JPH02500590A - ペプチド - Google Patents
ペプチドInfo
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- JPH02500590A JPH02500590A JP50447288A JP50447288A JPH02500590A JP H02500590 A JPH02500590 A JP H02500590A JP 50447288 A JP50447288 A JP 50447288A JP 50447288 A JP50447288 A JP 50447288A JP H02500590 A JPH02500590 A JP H02500590A
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- peptides
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/005—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2740/00—Reverse transcribing RNA viruses
- C12N2740/00011—Details
- C12N2740/10011—Retroviridae
- C12N2740/16011—Human Immunodeficiency Virus, HIV
- C12N2740/16111—Human Immunodeficiency Virus, HIV concerning HIV env
- C12N2740/16122—New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ペ プ チ ド
本発明の分野
本発明は、ヒト免疫不全ウィルスタイプ1()IIV−1)の免疫学的検出に関
する。特に本発°明は検出に使用される新規なポリペプチドに関する。
本発明の背景
後天性免疫不全症候群(AIDS)の最初の症例は1981に報告された。疫学
的研究は、この死に至る障害の原因が、現在ではヒト免疫不全ウィルスタイプ1
(HIV−1)として(Popovic M、 eIal、、5cience
1984,224:497−500)知られるヒトレトロウィルスであること
を示している。
レトロウィルスの種々のタンパク質が記載され、い(つかのグループにより配列
されてきた。(Myers G、 et。
al、、ヒユーマンレトロウィルス及びAIDS:核酸及びアミノ酸配列の編集
及び分析、Theoretical and BiophysicsGroup
、Los Alamos、 1987.p、1]−53)大部分の感染を受けた
個体において、エンベロープタンパク質gp120及びgp41と反応性の抗体
が製造される。
今までのところ、HIV−1に対する抗体の検出は主にa)全ウィルスの免疫学
的分析
b)遺伝子工学で製造されたウィルスタンパク質の免疫学的分析、または
C)慣用のイムノブロッティング技術を用いて、最初に5O3−PAGE (遺
伝子工学的に生産されたウィルスタンパク質または)IIV−ウィルスのコカル
チベーシコンにより生産されたウィルスタンパク質)中でウィルスのタンパク質
を分離することにより、及び分離されたタンパク質をニトロセルロースシートに
移し、その後分離されたタンパク質をI(IV−1抗体陽性血清で検出すること
により、イムノブロッティングする。
しかしながら、公知の分析方法はいくつかの欠点があるニ
一完全なウィルスを使用する分析においては、試験試薬のための供給材料として
大量のウィルスを培養しなければならない、安全な測定方法であるにもかかわら
ず、大きなスケールの培養に伴う危険がある。また、不活性化したウィルスで製
造した試験試薬が生きているウィルスで汚染されうる危険性も存在する。
−遺伝子技術により製造されたタンパク質を使用するEl^にもあてはまるもう
一つの欠点は、偽陽性試験結果の出現である。これら部分的にはこれらの標本中
の細胞成分の存在に起因する。これは確認試験の実行を必要とする。
一本発明の分析は高価な実験装置または熟練された技術者を要求する。従って、
これらの分析は未発達の国で使用するのにはあまり通さない。
ウィルスタンパク質の保存された“イムノドミナント(i−munodomin
ant)″エピトープは、ウィルス誘導抗原に対する魅力的なアルターナティブ
(alternative)を提供する。複数のそのようなペプチドが、例えば
LIS 4629783号に提真されている(WO−86106414に相当)
。
日の− ・な1
本発明はアミノ酸配列5GKLICTTAVPWNAS(−Ser −Gly−
Lys −Leu −Ice −Cys −Thr −Thr −Ala −ν
