JPH02502873A - ヘリオティス発現系 - Google Patents
ヘリオティス発現系Info
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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】
へりオティス発現系
1、−序一
本発明はへりオティス(Heliothis)ポリヘトリン(polyhedr
in)プロモーターによって制御される異種遺伝子の発現を指令し得るベクター
/宿主細胞系に関する0本発明の系を使用して、興味のある異種遺伝子を非融合
ペプチド若しくは蛋白質、融合蛋白質または組換え閉塞体(occulsion
body)として発現させることができる。異種遺伝子産生物を含有する組換
え閉塞体はワクチンまたは殺虫剤製剤として特に有用でバクロウィルスは昆虫お
よび成る種の甲殻類動物に対して病原性である一群のウィルスである。これらウ
ィルス粒子はリポ蛋白質膜で取り囲まれた桿状ヌクレオカプシドを含有する。形
態学的に異なる2つの形態のバクロウィルス、即ち非閉塞ウィルスおよび閉塞ウ
ィルスは感染細胞によって産生される。非閉塞ウィルスは感染後初期に合成され
る;ヌクレオカプシドが核内に集まりプラズマ膜を通した出芽によってエンベロ
ープを獲得して細胞外ウィルスになる。閉塞バクロウィルスでは、ウィルス粒子
は、多角体(pol 1hedran)または閉塞体と呼ばれる大きな蛋白質、
内の核(nucleus)の中に取り込まれる。
バクロウィルスはバクロウィルス科およびバクロウィルス属のメンバーである。
この属は3つの亜群(subgroup)のウィルス、即ち核多角体ウィルス(
NPV)、顆粒症ウィルスおよび非閉塞ウィルスからなっている。
NPVは、形状が多面体から立方体で直径が1〜15μ鋼である閉塞体を有して
いる。リボ蛋白質膜はエンベロープ当たり1個のヌクレオカプシド(SNPV)
かまたは多数(39個まで)のヌクレオカプシド(MNPV)かのどちらかを含
有している。 100個までのウィルス粒子が1個の閉塞体内に取り込まれる
ことができる(Vlak、J、M、おAcademic Press、 pp、
489−542) e この群のウィルスの例には主立上l立1x−左ユヱヱ亜
三左(b豆肛鉦厘californica NPV (AcNPV)、へ’
オー ス(’ (Heli−othis i?1lNPV (HzNPV
)および、f7?X−1−ユ(B9!!juXsort) NPV (BmNP
V)がある、全ライスゲノムのDNA配列の比較によってHzSNPVとAcM
NPVとの間には2%以下の相同性が明らかにされている が、一方種々のMN
PV間の比較では更に大きな相同性が示されている(Sgsith、 G、E、
およびSumsers+ M、D、+1982tVirol、 123:393
−406) 、 HzSNPνは殺虫剤として使用するために現在米国で製造さ
れ商品名エルカ−(Elcar、商標)で販売されている。
顆粒症ウィルスは大きさが0.1〜1μ讃の円形乃至楕円形の閉塞体を有してい
る。閉塞体は各々1つの膜で覆われた1個のヌクレオカプシドを含有している(
Vlak、J、M、およびG、F、Rohrmann+上記)。
バクロウィルスは、60〜ll0XIO’ダルトンの範囲にある二本鎖の環状D
NA分子を含んでいる。バクロウィルス科のプロトタイプはAcNPVであり、
これは約82〜88X10’ダルトンのゲノムを有している(Miller、L
、に、。
198L A Virus Vector for Genetic Engi
neering 1nInvertebrates、In Genetic E
ngineering in the PlantSciences、Prae
ger P’ublishers+New York+pp、203−224)
。
AcNPVは感染昆虫細胞の核内で複製する。ウィルスの2つの形態、即ち閉塞
および非閉塞ウィルス粒子は野生型AcNPV感染の結果として作製される。
ウィルスのライフサイクルにおける閉塞体の明らかな役割は、ウィルスを不活性
化環境ファクターから保護することによって宿主昆虫の外部で安定に保つことで
ある。経口摂取された閉塞体は牛腸のアルカリ性環境で溶解して、ウィルス粒子
を放出し、感染がもう1巡行われる。閉塞体は主としてポリヘトリンとして知ら
れている約29,000ダルトンの分子量の1個のポリペプチドからなっている
(Vlak、J、M、およびRohrs+ann、 G。
F、、上@ ; Miller、L、に、、韮) 、この蛋白質はウィルス粒子
の周囲に不完全結晶格子を形成し、そしてマルチマー(o+ultimer)と
して存在する。ポリヘトリンはウィルス複製の後、ウィルス怒染中に非常に多量
に産生される。遺伝子増幅の証明は全(ない(Tjia、 S、T。
等、 1979. Virology 99:399−409)が、ポリへドリ
ンプロモーターは非常に効率的なプロモーターである可能性がある。
仝ユ土元土ム亙ヱ5NPVのプラーク精製分離株は特徴が決定されており、そし
て1つのこのような分離株がクローン化されている(Corsaro、B、G、
およびFraser。
M、J、+ 1985+ 5ociety for 1nvertebrate
pathology。
XVIII Annual Meeting、 August 4−8+198
5+ 0ntario+Canada、Abstract 75)*2.2.困
ユニ」五l
閉塞体(OB)は、ウィルス粒子の囲わりに不完全結晶。
格子を形成する約30キロダルトンのポリへドリンボリペプチドのマルチマーと
して存在する(Tinsley、T、W。
およびHarrap、に、A、+1978+ Comprehensive V
irology。
Vol、12+ Fraenkel−Conrat、 H,およびR,Wagn
er(il)。
P1enu+m Press、 New YorksPp−1−101) 、
OBのアルカリ溶解後、118〜13Sの沈陣係数を有するポリヘトリン粒子(
200〜374キロダルトン)が単離される(Bergold、G。
■、およびSchramm、 G、+1942. Biol、Zentralb
latt、62:122; Bergold、G、H,,194B、 Zeit
schr、Naturforsch、 3b:338;Harrap、に、A、
、1972+ Virology 50:124 ; Eppsteim。
D、A、およi Thoma、J、A、+1977、 Biochem、J、
167:32I ;Rohr@ann、G、F、+1977、 Btoche+
s、 16:1631) * X線回折研究によって、ポリヘトリンは本体主体
の立方格子状で結晶化していることが決定されている(Engstrom+A、
+1974、 Bioche+m、Exp、Bio、11ニア) eポリ、ヘト
リン結晶の電子顕微鏡分析によって、サブユニットの配列が6稜の結節ユニット
と一致していることが示唆されている(Harrap、 K、A、+1972.
Virology 50:124)。ジメチルスベリミデートを用いたポリヘ
トリンの架橋分析によって12量体構造が示される。それ故、結節ユニットの各
校は2つのサブユニットから構成されている(Scharn−horst、D、
W、およびWeaver、R,F、+1980.Virology 102 :
に形成されることを示唆している。このことは不完全結晶格子が個々のモノマー
の非共有結合性の、イオン性分子間会合によって維持されていることを示してい
る。ジスルフィド結合形成はマルチマー形態の4次構造にも影響を与えることが
ある。
バクロウィルス閉塞体蛋白質はNPVではポリヘトリンと、そしてGVではグラ
ヌリンと称されてきた。しかしながら、最近の研究によって、ポリヘトリンおよ
びグラヌリンは全て関連蛋白質の1つの群に属していることが示されている(R
ohr+nann、G、F、等、 1981. J、Mol。
Evol、17:329; So+ith、 G、E、およびSuma+ers
+M、D、+1981+J、Virol、 39:125)。トリプシン消化ペ
プチド分析によってMNPV、 5NPVおよびGVから得られたポリヘトリン
が多くの共通の断片を有していることが示されている(SuaonersJ、D
、およびSm1th、G、E、+1975.Inter−viro−1ogy
6:168−180;Maruniak、J、E、およびSIJll1mers
+M−D−+1978、 J、Invertebr、Pathol、32:19
6)。このような配列の類似性は種々のNPVおよびGVから得られたポリヘト
リンのN−末端アミノ酸配列中に見ることができる(Vlak。
J、M、およびRohrmann、G、F、+1985+The Nature
of Po1y−hedrin、In Viral In5ecticide
s for Biological Control。
Academic Press+pp、489−542)。成るポリヘトリンは
他のポリヘトリンよりグラヌリンに一層密接に関連していることが見い出されて
いる(Rohrmann、G、F、等、上記)、かくして、以下では、ポリヘト
リンという用語は関連蛋白質の全てのグループを指すものとして使用する。
6個の鱗翅類NPVポリヘトリン(Vlak、J、M、およびRohrmann
、C,F、+上記、 pp、506−508)のアミノ酸配列の比較によって、
80〜90%のアミノ酸がこれらの蛋白質内に保持されていることが明らかにさ
れている。配列保持に基づいて区別し得る数個の領域がある。例えば、アミノ酸
15〜16および58〜86が高度に保持されている。
アミノ酸38〜55間の領域は親水性であって非常に可変性である。その他の可
変性部位にはN−末端領域、アミノ酸120〜127.145〜148.165
.195および216がある(Vlak、J、M、およびRohrmann+
G、F4)e2.3. えDNA′お びバ ロ イルス蛋白質を産生ず
る組換えDNA技術の使用は分子クローニングおよび所望の蛋白質をコードして
いる遺伝情報の適当なベクターでの発現に係わっている。バクロウィルスは組換
え体DNAベクター系として有用である。
何故なら、これらは二本鎖DNA複製ユニットであり、大量の外来DNA (2
0メガダルトンまたはそれ以上)を挿入することができ、そしてこの外来DNA
は非必須機能を有する遺伝子をコントロールして細胞培養液中で増殖させる少な
くとも1つの強いプロモーター(ポリヘトリン)をもたらし、このプロモーター
を外来DNAによる置換または挿入に利用できるからである(Miller。
L、)[、+1981+A Virus Vector for Geneti
cEngineeringin Invertebrates、 In Gen
etic Eng3neering in thePlat 5ciences
+Praeger Publishers、New York、pp、203−
224;Vlak、J、M、およびRohrmann+ G、 F、 + 19
85+ TheNatureof Po1yhedrin、 In Viral
In5ecticides for Biolo−gical Contro
l、Academic Press、pp、489−542)、バクロウィルス
系を使用する組換え蛋白質の産生方法は記載されている(Pennock等、1
984Jo1.Ce11.Biol、 4 : 399:Sa+ith等、19
83.J、Vorol、 46:、584)、バクロウィルスベクターが構築さ
れるとウィルスゲノムに挿入されている外来DN’Aが発現する。適当な宿主に
導入することによって、外来蛋白質が産生される。
組換えバクロウィルス内での外来DNAの発現には、蛋白質をコードする配列が
プロモーターのコントロール下にあるように、外来蛋白質をコードするDNA配
列にバクロウィルス配列を連結する必要がある。挿入ベクターとも呼ばれるプラ
スミドベクターはキメラ遺伝子をAcNPVに挿入するように構築されてきた。
このような挿入ベクターの1例は、(a)転写開始部位を有するAcNPVプロ
モーター、(ロ)転写開始部位の下流に位置する数個の特をの制限エンドヌクレ
アーゼ認識部位、これは外来DNA断片を挿入するために使用することができる
、(C) AcNPV DNA配列(例えばポリヘトリン遺伝子)、これはプロ
モーターおよびクローニング部位の側面に位置しそしてウィルスゲノムの相同の
非必須領域へのキメラ遺伝子の挿入を指令する、そして(ロ)大腸菌(E、co
li)での複製および選択用の細菌起源の複製および抗生物質耐性のマーカー、
から構築されている。
このようなベクターの例はミャモト(Miyamoto)等によって記載されて
いる(1985.Mo1.Ce11.Biol、 5:2860)。
組換えバクロウィルスは、バクロウィルスDNAと共に外来遺伝子含有組換え体
細菌プラスミドを用いて細胞のコトランスフェクションによって作製されている
。
外来遺伝子は感染細胞内での相同組換えによってウィルスゲノムの非必須ポリヘ
トリン遺伝子に挿入されるかまたはこれを置換する。得られた組換え体プラーク
を視覚的にスクリーニングして機能性ポリヘトリン遺伝子の欠失から生じる閉塞
体の欠落を確認できる。感染細胞はまた、免疫学的技術、DNAプラークハイブ
リダイゼーションまたは後で単離した組換えウィルスに対する遺伝子選択を使用
してスクリーニングすることができる。これらのバクロウィルスの組換え体はそ
の必須の機能および感染力を保持している。
外来遺伝子発現は酵素的または免疫学的アッセイ(例えば、免疫沈降法、ラジオ
免疫分析またはイムノプロット法)によって検出することができる。高い発現レ
ベルは強いプロモーターを使用することによってかまたは唯一つの遺伝子の多数
のコピーをクローニングすることによって得ることができる。
幾つかの外来蛋白質がオウトグラファ系で成功裡に発現されている。ヒトインタ
ーロイキン2(S−ith等。
1985、 Proc、Natl、Acad、Sci、U、S、A、 82:8
404−8408)、ヒトc−myc(Miyamoto等、 1985. M
o1.Ce11.Biol、5:2860−2865)、細菌性ベーターガラク
トシダーゼ(Pennock等。
1984、 Mo1.Ce11.Biol、 4:399−406) 、インフ
ルエンザウィルス血球凝集素(Kuroda等、 1986. EMBO5:1
359−1365)およびヒトベーターインターフェロン(S*i tb等。
1983、 Mo1.Ce11.Biol、 3:2156−2165)は全て
、組換えAcNPV発現ベクター中のポリへドリンプロモーターのコントロール
下昆虫細胞で発現した。ヒトアルファーインターフェロンはB+PNVのポリへ
ドリンプロモーターに連結することによってカイコ中で発現した(Maeda等
、 1985. Nature(London) 315:592−594)
、スミス(S+++1th)およびサマーズ(Sun+mers) (ヨーロッ
パ特許出願公開第0127839号、1984年12月12日)は組換えバクロ
ウィルス発現ベクターの作製方法を提案し、そしてポリへドリンプロモーターの
コントロール下でヒトベーターインターフェロンおよびヒトインターロイキン2
を発現させるために組換えAcNPVベクターの使用を報多数の方法がウィルス
感染の予防および治療用に現在使用されている。これらの方法には、活性の免疫
応答を引き出すワクチン、化学療法剤での治療およびインターフェロン治療があ
る。
ワクチンを製造する伝統的な方法には不活性化または弱毒化したウィルスの使用
がある。ウィルスの不活性化によってウィルスは生物学的作用としては無害とな
るが、その免疫原性は破壊されない、これらの「死滅」ウィルス粒子を宿主に注
入すると、将来の生きたウィルスによる感染を中和化し得る免疫応答が誘導され
る。しかしながら、死滅ワクチンを使用する(不活性化したウィルスを使用する
)際の主な懸念は全てのウィルス粒子を不活性化し得ないことである。この不活
性化が達成されるときであっても、死滅ウィルスは宿主中で増殖しないので、得
られた免疫はしばしば持続が短かくそして通常追加免疫化する必要がある。最後
に、不活性化過程はウィルス蛋白質を変化させて免疫原としての効果をより弱(
することがある。
病原性減弱(attenuation)とは疾病をひき起こす能力を本質的に喪
失したウィルス株の産生をいう。これを達成する1つの方法はウィルスを通常で
ない生育条件および/または頻繁な細胞継代培養に付すことである0次いで、毒
性を喪失しているが依然として免疫応答を誘導し得るウィルスの突然変異株を選
択する0弱毒化ウィルスは、宿主内で実際に複製すると、一般に良好な免疫原を
もたらしそして長期に持続する免疫性を誘発する。しかしながら、生ワクチンを
使用すると幾つかの問題に直面する。最もやっかいな問題は病原性減弱が不十分
なことである。
上記方法に代わる方法はサブユニットワクチンを使用することである。これは関
連のある免疫学的材料を含有する蛋白質だけによる免疫化に係わるものである。
多くの外被で覆われたウィルスでは、ウィルス的にコードされた糖蛋白質が中和
抗体を誘発し得るエピトープを含有している。これらにはラクロッセ(La C
rosse)ウィルス(Gonzalez−Searano、F+、 5hop
e+R0E−+Ca1isher+C,E、およびNathanson、N、1
982.Virology 120:42)、新生児期子ウシ下痢ウィルス(M
atsuno、S。およびInouye+S、、1983.Infeetion
and Im+++unity 39:155)、VER(シene−zeu
lan Equine Encephalomyelitis)ウィルス(+’
lathews。
J、)!、およびRoehrig、 J、T、+1982+J。T+w+、 1
29 : 2763)、プンタトロ (Punta Toro) ウィルス(
Dalrym−pie、J、M、。
Peters+C,J、、So+ith、J、F、およびGentry、 、M
、に、 、 198]、、 InReplication of Negati
ve 5trand Viruses、 D、Hル。
B15hopおよびR,W、Co+npar+s+ IL p、167、E1s
evier+NewYork)、マウス白血病ウィルス(Steeves、R,
A、、5trand。
列、およびAugust、J、T、、1974j、Virol、 14:187
)およびマウス乳癌ウィルス(Massey、Rj、およびSehochetm
antG、、1981.Virology 115:20)の糖蛋白質が含まれ
る。サブユニットワクチンの1つの利点は、関係のないウィルス材料が除外され
ることである。
ワクチンはしばしば種々の助剤(アジュバント)と共に投与される。アジュバン
トは免疫原を単独で投与した場合より少ない投与量でより少ない量の抗原を使用
して、より一層持続性でより高いレベルの免疫性の獲得を助けるものである。ア
ジュバントの作用機構は複雑であり、完全には理解されていない。しかしながら
、アジュバントは細網内皮系の食面作用および他の活性の刺激並びに抗原の遅延
性放出および分解に係わっている可能性がある。アジュバントの例には、フロイ
ンドアジュバント(完全または不完全)、アジュバント65(ピーナツ油、マン
ニドモノオレエートおよびアルミニウムモノステアレートを含有する)、プルロ
ニックポリオールL−121、アブリジン(Avridine) および水酸
化アルミニウム、りん酸アルミニウムまたは明ばんのような鉱物ゲルがある。フ
ロインドアジュバントは代謝できない鉱物油を含有しており且つ発癌性の可能性
があるため、これはヒト用のワクチン製剤にはもはや使用されていない。
2.5. 横坑および 感仇 クチン寄生虫症または細菌症の予防用
ワクチンの開発は多(の研究努力の中心である。ワクチンは現在ジフテリア、百
日咳および破傷風で利用できる(Warren、に、S、+1985、In V
accines 85.Lerner、R,A、、R,M、Chanockおよ
ザ(Hea+o吐旦閃tnfluenzae)菌の多糖体莢膜からなるワクチン
が母集団のうちのある一層においては疾病予防の効果がないにもかかわらず最近
認可された(Granoff。
D、M、およびMunson、R,S、Jr、、1986.J、Infect、
Dis、153:448−461) 、マラリアのような多くの原虫類感染また
は住血吸虫症および回虫症のような螺虫感染のいずれに対してもワクチンは現在
存在しない。大腸菌毒素、コレラ菌毒素、ゴノコッカルピリおよびマラリア菌表
面抗原のエピトープに対して向けられた抗血清の予防効果(Vaccines
85+1985+Lerner+R,A、J、M、ChanockおよびF、B
rown (m)+ Co1d Spring Harbor Laborat
ory+New York ; Modern Approaches to
Vaccines+ 198CChanock、R,M、およびR,A、Le
rner(W)+ Co1d SpringHarbor Laborator
)++ New York)は多くの系で現在研究中である。
3、木 0」L貫
本発明はヘリオティスポリへドリンプロモーターのコントロール下で外来遺伝子
の発現を指令し得る組換えベクター/宿主系に関する0本発明の宿主系には培養
細胞、幼虫または微生物が含まれるが、これらに限定されない0本発明はヘリオ
ティスポリへドリンプロモーターのコントロール下で関心のある異種遺伝子を非
融合ペプチド若しくは蛋白質、融合蛋白質または組換え閉塞体として発現させ、
その際組換え閉塞体はその表面または内部に異種遺伝子産生物を有する。異種遺
伝子産生物が病原性微生物のエピトープからなる場合、本発明の組換え蛋白質ま
たは閉塞体はワクチン製剤で特に有用である。本発明のもう1つの実施B様では
、外来配列は殺虫活性を有する分子をコードすることができる。本発明のベクタ
ー/宿主系はへりオティスプロモーターのコントロール下で発現される外来ペプ
チドまたは蛋白質の産生用の発現系として使用することができるや本発明の組換
え蛋白質または抗原決定基からなる、上記蛋白質の断片もまた免疫分析での用途
を有する。
3.16足−一一且
次の用語および略号は下記の意味を有する。
Ac=オウトグーフ 左ユIJルニカ
Hz=ニュエ立12−11
ECV =細胞外ウィルス
poJyH=ポリヘトリン
アイソザイム:
EST−エステラーゼ
FUM =フマル酸水添加酵素
LDH=乳酸脱水素酵素
MDI’l =リンゴ酸脱水素酵素
緩衝液:
TE−10mM )リス−塩酸、1 a+M EDTA、 pH7,67BE
=81.2a+M )リス、20+eMホウ酸1.5mM EDTA、、pH
8J
TC−9,7+oM トリス、2.13mMクエン酸、pH7,1OB=閉塞
体、バクロウィルス粒子を閉塞している不完全結晶蛋白質マトリックス、この不
完全結晶蛋白質マトリックスは、多面状、立方状または球状形態の屈折性物体を
形成する。
用語OBは以下では可溶性ポリヘトリンの再結晶化によってインビトロで形成さ
れた格子を指すようにも使用する。
NPV =核ポリへドロシスウィルス、バクロウイルドは共有のエンベロープに
よって1個(SNPV)または多数(MNPV)のリボプロティン膜で被覆され
ている。100個までのこれら粒子パッケージは、形態が多面状から立方状で直
径が1〜15μmの閉塞体に取り込まれている。
GV=顆粒症ウィルス、バクロウィルス属の亜群であって、その際個々に外被で
覆われている1個のヌクレオカプシドは形態が球状から楕円状で大きさが0.1
〜1μmの閉塞体によって取り込まれている。
N0BV =非閉塞バクロウィルス
MC5=多重クローニング部位。一連の特有の制限エンドヌクレアーゼ開裂部位
を有するDNA5ff域。
5DS−PAGE=ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリル゛アミドゲル電気泳
動。
カセットトランスファーベクターー
ヘリオティスポリへドリンプロモーターと該ポリへドリンプロモーターのコント
ロール下で異種遺伝子配列を挿入し得る制限酵素認識部位とからなるトランスフ
ァーベクター、その際ヘリオティスポリへドリンプロモーターおよび制限部位の
側面に親ベクター配列に相同の配列が位置(flank) シている。異種遺伝
子配列はカセットトランスファーベクターに挿入され、次いで該ベクターはイン
ビtで親ベクター・との相同組換えを経由して組換え発現ベクターを構築するた
めに使用することができる。
トランスファーベクター=
トランスファーベクターはヘリオティスポリへドリンブロモーターと8亥ポリへ
ドリンフ゛ロモーターのコントロール下で位置させた異種遺伝子配列とからなっ
ており、その際ポリへドリンプロモーターと異種遺伝子配列の側面に親ベクター
配列に相同である配列が位置(flank) している、異種遺伝子配列を含む
トランスファーベクターはインビボで親ベクターとの相同組換えを経由して組換
え体発現ベクターを構築するために使用することができる。
カセット発現ベクター=
ヘリオティスボリへドリンプロモーターおよび該ポリへドリンプロモーターのコ
ントロール下で異種遺伝子が適当な宿主中で発現されるように該遺伝子配列を挿
入することができる制限酵素認識部位からなる発現ベクター。
発現ベクター=
ヘリオティスポリへドリンプロモーターと該ポリへドリンプロモーターのコント
ロール下で異種遺伝子が適当な宿主中で発現できるように位置させた異種遺伝子
配列とからなる発現ベクター。
4.2」L立]L皿
第1図、二ュ主主土ス亙ヱのポリヘトリン遺伝子のヌクレオチド配列、このヌク
レオチド配列はサンガー(Sanger)等のジデオキシチェインターミネータ
−法を使用して決定された(197’L Proc、 Nati 、 Acad
、 Sci 、 U、 S。
A、74:5463)、推定アミノ酸配列はヌクレオチド配列の下に示す。
第1図囚、ヘリオティスポリヘドリン遺伝子の制限地図、制限エンドヌクレアー
ゼBind[[、Nru I 、 1ine■およびAcc Iでのヘリオティ
スボリヘドリン遺伝子の制限エンドヌクレアーゼ消化地図を示す、この地図は第
1図に示されるヌクレオチド配列から誘導された。
括弧内の数字は第1図のヌクレオチドの番号を表す。
第1図■、ヘリオティスボリヘドリン遺伝子のヌクレオチド配列決定法、ヘリオ
ティスポリヘドリン遺伝子の配列を決定するジデオキシチェインターミネータ−
法(Sanger、 F、等+ 197’L Proc、 Natl 、 Ac
ad、 Sci、 U、S、A。
74:5463−5467)で使用される配列決定計画を表す、矢印は各断片で
の配列決定方向を示す0次の略号を本図では使用する: Xho(珈1)、 5
al(Sal I)、 R1(EcoRI)。
83(Hindn[)、 HII (HindI)およびNr(Nru I )
。
第2図、オ+1−り醪と21−カルフルニカMNPV (Ac)、仝ニオlコノ
。藍ヱSNPν(Hz)およびボンビイクス至見NPV (Bm)のポリヘトリ
ン遺伝子のアミノ酸配列の相同性、 Acのポリヘトリン遺伝子のDNAおよび
推定アミノ酸配列を示す(Hooftvan Iddekinge、B、J、L
、等、 1983゜Vi?ology 131:561) 、 Acポリヘトリ
ンの推定アミノ酸配列とBm(Kozlov、E、A、、等、1981.Bii
org、Khis 7:100B)およびHz (上述の第1図参照)のそれと
の差異を示す。
アミノ酸が1つの配列に存在しそしてもう1つの配列に存在しない場合、存在し
ないアミノ酸は次の記号:一−−−−−で示す。
第3図、 HzおよびAcポリヘトリンの疎水性プロフィール、ホップ(Hop
p)およびウッズ(Woods)が測定した各アミノ酸残基の疎水性(198L
