JP3083839B2 - ヘルペスウイルス組換えポックスウイルスワクチン - Google Patents
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Description
願)の部分継続出願である米国特許出願第394488号(19
89年8月16日出願)の部分継続出願である。
ウイルスの作成方法と使用方法に関する。本発明は、よ
り詳細には、ヘルペスウイルス遺伝子産物を発現するよ
うな組換えポックスウイルス並びにヘルペスウイルス感
染に対する防御免疫を賦与するワクチンに関する。
物を多数引用した。これらの引用文献の詳細は本明細書
の最後の「請求の範囲」の直前に記載した。これらの引
用文献には、本発明の関連技術分野の技術水準が記載さ
れている。
ccinia virus)が使用されており、最近では他のポック
スウイルス(poxvirus)も使用されるようになってい
る。生きた感染性ポックスウイルス中に外来遺伝子を挿
入するための基本的技術としては、外来遺伝要素を挟み
こんだドナープラスミド中のポックスDNA配列と救援ポ
ックスウイルス中に存在する相同配列との間の組換えが
ある(28)。
603,112号に記載されたワクシニアウイルスの合成組換
え体の作成法などの公知の二段階法によって構築されて
いる。
列(特に非ポックス起源の解読枠(open reading fram
e))を、ポックスウイルスのDNA部分と相同なDNAを予
め挿入しておいた大腸菌(E.coli)プラスミド構造体中
に導入する。別個に、挿入すべきDNA遺伝子配列をプロ
モーターに連結する。このプロモーター−遺伝子連結体
を上記プラスミド構造体中に導入して、ポックスDNAの
非必須遺伝子座のフランキングDNA配列と相同なDNAで該
プロモーター−遺伝子連結体の両端が挟み込まれるよう
にする。得られたプラスミド構造体を次いで大腸菌中で
増殖させて増幅し(11)、単離する(12,20)。
単離プラスミドを、ポックスウイルスと共に、培養細胞
(例えばニワトリ胚繊維芽細胞)に感染させる。プラス
ミドとウイルスゲノムに存在する互いに相同なポックス
DNA間の組換えによって、ポックスウイルスゲノムの非
必須領域内に外来DNA配列が存在する修飾ポックスウイ
ルスが得られる。「外来」DNAという用語は、外在性のD
NA、特に非ポックス起源のDNAで、それらを導入すべき
ゲノムが通常には産生しない遺伝子産物をコードするも
のを指す。
相同部分の交換を意味する。核酸の相同部分とは塩基配
列が同一であるような核酸(DNA又はRNA)の部分をい
う。
ゲノムが複製又は生産される際に自然に起こり得る。従
って、ウイルス遺伝子間の遺伝子組換えは、2種類以上
の異なるウイルス又はその他の遺伝子構造体に同時に感
染した宿主細胞内中で展開されるウイルスの複製周期の
間に起こることもある。第一のウイルスゲノムのDNAと
相同なDNAを有する第二のウイルスが同時に感染した場
合、第二のウイルスゲノムの一部分を構築する際に前者
のゲノムに由来するDNA部分が交換して用いられる。
は相同とはいえないDNA部分間でも起こり得る。仮に、
かかる部分の一方が第一のゲノム由来のもので、もう一
方のゲノムのある部分と相同ではあるが、前者の相同な
DNA部分中に例えば遺伝マーカー又は抗原決定基をコー
ドする遺伝子の挿入された非相同部分が存在していたと
しても、組換えは依然として起こり得るし、その組換え
産物も組換えウイルスゲノム中の遺伝マーカー又は遺伝
子の存在によって検出できる。
の発現を成功させるためには2つの条件が必要である。
まず第一に、かかる修飾ウイルスが生存し続けるように
挿入をウイルスの非必須領域中で行なう必要がある。挿
入DNAに関する第二の条件は、該挿入DNAに適したプロモ
ーターが存在することである。プロモーターは、発現す
べきDNA配列の上流に位置するように導入しなければな
らない。
つの亜型(subtype)が存在する。これらは交差反応性
中和エピトープ(cross−neutralizing epitope)を含
んではいるが、それぞれの抗原特性、制限酵素フィンガ
ープリント及びウマに対する病原性によって区別できる
(1)。ウマヘルペスウイルス1型(EHV−1)が呼吸
器系の疾患、中枢神経系の障害及び古くから知られてい
るヘルペス性流産に関連するのに対して、ウマヘルペス
ウイルス4型(EHV−4)は主に呼吸器系の疾患だけに
関連している。ウマヘルペスウイルスは、アルファヘル
ペスウイルス(alphaherpesvirus)亜科の一種で、ゲノ
ムの異性化、遺伝子発現の調節、潜伏感染の成立、欠陥
干渉ウイルス粒子の産生、神経障害の誘発並びにインビ
トロ発がん性形質転換などのヒトヘルペスウイルス(hu
man herpesvirus)に特徴的な生物学的及び生化学的性
質を示す(1,4,23)。従って、EHVはヘルペスウイルス
感染に関する種々の生物学的因果関係の研究に好適に使
用できる。
は、例えば細胞への付着及び侵入、細胞間におけるウイ
ルスの伝播などのウイルスの基本的機能を媒介し、さら
に感染時の病原性をも決定する。ヘルペスウイルスの糖
タンパク質は、宿主免疫系との相互作用に決定的な役割
を果たす構成要素である(36,37)。
タンパク質で十分に特徴付けられているものとしては、
gB、gC、gD、gE、gF、gG、gH及びgIが挙げられる(36,3
7,49−55)。数多くの研究から免疫反応の誘起に対する
単純ヘルペスウイルス糖タンパク質の重要性が指摘され
ている(6,8,13,18,21,22,26,27,30,44,46,47)。gCが
クラスI認識(class I restricted)細胞障害性リンパ
球を活性化し得るのに対して(15,32)、gDはクラスII
細胞障害性T細胞の応答を活性化し得る(21,22,44,46,
47)。gGは、補体依存性抗体によって支配されるウイル
ス中和反応の標的となることが示されている(38,3
9)。その他のヘルペスウイルス由来の数多くの糖タン
パク質についても、重要な免疫反応を誘起することが示
されている(5,10,36,56)。
発現する(1,3,43)。gp2、gp10、gp13、gp14、gp17/18
及びgp21/22aをコードするDNA配列のゲノム部分が、λg
t11発現ベクターとモノクローナル抗体を用いて決定さ
れている(3)。糖タンパク質gp13とgp14はゲノムL領
域内の、それぞれ単純ヘルペスウイルスのgCとgB相同物
の位置する場所と同じ位置に位置している。EHV−1
は、その6種類の主要糖タンパク質のうちの5種類がゲ
ノムL領域内の塩基配列によってコードされており、1
種類(gp17/18)だけしかUS領域にないという点で、糖
タンパク質遺伝子の位置の判明しているアルファヘルペ
スウイルスの中では独特である。これらのデータの解析
から、EHV−1ウイルス粒子の余り豊富には存在しない
既同定糖タンパク質の若干、さらには未同定のEHV−1
糖タンパク質が、ゲノムS領域に位置していることが予
想されている(3)。エンベロープの糖タンパク質はヘ
ルペスウイルスの主たる免疫原であって、宿主の体液性
免疫及び細胞性免疫反応双方の誘起に関与しており(5,
8,73−75)、ワクチンの設計を試みる者にとっては非常
に関心のあるものである。
EHV−1転写単位の塩基配列が最近報告されている
(2)。この解読枠(open reading frame)は468残基
のアミノ酸からなる51kDaの1次翻訳産物をコードす
る。このタンパク質は膜貫通性タンパク質に特有の性質
を有しており、タンパク質のシグナルペプチドと思われ
る部分と膜貫通性アンカー部分との間の膜表在性ドメイ
ンに9カ所の潜在的N−グリコシル化部位(Asn−X−S
er/Thr)が存在している(2)。この糖タンパク質は単
純ヘルペスウイルス(HSV)のgC−1及びgC−2、仮性
狂犬病ウイルス(pseudo rabies virus,略してPRV)のg
III、並びに水痘帯状疱疹ウイルス(varicella−zoste
r virus,略してVZV)のgp Vと相同であることが判明し
ている(2)。従って、EHV−1のgp13は構造上ヘルペ
スウイルスgC様糖タンパク質の相同物である。
gp14糖タンパク質の予想アミノ酸配列の解析から、HSV
の糖タンパク質gBとかなりの相同性を有していることが
判明した。
ル抗体が中和抗体であることが示されている(76)。受
動免疫実験によって、gp13もしくはgp14に対するモノク
ローナル抗体(77)又はgp13、gp14もしくはgp17/18に
対するモノクローナル抗体(78)が、致死量のウイルス
からハムスターを防御できることが実証された。その他
のgB及びgC糖タンパク質アナログもアルファヘルペスウ
イルスに起因する病気の防御機構に関与している(8,1
0,73)。EHV−1のgp17/18糖タンパク質は、これとは別
の潜在的防御免疫原として特徴付けられるが、他のアル
ファヘルペスウイルスのS領域にコードされた幾つかの
糖タンパク質の中でこれと構造的に対応するものは未だ
に発見されていない(66,79,80)。gp17/18はそのゲノ
ム内の位置に基づいてHSV gEアナログらしいと推測され
ている。
イルス(PRV)はアウジェスキー病の原因となる病原体
である。この病気は感染力が非常に強く、養豚産業に多
大な経済的損失をもたらす。この病気は子豚の罹患率と
致死率が高く、重い呼吸器系疾患、流産、一度に生まれ
る子豚の数の減少、並びに生き残った豚の成長速度の低
下によって特徴付けられる。感染によって致命的な脳炎
に至ることもしばしばある。ヘルペスウイルスに特徴的
なウイルスの潜伏感染が成立することもあるが、この場
合回復した成豚はウイルスの慢性キャリヤーとなる。最
近の詳細な総説しては、ウィットマン(Wittman)及び
ジーハ(Rziha)のもの(81)を参照されたい。
ており(82)、逆方向反復配列によってユニークロング
セグメント(UL)とユニークショートセグメント(US)
とに隔てられている。PRVゲノムはおよそ100個のポリペ
プチドをコードしており、それらの発現は他のヘルペス
ウイルスと同様にカスケード式に調節されている(85,8
6)。現在までのところ、5種類の糖タンパク質gp I、g
p II、gp III、gp63及びgp50がこのウイルスのエンベロ
ープに関連しており、さらにPRV感染細胞の種々の膜構
造にも関連していることが示されている(80,86−9
1)。PRVにコードされた6番目の糖タンパク質(gX)は
培地中に放出される(92)。これらの糖タンパク質のPR
Vゲノム上での位置並びにそれらのDNA配列は現在公知で
ある(62,80,91−98)。他のヘルペスウイルスの場合と
同様に、PRV糖タンパク質は、細胞への付着及び侵入並
びに細胞からの放出のようなウイルスの基本的機能を媒
介している。PRV糖タンパク質はPRV感染時の病原性に非
常に重要な役割を果たしており、しかも病気の消散及び
免疫状態に決定的な役割を果たす構成要素である。
ンビボ(in vivo)での複製には必須でなく、弱毒化PRV
株の多くには存在していない(99)。これらのg I欠失
株が弱毒性であることは、g Iが毒性に何等かの役割を
果たしている可能性のあることを示唆している(99,10
0)。ただし、g Iが発現しただけではさほど強い毒性を
生じないので、他のPRVタンパク質もこの機能に関与し
ているらしい(100)。
は明らかでない。g Iに対するモノクローナル抗体はイ
ンビトロでウイルスを中和し(100)、受動免疫マウス
を致死量のPRVから防御する(81)。ワクシニアウイル
ス組換え体中で、PRV由来gp Iを単独又はgp50及びgp63
と一緒に発現させることが、コスト(Kost)他によって
記載されている(98)。ワクシニア組換え体をマウス頭
蓋骨に接種すると、特にPRV gp Iをgp50及びgp63と一緒
に発現させた場合に毒性が増大する。
は産生されない(5)。さらに、PRV gp Iにコードされ
るポリペプチドを発現する組換え体ワクシニアウイルス
(98)はマウスを(野生型ワクシニアの対照の与える防
御と比較して)致死量のPRVから防御しない。これらの
事実を参酌すると、PRV gp Iはサブユニットワクチンの
構成成分としてよりも、むしろ診断用プローブとして適
しているものと思われる。
の隣に位置している(80)。PRV gp63のコード鎖は、gp
50の終止コドンの約20ヌクレオチド上流に位置する3つ
の連続したATGコドンで始まる。転写シグナルと認め得
るモチーフは存在せず、おそらくgp50と同じ転写物から
翻訳されるものと思われる。PRVのgp63はインビトロで
は必須ではない(88)。コスト(Kost)他の報告(98)
によれば、PRV gp63がPRV gp50との連続DNA配列として
ワクシニアウイルス中で発現した。この研究ではPRVのg
p63とgp50のそれぞれの寄与を別個に分析していないの
で、PRV gp63がPRV感染に対するマウスの防御において
如何なる寄与を果たしているかは評価し難い。
の最終産物は細胞外液中に分泌される(85,92)。PRVの
gXに対するポリクローナル血清又はモノクローナル血清
のいずれを用いてもインビトロでのPRVの中和は起こら
ず(102,103)、サブユニットgXワクチンは感染に対し
て非防御性であった(104)。
(HSV−1)のgDアナログである(97)。そのDNA解読枠
は402残基のアミノ酸をコードする(95)。グリコシル
化された成熟型(50−60kDa)はO−結合による炭水化
物を含んでいるが、N−グリコシル結合は含んでいない
(95)。ブタ血清はPRV gp50と強く反応し、その免疫原
としての重要性を示唆している。gp50に対するモノクロ
ーナル抗体はインビトロにおいて補体と共に或いは補体
なしでPRVを中和し(97,105,106)、マウス(102,105,1
06)及びブタ(102)を受動的に防御する。gp50を発現
するワクシニアウイルス組換え体は血清中和抗体を誘発
し、致死量のPRVに対してマウス及びブタを防御する(9
8,107,108)。
1437bpの解読枠は479残基のアミノ酸をコードする。予
想される50.9kDaの1次翻訳産物は8カ所の潜在的N−
グリコシル化部位を有する(96)。PRV gp IIIはHSV−1
gCアナログである(96)。PRV gp IIIをHSV gCで機能
的に置き換えることはできなかった(109)。PRV gp II
Iはインビトロにおける複製には非必須であるが(110,1
11)、グリコシル化された成熟型(98kDa)はPRVエンベ
ロープの主要構成成分である。抗gp IIIモノクローナル
抗体はインビトロにおいて補体と共に或いは補体なしで
ウイルスを中和し(86,106,110)、マウス及びブタを受
動的に防御する(102)。PRV糖タンパク質g IIIは、大
腸菌(欧州特許出願第0162738号)又はワクシニア組換
え体(欧州特許出願第0261940号)中で発現させたCro/g
III融合タンパク質による免疫後、致死量のPRVに対し
てマウス及びブタを防御する。
プル(Hampl)の命名法によればPRV gp IIと名付けられ
ている3種類の糖タンパク質のジスルフィド結合複合体
(120kDa、67kDa及び58kDa)がある。PRV gp IIをコー
ドするDNA配列はULの左端に位置している。2976個のヌ
クレオチドからなる解読枠は、913残基のアミノ酸から
なる(110kDa)1次翻訳産物をコードしている。PRVのg
p IIはHSV−1 gB相同物である(62)。PRV gp IIに対す
るモノクローナル抗体はインビトロにおいて(5)補体
と共に或いは補体なしで(81)ウイルスを中和する。さ
らに、受動免疫実験の結果、中和モノクローナル抗体は
ブタを部分的に防御したが、ビルレントウイルス感染か
らマウスを防御することはできなかった(102)。PRVの
gp II糖タンパク質によるブタの能動免疫はこれまで報
告されていない。
る陰部感染の発生率は大幅に上昇した。最近の推計で
は、米国内で5百万人から2千万人が陰部ヘルペスを保
有している(112)。ACG(acyclovir)による経口治療
によって1次感染の重篤度が減少し(113)かつ再発的
な症状の再現を抑制する(114)ことが示されてはいる
が、これらの感染症の制御及び治療は理想からほど遠
い。従って1次感染及び再発感染を防ぐワクチンが必要
である。
も8種類の抗原性の異なる糖タンパク質、gB、gC、gD、
gE、gG、gH、gI及びgJをコードしている(115)。これ
らの遺伝子に相同な遺伝子がHSV2に存在するらしい(11
6−119)。これらの糖タンパク質はウイルス粒子のエン
ベロープと感染細胞の細胞質膜の両方に存在するので、
体液性免疫防御反応及び細胞性免疫防御反応を誘起し得
る(37)。
性免疫と細胞性免疫の相対的重要性は十分には解明され
ていない。HSV1の精製gB、gC又はgDで免疫したマウスは
致死量のHSV1感染から防御される(120)。HSV1(121)
もしくはHSV2ウイルス全体(122)に対する抗体又はHSV
2の糖タンパク質gB、gC、gDもしくはgEの各々に対する
抗体(123)で受動免疫したマウスは致死量のHSV1又はH
SV2感染から防御される。ただし、放射線照射、シクロ
ホスファミド又は抗胸腺細胞血清で免疫抑制した動物は
防御されないので(124)、この防御は受容能を有する
T細胞の応答(competent T−cell response)に依存し
ているらしい。
如何なる寄与をしているかはまだ十分には理解されてい
ない。ただし、これらの糖タンパク質をワクシニアなど
の異種系中で発現させることによって若干の要因が解析
できるようになった。例えばHSV1 gB(125)又はHSV1 g
C(32)を発現するワクシニアウイルスベクターは細胞
障害性T細胞応答を誘起することが示されている。さら
に、HSV1 gB(8)、HSV1 gC(126)又はHSV1 gD(26)
のいずれかを発現する組換えワクシニアウイルスで免疫
したマウスは、致死量のHSV1に対して防御されることが
示されている。HSV1 gDを発現する組換えワクシニアウ
イルスは、また、モルモットを用いたモデル系におい
て、HSV2に対する防御力のあることが示されている(4
4)。しかしながら、多重HSV抗原を発現させたときに上
記防御反応が強化されるか否かは不明である。
e1,略してBHV1)は結膜炎、外陰部膣炎及び流産などの
畜牛の種々の病気の病原体である(127)。このウイル
スはウシ呼吸器病の最も重要な病原体の一つであり、直
接作用することもあるし、細菌感染に対する素因病原体
として作用することもある(128)。
存在し、そのうちの11種類はグリコシル化されている
(129)。これらの糖タンパク質のうちの4つ、即ちg
I、g II、g III及びg IVが既に特徴付けられており、単
純ヘルペスウイルス(HSV)の糖タンパク質gB、gC、gD
及びgEの相同物であることが判明している(130,13
1)。
チンが畜牛を病気から防御することは(BHV/パスツリア
・ヘモリティカ(Pasteurella haemolytica)エーロゾ
ル感染モデル系を用いて)示されているが、感染を防ぐ
ことはできない(132)。これらの結果は、BHV1に対す
る免疫反応を十分に誘起する上でのこれらの糖タンパク
質の重要性を示している。
れており、これらの組換え体で免疫した畜牛はBHV1に対
する中和抗体を産生する(56,133)。
って、ネコヘルペスウイルス1型(feline herpesvirus
type1,略してFHV−1)と名付けられたアルファヘルペ
スウイルスによって引き起こされる。他のヘルペスウイ
ルスと同様に、FHV−1は潜伏感染を成立し、周期的に
再活性化される(134)。繁殖集団中でのFHV−1感染は
子猫の死亡率が高いことを特徴とする。上部気道で2次
感染が起きると成体を非常に衰弱させる。修飾生ワクチ
ン又は不活性ワクチンを用いてこの病気を制御する試み
が現在なされている。かかるワクチンは症状の発展を抑
制することはできるが、感染を防ぐことはできず、ウイ
ルスが発散してしまう。従って、無症状のワクチン接種
猫はビルレントウイルスを伝播することがあり、既存の
ワクチン(135)又は開発中のより安全な精製サブユニ
ットワクチン(136,137)では潜伏感染を防ぐことはで
きない。
ス粒子の付着を媒介し、ウイルスの感染力に非常に重要
である(138,139)。これらはウイルスの亜型特異性を
も決定する(140)。ヘルペスウイルス糖タンパク質抗
原は体液性及び細胞性免疫系の双方によって認識され、
ワクチン接種した宿主中での免疫防御反応を誘発するこ
とが示されている(44,107,141,142)。FHV−1は少な
くとも23種類の異なるタンパク質を含んでいる(143,14
4)。これらの中の少なくとも5種類のタンパク質がグ
リコシル化されており(144,145)、それらの分子量は1
20kDaから60kDaの範囲にあると報告されている。FHV−
1糖タンパク質は免疫原生を有することが示されている
(143,145)。
−1はHSV−1の糖タンパク質B(gB)の相同物を有す
るらしく、FHV−1 gB遺伝子の部分的塩基配列が最近報
告された(146)。HSV−1 gBはウイルスの侵入及び細胞
融合に必要とされる(147−149)。HSV−1 gB及び他の
ヘルペスウイルスのgBアナログは重要な循環抗体並びに
細胞性免疫反応を誘起する(8,10,37,47,73,150)。FHV
−1のgB糖タンパク質は134kDaの複合体で、β−メルカ
プトエタノールによって66kDaと60kDaの2つの糖タンパ
ク質に解離する。FHV−1のDNAゲノムの大きさはおよそ
134Kbである(153)。
タイン・バールウイルス(Epstein−Barr virus,略して
EBV)は、ガンマヘルペスウイルス(gammaherpesviru
s)亜科のリンホクリプトウイルス属(Lymphocryptovir
us)の一種である(115)。このウイルスは伝染性単核
症(154)及びB細胞リンパ腫(156)の病原体である。
EBVは2種類のヒトの悪性腫瘍、即ち風土的なバーキッ
トリンパ腫並びに未分化上咽頭がんと関係している(15
6)。
ムの塩基配列は完全に決定されており(207)、これら
の異なるヘルペスウイルス間における多くの相同性が判
明している(159)。かかる相同性に基づいてEBVの幾つ
かの解読枠(open reading frame;略してORF)の潜在的
機能が予想されたこともある。免疫に関連するHSV1遺伝
子と相同なEBV遺伝子が特に興味深い。EBVBALF4遺伝子
はHSV1 gB(68)と、EBV BXLF2遺伝子はHSV1 gH(161)
と相同性を有している。また、EBVBBRF3遺伝子はCMVの
膜タンパク質(162)との相同性部位を含んでいる。
