombinant, designated pEH-90-10, isolated from
The plasmid was further modified as follows. (1)
pEH-90-10 was obtained by converting the gD-1 gene sequence and the z-gene
(2) Next, pEH-90-
10 is a DNA linker containing the amber chain termination sequence TAG.
Ligation was performed in the presence of the Kerr sequence. The obtained recombinant plus
Mid pEH-90-10am is composed of gD-1 gene and z-
A gene that matches both translational reading frames of a gene
It contains the member chain termination sequence TAG. The pEH90-10am was transformed into E. coli NF182.
9, when used for the transformation of ampicillin-resistant transformants.
The body does not synthesize any detectable fusion protein
Was. However, the pEH-90-10am transformant
Lysogenic trait containing the gene for suppressor tRNA
When infected with the introduced phage φ80 SuIII
Indicates that the induced transformant is Cro / gD-1 / β-Ga
A lactosidase fusion protein was produced. This lysogen
It is named pEH90-10am SuIII. Also, the pEH90-10am plasmid was
Using two amber suppressor mutations (SupE and
And SupF) were transformed into E. coli LE392.
Was. pEH90-10amLE392 transformants were induced
Under both induced and uninduced conditions, Cro / gD-1 / β-gal
Cuctosidase fusion protein was produced (LE392 cell
The vesicle contains NF1 which leads to overproduction of the lac repressor.
LacI of 829QNo mutation). pEH90-1
Protein produced by 0amLE392 transformant
Quality SDS-PAGE analysis revealed that the fusion protein (approximately
160,000 daltons) and unfused gD-1 related
Both proteins (about 38,000 daltons) are produced
It was confirmed that. Both proteins are rabbit anti-HS
Immunoreacts with V-1 serum. pEH90-10amLE
The 392 transformant harbors both proteins in approximately equimolar amounts.
Probably produces two proteins listed in Section 5.5
Co-purified when isolated by a purified undenatured coaggregate purification method.
You. The details of this procedure are described in the following sections. 6.5.1.Production of pEH90-N series As previously described in Section 6.4, the pEH3-25 trait
The transformant is a Cro / gD-1 / β-galactosidase fusion
Produces protein, but its production is pEH4-2
Less than transgenic. pEH3-25 recombinant plasmid
Is pEH4-2 except that it has a gD-1 transmembrane sequence.
(See FIG. 3). Transmembrane sequence forms host cell
Involved in inefficient expression of fusion protein by transformant
Maybe you are. The expression vector pHK414 (FIG. 10)
It is a JS413 derivative. In fact, pHK414 is pJS
413, including all elements but crossing the cro-z junction
Has a unique cloning site. p
The cloning site of HK414 was BglII, Hin
dIII, SmaI and BamHI. The z-gene is
If croATG matches the reading frame
Therefore, the intact plasmid is β-galactosidase.
Do not dominate the production of However, an appropriate length (3n +
2) The DNA fragment of
Inserted into either of the z-genes
Reading frame readjusted to croATG
And the inserted DNA sequence is croATG or
Is the z-gene and the termination signal in phase
(Eg: TGA, TAA or TAG)
Under the conditions, the β-galactosidase fusion protein is
Cell transformants. The pEH90-N series was constructed as follows.
(See FIG. 10). First, pEH3-25 with BamHI
Digestion, then carboxy-terminal gD-1 transmembrane
The cut plasmid was Bal31
Processed. After Bal31 digestion, pEH3-25 was
Cleavage with PstI, PstI cohesive end, amprHeredity
Child amino-coding end, lac promoter and translation
Regulatory elements, all or part of the transmembrane sequence
GD-1 gene, and blunt ends (BamH
I(-)1.7-1.9 kb characterized by
Population of DNA fragments for agarose gel electrophoresis
Therefore, it was isolated. The expression plasmid pEK414 first contains B
Cleavage with glII, the BglII cohesive end was cut with DNA polymer.
Repair was performed using the Klenow fragment of the lase.
Next, the linear blunt-ended pHK414 was digested with PstI.
To blunt ends (BglII(-1)), Z gene, a
mprThe carboxy coding end of the gene, and PstI
5.5 kb DNA fragment characterized by cohesive ends
Fragment was isolated by agarose gel electrophoresis. The 1.7-1.9 kb P of pEH3-25
stI / BamHI(-1)DNA fragments and pH
5.5 kb BglII of K414(-1)/ PstI
The DNA fragments were mixed at a 1: 1 molar ratio with T4 DNA
Ligation was performed using ligase. Named pEH90-N
The resulting plasmid population was grown on indicated agar plates.
E. coli NF1829. Transformation of 24 Producing Fusion Protein
Next recombinant plasmid derived from 10 of the body
To D through the gD-1 / z-gene junction (see FIG. 3).
Analyzed by NA sequencing. That is, pEH90-
2, pEH90-3, pEH90-4, pEH90-
5, pEH90-6, pEH90-7, pEH90-
9, pEH90-10, pEH90-11 and pEH
90-12. All membranes except pEH90-12
Includes all or part of the penetrating sequence. pEH90-
4 and pEH90-5 contain almost half the transmembrane sequence.
No. Except for pEH90-12, these plasmids
Is the high level of Cr provided by pEH4-2
o / gD-1 / β-galactosidase fusion protein
Led to production. Plasmid for the next step in this procedure
PEH90-10 was selected (pEH90-10 type
The gD-1 fusion protein produced by the transformant
The same as that produced by the pEH4-2 transformant
is there. However, it was produced by the pEH4-2 transformant.
The last four amino acids of gD-1 are pEH90-10
Lost from fusion proteins produced by transformants
Is). 6.5.2.Preparation of pEH90-10am gD-1 sequence and z-inheritance of pEH90-10 plasmid
To introduce an amber chain termination sequence between offspring,
The procedure was used (see FIG. 10). Hi the pEH90-10
ndIII and then BamHI to give gD
That is present at the junction between the -1 gene and the z-gene
Plasmid at a unique restriction endonuclease site.
Cut (see below). [0147] Embedded image7.3 kb HindIII / BamHI
Isolate truncated plasmid by agarose gel electrophoresis
And HindIII (using T4 DNA ligase)
/ BglII cohesive end and internal XbaI site and
Next DN characterized by the member sequence (TAG)
Linked with A linker. [0149] Embedded image Each complementary strand of the DNA linker is represented by Chow
Et al., 1981, Nucleic Acids Res9.
