JP3537471B2 - 新規蛋白質ｓｐ３８および避妊ワクチン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔発明の背景〕

【産業上の利用分野】本発明は、ヒト及び動物の避妊ワ
クチンに使用される、ヒト及び動物の体内において抗原
性を有する新規なタンパク質（ｓｐ３８）並びにそのペ
プチドフラグメントおよびその製造法に関する。更に、
本発明はそのような抗原に対する抗体およびその避妊薬
としての用途に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、避妊法としては、ピル、ＩＵＤ
（子宮内避妊器具）、コンドーム、不妊手術、精子の数
や運動性を低下させる低分子合成物質の経口投与などが
試みられてきた。しかし、これらの避妊法は、副作用や
処置の煩雑性などの点で問題がある。

【０００３】これに対し、免疫学的な避妊法が試みられ
ており、例えばｈＣＧワクチンなどにより受精卵の着床
を阻止する方法が知られている。

【０００４】また、これより更に早い段階で受精自体を
阻止する方法がより望ましいと考えられることから、卵
透明帯蛋白質や精子の蛋白質を避妊ワクチンとして用い
たり、またこれらに対する抗体を投与することによっ
て、受精を阻止し、避妊の目的を達成する方法が試みら
れてきている。この方法を簡単に説明すれば次の通りで
ある。

【０００５】哺乳類の受精は、卵巣内で成熟し排卵され
た卵が、雌の性管を通過する過程で受精能を獲得した精
子と、卵管膨大部で遭遇することによって開始される。
卵の細胞膜の外側には卵の細胞外マトリックスである透
明帯（zona pellucida：ＺＰ）と呼ばれる糖蛋白質の層
があり、精子は、卵の細胞膜と融合する前に、このＺＰ
に特異的に結合し、これを貫通しなければならない。ヒ
トを含むいくつかの種では、いわゆる先体反応（acroso
me reaction)を起こした精子のみがＺＰに結合し貫通す
る。この反応は精子前頭部の先体の外膜と細胞膜とが融
合し、それが離脱するものであり、これらの種では、こ
の先体反応後に露出される精子抗原が透明帯との結合の
主役を担っていると考えられる。従って、このようなＺ
Ｐ結合性を持つ精子抗原に対する抗体を効率良く誘導す
ることにより、適格な避妊効果が期待できるものと考え
られる。

【０００６】先体反応後に精子表面に露出しＺＰ結合活
性を持つ蛋白質としては、ブタ精子中のプロアクロシン
（proacrosin）が知られている。プロアクロシンは、セ
リンプロテアーゼの一種であるアクロシン（acrosin)の
酵素前駆体である。この分子はトリプシンなどの他の臓
器に豊富に存在するセリンプロテアーゼ群と３０〜４０
％のアミノ酸のホモロジーがあり、精子特異的な抗体を
産生させるための免疫原としては問題がある。

【０００７】更に例えば、避妊ワクチンとして、ブタ卵
透明体の糖蛋白質ＺＰ４や、ハムスター輸卵管由来のＺ
Ｐ０を含むものなどが考えられている。しかし、これら
はいずれもヒトでのこれらに相当する分子構造が不明で
あるため、適格な抗原とはなりえない。また、ヒト精子
先体内蛋白質ｓｐ１０を抗原とするワクチン法も考えら
れているが、ｓｐ１０の生理機能が全く不明であるた
め、作用機序が明らかでない。

【０００８】また、免疫学的避妊法として、精子不動化
抗体の利用も考えられている。しかし、これに対応する
抗原が不明であったり、また特異性に欠けるため長期的
効果を期待できる能動免疫原には利用できないなどの欠
点がある。

【０００９】〔発明の概要〕

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、避妊
ワクチンとして用いることのできる、作用機序の明らか
な新規な抗原としてのペプチドおよびそれをコードする
ＤＮＡ配列の提供をその目的としている。さらに本発明
は、そのようなペプチドの配列を知ることによって、そ
のペプチドの全部または一部を含んでなる避妊ワクチン
の提供をその目的としている。さらにまた本発明は、そ
のペプチドに対する抗体を含んでなる避妊薬の提供をそ
の目的としている。今般、我々は、ＺＰ結合能を有する
蛋白質を探索した結果、従来知られたＺＰ結合能を有す
る蛋白質（例えば、プロアクロシン）とは異なる新規な
蛋白質を見出し、その配列を決定した。本発明は、この
知見に基づいてなされたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明により
提供される新規蛋白質ｓｐ３８の第一は、図１に示され
る配列を有するブタ由来のｓｐ３８（以下、ブタｓｐ３
８という）である。また、本発明により提供される新規
蛋白質の第二は、図３に示される配列を有するヒト由来
のｓｐ３８（以下、ヒトｓｐ３８という）である。さら
に本発明によるＤＮＡ配列は、上記ブタｓｐ３８または
ヒトｓｐ３８の全部または一部をコードするもの、であ
る。さらにまた本発明による避妊ワクチンは上記本発明
による新規蛋白質の全部またはその部分ペプチドであっ
て、ＺＰ蛋白質への結合活性および／または精子とＺＰ
蛋白質との結合を阻止する抗体を生体内で産生し得る抗
原性を有するものを含んでなるもの、である。また、本
発明による避妊薬は、上記本発明による新規蛋白質の全
部に対する抗体、または、その部分ペプチドであってＺ
Ｐ蛋白質への結合活性および／または精子とＺＰ蛋白質
との結合を阻止する抗体を生体内で産生し得る抗原性を
有する部分に対する抗体を含んでなるもの、である。

【００１１】［発明の具体的説明］ｓｐ３８のペプチド配列およびそれをコードする塩基配
列 本発明により提供されるブタｓｐ３８は、ブタの精巣上
体尾部より採取された精子から、ＺＰ結合能を指標とす
ることによって単離された蛋白質である。このブタｓｐ
３８は、先体反応誘導前には表出されず、先体反応後に
精子表面に露出する蛋白質であり、このｓｐ３８が精子
とＺＰとの結合を担い、その後、精子はＺＰを通過し、
受精に至ると考えられる。

【００１２】この蛋白質は、後記のする実施例から明ら
かなように、ＺＰ蛋白質に対し特異的な結合活性を有
し、それはプロアクロシンと競合的である。さらに、こ
のブタｓｐ３８に対する抗体は、精子に特異的に作用し
て、精子とＺＰ蛋白質との結合を阻害し、また精子を凝
集させる作用を有することが確認された。

【００１３】従って、このブタｓｐ３８をヒトを含む動
物に投与することによって、ブタｓｐ３８に対する抗体
を産生させ、その結果、精子と卵細胞との結合を阻害す
ることができる。これはすなわち、避妊ワクチンとして
の用途を有することを意味する。また、ブタｓｐ３８に
対する抗体をヒトを含む動物に投与することにより、精
子とＺＰ蛋白質の結合を阻害することができ、避妊効果
が期待できる。