うなもののうち最も特徴付けられているのは、2つの主
要エンベロープ糖タンパク質、即ちgp340とgp220であ
る。この2つの糖タンパク質は同一の遺伝子からスプラ
イシングによって得られる。このとき読取り枠に変化は
ない(163,164)。gp340に対するモノクローナル抗体及
びポリクローナル血清はインビトロでEBVを中和する(1
65)。精製gp340(166)並びに組換えEBV gp340ワクシ
ニアウイルス(167)で免疫するによって、唯一の罹患
性動物である綿毛タマリン(cottontop tamarin)を防
御することができる。この場合、ワクシニアWR株由来の
組換え体では防御できたが、ワクシニアのワイエス(Wy
eth)株由来の組換え体では防御できなかった。ワイエ
ス株はワクチン株として広範に使用されているものであ
る。
ーナル抗体はインビトロ中和抗体であると記載されてい
る(168,169)。
略してHCMV)は、ベータヘルペスウイルス(betaherpes
virus)亜科(ヘルペスウイルス科)の一種である。HCM
Vは、特異的免疫が実質的に成立していても、増殖性の
持続感染を生じ得る。HCMVは普通余り高い病原性は有さ
ないとはいっても、子宮内感染は新生児全体の約0.15%
に脳障害又は難聴をもたらし、かつ臓器移植時の最も一
般的な感染性合併症である(170)。実験的な弱毒化生H
CMVワクチン(タウン(Towne)株)の効能が実証されて
はいるものの(171)、生ワクチン株についての懸念か
ら、サブユニットワクチンとして使用可能なHCMVタンパ
ク質の同定に研究が方向付けられている。かかる研究に
おいては、ウイルス粒子の糖タンパク質の同定並びにそ
れらの予防薬としての評価が重要なステップとなる。
区別される3つの群が記載されている(172)。即ち、g
C I(gp55及びgp93−130)、gC II(gp47−52)及びgC
III(gp85−p145)である。
II糖タンパク質は、直列に配置されかつ1カ所もしくは
2カ所の相同性領域を有する5つの遺伝子のファミリー
(HXLF)でコードされている。ただし、gC IIは5つの
遺伝子の中の2つの遺伝子だけでコードされている可能
性が高い(172,173)。gC IIIをコードする遺伝子はHSV
1 gHと相同である(174)。
ロ中和抗体が記載されている(174−176)。
る)を誘起する抗原決定基として宿主中で発現するよう
な外来ウマヘルペスウイルス遺伝子を保有する適切に修
飾されたポックスウイルス変異株は、新規ワクチンを与
えるが、かかる新規ワクチンは従前の死滅又は弱毒化生
ウイルスを用いるワクチンの欠点を有さない。従って、
例えば死滅ウイルスからワクチンを生産するには、大量
のウイルスを増殖させ、次いで抗原性に影響を与えずに
その感染力を選択的に破壊処理する必要がある。一方、
弱毒化生ウイルスを含有するワクチンには、該弱毒化ウ
イルスが病原状態に復帰する可能性が常に存在する。こ
れに対して、病原性ヘルペスウイルスの抗原決定基をコ
ードするウマヘルペスウイルス遺伝子で適切に修飾した
組換えポックスウイルスをワクチンとして用いる場合、
かかるポックスウイルスは病原性ウイルスの抗原決定基
をコードする遺伝子しか含んでおらず、病原体の複製を
担う遺伝子部分は含んでいないので病原性ウイルスに復
帰する可能性はない。
を奪う。しかしながら、成豚は感染しても通常は生き残
るので、重要なウイルス保菌宿主である。PRVは多大な
経済的損失をもたらすので、弱毒化又は死滅ワクチンに
よる豚のワクチン接種は多くの国々で行なわれている。
みは、修飾生ワクチン又は不活化ワクチンを用いる能動
免疫によって行なわれてきた。弱毒化ワクチンは一般に
長期間持続する免疫を誘起し、価格面での効果も高い
が、弱毒化が不十分である危険性や遺伝的に不安定であ
る危険性がある。不活化ワクチンは有効性が低く、何度
も免疫する必要があり、強いアジュバントを含んでいる
のが普通である。このようなアジュバントを配合する
と、ワクチン接種後に食欲不振、高熱又は妊娠中の雌豚
の流産などのアレルギー反応を起こす場合がある。かか
るタイプのワクチンにはさらに、潜伏感染の予防、ワク
チンの効能に対する母性抗体の効果の克服、並びにワク
チン接種動物をPRV既感染動物から識別するための血清
学的診断検定の使用の可能性の消失の面で欠点がある。
換えポックスウイルスの使用などのような別のワクチン
法には、(a)場から弱毒化生PRVワクチン株を排除で
きること、並びに(b)ワクチン接種動物と感染もしく
は血清学的陽性動物との識別ができることなどの、幾つ
かの利点がある。後者は、ワクチン接種動物を自然感染
動物と正確に識別するような適当な診断薬を使用するこ
とによって達成できる。このことは、血清学的に陽性な
動物の移動を取締まる規制が存在するので、考慮すべき
重要な事項である。ワクチン接種は、さらに、ある集団
から感染動物を試験し排除するのに、より経済的で都合
がよい。かかるワクチンの開発には、防御免疫を誘起す
る際のPRV抗原の寄与に関する知識を必要とする。PRVの
場合は、ヘルペスウイルス科の他のウイルスと同様に、
糖タンパク質が、有効なサブユニット組換えワクチン中
に存在せしめるべき抗原の重要候補である。
ックスウイルス科のさらに宿主域の限定された他のウイ
ルスにまで拡張された。特に、鳥類の中で複製するアビ
ポックスウイルスが、免疫学的関連性を有する遺伝子産
物を発現するように遺伝子工学的に組換えられている。
アビポックス組換え体を鳥類(42,177)及び非鳥類(4
1)に接種すると、対応する病原体に対する免疫防御反
応を誘起する。
は、30年以上も利用されており、BHV1関連病の発生率を
十分に低下させてきた。しかしながら、これらのワクチ
ンは潜伏感染や野生型ウイルスによる再感染を予防しな
い。これらのワクチンは、感染動物とワクチン接種動物
との識別を複雑化させる。
る。妊娠中の雌牛に弱毒化生ワクチンを接種すると、胎
児が死んで流産することもある(127)。さらに、ワク
チン接種動物はウイルスを発散することが示されている
(178)。従って、妊娠中の雌牛と一緒に飼育している
ワクチン接種動物は、妊娠中の雌牛に感染性ウイルスを
伝播し、胎児を流産させてしまうこともある。
引き起こすことはない。しかしながら、不活化ワクチン
はアジュバントを必要とし、過敏症(アナフィラキシ
ー)及び非致命的炎症及び発熱を引き起こす場合がある
(179)。
免疫を克服もしくは回避することである。これに関し
て、仮に母親がある特定の病原体に対する免疫を獲得し
ていると、母親における「免疫」は初乳中に存在する抗
体及び/又は他の経路を介して新生児に伝達される。し
かしながら、新生児には母性免疫のレベルが十分に薄れ
るまでワクチン接種してもうまくいかない。従って、効
能をなくすような母性免疫の存在下で新生児に成功裡に
ワクチン接種することのできる余地は僅かしかない。
びにヘルペスウイルス感染に対して防御免疫を賦与する
ワクチンを提供することは、現技術に生ウイルス接種の
利点を与え、かつ上述の問題を軽減もしくは解消するも
のであって、現在の技術水準をはるかに超えた進歩であ
る。
産物を発現するような組換えポックスウイルスを供する
こと、並びにかかる組換えポックスウイルスの作成方法
を供することである。
ス、ニワトリポックスウイルス(fowlpox virus)又は
カナリアポックスウイルス(acnarypox virus)ベクタ
ー中でヘルペスウイルスのコード配列をクローニング及
び発現のための方法を供することも本発明の別の目的の
一つである。
イルス中和抗体及び防御免疫を誘起することのできるワ
クチンを供することも本発明のまた別の目的である。
以下の記載に照らせば、よりいっそう容易に理解できる
はずである。
スゲノムの非必須領域中にヘルペスウイルス由来のDNA
配列を含有する組換えポックスウイルスに関する。好適
には、上記ヘルペスウイルスはアルファヘルペスウイル
ス亜科、ベータヘルペスウイルス亜科又はガンマヘルペ
スウイルス亜科の一種である。詳細には、上記ヘルペス
ウイルス由来のDNA配列はヘルペスウイルス糖タンパク
質をコードする。より詳細には、上記ヘルペスウイルス
糖タンパク質は、ウマヘルペスウイルスgp13、ウマヘル
ペスウイルスgp14、ウマヘルペスウイルスgD、ウマヘル
ペスウイルスgp63、ウマヘルペスウイルスgE、仮性狂犬
病ウイルスgp50、仮性狂犬病ウイルスgp II、仮性狂犬
病ウイルスgp III、仮性狂犬病ウイルスgp I、単純ヘル
ペスウイルスgB、単純ヘルペスウイルスgC、単純ヘルペ
スウイルスgD、ウシヘルペスウイルスg I、ネコヘルペ
スウイルスgB、エプスタイン・バールウイルスgp220、
エプスタイン・バールウイルスgp340、エプスタイン・
バールウイルスgB、エプスタイン・バールウイルスgH及
びヒトサイトメガロウイルスgBからなる群から選択され
る。
ヘルペスウイルス遺伝子の遺伝子産物を発現する。詳細
には、上記外来DNA配列はヘルペスウイルス糖タンパク
質をコードするものであり、該外来DNA配列はヘルペス
ウイルス糖タンパク質の産生によって宿主中で発現す
る。好適には、組換えポックスウイルスによって複数の
ヘルペスウイルス糖タンパク質を宿主中で同時発現させ
る。ポックスウイルスは好適にはワクシニアウイルス又
はアビポックスウイルス(ニワトリポックスウイルスも
しくはカナリアポックスウイルスなど)である。
動物中で免疫応答を誘起させるためのワクチンにして、
ヘルペスウイルス由来のDNAをポックスウイルスゲノム
の非必須領域中に含有する組換えポックスウイルスと担
体とを含むワクチンに関する。より詳細には、上記DNA
はヘルペスウイルス糖タンパク質をコードし、発現す
る。好適には、上記ポックスウイルスによって複数のヘ
ルペスウイルス糖タンパク質を宿主中で同時発現させ
る。本発明で使用するポックスウイルスは、好適には、
ワクシニアウイルス又はアビポックスウイルス(ニワト
リポックスウイルスもしくはカナリアポックスウイルス
など)である。
する機構に関する。投与抗原に対する抗体が存在するこ
とが障害になっているとすると、母性免疫による障害
は、ある部分集合に限定した抗原群を発現するベクター
を選択的に使用することによって解決もしくは回避でき
る。例えば、妊娠中の動物には、仮性狂犬病ウイルス糖
タンパク質gp50を発現する組換えワクシニアウイルスワ
クチンを接種することができ、その子には、出産時もし
くは出産後まもなく、別の仮性狂犬病ウイルス糖タンパ
ク質gp II又はgp III又はその組合わせを発現するワク
シニア組換えワクチンを接種することができる。一方、
母性免疫による障害がベクターによるものであるとすれ
ば、母親をあるベクター(ワクシニア又はアビポック
ス)で、子を別のベクターで差別的にワクチン接種すれ
ばよい。この手順は、無論、異なるベクターを使用する
ことのみならず、異なる型の糖タンパク質を発現するベ
クターを使用することをも考慮に入れたものである。従
って、本発明は他の方法では新生児にうまく免疫賦与す
ることのできない母性免疫を解決もしくは回避する方法
に関する。本発明では、ポックスウイルスゲノムの非必
須領域に非ポックス由来のDNAを含有する組換えポック
スウイルスを新生児に接種するが、該DNAは新生児の病
原体の第一の抗原をコードするもので、しかも該抗原は
該新生児の母親において同一病原体に対する免疫応答を
誘起するために使用した同一病原体の第二の抗原とは異
なるものである。また、本発明では、第一のポックスウ
イルスゲノムの非必須領域に非ポックス由来のDNAを含
有する第一の組換えポックスウイルスを新生児に接種す
るが、該DNAは新生児の病原体の抗原をコードするもの
で、該第一のポックスウイルスは該新生児の母親におい
て同一病原体に対する免疫応答を誘起するために使用し
た第二の組換えポックスウイルスとは異なるものであ
る。
解できると思われる。
を図示したものである。
フラグメントのDNA配列を示したものである。
ニアウイルスvP483の構築方法を図示したものである。
を図示したものである。
ニアウイルスvP577の構築方法を図示したものである。
フラグメントのDNA配列を示したものである。
性度をプロットしたものである。
リポックスウイルスvFP44の構築方法を図示したもので
ある。
アポックスウイルスvCP48の構築方法を図示したもので
ある。
プラスミドpHES−MP63、pHES−MP1及びpHES−MP34の構
築方法を図示したものである。
地図であり、ゲノムの逆方向反復配列は四角で示してあ
る。6つの主要EHV−1糖タンパク質遺伝子の位置、並
びにゲノムの領域の拡張部分(gD、gp63及びgE遺伝子が
含まれる)が示してある。
する6402bpフラグメントの塩基配列を示したものであ
る。
の疎水性度をプロットしたものである。
列の疎水性度をプロットしたものである。
の疎水性度をプロットしたものである。
008(それぞれEHV−1 gD遺伝子、EHV−1 gE遺伝子及びE
HV−1 gp63遺伝子を含有する)の構築方法、並びにこれ
らの遺伝子を含有する組換えワクシニアウイルスの作成
方法を図示したものである。
及びgp63遺伝子を含有する)及びpJCA010(EHV−1由来
のgD、gE及びgp63遺伝子を含有する)の構築方法、並び
にこれらの遺伝子を含有する組換えワクシニアウイルス
の作成方法を図示したものである。
ドPR18の構築方法、並びにPRV gp II遺伝子を発現する
組換えワクシニアウイルスの作成方法を図示したもので
ある。
る。
ドpPR24の構築方法、並びにPRV gp III遺伝子を発現す
る組換えワクシニアウイルスの作成方法を図示したもの
である。
ある。
pPR26の構築方法、並びにPRV gp50遺伝子を発現する組
換えワクシニアウイルスの作成方法を図示したものであ
る。
る。
法、並びにβ−ガラクトシダーゼのワクシニアウイルス
への挿入方法を図示したものである。
のである。
VIIの構築方法を図示したものである。
ポックスウイルスvCP55の構築方法を図示したものであ
る。
ウイルスvP717の構築方法を図示したものである。
アウイルスvP569及びvP734の構築方法を図示したもので
ある。
アウイルスVP579、VP748及びvP776の構築方法を図示し
たものである。
アウイルスvP570、vP761、vP775及びvP777の構築方法を
図示したものである。
アウイルスvP637及びvP724の構築方法を図示したもので
ある。
ドpJCA001の構築方法、並びにFHV−1 gB遺伝子を発現す
る組換えワクシニアウイルスvP713の構築方法を図示し
たものである。
3400塩基対部分の塩基配列を示したものである。
の疎水性度をプロットしたものである。
ド409gp220、及びEBV gp340遺伝子を含有するドナープ
ラスミド409gp340の構築方法の構築方法を図示したもの
である。
ラスミド409gBの構築方法を図示したものである。
ラスミド486gHの構築方法を図示したものである。
ワクシニアドナープラスミド513gHgBgp340の構造を図示
したものである。
ラスミド409CMVgBの構築方法を図示したものである。
及びアミノ酸配列を示したものである。
及びアミノ酸配列を示したものである。
例から、より深く理解されるであろう。
る組換えワクシニアウイルスの構築 大腸菌β−ガラクトシダーゼ遺伝子によるワクシニアHA
遺伝子の置き換え この例で移用したワクシニアウイルスコペンハーゲン
株は、ローヌ・メリュー社((Rhone Merieux,Inc.)、
ジョージア州アセンズ(Athens))から入手した。
るイーグルの最小必須培地(MEM)中のVERO細胞(ATCC
番号CCL81)又はMRC−5(ATCC番号CCL171)上の精製プ
ラーク単離物から増殖させた。野生型ウイルスから、常
法(25,28)によりチミジンキナーゼ遺伝子の全コード
配列を欠失させた誘導型を単離し、これをvP410と命名
した。このチミジンキナーゼ欠失変異株をそれ以降の操
作に使用した。プラスミドの構築、スクリーニング及び
増殖は常法(20,27,28)に従った。
Sal I Fフラグメント(Hind III A/Bフラグメント連結
部にまたがる)をSal I消化pUC8に連結して、pSD419VC
を得た。pSD419VCの右側アーム(arm)(Sal I Fフラグ
メントのHind III B部分に対応する)をHind IIIで消化
して除去し、次いで連結してpSD456VCを得た。pSD456VC
は従ってHind III Aフラグメントの右端を含んでおり、
この中には赤血球凝集素(HA)遺伝子(35)の全コード
領域及びその両隣の約0.4Kbのワクシニア配列が存在す
る。
作成するために、pSD456VCをHA遺伝子上流のRsa I部位
で切断(部分消化)し、かつHA遺伝子の3′末端から80
塩基対離れたEag I部位で切断した。約3.5KbのRsa I/Ea
g Iフラグメントをアガロースゲルから単離した。
を置き換え、その直後にBal II、Sma I及びPst I制限酵
素部位並びにEag I付着末端が続くように、合成オリゴ
ヌクレオチドMPSYN59−62を調製した。MPSYN59−62の配
列とその上記制限酵素部位は以下の通りである。
の上記3.5KbのRsa I/Eag Iフラグメントに連結して、pS
D466VCを得た。従って、pSD466VCにおいては、HA遺伝子
がポリリンカー領域に置き換っている。
置かれたpMC1871(34)由来の大腸菌β−ガラクトシダ
ーゼ遺伝子を含有する3.2KbのBgl II/BamH I(部分)フ
ラグメントを、Bal IIで消化しておいたpSD466VC中にク
ローン化した。11kDaプロモーター/β−ガラクトシダ
ーゼ遺伝子カセット(両隣のワクシニアアームに対して
左から右の方向に置かれている)を含有するプラスミド
をpSD466VCBGAと命名した。このプラスミドを、ワクシ
ニアウイルスコペンハーゲン株のチミジンキナーゼ欠失
変異株vP410と組換えて、β−ガラクトシダーゼを発現
するワクシニア組換え体vP425を得た。ワクシニアゲノ
ムに対して右から左に転写される短い潜在的解読枠を破
壊しないように、HA遺伝子のカルボキシ末端の80bpを残
した。
の通り(9,24)、発色基質X−gal存在下での青色プラ
ーク形成に基づいて同定した。後続のワクシニア組換え
体においてβ−ガラクトシダーゼ遺伝子をさらに別の外
来遺伝子で置き換えた場合、青色プラークの代りに無色
のプラークを単離することによって容易に獲得すること
ができる。
VCをBamH I/EcoR Iで消化し、大腸菌ポリメラーゼのク
レノウフラグメントで平滑末端とし、かつ再連結するこ
とによって、pUC8マルチクローニング領域由来のSma I
部位を除去した。従って、得られたプラスミドpSD467VC
に残っている唯一のSma I部位はHA欠失部のポリリンカ
ー領域中にある。
V−1の7.3Kb BamH I−Hフラグメント中に存在する
(3)。pUC(BamH I−H)領域から、重複サブクロー
ンを利用し、修飾T7酵素「シーケナーゼ(SEQUENAS
E)」(40)(USバイオケミカルズ社(U.S.Biochemical
s)製、オハイオ州クリーブランド)を用いて、それぞ
れの鎖について塩基配列に関するデータを得た。アルカ
リ中で変性した二本鎖鋳型プラスミドについて標準的な
ジデオキシチェーンターミネーション法(33)を行なっ
た。正逆両方向のM13プライマーを用いて各クローンの
最初の塩基配列を得た。標準的な化学的手法(バイオサ
ーチ8700(Biosearch 8700)(カリフォルニア州サンラ
ファエル(San Rafael))、アプライド・バイオシステ
ムズ380B(Applied Biosystems 380B)(カリフォルニ
ア州フォスターシティー(Foster City))で合成した1
6−17量体プライマーを用いて残りのフラグメントの塩
基配列を決定した。塩基配列のデータ解析にはすべてIB
Iパステル(IBI Pustell)配列決定プログラム(29)を
使用した。
50.9kDaの1次翻訳生成物をコードする1404bpの解読枠
が明らかになった。gp13解読枠の予想アミノ酸配列のカ
ルボキシ末端側は、単純ヘルペスウイルス1型及び2型
のgC、仮性狂犬病ウイルスのg III及び水痘帯状疱疹ウ
イルスのgp Vとかなりの相同性を有しており、gp13がヘ
ルペスウイルスのgC様糖タンパク質群に属することを示
唆している。EHV−1 gp13解読枠のより詳細な解析は先
行文献(2)に記載されている。ワクシニアベクター中
でのEHV−1 gp13解読枠のクローニング及び発現に関す
る説明を容易にするために、gp13解読枠並びに5′及び
3′側の配列を図2に示してある。図2においては、TA
TAボックスと推定される塩基配列、並びにシグナルペプ
チドと膜アンカーペプチドと推定されるアミノ酸部分に
下線を施した。切断シグナル「ASA」(中抜きの丸印で
示した部分)に続くシグナル配列の仮想切断部位を矢印
で示した。潜在的に、シグナル配列とアンカー配列との
間にAsn−X−Ser/Thrモチーフで定まるN−グリコシル
化部位が9カ所存在する(星印の部分)。
のクローニング ニワトリポックスウイルスベクター(41,42)中で外
来遺伝子を発現させるために、ワクシニアウイルスの初
期/後期プロモーターであるH6を使用した。このプロモ
ーター要素は、ワクシニアHind III−Hフラグメント中
のH6解読枠のすぐ上流にあるDNA配列に対応する(3
1)。
異を導入してpSD467VCに挿入するために、オリゴヌクレ
オチド対H6SYN oligos A−Dを合成した。H6SYN oligos
A−Dの配列を、修飾塩基(下線部)及び制限酵素部位
と共に、以下に示す。
修飾した部位を示す。
長130bpの二本鎖DNAをアガロースゲルから電気的に溶出
し、pSD467VC由来の0.5KbのSma I/Hind IIIフラグメン
ト及び3.1KbのBal II/Hind IIIフラグメントに連結し
た。得られたプラスミドpTP15(184)は、ATG開始コド
ンがCCCに修飾されてSma I部位の一部となっており、そ
の直後にPst I部位が続いている。pTP15のSma I部位
に、Nsi Iリンカー[5′−TGCATGCATGCA−3′](ニ
ュー・イングランド・バイオラボズ(New England BioL
abs)社製、マサチューセッツ州ベヴァリー(Beveru
y))を挿入して、プラスミドpSN Iを得た。
TG開始コドンの120bp上流であり、Nar IはEHV−1 gp13
のTAG終止コドンの23bp上流である)をM13mp19ファージ
にクローン化して、組換えファージM13EcoRNarを得た。
オリゴヌクレオチド特異的変異導入法(17)を用いてEH
V−1 gp13のTTGCCT配列(図2の130−135番目の塩基)