(12): According to the solid-phase method reported in 2807-2817
Was synthesized. Linker was ligated to the cut plasmid
Thereafter, the obtained recombinant plasmid is digested with XbaI.
Then, a linear 7.3 kb DNA fragment was agarose
Isolated by Sgel electrophoresis and T4 DNA ligase
And recircularization (this is actually
GD-, as indicated by the presence of a single XbaI site
Between the HindIII and BamHI sites at the 1 / z junction
PEH90-10 plus containing linked linker sequence
Mid). As a result of the ligation, the DNA linker
The amber sequences of gD-1 and z-genes
Reading frame matched (see below). [0151] Embedded image The obtained plasmid was pEH90-10a.
m. 6.5.3.pEH90-10am transformant Transformation of pEH90-10am into E. coli NF1829
It was used for. Ampicillin resistance when induced by IPTG
Transformants synthesize fusion proteins at detectable levels
Did not (red on MacConkey indicated agar plate)
No colonies). Next, amber suppressor was added to the transformant.
Lysogenic transduction plasmid harboring the
Page 80 SuIII. Guided by IPTG
The lysogenized transformant thus obtained was subjected to MacConkey-indicated cold.
A red colony forms on the top plate, which is the fusion protein
Indicates quality production. These lysates were converted to pEH90-10a
It was named mSuIII. Further, the pEH90-10am plasmid
Are two amber suppressors (supE and su
pF) but with the lacI of NF1829QWith mutation
Does not oversynthesize the lac repressor
LE392 was used to transform. These traits
The transformant was named pEH90-10amLE392.
It is a fusion with trying to induce with IPTG
The protein was produced. 6.5.4.pEH90-10amLE3
Analysis of protein produced by 92 transformants Fusion proteins (about 160,000 daltons) and 3
8,000 daltons of protein, in approximately equimolar amounts,
Produced from EH90-10amLE392 transformant
Was. Each protein was combined with a rabbit antiserum against HSV-1.
I found an immune response. For this, cell tamper
Is isolated by the mini-aggregate method (described below)
Separated by DS-PAGE and transferred to nitrocellulose
And then treated with rabbit antiserum to HSV-1.
To rabbit immunoglobulin as a probe
125Treated with I-labeled goat antiserum (Towbin
Et al., 1979, Proc. Natl. Acad. Sc
i. , U.S. S. A. 76: 4350). Host cell aggregates for screening assays
For the isolation, the following mini-aggregate method was employed. (1) Fresh L containing 100 μg / ml ampicillin
Duplicate culture tubes containing 5 ml of uria broth
To inoculate 200 μl of cells from overnight culture
And grown at 37 ° C. for 90 minutes. One of each duplicate is 1
Induction was performed by the addition of mM IPTG (final concentration). Next
The inoculum was grown for another 5 hours at 37 ° C. with stirring.
I let you. (2) In a 3 ml aliquot of the culture
Cells to be centrifuged in a microcentrifuge (12,000 × g) for 2 hours.
Centrifuged for 10 minutes to pellet. (Note: All microcentrifuge tubes
The volume is 1.5 ml. Therefore, first 1.5 ml
The recoat was pelletized and the supernatant was removed. Same
Add another 1.5 ml aliquot to the microcentrifuge tube and add the same
Pelletized in a centrifuge tube. ) (3) Cell pellet containing 50 μl of 25% sucrose
Suspend in 50 mM Tris-HCl, pH 8, dry eye
By placing the centrifuge tube in a water / ethanol bath.
The suspension was frozen. (4) Thaw the frozen suspension and add 0.25M
10 mg / ml lysozyme in squirrel-HCl, pH 8
Add 50 μl and suspend the suspension on ice for 10-15 minutes
For a while. (5) After incubation for 10 to 15 minutes, 400
μl of TET buffer (100 mM Tris-HCl
pH 8, 50 mM EDTA, 2% Triton X-10
0; Triton X-100 is a nonionic surfactant polio
Xylene (9,10) p-tert-octylfe
Is added to the suspension), gently mix the suspension, and add ice
And incubated for 5 minutes. Next, 500 μl of 2
× RIPA (2 × RIPA is 20 mM Tris-HCl,
pH 7.4, 300 mM NaCl, 2% deoxycord
Sodium luate, 2% NP-40, 0.2% SPS
) And mix the suspension gently, on ice for 5 minutes
Incubated. (6) Next, the cells in the suspension were
Sonicate using a probe for 10 seconds, and remove the suspension
valley SS34 rotor with 20,000 rpm (4
(7,800 × g) and clarified by centrifugation for 30 minutes. (7) Decant supernatant and include coaggregate protein
The pellet was resuspended in 50 μl of distilled water,
l of 2x sample buffer (2x sample buffer
Is 10% SDS, 40 mM Tris-HCl, pH6.
8, 0% of 2% β-ME and bromophenol blue.
02 volume saturated solution) and mix well
Was. Boil mixture for 5 minutes and aliquot 25 μl aliquot
On a 10% SDS-polyacrylamide gel for electrophoresis
I applied. The proteins were separated by SDS-PAGE.
Later, they were transferred to nitrocellulose (ie,
A protein "blot" was performed). Next, the nitrocell
Loin is treated with rabbit antiserum to HSV-1,
Next, for rabbit immunoglobulin as a probe
125Treated with I-labeled goat antiserum (Towbin,
1979, supra). Autoradiography of protein blots
Grams show two bands immunoreactive with anti-HSV-1 antibody
It clearly indicated what was done. That is, 160,000 da
Ruton fusion protein (Cro / gD-1 / β-gala)
Csidase), and 38,000 dalton gD-
1 related protein (Cro / gD-1) or unfused g
D protein (not fused to β-galactosidase)
It is. Therefore, to isolate proteins
When using the isolation method, the non-fusion protein
Co-purified with quality. Then, non-fusion gD (Cro
/ GD-1) and gD fusion protein (Cro / gD-1)
/ Β-galactosidase) are both anti-HSV serum and immunoreactive.
Respond. 7. Example:HSV-2gD Comparison of HSV-1 genome map with that of HSV-2
did. The location of the gD coding sequence in the HSV-2 genome is
Analogous from gD position and size in HSV-1 genome
It was decided. BglII in the UsV region of HSV-2
The L fragment was inserted into pBR322 and the recombinant plasmid
Smid pHV1 was prepared. gD contained in pHV1
-2 coding sequence is identical to the hybridization probe.