【００１４】また、本発明により提供されるヒトｓｐ３
８は、前記ブタｓｐ３８の配列を参考にしてプローブを
得て、そのプローブを用いてヒト精巣ｃＤＮＡライブラ
リーより得られたｃＤＮＡの発現産物の分析からその存
在が確認された蛋白質である。このヒトｓｐ３８も、ブ
タｓｐ３８と同様に、先体反応後に精子表面に露出する
蛋白質と思われ、このｓｐ３８が精子とＺＰとの結合を
担い、その後、精子はＺＰを追加し、受精に至ると考え
られる。従って、ヒトｓｐ３８も、ブタｓｐ３８と同様
にＺＰ蛋白質対し特異的な結合活性を有し、またそれに
対する抗体は精子に特異的に作用して、精子とＺＰ蛋白
質との結合を阻害する。よって、ヒトｓｐ３８も上記ブ
タｓｐ３８と同様に避妊ワクチンとしての用途を有し、
またそれに対する抗体についても避妊効果が期待でき
る。

【００１５】なお、ＺＰ蛋白質への結合活性、および／
または、精子とＺＰ蛋白質との結合を阻止する抗体を生
体内で産生し得る抗原性を保持する、図１または図３に
記載の配列の一部を含んでなるペプチドも、本発明の範
囲に包含されるものとする。とりわけ、後記する実施例
から明らかなように、図１に示される配列の少なくとも
２５３番から２６９番の配列を有する部分ペプチドは、
ｓｐ３８とＺＰ蛋白質との結合を阻害し、またこの部分
ペプチドに対する抗体は精子−卵結合を阻害する。以下
の理論に拘束されるわけではないが、下記の通り、この
部分ペプチドのさらに２５６番から２６６番には、プロ
アクロシンの３６５番から３７２番の配列とホモロジー
が見られる。さらにヒトｓｐ３８についてこれらの配列
とのホモロジーは２５７番から２６７番に見られる。 ブタｓｐ３８ ＫＲＬＳＫＡＫＮＬＩＥ （Ｋ２５６
−Ｅ２６６残基） ヒトｓｐ３８ ＫＲＬＦＫＡＫＮＬＩＥ （Ｋ２５７
−Ｅ２６７残基） プロアクロシン ＫＲＬＱＱＬＩＥ （Ｋ３６５
−Ｅ３７２残基） よって、これらの部分ペプチドを抗原として得られた抗
体についても避妊効果が期待できる。

【００１６】また、ＺＰ蛋白質への結合活性、または、
精子とＺＰ蛋白質との結合を阻止する抗体を生体内で産
生し得る抗原性を保持する限り、アミノ酸の付加、挿
入、削除、欠失または置換が生じたブタｓｐ３８および
ヒトｓｐ３８も本発明の範囲に包含される。

【００１７】本発明によれば、さらにブタｓｐ３８およ
びヒトｓｐ３８をコードするＤＮＡが提供される。これ
らの蛋白質をコードするＤＮＡの典型的な配列はそれぞ
れ図２および図４に示される塩基配列の全部または一部
を有する。

【００１８】図２および図４に示される塩基配列は、ブ
タまたはヒトのｍＲＮＡ由来のライブラリーから得られ
たクローンの遺伝子に相補的な配列、すなわちｃＤＮＡ
である。図２に示される塩基配列中には、配列の１５−
１７番のＡＴＧコドンからはじまり１０６５−１０６７
のＴＡＧ終始コドンで終わるコーディング領域が存在し
ている。この配列は、図１に示されるアミノ酸配列、す
なわちブタｓｐ３８をコードする。また同様に図４に示
される配列には３７−１０９２番のコーディング領域が
存在しており、この配列が図３に示されるアミノ酸配
列、すなわちヒトｓｐ３８をコードする。

【００１９】さらにまた、蛋白質のアミノ酸配列が与え
られれば、それをコードする塩基配列は容易に定まり、
その結果、図１または図３に示される配列の全部または
一部をコードする種々の塩基配列を適宜選択することが
できる。従って、本発明による図１または図３に示され
る配列の全部または一部をコードする塩基配列とは、そ
の塩基配列が図２または図４に示される塩基配列の全部
または一部に加え、縮退（degeneracy）関係にあるコド
ンが使用されている以外はその塩基配列が同一であっ
て、同一のペプチドをコードする配列も意味するものと
する。さらに、上記のようにその一部のアミノ酸の付
加、挿入、削除、欠失または置換が生じたブタｓｐ３８
およびヒトｓｐ３８をコードする塩基配列も本発明の範
囲に包含されるものとする。

【００２０】本発明によるＤＮＡは、天然物由来のもの
でも、全合成したものでも、あるいは、天然物由来のも
のの一部を利用して合成を行ったもの（すなわち半合
成）ものものであってもよい。このようなＤＮＡの典型
的な取得法の一つは、ブタまたはヒトの精子由来のゲノ
ムライブラリーから、この遺伝子を切り出す方法であ
る。この方法の具体例としては、ブタまたはヒトの精子
由来のゲノムライブラリーから、遺伝子工学の分野で慣
用されている方法、例えば適当なプローブを用いてスク
リーニングを行う方法、が挙げられる。この方法の具体
例については後記する実施例において詳述する。

【００２１】また、本発明によれば、前記の本発明によ
るＤＮＡ配列を、宿主細胞内で複製可能でかつそのＤＮ
Ａ配列がコードする蛋白質を発現可能な状態で含んでな
る発現ベクターが提供される。さらに、本発明によれ
ば、この発現ベクターによって形質転換された宿主細胞
が提供される。この宿主−ベクター系は特に限定され
ず、例えば、大腸菌、枯草菌、放線菌、酵母、動物細
胞、ウィルスなどを用いた系、および、それらを用いた
他の蛋白質との融合蛋白質発現系などを用いることが出
来る。本発明によるベクター構築の手順および方法は、
遺伝子工学の分野で慣用されているものを用いることが
できる。本発明による発現ベクターは、これを実際に宿
主細胞に導入して所望の蛋白質を発現させるためには、
前記の本発明によるＤＮＡ配列の他に、その発現を制御
するＤＮＡ、すなわちプロモーター、転写開始信号、リ
ボソーム結合部位、翻訳停止シグナル、転写終結信号な
どの転写調節信号や翻訳調製信号など、を有するのが好
ましい。これらは常法に従い発現ベクターに存在させて
よい。また、このベクターによる宿主細胞の形質転換の
方法も、この分野で慣用されているものを用いることが
できる。

【００２２】この形質転換体を適当な培地で培養し、そ
の培養物から上記した本発明による蛋白質を単離して得
ることができる。従って、本発明の別の態様によれば、
前記の本発明による新規蛋白質の製造法が提供される。
形質転換体の培養およびその条件は、使用する宿主につ
いてのそれと本質的に同様であってよい。また、培養液
からの本発明による新規蛋白質の回収、精製も常法に従
って行うことが出来る。

【００２３】避妊ワクチンおよび避妊薬 前記のように、ブタｓｐ３８およびヒトｓｐ３８に対す
る抗体は、精子とＺＰ蛋白質との結合を阻害する。従っ
て、本発明の別の態様によれば、図１または図３に示さ
れるペプチドの全部または一部と、薬学的に許容される
担体とを含んでなる避妊ワクチンが提供される。さら
に、本発明の更に別の態様によれば、図１または図３に
示されるペプチドの全部または一部を抗原として生産さ
れた抗体と、薬学的に許容される担体とを含んでなる、
避妊薬が提供される。

【００２４】避妊ワクチンの有効成分としての本発明に
よる蛋白質は、ヒトに投与される場合には、ヒトｓｐ３
８、または、その部分ペプチドであって精子とＺＰ蛋白
質との結合を阻止する抗体を生体内で産生し得る抗原性
を保持するものであるのが好ましい。