Proc、Natl、Acad、Sei。
U、S、A、 78:3824)をポリヘトリン遺伝子のアミノ酸残基数に対し
てプロットした。アミノ末端およびアミノ酸残基35〜50はヘリオティスボリ
ヘドリン分子の親水性領域として同定した。
第4図、ポリへドリンボリリンカー配列0合成ポリリンカー遺伝子配列およびそ
れでコードされるアミノ酸を示す、この遺伝子断片は2オ’7)グ」L21−
左ユヱオルニカポリヘドリン遺伝子をコードし、アミノ末端からアミノ酸58に
相当する坦νHIまで続いている。制限エンドヌクレアーゼ切断部位はDNA配
列の下に示す。
Pvu I r Sca I + Bcl !およびXba I部位はそれぞれ
アミノ酸9.19.27および46に相当する。
第5図囚、カセットベクターpHE2.6の構造の図示的描写であり、カセット
ベクターp)IE2.6はポリヘトリン遺伝子内に外来遺伝子を挿入しそしてイ
ンビボの組換えによってHzウィルスを作製するために使用できる。
これらのHz組換え体は、適当な宿主系に置くとき、ポリへドリンプロモーター
のコントロール下で外来遺伝子を発現する0図中では次の略号を使用する= p
olyH(ヘリオティスポリヘドリン遺伝子配列) 、 R1(EcoRI)
。
5st(Sst I)+ S+ma(Sma IL B++(Bag旧)、 X
b(XbaI)。
5al(Sal l)、 Pst(PstI)、 R3()lLndl[r)、
Nr(NruI)およびXho(糎I)。
第5図■0機能性の大腸菌ベーターガラクトシダーゼ遺伝子を含有するトランス
ファーベクターpHE2.61acの構造の図示的描写である。pHE2.61
acは且旦±での組換えによって組換えへリオティスウィルスを作製するために
使用することができ、これらウィルスはヘリオティスポリへドリンプロモーター
のコントロール下でベーターガラクトシダーゼ遺伝子を発現する。この図では次
の略号を使用する:Xba(Xba IL Bag(BamHI)、 Kpn(
七11)、 S+aa(SmaI)、 Oligo(オリゴヌクレオチド)およ
びMC5(多重クローニング部位)、。
第5図0.ヘリオティスポリヘドリン遺伝子のアミノ末端をコードする領域に欠
失があるトランスファーベクターの構造の図示的描写である。これらのトランス
ファーベクターはポリヘトリン遺伝子内に外来遺伝子を挿入しそして4y h
±での組換えによって)Izウィルスを作製するために使用することができる。
この図では次の略号を使用する;xba(珈I)、 bao+(BamIII)
。
kpn(KLL! )、 sea(Sma I )、 5ph(シ11 )、
bgl(h注1 )。
およびpst(力11)。
第6図、 HzSNPVエルカ−分離株およびプラーク精製株の制限エンドヌク
レアーゼ分析、ウィルスDNAはシラ糖勾配で精製した閉塞ウィルス粒子から精
製し、HindII[で切断し、そして下記で記載するように0.75%アガロ
ースゲルで分画した。野生型エルカ−分離株(−゛)とプラーク精製株(1〜2
5)間には明らかに多くの差異があった0本発明者は分析用の標準としてHzS
−15を選択し、切断パターンに関して他の全ての株の特C、3,83kb H
indlI[−におよび2.76kb HindI[−L断片を欠いていた。大
部分の株は更に、HzS−15のHindI[[−C+におよびL断片とハイブ
リッドを形成した10.24.6.6および3.26kbのHindII[断片
も有していた。
第7図。エルカ−分離株とHzS−15株の遺伝子型の比較。野生型エルカ−分
離株(−゛)とプラーク精製HzS−15株は酵素BamHI+ EcoRI、
EeoRV、 Hindlll、 七11. PstIおよび5stIで切断
し、そして0.75%アガロースゲルで分画した。坦υI1. 、LLILIお
よびPstIの断片パターンは同一である一方、シ遼RI、 E(但RV、形n
dI[[及び影」■のそれは異なる。
第8図、 HzSNPVウィルスゲノムの物理的地図。線状ゲノム地図は、ゲノ
ム制限酵素切断用のプローブとしてクローン化したBamHI、 HindI[
IおよびPstl断片を使用して、プラーク精製株HzS−15のハイブリダイ
ゼーション分析によって作製した0本発明者の地図はクネル(Knell)およ
びサマーズの以前の地図(1984,J、Gen。
Virol、65:445−450)から、特にHind m−BおよびJ並び
にシ馴旧−G、1.Jおよびに断片の配置において、逸脱している。
第8図(A)、 HzSNPνゲノムの4つの可変性領域の分析。
HzSNPVプラーク精製株中の精製人中可変性SiMはクローン化したHzS
−15断片を用いたハイブリタ槍ゼーション分析によって決定した。領域■、■
および■はウィルス分離株の各々においてわずかな変化であフた。 )lzs−
23の遺伝子型は領域■のRind m−Fに未決定起源の小さな挿入を有して
いた。領域Iが変化したプラーク精製遺伝子型の大部分はHind m−Hで小
さな挿入または欠失を有していたが、1つの遺伝子型(HzS株1および2で示
されている)では断片の大きさはさほど変化していなかった。 HzS−21は
、領域■および■での変化に加えてHind m−Dに小さな挿入があった。
第9図、HzSNPVエルカ−分離株およびプラーク精製株の閉塞ウィルス粒子
の構造蛋白質、勾配法で精製したウィルス粒子は10 X l0CI+の12%
SDSポリアクリルアミドゲル上で30ミリアンペアで4.5時間電気泳動した
。
主要な野生型蛋白質の位置および大きさは左側に表示し、一方ブラーク精製株の
幾つかで見い出された特有の蛋白質は右側に表示する。
第10図、 IPLB−Hz1075から誘導し、クローン化して単離した細胞
株の細胞増殖曲線0組織培養フラスコの3つの特定の領域(25dl)は総8日
間で48時間の間隔で計数した。グラフ上の点は計数した3つの領域の平均を示
し、誤差線は1つの標準偏差を示す、各グラフの左隅低部の文字は特定の細胞株
(cell 5train)の名称に対応する。
第11図、 IPLB−)IZ1075から誘導した全ての細胞株とアイソザイ
ムFUM、LDHおよびBSTを有するへりオティスゼア幼虫との間のアイソザ
イムバンドパターンの比較、細胞および幼虫抽出物はTBEがまたはTC5衝液
がのいずれか中の5%ポリアクリルアミドゲル(95%のアクリルアミド、5%
ビス−アクリルアミド)で電気泳動し、そして適当な酵素に関して染色した。
FUMおよびLD)l ノ染色ニに、 −) で、細胞株が親IPLB−H2
1075(W”)細胞株から誘導されたものでありそして、これらが最終的にへ
りオティスゼア幼虫から誘導されることが確認される。 BS?ゲルでの差異
によって、全ての株は必ずしも同一でないことが示唆される。アイソザイムの染
色方法は以下に記載する。 A) FUM=フマル酸水添加酵素、B) LDH
=乳酸脱水素酵素、C) EST =エステラーゼ。
第12図。数種の昆虫細胞系(cell 1ine)についてのアイソザイムバ
ンドパターンの比較、記載したように調製した細胞系はTC緩衝液中5%のポリ
アクリルアミドゲル(95%のアクリルアミド、5%のビス−アクリルアミド)
テ電気泳動した。 LDHはIPLB−H21075を他の全ての細胞系から
区別するが、ATC−10とIPLB−H21075はRf値が僅か0.03L
か異なっていない、 MDHはIPLB−H21075をATC−10から、
またLDHで染色したとき一緒に移動するBTI−EAAをもIPLB−SF−
21AEから明らかに区別する。染色方法は以下に記載する。
第13図、カセットベクターpAV1.5の構造の図示的描写である。このベク
ターはオウトグラファポリヘドリン配列内に外来遺伝子を挿入するために使用で
き、そしてこの配列はインビボでの組換えによってオウトグラファウイルスゲノ
ムに対して形質転換することができる。 pAν1.5はまた図16で示される
ヘリオティスボリヘドリン遺伝子の挿入のようなその後の遺伝子操作用に使用す
ることができる。この図では次の略号を使用する:RI(EcoRI)、 5s
t(SstI)、 Ban(Ban旧)、 Kpn(七+nl)。
5al(SalI)、 RV(EcoRV)、 Pst(Pstl)、 H3(
Hindn[)およびXho (還遼I)。
第14図、カセットベクターpAVHp6の構造の図示的描写である。このベク
ターはへリオティスおよび/またはオウトグラファボリヘドリン遺伝子内に外来
遺伝子を挿入するために使用でき、そしてこのような外来遺伝子をインビボでの
組換えによってオウトグラファウイルス内に形質転換するために使用することが
できる。
この図で次の略号を使用する: 5st(SstI)、Ba間(ル狸旧)。
RI(EcoRI); Kpn(j迫I)、 5al(SalI)、 RV(
EcoRV)、 Pst(PstI)、 13(HindI[[)およびXho
(珈工)。
第15図、オウトグラファポリヘドリン遺伝子内に特定のル徂■部位で挿入した
インフルエンザ血球凝集素のアミノ酸98〜106をコードする外来DNA配列
を含有するトランスファーベクターの構造の図示的描写である。
第16図、β−ガラクトシダーゼを発現する組換えへリオティスウイルスで感染
させた24ウエルのプレートの細胞から得た細胞蛋白質の7.5%ポリアクリル
アミドゲルのウェスターンプロット法による顕微鏡写真。
、レーン1にはHzS15Bgal−D4(ウェル1の細胞から得た)で感染さ
せた1、 6 XIO’個の細胞の溶解物を置いた。
レーン2にはHzS15Bgal−D4(ウェル2の細胞から得た)で感染させ
た3、2X10’個の細胞を置いた。レーンM(対照マーカー)にはバイオ−ラ
ッド(Bio−Rad)社のβ−ガラクトシダーゼ(分子量110.000)1
0μgを入れた。
第17図、β−ガラクトシダーゼを発現する組換えへリオティスウイルスで感染
させた、24ウエルのプレートの細胞から得た細胞蛋白質の9%ポリアクリルア
ミドゲルのウェスターンプロット法による顕微鏡写真。
レーンCにはHzS15Bgal−D4(ウェル5の細胞から得た)で感染させ
た0、5X10’個の細胞の溶解物を置き、そしてレーンM(対照マーカー)に
はバイオ−ラッド社のβ−ガラクトシダーゼ(分子量110.000)10μg
を置いた。
第18図0組換えへリオティスウイルスHzS15Bgal−D3で感染させた
H、ゼア新生幼虫(総重量1〜3■)から得た蛋白質をクーマシーブルーで染色
した9%ポリアクリルアミドゲル、レーンL1には感染させた新生幼虫からの抽
出物6.2μgを置いた。抽出物は蛋白質1■当たり518.4単位のβ−ガラ
クトシダーゼ活性を有していた。レーンL2には別の感染させた新生幼虫からの
抽出物6.0μgを置いた。抽出物は蛋白質1■当たり540.0単位のβ−ガ
ラクトシダーゼ活性を有していた。レーンM(対照マーカー)にはバイオ−ラッ
ド社のβ−ガラクトシダーゼ(分子量110,000)10μgを入れた。レー
ンして(唯一)見えるバンドは組換え体β−ガラクトシダーゼ蛋白質が予期され
る場所に移動しているものである。
第19図、岨換え体へリオティスウイルスHzS15Bgal−D3で感染させ
たH、ゼア新生幼虫(総重量2■)から得た蛋白質の9%ポリアクリルアミドゲ
ルのウェスターンプロット法による顕微鏡写真、レーンLには感染新生幼虫から
得た抽出物5.4μgを置き、これは蛋白質1■当たり1563.8単位のβ−
ガラクトシダーゼ活性を有していた。レーンM(対照マーカー)にはバイオ−ラ
ッド社のβ−ガラクトシダーゼ(分子量110,000)10μgを入れた。マ
ーカーと幼虫抽出物蛋白質との相対的染色に基づいて、本発明者は、組換えβ−
ガラクトシダーゼ蛋白質が幼虫の湿潤重量の0.1%より多く構築されていたと
結論することができる。
5、 Hの量 なL
本発明は、異なる宿主系でヘリオティスボリへドリンプロモーターによってコン
トロールされる異種遺伝子の発現を指令し得る組換えベクター/宿主系に関する
ものであり、上記宿主には培養細胞、幼虫または微生物が含まれるがこれらに限
定されるものではない。
本発明の系を使用して、遺伝子産生物が非融合ペプチド若しくは蛋白質、融合蛋
白質としてまたは、閉塞体の表面若しくは内部に異種遺伝子産生物を有する結晶
化ポリヘトリン融合蛋白質からなる組換え閉塞体として発現されるように異種遺
伝子を操作することができる。発現産生物は多(の用途を有し、そして本発明は
ワクチン製剤の製造に特に有利である。
考察を明瞭にするために、以下の節では次の内容の項目について本発明の発現ベ
クター/宿主系を記載する:(a)遺伝子産生物が非融合ペプチド若しくは蛋白
質、融合蛋白質または組換え閉塞体として発現されるように異種遺伝子をヘリオ
ティスボリへドリンプロモーターのコントロール下に置くためのヘリオティスポ
リヘドリン遺伝子の操作;イ)へりオティスウイルス発現ベクターおよびこれを
作製するために使用することができるへりオティス親ウィルス;(C)組換えへ
りオティスウイルスの構築、組換えへリオティスウイルスの増殖および/または
異種遺伝子産生物の発現に使用できるへりオティス細胞系(cell 1ine
) ;並びに(d)組換えへリオティスウイルスの増殖および/または異種遺伝
子 。
産生物の大量生産に使用できるへりオティス幼虫。
非ヘリオティス昆虫宿主および細菌のような微生物中ヘリオティスポリへドリン
プロモーターのコントロール下で異種遺伝子の発現をもたらす他の系もまた記載
する。
異種遺伝子産生物の単離法および精製法は、本発明による種々のワクチン製剤で
記載したとおりである。
5.1. 々の゛ −せるたへニュユオーイスポlヘト1ン゛ −およびブロ
モ−叉二夏操崖
へりオティスゼアポリヘドリン遺伝子のDNA配列はサンガーのジデオキシ法(
1977、Proc、Natl 、 Acad、Sci 、LI。
S、A、 74:5463)を使用で決定し、第1図に示す、第1図は更に、推
定アミノ酸配列も示している。本発明によれば、異種遺伝子をヘリオティスボリ
へドリンプロモーターのコントロール下に置くためには多くのi作が可能である
。ポリヘトリン遺伝子を操作する方法に依って、異なる種類の遺伝子産生物が発
現される。このような操作には次のものがあるが、これらに限定されない:
(a) ヘリオティスボリヘドリン遺伝子配列の全てまたは実質的に全ては関
心のある異種遺伝子で置換することができ、その結果異種遺伝子はポリへドリン
プロモーターのコントロール下に置かれる。異種遺伝子産生物は、本発明の上記
組換えへりオティスウイルス/宿主系によって高レベルで発現される。
(ハ)ヘリオティスポリヘドリン遺伝子配列部分は関心のある異種遺伝子の全部
分または成る部分で置換することができる。異種遺伝子が、翻訳停止シグナルを
コードする配列によって中断されていないポリヘトリン遺伝子と同一の翻訳読み
取りフレーム内にある場合には、融合蛋白質は本発明の組換え体へリオティスウ
イルス/宿主系によって発現される。この目的のために使用できる好都合の制限
部位には第1図に示されるようなHindl[IおよびNruIであるがこれら
に限定されるものではない。
(C) 結晶化に必要ではないポリヘトリン蛋白を領域をコードするポリヘト
リン遺伝子配列の特定の部分が、関心のある異種遺伝子の全部分または成る部分
で全部または部分的に置換されるようにヘリオティスボリヘドリン遺伝子を巧み
に処理することができる。結晶化に必須でない領域は、他のポリヘトリン配列と
比較したとき可変である。挿入された異種配列が、翻訳停止シグナルをコードす
る配列によって中断されていないポリヘトリン遺伝子と同一の翻訳読み取りフレ
ーム内にある場合には、mvsx c本明細書では組換えOBと称する)玉lL
■U成↓JL6融合タンパク質を発現する。これらポリヘトリン融合タンパク質
によって形成される組換えOBは、、OB結晶の表面または内部に異種遺伝子産
生物が存在するOB結晶からなっている。それ故、組換えポリヘトリン結晶を産
生ずることによって、実質的に純粋な形態で、その成分である異種遺伝子産生物
の挙離を容易にする。
組換えOBはワクチンの製造に特に有用であると思われる。本発明のこの特徴の
好ましい実施態様では、異種配列は、ポリヘトリン蛋白質の多分表面領域であろ
うと思われる親水性領域をコードするポリヘトリン遺伝子の部分に挿入されるか
または置換することができる。これらの表面領域の構造は、ワクチン組成物で使
用すべき異種蛋白質が免疫原性を与えるキャリア分子に通常カップリングしなけ
ればならないハブテン(即ち、抗原ではあるが免疫原ではない)であるときに特
に有益であると思われる。本発明の発現ベクター/宿主系を使用して表面に異種
ハブテンを有する組換えOBを産生させると分子が免疫原性となりそして化学的
カップリング反応が省略されよう、ポリヘトリン蛋白質の疎水性領域をコードす
るポリヘトリン遺伝子配列は、ワクチン製剤に有用な組換えOBが産生されるよ
うに、異種配列中に挿入されるかまたは異種配列で置換される。
1尺で更に詳細に説明するように、組換えOBは、溶解し再結晶化することがで
きるので、(a)外被で覆われた組換えへリオテイスウイルス粒子を溶解した組
換えOBから取り出し、次いでioBは組換えへりオテイスウイルスのない状態
で再結晶化することができ、および/またはい)各々が異なる異種蛋白質を有す
る組換えOBの混合物は溶解可能であり且つ再結晶化可能である。
得られたOBは各異種蛋白質を有してセリ、多価ワクチンとして特に有用であろ
う。
本発明のこの実施態様に従って異種遺伝子配列で置換することのできる表面領域
をコードすると思われるポリヘトリン遺伝子配列部分を同定するために、本発明
者は、へりオテイスボリへドリンアミノ酸配列の疎水性領域および親水性領域並
びに該疎水性および親水性領域をコードする遺伝子配列の対応する領域を同定し
た(第3図および第1図参照)、アミノ酸配列の親水性領域は結晶の外部領域に
あると思われ、更には結晶解析によってポリへドリンモノマーの外部領域にある
と思われるので、このような領域は、それらが宿主の免疫系に外来エピトープを
容易にもたらすと思われるから、ワクチン製剤に組換えOBを使用する本発明の
実施態様で特に有用であろう、親水性領域をコードするポリヘトリン遺伝子の部
分は、挿入された外来エピトープが容易に免疫原性になるので、本発明の特別の
実施B様の異種遺伝子配列の挿入または該配列での置換のための主要な候補であ
る。か(して、親水性であり且つ非常に変動可能なポリヘトリン蛋白質領域をコ
ードするヘリオティスボリヘドリン遺伝子配列の部分は異種遺伝子配列によって
置換される良好な候補であり、その結果、得られる融合ポリヘトリン蛍白質は結
晶化しそして免疫原性外来エピトープを有する組換えOBを形成する。
ポリヘトリン蛋白質の疎水性領域をコードするポリヘトリン遺伝子の配列も異種
遺伝子配列中に挿入するかまたは該配列で置換することができ、そしてワクチン
製剤で有用な組換えOBを提供する。特別の実施態様では、両性ペプチド(即ち
、疎水性の一面と親水性の一面を有するペプチド)をコードする遺伝子配列(以
下の5.4.1.節参照)は、ポリヘトリン蛋白質の疎水性部分をコードするポ
リヘトリン遺伝子領域に挿入することができる。
本発明の特別な実施態様では、本発明者はアミノ末端(概ねアミノ酸1から4ま
で)およびアミノ酸残基番号38〜50(第3図参照)を、恐らく蛋白質の表面
上にありそしてそれ故OBの表面にあると思われるポリヘトリン蛋白質の親水性
領域として同定した。異種遺伝子配列は、異種遺伝子がヌクレオチド残基番号1
から12および/または142から180の全てかまたは部分を中断するかまた
は置換するかのどちらかをするようにポリヘトリン遺伝子配列中に挿入すること
ができ、そしてこの配列はアミノ酸配列のこれら領域をコードする(第1図参照
)、これら残基番号は鳳凰でありそしてこれら領域内または近接して生起する任
意の1つまたは複数の制限部位は、異種遺伝子配列を挿入するためにポリヘトリ
ン遺伝子配列を特異的に開裂させるように使用することができることに注意すべ
きである。有用と思われる幾つかの制限部位には第1図に示される制限部位があ
るがこれらに限定されるものではない、特有の制限部位を使用することが好まし
く、その結果適当な部位が存在しない場合には、例えばインビボでの変異誘発に
よって新しい部位が得られる(Hut−chinson。
C0等、1978.J、Biol、Ches+、 253:6551)。
5.2.へ奮オーイス イルス ベ −少なくとも2つのタイプの組換え発
現ベクターが本発明に係わっている。1つの実施態様は、ポリヘトリンプロモー
ターのコントロール下にある異種遺伝子配列または遺伝子断片を含有している組
換えへりオティスウイルスからなる。ポリヘトリン遺伝子配列内の異種遺伝子の
位置に依って、異種遺伝子産生物は非融合ペプチド若しくは蛋白質、融合蛋白質
または組換え閉塞体のいずれかとして発現される。
別の実施B様は、ポリヘトリン遺伝子配列内部に1つのクローニング/制限部位
または多数のクローニング/制限部位を含有する組換えへりオティスウィルスか
らなっている;以後、この組換え体ベクターはへりオテイス「カセット−発現(
cassette−expression) Jウィルスと称する。クローニン
グ部位は、関心のある任意の異種遺伝子またはその断片がポリへドリンプロモー
ターのコントロール下のポリヘトリン遺伝子配列内に挿入できるようにポリヘト
リン遺伝子内部に位置している。ポリヘトリン遺伝子内のクローニング部位の正
確な位置に依存して、遺伝子産生物は非融合ペプチド若しくは蛋白質、融合蛋白
質または組換え閉塞体として発現される。
組換えへリオティスウイルスのどのタイプも、本発明に従って使用される宿主系
に関して特に有利な特性を有する親へりオティスウイルスから構築することがで
きる0例えば、宿主系で高い感染力および高いウィルス力価を示すへりオティス
ウイルスが好ましい、へりオティス幼虫宿主系を使用するときには、メラニン黒
化を引き起こさないヘリオティスウイルスが好ましい、これらの特徴の各々は以
下で更に詳細に考察する。
5.2.1. えへ1オー ス イルスの上記したようなポリへドリンプロ
モーターのコントロール下で異種遺伝子またはその1部分を含有する組換えへリ
オティスウィルスを構築するために、異種遺伝子の関係のある配列をポリヘトリ
ン遺伝子配列内の適当な位置に挿入することができる。同様に、1つまたは複数
のクローニング部位を含有する組換えへりオティスウィルスを構築するために、
ポリヘトリン遺伝子配列内および/またはへりオティスゲノムそれ自体に特有で
あるかまたは稀な1つまたはそれ以上の制限部位をコードするオリゴヌクレオチ
ド配列をポリヘトリン遺伝子配列内の適当な位置に挿入することができる(以後
、このオリゴヌクレオチドリンカーをポリリンカー(polylinker)と
称する)、異種配列かまたはポリリンカーかのいずれかを含有する組換えへリオ
ティスウイルスは、インビトロまたはインビボのどちらかでDNAの組換えを提
供する任意の技術を使用して親へりオティスウイルスから構築することができる
0例えば、本発明の組換えへりオティスウィルスを構築する1つの実施B様では
、インビボの組換えがポリヘトリン遺伝子内の特定の部位に異種遺伝子配列およ
び/またはポリリンカーを挿入するために使用できる。この目的のために、ポリ
ヘトリン遺伝子配列内に挿入されそしてへりオティス配列の側面に位置する異種
遺伝子を含有するトランスファーベクターを構築することができる(例えば、第
5囲い参照)、親へリオティスウイルスDNAとトランスファーベクターDNA
とは感染しやすい細胞内にコトランスフェクションすることができ、そしてその
際インビボの組換えによって本発明の組換えへリオティスウイルスの作製が行な
われる。或いは、ポリヘトリン遺伝子配列内に挿入されそしてへりオテシス配列
の側面に位置するポリリンカー配列からなるカセットトランスファーベクターを
構築することができる (例えば、第5囲い参照)。このカセットトランスファ
ーベクターを用いて感染しやすい細胞内に精製ウィルスDNAをトランスフェク
ションすると、インビボ組換えによってヘリオティスカセットー発現ウィルスが
作製される0次いで、ウィルスDNAは且旦上二組換えの目的のために単離する
ことができ、その際異種遺伝子配列による、カセット−発現ウィルスゲノム内D
NAへの挿入または置換がウィルスゲノム内のポリリンカー配列によって促進さ
れる。或いは、−イー7e上旦組換えはへリオティスウイルスDNAを単離する
ことによって達成することができ、次いで、このDNAはポリヘトリン遺伝子配
列内の適当な位置に特異的な制限酵素で開裂される0次いで、異種遺伝子または
ポリリンカーは該開裂部位でポリヘトリン遺伝子内に連結される。
5.1.で説明したように、異種遺伝子配列および/またはポリリンカーの挿入
部位に依って種々の遺伝子産生物が発現される。しかしながら、特有の制限部位
が所望の位置に存在しない場合、存在する制限部位を変えることができる。存在
する部位を特有の制限部位に変えるために、適当な制限酵素で開裂し、(必要な
場合には)修飾して平滑末端を作り、そして特有の制限部位をコードする適当な
オリゴヌクレオチドの存在下で連結することができる。更に、ポリヘトリンまた
は異種遺伝子配列は、新たな制限エンドヌクレアーゼ部位を形成させるかまたは
以前から存在している制限エンドヌクレアーゼ部位を破壊するためにインビトロ
またはインビボで変異させて不Zに上且での連結法を促進させることができる。
インビトロでの部位指令変異誘発(Hutct+1nson+C,等、 197
B、 J、Biol、Che+n、 253: 6551)、タブ(TAB、商
標)リンカ−(ファルマシア社)の使用等を含むがこれらに限定されない任意の
当該技術分野で既知の技術を使用できる。ポリヘトリン遺伝子配列の部分はまた
、異種配列によって中断されるよりもむしろW−こともできる、1つまたは複数
の適当な制限酵素によるポリヘトリン配列の開裂後、開裂末端はポリヘトリン配
列部分を取り出すために、ヌクレアーゼBAL−31、エキソヌクレアーゼ■、
ラムダエキソヌクレアーゼ、ヤエナリ(mung bean)ヌクレアーゼまた
はT4 DNAポリメラーゼのエキソヌクレアーゼ活性のような、はんの2.3
例だけを挙げたが、有名なヌクレアーゼを使用して“分解する(chewed
back)”ことができる、或いは、これらの部位によって特定される断片を取
り出すために2つまたはそれ以上の制限酵素による開裂を達成することができる
。これに続(平滑末端への変換(必要な場合)および異種遺伝子配列またはポリ
リンカーの存在下での連結によって、ポリヘトリン遺伝子の適当な領域の消失お
よび異種遺伝子またはポリリンカーによる上記領域の置換が生じる。
遺伝子融合体を構築する特別の方策は、置換されるかまたは挿入される特定のポ
リヘトリン配列並びに挿入される異種遺伝子によって決まる。以下の考察は、土
Z竺土三組換えの目的のためにポリヘトリン遺伝子の制限部位の操作が達成され
るほんの1つの方策に関するものであり、そして単に説明のためだけに意図する
ものである。他の多くの組換えの方策は本発明の範囲内である。
本発明の1つの特別の実施態様では、ポリヘトリン遺伝子内の特別な制限部位に
外来DNAを挿入するために1つの方策を使用することができ、その際この部位
は特有の制限部位であることができ、またはそうでなくても良い、この実施態様
では、組換えベクターのポリヘトリン遺伝子の一本鎖DNAは■淀屋−制限部位
で部位−特異的な開裂を生じさ″せるために操作される。(この方策を使用する
1つの例としては上皿の10.1.4’11)。
ポリヘトリン遺伝子から得た一本鎖DNAを単離する。
この単離は二本鎖形態の熱変性のような多くの標準的技術、次いで分画または好
