JP3618342B2 - Allergen of the protein of the species of Cynodon dactylon - Google Patents

Allergen of the protein of the species of Cynodon dactylon Download PDF

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Description

発明の背景
ギョウギシバ(Bermuda grass)(Cynodon dactylo n)は、世界、ことに熱帯および亜熱帯の気候の多数の地域における花粉のアレルゲンの重要な源である。これらのアレルゲンは、ある数の手段により研究されてきており、これらの手段は次のものを包含する:IgEのイムノブロッティング(Ford D.およびBaldo、B.A.、J.Allergy Clin.Immunol.79:711−720(1987);Shen H.D.ら、Clin.Allergy 18:401−409(1988)、カラムクロマトグラフィー(Orren、A.およびDowdle、S.Afr.Med.J.51:586(1977);Matthiesenら、J.Allergy Clin.Immunol.81:266(Ab)(1988))、および免疫電気泳動(Matthiesenら、前掲、1988)。
ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉のアレルゲンの主要なアレルゲンは30〜34kDの範囲の分子量(MW)をもつタンパク質として同定され、このタンパク質はギョウギシバ(Bermuda grass)に対してアレルギー性の個体の76%より多くの血清からのIgEに結合し(FordおよびBaldo(1987)前掲;Shenら(1988)前掲、そしてCynd Iと表示された(KahnおよびMarsh、(1986)Mol.Immnol.23:1281−1288;Marshら(1988)Ann.Allergy、60:499−504、Matthiesenら、前掲)。Cyn IはアレルゲンのグループIの族の1構成員であり(KahnおよびMarsh、(1986)前掲、これらのアレルゲンは多数の分類学的に関係するイネ科植物、例えば、ライグラス(Lolp I)、ナカハグサ(Poa I)およびチモシー(Phl I)(Standringら、1987 Intl.Arch.Allergy and Aplied.Immunol.83:96−103;EschおよびKlapper、(1987)、J.Allergy Clin.Immunol.79:489−495;MatthiesenおよびLowenstein(1991)Clin.Exp.Allrgy、21、209−320の中に見いだされる。しかしながら、ギョウギシバ(Bermuda grass)のアレルゲンは、他のイネ科植物のアレルゲンと制限された抗体の交差反応性を示す。(Marchら、前掲、Bersteinら(1976)J.Allergy Clin.Immunol.57:141−152。ある数の研究は、Cyn Iが密接関係するイネ科植物のグループIの相同体と異なることを示した(MatthiesenおよびLowenstein(1991)前掲。Cyn IのN−末端における最初の27アミノ酸が決定された((Matthiesenら、1988、前掲;Matthiesenら(1990)Eptopes of Atopic Allergens、Brussel、UCB Institute of Allergu、9−13;Singhら、Monographs in Allergy、(1990)、28:101−120;MatthiesenおよびLowenstein、(1991)、前掲)。
環境におけるギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉のアレルゲンの存在は多数の個体において花粉症および季節的ぜん息を引き起こし、そして西欧社会に著しい社会経済的衝撃を有し続けている。抗ヒスタミン剤およびステロイド類を包含する薬物の入手可能なスペクトルはアレルギー性疾患の処置において改善をもたらしたが、長期間の使用に関連する不都合な副作用を事実上有する。これらの問題のために、アレルギー性疾患の免疫治療における関心が再びもたれるようになった。免疫治療はアレルゲン抽出物を注射して患者をアレルギー反応に対して脱感作することを必要とする(Bousquet、J.およびMichel、F.B.(1989)Allergy and Clin Immol.News 1:7−10。不都合なことには、アレルゲンとして使用される花粉調製物は多価でありそして品質が劣る。結局、粗製の抽出物が高い濃度で頻繁に使用され、そしてアナフィラキシーを包含する潜在的に致死的な全身性反応を誘発することがある。クローニングした遺伝子、その断片またはアレルゲンの配列に基づく合成ペプチドから発現された生産物は、品質をコントロールし、特性決定しかつ標準化することができ、そして最適にはIgEと結合しないので、治療のために安全な媒質を提供する。
発明の要約
本発明はシノドン・ダクチロン(Cynodon dactylon)種の主要なタンパク質のアレルゲン(Cyn I)、または少なくとも1つのその断片をコードする核酸配列またはこのような核酸配列の機能的同等体を提供する。本発明は、また、このような核酸配列からなる発現ベクターおよびそれらで形質転換された宿主細胞を提供する。本発明は、さらに、単離された組換え的、化学的または合成的に生産されたCyn Iまたはその断片を提供する。単離されたCyn Iまたはその断片は、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉のアレルゲンに対する個体における感受性を診断および処置するために有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、クローン2(C2)と表示するcDNAクローンから誘導されたCyn Iをコードするヌクレオチド配列およびCyn Iの推定された部分的アミノ酸配列を示す。
第2図は、クローン18(C18)と表示するcDNAクローンから誘導されたCyn Iをコードする部分的ヌクレオチド配列およびCynd Iの推定された部分的アミノ酸配列を示す。
第3図は、クローン2および18の核酸配列の比較を示す。
第4図は、クローン2および18の推定されたアミノ酸配列の比較を示す。
第5図は、Cyn Iをコードする7クローン:クローン18(C18)、クローン22(C22)、クローン23(C23)クローン2(C2)、クローン3(C3)、クローン21(C21)、およびクローン33(C33)の推定されたアミノ酸配列の比較を示す。
第6図は、クローン14a1と表示するcDNAクローンから誘導されたCyn Iをコードする部分的ヌクレオチド配列およびCyn Iの推定された部分的アミノ酸配列を示す。
第7図は、クローン14c1と表示するcDNAクローンから誘導された部分的および推定された部分的アミノ酸配列ををコードする部分的ヌクレオチド配列を示す。
第8図は、クローン14a1および14c1の複合体から予測されたCyn I.14と表示するCyn Iの部分的アミノ酸配列を示す。
第9図は、Cyn I.18と表示するCyn Iの予測された全長のアミノ酸配列を示す。
第10図は、Cyn I.2/3と表示するCyn Iの予測された部分的アミノ酸配列を示す。
第11a図は、ロトフォー(Rotofor)上のこれらのタンパク質の主要な調製用等電点電気泳動(IEF)により得られたタンパク質画分のSDS−PAGEによる分離を示す。
第11b図は、MAb3.2でスクリーニングした単離されたタンパク質のウェスタンブロットを示す。
第12a図は、粗製の花粉抽出物からプールした画分10〜13のロトフォー(Rotofor)上の再分画により得られたタンパク質画分のSDS−PAGEにより分離を示す。
第12b図は、粗製の花粉抽出物からプールした画分15〜20のロトフォー(Rotofor)上の再分画により得られたタンパク質画分のSDS−PAGEにより分離を示す。
第13図は、SDS−PAGEにより分離しそしてギョウギシバ(Bermuda grass)のアレルギー性の個体の血清からのIgEでプロービングした天然のCyn I aおよびCyn I bのウェスタンブロットを示す。
第14図は、Cyn Iλgt11ライブラリーからのcDNAへのMAbの1D1、3A3、3C2および4D2の結合を示す。オーバーレイ上の数はcDNAクローンの数に対応する。
第15図は、クローン3と表示するcDNAクローンから誘導されたCyn Iをコードする部分的ヌクレオチド配列およびCyn Iの推定された部分的アミノ酸配列を示す。
第16図は、クローン22と表示するcDNAクローンから誘導されたCyn Iをコードする部分的ヌクレオチド配列およびCyn Iの推定された部分的アミノ酸配列を示す。
第17図は、クローン23と表示するcDNAクローンから誘導されたCyn Iをコードする部分的ヌクレオチド配列およびCyn Iの推定された部分的アミノ酸配列を示す。
第18図は、CD1と表示する全長のcDNAクローンから誘導されたCyn Iのヌクレオチド配列および推定されたアミノ酸配列を示す。
第19図は、KAT−39−1と表示するcDNAクローンから誘導されたCyn Iの部分的ヌクレオチドおよび推定されたアミノ酸配列を示す。
第20図は、Cyn I.18、Cyn I.CD1およびCyn I.2/3(全長)と表示するCyn I成熟タンパク質の予測された全長のアミノ酸配列の比較を示す。
発明の詳細な記述
本発明は、Cyn I、すなわち、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉の中に見いだされる主要なアレルゲンをコードする、核酸配列、またはその機能的同等体を提供する。Cyn Iは密接に関係するアレルゲンの族であるように思われる。ここにおいて定義するように、「アレルゲンの族」は機能およびアミノ酸配列において関係するが、別々の遺伝子座における遺伝子によりエンコードされるタンパク質である。各族の構成員は、ヌクレオチドの変動が所定の遺伝子座において起こることができる多形性を有することができる。核酸配列の多形性はアミノ酸の多形性を生ずることがあるが、これはアミノ酸をエンコードするヌクレオチドのコードが縮重するとき常には当てはまらない。Cyn Iをコードする核酸配列は、天然のアレルの変動のために、個々のギョウギシバ(Bermuda grass)の植物の間で変化することがある。任意のおよびすべてのこのようなヌクレオチドの変動および生ずるアミノ酸の多形性は本発明の範囲内に包含される。
クローン2と表示するcDNAクローンから誘導された、Cyn Iをコードする部分的核酸配列は、第1図に示す配列を有する。第1図に示すCyn Iをコードする部分的核酸配列は435塩基からなる。3′−非翻訳領域は塩基436において開始し、そして塩基662に延長する。クローン2(C2)によりエンコードされるCyn Iの推定された部分的アミノ酸配列は、また、第1図に示されている。
第2図は、クローン18(C18)と表示する第2cDNAクローンについての部分的核酸配列および推定されたアミノ酸配列を示す。第2図に示すCyn Iをコードする核酸配列は、200の推定されたアミノ酸をエンコードする600のヌクレオチドからなる。3′−非翻訳領域は塩基601において開始し、そして塩基775に延長する。
第3図に示すように、クローン2およびクローン18についてのコーディング配列は明瞭に相同的であるが、3′−非翻訳領域は非常にいっそう分岐している。これが示唆するように、クローン2および18はCyn I遺伝子族の別々の構成員をエンコードすることができる。
第4図に示すように、クローン2およびクローン18によりエンコードされる推定されたアミノ酸配列は88.2%の相同性(84.1%の同一性)を有する。2つのクローンから推定された143アミノ酸のオーバーラップの中に22アミノ酸の差が存在し、それらのうちの6は保存的置換でありそして16は非保存的置換である。クローン18によりエンコードされる部分的タンパク質は、クローン2によりエンコードされる部分的タンパク質によりカルボキシ末端において2アミノ酸だけ長い(第4図)。アミノ酸の相同性はPCGENE(インテリジェネティクス[Intelligenetics]、カリフォルニア州マウンテンビュー)の中に含有されるソフトウェアを使用して実証された。
実施例1に記載するCyn Iライブラリーから誘導された7つのcDNAクローンによりエンコードされる推定されたアミノ酸配列の比較は、第5図に示されている。C2、C3、C21、C22、C23およびC33と表示するこれらのcDNAクローンによりエンコードされるアミノ酸配列は、Cyn I cDNAライブラリーから誘導された最長のクローンであるクローン18(C18)によりエンコードされる推定されたアミノ酸配列と整列させて示されている。第5図および第6図に示すように、クローン18、22、23、21および33によりエンコードされるアミノ酸配列のオーバーラップする部分は同一である。これが示唆するように、クローン18、22、23、21および23は同一のCyn I遺伝子族の構成員の例である。しかしながら、クローン22および23はクローン18より短いアミノ酸であり、そして異なる3′−非翻訳領域を有する(第2図、第16図および第17図)。これはクローン22および23がCyn I遺伝子族の別々の構成員を表すことを示唆するであろう。あるいは、それらは同一の族構成員の異なるようにスプライスされた形態を表すことがある。
第5図に示すように、クローン2および3によりエンコードされる推定されたアミノ酸配列の間にわずかに5つのアミノ酸が存在する。したがって、クローン2および3はCyn I遺伝子族の構成員の多形性を表すことがあり、このCyn I遺伝子族の構成員はクローン18、21および33が属するCyn I遺伝子族の構成員と異なる。クローン2および3がCyn I遺伝子族の構成員の多形性を事実表すと仮定すると、第10図に示すCyn I.2/3と表示するCyn Iの予測された部分的アミノ酸配列はクローン2および3によりエンコードされるアミノ酸配列から発生させることができる。
第6図は、cDNAクローン14a1のヌクレオチド配列およびその推定されたアミノ酸配列を示す。このクローンは実施例2に記載するようにPCRから単離され、そしてそれがエンコードするアミノ酸配列はクローン18により部分的にエンコードされるCyn I族の構成員のアミノ部分に相当する。クローン14a1の3′末端とクローン18の5′末端との間の19ヌクレオチドのオーバーラップが存在する。実施例2に記載するように、クローン14a1をPCRにおいてクローン18の非コーディング鎖配列に基づくオリゴヌクレオチドのプライマーを使用して増幅した。クローン14a1のヌクレオチド41〜43によりエンコードされるメチオニンは、翻訳されたタンパク質の第1アミノ酸を表すと推定される。これはクローン14a1のヌクレオチド11〜13におけるインフレームの終止コドン後にエンコードされる第1メチオニンであり、タンパク質の翻訳の開始がクローン14a1のヌクレオチド41〜43によりエンコードされるメチオニンの5′で起こらないことを示す。推定上のイニシエイターのメチオニンを取り囲むヌクレオチド配列は、植物におけるタンパク質の開始のためのコンセンサス配列5′AACAATGGC−3′(Lutckeら、1987、EMBO J.6:43−48)と78%合致する。成熟Cy n Iタンパク質のN−末端の開始(第6図においてアミノ酸1により示される)の前に22アミノ酸のリーダー配列が存在し、成熟Cyn Iタンパク質のN−末端(最初の27アミノ酸)はすでに同定された(Matthiesenら、1988、J.Allergy Clin.Immunol.81:226Shingら、1990、Monogr.Allergy、28:101−120;Matthiesenら、1991、J.Allergy Clin.Immunol.88:763−774)。
第7図は、cDNAクローン14c1のヌクレオチド配列およびその推定されたアミノ酸配列を示す。このクローンは、また、実施例2に記載するようにPCRから単離され、そしてそれをエンコードするアミノ酸配列はクローン18により部分的にエンコードされるCyn I族の構成員のアミノ部分に相当する。このクローンはクローン14a1と相同性であるが、成熟チロシンホスファターゼの配列においてクローン14a1と1アミノ酸の差を有する(成熟Cyn IチロシンホスファターゼのN−末端は第7図においてアミノ酸1により示されている)。クローン14c1は、追加の4アミノ酸をエンコードする12個のヌクレオチドのインサートを含む、クローン14a1と異なる7アミノ酸をエンコードするリーダー配列においてヌクレオチドの差を有する。これらのクローンの潜在的多形性を含む14a1および14clの複合配列は、第8図に示すCyn I.14で表示する。
クローン14a1および14c1の配列は、Cyn Iをエンコードする予測される全長の核酸配列の発生において有用である。Cyn Iをエンコードする予測される全長のヌクレオチド配列は、式:
L1NYX
から誘導することができ、式中L1は0〜300ヌクレオチドの核酸配列であり、前記核酸配列はCyn Iタンパク質のリーダー配列をエンコードするヌクレオチドを含みそして、また、5′−非翻訳領域のヌクレオチドを含むことができ、Nは600までのヌクレオチドからなる核酸配列であり、そして成熟Cyn Iのアミノ末端部分をエンコードするヌクレオチドを含み、Yはクローン2、クローン18、クローン3、クローン22またはクローン23あるいは成熟Cyn Iタンパク質をエンコードするそれらのクローンの任意の多形性の形態の核酸配列の部分であり、そしてXは0〜600ヌクレオチドの核酸配列であり、前記核酸配列はCyn Iの3′未翻訳部分のヌクレオチドを含む。例えば、L1はクローン14a1の5′−非翻訳領域を含む第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド1〜106ならびにCyn Iのリーダー配列をエンコードするクローン14a1のヌクレオチド(第6図に示すヌクレオチド41〜106)により表される核酸配列を含むことができる。L1は、また、クローン14c1の5′−非翻訳領域を含む第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド1〜103ならびにCyn Iのリーダー配列をエンコードするクローン14c1のヌクレオチド(第7図に示すヌクレオチド28〜103)により表される核酸配列を含むことができる。L1は、また、Cyn Iのリーダー配列部分のみをエンコードするクローン14a1のヌクレオチド(第6図に示すヌクレオチド41〜106)またはC yn Iのリーダー配列部分のみをエンコードするクローン14c1のヌクレオチド(第7図に示すヌクレオチド28〜103)またはそれらの任意の多形性の形態を含む核酸配列であることができる。1つが成熟Cyn Iをエンコードする核酸配列を発生しているとき、L1は0でありかつXが0でありそして式は単にNYである。Nは好ましくは全長または成熟のCyn Iタンパク質をエンコードする核酸配列である。
第9図に示すCyn I.18と表示するCyn Iについて予測される全長のアミノ酸配列は、Cyn I.14と表示する第8図に示すアミノ酸配列を第5図に示すクローン18のアミノ酸残基53〜246と合同することによって発生させることができる。成熟タンパク質の予測される複合体は、この場合において、第9図に示すCyn I.18のアミノ酸1〜246からなり、翻訳後の変更なしにほぼ26.7kDaの予測された分子量を有するであろう。本明細書において使用するとき、「成熟」Cyn Iタンパク質はCyn Iタンパク質のリーダー部分のアミノ酸配列を含まない。本明細書において論ずるすべての適用可能な図面において多形性または潜在的多形性は上付きおよび下付きで示す。
実施例3に記載しかつ第18図に示すように、PCRを使用して全長のクローンを発生させた。クローン14a1のヌクレオチド107〜125(第6図)およびクローン18のヌクレオチド604〜621(第2図)に基づくオリゴヌクレオチドのプライマーを使用して、第18図に示しそしてクローンCD1と表示する全長のクローンをPCRから発生させた。クローンCD1の推定されたアミノ酸配列は、2アミノ酸配列を除外して、前述したようにかつ第9図に示すように、Cyn I.18と表示するCyn Iタンパク質の族の構成員の予測される複合体の全長のアミノ酸配列に相当する。第18図および第20図に示すクローンCD1の推定されたアミノ酸配列を、Cyn I.CD1と表示する。Cyn I.CD1は、第9図に示すCyn I.18により表される予測される複合配列と実質的に同一のCyn Iタンパク質である。クローンCD1のcDNAインサートからなるベクターで形質転換された宿主細胞は、ATCCに受託番号 受託された。
Cyn I.2/3(全長)と表示する他の予測された複合体の全長のアミノ酸配列を第20図に示す。この配列の一部分は、クローン2(第1図)のヌクレオチド178〜206(クローン3(第15図)の対応するヌクレオチド配列と同一である)およびクローン14a1(第6図)のヌクレオチド107〜130と本質的に同一のヌクレオチドに基づくオリゴヌクレオチドのプライマーを使用してPCRから発生させたCyn Iクローンから推定される。このクローンをクローンKAT−39−1と表示する。クローンKAT−39−1の推定されたアミノ酸配列は、第10図に示すCy n I.2/3の予測された部分的アミノ酸配列の一部分とオーバーラップするCyn Iの部分的アミノ酸配列を表す。したがって、クローンKAT−39−1の核酸配列および推定されたアミノ酸配列をCyn I.2/3の核酸配列および推定されたアミノ酸配列と組み合わせることによって形成される複合配列は、第20図に示すCyn I.2/3(全長)と表示する予測されたCyn Iタンパク質の族の構成員の複合体の核酸配列および推定されたアミノ酸配列を表す。第20図は、Cyn I.18およびCyn I.2/3(全長)と表示する複合配列のアミノ酸配列、およびCyn I.CD1と表示する全長のcDNAクローン、CD1、から推定された全長のアミノ酸配列の比較を示す。
前述のCyn Iタンパク質のアレルゲンをエンコードする核酸を、シノドン・ダクチロン(Cynodon dac tylon)植物のいずれかの部分から得ることができる。C yn Iをエンコードする核酸はゲノムDNAから得ることができる。Cyn Iをコードする核酸は、ここに開示する方法または遺伝子の単離およびクローニングの他の適当な技術を使用して得ることができる。