【００２５】本発明による避妊ワクチンは、経口および
非経口（例えば、静注、筋注、皮下投与、経皮投与）の
いずれかの投与経路で、ヒトおよびヒト以外の動物に投
与することができる。従って、本発明による避妊ワクチ
ンは、その投与経路に応じて、適当な薬学的に許容され
る担体と、さらに所望により安定化剤、防腐剤などのと
もに適当な剤形とされる。

【００２６】避妊ワクチンの投与量、投与回数は、最終
的には専門医の指導のもとに決定されるが、有効成分と
しての蛋白質１０μｇから１０ｍｇ／個体を１回の投与
量として、２週間ないし４週間の間隔で数回投与するこ
とが可能である。

【００２７】また、本発明による避妊薬の有効成分とし
ての抗体は、ヒトに投与される場合には、ヒトｓｐ３８
に対する抗体、または、その部分ペプチドであって精子
とＺＰ蛋白質との結合を阻止する抗体を生体内で産生し
得る抗原性を保持するものに対する抗体であるのが好ま
しい。

【００２８】有効成分としての抗体としては、動物を免
疫して得られる抗血清、それを精製して得られたポリク
ローナル抗体、さらにはモノクローナル抗体を用いるこ
とができ、モノクローナル抗体が好ましい。モノクロー
ナル抗体はこの分野で常法とされている方法に従って得
ることができる。

【００２９】本発明による避妊薬は、経口および非経口
（例えば、静注、筋注、皮下投与、直腸投与、経皮投
与）のいずれかの投与経路で、ヒトおよびヒト以外の動
物に投与することができる。従って、本発明による避妊
薬は、その投与経路に応じて、適当な薬学的に許容され
る担体と、さらに所望により安定化剤、防腐剤などのと
もに適当な剤形とされる。

【００３０】避妊薬の有効成分としての抗体の量は最終
的には専門医の指導のもとに決定されるが、作用部（卵
管）において十分な抗体価が得られ、かつ副作用のない
量の範囲であることが好ましい。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明の実施はこれらに限定されるものではな
い。 実施例１．ブタ精子からのｓｐ３８の精製 ブタ精巣上体尾部の精子（２．５ｍｌ）よりディタージ
ェントを含む緩衝液で蛋白質を抽出した（１）。この抽
出物をプロアクロシン精製法（２）に従ってゲルろ過カ
ラムにかけ、その溶出画分について固相結合アッセイを
用いてＺＰ結合活性を評価した。ＺＰ結合活性を有する
蛋白画分（蛋白１０ｍｇ）を回収し、ＨＣｌにてｐＨ３
に調製した７Ｍ尿素液に対して透析した。この透析液を
７Ｍ尿素、０．２Ｍ ＮａＣｌ、ｐＨ３にてあらかじめ
平衡化しておいた陽イオン交換ＨＰＬＣカラムTSK gel
SP-5PW（７．５×７５ｍｍ：東ソー）に添加し、室温に
て２００分間かけてｐＨ３、７Ｍ尿素中、０．２〜１Ｍ
ＮａＣｌの直線濃度勾配により流速０．５ｍｌ／分で
各フラクション１ｍｌにて溶出した（図５）。

【００３２】ＺＰ結合活性を有する全ての蛋白画分
（１．２ｍｇ）を回収し、逆相ＨＰＬＣカラムBakerbon
d Wide Pore Butyl ５μｍ（４．６×２５０ｍｍ：J.T.
Baker)に添加し、０．１％トリフルオロ酢酸存在下、ア
セトニトリルの濃度勾配を最初の５分間で０〜３８％
に、次の１２０分で４３％にして、流速０．５ｍｌ／
分、各フラクション１ｍｌにて溶出した（図６）。この
カラムクロマトグラフィーによってＺＰ結合活性は明白
な２つのピークに分離した（図６：ピークａ、ピーク
ｂ）。各溶出フラクション番号１４〜２４に関してＳＤ
Ｓ−ＰＡＧＥを用いて解析した結果、主な蛋白としてピ
ークａには分子量５５ＫＤａと５３ＫＤａ、ピークｂに
は３８ＫＤａ（ｓｐ３８）のものが存在することが分か
った（図７）。

【００３３】ＺＰ結合蛋白画分に該当するこれらの蛋白
の結合活性を確認するために、 ¹²⁵Ｉで標識されたＺＰ
蛋白質をプローブとしてウェスタンブロッティング解析
を行なった（図８）。その結果、５５ＫＤａ及び５３Ｋ
Ｄａ蛋白のみならずｓｐ３８にもプローブとの結合能が
確認された（レーン１、２）。フラクション番号１５中
に存在する５５ＫＤａ及び５３ＫＤａ蛋白は抗ブタ精子
プロアクロシン抗体と免疫反応性があるためプロアクロ
シンと同定された（レーン３）。ｓｐ３８には同抗体と
の免疫反応性は無かった（レーン４）。このことにより
ｓｐ３８はプロアクロシンの分解産物ではないことが分
かった。フラクション番号２０、２１をｓｐ３８のサン
プルとして回収した。２．５ｍｌのパックした精子から
約４０μｇのこの蛋白質が得られた。ｓｐ３８は精巣上
体液中には存在せず、この蛋白質が精管浸出液から精子
の表面に吸着したものではないことが明らかにされた。

【００３４】なお、固相結合アッセイによる「ＺＰ結合
活性の測定方法」は次の通りである。ＺＰ糖蛋白質を常
法（３）に従い、卵巣の卵胞卵子から調製し、ビオチン
化した（１）。溶出した精子由来の蛋白各フラクション
を、０．１Ｍ ＮａＨＣＯ_３および２ｍＭ p-aminoben
zamidine（ｐ−ＡＢ）の存在下、ＥＬＩＳＡプレートの
各ウエルにそれぞれコーティングした。洗浄緩衝液（１
０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、ｐＨ７．４、０．１５Ｍ
ＮａＣｌ、２ｍＭ ＣａＣｌ_２、２ｍＭ ｐ−ＡＢ、
０．０５％Ｔｗｅｅｎ−２０）にて洗浄した後、３７
℃、１時間、ブロッキング緩衝液（５％ＢＳＡ、１０ｍ
Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、ｐＨ７．４、０．１５Ｍ Ｎａ
Ｃｌ、２ｍＭ ＣａＣｌ_２、２ｍＭ ｐ−ＡＢ）にてブ
ロッキングした。更に希釈緩衝液（２％ＢＳＡ、１０ｍ
Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、ｐＨ７．４、０．１５Ｍ Ｎａ
Ｃｌ、２ｍＭ ＣａＣｌ_２、２ｍＭ ｐ−ＡＢ、０．０
５％Ｔｗｅｎｎ−２０）にて２５０ｎｇ／ｍｌに調整し
たビオチン化ＺＰ蛋白質を、１時間室温にてインキュベ
ートした後、１０００倍希釈したストレプトアビジン
（ＺＹＭＥＤ）を３７℃にて１時間インキュベートし
た。丁寧に洗浄した後発色させて、４９２ｎｍの吸光度
を測定した。

【００３５】また、「抗プロアクロシン抗体との結合性
試験」は次の通り行なった。抗プロアクロシンウサギ抗
血清（１００００倍希釈）と抗ウサギＩｇＧ Ｆ（ａ
ｂ′）_２（ＣＡＰＰＥＬ、５０００倍希釈）をプローブ
として用いる他は、前述の「ＺＰ結合活性の測定方法」
に準じた固相結合アッセイを行なった。