ましくは、ゲノム内に挿入されたポリヘトリンDNAを有するバクテリオファー
ジ誘導体(l!、旧3ファージ、ファージミド(phagemid))のような
ベクターの一本鎖DNA0単離によって達成される。 DNA内の特別な制限部
位での特異的開裂は、制限消化をする前に、相補的合成オリゴヌクレオチド(オ
リゴ−1)を−末鎖DNAにアニーリングすることによって達成される。このア
ニーリングは制限エンドヌクレアーゼによる認識および開裂に必須の二本鎖領域
を創り出す、開裂後に、−末鎖の線状のDNAは既知の技術(例えば熱変性法お
よびカラムクロマトグラフィー)で単離することができる。外来エピトープをコ
ードする配列を有するオリゴヌクレオチドも合成することができる(以後、オリ
ゴ2と称する)0次いで、オリゴ2に相補的であるもう1つのオリゴヌクレオチ
ドを合成することができ(以後、オリゴ3と称する)、これは更に、ポリヘトリ
ンDNAの一本鎖末端に相補的であるオリゴ2を超えて伸びている5′および3
′末端を有している0次に、オリゴ2とオリゴ3は一緒にアニーリングし、次い
でこの二本鎖を一末鎖ポリヘドリンDNAに連結することができる。太遅且のよ
うな適当なベクター宿主の形質転換によって、ポリヘトリン遺伝子内の特定の制
限部位に挿入された外来ペプチドをコードするDNAを有する組換え体トランス
ファーベクターが作製される。
ポリヘトリン遺伝子内のヌクレオチド配列の置換は、上に5.i−で記載したよ
うに本発明に従って組換え閉塞体を産生ずるのに特に有用であろう。
5.2.2. へIオー スウイルス任意のへリオティスウイルスが、本発明
の組換えへりオティスウイルスを構築する親として使用できる。
好ましい実施態様では、同種遺伝子型ををするプラーク精製分離株を親へりオテ
イスウイルスとして使用すべきである。更に、本発明に従って使用される発現ベ
クター/宿主系の特別の宿主で使用するときには、所望の品質を有する株を選択
すべきである。
幼虫宿主系でHzSNPVを取り扱うときには、メラニン黒化を起こさないウィ
ルスが好ましい。血リンパ含有ウィルス粒子かまたは閉塞体かのいずれかのメラ
ニン黒化を避けるために注意深く感染の時期を決めることが有利である。メラニ
ン黒化は昆虫のクチクラに入っている色素であるメラニンの産生からなりそして
チロシンの酸化によって誘導されるインドール環状化合物の重合に関係があると
思われる、ウィルス感染に対する正常な応答である(Wigglesworth
、V、B、、1974.in ThePrinciples of In5ec
t Physiology、 ChapmanおよびHall、London、
p、610)、メラニン黒化過程に係わりのあるチロシナーゼは昆虫の血リンパ
中に豊富にあるので、利用可能な蛋白質とかなり非特異的に反応することができ
る。それ故、本発明の組換えウィルスを有する昆虫内のチロシナーゼ活性は異種
蛋白質を非特異的に代謝することができ、異種産生物の収量および純度を損いそ
して減少させる。閉塞体のメラニン黒化はその後のウィルス粒子蛋白質および核
酸の化学的変化を生じさせる。メラニン黒化はまた、接種後の培養細胞の毒とな
るだけでなく、採集した血リンパ中のウィルスの感染性細胞外力価もひどく減少
させる。その故、メラニン黒化しないかまたは徐々にメラニン黒化する宿主株が
これらの問題を回避するには好ましい。
HzSNPVの8種の地理的分離株の制限切断パターンは、各々が僅かに異なる
優勢な遺伝子型を有するウィルスの別個の集団であることを示唆しているが、ど
のパターンも総合的に特有のウィルス種は示していない(GettigおよびM
cCarthy、1982.Virology 117:245−252)。
試験した8つの地理的分離株の内7つは5OS−ポリアクリルアミドゲル電気泳
動(SO5−PAGE)で類似の主要な閉塞ウィルス構造蛋白質プロフィールを
有している(MonroeおよびMcCarthy、1984. J、Inve
rt、Path、 43:32−40)、 8つのへりオティス5NPV分離株
は遺伝子学的にそして生化学的に類領しているとはいえ、7つの分離株はH,ゼ
ア幼虫に対する毒性にかなりの差異を示している(GettingおよびMcC
arthy、1982. Virology 117:245−252)。
それ故、本発明者はHzSNPVのエルカ−分離株から得たプラーク精製株(元
々は叶、J、J、HaIIImにより単離された、[1,S、D、A、、Tri
fton、GA、)を更に分析した0本発明者はウィルスゲノムの制限酵素切断
、閉塞ウィルス構造蛋白質の5OS−PAGEプロフィールおよびプラーク精製
株間の幼虫病理学的差異を比較して、エルカ−分離株の遺伝子型異種性および表
現型異種性の特徴を決定した。
エルカ−分離株から得た20株を精製し分析した後、本発明者は優勢な遺伝子型
は1つもないことを見い出した。各人は1つまたはそれ以上の制限酵素を使用し
て区別することができ、そしてどの株も野生型分離株のモル制限パターンと同一
ではなかった。1個の優勢遺伝子型も同定し得なかったことは、このウィルスが
高度に可変性であることを示していた。
本発明者は、Hindl[I制限パターン(第8図、第8囲い)に基づいてプラ
ーク精製人中の4つの可変性領域を同定した。これらの領域の内3つ(■、■お
よび■)での変化はプラーク精製株間ではわずかである。・HzS−23株の領
域■のHind I[r−Fでの小さな挿入は唯一の例外である。領域Iでの変
化は更に重要であることがあり、この領域で改変された遺伝子型の中には明らか
に4つの小さな欠失および1つの挿入がある。領域Iの全ての欠失はシ1旧−H
断片に位置している。領域1−IVの外部に更に変化を有する唯一つの株はHi
nd m−Dに挿入を有するHzS−21である。
メラニン黒化はHzSNPVの生化学を研究するときに常に問題であるので、幼
虫宿主系で使用するためには、本明細書に記載したメラニン黒化しない株が好ま
しい。
特に、下記の株5.7.8.9.15.21.22.24および25(7節、特
に第■表参照)は榎1星メラニン黒化を生じさせる。好ましい実施態様では、
PC’ftメラニン黒化を生じさせる)lzs−15株を、幼虫宿主系で使用す
る組換えへリオティスウイルス発現ベクターを構築する親株として使用すべきで
ある。
H2S−15株の遺伝子型(第7図、第8図および第8囚参照)は3つの可変性
領域(■、■および■)で野生型集団の遺伝子型と相異している。これら遺伝子
型間の相異は酵素EcoRI、EcoRVSHindlnおよび影匹lでの切断
で明白である(第7図)、野生型の集団に対するHzS−15の相異は、全体的
なゲノムの大きさまたは組織よりむしろ幾つかの制限部位の相対的位置における
変化によって生じる。
HzSNPV集団の遺伝子型における可変性領域はエルカ−株に限られるもので
はない、 HzSNPVの地理的変化に関して発表された分析を再検査するこ
とによって、これら可変性領域が他のへりオティス種の5NPVに存在すること
が明らかになっている(Gettig、R,G、およびMcCarthy、 W
、J、、1982.Virology 117:245−252) 、更に、本
発明者のプラーク精製分離株間に保存されている多くのHindI[[断片はま
た以前に分析された地理的変種間にも保存されている。このことは特にHind
I[[断片A。
B、D、D’、MおよびNで当てはまり、それらの全ては8つの地理的変種の内
7種に見られそして本発明者の20のプラーク精製分離株の内の13で見られる
。へりオティス種の5NPV中に見られた可変性の高いこと(Gettigおよ
びMeCarthy、1982. Virology 117 : 245−2
52)が種々の地理的条件下でウィルス集団に利点を与えるか否かは未だ決定さ
れないでいる。
HzS−15の制限酵素地図(第8図)は以前に発表されたクネルおよびサマー
ズの地図(1984,J、Gen、Virol、65:445−450)とは実
質的に異なっている。例えば、以前の地図ではシ1旧断片におよびIがHind
m断片B内に位置していた0本発明者のハイブリッド形成分析ではこれらのB
amHI断片はHindll[−C内に位置していた。更に、PstI断片りお
よびEはHind m−BおよびJとハイブリッドを形成するが、以前の地図で
はこれらの断片は別々である0本発明者の地図はクローン化したHzS−15断
片のゲノム切断物によるハイブリダイゼーション結果および種々のプラーク精製
株間のハイブリッド形成分析に基づいて構成されている。以前の地図での誤りは
、ハイブリダイゼーション形成分析において恐らく偽陽性をもたらすウィルス集
団の異種性の高さに起因すると考えることができよう。
HzS45プラーク精製株での研究によって、本発明者は全体のゲノムの大きさ
が僅かに異なっているとの推定を得た。クローン化した個々の断片の二重切断お
よび分析に基づくゲノムの大きさに関する本発明者の推定は以前に報告された(
KnellおよびSummers+ 1984+上記)119kbよりもむしろ
約137kbである。しかしながら、これらの価はさほど異なっておらず、多分
DNA断片の大きさの推定で予想される変動を反映したものであろう。
プラーク精製株間の可変性は遺伝子型に限定されず、ウィルス粒子の構造蛋白質
にも反映される(第9図参照)0本発明者は閉塞ウィルス蛋白質の内の幾つかが
株間で相異していることを観察した。事実、HzSNPVの幾つかの異なる地理
的分離株間に以前に観察された相異(MonroeおよびMcCarthy+1
984.J、Invert、Path、43:32−40)より、1つのエルカ
−分離株の株間での相異の方が多かった。
メラニン黒化の度合の相違の正確な理由は、個々の株の細胞溶解能力または成る
組織への向性における比活性に関係があると思われる。細胞溶解が幼虫のメラニ
ン黒化応答における差異の原因であるとの証明はメラニン黒化しない株、HzS
−15で感染させた幼虫での凍結−融解実験から得られる。メラニン黒化してい
ないRzS−15感染幼虫は数回の凍結/融解サイクルの後にメラニンが黒化す
るであろう、予備の細胞培養データもこの仮説を支持しているが、細胞溶解が主
要ファクターであることを確認するためには更に研究する必要が本発明の組換え
へリオティスウイルスの選択は、ポリヘトリン構造遺伝子が組換えウィルスを構
築した結果どのように変わったかによって、多ぐの方法で達成することができる
0例えば、以下に示す組換え体は、閉塞体産生不能性(OB−)に基づいて同定
し、選択することができよう:
(萄 ポリヘトリン遺伝子配列がもはや正しい翻訳読み取りフレーム内にない(
即ち、相外である)ように、または該配列が翻訳停止シグナルによって中断され
るように、異種遺伝子配列またはポリリンカーがポリヘトリン遺伝子配列を中断
している組換え体構築物はポリヘトリン蛋白質を発現せず、それ故閉塞体を形成
しないであろう。
(ロ)各々が、翻訳停止シグナルで中断されていない同一の翻訳読み取りフレー
ム内にあるように異種遺伝子配列がポリヘトリン配列を中断している組換え構築
物は融合蛋白質として異種遺伝子産生物を発現するように指令するであろう、し
かしながら、該異種遺伝子が、ポリヘトリン遺伝子産生物の結晶化に必須である
ポリヘトリン遺伝子配列の領域内に位置している場合、閉塞体は全く形成されな
いであろう。
組換えへリオティスウイルスがOB−である場合、組換えウィルスに閉塞体形成
能を取り戻しまたは回復させることが望ましいと思われる。このことは、閉塞体
が感染の水平伝達に利点を与える幼虫宿主系で組換えウィルスが使用されるべき
である場合、特に有用であろう。閉塞体形成能を回復するために、別の非必須領
域がポリヘトリン構造遺伝子およびそのプロモーターによって置換されるように
組換えウィルスを更に修飾することができる。このような非必須領域にはplO
遺伝子(Sa+i th等、1983.J、Virol、 45:215−22
5)およびFP遺伝子座(Fraser等、 1985. Virology、
145:356−361 ;Fraser等、1983.J、Virol、
47:287−300)があるが、これらに限定されない、このような置換は、
前に説明したようにインビボまたはインビトロでの組換えによって実行できるで
あろう、インビボ組換えは、ポリヘトリン構造遺伝子およびプロモーター並びに
側面に位置するへりオティスウイルスDNA配列を有するトランスファーベクタ
ーを使用して達成することができる。 OB−組換えヘリオティスウイルスと共
にトランスファーベクターを感染性細胞にコトランスフェクションすると、王ヱ
堕での組換えによって、組換えウィルスのポリヘトリン発現能の回復をもたらし
、そして閉塞体を産生ずる。或いは、制限酵素はポリヘトリン遺伝子およびそ(
7)7”ロモーターを組換えヘリオティスウイルスゲノムの非必須領域に挿入す
るために使用できよう、これらの実施態様では、回復した組換え体はOB−の背
景に対して閉塞体陽性(OB”)として同定することができる。
組換え閉塞体を産生ずるヘリオティスウィルスの同定に関しては多数の試みが可
能である:(a) 前に説明したように、これらの組換えウィルスは、結晶化
に必須でないポリヘトリン遺伝子配列領域を、異種遺伝子配列が翻訳停止シグナ
ルで中断されないように異種遺伝子配列で置換するかまたは中断することによっ
て、インビボまたはインビトロでの組換えにより構築することができる。これら
の組換え体の遺伝子産生物は組換え閉塞体として発現されるので、OB″背景に
対してOB”ウィルスプラークを選択するためには、OB−親へリオティスウイ
ルス株を使用することが好ましいと思われる。OB”ウィルスはOB″ウィルス
よりも一層屈折性のプラークを形成するので、OBを発生するウィルスはOBを
産生じ得ない多数の親ウィルス中のプラークアッセイで検出することができる。
℃)クローニング/発現組換えウィルスは結晶化に必須でないポリヘトリン遺伝
子配列領域を1つまたはそれ以上の特有の制限/クローニング部位をコードする
ポリリンカーで置換または中断することによって、インビボまたはインビトロ組
換えにより構築することができる。得られた組換えへりオティスウイルスは、任
意の異種遺伝子を適当な制限酵素を使用して挿入することができる「カセット」
に類似している。
この実施態様では、中断されたポリヘトリン配列がもはや正しい翻訳読み取りフ
レーム内にはないようにポリリンカー配列をポリヘトリン遺伝子内に挿入するこ
とが有利であり、この場合にはクローニング部位を有する組換えへリオティスウ
イルスはOB−であろう。
その後異種遺伝子を結晶化に必須でないポリヘトリン遺伝子配列領域内に位置し
ているクローニング部位に連結し、その結果再配列が翻訳停止シグナルで中断さ
れていない正しい翻訳読み取りフレーム内にあって、組換え閉塞体を結晶化し形
成する融合蛋白質の産生を指令する構造が生じるであろう。組換え閉塞体を産生
ずるウィルスはOB″背景に対しOB“プラークとして選択することができる。
組換え閉塞体を産生ずる組換えウィルスを選択する際に、なされるであろう対照
選択実験は、野生型子孫の中でOBを製造し得ない組換え体を検出するために野
生型ウィルスDNA(OB”)でコトランスフェクションすることである。この
タイプのコトランスフェクションで生成した組換え体の同定および性質検討は陰
性の結果の実施態様の実施には不適当であるのかに関して価値ある情報を提供す
る。
づいて選択することもできる0例えば、外来抗原決定基の発現を検出するために
エリザ法(enzyge−1inkedi−mmunosorbent ass
ay)(ELISA)を使用することができる。
酵素をコードする異種遺伝子が導入されている場合、酵素活性に基づいて選択す
ることができる。外来ペプチドの化学的反応性に基づく染色技術を使用すること
ができる。当該技術分野で知られている多くの他の技術は、発現される外来配列
に従って使用することができ、そしてこれらは本発明の範囲内にある。
組換えウィルスを選択しようと試みる場合、この選択がOB−背景に対してであ
ろうとOB”背景に対してであろうと、この選択を助けて他のマーカーを使用す
ることが可能である0例えば、選択可能なマーカーをコードする別の遺伝子をポ
リヘトリン遺伝子領域に挿入することもできる。ウィルスゲノムに伝達される前
に、この選択可能なマーカーは相対的に明確なりNA断片として存在することが
できるかまたは組換えポリヘトリン遺伝子を有するトランスファーベクターの隣
接DNA配列に含有されていてもよい。この選択可能なマーカーは、インビボで
の組換えが生起するバクロウィルスに対して組換えポリヘトリン遺伝子を用いて
コトランスフェクシジンすべきである8次に、選択可能なマーカーをも発現する
組換え体を選択することができる。
当該技術分野で既知のクローン化した多くの遺伝子を選択可能なマーカーとして
使用することができ、これにはベーターガラクトシダーゼのような酵素をコード
する遺伝子があるがこれに限定されず、そしてこれは選択するための標準的方法
を有する。
選択用のもう1つの方法は、ポリヘトリン遺伝子に挿入された異種DNA配列の
存在をスクリーニングすることである。これは、複製プラークとの核酸ハイプリ
ダイゼーシジン形成法(Benton+W、D、およびDavis、R。
W、、1977、5cience 196:180)およびその変法のような当
該技術分野で既知の技術によって達成することができる。
選択用に使用することができる、当該技術分野で既知のもう1つの技術は、マー
カー遺伝子の不活性化または置換によるマーカー遺伝子活性の喪失である。この
実施態様では、組換えポリヘトリンを取りまいている配列と相同な配列が側面に
位置している選択マーカーを有する親バクロウィルスを構築することができる。
例えば、ポリへドリンプロモーターの下流にベーターガラクトシダーゼ遺伝子を
有する親バクロウィルスを構築することができる0組換えポリヘトリン遺伝子と
構築された親株との間のインビボ組換えによって、ベーターガラクトシダーゼ遺
伝子を取りまいている、親の側面配列との相同性によって組換えポリヘトリン遺
伝子の挿入が生じる。組換えポリヘトリン遺伝子の挿入およびベーターガラクト
シダーゼ遺伝子の不活性化または置換が生じる組換えは、既知の方法(Mess
ing、J。
等+ 1977、Proc、Natl、Acad、Sci、U、S、A、74:
3642)によるベーターガラクトシダーゼ活性の欠如によって選択することが
できる。
上記した組換えへリオティスウイルスは、へりオティスウイルスを増殖し得る細
胞系および幼虫を含むがこれらに限定されない多数の宿主系中で異種遺伝子産生
物の発現を指令するために使用することができる。
本発明のこの実施態様に従って使用することができる幾つかの有用な細胞系およ
び幼虫系は以下の節で記載する。
5.3.1.へ1オー ス 、
大部分の5NPVのインビトロ増殖の達成は困難である。
最初にグツドウィン(Goodwin)によってコツトンボオルワーム(cot
ton bol1wors+) 、即ち2J」2ヒ仁入 亙ヱの幼虫卵巣および
脂肪体から確立されたIPLB−f(Z1075細胞系(Goodwin、R,
H,等+ 1982.1n Vitro Ce11.Dev。
Bio、18:843−850)はHzSNPVの増殖を支持することができる
。しかしながら、100%の感染をこの系で定型的に達成することは困難である
ことが多数の報文で示されている(Granados、R,R,等+198L
Intervirology 16:71−79; Yao+ada、に、等、
1982.J、Invert、Path、39:185−191)。
核内OBの存在で測定するとき50から70%の感染しか得られないのがより一
般的であり、それ故、HzSNPV複製方法の分析に対するこの系の有用性は非
常に限られている。インビトロでのHzSNPVの生産性を高めるための努力に
おいて、幾人かの研究者がへりオティスゼアから新規細胞系を確立した(Goo
dwin等、上記; FIclntosh+A、H,等、 1985. Int
ervirology 23:150−156) 、マンキントッシs (Mc
lntosh)およびイグノッホ(Ignoffo)(1981,J、Inve
rt、Pathol、37:25B−264) は”=’+−,<x亙ヱまた
はニュ左主土ス ビレジーンズ(virtecens)に由来する細胞系でOB
の製造に関してHzHPVの複製を証明した。
Hz1075細胞系の定型的な継代培養(Goodwin等、 1982゜In
Vitro Ce11.Dev、Bio、18:843−850)中に、本発
明者は類似の形態を有する細胞のクローン性生育をしばしば観察した。この細胞
系は異種混交性であり、そして本発明者はこの集団の細胞の全てが多分HzSN
PVで同じ様には感染しやすくないとの可能性を考慮した0本発明者は、サブク
ローンの単離および特徴決定によって、Hz S N P、Vに感染しやすく且
つ感染でより多くの閉塞体を産生ずる細胞系が提供される可能性があると推論し
た。
本明細書の実施例の特別な実施態様で、本発明者は本発明の実施に使用できるI
PLB−H21075昆虫細胞系由来のクローン細胞株(cell 5trai
n)の単離および特徴決定を記載する。これらの株は、HzSNPVで感染され
ると異なる増殖特性、形態およびウィルス産生性を示した。これらは本願明細書
で特定する0本発明者はまた、細胞株の特徴を求めそしてそれらが全てへりオテ
ィスゼアに由来することを証明するためにアイソザイムマーカーも使用した。
IPLB−H21075細胞系は異種細胞の集団からなっており、この異種混合
性はHzSNPVを接種しても100%の感染が得られない原因の1部であるよ
うに思われる。個々の細胞株のクローニングによって感染に対し更に均質な応答
を得るために、本発明者はIPLB−H21075から得た120株をクローン
化し、そして特徴を決定した。
クローン化した細胞系は全て、本発明者の培養条件下でHzSNPV分離株Hz
S−15で接種してもどれもが100%の感染が可能でなかった点で親細胞系と
類似していた。
各細胞株は増殖キネティクス(第10図1皿)、主要細胞形態およびウィルス複
製能(以下の第1表参照)に僅かな相違を示した。
主要細胞形態は大部分の細胞系で異なっていたが、2つの株だけ(UND−Bお
よびUND−G)はかなり同質の細胞形態を示した。他の株は、それらがクロー
ン性集団に起源していたにも関わらず幾つかの異なる形態からなっていた。細胞
株は全て、親細胞系と同様に線維芽細胞であった(Goodwin、R,H,等
、1982.In Vitro 18:843−850)。
細胞株の集団倍加時間は37.33から65.48時間の間で広範に変動し、親
細胞系はほぼ最大(63,15時間)の倍加時間であった。親細胞系の定型的継
代培養では類似の増殖キネティクスを有する細胞を選択しないように思われる。
多分、混合細胞集団は何らかの方法で、恐らくはより早い増殖株の増殖を抑制す
ることによって、個々の細胞株の増殖を規制している。
感染した細胞およびOBかまたはECV産生かのいずれかの割合にも広範な変動
性があった。感染培養物中でのOB産生を推定するために本発明者が測定した幾
つかのパラメータは感染細胞の割合または相対的細胞増殖率のいずれとも関連づ
けることができなかった。感染培養物由来のECV比濃度はいかなる他の測定し
たパラメーターとも無関係であった。
クローン化した細胞株の内の2つ、即ちUND−HおよびUND−には親細胞系
のIPLB−H21075よりOB産生の幾つかの個々のパラメータが統計的に
高い価であった0株UND−Hは怒染細胞当たりのOB産生が一層多かったが、
UND−には培養物当たりのOB産生が一層多かった。これらの観察は上ユユプ
土之ヱ三l(と江崩且旦n皿)細胞株TN−368に関するより早期の研究(F
aulkner、 p、等。
1976、iri Invertebrate Ti5sue Cu1ture
Applicationsin Medicine、Biology、and
Agrieulure、Kurstak、E+およびMaramorosch
、に、&L Academic Press、 Ne1n York。
pp、347−360;Volkman、 L、E、およびSummers、M
、D、+1976+in Invertebrate Ti5sue Cu1t
、ure Applications inMedicine、Biology
、and Agricuiture、Kurstak、E。およびMaramo
rosch+に、+ 曙、Academic Press、New York
pp。
289−296)と対照的である。 TN−,368のクローン化した細胞株は
細胞倍加時間(Faulkner+P、等、 1976、上記)およびオヱしL
グラニ乙乙 −丸旦lΔ」しとた囲PV (AcMNPV)プラーク生成能(V
olk+pan、L、E、およびSummers、M、D、+19769.!、
りに関して親細胞系と識別可能であったが、TN−368クロ一ン化細胞株のい
ずれもクローン化していない親細胞系より良好にはAcl’1NPVを複製しな
かった。
培養物当たりの全体的平均OB数の値は2づの独立変数、即ち細胞当たりOBお
よび感染細胞のパーセントに基づいての推定を示す。本発明者は培養物当たりの
平均OB数がOB産生性の良好な表示であると考える0例えば、UND−に株は
細胞当たりのOBおよび感染細胞のパーセントは共にH21705とさほど異な
っていなかったが、培養物当たりの平均OBはかなり異なっていた。このことは
Hz1075細胞系と比較したUND−に産生性の別個の観察と良好に相関して
いる。
全ての細胞株がIPLB−H21075細胞系に由来するとの!認はアイソザイ
ム染色プロフィールの比較によった(第11図参照)0本発明者はまた幾つかの
無を椎動物細胞系のアイソザイムプロフィールも比較しく第12図参照)、そし
てこれら全てを酵素?1D)IおよびLD)lを相前後して使用して明白に分離
できることを見い出した。
このことは、多数の酵素および2つの異なるゲル系を使用してもIPLB−5F
21AEとIPLB−Hz1075を分離できなかったとのより早期の報文(B
rown、S、E、およびKnudson。
D、L、+ 198(L In Vitro 16:829−832: Tab
achnik、W、J。
およびKnudson、D、L、、1980. 工nvitro16:389−
392)と対照的である。
好ましい実施態様では、IPLB−H21075UND、に細胞系は、迅速且つ
高い力価でヘリオティスウィルスを増殖する能力のため、そしてそれ故そのプラ
ークによって同定が可能になるので、本発明の発現ベクター/宿主系で使用する
ことができる。
もう1つの好ましい実施態様では、本発明に従って宿主として使用される任意の
IPLB−H21075細胞系の増殖培地は、感染力を約100%に改善するた
めに1%のウシ血清アルブミンおよび2 g / 12のL−グルタミンを含有
すべきである0本発明の発現/宿主系で宿主として培養細胞を使用するとき、該
細胞培養物をOBでよりはむしろECVで感染させることが好ましい、感染性細
胞培養上清液は液体アガロースを最終濃度が0.1%になるように加えて安定化
することができる。或いは、スミスおよびサマーズが記載した技術(1978,
Virology84:390−402)のような既知の方法および本願明細書
の以下の7.1.4.節に記載する変法に従ってウィルス粒子をOBから単離す
ることができる。
5.3.2.弛−Ω−組−聡一及
本発明の組換えバクロウィルスがへりオティスプロモーターのコントロール下で
増殖し、異種遺伝子を発現することができる任意の細胞系を使用することができ
る0例えば、このような細胞系には次のものがあるがそれらに限定されるもので