Of gD-1 DNA obtained from pSC30-4
By performing hybridization using
The position was determined. pHV1 containing gD-2 coding sequence
Is then subcloned into pBR322.
Thus, a recombinant plasmid pHV2 was prepared. Within pHV2
The DNA sequence of the gD-2 gene of
The sequence of -2 was compared to that of gD-1. D of gD-2
The NA sequence is one codon shorter than the gD-1 DNA sequence
However, there is considerable homology between these two sequences. The gD-2 gene is controlled by the lac promoter.
The first 12 of the protein coding sequence are
A portion of the gD-2 gene sequence lacking 0 nucleotides is
Isolated from HV2. This DNA fragment is
small encoding the c promoter and translational regulatory elements
The DNA fragment was ligated. The obtained recombinant plastic
Smid pHV5 was obtained from host cell transformants by gD-2
A series of proteins was produced. Finally, restriction endonucleases at specific sites
The gD-2 gene fragment is converted to pHV
5 to thereby terminate the gD-2 coding sequence.
The stop sequence (TAG) was deleted. This DNA fragment
Shows the part of the gD-2 gene and the promoter of the expression plasmid.
Beta-galactosidase
Ligated into the vector pHK414 containing the enzyme coding sequence
Was. The obtained recombinant plasmid pHV6 was prepared using croSD
-Plasmid lac promoter having ATG and β-ga
GD-2 coding sequence flanked by lactosidase genes
In the derived E. coli transformant
The fusion protein was expressed. pHV6 fusion protein
Is isolated from host cell lysates and used as an immunogen
Formulated to See below for details on each construction process.
This is explained in the section below. 7.1.General procedures used for plasmid preparation
order Unless otherwise specified, DNA isolation, enzymatic reactions and
The general description of the knot reaction described in Section 6 and its subsections
The method was utilized in the cloning of gD-2. 7.1.1.Restriction enzyme buffer The buffer used for SmaI digestion was 6.6 mM Tris-
HCl (pH 7.4), 6.6 mM MgCl2and
Consists of 6.6 mM β-ME. BglII, ClaI, EcoRI or
The buffer used for PstI digestion was 60 mM NaC
1, 6.6 mM Tris-HCl (pH 7.4), 6.6
mM MgCl2And 6.6 mM β-ME.
BamHI, SalI or XhoI digestion
The fur was 150 mM NaCl, 6.6 mM Tris-HC.
1 (pH 7.4), 6.6 mM MgCl2And 6.
Consists of 6 mM β-ME. When two or more restriction endonuclease reactions are
When performed on NA, the reaction in a low salt buffer
Note that the reaction is performed before the reaction in a high salt buffer.
Should. Two enzymes require the same buffer
In such a case, the reactions may be performed simultaneously. 7.2.Localization and isolation of gD-2 gene As mentioned earlier, the genome of HSV-1 and HSV-2
Approximately the gD in the HSV-2 genome
The position and size were determined. The gD-2 gene is used for 8.
Us contained within a 5 kb BglII L fragment
Between 0.9 and 0.945 genomic map units in the region
Was pinged. The BglII L fragment was converted to HSV
-2 excised from DNA and pBR3 for further analysis
22. 7.2.1.pHV containing gD-2 gene
Construction of 1 HSV-2 (G strain) genomic DNA digested with BglII
And an approximately 8.5 kb DNA flag containing the gD-2 gene.
Mentions were isolated by agarose gel electrophoresis. Step
Rasmid pBR322 was completely digested with BamHI and obtained.
4.4 kb pBR322 DNA and HSV-2
Of the 8.5 kb BglII L DNA fragment
Anneal (BamHI cohesive end and BglII
The cohesive ends are complementary) and ligated in a 1: 1 ratio
pHV1 was obtained (FIG. 11b). 7.2.2.gD-2 specific mRNA coding
Check the position of the array The gD-2 mRNA coding sequence is a hybridase
GD obtained from pSC-30-4 as a probe
-1 Hybridization using a part of DNA
(Southern, 1975, J. Mol. Bio.
l. 98: 503) and localized within pHV1
(About the protocol used for Southern transfer
Is described in Maniatis et al., 1982, Molecula.
r Cloning, A Laboratory Ma
nual, Cold Spring Harbor L
laboratory, pp. See 382-389
When). Thus, pHV1 was cut with XhoI,
Agarose gel electrophoresis of the obtained DNA fragment
Separated. Next, the DNA fragments in the gel
Denatured in alkali, neutralized, and
Moved to Luther. Then, D attached to the filter
NA fragment32High for P-labeled gD-1 probe
It was bridged. [0168]32The P-labeled gD-1 probe is as follows:
Produced. pSC30-4 (FIGS. 1d and 4) was converted to Pv
digestion with uII and the first 52 codons of gD-1 (15
500 bp DNA fragment containing 6 nucleotides)
Were isolated by polyacrylamide gel electrophoresis.
Was. Release gD-1 DNA by nick translation
Radioactively labeled (BRL Kit, Bethesda R
essearch Laboratories, In
c. , Gaithersburg, MD). Nick Tiger
Translation of double-stranded DNA into high radioactivity
It is a preferred method for n vitro labeling. this
The method is based on several activities of E. coli DNA polymerase I.
The two are used. That is, 5'-3 'exo
Nuclease activity and 5'-3 'polymerase activity
You. In nick translation, this enzyme is
Binds to the nick on one strand of the single-stranded DNA. Then before
5'-3 'exonuclease ahead of the proceeding polymerase
ASE activity hydrolyzes nucleotides in nicked strands
Understand. Thus, the nick is moved along the chain.
Translated). The rate of hydrolysis is equal to the rate of polymerization
And there is no net synthesis. However, this exchange reaction is in progress
The radioactive deoxynucleotides present in the reaction mixture
Dotriphosphate is incorporated into DNA (Kelly et al., 1).
970, J.A. Biol. Chem. 245: 39). So
After,32P-labeled gD-1 double-stranded DNA was
Modified for use as probes (Maniatis
Et al., Molecular Cloning, A Lab.
operative Manual, ColdSpring
  Harbor Laboratories, pp. 1
09-112). By autoradiography, pHV1
About 2.3 kb of XhoI / XhoI DNA fragment
Must be complementary to the radioactive gD-1 probe.
And therefore contains the gD-2 coding sequence
Was out. Next, further characterize the gD-2 coding sequence
XhoI / XhoI DNA flag of pHV1
Was subcloned into pBR322. That
First, pHV1 was digested with XhoI and the gD-2 coding system was digested.