Cyn Iの断片をコードする核酸配列の断片は、また、本発明の範囲内である。本発明の範囲内の断片は、哺乳動物、好ましくはヒトにおいて免疫応答、例えば、最小量のIgEの刺激;IgGおよびIgM抗体の産生の誘導;またはT細胞の応答、例えば、増殖の誘導および/またはリンホカインの分泌および/またはT細胞のアネルギーの誘発、を誘導するCyn Iの部分をコードする断片を包含する。Cyn Iの前述の断片は、ここにおいて抗原性断片と呼ぶ。本発明の範囲内の断片は、また、Cyn Iと交差反応性であるアレルゲンを検出するためのスクリーニングのプロトコールにおいて使用するための他の植物種からの核酸とハイブリダイゼーションすることができる断片を包含する。本明細書において使用するとき、Cyn Iをコードする核酸配列の断片は、Cyn Iおよび/または成熟Cyn Iの全体のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列より少ない塩基を有するヌクレオチド配列を呼ぶ。一般に、Cyn Iの1または2以上の断片をコードする核酸配列は、成熟タンパク質をコードする塩基から選択されるであろうが、ある場合において、本発明の核酸配列のリーダー配列部分からの1または2以上の断片のすべてまたは一部分を選択することが望ましい。本発明の核酸配列は、また、リンカー配列、修飾された制限エンドヌクレアーゼ部位およびCyn Iまたはその断片のクローニング、発現または精製に有用な他の配列を含有することができる。
本発明は、発現ベクターおよび本発明の核酸配列を発現するように形質転換された宿主細胞を提供する。Cyn Iをコードする核酸、または少なくとも1つのその断片は、細菌、例えば、大腸菌(coli)、昆虫細胞(バキュロウイルス)、酵母菌、または哺乳動物細胞、例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)の中で発現することができる。適当な発現ベクター、プロモーター、エンハンサー、および他の発現調整要素は、Sambrookら、Molecular C1oning:A Laboratory Manua1、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press、コールド・スプリング・ハーバー、ニューヨーク(1989)の中に見いだすことができる。他の適当な発現ベクター、プロモーター、エンハンサー、および他の発現要素は当業者に知られている。哺乳動物、酵母菌または昆虫の細胞の中の発現は、組換え物質の部分的または完全なグリコシル化および鎖間または鎖内に導く。酵母菌の中の発現に適当なベクターは、YepSec1(Baldariら(1987)EMBO J.6:229−234);pMFa(KurjanおよびHerskowitz(1982)Cell 30:933−943);JRY88(Schultzら(1987)Gene 54:113−123)およびpYES2(インビトロゲン・コーポレーション[Invitrogen Corporation]、カリフォルニア州サンディエゴ)を包含する。これらのベクターは自由に入手可能である。バキュロウイルスおよび哺乳動物の発現系は、また、入手可能である。例えば、バキュロウイルス系は昆虫細胞の中の発現のために商業的に入手可能である(ファールミンゲン[PharMingen]、カリフォルニア州サンディエゴ)が、pMSGベクターは哺乳動物細胞の中の発現のために商業的に入手可能である(ファーマシア[Pharmacia]、ニュージャージイ州ピスカタェイ)。
大腸菌(E.coli)の中の発現のために、適当な発現ベクターは、なかでも、pTRC(Amannら(1988)Gene 69:301−315;pGEX(アムラド・コーポレーション[Amrad Corporation]、オーストラリア国メルボルン);pMAL(N.E.バイオラブス[Biolabs]マサチュセッツ州ベベリイ));pRIT5(ファーマシア、ニュージャージイ州ピスカタェイ);pET−11d(ノバゲン[Novagen]、ウイスコンシン州マディソン)Jammeelら(1990)J.Virol.64:3963−3966;およびpSEM(Knappら(1990)Bio Techniques 8:3963−3966)を包含する。例えば、pTRCおよびpET−11dの使用は、非融合タンパク質の発現に導くであろう。pMAL、pRIT5、pSEMおよびpGEXの使用は、マルトースE結合性タンパク質(pMAL)、プロテインA(pRIT5)、切頭β−ガラクトシダーゼ(PSEM)、またはグルタチオンS−トランスフェラーゼ(pGEX)に融合したアレルゲンの発現に導くであろう。Cyn I、その1または2以上の断片が融合タンパク質として発現されるとき、キャリヤータンパク質とCyn Iまたはその断片との間の融合接合に酵素の切断部位を導入することはとくに有利である。次いで、Cyn Iまたはその断片は酵素部位における酵素的切断およびタンパク質およびペプチドの精製の普通の技術を使用する生化学的精製によりフラビンタンパク質から回収することができる。適当な酵素的切断部位は、血液凝固因子Xaまたはトロンビンについての部位を包含し、これらの部位について切断に適当な酵素およびプロトコールが、例えば、シグマ・ケミカル・カンパニー(Sigma Chemical Company)、ミゾリー州セントルイスおよびN.E.バイオラブス(Biolabs)、マサチュセッツ州ベベリイから商業的に入手可能である。異なるベクターは、また、例えば、IPTGの誘発(PRTC、Amannら(1988)前掲;pET−11d、ノバゲン[Novagen]ウイスコンシン州マディソン)または温度の誘発(pRIT5、ファーマシア[Pharmacia]、ニュージャージイ州ピスカタェイ)をもつ構成的または誘発性発現を可能とする、異なるプロモーター領域を有する。また、組換え的に発現されたタンパク質を分解する変更された能力を有する、異なる大腸菌(E.coli)宿主の中で組換えCynd Iを発現させることが適当であることがある(例えば、米国特許第4,758,512号)。あるいは、大腸菌(E.coli)により優先的に利用されるコドンを使用するように核酸配列を変更することは有利であり、ここでこのような核酸の変更は発現されたタンパク質のアミノ酸配列に影響を与えないであろう。
宿主細胞は、普通の技術、例えば、リン酸カルシウムまたは塩化カルシウムの共沈、DEAE−デキストラン仲介トランスフェクション、またはエレクトロポレイションを使用して本発明の核酸配列を発現するように形質転換することができる。宿主細胞の形質転換に適当な方法は、Sambrookら、前掲、および他の実験室用テキストの中に見いだすことができる。本発明の核酸配列は、また、標準の技術を使用して合成することができる。
本発明は、また、工程:Cyn Iまたは少なくとも1つのその断片をエンコードするDNA配列で形質転換された宿主細胞を適当な培地の中で培養して、細胞とCy n Iまたは少なくとも1つのその断片を含有する培地との混合物を生成し;そして前記混合物を精製して実質的に純粋なCyn Iまたは少なくとも1つのその断片を生成する;ことを含んでなる精製されたCyn Iまたは少なくとも1つのその断片を生産する方法を提供する。Cyn Iまたは少なくとも1つのその断片をコードするDNAを含有する発現ベクターで形質転換された宿主細胞を、宿主細胞に適当な培地の中で培養する。Cyn Iのタンパク質およびペプチドは、ペプチドおよびタンパク質の精製についてこの分野において知られている技術、例えば、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー、限外濾過、電気泳動およびCyn Iまたはその断片に対して特異的な抗体を使用する免疫精製を使用して、細胞培地、宿主細胞または両者から精製することができる。用語単離されたおよび精製されたは、ここにおいて互換的に使用し、そして組み換えDNA技術、または化学的前駆体により生産したとき細胞物質または培地を実質的に含有しないか、あるいは化学的に合成したとき、他の化学物質を実質的に含有しない、ペプチド、タンパク質、タンパク質断片、および核酸配列を呼ぶ。したがって、本発明の単離されたペプチドは組み換えDNA技術により生産されるか、あるいは化学的に合成され、そして細胞物質、培地、化学的前駆体または他の化学物質を実質的に含有しない。
本発明の他の態様は、Cyn Iのすべてまたは一部分をエンコードするDNA配列で形質転換された宿主細胞の中で合成された、あるいは化学的に合成されたCyn Iまたは少なくとも1つのその断片、および本発明の核酸配列で形質転換された宿主細胞の中で生産された、あるいは化学的合成された、精製されたCyn Iタンパク質または少なくとも1つのその断片からなる調製物を提供する。本発明の好ましい態様において、Cy n Iタンパク質は少なくとも成熟Cyn Iタンパク質で形質転換された宿主細胞の中で生産される。
Cyn Iの断片は、例えば、ペプチドをコードする本発明の核酸配列の対応する断片から合成された、あるいはこの分野において知られている技術を使用して化学的に合成されたペプチドをスクリーニングすることによって、得ることができる。アレルゲンのペプチド断片は、ペプチドのオーバーラップをもたない所望の長さの断片の選抜によるか、あるいは組換え的または合成的に生産することができる所望の長さのオーバーラップする断片の選抜により得ることができる。断片を試験して抗原性(例えば、免疫応答を誘発する断片の能力)を決定することができる。このような断片は、ここにおいて抗原性断片と呼ぶ。T細胞の応答、例えば、刺激(すなわち、増殖またはリンホカインの分泌)を誘導することができそして/またはT細胞のアネルギーを誘発することができるCyn Iタンパク質のアレルゲンの断片は、とくに望ましい。免疫グロブリンE(IgE)に結合しないか、あるいは断片を誘導するタンパク質のアレルゲンより実質的に少ない程度にIgEに結合するCyn Iの断片は、また、とくに望ましい。標準の免疫治療の主要な合併症は、全身性反応、例えば、アナフィラキシーである。免疫グロブリンEは、マスト細胞または好塩基性細胞上のIgEへの抗原の結合および交差反応およびメディエイター(例えば、ヒスタミン、セロトニン、エオシノフィル、化学走性因子)の解放から生ずるアナフィラキシー反応のメディエイターである。こうして、アナフィラキシーは、IgEと結合しない断片の使用により回避することができるか、あるいは断片がIgEに結合する場合、このような結合はマスト細胞または好塩基性細胞からのメディエイター(例えば、ヒスタミンなど)の解放を生ずる。さらに、最小のIgE刺激活性を有する断片は、治療的効果のためにとくに望ましい。最小のIgE刺激活性は、全ギョウギシバ(Bermuda grass)のタンパク質のアレルゲンにより刺激されたIgEの生産量より少ないIgE刺激活性を呼ぶ。本発明の好ましい断片は、次のものを包含するが、これらに限定されない:第20図に示すCyn I.18のアミノ酸5〜246、10〜246、20〜246および25〜246から誘導された断片;および第20図に示すCyn I.CD1のアミノ酸5〜246、10〜246、20〜246および25〜246から誘導された断片;第20図に示すCyn I.2/3(全長)のアミノ酸5〜244、10〜244、20〜244および25〜244から誘導された断片。
Cyn Iおよびその好ましい抗原性断片は、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に感受性の個体に投与したとき、アレルゲンに対する個体のアレルギーの応答を変更することができ、そして好ましくはアレルゲンに対する個体のB細胞、T細胞の応答またはB細胞およびT細胞の両者の応答を変更することができる。ここにおいて使用するとき、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉のタンパク質のアレルゲン、例えば、Cyn Iに対して感受性の個体のアレルギーの応答の変更は、標準的臨床的手順(参照、例えば、Varneyら、British Medical Journal 302:265−269))により決定して、アレルゲンに対する非応答性または症状の減少、例えば、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉が誘発するぜん息の症状の減少として定義される。本明細書において言及するとき、症状の減少は、本発明のタンパク質またはペプチドを使用する処置の養生法後、アレルゲンに対する個体のアレルギーの応答における症状の減少を包含する。この症状の減少は、主観的に決定することができる(すなわち、患者はアレルゲンへの暴露のときいっそうより快適に感ずる)か、あるいは臨床的に、例えば、標準の試験を使用して決定することができる。Cyn Iまたはその断片へのIgEの結合についての初期のスクリーニングは、実験室の動物またはヒトのボランティアについての引っ掻き試験または皮内の皮膚試験によるか、あるいはin vitro系、例えば、RAST(ラジオアレルゴソーベント試験[radioallergosorbent test])、RAST阻止、ELISAアッセイ、ラジオイムノアッセイ(RIA)、またはヒスタミン解放により実施することができる。
T細胞刺激活性を有し、そして少なくとも1つのT細胞のエピトープからなる本発明の抗原性断片は、とくに望ましい。T細胞のエピトープは、アレルギーの臨床的症状の原因となるタンパク質のアレルゲンに対する免疫応答の阻止または永続に関係すると信じられる。これらのT細胞のエピトープは、抗原提示細胞の表面上の適当なHLA分子に結合し、そして関係するT細胞の下位集団を刺激することによって、Tヘルパー細胞のレベルにおいて初期の事象を誘発すると考えられる。これらの事象はT細胞の増殖、リンホカインの分泌、局所的炎症反応、部位への追加の免疫細胞のレクリートメント、および抗体産生に導くB細胞のカスケードの活性化に導く。これらの抗体の1つのアイソタイプであるIgEは、アレルギー性症状の発生に対して基本的に重要であり、そしてその生産は事象のカスケードにおいて、Tヘルパー細胞のレベルにおいて、分泌されるリンホカインの性質により、初期に影響を受ける。T細胞のエピトープはT細胞のレセプターによる認識の基本的要素または最小の単位であり、ここでこのエピトープはレセプターの認識に対して必須のアミノ酸からなり、そしてタンパク質のアミノ酸配列において隣接および/または非隣接であることができる。T細胞のエピトープのアミノ酸配列をまねかつタンパク質のアレルゲンに対するアレルギーの応答を変更するアミノ酸配列は、本発明の範囲内である。
少なくとも1つのT細胞のエピトープからなる本発明のCyn Iまたは抗原性断片への患者の暴露は、患者がタンパク質のアレルゲンに対して非応答性となりかつこのような暴露のとき免疫応答の刺激に参加しないように、適当なT細胞の下位集団を耐性とするか、あるいはアネルギー化することができる。さらに、少なくとも1つのT細胞のエピトープからなる本発明のCyn Iまたは抗原性断片の投与は、天然に見いだされるタンパク質のアレルゲンまたはその一部分への暴露と比較して、リンホカインの分泌のプロフィルを変更することができる(例えば、IL−4の減少および/またはIL−2の増加を生ずる)。さらに、Cyn Iまたはこのような抗原性断片への暴露は、通常アレルゲンに対する応答に参加するT細胞の下位集団に影響を及ぼすことができ、こうしてこれらのT細胞はアレルゲンへの通常の暴露の1または2以上の部位(例えば、鼻粘膜、皮膚、および肺)から離れて断片の治療的投与の1または2以上の部位に向かって引き付けられる。T細胞の下位集団のこの再分布は、アレルゲンへの通常の暴露部位における普通の応答を刺激する個体の免疫系の能力を軽減または減少することができる。
Cyn Iおよびそれから誘導された断片または部分(ペプチド)は、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に対するアレルギーの応答を診断、処置および予防する方法において使用することができる。こうして、本発明は、分離されたCyn Iまたは少なくとも1つのその断片および製剤学的に許容されうる担体または希釈剤からなる治療用組成物を提供する。Cyn Iまたは少なくとも1つのその断片は、好ましくは、タンパク質のアレルゲンまたはその断片を発現するように形質転換された細胞の中で生産されるか、あるいは合成的に製造される。脱感作すべき個体への本発明の治療用組成物の投与は、既知の技術を使用して実施することができる。Cyn Iまたはその断片は、例えば、適当な希釈剤、担体および/またはアジュバントと組み合わせて個体に投与することができる。製剤学的に許容されうる希釈剤は、生理的食塩水または水性緩衝液を包含する。製剤学的に許容されうる担体は、ポリエチレングリコール(Wieら(1981)Intl.Arch.Allergy and Aplied.Immunol.64:84−99)およびリポソーム(Strejanら(1984)J.Neuroimmunol.7:27)を包含する。T細胞のアネルギーを誘発する目的で、治療用組成物は好ましくは非免疫原性の形態で投与し、例えば、それはアジュバントを含有しない。このような組成物は、一般に、注射(皮下または静脈内など)、経口的投与、吸入、経皮的適用または経直腸的投与経直腸的により投与されるであろう。本発明の治療用組成物は、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に感受性の個体に処置の養生法において、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に対する個体の感受性を減少する(すなわち、アレルギーの応答を減少する)ために有効な投与量および時間にわたって投与される。治療用組成物の有効量は、因子、例えば、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に対する個体の感受性の程度、年令、性別、および個体の体重、およびギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉のアレルゲンまたはその断片が個体における抗原性応答を引き出す能力に従い変化するであろう。
Cyn IをコードするcDNA(またはそれを転写したmRNA)またはその一部分を使用して、任意の種々のまたは型の植物の中の同様な配列を同定し、こうして、タンパク質のアレルゲンのcDNAまたはmRNAまたはその一部分にハイブリダイゼーションするために十分な相同性を有する配列を同定するか、あるいは「選抜する」ために使用することができる。例えば、本発明のcDNAは温帯のイネ科植物、例えば、ライグラス、ナカハグサ、チモシーおよびカモガヤからのDNA、および他のイネ科植物、例えば、バヒア・グラス(Bahia grass)からのDNAに低いストリンジェンシーの条件下にハイブリダイゼーションすることができる。十分な相同性(一般に40%より大きい)を有する配列を、ここに記載する方法を使用する他の評価のために選択することができる。あるいは、高いストリンジェンシーの条件を使用することができる。この方法において、本発明のDNAを使用して、他の型の植物、好ましくは関係する族、属、または種において、Cyn Iのアミノ酸配列に類似するアミノ酸配列を有するポリペプチドをエンコードする配列を同定することができ、こうして他の種におけるアレルゲンを同定することができる。こうして、本発明はギョウギシバ(Bermuda grass)のアレルゲンCyn Iばかりでなく、かつまた本発明のDNAにハイブリダイゼーションするDNAによりエンコードされる他のアレルゲンを包含する。本発明は、さらに、ロリウム(Lolium)属からのタンパク質のアレルゲンまたはそれらの断片排除する、分離されたアレルゲンまたはそれらの断片を包含し、これらは、例えば、抗体の交差反応性、またはタンパク質のアレルゲンまたはそれらの断片が本発明のCyn Iまたは断片に対して特異的な抗体に結合できる他の免疫学的アッセイによるか、あるいは分離された抗原性タンパク質またはそれらの断片が本発明のタンパク質およびペプチドに対して特異的なT細胞を刺激できるT細胞の交差反応性により、Cyn Iまたはその断片に免疫学的に関係づけられる。本発明は、また、Cyn Iと73%より大きい相同性を有するか、あるいはCyn Iと90%より大きい相同性を有するタンパク質のアレルゲンまたはそれらの断片を包含する。
本発明のcDNAによりエンコードされるタンパク質またはペプチドは、例えば、「精製された」アレルゲンを使用することができる。このような精製されたアレルゲンは、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に対する感受性の診断および処置のために主要な試薬であるアレルゲン抽出物の標準化において有用である。さらに、Cyn Iの核酸配列に基づくタンパク質またはそれらの断片を使用することによって、抗ペプチド抗血清、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体を標準の方法により作ることができる。これらの血清またはポリクローナルまたはモノクローナル抗体は、アレルゲン抽出物を標準化するために使用することができる、または天然または組換えのタンパク質のアレルゲンの精製において使用することができる。
Cyn Iおよび合成的または組換え的に生産され、分離されたその抗原性断片を使用することによって、首尾一貫した、よく定められた組成および生物学的活性の調製物を作り、そして治療的目的のために投与することができる(例えば、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に感受性のアレルギーの応答を変更するために。このようなペプチドまたはタンパク質の投与は、例えば、Cyn Iに対するB細胞の応答、Cyn Iに対するT細胞の応答または両者の応答を変更することができる。また、単離されたペプチドを使用して、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉のアレルギーの免疫治療のメカニズムを研究し、そして免疫治療において有用な修飾された誘導体または類似体をデザインすることができる。