al −Pro −Trp −Asn −Ala−5er)に対応するenv−
ペプチド、該ペプチドの製造のための方法、及び該ペプチドの使用法、特にHl
シー1ウィルスに対する抗体の検出のだめの方法に関する。
該ペプチドがHlシー1にIIシー1に感染された血清に対して高感受性であり
、特異的に免疫学的反応性であることが見出されている。このペプチドを使用す
る試験の怒受性及び特異性は、完全なウィルスを使用する試験のものと同じレベ
ルである。
新規なペプチドは、慣用的な合成方法により、感染の危険性もなく、便利に製造
されうる。ペプチドの短さのために、配列の組換え技術は使用される必要がない
。
免疫学的研究は、発明されたペプチドが、HIV−1中のトランスメンブランタ
ンパク質gp41の° イムノドミナント′エピトープSR+’Jから発達した
エンベロープペプチドであることを示した。
正確なリクエンス(requence)が免疫化学的に獲得された等価の配列を
得るためにある程度まで修飾されうることも明らかである。
の な量゛
本発明に従って、小さな合成enシーペプチド5GKLICTTAVP讐NAS
が合成されてきた。
該ペプチドはHIV−1のトランスメンプランプロティンgp41のenv −
残基599−613から誘導される。該エピトープはgp41の疎水性ドメイン
に位置するが、それにもかかわらずIIIV−1に対する免疫応答を導くことに
おいて、高度に免疫原性のエピトープであることが判明した。特に、感染初期の
段階において第一の応答を引き出すようであり、生じた抗体は感染の異なる段階
を通じて存続する。
従って、該ペプチドはIIIV−1感染の検出に非常に通している。
検出は、適当な免疫化学的技術、例えば酵素イムノアッセ−(EIA) 、ラジ
オイ・ムノアッセー(RIA) またはフルオロイムノアッセ−(FIA)のい
ずれによって行うこともできる。
特に、env−ペプチドはプロティンキャリアー、例えばアルブミンまたはトラ
ンスフェリンに結合されうる。このペプチド抱合体は、該ペプチドに対するウサ
ギの抗体またはIIIV−1抗体陽性ヒト血清により、免疫化学的に同定されう
る。該試験の怒受性及び特異性は、完全なウィルス酵素−結合イムノソルベント
アッセーまたは完全なウィルスのイムノブロッティングのものと同様である。
反応の特異性は、抱合されていないenシーペプチドをサンプルのインキュベー
ション混合物に添加することにより確認されうる。試験結果は肉眼で読み取り可
能である。
上記のenシーペプチドの代わりに、その免疫化学的に等価な相同物を使用する
ことができる。これらの関連するペプチドは、enシーペプチドに対することを
目的としたポリクローナルもしくはモノクローナル抗体または)IIV−1抗体
陽性血清により容易に検出されうる。そのような関連ペプチドは、例えばSGI
<LICTAVPWNAS テある。
enシーペプチドは、個々のアミノ酸から出発して、慣用の方法により合成する
ことができる。そのような方法は、例えばBarany G、、 Merrif
jeld B、による丁he Peptides。
ed、に、及びGross E、及びMeienkoffer J、によるAc
ademic Press+ New York+ 1979+ p、 1−2
84 に記載されている。
次に、env−ペプチド、その製法及びその適用性、並びにHIV−1を検出す
るための使用をさらに例示する。
添付された図面において、
Fig、1 は参考ポリュレーション(polulation)及びHlシー1
惑染した患者におけるenシーペプチドEIAの反応性を示し、
Fig、2はHIV−1感染の異なる段階におけるenシーペプチドEIAの反
応性を示し、
Fig、3A及び3BはenシーペプチドEIAの完全なウィルスElAとの怒
受性の比較を示し、そして
Fig、4 はillシー1プロティン及びenシーペプチド−BSA抱合体の
異なる抗体サンプルを用いてのイムノブロッティング分析を示す。
env−ペプチドのム
env−ペプチド5GKLICTTAVPWNAS (後のEP−ペプチド)及
び関連ペプチド5GXLICTAVPWNAS(後のpp−ペプチド)は、第三
ブチルオキシカルボニル(BOC) −メチルベンジル−システィン−フェニル
−アセトアミドメチル(PAM)ポリスチレン/ジビニルベンゼン樹脂(App
lied Biosystems、 Inc、)上で、化学的に合成される。
ベンジルベースの側鎖保護及びα−アミノ基第三ブチルオキシカルボニル(t−
BoC)保護が、アミノ酸(AppliedBiostem) に使用される。
ペプチドは樹脂から引き離され、保護基は慣用方法により除去される0合成ペプ
チドは逆相高性能液体クロマトグラフィーで精製される。アミノ酸配列は自動化
されたEdman分解により、ガス相シーケンサ−を用いて確認される (Mo
del 470A、 AppliedBiosystems) 、ペプチドの純
