JPH03228680A - 感染性気管支炎ウイルスワクチン - Google Patents

感染性気管支炎ウイルスワクチン

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JPH03228680A
JPH03228680A JP2283257A JP28325790A JPH03228680A JP H03228680 A JPH03228680 A JP H03228680A JP 2283257 A JP2283257 A JP 2283257A JP 28325790 A JP28325790 A JP 28325790A JP H03228680 A JPH03228680 A JP H03228680A
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nucleic acid
acid sequence
polypeptide
ibv
virus
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JP2283257A
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Pulus J A Sondermeijer
パウルス・ヤコブス・アントニウス・ソンデルメイエール
Johannes Antonius Joseph Claessens
ヨハンネス・アントニウス・ヨセフ・クラエツセンス
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Akzo NV
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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】 本発明は感染性気管支炎ウィルス(IBV)のスパイク
タンパク質ポリペプチドをコードする核酸配列、このよ
うな核酸配列を含む組換核酸分子、該核酸配列を含むベ
クター又は宿主細胞、IBVのスパイクタンパク質ポリ
ペプチドのアミノ酸配列を含むポリペプチド、該ポリペ
プチドに対して免疫反応性の抗体又は抗血清、及び動物
を113Q5染から保護するためのワクチンに係る。
1Bウイルスは、気管う音、息切れ、咳及び鼻汁分泌の
ような典型的な呼吸症状により特徴付けられるニワトリ
の急性で高感染性の疾患の原因となる。IBは特にワカ
ドリに高い死亡率をもたらす。
更に、腎臓及び生殖路を冒し、生殖路の損傷は、産卵鶏
又は飼育鶏の産卵の低下をもたらし得る。
1Bは所定の大腸菌株による感染をニワトリ、特にブロ
イラーに誘発し、死亡率の増加をもたらす。
ニワトリはIBウィルスの唯一の宿主であるとみなされ
ていたが、最近ではシチメンチョウからもウィルスが単
離された。
IBVは約20kbの一重鎖RN^から構成されるゲノ
ムを含む1群のエンベロープ付きウィルスであるCor
onav ir 1dae属の1員である。このゲノム
は特に3種の主要な構造タンパク質、即ちスパイクタン
パク質(S>、膜タンパク質(M)及びヌクレオキャプ
シドタンパク質(N)をコードする。グリコジル化スパ
イクタンパク質の155kD前駆物質は翻訳後に2つの
構造的に無関係なサブユニットS1及びS2に開裂され
る。Sl及びS2の各々の2又は3個のコピーが特徴的
IBV表面構造、スパイク又はベプロマーを形成する。
スパイクタンパク質及びそのサブユニットフラグメント
は感染したトリに循環ウィルスに対する中和抗体を誘導
するという点において重要な役割を果す。
現在、ニワトリは弱毒化ウィルス生ワクチンによりIB
V感染に対して保護され得る。しかしながら、この型の
ワクチンは多数の欠点があり、安定性が低く、腎臓、呼
吸器及び生殖路に悪影響を及ぼし得る。更に、弱毒化生
ワクチンを使用すると、部分的に弱毒化した病原性ウィ
ルスを動物に接種する危険を常に伴う。更に、弱毒化ウ
ィルスは高怒染状態に戻り、接種動物に疾患を生’−E
YT’動物群に高感染性ウィルスを蔓延させる可能性が
ある。
生ウイルスワクチンの使用に伴う別の問題は、ワクチン
ウィルスを増殖するために使用される細胞培養物が別の
ウィルスにより汚染される可能性である。
不活化ウィルスワクチンは一般にほんの低レベルの免疫
を誘導するにすぎない。本発明の場合のように、特に呼
吸器又は腸管に局所的保護活性が所望される場合、この
ようなワクチンは別の免疫(ブースター)を必要とする
。更に、ウィルスの中和誘導抗原決定基は不活化処理に
より変質し、ウィルスの保護能力が低下する。
IBの撲滅のために現在使用されているワクチンウィル
スは、抗原スペクトルに基づく免疫特性と、病原性の低
下(生ウイルスワクチン)との両方から選択されている
。ワクチンは相同型のみに対して保護するConnec
ticut(例えばConnecticut単離株^5
968)もしくはMassachusetts(例えば
Beaudette株M41及びM42)のような特定
の血清型を含み得るか、又はHol 1and(H)株
(例えば旧20及びMg2)のようなより広い抗原スペ
クトルを有することが立証された特定のウィルス株を使
用し得る。しかしながら、上記ワクチンは^rkans
as血清型に属するIBウィルスによる感染に対する実