The 2.3 kb DNA fragment containing the sequence was
(The cohesive end generated by SalI is
(Complementary to the cohesive end generated).
Annealed linear pBR322 in a 1: 1 ratio
Ligation was performed to create pHV2 (FIG. 11c). 7.2.3.gD-2 mRNA coding sequence
Column characterization The HSV-DNA of pHV2 is Maxam and Gilber
t method (1980, Methods in Enzy)
(Molology, 65: 499).
Was. FIG. 12 shows the obtained DNV of the HSV-2 gD gene.
A sequence is shown. This DNA sequence has 393 codons (gD
-1 DNA codon less than the DNA coding sequence).
Including Pun reading frame, ATG of 267th
It was growing. This site is the initiator of the gD-2 gene.
The estimated gD-2
The gene sequence was transformed into the expression vectors pJS413 and pHK4.
13 (see below)
I confirmed that Predicted amino acids of gD-2 protein
The sequence is the predicted amino acid sequence of the gD-1 protein.
(FIG. 13). The two sequences are about 82% homologous
It seems that the non-homologous region exists in the following three regions.
You. That is, leader sequence, transmembrane region, and putatively
Is the anchor area. gD-2 protein is gD-1
One amino acid residue shorter than the protein. 7.3.Cloning of gD-2 gene
And expression The gD-2 gene was placed under the control of the lac promoter.
First, the first amino-code end (5 'end of the gene)
The part of the putative gene sequence that lacks 120 nucleotides is p
Isolated from HV2. pHV2 DNA fragment
Lac promoter, translation regulatory element, croATG
And small pJS4 containing 69 nucleotides of cro
13 DNA fragment (about 200 bp)
Was. The resulting recombinant plasmid pHV5 (FIG. 14)
including all but the first 40 codons of the gD-2 sequence
I have. In fact, pHV5 is actually a mature gD-2 protein.
All but 15 amino acids. Through
Usually, the first 25 amino acid residues of gD-2 (signal sequence)
Column) is where the native gD-2 protein is processed
When it is cut. The construction of pHV5 is described below. 7.3.1.Construction of pHV5 The recombinant plasmid pHV2 was digested with ClaI (FIG. 14).
), And the resulting cohesive ends were replaced with Kle of DNA polymerase.
Repaired with now fragment. Next, blunt-ended
The linear pHV2 was cut with EcoRI. amprgene
And 120 nucleotides of the gD-2 coding sequence
5.4 kb ClaI, including all(-)/ EcoR
I DNA fragments were subjected to agarose gel electrophoresis.
Therefore, it was isolated. The expression vector pJS413 (section 6.3.1) was used.
Section) was cut with SmaI and EcoRI. lac
Promoter, SDz, SDcro, CroATG and
200 bp encoding the 69 nucleotides of
(0.2 kb) fragment
Electrophoresis. 5.4 kb ClaI
(-)/ EcoRI pHV2 DNA fragment
0.2 kb EcoRI / SmaI pJS413 D
The NA fragment was used at a 1: 1 molar ratio with T4 DNA
Ligation was carried out using the enzyme. The resulting recombinant plasmid p
HV5 was used for transformation of E. coli NF1829 strain. 7.3.2.Form expressing gD-2 gene
Transformant identification Ampicillin-resistant plasmids isolated from E. coli transformants
Rasmids are obtained by restriction endonuclease mapping.
Analyzing and further expressing a gD-2-related polypeptide
I checked its ability. In NF1829, (l
lac promoter (for overproduction of ac repressor)
Since the protein is transcriptionally inactive, the gD-2-related protein
The protein is 1 mM IPTG or 1-10 mM lactose
Can only be detected after inducing the promoter with
Would. The recombinant plasmid designated pHV5
The transformed clones are inducible gD-2-related tags.
It was found to produce protein. Inductive tamper
The protein is immunoprecipitated with rabbit antiserum against HSV-2.
It turned out to be. 7.4.Cro / gD-2 / β-galactosidase fusion
Production of pHV6 for protein production Translation reading frames to create fusion proteins
GD-2 so that the system is not interrupted by the termination signal.
The rows were ligated to the bacterial host gene sequence. for that reason
The deletion of the gD-2 termination signal (TAG)
The gD-2 coding sequence of pHV5 was cleaved. lac
Motor, translational regulatory element and Cro / gD-2 sequence
The pHV5 DNA fragment containing
PHK414 DNA fragment.
The resulting recombinant plasmid pHV6 (FIG. 15)
/ GD-2 / β-galactosidase fusion protein
Is loaded. 7.4.1.Construction of pHV6 Plasmid pHV5 digested with PstI and BamHI
(See FIG. 15). amprAmino code end of gene
Part of the end, lac promoter, SDzSDcro, C
1.7 encoding roATG and cro / gD-2
5 kb PstI / BamHI pHV5 DNA fragment
Fragment was isolated by agarose gel electrophoresis. The expression vector pHK414 was replaced with PstI and B
Digested with amHI. z gene and amprGenetic
5.54 kb encoding part of the carboxy code end
BamHI / PstI pHK414 DNA Flag
Mentions were isolated by agarose gel electrophoresis.
1.75 kb PstI / BamHI pHV5 DN
A fragment and 5.54 kb BamHI / PstI
  Anneal pHK414 DNA fragment
And ligated in a 1: 1 molar ratio and E. coli NF1
829. Instructions β-gala on agar plate
By assaying for custosidase activity,
The fusion protein production ability of the non-resistant colonies was examined. Positive
Colonies show all of the transformants induced by IPTG.
SDS-PAGE analysis of the lysate revealed Cro / gD
-Examine the existence of β-galactosidase fusion protein
Tested. 160,000 dalton fusion protein high
The level producer is isolated and the plasmid obtained from this transformant is
The rasmid was named pHV6. E. coli transformed with pHV6
The fusion protein produced from the loan was
And HSV-1 and HSV-2.
Were found to be cross-immunoreactive with both. Produced
The fusion protein was composed of 265 gD-2 proteins.
Contains amino acid residues. 7.4.2.Antiserum against pHV6 fusion protein
Immunoprecipitation analysis The pHV6 fusion protein is the denatured protein described in Section 6.4.2.
Purified using the protocol, three rabbits (R15
9, R160, R161) to make antiserum
Used as E. coli clone transformed with pHV6
Is grown to mid-log phase and 1 mM IPTG
Induced by Four hours after induction, the bacteria are centrifuged.