度は、アミノ酸配列データをベースとして約99%である。
ブローインに・するenv−ペプチドのカップリング化学的に合成されたEP−
ペプチド及びRP−ペプチドはキャリヤープロティン、例えばヘテロ三官能性架
橋剤、例えばm−マレイミド安息香酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(
MBS) (lju F、−↑、、et al、、Biochemistry。
1979、18:690−697)を用いることによりアルブミンに結合する。
N単に言えば、ナトリウムホスフェートlosM(pH7,2)中のウシ血清ア
ルブミン1■をジメチルホルムアミド中、25°Cで30分間、11Bs 40
■とインキュベートする。
未反応の?lBS及び溶媒を、ナトリウムホスフェート緩衝液(pH6,0)中
で平衡させたセファデックス(Sephadex) PD−10(TM)カラム
により除去した。担体プロティンに比較して100モル過剰のペプチドを、反応
混合物に添加し、さらに25°Cで3時間インキュベートする。カップリングし
ないペプチドは、繰り返されたジアシルにより除去さカップリングされたEP−
ペプチド及びRP−ペプチド(100μl中、約1μgのペプチド15μg B
SA )をETAの製造に使用した。ポリスチレン微小滴定板を、燐酸塩緩衝W
7.(PBS ; 10mMナトリウムホスフs )、0.1MのN a C1
+pH1,4) 中のBSA にカップリングする。コートされたプレートを3
7℃で2時間、血漿検体(1%BSA及び0.02%Tween20 (TM)
を含有するPBS中、1:40に希釈)とともにインキュベートし、未結合の抗
体を0.02%のTween 20を用いて3回の洗浄(200μりにより除去
した。その後、該プレートを5hin 抗−ヒト IgG アルカリ性 ホスフ
ァターゼ コンジュゲー) (Labsystess Oy)と37℃で1時間
反応させ、続いて、上記のように3回洗浄し、基材としてのパラニトロフェニル
ホスフェート(シグマ)に暴露する。吸収価を微小滴定板リーダー(Multi
skan、Labsystems )を用いて測定した。
合成ペプチドは15個のランダムに選択されたHIV−1抗体−隅性血清により
、並びに10個の旧V−1抗体−陰性血清により、上記の酵素イムノアッセーを
用いて、それらの特異的に認識される能力について試験される。結果を第1表に
示す。
第1表:15個のHIV−1抗体陽性血清サンプルの抗ペプチドETA−滴定
血清 EP−ペプチド I’IP−ペプチド−選択された血清サンプルの陽性及
び陰性が、二つの抗体ETA試験、Vironostika )ITLV −m
(Organon Teknika)及びラブシステムズ(Labsys t
e+*s)の完全なウィルスリセードキットにおいて研究され、そしてラブシス
テムズにより製造された完全なウィルス抗原ストリップを用いてイムノプロッテ
ィングにより確認された。各ペプチドと血清との反応性は、半飽和血清希釈にお
いて、抗体希釈の逆数として定義された。EP−ペプチド及びRP−ペプチドは
全ての抗体−陽性血清と反応した。陽性反応はEP−ペプチドのインキュベーシ
ョン混合物への添加(100887紙)
により総合的に抑制されるであろう。
参考のために、試験は、同様に製造され、結合された非関連のペプチド?lD]
PQTKQDLELPKLAG(後のUP−ペプチド)でも行われた。tlP−
ペプチドとのインキュベーションは反応性に影響しなかった。υP−ペプチドは
HIV−1抗体−隅性血清との反応は与えなかった。 Hlシー1抗体−陰性血
清は、いずれのペプチドも認識しなかった。
上記の免疫学的反応の特異性は、100ないし200 μg/dの遊離のEP−
ペプチドを研究された血清サンプル(または血液サンプルまたは他の体液)へ添
加し、サンプルとのEP−抱合体を含む固体支持体をインキュベートすることに
より確認することができる。
El^ いての、 、 力
l000のHIV−1抗体−陰性血液供与者及び種々の[V−1感染段階の14
4の固体を用いて、イムノブロッティング及び完全なウィルスEIAにおいてセ
ロポジティブであるEP−ペプチドEIAの臨床的評価を行った。結果を第1図
に示す、異なるEIA決定の間でバリエーションの効果を避けるために結果を計
重し、Fig l に示した等式による酵素イムノアッセー担体(EIU) と
して表わした。
1000のHIV−1抗体−陰性血液供与者の血清は、EP−ペプチドETAに
おいて、0.9 EIUの平均値及び1.2 EIUの標準偏差(+LSD)を
与えた。カットオフ値(4,2Eltl)は平均値十標準偏差×2の2倍になる
ように合わせた。
血液供与者の血清の中で、カットオフ値より高いEIA値を示すものはなかった