質的な免疫を提供せず、それ以外にArkansas血
清型IBV株をトリにワクチン接種する必要があること
が知られている。
この血清型の存在は最初にり、B、 Fields(1
973)により記載されている。
本発明によると、Arkansas血清型に属するIB
V株のスパイクタンパク質ポリペプチド又はその抗原性
フラグメントを実質的にコードする核酸配列が、Ark
ansas血清型IBV株によるトリの感染に対して家
禽を免疫するためのワクチンの製造に適用され得、この
ワクチンは弱毒化又は不活化IBV生ワクチンの上記欠
点を示さない。
特定のウィルス株が^rkansas血清型に属するか
否か、即ちIBV株DPI 3168と同一の血清型に
属するか否かを決定するためには−Cowen及び旧t
chner(1975)並びにCe1b他(1981)
に記載されているようなウィルス中和試験を使用すべき
である。
本明細書中に使用される「核酸配列」なる用語は任意の
長さのヌクレオチドのポリマー形を意味し、リボ核酸配
列及びデオキシリボ核酸配列の両方を含む。原則として
、この用語は分子の一次構造を意味する。即ち、この用
語は二重MDN^、−重鎖DNA、二重鎖RN^、−重
!IRN^及びその改変形を含む。
特に、本発明の核酸配列としては、IBVからのDIP
 3168株のスパイクタンパク質ポリペプチド又はそ
の抗原性フラグメントを実質的にコードする核酸配列を
使用することができる。
本発明にしたがって使用される好適な核酸配列は、SE
o 10 No:1に示されるアミノ酸配列1〜116
8を有するポリペプチド、又はその抗原性フラグメント
を実質的にコードする。
^rkansas血清型に属するIBV株のスパイクタ
ンパク質ポリペプチドの抗原性フラグメントをコードす
る核酸配列も本発明の範囲に含まれる。
特に、該核酸配列はIBVからの株DPI 3168の
スパイクタンパク質ポリペプチドの抗原性フラグメント
をコードする。
本明細書中で使用する「抗原性フラグメント」なる用語
は、適当な形態を呈するとき、感受性動物に該IBVス
パイクタンパク質に対する免疫応答を誘導することが可
能な分子構造を含む該TBVスパイクタンパク質ポリペ
プチドのフラグメントを意味する。更に、該フラグメン
トは^rkansas血清型に属するIBVに特徴的な
ものである。
^rkansas血清型に属するIBV株のスパイクタ
ンパク質ポリペプチドのサブユニットS1及びS2のよ
うな抗原性フラグメントをコードする本発明の核酸配列
も本発明の一部を形成する。
特に、スパイクタンパク質ポリペプチドのサブユニット
のいずれかく該サブユニットはSEQ ID N。
:1に示されるアミノ酸配列1〜539又は545〜1
168に対応するアミノ酸をコードする領域を有する)
又はその一部を実質的にコードする本発明の核酸配列も
本発明の範囲に含まれる。
結合領域(即ちSl及びS2サブユニツトを連結するア
ミノ酸配列をコードする核酸配列、特に5EQID N
o:1に示されるアミノ酸配列540〜544)も、夫
々S、もしくはS2サブユニツトを実質的にコードする
核酸配列、又はSEo 10 No:1に示される約1
〜539.545〜1168のアミノ酸配列の一部を形
成し得る。
更に、IBV感染に対する家禽の免疫又は診断目的のた
めのワクチンを製造する−めに使用することが可能なこ
れらのサブユニットの抗原性フラグメントをコードする
核酸配列も本発・、一部を形成する。
既知のアミノ酸配列内でこのような使用可能なポリペプ
チドフラグメント(エピトープと呼称される)を検出す
るために種々の方法が知られている。既知のアミノ酸配
列に基づき、これらのエピトープは例えば特許公開明細
書WO84103564及び[186706487に記
載されているスクリーニング法により実験的に決定され
得る。
更に、理論的考察及び既知のエピトープとの構造の一致
に基づいて、上記アミノ酸配列を有する多数のポリペプ
チド領域をエピトープと指定することができる。これら
の領域は、J、P、 )lopp及びK。
R,Woods(1981)による親水性基準とP、Y
、 Chou及びG、D、 Fasman(1987)
による二次構造予測とを組み合わせることにより決定す
ることができる。
エピトープを含む領域を位置決定するための別の方法は
、所謂rllllLrJllllLr上ノクローナル抗
体耐性突然変異体)の使用である。中和モノクローナル
抗体に抵抗する変異IBVウィルスのゲノムの特異的部
分の核酸配列分析により、該ポリペプチドの中和誘導活
性に不可欠なポリペプチド内の位置を明示することがで
きる。
次の領域: Va152〜Tyrt□、 GIVzs〜H1S147 は特にスパイクタンパク質ポリペプチドに対する抗体反
応の中和活性に重要なエピトープを含む。
IBVIDIP 3168のスパイクタンパク質ポリペ
プチドをコードするデオキシ核酸配列はSEQ ID 
No(配列番号):1に示されている。このcDNA配
列は3504ヌクレオチドの長さである。核酸番号15
1〜1767の間の及び1783〜3654の間の配列
フラグメントは夫々S1及びS2サブユニツトをコード
し、該配列は小さい結合領域により相互に連結されてい
る。該cDN^配列又はそのフラグメント、好ましくは
5EQID No:1に示される約ヌクレオチド151