【００３６】更に、「ｓｐ３８の電気泳動とウェスタン
ブロッティング」は次の通り行なった。常法に従い、Ｓ
ＤＳ−ＰＡＧＥとエレクトロブロッティングを行なっ
た。非特異的結合をブロックした後、 ¹²⁵Ｉで標識され
たＺＰ蛋白質を結合させ丁寧に洗浄し、Kodack X-Omat
ARにてオートラジオグラフィーをとるか、あるいは抗プ
ロアクロシンウサギ抗血清（２０００倍希釈）を結合さ
せた後、パーオキシダーゼが結合した抗ウサギＩｇＧ
Ｆ（ａｂ′）_２（１０００倍希釈）と３，３，′‐ジア
ミノベンチジンテトラクロライドを用いて発色させ、目
的のバンドを同定した。洗浄緩衝液、ブロッキング緩衝
液、及び希釈緩衝液は、前述の「ＺＰ結合活性の測定方
法」において用いたものと同様のものを使用した。な
お、ＺＰ蛋白質とｓｐ３８の ¹²⁵Ｉによる標識はクロラ
ミンＴ法を用いた。

【００３７】実施例２．精製されたｓｐ３８の部分アミ
ノ酸配列の解析 ３μｇのｓｐ３８を１０％ＳＤＳ−ＰＡＧＥにかけ、目
的のバンドをpolyvinilidenedifluoride（ＰＶＤＦ）膜
にエレクトロブロットを行なった。転写した蛋白質をヨ
ード酢酸にてＳ‐カルボキシメチル化後、プロテアーゼ
（Achromobacter protease I-和光）を用いてin situ
的に酵素消化を行なった（４）。酵素消化によって膜よ
り遊離してきたペプチド断片を逆相ＨＰＬＣ（μ−Bond
asphere5uC8-300A ２．１×１５０ｍｍ−ＷＡＴＥＲ
Ｓ）カラムにより分離した。この際のペプチド断片の溶
出は４０分間、２〜５０％の溶媒Ｂ、流速０．２５ｍｌ
／分の条件下濃度勾配分離法を用い行なった（溶媒Ａ：
０．０５％トリフルオロ酢酸水、溶媒Ｂ：０．０２％ト
リフルオロ酢酸含２‐プロパノール／アセトニトリル
（７／３、Ｖ／Ｖ））。

【００３８】アミノ酸配列の解析には気相シークエンサ
ー（Applied Biosystems model 470A)を用いた。得られ
たＰＴＨ−アミノ酸の同定は、均一濃度ＨＰＬＣを用い
て行なった。これらのペプチドの逆相ＨＰＬＣによる溶
出パターンは図９に示される通りである。ペプチドフラ
グメントのＡＰ−１〜ＡＰ−６とＮ末のアミノ酸配列は
同様に図９に示される通りであった。ＡＰ−３のアミノ
酸配列はＮ末のアミノ酸配列と一致した。また、ＡＰ−
３のＣ末端とＡＰ−４のＮ末端とは連続するものである
ことがわかった。これらいずれのペプチドのアミノ酸配
列にもthe National Biochemical Research Foundation
（ＮＢＲＦ）における既知のアミノ酸配列とのホモロジ
ーは見られなかった。

【００３９】実施例３．ｓｐ３８のＺＰ結合特性（プロ
アクロシンとの比較） 固相結合アッセイにおいて、ｓｐ３８とＺＰ蛋白質との
結合が特異的に行なわれることは、１００倍過剰の未標
識のＺＰ蛋白質を添加することによって、ビオチン標識
したＺＰ蛋白質のｓｐ３８に対する結合が完全に阻害さ
れることにより確かめられた。更にこの結合は、デキス
トラン硫酸（分子量範囲＝５０００〜７０００）によっ
て効果的に阻害（ＩＤ₅₀＝１μｇ／ｍｌ）され、またウ
シ角膜由来のケラタン硫酸でわずかながら阻害（ＩＤ₅₀
＝０．５ｍｇ／ｍｌ）された。

【００４０】ブタのＺＰ蛋白質は３種の硫酸化糖蛋白質
群、９０ＫＤａ、５５ＫＤａαおよび５５ＫＤａβの各
群から成り、それぞれの群に属する分子は共通のペプチ
ド配列で異なった糖鎖を有している（５）。ｓｐ３８、
及びプロアクロシンが、これらのＺＰ糖蛋白質のどの群
に特異的に結合するのかを調べるために、ビオチン化Ｚ
Ｐ糖蛋白質を逆相ＨＰＬＣで各コンポーネントに分離
し、これを固相結合アッセイに用いた。ＺＰ蛋白質をコ
ンポーネントに分離するためには、ＺＰ蛋白質２５μｇ
を７Ｍ尿素に溶解し、Bakerbond Wide Pore Butyl ５μ
ｍに添加し、室温で、６０分間、０〜１００％アセトニ
トリルの濃度直線勾配にて、流速０．５ｍｌ／分各フラ
クション１ｍｌにて溶出した。この操作で、９０ＫＤａ
の蛋白質群のほとんどは５５ＫＤａα及び５５ＫＤａβ
蛋白質群から分離された（図１０および図１１）。この
分離されたＺＰ蛋白質コンポーネントを固相結合アッセ
イに用いることによって、ｓｐ３８とプロアクロシンが
いずれも９０ＫＤａの糖蛋白質群と特異的に結合するこ
が分かった（図１１）。興味深いことにＣａ²⁺非存在下
においてはＺＰ蛋白質のｓｐ３８、およびプロアクロシ
ンへの結合能は消失した。

【００４１】以上より、ｓｐ３８とプロアクロシンはＺ
Ｐ蛋白質に対する結合特性が非常に類似していることが
分かり、それはｓｐ３８とプロアクロシンが９０ＫＤａ
型のＺＰ蛋白質の同じ結合部位に結合していることを示
唆している。

【００４２】この可能性はプロアクロシンとｓｐ３８と
の拮抗阻害実験により確認された。つまり、ＺＰ蛋白質
５０μｇ／ｍｌにてコートしたプレートに、 ¹²⁵Ｉで標
識されたｓｐ３８（５×１０^５ｃｐｍ／ウエル）を様々
の濃度の未標識のｓｐ３８あるいはプロアクロシンの存
在下で１時間、室温にてインキュベートした。丁寧にプ
レートを洗浄した後、ＺＰ蛋白質に結合している標識ｓ
ｐ３８を１０％ＳＤＳにて溶離し、その放射能活性をγ
線測定装置にて定量した。なお、この結合アッセイにお
いて洗浄緩衝液、ブロッキング緩衝液、及び希釈緩衝液
は「ＺＰ結合活性の測定法」で使用したものと同じもの
を用いた。

【００４３】その結果、 ¹²⁵Ｉで標識されたｓｐ３８の
ＺＰ蛋白質への結合がプロアクロシンを添加することに
よｓｐ３８それ自身を添加した場合と同じように効果的
に阻害されることが確認された（図１２）。

