JPH03501326A - 血清型分類用dnaプローブ - Google Patents
血清型分類用dnaプローブ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】
型 DNA ローブ
本発明は、特にDNAプローブとして、生きたワクチン担体細菌株中で使用され
るDNA断片の同定と単離に関するものである。
グラム陰性細菌の細胞壁の外膜は、タンパク質、リン脂質、およびリポポリサッ
カライド(LPS)から成っており、これらの内ではLPSが細胞表面上で群を
抜いて最も豊富な分子である。 LPSは3つの領域から構成されている:最も
内側は、外膜の脂質二重膜の外側構造を構成する脂質−A部分である;中央の領
域はコアオリゴ糖であり、最も外側は1通常糖に特異的な一連の反復ユニットか
ら成る〇−抗原側鎖である。糖の型の配列とその連結が、細菌の〇−血清型を決
定しているものである。医患の診断には病理学的因子の特異的な同定が必要であ
り、これは通常1選択培地上での生物体の単離および、陽性の同定が行われるま
でに数日かかるような一連の生化学的試験をその生物体に対して行うことを含む
1次に、特に疾患の疫学的性質を調べるべき場合には、生物体の血清型が必要と
なる。血清型決定は通常、生物体の型が決定された後にのみ着手可能であり、こ
れも時間がかかるものである。したがって、特に、多くのエンテロバクテリウム
科細菌(Enterobacteriaceae)は生命を脅かす疾患を引き起
こすことがあり、実際にインド、バングラブシュ。
および多くの南アメリカ国などの発展途上国における幼児の死亡率の主要な原因
となっているため1診断および血清型決定の双方のより迅速な方法は非常に利益
があるものとなるであろう。
したがって、これまでの技術に関連したひとつ以上の困難が克服されること、あ
るいは少なくとも軽減することが本発明の目的である。
したがって、第一の局面としては、エンテロバクテリウム科細菌の〇−抗原合成
のための遺伝子を含むDNA断片を含むDNAプローブを与えるものであり、該
プローブはエンテロバクテリウム科細菌のrfb領域の存在を検出するものであ
る。
より望ましくは、DNA断片は大腸菌(Escherichia coli)の
血清型0101.015?、または02の〇−抗原合成のための遺伝子を含んで
いる。該大腸菌は腸毒素原性大腸菌(enterotoxigenic E、
coli)(ETEC)であることが望ましい。
本発明の推奨される局面では、
エンテロバクテリウム科細菌の〇−抗原の合成のための遺伝子を含むDNA断片
を含む第一のDNAプローブであつて、該プローブはエンテロバクテリウム科細
菌のrfb領域の存在を検出するものであるもの;および、第一のプローブと第
二のプローブが血清型特異的となるように、該第−のプローブと異なる様式でエ
ンテロバクテリウム科細菌のrfb領域の存在を検出するDNA断片を含む第二
のDNAプローブ;を含むDNAプローブキットが与えられる。
エンテロバタテリウム科の細菌のりポポリサツカライドの〇−抗原産生に必要な
遺伝子のほとんどはrfb座位と呼ばれる遺伝子群中でコードされている。この
座位には多様性があり、結果として〇−抗原の構造にも多様性がある。この直接
の結果として、細菌の血清型が異なることになる。したがって、細菌の染色体の
この領域はその生物の血清型に直接に関連している一連の遺伝子を表しており、
したがって、この領域中の多様性は血清型の変化と完全に関連している。したが
って、本発明によるI)HAプローブにより、rfb座位での多様性を直接解析
し、これを血清型と関連づけることが可能となり、それにより細菌の血清型分類
および種を区別するための迅速な手段が与えられる。
本発明のさらに別の局面では。
プラスミドクローニングベクター;および、プラスミドクローニングベクター中
の適当な部位に挿入されたエンテロバクテリウム科細菌の〇−抗原合成のための
遺伝子を含むDNA断片:
を含むDNAプローブが与えられる。
DNA断片はエンテロバクテリウム科細菌のrfb座位全体あるいはその断片を
含む、エンテロバクテリウム科細菌は血清型01.015?、または02の大腸
菌である。エンテロバクテリウム科細菌が血清型0101の大腸菌である場合に
は、大腸菌に一12株に導入した場合に0101型〇−抗原の生合成には最小的
8.9kb、最大的11.8kbの長さの断片が必要なことを我々は見いだした
。
プラスミドクローニングベクターはあらゆる適当な型のものが使用可能である。