〜1767の間のS1サブユニツトコード領域又は約ヌ
クレオチド1783〜3654の間の82サブユニツト
コード領域を含むフラグメントを実質的に含み、場合に
より結合領域配列も含む核酸配列も本発明の一部を形成
する。
スパイクタンパク質ポリペプチドのフラグメントをコー
ドする遺伝子情報を含む本発明の好適な核酸配列は、S
1サブユニツトを実質的にコードし、特に、SEQ I
ll No:1に示される核酸配列151〜1767を
含む。
本明細書中に提供される情報は、^rkansas血清
型に属するIBVの1つの株に由来するものであるが、
この情報に基づいて当業者は^rkansas血清型に
属する池の天然に存在する変異IBV株(例えば^rk
an〜5as99)から誘導されるスパイクタンパク質
ポリペプチド又はその抗原性フラグメントをコードする
核酸配列を単離及び同定することができよう。
SEQ ID No:1に示されるcDN^配列、又は
そのフラグメントをこの目的のために使用することがで
きる。このような核酸配列は、^rkansas血清型
に属する池のIBV株のゲノムRN^から作製されるc
DN^ライブラリーを適当に厳格な条件下のハイブリダ
イゼーションによりスクリーニングするために使用され
得る(Slater、 R,J、、 1986. ch
ap、 5 andEI Singer−Sam、 J
、 et al、、 1983; Maniatis、
 T。
et at、、 1989)。
cDNΔライブラリーの構築方法及びハイブリダイゼー
ション方法については本明細書中に概説する。
当業者に周知のように、遺伝子コードの縮重はコドンの
塩基置換を可能にし、同一アミノ酸をコードする別のコ
ドンをもたらす(例えばアミノ酸であるグルタミン酸の
コドンはCAT及びG^^の両方である)。したがって
、SEo 10 No:1に示されるアミノ酸配列を有
するポリペプチド又はその抗原性フラグメントを発現さ
せるためには、SEQ ID No:1に示される核酸
配列と異なるこのような代替コトン組成を有する核酸配
列を使用することができる。
SEQ ID No:1に示される核酸配列と厳格な条
件下でハイブリダイズする核酸配列も本発明の範囲に含
まれる。該ハイブリダイズ可能な核酸配列はSEQ 1
0 No:1に示される核酸配列又はそのフラグメント
との間に実質的な相同性を示すが、ヌクレオチド置換、
突然変異、挿入、欠失、逆位等を含んでもよく、^rk
ansas血清型に属するIBVのスパイクタンパク賞
ポリペプチド又はその抗原性フラグメントと機能的に同
等のタンパク質又はポリペプチドをコードする。即ち、
このような関連ポリペプチドのアミノ酸配列はIBV株
DPI 3168のスパイクタンパク質ポリペプチド又
はその抗原性フラグメントのアミノ酸配列と同一てはな
いが、^rkansas血清型に属するIBV株のスパ
イクタンパク質ポリペプチド又はその抗原性フラグメン
トに特徴的な対応する免疫学的特性を有する。
本発明で使用されるIBV株DPI 3168の特定の
ポリペプチドでは^rkansas血清型の個々のDP
I 3168ウイルス又は株の間に天然の変異が存在し
得ることが理解されよう。これらの変異は配列全体のア
ミノ酸の相異、又は該配列におけるアミノ酸の欠失、置
換、挿入、逆位もしくは付加により示され得る。このよ
うな誘導体をコードする核酸配列は本発明の範囲に含ま
れる。更に、これらの種々の誘導体をコードする核酸配
列の製造に組換DN^技術を使用することが可能である
好ましくは、本発明の核酸配列はDPI 3168株の
入手可能な単離株から誘導され得る。
SEQ ID No:1に示される核酸配列の誘導体又
はそのフラグメントを生成するこのような全改変は本発
明の範囲に含まれる。
本発明は、上記核酸配列によりコードされ且つIBに対
する家禽の免疫に使用され得るIBV株のポリペプチド
も包含する。
更に、^rkansas血清型に属するrBV、特にD
PI3168株のスパイクタンパク質ポリペプチド又は
その抗原性フラグメント(好ましくはSl又はS2サブ
ユニツト)のアミノ酸配列を実質的に含むポリペプチド
も本発明に含まれる。
好適態様によると、SEo 10 No:1に示される
約1〜1168のアミノ酸配列、例えば約1〜539又
は545〜1168のアミノ酸配列を実質的に含むポリ
ペプチドを使用する。
特に、SEQ ID No:1に示される約1〜539
のアミノ酸配列を含むポリペプチドが本発明で使用され
る。
ポリペプチドなる用語はアミノ酸の分子鎖を意味し、生
成物の特定の長さを意味するものではない。したがって
、特にペプチドとしてオリゴペプチド及びタンパク質が
ポリペプチドの定義に含まれる。
本発明で使用されるSEQ 10 No:1に示される
特定のスパイクタンパク質ポリペプチドには天然の変異
が存在し得ることが理解されよう。これらの変異は配列
全体におけるアミノ酸相異、又は該ポリペプチドにおけ
るアミノ酸の欠失、置換、挿入、逆位もしくは付加によ
り示され得る。
更に、単一又は複数のアミノ酸の置換、欠失、付加又は
転位(replaces+ent)により種々に改変さ
れたSEQ 10 No:1に示されるスパイクタンパ
ク質ポリペプチドの種々の誘導体を製造するために組換
DN^技術を使用することが可能である。SEQ ID