溶解度を増加し、治療的または予防的効能、または安定性(例えば、ex vivoの貯蔵寿命、およびin vivoのタンパク質分解的分解に対する抵抗)を増強するような目的で、Cyn Iまたはその断片の構造を修飾することができる。アミノ酸配列が、例えば、アミノ酸の置換、欠失により変更されて、免疫原性を減少したおよび/またはアレルギー性を減少した、あるいは同一の目的である成分を添加した、修飾されたCyn Iまたは修飾されたその断片を生産することができる。例えば、T細胞のエピトープの機能に対して必須のアミノ酸残基を既知の技術(例えば、各残基の置換およびT細胞の反応性の存在または不存在の測定)により決定することができる。必須であることが示された残基を修飾すること(例えば、その存在がT細胞の反応性を増強することが示された他のアミノ酸との置換)ができ、ならびにT細胞の反応性に要求されない残基を変更する(例えば、その組み込みがT細胞の反応性を増強するが、関係するMHCへの結合を減少しない他のアミノ酸と置換することによって)ことができる。安定性および/または反応性を増強するために、Cyn Iまたはその断片を、また、修飾して1または2以上の多形性を天然のアレルの変異型から得られるタンパク質のアレルゲンのアミノ酸配列の中に組み込むことができる。さらに、D−アミノ酸、非天然のアミノ酸または非アミノ酸類似体を置換または付加して、本発明の範囲内の修飾されたタンパク質または断片を生成することができる。さらに、Cyn Iまたはその断片をA.セホン(Sehon)および共同研究者ら(Wieら、前掲)のポリエチレングリコール(PEG)法により修飾して、PEGと接合したペプチドを生成することができる。Cyn Iまたはその断片の修飾は、また、還元/アルキル化(Tarr:Methods of Protein Microcharacterization、J.E.Silver編、Humana Press、ニュージャージイ州クリフトン、pp.155−194(1986));アシル化(Tarr、前掲);エステル化(Tarr、前掲);適当な担体への化学的カップリング(MishellおよびShiigi編、Selected Methods in Cellular Immunology、WH Freeman、カリフォルニア州サンフランシスコ(1981);米国特許第4,939,239号);または温和なホルマリン処理(Marsh、International Archieves of Allergy and Applied Immunology 41:199−215(1971))を包含する。
Cyn Iまたはその断片をエンコードするDNAの部位特異的突然変異誘発を使用して、構造を修飾することができる。このような方法は、PCR(Hoら、Gene 77:51−59(1989))または突然変異した遺伝子の全体の合成(Hostomsky、Z.ら、Biochem.Biophys.Res.Comm.161:1056−1063(1989))を包含することができる。細菌の発現を増強するために、前述の方法を他の手順と組み合わせて使用して、ペプチドをエンコードするDNA構成体の中の植物のコドンを大腸菌(coli)の中で優先的に使用されるものに交換することができる。
現在入手可能な構造の情報を使用して、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に感受性の個体に十分な量で投与したとき、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に対する個体の応答を変更するCynd Iのペプチドをデザインすることができる。これは、例えば、Cyn Iの構造を検査し、そしてギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に感受性の個体におけるB細胞および/またはT細胞の応答に影響を及ぼす能力について検査すべきペプチドを生産し(発現系を介してあるいは合成的に)そして細胞により認識される適当なBまたはT細胞のエピトープを選抜することによって実施することができる。本発明のタンパク質、ペプチドまたは抗体は、また、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉のアレルゲンに対する感受性を検出または診断するために使用することができる。例えば、これは次のようにして実施することができる:ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に対する感受性について評価すべき個体からの血液または血液生産物を、Cyn Iの分離された抗原性断片、または分離されたCyn Iと、血液の中の成分(例えば、抗体、T細胞、B細胞)と1または2以上の断片またはタンパク質との結合のために適当な条件下に組み合わせ、そしてこのような結合が起こる程度を決定する。
現在、また、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に感受性の個体においてアレルギーの応答を誘発するCy n Iの能力をブロックまたは阻害することができる因子または薬物をデザインすることが可能である。このような因子は、例えば、それらが関係する抗Cyn I−IgEに結合し、こうしてIgE−アレルゲンの結合および引き続くマスト細胞の脱顆粒化を防止するような方法で、デザインすることができる。あるいは、このような因子は免疫系の細胞の成分に結合し、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に対するアレルギーの応答の抑制または脱感作を生させることができる。この非限定的例は、本発明のcDNA/タンパク質構造体に基づく、適当なBおよびT細胞のエピトープのペプチド、またはそれらの修飾体を使用して、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に対するアレルギーの応答を抑制することである。これは、ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉に感受性の個体からの血液成分を使用するin vitroの研究において、BおよびT細胞の機能に影響を与えるT細胞のエピトープのペプチドの構造を定めることによって実施することができる。
本発明の任意の態様において使用するDNAは、本明細書に記載するようにして得られたcDNAであることができるか、あるいは本明細書において表した配列のすべてまたは一部分を有する任意のオリゴヌクレオチド配列、またはそれらの機能的同等体であることができる。このようなオリゴヌクレオチド配列は、既知の技術により、化学的または機械的に生成することができる。オリゴヌクレオチド配列の機能的同等体は、その配列(または対応する配列の部分)がハイブリダイゼーションする相補的オリゴヌクレオチド、核酸配列に対して相補的な配列(または対応する配列の部分)に対してハイブリダイゼーションすることができもの、および/または配列(または対応する配列の部分)によりエンコードされる生産物の同一の機能的特性を有する生産物(例えば、ポリペプチドまたはペプチド)をエンコードするものである。機能的同等体が1つまたは両者の基準を満足しなくてはならないかどうかは、その用途に依存するであろう(例えば、それをオリゴプローブとしてのみ使用する場合、それは第1の基準のみを満足する必要があり、そしてそれをCynd Iの生産に使用すべきとき、それは第2の基準のみを満足する必要がある。)
下記の実施例によって、本発明をさらに説明する。
実施例1
タンパク質の配列決定およびMAbの生産のためのCynd Iの分離花粉の抽出物の調製
ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉を、グリーア・ラボラトリーズ(Greer Laboratories)、米国ノースカロライナ州レノイア、から購入した。ロトフォー(Rotofor)上に負荷した可溶性タンパク質のを調製するために、5gのギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉を10mlの10mMのリン酸塩緩衝液(PBS)とともに4℃において1時間震盪することによって3回抽出した。各抽出後、この混合物を遠心(2500rpm、10分)し、そして上澄み液を集めた。3回の抽出後、上澄み液をプールし、そして3mmのワットマン(Whatman)フィルターを通して濾過した。
調製用等電点電気泳動(IEF)
ロトフォー(Rotofor)(バイオラド[Biorad]、カリフォルニア州リッチモンド)における調製用IEFは、Eganら(1988)Analyt.Biochem.172、488−494に詳細に記載されている。簡単に述べると、5mlの両性電解質の溶液(Bio−lyte、pH範囲3〜10;40%)を花粉抽出物に添加し、そして体積を蒸留水で50mlに調節した。この混合物をロトフォー(Rotofor)セルの中に負荷し、そして4℃および12Wの一定電力において泳動した。4時間後、20画分を集め、そしてそれらのpHを決定した。問題のタンパク質を含有する画分をSDS−PAGE後イムノブロット上でMAb3.2で同定した。このMAbは精製したLolp Iに対してレイズしたが、ギョウギシバ(Bermuda grass)を包含する9つの他のイネ科植物からのグループ1の相同体と交差反応することが発見された(KahnおよびMarsh、1986、Mol.Immnol.23、1281−1288)。問題のタンパク質を含有する画分をプールし、そして試料を2.5時間フォーカシングした以外、上と同一の条件下にロトフォー(Rotofor)の中で再分画した。各画分のpHを決定した。
SDS−PAGEおよびウェスタンブロッティング
ロトフォー(Rotofor)の画分の中のタンパク質を、還元性条件下に、10〜15%の勾配のSDS−ポリアクリルアミドゲル上の電気泳動により分割した。電気泳動のための条件は、本質的にSinghおよびKnox、Int.Archs Appl.Immun.78:300−304(1985)に記載されているようなものであった。ファーマシア(Pharmacia)からの低い分子量(MW)の標準を使用して、分子量(MW)を決定した。ポリアクリルアミドゲル上のタンパク質を、クーマッシー・ブリリアント・ブルー(Coomassie Brilliant Blue)R250を使用して可視化した。
タンパク質を、Towbinら(1979);Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.76、4350−4354;に従い、120mAおよび4℃において一夜ニトロセルロース(シュレイヘル・アンド・シュエル[Schleicher & Schuell]、0.45μm)に移した。タンパク質を移した後、粉末状ミルク[TBS(トリス緩衝化生理的食塩水:150mM NaCl/10mM トリスHCl、pH7.5)中の10%]中でウェスタンブロットのインキュベーションにより、非特異的結合部位をブロックした。
調製用IEFにより得られた画分のSDS−PAGEにより分割において、Cyn Iは6〜10のpH範囲で画分10〜20の中にフォーカシングすることが明らかにされた。これらの画分はMAb3.2と結合した31〜32kDのタンパク質を含有した。MAb3.2と結合した画分10〜13(32kD)の中のタンパク質は、画分15〜20(31kD)中のものよりわずかに高いMWを有した(第11a図〜第11b図)。中間の画分14はMAb3.2と結合した両者のタンパク質を含有した。これらのタンパク質をCyn I a(32kD)およびCyn I b(31kD)と表示した。
Cyn I aを含有する第11a図の画分10〜13をプールし、そして再分画した。Cyn I bは第12a図のすべての画分の中に見いだされたが、画分13〜20のタンパク質成分より卓越した(第12a図)。これらの画分はpH6.5;Cyn I aのp Iの指示を有した。
第11a図の画分15〜20をプールし、そして再分画してC yn I bを精製した。Cyn I bは第12b図のすべての画分中の見いだされたが、画分1〜12のタンパク質のプロフィルより卓越した(第12b図)。これらの画分はpH7.4;Cyn I bのp Iの指示を有した。
イムノブロット分析
ウェスタンブロットをMAb3.2またはアレルギー性個体の血清の中でインキュベーションした。MAb3.2を0.5%のBSAを含有するPBS中で1:1000に希釈した。MAbの結合を、SinghおよびKnox(1985)前掲に記載されているように、ペルオキシダーゼ標識化抗マウスIg抗体(ダコパッツ・コーポレーション[Dakopatts Corporation)、米国カリフォルニア州カーピンテリア)の溶液中のインキュベーションおよび引き続く酵素基質の添加により可視化した。ヒト血清を0.5%のBSAを含有する150mMのPBS中で1:4に希釈した。IgEの結合を125I標識化抗ヒトIgE(カレスタッド[Kallestad)(PBS/BSA中で1:6に希釈した)中のブロットのインキュベーションおよび引き続くオートラジオグラフィーにより可視化した。精製したCyn I aおよびI bを、アレルギー性個体の血清からのIgEに結合するそれらの能力について評価した(第13図)。両者の画分をギョウギシバ(Bermuda grass)アレルギー性個体の血清からのIgEに結合した。
NH2−末端のアミノ酸の配列決定
Cyn Iタンパク質のCyn I aおよびCyn I bを、前述したように、分離し、そして転移緩衝液(Wardら、1990)(3[シクロヘキシルアミノ]−1−プロパンスルホン酸)として10mM CAPS 10%メタノール(pH11.0)を使用して二フッ化ポリビニリデン(PVDF)膜(ミリポア[Millipore]、米国マサチュセッツ州ベッドフォード)上に電気転移し、次いでクーマッシー・ブリリアント・ブルーR250で染色することによって可視化し、メタノール酢酸水(50:10:40、v/v/v)中で脱染し、そして脱イオン水でよく洗浄した。両者のCynd I aおよびCyn I bタンパク質のNH2−末端のアミノ酸配列を、Wardら(1990)により記載されているようにして決定した。
ロトフォー(Rotofor)により分離されたCyn Iタンパク質を、また、逆相HPLCにより精製し、そして31kDのタンパク質のNH2−末端のアミノ酸配列を決定した。
2つのCyn I成分はそれらのNH2−末端領域において小さいアミノ酸配列の変動を示し、そしてCyn IとライグラスからのLolp Iとの間に相同性が存在する(表1)。

Figure 0003618342
MAbの生産およびスクリーニング
Balb/Cマウスを50μgのCyn I(ロトフォー[Rotofor]上で分離された、バイオ−ラド[Biorad]、カリフォルニア州リッチモンド)で腹腔内免疫化することによって、抗Cyn IのMAbを得た。RIBI(RIBIイムノケム(Immunochem)、米国モンタナ州ハミルトン)を、4回の免疫化の第1においてアジュバントとして使用した。残りの腹腔内免疫化は生理的食塩水の中であった。ハイブリドーマの融合および成長は、本質的にHarlowおよびLane、1988、Antibodies:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratoryに記載されている通りであった。単一の細胞のクローニングは制限希釈によった。ハイブリドーマ生産性抗Cynd I抗体は、ELISAアッセイにより同定した。CAPS緩衝液(6.67mM NaCO3 35mM NaHCO3 pH9.6)中で希釈した30μgのギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉の抽出物で、ELISAプレートを一夜被覆した。次いで、ウェルをTPBS(0.1%のツイーン20を含有するPBS)で3回洗浄し、そして1%のBSAを含有するPBS(PBS/BSA)で30分間ブロックした。100μlの一次抗体を各ウェルに添加し、そして60分間インキュベーションし、次いで洗浄し(上のように)そしてβ−gal標識化抗マウスIg(PBS/BSA中の1/250希釈、60分)中でインキュベーションした。洗浄後、200μlの蛍光性基質の4−メチルウンベリフェリル−B−D−ガラクトシド(MUG)を各ウェルに添加し、そして37℃において30分間インキュベーションした。次いで、プレートをフルオロカウント(fluoroCount)96フルオロメーター(ファーマシア[Pharmacia])で読んだ。
この方法により陽性であった抗体を3A2、4D2、1D1および3C2と表示し、そしてSDS−PAGEにより分割したギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉のタンパク質のウェスタンブロット上のCyn Iへの結合について試験した。
cDNAライブラリーおよび免疫学的スクリーニング
本質的にHerrinおよびMichaels(1984)に記載されているようにグリール・ラボラトリーズ(Greer Laboratories)米国ノースカロライナ州レノイル、から購入したギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉から、ポリ(A+)mRNAを分離した。cDNAをファーマシア(Pharmacia)cDNA合成既知の技術を使用して合成し、そしてベクターのラムダ−gt11のEcoR I部位の中にクローニングした。プレートしたcDNAライブラリーをIPTGで含浸したニトロセルロースのフィルターでオーバーレイすることによって、ファージのプラークからの組換えタンパク質をニトロセルロースのフィルターに移した。次いで、これらのフィルターを抗Cynd I MAbの混合物中でインキュベーションした。組換えタンパク質へのMAbの結合を前述したように可視化した。抗Cyn I MAbと結合したプラーク生成タンパク質を単離し、そして精製した。
cDNAクローンの単離
ギョウギシバ(Bermuda grass)の花粉のcDNAを、前述したように、最初に主としてMAb3.2を含有する抗Cynd Iハイブリドーマの上澄み液の混合物でスクリーニングし、そして30の陽性のcDNAをプラーク精製した。次いで、これらのクローンを抗Cyn I MAb3A2、4D2、3C2および1D1への結合について試験した。第1ラウンドのスクリーニング後に選抜したすべてのクローンは、MAb3A2に対して特異的な組換え融合タンパク質を生産した。MAbへのクローンの結合を第14図に示し、そして表2に要約した。ここで分離されたcDNAクローンは組換え融合タンパク質に対して示されたMAbの結合に基づいてC yn Iをエンコードすると、結論される。MAb1D1は他のMAbよりも非常に高いバックグラウンドの結合を有し、その結合を非常にいっそう主観的とした。
Figure 0003618342
cDNAクローンのヌクレオチド配列およびアミノ酸配列
クローン2、3、18、21、22、23および33(表2参照)を、それらの抗体親和性に基づくそれ以上の研究のために選択した。クローン2、3、18、21、22、23および33をファージから分離し、そしてpGEM−4Z(プロメガ[Promega])またはブルースクリプト(Bluescript)(ストラタジーン[Stratagene])ベクターの中にサブクローニングした。T7ポリメラーゼ(ファーマシア)を使用して連鎖停止法(Sangerら、Proc.Natl.Acad.Sci.(1977)、74:5460−5463)により実施した二本鎖配列決定により、DNA配列を決定した。これらのクローンのヌクレオチド配列および推定されたアミノ酸配列を第1図(クローン2)、第2図(クローン18)、第15図(クローン3)、第16図(クローン22)および第17図(クローン23)に示す。
配列決定したすべてのクローンは、とくにオープンリーディングフレーム(ORF)において、互いとの相同性を示す。さらに、配列決定したすべてのクローンとLolp I、すなわち、主要なライグラスのアレルゲンとの間の有意なヌクレオチド配列の相同性が存在する。しかしながら、配列決定したクローンはヌクレオチドおよび推定されたアミノ酸配列の相同性に基づいて3つのグループに分割した、クローン2に最も類似する配列をもつもの(すなわち、クローン3)、クローン18に最も類似する配列をもつもの(すなわち、クローン21および33)、およびクローン22に最も類似する配列をもつもの(すなわち、クローン23)。クローン18および2のORFによりエンコードされる推定されたアミノ酸配列を、Lolp Iの推定されたアミノ酸配列と比較した(Perezら、1991、前掲;Griffithら、1991、前掲)(第6図)。Lolp Iとクローン18との間に67%およびLolp Iとクローン2との間に72%のアミノ酸の相同性が存在する。クローン2および18の推定されたアミノ酸配列は、互いに83%の同一性(87%の相同性)を有する。
実施例2
Cynd Iの5′末端のクローニング
二本鎖cDNAを、ほぼ4μgの花粉RNA(グリール・ラボラトリーズ、米国ノースカロライナ州レノイル)から、cDNA合成システムプラスキット(BRL、米国マリイランド州ベセスダ)を使用して合成した。フェノール抽出およびエタノール沈殿後、cDNAをT4DNAポリメラーゼ(プロメガ、米国ウイスコンシン州マディソン)で平滑末端とし、そしてエタノール沈殿し、自己アニーリングした、AT,5′−GGGTCTAGAGGTACCGTCCGATC−GATCATT−3′,およびAL,5′−p−AATGATCGATGCT−3′、すなわち、変更されたアンカード(Anchored)PCR(Marshら、1986;RouxおよびDhanarajan、1990;Rafnarら、1991)反応において使用のためのオリゴヌクレオチド、に結合した。1μgのオリゴヌクレオチドAP、5′−GGGTCTAGAGGTACCGTCCG−3′,およびCD−5,5′−GATGTGCTCGTAGTTCTT−3′、すなわち、アミノ酸配列KNYEHIに相当するCynd Iの非コーディング鎖配列に基づくオリゴヌクレオチドのプライマー、の各々でリンカー結合したcDNA(20μlの反応からの5μl)から、Cynd Iのアミノ末端をエンコードするcDNAを増幅した。10μlの10×種々のdNTP含有緩衝液、1μgの各プライマー、cDNA、0.5μlのアンプリタク(Amplitaq)DNAポリメラーゼを含有する反応混合物中で、ジーン・アンプ(Gene Amp)DNA増幅キット(パーキン・エルマー・セツス[Perkin Elmer Cetus]、米国コネチカット州ノーウォーク)を使用して、MJリサーチ・インコーポレーテッド(Reseach,Inc.)(米国マサチュセッツ州ケンブリッジ)からのプログラム可能なコントローラーの中で、一次ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を実施し、そして蒸留水で100μlにした。25ラウンドの増幅は、94℃における1分間の変性、65℃において1.5分間の鋳型へのプライマーのアニーリング、および72℃において2分間の連鎖延長から成っていた。次いで、この一次増幅の5%(5μl)を、1μgの各CD−4,5′−GGGGATCCGAGGCCGT−CCTTGAAG−3′、アミノ酸IFKDGLに相当する非コーディング鎖配列に基づくCD−5に関してネスチングしたCynd Iのオリゴヌクレオチドのプライマー、およびAPを使用する二次増幅において、上のようにして、使用した。すべてのオリゴヌクレオチドはリサーチ・ジェネティックス・インコーポレーテッド(Research Genetics,Inc.)(アラバマ州ハンツビレ)により合成された。オリゴヌクレオチドのプライマーAP、ATおよびALは従来記載された(Rafnarら、1991;Morgensternら、1991;Rogersら、1991)。CD−4の最初の8ヌクレオチドを添加して、クローニングの目的のBamH I制限部位をつくった。