Pellet by separation, SDS-PAGE sample
Lysis using buffer and separate SDS-poly
Placed on acrylamide gel. After electrophoresis,
Stained with Coomassie Blue dye to allow protein
Visualized. Next, a 160,000 dalton fusion tamper
The dentin band was cut out of the gel. Gel section with liquid nitrogen
And suspended in PBS after crushing. Next
An equal volume of Freund's complete adjuvant was added. Ten
After mixing, the solution was added to three New Zealand
Subcutaneous injection into herons (R159, R160, R161)
Was. Inject 100-200 μg of protein into each rabbit
did. 28 days later, during incomplete Freund's adjuvant
Boost rabbits with the same amount of turbid fusion protein
Was given. Animals receive a total of 5 boosts every 10 days.
I got it. 48 days after the first injection (ie two additional immunizations)
The serum collected after the post-infection) was used for immunoprecipitation analysis. The immunoprecipitation was performed as follows. Increase congestion
The grown cells were infected with HSV at 10 pfu / cell
(Infect Vero cells with HSV-1 while Hela
Cells were infected with HSV-2). After infection35S-me
Cells were labeled with thionine for 16 hours.35S-methioni
-Labeled HSV-1 infected Vero cells or HSV-2
The lysate of infected Hela cells was used for pre-immune rabbit serum or
Is a rabbit antiserum against the pHV6 fusion protein (immediately
R159, R160 or R161 antiserum) 10μ
l. Described in Section 6.3.3
The immune complex was recovered using pansorbin as
The radiolabeled immunoprecipitated protein obtained was purified by SDS-P
Separated by AGE and subjected to fluorography. SDS
-According to PAGE results, HSV-2 infected Hela cells
50,000 dalton gD tan produced by vesicles
The protein is contained in the fusion protein produced from the transformant.
Immunoreacted with the corresponding antiserum. R159 and R161
The antiserum is specific for gD-2, while R160
The antiserum was isolated from gD-1 (HSV-1 infected Vero cells).
52,000 dalton gD protein produced)
And gD-2 are both immunoprecipitated. Therefore, R16
0 is “type-common”. By pEH4-2
Induced against the loaded gD-1 fusion protein
018 (Section 6.4.2) is also type-common
It should be noted. 7.4.3.Herpes simplex virus in
in vitro neutralization Rabbit antiserum as described above against pHV6 fusion protein
Its ability to neutralize HSV infection in vitro
Used to find out. For that, Plaque Asses
Virus neutralization experiments using A were performed as described above. Collection
Each dish (35 mm) of dense cells contains a control (pre-immune serum) or
Is the test antiserum dilution (the following antisera were tested: 018,
R159, R160, R161)
Was infected with 50 pfu of HSV (Vero
Cells are infected with HSV-1 while Hela cells are infected with H
SV-2). After 3 days, fix cells and stain
And counted the plaques. Table 2 shows two such experiments.
The result is shown. Neutralization reduces plaque count by 50%
It is expressed as the required serum dilution. From Table 2, p
Antiserum against HV6 fusion protein (R159, R1
60, R161) is HSV-2 infected in vitro
Can be neutralized while the pEH4-2 fusion protein
Antiserum (018) is HSV-1 infected in vitro
It is clear that can be neutralized. 018 and R160
Type (based on immunoprecipitation data in section 7.4.2)
-Common but 018 (anti-gD-1 fusion protein)
Is more effective at neutralizing HSV-1 in vitro
And R160 (anti-gD-2 fusion protein) has i
more effective in neutralizing HSV-2 infection in vitro
is there. [0182] [Table 2][0183]1The figures show blood that reduced plaque count by 50%
The antibody titer is represented as the reciprocal of the dilution ratio. Assay is serum
Performed in the presence of complement. 7.4.4.Antiserum against pHV6 fusion protein
Immunofluorescence analysis The immunofluorescence assay was performed as follows. Herpes on confluent cells
Virus at 0.1 pfu / cell at 37 ° C for 20 hours
(Vero cells were infected with HSV-1 while
Hela cells were infected with HSV-2). Cell to P
Wash with BS, then use acetone: methanol (1: 1)
And fixed at room temperature for 90 seconds. Remove fixative and remove cells
Was air dried. Then diluted 1:20 in PBS
Each rabbit antiserum (018, R159, R160 and R
161) Separate 20 μl aliquots to the marked locations
Individual drops were added to the cells on the plate. 37 ° C, 3
After the 0 minute incubation, wash the cells with PBS and allow
Then it was dried. Next, a fluorescein-conjugated swine anti-rabbit
A 20 μl aliquot of protein serum was added to the marked location.
Was. Wash cells after 30 minutes incubation at 37 ° C
Dried naturally, fixed with glycerol,
And observed under UV light. The presence of fluorescence is a rabbit
Antiserum is immunoreactive with HSV-infected cells
You. The results are shown in Table 3. [0184] [Table 3] [0185]1Antiserum was added at a 1:20 dilution.2 ++ is the strongest cell staining ++ is moderate cell staining + Is positive but weak staining 8.Example: Vaccination 8.1. Using gD-1 fusion protein in vaccine formulation
WasProtection from in vivo HSV-2 infection The following preparations were prepared for 3 groups of 10 Balb C mice per group.
The material was injected intraperitoneally (IP). Group 1 (Non-Wakuchi
Group received saline, and group 2
Natural HSV-1gD in Complete Freund's Adjuvant
Received 3 μg of protein, and group 3
PEH4-2 fusion protein in saline (described in Section 5.5)
30 μm isolated by the denatured aggregate purification method described above)
g received. All groups received 4 IP injections
Excision, administration of each injection at 2-week intervals, and
Plasmids are 1 μg gD (group 2) or 10 μg fusion
Contained protein. After the fourth injection, mice were collected retro-orbitally.
Bloody, previously described in Sections 6.4.3 and 7.4.2
In vitro (complementation) using the plaque assay
Serum in the absence of the body) for herpes virus neutralization.
Tested. One week after the fourth inoculation, 10L
D50Mice were challenged with HSV-2 strain 186
I did it. HSV-2 is suspended in 0.5 ml and injected intraperitoneally.
Fired. Survival of challenged mice indicates protection.