Howlに示されるスパイクタンパク質ポリペプチドの
誘導体をもたらす上記全改変は、SEQ ID Na1
lに示されるポリペプチド又はその抗原性フラグメント
の主要な特徴的活性が本質的に変わらない限り本発明の
範囲に含まれる。
本発明の核酸配列は、場合によりβ−ガラクトシダーゼ
のような融合タンパク質配列をコードするDNAの一部
を含む種々の複製可能なりNA配列に連結することがで
き、適当な宿主の形質転換に使用可能な所謂組換核酸分
子を生成する。このようなハイブリッドDNA分子は好
ましくは、例えばプラスミドから、又はバクテリオファ
ージ、コスミドもしくはつ′イルス中に存在する核酸配
列から誘導される。本発明の核酸配列をクローニングす
るために使用可能な具体的なベクターは当業者に知られ
ている(例えばRodrinquez、 R,L、及び
り、T。
Denhardt、 1988)。本発明の組換核酸分
子の構築に使用される方法は当業者に知られており、特
にManiatis、 T、他(1982)に記載され
ている。本明細書中に使用される「形質転換」なる用語
は、使用される方法に関係なく宿主細胞への異種核酸配
列の導入を意味し、例えば直接取り込み又はトランスダ
クションを包含する。異種核酸配列は自己複製を通じて
維持され得、あるいは宿主ゲノムに組み込まれ得る。所
望に応じて組換DNN背分子、挿入される核酸配列の発
現を調節し得る指定宿主に適合可能な適当な制御配列を
備える。
適切な宿主細胞は、ポリペプチドをコードする核酸配列
又はこのような核酸配列を含む組換核酸分子により形質
転換され得、所望に応じて該核酸配列によりコードされ
る該ポリペプチドを発現させるために使用可能な細胞で
ある。宿主細胞は原核起源(例えばE、coli、 B
、5ubtilis及びPseudom。
nas種のような細菌)でもよいし、真核起源(例えば
Saccharomyces cerevisiaeの
ような酵母)又はより高等な真核細胞(例えば昆虫、植
物又は哺乳動物細胞、He1a細胞及びチャイニーズハ
ムスター卵巣(CHO)細胞を含む)てもよい。昆虫細
胞は5podoptera frugiperdaのS
f9細胞系を含む。真核クローニング系における本発明
の核酸配列のクロニング及び発現に関する情報は、Es
5er、 K、他(1986)に記載されている。
一般に、本発明で有用なベクターの構築におけるDNA
配列のクローニングには原核細胞のほうが好適である。
発現のために、本発明の核酸配列は発現制御配列に作動
的に連結される。このような制御配列は、プロモーター
、オペレーター、エンハンサ−、インデューサー、リポ
ソーム結合部位等を含み得る。
宿主細胞が細菌であるとき、有用な発現制御配列の具体
例はtrpプロモーター及びオペレーター(Goedd
e l他、1980)、lacプロモーター及びオペレ
ーター(Chang他、19)8)、外膜タンパク質プ
ロモーター(Nakamura及びInouge、 1
982)、バクテリオファージスプロモーター及びオペ
レーター(Remaut、 E、他、1983)、α−
アミラーゼ(B。
5ubtilis)プロモーター及びオペレーター、選
択された宿主細胞に適合可能な終止配列並びに他の発現
強化及び制御配列を含む。宿主細胞が酵母であるとき、
有用な発現制御配列の具体例は例えばα接合因子を含む
、昆虫細胞ではバキュロウィルスのポリへドリンプロモ
ーターを使用することができる(Smith、 (、、
E、他、1983)。宿主細胞が哺乳動物起源のとき、
有用な発現制御配列の具体例は例えば5V−40プロモ
ーター(Berman、 P、L他、1983)又は例
えばメタロチオネインプロモーター(BrinsLer
、 R,L、他、1982)又はヒートショックプロモ
ーター(Voel1my他、1985)を含む。あるい
は、IBV中に存在する発現制御配列、特にDPI 3
168スパイクタンパク質の発現を制御する配列も適用
することができる。
IBν感染に対する家禽の免疫は、例えば本発明のポリ
ペプチドを所謂サブユニットワクチンとしてトリに投与
することにより実施され得る。本発明のサブユニットワ
クチンは、場合により医薬上許容可能なキャリヤーの存
在下に純粋形態のポリペプチドを含み得る。ポリペプチ
ドは場合により、例えば融合産物の精製に有利であり得
る無関係なタンパク質に共有結合され得る。具体例はβ
−ガラクトシダーゼ、タンパク質^、プロキモシン、血
液凝固因子Xa等である。
場きにより、これらのポリペプチド自体に対する中和抗
体を産生する能力は低い場合がある。その免疫原性を増
強するためには好ましくは小さいフラグメントをキャリ
ヤー分子に結−合する。この目的に適切なキャリヤーは
高分子であり、例えば天然ポリマー(key hole
 limpet、ヘモシアニン、アルブミン、1〜キシ
ンのようなタンパク質)、合成ポリマー(ポリアミノ酸
、例えばポリリシン、ポリアラニン)、又は両親媒性化
合物のミセル(例えばサポニン)である。あるいはこれ
らのフラグメントは、そのポリマー、好ましくは線状ポ
リマーとして提供され得る。
このようなサブユニットワクチンで使用されるポリペプ
チドは当業者に既知の方法、例えばIBVからの該ポリ
ペプチドの単離、組換DN^技術又は化学的合成により
製造され得る。
必要に応じてワクチンで使用される本発明のポリペプチ