。 HIV−1に感染し、そして完全なウィルスERA 及びイムノブロッティ
ングにおいて陽性の144人の患者のうち、143人がカット−オフレベルを超
えた価を有し、43%が測定範囲(150Elll)を超えた値を有した。
HIV−1感染の異なる段階の抗体の反応性も比較された。
結果をFig 2に示す、 enシーペプチドEIAは、全部で94人の無症候
性の愚者(ASX)全て、LASを有する患者29人のうち28人、8人のAR
C!A者全て、及び研究されている13人のA J II S 患者全てを検出
した。
EP−ペプチドE4Aの偽陽性の割合は容易に陽性反応を示す血清のパネルにお
いて研究された。結果を第2表に示す。
患者群 EP−ペプチド 完全なウィルEIAにおいて スEIA”にお
陽性 いて陽性
腎臓移植 0/20(100%) O/20(100%)血液透析下の患者 0
/20(100%) O/20(100%)種々の感染 2150(96%)
13150(74%)本ピロノステイカ (Vironostika) HTL
V −m (オルガノン(organon) キットが使用された。
EP−ペプチドアンセーの偽陽性の割合は2.2%であり、完全なウィルスET
Aにおいては14.4%であった。
容易に感染を検出する試験の感度は、性的感染によりHIV弓に暴露されること
が知られているが、最初の試験におけるイムノブロンティング及び完全なウィル
スEIAの両方においてセロネガティブである二人の患者A及びBにおいて先を
見越して研究された。結果をFig 3A及びFig 3Bに示す。EP−ペプ
チド抗体は、完全なウィルスEIAにおけるイムノブロッティング プリサイデ
ィング(preciding)反応によりセロコンバージョンが見うれる時間に
、明らかに検出可能であり、カットオフレベルの2ないし3倍である。(患者A
)、シかしながら、イムノブロンティングにおいて、gp41に対する抗体はそ
れらがペプチドEl/lにおいて検出可能である時間には現れない。
enシーペプチドに・するヒト の 1EP−ペプチドは、カップリング剖とし
て―−+male−イミド安息香酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(?
lBS。
Stgwa)を用いて、カルボキシ末端システィン残基を通して、AH−セファ
ロース−48(Pbar+5acia)にカップリングされた。セファロース(
loO+mg) は最゛初にpH7,4の101101I1/!のKzHPO,
及び150mmol/ lのNaC]緩衝液(PBS)中で膨張させた。ジメチ
ルホルムアミド(Sigma)中の3%のMBSin(50μりを1−のセファ
ロース懸濁液に添加し、その後、室温で30分分間中かに撹拌した。該セファロ
ース懸濁液をPBDで2回洗浄し、11gのペプチドを添加した。カップリング
後、ペプチド−セファ0−スを2dのセファロース−48(Phars+aci
a ) と混合し、アフィニティカラムの製造に使用した。全てがペプチドEI
Aに高度に免疫反応性である10の)IIV−1抗体−陽性血清のプール清を、
カラムからPBSで溶離した後、10ramol/ 12のリン酸塩緩衝液(p
H7,4)中の500 +amol/ 42のNaC1で洗浄した。
カラム−結合Ig分子を100i**ol/ 12のGly−HCI緩衝液(p
H2,8)で溶離し、その後、酸緩衝液を、セファデックスG25(TM、Ph
armacia)カラムを用いてPBSに変えた。
env−ペブ ド びアフィニー したenシーペプチドにるヒト いたイムノ
プロ・ティング
イムノブロッティングのために、MBSを経てBSAに結合したEP−ペプチド
(3μg)を、10%(賀ハ)のポリアクリルアミドゲル(SDS−PAGE)
を用いて、還元下(1%のβ−メルカプトエタノール)で走らせた0分離後、ペ
プチドをニトロセルロースに移し、1:100に希釈されたHIV−1−陽性ま
たはfIIV−1−陰性血清との、または精製された抗ペプチドIgフラクショ
ンとの免疫反応性を試験した;これらの希釈物はEP−ペプチドEIAに対して
等しい吸収価を示した。さらに、EP−ペプチド−BSAコンジュゲートを、そ
のウサギ抗−BSA抗血清(Cappel Laboratories) との
免疫反応性について試験した。結合抗体はウサギ 抗−ヒトIg−パーオキシダ
ーゼコンジュゲート(DAKO)により、並びにスワイン抗−ウサギIg−パー
オキシダーゼコンジュゲート(Liu F、−T、 et al、、Bioch
emistry 1979、18:690〜697)により検出された。
env−ペプチドを いたRIPA
ラジオイムノ沈降分析(RIP^)抗原の製造のために、HIV−1−感染した
CIO/?IT2細胞の対数増殖期の培養液を使用した。飢餓の後、2X10’
個の細胞を懸濁液中の’3SS−システィン(0,5m Ci)で、37°Cで