Table 4 shows the results. [0187] [Table 4] 8.2.GD-2 fusion in vaccine formulation
From in vivo HSV-2 infection using proteins
Defense of The following preparations were vaccinated with 4 groups of 10 mice per group:
Seeded. Group 1 (control) is pNB9-1 bovine growth host
Receiving Lumon / β-galactosidase fusion protein
Group 2 is pEH4-2 Cro / gD-1 / β
-Receiving galactosidase fusion protein (Section 6.4)
In group 3, pEH82 reconstructed Cro / gD-
1 / β-galactosidase fusion protein (Section 6.5
Group 4 is pHV6Cro.
/ GD-2 / β-galactosidase fusion protein (primary
(See section 7.4). The fusion protein may be derived transformants.
Is disrupted with lysozyme / surfactant, and
Lett (non-denaturing coagulation as described in Section 5.5)
Various purification of Escherichia coli transformants
Isolated. The immunization schedule is as follows:
Was. 0.2 ml in Balb C mice (6-7 weeks old)
Non-denatured fusion protein in saline
μg was inoculated intraperitoneally. 75-100 μg fusion to mouse
Intraperitoneal re-inoculation of protein three times or more every two weeks (additional
(Immunization) (4 inoculations in total). After the fourth injection,
Blood was collected from the mice retro-orbitally, at sections 6.4.3 and
Using the plaque assay described previously in section 7.4.2
And herpes wis in vitro (in the absence of complement)
The sera were tested for ruth neutralization. One week after the fourth inoculation, 1
7LD50Of mice with HSV-2 strain 186
I ranged. HSV-2 was suspended in 0.5 ml,
Injection. Survival of challenged mice shows protection
You. Table 5 shows the results. [0191] [Table 5][0192]1Fusion protein suspended in physiological saline
Was inoculated with IP.2 HSV-1 or HSV-2 neutralization in the absence of complement
And tested serum. Numbers reduce plaque count by 50%
The antibody titer is expressed as the reciprocal of the serum dilution rate. 8.8.Comparison of vaccine formulations pEH4-2 and pEH90-10amLE392
Fusion protein preparations produced from
Mice with a mixture of different adjuvants
did. The obtained antiserum was used for HSV-1 infected cells in culture.
Its ability to immunoprecipitate proteins from
Was evaluated. The non-denaturing technique described in Section 8.2
PEH4-2 and pEH90-10amLE39
The fusion protein was isolated from two transformants. Aggregates
Resuspend (form a slurry) by sonication and
And solubilized by treatment in hot alkali. 0.5MNa
OH was added to the aggregate pellet at a final concentration of 50 mM.
Was. Agglomerates can be removed by heating at 65 ° C for 15 minutes.
Solubilized. Next, the solution is cooled and tris-HCl (pH
7.5) was added (final concentration: 100 mM Tris-
HCl). Fusion protein preparation (slurry or heat
Alkaline preparation) mixed with the following adjuvant before inoculation
did. (1) L121 (Hunter et al., 1981,
J. of Immunol. 127 (3): 1244-
1250; BASF Wyandotte Corpo
ration, Wyandotte, Mich. )pull
Ronic polyol (2.5 mg per animal
(2) Aluminum hydroxide gel (Rehe
is Chemical Company, Berke
ley Heights, N.M. J. ) 0.2% final concentration
Every time. Using these preparations, the following schedule
Mice (CD-1 strain) were immunized according to Each ma
Mice receive a primary injection of 100 μg of fusion protein,
After 22 days, 50 μg of the fusion protein was re-injected. fusion
Suspend protein in a total volume of 0.2 ml and intramuscularly into thigh
Injected. 7 days after the last injection, from the retro-orbital of the mouse
Blood was collected. The collected serum was subjected to the following immunoprecipitation.
And analyzed.35S-methionine labeled HSV-1 infected V
The lysate of ero cells was added to 5 μl of mouse serum (anti-pE
H4-2 or anti-pEH90-10amLE392),
Pre-immune serum (negative control) or monoclonal 4S (positive)
Sex control) for 2 hours at 4 ° C.
l rabbit anti-mouse serum (Dako, 30 minutes at 4 ° C)
Incubated. The immune complex is described in section 6.3.3.
Collect with pansorbin as described, immunoprecipitate
Radiolabeled protein was analyzed by SDS-PAGE.
Released and subjected to fluorography. Fluorography
From the results of the above, the alkali with L121 adjuvant added
Solubilized fusion proteins (pEH4-2 and pEH90-1)
0amLE392 both) immunized with all mice
Was found to have a strong immune response. Hydroxylation
Alkali solubilized pEH4 administered with aluminum
A weaker immune response was observed with the -2 fusion protein
Was. Other mice were exempt from this test.
It did not appear to show epidemics. 9.Microbial deposit All base pair sizes given for nucleotides are approximate
Should be understood as a value and used for explanation.
is there. In addition, many modifications of the invention shown above and
Changes are made without departing from the spirit and scope of the
It is clear that this can be done. Specific embodiments described
Is only an example, and the present invention is defined by the appended claims.
It is stipulated only. The next strain of E. coli carrying the indicated plasmid was
American Type Culture Collection (Am
erican Type Culture Colle
ction: ATCC) (Rockville, M
d. ) And was assigned the following accession numbers: The next strain of E. coli carrying the indicated plasmid was Agricultural
Natural Research Culture Collection (Agr
icultural Research Cultur
e Collection: NRRL) (Peori
a, Ill. ) And given the next accession number
Was. The present invention is not limited in its scope by the deposited microorganism.
What is claimed is that the deposited embodiments may
This is because the embodiment is exemplified. In fact, here
In addition to what has been described, various modifications of the invention are described above.
And the accompanying drawings will be apparent to those skilled in the art. like this
Modifications are also included in the claims.