ドは例えばグリコジル化、アミド化、カルボキシル化又
はホスホリル化によりin vitro又はin vi
voで修飾され得る。
サブユニットワクチンの代替物は生ベクターワクチンで
ある。本発明の核酸配列は、組換微生物が複製能力を維
持し、したがって、挿入された核酸配列によりコードさ
れるポリペプチドを発現できるように、組換DN^技術
により微生物(例えば細菌又はウィルス)に導入される
0次に、この組換微生物をトリに投与して免疫すると、
その後、該微生物は接種したトリの体内で所定時間その
まま維持され、あるいは複製され、本発明の挿入核酸配
列によりコードされるポリペプチドをin viv。
で発現し、その結果、接種したトリの免疫系を刺激する
。本発明の核酸配列の取り込みに適切なベクターは、例
えばポックスウィルス(例えばニワトリポックスウィル
スのような鳥類ポックスウィルス)、ヘルペスウィルス
(例えばマレック病ウィルス又はシチメンチョウヘルペ
スウイルス)、アデノウィルス、インフルエンザウィル
ス、又は細菌(例えば大腸菌又は特定のサルモネラ種)
から誘導される。この型の組換微生物を使用すると、宿
主細胞て合成されたポリペプチドを表面抗原として出現
させることが可能である。この意味では、該ポリペプチ
ドと大腸菌のOMPタンパク質又は線毛(pilus)
タンパク質との融合又は生物により認識されるシグナル
及びアンカー配列の合成による供給を予想することがて
きる。所望に応じて該免疫原性ポリペプチドをそのより
大きい全体の一部として被免疫動物の体内に放出するこ
とも可能である。これらのいずれの場合も、種々の病原
体及び/又は所与の病原体の種々の抗原からの保護を生
じさせる1種以上の免疫原性産物の発現が可能である。
本発明のワクチンを製造するには、本発明の核酸配列を
含むベクターウィルスに感染した宿主細胞を培養し、そ
の後、細胞中で増殖したベクターウィルスを場合により
細胞の存在下又は純粋形態て取り出し、場合により凍結
乾燥形態のワクチンに形成する。
本発明の核酸配列を含む上記宿主細胞は、該核酸配列に
よりコードされるポリペプチドの発現に好適な条件下で
培養することもできる。ワクチンは粗培養物、宿主細胞
溶解物又は宿主細胞抽出物のサンプルを使用して製造さ
れ得るが、別の態様では本発明のより純粋なポリペプチ
ドを所期の使用に応じてワクチンに賦形する。産生され
たポリペプチドを精製するためには、本発明の核酸配列
を含む宿主細胞を適当な容量で培養し、産生されたポリ
ペプチドをこのような細胞又は培地(タンパク質が分泌
される場合)から単離する。培地中に分泌されるポリペ
プチドは慣用方法(例えば塩分向、クロマトグラフィー
、遠心分離等)により単離及び精製され得、一方、細胞
内ポリベプチドを単離するには、まず該細胞を採集し、
細胞を溶解させた後、ポリペプチドを池の細胞内成分か
ら分離し、ポリペプチドをワクチンに形成する。
言うまでもなく、既にIBVに感染したトリを該[BV
に対する抗体で処置することがてきる。本発明のポリペ
プチドに特異的な抗血清又は抗体はIBV感染の治療に
使用され得る。該特異的抗血清又は抗体は、本発明のポ
リペプチドに対する抗血清を他の既知の血清型のIBウ
ィルスの混合物と共にインキュベートすることにより得
られる。本発明のポリペプチドに非特異的な抗体は、添
加されるウィルス材料に吸着し、こうしてインキュベー
ション混合物から例えば遠心分離により本発明のポリペ
プチドに特異的なポリクローナル抗体調製物を得る。
本発明のポリペプチドに対するモノクローナル抗体は、
IBVに感染したトリの治療にも使用され得る。該モノ
クローナル抗体はこの目的で当業者に知られている方法
により産生され得、例えばマウスを該ポリペプチドで免
疫し、マウス牌細胞を無限増殖し、有用な抗体を産生ず
るハイブリドーマを選択することにより産生され得る。
無限増殖性抗体産生細胞系は、発癌DNAによるBリン
パ球の直接形質転換又はEpstein−Barrウィ
ルスによるトランスフェクションによっても作製され得
る。
特にモノクローナル抗体を使用して当業者に周知の方法
により抗イデイオタイプ抗体を産生ずることができる。
これらの抗イデイオタイプ抗体はトリのIBV5染の予
防にも有用である。
上記抗血清及びモノクローナル抗体をIBVに感染した
トリの免疫学的診断に使用することもてきる。
本発明のワクチンは従来の能動免疫方式で投与され得、
即ち投与調剤に適合可能な方法で、予防上及び/又は治
療上有効であり且つ免疫原性を有する量を1回又は繰り
返し投与する。ワクチンの投与は例えば皮肉、皮下、筋
肉内、静脈内又は鼻孔内で実施され得る。
また、ワクチン・は、例えば活性及び/又は貯蔵寿命を
増加するためにしばしば他の成分と混合した水性媒体又
は含水懸濁液を更に含み得る。これらの成分は塩、pH
I衝液、安定剤(例えばスキムミルク又はカゼイン加水
分解物)、乳化剤、免疫応答を向上するためのアジュバ
ント(例えば鉱物油、ムラミルジペプチド、水酸化アル
ミニウム、サポニン、ポリアニオン及び両親媒性物質)
及び保存剤であり得る。
当然のことながら、本発明のワクチンは多価ワクチンを
製造するために更に、IBV血清型又は他の疾患に関連
する免疫原を含んでもよく、又はMassaehuse
tts血清型のIBV、ニューカッスル病ウィルス(N
OV)、感染性嚢疾患ウィルス(IBDV)及びマレッ