をATGCATに変えることによって、Nsi I部位を導入し
た。変異ファージM13EcoRNarから得たEcoR I/Nar Iフラ
グメントを、pUC8のEcoR I/Nar I部位にクローン化し
て、プラスミドpNSIENを得た。
体オリゴヌクレオチドを合成した。
G)の直後にワクシニア初期転写ターミネーター(ATTTT
TAT)がある。該42量体オリゴヌクレオチド対をアニー
ルして得た二本鎖DNAフラグメントには、Nar I付着端、
それに続いてEHV−1 gp13遺伝子のコード配列の3′末
端、並びにワクシニア初期転写終結シグナル(45)、Ps
t I部位、及びNde I付着端が含まれている。このフラグ
メントをpNSIENのNar I/Nde I部位に挿入して、pNSIENP
Nを得た(図3)。
ラスミドpNS IのNsi I/Pst I部位にクローン化して、プ
ラスミドpVHA6g13Nsi Iを得た(図3)。pVHA6g13Nsi I
を、H6フロモーター内のEcoR V部位、及びEHV−1 gp13
遺伝子の始点付近に導入しておいたNsi I部位で切断し
た。このベクターフラグメントをムング・ビーン(Mung
Bean)ヌクレアーゼで平滑末端とした。以下に示す配
列及び制限酵素部位を有する相補的32量体オリゴヌクレ
オチド対を合成した。
i Iベクターフラグメントに連結して、H6プロモーター
のATG開始コドン(上記32量体の配列の下線部)とEHV−
1 gp13遺伝子とがきちんとつながったプラスミドpVHA6g
13を作成した(図3)。
て、EHV−1 gp13遺伝子を含有するワクシニア組換え体v
P483を得た(図3)。
する組換えドナープラスミドのトランスフェクション並
びにニトロセルロースフィルター上でのインシトゥ(in
situ)ハイブリダイゼーションは、文献記載の方法に
従って行なった(25,28)。大腸菌β−ガラクトシダー
ゼ遺伝子がワクシニアH6コード配列に置き換ったvP425
を構築するために、プラスミドDNA(HeBS中のpSD466VCB
GA、25μg)をVERO細胞中に電気穿孔法で導入した(バ
イオラッド・ジーン・パルサー(Bio−Rad Gene Pulse
r)、キャパシタンス960、200ボルト)。亜集密的細胞
単層(subconfluent monolayer)に細胞当り10pfuのvP4
10を1時間感染させた。感染細胞をトリプシンを用いて
採集し、HeBSで洗浄した後に電気穿孔を行なった。細胞
をMEM+5%ウシ胎児血清培地中において37℃で24時間
インキュベートし、プロジェニィウイルスをVERO細胞単
層上に撒いた。β−ガラクトシダーゼを発現する組換え
ウイルスを、基質X−galの存在下における青色プラー
クとして検出した(9,24)。vP425中のβ−ガラクトシ
ダーゼ遺伝子がEHV−1 gp13遺伝子で置き換った組換え
ワクシニアウイルスを作成するために、pVHA6g13ドナー
プラスミドかつvP425を救援ウイルスとしたことを除い
ては上記と同様のプロトコルを用いた。EHV−1由来gp1
3含有ワクシニア組換え体vP483を、基質X−galの存在
下における無色プラークとして検出し、プラーク精製を
3回繰返した後にDNAハイブリダイゼーションを行なっ
て真の組換え体であることを確認した。
におけるEHV−1 gp13遺伝子の発現 35mmシャーレ中の22mmカバーガラス上に、シャーレ当
り5×105子のBSC−40細胞を植えた。細胞の集密度が約
80%となったところで、細胞当り2pfuのウイルスを感染
させた。1時間吸着させた後、ウイルス接種液を除去し
て、MEM+2%ウシ胎児血清培地を加えた。感染後20時
間後に、カバーガラスを0.2% BSA及び0.1% NaN3含有
リン酸含塩類緩衝液(PBS+)で洗浄し、PBS+で千倍に
稀釈した抗gp13モノクローナル抗体14H7(3)に暴露し
た。室温の加湿チャンバー中に1時間置いた後、細胞を
PBS+で3回洗浄した。フルオレセインイソチオシアネ
ート抱合ヤギ抗マウスIgG抗体を使用して、上記操作を
繰り返した。最後に、リン酸含塩類緩衝液(PBS)中の
2%パラホルムアルデヒド中で20分間細胞を固定した。
カバーガラスを、3%没食子酸n−プロピル含有PBS中
の80%グリセロール中にマウントし、顕微鏡で蛍光を観
察した。
ンパク質に典型的な特徴を有している(14)。増殖性EH
V−1感染においては、gp13糖タンパク質は細胞の様々
な膜系に取込まれ、細胞質膜中に輸送されて、感染細胞
の外表面上で検出され得る。EHV−1 gp13はさらにEHV−
1ウイルス粒子の構成成分である。従って、免疫蛍光法
を用いて、ワクシニアウイルス組換え体vP483によって
発現されるEHV−1 gp13が感染細胞の細胞質膜上にも同
様に存在するか否かを調べた。抗gp13モノクローナル抗
体、続いてフルオレセン抱合ヤギ抗マウスIgG抗体で標
識すると、vP483感染細胞には膜上に強い免疫蛍光がみ
られたが、ワクシニアウイルスvP410感染細胞ではみら
れなかった。この事実は、ワクシニアウイルス組換え体
vP483によって発現されるEHV−1 gp13が、膜貫通性糖タ
ンパク質の真の合成について予想される通り、感染細胞
の細胞質膜上にも存在することを示唆している。
るEHV−1 gp13産物の免疫沈降反応 60mmシャーレ中で集密的細胞単層を形成した2百万個
の細胞に、細胞当り10pfuのウイルスを感染させた。無
メチオニン培地中で接種した。吸着後、ウイルス接種液
を除去して、2μCi/mlの35S−メチオニンを含有する無
メチオニン培地2mlを加えた。24時間感染反応を続けた
後、3%NP−40,30mMTris(PH7.4),450mM NaCl,3mM ED
TA,0.3%NaN3及び0.6mg/ml PMSFを含む3×緩衝液Aを1
ml添加して細胞を溶解した。溶解細胞及び上清を回収し
て、ボルテックスし、10000×gで15分間遠心して、無
細胞抽出液を得た。
−セファロースCL4B(ファルマシア社製、カタログ番号
17.0780.01)を調製した。ラット抗マウス抱合体(ベー
リンガー・マンハイム社製、カタログ番号605500)を上
記スラリー中に1:100に稀釈して、室温で振盪しながら
4時間上記ビーズに結合させた。ビーズを1mlの緩衝液
Aで6回洗浄して結合していない抱合体を除去した。次
に、gp13に対するモノクローナル抗体を室温で4時間ビ
ーズに結合させた。十分に洗浄して過剰の抗体を除去し
た。1mlの感染細胞溶解液を、正常マウス血清を結合さ
せておいたプロテインA−セファロースで予備処理し
た。ビーズを遠心で除いた。このように予備処理した感
染細胞溶解液1mlを、特異的モノクローナル抗体を結合
させておいたビーズ100μlと混合した。この混合物を
室温で4時間振盪した。遠心によってビーズを除去し、
1×緩衝液Aで4回洗浄し、次いで0.2M LiCl及び2M尿
素を含有する10mM Tris(PH7.4)で2回洗浄した。抗体
−抗原複合体からビーズを除去し、レームリ(Laemml
i)の解離溶液50μlを添加して解離させた(60,19
5)。試料を5分間煮沸処理した後、電気詠動にかけ
た。
た1次翻訳産物(55kDa)よりも若干小さい)、並びに
約90kDaの大きな産物(この値はEHV−1 gp13遺伝子産物
が完全にグリコシル化されたものに一致する)が検出さ
れた。対照ワクシニアウイルス感染細胞からは、これら
に相当する沈降物は得られなかった。
る組換えワクシニアウイルスの構築 大腸菌β−ガラクトシダーゼ遺伝子によるワクシニアM2
L遺伝子の置き換え EHV−1 gp14コード配列をワクシニアウイルスベクタ
ー中に挿入するために、大腸菌lacZ遺伝子を発現する組
換えワクシニアウイルスvP458を構築した。組換えウイ
ルスvP458中のlacZコード配列をEHV−1 gp14のコード配
列で置き換えると、X−gal(β−ガラクトシダーゼに
対する発色性基質)存在下での、EHV−1 gp14含有組換
えウイルス同定用の青色→無色プラークスクリーニング
系(9,24)が得られる。さらに、EHV−1 gp14及びEHV−
1 gp13双方を発現するワクシニアウイルス組換え体を構
築するために、例1においてEHV−1 gp13の挿入に用い
た赤血球凝集素欠失座とは別のEHV−1 gp14のための挿
入座をHind III MのM2L座に作成した。ワクシニアHind
III Mフラグメント中のM2L遺伝子の全コード配列を除去
して、β−ガラクトシダーゼをコードする大腸菌lacZ遺
伝子で置き換えた。vP458を構築するためのクローニン
グ段階を図4に図解した。
ノ酸からなるタンパク質をコードしかつワクシニアゲノ
ムに対して右から左に読取る解読枠全体が、ワクシニア
ウイルスのコペンハーゲン株のHind III Mフラグメント
内の唯一のBal II部位の左側に位置している。従来の命
名法(31)に従って、M1L(58)のすぐ右側に位置する
この遺伝子をM2Lと呼ぶ。Hind IIIフラグメントM内の
唯一のBgl II部位から左側方向についてのワクシニア
(WR株)ゲノムの欠失に関する研究(57)から、Hind I
II M内のBgl II部位の左側に含まれるワクシニアコード
配列が組織培養細胞中のウイルスの複製には必須ではな
いことが示されている。
めに、M2Lコード配列全体がBgl II部位で置き換えられ
たプラスミドベクターpMP409DVCを以下に述べる通り作
成した。pSD409VC(コペンハーゲン株のワクシニアHind
III MフラグメントをpUC8のHind III部位にクローン化
したもの)をBamH I/Bgl IIで消化して自己連結して、H
ind III Mの右端を除去し、Bgl II部位を破壊した。得
られたプラスミドpMP409BVCをSph I(M2L解読枠内で切
断する)で線状化し、2分間Bal31エキソヌクレアーゼ
消化処理に付した。得られたDNAに、合成49量体(5′
−TTTCTGTATATTTGCAACAATTTAGATCTTACTCAAAATATGTAACAA
T−3′,下線部がBgl II部位)を用いて変異を導入し
た(19)。変異導入プラスミドpMP409DVCにおいては、M
2Lコード配列が+3番目の位置から解読枠の端まで欠失
している。開始コドンATGのGをCに換えて、欠失連結
部で唯一のBgl II部位(AGATCT)を生じさせた。
−ガラクトシダーゼ遺伝子を0.1Kbワクシニア11kDaプロ
モーター(7)の転写調節下に含有する3.2Kb Bgi II/B
amH I部分フラグメントを、pMP409DVCの唯一のBgl II部
位にクローン化した。11kDaプロモーター/β−ガラク
トシダーゼ遺伝子カセット(両隣のワクシニアアームに
対して右から左の方向に置かれている)及びゲノムを含
有する組換えプラスミドをpMP409DVCBGと命名した。pMP
409DVCBGを、例1に記載した通り、救援ワクシニアウイ
ルスvP410との組換えにおけるドナープラスミドとして
用いた。vP458と名付けた新規ワクシニア組換え体(M2L
欠失座に挿入されたβ−ガラクトシダーゼ遺伝子を発現
する)を、発色性基質X−galを用いて検出し(9,2
4)、プラーククローニングを繰返して精製した。
配列は、BamH I切断フラグメントaとi(3)との間の
連結部にまたがっている。EHV−1の2つのDNAフラグメ
ントBamH I−a(21.3Kb)とBamH I−i(7.2Kb)(5
9)をアガロースゲルから単離した。EHV−1 BamH I−i
をプラスミドpUC8のBamH I部位に挿入して、プラスミド
pUC(BamH I−i)を構築した。EHV−1 BamH I−aフラ
グメントをEcoR Iで消化して、EcoR I/BamH I消化pUC8
に連結した。プラスミドpUC(BamH I−a/EcoR I)は、1
0KbのEHV−1 BamH I/EcoR I挿入部を含んでいる。報告
されたフラグメントの大きさによれば(59)、この挿入
部のDNA配列はEHV−1ゲノム内のBamH I−iフラグメン
トのDNA配列と隣接している。
のプラスミドから得た異なるサブクローンを使用して塩
基配列の解析を行なった。EHV−1 gp14遺伝子はBamH I
−a/i連結部にまたがっているので(3)、プラスミドp
UC(BamH I−a/EcoR I)の塩基配列決定はBamH I部位か
ら始めた。プラスミドpUC(BamH I−i)の配置を制限
酵素消化で決定した。pUC(BamH I−i)のEcoR I部位
に最も近いEHV−1 BamH I末端はBamH I−a/i連結部のBa
mH I部位であることが判明したので、このフラグメント
の塩基配列決定はこのBamH I端から開始した。
列に関するデータを得た。EHV−1 gp14コード配列を含
有する3351bpフラグメントの塩基配列を図6に示す。欄
の左端と右端に付けた番号はそれぞれアミノ酸配列と塩
基配列に関するものである。CATボックス及びTATAボッ
クスと推定される塩基配列に下線を施した。シグナル及
び膜貫通領域にも下線を施し、シグナルペプチドの推定
切断部位を矢印で示した。コンセンサス(Asn−X−Ser
/Thr)配列からなる13カ所の潜在的グリコシル化部位を
星印で示した。
読み取る300番目の塩基から3239番目の塩基までの解読
枠が判明した。即ちATG開始コドンはBamH I−a/EcoR I
フラグメントに含まれており、終始コドンTAAはBamH I
−iフラグメントに含まれていた(3,59)。
ドン(300番目)の5′側に見付かった。配列「AAATATA
T」(148番目から155番目の塩基)を有するTATAボック
スが、71番目から77番目の配列「GGTCAAT」を有するCAT
ボックスの70塩基下流に位置している。ポリアデニル化
シグナル「AATAAA」(3251番目から3256番目の塩基)
が、TAA終始コドン(3240番目から3242番目の塩基)の
8塩基下流に位置している。配列「5′−TCCTGCGCGCA
−3′」(218番目から228番目の塩基)中の11個の塩基
のうち9個の塩基が18SリボソームRNAの配列「3′−AG
GAAGGCGT−5′」(61)と相補的であり、リボソーム結
合部位として機能している可能性がある。
おり、その分子量は109.8kDaであると計算される。アミ
ノ酸配列の解析から、膜関連糖タンパク質に共通する多
くの特徴が明らかになった。58番目から99番目までのア
ミノ酸領域は、特徴的な疎水的性質を有しており、シグ
ナル配列であると思われる(図6)。EHV−1 gp14遺伝
子産物に特徴的な性質は、この長い疎水性シグナル配列
の前に長い親水性配列が存在することである。この特徴
は、仮性狂犬病ウイルスウイルス(PRV)g II(62)と
ウシヘルペスウイルス1型(BHV−1)g I遺伝子にもみ
られるが、この2つは共にHSV gB相同物である。45残基
のアミノ酸(826から870番目)からなる疎水性領域は、
膜貫通性アンカードメインとして機能していると思われ
る。細胞質内に存在する親水性ドメインは110残基のア
ミノ酸を含んでいる。
−Ser/Thr(Xはプロリン以外のアミノ酸である)部位
が11カ所存在する。特徴的な点は、細胞質内ドメインに
も2カ所の潜在的グリコシル化部位が存在することであ
る(図6)。
のを図7に示す。EHV−1 gp14の疎水性度を、カイト(K
yte)及びドリトル(Doolittle)の方法(65)に従っ
て、7個のアミノ酸を1ウインドー(window)としてス
ムージング(smoothing)せずに計算した。真中の線よ
りも下の点は高疎水性域を表しており、シグナル及び/
又は膜貫通性領域の可能性のある部分を示している。膜
貫通性糖タンパク質に特徴的なシグナル及びアンカー成
分並びにシグナル配列の前にある長い親水性領域がEHV
−1 gp14コード配列にもみられる。
る抗原決定基の位置 λgt11発現ベクターとモノクローナル抗体が、主要EH
V−1糖タンパク質をコードするEHV−1DNA配列の同定に
使用されている(3)。λgt11の組換え体4alは、特異
的モノクローナル抗体3F6によって認識されるEHV−1 gp
14エピトープを発現することが判明している(3)。こ
のエピトープの身元を決定するために、4al内に含まれ
るEHV−1 DNAの塩基配列を決定し、EHV−1 gp14コード
配列のDNA配列(図6)と比較した。λgt11組換え体4al
中の(抗EHV−1 gp14モノクローナル抗体3F6によって認
識される)EHV−1 gp14エピトープ(3)に対応するDNA
フラグメントの塩基配列を決定するために、4alをEcoR
Iで消化し、アガロースゲルからEHV−1フラグメントを
単離してpUC8のEcoR I部位に連結した。正逆両方向のM1
3汎用プライマーを用いて前述の通りDNAの塩基配列を決
定した。
訳生成物の107番目(Thr)から172番目(Val)に対応す
る66残基のアミノ酸領域内に含まれていることが示され
た。従って、該エピトープは推定されるEHV−1 gp14表
面ドメインのアミノ末端領域内に位置している。
タンパク質との比較 EHV−1 gp14遺伝子のアミノ酸配列との比較から、他
のヘルペスウイルス糖タンパク質とかなりの相同性を有
していることが判明した。即ち、EHV−1 gp14は、PRVの
g II(62)、BHV−1のg I(63)、水痘帯状疱疹ウイル
ス(VZV)のg II(66)、単純ヘルペスウイルス(HSV)
のgB(67,71,72)、並びにエプスタイン・バールウイル
ス(EBV)(68)及びヒトサイトメガロウイルス(HCM
V)(10)の糖タンパク質に相同であった。
ド特異的変異導入 再び図5を参照して説明する。pUC(BamH I−a/EcoR
I)由来のKpn I/BamH IフラグメントをKpn I/BamH Iで
消化しておいたプラスミドBluescript SK+に挿入し
て、プラスミドBlue(Kpn I/BamH I)を得た。クンケル
(Kunkel)の方法(17)を修正して、宿主dut-ung-大腸
菌CJ236株中で作成したプラスミドBlue(Kpn I/BamH
I)由来のウラシル含有DNA鋳型を用いてオリゴヌクレオ
チド特異的変異導入を行なった。該変異導入プラスミド
中において、EHV−1 gp14遺伝子のコドン1及び2にNsi
I部位を生じさせ、配列ATG/TCC(Met/Ser)をATG/CAT
(Met/His)に変えた。この変異を導入した塩基配列はD
NA配列解析によって確認した。該変異株由来のKpn I/Ba
mH Iフラグメントを、Kpn I/BamH I消化pUC18に移し換
えてプラスミドpUC(Kpn I/BamH I)を得た。
トをpUC(BamH I−i)の3.9KbサブクローンであるBamH
I/Pst I消化pUC(BamH I/Pst I)に挿入して、Nsi I部
位変異を含んだEHV−1 gp14遺伝子全体を含むプラスミ
ドpUCg14を構築した。
る例1記載の修飾ワクシニアH6(初期/後期)プロモー
ターを含有する合成二本鎖DNAと連結した。Nsi I、Sac
I、Pst I及びEcoR I制限酵素部位をH6プロモーターの内
在性開始コドンのすぐ下流につくった。pMG11におけるH
6プロモーター下流のポリリンカー配列はATG CAT GAG C
TC TGC AGA ATT CGG ATC Tである。H6開始コドンを含ん
だ唯一のNsi I部位(下線部)の直後にSac I、Pst I及
びEcoR Iが続いている。
gp14開始コドン上流のEHV−1 DNA領域を含む)を、プ
ラスミドpMG11由来のEcoR I/Nsi Iフラグメントで置き
換えて、プラスミドPMRHg14を得た。該pMRHg14は、ワク
シニアHind III Mの右側アーム、H6プロモーター及びEH
V−1 gp14遺伝子全体を含有する。プラスミドpMRHg14由
来のHpa I/Pst I EHV−1 gp14含有フラグメントを、Hps
I/Pst Iで切断しておいたベクタープラスミドpMG11に
移し換えて、プラスミドpVM2LH6g14を作成した。pVM2LH
6g14は、H6プロモーターの制御下に置かれたEHV−1 gp1
4全コード配列(コドン2をTCC(Ser)からCAT(His)
に変えたもの、及びEHV−1 gp14遺伝子下流の約1.2Kb E
HV−1DNA)を含有しており、この配列は、M2L遺伝子座
へのEHV−1 gp14遺伝子の挿入の目標としたワクシニア
ゲノムに関するフランキングワクシニア配列に対して右
から左に挿入されている。
スミドとして組換えを行なった。無色のプラークを採取
して、EHV−1 gp14に対して特異的な32P標識プローブを
用いてEHV−1 gp14コード配列の存在について分析し
た。プラーククローニングを繰返した後、得られたワク
シニア組換え体をvP577と命名した。
て、キメラドナープラスミドpVM2LH6g14−1を構築し
た。pVM2LH6g14−1(EHV−1 gp14のコドン2から34ま
でが欠失し、かつ4つのコドンが置き換っている)を作
成するために、プラスミドBlue(Kpn I/BamH I)上でイ
ンビトロ変異導入(17)を行なって、コドン1及び2で
はなくコドン32〜34にNsi I部位を生じさせた。新たに
変異を導入したBlue(Kpn I/BamH I)プラスミド由来の
Nsi I/BamH Iフラグメントを、pVM2LH6g14のNsi I/BamH
Iフラグメントと置き換えた。該Nsi I部位に多重Nsi I
リンカー(New England BioLabs社製)を連結して、開
始ATGコドンを残りのEHV−1 gp14コード配列の枠内に適
合させた。最終的に得られたプラスミドpVM2LH6g14−1
は、Met/His/Ala/Cys/Ile/Ala...をコードする配列ATG/
CAT/GCA/TGC/ATT/GCT...を含んでいる。ここで、GCT(A
la)はEHV−1 gp14の34番目のコドンであり、pVM2LH6g1
4−1の残りの部分はpVM2LH6g14のものと同一である。
1との間で組換えを行なって、ワクシニア組換え体vP61
3を得た。
を発現するワクシニアウイルス組換え体vP633及びvP634
の構築 gp13及びgp14EHV−1糖タンパク質を共に発現するワ
クシニア組換え体を構築するために、vP577もしくはvP6
13のいずれかを救援ウイルスとして、例1記載のドナー
プラスミドpVHA6g13(ワクシニアのHA欠失座に挿入され
たワクシニアH6プロモーターの制御下にあるEHV−1 gp1
3遺伝子を含有する)との組換えを行なった。組換えウ
イルス中へのEHV−1 gp13配列の挿入は、インシトゥDNA
ハイブリダイゼーション法(25,28)によって同定し
た。pVHA6g13とワクシニアウイルス組換え体vP577(全E
HV−1 gp14を含有する)との組換えによって、ワクシニ