増幅されたDNAを順次のクロロホルム、フェノール、およびクロロホルムの抽出により回収し、次いで−20℃において0.5体積の7.5酢酸アンモニウムおよび1.5体積のイソプロパノールで沈澱させた。沈澱および70%エタノールで洗浄後、DNAを15μlの反応混合物中でXba IおよびBamH Iで同時に消化し、そして調製用3%シープラーク(SeaPlaque)の低融点のアガロースゲル(FMCコーポレーション、米国メイン州ロックランド)を通して電気泳動させた。適当なサイズのDNAのバンドを臭化エチジウム(EtBr)の染色により可視化し、切除し、そしてセクエナーゼ(Sequenase)キット(U.S.バイオケミカルス、米国オハイオ州クレブランド)を使用するジデオキシDNA配列決定(Sangerら、(1977)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、74:5460−5463)のために適当に消化したM13mp19の中に結合した。2つのクローン14a1および14c1がこのライゲーションから得られ、完全に配列決定され、そしてインフレームのイニシエイターのメチオニンを含有することが発見された。14a1配列のヌクレオチド28〜30によりエンコードされるメチオニン(第6図)は、最も好ましくは、開始コドンを表す。なぜなら、取り囲む配列は共通の植物配列5′−AACAATGGC−3′(Lutckeら、(1987)EMBO J.6:43−48)と密接に合致し、そしてちょうど上流にインフレームの終止コドンが存在するからである。14c1(第7図)は2つの潜在的なインフレームのメチオニンを含有したが、ヌクレオチド27−29によりエンコードされるメチオニンはイニシエイターのメチオニンである最もある。なぜなら、取り囲む配列は、ヌクレオチド42〜45によりエンコードされるメチオニンより、コンセンサス植物配列5′−AACAATGGC−3′(Lutckeら、前掲)と密接に合致からである(78%対56%の合致)。さらに、配列の対応するヌクレオチド27〜29はクローン14alのそれと同一である。クローン14a1およびクローン14c1の両者の配列は、最長のCyn Iクローン、すなわち、クローン18との17ヌクレオチドのオーバーラップを有した。成熟Cynd Iのアミノ末端、クローン14a1によりエンコードされるNH2−AIGDKPGPNITATGNKWLEAKATFYGおよびクローン14clによりエンコードされるNH2−AIGDKPGPNITATGSKWLEAKATFYG−は、Cyn Iについて従来発表された2つのタンパク質配列:NH2−AMGDKPGP?ITATYGDKWLDAKATFYG(Matthiesenら1988,前掲Matthiesenら,1990,前掲Matthiesenら,1991,前掲)およびNH2−AIGDKPGPKITATY??KWLEAKAT(Singhら,1990,前掲).と比較することによって同定することができた。これにより、クローン14a1および14c1は、それぞれ、22および26アミノ酸のリーダー配列を有することが示された。これらのリーダー配列を切断すると、Cyn Iタンパク質の成熟形態が得られるであろう。第9図に示すようにCyn I.14の配列をクローン18にそれらのオーバーラップにおいて結合することによって、Cyn I.18と表示するCyn d Iの潜在的な全長のアミノ酸配列(第9図)をつくった。両者の場合において、Cyn Iの成熟形態は、26.7kDaの計算分子量をもつ246アミノ酸であると予測される。
実施例3
ChomczynskiおよびSacchi(1987)Analyt.Biochem.162:156−159のチオシアン酸グアニジニウム法の変法を使用して、シノドン・ダクチロン(Cynodon dactylon)の花粉からRNAを分離した。9mlのチオシアン酸グアニジニウム緩衝液(0.05%トリスHCl[pH7.0]、0.05体積のβ−メルカプトエタノール、0.1容量%のナトリウムラウロイルサルコシン)を使用して液体窒素中で、花粉を粉砕した。次いで花粉の溶液をフェノール(10ml)とともに10分間震盪し、その後10mlのクロロホルム:イソアミルアルコールを添加し、そしてこの混合物をさらに20分間震盪した。この混合物を7,000×gで25分間遠心し、そして水性相を集めた。
水性相をフェニル:クロロホルム:イソアミルアルコール25:24:1で再抽出し、次いで界面が明瞭になるまで2,000×gで遠心した。次いで水性相を3mlのCsClクッション(5.7M EDTA;密度=1.71g/ml)を下に配置したクイックシールの超遠心管の中にデカンテーションし、そしてベックマン(Beckman)Ti70.1ローター(Beckman L8−70超遠心機;ベックマン・インスツルメンツ(Beckman Instruments)、カリフォルニア州フラートン)中の遠心した(20時間、40,000rpm、20℃)。遠心後、ペレットの中のRNAを0.005%SDSの中に再懸濁させ、フェノール/クロロホルムで抽出し、そして−20℃において一夜沈澱させた。
製造業者の使用説明書に従いファーマシア(Pharmacia)mRNA精製キットを使用して、ポリA+RNAを分離した。
0.8μgのmRNAを70℃に0.5μgのオリゴ−dTプライマー(ファーマシア、ニュージャージイ州ピスカタェイ)とともに加熱することによって、第1鎖cDNAを調製した。mRNAを氷上で冷却した後、5×第1鎖結合および25UのRNアシンリボヌクレアーゼ阻害剤を添加した。次いで、この混合物を42℃に1時間加熱した。最終の反応条件は、25μlの最終体積の50mMトリスHCl、pH8.3、50mM KCl、10mM MgCl2、0.5mMスペルミジン、10mM DTT、4mMピロリン酸ナトリウム、1mM各dATP、dCTP、dGTPおよびTTP、25U RNアシンリボヌクレアーゼ阻害剤および15μAMV逆転写酵素/μgRNA(プロメガcDNA合成キット、プロメガ、ウイスコンシン州マディソン)であった。Cy n IをエンコードするcDNA配列を、パーキン−エルマー・セツス(Perkin−Elmer Cetus)の遺伝子増幅キット(U.S.バイオケミカルス、オハイオ州クレブランド)を使用して増幅した。5μl(25%)の第1鎖cDNA合成生産物を10×緩衝液と混合して2mM MgCl2、50mM KCl、10mMトリス−HCl、1μgのオリゴヌクレオチドのプライマーCD15′N、5′−GGGAATTCGCCATCGGCG−ACAAG−CCAG−3′、1μgのオリゴヌクレオチドのプライマーCDI3′B18,5′−CCCTGCAGATG−GAGGATCATCGTCTC−3′0.2mM dNTPおよび2.5単位のTaqDNAポリメラーゼ(ファーマシア、ニュージャージイ州ピスカタェイ)の最終緩衝液濃度にした。CD15′Nのヌクレオチド1〜8を添加して、クローニングの目的のためのEcoR Iエンドヌクレアーゼ制限部位をつくったが、ヌクレオチド9〜27はCyn Iのアミノ酸1〜6(AIGDKP)をエンコードする第6図におけるクローン14a1のヌクレオチド107〜125に相当する(表1、第8図および第9図)。CD13′B18のヌクレオチド1〜8を添加して、クローニングの目的のためのPst Iエンドヌクレアーゼ制限部位をつくったが、ヌクレオチド9〜26はクローン18のヌクレオチド604〜621に対して相補的な非コーディング鎖配列に相当する(第2図)。
PCRをパーキン−エルマー・セツス(Perkin−Elmer Cetus)サーマル・サイクラー(Perkin−Elmer、コネチカット州ノーウォーク)の中で実施し、そして5サイクルの変性(94℃、1分)、アニーリング(45℃、1.5分)および延長(72℃、3分)および引き続く20サイクルの変性(94℃、1分)、アニーリング(55℃、1.5分)および延長(72℃、3分)から成っていた。最終の延長反応は72℃において10分間実施した。増幅した生産物をフェノール抽出、クロロホルム抽出、次いで−20℃において0.5体積の7.5Mの酢酸アンモニウムおよび1.5体積のイソプロパノールを使用する沈澱により回収した。反応生産物をDNAポリメラーゼのクレノー断片で平滑末端とし、次いでEcoR Iで切断し、そしてEcoR IおよびHinc IIで消化したブルースクリプト(Bluescript)ベクターの中にクローニングした。クローンCD1をジデオキシ連鎖停止法(Sanger、前掲)により、実施例1に記載するように、配列決定し、そして第18図に示すCyn Iのヌクレオチド配列および推定されたアミノ酸配列を含有することが発見された。
実施例4
二本鎖cDNAを調製し、そして実施例2に記載するように一次PCR反応においてオリゴヌクレオチドのプライマーCD−13およびCD−15を使用して増幅した。CD−13は配列5′−TTTCTAGAGCCATCGGCGACAAGCCAGGG−CCC−3′を有したが、ヌクレオチド14はCまたはGであったであろう。CD−13のヌクレオチド1〜8を加えて、クローニングの目的のためのXho I制限部位をつくった。残りのヌクレオチドはアミノ酸Ala(Ile/Met)−GlyAspLysProGlyProをエンコードし、ここでアミノ酸2はIleまたはMetであったであろう。(Cynd I aおよびCyn I bのアミノ酸1〜8(表1)。CD−15は配列5'−GCGTACTTCACGAGCAGCGCCAG−GTAATT−3'を有し、これはアミノ酸AsnTyrLeuAlaLeuLeuValLysAla(第5図におけるクローン2(C2)およびクローン3(C3)の番号を付したアミノ酸159〜168)をエンコードするコーディング鎖配列に対して相補的な非コーディング鎖配列に相当した。一次反応の5%を二次PCRにおいて、実施例2に記載するように、オリゴヌクレオチドのプライマーCD−13およびCD−16を使用して増幅した。CD−16は配列5'−TTGAATTCGACACGGCGGAACTGCAGCAT−3'を有し、ここでヌクレオチド12はGまたはAであったであろう。CD−16のヌクレオチド1〜8を加えて、クローニングの目的のためのEcoR I制限部位をつくった。ヌクレオチド9〜29は、アミノ酸MetLeuGlnPheArgArgVal(第5図においてC2およびC3の番号を付したアミノ酸132〜138)をエンコードするコーディング鎖配列に対して相補的な非コーディング鎖配列に相当する。
PCR増幅を実施例2に記載するように実施した。増幅した生産物を回収し、適当に消化し、そして実施例2に記載するような配列決定のためにpUCの中に結合した。C yn Iクローンとして同定される配列を有するKAT−39−1と表示するクローンが単離された。KAT−39−1のヌクレオチド配列および推定されたアミノ酸配列を第19図に示す。このクローンはCyn IのクローンC2およびC3の伸長である。オリゴヌクレオチドCD−15およびCD−16は、Cyn IクローンC18およびその相同体中の対応するをもつ単一の不一致をそれらの3′末端を有する。したがって、クローンC2またはC3のみか、あるいは密接な族の構成員が増幅されるであろう。Cyn I.2/3(全長)と表示するKAT−39−1およびCyn I.2/3の複合配列は、Cyn I.CD1およびCyn I.18と比較して第20図に示されている。
本発明をその好ましい態様を参照して説明したが、他の態様は同一の結果を達成することができる。本発明に対する変化および変更は当業者にとおて明らかであり、そしてすべてのこのような変更および本発明の真の精神および範囲に入る同等の態様は添付する請求の範囲の中に包含されることを意図する。 Background of the Invention
Bermuda grass (Bermuda grass)Cynodon dactylo n) Is an important source of pollen allergens in many regions of the world, especially in tropical and subtropical climates. These allergens have been studied by a number of means, which include the following: Immunoblotting of IgE (Ford D. and Baldo, BA, J. Allergy Clin. Immunol. 79: 711 -720 (1987); Shen HD et al., Clin. Allergy 18: 401-409 (1988), column chromatography (Orren, A. and Dowdle, S. Afr. Med. J. 51: 586 (1977); Matthiesen et al. J. Allergy Clin. Immunol. 81: 266 (Ab) (1988)), and immunoelectrophoresis (Matthiesen et al., Supra, 1988).
The major allergen of pollen allergen in grass grass (Bermuda grass) was identified as a protein with a molecular weight (MW) in the range of 30-34 kD, which is more than 76% of individuals allergic to grass grass (Bermuda grass) Binds to IgE from many sera (Ford and Baldo (1987) supra; Shen et al. (1988) supra, and Cynd I (Kahn and Marsh, (1986) Mol. Immunol. 23: 1281-1288; Marsh et al. (1988) Ann. Allergy, 60: 499-504, Matthiesen et al., Supra).Cyn d  I is a member of the group I family of allergens (Kahn and Marsh, (1986) supra, these allergens are a number of taxonomically related grasses such as ryegrass (Lolp I), nakahagusa (Poa p  I) and timothy (Phl p  I) (Standring et al., 1987 Intl. Arch. Allergy and Aplied. Immunol. 83: 96-103; Esch and Klapper, (1987), J. Allergy Clin. Immunol. 79: 489-495; Matthiesen and Lowenstein (1991). Clin. Exp. Allrgy, 21, 209-320, however, the allergens of Bermuda grass show limited cross-reactivity of antibodies with other grasses (March et al.). , Supra, Berstein et al. (1976) J. Allergy Clin. Immunol. 57: 141-152.Cyn d  I was shown to be different from closely related group I homologs of grasses (Matthiesen and Lowenstein (1991) supra).Cyn d  The first 27 amino acids at the N-terminus of I have been determined ((Matthiesen et al., 1988, supra; Matthiesen et al. (1990) Eptopes of Atopic Allergens, Brussel, UCB Institute of Allergu, 9-13; Singh et al., Monographs in Allergy (1990), 28: 101-120; Matthiesen and Lowenstein, (1991), supra).
The presence of pollen allergens of Bermuda grass in the environment causes hay fever and seasonal asthma in many individuals and continues to have a significant socio-economic impact on Western societies. The available spectrum of drugs, including antihistamines and steroids, has led to improvements in the treatment of allergic diseases, but has practically adverse side effects associated with long-term use. These problems have regained interest in immunotherapy of allergic diseases. Immunotherapy requires injecting allergen extracts to desensitize the patient to allergic reactions (Bousquet, J. and Michel, FB (1989) Allergy and Clin Immol. News 1: 7-10). Unfortunately, pollen preparations used as allergens are multivalent and inferior in quality, eventually crude extracts are frequently used at high concentrations and are potentially lethal including anaphylaxis Product expressed from synthetic peptides based on cloned genes, fragments thereof or allergen sequences can be quality controlled, characterized and standardized, and optimally Does not bind IgE, thus providing a safe medium for treatment.
Summary of invention
The present invention relates to allergens of the major proteins of the Cynodon dactylon species (Cyn d  I), or a nucleic acid sequence encoding at least one fragment thereof or a functional equivalent of such a nucleic acid sequence. The present invention also provides expression vectors comprising such nucleic acid sequences and host cells transformed with them. The invention is further produced in isolated, recombinant, chemical or syntheticallyCyn d  I or a fragment thereof is provided. IsolatedCyn d  I or fragments thereof are useful for diagnosing and treating susceptibility of individuals in Bermuda grass to pollen allergens.
[Brief description of the drawings]
Figure 1 was derived from a cDNA clone designated as clone 2 (C2).Cyn d  A nucleotide sequence encoding I andCyn d  1 shows the deduced partial amino acid sequence of I.
FIG. 2 was derived from a cDNA clone designated clone 18 (C18).Cyn d  2 shows the partial nucleotide sequence encoding I and the deduced partial amino acid sequence of Cynd I.