ク病ウィルス(MDV)の抗原のようなこれらの免疫原
をコードする核酸配列を含んでもよい9及1遭[L 尿膜腔に10’ε10s。/卵を接種することにより、
齢の胚形成卵で増殖した。37℃で24時間インキュヘ
ーション後、卵を一晩4℃て冷却した。尿膜液を氷上で
冷却するように注意しながら採取した。
赤血球及び破片を4℃て6000 X gで30分間遠
心分離により除去した。
Beckmann Type 190−ターで5400
0:gで4時間4℃でウィルスを上清からペレット化し
た。ペレットを注射針で繰り返し吸注入することにより
冷TNE(10mM Tris−HCI、100mM 
NaC1,1mM EDT^、pH7,5)に再懸濁し
、TNE中の20〜60%ショ糖直線勾配32zf上に
重層した。
4℃、5111280−ター中で24000rpmで一
晩遠心分離後、管の側壁を注射器で穿孔することにより
つイルスパントを採取した。2倍容量のTHEで希釈後
、ウィルスを5W280−ターで1800Orpmで9
0分間4℃でペレット化した。
材料を少量のTHEに再懸濁し、0.5%の最終濃度と
なるまでドデシル硫酸ナトリウムを加えた。調製物を2
001y/i1のプロテイナーゼK(Boehring
er社)で2時間37℃で消化し、フェノール/クロロ
ホルムの1=1混合物で2回抽出した。
水相中のウィルスRN^をpH6,0の0.1M酢酸ナ
トリウムの存在下に一20℃で2倍容量のエタノールで
沈殿させた。遠心分離及び管をエタノールで濯いた後、
ペレットを真空下に乾燥し、滅菌水に溶解し、0.5z
Li/lt’のRNA濃度とした。アガロースゲル電気
泳動により調べた処、調製物は>90%のIBVゲノム
DN八をへんでおり、これを−20℃で保存した。
゛ツムRNAのcDN^クローニン 75u1の反応容量中、ウィルスRN^5IJgを使用
して^MV逆転写酵素の存在下にオリゴ(dT)、2−
、@で最初の連鎖合成を開始した。30分間40℃でイ
ンキュベート後、3分間100℃で加熱することにより
DN^/RN^ハイブリッドを変性させ、その後、反応
物を2時間20℃でインキュベートすることにより大腸
菌DN^ポリメラーゼI由来の大フラグメントの存在下
に第2の連鎖を合成した。cDN^をエタノール沈殿さ
せ、Zoo、1の反応容量中、Sl−ヌクレアーゼ10
Uで30分間37℃で消化した。反応産物を1On+M
 Trisflcl、5mM EDT^、500mM 
NaCl、pH7,5中の5〜20%シヨ糖勾配3.2
ie上に重層し、S−650−ターで3000Orpm
で16時間15℃で遠心分離した。
500〜5000塩基対サイズで沈降する材料を採集し
、エタノール沈殿させ、20μlの0.1SSC(15
n+MNaCl、1.5+aMクエン酸ナトリウム)に
溶解した。
酵素供給元により推奨される条件に従って、反応容量3
0111中、ターミナルトランスフェラーゼ(Gibc
o−BRL)150と共に2分間37℃でインキュベー
トすることにより二重鎖cDNへの末端を10〜15d
G残基を用いて延長した。反応を5mM EDT^で停
止した。
テール化cDN^10ngを25モル過剰のリン酸化合
成オリゴマー5′−d^^TTCCCCCCCCCCC
−3’と共に10μ1TENの最終容置で2分間65℃
で加熱し、50℃で一晩インキユベーションすることに
よりアニールした。
IUのT、DN^Nカリゼを加え、4℃で一晩インキユ
ベートすることにより、30mM Tris−HCI、
 pH7,5,10mM MgCl2.10mM DT
T、0.1mM八Tへ20μl中で、EcoRlで消化
したλgtlODNA()luynh他、1985)1
0gト連結した。in vitroパッケージング反応
混合物(Promega)にDNAを加え、大腸菌のh
flA株上で培養後に組換ファージを選択することによ
り、IBV株DPI 3168からのcDN^DNAラ
リーを作製した。
cDN^DNAラリーの100〜200pfuをベトリ
皿中の大腸菌上で培養した。ニトロセルロースの二重フ
ィルター(Ben tonとDavis、1978)を
準備し、10mM Tris−HCI、pH7,5、L
M NaC1,0,1%SDS及び4X Denhar
dt溶液(Maniatis他、1982)を含むハイ
ブリダイゼーション溶液中で32PiM合成オリゴマー
と共に一晩42℃でインキュベートした。
これらのハイブリダイゼーションでプローブとして使用
した3個の合成オリゴマーは次のヌクレオチド配列構造
を含んでいた。
(、5’ −dTTCC^^CATCTCT^^CCA
GT^^TTTACCGT−3’11 、5’ −dT
ACCTACT^^TTTACCACCAに^^^CT
AC^^^CTGCTG−3゜ ■、 5’ −dTGGATcATT^^^CACAC
TTTTTAGGTCTGTATTGTT3゛ これらのプローブのうち1又は好ましくは2個のプロー
ブでシグナルを与える組換ファージを選択し、常法(M
aniatis他、1982)によりプラーク精製した
。λフアージ組換体からのcDN^DNAメントをEc
oR1部位で制限処理し、プラスミドクロ一二ングベク
ターpGEM4Z(Promega)からのEcoRI
部位に組み込んだ。
2つの候補で制限分析及び部分配列決定した結果、一方
は完全81をコードし、他方はスノ(イク遺伝子のS2