アウイルス二重組換え体vP633が得られ、pVHA6g13とワ
クシニアウイルス組換え体vPvP613(先端の欠けたEHV−
1 gp14を含有する)との組換えによって、ワクシニアウ
イルス二重組換え体VP634が得られた。ワクシニアウイ
ルス二重組換え体vP633及びvP634のプラークをクローニ
ングし、EHV−1 gp13及びEHV−1 gp14配列の存在をDNA
ハイブリダイゼーション分析法並びに発現アッセイ法
(後述)で確認した。
3及びgp14糖タンパク質の免疫沈降反応 ワクシニアウイルス組換え体によって発現されるEHV
−1 gp13及びgp14糖タンパク質を調べるために、VERO細
胞に該組換え体を感染させて、代謝によってタンパク質
を35S−メチオニンで標識して、例1記載の方法で免疫
沈降反応を行なった。室温で4時間、1:1000に稀釈した
EHV−1 gp13特異的モノクローナル抗体(14H7)又はEHV
−1 gp14特異的モノクローナル抗体(3F6)(3)を結
合させた。試料をSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動
(10%ゲル、定電流30mA、6時間)にかけ、オートラジ
オグラムを作成した。未感染VERO細胞又は赤血球凝集素
欠失ワクシニアウイルスvP452(184)感染対照VERO細胞
の産生したもので、抗EHV−1 gp13特異的モノクローナ
ル抗体14H7(3)又は抗EHV−1 gp14特異的ノクローナ
ル抗体3F6(3)によって免疫沈降したものはなかっ
た。これに対して、EHV−1 gp13だけを発現するワクシ
ニア組換え体vP483、EHV−1 gp13とインクトなgp14双方
を発現するワクシニアウイルス二重組換え体(vP63
3)、又はEHV−1 gp13と先端の欠けたgp14双方を発現す
るワクシニアウイルス二重組換え体(vP634)で感染し
たVERO細胞からは、放射性標識されたEHV−1 gp13産物
がモノクローナル抗体14H7によって免疫沈降した。予想
される1次翻訳生成物(55kDa)よりも若干小さい約44k
Daと約47kDaの2種類の生成物並びにEHV−1 gp13が完全
にグリコシル化された形に相当する約90kDaのやや大き
い生成物が検出された。ワクシニア二重組換え体vP633
及びvP634において、EHV−1 gp13発現の質及び量が、ど
ちらの形のEHV−1 gp14と同時発現させてもその影響を
受けなかったことは重要である。
VERO細胞は、抗EHV−1 gp14特異的モノクローナル抗体3
F6(3)によって免疫沈降した。vP633(全gp14とgp13
を含む)及びvP577(全gp14を含む)については、約3
4、47、60−64及び90kDaの位置に主要バンドが観察され
たが、vP634(gp13と先端の欠けたgp14とを含む)及びv
P613(先端の欠けたgp14を含む)では約34、47、57、72
−82及び116kDaの位置に主要バンドが観察された。EHV
−1 gp13と同時発現させた際、どちらの形のEHV−1 gp1
4を合成させても有意の差異はみられなかった。
p13及びgp14産物の免疫蛍光分析 EHV−1 gp13又はgp14のいずれかに特異的なモノクロ
ーナル抗体を使用して、組換えワクシニアウイルスに感
染したVERO細胞の免疫蛍光分析を例1記載の方法によっ
て行なった。
たVERO細胞においては、その細胞表面上並びにアセトン
固定細胞内にEHV−1 gp13が容易に検出できた。vP410、
vP577又はvP613に感染したVERO細胞においては、EHV−1
gp13特異的抗体に対する免疫反応性は細胞内部にも表
面上にもみられなかった。ワクシニア組換え体vP577、v
P613、vP633及びvP644に感染させたVERO細胞をアセトン
固定すると、EHV−1 gp14の発現が容易に検出できた。v
P410又はvP483で感染させた細胞においては、EHV−1 gp
14特異的抗体に対するはっきりとした内部免疫蛍光はみ
られなかった。EHV−1 gp14に特異的なモノクローナル
抗体3F6を用いると、先端欠損型EHV−1 gp14を発現する
vP613又はvP644に感染した細胞には弱い表面免疫蛍光が
観察されたが、対照ウイルスvP410及びvP483並びに組換
えワクシニアウイルスvP577又はvP644(EHV−1 gp14遺
伝子全体を表現する)においてははっきりとした表面反
応はみられなかった(例8も参照されたい)。
疫 ワクシニア組換え体vP483によって発現されるgp13ウ
マヘルペスウイルス遺伝子産物の免疫原生を決定するた
めに、該ウイルスをモルモットに接種し、ワクシニアウ
イルス及びウマヘルペスウイルス双方に対する血清中和
抗体の存在をアッセイした。
に分けた。一つのグループには、皮下接種によって、初
日(0日)に1mlのワクシニア組換え体(108TCID50/m
l)を接種し、次いで21日目に1mlの2次免疫を行なっ
た。第二のグループには、ワクシニアvP452(108TCID50
/ml)で同様の接種を行なった。第三のグループには、
ワクチン接種を行なわなかった。全モルモットについ
て、1次ワクチン接種前並びに21日目及び35日目に血液
採取した、血清を調製して、ワクシニア及びEHV−1
(ケンタッキー株)双方の中和抗体の存在について、TC
ID50=50のウイルスを用いてブタ精巣細胞上でアッセイ
した。
は、モルモット中で明らかな血清変換を誘起する。ワク
シニアウイルスについて得られた血清中和力価は表1の
括弧内に示してある。1次接種から21日後にはワクシニ
ア及びEHV−1双方の中和抗体が検出でき、21日目に2
次接種して2週間後には血清中和抗体力価の顕著な増加
がみられた。EHV−1 gp13発現組換えウイルスを接種し
たモルモットについて得られた血清ワクシニア中和力価
が、ワクシニアvP452ウイルスを接種したモルモットで
得られた力価よりもかなり高い(t=7.2)ことに注目
すべきである。
ットの免疫 モルモットを免疫して、ワクシニア組換え体vP577及
びvP613によって発現されたEHV−1 gp14に対するモルモ
ットの反応を評価した。体重約450gのモルモットに、10
5TCID50のvP577もしくはvP613を、初日(0日)及び21
日目にそれぞれ1mlずつ皮下接種した。0日目、21日目
及び35日目に、モルモットから血液を採取した。TCID50
=50のEHV−1ウイルス(ケンタッキー株)に対する中
和試験をブタ精巣細胞上で行なった。ワクシニア抗体の
力価は、抗IgG(H&L)ペルオキシダーゼ抱合体を用
いたELISA法で決定した。
1 gp14遺伝子全体を包含する)で免疫したモルモットに
おいては、EHV−1に対する血清中和活性は全くみられ
なかった(データは示していない)。これに対して、先
端欠損型EHV−1 gp14遺伝子を発現するワクシニア組換
え体vP613を接種したモルモットは、EHV−1 gp13を発現
するワクシニア組換え体vP483の場合(表1)と同じ程
度のEHV−1血清中和抗体を誘起した(表2)。1次ワ
クチン接種から3週間後にEHV−1血清中和抗体が検出
されるが、2次免疫してから2週間後にはより高レベル
の血清中和抗体が観察される。ELISA法でワクシニア抗
体をアッセイしたところ、免疫したすべての動物におい
て、反応がみられた。
御 EHV−1 gp13を発現するワクシニア組換え体vP483の効
能を評価するために、ハムスターにワクチンによる1次
免疫或いは1次免疫+2次免疫を施し、非接種対照群又
は対照ワクシニアウイルスvP452を2回接種した群と共
に、EHV−1のハムスター適応ケンタッキー株を腹膜内
に投与して感染させた。
g)を4つのグループに分けた。グループAには、108、
106もしくは104TCID50のワクシニア組換え体vP483を、
各接種量について5匹ずつ、1回皮下接種した(1m
l)。グループBには、0日目にvP483をワクチン接種
し、続いて14日目に2次接種した。このとき、1次及び
2次接種(1ml)は5匹ずつの群に108、106又は104TCID
50を皮下接種した。5匹のハムスターからなるグループ
Cには、ワクシニアvP452を0日目と14日目の2度(1
回当り108TCID50)皮下注射した。グループDの5匹は
非ワクチン接種対照群としてそのままにしておいた。最
後に免疫してから14日後に、すべてのハムスターについ
て、200LD50量のEHV−1(ハムスター適応ケンタッキー
株)を腹膜内投与によって感染させた。感染後7日目に
生存数を数えた。
ワクシニアvP452接種ハムスターは、すべてEHV−1感染
後5日以内に死亡した。EHV−1 gp13発現ワクシニア組
換え体vP483をワクチン接種したハムスターでは、EHV−
1感染に対してかなりのレベルの防御がみられた。1次
免疫だけのハムスターと1次及び2次免疫したハムスタ
ーとの間で防御レベルに差異はみられなかった。半防御
量(PD50)は、1次免疫についてのlog10PD50=6.32、
1次免疫+2次免疫についてのlog10PD50=は6.12で、
同程度の値であった。しかしながら、100%防御は、108
TCID50の組換えウイルスを2回接種した群についてのみ
観察された。
ワクシニア組換え体の防御効果を評価するために、ワク
チン接種ハムスターについてウイルス感染実験を行なっ
た。ハムスターにワクチンによる1次免疫或いは1次免
疫+2次免疫を施し、非接種対照群又は対照ワクシニア
ウイルスvP452を2回接種した群と共に、EHV−1のハム
スター適応ケンタッキー株を腹膜内に感染した。体重約
60gの21日齢のゴールデンハムスターに、それぞれ1mlの
対照ワクシニア又はEHV−1 gp13及び/又はgp14を発現
する組換えワクシニアウイルスvP483、vP577、vP613、v
P633及びvP634を皮下接種した。1次ワクチン接種に続
いて14日目に同量(log10pfu/ml)のワクチンを接種し
た。最後に免疫してから14日後に、非接種対照群を含め
たすべてのハムスターに、200LD50量のEHV−1ハムスタ
ー適応ケンタッキー株を腹膜内注射して感染させた。感
染後14日目に、5匹からなる群の生存数を数えて実験を
終えた。ハムスターの50%を防御するワクチン接種量を
log10TCID50/ml接種量として評価した。
クシニアウイルス組換え体vP577では、log10PD50≧9.0
と計算され、感染に対する防御力を賦与しなかった。こ
れに対して、ワクシニア組換え体vP613によって発現さ
れる先端欠損型EHV−1 gp14遺伝子は、感染に対して十
分な防御力を賦与した(表4)。計算されたPD50(5.
2)は、EHV−1 gp13発現ワクシニア組換え体vP483で得
られた値(5.4)よりも若干良い値であった。驚くべき
ことに、EHV−1 gp13及びgp14を同時発現させると、そ
れぞれワクシニアウイルス組換え体vP633及びvP634中の
全gp14遺伝子又は先端欠損型gp14遺伝子のいずれについ
ても、EHV−1糖タンパク質を単独で発現させた場合よ
りも防御力が著しく増大した。従って、同一ワクシニア
ウイルス組換え体中でEHV−1 gp13及びgp14を同時発現
させると、ワクチン接種したハムスターを50%防御する
のに必要なウイルス接種量は著しく減少した。
るアビポックスウイルス組換え体の構築 次に図8を参照する。pVHA6g13をEHV−1 gp13遺伝子
源として使用した。全EHV−1 gp13遺伝子を含むDNAフラ
グメントを単離するために、pVHA6g13をNru IとHind II
Iで消化した。この消化によって、ワクシニアウイルスH
6プロモーターの3′末端の28bp、全EHV−1 gp13遺伝子
及び約410bpのワクシニアウイルス配列を含む約1.8Kbの
フラグメントが得られた。この1.8KbのNru I/Hind III
フラグメントを単離して、アビポックスウイルス挿入ベ
クターpFPCV2及びpCPCV1への挿入に使用した。
は、FPゲノムのf7遺伝子座と呼ばれる非必須領域中に外
来遺伝子の挿入された組換え体を作成するためのビヒク
ル(vehicle)を提供する。pFPCV2をpRW731.13から誘導
した。プラスミドpRW731.13は、pUC9の2カ所のPvu II
部位間にFPゲノムのPvu IIフラグメント(約5.5Kb)が
挿入されたものである。まず最初に、この5.5KbFPゲノ
ム由来Pvu IIフラグメント内に存在する非反復Hinc II
挿入部位に多重クローニング配列(MCS)を連結した。
このMCSは、オリゴヌクレオチドCE4(5′−TCGCGAGAAT
TCGAGCTCGGTACCGGGGATCCTCTGAGTCGACCTGCAGGCATGCAAGCT
TGTT−3′)とCE5(5′−AACAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCG
ACTCTTAGAGGATCCCCGGTACCGAGCTCGAATTCTCGCGA−3′)
とのアニーリングによって誘導したものである。
3)の誘導体であって、H6プロモーター下流のPTs I部
位にネコ白血病ウイルス(FeLV)のenv遺伝子(192)が
挿入されたものである。2.4Kbの発現カセットをFPベク
ターに移し換えるために(図8)、pFeLV1AをBgl IIで
消化し、Pst I部分消化して、H6/FeLV env配列を切り出
した。該Bgl II部位はH6プロモーター配列の5′末端の
境界にあり、該Pst I部位はFeLVエンベロープ糖タンパ
ク質の解読枠の翻訳終結シグナルの420bp下流に位置し
ている。
化したpCE11に挿入した。このプラスミドをpFeLVF1と命
名した。pFeLVF1プラスミドを次にPst Iで消化してFeLV
env配列を除去した。得られたプラスミド(pCE11中に
ワクシニアウイルスH6プロモーターを含む)をpFPCV1と
命名した。外来の配列を除去するために、5′から該プ
ロモーターまでの配列にオリゴヌクレオチドFPCV1
(5′−CAGTAATACACGTTATTGCAGAGAGGACCATTCTTTATTCTA
TACTTAAAAAGT−3′)を使用して変異を導入し(19)、
pFPCV1を得た。オリゴヌクレオチドFPCV3(5′−TAGAG
TCGACCTGCAGGCATCCAAGCTTGTTAACGAC−3′)で、3′か
ら該プロモーターまでの領域(マルチクローニング部
位)に変異を導入して、Sph I部位(ATGを含む)を除去
した。得られたプラスミドをpFPCV2と命名した。
トを、pFPCV2を消化して得た8.0KbのNru I/Hind IIIフ
ラグメントに挿入した。この8.0Kb Nru I/Hind IIIフラ
グメントは、ワクシニアウイルスH6プロモーターの5′
末端部分(100bp)、FPフランキング配列(挿入部位の
4.8Kb上流及び1.5Kb下流)並びに2.4KbのpUC断片(BRL
社製、メリーランド州ベセスダ(Bethesda))を含んで
いた。これら2つのフラグメントの連結によって、pFPE
HV13Aと名付けた9.8Kbのプラスミドが得られた。
600bpのフラグメントを除去した。このフラグメント
は、EHV−1 gp13遺伝子の3′側領域(200bp)と410bp
のワクシニアウイルスDNA断片とを含んでいた。この600
bpのKpn I/Hind IIIフラグメントを、以下の手順で、pN
SIENPN(図3)由来の200bpフラグメントに置き換え
た。pNSIENPNをPst Iで消化して、該プラスミドを線状
化した、該Pst I末端を、各dNTP(0.5mMずつ)の存在下
でT4 DNAポリメラーゼ(New England BioLabs社製)を
作用させて、平滑末端とした。次にHind IIIリンカー
(BRL社製)をこの平滑末端フラグメントに連結した。H
ind IIIで消化した後、該線状化プラスミドをKpn Iで消
化して、EHV−1 gp13遺伝子の3′末端部分、終止コド
ン(TAG)に相当する配列、並びにワクシニアウイルス
初期転写終結シグナルとして公知の(45)「TTTTTNT」
配列を含む200bpのフラグメントを得た。この組換えプ
ラスミドをpFPEHV13Bと名付けて、H6プロモーター付きE
HV gp13遺伝子をFPゲノムのf7座に挿入するためのイン
ビトロ組換えに使用した。得られた組換えニワトリポッ
クスウイルスをvFP44と付けた。
用1.4Kb Nru I/Hind IIIフラグメントの作成にも利用し
た。pCPCV1プラスミドは、カナリアポックスウイルス
(CP)ゲノムの3.3Kb Pvu IIフラグメント内に存在する
非反復EcoR I部位にワクシニアウイルスH6プロモーター
を含んでいる。この挿入プラスミドを用いると、CPゲノ
ムのC3座に外来遺伝子を挿入することが可能になる。pC
PCV1をpRW764.2(pUCベクターに3.3KbのCPゲノム由来Pv
u IIフラグメントが挿入されている)から誘導した。pR
W764.2をEcoR Iで消化して線状化した。このフラグメン
トを、各dNTP(0.5mMずつ)の存在下で大腸菌DNAポリメ
ラーゼのクレノイフラグメント(Boehringer Mannheim
Biochemicals社製)を作用させて、平滑末端とした。pF
PCV1をKpn I/Hpa Iで消化して、ワクシニアウイルスH6
プロモーター配列とマルチクローニング領域(該プロモ
ーターの3′末端に位置する)を切取った。この200bp
のフラグメントを、各dNTP(0.5mMずつ)の存在下でT4D
NAポリメラーゼを作用させて、平滑末端とし、上記の線
状化しかつ平滑末端としたプラスミドpRW764.2に挿入し
た。得られたプラスミドをpCPCV1と名付けた。プラスミ
ドpCPCV1をNru IとHind IIIで消化して5.8Kbのフラグメ
ントを単離し、上述の1.4Kb EHV gp13含有フラグメント
に連結した。得られたプラスミドをpCPEHV13Aと名付け
た。このプラスミドを使用して、H6プロモーター付きEH
V gp13遺伝子をCPゲノムのC3座に挿入するためのインビ
トロ組換え実験を行なった。この組換えカナリアポック
スウイルスをvCP48と名付けた。
換えアビポックスウイルスを標準的なプラークハイブリ
ダイゼーション法によって同定した。プラーク単離を3
回繰返して陽性プラークを精製した後、ハイブリダイゼ
ーション法による分析を行なった。FP組換え体とCP組換
え体を、それぞれvFP44及びvCP48と名付けた。これらの
組換え体を、EHV−1 gp13遺伝子に対するモノクローナ
ル抗血清を用いたプロテインA−β−ガラクトシダーゼ
免疫スクリーング法で分析した。その結果、CEF及びVER
O細胞単層にvFP44又はvCP48を感染させると該ウイルス
感染細胞表面上にEHV−1 gp13遺伝子が発現することが
実証された。
コードする遺伝子の未修飾及び修飾型遺伝子を発現する
ワクシニアウイルス組換え体の評価 EHV−1 gp14を発現する他の組換えワクシニアウイルス
の構築と評価 含EHV−1 gp14構築体(例2)を、(a)EHV−1 gp14
リーダー配列の長さを変える、(b)遺伝子の3′側に
ある過剰のEHV−1 DNAを除去する、並びに(c)EHV−1
gp14遺伝子の修飾型遺伝子を評価用ワクシニアウイル
スvP293宿主域選択系(69)に挿入する、という3通り
の方法で修飾した。
含んでいる。58番目のアミノ酸から99番目のアミノ酸ま
での長い疎水性配列はシグナル配列であると思われる。
この領域の前には長い親水性配列が存在している。同様
の長いリーダー配列は、他の2つのgB相同物、即ち、仮
性狂犬病ウイルスのg II(62)とウシヘルペスウイルス
1型のg I(63)にも認められる。
ロセシング、提示及び免疫力に及ぼすEHV−1 gp14のリ
ーダー配列の長さの影響を研究するため、既述の含EHV
−1 gp14構築体を以下の通り修飾することによって、3
つの異なる長さのリーダー配列を有するEHV−1 gp14遺
伝子含有プラスミドを作成した。
2)は、H6プロモーターの制御の下に置かれた全EHV−1
gp14コード配列(コペンハーゲン株ワクシニアM2L欠失
座に挿入されている)を含有する。pVM2LH61g4において
は、EHV−1 gp14遺伝子の2番目のアミノ酸が本来のSer
ではなくてHisとして存在している。2番目のアミノ酸
をSerに変えるために、pVM2LH6g14をコドン1〜2(Met
/His)においてNis I遺伝子(認識配列ATGCAT)で切断
した。合成オリゴヌクレオチドMPSYN240(5′−ATCCGT
TAAGTTTGTATCGTAATGTCCTCTGGTTGCCGTTCTGTC−3′)を
使用して変異を導入した(19)。得られたプラスミドpM
P14Mは、本来のコドン2(Ser)を有するEHV−1 gp14遺
伝子全体を含んでいる。
の先端が欠けていること(truncation)並びに合成Nsi
Iリンカー由来のコドンが4つ導入されていること以
外、pVM2LH6g14と同一である。pVM2LH6g14−1における
EHV−1 gp14遺伝子の5′末端配列はMet/His/Ala/Cys/I
le/Ala...をコードするATG/CAT/GCA/TGC/ATT/GCT...で
あり、ここでGCT(Ala)はEHV−1 gp14のコドン35であ
る。変異導入法(19)によって、pVM2LH6g14−1を2通
りに修飾した。pVM2LH6g14−1とほぼ同じ程度まで先端
を切取ってはいるがgp14の本来の配列により近い修飾型
遺伝子を作成するために、pVM2LH6g14−1をコドン1〜
2においてNsi Iで切断した。合成オリゴヌクレオチドM
PSYN241(5′−ATCCGTTAAGTTTGTATCGTAATGAGTGTCCCAGC
AGCTGGCTCCTGGATC−3′)を使用して変異導入を行なっ
た。得られたプラスミドpMP14M−34においては、EHV−1
gp14コード配列はMet/Ser/Val/Pro...をコードするATG
/AGT/GTC/CCA...で始まるが、ここでCCA(Pro)はEHV−
1 gp14の36番目のアミノ酸である。EHV−1 gp14遺伝子
はコドン61〜63(Lys/Pro/Ala)にNae I部位(GCCGGC)
を含んでいる。より多くの先端を切取った修飾型EHV−1
gp14遺伝子を作成するために、Nae IでpVM2LH6g14−1
を線状化し、次いでNsi Iで消化して、ベクターフラグ
メントをアガロースゲルから単離した。合成オリゴヌク
レオチドMPSYN243(5′−ATCCGTTAAGTTTGTATCGTAATGGC
ATCATCGAGGGTGGGCACAATAGTT−3′)を使用して変異導
入を行なった。得られたプラスミドpMP14M−63において