はない:上述の5.3.1.節に記載したへりオティスゼア細胞培養;スポドブ
テラフルギベルダ(鉢堕匹旦、工二臼−1t」:1L8.i」1jLエコia)
IPLB−SF21八E細胞:エスチグメネ アクレア(ハあl咀匣匹匹紅B
TI−EAA細胞;上ユニ1上乞ヱ三土TN−368細胞;上ユユエ止之ヱ三土
BTI−TN4Bi、 BTI−TN5F2. BTT−TN5F2PおよびB
TI−TN5F2A細胞(Granados、R,R,等、 1986゜Vir
ology 152 : 472−476) ;ヱl」運トi ブラ」Cし毛(
Mamestra brassicae) Mb0503およびMb1203
細胞(Miltenburger、 H,G、等、 1976、 Z、Ange
w、 En tomol 、 82(3) :306−323) ;ニュ土土土
久亙ヱBCIRL−Hz−AM 1.2または3細胞(McIntosh、A、
)1.およびIgnoffo、 C,M、、1981゜J、Invert、Pa
thol、 37: 258−264):ニュし九立、L衣 elyジーンズB
CIRL−HV−AMI細胞(同上);並びにそれらの誘導細胞系。
インビトロのバクロウィルス複製の有益な考察に関してはフォルクマン、エル・
イー(Volkn+an、L、E、)およびクヌッドソン、ディ・エル(Knu
dson+D、L、)+ 1986年、「バクロウィルスのインビトロ複製」、
ザ・バイオロジー・オブ・バクロウィルスズ(The Biology ofB
aculoviruses)、 I巻、バイオロジカル・プロパティーズ・ア
ンド・モレキュラー・バイオロジー(BiologicalPropertie
s and Mo1ecular Biology)、 グラナトス。
アール・アール(Granados、 R,1,)およびビー・エイ・フェデリ
シ(B、A、Federici)i、 CRCプレス(Press) *フロ
リダ州、を参照、これは本願明細書に引用する。
5.3.3. のバクロウィルスでの本発明のもう1つの実施態様では、へり
オテイスプロモーターのコントロール下で発現した異種遺伝子は任意のバクロウ
ィルスゲノム(これにはNPVおよび顆粒症ウィルス(GV)が含まれるがこれ
らに限定されない)内に含有されていることができる。 GVのポリヘトリン(
グラヌリン)およびNPVのポリヘトリンが1群の関連蛋白質を形成することが
研究によって示されている(Rohra+ann、G、F、等、1981.J、
Mo1. Evol、 17:329;Sm1th。
G、 E、およびSu+ll+l1ers、 M、D、、1981. J、Vi
rol、 39:125)。
それ故、異種遺伝子およびへりオティスプロモーターは、多分ウィルスの本質的
な機能に悪影響を与えることなり、(上述の5.2.1.に記載したような)組
換えDNA技術で顆粒症ウィルスまたは他のNPV中に巧みに操作することがで
きる。本発明に従って使用することができるNPVには次のものがあるが、それ
らに限定されない; AcMNPV、 HzSNPν、−”5lf−a入 ?L
、5ジーンズNPV、 S、ユ上i丈久(1ittOra1iS)NPV、立ユ
1土之ヱ土立(h山凪犯n匹)MNPV 、九とユヱメロネ5NPV、オリシア
シュードチュガタ(oLULiA 匹匹並−75NPVおよびMNPV、
、t ”; 7]ロBLk元り久N、文土主土ユL二(Sertifer) 5
NPVST、パルドサ(胆り並u) 5NPV、 ”:2”7”)L’tT
土工MNPV並びに:LM −7” −−7)Lt−V<)b ” MNPV
(Vlak、J、l’!、およびRohrmann、 c、F、+上記)。本
発明に従ッテ使用することができるGvには次のものがあるがそれらに限定され
ない:P、7’立之左工GVS孟λ±久人主ヱー久上ZCV 。
上皿ヱ王ヱ イン −ブンクー−(Plodia江旦■匹−ctella) G
V、 T、=x GV 、ユiA上ム±主ヨニ史土よ一且針CVおよびユユス上
ム不立ヱlヱ王立±GV (Vlak。
J、M、およびRohr+++ann、G、F、、上記; Tweeten、に
、A、等。
1981、塩!廊山江」叩工45:379−408)。
好ましい実施態様では、同種遺伝子型を有するプラーク精製単離体を親バクロウ
ィルスとして使用すべきである。更に、組換えバクロウィルスは、本発明に従っ
て使用される宿主系に関して特に有利な特性、例えば高感染力、高力価および緩
慢なメラニン黒化を有する親ウィルスから構築することができる。
適当なカセットベクター、トランスファーベクターおよび/またはカセット発現
ベクターは所望の組換えを容易にするために構築することができる。他のバクロ
ウイルスにおけるへりオティスプロモーターのコントロール下での異種遺伝子の
発現によって、使用した特別の宿主でのウィルス感染および増殖の最大効率を達
成するためにそのベクター株の操作が考慮される。
例えば、’ AcNPVはHzNPVよりも一層効率的にスポドプテラフルギペ
ダル細胞を感染させる。それ故ヘリオティスボリへドリンプロモーターおよび異
種遺伝子はS、ヱ五玉ユl土細胞で得られる発現値を高めるためにAcNPV中
で発現させることができる。
5.3.4肋−1lL−主
本発明の組換えポリヘトリン遺伝子を発現するバクロウィルスは種々の宿主昆虫
幼虫の感染によって増殖しおよび/または大量生産することができる。実験室的
幼虫集団を使用するバクロウィルスの増殖および分離は以前に記載した(例えば
、Wood、B、A、等、 1981゜J、Invertebr、 Patho
l、 38 : 236−241 : Ignoffo、C,M。
およびGarcia+C,+1979. Environ、 Entomol
8 : 1102−1104) 、組換えポリヘトリン遺伝子を発現するウィル
スの増殖および作製に使用することができる幼虫宿主には工皿第1表に示したよ
うな種があるが、これらに限定されるものではない。
第1表
本発明の組換えポリヘトリン遺伝子を発現するウィルスの増殖および作製に使用
できる昆虫の幼虫種z’二仁−x:)、、+ヱ(Boddie)上1ニブ土之ヱ
三土(Huber)
ユニ久上左不立グコ」仁元五ノ。
ブ]し4土1−イン −プンクーー
特別の実施態様では、L、ヨエまたはG、 /三冬旦幼虫 は組換えAcMNP
V、%G、 Lユ主立MNPVまたはT−、土土?INPνの増殖および作製に
使用できるが、)1.−tヱは組換えHzSNPVの増殖を持続させるために使
用することができる。
幼虫の繁殖および維持を持続させる任意の飼育条件および飼料組成物を使用する
ことができるeT、−’−4またはH,−tヱ幼虫の繁殖を維持するために使用
できる飼料混合物の1つの例は下記の9.1.で記載する。
H,−tヱ、T、=<またはG、メロネラに使用できる飼育条件の例は下記の9
.2.1..9.2.2.および9.3.で記載する。幼虫は共食いである(■
え星ニュ主孟王λ亙ヱ)可能性があり、それ故それらは一緒には飼育できない。
それ故、僅か1または2匹の昆虫が各成長容器に分配されるように幼虫を分離す
ることが好ましいと思われる。
必要ではないが、微生物のいない環境下で幼虫培養物を維持することが好ましい
、このように維持した培養物は、ヒトに対して毒性またはアレルギー性である物
質をもたらし得る可能性のある外来性微生物は存在しないと思われる。
本発明の更に好ましい実施態様では、昆虫幼虫は外来性および内在性微生物を共
に有さないで培養することができる。鱗翅類(例えば、ユ史を主土久 亙ヱ、上
ユニ1土之ヱ 土工等)は内在性共生微生物を含んでいないので、これらは内在
性および外来性微生物の不存在下で維持することができる。かくして、ヒトに病
原性の微生物による汚染の危険を除去できる。これらの微生物のない条件を達成
しそして維持する際には昆虫卵を殺菌することができる(別久産、過酢酸処理に
よって、下記の9.3.1M) 、昆虫飼料混合物は、■■放射線を使用して、
殺菌することができる。
更に、上記の5.2.2.節で考察したように、ウィルスのメラニン非沈着株は
、感染幼虫から得た異種蛋白質の収量および純度を最適にするために使用するの
に好ましい。
本発明の特徴の他の実施態様では、本発明の組換えバクロウィルスを増殖させる
ために巨大幼虫を作製して使用することができる。°幼若ホルモン(J)I−)
エステラーゼの選択的阻害によって、J)I力価の維持および巨大幼虫の作製を
もたらすことが示されている(Sparks+T。
C6等、1983. In5ect Biochem、13:529: Ham
mock、B、D。
およびRoe、 R,M、、1985. l’1eth、 Enzymol、
IIIB:487)。
本発明の異種蛋白質の大量生産において、このような幼虫を使用すると収量を非
常に増加させることができる。
5.3.5. 0 での
本発明の組換えポリヘトリン遺伝子は、ワクチンウィルス、アデノウィルス、レ
トロウィルス等のような他のウィルス、酵母および細菌を含むがこれらに限定さ
れない微生物に係わるベクター/宿主系でも発現することができる。適当なカセ
ットベクター、トランスファーベクターおよび/またはカセット発現ベクターは
適当な組換えを促進するために使用することができる6例えば、細菌プラスミド
カセットベクターはヘリオテイスプロモーターおよびポリリンカー領域を含むよ
うに構築することができ、これはポリリンカー中の制限部位への異種遺伝子の挿
入および適当な細菌株の形質転換によって、ヘリオティスプロモーターのコント
ロール下で異種遺伝子の発現を提供する。
1つの実施態様として、細菌細胞内での組換えポリヘトリン遺伝子の発現は多数
の魅力的な利点を有している。遺伝子融合体をバクロウィルスに転移させ、そし
て得られた組換えウィルスを同定し特徴を決定する必要がなくなるであろう。更
に、昆虫細胞を培養するのに比べて細菌細胞を大量に増殖する方が安価で且つ容
易である。当該技術分野で知られている多くの種々の細菌株およびプラスミドタ
イプは、宿主がベクターの組換えポリヘトリン遺伝子の適当な発現を可能にする
限り、本発明の実施態様で使用できる。
細菌発現系での生産は上記5.2.1.節で記載したのと同一タイプの遺伝子操
作を使用することによって達成することができる。1つの例として、組換えOB
影形成望ましい特別の実施態様では、遺伝子コードの縮合を利用して、新規で且
つ特有の制限部位を有し、しかも野生型ポリヘトリン遺伝子と同一のアミノ酸を
未だにコードしているポリヘトリン遺伝子セグメントを合成することができる。
かくして、「ポリへドリンボリリンカー」配列が創生され、これは親ポリヘトリ
ン遺伝子の残部に連結でき、そして特をの制限部位に外来エピトープをコードす
る配列を挿入するために使用することができる。このような遺伝子構築によって
、ポリヘトリン遺伝子に多数の変化をもたらすように処理し易(なる可能性が提
供される。更に、遺伝子構築は大腸菌発現ベクターへの挿入に適する、近傍に位
置する制限部位で設計することができる。このような構築は大腸菌での使用に限
定されない、これはまたバクロウィルスまたは他の系での使用の際に巧みに処理
することができる。このようなオウトグラファポリヘドリンボリリンカーの1例
は第4図で示す。第4図はオウトグラファカリフォルニカのポリヘトリン蛋白質
のアミノ酸58 (Ban+旧部位での)に対するアミノ末端をコードする遺伝
子セグメントを示し、このセグメントはまたアミノ酸9.19.27および46
に相当する位置にそれぞれ新しいPVuI、 5cal+ Bcl IおよびX
ba I部位も有している。 AcMNPVポリヘトリン遺伝子の3′末端を有
する2キロ塩基対のBamHI断片の連結によって完全な遺伝子が再構築される
。特有の制限部位は、新しい抗原決定基をコードする合成オリゴヌクレオチドを
有する遺伝子の5′断面での小さな領域の置換を促進することができる0本発明
に使用するヘリオティスボリへドリンボリリンカーは類似の方法で構築すること
ができる。
合成遺伝子の5′にじかに接する特有のEcoR1部位は大腸菌発現ベクターの
EcoRI部位への融合遺伝子のクローニング化を可能にする。例えば、使用可
能なベクターは大腸菌発現ベクターPK223−3 (ファルマシア社)であ
る、このプラスミドはtacプロモーター(de Bo6r。
H,A、等、 1983+Proc、Natl、Acad、Sci、U、S、A
、 78:21)および特有のクローニング部位の上流にシャイン−ダルガノ配
列を含有している。更に、クローニング部位の下流に強いリポソーム末端配列が
ある。かくして、PK223−3プラスミド構造によってそのクローニング部位
に挿入された遺伝子の効果的に規制された発現が可能にされるものと思われる。
適当なりローニング部位および発現シグナルを有する多数の他のプラスミドタイ
プも使用することができる。
閉塞体を形成し得る組換え融合ポリヘトリン蛋白質が産生される本発明の特別の
実施態様では、適当なベクター/宿主系での構築および発現によって、このよう
な系で発現される組換えポリヘトリンが結晶化するか否かが決定されよう。蛋白
質がインビボで結晶化しない場合、溶解したポリヘトリン蓋白質はインビトロで
精製しそして結晶化できる(Shi−geiatsu、 H,および5uzuk
i、S、、1971. J、Invert、Pathol、 17:375−3
82)、かくして、組換えポリヘトリン遺伝子の発現によって、新しいエピトー
プを露出しているポリヘトリン結晶を発生させることができる。1例として、第
4図のポリリンカー配列を使用しそしてXba I部位とBam旧部位かまたは
Bcl 1部位かのどちらかとの間でセグメントを置換することによって、アミ
ノ酸37〜49間の推定上の修飾可能領域での新しい決定基の挿入が可能になる
。
抽1部位は蛋白質のアミノ末端に決定基を加えるために使用することができる。
へりオティスポリへドリン遺伝子は、結晶化して閉塞体を形成し得る本発明によ
る組換えポリヘトリン蛋白質の細菌内での発現をもたらすために、類似の態様で
操作することができる。
上述の考察は組換えポリヘトリンのクローニングおよび発現に使用し得る操作お
よび構築のタイプの例としてのみ意図したものである。他のベクター、宿主およ
び合成遺伝子配列は本発明の組換えポリヘトリンを発現させるために類似のJ3
様で操作することができる。
5.4.!JU −の −
へりオティスプロモーターのコントロール下で発現した異種遺伝子産生物の単離
は、蛋白質の精製用に当該技術分野で知られている任意の技術、即ちクロマトグ
ラフィー(例えば、高圧液体クロマトグラフィー、イムノアフィニティークロマ
トグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーおよびサイジングカラムクロマト
グラフィー)、遠心分離、分画溶解度、等電点電気泳動および2次元ゲル電気泳
動を含むがこれらに限定されない技術によって可能である。
5−4−1− jljjt人
分泌される非融合異種蛋白質は標準的技術によって細胞培養培地から単離するこ
とができる。この異種蛋白質が内在性またはプラズマ膜関連である場合には、宿
主細胞は、当該技術分野で知られている種々の技術、即ち界面活性剤溶解、ダウ
ンス(Dounce)ホモシネ−ジョン、音波処理、浸透圧ショック、フレンチ
プレスの使用等を含むがこれらに限定されない種々の技術によって破壊すること
ができ、その後所望の破砕細胞フラクションを単離することができる(標準的技
術、例えばFeldman等、1983. J、 Virol、 45 : 7
82−791の遠心分離によって)、異種蛋白質に対するモノクローナル抗体が
利用できる場合には、イムノアフィニティクロマトグラフィーが有効な精製手段
として使用できる(Goding+J、W、、1983+Monoclonal
Antibodies:Pr1nciplesand Practice、
6 章+ ”Affininy Chrosa−tographyUsi
ng Monoclonal Antibodies ”、 Acad
emicPress、Inc、+London、 pp、18B−207)。
5.4.2. 鳳金lni主主史
融合蛋白質である本発明の組換えポリヘトリンは上記で考察した任意の技術によ
って精製することができる。しかし乍ら、個々の分子に依って、融合産生物は溶
解度の変化または細胞局在化のような特有の特性に従って異なる精製方法を必要
とすることがある0例えば、へりオティスプロモーターのコントロール化での組
換え融合ポリヘトリンの細菌中の発現によって組換え蛋白質を含有する細胞質閉
塞体を形成させることができる(Williams、 D、C,等、1982,
5cience 215:687)。
このような8体からの蛋白質の回収は当該技術分野で知られている方法によって
達成することができる(Builder等、米国特許第4,511,502号;
01son等、米国特許第4.511.503号; Jones等、米国特許
第4,512.922号; 01son等、米国特許第4,518.526号;
Builder等、米国特許第4,620.948号)、細菌内で過剰に産出
された組換え蛋白質はまた、驚く程該蛋白質を安定化して精製を促進する集合体
を形成することもできる(Cheng+y、 −s、 、等、 1981. G
ene 14:121−130)、更に、組換え蛋白質を過剰に産出する細菌は
通常の細菌密度に比べて密度が上昇することに基づいて分離することができる(
Cheng、米国特許第4,480.038号)。特定の実施態様においては、
組換えポリヘトリン蛋白質を認識するモノクローナル抗体(ポリヘトリンかまた
は異種エピトープかのどちらかに向けられた)を有効な精製手段としてイムノア
フィニティークロマトグラフィーで使用することができる(Goding、 J
、W、+1983. MonoclonalAntjbodies:Pr1nc
iples and Practice、 6章どAffinityChrom
atography Using Monoelonal Antibodie
s″、Aca−demic Press+ Inc、、London+pp
、188−207)e5.4.3. 皿Jしく澗JL生
OBは公知技術によって多数の宿主細胞から精製することができる(例えば、下
記7.1.4.節およびTweeten。
K、A、等、1981. Microbiol、 Rev、 45 : 379
−408参照)。
これら技術は本発明による組換えOBを精製するために使用することができる。
宿主細胞には、バクロウィルスが増殖してOBを産生じ得る細胞系および幼虫が
あるが、これらに限定されない。例えば、このような細胞系にはx−H)’7”
−−t7b+−<7u ’IPLB−SF−21AE細胞、へりオティスゼア
IPLB−H21075細胞、孟不テスエイジ二至工(Aedes aegyp
ti) ACT−10細胞、エスチグメネアクレアBTI−EAA細胞、上1ユ
ニ止之ヱ三王TN−368細胞およびそれらの誘導細胞系が含まれるが、これら
に限定されない0組織培養細胞の感染は当該技術分野で知られている標準的な方
法によって達成することができる(S+++ith、 G、および5ullll
lerS+M−+ 197!L J、Virol、 30=828)、特別の実
施態様では、ス±上1元i フルギペ旦細胞はオゴし上j二L21− 及ユ」ラ
ッh五立MNPVを用いて1〜2 pfu/細胞で感染させることができる。次
いで、ポリヘトリン蛋白質は当該技術分野で既知の技術によってOBから精製す
ることができる0例えば、ポリヘトリン蛋白質は、0.IM NazCOs(p
H11)、0.17M NaCL。
1mM EDTA中で精製閉塞体をインキュベートしそして溶解した蛋白質をS
讐50.10一ター中4℃で30分間24.000rp−で回転させてウィルス
粒子および不溶物を除去することによって精製することができる。可溶化したポ
リヘトリンは一20″Cで貯蔵でき(Huang、 Y、S、等、 1985゜
Virology 143:380) 、そして調製品の均質性は、数ある方法
の中で、SOSポリアクリルアミドゲル電気泳動によって決定することができる
。
補足方法または代替方法として、組換えポリヘトリン蛋白質に向けられたモノク
ローナル抗体をポリヘトリン蛋白質精製の有効な手段として使用することができ
る0例えば、単離した組換えOB調製品は可溶化し、組換え尿すヘドリン蛋白質
をイムノアフィニティクロマトグラフィーによって精製しくGoding+ J
、W、+1983+上記)、次いで再結晶して組換えOBの精製調製品を形成さ
せることができる。この方法には、結晶溶解に必要な苛酷な条件の後でさえ依然
として抗体に結合し得る抗原が必要である。
5.5 り チ ン
5.5.1.組換えポリヘトリン遺伝子によって発現される外来エピトープの免
疫能力の証明
本発明による組換えポリヘトリン遺伝子によって発現される病原性微生物のエピ
トープの免疫能力の証明はワクチン製剤化前に必要な段階である。外来エピトー
プの免疫能力は組換えポリヘトリン遺伝子産生物で免疫化した後で試験動物の免
疫応答をモニターして測定することができる。
閉塞体を形成しない非融合異種蛋白質および組換えポリヘトリンは当該技術分野
で知られている標準的技術によって精製することができ(上述の5.4.、5.
4.1゜および5.4.2.=19=W) 、そして適当なアジュバントと共に
製剤化して免疫応答を高めることができる。適当なアジュバントには、鉱物ゲル
、例えば水酸化アルミニウム、リゾレシチンのような界面活性剤、プルロニック
ポリオール、ポリアニオン、ペプチド、オイルエマルジョン並びにBCG(ba
cille Calmette−Guerin)およびコリネバクテリウムバル
バム(corynebacteriumParvum)のような有用なヒトアジ
ュバントがあるが、これらに限定されるものではない。
免疫化目的用の組換え閉塞体は昆虫若しくは昆虫細胞培養物からの精製によって
(±i里下記?、1.4.節およびTweeten、に、A、等、 1981.
Microbiol 、Rev、45:379−408の方法によって)また
はインビトロでのポリヘトリンの再結晶(Shigeo+atsu、 H,およ
び5uzuki、S、、1971+ J。
Invert、 Pathol、 1? = 375−382)によって得るこ
とができる。
試験動物には、マウス、ウサギ、チンパンンジーおよび最終的にはヒト対象が含
まれるが、これらに限定されるものではない、免疫源の導入方法には経口、皮肉
、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内または他の標準的な免疫化経路がある
。試験対象の免疫応答は少なくとも次の3つの方法によって分析することができ
る:(a)所望のエピトープを含存する既知標準の病原性分子若しくはその断片
または単離した天然生起病原性微生物に対する得られた免疫血清の反応性、これ
は公知の技術、孤工猛エリザ法(enzyme 1inked immuno−
sorbant assay)(ELISA) 、イムノプロット法、ラジオイ
ムノ沈降法等によってアッセイされる、(ロ)免疫血清が病原体の感染力をイン
ビトロで中和する能力および(C)免疫化した動物における感染防御および/ま
たは感病原性減弱。
5.5.2. クチン+1 の えポ1ヘトリン這猛王主生上
病原性微生物に特異的な免疫応答を誘導し得る該微生物の任意の蛋白質エピトー
プはワクチン製剤で使用し得る可能性がある。本発明で規定するように、免疫強
化状態で外来エピトープを発現する組換えポリヘトリン遺伝子産生物の生成の証
明がワクチンとして製剤化する前に必要である。
ワクチン製剤にとって有用性のある抗原は種々の評価規準、例えば病原体の感染
力の中和と抗原の関係(Norrby+E、1985+Sua1mary+ I
n Vaccines 85+ Lerner+R,A、、 R,M、 Cha
nockおよびF、Brown(績)、 Co1d SpringHarbor
Laboratory、 New York+ pp、388−389)、タ
イプまたはグループ特異性、患者の抗血清による認識および/または抗原に対し
て発生した抗血清の防御効果の証明、によって同定することができる。更に、コ
ードされる抗原のエピトープは好ましくは、先々の抗原変動度が少ないかまたは
全くないことを示すべきである。
組換えポリヘトリン遺伝子によって発現されるべきエピトープをコードする遺伝
子配列は、微生物のゲノムDNAからの精製を含むがこれに限定されない当該技
術分野で公知の技術、微生物のRNAからのcDNA合成、組換えDNA技術ま
たは化学的合成によって得ることができる。
組換えポリヘトリン遺伝子産生物はウィルス性、寄生虫性および細菌性起源の疾
病および疾患用のワクチンでの使用可能性を有している。多くのウィルス−特異
性抗原は既知であり、そして本発明のワクチン製剤に導入することができる。例
えば、使用することができエピトープをコードするような抗原および/またはそ
の部分には次のものが含まれるがこれらに限定されない:インフルエンザA型血
球凝集素:肝炎A型つィルスvp1:肝炎B型表面、コア若しくはe抗原;レト
ロウィルスの糖蛋白質若しくはキャブジッド蛋白質;ボリオウイルスキャブッシ
ド蛋白質VPi;狂犬病ウィルス糖蛋白質;ロ蹄疫つィルスVPI;単純ヘルペ
スウィルス糖蛋白質D;エプスタイン−バーウィルス1M蛋白質;偽狂犬病ウィ
ルス糖蛋白質;水庖性ロ内炎ウィルス糖蛋白質等。特別の実施態様では、本発明
の組換えポリヘトリン遺伝子産生物はエイズ(AIDS)ウィル7、 (HTL
VIII/LAV/HIV) ti蛋白質および/ マタハ−t−+ 7’ジツ
ド蛋白質のエピトープからなることができる。このような実施態様は、Tリンパ
球細胞の融合および死亡の誘導のような、活性のエイズウィルス糖蛋白質の存在
によって生じる有害な影響の付随的誘導を伴わないで、エイズに対するワクチン
を接種する際に特に有用であると思われる。
最近の研究によって、本発明に従ってワクチンに処方できる細菌または寄生虫の
多くの可能性のある抗原が同定された;例えば、エピトープをコードするような
抗原またはその断片(これは本発明に従ってワクチンに処方することができる)
にはマラリア抗原(Miller。
L、H,+1985.In Vaccines 85.Lerner、R,A、
、R,M、ChanockおよびF、Brown(瘍)、Co1d Sprin
g Harbor Laboratory。
New York、pp、1−5)、コレラ毒素、ジフテリア毒素および淋菌抗
原が含まれるがこれらに限定されない。更に特別の例として、上首尾にクローン
化されそして組換えポリヘトリン遺伝子産生物ワクチン製剤で使用することがで
きる微生物遺伝子には大腸菌の腸毒素遺伝子、主五五主立 ベルツシス(Bo
rdetella pertussis)の毒素およびフィラメント状血球凝集
素遺伝子並びにマラリア寄生虫1孟λ−t−茗i A フ ルシパーム(P1
asn+o−dium falctparum)のスポロゾイト周囲(CS)抗
原(Norrby。
E、+1985.ln Vaccines 85+上記、pp、3B?−394
; Dame。
J、B、等、1985.In Vaccines 85+上N、 pp−7−1
1)が含まれるがこれらに限定されるものではない。
ヘリオティスポリへドリンプロモーターのコントロール下で発現される異種蛋白
質はサブユニットワクチン製剤の免疫源として使用することができ、その際該製
剤は複数の微生物に対して活性であると思われる。
組換えポリヘトリン遺伝子産生物は、異種蛋白質を発現する任意のベクター/宿
主系からワクチン製剤を作る目的で精製することができる。このような系には前
に記載したウィルス感染培養細胞またはインビボ宿主、細菌形質転換体、酵母形
質転換体等の内の任意のものが含まれる(上記5,3.および5.44=B??