FIG. 3 shows a comparison of the nucleic acid sequences of clones 2 and 18.
FIG. 4 shows a comparison of the deduced amino acid sequences of clones 2 and 18.
FIG.Cyn d  7 clones encoding I: estimation of clone 18 (C18), clone 22 (C22), clone 23 (C23) clone 2 (C2), clone 3 (C3), clone 21 (C21), and clone 33 (C33) A comparison of the resulting amino acid sequences is shown.
FIG. 6 was derived from a cDNA clone designated clone 14a1.Cyn d  A partial nucleotide sequence encoding I andCyn d  1 shows the deduced partial amino acid sequence of I.
FIG. 7 shows a partial nucleotide sequence encoding a partial and deduced partial amino acid sequence derived from a cDNA clone designated clone 14c1.
FIG. 8 was predicted from the complex of clones 14a1 and 14c1Cyn d  Display as I.14Cyn d  The partial amino acid sequence of I is shown.
Figure 9Cyn d  Display as I.18Cyn d  1 shows the predicted full-length amino acid sequence of I.
Figure 10Cyn d  Display as I.2 / 3Cyn d  1 shows the predicted partial amino acid sequence of I.
FIG. 11a shows the SDS-PAGE separation of protein fractions obtained by primary preparative isoelectric focusing (IEF) of these proteins on Rotofor.
FIG. 11b shows a Western blot of isolated protein screened with MAb 3.2.
FIG. 12a shows the separation by SDS-PAGE of the protein fraction obtained by re-fractionation on the Rotofor of fractions 10-13 pooled from the crude pollen extract.
FIG. 12b shows the separation by SDS-PAGE of the protein fraction obtained by re-fractionation on the Rotofor of fractions 15-20 pooled from the crude pollen extract.
FIG. 13 is a diagram of natural, isolated by SDS-PAGE and probed with IgE from the serum of an allergic individual of Bermuda grass.Cyn d  I a andCyn d  Western blot of Ib is shown.
Figure 14Cyn d  The binding of MAbs 1D1, 3A3, 3C2 and 4D2 to cDNA from the Iλgt11 library is shown. The number on the overlay corresponds to the number of cDNA clones.
FIG. 15 was derived from a cDNA clone designated as clone 3.Cyn d  A partial nucleotide sequence encoding I andCyn d  1 shows the deduced partial amino acid sequence of I.
FIG. 16 was derived from a cDNA clone designated clone 22Cyn d  A partial nucleotide sequence encoding I andCyn d  1 shows the deduced partial amino acid sequence of I.
FIG. 17 was derived from a cDNA clone designated clone 23Cyn d  A partial nucleotide sequence encoding I andCyn d  1 shows the deduced partial amino acid sequence of I.
Figure 18 was derived from a full-length cDNA clone designated CD1.Cyn d  The nucleotide sequence of I and the deduced amino acid sequence are shown.
FIG. 19 was derived from a cDNA clone designated KAT-39-1.Cyn d  The partial nucleotide of I and the deduced amino acid sequence are shown.
Figure 20Cyn d  I.18,Cyn d  I.CD1 andCyn d  Display as I.2 / 3 (full length)Cyn d  A comparison of the predicted full-length amino acid sequences of the I mature protein is shown.
Detailed description of the invention
The present inventionCyn d  I, ie, a nucleic acid sequence encoding the major allergen found in pollen of Bermuda grass, or a functional equivalent thereof.Cyn d  I appears to be a closely related allergen family. As defined herein, an “allergen family” is a protein that is related in function and amino acid sequence, but encoded by genes at separate loci. Members of each family can have polymorphisms where nucleotide variations can occur at a given locus. Nucleic acid sequence polymorphisms can result in amino acid polymorphisms, but this is not always the case when the code for the nucleotide encoding the amino acid is degenerate.Cyn d  The nucleic acid sequence encoding I may vary among individual plants of Bermuda grass due to natural allelic variations. Any and all such nucleotide variations and resulting amino acid polymorphisms are encompassed within the scope of the invention.
Derived from a cDNA clone designated clone 2;Cyn d  The partial nucleic acid sequence encoding I has the sequence shown in FIG. As shown in FIG.Cyn d  The partial nucleic acid sequence encoding I consists of 435 bases. The 3'-untranslated region starts at base 436 and extends to base 662. Encoded by clone 2 (C2)Cyn d  The deduced partial amino acid sequence of I is also shown in FIG.
FIG. 2 shows the partial nucleic acid sequence and deduced amino acid sequence for the second cDNA clone, designated clone 18 (C18). Shown in Figure 2Cyn d  The nucleic acid sequence encoding I consists of 600 nucleotides encoding 200 putative amino acids. The 3'-untranslated region starts at base 601 and extends to base 775.
As shown in FIG. 3, the coding sequences for clone 2 and clone 18 are clearly homologous, but the 3'-untranslated region is much more divergent. As this suggests, clones 2 and 18 areCyn d  Separate members of the I gene family can be encoded.
As shown in FIG. 4, the deduced amino acid sequence encoded by clone 2 and clone 18 has 88.2% homology (84.1% identity). There are 22 amino acid differences in the 143 amino acid overlap estimated from the two clones, 6 of which are conservative substitutions and 16 are non-conservative substitutions. The partial protein encoded by clone 18 is 2 amino acids longer at the carboxy terminus than the partial protein encoded by clone 2 (FIG. 4). Amino acid homology was demonstrated using software contained in PCGENE (Intelligenetics, Mountain View, Calif.).
Described in Example 1Cyn d  A comparison of the deduced amino acid sequences encoded by seven cDNA clones derived from the I library is shown in FIG. The amino acid sequence encoded by these cDNA clones labeled C2, C3, C21, C22, C23 and C33 isCyn d  I shown aligned with the deduced amino acid sequence encoded by clone 18 (C18), the longest clone derived from the cDNA library. As shown in FIGS. 5 and 6, the overlapping portions of the amino acid sequences encoded by clones 18, 22, 23, 21 and 33 are identical. As this suggests, clones 18, 22, 23, 21 and 23 are identical.Cyn d  An example of a member of the I gene family. However, clones 22 and 23 are shorter amino acids than clone 18 and have a different 3'-untranslated region (Fig. 2, Fig. 16 and Fig. 17). This is because clones 22 and 23Cyn d  It may be suggested to represent separate members of the I gene family. Alternatively, they may represent differently spliced forms of the same family member.
As shown in FIG. 5, there are only 5 amino acids between the deduced amino acid sequences encoded by clones 2 and 3. Therefore, clones 2 and 3Cyn d  May represent polymorphism of members of the I gene familyCyn d  Members of the I gene family belong to clones 18, 21 and 33Cyn d  Different from members of the I gene family. Clones 2 and 3 areCyn d  Assuming that the polymorphisms of the members of the I gene family are represented in fact, they are shown in Figure 10.Cyn d  Display as I.2 / 3Cyn d  The predicted partial amino acid sequence of I can be generated from the amino acid sequence encoded by clones 2 and 3.
FIG. 6 shows the nucleotide sequence of cDNA clone 14a1 and its deduced amino acid sequence. This clone is isolated from PCR as described in Example 2, and the amino acid sequence it encodes is partially encoded by clone 18.Cyn d  Corresponds to the amino moiety of a Group I member. There is a 19 nucleotide overlap between the 3 'end of clone 14a1 and the 5' end of clone 18. Clone 14a1 was amplified in PCR using oligonucleotide primers based on the non-coding strand sequence of clone 18, as described in Example 2. The methionine encoded by nucleotides 41-43 of clone 14a1 is presumed to represent the first amino acid of the translated protein. This is the first methionine encoded after the in-frame stop codon at nucleotides 11-13 of clone 14a1, and the initiation of protein translation does not occur 5 'of methionine encoded by nucleotides 41-43 of clone 14a1 Indicates. The nucleotide sequence surrounding the putative initiator methionine is 78% consistent with the consensus sequence 5'AACAATGGC-3 '(Lutcke et al., 1987, EMBO J. 6: 43-48) for protein initiation in plants. MatureCy n d  A 22 amino acid leader sequence is present before the start of the N-terminus of the I protein (indicated by amino acid 1 in FIG. 6)Cyn d  The N-terminus (first 27 amino acids) of the I protein has already been identified (Matthiesen et al., 1988, J. Allergy Clin. Immunol. 81: 226 Shing et al., 1990, Monogr. Allergy, 28: 101-120; Matthiesen et al., 1991, J. Allergy Clin. Immunol. 88: 763-774).
FIG. 7 shows the nucleotide sequence of cDNA clone 14c1 and its deduced amino acid sequence. This clone is also isolated from PCR as described in Example 2, and the amino acid sequence encoding it is partially encoded by clone 18.Cyn d  Corresponds to the amino moiety of a Group I member. This clone is homologous to clone 14a1, but has one amino acid difference from clone 14a1 in the sequence of mature tyrosine phosphatase (matureCyn d  The N-terminus of I tyrosine phosphatase is indicated by amino acid 1 in FIG. 7). Clone 14c1 has a nucleotide difference in the leader sequence encoding 7 amino acids that differs from clone 14a1, including an insert of 12 nucleotides encoding an additional 4 amino acids. The composite sequences of 14a1 and 14cl, including the potential polymorphisms of these clones, are shown in FIG.Cyn d  Display in I.14.
The sequences of clones 14a1 and 14c1 areCyn d  Useful in the generation of predicted full-length nucleic acid sequences encoding I.Cyn d  The predicted full-length nucleotide sequence encoding I has the formula:
L1NYX
Where L can be derived from1Is a nucleic acid sequence of 0-300 nucleotides,Cyn d  Contains nucleotides encoding the leader sequence of the I protein and can also contain 5'-untranslated region nucleotides, N is a nucleic acid sequence of up to 600 nucleotides and matureCyn d  Contains nucleotides encoding the amino terminal portion of I, Y is clone 2, clone 18, clone 3, clone 22 or clone 23 or matureCyn d  Part of the nucleic acid sequence of any polymorphic form of those clones encoding the I protein, and X is a nucleic acid sequence of 0 to 600 nucleotides, said nucleic acid sequence beingCyn d  Contains the nucleotide of the 3 'untranslated portion of I. For example, L1Contains the 5'-untranslated region of clone 14a1, nucleotides 1 to 106 of clone 14a1 shown in FIG.Cyn d  The nucleic acid sequence represented by the nucleotides of clone 14a1 encoding the leader sequence of I (nucleotides 41-106 shown in FIG. 6) can be included. L1Also includes nucleotides 1 to 103 of clone 14c1 shown in FIG. 7 including the 5′-untranslated region of clone 14c1 andCyn d  The nucleic acid sequence represented by the nucleotide of clone 14c1 (nucleotides 28-103 shown in FIG. 7) encoding the leader sequence of I can be included. L1Is alsoCyn d  Clone 14a1 nucleotides (nucleotides 41 to 106 shown in FIG. 6) encoding only the leader sequence portion of I orC yn d  It can be a nucleic acid sequence comprising the nucleotide of clone 14c1 (nucleotides 28-103 shown in FIG. 7) encoding only the leader sequence portion of I or any polymorphic form thereof. One is matureCyn d  When generating a nucleic acid sequence encoding I, L1Is 0 and X is 0 and the formula is simply NY. N is preferably full length or matureCyn d  A nucleic acid sequence encoding the I protein.
As shown in FIG.Cyn d  Display as I.18Cyn d  The predicted full-length amino acid sequence for I isCyn d  The amino acid sequence shown in FIG. 8 labeled I.14 can be generated by conjoining amino acid residues 53 to 246 of clone 18 shown in FIG. The predicted complex of the mature protein is in this case shown in FIG.Cyn d  It consists of amino acids 1 to 246 of I.18 and will have a predicted molecular weight of approximately 26.7 kDa without post-translational changes. As used herein, “maturity”Cyn d  I proteinCyn d  Does not include the amino acid sequence of the leader portion of the I protein. Polymorphisms or potential polymorphisms are indicated by superscripts and subscripts in all applicable drawings discussed herein.
PCR was used to generate full-length clones as described in Example 3 and shown in FIG. Using an oligonucleotide primer based on nucleotides 107-125 of clone 14a1 (FIG. 6) and nucleotides 604-621 of clone 18 (FIG. 2), the full-length clone shown in FIG. 18 and designated as clone CD1 Was generated from PCR. The deduced amino acid sequence of clone CD1 excludes the 2 amino acid sequence as described above and as shown in FIG.Cyn d  Display as I.18Cyn d  Corresponds to the full-length amino acid sequence of the predicted complex of members of the I protein family. The deduced amino acid sequence of clone CD1 shown in FIG. 18 and FIG.Cyn d  I.CD1 is displayed.Cyn d  I.CD1 is shown in Fig. 9.Cyn d  Substantially identical to the predicted composite sequence represented by I.18Cyn d  I protein. Host cells transformed with a vector consisting of the cDNA insert of clone CD1 are assigned accession numbers to ATCC. It was commissioned.
Cyn d  The amino acid sequence of the full length of another predicted complex labeled I.2 / 3 (full length) is shown in FIG. A portion of this sequence includes nucleotides 178-206 (identical to the corresponding nucleotide sequence of clone 3 (FIG. 15)) of clone 2 (FIG. 1) and nucleotides 107-130 of clone 14a1 (FIG. 6). Generated from PCR using oligonucleotide primers based on essentially the same nucleotidesCyn d  Inferred from the I clone. This clone is designated as clone KAT-39-1. The deduced amino acid sequence of clone KAT-39-1 is shown in FIG.Cy n d  Overlaps with part of the predicted partial amino acid sequence of I.2 / 3Cyn d  1 represents the partial amino acid sequence of I. Therefore, the nucleic acid sequence and the deduced amino acid sequence of clone KAT-39-1Cyn d  The combined sequence formed by combining the I.2 / 3 nucleic acid sequence and the deduced amino acid sequence is shown in FIG.Cyn d  Predicted to display I.2 / 3 (full length)Cyn d  1 represents the nucleic acid sequence and deduced amino acid sequence of a complex of members of the family I protein. Figure 20Cyn d  I.18 andCyn d  The amino acid sequence of the composite sequence labeled I.2 / 3 (full length), andCyn d  I. Comparison of the full-length amino acid sequence deduced from the full-length cDNA clone labeled CD1, CD1.
The aboveCyn d  Nucleic acid encoding allergen of protein ICynodon dac tylon) Can be obtained from any part of the plant.C yn d  The nucleic acid encoding I can be obtained from genomic DNA.Cyn d  Nucleic acids encoding I can be obtained using the methods disclosed herein or other suitable techniques for gene isolation and cloning.
Cyn d  Fragments of nucleic acid sequences that encode fragments of I are also within the scope of the invention. Fragments within the scope of the present invention are immune responses in mammals, preferably humans, such as stimulation of minimal amounts of IgE; induction of IgG and IgM antibody production; or T cell responses, such as induction of proliferation and / or Or induce lymphokine secretion and / or induction of T cell anergyCyn d  Includes a fragment encoding part I.Cyn d  The aforementioned fragment of I is referred to herein as an antigenic fragment. Fragments within the scope of the present invention are alsoCyn d  Includes fragments that can hybridize with nucleic acids from other plant species for use in screening protocols to detect allergens that are cross-reactive with I. As used herein,Cyn d  A fragment of the nucleic acid sequence encoding ICyn d  I and / or maturityCyn d  A nucleotide sequence having fewer bases than the nucleotide sequence encoding the entire amino acid sequence of I is referred to. In general,Cyn d  The nucleic acid sequence encoding one or more fragments of I will be selected from the bases encoding the mature protein, but in certain cases, one or more than one from the leader sequence portion of the nucleic acid sequence of the invention It is desirable to select all or part of the fragment. The nucleic acid sequences of the invention also include linker sequences, modified restriction endonuclease sites andCyn d  Other sequences useful for cloning, expression or purification of I or fragments thereof can be included.
The present invention provides expression vectors and host cells transformed to express the nucleic acid sequences of the present invention.Cyn d  The nucleic acid encoding I, or at least one fragment thereof, is a bacterium such as E. coli (E.coli), Insect cells (baculovirus), yeast, or mammalian cells such as Chinese hamster ovary cells (CHO). Suitable expression vectors, promoters, enhancers, and other expression control elements can be found in Sambrook et al., Molecular C1oning: A Laboratory Manua1, 2nd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York (1989). Can be found. Other suitable expression vectors, promoters, enhancers, and other expression elements are known to those skilled in the art. Expression in mammalian, yeast or insect cells leads to partial or complete glycosylation and interchain or intrachain of the recombinant material. Suitable vectors for expression in yeast are YepSec1 (Baldari et al. (1987) EMBO J. 6: 229-234); pMFa (Kurjan and Herskowitz (1982) Cell 30: 933-943); JRY88 (Schultz et al. ( 1987) Gene 54: 113-123) and pYES2 (Invitrogen Corporation, San Diego, Calif.). These vectors are freely available. Baculovirus and mammalian expression systems are also available. For example, the baculovirus system is commercially available for expression in insect cells (PharMingen, San Diego, Calif.), While the pMSG vector is commercially available for expression in mammalian cells. (Pharmacia, Piscathay, NJ).
For expression in E. coli, suitable expression vectors are, among others, pTRC (Amann et al. (1988) Gene 69: 301-315; pGEX (Amrad Corporation, Melbourne, Australia). PMAL (NE Biolabs, Bebery, Mass.)); PRIT5 (Pharmacia, Piscathay, NJ); pET-11d (Novagen, Madison, Wis.) Jammeel et al. (1990) J. Virol. 64 : 3963-3966; and pSEM (Knapp et al. (1990) Bio Techniques 8: 3963-3966). For example, the use of pTRC and pET-11d will lead to the expression of non-fusion proteins. The use of pMAL, pRIT5, pSEM and pGEX can be used to express allergens fused to maltose E binding protein (pMAL), protein A (pRIT5), truncated β-galactosidase (PSEM), or glutathione S-transferase (pGEX). Will lead.Cyn d  I, when one or more fragments thereof are expressed as a fusion protein,Cyn d  It is particularly advantageous to introduce an enzyme cleavage site at the fusion junction with I or a fragment thereof. ThenCyn d  I or a fragment thereof can be recovered from the flavin protein by enzymatic cleavage at the enzyme site and biochemical purification using conventional techniques of protein and peptide purification. Suitable enzymatic cleavage sites include sites for blood clotting factor Xa or thrombin, and suitable enzymes and protocols for cleavage for these sites are described, for example, by Sigma Chemical Company, St. Louis, Missouri. And NE Biolabs, commercially available from Bevelly, Massachusetts. Different vectors may also be used, for example, for induction of IPTG (PRTC, Amann et al. (1988) supra; pET-11d, Novagen [Novagen] Madison, Wis.) Or temperature induction (pRIT5, Pharmacia, New Jersey). It has different promoter regions that allow constitutive or inducible expression with Piscatay). It may also be appropriate to express recombinant Cynd I in different E. coli hosts with altered ability to degrade recombinantly expressed proteins (eg, US Patent No. 4,758,512). Alternatively, it may be advantageous to alter the nucleic acid sequence to use codons preferentially utilized by E. coli, where such nucleic acid alteration affects the amino acid sequence of the expressed protein. Will not give.