は、EHV−1 gp14コード配列はMet/Ala...をコードするA
TG/GCA...で始まるが、ここでGCA(Ala)はネイティブ
なEHV−1 gp14の63番目のアミノ酸である。
は、EHV gp14コード配列の後に約1200pのEHV−1 DNAが
続いている。gp14遺伝子の終止コドン(TAA)はDra I部
位(TTTAAA)中に存在する。過剰のEHV−1 DNAを除去す
るために、pMP14M−63をDra Iで部分消化して、線状DNA
をアガロースゲルから単離して、次いでPst I消化によ
ってEHV−1 DNAと下流のワクシニアフランキングアーム
との連結部を切断した。アガロースゲルから6.5KbのDra
I/Pst I DNAバンドを単離した。合成オリゴヌクレオチ
ドMPSYN247(5−AAATTTTTGTTAACTCGAGCTGCA−3′)と
MPSYN248(5′−GCTCGAGTTAACAAAAATTT−3′)をアニ
ールして、上記6.5Kbフラグメントと連結した。得られ
たプラスミドpMP14M−63Pにおいては、EHV−1 gp14コー
ド配列の直後に初期ワクシニア転写終止を支配する配列
が続き(45)、その後にポリリンカー領域(Hpa I、Xho
I、Pst I制限部位を含む)とHind III M由来の左側ワ
クシニアフランキングアームが続いている。
への挿入 上記のすべてのEHV−1 gp14含有プラスミドにおいて
は、EHV−1 gp14遺伝子は、コペンハーゲン株ワクシニ
アウイルスのM2L欠失座に挿入されたワクシニアH6プロ
モーターの制御下に置かれている。M2L挿入座は欠失さ
せることのできるゲノムのより大きな領域内に位置して
いる(69)ので、潜在的により安定な挿入部位にH6プロ
モーター/EHV−1 gp14発現カセットを移すことについて
検討した。予備段階として、異なる長さのリーダー配列
を含有するEHV−1 gp14遺伝子構築体をWR pHES/vP293宿
主域選択系(69)に移し換えることによって、比較対照
用のワクシニア組換え体の迅速な作成が可能になった。
それに続くポリリンカー領域及びK1Lヒト宿主域遺伝子
(70)を含んでいるが、これらはすべて21.7Kb欠失部の
両隣のWRワクシニアアーム間に挿入されている(69)。
pHES−4は2カ所のNru I部位を含んでいるが、その一
つはH6プロモーター内にあり、もう一つはワクシニアフ
ランキング配列内にある。pHES−4を、Nru Iで部分消
化して線状化し、アガロースゲルから完全な長さの線状
DNAを含むバンドを単離した。この線状DNAをポリリンカ
ー領域内のXho I部位で切断した。pMP14M−63Pは2カ所
のNru I部位を含んでいるが、その一つはH6プロモータ
ー内にあり、もう一つはEHV−1 gp14コード配列内(遺
伝子の3′末端から0.2Kbの位置)にある。pMP14M−63P
をNru Iで線状化した後Xho Iで消化した。2.8KbのNru I
(部分)/Xho Iフラグメントをアガロースゲルから単離
した。このフラグメントは、H6プロモーターの一部とそ
れに続く修飾型EHV−1 gp14遺伝子(リーダー配列が最
も短い型)を含んでいる。pMP14M−63P由来の2.8Kb H6
プロモーター/EHV−1 gp14含有フラグメントを、pHES−
4由来のNru I(部分)/Xho Iベクターフラグメントに
連結した。得られたプラミングpHES−MP63は、H6プロモ
ーター/EHV−1 gp14遺伝子カセットを含んではいるが、
余剰EHV−1 DNAは有していない。全長又は適度に先端の
切取られたリーダー配列を含むH6プロモーター/EHV−1
gp14の5′末端を移し換えるために、プラスミドpMP14M
及びpMP14M−34をNru Iで切断して、それぞれ、2.8Kbと
2.7Kbのバンドをアガロースゲルから単離した。pHES−M
P63をNru Iで部分消化して、7.2Kbのフラグメントをア
ガロースゲルから単離した。この7.2Kbベクターフラグ
メントは、H6プロモーター/EHV−1 gp14の5′末端を含
む2.6Kb Nru IフラグメントがpHES−MP63から除去され
たものである。このpHES−MP63由来7.2Kb Nru I(部
分)ベクターフラグメントを、pMP14M由来の上記2.8Kb
Nru Iフラグメントと連結して、pHES−MP1を得た。pHES
−MP63由来7.2Kb Nru I(部分)ベクターフラグメント
を、pMP14M−34由来の上記2.7Kb Nru Iフラグメントに
連結して、pHES−MP34を得た。プラスミドpHES−MP63、
pHES−MP1及びpHES−MP34を作成するためのクローニン
グ工程を図10に図解した。
を、vP293(69)との組換え用ドナープラスミドとして
使用して、それぞれ、組換えワクシニアウイルスvP75
3、vP765及びvP721を得た。ヒトMRC−5細胞上で組換え
プロジェニィを選択した。
ス組換え体の評価 組換えワクシニアウイルスvP753、vP765及びvP721中
で発現させた3種類のEHV−1 gp14遺伝子産物が、感染
細胞表面上に存在するかを決定するために、VERO細胞単
層に3種類のEHV−1 gp14含有組換えワクシニアウイル
スを感染させた。EHV−1 gp14に特異的なモノクローナ
ル抗体3F6を使用して、感染させた細胞単層の表面免疫
蛍光を測定した。3種類のワクシニアウイルス組換え
体、vP753、vP765及びvP721に感染させた細胞すべてに
ついて表面免疫蛍光は陽性であった。この結果は、リー
ダー配列の長さを変化させてもワクシニア感染細胞中に
おけるEHV−1 gp14遺伝子産物の適切な輸送には影響が
ないことを示している。
体によって発現されるEHV−1 gp14遺伝子産物を比較す
るために、vP753、vP765及びvP721をMRC−5細胞に感染
させ、代謝されるタンパク質を35S−メチオニンを使用
して標識した。EHV−1 gp14に特異的なモノクローナル
抗体3F6を使用して、放射性標識細胞溶解物について免
疫沈降反応を行なった。
免疫沈降タンパク質を互いに識別不能で、プラスミドpV
M2LH6g14−1から作成したEHV−1 gp14含有ワクシニア
組換え体であるvp613由来の免疫沈降タンパク質と等価
であった。これらの結果は、上記組換え体で試したよう
にEHV−1 gp14リーダー配列の長さを変化させても、遺
伝子産物の適切なプロセシングは促進も妨害もされない
ことを示している。
ウイルスの防御効果を評価するために、ハムスターにvP
753、vP765及びvP721を量を変化させて接種し、EHV−1
のハムスター適応ケンタッキー株を感染させた、3種類
のEHV gp14含有ワクシニア組換え体はすべて防御力があ
り、そのlog10PD50値は6.2もしくはそれより優れてい
た。これら3種類のワクシニアウイルス組換え体の間
で、防御力に統計的有意差はみられなかった。
の組換えによって得られた別のワクシニアウイルス組換
え体は、vp613、vP753、vP765及びvP721でみられるEHV
−1 gp14免疫沈降パターンと同じ免疫沈降パターンを示
し、かつこれらのEHV−1 gp14発現組換えワクシニアウ
イルスと同様に、感染細胞表面上にEHV−1 gp14タンパ
ク質を発現した。
発現したEHV−1 gp14に欠陥があり、この欠陥がおそら
くドナープラスミドpVM2LH6g14とワクシニアウイルスvP
458との組換えの際に生じたことを示唆している。
規遺伝子の塩基配列とワクシニアウイルス組換え体中で
の発現 gp17/18をコードするEHV−1遺伝子をワクシニア組換
えウイルス中で発現させるに先立って該遺伝子を同定・
単離するために、EHV−1ゲノムのUS領域のほとんどの
配列を決定し、このDNAフラグメント上で発見した複数
の異なる解読枠を発現させた。該S領域にコードされた
以下の3種類の新規EHV−1遺伝子、即ち、決定した塩
基配列から、HSV gD遺伝子及びPRV gp50遺伝子産物と
の相同性を示すEHV−1 gD、HSV US7遺伝子及びPRV gp
63遺伝子産物との相同性を示すEHV−1 gp63、及びHSV
gE遺伝子及びPRV g I遺伝子の産物との相同性を示すEH
V−1 gEを同定し、解析した。これら3種類の遺伝子を
すべて、個別又は一緒に、迅速発現研究用コペンハーゲ
ンワクシニア株宿主域選択系にクローン化した。ウサギ
の抗EHV−1血清を用いた免疫蛍光法によって、EHV−1
特有の遺伝子産物が発現されることが判明した。
置しているので(3)、US領域の大部分に相当するBamH
I Dフラグメント(59)を単離してクローニングし
た。ケンタッキーD株のEHV−1ゲノムDNAをBamH Iで消
化した。アガロースゲル(Geneclean、Bio101,Inc社
製、カリフォルニア州ラジョラ(La Jolla))から11.0
KbのBamH I Dフラグメントを単離し、プラスミドpIBI24
にクローン化して、プラスミドpEHVBamH I Dとした。こ
のフラグメントの制限酵素地図を得た(図11)。
H I Dフラグメントの幾つかのサブクローンから二本
鎖に関する塩基配列を得た。連続フラグメント間の連結
部の配列は、最初のクローンpEHVBamH I D上でチェック
した。一切の配列データの解析にはPC/GENEソフトウェ
アーパッケージ(Intelligenetics Inc.社製、カリフォ
ルニア州マウンテン・ビュー(Mountain View))を使
用した。
鎖領域の大部分に相当する)由来の6402bp領域のDNA配
列を解析することによって、少なくとも3つの完全な解
読枠(すべて同一鎖から読取られる)が存在することが
明らかになった。この配列を、図12に、5′→3′鎖を
右方向に示した。塩基組成はG+C含量50.44%であ
る。
目の塩基までである。転写調節シグナルと思われる配列
が、ATG開始コドンである可能性の最も高い971番目の塩
基の5′側領域にみつかった。配列TATATTAA(ヌクレオ
チド871〜878)を有する「TATAボックス」は、811番目
から817番目に位置する配列TGACAATを有する仮想「CAT
ボックス」の60塩基下流に位置していた。ポリアデニル
化シグナル(AATAAA)は、TAA終止コドン(ヌクレオチ
ド2177〜2179)の下流にはみられなかった。配列5′TC
CCTTCGCC3′(ヌクレオチド890〜899)の10個の塩基の
うちの7個は、18SリボソームRNAの配列3′AGGAAGGCGT
5′(61)と相補的であり、リボソーム結合部位として
機能している可能性がある。真核生物のmRNAの翻訳開始
に関する移動(scanning)モデルが提案されている(15
1)。このモデルの基本法則は、リボソームがmRNAの
5′末端に結合して、mRNA分子上を直線的に移動すると
いうことである。翻訳の開始に関する符号は、例外も知
られてはいるが(152)通常は最初の5′基部ATGコドン
である。−3位のプリンは翻訳開始に必須であり、配列
の残りの部分が最適でなければ、−1番目及び−2番目
の塩基Cによって翻訳が促進される。上述の開始コドン
AGCATGT(ヌクレオチド968〜974)付近の配列状態は、
真核生物のmRNAの翻訳の開始に必要な機能的配列状態を
満足する。さらに2つの潜在的ATG開始コドンがヌクレ
オチド989〜991及び992〜994に位置している。これら2
つのコドンCTTATGATGGの前後状況は、翻訳開始の役割を
果たし得るものではない。EHV−1 ORF1は計算上45239ダ
ルトンの分子量を有する402個のアミノ酸をコードす
る。
する多くの性質が明らかになった。1番目のアミノ酸か
ら26番目のアミノ酸までの領域は特徴的な疎水的性質を
有しており、シグナル配列であると思われる。24残基の
アミノ酸(351〜374)からなる疎水性領域は膜貫通性ア
ンカー領域として機能すると予想される。N−グリコシ
ル化される可能性のあるAsn−X−Thr/Ser(Xはプロリ
ン以外のアミノ酸である)部位が4カ所存在する(15
7)。EHV−1 ORF1アミノ酸配列の疎水的性質を図13に示
す。シグナル及びアンカー分などの膜貫通性糖タンパク
質の特徴が明瞭に現れている。N末端とC末端付近に存
在する2つの最も疎水性の高い領域は、それぞれ糖タン
パク質分子のシグナル配列及び膜貫通性領域であろうと
思われる。
ンパク質との比較 予想されるEHV−1 ORF1のアミノ酸組成の比較から、
他のヘルペスウイルスの糖タンパク質とのかなりの相同
性が明らかになった。たとえば、EHV−1 ORF1タンパク
質は、PRV gp50(95)及びHSV−1 gD(79,160)に類似
している。
の塩基までである。2287番目のATG開始コドンの5′側
領域には、転写調節シグナルと思われる配列はみつから
なかった。TGA終止コドン(ヌクレオチド3526〜3528)
の下流には、AATAAAポリアデニル化シグナルはみられな
かったが、潜在的YGTGTTYY配列ポリアデニル化シグナル
(180)が、上記終止コドンの約40bp下流及び70bp下流
の2カ所に位置していた。予想される開始コドンGCTATG
G付近の配列状態はコザック(Kozak)の法則(151,15
5)に合致している。そのほかに少なくとも2つの潜在
的ATG開始コドンが、ヌクレオチド2305〜2307及び2332
〜2334に存在しているが、これら2つのコドンの配列状
態(GGGATGTとTCTATGG)は翻訳開始の役割を果たし得る
ものではない。EHV−1 ORF2は、計算上45431ダルトンの
分子量を有する413残基のアミノ酸からなるポリペプチ
ドをコードしている。
する多くの性質がらかになった。1番目のアミノ酸から
22番目のアミノ酸までの領域は特徴的な疎水的性質を有
しており、シグナル配列であると思われる(コンピュー
ター解析からは、該部位が切断部位として機能する可能
性は低いという結果がでた)。32残基のアミノ酸(315
から346までの位置)からなる疎水性領域は膜貫通性ア
ンカー領域として機能すると予想される。N−グリコシ
ル化される可能性のあるAsn−X−Thr/Ser部位が7カ所
存在する。EHV−1 ORF2アミノ酸配列の疎水的性質を図1
4に示す。シグナルとアンカー成分を含む膜貫通性糖タ
ンパク質の特徴が明瞭に現れている。N末端及びC末端
付近に存在する2つの最も疎水的な領域は、それぞれ糖
タンパク質分子のシグナル配列及び膜貫通性領域であろ
うと思われる。
ンパク質との比較 予想されるEHV−1 ORF2のアミノ酸組成の比較によっ
て、その他のヘルペスウイルスの糖タンパク質とのかな
りの相同性が明らかになった。EHV−1 ORF2タンパク質
はPRV gp63(80)、ZVZ gp IV(181)及びHSV−1 US(7
9)と類似している。
でである。転写調節シグナルと思われる配列が、3796番
目のATG開始コドンの5′側領域中にみつかった。配列
「GTTTAAA」(ヌクレオチド3705〜3711)を有するTATA
ボックスが、CATボックスであると思われる3649〜3654
に位置する配列「GCAATG」の50塩基下流に位置してい
た。はっきりとしたポリアデニル化シグナルは、TGA終
止コドン(ヌクレオチド5452〜5454)の下流にはみられ
なかった。予想開始コドンATAATGG付近の配列状態はコ
ザックの法則(151,155)に合致している。EHV−1 ORF3
は、計算上61493ダルトンの分子量を有する552残基のア
ミノ酸からなるポリペチドをコードする。
する多くの特徴が明らかになった。1番目のアミノ酸か
ら23番目のアミノ酸までの領域は特徴的な疎水的性質を
有しており、シグナル配列であると思われる。38残基の
アミノ酸(404〜437)からなる疎水性領域は膜貫通性ア
ンカー領域として機能すると予想される。N−グリコシ
ル化される可能性のあるAsn−X−Thr/Ser部位が5カ所
存在する。EHV−1 ORF3アミノ酸配列の疎水的性質を図1
5に示す。シグナルとアンカー成分を含む膜貫通性糖タ
ンパク質の特徴が明瞭に現れている。N末端及びC末端
付近に存在する2つの最も疎水的な領域は、それぞれ糖
タンパク質分子のシグナル配列及び膜貫通性領域に相当
すると予想される。
ンパク質との比較 EHV−1 ORF3タンパク質のアミノ酸組成の比較によっ
て、その他のヘルペスウイルスの糖タンパク質とのかな
りの相同性が明らかになった。たとえば、EHV−1 ORF3
タンパク質は、PRV g I(80)、ZVZ gE(181)及びHSV
−1 gE(79)に類似している。
ハーゲンワクシニアウイルス系列の宿主域選択系を構築
した。
668は、Hind III CからHind III Kまでの領域に存在す
る12個の遺伝子を欠失しており、該欠失遺伝子の中には
2つのヒト宿主域遺伝子K1L(70)とC7L(Hind III Cに
位置する)が含まれている。vP668はヒトMRC−5細胞中
では増殖できない。COPCSプラスミド系のプラスミドは
ワクシニアフランキングアーム内にC7L遺伝子を含んで
おり、vP668との組換えが可能であり、MRC−5細胞上で
のウイルスの増殖能を復元させる。vP668/COPCS宿主域
選択系を用いた組換えによって生まれた組換えワクシニ
アプロジェニィのヒトMRC−5細胞上におけるプラーク
形成能力の有無に基づいて、かかる組換え体を迅速に同
定することができる。プラスミドpCOPCS657は、合成H6
ワクシニアプロモーター並びにそれに続いて外来遺伝子
挿入用のポリリンカークローニング領域を含んでいる。
該ポリリンカー領域の後には終止コドンとワクシニア転
写終結シグナルが続いている(45)。
Hind IIIで消化し、1240bpのEHV−1 gD含有Hind III DN
Aフラグメントをアガロースゲル(Geneclean,Bio101社
製)から単離して、DNAポリメラーゼのクレノウフラグ
メントを用いて一本鎖部分を埋めた。該修復フラグメン
トを、Sma I消化プラスミドpCOPCS657に連結した。得ら
れたプラスミドpJCA006は、H6プロモーターから約10bp
離れた位置にATG開始コドンを有している(図16)。
IIで消化し、1300bpのEHV−1 gp63含有Hind III−Pvu I
I DNAフラグメントをアガロースゲルから単離し、クレ
ノウフラグメントで一本鎖部分を埋めた。該修復フラグ
メントを、Sma I消化プラスミドpCOPCS657に連結した。
得られたプラスミドをpJCA008において、EHV−1 gp63は
H6プロモーターに対して適当な位置にある(図16)。
し、アガロースゲルから2630bpのEHV−1 gE含有Aat II
−Apa I DNAフラグメントを単離して、クレノウフラグ
メントで一本鎖部分を埋めた。該修復フラグメントを、
Sma IプラスミドpCOPCS657に挿入した。得られたプラス
ミドをpJCA007と命名したが、これはH6プロモーターに
対して適当な位置に置かれたEHV−1 gEを含有する(図1
6)。
ング 次に図17を参照する。プラスミドpEHVBamH I DをEcoR
I及びPvu IIで消化し、1832bpのEcoR I−Pvu II DNAフ
ラグメント(A)をアガロースゲルから単離した。プラ
スミドpJCA006をCla IとEcoR Iで消化し、1450bpのCla
I−EcoR I DNAフラグメント(B)をアガロースゲルか
ら単離した。プラスミドpCOPCS657をCla IとSma Iで消
化し、3700bpのCla I−Sma I DNAフラグメント(C)を
アガロースゲルから単離した。上記のフラグメントAと
BとCを連結し、得られたプラスミドをpJCA009と名付
けた(図17)。
ーニング プラスミドpEHVBamH I DをEcoR IとSac IIで消化し、
アガロースゲルから4240bpのEcoR I−Sac II DNAフラグ
メント(D)を単離した。Sac II−Sma I連結部の修復
を確実にするためにdNTPを添加して、フラグメントDを
フラグメントB及びC(上記参照)と連結した。得られ
たプラスミドをpJCA010と命名した(図17)。
P773、vP803、vP809、vP810及びvP822の構築 上記EHV−1解読枠の発現を迅速にチェックするため
に、COPCS宿主域選択系を用いて、多数のワクシニア組
換えウイルスを構築した。プラスミドpCOPCS657に、塩
基配列の解析から同定された3つの解読枠を単独もしく
は一緒に(「二重」及び「三重」)クローン化した。得
られたプラスミドを、ワクシニア組換え体vP668(救援
ウイルス)との組換えに使用した。かかる組換えによっ
て生じた様々な組換えワクシニアウイルスを表5に示
す。
との組換えによって、ワクシニア組換え体vP773を得
た。EHV−1 gp63遺伝子を含有するドナープラスミドpJC
A008との組換えによって、ワクシニア組換え体vP822を
得た。EHV−1 gE遺伝子を含有するドナープラスミドpJC
A007との組換えによって、ワクシニア組換え体vP803を
得た。EHV−1 gD−gp63フラグメントを含有するドナー
プラスミドpJCA009との組換えによって、ワクシニア組
換え体vP809を得た。さらに、EHV−1 gD−gp63−gEフラ
グメントを含有するドナープラスミドpJCA010との組換
えによって、ワクシニア組換え体vP810を得た(表
5)。
れたEHV−1 ORF1(gD)、ORF2(gp63)及びORF3(gE)
産物の免疫蛍光分析 組換えワクシニアウイルスに感染したVERO及びMRC−
5細胞の免疫蛍光分析を、ウサギ抗EHV−1特異的ポリ
クローナル血清R5935(1:200)を使用して、例1記載の
手順で行なった(表6)。
緒に発現する仮性狂犬病ウイルス糖タンパク質gp II、g
p III及びgp50のマウス及びブタにおける免疫学的検定 ワクシニアウイルスコペンハーゲン株及びその誘導体
vP410、vP425及びvP458(184)を本例で使用した。
ニング PRV NIA3ウイルス(182)をNIL2培養細胞(183)上で
増殖させた。3000×gで30分間遠心分離して、上清から
細胞残渣を除去した。ウイルス粒子は、まず40%(wt/v
ol)のショ糖層に乗せて40000rpmで60分間(ベックマン
(Beckman)社の45Tiローター使用)遠心し、次に30−5
0%(wt/vol)の不連続ショ糖密度勾配に乗せて(Beckm
an社のSW25ローター使用)23000rpmで5時間遠心するこ
とによって精製した。ウイルス粒子層を回収し、TNE緩
衝液(50mM Trsis−HCl(pH7.8)、150mM NaCl及び10mM
EDTA)で希釈して、さらに30000rpmで1時間(Beckman
SW40ローター使用)遠心を行なってペレットとした。
ウイルスペレットをTE緩衝液(50mM Tris−HCl(pH7.