部分をコードすることが判明した。
これらの2つのDNAフラグメントの配列は特にS/S
2結合部のただ1つのXba I−制限部位に関して部
分的に相互にオーバーラツプする。この部位を使用して
上記2つのフラグメントを結合し、プラスミドベク9−
 pGEM4Z中ニrllv株DPI3168カらノス
パイクタンパク質ポリペプチドをコードする完全遺伝子
を保有するプラスミド構築物plB14を得た。
I直配」百丸定− これらの実験では酵素エキソヌクレアーゼm(Exol
[1)を使用してHen1koff(1984)の方法
に従ってS遺伝子の一端の増加部分を除去した。この方
法に備えてDPI 3188からS遺伝子を調製するた
めに、EcoRl−Hlndllで消化し、且つ脱リン
酸化したpGEM72f+ベクタープラスミドにplB
14のEcoRIHindI[lフラグメントを挿入し
た。この構築物をp1815と命名した。511gのp
IB15を^palで消化し、Exo [1にT7−ポ
リメラーゼプライマ一部位を消化させないようにする突
き出た3′末端を残し、更にEcoRIで消化し、Ex
o I[[によって消化され得る突き出た5″末端を生
成する。30秒間隔でサンプルを消化混合物から採取し
た。サンプルを51ヌクレアーゼ及びKIenou+9
素で処理し、平滑末端化DNAフラグメントを得た。フ
ラグメントをT、−DNAリガーゼの存在下に環化し、
コンピテント大腸菌細胞に形質転換した。
アンピシリン耐性大腸菌コロニーのスクリーニング後、
スパイク遺伝子のほぼ全体をカバーする120個のS遺
伝子フラグメントを選択した。ミニ調製物からの二重鎖
プラスミドDNAに対しジデオキシチェーンターミネー
ション法を直接使用して、Sanger他(1977)
により記載されているようにDNA配列決定を実施した
。配列決定をpGEN7Zf+のT7及びSp6プロモ
ータ一部位から開始し、標識反応て「α32−PJdA
TPを使用するオートラジオグラフィーにより反応生成
物を可視化した。
2834位でハイブリダイズする15塩基の合成プライ
マーを使用して、ヌクレオチド2500及び2600の
間の配列中に残ったギャップを埋めた。配列データを収
集し、Gene−Masterプログラム(Bio−R
ad)を使用してIBN PCで分析した。
Igarash i他(1987)により記載されてい
るようなFIVTのゲノム構造に基づき、外来遺伝子の
挿入のために該ウィルスの短い非反復配列エレメント(
Us)中の領域を選択した。HVT感染CEFからの完
全DNAを部分的に消化することにより構築したλEM
BL3ライブラリーから対応するDNAフラグメントを
スクリーニングした。
Bam)I l制限部位の不在により特徴付けられるλ
単離物の1つのインサートをλHBTO4と命名し、物
理的マツピング(第1図)により詳細に分析した。
17.5kb挿入フラグメントに存在する配列は挿入さ
れた反復構造のUs領域含有部分の主要部分を表す(I
garashi他、1987)。
λHVTO4からの1.2kbのXho l制限フラグ
メントの1つを5allで消化したpGEM3Zにサブ
クローニングし、DNAフラグメントの挿入に使用可能
なただ1つのBgl11部位を含むプラスミドpMDO
7を得た。
HVTウィルスのゲノムへの外来遺伝子の挿入後に外来
遺伝子の発現を誘くことが可能であった強力なプロモー
ターをラウス肉腫ウィルス(RSV)の長い末端反復(
LTR)配列から選択した。プロモーターをpRsVc
at(Gorman他、1982)からの580bp 
Nder/Hindl[[制限フラグメント上にマツピ
ングし、フラグメントの両側の二重鎖合成リンカ−によ
りpGEM3Z(Promega、 Madison、
 US^)の旧ndl及びPst1部位の間に挿入した
。ベクターpGEM3ZからのHind[[部位とLT
Rプロモーターを担持するRSVフラグメントのNde
 1部位との間の結合は、一方の部位がHindl[、
他方の部位がNde lに適合可能な付着末端を含む3
0br+リンカ−を用いて行った。しかしながら、連結
後、6塩基対認識配列の外側にあるヌクレオチドを故意
に改変したことにより、これらの制限部位はともに元に
は戻らなかった。これらの2つの部位の除去以外に、リ
ンカ−自体に存在する新たな制限部位(BamHI )
が対応する位置に形成された。LTRフラグメントから
の旧ndII[部位をpGEM3ZからのPst 1部
位に連結する第2の20bpリンカ−を合成し、この場
合、どちらの末端の認識配列も破壊せず、pGEM3Z
のポリリンカーに既に存在する制限部位(例えばPst
l 、Sal 1 、 XhoI及びBamHI )に
3つの適当な固有制限部位Bglll、Xho [及び
EcoRVを加える。得られるpGEM3Zの誘導体p
VEcO1は従って、LTRプロモーター配列とそのす
ぐ後に後続し、外来遺伝子の挿入に使用可能な7個の制
限部位とを有する650bp制限フラグメントを含む。
650bpフラグメントをそのいずれが一方の末端のB
amHI部位で制限処理し1.MDO7からの1.2k
bHVTインサートに存在するただ1つのBgl11部
位に組み込む。これらの2つの制限酵素により生成され
る付着末端は酵素攻撃に対して適合可能であるが、連結
後にはBgI]l又はBawl Tの元の認識配列のい