【図面の簡単な説明】 【図1】(a)HSV−1ゲノムを示し、(b)ラムダ
gtWES::EcoRI−HのHSV−1EcoRI
−Hフラグメント挿入物の制限地図を示し、(c)pR
WF6の構築を示し、そして(d)pSC30−4のH
SV−1 SacI DNAフラグメント挿入物の制限
地図を示した図である。 【図2】gD−1遺伝子配列の配列決定戦略と制限地図
を示した図である。 【図3】gD−1遺伝子のヌクレオチド配列およびgD
−1タンパク質の推定アミノ酸配列を示した図である。 【図4】gD−1遺伝子の一部と大腸菌の発現ベクター
pJS413から誘導された組換えプラスミドpEH2
5の構築を示した図である。 【図5】pEH25中のCro/gD−1接合部のDN
A配列および推定アミノ酸配列を示した図である。 【図6】HSV感染Hela細胞の溶解産物中に存在す
る競合抗原を添加することによるpEH25gD産物の
免疫沈降の阻害を示した図である。 【図7】pEH25から誘導されたgD−1発現プラス
ミドpEH4−2の構築を示した図である。 【図8】多くのgD−1発現プラスミドpEH50+x
を作製する方法を示した図である。 【図9】pEH4−2中のgD−1遺伝子のアミノコー
ド末端を再構築する方法を示した図である。 【図10】pEH3−25とpHK414から誘導され
たgD−1発現プラスミドpEH90−10amの構築
を示した図である。 【図11】(a)HSV−2ゲノムを示し、(b)pH
V1のBglII Lフラグメント挿入物の制限地図を
示し、そして(c)pHV2のHSV−2 XhoI
DNAフラグメント挿入物の制限地図を示した図であ
る。 【図12】gD−2遺伝子のヌクレオチド配列およびg
D−2タンパク質の推定アミノ酸配列を示した図であ
る。 【図13】gD−1とgD−2の推定アミノ酸配列の比
較を示した図である。 【図14】gD−2遺伝子の一部とpJS413から誘
導された組換えプラスミドpHV5の構築を示した図で
ある。 【図15】pHV5から誘導されたgD−2発現プラス
ミドpHV6の構築を示した図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 (a) HSV-1 genome, (b) HSV-1 EcoRI of lambda gtWES :: EcoRI-H
Figure 3 shows the restriction map of the -H fragment insert, (c) pR
(C) shows construction of WF6 and (d) H of pSC30-4
FIG. 3 shows a restriction map of the SV-1 SacI DNA fragment insert. FIG. 2 shows a gD-1 gene sequence sequencing strategy and a restriction map. FIG. 3. Nucleotide sequence of gD-1 gene and gD
FIG. 2 is a diagram showing a deduced amino acid sequence of -1 protein. FIG. 4. Recombinant plasmid pEH2 derived from a part of gD-1 gene and E. coli expression vector pJS413
FIG. 5 is a diagram showing the construction of Example 5; FIG. 5. DN of the Cro / gD-1 junction in pEH25.
FIG. 3 is a view showing an A sequence and a deduced amino acid sequence. FIG. 6 shows the inhibition of immunoprecipitation of the pEH25gD product by adding a competing antigen present in the lysate of HSV-infected Hela cells. FIG. 7 shows the construction of a gD-1 expression plasmid pEH4-2 derived from pEH25. FIG. 8. Many gD-1 expression plasmids pEH50 + x
FIG. 4 is a view showing a method of manufacturing the device. FIG. 9 is a diagram showing a method for reconstructing the amino coding end of the gD-1 gene in pEH4-2. FIG. 10 shows the construction of a gD-1 expression plasmid pEH90-10am derived from pEH3-25 and pHK414. FIG. 11 shows (a) HSV-2 genome and (b) pH
Figure 6 shows a restriction map of the BglII L fragment insert of V1 and (c) the HSV-2 XhoI of pHV2.
FIG. 3 shows a restriction map of a DNA fragment insert. FIG. 12. Nucleotide sequence of gD-2 gene and g
It is a figure showing the deduced amino acid sequence of D-2 protein. FIG. 13 is a diagram showing a comparison between deduced amino acid sequences of gD-1 and gD-2. FIG. 14 shows the construction of a recombinant plasmid pHV5 derived from a part of the gD-2 gene and pJS413. FIG. 15 shows the construction of a gD-2 expression plasmid pHV6 derived from pHV5.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C12N 1/21 C12N 15/00 ZNAA (C12N 15/09 ZNA C12R 1:92) (C12P 21/02 C12R 1:91) 微生物の受託番号 NRLL B−15451 微生物の受託番号 NRRL B−15471 (72)発明者 リン・ウィリアム・エンキスト アメリカ合衆国 55331 ミネソタ州 エクセルシア・ザンブラ・ドライブ 5691──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // C12N 1/21 C12N 15/00 ZNAA (C12N 15/09 ZNA C12R 1:92) (C12P 21/02 C12R 1:91) Microorganism accession number NRLL B-15451 Microorganism accession number NRRL B-15471 (72) Inventor Lynn William Enquist United States 55331 Excelsior Zambra Drive 5691 Minnesota

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.次のアミノ酸配列: 【化1】 からなる単純ヘルペスウイルスタイプ1(HSV−1)
のgD糖タンパク質の非グリコシル化ポリペプチド; 該gD糖タンパク質の少なくとも1つの免疫学的抗原決
定基を有するHSV−1ポリペプチドの部分配列; 次のアミノ酸配列: 【化2】 からなる単純ヘルペスウイルスタイプ2(HSV−2)
のgD糖タンパク質の非グリコシル化ポリペプチド;お
よび該gD糖タンパク質の少なくとも1つの免疫学的抗
原決定基を有するHSV−2ポリペプチドの部分配列; より成る群から選ばれる単純ヘルペスウイルスgD糖タ
ンパク質の非グリコシル化ポリペプチド。 2.ATCC受託番号39,159を有する大腸菌、A
TCC受託番号39,160を有する大腸菌、NRRL
受託番号B−15449を有する大腸菌、NRRL受託
番号B−15450を有する大腸菌、NRRL受託番号
B−15451を有する大腸菌、およびNRRL受託番
号B−15471を有する大腸菌より成る群から選ばれ
る大腸菌により産生された請求項1に記載の単純ヘルペ
スウイルスgD糖タンパク質の非グリコシル化ポリペプ
チド。 3.次のアミノ酸配列: 【化3】 からなる単純ヘルペスウイルスタイプ1(HSV−1)
のgD糖タンパク質の非グリコシル化ポリペプチド; 該gD糖タンパク質の少なくとも1つの免疫学的抗原決
定基を有するHSV−1ポリペプチドの部分配列; 次のアミノ酸配列: 【化4】 からなる単純ヘルペスウイルスタイプ2(HSV−2)
のgD糖タンパク質の非グリコシル化ポリペプチド;お
よび該gD糖タンパク質の少なくとも1つの免疫学的抗
原決定基を有するHSV−2ポリペプチドの部分配列; より成る群から選ばれる単純ヘルペスウイルスgD糖タ
ンパク質の非グリコシル化ポリペプチドを含む、単純ヘ
ルペスウイルス感染防御用のワクチン製剤。 4.ATCC受託番号39,159を有する大腸菌、A
TCC受託番号39,160を有する大腸菌、NRRL
受託番号B−15449を有する大腸菌、NRRL受託
番号B−15450を有する大腸菌、NRRL受託番号
B−15451を有する大腸菌、およびNRRL受託番
号B−15471を有する大腸菌より成る群から選ばれ
る大腸菌により産生された単純ヘルペスウイルスgD糖
タンパク質の非グリコシル化ポリペプチドを含む、請求
項3に記載のワクチン製剤。 5.次のアミノ酸配列: 【化5】 からなる単純ヘルペスウイルスタイプ1(HSV−1)
のgD糖タンパク質の非グリコシル化ポリペプチド; 該gD糖タンパク質の少なくとも1つの免疫学的抗原決
定基を有するHSV−1ポリペプチドの部分配列; 次のアミノ酸配列: 【化6】 からなる単純ヘルペスウイルスタイプ2(HSV−2)
のgD糖タンパク質の非グリコシル化ポリペプチド;お
よび該gD糖タンパク質の少なくとも1つの免疫学的抗
原決定基を有するHSV−2ポリペプチドの部分配列; より成る群から選ばれる単純ヘルペスウイルスgD糖タ
ンパク質の非グリコシル化ポリペプチドの産生方法であ