22時間代謝的に標識した。細胞リセートは、細胞をペレット化し、PBS中で
洗浄し、リシス(lysis)緩衝液(0,5+1) (140mMのMgCI
zを含存する101トリス−!’lc1.1mF のPMSF、及び0.5 %
のNP−40pH8,0)を含有する非イオン性界面活性剤を使用することによ
り、製造された。沈降分析のために、この抗原標本が血清サンプル15μ!あた
り30μ!使用された。沈降物は、タンパク質Aセファロース(Pbarmac
ia) に集められ、広範囲にわたる洗浄の後、5DS−β−メルカプトエタノ
ール(1%)と共に煮沸され、5O5−PAGE(12%)中で分析され、その
後オートラジオグラフィーが行われた。
分析の結果をFig 4に示す。
env−ペプチドを いた 法
Hlシー1−怒染H9細胞を、ポリーL−リジン (シグマ)をコートしたガラ
ススライドに付ける。細胞をPBS中の3.5%のバラホルムアルデヒド(リー
プルーデーバーン)に固定する。固定した細胞を、PBS中の0.05%のサポ
ニン(Merck)で透過させ、PBS−サポニンのウサギ血清で処理した。細
胞は分画されていない旧Ll血清プールで、または1:50に希釈されたHIV
−1−ネガティブビト血清で、または抗−ペプチド1gフラクション(23μg
/d)で、まで30分間染色した。細胞はPBS−サポニンで3回洗浄し、結合
抗体をビオチン化したヒツジ抗ヒ)IgG と、37℃で30分間インキュベー
トすることによりフルオレセインーストレブトビジン抱合体(Amersbam
)で検出した。
−肱」L弐y謬λ圀−
下記の方法はHTシー1抗体陽性血清の診断試験に適する。
カップリングしたEP−ペプチド(100pl中、約1μgEP−ペプチド75
μg BSA)及びさらにUP−ペプチドが例えば小さなスポットとして固体の
支持体、例えばニトロセルロースに吸収される。°未吸収のペプチド抱合体を、
例えば50−HのナトリウムホスフェートpH7,2(PBS)を用いて洗浄す
る。その後、固体の支持体を、0.2%のTriton−X−100(TM)を
含有する、50−Hのナトリウムホスフェート+pH7−2中のタンパク1ii
S液、例えばアルブミン(約5mg/100 d)中で、約1時間インキュベー
トする。その後、EP−抱合体及びUP−ペプチドを、研究した血清サンプルと
ともに約1時間インキュベートする。未結合のサンプルをPBSで洗浄する。E
P−ペプチド抱合体に吸収された抗体は、その後、固体支持体をその存在を酵素
基材の添加により決定することができる酵素マーカーに結合した抗ヒトIgG
と共にインキュベートすることにより検出することができる。マーカーとしては
、例えば、例えば0−フェニレンジアミンを添加することにより決定されうる、
ホースラディツシュパーオキシダーゼ()IRP)が使用されうる。(当然なが
ら、抗−IgG fc標議する他の方法は多数ある。)陽性の結果は、肉眼によ
る試験により、EP−m合体を含有するスポットが着色された反応を生じるが、
up−m合体が未着色のままであるときに、決められる。陰性の結果は、EP−
抱合体を含有するスポットが着色反応を生じないか、またはUP−抱合体と同じ
色を生したときに決められる。
FIG、1゜
FtG、2゜
FIG、3A
FIG、4゜
.414
針、41 ″“1
°”園 1
ニー
°′]暮= ヒ)rll
国際調査報告
hm岬嗜−−mlAI+mJ1#”’PcT/FI8B1000[13
Claims (7)
- 1.アミノ酸配列が、配列SGKLICTTAVPWNASに相当することを特 徴とするポリペプチド及びその免疫化学的に等価な相同物。
- 2.配列が、SGKLICTTAVPWNASであることを特徴とする請求項1 記載のペプチド。
- 3.配列がSGKICTAVPWNASであることを特徴とする請求項1記載の ペプチド。
- 4.ペプチドの配列が配列SGKICTTAVPWNASに相当し、該ペプチド が対応するアミノ酸から出発して合成されることを特徴とするポリペプチドの製 造方法。
- 5.ペプチドのアミノ酸配列が配列SGKLICTTAVPWNASに相当する ことを特徴とする、HIV−1に対する抗体との免疫化学的な複合体を形成する ことのできるポリペプチド、またはその免疫化学的に等価な相同物を、サンプル とともにインキュベートし、免疫化学的な複合体の形成を調べることからなるサ ンプル中のHIV−1ウイルスに対する抗体の検出方法。
- 6.ペプチドがプロテインキャリアーに結合されることを特徴とする請求項5記 載の方法。
- 7.免疫複合体形成の特異性が、インキュベーション混合物に結合しないペプチ ドの添加により確認されることを特徴とする請求項5項または6項記載の方法。
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