Host cells can be transformed to express the nucleic acid sequences of the invention using conventional techniques, such as calcium phosphate or calcium chloride coprecipitation, DEAE-dextran mediated transfection, or electroporation. Suitable methods for host cell transformation can be found in Sambrook et al., Supra, and other laboratory texts. The nucleic acid sequences of the invention can also be synthesized using standard techniques.
The present invention also includes a process:Cyn d  A host cell transformed with a DNA sequence encoding I or at least one fragment thereof is cultured in a suitable medium andCy n d  I or a medium containing at least one fragment thereof is produced; and the mixture is purified to obtain substantially pureCyn d  I or at least one fragment thereof;Cyn d  A method of producing I or at least one fragment thereof is provided.Cyn d  A host cell transformed with an expression vector containing DNA encoding I or at least one fragment thereof is cultured in a medium appropriate for the host cell.Cyn d  I proteins and peptides can be prepared using techniques known in the art for peptide and protein purification, such as ion exchange chromatography, gel filtration chromatography, ultrafiltration, electrophoresis andCyn d  Immunopurification using antibodies specific for I or fragments thereof can be used to purify from cell culture media, host cells or both. The terms isolated and purified are used interchangeably herein and are substantially free of cellular material or medium when produced by recombinant DNA techniques, or chemical precursors, or chemically synthesized. As such, it refers to peptides, proteins, protein fragments, and nucleic acid sequences that are substantially free of other chemicals. Thus, the isolated peptides of the present invention are produced by recombinant DNA technology or chemically synthesized and are substantially free of cellular material, media, chemical precursors or other chemicals.
Another aspect of the present invention is:Cyn d  Synthesized in a host cell transformed with a DNA sequence encoding all or part of I or chemically synthesizedCyn d  Purified or chemically synthesized in a host cell transformed with I or at least one fragment thereof and a nucleic acid sequence of the inventionCyn d  A preparation consisting of the I protein or at least one fragment thereof is provided. In a preferred embodiment of the invention,Cy n d  I protein is at least matureCyn d  Produced in host cells transformed with the I protein.
Cyn d  Fragments of I can be obtained, for example, by screening peptides synthesized from corresponding fragments of the nucleic acid sequences of the present invention that encode the peptides or chemically synthesized using techniques known in the art. Can get. Peptide fragments of allergens can be obtained by selecting fragments of the desired length that do not have peptide overlap, or by selecting overlapping fragments of the desired length that can be produced recombinantly or synthetically. Can be obtained. Fragments can be tested to determine antigenicity (eg, the ability of the fragment to elicit an immune response). Such a fragment is referred to herein as an antigenic fragment. T cell responses, eg, stimulation (ie proliferation or lymphokine secretion) can be induced and / or T cell anergy can be induced.Cyn d  Allergen fragments of the I protein are particularly desirable. Does not bind to immunoglobulin E (IgE) or binds to IgE to a degree substantially less than the allergen of the protein from which the fragment is derivedCyn d  The fragment of I is also particularly desirable. The main complication of standard immunotherapy is a systemic response, such as anaphylaxis. Immunoglobulin E is a mediator of anaphylactic reactions resulting from antigen binding and cross-reactivity to IgE on mast cells or basophils and release of mediators (eg, histamine, serotonin, eosinophils, chemotactic factors). Thus, anaphylaxis can be avoided by using fragments that do not bind to IgE, or if the fragment binds to IgE, such binding is a mediator from mast cells or basophils (eg, histamine, etc.) Resulting in liberation. Moreover, fragments with minimal IgE stimulating activity are particularly desirable for therapeutic effects. Minimal IgE stimulating activity refers to IgE stimulating activity that is less than the production of IgE stimulated by allergens of the protein of whole grass grass. Preferred fragments of the present invention include, but are not limited to, the following: as shown in FIG.Cyn d  A fragment derived from amino acids 5-246, 10-246, 20-246 and 25-246 of I.18; and as shown in FIG.Cyn d  I. Fragments derived from amino acids 5-246, 10-246, 20-246 and 25-246 of CD1; shown in FIG.Cyn d  I. A fragment derived from 2/3 (full length) of amino acids 5-244, 10-244, 20-244 and 25-244.
Cyn d  I and preferred antigenic fragments thereof can alter an individual's allergic response to an allergen when administered to an individual susceptible to pollen in Belgian grass, and preferably the individual's B cells, T, to the allergen The cellular response or the response of both B and T cells can be altered. As used herein, allergens of pollen protein of the grass grass, for example,Cyn d  Changes in the allergic response of individuals susceptible to I are determined by standard clinical procedures (see, eg, Varney et al., British Medical Journal 302: 265-269), and are non-responsive or symptomatic to allergens. For example, a reduction in asthma symptoms induced by pollen of grass grass (Bermuda grass). As referred to herein, reducing symptoms includes reducing symptoms in an individual's allergic response to an allergen after a regimen of treatment using a protein or peptide of the invention. This reduction in symptoms can be determined subjectively (ie, the patient feels more comfortable when exposed to allergens) or clinically, for example, using standard tests Can do.Cyn d  Initial screening for IgE binding to I or fragments thereof can be by scratch or intradermal skin tests on laboratory animal or human volunteers, or by in vitro systems such as RAST (Radioallergic Saw Radioallergosorbent test), RAST inhibition, ELISA assay, radioimmunoassay (RIA), or histamine release.
Antigenic fragments of the present invention having T cell stimulating activity and consisting of at least one T cell epitope are particularly desirable. T cell epitopes are believed to be involved in the prevention or perpetuation of immune responses to protein allergens that cause clinical symptoms of allergies. These T cell epitopes are thought to trigger early events at the level of T helper cells by binding to the appropriate HLA molecules on the surface of antigen presenting cells and stimulating a subpopulation of related T cells. It is done. These events lead to T cell proliferation, lymphokine secretion, local inflammatory response, recrementation of additional immune cells to the site, and activation of the B cell cascade leading to antibody production. One isotype of these antibodies, IgE, is fundamentally important for the development of allergic symptoms, and its production depends on the nature of the secreted lymphokines in the cascade of events, at the level of T helper cells. , Affected early. A T cell epitope is a basic element or smallest unit of recognition by a T cell receptor, where the epitope consists of amino acids essential for receptor recognition and is adjacent and / or non-contiguous in the amino acid sequence of the protein. Can be adjacent. Amino acid sequences that mimic the amino acid sequence of a T cell epitope and alter the allergic response to a protein allergen are within the scope of the invention.
Of the invention comprising at least one T cell epitopeCyn d  Patient exposure to I or antigenic fragments tolerates an appropriate subpopulation of T cells so that the patient becomes unresponsive to protein allergens and does not participate in stimulating the immune response upon such exposure. Or it can be anergy. Further, the present invention comprises at least one T cell epitope.Cyn d  Administration of I or an antigenic fragment can alter the secretion profile of lymphokine compared to exposure to a naturally found protein allergen or a portion thereof (eg, decreased IL-4 and / or IL -2 increase). further,Cyn d  Exposure to I or such antigenic fragments can affect a subpopulation of T cells that normally participate in the response to allergens, so that these T cells are one or more of the normal exposures to allergens. Are attracted towards one or more sites of therapeutic administration of the fragments away from the site (eg, nasal mucosa, skin, and lungs). This redistribution of T cell subpopulations can reduce or reduce the individual's immune system's ability to stimulate a normal response at the site of normal exposure to allergens.
Cyn d  I and fragments or portions derived from it (peptides) can be used in methods of diagnosing, treating and preventing an allergic response to pollen in Bermuda grass. Thus, the present invention has been separatedCyn d  A therapeutic composition is provided comprising I or at least one fragment thereof and a pharmaceutically acceptable carrier or diluent.Cyn d  I or at least one fragment thereof is preferably produced in a cell transformed to express an allergen of the protein or fragment thereof, or is produced synthetically. Administration of the therapeutic composition of the present invention to the individual to be desensitized can be performed using known techniques.Cyn d  I or a fragment thereof can be administered to an individual in combination with, for example, a suitable diluent, carrier and / or adjuvant. Pharmaceutically acceptable diluents include physiological saline or aqueous buffer. Pharmaceutically acceptable carriers include polyethylene glycol (Wie et al. (1981) Intl. Arch. Allergy and Aplied. Immunol. 64: 84-99) and liposomes (Strejan et al. (1984) J. Neuroimmunol. 7:27). Is included. For the purpose of inducing T cell anergy, the therapeutic composition is preferably administered in a non-immunogenic form, for example, it does not contain an adjuvant. Such compositions will generally be administered by injection (such as subcutaneously or intravenously), oral administration, inhalation, transdermal application, or rectal administration. The therapeutic composition of the present invention reduces an individual's susceptibility to pollen (Bermuda grass) pollen (i.e., reduces allergic response) in a regimen of treating individuals sensitive to pollen (Bermuda grass) pollen. Effective dose) and over time. The effective amount of the therapeutic composition is determined by factors such as the degree of sensitivity of the individual to pollen of grass grass, age, sex, and body weight of the grass, and pollen allergen or fragment thereof of grass grass Will vary according to the ability to elicit an antigenic response in the individual.
Cyn d  The cDNA encoding I (or the mRNA that transcribed it) or a portion thereof is used to identify similar sequences in any of various or types of plants, and thus a protein allergen cDNA or mRNA or its Sequences with sufficient homology to hybridize to a portion can be identified or used to “select”. For example, the cDNA of the present invention has low stringency in DNA from temperate grasses such as ryegrass, nakahasa, timothy and camogaya, and DNA from other grasses such as Bahia grass. Hybridization can be performed under conditions. Sequences with sufficient homology (generally greater than 40%) can be selected for other evaluations using the methods described herein. Alternatively, high stringency conditions can be used. In this method, using the DNA of the present invention in other types of plants, preferably related families, genera or species,Cyn d  Sequences encoding polypeptides having an amino acid sequence similar to the amino acid sequence of I can be identified, and thus allergens in other species can be identified. Thus, the present invention is an allergen of Bermuda grass.Cyn d  In addition to I, it also includes other allergens encoded by DNA that hybridize to the DNA of the present invention. The invention further encompasses isolated allergens or fragments thereof that exclude protein allergens or fragments thereof from the genus Lolium, which include, for example, antibody cross-reactivity or protein allergens. Or fragments thereof of the present invention.Cyn d  By other immunological assays capable of binding to antibodies specific for I or fragments, or isolated antigenic proteins or fragments thereof stimulate T cells specific for the proteins and peptides of the invention T cell cross-reactivityCyn d  Immunologically related to I or a fragment thereof. The present invention also providesCyn d  Have greater than 73% homology with I, orCyn d  Allergens of proteins having a homology greater than 90% with I or fragments thereof.
The protein or peptide encoded by the cDNA of the present invention can use, for example, a “purified” allergen. Such purified allergens are useful in the standardization of allergen extracts, which are the primary reagents for diagnosis and treatment of sensitivity to pollen in bermuda grass. further,Cyn d  By using proteins based on the nucleic acid sequence of I or fragments thereof, anti-peptide antisera, polyclonal antibodies or monoclonal antibodies can be made by standard methods. These sera or polyclonal or monoclonal antibodies can be used to standardize allergen extracts or can be used in the purification of natural or recombinant protein allergens.
Cyn d  By using I and synthetic or recombinantly produced and isolated antigenic fragments thereof, a consistent, well-defined composition and biological activity preparation is made and for therapeutic purposes (E.g., to change the allergic response sensitive to pollen in grass grass. Administration of such peptides or proteins can include, for example,Cyn d  B cell response to I,Cyn d  The response of T cells to I or both responses can be altered. The isolated peptides can also be used to study the mechanism of immunotherapy for pollen allergy in Bermuda grass and to design modified derivatives or analogs useful in immunotherapy.
For purposes of increasing solubility and enhancing therapeutic or prophylactic efficacy, or stability (eg, ex vivo shelf life, and resistance to proteolytic degradation in vivo)Cyn d  The structure of I or a fragment thereof can be modified. The amino acid sequence has been modified, for example, altered by amino acid substitutions, deletions to reduce immunogenicity and / or allergenicity, or with the addition of components of the same purposeCyn d  I or modified fragments thereof can be produced. For example, amino acid residues essential for the function of a T cell epitope can be determined by known techniques (eg, measuring the presence or absence of each residue substitution and T cell reactivity). Residues that have been shown to be essential can be modified (eg, substitution with other amino acids whose presence has been shown to enhance T cell reactivity), as well as to T cell reactivity. Undesired residues can be altered (eg, by replacing with other amino acids whose incorporation enhances T cell reactivity but does not reduce binding to the relevant MHC). To enhance stability and / or reactivity,Cyn d  I or a fragment thereof can also be modified to incorporate one or more polymorphisms into the amino acid sequence of a protein allergen derived from a variant of a natural allele. In addition, D-amino acids, unnatural amino acids or non-amino acid analogs can be substituted or added to produce modified proteins or fragments within the scope of the present invention. further,Cyn d  I or fragments thereof can be modified by the polyethylene glycol (PEG) method of A. Sehon and co-workers (Wie et al., Supra) to produce peptides conjugated to PEG.Cyn d  Modifications of I or fragments thereof may also be reduced / alkylated (Tarr: Methods of Protein Microcharacterization, edited by JESilver, Humana Press, Clifton, NJ, pp. 155-194 (1986)); acylation (Tarr, Esterification (Tarr, supra); Chemical coupling to a suitable carrier (Mishell and Shiigi, Ed., Selected Methods in Cellular Immunology, WH Freeman, San Francisco, Calif. (1981); US Pat. No. 4,939,239); or Includes mild formalin treatment (Marsh, International Archieves of Allergy and Applied Immunology 41: 199-215 (1971)).
Cyn d  Site-directed mutagenesis of DNA encoding I or a fragment thereof can be used to modify the structure. Such methods include PCR (Ho et al., Gene 77: 51-59 (1989)) or total synthesis of mutated genes (Hostomsky, Z. et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 161: 1056-1063). (1989)). To enhance bacterial expression, the above method is used in combination with other procedures to replace the plant codon in the DNA construct encoding the peptide with E. coli (E.coli) Can be replaced with the one used preferentially.
Cynd I peptide that alters an individual's response to pollen of beetle grass (Bermuda grass) when administered in sufficient quantities to individuals sensitive to pollen of beetle grass (Bermuda grass) using currently available structural information Can be designed. This is, for example,Cyn d  Produce peptides to be examined for their ability to influence the B cell and / or T cell response in individuals susceptible to pollen sensitivity to pollen of Bermuda grass (through an expression system or synthesized) And) by selecting the appropriate B or T cell epitope recognized by the cell. The proteins, peptides or antibodies of the invention can also be used to detect or diagnose the sensitivity of pollen allergy to bermuda grass pollen. For example, this can be done as follows: blood or blood products from an individual to be assessed for sensitivity to pollen in Bermuda grass,Cyn d  I isolated antigenic fragment, or isolatedCyn d  Combining I with components in the blood (eg, antibodies, T cells, B cells) and one or more fragments or proteins under appropriate conditions and the extent to which such binding occurs decide.
Currently, it also triggers an allergic response in individuals susceptible to pollen in grass grass (Bermuda grass)Cy n d  It is possible to design factors or drugs that can block or inhibit the ability of I. Such factors are, for example, the resistances with which they relate.Cyn d  It can be designed in such a way as to bind to I-IgE, thus preventing IgE-allergen binding and subsequent degranulation of mast cells. Alternatively, such factors can bind to cellular components of the immune system, resulting in suppression or desensitization of the allergic response to pollen in Bermuda grass. This non-limiting example is an allergic response to pollen in grass grass using suitable B and T cell epitope peptides, or modifications thereof, based on the cDNA / protein constructs of the present invention. It is to suppress. This is done in an in vitro study using blood components from individuals sensitive to pollen in grass grass by defining the peptide structure of the T cell epitopes that affect B and T cell function. can do.
The DNA used in any embodiment of the present invention can be a cDNA obtained as described herein, or any oligonucleotide having all or part of the sequence represented herein. It can be a sequence, or a functional equivalent thereof. Such oligonucleotide sequences can be generated chemically or mechanically by known techniques. A functional equivalent of an oligonucleotide sequence is high relative to a complementary oligonucleotide to which the sequence (or corresponding portion of the sequence) hybridizes, or a sequence complementary to the nucleic acid sequence (or portion of the corresponding sequence). Those that can hybridize and / or encode products (eg, polypeptides or peptides) that have the same functional properties of the product encoded by the sequence (or corresponding portion of the sequence). Whether a functional equivalent must meet one or both criteria will depend on its application (eg, if it is used only as an oligo probe, it will (It needs to be satisfied, and when it should be used for the production of Cynd I, it only needs to satisfy the second standard.)
The following examples further illustrate the present invention.
Example 1
Preparation of Cynd I isolated pollen extract for protein sequencing and MAb production
Bermuda grass pollen was purchased from Greer Laboratories, Lenoir, North Carolina, USA. To prepare soluble protein loaded on Rotofor, 3g by shaking 5g of pollen pollen with 10ml of 10mM phosphate buffer (PBS) for 1 hour at 4 ° C. Extracted once. After each extraction, the mixture was centrifuged (2500 rpm, 10 minutes) and the supernatant was collected. After three extractions, the supernatants were pooled and filtered through a 3 mm Whatman filter.
Isoelectric focusing electrophoresis (IEF) for preparation
Preparative IEF in Rotofor (Biorad, Richmond, Calif.) Is described in detail in Egan et al. (1988) Analyt. Biochem. 172, 488-494. Briefly, 5 ml of ampholyte solution (Bio-lyte, pH range 3-10; 40%) was added to the pollen extract and the volume was adjusted to 50 ml with distilled water. This mixture was loaded into a Rotofor cell and run at 4 ° C. and a constant power of 12 W. After 4 hours, 20 fractions were collected and their pH determined. Fractions containing the protein of interest were identified with MAb 3.2 on immunoblots after SDS-PAGE. This MAb raised to purified Lolp I, but was found to cross-react with group 1 homologues from nine other gramineous plants, including Bermuda grass (Kahn and Marsh, 1986, Mol. Immunol. 23, 1281-1288). Fractions containing the protein of interest were pooled and re-fractionated in Rotofor under the same conditions as above except that the samples were focused for 2.5 hours. The pH of each fraction was determined.
SDS-PAGE and Western blotting
The proteins in the Rotofor fraction were resolved by electrophoresis on a 10-15% gradient SDS-polyacrylamide gel under reducing conditions. Conditions for electrophoresis were essentially as described in Singh and Knox, Int. Archs Appl. Immun. 78: 300-304 (1985). Molecular weight (MW) was determined using a low molecular weight (MW) standard from Pharmacia. Proteins on polyacrylamide gels were visualized using Coomassie Brilliant Blue R250.