【００４４】実施例４−１．ｃＤＮＡライブラリーの構
築とスクリーニング及び配列決定 オスブタ睾丸ｐｏｌｙ（Ａ）⁺ ＲＮＡを逆転写酵素で処
理する前に１０ｍＭのmethylmercury hydroxide で５分
間変性させること以外はPharmacia LKB Biotechnology
のmanufactures.protocol(Pharmacia LKB Biotechnolog
y)に従い、ホストとして大腸菌Ｙ１０９０Ｒ^- を、ベク
ターとしてλｇｔ１１を用いて二重鎖ｃＤＮＡを調製
し、ライブラリーを構築した。プローブとしてアミノ酸
配列ＫＶＹＶＭＬＨＱＫに相当するオリゴヌクレオチド
の混合物を用いたプラークハイブリダイゼイション法
（６）により、ｃＤＮＡライブラリーよりの目的のｃＤ
ＮＡのスクリーニングを行なった。ハイブリダイゼーシ
ョンは５０℃で行なった（７）。陽性クローンを単一化
し、その挿入ブタｓｐ３８ｃＤＮＡ断片をＭ１３ｍｐ１
８、Ｍ１３ｍｐ１９あるいはｐＵＣ１９にサブクローニ
ングし、プラスミドｐＰＳＰ３８−１３を得た。このプ
ラスミドからダイデオキシ法によりＭ１３シークエンス
キット（東洋紡）あるいは７−ｄｅａｚａシークエンス
キット（宝酒造）を用いてＤＮＡ塩基配列を決定した
（８）。ｃＤＮＡの塩基配列から演算されるアミノ酸配
列は図１に示される通りである。

【００４５】ペプチドマッピングにより解析されたＫ７
１（Ｌｙｓ）からＫ７９（Ｌｙｓ）のアミノ酸配列をコ
ードするオリゴヌクレオチドの混合物をプローブとし
て、オスブタ精巣ｐｏｌｙ（Ａ）⁺ ＲＮＡに関してノー
ザンプロット解析を行なった。その結果、完全なオープ
ンリーディングルームを含む完全長のメッセンジャーは
約１４００塩基対であることが分かった。疎水性領域の
解析をKyte and Doolittle法を用いて行なった結果、Ｎ
末の領域（アミノ酸残基２１〜３７）のみが疎水性の高
い領域であることが分かった。von Heijine の開発した
シグナル配列切断部位予想法によると、もっともそれら
しい切断部位はＡ３９（Ａｌａ）とＰ４０（Ｐｒｏ）の
間であった。ｃＤＮＡより推測されたアミノ酸配列より
計算した分子量は３９ＫＤａ、シグナル配列を除いた分
子量は３５ＫＤａだった。Ｎ末のアミノ酸配列解析の結
果はＳ５２（Ｓｅｒ）からはじまっていた。Ｓ５２（Ｓ
ｅｒ）からＬ３５０（Ｌｅｕ）までのポリペプチドの分
子量は３４ＫＤａと計算された。これは精巣上体由来の
ｓｐ３８をＮ‐グリカナーゼでＮ結合型糖鎖を切断し、
ＳＤＳ−ＰＡＧＥにかけたもの（分子量３４ＫＤａ、図
１３）と一致している。Ｎ１１３（Ａｓｎ）、Ｎ１８６
（Ａｓｎ）およびＮ３３９（Ａｓｎ）がアスパラギン結
合型糖鎖結合可能部位あった。ｓｐ３８に関してＮＢＲ
Ｆ中の既知のアミノ酸配列と重要なホモロジーは見いだ
されなかった。

【００４６】実施例４−２．大腸菌におけるｓｐ３８ｃ
ＤＮＡの発現、及び発現されたｓｐ３８融合蛋白質に対
する抗体の作成 ｓｐ３８蛋白質のＳ６５（Ｓｅｒ）からＬ３５０（Ｌｅ
ｕ）までをコードするｓｐ３８のｃＤＮＡのＳａｕIII
ＡＩ制限酵素消化断片を、バクテリオファージＴ７プロ
モーター発現プラスミドｐＧＥＭＥＸ−１（プロメガ）
（９）のＢａｍＨＩ制限酵素部位に挿入し、ブタｓｐ３
８蛋白質発現ベクターｐＧＥＭＸ／ＰＳＤ３８を得た。
このプラスミドで大腸菌を形質転換し、ＩＰＴＧにより
発現の誘導を行なった。発現したｓｐ３８とＴ７ｇｅｎ
ｅ１０の融合蛋白とＺＰとの結合性は、ビオチン化ＺＰ
をプローブとしたウェスタンブロット解析により確認さ
れた（図１４）。ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって精製したｓ
ｐ３８融合蛋白に対するポリクローナル抗体を、Freund
s complete adjuvant(Gibco.NY）を用いて免疫したNew
Zealand white ウサギより調製した。ＩｇＧ画分をプロ
ティンＧセファロースカラムにより精製した後、更に抗
原特異的抗体をＰＶＤＦ膜に固定したブタ精子ｓｐ３８
抗原を用いて精製した（１０）。このようにして得られ
た抗体は精巣上体精子より精製したｓｐ３８と反応する
（図１５；レーン１）。これによってｓｐ３８（の融合
蛋白質）が大腸菌にて発現されていることが確認され
た。

【００４７】実施例４−３．ウェスタンブロット解析 精巣上体尾部より得られた精子を直接ＳＤＳ−ＰＡＧＥ
にかけ、精製した抗ブタｓｐ３８融合蛋白質ウサギ抗体
を用いて染色されるバンドを調べた。図１５のレーン２
に示す様にＨＰＬＣより精製したｓｐ３８と同様のサイ
ズを示す３８ＫＤａのバンドが得られた。このことは、
精巣上体の精子においてｓｐ３８は３８ＫＤａ型として
発現されていること、および、蛋白質のＮ末端Ｐ４０
（Ｐｒｏ）からＲ５１（Ａｒｇ）までのproteolytic な
切断は蛋白質精製中に起こる人工的なものでなく蛋白質
のマチュレイションによるものであることを示してい
る。

【００４８】実施例４−４．ノーザンブロット解析 オスブタの精巣、肝臓、腎臓および脾臓由来のトータル
ＲＮＡよりオリデオキシＴカラム（Pharmacia LKB Biot
echnology)を用いて各臓器のｐｏｌｙ（Ａ）⁺ＲＮＡを
調製した。ｐｏｌｙ（Ａ）⁺ ＲＮＡはglyoxal で変性後
（１０）、１．２％のアガロースゲルに電気泳動し、Ge
neScreen Plus TM膜に転写した。プローブとして上記と
同様のオリゴヌクレオチド混合物を用いてハイブリダイ
ゼーション（７）を行なった。その結果、ｓｐ３８のｍ
ＲＮＡは精巣でのみ強く発現されていた（図１６；レー
ン１）。