) 、精製した蛋白質は適当な濃度に調整し、適当なワクチンアジュバントと共
に処方し、そして使用のために包装すべきである。適当なアジュバントには次の
ものがあるが、これらに限定されるものではない:鉱物ゲル、例えば水酸化アル
ミニウム;リゾレシチン、プルロニックポリオールのような界面活性剤;ポリア
ニオン;ペブチド:オイルエマルジッン:並びにBCG (bacille C
almette−Guerin)およびコリネバクテリウムパルバムのような潜
在的に有用なヒトアジュバント、この免疫原はまたリポソームに導入することも
でき、またワクチン製剤で使用される多糖類および/または他のポリマーに抱合
させることもできる。
組換えポリヘトリン遺伝子産生物がハブテン、即ち同系の抗体と選択的に反応す
ることができる点で抗原性であるが免疫応答を引き出し得ない点で免疫原性では
ない分子、である場合には、このハブテンはキャリアまたは免疫原性分子と共有
結合させることができる:例えば、蛋白質血清アルブミンのような大きな蛋白質
は結合したハブテンに免疫原性を与える。ハブテン−キャリアはワクチンとして
使用するために処方することができる。
上記したワクチン製剤の投与には多くの方法が使用できる;これらの方法には、
経口、皮肉、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下および鼻腔内経路があるが、これら
に限定されるものではない。
病原性微生物のエピトープを発現する組換えOBはワクチン製剤に特に有用であ
る。好ましい実施態様では、外来エピトープは結晶表面に露出している。閉塞体
の結晶格子は主としてポリヘトリン分子からなっているので、この分子内の外来
エピトープは08表面上で何倍も現われる0組換えOBは、たとえ外来エピトー
プが結晶表面に現われていなくて内部にあるとしても、ワクチン製剤で使用でき
る。何故なら、結晶特性(±左置インビボでの解離)の変化によって、宿主の免
疫系にエピトープを提供したら、蛋白質(外来エピトープからなる)を結晶から
徐々に放出させることができるからである。更に、閉塞体は大量で産出され、構
造が安定でありそして精製が容易である。それらは既知のヒト病原体を産生じな
い昆虫細胞培養物中で発生可能である。特別の実施態様では、ワクチン用の組換
えOBは細菌の存在しない環境下で成長させた感染昆虫幼虫から得ることができ
る。
ワクチン製剤で使用される異種ペプチドまたは蛋白質が、通常は免疫原性をもた
らすキャリア分子に結合していなければならないハブテン(皿上抗原性であるが
免疫原性ではない)であるとき、組換えOBの使用は特に有利であると思われる
0本発明の発現ベクター/宿主系を使用して表面上に異種ハブテンを有する組換
えOBを製造するとその分子は免疫原性にされそしてカップリング反応は除去さ
れるであろう。更に、組換えOBは、(a)夾雑するウィルス粒子および炭水化
物を除去し;そして/または(ロ)各々が異なる異種蛋白質を有している組換え
OBの混合物を溶解させ再結晶させ得るように、解離させそして再結晶させるこ
とができる(例えばShigematsu、 Hoおよび5uzuki 、 S
、 + 197L J、 InvertPathol、17:375の方法によ
って)、得られたOBは各異種蛋白質を有しており、複数の微生物に活性なワク
チンとして特に有用であろう。
本発明のこの特徴のもう1つの特別な実施態様では、組換えOB上または内で発
現される外来ペプチドまたは蛋白質は両性、即ち1面に親水性を有し1面に疎水
性を有する両性であることができる。このような外来ぺブチドはT細胞介在免疫
の導入に特に有用であろう。
両性エピトープは、その疎水面と存在する細胞膜またIaとの相互作用および親
水面とT細胞レセプターとの相互作用をもたらすことによってT細胞刺激を誘発
すると思われる(Alien、P、M、等+1984.Proc、Nat1.A
cad。
Sci、 U、S、A、 81: 2489; Berzofsky、 J、
A、等、 1985゜in Ima+une Recognition of
Protein Antfgens、Laver+W 、G、およびG+M、A
ir+[+ Current CommunicationsinMolecu
lar Biology、Co1d Spring Harbor Labor
atory。
New York、 pp、156−160) 、特別な実施態様では、両性の
アルファーヘワックス状構造をコードする異種配列は、可変性で且つアルファー
ヘワックス領域(疎水性であっても良い)をコードするポリヘトリン遺伝子の部
分に挿入するかまたは該部分を置換することができ、その結果組換え蛋白質が産
生され、この蛋白質は内部のOBと両性エピトープの両者をそれらの構造的無傷
状態のまま保持できる。可変性で且つアルファーフリックス領域をコードするポ
リヘトリン遺伝子配列の1例はヘリオティスポリヘドリン蛋白質のアミノ酸37
〜49をコードするものである。
5、5.3. えボ1ヘト1ンで して土工抗生夏淡旦
本発明の組換えポリヘトリン遺伝子産生物で免疫化することによって病原性微生
物に対して生じた抗体はまた、診断免疫分析、受動的免疫療法および抗イデイオ
タイプ抗体の発生において用いられる可能性がある。
発生した抗体は当該技術分野で知られている標準的技術(U、イムノアフィニテ
ィクロマトグラフィー、遠心分離、沈降法等)によって単離し、ヒトまたは動物
の組織、血液、血清等内の医学的または獣医学的に重要なウィルス、細菌または
寄生虫の存在を検出するために診断免疫分析で使用することができる。この抗体
はまた、治療および/または疾病の進行をモニターするために使用することもで
きる。当該技術分野で知られている任意の免疫分析系をこの目的で使用すること
ができ、これらにはラジオ免疫分析、ELISA(エリザ法)、「サンドイッチ
」免疫分析、沈降反応、ゲル拡散沈降反応、免疫拡散法、凝集アッセイ、補体結
合アッセイ、イムノラジオメトリックアッセイ、螢光免疫分析、プロティンAア
ッセイおよび免疫電気泳動アッセイのような、2.3を除いて有名な技術を使用
する競合的および非競合的アッセイ系が含まれるが、これらに限定されない。
本発明のワクチン製剤はまた、受動的免疫療法に使用する抗体を産生させるため
に使用することもでき、その際宿主の短期間防御は、病原性微生物に対して予め
形成された抗体を投与することによって達成される。
受動的免疫化は、例えば病院および他のへルスケア施設で病原性微生物にさらさ
れている、免疫化されていない個人の迅速な予防用の緊急手段として使用するこ
とができよう、ヒト免疫グロブリンは、異種免疫グロブリンがその外来免疫原成
分に対して免疫応答を誘導するのでニヒトで使用するのに好ましい。
本発明のワクチン製剤で発生した抗体はまた抗イデイオタイプ抗体の産生にも使
用できる。次いで、この次使用することができる(Jerne、 N、に、+
1974+ Anti。
Ie+muno1.(Paris) 125c:373; Jerne、 N、
に、等、 1982゜EMBO1:234)。
5.6.土生望五段忠剋
バクロウィルスは多数の農業害虫の主要な病原体である(Vlak、 J、M、
およびRohr+gann、 c、F、l上記)、多くの地域でのコーンイア−
ワーム(corn earworm)へりオティスゼアは日常的にスィートコー
ンの穂を90〜100%損傷させる (Kirk−Othmer、 Encyc
lopedia ofChemical Techno1ogy+1981.第
3版、13巻+John Wiley& 5ons、New York+ pp
、415) 、 HzSNPVはウィルス性殺虫剤として認可されており、コツ
トンボオルワームおよびコーンイア−ワーム用の病原体として使用される。
閉塞体(OB)は生物から野生生物へのウィルス伝達に寄与する感染性粒子であ
る0本発明の特別の実施態様では、組換え閉塞体の産生が外来遺伝子の同時発現
による感染の全般的伝達を提供する。酵素活性、毒性ペプチドまたは殺虫活性を
有する任意の分子を導入するためポリヘトリン蛋白質を操作すると、宿主農業害
虫に対するOBの致死率を増加させることができる。それ故、本発明の組換えO
Bは生物学的殺虫剤として価値ある適用を有している。
本発明のこの特徴による特別な実施態様では、組換えヘリオティスポリヘドリン
蛋白質は、殺虫活性を有する外来ペプチドからなる組換え閉塞体を形成すること
ができる。別の実施態様では、外来殺虫配列をヘリオティスポリヘドリン遺伝子
に導入することによって最初は閉塞体形成が破壊されるが、閉塞体形成能はもう
1つの欠陥のないポリヘトリン遺伝子をウィルスゲノムの非必須領域に挿入する
ことによって回復することができる。かくして、閉塞体を形成する二己シ(孟コ
ーλ 亙ヱNPVは、結晶多角体の部分を形成しまたは形成しない組換えポリヘ
トリン分子内に外来殺虫配列を発現することができる。
本発明のこの実施B様に従ってポリヘトリン遺伝子内に組換えることのできる遺
伝子にはウィルス自体の生育力または感染力を損うことな(バクロウィルスの所
望の殺虫活性を効果的に高める分子をコードする任意の遺伝子がある。このよう
な分子には酵素、酵素阻害剤、昆虫ホルモン拮抗剤、神経毒、代謝阻害剤、昆虫
の化学誘引剤、他の昆虫病原体の内毒素等をコードする分子があるが、これらに
限定されるものではない。
例えば、バクロウィルスに感染しやすい節足動物に特有の生理学的過程および/
または発育学的過程を障害する分子を組換えポリヘトリン内で発現させることが
できる。このような分子にはホルモン拮抗剤のような昆虫成長調節剤(貫左星ネ
オテニン(neotenin)拮抗剤)、およびキチン合成阻害剤が含まれるが
これらに限定されない、毒性であるかまたは有害な行動修正(例えば食欲または
交尾行動の喪失)を誘導する神経ペプチドをポリヘトリン遺伝子内にコードする
ことができる。
化学誘引剤として作用する性フェロモンは昆虫集団全体へのバクロウィルス感染
拡散を増大させるために使用することができる。 OBに導入されたキチナーゼ
はウィルスの感染力を増加させることができる。バチルスサリンギエンシス(B
aciilus thuringiensis)内毒素のような他の昆虫病原体
の内毒素は病原性を高めるために発現させることができる。殺虫分子の組換え形
態が感染昆虫の生理学的環境内で機能的に活性であるとの前提で、本発明の多く
の特別の実施態様が可能である。
ペプチドを生物学的に活性の形態に変える代謝機構が宿主昆虫内の感染部位で利
用でき且つ機能的であるとの前提で、組換えポリヘトリン遺伝子が殺虫分子の代
謝前駆体をコードすることもできる。
組換えバクロウィルスによる致死率をアッセイするためには任意の標準的方法を
使用することができる。
このような方法にはOB活性をバイオアッセイする食餌−表面技術と容器(Ig
noffo、 C,M、、1966+ J、Invert。
Pathol、8: 531−536;Ignoffo、C,M、およびBoe
ning+0.P、+1970、 J、 Econ、 Entomol、 63
: 1696−1697)が含まれるがこれに限定されない。
5.7.光」Lご−と!ユニ
本発明の組換えポリヘトリン遺伝子を発現するベクター/宿主系は一般に1個ま
たは複数の外来ペプチド産生用の発現ベクター系として使用することができる。
本発明のこの実施態様では、ヘリオティスポリへドリンプロモーターのコントロ
ール下で外来ペプチドを発現する組換えベクターは所望量の異種ペプチドを得る
ために適当な宿主細胞内で増殖させる。この目的のために、外来ペプチドは、蛋
白質を精製する当該技術分野で既知の標準的技術によって宿主細胞または継代細
胞フラクシヨン、細胞培養培地、閉塞ウィルス粒子、単離閉塞体、感染幼虫等か
ら精製することができ、上記標準的技術にはクロマトグラフィー(例えばイオン
交換、アフィニティおよびサイジングカラムクロマトグラフィー)、遠心分離、
分画溶解度、等電点電気泳動および分離用電気泳動が含まれるが、これらに限定
されるものではない、(上記5.5、参照、)特別の実施B様では、組換えポリ
ヘトリン遺伝子の結晶蛋白質としての発現(即ち、組換えOBが形成可能である
)は実質的に純粋な形での異種蛋白質の単離を大いに容易ならしめることができ
る。
5.8.逸−疫一分一近
1つまたは複数の外来エピトープを発現する、本発明の組換えポリヘトリン遺伝
子産生物またはその断片は、該エピトープに対する抗体検出用の免疫分析で抗原
として使用することができる。異種蛋白質またはその断片はまた、競合的アッセ
イによって上記エピトープまたは関連エピトープを検出するためにも使用するこ
とができる0組換えポリヘトリン産生物または該産生物によって発現される1つ
または複数の外来エピトープは、ラジオイムノアッセイ、ELISA(エリザ法
)、「サンドイッチ」免疫分析、沈降反応、ゲル拡散沈降反応、免疫拡散分析、
凝集分析、補体結合分析、イムノラジオメトリックアッセイ、螢光免疫分析、プ
ロティンA免疫分析および免疫電気泳動分析のような、2゜3を除いて有名な技
術を使用する競合的および非競合的アッセイ系が含まれるが、これらに限定され
ない当該技術分野で既知の免疫分析系で使用することができる。
6、 :H2え るため ゛ −1へ1オーイスポ1へ゛1ン
゛ −に
るために れるトーンスフ −ベ
、久l:ゴロ1策
以下の節は、ヘリオティスボリヘドリン遺伝子の配列およびポリヘトリン遺伝子
配列内に外来遺伝子を有するへりオティスゼアウイルス組換えの産生を可能にす
るプラスミドトランスファーベクターの1つのファミリーの構築を記載する。
6.1 材−料一之一友一汰
6.1.1.星lヱヱ旦ヱ久
プラスミドDNAは生産者〔ベセスダリサーチラボラトリーズ(Bethesd
a Re5earch Laboratories)またはプロメガバイオチク
社(Promega Biotec))が指定する条件下において、制限酵素H
indI[[、E(遼RI、Psti、担+aI。
影徂H1,シα■、珈I、シII +すaL形ncL影11あるいは拘副Iによ
って切断した。切断されたDNAは、901IIMトリスー硼酸塩、 90m
M硼酸、 2 mM EDTA (pH8,0)、 0.1μg/rrdl
臭化エチジウムを含む0.7%−1,2%アガロース・ゲルあるいは8%アクリ
ルアミド・ゲル中で細分化した。DNAバンドを紫外線トランスイルミネーター
によって視覚化し写真撮影を行った。制限地図を作成するために単一および複数
切断分析法を用いた。
6.1.2.サザン・プロ・−ング
ゲルは30分間変性溶液(0,5M水酸化ナトリウム、1.5片塩化ナトリウム
)中に浸漬した。ゲルはさらにp)18.0の1.0M)リスー塩酸バッファー
および1.5月塩化ナトリウムに浸漬して中性にした。DNAは、サザン(J、
Mo1.Biol、 98:503−517)の変法に従ってニトロセルロース
に移した。DNAは、1.0M酢酸アンモニウムを用いてプロットされた。フィ
ルターは2時間真空中で加熱し、プレハイブリダイゼーシゴン溶液(pH6,8
の0.12M リン酸ナトリウム、 2XSSC,50%ホルムアミド、 1
0mM EDTA、 1%サルコシル、 3 XDenhardts)中に3
時間以上浸漬した。フィルターは蒸留水で洗浄し、変性標識放射性プローブを加
えた新鮮なプレハイブリダイゼーション溶液中にて、37°Cにおいて一晩イン
キユベートした。フィルターは0.2XSSCですすぎ、Denhardtsを
含まないプレハイブリダイゼーション溶液中で1時間洗浄した。すすぎと洗浄は
4回繰り返した。フィルターは乾燥させ、Kodak X−Omat AR5フ
ィルムを用いてオートラジオグラフィーを行った。
SSC=150sM150量リウム、 5n+Mクエン酸ナトリウムpH7,0
Denbardt溶液=0.02χフイコール、 0.02χポリビニルピロリ
ドン、 0.02χBSA
6.1.3.助護【」【歿夾定
DNA塩基配列は、へりオティスヘドリン遺伝子のM13サブクローンを用いて
サンガーのジデオキシ法(Sanger+F、、N1cklen、S、+および
Coulson、A、R,+1977+ Proc、Natl。
Acad、Sci、Ll、S、A、74 : 5463−5467 ; Me
ssing、J、、Crea+R0,およびSeeburg、P、H,+198
1. Nucl、Ac1d Res、 9 :309−321) 北よって決定
した。h13感染菌の上清を2回20分間5000rp11+において遠心分離
を行って、菌や菌の破砕片を取り除いた。ファージは175量の20%PEG6
mM塩化ナトリウム、 0.2+M EDTA)中に再懸濁させ、ウィルスを1
75量の20%PEG6000と2.5a+M塩化ナトリウムを加えて再沈澱さ
せた。ペレットから可能な限り液体を取り除くように注意した。ペレットは6.
6..2中に再懸濁させ、DNAを0.1M)リスpH8,0で飽和させたフェ
ノールで抽出した。 DNAは、フェノール:クロロフォルム(1; 1)で、
さらにクロロフォルムで、最後にエーテルで再抽出を繰り返した。 DNAはエ
タノールで2回沈澱させ、1回すすいだ。
−重鎖DNAの鋳型は、5μ2の一本鎖DNA鋳型、2μ!のブライマー、2μ
lのHBバッファー(70mM トリスpH7,5,70mM塩化マグネシウ
ム、 500mM塩化ナトリウム)を含む10μ!反応液中で塩基配列ブライマ
ー(ベセスダリサーチラボラトリーズまたはファルマシア社)とアニールさせた
0反応液は5分間95°Cに熱し、45分間室温にで放冷した。アニーリングの
後、2μlのアルファー32P−dATP、 1μ!の25MM dATPおよ
び2UnitsのDNAポリメラーゼ大断片(ベセスダリサーチラボラトリーズ
またはファルマシアまたはプロメガバイオチク社)を加えた。ジデオキシ・ヌク
レオチドの存在下でのベライマーの伸長は、シイデオキシ・ヌクレオチド(dd
)およびデオキシ・ヌクレオチドの適当な混合液を含む試験管に、3μ!のアニ
ール混合液を加えることにより開始させた。A反応=1μ!の0.5mM dd
ATP、 1 p j2の125MM dCTP、 dGTPおよびdTTP
。
C反応:1μ!の0.625mM ddGTP、 1μlの8MM dGTP
、 170μiのdcTPおよびdTTP 、 C反応:1μ2の0.50回M
ddCTP、 1 u lの8 uFI dCTP、 170 、C/Mのd
GTPおよびdTTP、 T反応=1μ!の0.84mM ddTTP。
1μlの8μ−dTTP、 170μNのdCTPおよびdGTP、反応液は4
5°Cにて15分間インキュベートした。1μ!の0、5a+M dATP、
0.5a+M dGTP、 0.5o+M dCTPおよび0.5n+MdTT
Pを加え、反応液を更に15分間インキ亙ベートした。
反応は、12μ1095%ホルムアルデヒドおよび10mMのEDTA pH8
,0を加えることにより停止させた。試料は95°Cまで熱し、8Mの尿素、9
0mMのトリスp)! 8.3.90mMはう酸および2mMEDTAを含む変
性アクリルアミド・ゲルにロードした。ゲルは固定乾燥させ、オートラジオグラ
フにかけた。
6.2.へ1オーイスゼアウイルスのボ1ヘト1ン゛ −の西 と 1′
へりオティスゼアウイルスのDNAはへりオティスゼアウィルス感染幼虫から分
離したウィルスより得た。
ウィルスHindlI[およびXho I断片はそれぞれpUc12のHind
I[[と5alI部位にクローン化した。2つのプラスミドは以下のように特徴
づけられる。3.1kb HindI[Iウィルス断片を含むpHH5p、およ
び6.5kb Xho Iウィルス断片を含むpHX12゜両方のプラスミドは
緩和条件下において、オウトグラファポリヘドリン遺伝子部分をコードしたDN
A断片に交差交配的に挿入した。
pHH5とpHX12の制限地図によると、挿入されたpHH5はpHX12の
中に含まれていた。プローブとしてオウトグラファボリヘドリン遺伝子を用いた
。pH)15のサザン・プロットは、1.7kb Nru I断片がオウトグラ
ファポリヘドリン遺伝子に交差交配していることを示した。
pHH5のHinc IIおよびHind m / Sat lの断片と、pH
X12のHind m / E、coRI断片はM13+p18 (Yan 1
sch−Perron+ C,h等。
1985、銃匣33:103−119)の中にサブクローンされていた。pHE
2.6 (上皿6.3.2 t、=記載) ノEcoRI/Nru I断片およ
び転移ベクトル1 (工ff16.3.4.に記載)のEcoRI/Hindl
ll断片もサブクローンされていた0選択したサブクローンのDNA配列は(S
anger、 F、+等+1977、Proc、Natl、Acad、Sci、
U、S、A、74:5463−5467)によって決定した。
用いた配列決定法は第1図■に示した。ヘリオティスンドヌクレアーゼHind
■、 Nru I 、旦nclIおよび結上Iの制限酵素地図はヌクレオチド配
列から誘導され、それは第1図囚に示した。分解断片とその大きさは第■表に示
した。
第■表
ヘリオティスボリヘドリン遺伝子のHind III / Nru 1/シnc
lI/脇I制限酵素分解断片!5′末端から3′末端の切断リスト
の □ 、 亡1+2
2 250 +3 +2523 9
+253 +2614 14 +262
+2755 12 +276 +2871示した断片
は、第1図に示したヘリオティスボリヘドリン遺伝子が影1dlI[、勤I11
影ncII、批工Iによって切断された後のDNA塩基配列から想定されるもの
である。
ネ塩基決定領域にはなかったもの。
ヘリオティスポリヘドリン遺伝子のコード塩基配列を同定するために、サブクロ
ーンのDNA塩基配列とオウトグラファポリヘドリン遺伝子のDNA塩基配列を
比較した。第1図に示した部位のDNA塩基配列は、753ヌクレオチドの開放
読み取りフレームであることを示していた。開放読み取りフレームの7番目のコ
ドンはメチオニンをコードしている。それに続いてろオウトグラファボリヘドリ
ン塩基配列とアミノ酸配列が84%相同な244個のアミノ酸をコードする配列
がつながっている。この塩基配列はオウトグラファ遺伝子の対応する位置に見出
されるTAAコドンで終了している。我々はこの開放読み取りフレームにおいて
最初に現われるメチオニンをオウトグラファポリヘドリン遺伝子の開始コドンと
定義した。
オウトグラファ(MNPV)とへリオティス(SNPV)ポリヘトリンのアミノ
酸配列が相同性が最大になるように配置するならば、2つの蛋白質は配列相同性
が84%になる。これはへりオティスHe1iothis(SNPV)とボンビ
イスフモリ(MNPV)蛋白質(第2図)の77%の配列相同性に匹敵する。オ
ウトグラファとボンビイスフ蛋白質の間にも84%の配列相同性がみられる。へ
りオティス配列のアミノ酸残基5−7のtyr−ser−tyr配列が2つの蛋
白質の相同性の始まりを示すのであれば、オウトグラフ7やボンビイスフ蛋白質
に比べてヘリオティス配列はアミノ末端に一つの余分なアミノ酸残基の挿入を有
する。へりオティスの配列の226と22727番目置の間にアミノ酸の欠失が
ありかつオウトグラファとへリオティス蛋白質の間には、36個のアミノ酸の置
換がある。
へりオティスとボンビイスフの配列は相違が大きく、77%の配列相同性を有し
ている。52個のアミノ酸の置換に加えて、ヘリオティス配列には2個のアミノ
酸の挿入と2個のアミノ酸の欠失が見られる。興味深いことに、この2つの配列
間の4つの挿入と欠失について、そのうち1つの挿入と欠失がへりオティスとオ
ウトグラファの比較において見出され、他方の1つの挿入と欠失がオウトグラフ
ァとボンビイスフ比較において見出される。このことは、オウトグラファとへリ
オティス間あるいはオウトグラファとボンビイスフ間の進化上の距離がほぼ等し
く、へりオティスとポンビイスフはより進化上の距離が離れていることを示唆し
ている。
同様な結論は、3つの種のポリヘトリン蛋白質の全般的な配列相同性の比較によ
っても得ることができる。
配列の相違の程度と、そのウィルスが5NPVかMNPVのいずれであるかとい
うことの間に関係があるとは思われない、オウトグラファ(MNPV)とへりオ
ティス(SNPV)間あるいはボンビイスフ(MNPV)間の配列の相違の程度
が類似している。
親水性のパターンはオウトグラファとへりオティス蛋白質は非常に類似している
(第3図)。興味深いことに、最も高い親水性を示すポリヘトリン蛋白質の領域
は最も配列の相違の大きい領域である。その38番目から50番目のアミノ酸に
おけるオウトグラファとへりオティスのポリヘトリン間の配列相同性は54%に
過ぎない。この領域において、オウトグラファとボンビイスフの配列はわずか3
1%の配列相同性を有し、一方へりオティスとボンビイスフの配列は同領域にお
いて39%相同である。これらの数値は、全蛋白質のおよそ80%の配列相同性
に匹敵する。恐ら(これらの親水性領域は、他のウィルスや細胞構成要素との種
特異的相互作用に関与する部位として規定される。この領域から作成される小ペ
プチドは、恐らく別のバクロウィルスから区別できるようなモノクローナル抗体
を産生ずるために用いられることができる。
6.3. −ンスフ −ベタ −の
pHE2.6と命名したトランスファーベクターを構築するためにプラスミドp
HH5,pHX12を用いた。このトランスファーベクターは、外来遺伝子を含
む組換え七ウィルスがインビボ組換えによって産生されるようにするためにポリ
ヘトリン遺伝子配列の中へ外来遺伝子を挿入することができる。
このトランスファーベクターの構築は、第5図囚で概説するが、以下に続く記述
を簡略化するために咳図に言及する。
6.3.1. ブースミド)lH5およびHX12pHH5とpHX12の調
製は上の6.2.に記載した。 p)IH5プラスミドは、pUc12 (第5
囲い)のHindII[部位の中の七ウィルスDNA(第1図に示したポリヘト
リン遺伝子配列のヌクレオチド残基番号253から開始する)の3.1kbHi
nd m断片を含んでいる。 pHH5のHindI[I Hz DNA挿入は
、カルボキシル末端をコードする領域を含むポリヘトリン遺伝子のおよそ3分の
2をコードしている(即ち、アミノ末端をコードする領域を含むポリヘトリンを
コードする配列の約3分の1を欠いている)、ポリヘトリン遺伝子配列は、pU
c12親プラスミドのポリリンカー複鎖がポリヘトリン遺伝子配列の上流または
5′末端に位置するように向いている(第5囲い)。
pHX12プラスミドの珈I Hz DNA挿入は、pUc12の5alI部
位に挿入された全ポリヘトリン遺伝子配列を含んでいる。pHX12中のHzポ
リヘトリン遺伝子配列は、p)II(5中に含まれるHzポリへドリンコード配
列に比較して、pUc12ポリリンカーに対し逆方向に向いている。
すなわち、pUc12ポリリンカーのEcoRI部位はp)IX12においてポ
リヘトリン遺伝子配列の3′末端に位置している(第5囲い)。
6.3.2. −ンスフ −ベタ −のpHH5中のポリヘトリン遺伝子の再
構築のために、Hzポリヘトリン遺伝子配列のアミノコーディング末端の一部を
含むpi(X12制限断片を用いた。それはアミノコーディング末端において複
合クローニング部位(MCS)によって中断されたポリヘトリン遺伝子配列を含
むトランスファーベクターが産生されるようにするためである。
pHX12プラスミドはEcoRIおよびNru Iで切断し、プロモーターや
ヘリオティスボリヘドリン遺伝子のアミノ末端部分を含むおよそ1125bp
EcoRI−Nru I断片を分離した。この1125bp断片は、pHH5中
(7)pUc12ポリリンカーのEcoRIおよびSma I部位にクローン化
した。
次にこのクローンのポリリンカーのBa+o旧からPstlまでの配列を様々な
制限酵素認識部位(複合クローニング部位、 MC5)を含む合成オリゴヌクレ
オチドと置換した。オリゴヌクレオチドのクローニング接合部位の配列はDNA
塩基配列分析によって確認した。
得られたプラスミド(pHE2.6と命名)は、プロモーター配列を含むポリヘ
トリン5′末端隣接領域、hes、3′ポリへドリンコード配列、3′末端隣接
領域、およびpUc12配列を含む、外来遺伝子配列はポリリンカーに挿入する
ことができ、得られたプラスミドベクターはへりオティスゼアウイルスに感染し
た宿主細胞をトランスフェクトするために用いることができる。外来遺伝子を含
む組換えHzウィルスが形成され、ポリへドリンプロモーターを用いてその形質
発現を指令する。
6.3.3.ベー −ガラクトシダーゼーンス −ベタ −
p)lE2.61acと名づけたトランスファーベクターは、ヘリオティスボリ
ヘドリン配列(第5図e)と隣接したMC5O中に挿入された大腸菌のベーター
ガラクトシダーゼ(B−gal)を含むように構築された。大腸菌のB−gal
遺伝子を含むプラスミドpMc1871 (ファルマシア社)の3kb断片は、
ゲルで精製した後に、Bam旧で開裂させることにより分離した。プラスミドp
HE2.6は、シd■で開裂し、バクテリアアルカリフォスファターゼ処理し、
B−gal遺伝子をpHE2.6のH■部位に挿入するためにpMc1871由
来断片と連結(T4 DNA ligase)させた、得られたプラスミドは、
ポリへドリンプロモーターとコード配列に対して両方向(5′末端から3′末端
、3′末端から5′末端の両方)のB、−g a 1遺伝子を含む。
大腸菌のDHI株は得られたプラスミドによって形質転換させ、形質転換体の同
定は、そのプラスミドDNAの制限切断のDNA断片サイズ決定法によっ確認し
た。大腸菌のDHS alpha株(ベセスダリサーチラボラトリーズ)もB−
gal遺伝子を含むプラスミドで形質転換させ、得られた形質転換体は、メシン
グ(Messrng)ら(1977゜Proc、Natl、Acad、Sci、
U、S、A、 74 : 3642−3646)の「ブルー・ホワイト」スクリ
ーニング法によって試験した。
簡単に述べると、形質転換されたバクテリア細胞はブレーティングを行う前に発
色基質rX−gal (5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−B−D−ガ
ラクトピラノシド」と混合した。青色のバクテリア・コロニーは、機能的なβ−
galが発現しているプラスミドを含むバクテリアから生ずる。そのようなプラ
スミドは、rX−gal Jを加水分解し結果として青色の5−ブロモー4−ク
ロロインジゴの生成をつかさどる酵素をコードするベーターガラクトシダーゼ遺
伝子を含む0機能的なり−gal活性がが発現しないプラスミドを有するバクテ
リアは、発色基質を加水分解できないので白色のコロニーを生成する。
適切な方向に向いたB−galを含むプラスミドはベーターガラクトシダーゼ活
性を示す青色のコロニーを生成する。このプラスミドはpH82,61acと命
名した。
pHE2.61acは、ポリへドリンプロモーターに対して適した方向(すなわ
ち、同じ5′末端から3′末端)に向いたB−gal遺伝子を含むことを適当な
制限切断法によって決定した。親プラスミドpHE2.6や誤った方向に向いた
B−gal遺伝子を含む形質転換体は白色のコロニーしか生成しない。この結果
は、大腸菌中でプロモーター活性を有する配列からのB−gal融合遺伝子の低
レベル発現があることを示唆した。ポリへドリンプロモ−ター配列は交雑種プロ
モーター活性を規定する二次構造の役割を担っているかもしれないので、このプ
ロモーター活性はポリへドリンプロモーターに由来するのかもしれない、観察さ
れたB−galの発現は、B−gal配列が適切な読み取りフレームにあること
、および融合蛋白質は酵素的に活性を有することを示している。
プラスミドpHE 2.61acは、ベーターガクラトシダーゼ遺伝子フュージ
ョンをヘリオティスウィルスにトランスファーさせるために、へりオティスウイ
ルスと一緒に細胞へのコトランスフエクシッンに用いられてきた。青色プラーク
の形成は、本発明によって外来遺伝子大腸菌ベーターガラクトシダーゼの発現を
示している。 HzNPV発現系におけるベーターガラクトシダーゼの発現と、
ベーターガラクトシダーゼを発現する組換えへリオティスウイルスの性質検討は
、上記11に記載した。ベーターガラクトシダーゼを発現するへりオティスウイ
ルスはまた、プラスミドpHE2.6のようなトランスファーベクターと親つィ
ルス感染細胞のトランスフェクションを介して、ポリヘトリン遺伝子の挿入や削
除にかかわる遺伝子操作のための親ウィルスとしても用いられる。青色プラーク
の背景の中に白色プラークを検出する事によって、所望の組換えウィルスの選択
は非常に容易になるであろう。
一方、別の遺伝子が適当な読み取りフレームの中のB−gal遺伝子の下流で、
トランスファーベクターpHE2.61acの中に挿入されるかもしれない、「
青色」形質転換体を選択することにより、第二の異種遺伝子を含むバクテリア・
コロニーを分離することも可能である。このトランスファーベクターは、さらに
感染細胞中へのトランスフェクションにより、そして青色プラークの選択によっ
て、ヘリオティスウイルスへのトランスファーのために用いることができる。特
別の実施態様においては、第二の遺伝子はオウトグラファボリヘドリンプロモー
ターを含むことができる。Sall−Bam旧断片は、オウトグラファポリヘド
リン遺伝子のプロモーターと5′末端を含むpEcoRI−Iから分離すること
ができる。この断片は、DNA末端修飾法(上記5.2゜1、に記載)によって
pHE2.61acO中のB−galの下流、MC5のPstI部位に挿入する
ことができる。得られたプラスミドは、ヘリオティスポリへドリンプロモーター
と5′末端コ一ド配列、B−gal 、オウトグラファポリヘドリンプロモータ
ーと5′末端コ一ド配列、および3′末端ヘリオテイスボリへドリンコード配列
を含む、外来遺伝子は、ポリへドリンプロモーターのひとつのコントロール下に
おいて、挿入および発現される可能性を有する。該プラスミドはインビボ組換え
によってヘリオティスウイルス中に挿入するためのトランスファーベクターとし
て使用可能である。
6.3.4.へ!オーイスポIヘト1ンアミノ を配泗りnλ1戊
ヘリオティストランスファーベクターにおいてポリヘトリン遺伝子のアミノ末端
内に欠失を形成ために本発明者が用いた方法は第5図0に示した。
プラスミドpHE2.6は見通R1とPstIによって切断された。ヘリオティ
スポリヘドリン遺伝子を含む1.1kb Ec夕RI−カitI断片を作成し、
それは肘3+5p18にサブクローンされた。得られた旧3誘導体の二本鎖複製
体は、Xba Iと批11によって切断された。この制限酵素はMC3を切断し
、Xba I開裂部位で5′末端が突出した一本鎖と、七11開裂部位で3′末
端が突出した一本鎖を生成する。得られたDNAは、二本鎖DNAの一方をXb
a I開裂末端から開始して3′末端から5′末端方向に様々な長さに切断する
エンドヌクレアーゼIII(exolI[)で処理した。3′末端突出部を持つ
、LLLI開裂末端は、exo m切断に対し抵抗性(耐性)を有する。さらに
DNAをヤエナリヌクレアーゼで切断した。この酵素は一本63K D N A
を切断し、exo m切断後残された一本鎖DNAを取り除いて平滑末端を生成
する。平滑末端はDNAリガーゼによって連結され、ヘリオティスポリヘドリン
遺伝子のN末端部分にさまざまな長さの欠失を含むトランスファーベクターが得
られる。こうして得られたトランスファーベクターはヘリオティスポリへドリン
プロモーター、様々な長さの5′末端ポリヘトリン領域、短縮されたMC5、お
よび3′末端ポリヘトリン配列を含む。
これまでに、3種類のN末端に欠失を持つトランスファーベクターが得られてい
る。トランスファーベクター1は、七11部位を通って第1図のヌクレオチド番
号63に及ぶ282個の塩基対欠失を有する。トランスファーベクター2は1.