The protein was nitrocellulose (Schleicher & Schuell, 0.45 μm) overnight at 120 mA and 4 ° C. according to Towbin et al. (1979); Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76, 4350-4354; Moved. After transferring the protein, nonspecific binding sites were obtained by incubation of the Western blot in powdered milk [10% in TBS (Tris buffered saline: 150 mM NaCl / 10 mM Tris HCl, pH 7.5)]. Blocked.
In resolution by SDS-PAGE of the fraction obtained by preparative IEF,Cyn d  I was found to focus in fractions 10-20 in the pH range of 6-10. These fractions contained 31-32 kD protein bound to MAb3.2. The protein in fractions 10-13 (32 kD) bound to MAb3.2 had a slightly higher MW than that in fractions 15-20 (31 kD) (FIGS. 11a-11b). Intermediate fraction 14 contained both proteins bound to MAb 3.2. These proteinsCyn d  I a (32kD) andCyn d  I b (31 kD) was displayed.
Cyn d  Fractions 10-13 of FIG. 11a containing Ia were pooled and refractionated.Cyn d  Ib was found in all fractions of Figure 12a, but was superior to the protein components of fractions 13-20 (Figure 12a). These fractions have a pH of 6.5;Cyn d  I had a p I indication of a.
Pool and re-fractionate fractions 15-20 in Figure 11aC yn d  Ib was purified.Cyn d  Ib was found in all fractions of Figure 12b, but was superior to the protein profiles of fractions 1-12 (Figure 12b). These fractions have a pH of 7.4;Cyn d  I had an indication of p I of b.
Immunoblot analysis
Western blots were incubated in serum of MAb 3.2 or allergic individuals. MAb3.2 was diluted 1: 1000 in PBS containing 0.5% BSA. Binding of MAb was followed by incubation in solution of peroxidase labeled anti-mouse Ig antibody (Dakopatts Corporation, Carpinteria, Calif., USA) and subsequent as described in Singh and Knox (1985) supra. Visualized by addition of enzyme substrate. Human serum was diluted 1: 4 in 150 mM PBS containing 0.5% BSA. IgE binding125Visualization was by incubation of blots in I-labeled anti-human IgE (Kallestad (diluted 1: 6 in PBS / BSA)) followed by autoradiography. PurifiedCyn d  I a and I b were evaluated for their ability to bind IgE from the serum of allergic individuals (FIG. 13). Both fractions were bound to IgE from the serum of an allergic individual of Bermuda grass.
NH2-Sequencing of terminal amino acids
Cyn d  I proteinCyn d  I a andCyn d  I b was isolated as described above and using 10 mM CAPS 10% methanol (pH 11.0) as transfer buffer (Ward et al., 1990) (3 [cyclohexylamino] -1-propanesulfonic acid). Visualization by electrotransfer on polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane (Millipore, Bedford, Mass., USA), followed by staining with Coomassie Brilliant Blue R250, methanol acetate water (50:10: 40, v / v / v) and washed well with deionized water. Both Cynd I a andCyn d  Ib protein NH2The terminal amino acid sequence was determined as described by Ward et al. (1990).
Separated by RotoforCyn d  The I protein was also purified by reverse phase HPLC and the 31 kD protein NH2-The terminal amino acid sequence was determined.
TwoCyn d  I component is their NH2-Show small amino acid sequence variations in the terminal region, andCyn d  There is a homology between I and Lolp I from ryegrass (Table 1).
Figure 0003618342
MAb production and screening
Balb / C miceCyn d  By intraperitoneal immunization with I (Biorad, Richmond, CA) isolated on Rotofor.Cyn d  I MAb was obtained. RIBI (RIBI Immunochem, Hamilton, Mont., USA) was used as an adjuvant in the first of four immunizations. The remaining intraperitoneal immunization was in saline. Hybridoma fusion and growth were essentially as described in Harlow and Lane, 1988, Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory. Single cell cloning was by limiting dilution. Hybridoma-producing anti-Cynd I antibody was identified by ELISA assay. CAPS buffer (6.67 mM NaCOThree  35 mM NaHCOThree  The ELISA plate was coated overnight with 30 μg of pollen extract of Bermuda grass diluted in pH 9.6). The wells were then washed 3 times with TPBS (PBS containing 0.1% Tween 20) and blocked with PBS containing 1% BSA (PBS / BSA) for 30 minutes. 100 μl of primary antibody is added to each well and incubated for 60 minutes, then washed (as above) and in β-gal labeled anti-mouse Ig (1/250 dilution in PBS / BSA, 60 minutes) Incubated with After washing, 200 μl of fluorescent substrate 4-methylumbelliferyl-BD-galactoside (MUG) was added to each well and incubated at 37 ° C. for 30 minutes. The plate was then read on a fluoroCount 96 fluorometer (Pharmacia).
Antibodies that were positive by this method are labeled 3A2, 4D2, 1D1, and 3C2, and on Western blots of pollen protein of grass grass that was resolved by SDS-PAGECyn d  Tested for binding to I.
cDNA library and immunological screening
Poly (A +) mRNA was isolated from pollen from grass grass purchased from Greer Laboratories, Lenoir, North Carolina, USA essentially as described in Herrin and Michaels (1984). The cDNA was synthesized using known techniques of Pharmacia cDNA synthesis and cloned into the EcoR I site of the vector lambda-gt11. Recombinant protein from phage plaques was transferred to a nitrocellulose filter by overlaying the plated cDNA library with a nitrocellulose filter impregnated with IPTG. These filters were then incubated in a mixture of anti-Cynd I MAbs. The binding of MAb to the recombinant protein was visualized as described above. AntiCyn d  Plaque-producing protein bound to I MAb was isolated and purified.
Isolation of cDNA clones
The pollen cDNA of Bermuda grass was first screened with a mixture of anti-Cynd I hybridoma supernatants containing mainly MAb 3.2 as described above, and 30 positive cDNAs were plaque purified. These clones are thenCyn d  I tested for binding to MAbs 3A2, 4D2, 3C2 and 1D1. All clones selected after the first round of screening produced a recombinant fusion protein specific for MAb3A2. The binding of the clones to MAb is shown in FIG. 14 and summarized in Table 2. The cDNA clone isolated here is based on the binding of MAb shown against the recombinant fusion protein.C yn d  It is concluded that I is encoded. MAb1D1 has a much higher background binding than the other MAbs, making the binding much more subjective.
Figure 0003618342
Nucleotide and amino acid sequences of cDNA clones
Clones 2, 3, 18, 21, 22, 23 and 33 (see Table 2) were selected for further studies based on their antibody affinity. Clones 2, 3, 18, 21, 22, 23 and 33 were isolated from the phage and subcloned into pGEM-4Z (Promega) or Bluescript (Stratagene) vectors. DNA sequence was determined by double-stranded sequencing performed by the chain termination method (Sanger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (1977), 74: 5460-5463) using T7 polymerase (Pharmacia) . The nucleotide sequences and deduced amino acid sequences of these clones are shown in Fig. 1 (Clone 2), Fig. 2 (Clone 18), Fig. 15 (Clone 3), Fig. 16 (Clone 22) and Fig. 17 (Clone). 23).
All clones sequenced show homology with each other, especially in the open reading frame (ORF). Furthermore, there is significant nucleotide sequence homology between all sequenced clones and Lolp I, the major ryegrass allergen. However, the sequenced clones have the most similar sequence to clone 2 (ie, clone 3), most similar to clone 18, divided into three groups based on nucleotide and deduced amino acid sequence homology. Those with sequences (ie clones 21 and 33) and those with sequences most similar to clone 22 (ie clone 23). The deduced amino acid sequence encoded by the ORF of clones 18 and 2 was compared to the deduced amino acid sequence of Lolp I (Perez et al., 1991, supra; Griffith et al., 1991, supra) (FIG. 6). There is 67% amino acid homology between Lolp I and clone 18 and 72% between Lolp I and clone 2. The deduced amino acid sequences of clones 2 and 18 have 83% identity (87% homology) with each other.
Example 2
Cloning of the 5 'end of Cynd I
Double-stranded cDNA was synthesized from approximately 4 μg of pollen RNA (Grill Laboratories, Lenoir, NC, USA) using a cDNA synthesis system plus kit (BRL, Bethesda, MA, USA). After phenol extraction and ethanol precipitation, the cDNA was blunt-ended with T4 DNA polymerase (Promega, Madison, Wis., USA), ethanol precipitated, self-annealed, AT, 5'-GGGTCTAGAGGTACCGTCCGATC-GATCATT-3 ', and AL, 5' Conjugated to p-AATGATCGATGCT-3 ′, an oligonucleotide for use in a modified Anchored PCR (Marsh et al., 1986; Roux and Dhanarajan, 1990; Rafnar et al., 1991) reaction. 1 μg of oligonucleotide AP, 5′-GGGTCTAGAGGTACCGTCCG-3 ′, and CD-5,5′-GATGTGCTCGTAGTTCTT-3 ′, an oligonucleotide primer based on the noncoding strand sequence of Cynd I corresponding to the amino acid sequence KNYEHI From each linker-linked cDNA (5 μl from a 20 μl reaction), the cDNA encoding the amino terminus of Cynd I was amplified. In a reaction mixture containing 10 μl of 10 × various dNTP-containing buffers, 1 μg of each primer, cDNA, 0.5 μl of Amplitaq DNA polymerase, Gene Amp DNA amplification kit (Perkin Elmer. In the programmable controller from Reseach, Inc. (Cambridge, Mass., USA), the primary polymerase chain reaction (Perkin Elmer Cetus, Norwalk, Conn., USA) PCR) was performed and made up to 100 μl with distilled water. The 25 rounds of amplification consisted of denaturation at 94 ° C for 1 minute, primer annealing to template at 65 ° C for 1.5 minutes, and chain extension at 72 ° C for 2 minutes. 5% (5 μl) of this primary amplification was then nested for 1 μg of each CD-4,5′-GGGGATCCGAGGCCGT-CCTTGAAG-3 ′, CD-5 based on the non-coding strand sequence corresponding to the amino acid IFKDGL. Used as above in secondary amplification using oligonucleotide primers and AP. All oligonucleotides were synthesized by Research Genetics, Inc. (Huntsville, Alabama). Oligonucleotide primers AP, AT and AL have been previously described (Rafnar et al., 1991; Morgenstern et al., 1991; Rogers et al., 1991). The first 8 nucleotides of CD-4 were added to create a BamHI restriction site for cloning purposes.
Amplified DNA was recovered by sequential extraction of chloroform, phenol, and chloroform and then precipitated with 0.5 volumes of 7.5 ammonium acetate and 1.5 volumes of isopropanol at -20 ° C. After precipitation and washing with 70% ethanol, the DNA was simultaneously digested with Xba I and BamH I in a 15 μl reaction mixture and a preparative 3% SeaPlaque low melting point agarose gel (FMC Corporation, Maine, USA) Electrophoresis through Rockland). Appropriately sized DNA bands were visualized by ethidium bromide (EtBr) staining, excised, and dideoxy DNA sequencing (Sanger et al.) Using the Sequenase kit (US Biochemicals, Cleveland, Ohio, USA). (1977), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74: 5460-5463). Two clones 14a1 and 14c1 were obtained from this ligation, fully sequenced and found to contain the in-frame initiator methionine. The methionine encoded by nucleotides 28-30 of the 14a1 sequence (FIG. 6) most preferably represents the start codon. Because the surrounding sequence closely matches the common plant sequence 5'-AACAATGGC-3 '(Lutcke et al. (1987) EMBO J.6: 43-48) and there is an in-frame stop codon just upstream. Because. Although 14c1 (FIG. 7) contained two potential in-frame methionines, the methionine encoded by nucleotides 27-29 is most likely the initiator methionine. Because the surrounding sequence is from the methionine encoded by nucleotides 42-45, the consensus plant sequence 5'-AACA.ATGFrom a close match with GC-3 '(Lutcke et al., Supra) (78% vs. 56% match). Furthermore, the corresponding nucleotides 27-29 of the sequence are identical to that of clone 14al. The sequences of both clone 14a1 and clone 14c1Cyn d  It had a 17 nucleotide overlap with the I clone, ie clone 18. The amino terminus of mature Cynd I, NH2-AIGDKPGPNITATGNKWLEAKATFYG encoded by clone 14a1 and NH2-AIGDKPGPNITATGSKWLEAKATFYG- encoded by clone 14cl areCyn d  Two previously published protein sequences for I: NH2-AMGDKPGP? ITATYGDKWLDAKATFYG (Matthiesen et al. 1988, supra Matthiesen et al., 1990, supra Matthiesen et al., 1991, supra) and NH2-AIGDKPGPKITATY ?? KWLEAKAT (Singh et al., 1990, supra). . Could be identified. This indicated that clones 14a1 and 14c1 had leader sequences of 22 and 26 amino acids, respectively. When these leader sequences are cleaved,Cyn d  A mature form of the I protein will be obtained. As shown in FIG.Cyn d  By joining the sequence of I.14 to clone 18 in their overlap,Cyn d  Display as I.18Cyn A potential full-length amino acid sequence of dI was generated (FIG. 9). In both cases,Cyn d  The mature form of I is predicted to be 246 amino acids with a calculated molecular weight of 26.7 kDa.
Example 3
RNA was isolated from the pollen of Cynodon dactylon using a modification of the guanidinium thiocyanate method of Chomczynski and Sacchi (1987) Analyt. Biochem. 162: 156-159. Pollen was ground in liquid nitrogen using 9 ml guanidinium thiocyanate buffer (0.05% Tris HCl [pH 7.0], 0.05 volume β-mercaptoethanol, 0.1 volume% sodium lauroyl sarcosine). The pollen solution was then shaken with phenol (10 ml) for 10 minutes, after which 10 ml chloroform: isoamyl alcohol was added and the mixture was shaken for an additional 20 minutes. The mixture was centrifuged at 7,000 × g for 25 minutes and the aqueous phase was collected.
The aqueous phase was re-extracted with phenyl: chloroform: isoamyl alcohol 25: 24: 1 and then centrifuged at 2,000 × g until the interface was clear. The aqueous phase was then decanted into a quick seal ultracentrifuge tube with a 3 ml CsCl cushion (5.7 M EDTA; density = 1.71 g / ml) placed underneath and a Beckman Ti70.1 rotor (Beckman L8 -70 ultracentrifuge; centrifuge (20 hours, 40,000 rpm, 20 ° C.) in Beckman Instruments, Fullerton, Calif.). After centrifugation, the RNA in the pellet was resuspended in 0.005% SDS, extracted with phenol / chloroform and precipitated overnight at -20 ° C.
PolyA using a Pharmacia mRNA purification kit according to the manufacturer's instructions.+RNA was isolated.
First strand cDNA was prepared by heating 0.8 μg of mRNA to 70 ° C. with 0.5 μg of oligo-dT primer (Pharmacia, Piscathay, NJ). After cooling the mRNA on ice, 5x first strand binding and 25 U RNacin ribonuclease inhibitor were added. The mixture was then heated to 42 ° C. for 1 hour. Final reaction conditions were 25 μl final volume of 50 mM Tris HCl, pH 8.3, 50 mM KCl, 10 mM MgCl.2, 0.5 mM spermidine, 10 mM DTT, 4 mM sodium pyrophosphate, 1 mM each dATP, dCTP, dGTP and TTP, 25 U RNacin ribonuclease inhibitor and 15 μAMV reverse transcriptase / μgRNA (Promega cDNA Synthesis Kit, Promega, Madison, Wis.) It was.Cy n d  The cDNA sequence encoding I was amplified using the Perkin-Elmer Cetus gene amplification kit (U.S. Biochemicals, Cleveland, Ohio). Mix 5 μl (25%) first strand cDNA synthesis product with 10 × buffer to give 2 mM MgCl 22, 50 mM KCl, 10 mM Tris-HCl, 1 μg oligonucleotide primer CD15′N, 5′-GGGAATTCGCCATCGGCG-ACAAG-CCAG-3 ′, 1 μg oligonucleotide primer CDI3′B18,5′-CCCTGCAGATG-GAGGATCATCGTCTC-3 ′ A final buffer concentration of 0.2 mM dNTPs and 2.5 units Taq DNA polymerase (Pharmacia, Piscathay, NJ) was used. CD15′N nucleotides 1-8 were added to create an EcoR I endonuclease restriction site for cloning purposes, but nucleotides 9-27Cyn d  Corresponds to nucleotides 107-125 of clone 14a1 in FIG. Nucleotides 1-8 of CD13'B18 were added to create a Pst I endonuclease restriction site for cloning purposes, but nucleotides 9-26 were non-coding complementary to nucleotides 604-621 of clone 18. Corresponds to the chain sequence (Fig. 2).
PCR was performed in a Perkin-Elmer Cetus thermal cycler (Perkin-Elmer, Norwalk, Conn.) And 5 cycles of denaturation (94 ° C., 1 min), annealing (45 ° C., 1.5 minutes) and extension (72 ° C., 3 minutes) followed by 20 cycles of denaturation (94 ° C., 1 minute), annealing (55 ° C., 1.5 minutes) and extension (72 ° C., 3 minutes). The final extension reaction was performed at 72 ° C. for 10 minutes. The amplified product was recovered by phenol extraction, chloroform extraction, and then precipitation at −20 ° C. using 0.5 volumes of 7.5 M ammonium acetate and 1.5 volumes of isopropanol. The reaction product was blunted with a Klenow fragment of DNA polymerase, then cut with EcoR I and cloned into a Bluescript vector digested with EcoR I and Hinc II. Clone CD1 was sequenced by the dideoxy chain termination method (Sanger, supra) as described in Example 1 and shown in FIG.Cyn d  It was discovered to contain the nucleotide sequence of I and the deduced amino acid sequence.
Example 4
Double stranded cDNA was prepared and amplified using oligonucleotide primers CD-13 and CD-15 in the primary PCR reaction as described in Example 2. CD-13 had the sequence 5'-TTTCTAGAGCCATCGGCGACAAGCCAGGG-CCC-3 ', but nucleotide 14 would have been C or G. Nucleotides 1-8 of CD-13 were added to create an Xho I restriction site for cloning purposes. The remaining nucleotides encode the amino acid Ala (Ile / Met) -GlyAspLysProGlyPro, where amino acid 2 would have been Ile or Met. (Cynd I a andCyn d  Amino acids 1-8 of Ib (Table 1). CD-15 has the sequence 5′-GCGTACTTCACGAGCAGCGCCAG-GTAATT-3 ′, which encodes the amino acids AsnTyrLeuAlaLeuLeuValLysAla (amino acids 159-168 numbered clone 2 (C2) and clone 3 (C3) in FIG. 5). Corresponding to the non-coding strand sequence complementary to the coding strand sequence to be performed. 5% of the primary reaction was amplified in the secondary PCR using oligonucleotide primers CD-13 and CD-16 as described in Example 2. CD-16 has the sequence 5'-TTGAATTCGACACGGCGGAACTGCAGCAT-3 ', where nucleotide 12 would have been G or A. Nucleotides 1-8 of CD-16 were added to create an EcoR I restriction site for cloning purposes. Nucleotides 9-29 correspond to the non-coding strand sequence complementary to the coding strand sequence encoding amino acids MetLeuGlnPheArgArgVal (amino acids 132-138 numbered C2 and C3 in FIG. 5).