【００４９】実施例５．精子細胞の免疫染色 精巣上体尾部から回収したオスブタ精子に受精能獲得さ
せた（１２）。一部の精子は先体反応を誘導するために
カルシウムイオノホアー（Ａ２３１８７：Sigma 社）を
終濃度５μＭになるように添加し、３７℃にてＣＯ_２イ
ンキュベーターに３０分、あるいは６０分間静置した。
これらの精子をＰＢＳで洗浄し、精子溶液を２０分間か
けて１％パラホルムアルデヒド含有ＰＢＳで固定した。
精子懸濁液を０．５ｍｌのＦＣＳに上層し、遠心操作を
行なった。ＦＣＳ中で遠心沈降した精子を数回ＰＢＳで
洗浄した後、非特異的染色を避けるために２％ＦＣＳ含
有ＰＢＳで、４℃オーバーナイトプレインキュベートし
た。また、抗原特異的に精製した抗ｓｐ３８融合蛋白質
ウサギ抗体あるいは感作していないウサギＩｇＧを２％
ＢＳＡ−ＰＢＳで１０μｇ／ｍｌに希釈して加え、１時
間３７℃にてインキュベートした。この精子懸濁液を
０．５ｍｌのＦＣＳに上層し遠心した。遠心沈降した精
子をＰＢＳで洗浄した後、２％ＢＳＡ−ＰＢＳで２００
倍に希釈したペルオキシダーゼ標識されたヤギ抗ウサギ
ＩｇＧＦ（ａｂ′）_２（ｃａｐｐｅｌ）で１時間３７℃
にてインキュベートし、その後ＦＣＳに上層し、遠心し
た。ＦＣＳ中で遠心沈降した精子を何段階かにわけＰＢ
Ｓで洗浄後、３，３′‐ジアミノベンチジンテトラクロ
ライドを用いて発色させ、光学顕微鏡下で観察した。ま
た、受精能獲得操作後の精子にメタノールで透過処理を
行ない、同様に免疫染色を施したものについても鏡見し
た。抗ｓｐ３８融合蛋白抗体を用いた場合、図１７Ａに
示されるように、先体反応前精子にはいずれの部分にも
陽性染色は見られなかった。カルシウムイオノホアーを
加えて３０分後には典型的な染色パターンとして前頭部
において強い染色が見られた（図１７Ｂ）。６０分後に
は、赤道部において多少の染色を残しながらも強い発色
はほとんどの精子細胞から衰微していった。精子細胞を
メタノールによって透過生処理を行なった際にはカルシ
ウムイオノホアーを加える前でも前頭部において陽性染
色パターンが得られた（図１７Ｃ）。一方非感作ウサギ
ＩｇＧを用いた場合は、いずれの操作を施した精子も全
く染色されなかった。これらの結果は、ｓｐ３８は先体
内蛋白質として存在し、先体反応の誘導に伴なって表面
に発現してくることを示している。

【００５０】実施例６−１．ＺＰとの結合に関与するｓ
ｐ３８のアミノ酸配列の特定化 ＺＰ結合特性の類似性にもかかわらずプロアクロシンの
アミノ酸配列とｓｐ３８のｃＤＮＡ塩基配列から推定さ
れるアミノ酸配列の間には重要なホモロジーは見いださ
れなかった。しかし、短いアミノ酸配列に関して考慮し
てみると部分的ホモロジーがｓｐ３８の２５６から２６
６番目のアミノ酸配列に相当するＫＲＬＳＫＡＫＮＬＩ
Ｅ（Ｋ２５６−Ｅ２６６残基）とプロアクロシンの３６
５から３７２番目のアミノ酸配列に相当するＫＲＬＱＱ
ＬＩＥ（Ｋ３６５−Ｅ３７２残基）の間で観察された。
このプロアクロシンの塩基配列の中のＫ３６５（Ｌｙ
ｓ）とＲ３６６（Ａｒｇ）との間のペプチド結合はプロ
アクロシンからアクロシンへのマチュレイションの際切
断されることは報告されているとおりである（７）。プ
ロアクロシンからアクロシンへの変換の際、これらへの
ＺＰの結合活性を固相結合アッセイを用いて評価した結
果、図１８に示されるように、ｐＨ８でインキュベート
している間に自己活性化機構によってプロアクロシンか
ら成熟アクロシンへ変化していく過程において、ＺＰの
プロアクロシンへの結合は時間依存的に減少した。この
結果は、前述のようなｓｐ３８と部分的にホモロジーの
あるプロアクロシンのアミノ酸配列の中に、ＺＰ結合活
性に関与している配列が含まれている可能性を示唆して
いる。

【００５１】実施例６−２．ｓｐ３８、プロアクロシン
の各合成ペプチドフラグメントの固相結合アッセイ この可能性を調べるために次の表１に示すｓｐ３８とプ
ロアクロシンの部分アミノ酸配列をそれぞれ合成し、こ
の合成ペプチドフラグメントのＺＰ結合活性、並びにｓ
ｐ３８とＺＰ蛋白質との結合に対する阻害活性を固相結
合アッセイによって調べた。

【００５２】 表 １ 合成ペプチドのアミノ酸配列 ESSKRLSKAKNLIERFFC: ｓｐ３８の２５３番Ｅから２６９番ＦにＣを付加 SFAKRL QQ LIEALKC: プロアクロシンの３６２番Ｓから３７５番ＫにＣ を付加

【００５３】その結果、ＥＬＩＳＡプレートのウエル上
に固定化したプロアクロシンの合成ペプチドフラグメン
ト、ｓｐ３８の合成ペプチドフラグメントのいずれも、
ビオチンで標識されたＺＰ蛋白質と結合した。また、こ
れらの合成ペプチドフラグメントの阻害活性は、ＺＰ糖
蛋白質（５０μｇ／ｍｌ）をＥＬＩＳＡプレートに固定
化し、様々の濃度の合成ペプチドフラグメント存在下、
¹²⁵Ｉ標識ｓｐ３８（５×１０^５ｃｐｍ／ｍｌ）のＺＰ
蛋白質への結合を調べることによって測定した。その結
果、どのペプチドフラグメントもＥＬＩＳＡのプレート
上に固定化されたＺＰ蛋白質への ¹²⁵Ｉ標識ｓｐ３８の
結合を阻害した（図１９）。これらの結果は、プロアク
ロシンのＫ３６５−Ｅ３７２のみでなくｓｐ３８のＫ２
５６−Ｅ２６６のアミノ酸配列がこれら２つの蛋白のＺ
Ｐ蛋白質への結合に関与していることを示唆している。

【００５４】実施例６−３．ｓｐ３８、プロアクロシン
の各合成ペプチドフラグメントに対する抗体の作成 表１に示すｓｐ３８及びプロアクロシンの部分アミノ酸
配列を有する各合成ペプチドフラグメントは、Ｃ末端に
付加したシスティン残基を介してブタ由来チログロブリ
ンに結合させた。これをFreunds complete adjuvant を
用いて家兎に免疫した。抗体価の上昇は、表１に示され
る各合成ペプチドを高吸着性ＥＬＩＳＡプレートに吸着
させたものを用いてＥＬＩＳＡ法にて確認した。ＩｇＧ
画分の精製はプロティンＧセファロースカラムより行な
い、更に特異抗体を、ＰＶＤＦ膜に固定したブタ精子ｓ
ｐ３８抗原、あるいはプロアクロシン抗原を用いて精製
した（１０）。