ずれにももはや戻らない。TR,に向く方向にLTRを
担持する構築物の1つをpVEcO4と命名し、制限マ
ツピング(第2図)により調べた。この万能HVT組換
ベクターの構造はLTRプロモーターのすぐ下流に外来
遺伝子を挿入し、その後、1nvivo組換により完全
発現カセットをHVTゲノムに組み込むことができる。
LTRの下流の異なる制限部位の位置、特に酵素Bgl
 II 、Xho I及びEcoRVの位置は、均等な
多重遺伝子挿入を実施できるように設計される。DPI
 3168からのスパイク遺伝子を保有するplB15
からの3.8kbのSal I /Xho r制限フラ
グメントをLTRプロモーターの下流にあるpVECO
4のただ1つのXho I部位に挿入した。LTRプロ
モーターに対して適正な方位に挿入された遺伝子を有す
る候補の1つを制限マツピングにより分析し、適正な構
造を確認した。このプラスミドをpIB27と命名し、
その後、ニワトリ胚線維芽細胞(CEF)の同時トラン
スフェクションに使用した。
IBV株DPI 3168からのスパイクタンパク質を
特異的に認識する抗体プローブで感染細胞培養物を蛍光
抗体染色することにまり組換HVTウィルスを同定した
。限界希釈法又は単一プラーク単離のような常法により
、均質な組換HVTウィルス調製物を得た。
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   :対応するタンパク質と一緒のヌクレオチド 配列の長さ     + 3824塩基対:1168ア
ミノ酸鎖の数 トポロジー 分子の型 起源 生物基 直接の実験ソース 特性 配列 :ソースは一重鎖である :直線状 ゲノムRN^に対するcDN^ :怒染性気管支炎ウィルス ・ λg目OcDN^ライブラリー :スパイクタンパク質。
clyτyrS@rLy*^anLeuS@rAlaA
laSllrVa五AA11止(In【ILIIIrr
ol、@uDecuA7世LGGCTACACTkAG
 AAT CTCIM;T GCCGCCτGA (i
A にCCATCACT CC^CCA CTA A(
T CGTATC
【図面の簡単な説明】
第1図はpMDO7に存在するXho lフラグメント
を含むBg+[部位も示すλHVTO4の17.5kb
インサートの制限酵素地図であり、第2図はpMDO7
からの1.2kb Xho I HVT7 ラグメント
ノタだ1ツ(7)h111部位に挿入されたLTR−プ
ロモーターを示すpVECO4の制限酵素地図である。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Arkansas血清型に属するIBV株のスパ
    イクタンパク質ポリペプチド又はその抗原性フラグメン
    トを実質的にコードする核酸配列。
  2. (2)該配列がIBVからの株DPI3168のスパイ
    クタンパク質ポリペプチド又はその抗原性フラグメント
    を実質的にコードすることを特徴とする請求項1に記載
    の核酸配列。
  3. (3)該配列がSEQIDNo:1に示されるアミノ酸
    配列を有するポリペプチド又はその誘導体又はその抗原
    性フラグメントをコードすることを特徴とする請求項2
    に記載の核酸配列。
  4. (4)該配列がSEQIDNo:1に示されるデオキシ
    核酸配列又はその誘導体の少なくとも1つのフラグメン
    トに対応することを特徴とする請求項3に記載の核酸配
    列。
  5. (5)好ましくは発現制御配列に作動的に連結された請
    求項1から4のいずれか一項に記載の核酸配列を含む組
    換核酸分子。
  6. (6)請求項5に記載の組換核酸分子を含むベクターウ
    ィルス。
  7. (7)請求項1から4のいずれか一項に記載の核酸配列
    又は請求項5に記載の組換核酸分子又は請求項6に記載
    のベクターウィルスを含む宿主細胞。
  8. (8)少なくとも一部が請求項1から4のいずれか一項
    に記載の核酸配列によりコードされるアミノ酸配列を有
    するポリペプチド。
  9. (9)SEQIDNo:1に示されるアミノ酸配列の少
    なくとも一部を含むポリペプチド又はその誘導体。
  10. (10)請求項8又は9に記載のポリペプチドに対して
    免疫反応性の抗体又は抗血清。
  11. (11)請求項10に記載の抗体又は抗血清を含む医薬
    調製物。
  12. (12)請求項1から4のいずれか一項に記載の核酸配
    列、請求項5に記載の組換核酸分子、請求項6に記載の
    ベクターウィルス、請求項7に記載の宿主細胞又は請求
    項8もしくは9に記載のポリペプチドを含むことを特徴
    とする、IBV感染から家禽を保護するためのワクチン
  13. (13)請求項7に記載の宿主細胞を培養し、その後、
    IBV含有材料を収集し、免疫活性を有する医薬調製物
    に形成することを特徴とするIBVワクチンの製造方法
  14. (14)請求項8又は9に記載のポリペプチドを免疫活
    性を有する医薬調製物に形成することを特徴とするIB
    Vワクチンの製造方法。
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