PCR amplification was performed as described in Example 2. The amplified product was recovered, digested appropriately and ligated into pUC for sequencing as described in Example 2.C yn d  A clone designated KAT-39-1 having the sequence identified as the I clone was isolated. The nucleotide sequence of KAT-39-1 and the deduced amino acid sequence are shown in FIG. This cloneCyn d  Extension of clones C2 and C3 of I. Oligonucleotides CD-15 and CD-16 areCyn d  I clone C18 and its homologues have a single mismatch with their 3 'ends with corresponding. Thus, only clone C2 or C3, or close family members will be amplified.Cyn d  KAT-39-1 and I.2 / 3 (full length)Cyn d  The composite array of I.2 / 3 isCyn d  I.CD1 andCyn d  Compared to I.18, it is shown in FIG.
Although the invention has been described with reference to its preferred embodiments, other embodiments can achieve the same results. Variations and modifications to the present invention will be apparent to those skilled in the art, and all such modifications and equivalent embodiments falling within the true spirit and scope of the present invention are intended to be included within the scope of the appended claims. Intended.

Claims (31)

ギョウギシバの花粉のタンパク質のアレルゲンCyn d Iをエンコードし、ここで、該タンパク質のアレルゲンが、全て第20図に示されるCyn d I.18、Cyn d I.CD1及びCyn d I.2/3から成る群から選ばれるアミノ酸配列を含んで成る、単離された核酸。Encodes the allergen Cyn d I of the pollen protein of Candida, where the allergens of the protein are Cyn d I.18, Cyn d I.CD1 and Cyn d I.2 / 3 as shown in FIG. An isolated nucleic acid comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of: 式:
L1NYX
式中L1は0〜300ヌクレオチドの核酸配列であり、前記核酸配列はCyn d Iのリーダー配列をエンコードするヌクレオチドを含み、Nは600までのヌクレオチドからなる核酸配列であり、前記核酸配列は成熟Cyn d Iのアミノ末端部分をエンコードするヌクレオチドを含有し、Yは第1図に示すクローン2、第2図に示すクローン18、第15図に示すクローン3、第16図に示すクローン22または第17図に示すクローン23の核酸配列部分であり、そしてXは0〜600ヌクレオチドの核酸配列であり、前記核酸配列はCyn d Iの3′未翻訳部分のヌクレオチドを含有し、そしてL1およびXは0であることができる、
を有するギョウギシバの花粉のタンパク質のアレルゲンCyn d Iをエンコードする単離された核酸。
formula:
L 1 NYX
Wherein L 1 is a nucleic acid sequence of 0-300 nucleotides, said nucleic acid sequence comprises nucleotides encoding Cyn d I leader sequence, N is a nucleic acid sequence consisting of up to 600 nucleotides, said nucleic acid sequence is mature contains nucleotides encoding the amino-terminal portion of Cyn d I, Y is clone 2 shown in FIG. 1, clone 18 shown in FIG. 2, clone 3 shown in FIG. 15, clone 22 or a shown in FIG. 16 17 is a nucleic acid sequence portions partial clone 2 3 shown in FIG., and X is a nucleic acid sequence of 0 to 600 nucleotides, said nucleic acid sequence contains a nucleotide 3 'untranslated portion of Cyn d I, and L 1 and X can be 0,
An isolated nucleic acid encoding the allergen Cyn d I of the pollen protein of Candidae.
式:
L1NYX
式中L1は0〜300ヌクレオチドの核酸配列であり、前記核酸配列はCyn d Iのリーダー配列をエンコードするヌクレオチドを含み、Nは600までのヌクレオチドからなる核酸配列であり、前記核酸配列は成熟Cyn d Iのアミノ末端部分をエンコードするヌクレオチドを含有し、Yは第1図に示すクローン2、第2図に示すクローン18、第15図に示すクローン3、第16図に示すクローン22または第17図に示すクローン23の核酸配列部分であり、そしてXは0〜600ヌクレオチドの核酸配列であり、前記核酸配列はCyn d Iの3′未翻訳部分のヌクレオチドを含有し、そしてNの核酸配列はYの核酸配列の5′末端とオーバーラップせず、そしてL1およびXは0であることができる、
を有する請求項2に記載の単離された核酸。
formula:
L 1 NYX
Wherein L 1 is a nucleic acid sequence of 0-300 nucleotides, said nucleic acid sequence comprises nucleotides encoding Cyn d I leader sequence, N is a nucleic acid sequence consisting of up to 600 nucleotides, said nucleic acid sequence is mature contains nucleotides encoding the amino-terminal portion of Cyn d I, Y is clone 2 shown in FIG. 1, clone 18 shown in FIG. 2, clone 3 shown in FIG. 15, clone 22 or a shown in FIG. 16 17 is a nucleic acid sequence portions partial clone 2 3 shown in FIG., and X is a nucleic acid sequence of 0 to 600 nucleotides, said nucleic acid sequence contains a nucleotide 3 'untranslated portion of Cyn d I, and N Of the nucleic acid sequence does not overlap the 5 ′ end of the Y nucleic acid sequence and L 1 and X can be 0.
The isolated nucleic acid of claim 2 having
L1が第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド1〜106、または第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド1〜103により表される核酸配列である、請求項3に記載の単離された核酸。The isolated nucleic acid according to claim 3, wherein L 1 is a nucleic acid sequence represented by nucleotides 1 to 106 of clone 14a1 shown in Fig. 6 or nucleotides 1 to 103 of clone 14c1 shown in Fig. 7. Nが第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド107〜244により表される核酸配列または第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド104〜243により表される核酸配列であり、Yが第2図に示すクローン18のヌクレオチド1〜603により表される核酸配列であり、そしてXの核酸配列が第2図に示すクローン18のヌクレオチド604〜775を含有する、請求項4に記載の単離された核酸。N is the nucleic acid sequence represented by nucleotides 107 to 244 of clone 14a1 shown in FIG. 6 or the nucleic acid sequence represented by nucleotides 104 to 243 of clone 14c1 shown in FIG. 7, and Y is the clone shown in FIG. 5. The isolated nucleic acid of claim 4, wherein the nucleic acid sequence is represented by 18 nucleotides 1-603, and the X nucleic acid sequence contains nucleotides 604-775 of clone 18 shown in FIG. Nが第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド107〜247により表される核酸配列または第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド104〜246により表される核酸配列であり、Yが第16図に示すクローン22のヌクレオチド1〜594により表される核酸配列であり、そしてXの核酸配列が第16図に示すクローン22のヌクレオチド595〜802を含有する、請求項4に記載の単離された核酸。N is the nucleic acid sequence represented by nucleotides 107 to 247 of clone 14a1 shown in FIG. 6 or the nucleic acid sequence represented by nucleotides 104 to 246 of clone 14c1 shown in FIG. 7, and Y is the clone shown in FIG. 5. The isolated nucleic acid of claim 4, wherein the nucleic acid sequence is represented by 22 nucleotides 1-594, and the X nucleic acid sequence contains nucleotides 595-802 of clone 22 shown in FIG. Nが第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド107〜246により表される核酸配列または第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド104〜245により表される核酸配列であり、Yが第17図に示すクローン23のヌクレオチド1〜595により表される核酸配列であり、そしてXの核酸配列が第17図に示すクローン23のヌクレオチド596〜832を含有する、請求項4に記載の単離された核酸。N is the nucleic acid sequence represented by nucleotides 107 to 246 of clone 14a1 shown in FIG. 6 or the nucleic acid sequence represented by nucleotides 104 to 245 of clone 14c1 shown in FIG. 7, and Y is the clone shown in FIG. 5. The isolated nucleic acid of claim 4, wherein the nucleic acid sequence is represented by 23 nucleotides 1-595, and the X nucleic acid sequence contains nucleotides 596-832 of clone 23 shown in FIG. L1が第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド41〜106、または第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド28〜103により表される核酸配列からなる、請求項3に記載の単離された核酸。The isolated nucleic acid according to claim 3, wherein L 1 consists of a nucleic acid sequence represented by nucleotides 41 to 106 of clone 14a1 shown in Fig. 6 or nucleotides 28 to 103 of clone 14c1 shown in Fig. 7. Nが第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド107〜244または第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド104〜243により表される核酸配列であり、Yが第2図に示すクローン18のヌクレオチド1〜603により表される核酸配列であり、そしてXが0である、請求項8に記載の単離された核酸。N is a nucleic acid sequence represented by nucleotides 107 to 244 of clone 14a1 shown in FIG. 6 or nucleotides 104 to 243 of clone 14c1 shown in FIG. 7, and Y is nucleotides 1 to 603 of clone 18 shown in FIG. The isolated nucleic acid of claim 8, wherein X is 0. Nが第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド107〜247または第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド104〜246により表される核酸配列であり、Yが第16図に示すクローン22のヌクレオチド1〜594により表される核酸配列であり、そしてXが0である、請求項8に記載の単離された核酸。N is the nucleic acid sequence represented by nucleotides 107 to 247 of clone 14a1 shown in FIG. 6 or nucleotides 104 to 246 of clone 14c1 shown in FIG. 7, and Y is nucleotides 1 to 594 of clone 22 shown in FIG. The isolated nucleic acid of claim 8, wherein X is 0. Nが第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド107〜246または第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド104〜245により表される核酸配列であり、Yが第17図に示すクローン23のヌクレオチド1〜595により表される核酸配列であり、そしてXが0である、請求項8に記載の単離された核酸。N is a nucleic acid sequence represented by nucleotides 107 to 246 of clone 14a1 shown in FIG. 6 or nucleotides 104 to 245 of clone 14c1 shown in FIG. 7, and Y is nucleotides 1 to 595 of clone 23 shown in FIG. The isolated nucleic acid of claim 8, wherein X is 0. L1が0であり、Nが第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド107〜244または第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド104〜243により表される核酸配列であり、Yが第2図に示すクローン18のヌクレオチド1〜603により表される核酸配列であり、そしてXが0である、請求項3に記載の単離された核酸。L 1 is 0, N is a nucleic acid sequence represented by nucleotides 107 to 244 of clone 14a1 shown in FIG. 6 or nucleotides 104 to 243 of clone 14c1 shown in FIG. 7, and Y is shown in FIG. 4. The isolated nucleic acid of claim 3, wherein the nucleic acid sequence is represented by nucleotides 1-603 of clone 18 and X is 0. L1が0であり、Nが第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド107〜247または第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド104〜246により表される核酸配列であり、Yが第16図に示すクローン22のヌクレオチド1〜594により表される核酸配列であり、そしてXが0である、請求項3に記載の単離された核酸。L 1 is 0, N is the nucleic acid sequence represented by nucleotides 107 to 247 of clone 14a1 shown in FIG. 6 or nucleotides 104 to 246 of clone 14c1 shown in FIG. 7, and Y is shown in FIG. 4. The isolated nucleic acid of claim 3, wherein the nucleic acid sequence is represented by nucleotides 1 to 594 of clone 22 and X is 0. L1が0であり、Nが第6図に示すクローン14a1のヌクレオチド107〜246または第7図に示すクローン14c1のヌクレオチド104〜245により表される核酸配列であり、Yが第17図に示すクローン23のヌクレオチド1〜595により表される核酸配列であり、そしてXが0である、請求項3に記載の単離された核酸。L 1 is 0, N is a nucleic acid sequence represented by nucleotides 107 to 246 of clone 14a1 shown in FIG. 6 or nucleotides 104 to 245 of clone 14c1 shown in FIG. 7, and Y is shown in FIG. 4. The isolated nucleic acid of claim 3, wherein the nucleic acid sequence is represented by nucleotides 1-595 of clone 23 and X is zero. Yが第1図に示すクローン2のヌクレオチド1〜438により表される核酸配列である、請求項3に記載の単離された核酸。4. The isolated nucleic acid of claim 3, wherein Y is the nucleic acid sequence represented by nucleotides 1 to 438 of clone 2 shown in FIG. Yが第15図に示すクローン3のヌクレオチド1〜417により表される核酸配列であり、そしてXが第15図に示すクローン3のヌクレオチド418〜594により表される核酸配列である、請求項3に記載の単離された核酸。4. Y is the nucleic acid sequence represented by nucleotides 1-417 of clone 3 shown in FIG. 15, and X is the nucleic acid sequence represented by nucleotides 418-594 of clone 3 shown in FIG. An isolated nucleic acid according to 1. L1が0であり、Yが第1図に示すクローン2のヌクレオチド1〜438により表される核酸配列であり、そしてXが0である、請求項3に記載の単離された核酸。4. The isolated nucleic acid of claim 3, wherein L 1 is 0, Y is the nucleic acid sequence represented by nucleotides 1 to 438 of clone 2 shown in FIG. 1, and X is 0. L1が0であり、Yが第15図に示すクローン3のヌクレオチド1〜417により表される核酸配列である、請求項3に記載の単離された核酸。L 1 is 0, Y is a nucleic acid sequence represented by nucleotides 1-417 of clone 3 shown in FIG. 15, The isolated nucleic acid of claim 3. 第18図に示すクローンCD1の核酸配列を含んで成る、ギョウギシバの花粉のタンパク質のアレルゲンCyn d Iをエンコードする、単離された核酸。Comprising the nucleic acid sequence of clone CD1 shown in FIG. 18, it encodes the allergen Cyn d I protein pollen bermudagrass, isolated nucleic acid. 第20図に示す成熟Cyn d I.CD1のアミノ酸配列を含んで成る、ギョウギシバの花粉のタンパク質のアレルゲンCyn d Iをエンコードする、単離された核酸。Comprising the amino acid sequence of the mature Cyn d I.CD1 shown in FIG. 20, it encodes the allergen Cyn d I protein pollen bermudagrass, isolated nucleic acid. 第20図に示すCyn d I.2/3(全長)のアミノ酸配列を含んで成る、ギョウギシバの花粉のタンパク質のアレルゲンCyn d Iをエンコードする、単離された核酸。An isolated nucleic acid encoding the allergen Cyn d I of the pollen protein of Cyprus, comprising the amino acid sequence of Cyn d I.2 / 3 (full length ) shown in FIG. 請求項1、2、3、19または21に記載の核酸配列を含んでなる発現ベクター。An expression vector comprising the nucleic acid sequence according to claim 1, 2, 3, 19 or 21. 請求項1、2、3、19または20に記載の核酸配列によりエンコードされるタンパク質またはペプチドを発現するように形質転換された宿主細胞。21. A host cell transformed to express a protein or peptide encoded by the nucleic acid sequence of claim 1, 2, 3, 19, or 20. 求項1、2、3、19または20に記載の核酸配列によりエンコードされる、単離されたギョウギ シバの花粉のタンパク質のアレルゲンCyn d I Motomeko 1,2,3,19 or encoded by the nucleic acid sequence set forth in 20, of proteins isolated behaved Shiba pollen allergen Cyn d I. 第20図に示すCyn d I.18のアミノ酸1〜246、第20図に示すCyn d I.CD1のアミノ酸1〜246 よび第20図に示すCyn d I.2/3(全長)のアミノ酸1〜244、から成る群から選ばれるアミノ酸により表されるアミノ酸配列を含んでなる、単離されたギョウギシバの花粉のタンパク質のアレルゲンCyn d I。Amino acids 1-246 of Cyn d I.18 shown in FIG. 20, amino acids Cyn d I.2 / 3 shown in FIG. 20 and amino acids 1-246 up for Cyn d I.CD1 shown in FIG. 20 (full length) 1-24 4, ing comprise an amino acid sequence represented by amino acid selected from the group consisting of proteins of pollen isolated Bermuda grass allergen Cyn d I. 請求項25に記載の単離されたギョウギシバのタンパク質のアレルゲンCyn d I、および製剤学的に許容されうる担体または希釈剤を含んでなる組成物。Isolated allergen Cyn d I protein of bermudagrass, Contact and pharmaceutically acceptable carrier or diluent comprising the composition of claim 25. 個体から得られた血液試料、請求項25に記載の単離されたタンパク質のアレルゲンとを、血液成分と前記タンパク質のアレルゲンとの結合のために適当な条件下組み合わせ、そしてこのような結合が起こる程度を測定することを含んでなる、ギョウギシバの花粉のタンパク質のアレルゲンCyn d Iに対する感受性を前記個体において検出する方法。 A blood sample obtained from an individual, and allergens isolated protein of claim 25, the combination under conditions appropriate for binding of the allergen of the protein and blood components, and such Measuring in the individual the susceptibility to the allergen Cyn d I of a pollen protein of C. elegans, comprising measuring the extent to which the binding occurs. T細胞の機能、血液の中に存在する抗体と前記タンパク質との結合またはそれらの組み合わせを評価することによって結合が起こる程度を測定する、請求項27に記載の方法。T-cell function, measuring the extent to which binding occurs by the evaluating the combinations bond, or those with an antibody to the protein present in the blood, The method of claim 27. 個体においてアレルギーの応答を生成するために十分な量の請求項25に記載のギョウギシバの花粉のアレルゲンCyn d Iを、前記個体に投与し、そして前記ギョウギシバの花粉のアレルゲンに対する前記個体におけるアレルギーの応答の発生を測定することを含んでなる、ギョウギシバの花粉のアレルゲンに対する個体の感受性を決定する方法。Allergy in said individual against an allergen Cyn d I pollen bermudagrass according to an amount sufficient as claimed in claim 25 to produce a response of allergy in an individual comprising administering to said individual, and the allergen of the pollen of the bermudagrass A method of determining an individual's susceptibility to an allergen of pollen pollen, comprising measuring the occurrence of a response of 請求項1又は2に記載の核酸で形質転換 された宿主細胞を、細胞とギョウギシバの花粉のタンパ ク質のアレルゲンCyn d Iを含有する培地との混合物を生成するのに適当な培地の中で培養し;そして、前記混合物を精製して実質的に純粋なCyn d Iを生成することを含んでなるギョウギシバの花粉のタンパク質の アレルゲンCyn d Iの製造方法。 Host cells transformed with nucleic acid according to claim 1 or 2, in a suitable medium to produce a mixture of medium containing allergen Cyn d I of proteins in pollen cells and bermudagrass cultured; and comprising generating a substantially pure Cyn d I purification of the previous SL mixture, method for producing an allergen Cyn d I protein pollen bermudagrass. て第20図に示されるCyn d I.18の ミノ酸5−246、10−246、20−246、25−246、Cyn d I.CD1のアミノ酸5−246、10−246、20−246、25−246およびCyn d I.2/3(全長)のアミノ酸5−244、10−2 44、20−244、25−244からなる群から選ばれるアミノ酸 からなる、ギョウギシバの花粉のアレルゲンCyn d Iの単離されたペプチド。 Amino acid 5-246,10-246,20-246 of Cyn d I.18 shown in full in FIG. 20, 25-246, amino acids Cyn d I.CD1 5-246,10-246,20- 248 , 25-246 and Cyn d I.2 / 3 (full length) amino acids 5-244, 10-244, 20-244 , 25-244 amino acids selected from the group consisting of pollen allergen Cyn d Isolated peptide of I.
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