【００５５】実施例７．精子‐卵結合アッセイ 各々抗原特異的に精製した抗ブタｓｐ３８融合蛋白質ウ
サギ血清（抗体Ｉ）、表１に示されるｓｐ３８の部分ア
ミノ酸配列を持つペプチドフラグメントに対するウサギ
抗体（抗体II）、及び、表１に示されるプロアクロシン
の部分アミノ酸配列を持つペプチドフラグメントに対す
るウサギ抗体（抗体III)それぞれについて、その精子‐
卵結合に対する阻害効果を、非感作ウサギＩｇＧと比較
して次の方法で調べた。ブタ精子を精巣上体尾部から回
収し、改変したKrebs-Ringer-bicarbonate溶液（ｍ−Ｋ
ＲＢ）で受精能力を与えた（１２）。一方、ブタ卵巣卵
は高塩保存溶液に保存し（１３）、使用前にｍ−ＫＲＢ
の数段階のステップを経て脱塩した。ｍ−ＫＲＢで３０
μｇ／ｍｌに希釈した各抗体５０μｌを受精能力を与え
た精子の懸濁液（５×１０^６個／ｍｌ）５０μｌに加
え、その後１０個から２０個の卵を加え、６０分間３７
℃にてＣＯ_２インキュベータの中に静置した。インキュ
ベーション後、結合されなかった精子をパイペットを用
いて前後に数回パイペッティングすることによって洗浄
除去した。卵のＺＰ蛋白質に結合した精子の個数を顕微
鏡下で数えた。まず、抗体Ｉ、抗体II、抗体III および
非感作ウサギＩｇＧ画分の添加が実験に用いられた濃度
（最終濃度で１５μｇ／ｍｌ）ではこの状態の精子の運
動性に影響を与えないだけではなく、精子の凝集も引き
起こさないことを確認した。非感作ＩｇＧ画分を添加し
たところ、各々の卵に対して５０以上の精子細胞が結合
した（図２０、ａ）がそれに対し、抗体Ｉを添加した場
合には、卵に対して精子の結合がほとんど認められなか
った（図２０，ｂ）。抗体II、III についても、同様に
強い結合阻害効果が見られた。これらの結果をまとめて
表２に示す。

【００５６】 表 ２ _{抗体による精子‐卵結合の阻害 抗 体（15μg/ml） 精子／卵細胞} 非感作ウサギIgG >50 (13)^a) 抗体 I 1.6^b)± 1.2^c)(19) 抗体 II 2.7 ± 1.2 (13) 抗体 III 4.1 ± 2.2 (13) a) 観察した卵の数 b) 卵に結合した精子数の平均 c) 標準偏差

【００５７】実施例８．精子の凝集試験 抗ｓｐ３８融合蛋白質ウサギ抗体が先体反応を誘導した
精子に結合することが免疫染色法により示されたことか
ら、この抗体の精子に対する凝集活性を調べた。精子の
凝集試験は（１４）の報告を若干改変したマイクロトレ
イテスト法を用いた。精巣上体尾部より回収したオスブ
タ精子に受精能力を与え、更にカルシウムイオノファア
で先体反応を誘導した後、これをＰＢＳに３×１０^５／
ｍｌになるように懸濁した。精製した抗ｓｐ３８融合蛋
白質ウサギ抗体あるいは非感作ＩｇＧをＰＢＳで様々な
濃度に希釈し、この溶液５μｌを精子の懸濁液１μｌに
添加し、パラフィンオイル被膜下３７℃にてインキュベ
ートした。６０分後、プレートを位相差顕微鏡で観察
し、凝集の有無を調べた。結果は、表３に示される通り
である。

【００５８】 表 ３ _{ｓｐ３８抗体による先体反応精子の凝集 抗体の希釈度 1(20μg/ml） 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64} sp38 +++ +++ +++ +++ ++ + - 非感作IgG + - - - - - - +++) １００−９０％の精子が凝集。 ++) ９０−７０％の精子が凝集。 +) ７０−５０％の精子が凝集。 -) ５０％未満の精子が凝集。

【００５９】表３に示される最終濃度２．５μｇ／ｍｌ
以上のように、抗ｓｐ３８融合蛋白質抗体で９０％以上
の精子の凝集が起こった。これに比べ同濃度の非感作Ｉ
ｇＧの場合は明らかに凝集が弱かった。

【００６０】 実施例９−１．ヒトｓｐ３８ｃＤＮＡのクローニング ヒトｓｐ３８のクローニングは、ホストとして大腸菌Ｙ
１０９０Ｒ^- を、ベクターとしてλｇｔ１１を用いたヒ
ト精巣由来ｃＤＮＡライブラリー（クローンテック社）
から、ブタｓｐ３８ｃＤＮＡクローニングプラスミドｐ
ＰＳＰ３８−１３のＮ末側の翻訳領域を含むＥｃｏＲＩ
断片（１０３０ｂＰ）をプローブとし、プラークハイプ
リダイゼイション法を用いて行なった。ハイプリダイゼ
ーションは６０℃にて行ない、陽性クローンを単一化
し、そのヒトｓｐ３８ｃＤＮＡ挿入断片をｐＵＣ１９に
サブクローニングして、プラスミドｐＨＳＰ３８−４を
得た。

【００６１】実施例９−２．ヒトｓｐ３８ｃＤＮＡの大
腸菌における発現 ヒトｓｐ３８ｃＤＮＡを大腸菌発現ベクターｐＧＥＸ−
３Ｔ (Pharmacia LKBBiotechnology)を用いてグルタチ
オンＳ−トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）との融合蛋白質
として発現させた。制限酵素部位ＢａｍＨＩおよびＨｉ
ｎｄＩＩＩを負荷したｃＤＮＡ断片を得るために、成熟
蛋白質のＮ末端と思われる５２残基目からのペプチドＡ
ＦＲＬＴＫ及びＣ末端ＧＡＫＴＣＬをそれぞれ含むＤＮ
Ａ部位に、各々ＢａｍＨＩおよびＨｉｎｄＩＩＩ制限酵
素部位を付加したプライマー５′−ＡＴＡＧＧＡＴＣＣ
ＧＣＴＴＴＴＣＧＣＴＴＧＡＣＣＡＡＡＧ−３′と５′
−ＡＡＴＡＡＧＣＴＴＴＴＡＴＡＡＧＣＡＣＧＴＴＴＴ
ＴＧＣＴＣＣ−３′を用いてｐＨＨＳＰ３８−４を鋳型
にＰＣＲを行なった。なおＰＣＲはGeneAmp （商品名）
ＰＣＲSystem9600(PERKINELMERCETUS 社）を用い、９４
℃１分間、５８℃５秒間、７２℃２分間で２２サイクル
の条件下で行なった。得られたＰＣＲ産物をＢａｍＨＩ
およびＨｉｎｄＩＩＩにて切断し、ｐＧＥＸ−３ＴのＢ
ａｍＨＩおよびＨｉｎｄＩＩＩ部位に挿入し、ヒトｓｐ
３８とグルタチオンＳ−トランスフェラーゼとの融合蛋
白質発現ベクターｐＧＥＸ／ＨＳＰ３８を得た。このｐ
ＧＥＸ／ＨＳＰ３８で大腸菌ＤＨ５形質転換し、ＩＰＴ
Ｇにより発現の誘導を行なった。形質転換体ＤＨ５のＳ
ＤＳ−ＰＡＧＥパターンを図２１として示す。図２１に
おいてレーン１は発現誘導前であり、レーン２は発現後
についてである。更にこの融合蛋白質の発現は、抗原特
異的に精製した抗ブタｓｐ３８融合蛋白抗体がヒトｓｐ
３８融合蛋白と交叉反応性を示すことにより確認され
た。図１５、レーン４，５は各々ヒトｓｐ３８融合蛋白
質発現、非発現の大腸菌を可溶化しウェスタンブロット
解析を行なったもので、レーン４に示されるヒトｓｐ３
８融合蛋白質のみがこの抗体と交叉反応性を示した。