KLLI部位を通って第1図のヌクレオチド番号71に及ぶ274個の塩基対欠
失を有する。
トランスファーベクター3は開始メチオニン・コドンにわたる欠失を有し、ヘリ
オティスポリへドリンプロモーターのコントロール下で非融合異種蛋白質の生成
のために供される。トランスファーベクター3は、七11部位を通って第1図の
ヌクレオチド番号−36に及ぶ欠失を有する。欠失領域に挿入することができ、
さらに非融合異種蛋白質のアミノ末端部をコードする開始メチオニン・コドンを
含むような様々な遺伝子配列を発現させることによって、開始メチオニン・コド
ンは、生成する異種蛋白質のアミノ末端部の操作を可能にする。
7、 :へ1オーイスノ 二にお番るへ1オーイスウイルスの1
ウィルスDNAの制限酵素による切断パターン、構造蛋白質の特徴および幼虫メ
ラニン黒化反応に基づいて、プラーク精製された20種類のHzSNPV株の性
質検討を行なった、20株は各々、独自の遺伝子型を有する。株間のゲノムが異
なっているところは、)lzsNPVゲノムの4つの領域に限られている。封入
されたウィルスの蛋白質の特徴の差異は、野生型分離株と比較して個々の株で顕
著だった0株は、相対毒性と幼虫の死亡時の黒化の程度の差異に基づいて3群に
分類した。病理学的差異と、遺伝子型あるいは構造蛋白の特異的変化の間には何
等相関は認められなかった0弱い黒化を示したHzS−15株の遺伝子型は広範
囲にその遺伝子型の特徴を記載した。 HzS−15株と、プラークが精製され
た全ての株についてその物理的地図を作成した。
7.1 材二江」L」二広
7.1.1. HzSNPVのインビトロ感染5日後で黒化を起こしていないH
,ゼアの5齢幼虫から感染血リンパを得た。血リンパは前足を摘んで、5 XI
O” Hの1−システィン−塩酸HCI と5 Xl03Mのジチオスレイトー
ルを含む5−のTNM−FH培地(Hxnk+W、 F、および5trauss
+E、+1976+ J、Invert、Path、27 :49−55)に1
0匹の血リンパを採取した。希釈した血リンパは濾過滅菌し、TN?I−FH培
地に適用したIPLB−H21075細胞(Goodwin、 R,H,+等、
1982. In vitro 18 : 843−850)に対し接種原と
して用いた。培養細胞の接種は、5dの濾過接種原を、組織培養フラスコ(25
ci)の中の24時間令の単層になった1、OX 10’個のIPLB−H21
075細胞に加えることにより行った。29°Cで1時間培養した後、接種原を
除き、その単層を新鮮な培養液で1回洗った。5II11のTN?1−FB培養
液を加え、培地を29°Cでインキュベートし、24時間間隔で閉塞体の有無を
観察した。
7.1.2. H2SNPv′−のブー二L1製前述したように、幼虫から分離
したHzSNPVに感染させた細胞培養液の上滑についてプラーク・アッセイを
行った(Fraser+1982.J、Tis、Cu1t、11eth、 7
: 43−47)。
24個の野生型プラーク (肝タイプ)を抽出し、24個のウェルを持つプレー
トの各々のウェル1個に入ったlX105の細胞に対する接種原として用いた。
これらの単回プラーク精製によって得た分離株は再アフセイし、2回目のアッセ
イで得られた個々のプラークは最初に24ウエルプレート培養で増殖させてから
、IPLB−H21075細胞の25c+iフラスコ培地にて増殖させた。
?、1.3. )1.ゼアの −とウィルスのH,ゼア幼虫はブチインゲンマメ
と寒天培地で29℃、相対湿度75%、12時間明期の条件下で保存した。
それぞれの株は、各プラーク精製系統の二次細胞培養を行ったものから分離され
た閉塞体を体長から2インチの仝」」L九工ノ、亙ヱ幼虫(3−4齢)に直接経
口的に接種することによって増殖させた。幼虫を採集するまで4−7日間の感染
進行期を設けた。各人に感染させた幼虫は、採集時に黒化の有無によって分け、
分析まで一20°Cで凍結保存した。
?、1.4. 実 )゛のウィルスl の\−感染閉塞体(OBs)は、0.
1%SDSを含むTEバッファー(10+oM )リス−塩酸、 1mM E
DTA pH7,6)でホモゲネートは2層のチーズクロスで濾過し、15分間
1.800×gで遠心分離した。上滑を捨て、OBペレットを20dのTEバッ
ファーで再懸濁して2回洗浄し、1,800Xgで遠心分離した。洗浄したOB
sは最終容積10威のTEバッファーで再懸濁した。
ウィルス粒子は、洗浄部分精製したOBからスミスとサマーズの方法(1978
,Virology 84 :390−402)を少し変更した方法で分離し
た。5dの溶解バッファー(0,3カ炭酸ナトリウム、 0.03?I EDT
A、 0.51M塩化ナトリウム、 pn 10.9)を10−の洗浄したOB
s (およそ15mg/m)に加え、OBsは室温で10分間インキュベートし
て溶解した。混合液は20−60%(h/w)シー!tM濃度勾配TEバッファ
ー溶液にいれ、4℃、60分間7.500 X gで遠心分離した。1本の目に
見えるウィルス粒子バンドを採集し、等量の丁Eバッファーで希釈し、ウィルス
粒子は30分間5,500Xgで遠心分離してペレットにした。ウィルス粒子の
ペレットは蒸留水で再懸濁し、分析まで一20℃で保存した。
7.1.5.バΔ」=乙ム土ゴ」LlhEた近表面処理バイオアフセイ (Ig
noffo、 C,M、、1966+ J−Invert、Path、 8 :
531−536)を選択したウィルス株と野生型エルカ−分離株に実施した。
各OB希釈液の一定量(100μハを、1オンス・プラスティックカップ(Fa
bri4al Corp、、Kalamazoo+MI)で固めた寒天培地の上
に均一に広げた。各カップの総処理表面積は、679mm”で、OB希釈液はI
X 10’ OB/ ml! (14730B/ +am”)から1×10%
Q13/d (14,730B/mw+2)まで’A 1o、gの増加率で増加
した。総計30匹の新生幼虫(24時間齢、カップ当り1匹)に各希釈液を接種
し、毎日生死を監視した。各バイオアッセイのLTso値の95%信転限界はS
ASプロビット(Finney、 D、J、+1971+ Probit An
alysis、 Caa+bridgeUniversity Press、L
ot+don、tl、に、)分析によって算出した。
7.1.6.ウィルス腫土Jとt塁
濃度勾配法によって精製されたウィルス粒子は、65°Cにおいて3時間、0.
1% 塩化カリウム、0.1%SDSおよび0.1■/−プロテアーゼK(シグ
マ)を含むTEバッファーでインキュベートした。フェノールで2回、クロロフ
ォルム:イソアミルアルコール(24: 1)で2回抽出後、DNAを1710
倍量の2M酢酸ナトリウムと2倍量の95%エタノールを加えて沈澱させた。沈
澱したDNAは15分間 1.800Xgで遠心分離してペレットにし、30分
間65°Cの滅菌蒸留水中で再懸濁し、分析まで4°Cで保存した。
7.1.7.−」辷折
ウィルスDNAは、提供者の特定する条件下で制限酵素Bam旧、 EcoRI
、 EcoRV、 HindlIl、 K3z I 、 Pst I、およびS
st I (Bethesda Re5earch Laboratories
)によって切断した。制限酵素断片は、0.25μg/dの臭化エチディウムを
含むトリス酢酸バッファー(0,04M )リス酢酸、 0.1mM EDTA
、 pH8,0)に入れたアガロース・ゲルを用いて電気泳動法によって分離し
た。ゲルは17時間70ボルトで電気泳動させ、DNA断片はUV (306n
m)によって検出した。ゲルはKodak臀ratten 23Aフイルターと
Po1aroid type 55ポジネガフイルムを用いて写真撮影した。
?、1.8.5DS−ボラアク1ルアミド・ ゛小骨0゛昏閉塞体からアルカリ
処理によって放出されたウィルス粒子の構造蛋白は、ラエムリ(Laemmli
)(1970,Nature227 : 680)の方法に従って不連続ポリア
クリルアミド・スラブ・ゲルを用いた電気泳動によって比較した。
ウィルス粒子蛋白は、1■蛋白/Idの濃度で3分間変性バッフy (62,
2Qll’l )リス塩酸、20χSDS、 20%グリセロール、2.5%
ジチオスレイトール、 pH6,8)中で沸騰させることによって可溶化した。
電気泳動は、12%分離ゲル(長さ10 C11、幅12C1,厚さ1.5 c
m)中で4.5時間、30ミリアンペアの条件で実施した。ゲルは、標準プロト
コール(Summers、M、D、and Sm1th、G、E、、1978゜
νirolog3’ 84:390−402 ; Monroe+ J、E、a
nd 月ccarthy。
H,J、 、 1984. J、 Invert、Path、43 : 32−
40)に従って0.125%クマシーブリリアントブルーR−250で染色した
。
ウィルスDNAは、スミスとサマーズ(1980,Anal。
Biochem、 109 : 123−129)の方法に従ってナイロン・メ
ンブレン(Micro 5eparation Inc、)に2方向にトランス
ファーした。全体として10MgのHzS−15ウイルスDNAがBam旧、
Hind I[、あるいはPstlによって切断され、上述の予備アガロース・
ゲルの0.75%において電気泳動により分離された。ゲルは上述したニトロセ
ルロース(S+aith、 G、E、およびSum+++ersJ、D、198
0. Anal。
Bioche+s、 109 : 123−129)のナイロンメンブレンにト
ランスファーするように調製し、1.5から3時間プロットした。メンブレンは
トランスファー後0.lX5CC(SCC” 150+++M塩化ナトリウム、
15+Mクエン酸ナトリウム:pH7,5)中ですすぎ、1時間乾燥させ、
80°Cにおいて真空中で1時間加熱した。加熱だメンブレンは分析しで室温で
保存した。ストリップをこれらのハイブリダイゼーション用ゲル・プロットから
切り出し、個々のプローブとした。
ハイブリダイゼーション分析のためのDNAプローブは、pUc sプラスミド
・ベクター(Vieria、 J、およびMessing、J、、 Gene
19:259−286)の中にクローン化されたHzS−15ゲノムのシ狸tl
I、石、dII[、およびシ」■断片から調製した。クローン化された断片は光
活性ビオチン(PAB ; C1onetech Laboratories、
Inc、、Pa1o Alto、CA)で標識した。1ミリグラムのプラスミ
ドDNA(1■/d)を等量のPAB(1■/mff1)と混合し、水浴中で1
0分間サンランプ(276ワツト、 Ger+eral Electric C
o、、 C1eveland、 OR)を照射した。その量を希釈バッファー(
10mMトリス塩酸(pH7,9)、 0.1 mM EDTA)で100μ2
に調整し、結合していないPABをG−50セフアデツクス・カラムを用いて5
分間225 X gで遠心分離した。標識プローブは使用まで一20°Cで保存
した。
ナイロンメンブレンに結合した制限酵素によって切断されたDNA断片は、ハイ
ブリダイゼーション・バッフy −(5XDenhardts、 0.IXPB
S、 5XSCC,0,15■/−子牛胸腺DNAおよび45%ホルムアミド)
中で8時間、45°Cでブレスハイブリダイスした。熱変性したビオチン標識D
NAプローブをハイブリダイゼーション・バッファーに1100n/jd2の濃
度で加え、時々攪拌しなから12から24時間、45°Cでハイブリダイズした
。
相同な領域は、供給者(C1onetech Laboratories。
Inc、)によって提供された検出システムを多少変更したものを用いて同定し
た。ハイブリダイズしたメンブレンは、室温で3分間、2XSSCと0.1%S
DS、および0.2XSCCと0.1%SDSで2回ずつ洗浄し、さらに0.1
5XSCCと0.1%SDSで15分間45°Cで洗浄した。メンブレンは2X
SSCで軽くすすぎ、30分間1%ゼラチンを含むバッファーA(バッファーA
=LM塩化ナトリウム、0.1M トリス塩酸(p)l 7.5)、 2+M
塩化マグネシウム、 0.05%Trfton X−100)に浸した。全体と
して、5から10Mgのストレプトアビジン結合アルカリフォスファターゼ(S
AP)を、1%ゼラチンを含む新鮮なバッファーAに加え、メンブレンをさらに
1時間室温にて浸漬した。次に、メンブレンをバッファーAで3回、バッファー
C(0,1M塩化ナトリウム、 0.1mM トリス塩酸(pH9,5)、
10+aM塩化マグネシウム)で1回洗浄した。バッファーCに1.6■/−
の濃度のニトロブルーテトラゾリウム(シグマケミカル社+St、Louis+
MO)と5−プロモー4−クロロ−3−インドリルリン酸(シグマ)を加える
と、ハイブリダイズしたビオチン標識バンドは発色する。メンブレンを脱イオン
水ですすぎ、空気乾燥させて反応を停止させた。
7.2. Hz玉揖19」L敗
7.2.1.不ヱ旦工三11ζAi二え権盟IPLB−H21075昆虫細胞系
は、8%の新生子牛血清を加えたTNFI−FB培地で良好に生育する。細胞は
H2SNPVに感染しやすいが、感染率はこの条件下では100%では高力価で
、50〜70%の細胞が感染するのが最もよく観察される。最高感染率は、ウィ
ルス接種の少なくとも本発明者は、生育培地に1%のウシ血清アルブミン(BS
A)と2g/!のし一グルタミンを加えることによって感染率がほぼ100%に
改善されることを見出している。
プラークは、以前に記述した方法(Fraser、 1982.J。
Tis、Cu1t、Meth、 7 : 43−46; Fraserおよびl
’1ccaryhy+1984、 J、Invert、Path、 43 :
427−429)によって細胞の単層に生成した0本研究ではFP(few p
olyhedra)様プラークは観察されなかった0分離抽出した全てのプラー
クは野生型形態を示し、感染細胞当たり多くの閉塞体を生成した。
プラーク精製株は、H,−tヱの3−4齢幼虫中で増殖させた。幼虫的増殖は、
ウィルスを高速に増殖させ、インビトロ通過突然変株体を選択する可能性を減少
させる上で必要である。
突然変異株の選択は、インビトロでのバクテリア・ウィルス増殖の間にたやす(
生ずる現象である(Potter。
K、N、 、等、1976、J、Virol、 18 : 1040−1050
; 1ink、および5trauss、1976、 J、Invert、Pa
th、27 : 49−55 ;Fraserおよび1ink、1982. V
irology 117 : 366−378 ; FraserおよびMaC
arthy、1984. J、Invert、Path、 43:427−42
9)が、短いインビボでのHzSNPV増殖の期間においては観察されない(M
cIntosb+A、H,and Ignoffo、C,M、、1986+In
terviro1.25 : 172−176)。
ウィルスを幼虫内で増殖させるために、接種は、1−当たり1×101′個のO
Bを含む懸濁液の一滴を直接各幼虫の頭部にかけることによって行った。幼虫由
来のOBは次の、各人と野生型分離株の相対毒性や病原性の程度を把握するため
の接種に用いた。
これらのインビボ増殖を通じて、我々は、野生型分離株の病状に比較していくつ
かのプラーク精製株の著しい病状の違いに注目した。プラーク精製株の多くは黒
化を速く引き起こし、幼虫の死亡時にクチクラを不安定にしたが、これはHzS
NPνの感染後通常見出される病状である。これに対しいくつかの株では、通常
観察される速い黒化とクチクラの剥げ落ちを起こすことなく死亡させたのである
。
プラーク精製ウィルス株は、感染した3齢幼虫に黒化を誘発する相対的な能力に
基づいて、3つのグループに分類することができた。
第■表
里 銹 に づ HzSNPVエルカ−の −里銖
速い黒化と死亡 −十、1.2.4.11.12.13.14.17.18
.20.23
遅い速黒化と死亡 5.7.8.9.21.22.24.25黒化を示さず+
115
畠−「黒化を示さず」は、幼虫の死後9日以内に黒化野生型ウィルス分離株(−
十)と数種のプラーク精製株(1,2,4,11,12,13,14,17,1
8,20,23)は、接種後4日から5日以内に幼虫を死亡させた。死亡幼虫は
1から3時間で速く黒化し、全身が黒褐色に変化し、クチクラは容易に剥げ落ち
た。
数種の他の株(5,7,8,9,15,21,22,24,25)に感染した幼
虫も、接種後4−5日で感染組織から多量の閉塞体が出現し、明らかに完全に感
染した。
しかし幼虫は死亡したり、速く黒化されるようなことはなかった。接種4−5日
後、幼虫は柔らか(なり、体躯の後ろ3分の2が動けなくなった。しかし、死亡
(すなわち、針で刺しても反応を示さなくなる)に至り黒化を示すまでには、さ
らに数日、いくつかのケース(例えば)lzs−15)では数週間を要した。
H2S−15株は、他の遅く黒化を引き起こす株と同様な病状を示した。しかし
、HzS−15株は、この株を接種されたほとんどの幼虫が接種後7日以上経過
するまで黒化を起こさず、多くは完全に黒化するまでに数週間を要したという点
で著しく異なっていた。さらにHzS−15は毒性が高かった。
我々は、プラーク精製株間のこれらの明らかな病状の差異を把握するために、表
面処理バイオアッセイ法を用いて全ての系統の接種法を標準化した。1001!
のI XIO’ OB/m(14730B/mm”)希釈液で表面処理された寒
天培地(Ignoffo+C,M、+1963+Ann、Entoa+、As5
oc。
Am、 56 : 178−182)の入った各10プラスチツク・カップ(1
オンス)に、2匹の新生H,ゼア幼虫(24時間齢)を入れた。幼虫は、毎日そ
の死亡の有無(針で刺した時の反応の有無)と黒化の有無(色と、刺激によるク
チクラの剥げ落ちで判定)を調べた。この用量では、感染幼虫は全て4日以内に
死亡した。
以前の観察(第■表)を観察しながら、規定期間内における幼虫の黒化の相対百
分率に基づいて、ウィルス系統を3グループに分類した(表■)。
第■表
jLj!l 12 78 17 5 −LiL
” 14 94 6 − −弧−温 21 69 12
13 6IJ、’ 24 0 7 27 6
7黒化を示さずC105111173
113日以内に90%以上が死亡し、少なくとも75%の幼虫が死後1日以内に
黒化した。
ゝ幼虫の30%以上が死後9日以内に黒化した。
C幼虫の30%以下が死後9日目において黒化した。
速く黒化を起こす株に感染した少なくとも75%の幼虫が、死後24時間以内に
完全に黒化した。遅く黒化を起こす株は、幼虫の死後9日以内に30%以上の黒
化を引き起こした。またもHzS−15は、幼虫の死後9日目において30%以
下の黒化しか示さなかった点において特徴的であった。
各人の5段階のOB希釈液からLT、。値を算出して、表■のデータから各グル
ープの代表の数種の株の用量反応効果を検討した(第V表)。
第V表
したHzSNPV のLTo ′
光重 のOBml+!
ウィルス 4.73 73.66 147.3 736.6 1473.2H
zSNPVW+ 3.96” 4.37’ 4.16” 4.
20” 4.44’HzS−146,64’ 6.48h6.68c5.
94’ 4.28’HzS−155,80b6.351 5.64’ 4
.19” 3.56畠HzS−185,38’ 6.14’ 5.5
1’ 4.45” 4.44”・ゝ$同じ上付文字の添付された数値は9
%信頼限界において有意差はない。
い(つかのプラーク精製株の間に、重複しない95%信頼限界において有意な差
が認められた。野生型ElcarTM分離株は、試験した最高濃度を除く全ての
濃度において最も病原性が高かった(第V表)。HzS−14は、試験した全て
の濃度において最も病原性の低い株であった。一般にいずれの株共、濃度が減少
するとLTS。値は上昇した。注目すべきことに、野生型分離株はこれと異なっ
て、084度が減少してもLT、。値は有意な上昇を示さなかった。
7.2.3. 0ウイルスDNA パ −乙20種全てのウィルス
株のゲノムをBamHl、 EcoRI。
HindmおよびPstIで切断した後比較した。それぞれのウィルス株は、結
合制限切断パターンに基づいて互いに識別することができた。とくに優勢な遺伝
子型は認められなかった。例えばHindI[Iの切断断片では、同一の断片パ
ターンを持つ株は5つしかなかった(第6図)、この5つの株は、BamHIや
力」1による切断断片に基づいて互いに識別することができた。いくつかの制限
酵素でウィルス・ゲノムを比較すると、HzSNPVゲノムには変動領域が限ら
れた数しか存在しないことが分かった。
HzS−15株は、黒化期間が著しく長く、ウィルス粒子構造蛋白が複雑に封入
されている点で独特なので選抜した。我々はさらにいくつかの酵素を用いて、こ
の株と野生型分離株とを比較した(第7図)。野生型ウィルスとHzS−15株
は、制限酵素影馴旧、拘通IおよヒPstIに対して同様な制限パターンを示し
たが、酵素E c o RI +EcoRV、 Hind mおよび5stIに
よる切断パターンに関しては明らかに異なっていた(第7図)。いくつがの酵素
によるHzS−15の制限断片の大きさは、サザンの方法(1979,Anal
、Biochem、100 : 319−323)を用いて推定した(第■表)
。
(本頁以下余白)
第■表
B 29.5910.28 12.77 14.01 33.6225.42
23.47C14,549,2110,9413,2033,6223,63
14,54D 13.87 8.31 9.24 12.47 11.392
0.0? 8.15E 12.89 6.53 8.50 10.55 6
.15 11.49 7.91F 7,91 6.38 8.07 10.5
5 3.46 9.88 6.45G 4.02 6.11 8.07 9.
97 0.56 4.31 6.15B 3.90 6.05 7.41 9
.58 5.12I 1.87 5.92 7.41 7.80
4.75J 1.83 5.92 6.43 7.56
4.33K 1.27 5.80 5.58 3.83 4.0
2L 4.81 3.71 2.76 3.90M 4
.59 3.23 2.58 3.46N 4.46 2.9
1 1.47 3.080 4.46 2.88
1.87P 3.34 2.73 1.83Q
3.1? 2.56 0.27R3,091,670,56
S 2.95 1.58
T 2.65 1.58
U 1.72 1.43
ν 0.98 0.96
縁 0.76 0.89
X O,470,65
AA 0.28
計125.14121.35126.42127.14122.42124.7
2126.93HzS−15と野生型分離株は同様なりam旧制限パターンを示
したので、我々はクネルとサマーズ(1984,J、Gen。
Virol、65 : 445−450)の制限酵素地図を参考にしてマツピン
グ分析を始めた。しかしながら、本発明者の、プローブとしてクローン化したシ
徂旧、 HindI[I、 Pstl断片を用いた独立ハイブリダイゼーション
分析は、基礎HzSNPV地図の再解釈を要した。HzS−15とHzSNPV
の修正地図は第8図に示した。
他のプラーク精製分離株のハイブリダイゼーション分析によってHind m切
断片の中に4カ所の変異領域が同定された(第8図囚)、その、領域■、■およ
び■は、各ウィルス分離株の保存的変化を含んでいた。HzS−23遺伝子型は
、領域■のHindIII Fバンドの中に、由来が未確認の小さな挿入部分を
含んでいた。他の株は全て、これらの領域に何らの欠失も挿入も示さなかった。
領域Iの変化はより重大であった。領域Iに変化を持つプラーク精製株のゲノム
は、1つの株だけは断片の大きさに有意な変化を認めなかったが、その多くは小
さな欠失あるいは挿入を示した。HzS−21だけが領域Iから■以外の場所に
変化部を持っていたのでHindl[[−りの中の挿入部分によって独自にHz
S−21を識別することができた。
7.2.4. イルレス1 告 の幼児の病状の多様性によって、同様
な病状を示すウィルス株間の構造蛋白の類似性の研究が促進された。
ウィルス粒子は、アルカリ処理によって幼虫由来の閉塞体から遊離させ、ショ糖
の不連続直線濃度勾配溶液によって精製した。野生型分離株の封入されたウィル
ス構造蛋白を電気泳動にかけ、クーマシープルーR−250の染色を施すと、1
3本の主なポリへブチドのバンドが現われた。これらの蛋白の大きさは、17.