って、 a)次のDNA配列: 【化7】 からなるHSV−1のgD糖タンパク質のアミノ酸配列
を有するポリペプチドをコードするDNA配列; 該gD糖タンパク質の少なくとも1つの免疫学的抗原決
定基を有するポリペプチドをコードするHSV−1DN
Aの部分配列; 次のDNA配列: 【化8】 からなるHSV−2のgD糖タンパク質のアミノ酸配列
を有するポリペプチドをコードするDNA配列;および
該gD糖タンパク質の少なくとも1つの免疫学的抗原決
定基を有するポリペプチドをコードするHSV−2DN
Aの部分配列; より成る群から選ばれるDNA配列を含み、該DNA配
列または部分配列を発現させて該ポリペプチドを産生す
る能力を有する単細胞生物を培養し、そして b)該培養物から該ポリペプチドを単離する、 ことを含む方法。 6.前記の単細胞生物が前記DNA配列またはその部分
配列を含む組換えベクターを保有するものである、請求
項5に記載の方法。 7.前記の単細胞生物がATCC受託番号39,159
を有する大腸菌、ATCC受託番号39,160を有す
る大腸菌、NRRL受託番号B−15449を有する大
腸菌、NRRL受託番号B−15450を有する大腸
菌、NRRL受託番号B−15451を有する大腸菌、
およびNRRL受託番号B−15471を有する大腸菌
より成る群から選ばれる大腸菌株である、請求項6に記
載の方法。
(57) [Claims] The following amino acid sequence: Herpes simplex virus type 1 (HSV-1)
A non-glycosylated polypeptide of a gD glycoprotein; a partial sequence of an HSV-1 polypeptide having at least one immunological antigenic determinant of said gD glycoprotein; the following amino acid sequence: Herpes simplex virus type 2 (HSV-2)
A herpes simplex virus gD glycoprotein selected from the group consisting of: a non-glycosylated polypeptide of a gD glycoprotein; and a partial sequence of an HSV-2 polypeptide having at least one immunological antigenic determinant of said gD glycoprotein. Non-glycosylated polypeptide. 2. E. coli having ATCC accession number 39,159, A
E. coli having TCC accession number 39,160, NRRL
Produced by E. coli having the accession number B-15449, E. coli having the NRRL accession number B-15450, E. coli having the NRRL accession number B-15451, and E. coli having the NRRL accession number B-15471. A non-glycosylated polypeptide of a herpes simplex virus gD glycoprotein according to claim 1. 3. The following amino acid sequence: Herpes simplex virus type 1 (HSV-1)
A non-glycosylated polypeptide of a gD glycoprotein of the following; a partial sequence of an HSV-1 polypeptide having at least one immunological antigenic determinant of said gD glycoprotein; the following amino acid sequence: Herpes simplex virus type 2 (HSV-2)
A herpes simplex virus gD glycoprotein selected from the group consisting of: a non-glycosylated polypeptide of a gD glycoprotein; and a partial sequence of an HSV-2 polypeptide having at least one immunological antigenic determinant of said gD glycoprotein. A vaccine preparation for protection against herpes simplex virus infection, comprising a non-glycosylated polypeptide. 4. E. coli having ATCC accession number 39,159, A
E. coli having TCC accession number 39,160, NRRL
Produced by E. coli having the accession number B-15449, E. coli having the NRRL accession number B-15450, E. coli having the NRRL accession number B-15451, and E. coli having the NRRL accession number B-15471. 4. The vaccine formulation of claim 3, comprising a non-glycosylated polypeptide of herpes simplex virus gD glycoprotein. 5. The following amino acid sequence: Herpes simplex virus type 1 (HSV-1)
A non-glycosylated polypeptide of a gD glycoprotein; a partial sequence of an HSV-1 polypeptide having at least one immunological antigenic determinant of said gD glycoprotein; the following amino acid sequence: Herpes simplex virus type 2 (HSV-2)
A herpes simplex virus gD glycoprotein selected from the group consisting of: a non-glycosylated polypeptide of a gD glycoprotein; and a partial sequence of an HSV-2 polypeptide having at least one immunological antigenic determinant of said gD glycoprotein. A method for producing a non-glycosylated polypeptide, comprising: a) the following DNA sequence: A DNA sequence encoding a polypeptide having the amino acid sequence of a gD glycoprotein of HSV-1 consisting of: HSV-1DN encoding a polypeptide having at least one immunological antigenic determinant of the gD glycoprotein
A partial sequence of A; the following DNA sequence: A DNA sequence encoding a polypeptide having the amino acid sequence of an HSV-2 gD glycoprotein; and an HSV-2DN encoding a polypeptide having at least one immunological antigenic determinant of the gD glycoprotein.
A subsequence of A comprising a DNA sequence selected from the group consisting of: culturing a unicellular organism capable of expressing said DNA sequence or subsequence to produce said polypeptide; and b) Isolating the peptide. 6. The method according to claim 5, wherein the unicellular organism carries a recombinant vector containing the DNA sequence or a partial sequence thereof. 7. The unicellular organism is ATCC Accession No. 39,159.
E. coli having ATCC accession number 39,160, E. coli having NRRL accession number B-15449, E. coli having NRRL accession number B-15450, E. coli having NRRL accession number B-15451,
7. The method of claim 6, wherein the E. coli strain is selected from the group consisting of E. coli having NRRL accession number B-15471.
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