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【図面の簡単な説明】

【図１】ブタｓｐ３８のアミノ酸配列である。

【図２】ブタｓｐ３８をコードするＤＮＡ配列であっ
て、１５−１０６７番のコーディング領域を含む。

【図３】ヒトｓｐ３８のアミノ酸配列である。

【図４】ヒトｓｐ３８をコードするＤＮＡ配列であっ
て、３７−１０９２番のコーディング領域を含む。

【図５】ブタ精巣上体尾部の精子の蛋白質成分のＨＰＬ
Ｃ分析結果およびその画分蛋白質のＺＰ結合活性を表す
図である。

【図６】ＺＰ結合活性を有する画分の逆相ＨＰＬＣ分析
結果およびその画分のＺＰ結合活性を示す図であって、
ＺＰ結合活性について明確な２つのピークａおよびｂが
観察された。

【図７】図６の溶出フラクション番号１４〜２４につい
てのＳＤＳポリアクリルアミド電気泳動図（ＳＤＳ−Ｐ
ＡＧＥ）の結果を示す写真である。

【図８】ウェスタンブロッティング解析結果を示す写真
であって、レーン１および２：ＺＰ結合蛋白質画分（ピ
ークｂ）とＺＰ蛋白質との結果、レーン３：フラクショ
ン１５（５５ｋＤａおよび５３ｋＤａ蛋白質）と抗ブタ
精子プロアクロシン抗体との結果、レーン４：ＺＰ結合
蛋白質画分（ピークｂ）と抗ブタ精子プロアクロシン抗
体とについての結果である。

【図９】ｓｐ３８の酵素消化によって得られたペプチド
断片の逆相ＨＰＬＣ分析結果およびそのペプチド断片の
アミノ酸配列を示す図である。

【図１０】ビオチン化ＺＰ蛋白質を逆相ＨＰＬＣで９０
ｋＤａ、５５ｋＤａαおよび５５ｋＤａβの各コンポー
ネントに分離した結果を示す図であって、ｓｐ３８、プ
ロアクロシンいずれにも結合活性を有する画分が得られ
たことを示している。

【図１１】図１０の溶出フラクション番号１９〜２４の
ＳＤＳ−ＰＡＧＥの結果を表す写真であって、ｓｐ３
８、プロアクロシンがいずれも９０ｋＤａのＺＰ蛋白質
の同じ結合部位に結合していることを示唆する。

【図１２】プロアクロシンとｓｐ３８の拮抗阻害実験結
果を示す図であって、●−●はｓｐ３８についてであ
り、○−○はプロアクロシンについてである。

【図１３】ｓｐ３８のＮ−グリカナーゼ消化物のＳＤＳ
−ＰＡＧＥの結果を示す写真であって、レーン１は消化
後であり、レーン２は消化前を示す。

【図１４】ｓｐ３８およびＴ７ｇｅｎｅ１０の融合蛋白
質のＳＤＳ−ＰＡＧＥの結果を示す写真（レーン１：Ｃ
ＢＢ染色）、および、ビオチン化ＺＰ蛋白質をプローブ
としたウェスタンブロット解析（レーン２）の結果を示
す写真である。

【図１５】ブタｓｐ３８融合蛋白質抗体を用いたウェス
タンブロット解析の結果を示す写真であって、レーン
１：精製したｓｐ３８、レーン２：ブタ精子細胞、レー
ン３：ブタｓｐ３８とＴ７ｇｅｎｅ１０の融合蛋白質を
発現させた大腸菌、レーン４：ヒトｓｐ３８とＧＳＴの
融合蛋白質を発現させた大腸菌、レーン５：コントロー
ルとしての大腸菌である。

【図１６】ノーザンブロット解析結果を示す写真であっ
て、レーン１〜４はそれぞれオスブタの精巣、肝臓、腎
臓または脾臓由来のｐｏｌｙ（Ａ）^＋ＲＮＡである。

【図１７】精子細胞の免疫染色結果を示す写真であっ
て、Ａ：先体反応誘導前の精子、Ｂ：先体反応誘導後の
精子、および、Ｃ：先体反応誘導前にメタノール透過処
理を施した精子である。

【図１８】プロアクロシンからアクロシンへの成熟に伴
うＺＰ結合活性の減少を示す図である。

【図１９】表１に記載の部分アミノ酸配列を有する合成
ペプチドのｓｐ３８とＺＰ蛋白質との結合の阻害を示す
図であって、●−●はｓｐ３８の部分ペプチドの場合
を、○−○はプロアクロシンの部分ペプチドの場合を示
す。

【図２０】抗体による精子−卵結合の阻害の様子を示す
写真であって、ａ：非感作ＩｇＧの存在下における卵細
胞の様子であり、多数の精子細胞の結合が観察され、
ｂ：抗ｓｐ３８融合蛋白質抗体の存在下における卵細胞
の様子であり、この場合精子細胞の結合が観察されな
い。

【図２１】形質転換体ＤＨ５のＳＤＳ−ＰＡＧＥの結果
を示す図であって、レーン１は発現前を、レーン２は発
現後を表わす。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ１２Ｎ 1/15 Ｃ１２Ｎ 1/19 1/19 1/21 1/21 5/00 Ａ 5/10 15/00 Ａ 15/09 Ａ６１Ｋ 37/02 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C07K 14/47 C07K 16/18 A61P 15/18 A61K 38/00 - 38/02 ＢＩＯＳＩＳ（ＤＩＡＬＯＧ) ＳｗｉｓｓＰｒｏｔ／ＰＩＲ／ＧｅｎｅＳ ｅｑ

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】図１に記載のアミノ酸配列の一部または全
   部を含んでなるペプチドであって、図１の２５６番から２６６番の配列を少なくとも含んで
   なり、かつ、 ＺＰ蛋白質への結合活性、および／または、精子とＺＰ
   蛋白質との結合を阻止する抗体を生体内で産生し得る抗
   原性を有する、ペプチド。
2. 【請求項２】図３に記載のアミノ酸配列の一部または全
   部を含んでなるペプチドであって、図３の２５７番から２６７番の配列を少なくとも含んで
   なり、かつ、 ＺＰ蛋白質への結合活性、および／または、精子とＺＰ
   蛋白質との結合を阻止する抗体を生体内で産生し得る抗
   原性を有する、ペプチド。
3. 【請求項３】図１の２５６番から２６６番の配列を有す
   る、請求項１に記載のペプチド。
4. 【請求項４】図３の２５７番から２６７番の配列を有す
   る、請求項２に記載のペプチド。
5. 【請求項５】請求項１に記載のペプチドをコードする塩
   基配列を含んでなる、ＤＮＡ配列。
6. 【請求項６】請求項２に記載のペプチドをコードする塩
   基配列を含んでなる、ＤＮＡ配列。
7. 【請求項７】請求項５または６に記載のＤＮＡ配列を含
   んでなる、発現ベクター。
8. 【請求項８】請求項７に記載の発現ベクターによって形
   質転換された、原核生物または真核生物宿主細胞。
9. 【請求項９】請求項８に記載の宿主細胞を培養し、その
   培養物から請求項１または２に記載のペプチドを単離す
   ることを含んでなる、請求項１または２に記載のペプチ
   ドの製造法。
10. 【請求項１０】請求項１〜４のいずれか一項に記載のペ
    プチドと、薬学的に許容される担体とを含んでなる、避
    妊ワクチン。
11. 【請求項１１】請求項１〜４のいずれか一項に記載のペ
    プチドに対する、抗体。
12. 【請求項１２】請求項１１に記載の抗体と、薬学的に許
    容される担体とを含んでなる、避妊薬。