8)、10mM EDTA)に再び懸濁し、ドデシル硫酸ナトリウ
ムを終濃度で0.5%(wt/vol)及びプロテイナーゼKを1
00mg/ml添加して溶解した。37℃で2時間インキュベー
トした後、ウイルス溶解物をフェノール:クロロホルム
(1:1)で1回、次にクロロホルム:イソアミルアルコ
ール(24:1)で1回抽出した。DNAをエタノールで沈殿
させ、水に再溶解した。BamH Iで完全に消化した後、仔
牛腸由来のアルカリホスファターゼ(CIAP)で予備処理
したpBR322のBamH I部位にクローン化した。この連結体
をコンピテントな大腸菌NM522株(20)の形質転換に使
用した。
するDNA配列はPRVゲノムのBamH Iフラグメント1並びに
Sal Iサブフラグメント1A及び1B中に存在する(62,9
4)。pPR9.25と呼ばれるプラスミド(PRV BamH Iフラグ
メント1をpBR322のBamH I部位に挿入したもの)をNco
Iで消化した。消化したDNAを0.8%アガロースゲル上で
分画して、6.2KbのNco I DNAフラグメントをGene Clean
(登録商標、Bio101社製)を用いて精製し、続いて、CI
AP処理したpBR328(Boehringer Mannheim Biochemicals
社製)のNco I部位に挿入した。得られたプラスミドpRP
2.15をSph Iで消化してアガロースゲル上で分画した。
2.5Kbと1.8Kbのフラグメントを精製し、ホスファターゼ
で分解したpUC18のSph I部位に挿入してプラスミドpPR1
及びpPR2を作成し(図18)、M13ファージに挿入した。
塩基配列を上述の手順で決定した。DNA配列解析から、9
13残基のアミノ酸をコードする2742bpの解読枠が明らか
になった。予想通り(62)、HSV−1 gBとかなりの相同
性を有するアミノ酸配列が観察された。ワクシニアウイ
ルスベクター中でPRV gp IIを発現させるためのクロー
ニング操作についての説明を簡単にするために、PRV gp
II解読枠のDNA配列、並びに5′及び3′側に存在する
非コード配列を図19に示した。
IIIをコードするDNA配列はPRVゲノムのBamH Iフラグメ
ント2及び9中に存在する(96)。pBR322のBamH I部位
に挿入されたBamH Iフラグメント2を含有するプラスミ
ドpPR9.9(図20)をBamH I及びSph Iで消化した。pBR32
2のBamH I部位に挿入されたBamH Iフラグメント9を含
有するプラスミドpPR7.5をNco I及びBamH Iで消化し
た。上記2通りの消化で得られたDNAをアガロース上で
分画した。2.35KbのSph I−BamH Iフラグメントと1.1Kb
のNco I−BamH Iフラグメントを精製して、以下のNco I
−EcoR Iホスホリル化リンカーMRSYN21/MRSYN22を使用
して、ホスファターゼ分解IBI25(図20)のEcoR I−Sph
I部位に連結した。
スミドは全PRV gp III遺伝子(図20)を含有する3450bp
のSph I−Nco Iフラグメントを含んでいた。M13ファー
ジにクローニングした後、アルカリ変性二本鎖プラスミ
ド鋳型と一本鎖の鋳型から塩基配列を決定した。DNA配
列の解析から、479残基のアミノ酸をコードする1440bp
の解読枠が明らかになった(図21)。以前報告された通
り(96)、HSV gCとのかなりの相同性がみられた。
をコードするDNA配列はPRVゲノムのBamH Iフラグメント
7中に存在する(95)。pBR322のBamH I部位に挿入され
たPRV BamH Iフラグメント7を含有するプラスミドpPR
7.1(図22)をStu I及びNde Iで消化し、ムング・ビー
ンヌクレアーゼで処理した。1.7Kbのフラグメントをア
ガロースゲルから精製し、ホスファターゼ処理したIBI2
5のHinc II部位に挿入した。このプラスミドpPR22(図2
2)はPRV gp50遺伝子全体を含んでいる。塩基配列の決
定によって、404残基のアミノ酸をコードする1215bpの
解読枠が明らかになった(図23)。以前報告された通り
(95)、HSV−1 gDとのかなりの相同性がみられた。
I、gp III及びgp50をコードするPRV遺伝子のクローニン
グ pPR1(図18A)から得られた1060bpのPRV Sph I−Nhe
Iフラグメントをアガロースゲルから単離し、CIAP処理
後、以下のBamH I−Nhe Iホスホリル化リンカーMRSYN1/
MRSYN2を使用して、pIBI25のBamH I−Sph I部位に挿入
して、フラスミドpPR6(図18A)を得た。
て。Apa I部位はPRV gp IIのATG開始コドンの32bp下流
に位置している(図19)。合成ホスホリル化オリゴヌク
レオチドMRSYN3/MRSYN4対をアニールして二本鎖DNAフラ
グメントを得た。このフラグメントは、EcoR VからATG
(下線部)までのワクシニアH6プロモーターを指定する
DNAとそのすぐ後に続くPRV gp IIコード配列を含有す
る。
ラグメントに連結して、プラスミドpPR9(図18A)を得
た。
理後、以下のホスホリル化BamH I−Sph Iリンカーを使
用して、pPR1から得られた1640bpのShp I−Nhe Iフラグ
メントに連結してプラスミドpPR12(図18A、図18B)を
得た。
A)をアガロースゲルから単離し、ホスファターゼ処理
したpUC18のHinc II−Sph I部位に挿入した。得られた
プラスミドpPR10をHind III及びNae Iで消化し、CIAPで
処理した。Nae I部位はTAG終止コドンの44bp上流に位置
している(図19)。以下のホスホリル化合成オリゴヌク
レオチドMRSYN9/MRSYN10対をアニールして得られた二本
鎖DNAフラグメントを、3720bpのpPR10由来Nae I−Hind
IIIフラグメントに連結してプラスミドpPR11を得た。
ア初期転写終結シグナルに相当する(45)。pPR2由来の
770bp Sph I−Hinc IIフラグメントをアガロースゲルか
ら精製し、BamH I−Sph Iホスホリル化リンカー(MRSYN
7/MRSYN8)を使用して、CIAP処理したpPR11のBamH I−H
inc II部位に挿入してpPR13(図18A、図18B)を得た。E
coR IとSph Iで消化し、かつCIAPで処理したプラスミド
pPR12を、以下のホスホリル化Hind III−EcoR Iリンカ
ー(MRSYN19/MRSYN20)を使用して、990bpのpPR13由来H
ind III−Sph I単離フラグメントに連結してプラスミド
pPR15を得た(図18B)。
グメントをムング・ビーンヌクレアーゼで処理し、アガ
ロースゲルから精製した。このフラグメントを、Xma II
I−EcoR V、ムング・ビーンヌクレアーゼ及びCIAPで予
め消化しておいたプラスミドpTP15(184)(図3)に挿
入してプラスミドpPR18を得た(図18B)。pPR18におい
て、PRV gp IIは、ワクシニア赤血球凝集素欠失座の合
成ワクシニアH6プロモーターと連結している。このプラ
スミドをワクシニアウイルス感染細胞にトランスフェク
トして、PRV gp II遺伝子を含有するワクシニア組換え
体vP534、vP644、vP621及びvP692を得た(以下の項を参
照)。
フラグメント中に位置するワクシニアウイルス初期プロ
モーターμ(以下の項を参照)の制御下で発現させた。
部位特異的変異導入法を用いて、PRV gp IIIに存在する
配列CGC(ヌクレオチド192〜194)(図21)をATGに変え
てNsi I部位を導入し、配列GTGACGTをTTCTAGA(ヌクレ
オチド1632〜1638)(図21)に変えてXba I部位を導入
した。これを実行するため、ヘルパーファージR408(ス
トラタジーン(Stratagene)社製)(185)を使用し
て、プラスミドpPR17から一本鎖DNAを得た。上記部位特
異的変異導入は、以下の精製した合成ホスホリル化オリ
ゴヌクレオチド対(MRSYN5及びMRSYN6)を使用し、大腸
菌dut-ung-株CJ236(IBI社製)(17,186)上で選択する
ことによって行なった。
た。プラスミドpPR28をNsi IとXba Iで消化し、ムング
・ビーンヌクレアーゼで処理した。アガロースゲルから
1440bpのフラグメントを精製し、ムング・ビーンヌクレ
アーゼとCIAPで処理した後、pSD478VC(図20、図24)の
Bgl II−Hpa I部位に挿入した。プラスミドpPR24をワク
シニアウイルス感染細胞にトランスフェクトしてPRV gp
III遺伝子を含有するワクシニア組換え体vP604、vP64
4、vP691及びvP692を得た(以下の項を参照)。
プロモーターI3L(187)の制御下で発現させた。部位特
異的変異導入法を用いて、gp50に存在する配列CCTGCCAG
CGC(ヌクレオチド177〜187)(図23)をATGCATTTAATに
変えてNsi I部位を導入し、配列CCTCCGCAGTACCGG(ヌク
レオチド1404〜1418)(図23)をAATTTTTATAGATCTに変
えてBgl II部位を導入した。前述の変異導入法(17,18
5,186)を用いて、以下の精製した合成ホスホリル化オ
リゴヌクレオチドMRSYN12及びMRSYN13(図22)を使用し
て、pPR22からプラスミドpPR29を得たた。
で処理し、Bgl IIで部分消化して1290bpのフラグメント
を得た。プラスミドpMP13PP(図22、図25)をEcoR Iで
消化し、ムング・ビーンヌクレアーゼで処理し、次いで
BamH Iで処理して、ワクシニアI3Lプロモーターを含有
する140bpのフラグメントを得た。上記の1290bpと140bp
のフラグメントをアガロースゲルから精製して、ホスフ
ァターゼ処理したpMP409DVC(図4、図22)のBgl II部
位に連結した。得られたプラスミドpPR26を組換えに用
いて、gp50遺伝子を含有するワクシニアウイルス組換え
体vP591、vP621、vP691及びvP692を得た(以下の項を参
照)。
に発現するワクシニア組換え体の構築 毒性を有するPRV感染からの免疫動物の防御におけ
る、3種類のPRV糖タンパク質(gp II、gp III及びgp5
0)の免疫原性と相対的寄与を評価するために、かかる
3種類のPRV糖タンパク質を単独又は一緒に発現するよ
うな一連のワクシニア組換え体を構築した。
を発現する組換えワクシニアウイルスvP533を以下のよ
うに構築した。コペンハーゲンゲノムのSal I F/I連結
部にまたがるワクシニアHind IIIフラグメントB内の1K
bの領域は、サザン・ブロット法(189)で決定されたカ
ウポックスの出血性(μ)遺伝子(188)と相同なDNAを
含有している。このμ遺伝子は、セリンプロテアーゼイ
ンヒビターに類似したポリペプチドをコードしており、
生物学的には奨尿膜上のウイルス性の出血性痘瘡の形成
要因である。コペンハーゲンゲノムのDNA配列から、μ
遺伝子に相当する遺伝子は多くのフレームシフト変異を
含んでおり、生物学的に機能していないことが明らかに
なった。プラスミドpSD419VC(184)(図24)はμ領域
の左側部分を含んでいる。μ領域の残りの部分は、コペ
ンハーゲンSal IフラグメントIがpUC8にクローン化さ
れたプラスミドpSD422VCに含まれている。不必要な左側
ワクシニア配列を除くために、pSD419VCをNco IとSma I
で消化し、大腸菌ポリメラーゼのクレノウフラグメント
で平滑末端とした後、再び連結してプラスミドpSD476VC
(図24)を得た。プラスミドpSD422VCをHpa IとNru Iで
消化し、μ領域の直ぐ右側に位置する約0.3Kbのフラグ
メントをアガロースゲルから単離した。このフラグメン
トを、Hinc II(Sal I部位を認識する)で切断したpSD4
76VCに連結してプラスミドpSD477VCを得た。コペンハー
ゲンワクシニアμプロモーター領域の制御下でβ−ガラ
クトシダーゼを発現させるために、合成オリゴヌクレオ
チド22量体/20量体を調製した。該22量体/20量体の配列
を、制限部位並びにATG開始コドン(下線部)と共にに
示す。
nc IIで消化したpSD477VCに連結して、新規プラスミドp
SD479VC(図24)を得た。大腸菌β−ガラクトシダーゼ
コード配列を含有するpMC1871由来の3.1Kb BamH Iフラ
グメント(開始コドンとプロモーターを欠く)(34)
を、BamH Iで切断したpSD479VCに連結した。このように
して得られたプラスミド(コペンハーゲンμプロモータ
ー制御下の適切な位置にlacZ遺伝子が置かれている)を
pSD479VCBGと命名した。この挿入ドナープラスミドを、
ワクシニアウイルスvP410(184)と組換えた。発色性基
質X−gal(9,24)存在下における青色プラーク形成に
基づいて組換えワクシニアウイルスを同定し、プラーク
をクローニングして、vP533(図24)と命名した。
めに、以下の合成オリゴヌクレオチド42量体/40量体を
調製した。
nc IIで切断したpSD477VC中に連結して新規プラスミドp
SD478VC(図24)を得た。このプラスミドは、ワクシニ
アのコペンハーゲン株のμコード領域と完全に置き換わ
ったマルチクローニング領域の両側に約0.3Kbのワクシ
ニア配列を含んでいる。pSD478VCを用いて、PRVgp III
コード配列を含有するpPR24(図20)並びにワクシニア
組換え体vP604、vP644、vP691及びvP692を得た。
アHind IIIフラグメントI由来の850bp BamH Iフラグメ
ントを含んでいるが、その中にはpUC8(図25)のBamH I
部位に挿入されたI3Lプロモーターを含まれる。I3Lプロ
モーター成分は、ワクシニアHind IIIフラグメントI
(187)中のI3L解読枠の上流DNA配列に相当し、ワクシ
ニアウイルス組換え体中で外来遺伝子を発現させるのに
以前から使用されている(27,190)。pMP419をI3Lコー
ド配列内の非反復Cla I部位で線状化し、Bal31消化を行
って、次にEcoR Iで消化し、大腸菌ポリメラーゼのクレ
ノウフラグメントで処理して平滑末端とした。得られた
プラスミドpMP419−5(図25)はEcoR I部位(ヌクレオ
チド−8)と連結した上流I3Lプロモーター配列を含有
する。pMP419−5からプロモーター成分をEcoR I−Msp
Iフラグメントとして単離し、EcoR I−Cla I消化pUC13C
(Cla IリンカーをSma I部位に含むpUC13誘導体)に挿
入した。得られたプラスミドpMP13PP(図22、図25)
は、I3Lプロモーター配列(ヌクレオチド−126〜−8)
とそれに続くEcoR I部位(ヌクレオチド−8)を含んで
いる。
を、M2L欠失プラスミドベクターpMP409DVC(図4)に挿
入して、pPR26(図22)を得た。pPR26を用いてワクシニ
ア組換え体vP591、vP621、vP691及びvP692を得た。
ルスを同定・精製した。3種類のPRV糖タンパク質gp I
I、gp III及びgp50を単独又は一緒に発現する組換えワ
クシニアウイルスを表7に示す。
ンパク質のインビトロ検定 PRV糖タンパク質gp II、gp III及びgp50は、PRV感染
細胞の膜構造と関連する典型的な糖タンパク質であり、
ウイルスの成分でもある。抗gp II、抗gp III及び抗gp5
0モノクローナル抗体で処理し、次いでフルオレセイン
抱合ヤギ抗マウスIgG抗体で処理すると、組換えワクシ
ニアウイルスに感染した細胞表面上には強い免疫蛍光が
みられたが、野生型ワクシニアウイルスに感染した細胞
ではみられなかった。
発現させたPRV糖タンパク質gp II、gp III及びgp50の免
疫原性についてのインビトロにおける評価 ワクシニアウイルス組換え体で発現した3種類のPRV
糖タンパク質の相対的な免疫原性を評価するために、組
換えウイルスをマウスの足に1μから100μの間の
種々の接種量で接種した。免疫後14日目に、10LD50量の
毒性PRV Kojnock株をマウス腹腔内に投与した。予備実
験において、各PRV糖タンパク質をマウスに接種する
と、毒性PRVの感染防御に有効であることを確認した。5
00匹を超えるマウスについて行なった一連のより詳細な
実験で、PRV糖タンパク質を発現するワクシニア組換え
体の効果を評価した。毒性ウイルスを投与したマウスを
50%防御することができるワクチン接種量(PD50)を算
定したが、その結果を表8に示す。PRV糖タンパク質gp
II、gp III及びgp50を単独で発現する組換えワクシニア
ウイルスのlog10PD50は、それぞれ6.4、5.4及び5.8であ
った。糖タンパク質が一緒に発現したとき、著しく良好
なPD50値が得られた。PRVのgp IIとgp50を一緒に発現す
るワクシニア組換え体のlog10PD50値は3.3で、PRVのgp5
0とgp IIIを同時に発現するワクシニア組換え体でもほ
ぼ同様なlog10PD50値(3.6)が得られた。1.5のlog10PD
50値を与えたPRV糖タンパク質gp II+gp III発現組換え
体がさらに有効であるのは明らかである。3種類のPRV
糖タンパク質gp II、gp III及びgp50すべてを同一の組
換えワクシニアウイルス中で発現させても、これら3種
類のPRV糖タンパク質を単独で発現する組換えウイルス
について得られたPV50値よりもさほど低いPD50値は得ら
れない。gp II及びgp IIIを発現するワクシニア組換え
体を用いた場合に遺伝子を単独で発現するワクシニア組
換えウイルスよりも高い効果が得られることは、例6に
記載したウマヘルペスウイルス糖タンパク質gp13及びgp
14を同時に発現させた場合の結果と類似している。
興味あるモデル系を提供するが、PRVワクチンの一番の
目的となる種はブタである。従って、組換えワクシニア
ウイルス法のブタにおける有効性を評価するために、以
下の実験を行なった。PRV糖タンパク質gp II、gp III及
びgp50を一緒に発現するワクシニア組換え体2mlを、約2
5kgの子ブタに筋肉内接種した。接種ウイルスはPBSに希
釈した。接種後35日目に、毒性単離PRVのNIA3懸濁液を
子ブタ鼻腔内(1匹当り1mlずつ)に投与した。投与後
7日間、ワクチン接種群と対照群の相対的な体重増加を
測定することによって、ワクチン接種の効果を評価し
た。相対的な体重増加は、ワクチン接種群について観察
した日々の体重増加率から、非ワクチン接種対照群につ
いて観察した日々の体重増加率を差し引いた値である。
正常な状態におけるブタの通常の体重増加は1.1kg以上
である。表9に示すデータにみれられように、毒性PRV
投与後7日間の体重増加は、ワクチン接種群のほうが野
生型ウイルスを接種した対照群よりも大幅に高い。ワク
シニアウイルス組換え体を1回接種することによって、
毒性PRV投与後の体重減少を大幅に防ぐことができる。
するワクシニアウイルス組換え体が利用できると、PRV
感染を抑制する上で以下に述べるような多くの利点が得
られる。(a)一つの重大な利点は、ワクチン製剤とし
ての組換えワクシニアウイルスはほんの限られた数のPR
V遺伝子しか発現しないので、弱毒化PRVワクチン株が毒
性型に戻るという付随的な危険性がなく、また、PRVウ
イルスが周囲の環境にもたらされることも全くないこと
である。(b)PRVワクチンとして有望な組換えワクシ
ニアウイルスはほんの限られた数のPRV抗原しか発現し
ないので、ワクチン接種動物と自然感染した動物とを区
別できるように他のPRV抗原からなる診断薬を調合する
ことができ、従って接種動物と自然感染した動物との区
別が可能である。(c)かかる組換え体ワクチンは、雌
豚からその子供へのPRVの自然な垂直感染を阻止するの
に役立てることができる。これは別個のPRV糖タンパク
質を発現するワクシニアウイルス組換え体を妊娠中の雌
豚にワクチンを接種することによって達成できるであろ
う。母性免疫はその子供をPRV感染から防御すべきであ
る。一方、雌豚のワクチンに使用したものとは異なる構
成のPRV抗原を発現するワクシニアウイルス組換え体を
ワクチンとしてその子供に接種することもできるであろ
う。これは、母性免疫の問題を解決することもできる方
法の一つである。母性免疫の問題に対処するもう一つの
方法は、全く異なる種類のベクター中で、PRV糖タンパ
ク質(その組合わせを問わず)を発現させることであ
る。これは、PRV糖タンパク質を発現するアビポックス
ウイルス組換え体を構築することによって達成される。
天然宿主域が鳥類に制限されているアビポックスウイル
ス組換え体を、鳥類以外の動物のワクチンとして利用で
きることが実証されている(41)。このように、母性免
疫に伴なう障害の問題対処に、(1)複数ベクター及び
(2)これらのベクターによって発現する抗原の群、と
いう二つの方法を利用することができる。
(コネチカット州ノーウィック(Norwich))から入手
した10乃至11日齢のニワトリ有胚卵から培養した初代ニ
ワトリ胚遷移芽細胞(CEF)上で、カナリアポックスウ
イルスを増殖させた。ジョクリック(Joklik)の記載し
た方法(191)を用いて、ショ糖密度勾配遠心法によっ
て親細胞由来の汚染源からウイルスを精製した。ブタ腎
臓細胞(PK−1)は、アメリカン・タイプ・カルチャー
・コレクション(American Type Culture Collection)
(メリーランド州ロックビル(Rockville))から入手
した(ATCC番号CL101)。
ックスウイルス組換え体の構築 ここでは図26を参照する。プラスミドpPR15(図18)
をPRV gp II遺伝子源として用いた。全PRV gp II遺伝子
を含有するDNA部分を単離するために、pPR15をEcoR Vと
Hind IIIで消化した。この消化によって、ワクシニアウ
イルス(VV)H6プロモーターの3′末端側21bpと全PRV
gp II遺伝子を含有する約2.8Kbのフラグメントを得た。
pFPCV2に挿入するために、この2.8Kb EcoR V/Hind III
フラグメントを単離した(図8、図26)。
化して得た8.0Kbフラグメントに、上記の2.8Kb EcoR V/
Hind IIIフラグメントを挿入した。この2つのフラグメ
ントの連結によって、pFPPRV IIと名付けた10.8Kbのプ
ラスミドが生じた。
て、pCPCV1挿入用の2.8KbのNru I/Hind IIIフラグメン
トを作成した(図9)。pCPCV1プラスミドは、CPゲノム
の3.3Kb Pvu IIフラグメント内の非反復EcoR I部位に、
VV由来のH6プロモーターを含んでいる。この挿入プラス
ミドを用いて、CPゲノムのC3座に外来遺伝子を挿入する
ことが可能になる。プラスミドpCPCV1をNru IとHind II
Iで消化して、上記2.8Kbフラグメントに連結するための
5.8Kbフラグメントを単離した。得られたプラスミドをp
CPPRV IIと命名した。
ホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子(Eco gpt)
をpCPPRV IIに挿入して、CP/PRV gp II組換え体の増殖
選択手段とした。ポックスウイルス組換え作成時の選択
マーカーとしてEco gptを使用することは既に報告され
ている(193,194)。Eco gpt遺伝子はプラスミドpSV2gp
t(ATCC番号37145)から得た。このプラスミドからEco
gpt遺伝子を含有する670bpのBgl II/Dra Iフラグメント
を単離して、pSD486VCのBgl II/Sma I部位に挿入した。
得られたプラスミドpGPT−1はワクシニアウイルスμ遺
伝子フランキングアームに挟まれたEco gpt遺伝子を含
んでおり、該遺伝子はμプロモーターの転写制御下に置
かれている。上記プラスミドpSD486VCは、以下の手順で
pSD478VCから得た(図24)。pSD478VCのMCRをEcoR Iで
消化し、dNTP存在下(各0.5mM)でクレノウフラグメン
トを用いる常法によって一本鎖部分を埋め、再連結する
ことによってpSD478E-VCを得た。このプラスミドをHpa
IとBamH Iで消化し、オリゴヌクレオチドHEM5(5′−G
ATCCGATTCTAGCT−3′)とHEM6(5′−AGCTAGAATCG−
3′)とのアニーリング対を挿入して、pSD486VCを得
た。
(670bp)とV Vμプロモーター(330bp)を含有する
1.0Kbフラグメントを切り離した。そのNco I及びEcoR I
末端を、0.5mM dNTPの存在下で大腸菌DNAポリメラーゼ
のクレノウフラグメントを用いて平滑末端とした。Hind
IIIリンカー(Bethesda Research Laboratories社製、
メリーランド州ベテスダ)を該平滑末端フラグメントに
付加させた。このDNAをHind IIIで消化して、1.0Kbのフ
ラグメントをアガロースゲルから回収した。該1.0Kb Hi
nd IIIフラグメントをpCPPRV IIのHind III部位に挿入
し。ぴったりと連結したEco gptとPRV gp II遺伝子とを
含む生成プラスミドをpCPPRV II gptと命名した。この
プラスミドを用いて、CPゲノムのC3座へ挿入するための
インビトロ組換え実験を行なった。100μg/mlミコフェ
ノール酸(mycophenolic acid)の存在下でEco gpt遺伝
子含有組換え体の選択を行ない、次いでプラークハイブ
リダイゼーション法によってRPV gp II遺伝子の存在を
スクリーニングした。Eco gptとPRV gp IIに陽性のプラ
ークをプラークの単離を3回繰り返すことによって精製
し、高感染価で増殖する純粋な集団を、pCP55と命名し
た。これらのCP組換え体において上記2つの遺伝子が遺
伝学的に連鎖していることをサザンブロット法で確認し
た。このCP組換え体をvCP55と命名した。
たPRV gp IIの細胞局在性を明らかにした。35mmシヤー
レ中の22mmのカバーガラスの上に、シャーレ当り5×10
5個のCEF又はPK−1細胞を植えた。CEF及びPK−1細胞
に、vCP55もしくはCP親ウイルスのいずれかを感染させ