8から62.9キロダルトンの幅があった(第9図)。このポリペプチドの内5
ツ(VP 32.1. VP 37.2. VP 41.1. VP49.2お
よびVP 62.9)は全てのプラーク精製株の封入されたウィルス蛋白に見出
された。残りの8本の野生型ポリペプチドは、プラーク精製株の中にあったり、
なかったり様々であった。
各プラーク精製株の主なポリペプチドは、総数は最少は13から最多は19まで
、大きさは17.8から84.1キロダルトンまでの幅があった。 VP 46
゜6は全てのプラーク精製株の蛋白の中からは容易に見出されたが、野生型分離
株では明瞭ではなかった。他の通常は見出せないポリペプチドとしては、唯−H
zS−21だけに見出されたVP 62.0.18から25の株だけに見出され
た21.1から25.7キロダルトンの数種の蛋白があった。
HzS−15株は、VP 33.8とVP 66.1を除くほとんどの野生型ポ
リペプチドを有し、また、他の数種の株の個々に見出されるポリペプチドの多く
を有していた。vP51.0や、VP 69.0より上の3本のバンド等の数種
の蛋白質バンドは、明らかにHzS−15に独自なものであった。
封入されたウィルス粒子構造蛋白の有無や、感染幼虫の黒化の程度の差異の間に
は、いずれも明確な相関関係は見出されなかった。
8.1差舅ユ公ユj−イス ニシスームにい゛れた 二 ゛
総計24のクローン化されたへりオティスゼア由来の細胞系統(H21075/
UND−AからX)は、初めに、確立されたへりオティスゼア由来細胞系IPL
B−)IZ1075希釈ブレーティングによって分離された。細胞質に液胞を大
量に持っている分離細胞系の多くは二次培養の間に結局死滅した。生き残ったク
ローン細胞株は、主な形態、細胞分裂時間、HzSNPVの複製を支持する比活
性の点で異なっていた。クローン細胞系の由来は、酵素FUM。
LD)IおよびMDH染色を用いて、親のIPLB−H21075とH,ゼア幼
虫のアイソザイムの特徴とを比較することによって確認した0本発明者の研究室
で維持している一種の双翅類と数種の双翅類の細胞系も、LDHとMDHの染色
を用いて識別するたとができた。
8.1.材」計上」L悲
8.1.1. の ローニングIPLB−Hz1075細胞系を、いく
つかの継代を経て、TNM−FH培地で馴化・増殖させた。細胞株のクローニン
グは、細胞を100μ!あたり平均1細胞の濃度に希釈し、96のウェルのある
培養平板の各ウェルごとに100μ2を筒布して行った。12時間後にウェルを
検査し、1ウエルにつき細胞1個のみを含むものに印をつけた。細胞クローンの
生育培地は、濾過滅菌し、馴化したTNM−FH培地と、新しいTNM−FH培
地培地の等景況合物(50%馴化培地)からなる。馴化培地は24時間を経てI
PLB−Hz1075細胞の活発に生育する培養物から得られ、細胞のキャリオ
ーバーをなくすために濾過滅菌した。細胞株は5日毎に50%馴化培地を補充し
て、96ウエルつきの平板上に保存したが、過密になると24ウエルつきの平板
に植えかえなくてはならかった。
この細胞株をHz1075/UND−A−Xと命名した。当初、全部で24株を
分離したが、増幅や植えつぎの過程で多(が最終的に死滅した。残存したものの
うち1株は、わずかな部分的な性質検討を行なった後、雑菌混入により失われた
。
8.1.2.組jL11」L里
個々の組織培養フラスコ(25cifi)中のTNM−FH培地3−に、各人の
細胞lXl0’個を接種した。各細胞は付着するままにしておき、24時間の対
数増殖期をに至り初発細胞数を計測した。初発計測後8日目まで、48時間ごと
にフラスコ上の3つの決められた領域を計測した。細胞の凝塊化は大抵の細胞株
の場合問題ではなく、若し生じた場合には、いくつかの平面を特定して計測車ヱ
匹ス皇ユ
各細胞株の相対的生産性は、HzSNPV(HzS−15)のプラーク精製分離
株を接種することにより評価した。各細胞株の3回重複培養を、96ウエルつき
団塊平板のウェル1個あたり4.25 X 10’の濃度で接種した。この培養
物は24時間の付着期間をおいてから、接種培地(IM。
IM=1χ牛血清アルブミン、14II+M新調製L−グルタミン、10χ牛脂
児血清を添加したTNM−FH培地)に50プラ一ク形成単位(PFU) /細
胞を接種した。ウィルスは29℃で1時間吸収され、培地をIMと交換した。細
胞は7日間観察し、培地と細胞を、夫々ECVとOBSの定量のために回収した
。
細胞とOBsは、15.000X g 、 2時間の遠心分離でベレットにした
。 ECV含有の上滑液の力価は、50%組織組織感染投与(tcxnso)法
(山田他、1982.J、Invert。
Path、39 :185−191)で測定した。各ウェルより採取した細胞培
養上清液から、10倍の連続希釈液を作った。
各希釈液の20μ2を1M中で180ufのH21075/UND−に細胞懸濁
液(iあたり2.5X10’細胞)と混合し、接種した細胞混合物の10μ!を
タカサキ(Tarasaki)マイクロタイター平板(Lux”)の10個のウ
ェルのそれぞれに等分に分配した。ウェルは感染後7臼目に、細胞核中のOBs
の存在を記録し、各サンプルのTCIDS。価を、リドおよびミュンシュ(Re
ed and Meunch) (1938,Amer。
J、Hyg、27 : 493−497)に従って算出した。
各細胞株の0BsO比生産性を、いくつかの方法で測定した。ウェルごとの感染
細胞を、感染性の上滑液を除いた後に200μ!のTNM−F)l培地に再懸濁
した。ウェルごとの感染細胞に対する未感染細胞の割合(核中のOBsの存在に
暴く)は、2回測定した血球計数器の計測値を平均して求めた。くりかえしのウ
ェルごとの割合を集めし、株ごとの全体の平均ベーセントを得た。
1細胞あたりのOBsの平均値を測定するために、ウェルごとのくりかえしの数
値から得られる15個の感染細胞の平均OB数を使って、各人あたりで計算した
。各細胞株が産生ずるOBsの総数は、まず各ウェルのくりかえしによる感染細
胞の平均数を、細胞あたりのOBsの平均数に乗する0次に各人あたり3回のく
りかえしの値の平均を求めるという計算から概算した。
8.1.4.3 \ のアイソザイム単層の細胞(25C11りを集めて
、1800X g 、 10分間でペレット状にした。培地を傾斜し、細胞を溶
解バッファーに再懸濁した(溶解バッファー=0.0152M )リス。
0.046Mクエン酸、10%シェークロース、1%トリトンX−100,0,
020IMブロモフェノール・ブルー)。細胞を、て破壊し、細胞溶解物は15
..0OOX g 、 3分間の遠心分離により清澄化した。清澄な上滑液は
、−70°Cで長期間保存しても酵素活性は殆んど変化しなかった。
アイソザイムの検出は、清澄化した細胞溶解物の5%ポリアクリルアミドゲル電
気泳動により、酵素エステラーゼ(EST)およびフマル酸デヒドラターゼ(F
UM)の場合にはTBEバッファー(81,2mM 5リス、 20a+M硼
酸。
1.5 mM EDTA、 pH8,9)を、また酵素乳酸デヒドロゲナーゼ(
LDH) とマルテートデヒドロゲナーゼCMDH)の場合は2XTCバツフ
y (19,4mM トリス、 4.25nMクエン酸、 pH7,1)
を用いて行った。TBEバッファーまたはTCバッファーのどちらかを、垂直平
板ゲル(20X20cm)に350ボルトで2時間流し、ハリス(Harris
)とホプキンソン(Hopkinson)の方法(1977、in Handb
ook ofEnzyme Electrophoresis in Huma
n Germ−teics、 NorthHolland Publishin
g CO,、Amsterdam、 P、297)に従って各酵素用の染色を行
なった。
8.2. 1上J坏81【検討
8.2.1. ]]Lfi−五一
旦初に、Hz1075/UND−A−Xと名づけた細胞株24個を、96ウエル
つき平板中で限界希釈接種法により分離した。
細胞株の多くは、大量の液胞をもつ細胞から成っていた、このように液胞化の甚
だしい株の大部分は最終的に死滅し、全部で13株が残ったが、そのうちの1は
最終的に雑菌が混入し消失した。
生き残った12株は繊維芽細胞的な性質を有し、特徴的な細胞の形態に基づいて
区別できた。全体の形態の特徴は、主として2個以上の伸展を有する楕円形(O
ND−B、 C,F、 B、 M、 0. R,U)が、あるいはいくつがの原
形質伸展をもつ不規則な形のもの(UND−G、 H,L、 K。
■)であった、 (UND−H細胞の集団は、大部分がこの両形態の細胞から
成っていることに注意、)たとえ単一の細胞から生じた場合でも、どの細胞株も
混合形態を示した。UND−B株は、楕円形の細胞が優勢で、最も一様な形態を
有していた。 UND−G株は、著しい原形質の液胞化によって特徴づけられた
。
8.2.2.■jL11」1腺
生存した12株と、親細胞系統IPLB−)IZ1075の細胞倍加時間は、2
5cii組織培養フラスコ中で、各細胞の単層の決められた3区画を、48時間
ごとに全部で8日間計測することより決定した。2個の例外を除く全細胞株が、
96時間までに定常増殖期に達した。 UND−C株は144時間で定常増殖期
に入ったが、UND−Xは二相性増殖曲線を示した。すなわち、96から144
時間までの見掛けの第一次定常期と、144と196時間の間の第二次増殖期で
ある(第10図)。集団倍加時間を各人ごとに計算したが(第7表)、37.3
3時間と65.48時間の範囲にあった。大多数の細胞株の倍加時間は、45と
60時間の間にあった。
(本頁以下余白)
第4表
B 50.9 13.58”’ 18.1”’ 26.4”’ 3.
26”’C48,3016,09’′”’ 23.2b・’ 31.8”
2.10”=’F 59.19 15.78’−”’ 19.4b−c
26.2”’ 4.72”’G 52.16 12.24’ 31.2
1 18.9”°ゝ”−’ 1.26”′”)1 37.33 30.88”
6.2c4.3’ 0.22bI >50c11.93’
3.6c6.3’ 0.48bK 46.65’26.60”−’
54.9’ 25.2”°&ne Q、16ゝL 65.48 23.
27b−’・’ 16.5’゛C20,6”′’°’−’ 0.41b?l
’ 39.02
0 64.57 17.16c′’′”′’ 14.3”’ 23.9””
’ 4.59”=’R41,0821,79’−e−’ 30.5’
33.9’ 4.49”−”U 51.94 20.49b′’−’=”
13.2”c12.8b′C′’ 5.54’゛bV 59.82 1
151’−’−’−’ 13.7b′c1B、5’=’−’−’ 5.54”
=”107563.15 23.99”e30.5’ 19.2’・’−C
−’ 6.67””1各細胞株の倍加時間は、Fig、10の細胞増殖曲線を用
いて算出j7た。
ゝ有意差の判定には、Duncanのmultiple range anal
ysisを用いた。
おなし上付き文字のついた細胞株は有意細胞がない。
0これは倍加時間の推定値である。実際の計算はなされていない。
1データの収集前に細胞系に消失した。
8.2.3. HzSNPVに・ る のウイノし浬Li1HzSNPVの
HzS−15プラ一ク精製分離株に対する各細胞株の相対生産性は、感染細胞の
割合、細胞あたりのOBsの平均数、遊離された総感染性ECV 、並びに感染
7日後までの培養あたりの総OBsを概算して調べた(第4表)。ダンカン(D
uncan)のマルチプルラング分析を用いて培養あたりのOBsと細胞あたり
のOBsの統計解析を行うと、存意グループは、それぞれ3グループと6グルー
プであった。細胞あたりのOBsの全平均計測値は、30.88(UND−H)
から11.93 (UND−F)の範囲であり、培養あたりのOBsの全平均計
測値は、54.9 X 10’ (UND−K)から3.6 XIO’(UND
−i)の範囲にあった。培養あたりの感染細胞の百分率をDMR解析すると、平
均値は33.9%(UND−R)から4.3%(UND−H)の範囲で、4つの
グループが統計的有意差をもつことが分かった。 ECV生産性のデータは2つ
の有意差のある群に分かれ、その範囲は−あたり5.4 XIO’(Hz107
5)から1.6 Xl05(UND−K)rcrns。であった。
クローン化した細胞株のウィルス生産性を評価するのに用いたどのパラメーター
の間にも明白な相関はなかった。集団倍加時間もこれらの生産性概算とは無関係
であった0例えば、[IND−CとtlND−には類似した集団倍加時間(48
,3対46.65時間)を有していたが、この両株は細胞あたりのOBs (1
6,09対26.0)と培養あたりのOBs (23,2X 10’対54.9
X 10’)が有意に異っていた。
しかなからし、培養あたりの感染細胞の割合と、産生されたECVのレベルでは
統計的に類似していた(第■表)、他方、長い集団倍加時間(65,48時間)
のtlND−L株と、はるかに短い倍加時間(41,8時間)のUND−R株は
テストした生産性パラメーターのいずれでも有意差はなかった。 UND−L株
と親細胞系H21075は同様な集団倍加時間(65,48時間対63.15時
間)を有し、ECVの生産だけが有意であった。
8.2.4. と 二 のアイソザイムクローン化された細胞株の起
源を確認するために、アイソザイムであるフマル酸水添加酵素(FU?’l)
、乳酸脱水素酵素(LDH) 、エステラーゼ(EST) (第11図)および
リンゴ酸脱水素酵素(NDH,図には示していない)の染色パターンを、IPL
B−H21075親細胞系および、起源の宿主であるH、ゼア由来の幼虫の組織
の両者と比較した。
全くのクローン化された細胞株のFUM、 LDH,?lDHのパターンは、H
,ゼアの幼虫組織および親I PLB−H21075細胞系のそれと同一であっ
た。
エステラーゼ染色で得られたパターンは特に複雑であった。クローン化された株
のパターンは全て、幼虫ならびに親細胞系のパターンと類似していたが、クロー
ン化細胞株間の個々の相違は明白であった。このことは、これら細胞株のクロー
ン的性質を更に裏付けたことになる。
IPLB−H21075細胞系を、本発明者の研究室に保存されている他の鱗翅
類ならびに双翅類の細胞系と比較した。細胞ホモゲネートを作り、前述のように
電気泳動にかけ、LD)IとMDHのいずれかに対して染色した(第12図)細
胞系ごとのアイソザイム・バンドのRf値は、TPLB−H21075のバンド
を対照として(Rf = 1.0)計算し、第4表に示しである。
(本頁以下余白)
第4表
一炭1!λN5旦J匂シーのしDHとMDHに・ るRf育に LDH
bMDH” となるACT−101−0310,0ニーデス ニジブチBTI
−EAA O,774,0エスチグメネ アクレアIPLB−
H210751,001,0ヘリオテベス ゼアIPLB−SF−21AE
O,771,0スボドブラス フルギベルダTN−3680,581,9)
ルコブルシア ニイa 細胞抽出物をTCバッファー中で、5%ポリアクリルア
ミドゲル(95%アクリルアミド、5%ビス−アクリルアミド)で電気泳動し、
LDHまたは?1D)lに対して染色した。Rf4fLはIPLB−Hz107
5酵素の移動と比較して算出した。
b 乳酸脱水素酵素
0 リンゴ酸脱水素酵素
MDHに対して得られたパターンによれば、IPLB−)IZ1075細胞系は
、鱗翅類細胞系の1種(IPLB−SF21AE)を除く全て、並びにニーデス
ニジブチに由来する双翅類の細胞系(1種)のものと異っていた。スボドブラフ
ルギペルダのIPLB−SF21AE細胞系は、M(IHに対する染色ではIP
LB−1(Z1075と区別できなかったが、LDHに対する染色では区別でき
た。
9、:へ1オーイス 二にお番る
立虹L」引1
以下の小節では、本発明に従って作成した組換えウィルスの大量培養のために、
へりオテイスゼアの幼虫を育てる方法を記述する。上記6に記載したように、H
zSNPVの非メラニン黒化株が、本発明の幼虫発現系として利用するのに望ま
しい。
9.1. − ’の札割
この手順は、トリク・フルシアとへりオテイスゼア用の飼料調製法を示す。エス
チグメネ アクレア用の飼料では、ビタミン混合物が2倍量必要である。
(本頁以下余白)
処 法
gg
90、d水中のピント豆 189寒 天(シグマ”)
25 12.5ビタミン飼料強化混合物(ICN) 3.3
1.66カゼイン(シグマ’I 42 21シユークロ
ース (ICN) 42 21小麦胚芽(NrC)
36 18Wessonの温湿合物(ICN) 12
6Alfac、el (非栄養素の大袋)6395%エタノール18H1
中の
メチル・パラベン 1.66 0.83ソルビン酸(シグマ’)
1.66 0.83アスコルビン酸(シグマ’)
5 2.5ストレプトマイシン硫酸塩(シグマ) 0.16 0.08飼
料は次のようにして調製する:
■、調製を始める前に、メチル・パラベンを水にとかす。
■、水100−を沸騰させる0強く攪拌しつつ、寒天をゆ1くりと加える。2.
速攪拌は、寒天が固まるのを防ぐために必要である。寒天が固まった場合には、
スパテラでこわさなくてはならない。
■、該混合物を、ビーカーの壁に小泡が現れるまで再加熱する。
■、プレンダーにより、溶けた寒天とピント豆を混合する。
■、高速で、1.5分間混合する。
■、残りの原料を加え、高速で更に1.5分間混合する。
■、出来上った培地を、適当な容器に分注する。室温で放冷する(15−30分
)。
■、培地を密封できる容器に入れ、使用時まで冷蔵庫中で貯蔵する。
9.2.見」L夏」L且
上記のように調製した飼料を、各幼虫が少なくとも約10dは摂取できるよう分
注する。
9.2.1. T、ニイ たはH,ゼ の−7、=土またはH,ゼアの飼育条件
は、28−30″C1相対湿度65−70%、光同期12時間(各24時間)で
ある、蝙化時には、踊を1立方フイートの大きさの輸送用かごに、1かごあたり
40ケずつ入れる。蛾の成虫が出て来たら、以下の混合物を摂食させる:シュー
クロース250g、はちみつ25d、アスコルビン酸5g、メチル・パラベン(
添加する前に、始めに95%エタノール5Idに溶かす)5g5これに蒸留水5
00d!を加える(各成分は中程度の加熱により溶解させる)。蛾の成虫のため
の餌混合物は、15戚容の円錐形遠心管に入れて蓋をつけ、その蓋から2インチ
の長さの歯科用糸ようじの芯が伸びているようにしであるので、成虫はその芯を
つついて餌をとることが出来る。輸送用かどの壁は、滅菌した祇タオルを添付し
であるので、蛾の成虫はその上に卵をうみつける。卵のついた紙タオルを、無菌
的取扱いでかごから外し、クリスパー(crisper)と名づけだプラスチッ
ク・ボックスに移す。そのボックスには、いくらかの寒天をベースにした餌混合
物が入れである。クリスパー中で卵から幼虫が卿る。幼虫は積極的屈光性である
から、クリスパーの餌混合物が置いである端に光を照らすと、幼虫は餌混合物の
方へ移動し、それを摂食する。幼虫に餌混合物を与えると、幼虫の収率が向上す
る。というのは、幼虫は共食いの性質があり、こうしないと他の幼虫や畔化して
いない卵を食べてしまうからである。共食い性のため、幼虫は郷化したあと一日
以内に隔離する。この隔離0.25%クロロックス(C1orox、商標)で滅
菌し、2℃蒸留した水ですすいだ画家用の筆をに用いて手で行う。この筆を使っ
て、幼虫をさっと持ち上げ、各幼虫を1つのカップに1ケだけ入れるようにする
。幼虫はカップ中で蝋化まで成長させ、その時点で蛸を輸送用かごに入れる。
h三イは肛叉ヱはどの共食い性はないので、わずかに違ったやり方を選択的に用
いる。T、ニイの卵が祇タオルの上に付いたら、1クオートのカップ(J、 C
up。
Dart Container C0rl)−+MaCOn+ Michiga
n、カタログNa85J20)の中に凝固した液体寒天ベースの餌混合物2O−
30dを入れておき、その蓋の上に1インチ四方に切ったその紙タオルを置く。
その紙の上に、カップを逆さまにして載せる。幼虫が樽化して、餌の表面の方へ
移動したら、紙を底部より除去し、カップを正常の位置に戻す。幼むう蛸化まで
カップ中で成長させ、その時点で蛸を輸送用かごに入れる。
9.2.2.G、メロネー1qJL!
Lノ」L主ニーの飼育法は、9.2.1.節のT、ニイ又はL蓋ヱのための最適
法(上記)中に述べたものと同様なプロトコールで行うが、次の点が異っている
:L人三主上の成長には光同期は不要である。温度は25から30°Cの範囲が
良好である。相対湿度は、通常の室の条件が適当である。
Lノ二札旦う−の幼虫の餌の組成は、200dはちみつ、100 dグリセリン
、ガーバー(Gerber+商標)社の混合シリアル1箱の混合物である。この
餌混合物を1クオートの蓋付広口ガラス瓶に入れるが、そのジャーの頂部には、
ワイヤー編みのスクリーンを付し、その中にLノ二礼三j−の卯を置く、幼虫が
痺ったら、その幼虫が面を作るまで必要に応じて餌混合物を更に追加する。
虹左主豆主の幼虫は、n−tヱの幼虫はど共食い性はないので、幼虫を隔離する
必要はない、幼虫が最後の土鈴段階にあって、画形成を開始する時に、ジャーか
ら手で(手袋着用)とり出し、クリスパー中に一緒に入れる。昆虫は蛸化し、成
虫がクリスパー中に現れる。
蛾の成虫は給餌なしで、クリスパーの割れ目や裂は目に卵をうみつける。こうし
て、卵は蓋と箱の境い目にうみつけられるので、蓋をとると卵は蓋についてくる
。
次いで、卵をかみそりの刃で剥ぎ落とし、餌混合物の入った蓋付広口ガラスびん
に入れる。
9.3.無」L」L止
我々は、完全に無菌である昆虫群体の設立に従事している。滅菌過程で卵を殺す
ことなく、H,ゼアとL三土の卵を滅菌することが可能となっている。卵を紙タ
オル上に置き、過酢酸に30分間さらす0次いで卵を滅菌環境(アイソレーター
)中に置き、アイソレーター中にある間、滅菌水ですすぎ洗浄する。こうして滅
菌された卵は、無菌の幼虫を生ずる。
10、ニオ トグーフ シ トルベタ −のへ丁オーイスポ1へ′tン゛ −と
ブロモ二り二
AcNPVというポリヘトリン遺伝子をもつプラスミドpEcoRI−1(Vl
ak、 J、M、、等、1981.J、Virol、40 : 762−771
;Rohel、 D、Z、等、1983.Virology 124 : 35
7−365:S+with。
G、E、、等、 1982. J、ν1ro1.44 : 199−208)を
、ヘリオティスボリヘドリン遺伝子とプロモーターをもつオウトグラファのシャ
トルベクター構築のための出発物質として用いたく第13.14図) 、 2k
b(7)XholからBaa)IIまでの断片を単離し、M13mp19のSa
t IおよびBam)II部位にサブクローン化し、クローン+np19pEc
oIXBを作成した。
プロモーター領域のEcoRV部位から転写開始部位に亘り、更に影1旧、シ徂
RI、5alIおよび七通I制限酵素認識部位を含む複合クローニング部位(M
CS)に到るオートグラファボリヘドリン配列に従って1本のDNA断片を合成
した。オリゴヌクレオチドの合成には、アプライドバイオシステムモデル380
A DNAシンセサイザー(自動ホスホラミトン化学)を用いた0合成した断片
は、mp19pEのEcoRVと上述1部位の間でクローン化し、J)19A1
dクローンを得た。
mp19A1dのH3nd mから石Iまでの断片を分離した。
(Xho 1部位はクローニング中に失われて、mp19の5alI部位となっ
たので、mp19McsのIindI[は近傍の部位として好都合である)。p
EcoRI−1の拘徂IからもBamHIまでの断片も分離した。これら2つの
断片をpUc12のMC3の)IindI[[と5stl部位にクローン化した
(第13図)。
連結反応には、合成したオリゴヌクレオチド(5’−GATCAGCT−3’)
を含むが、それは下に示す推定の反応機構に基づき、pEcoRI−IのBam
旧末端をpUc12の5stI末端に連結させ、BamHI部位を除去するため
である。
−−−G + 5’−GATCAGCT−3’+ C−−−
−−−−−−CCTAG−5’ oligo 3−tcgag−
−−−−−BamHI end 5stl end−
−−−GGATCAGCTc−−−−−−−−−CCTAGtCgag−−−=
得られたクローン、pAV1.5は、ポリヘトリン遺伝子のXho I部位5′
から転写開始部位(1つのMC5)に亘るオウトグラファ配列、およびポリヘト
リン遺伝子のカルボキシルコーディング末端における脂11部位から、その遺伝
子のBamHI部位3′に亘るオートグラファ配列を含んでいた。Xho Iと
BamHI部位は消失した。
プラスミドpAV1.5とプラスミドp)IX12を、第14図に示す構築のた
めの親プラスミドとして用いた。pAVl、5(7) 2 kb Pst I−
EcoRI断片(オウトグラファ多角体プロモーターを含む)と、pAVl、5
の4.2kb Sal I −Pst I断片(pUc12配列を含む)を分離
した。pHX12の2.2kbEcoRI−Sal I断片(ヘリオティスボリ
へドリンプロモーターおよびコーディング配列を含む)を分離し、Pst I
−EcoRlおよびSal I −Pst I pAV 1.5由来の断片と
連結した。得られたプラスミド、pAV)Ip 6と命名、は、ヘリオティスボ
リへドリンプロモーターおよびコーディング配列をもっており、オウトグラファ
ボリヘドリンプロモーターを有するオウトグラファボリへドヘリオティスポリヘ
ドリン遺伝子をインビボの組換えにより、AcNPV中に転写し、その結果、本
発明に準拠した発現システムを有する組換えウィルスを得るのに使うことが出来
る。 pAV)Ip 6は、2ケのポリへドリンプロモーターをもつ組排えA
cNPVを作成するのにも使用できる。こうして、同じウィルスの内部に2つの
異った異種遺伝子を発現する能力が得られる。更に、このような組換えウィルス
中に外部遺伝子が挿入され、オートグラファのプロモーターに制御されて発現す
る場合には、親ヘリオティスボリへドリンプロモーターおよび遺伝子は、確実に
閉塞体形成を保持しつづけることが出来ると思われる。
10、L fJ二蒲トJy” −K −に≦>、+bz7f・ヘマグルチニ
ンの 、’ コ−)jるオウト−Zj11二二区ユニ」に<LLニーオウ
トグラフアコ−ディング配列の一部にあるインフルエンザ・ヘマグルチニンエピ
トープをコードする配列をもつオうトグラファ・シャトルベクターを構築するた
めに用いられる補筆を第15図に図解する。
第15図には、インフルエンザ・ヘマグルチニンのアミノa98−106を、オ
ウトグラフ7ポリヘドリン遺伝子のアミノ末端コード配列にクローン化する方策
が示しである。この方策は、ポリヘトリン蛋白質の第2のアミノ酸をコードする
配列の中で、インフルエンザの配列を゛M13由来のmp19EcoIXB (
上記第10で既述)に含まれるオウトグラフプポリヘドリン配列の中に挿入しよ
うとするときに使うことが出来る。アミノ酸2のコドン中でjjpqll開裂部
位を含んでいる領域と相同の、オリゴヌクレオチド(Rol−1と命名)を合成
できる(アプライド バイオシステムズ モデル380A)、 Rol−1をア
ニーリングして、mp19EcolXBの一本鎖DNAとし、次にこれをH52
4mで切断する。オリゴヌクレオチドのアニーリングにより、制限エンドヌクレ
アーゼ開裂のために必要な2本領域が出来る。mn由来の末端を有する直鎖状1
本鎖DNAは、熱変性とゲル精製により分離される。インフルエンザ・ヘマグル
チニンのアミノ酸98−106に相当するオリゴヌクレオチド(Rol−2と命
名)を合成する0次にRol−2は、Rol−2に相補的な第3の合成オリゴヌ
クレオチド(Rol−3)にアニーリングされる。更に)iol−3は、Rol
−2の向うに伸びている5′および3′末端を有しているが、これは分離された
一本鎖のファージDNAの塩11I由来の末端に相補的である。このようにして
、アニーリングされたRot−2/Rol−3DNAは、分離された一本鎖ファ
ージDNAと連結され、円状のDNA分子が形成される。
細菌の細胞を、上記の連結した複合体で形質転換した後、希望する形質転換細胞
を、ベントン(Ben ton)およびデービス(Davis)の方法(197
7,5cience 196:180−182)により、放射性同位元素標識し
たRol−3に対するハイブリダイゼーションで選択することができる。更にR
ol−3は2つの制限部位、Mlu Iとル11をコードしているが、この2つ
は親のmp19EcolXB DNA中には見出されていない、そこで、選択さ
れた形質転換細胞の同一性は、形質転換細胞群から分離されたファージDNA中
にMlu!およびMsf 1制限部位の存在によづて確認される。
変法としては、アミノ酸58をコードしている配列中のBamHi部位として、
+ap19EcoiXB中に含まれているポリヘトリン配列を切るために、上記
と同様の方策を用いることもできる。
11、実Jul:ΣLオーイスゼアク ライ」ぞに主炭五ぶ」■L釘り二り
旦り」]95:臼以免曵ここでは、HzSNPVに基づく発現系を用いて、−’
4土±土x−Wヱ(Boddie)中の異種蛋白質の産生について記述する。プ
ラスミドp)lE2.61acを、大腸菌のLacZ遺伝子を、HzSNPVの
多角体遺伝子の5′配列に融合することにより構築された(上記6.3.3.−
IJ=M)。、±2づニ弘組換えにより、このプラスミドを、幼虫と培養細胞中
でβ−ガラクトシダーゼを産生ずる組換えHzSNPVの作製に用いた。β−ガ
ラクトシダーゼの発現には、一時的な調節が見られた。培養細胞と幼虫中のβ−
ガラクトシダーゼのレベルは、培養中ですくなくとも200μg/10’細胞で
あり、幼虫の全湿重量の0.1%よりも大きかった。
11.1.材」生」と坊二汰
11.1.1.旦皿立光重四ス
HzSNPVエルカ−株のプラーク精製クローンであるHzS−15を、親ウィ
ルスとして用いた。ユニ土主土久亙ヱIPLB−H21075のクローン系統(
Goodwin、 R,H,1975゜In Vitro 11:369−37
8)であるIPLB−)IZ10’75 tlND−にの単層培養を、10g/
fのBSA(Miles 5cientific、Naperville。
!11inois)、 2 g / 12のL−グルタミンおよび10%牛脂児
[血清コ丁)JM−PH−10(Gibco、Grand l5land、Ne
w Work)を添加した丁NM−FH培地(link、 W、F、、1970
.Nature 22:466−467)中で、28℃で生育させた。ウィルス
・ストックのは、0.1の感染多重度で単層の細胞を感染させ、10日後に培養
培地を回収し、0.45μ園フイルターで培地を濾過し、0.1%アガロースと
共に4°Cで貯蔵するという方法り作成した。ストックは、プラーク・アッセイ
法に依り力価を検定した。 (Fraser、?1.J、+1982+J−Ti
s、Cu1t、Meth 7 :43−46)。
11.1.2. a −スミ゛の 開祖換えプラスミドをMariiatis
等の方法を用いて作製した(19821Molecular Cloning、
A Laboratory Manual+Co1d Sprong Harb
or、New York)、制限酵素はプロメガ(Madison、Wisco
nsin)から購入した。バクテリアアルカリフォスファターゼとT4 DNA
リガーゼはBRL (Ga i −thersburg+ Maryland
)より入手した。オリゴヌクレオチドは、アプライド バイオシステム モデル
380ADNAシンセサイザー(CA)を用いて合成した。
1.5X10’個の細胞C5,55g/1. BSAと20%牛脂児血清TN?