た。PBS+で1乃至100倍に希釈したモノクローナル抗体
75N10を用いて、例1に記載した通り感染及びインキュ
ベートして免疫蛍光アッセイを行なった。
分析した。vCP55に感染した細胞系では、いずれも、表
面上でのgp IIの発現は観察されなかった。しかしなが
ら、vCP55に感染したCEF細胞及びPK−1細胞において、
細胞内部でのgp II遺伝子産物の発現がみられた。これ
らの細胞内部においてみられる蛍光は該感染細胞の核の
周辺領域に存在する顆粒に局在化していた。これらの結
果は、CPによって発現したPRV gp IIがゴルジ複合体に
は輸送されるものの原形質膜には輸送されなかったこと
を示している。この結果は、ワクシニアウイルスによっ
て発現するgp IIの結果(感染細胞の表面上に検出され
た)とは異なる。
降反応 vCP55によるPRV gp II遺伝子産物の発現を、感染細胞
溶解物の免疫沈降反応によって分析した。細胞当り5pfu
のウイルスを細胞単層に感染させた。モノクローナル抗
体75N10を用いて、例1記載の通り、免疫沈降反応を行
なった。
動の移動度に基づく)約120kDa、67kDa及び58kDaの感染
CEF及びPK−1細胞由来の主要ポリペプチドを沈降させ
た。上記のポリペプチドはそれぞれ、PRV感染細胞で検
出されたPRV gp II(ジスルフィド結合で複合体を形成
している)の前駆体と2種類のタンパク質分解型である
(86,101,109)。見掛けの分子量約26kDaのものも少量
観察されたが、これはCP/PRV組換え体感染細胞内でgp I
Iがさらにタンパク質分解処を受けていることを反映し
ているものと思われる。対照CPウイルス感染細胞並びに
非感染細胞の細胞溶解物については、対応するポリペプ
チドの沈降は全くみられなかった。
ス系で分析した。種々の量のvCP55を含有する50μか
ら100μの試料(表10)をマウスの足蹠に接種した。
免疫後14日目に、16LD50量のPRV Kojnock株のをマウス
腹膜内に投与した。投与後14日目にマウスの生存数を数
えて実験を終えた。表10に示す通り、106.85TCID50量の
ワクチンを1回マウスに接種すると、10匹のうちの8匹
が致死量のPRV感染から防御された。試験したVCP55接種
量より低いと、防御レベルに達しなかった。ワクチンを
接種しなかったマウスにおいて、生PRV感染によって8
匹のうち7匹が死亡した。表10に示した結果から、vCP5
5組換え体のPV50(判防御量)は106.16であると計算さ
れた。
する免疫賦与剤としてのvCP55の効力を評価した。約25k
gの子豚15匹を3群に分けた。「vCP55群」並びに「CP親
ウイルス群」に対して、0日目と28日目の2回のワクチ
ン接種(2×108TCID50量を2ml)を筋肉注射によって行
なった。残る5匹の子豚は非ワクチン接種対照群であっ
た。35日目に、PRVの毒性NIA3株をすべての子豚に鼻腔
内投与した。投与してから7日間の、vCP55ワクチン接
種群の体重増加と対照群の体重増加とを比較することに
よってその効力をモニターした。重量変化をΔGMQR値
(kg)として計算した。ここで、ΔGMQR値(kg)=(ワ
クチン接種群の平均GMQR%−非ワクチン接種群の平均GM
QR%)である。
ってすべての子豚が死亡した(5日目に2匹、6日目に
2匹、そして7日目に1匹)。野生型ウイルス(CP)を
接種した群においては、感染によって5匹のうち4匹が
死んだ(6日目に3匹、7日目に1匹)。vCP55をワク
チンとして接種群の子豚は、PRV感染させても全員生存
し、成長した。
豚においては、生PRV感染対するかなりの防御が観察さ
れた(表11)。2つの対照群ではPRV感染後の期間を通
してかなりの体重減少がみれれたが、vCP55をワクチン
として接種した動物は実験期間を通じて正味体重の有意
の増加がみられた。さらに、生PRV感染によって、対照
群は80%から100%の死亡率を示したが、vCP55接種群で
は死亡したものはいなかった。
及びそれから誘導した組換え体を使用した。
ルスドナープラスミドへのクローニング ここでは図28を参照する。PRV g I遺伝子(NIA3株)
を含有するプラスミドpGP IはPhone Merieux社(フラン
ス国リヨン)から入手した。このプラスミドからg I遺
伝子(配列は(80)を参照)を単離し、ワクシニア合成
H6プロモーター(69)の下流にクローン化した。これは
pGP Iの2330bp Xho I−Nco I(部分)フラグメントを、
pGBC2の6400bp Xho I−Nco Iフラグメントにクローン化
して行なった。(pGBC2は、pRW764.5の3200bp Bgl IIフ
ラグメントにHSV2 gB遺伝子をクローン化することによ
って作成した。pRW764.5は、pUC18の2360bp Pvu IIフラ
グメントにカナリアポックスDNA由来の0.8Kb Pvu IIフ
ラグメントをクローン化することによって作成した)。
この操作で得られたプラスミドをpPG I2と命名した。
始コドンと整列させた。この操作は、pPG I2の5900bp E
coR V−AlwN I(部分)フラグメントにオリゴヌクレオ
チドPRVL5(5′−ATCCGTTAAGTTTGTATCGTAATGCGGCCCTTT
CTGCTGCGCGCCGCGCAGCTC−3′)とPRVL6(5′−CTGCGC
GGCGCGCAGCAGAAAGGGCCGCATTACGATACAAACTTAACGGAT−
3′)をクローン化することによって行なった。この操
作で得られたプラスミドをpG I3と命名した。
させた。この操作は、pG I3の5200bp Sac I−Aat II
(部分)フラグメントにオリゴヌクレオチドPRVL3
(5′−CTGGTTCCGCGATCCGGAGAAACCGGAAGTGACGAATGGGCC
CAACTATGGCGTGACCGCCAGCCGCCTGTTGAATGCCCGCCCCGCTTAAC
TGCAGAATTCGGATCCGAGCT−3′)及びPRVL4(5′−CGGA
TCCGAATTCTGCAGTTAAGCGGGGCGGGCATTCAACAGGCGGCTGGCGGT
CACGCCATAGTTGGGCCCATTCGTCACTTCCGGTTTCTCCGGATCGCGGA
ACCAGACGT−3′)をクローン化することによって行な
なった。この操作で得られたプラスミドをpPG I6と命名
する。
ウイルスドナープラスミドにクローン化した。この操作
は、pPG I6の1750bp Nru I−BamH IフラグメントをpBP1
4の5000bp Nru I−BamH Iフラグメントにクローン化す
ることによって行なった。(pBP14は、ワクシニアベク
タープラスミドpSD494VC中の合成ワクシニアH6プロモー
ターの制御下に置かれたウシ白血病ウイルスgag遺伝子
を含有する。pSD494VCは、コペンハーゲンワクシニアウ
イルスのHind III Aフラグメントのサブクローンであ
り、カウポックスAT I遺伝子(210)と相同なワクシニ
ア遺伝子のコード配列がポリリンカー領域で置換されて
いる)。このようにして、AT I遺伝子の両隣のワクシニ
アウイルス(コペンハーゲン)配列の間にH6プロモータ
ー付きg I遺伝子が配置される。この操作で得たプラス
ミドをpPG I7と命名した。
によって、組換えワクシニアウイルスvP717を得た。
ーン化した。このワクシニアウイルス組換え体vP717の
構築に使用した方法の概要を図28に示す。vP717に含ま
れるPRVg I遺伝子をAT I遺伝子の両隣のワクシニアウイ
ルス配列の間にクローン化し、ワクシニアウイルス初期
/後期プロモーターH6(41,42,69)を用いた。
免疫蛍光 PRV感染細胞においては、原形質膜上でg Iが発現す
る。vP717感染細胞を、PRV g I特異的モノクローナル抗
体42M17を用いて分析したところ、これらの細胞内で生
産されるPRV由来ポリペプチドも原形質膜上で発現する
ことが判明した。
ろ、標準的な操作を用いたPRV感染に対する若干の防御
がみえれた(表12)。
ス2型糖タンパク質gB、gC及びgDの単独又は同時発現 本例で使用したHSV2(G株)(American Type Cultur
e Collectionから入手,ATCC番号VR734)は、VERO細胞
(ATCC番号CCL81)上で増殖させ、ショ糖密度勾配遠心
法によって精製した(197)。
へのクローニング HSV2 gB遺伝子の塩基配列は既に文献に記載されてい
る(116)。ここで図29を参照する。HSV2(G株)ゲノ
ムDNAから、HSV2 gB遺伝子を含有する12Kb Bgl IIフラ
グメントを単離し、pUC19のBamH I部位に挿入して、プ
ラスミドpJ4をた。
ン)フランキングアーム間にクローン化した。この操作
は、pJ4の27000bp Sst II−Sac I(部分)フラグメント
をpMP409DVC3のSst II−Sac Iフラグメントにクローン
化することによって行なった。(PMP409DVC3は、Bgl II
部位がポリリンカー領域で置換されたPMP409DV(184)
(図4)の誘導体である)。これによって、M2L遺伝子
の両隣のワクシニア配列の間にgB遺伝子が配列される。
この操作で得られたプラスミドをpGB1と命名した。
た。この操作は、pGB1の6300bp BamH I−Sac I(部分)
フラグメントにオリゴヌクレオチドGBL3(5′−CTAATA
G−3′)及びGBL4(5′−GATCCTATTAGAGCT−3′)を
クローン化することによって行なった。この操作で得ら
れたプラスミドをpGB2と命名した。
した。この操作は、pGB2のBgl II部位に、H6プロモータ
ーを含有するpBLVH14の370bp Bgl IIフラグメントをク
ローン化することによって行なった。(pBLVH14は、H6
プロモーター付きウシ白血病ウイルスエンベロープ遺伝
子をワクシニアHA欠失座に含んでいる)。この操作で得
られたプラスミドをpGB3と命名した。
始コドンと整列させた。この操作は、pGB3の6300bp Sst
II−EcoR V(部分)フラグメントにオリゴヌクレオチ
ドGBL1(5′−ATCCGTTAAGTTTGTATCGTAATGCGCGGGGGGGGC
TTGATTTGCGCGCTGGTCGTGGGGGCGCTGGTGGCCGC−3′)及び
GBL2(5′−GGCCACCAGCGCCCCCACGACCAGCGCGCAAATCAAGC
CCCCCCCGCGCATTACGATACAAACTTAACGGAT−3′)をクロー
ン化することによって行なった。この操作で得られたプ
ラスミドをpGB5と命名した。プラスミドpGB5において
は、ワクシニアH6プロモーターの制御下に置かれたHSV
gB遺伝子がワクシニアM2L欠失座に挿入されている。M2L
挿入座は、欠失する可能性のあるゲノムのより大きな領
域内に位置しているので、異なるワクシニアウイルスド
ナープラスミドの異なる挿入部位にH6プロモーター付き
gB遺伝子をクローン化した。この操作は、pGB5の2800bp
Bgl II−BamH IフラグメントをpSD513VCVQのBgl II部
位にクローン化することによって行なった。(pSD513VC
VQはコペンハーゲンワクニシアウイルスHind III Jフラ
グメントのサブクローンであり、チミジンキナーゼ(T
K)遺伝子コード配列がポリリンカー領域で置換されて
いる)。こうすることによって、TK遺伝子両隣のワクシ
ニアウイルス配列の間にH6プロモーター付きgB遺伝子が
配置される。この操作で得られたプラスミドをpGB6と命
名した。
へのクローン化 HSV2 gC遺伝子の塩基配列は、既に決定されている(1
17)。今度は図30を参照する。HSV2(G株)ゲノムDNA
からHSV2 gC遺伝子を含有する2900bp Sal Iフラグメン
トを単離し、これをpIBI25のSal I部位に挿入して、プ
ラスミドpGC3を得た。
ン)フランキングアーム間にクローン化した。この操作
は、pGC3の2900bp Xho I−BamH IフラグメントをpGC2の
Xho I−BamH I部位にクローン化することによって行な
った。pGC2は、ワクシニアウイルスH6プロモーターを含
有するpBLVH14の370bp Bgl IIフラグメントをpSD486VC
のBgl II部位にクローン化することによって作成した。
pSD486VCはコペンハーゲンワクシニアウイルスHind III
Bフラグメントのサブクローンであり、μ遺伝子コード
配列がポリリンカー領域で置換されている。これによっ
て、μ遺伝子両隣のワクシニアウイルス配列の間にgC遺
伝子が配置される。この操作で得たプラスミドをpGC5と
命名した。
コドンと整列させた。この操作は、pCG5の5400bp Nru I
−Sfi IフラグメントにオリゴヌクレオチドGCL1(5′
−ATCCGTTAAGTTTGTATCGTAATGGCCCTTGGACGGGTGGGCCTAGCC
GTGGGCCTGTG−3′)及びGCL2(5′−AGGCCCACGGCTAGG
CCCACCCGTCCAAGGGCCATTACGATACAAACTTAACGGAT−3′)
をクローン化することによって行なった。この操作で得
られたプラスミドをpGC10と命名した。
を欠失させた。この操作は、pGC10の4900bp Sal I−Sma
I(部分)フラグメントを大腸菌DNAポリメラーゼI
(クレノウフラグメント)で処理して再び環状形にする
ことによって行なった。この操作で得たプラスミドをpG
C11と命名した。
欠失させた。この操作は、pGC11の4900bp Xba I−Apa I
(部分)フラグメントにオリゴヌクレオチドGCL3(5′
−CTAGGGCC−3′)をクローン化することによって行な
った。この操作で得られたプラスミドをpGC12と命名し
た。プラスミドpGC12においては、ワクシニアのμ欠失
座に、H6プロモーターの制御下に置かれたHSV gC遺伝子
が挿入されている。μ欠失座は欠失する可能性のあるゲ
ノムのより大きな領域内に位置しているので、続いて該
H6プロモーター付きgC遺伝子をワクシニアウイルスドナ
ープラスミドのAT I挿入部位にクローン化した。これ
は、pGC12の1550bp Nru I−BamH IフラグメントをpBP14
の5000bp Nru I−BamH Iフラグメントにクローン化する
ことによって行なった。これによって、AT I遺伝子の両
隣のワクシニアウイルス(コペンハーゲン)配列の間に
H6プロモーター付きgC遺伝子が配置される。この操作で
得られたプラスミドをpGC13と名付けた。
へのクローニング HSV2 gD遺伝子の塩基配列は既に決定されている(11
8)。次に図31を参照する。HSV2(G株)ゲノムDNAか
ら、HSV2 gD遺伝子を含有する7.5Kb Xba Iフラグメント
を単離し、pIBI25のXba I部位に挿入してプラスミドpGD
1を得た。
イルス(コペンハーゲン)フランキングアーム間にクロ
ーン化した。この操作は、pGD1の1500bp Dra I−Pst I
フラグメントをpTP15のSma I−Pst I部位にクローン化
することによって行なった。この操作によって、gD遺伝
子はH6プロモーター下流で、かつHA遺伝子の両隣のワク
シニアウイルス配列間に配置される。この操作で得られ
たプラスミドをpGD2と命名した。
コドンと整列させて。この操作は、pGD2の5100bp EcoR
V−Aha II(部分)フラグメントにオリゴヌクレオチドG
DL1(5′−ATCCGTTAAGTTTGTATCGTAATGGGGCGTTGACCTCCG
G−3′)及びGDL2(5′−CGCCGGAGGTCAAACGCCCCATTAC
GATACAAACTTAACGGAT−3′)をクローン化することによ
って行なった。この操作で得られたプラスミドをpGD5と
命名した。
た。この操作は、pGD5の4800bp Nae I−Pst Iフラグメ
ントにオリゴヌクレオチドGDL3(5′−GGCAGTACCCTGGC
GGCGCTGGTCATCGGCGGTATTGCGTTTTGGGTACGCCGCCGGCGCTCAG
TGGCCCCCAAGCGCCTACGTCTCCCCCACATCCGGGATGACGACGCGCCC
CCCTCGCACCAGCCATTGTTTTACTAGCTGCA−3′)及びGDL4
(5′−GCTAGTAAAACAATGGCTGGTGCGAGGGGGGCGCGTCGTCAT
CCCGGATGTGGGGGAGACGTAGGCGCTTGGGGGCCACTGAGCGCCGGCGG
CGTACCCAAAACGCAATACCGCCGATGACCAGCGCCGCCAGGGTACTGCC
−3′)をクローン化することによって行なった。この
操作で得られたプラスミドをpGD7と命名した。
た。この操作は、pGB6(図30)の150bp Bgl II−EcoR V
フラグメントをpGD7の4800pb Bgl II−EcoR Vフラグメ
ントにクローン化することによって行なった。この操作
で得られたプラスミドをpGD8と命名した。
ローン化するのに用いた方法の概要を、それぞれ図29、
図30及び図31に示した。これらの構築体はすべてワクシ
ニアウイルス初期/後期プロモーターH6(41,42,184)
を利用する。各HSV2遺伝子はワクシニアウイルスゲノム
の異なる部位にクローン化されている。H6プロモーター
付きgB遺伝子は、M2L遺伝子のフランキング配列間(vp5
69)又はTK遺伝子のフランキング配列間(vP734、vP775
及びvP776)にクローン化されている。H6プロモーター
付きgC遺伝子は、μ遺伝子のフランキング配列間(vP57
9)又はAT I遺伝子のフランキング配列間(vP748、vP77
6及びvP777)にクローン化されている。H6プロモーター
付きgD遺伝子はHAは遺伝子のフランキング配列間にクロ
ーン化されている(vP570、VP761、vP775及びvP777)。
pGB5をvP458感染細胞にトランスフェクトして組換えワ
クシニアウイルスvP569を得た。pGB6をvP618感染細胞に
トランスフェクトしてvP734を得た。pGC11をvP533感染
細胞にトランスフェクトしてvP579を得た。pGC13をvP61
8感染細胞にトランスフェクトしてvP748を得た。pGD5を
vP425感染細胞にトランスフェクトしてvP570を得た。pG
D8をvP618感染細胞にトランスフェクトしてvP761を得
た。
ン)の一変種であり、TK遺伝子が欠失し、かつHA遺伝子
がβ−ガラクトシダーゼで置換されている(例1)(18
4)。vP458は野生型ワクシニアウイルスの一変種であ
り、TK遺伝子が欠失し、かつM2L遺伝子がβ−ガラクト
シダーゼで置換されている(例2)。vP553は野生型ワ
クシニアウイルスの一変種であり、TK遺伝子が欠失し、
かつμ遺伝子がβ−ガラクトシダーゼで置換されてい
る。vP618は野生型ワクシニアウイルスの一変種であ
り、TK、μ及びAT I遺伝子が欠失している。
クシニアウイルスも構築した。vP775はgB及びgD遺伝子
を含有し、vP776はgB及びgC遺伝子を含有し、vP777はgC
及びgD遺伝子を含有する。pGD8をvP734感染細胞にトラ
ンスフェクトしてvP775を得た。pGC13をvP734感染細胞
にトランスフェクトしてVP776を得た。pGD8をvP748感染
細胞にトランスフェクトしてvP777を得た。
クシニアウイルスも構築した。vP812は、HSV−2のgB、
gC及びgD遺伝子を含有する。pGD8をvP776感染細胞にト
ランスフェクトしてvP812を得た。
質の免疫蛍光 HSV2感染細胞においては、gB、gC、gD(並びにHSV2に
コードされた他の糖タンパク質)が原形質膜上に発現す
る。HSV2遺伝子を含有する組換えワクシニアウイルスで
感染させた細胞について免疫蛍光実験を行なったとこ
ろ、これらの組換えワクシニアウイルス感染細胞におい
て産生されたHSV2ポリペプチドも原形質膜上に発現する
ことが判明した。
質の免疫沈降 HSV2感染細胞内で生産されるHSV2 gB糖タンパク質は
約117kDaの分子量を有する(198,199)。HSV2 gB遺伝子
を含有する組換えワクシニアウイルス(vP569、vP734、
vP775及びvP776)を感染させた細胞も、HSV2にコードさ
れた分子量約117kDaのポリペプチドを産生する。vP569
感染細胞について、HSV2ウイルス全体に対する抗血清で
免疫沈降反応を行なうと、分子量約117kDaと110KDaの2
つの主要なタンパク質、並びに分子量50kDa、45kDa及び
30kDaの3つのマイナーなタンパク質が検出される。vP7
34、vP775及びvP776を感染させた細胞についての免疫沈
降反応では、分子量約110kDaと90kDaの2つの主要なタ
ンパク質、並びに約117kDa、110kDa、50kDa、45kDa及び
30kDaの5つのマイナーなタンパク質が検出される。
約63kDaの分子量を有する(199,200)。HSV2 gC遺伝子
を含有する組換えワクシニアウイルス(vP579、vP748、
vP776及びvP777)を感染させた細胞も、HSV2にコードさ
れた分子量約63kDaのポリペプチドを産生する。vP579、
vP748、vP776及びvP777で感染させた細胞について、HSV
2ウイルス全体に対する抗血清で免疫沈降反応を行なう
と、分子量約85kDaの主要なタンパク質と分子量約65kDa
のマイナーなタンパク質が検出される。HSV2ウイルス全
体に対するウサギ抗血清はダコ社(DAKO Corporation,
カリフォルニア州サンタバーバラ、コード番号B116)か
ら入手し、1:100に希釈して用いた。
約51kDaの分子量を有する(198,199)。HSV2 gD遺伝子
を含有する組換えワクシニアウイルス(vP570、vP761、
vP775及びvP777)を感染させた細胞も、HSV2にコードさ
れた分子量約51kDaのポリペプチドを産生する。vP570、
vP761、vP775及びvP777で感染させた細胞について、HSV
2ウイルス全体に対する抗血清で免疫沈降反応を行なう
と、分子量約48kDaの1つの主要なタンパク質と、分子
量約40kDaと31kDaのマイナーなタンパク質が検出され
る。
同様な実験において、HSV2の種々の糖タンパク質形を発
現なる上記組換えワクシニアウイルスのすべてが、免疫
マウスを致死量のHSV感染さら防御した。
スウイルス1型糖タンパク質g Iの発現 BHV1 g I型遺伝子のワクシニアウイルスへのクローン化 BHV1 g I遺伝子の塩基配列は既に文献に記載されてい
る(63)。ここで図32を参照する。BHV1 g I遺伝子を含
有するプラスミドpIBRS6(Straub株)をRhone Merieux
社から入手した。g I遺伝子の5′末端を、H6プロモー
ター(41,42,69)の下流のワクシニアウイルス(コペン
ハーゲン)フランキングアーム間にクローン化した。こ
の操作は、pIBRS6の540bp Sal I−Pst Iフラグメントを
pGD5の4400bp Sal I/Pst Iフラグメントにクローン化す
ることによって行なった(pGD5はHSV2 gD遺伝子をpTP15
にクローン化することによって作成した)(184)(図
3)。こうして、H6プロモーターの下流のワクシニアウ
イルスHAフランキングアーム間にg I遺伝子が配置され
る。この操作で得たプラスミドをpIBR2と名付けた。
始コドンと整列させた。この操作は、pIBR2の3800bpNru
I−Sst IIフラグメントにオリゴヌクレオチドIBRL1
(5′−ATCCGTTAAGTTTGTATCGTAATGGCCGCTCGCGGCGGTGCT
GAACGCGCCGC−3′)とオリゴヌクレオチドIBRL2(5′
−GGCGCGTTCAGCACCGCCGCGAGCGGCCATTACGATACAAACTTAACG
GAT−3′)をクローン化することによって行なった。
この操作で得たプラスミドをpIBR4と名付けた。
を生じさせた。この操作は、pIBR4のPst I部位にオリゴ
ヌクレオチドIBRL3(5′−CCATGGTTTAATGCA−3′)と
IBRL4(5′−TTAAACCATGGTGCA−3′)をクローン化す
ることによって行なった。この操作で得たプラスミドを
pIBR5と名付けた。
た。この操作は、pIBRS6の1740bp Tth111 I−Nco Iフラ
グメントをpIBR5の3700bp Tth111 1−Nco Iフラグメン
トにクローン化することによって行なった。この操作で
得たプラスミドをpIBR7と名付けた。
を生じさせた。この操作は、pIBR7のNco I部位にオリゴ
ヌクレオチドIBRL5(5′−CATGGTTTAAGATCTC−3′)
及びIBRL6(5′−CATGGAGATCTTAAAC−3′)をクロー
ン化することによって行なった。この操作で得たプラス
ミドをpIBR8と名付けた。
を欠失させた。この操作は、pIBR8の4400bp Nru I/Apa
I(部分)フラグメントにオリゴヌクレオチドIBRL7
(5′−ATCCGTTAAGTTTGTATCGTAATGGCCGCGCTAGCCGCTGCC
CTGCTATGGGCGACGTGGGCC−3′)とIBRL8(5′−CACGTC
GCCCATAGCAGGGCAGCGGCTAGCGCGGCCATTACGATACAAACTTAACG
GAT−3′)をクローン化することによって行なった。
こうして132bpの親水性リーダー配列が欠失する。この
操作で得たプラスミドをpIBR9と名付けた。
ワクシニアウイルスドナープラスミドにクローン化し
た。この操作は、pBP14の4900pbNru I−BamH Iフラグメ
ントにpIBR9の1700bp Nru I−Bgl IIフラグメントをク
ローン化することによって行なった(211)。この操作
で得たプラスミドをpIBR10と名付けた。
るのに用いた方法の概要を図32に示す。pIBR7をvP410感
染細胞にトランスフェクトすることによって組換えワク
シニアウイルスvP637を得た。pIBR10をvP410感染細胞に
トランスフェクトすることによって組換えワクシニアウ
イルスvP724を得た。vP637は全BHV1 g I遺伝子を含有す