1−F)!−20を添加したTN?1−FH培地中で2継代生長せしめたもの)
を60閣ブレー中で一晩付着させ、グラハム(Graham)およびパンデルニ
ブ(Van der Eb)の塩化エルシウム沈澱方法(1973,Vfrol
ogy 52 : 456−460)を用いてトランスフェクトした。インビボ
組換えによる組換えウィルス作製のためのコトランスフェクシジン実験で、8n
gのウィルスDNAと10μgのプラスミドDNAを用いた。沈澱物を加えた培
地は16時間後に3dのTN?I−PH−20培地と交換した。細胞は7日間、
回復させた。
トランスフェクトした細胞から得た100μlの上清を含むTNM−PH−10
培地3Idと共に、60■プレート中の新鮮な単層を28°C118時間培養し
た。 TNM−PH−10培地中で、細胞を0.4%ジ−プラーク(Seap
laque)アガロース(F?lCバイオプロダクツ、Rockland、?1
aine)の3−で表面をおおった。7日後、叢生した細胞のプラークを調べた
。 (Fraser+ M、J、+1982.J、Tis、Cu1t、Met
h、 7 : 43−46)、β−ガラクトシダーゼを発現している組換えウィ
ルスを選択するために、5−プロモー4−クロロ−3−インドリル−β−D−ガ
ラクトピノラシド(X−gal)のジメチル・ホルムアミド溶液(20■/d)
を1プレートあたり6μlずつアガロースの被覆物の上に添加した。
11.1.4. ゛ウィルスの 制と青色のプラークをディスポーザブル
のピペットチップでプレートから取出し、II!11の完全培地中に置いた。
アガロースからウィルスを分離するために、チューブを短時間攪拌し、その10
0μ2を用いて新鮮な単層を、アガローズの被覆物の代りに60mプレート上に
接種した0組換えウィルスはこの方法で3回乃至は一連の平板培養を連続して2
回行って、全てが閉塞体陰性である青色プラークを与えるまでプラーク精製を行
った。
ウィルスのストックは、プラークを採取し、24のウェルをもつ平板中のTNM
−FH−10培地に、1ウエルあたり5X10’個の細胞を接種したものに対し
て、1ウエルに1個のプラーク全体を入れて作った。2週間後、ウェルの上滑を
、1.5 XIO’個の細胞を接種した60mo+平板に添加した。10日後、
60IIIIIl平板からとった上滑を0.45μ−のフィルターで濾過し、こ
れで725フラスコ中の細胞を感染させた。さらに10日後、このT25フラス
コの上滑を濾過し、別の775フラスコに感染させた。
10日経過後、↑75フラスコから上清を取出し、濾過した。T75°フラスコ
の濾過した上滑2mを使って、T150フラスコを感染させ、更に10日後、こ
のT150フラスコの上清を取出し、濾過し、0.1アガロースで安定化し、1
ウエルあたりlXl0’個の細胞を接種した。6個のウェルに、103.10’
、 10’、 10’倍に希釈したものの各1μ2を接種した。各希釈ごとにく
りかえしをとったので、希釈されたものを接種されたウェルは、全部で12個と
なった。7日後に、20■/dのX−gal溶液を1μlずつ各ウェルに添加し
た。更に10日間、毎日、プレートを検査してウェル中の青色の展開状況を見た
。
希釈各組の青色ウェルの数を数え、最確数表から推定力価を算出した。
11.1.5.感汎した玄 1゛ウイルスDNAの感染した幼虫501dを、
0.1%ジチオスレイトール入り水冷TEバッファーパンファー(10IIIM
トリス、1a+MEDTA、 pi 7.5)100 dに入れて、乳鉢と乳棒
で磨砕した。
ホモゲネートを、数層のチーズクロスで濾過した。次にホモゲネートを、10.
0OOX g 、 20分間遠心分離し、ベレットを水冷TEバッファー30d
に再懸濁した。多角体は、TEババッァー中で、40−63%御/−の連続ショ
糖勾配置5I!Ilニ5−を重層し、5W30 o−ターで、100,0OOX
g、30分間スピンして、2回分画した。各スピンの後、多角体のバンドをプラ
スチック製転移ピペット(Fisher)で取出し、蒸留、脱イオン水で20m
1に希釈し、10.000x g 、 30分間スピンしてベレット状とした。
多角体をTEバッファー20dに再懸濁し、その多角体懸濁液を室温で、アルカ
リパンファー(0,1M炭酸ナトリウム、 0.17M、塩化ナトリウム、p)
I 10.8)で1:4に希釈し、ウィルスを遊離した。5分後、5Idのウィ
ルスをTEババッァー中で、25から53%−への連続シヨ糖勾装置5Idニ重
層し、5W3Qo−ターフ、100.0OOx g 、 30分間スピンした。
転移ピペットでウィルス分画を取出し、ウィルスを蒸留、脱イオン水で20戚に
希釈し、5W3Qo−ターr、100,0OOX g 、 30分間スピンしテ
ヘレットとした。各ウイルスベレットを、0.15?l KCIを含むTEバッ
ファーバッファー11dに再懸濁し、このウィルス懸濁液を65°Cで15分間
培養した。ウィルスを溶解するために、ウィルス3Idに150μ!の20%サ
ルコシルおよび150μ1020■/I!!i、ブロティナーゼに溶液を加え、
42℃、2時間培養した。次に3.3gの塩化カルシウムおよび0.25dの1
0■/dエチジウム・プロミドのストック液を加え、ゆっくり攪拌し、5W50
. 10−ターで、40.OOOrpm、 24時間スピンした。プラスチック
製転移ピペットで上層と下層を取り出し、エチジウム・プロミドが全て除去され
るまで塩化ナトリウム飽和イソプロパツールで抽出し、0.1xSsCJf中で
一夜透析した。DNAは4°Cにで保存した。
11.1.6.構法した )DNへのゝ−感感染後1ロ
除去した。全DNAは感染した細胞に4月グアニジニウム溶液(4Mグアニジニ
ウム・イソチオシアネート。
0、5%サルコシル、 5+nM酢酸ナトリウムおよび0.1MB?1DH)の
3−を加え、同容積のフェノール:クロロフォルム:イソアミルアルコール(2
5 : 24 : 1)で3回抽出し、エタノールで2回沈澱させることにより
分離した。適当な酵素で限定分解を行い、0.7%アガロースゲル60−で電気
泳動を行った後、DNAを毛細管運動によりナイロンメンブレンへ移した(1’
1aniatis 等,1982。
Mo1ecular Cloning.A Laboratory Manua
l,Co1d 5prir+gHarbor New York)。ハイブリダ
イゼーションは50%ホルムアミドを用いて行った。
11、1.7.邦l「υ乳i上1ガークトシ゛ーゼ\24個のウェルつき平板2
枚にTNM−PH−10培地を入れて、ウェルあたり5X10’個の細胞を接種
した。細胞は一夜付着するままにさせた.16個のウェルをHzS15Bgal
−C3又はHzS−15で感染させ、あるいは未感染のままにしたが、その方法
は、培地をTNM−PH4Mあたり3X lo’pfu (プラーク形成単位)
のウィルス・ストック(L5 Idで置きかえることに依った。この時点をto
とした。感染後18時間目に、接種体を取出し、0.5dのTNM−FH−10
培地を加えた。感染後24時間口に、細胞の上の培地を10%牛脂児血清を含み
、BSAを含んでいないTNM−FH培地ととりかえた。感染後40時間口に培
地をGraceの培地ととりかえた。各接種体あたり、細胞のウェル2個を、約
12時間間隔で採取した。細胞と上滑を、ldのピペットを用いて、ウェルから
取り出した。
細胞は、5orva112B遠沈器で、3000rpm、 10分間スピンして
ベレットにした。上清を他の滅菌したチューブに移し、両チューブを液体窒素浴
で急速凍結し、分析時まで一70℃で貯蔵した。β−ガラクトシダーゼ活性は、
ファルマシアの方法に手を加えて分析した(1986. β−ガラクトシダー
ゼ分析法:原核細胞と真核細胞の抽出物の調製と分析条件、Analects+
Phar−macia、Vol、14:2,4−5)、細胞のベレットは、FT
バッファー25μ2を加えて再懸濁した。細胞を、1.5 dチューブ中で、1
0%NP−4010u lおよびクロロホルム2μ!を加えて溶解した。細胞を
5秒間、はげしく攪拌した。抽出液と2バツフアーの同量を混合し、全体で20
0μ2とした0次に、40μlの0NPG反応バッファーを加えて、チューブを
30″Cで培養し、かすかな黄色が現れたら、炭酸ナトリウム100μ2を加え
て反応を停止した。420nm(Aa□。)の吸光度を測定した。β−、ガラク
トシダーゼ(β=gal)の活性は、次のようにして計算した。
β−galユニット/滅= (A、、、10.0045)/(反応時間(分)×
抽出液のd)e
蛋白質の濃度は、ブラットフォード(Braclford)の方法を基礎にし7
たバイオラッドラボラドす・−ス゛(Ricbt+ond。
CA)の分析法を用いて測定した。更に、9%ポリアクリルアミドゲルによる分
離のために、一定量をサンプルバッファーと共に3分間煮沸し、つづいてクーマ
シー・ブルーとウェスタン法で染色した。この煮沸したサンプルは、必要時まで
一20°Cで貯蔵した。 Cappelからのウサギ抗β−ガラクトシダーゼ抗
体を、ウェスタン法に用いた。アルカリフォスファクーゼに抱1合したマウス抗
ウサギIgGを、第2の抗体として使った。
11.1.8゜幼皇Ω三叉上L−L九乞1乞久二だ二立捉幼虫をイグノッホのピ
ント豆寒天べ・−ス飼料(1963゜Ann、Ent、Soc、Am、 56
: 17B−182)を用いて、カップ中で飼育した。幼虫は、生まれたての時
(第−令)もしくは1から2インチの大きさになったとき(第3〜第4令)に、
直接に口から感染細胞を接種して感染させた。
コントロールには蒸留水を与えた。大きめの感染した幼虫を1個ずつ、10%N
P−40を50μlとクロロホルム20μlを含むFTバッファー450μ!中
で粉砕した。ホモゲネートをマイクロ遠沈器で10分間スピンした。幼虫抽出液
は、上述の細胞抽出液と同様に分析した。新生幼虫は、FTババッy 45μ
ji、10%NP−40+ 5 u ’ +クロロホルム2μ!を用いて粉砕
した。
11.2. 亘−一一一果
11.2.1. HxS15B al−D3のプラスミドpHE2.61acは
、上記6.3,3.に述べたと同様な方法で構築した。トランスフェクションは
、上記11.1.3.で述べたと同様に行った。トランスフェクションの上清か
ら106細胞あたり平均576pfuが出来たが、そのうち5%はX−galの
存在で青変するプラークであった。青色プラークの1つ、HzS−15Bgal
−Dは3回の精製によりプラーク純化されたものであった。3回目で出来た青色
プラーク、HzS15Bgal−D3は、今後の研究のためウィルス・ストック
を作るのに使用された。
採取し、1IJ1の培地に再懸濁したプラークから、平均49pfu/ll11
がえられた。 HzS15Bgal−D3の最終ストックの力価は、96個ウェ
ルつき力価平板上で細胞の希釈分析を行うと、5 X10’pfu/dであった
。
11.2.2. −ガラクトシダーゼ る えイルスの −・
HzS15Bgal−D3で感染した細胞のβ−ガラクトシダーゼ産生を時系列
分析したところ、β−ガラクトシダーゼは一時的に制御を受けていることがわか
った。第■表には、HzS15Bgal−D3に感染した細胞から作った細胞ベ
レット中のβ−ガラクトシダーゼ活性(Units/g)の発現を、HzS−1
5に感染した細胞並びに未感染細胞と比較して示しである。
(本頁以下余白)
第■表
17.5 4.4 3.2 4.03.8 9.5 0.0
24.0 1.3 0.4 0.40.4 1.1 0.6
40.5 0.2 2.7 1.72.9 1.1 1.7
48.0 0.0 0.0 0.00.0 0.0 20.0
65.5 73.7 3.4 3.497.9 1.5 13.4
27.7
29.2
72.0 187.1 2,9 13.739.3 12.4 14.5
118.2
23.9
88.5 366.9 7.8 6.9214.6 2.9 19.1
97.0 276.0 4.4 17.4510.1 8.0 ・1.
3
本細胞ペレットのタンパク質質レベルの定tがら。
11.2.3. えウィルスに座汎した の −ガラクトシダーゼの
第16図に示すのは、低感染多重度でウィルスHzS15Bgal−D4に感染
し、14日後に回収した24−ウェルの平板の細胞からとった細胞蛋白質を、7
.5%ポリアクリルアミドゲルにかけたウェスタン法である0組換えβ−ガラク
トシダーゼの蛋白質は、マーカー(野生型)のβ−ガラクトシダーゼよりも緩慢
に移動しているが、それは、組換え体は、β−ガラクトシダーゼに融合した分子
量約10.000ダルトンの多角体をもつ融合蛋白質だからである。ウェスタン
法によるコントロールのβ−ガラクトシダーゼ・蛋白質(レーンM、β−ガラク
トシダーゼ10μgを重層)と、感染した細胞蛋白質(レーン1:ウェル1から
1.6 XIO’の溶解した細胞を重層:レーン2:ウェル2から3.2X10
’の溶解した細胞を重層)の相対染色に基づいて、ゲルに重層された感染細胞の
溶解物中には、少なくとも1μgの組換え蛋白質が存在する、乃至はlXl0’
個の細胞中に約100μgが存在すると結論することができる。
第17図に示すのは、低感染多重度でウィルスHzS15Bgal−D4に感染
し、14日後に回収した24−ウェル平板の第5ウエル中の細胞からとった細胞
蛋白質を9%ポリアクリルアミドゲルにかけたもののウェスタン法である0組み
かえβ−ガラクトシダーゼの蛋白質は、マーカーのβ−ガラクトシダーゼよりも
緩慢に移動しているが、それは、組換えはβ−ガラクトシダーゼに融合した分子
量約10,000ダルトンの多角体をもつ融合蛋白質であるからである。ウェス
タン法によるコントロールのβ−ガラクトシダーゼ・蛋白質(レーンM:β−ガ
ラクトシダーゼ10μ!重層)と、感染した細胞蛋白質(レーンC: 0.5
XIO’溶解細溶解細胞重相対染色に基づいて、ゲルに重層された感染細胞の溶
解物中には、少なくとも1μgの組換え蛋白質が存在する、乃至は、lXl0’
個の細胞中に約200μgが存在すること結論することが出来る。
11.2.4. えウィルスに構法したH、ゼアの −ガラクトシダーゼ
の
第18図に、HzS15Bgal−D3に感染した、生まれたてのH,ゼア幼虫
(全重量1〜3■)からとった蛋白質のクーマシー・ブルー染色9%ポリアクリ
ルアミドゲルを示す、目に見えるバンドは、組換え蛋白質が存在すると期待され
る位置に移動したものだけである。感染した新生幼虫のβ−ガラクトシダーゼ活
性の単位は、レーンL1では、518.4Uni ts / mg蛋白質、レー
ンL2では、540.0Units/■蛍白質という測定結果であった。
第19図には、HzS15Bgal−D3 (レーンL)に感染した新生幼虫(
全重量2■)からとった蛋白質のウェスタン法による9%ポリアクリルアミドゲ
ルを示す。感染した新生幼虫のβ−ガラクトシダーゼ活性の単位は、1563.
8 Units/■蛋白質であった。クマシー染色の幼虫蛋白質にみられた主要
蒼白質のバンドは、抗β−ガラクトシダーゼ抗体処理により視覚化したウェスタ
ン法(第19図)のバンドと一緒に移動している。この結果は、組換えβ−ガラ
クトシダーゼの蛋白質が、感染した幼虫の乾燥重量の重要な部分を占めているこ
とを示唆している。幼虫抽出液の約20%をポリアクリルアミドゲルに重層した
。β−ガラクトシダーゼのマーカーと、幼虫抽出蛋白質の相対染色に基づき、幼
虫の湿重量の0.1%以上が、組換えβ−ガラクトシダーゼ・蛋白質であると結
論することが出来る。第X表には、HzS−15に感染した幼虫の、多角体収量
の概算(全湿重量の1.8%)を示す。
第X表
叩0T)I)S ZAE玄の
幼 虫 粗多角体 部分的に
湿重量 重量 %1 精製された %1(m (m)
遵バムと一一一1 .299 .061 20 8.8
2.92 .329 .052 16 8.0 2.43
.164 .104 63 3.7 2.34 .412
.060 15 3.7 0.95 .440 .041
9 2.2 0.56 .469 .108 23
7.1 1.51.8
本蛋白質定量のため可溶化
1多角体により表される幼虫重量のパーセント。
表に示すプラスミドをもつ、下記の大腸菌株を、農業研究センター−コレクショ
ン(NRRL) (Peoria、 IL・、)に寄託し、下記のような受託番
号が割りあてられている。
L9旦抹 プラスミド 7?九入象−に12 (DH5) pH
χ12 NRRL B48172Xi2(D)15) pHH
5NRRL B−18173M12(DH5) pHE2.6
NRRL B−18174に12(DH5) pHE2.61ac
NRRL B−18175に12(D)15) pAV)lp6
NRRL B48176下記のへりオティスゼア細胞系と、へりオテイスゼ
アNPV分離株を、アメリカンタイプカルチャーコレクション(Roc Kvi
lle、MD)に寄託し、表のような受託番号が割りあてられている。
アクセス・階
へリオティス細胞系 ・ ATCCCRL 92811PLB−H21
075/UND
ヘリオティ、;upv分離株 : ATCCVR2156zS−15
本発明は、寄託した微生物と細胞系範囲に限られるものではない、というのは、
寄託した具体物は、本発明の単なる一面を示すことのみを意図したものであり、
機能的に同等であるならば、いかなる微生物でもウィルスでも、本発明の範囲に
入るからである。実際、技術的に優れた人々にとっては、これまでに述べたこと
や添付の図面から、本文の内容に加えて、この発明を様々に修正し得ることが明
らかになるであろう。そのような修正は、添付した請求の範囲に含まれるものと
解釈する。
更に了解を得たいのは、ヌクレオチドに関して用いた塩基対の大きさは、全て概
略のものであって記述の目的に使ったものであり、DNA配列を模式的に表わし
ている図面は、必らずしも一定のスケールで書かれてはいないということである
。
第1図
thr arg phe wet glu asp ser phe pro
Lie val asn asp glr+ glu 11■@tact as
p val phe
ACT CGT nCATC(:AA CACACT m CCCA
Tr CTA AACCACCAA GAA AT秩@ ATCCAC
GTCm
1eu ser val aan wet arg pro thr lyg
pro aan arl(eys tyr arg phe@leu ala
Bln has
CTCTC’r CTr AAT ATC; CGA CCA A
CCAAA CCG AACCC7τ(iT TACbCA ”r’r
CTrA GCC,CAA CACala leu ala Cys as
p pro asp tyr Lie pro hls glu val Li
e arg lle@v+iL glu pr口atr
GCT CTG CCT T(T 01丁 CCCGACTAT ATr
CCT CACGAA CTCATT CCT ATr@CTA CAA
CCT TCC
tyrv*Lgユyserashasnglu七yrergLieaerleu
aimlysAystyrgayglyayspr。
TAT IITA GCCA(T AACAACGAG TACAGA A
Tr AGT TTA GCCAAA AAA 丁^CbCCGOT TC
CCCC
val rnet aan leu hls ala glu t
yr thr aan sy phe glu @asp phe
Lie thr asn vaL LiecT丁 ATG AA
ττTC; CACccTGAA TACACT AAT TCCm
GAA GA丁 Tr: ATT@Ace AACC,τAATr
trp glu asn sJn tyr Ays pro Lie v!Il
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gLu glu
丁GG GAG AACnCTACAAA CCA ATr (iTr
TACGiTA GCCACT にAT TCT CCbGAA GAA
GAG CAALL@ l@u leu glu ’vaL a
er leu Lie phe lya Lit lys gL
u@ phe ala pro elm pro leu tyr
ATA CTCCTk GAG CTr TCT TrCi ATA
m AAに ATCAAA にAA m GCA CbT CCC;
CCCCTA TAC第1図(A)
第1図CB)
第2図
疎水性
第4図
第5図LA)(2)
第5図(A) (1)がら
BamH1/Psll
第5図(B)
合成オリゴヌクレオチド(MC3)
第5図(C)
Cxo mで消化−二重鎖DNA3’→5′を消化連結、形質転換
第6図
Hindm Hindm
W’12457 B 1112131415212224 17202325
第7図
BomHIEcoRI EcoRVHindm Kpnr Psfl 5sfL
*” 15 ’41”15 *’15 *’″15 W”15 W”15 W”
15第8図(A)
単離体 領@夏 領域II 領域■ 領域■第9図
HzSNPVの構造タンパク質
*” 2 4 5 7 9 /2 13 15特表平:2−502873(
4B)
第11図
FuM LDH第12図(A)
第12図(B)
第13図
↓
tり ×第16
図
H,ゼア組換え体(細胞培養物)によるベータ・ガラクトシダーゼの発現
第17図
H,ゼア組換え体<ta胞培養物)によるベータ・ガラクトシダーゼの発現
C
第18図
ガラクトシダーゼの発現(クーマシー染色)LILZ M
η
第19図
M
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.そのゲノムがヘリオデイスポリヘドリンプロモーターおよびヌクレオチド配 列を含む組換えウイルスであって、該ヌクレオチド配列は異種ペプチドまたは蛋 白質が上記組換えウイルスで感染した宿主内で発現されるように、上記ヘリオデ イスポリヘドリンプロモーターのコントロール下で発現される上記異種ペプチド または蛋白質をコードしている、組換えウイルス。 2.バクロウイルスを含む請求の範囲第1項に記載の組換えウイルス。 3.顆粒症ウイルスを含む請求の範囲第2項に記載の組換えウイルス。 4.核ポリヘドロシスウイルスを含む請求の範囲第2項に記載の組換えウイルス 。 5.ヘリオテイスゼア核ポリヘドロシスウイルスを含む請求の範囲第4項に記載 の組換えウイルス。 6.上記ヘリオテイスゼア核ポリヘドロシスウイルスがATCCに寄託されそし て受託番号VR2156が付されたHzS−15ウイルス株からなる請求の範囲 第5項に記載の組換え体ウイルス。 7.上記宿主が感染昆虫からなる請求の範囲第5項に記載の組換えウイルス。 8.上記宿主がヘリオデイス細胞系からなる請求の範囲第5項に記載の組換えウ イルス。 9.上記ヘリオデイス細胞系がヘリオテイスゼア細胞系1PLB−HZ1075 からなる請求の範囲第8項に記載の組換えウイルス。 10.上記ヘリオデイス細胞系がATCCに寄託されそして受託番号CRL92 81がれされたヘリオテイスゼア細胞株IPLB−HZ1075/UND−Kか らなる請求の範囲第8項に記載の組換えウイルス。 11.オウトグラファカリフォルニカ核ポリヘドロシスウイルスを含む請求の範 囲第4項に記載の組換えウイルス。 12.上記宿主が感染昆虫からなる請求の範囲第11項に記載の組換えウイルス 。 13.上記宿主が細胞株からなる請求の範囲第11項に記載の組換えウイルス。 14.上記異種ペプチドまたは蛋白質が非融合ペプチドまたは蛋白質からなる請 求の範囲第1項に記載の組換えウイルス。 15.上記異種ペプチドまたは蛋白質が融合蛋白質からなる請求の範囲第1項に 記載の組換えウイルス。 16.上記外来ペプチドまたは蛋白質が組換え閉塞体からなる請求の範囲第15 項に記載の組換えウイルス。 17.上記外来ペプチドまたは蛋白質が病原性微生物のエピトープからなる請求 の範囲第1,4,5、11,14,15または16項に記載の組換えウイルス。 18.上記病原性微生物がウイルスからなる請求の範囲第17項に記載の組換え ウイルス。 19.上記ウイルスが肝炎Aウイルスからなる請求の範囲第18項に記載の組換 えウイルス。 20.上記エピトープがインフルエンザ血球凝集素のアミノ酸98〜106から なる請求の範囲第18項に記載の組換えウイルス。 21.上記宿主が感染昆虫からなる請求の範囲第1項に記載の組換えウイルス。 22.上記宿主が細胞系からなる請求の範囲第1項に記載の組換えウイルス。 23.上記外来ペプチドまたは蛋白質が太腸菌ベーターガラクトシダーゼからな る請求の範囲第1または5項に記載の組換えウイルス。 24.上記外来ペプチドまたは蛋白質が殺虫活性を有している請求の範囲第1項 に記載の組換えウイルス。 25.ヘリオデイスポリヘドリンプロモーターおよびヌクレオチド配列を含む組 換え発現ベクターであって、該ヌクレオチド配列は、異種ペプチドまたは蛋白質 が上記組換え発現ベクターを含有する適当な宿主内で産生されるように、上記ヘ リオデイスポリヘドリンプロモーターのコントロール下で上記異種ペプチドまた は蛋白質をコードしている、組換え発現ベクター。 26.上記宿主が細菌からなる請求の範囲第25項に記載の組換え発現ベクター 。 27.更にプラスミドを含む請求の範囲第26項に記載の組換え発現ベクター。 28.更にバクテリオファージを含む請求の範囲第26項に記載の組換え発現ベ クター。 29.ヘリオデイスポリヘドリンプロモーターと該ポリヘドリンプロモーターの コントロール下で異質遺伝子をコードするヌクレオチド配列とを含み、組換えに よって異種ヌクレオチド配列の親ベクターへの挿入を可能にするトランスファー ベクターであって、該ポリヘドリンプロモーターおよびヌクレオチド配列の側面 に親ベクター配列と相同性の配列が位置している、トランスファーベクター。 30.プラスミドを含む請求の範囲第29項に記載のトランスファーベクター。 31.上記親ベクターがバクロウイルスからなる請求の範囲第29項に記載のト ランスファーベクター。 32.上記親ベクターが顆粒症ウイルスからなる請求の範囲第31項に記載のト ランスファーベクター。 33.上記親ベクターが核ポリヘドリロシスウイルスからなる請求の範囲第31 項に記載のトランスファーベクター。 34.上記核ポリヘドロシスウイルスがヘリオテイスゼアの核ポリヘドロシスウ イルスからなる請求の範囲第33項に記載のトランスファーベクター。 35.プラスミドを含む請求の範囲第34項に記載のトランスファーベクター。 36.NRRLに寄託され受託番号B−18175が付されたプラスミドpHE 2.61acからなる請求の範囲第35項に記載のトランスファーベクター。 37.上記核ポリヘドロシスウイルスがオートグラフユカリフォルニカ核ポリヘ ドロシスウイルスからなる請求の範囲第33項に記載のトランスファーベクター 。 38.プラスミドを含む請求の範囲第37項に記載のトランスファーベクター。 39.上記異種遺伝子配列がインフルエンザ血球凝集素のアミノ酸98〜106 をコードする請求の範囲第38項に記載のトランスファーベクター。 40.上記異質遺伝子配列が病原性微生物のエピトープをコードする請求の範囲 第29項に記載のトランスファーベクター。 41.ヘリオデイスポリヘドリシプロモーターと制限部位をコードするヌクレオ チド配列とを含み、請求の範囲第29項に記載のトランスファーベクターを構築 するために異種遺伝子配列を挿入することができるカセットトランスファーベク ターであって、該プロモーターおよび制限部位の側面には、上記異種遺伝子配列 がポリヘドリンプロモーターのコントロール下で上記制限部位に挿入され得るよ うに、親ベクター配列と相同性の配列が位置している、カセットトランスファベ クター。 42.更にプラスミドを含む請求の範囲第41項に記載のカセットトランスファ ーベクター。 43.上記親ベクターがバクロウイルスからなる請求の範囲第41項に記載のカ セットトランスファーベクター。 44.上記発現ベクターが顆粒症ウイルスからなる請求の範囲第43項に記載の カセットトランスファーペクター。 45.上記親ベクターが核ポリヘドロシスウイルスからなる請求の範囲第43項 に記載のカセットトランスファーベクター。 46.上記核ポリヘドロシスウイルスがヘリオデイスゼア核ポリヘドロシスウイ ルスからなる請求の範囲第45項に記載のカセットトランスファーベクター。 47.更にプラスミドを含む請求の範囲第46項に記載のカセットトランスファ ーベクター。 48.NRRLに寄託され受託番号B−18174が付されたプラスミドpHE 2.6からなる請求の範囲第47項に記載のカセットトランスファーベクター。 49.上記核ポリヘドロシスウイルスがオウトグラフユカリフォルニカ核ポリヘ ドロシスウイルスからなる請求の範囲第45項に記載のカセットトランスファー ベクター。 50.更にプラスミドを含む請求の範囲第49項に記載のカセットトランスファ ーベクター。 51.NRRLに寄託され受託番号B−18176が付されたプラスミドpAV Hp6からなる請求の範囲第50項に記載のカセットトランスファーベクター。 52.ヘリオデイスポリヘドリンプロモーターおよびヌクレオチド配列を含み、 請求の範囲第25項に記載の発現ベクターを構築するために異種遺伝子配列を挿 入することができるカセットー発現ベクターであって、該ヌクレオチド配列は上 記ポリヘドリンプロモーターのコントロール下で異種遺伝子配列が制限部位に挿 入されるように該制限部位をコードしている、カセット発現ベクター。 53.更にカセットー発現ウイルスからなる請求の範囲第52項に記載のカセッ トー発現ベクター。 54.上記ウイルスがバクロウイルスからなる請求の範囲第53項に記載のカセ ットー発現ベクター。 55.上記バクロウイルスがヘリオデイスウイルスからなる請求の範囲第54項 に記載のカセットー発現ベクター。 56.上記バクロウイルスがオウトグラファウイルスからなる請求の範囲第54 項に記載のカセットー発現ベクター。
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