る。vP724は132bpの5′シグナル配列の欠失したg I遺
伝子を含有する(63)。これらの組換えウイルスはワク
シニアウイルス初期/後期プロモーターH6を利用する
(41,42,184)。vP637中のg I遺伝子はHA遺伝子のフラ
ンキング配列間にクローン化されている。vP724中のg I
遺伝子はAT I遺伝子のフランキング配列間にクローン化
されている。
ードされたポリペプチドの免疫蛍光と検出 BHV1感染細胞においては、g Iが原形質膜上に発現す
る。vP637又はvP724で感染させた細胞について免疫蛍光
実験を行なったところ、これらの細胞内で生産されたBH
V1にコードされたポリペプチドも原形質膜上で発現する
ことが判明した。免疫蛍光実験は例1に記載した手順で
行なった。BHV1 gIに特異的なモノクローナル抗体4203
及び5106を使用した(201)。
アウイルス組換え体における発現 本例では、ワクシニアウイルスWR株(202)を用い
た。WR株から誘導した組換えワクシニアウイルスvP293
を救援ウイルスとして用いた(69)。
グメントのクローニング FHV−1 DNAをCO株から抽出して精製した。FHV−1 DNA
ゲノムをEcoR Iで消化し、常法によりプラスミドpBR322
に連結た(20)。このFHV−1バンク(bank)を、PRV g
II(62)及びBHV−1 gB遺伝子(203)由来のDNAプロー
ブを用いてスクリーニングした。このハイブリダイゼー
ションで陽性であった2つのEcoR Iクローン由来のサブ
クローンを用いてさらにハイブリダイゼーションを行な
うと、FHV−1 gB遺伝子のより正確なマッピングが可能
になった。FHV−1 gB遺伝子を含有する3.2Kb Sac I−Sa
c IフラグメントをpUC18にクローン化してプラスミドpF
HVgBCを得た。
列決定 上述の通り、修飾T7配列を用いてpFHVgBC及びpFHVgBC
由来サブクローンから日本鎖双方について塩基配列に関
するデータを得た。
ドへのクローニング ここで図33を参照する。FHV−1 gB遺伝子をpHES4にク
ローン化した。pHES4は、ワクシニアウイルスWR株にお
ける宿主域選択系用に設計されたプラスミドの一つであ
る(69)(図10)。このプラスミドはヒト宿主域遺伝子
K1Lを有しており、欠失変異株vP293にヒト細胞上での複
製能力を与える。FHV−1 gB遺伝子を、ワクシニア合成H
6プロモーターのすぐ下流に挿入した(69)。プラスミ
ドpFHVgBCをKpn IとSac Iで消化し、FHV−1 gBを含有す
る3150bp制限フラグメントをアガロースゲルから単離し
て、予めKpn IとSac Iで消化しておいたプラスミドpHES
4に連結した。得られたプラスミドをpJCA001と名付けた
(図33)。
から3177番目の塩基からなる解読枠が明らかになった。
転写制御調節シグナルと思われる配列が、337番目のATG
開始コドンの5′上流領域に見付かった。配列AAATATAT
(ヌクレオチド184〜191)を有するTATAボックスが、CA
Tボックスと思われる配列GGTGAGTAの80塩基下流に位置
していた。ポリアデニル化シグナルAATAAA(ヌクレオチ
ド3251〜3256)はTAA終止コドンの50塩基下流に位置し
ていた。配列5′−TCATTCTAGCA−3′(ヌクレオチド2
00〜210)の11個の塩基のうちの8個が18SリボソームRN
Aの配列3′−AGGAAGGCGT−5′(61)と相補性を有し
ており、リボソーム結合部位として機能しているものと
思われる。真核生物のmRNAの翻訳開始に関する移動モデ
ルが提案されている(151,155)。開始コドンと思われ
る周囲の配列ATCATGT(ヌクレオチド334〜340)の状況
は、真核生物のmRNAの翻訳開始に対する機能的配列とし
て適格である。FHV−1 gB解読枠は、計算上106.2kDaの
分子量を有する947残基のアミノ酸をコードする。G+
C含量は45.8%である。
する幾つかの特徴が明らかになった。23残基目のアミノ
酸から73残基目のアミノ酸の領域は特徴的な疎水的性質
を有しており、シグナル配列であるものと思われる(図
34)。ここで図35を参照する。この長い疎水性シグナル
配列に先立って、22残基のアミノ酸からなる親水性配列
が存在する。この特徴は、仮性狂犬病(PRV)g II遺伝
子(62)、ウシヘルペスウイルス1型(BHV−1)g I遺
伝子(63)並びにウマヘルペスウイルス1型(EHV−
1)(71)とウマヘルペスウイルス4型(EHV−4)(7
2)のgp14遺伝子にも認められるが、これらはすべてHSV
gB相同物である。42残基のアミノ酸(アミノ酸789〜83
1)からなる疎水性領域は膜貫通性アンカー領域として
機能すると予想される。親水性の細胞質ドメインは116
残基のアミノ酸からなる。N−グリコシル化される可能
性のあるAsn−X−Thr/Ser(Xはプロリン以外のアミノ
酸である)部位が10カ所存在し(64)、そのうちの1つ
はシグナル配列中に位置している。タンパク質分解を受
ける可能性のある切断部位(Arg−Arg−Ser)が2カ所
に接近して(アミノ酸504〜506及び516〜518)存在する
が、この配列はPRV g II(94)、VZV gp II及びHCMV gB
(71)並びにEHV−1 gp14(71,72)に存在するものと同
一である。FHV−1 gBのアミノ酸配列の疎水的性質を図3
5に示す。
パク質との比較 FHV−1 gB遺伝子のアミノ酸組成の比較から、他のヘ
ルペスウイルスの糖タンパク質との著しい相同性が明ら
かになった。たとえばFHV−1 gBは、PRV g II(62)、B
HV−1 g I(63)、水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)g II
(66,204)、HSV−1 gB(67)、HSV−2 gB(205)、EHV
−1 gp14(71)、並びにエプスタイン・バールウイルス
(EBV)(68,206)とヒトサイトメガロウイルス(HCM
V)(10)の糖タンパク質と相同である。
P713の構築 WRワクシニアウイルス宿主域選択系pHES4/vP293(6
9)を用いて、FHV−1 gBコード配列をワクシニアウイル
スベクターに挿入した(69)。WRワクシニアウイルスvP
293/pHES宿主域選択系を用いた組換えによって生じる組
換えワクシニア子孫(プロジェニィ)はヒトMRC−5細
胞上でプラークを形成する能力を有するので、かかる組
換え体の同定を迅速に行なうことができる(69)。プラ
スミドpJCA001をドナープラスミド、vP293を救援ウイル
スとして用いた組換えで、ワクシニアウイルス組換え体
vP713が得られた(図33)。
されている通り、組換えワクシニアウイルスvP713を感
染させたVERO及びMRC−5細胞の免疫蛍光実験を行なっ
た。用いた感染多重度は細胞当り2pfuであった。FITCロ
バ抗ヒツジI gGを2次抗体として用いた。
の細胞表面上のみならず、アセトンで固定した細胞内部
にも検出された。vP410を感染させた対照細胞において
は、FHV−1 gBに対する免疫反応性は細胞表面にも細胞
内部にも検出されなかった。
めに、VERO細胞にvP713を感染させて代謝されるタンパ
ク質を35S−メチオニンで標識した。放射性標識した細
胞溶解物の免疫沈降反応をヒツジ抗FHV−1 gB血清No.28
54を用いて行なった。
単層に、細胞当り0.1pfuと低い感染多重度で、対照(vP
410)又は組換えワクシニアウイルスvP713を感染させ
た。免疫沈降反応を例1に記載した手順で行なった。
感染させたVERO細胞のいずれにも、特異的抗FHV−1 gB
血清によって免疫沈降した生成物はなかった。vP713を
感染させたVERO細胞からは、血清No.2854によって、FHV
−1 gB放射性標識生成物が沈降した。5種類の代謝的に
放射性標識された主要ポリペプチドが特異的に沈降し
た。見掛けの分子量115kDaと110kDaの2つの大ポリペプ
チドはグルコシル化されていない前駆体タンパク質と成
熟形タンパク質に相当するものであろう(理論的分子量
はそれぞれ106kDaと98kDaである)。68kDaの幅の広いバ
ンドは、この実験では観察されなかったグルコシル化前
駆体(136kDa)のタンパク質分解によって生ずる2つの
グリコシル化サブユニット(69kDa+66kDa)ではないか
と思われる。3つの小さな沈降生成物(59kDa、53kDa及
び48kDa)はどんな既知FHP−1 gB生成物にも相当せず、
分解産物であると思われる。
ックスウイルスベクターにおけるクローニング及び発現 EBV gp340及びgp220遺伝子のワクシニアドナープラスミ
ドpMP409DVCへのクローニング この例において、EBV遺伝子はEBV B95−8株から単離
し(207)、gp340及びgp220遺伝子はcDNAクローン(そ
れぞれプラスミドpMLPgp340及びpMLPgp220)であり、g
B、gH及びBBRF3遺伝子はBamH I遺伝子バンクから単離し
た。今度は図36を参照する。pMLPgp220プラスミドの210
0bp Xma I−Cla Iフラグメントを、Xma I−Acc Iで消化
したM13mp18にクローン化した。この操作で得たファー
ジをmp18gp220と名付けた(図36)。オリゴヌクレオチ
ドCM4(TAAAGTCAATAAATTTTTATTGCGGCCGCTACCGAGCTCGAAT
TCG)及びCM5(GCTTGCATGCCTGCAGATATCCGTTAAGTTTGTATC
GTAATGGAGGCAGCCTGC)を用いたインビトロ変異導入法
(17)によって、gp220遺伝子をワクシニアH6プロモー
ターの制御下で発現するように修飾した。修飾gP220遺
伝子を含有するプラスミドをmp18gp220(5+4)と命
名した(図36)。
するプラスミドSP131Not Iにクローン化した。この操作
は、mp18gp220(5+4)の2300bp Nar I−EcoR Vフラ
グメントをSP131Not Iプラスミドの2940bp EcoR V−Nar
Iフラグメントにクローン化することによって行なっ
た。得られたプラスミドをSP131gp220と命名した(図3
6)。
ho I−Sca I(部分)消化SP131gp220プラスミドにpMLPg
p340の2360bp Sca I−Xho Iフラグメントをクローン化
することによって得た。得られたプラスミドをSP131gp3
40と命名した(図36)。
ニアウイルスM2L挿入座プラスミドpMP409DVC(図4、た
だし図36及び図40においては、このプラスミドはMP409
と記載されている)にクローン化した。この操作は、プ
ラスミドpMP409DVCのBgl IIムング・ビーンヌクレアー
ゼ処理部位に、プラスミドSP131gp340の2800bpムング・
ビーンヌクレアーゼ処理Not Iフラグメント及びプラス
ミドSP131gp220の2100bpムング・ビーンヌクレアーゼ処
理Not Iフラグメントをクローン化することによって行
なった。得られたプラスミドをそれぞれ409H6340及び40
9H6220と命名した(図36)。
P409DVCへのクローニング 次に図37を参照する。EBVゲノムライブラリーから、E
BV DNAのBamH I Aフラグメント(207)の3500bp EcoR I
−Xmn Iフラグメント(EBV gB遺伝子を含有する)を単
離して、pIBI25の2837bp Hinc II−EcoR Iフラグメント
にクローン化した。得られたプラスミドをp258gHと命名
した(図37)。
ACAAACTTAACGGATATCAGAGTCGTACGTAGG)及びEBVBM3(CTG
GAAACACTTGGGAATTCAAGCTTCATAAAAAGGGTTATAGAAGAGTCC)
を用いたインビトロ変異導入法(17,185)によって、gB
遺伝子がワクシニアH6プロモーターの制御下で発現され
るように修飾した。得られたプラスミドをp25gB(5+
3)と命名した。
トをSP131の3300bp EcoR V−EcoR Iフラグメントにクロ
ーン化した。得られたプラスミドをSP131gBと命名した
(図37)。
ドナープラスミドpMP409DVCにクローン化した。この操
作は、pMP409DVCのBgl IIムング・ビーンヌクレアーゼ
処理部位にSP131gBの2700bp Hind IIIムング・ビーンヌ
クレアーゼ処理フラグメントをクローン化することによ
って行なった。得られたプラスミドを409H6gBと命名し
た(図37)。
のクローニング EBV BamH Iクローン化制限フラグメントライブラリー
において、解読枠BXLF2はBamH I X及びBamH I Tフラグ
メントに含有されている(207)。図38に示すように、B
XLF2の完全な解読枠を、BamH I Xの830bp Sma I−BamH
IフラグメントをpIBI24の2880bp Sma I−BamH Iフラグ
メントにクローン化することによって再構成した。得ら
れたプラスミドを24gH5と命名した。BamH I Tの1850bp
BamH I−Hind IIIフラグメントを24gH5のBamH I−Hind
IIIフラグメントにクローン化した。生じた全gH遺伝子
を含有するプラスミドを24gHと命名した(図38)。
ATTTCCCCTCT)、HM4(GGGCAAAGCCACAAAATATGCAGGATTTCT
GCG)及びHM3(GCCAGGGTTTTCCCAGAGATCTGATAAAAACGACGG
CCAGTG)を用いたインビトロ変異導入法によって、gH遺
伝子がワクシニア出血性(μ)初期プロモーターの制御
下で発現されるように修飾した。オリゴヌクレオチドHM
4を用いて、gH遺伝子に含まれるワクシニア初期転写終
結シグナル(45)を除去した。かかる修飾gH遺伝子を含
有するプラスミドを24gH(5+4+3)と命名した。
プラスミドpSD486VCに含まれている(図30)。(このプ
ラスミドは図38においてはSD486と記載されている)。2
4gH(5+4+3)の2130bp Bgl IIムング・ビーンヌク
レアーゼ処理フラグメントを、Bgl IIムング・ビーンヌ
クレアーゼ処理pSD486VCにクローン化した。この最後の
クローニング操作によって、gH遺伝子がワクシニアμプ
ロモーターの制御下に置かれる。この操作によって生じ
たプラスミドを486gHと命名した(図38)。
PSC−5Hへのクローニング すべてのBBRF3解読枠がEBV DNAのBamH I Bフラグメン
トに含まれている。このフラグメントをBspH Iで消化
し、大腸菌DNAポリメラーゼI(クレノウフラグメン
ト)で処理し、Bgl IIで消化した。BamH I Aフラグメン
ト内のBgl II部位は、BBRF3の終止コドンの10塩基前方
に位置する。上記1230bp BspH I−Bgl IIフラグメント
を単離し、プラスミドpCOPSC−5Hの4200bp Sma I−Bgl
IIフラグメントにクローン化した(プラスミドpCOPCS−
5HはプラスミドpCOPCS657と同一である(図16))。こ
の操作で得たプラスミドをCOPSCEBVXと命名した。
ープラスミドpSD513VCVQへのクローニング 三重EBV組換え体の作成に使用したワクシニアウイル
スドナープラスミドは、プラスミドpSD513VCVQであった
(図29)。このプラスミドはコペンハーゲンワクシニア
ウイルスHind III Jフラグメントのサブクローンを含ん
でるが、チミジンキナーゼ遺伝子コード配列がポリリン
カー領域によって置換されている。
遺伝子をpSD513VCVQにクローン化した。詳細に述べる
と、486gHの2300bp SnaB I−Bgl IIフラグメントをpSD5
13VCVQの4000bp Sma I−Bgl IIフラグメントにクローン
化した。この操作で得たプラスミドを513UgHと命名し
た。
にクローン化した。詳細を述べると、SP131gp340の2800
bp Not Iムング・ビーン処理フラグメントを513UgHの63
00bp Xho I−Pst Iムング・ビーンヌクレアーゼ処理フ
ラグメントにクローン化した。この操作で得たプラスミ
ドを513UgH340H6と命名した。
0H6にクローン化した。詳細を述べると、SP131gp340の2
700bp Hind IIIムング・ビーンヌクレアーゼ処理フラグ
メントを513UgH340H6の9100bp Bgl IIムング・ビーンヌ
クレアーゼ処理フラグメントにクローン化した。得られ
たプラスミドを513gHgBgp340と命名した(図39)。
(ドナープラスミド409H6220)及びEBV gB(ドナープラ
スミド4096H6gB)を、ワクシニアウイルスvP458(M2L部
位)と組換えた。これらのワクシニアウイルス単一組換
え体をそれぞれvP474、vP480及びvP561と命名した。EBV
gH(ドナープラスミド486gH)をワクシニアウイルスvP
533(μ挿入部位)に組換えた。このワクシニアウイル
ス単一組換え体をvP611と名付けた。
ルス三重換え体を、ドナープラスミド513gHgBgp340をワ
クシニアウイルスvP617と組換えてvP617のチミジンキナ
ーゼ挿入部位に組込むことによって得た。この組換えウ
イルスをvP712の名付けた。vP617はTK、HA及びAT I遺伝
子欠失コペンハーゲンワクシニアウイルスである。
ク質の免疫蛍光 vP474(gp340)及びvP480(gp220)感染細胞につい
て、モノクローナル抗体F29−89(165)を用いて免疫蛍
光実験を行なったところ、EBV gp340及びEBV gp220タン
パク質が原形質膜上に発現した。
質膜上に弱い陽性シグナルを示した。
せた細胞について同じ実験を行なった。モノクローナル
抗体F29−89及びNEA 9247(デュポン(DuPont)社から
入手したgB特異的抗体)を用いると、原形質膜上に陽性
シグナルが得られた。
ク質の免疫沈降 EBVに感染した細胞内で産生されるEBV gp340糖タンパ
ク質は約340kDaの分子量を有する(165)。組換えワク
シニアウイルスvP474又はvP712感染細胞も約340kDaのEB
Vタンパク質を産生した(モノクローナル抗体F29−89を
用いて行なった免疫沈降反応)。EBV gp220糖タンパク
質は220kDaの分子量を有する(165)。組換えワクシニ
アウイルスvP480感染細胞も約220kDaのEBVタンパク質を
産生する。
kDaから125kDaの分子量を有しており、その前駆体は93k
Daの分子量を有している(206,208)。組換えワクシニ
アウイルスvP561又はvP712を感染させた細胞は、分子量
約125kDaの主要EBVタンパク質、並びに分子量約80kDa、
60kDa、50kDa及び45kDaの4つのマイナーなタンパク質
を産生する。
Daの分子量を有しており、その前駆体は70kDaの分子量
を有している(209)。組換え体ウイルスvP611を感染さ
れた細胞は、約85kDaのEBVにコードされたタンパク質を
産生する。
ギの免疫 vP474(gp340)、vP480(gp220)、vP561(gB)、vP6
11(gH)又はvP712(三重)のいずれかでウサギを免疫
した。2次免疫を1回行なった後、得られた血清を、TP
A処理B95−8細胞上での免疫蛍光によって試験した。そ
れぞれについて陽性シグナルが得られた。vP474(gp34
0)で感作させた血清を用いると、インビトロ中和活性
がみられた。
ックスウイルスベクターにおけるクローニング及び発現 HCMV gB遺伝子のワクシニアドナープラスミドpMP409DVC
へのクローニング ここで図40を参照する。HCMV DNAのHind III Dフラグ
メントの4800bp Hind III−BamH Iフラグメントを、プ
ラスミドpIBI24の2800bp Hind III−BamH Iフラグメン
トにクローン化した。オリゴヌクレオチドCMVM5(GCCTC
ATCGCTGCTGGATATCCGTTAAGTTTGTATCGTAATGGAATCCAGGATCT
G)及びCMVM3(GACAGATTGTGATTTTTATAAGCATCGTAAGCTGTC
A)を用いたインビトロ変異導入法(17,185)によっ
て、HCMV gB遺伝子がワクシニアH6プロモーターの制御
下で発現されるように修飾した。この修飾HCMV gB遺伝
子を含有するプラスミドを24CMVgB(5+3)と命名し
た(図40)。
ラグメントを、合成H6プロモーターを含有するプラスミ
ドpSP131(69)の3100bp EcoR V−Bgl IIフラグメント
にクローン化した。このクローニング操作によって、HC
MV gB遺伝子がワクシニアH6プロモーターの制御下に置
かれる。得られたプラスミドをSP131gBと命名した。
ニアドナープラスミドpMP409DVCにクローン化した。SP1
31gBの3000bp Hind IIIムング・ビーンヌクレアーゼ処
理フラグメントをpMP409DVCのBgl IIムング・ビーンヌ
クレアーゼ処理部位にクローン化した。得られたプラス
ミドを409CMVgBと命名した(図40)。
伝子を救援ウイルスvP458のM2L部位に挿入した。得られ
た組換えワクシニアウイルスをvP525と命名した。
における免疫蛍光 vP525を感染させた細胞について、モノクローナル抗
体又はモルモットポリクローナル血清を用いて免疫蛍光
実験を行なったところ、HCMV gBが原形質膜上に発現す
ることが判明した。
5kDaの分子量を有しており、その前駆体は130kDaの分子
量を有する(172)。vP525を感染させた細胞は、約130k
Da及び55kDaの2種類ののCMV gBにコードされるタンパ
ク質を産生した。
フラグメント中に局在化している(172)。特異的なオ
リゴヌクレオチドプライマーを用いてHXLF1及びHXLF2の
塩基配列を決定した(図41及び42)。HXLF1は648個の塩
基からなっており、215残基のアミノ酸からなるタンパ
ク質をコードしている。HXLF2は558個の塩基からなって
おり、185残基のアミノ酸からなるタンパク質をコード
する。同じ遺伝子の塩基配列(AD169 HCMV株)が文献に
記載されているが(173)、これらを比較したところ、H
XLF1について99%の相同性、HXLF2については96%の相
同性を有していた。
疫 3匹のモルモットをvP525で免疫した。2次免疫を1
回行なうと、モルモットはHCMV中和抗体を生じた(平均
力価、518)。興味深いことに、HCMV陽性ヒト血清の中
和活性の50%から87%をvP525感染細胞に吸収させるこ
とができる。この結果はHCMV gBのサブユニットワクチ
ンの潜在的に重要性を有していることを示している。
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Claims (11)
- 【請求項1】ネコヘルペスウイルス糖タンパク質gBをコ
ードするDNAインサートを、ポックスウイルスゲノムの
非必須領域中に、宿主中でDNAインサートによりコード
されるタンパクの組換えウイルスによる発現をプロモー
トすることができるプロモーター配列の下流に含有する
組換えポックスウイルス。 - 【請求項2】組換えポックスウイルスが、組換えワクシ
ニアウイルスである、請求項1記載の組換えポックスウ
イルス。 - 【請求項3】組換えポックスウイルスが、組換えアビポ
ックスウイルスである、請求項1記載の組換えポックス
ウイルス。 - 【請求項4】組換えアビポックスウイルスが、組換えフ
ァウルポックスウイルス又は組換えカナリーポックスウ
イルスである、請求項3記載の組換えポックスウイル
ス。 - 【請求項5】組成物を接種された宿主動物において抗原
性および/または免疫学的応答を誘導することができる
組成物であって、請求項1〜4のいずれか1項記載の組
換えポックスウイルスを接種担体との混合で含むことを
特徴とする組成物。 - 【請求項6】宿主細胞中で糖タンパク質を発現すること
ができる組換えウイルスを用いる前記宿主細胞のインビ
トロ感染によりヘルペスウイルス糖タンパク質を産生さ
せる方法であって、請求項1〜4のいずれか1項記載の
組換えポックスウイルスを用いる方法。 - 【請求項7】インビボ以外で、請求項1〜4のいずれか
1項記載の組換えウイルスの発現により得られる、ヘル
ペスウイルス糖タンパク質。 - 【請求項8】インビボで宿主細胞において、請求項1〜
4のいずれか1項記載の組換えウイルスの発現により得
られる、ヘルペスウイルス糖タンパク質。 - 【請求項9】非ヒト新生児における母性免疫を回避する
ためのこの新生児の母親及びこの新生児の接種のための
接種キットであって、前記新生児の出生前の母親への接
種のための第一のワクチンと、前記新生児に接種するた
めの第二のワクチンとを含み、第一のワクチンが請求項
1〜4のいずれか1項記載の第一の組換えポックスウイ
ルスを含み、第一の組換えポックスウイルスが前記母親
に接種された場合にDNAインサートによりコードされた
ヘルペスウイルス糖タンパク質を発現することができ、
前記第二のワクチンが請求項1〜4のいずれか1項記載
の第二の組換えポックスウイルスを含み、第二の組換え
ポックスウイルスが前記新生児に接種された場合にDNA
インサートによりコードされたヘルペスウイルス糖タン
パク質を発現することができ、前記第一及び第二のヘル
ペスウイルス糖タンパク質が同一であり、前記第一及び
第二の組換えポックスウイルスが異なる組換えポックス
ウイルスであるがそれぞれ同じ第一及び第二のヘルペス
ウイルス糖タンパク質に対する免疫応答を誘導すること
ができる、接種キット。 - 【請求項10】第一及び第二のヘルペスウイルス糖タン
パク質が、同じ病原体由来であるが異なるタンパク質で
あり、第一及び第二のポックスウイルスが、同じ組換え
ポックスウイルスであり、各々がそれぞれのヘルペスウ
イルス糖タンパク質に対する免疫応答を誘導することが
できる、請求項9記載の接種キット。 - 【請求項11】請求項9記載のキットの製造における請
求項1〜4のいずれか1項記載の組換えポックスウイル
スの使用方法。
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