プラスミドクローニングベクターpHC79は適当なものであることが見いださ
れた。 DNA断片はプラスミドpHC79のBam旧部位に挿入することがで
きる。このようにして得られたプラスミドはpPM1305と呼ばれた。 rf
b DNAを欠失させることにより、誘導体pPM1305が作成された。
したがって、望ましい態様では、プラスミドpPM1305あるいはその消化誘
導体を含むDNAプローブが与えられる。
プラスミドクローンpPM1305によって産生されたタンパク質のミニセル解
析により、〇−抗原合成は少なくとも6種の関連タンパク質と遺伝学的に複合し
ていることが示された。
クローンpPM1305の断片は以下に示すように部分消化によって産生される
。現在のところ、 pPM1305の6つの断片が想定される。これらはプラス
ミドpPM1321. pPM1322、pPM1323、pPM1324、p
PM1325. pPM1326. pPM1330、およびpPM2218と
呼ばれる。プラスミドのサンプルは、アゾレード大学カルチャー・コレクション
(ノーステラス、アゾレード、南オーストラリア)に維持されているこれらは以
下の第3図に示されている。
したがって、本発明のさらなる局面では、rfb DNAが欠失した。プラスミ
ドpPM1305、pPM1322、pPM1323、pPM1324、pPM
1325. pPM1326、pPM1330. およびpPM2218から選
択されたプラスミド、あるいはその混合物を含むDNAプローブを与えるもので
ある。
上述のように、 rfb、。1領域は6個の部分にサブクローニングされ、それ
ぞれが異なる血清型の大腸菌およびsh、フレクシネリ(Sh、 flexne
ri)株の選択の際のサザンDNAハイブリダイゼーションのプローブとして使
用された、このことにより、異なるプローブが血清型特異性を示すような様式で
、反応する能力に多様性があることが示された0例えば、sh、フレクシネリ株
は全である一つのプローブに反応するが、別のプローブには血清型4a/yと6
のものしか反応せず、第三めプローブには血清型2aと4のものしか反応しない
、それらが反応する断片の大きさも顕著に異なり、そのためいくつかのプローブ
を用いて調べたパターンは特定の血清型として明らかに識別される。
これらのプローブの同じ組み合わせを用いて、これまでLPSと外膜タンパク質
の両方と多数のアイソザイムの分析を含む広範な一連の試験を用いて決定してい
たものと完全に同一の群に血清型02と018の大腸菌株を非常に迅速にサブグ
ループ分けすることも可能であった。ある株ではおそらく特異的なアイソザイム
を産生する能力に影響を及ぼす変異のために誤って分類されていたことも分かっ
た。血清型02の株は、ニワトリの敗血症などの疾患やヒトの尿道管感染で示さ
れているように、重要なものである。(遺伝子産物が作られていない場合でさえ
プローブが血清型の分類に有効であることは、本発明のこの局面の特別な利点で
ある。)
同じアプローチで、我々は02 rfb領域の遺伝子もクローニングした。プラ
スミドpPA1343. pPA1344およびpPA1345は02 rfb
領域を含んでいるクローンの例である。したがって、望ましい態様では、プラス
ミドpPA1343.1344または1345から選択されたプラスミドあるい
はその消化誘導体を含むDNAプローブが与えられる。これは、〇−抗原が保護
的抗原である、すなわち保護が血清型特異的であるようなエンテロバクテリウム
科細菌によって引き起こされる疾患に対するワクチンの発達に大きな可能性を与
えるものである。これらのクローンはさらに別のプローブを開発するための基礎
を与えるものでもある。
同様にこのアプローチは0157 rfb領域の遺伝子をクローニングするため
にも使用された。プラスミドpPM1354は、このようなりローンの一例を示
している。
したがって望ましい態様では、プラスミドpPM1354゜またはその消化誘導
体を含むDNAプローブが与えられるこのクローンはワクチン開発と特異的プロ
ーブのための双方の可能性を持つ。
血清型0157の大腸菌は出血性尿毒症候群の原因となるものであり、エンテロ
へモラティック大腸菌(Enterohaemorratic E、coli)
およびEHECと呼ばれる。これは重症のものであり、しばしば死に至らしめる
ものであり、この疾患に対するワクチンは現在のところ存在しない。
まとめると、このようなプローブの利点には以下のことが含まれる:
rfbおよびそれに密接に連鎖したDNAの存在が、遺伝子発現がなされていな
い場合でも検出可能なことであって、そのため〇−抗原が受容体生物のコア領域
と一致しない場合、あるいは受容体生物がそれ自身の〇−抗原を発現しており該
クローニングされたDNAによってコードされた〇−抗原に対して優勢に競合し
ている場合に生じる可能性がある問題が解消される;
rfbクローンの同定が非常に単純化されること:クローニングされるべき領域
の制限酵素地図がサザンDNAハイブリダイゼーションによりあらかじめ決定で
き、それによりクローニングに先立ち染色体DNAを切断するための制限酵素を
よりよく選択することができる。
さらに、該プローブにより、一つは腸毒素原性大腸菌(ETEC)でありもう一
つは敗血症と関連している。二つの0115株を分類することができた。したが
って、これらの結果は、02.018.0115株と共に、これらのプローブに
より明らかに同一の血清型であるが異なる疾患を引き起こす生物体を区別するこ
とも可能なことを示している。
もちろん数種の大腸菌血清型は天然ヒト細菌フロラの一部であるので、これは極
めて重要なことである。
本発明によるDNAプローブは適当な手段で標識することができる。放射性標識
も非放射性標識も使用可能である、放射性標識を用いる場合には例えば32リン
やs8イオウなどのリンまたはイオウの放射性同位体を使用する。
非放射性標識が望ましい場合には、ビオチン化光感受性標識が選択されるであろ
う。
本発明のさらに別の局面では、
プラスミドクローニングベクター;
第一の制限酵素;および
エンテロバクテリウム科細菌の〇−抗原の合成のための遺伝子を含むDNA断片
;
を供給すること、
制限酵素でプラスミドクローニングベクターを部分消化すること;および、
制限酵素切断部位にDNA断片を挿入することを含む。
DNAプローブ調製法が与えられる0選択した制限酵素切断部位は、用いた制限
酵素に対応するか、それと互換性のあるものである。プラスミドクローニングベ
クターは適当な型のものであればよい、プラスミドクローニングベクターpHc
?9は適当であることが示されている。このプラスミドクローニングベクターは
Bam旧制限酵素部位を含んでいるので、対応するBam旧または5auSA制
限酵素が推奨される。
推奨される態様では、このように連結されたDNAは1nvitroでパッケー
ジングされ、適当な細菌株へ形質導入される。
大腸菌株が使用可能である。大腸菌に−12株が使用可能である。大腸菌に−1
2株り旧が適当であることが見いだされている。
サブクローンが必要とされるような推奨される局面においては、DNAプローブ
の調製法は、複数の制限酵素を供給すること;
連結したDNAを制限酵素で消化して異なるサイズの断片を生じさせること;
をさらに含む。
制限酵素は、Mlul、 Kpnl、 5alI、 BamHI、 5acl、
Pstl。
HpaI、 C1aI、 Hindlllなどを含む、断片が突出末端を含む場
合には、突出末端を埋めるさらなる過程を行う、これはDNAポリメラーゼlの
クレノー断片を用いて実施される。
こうして形成されたサブクローンはプラスミドpPM1321、 pPM132
2. pPM1323. pPM1324. pPM1325. pPM132
6. ppM1330.およびpPM2218を含む、プラスミドpPM132
1. pPM1330およびpPM1326は高度に保存されていることが見い
だされたので推奨される。これらのプラスミドは血清型0101を特徴づける領
域の一部をコードしており、 ETECがより効果的な病原体あるいは腸管内細
菌となることを可能にする〇−抗原鎖の共通の性質と関連しているものがrfb
遺伝子群のこの領域中にコードされているのが見いだされるであろうと言うこと
が仮定される。
したがって、本発明のさらなる局面では。
テスト用試料;および
DNA断片を含む少なくとも一つのDNAプローブであって、該プローブがエン
テロバクテリウム科細菌のrfb領域の存在を検出するもの:
を用意すること;
試料を少なくとも一つのDNAプローブと接触させること;および
その産物をアッセイにかけること;
を含む疾患の診断法が与えられる。
本発明のこの局面の推奨される態様では、診断法はさらに、疾患の原因となる生
物体の血清型分類法を与える。この態様では、診断法は、
試験される一連の試料;および
エンテロバクテリウム科細菌のrfb領域の存在を検出するDNA断片を含む第
一のDNAプローブ;および、
該第−のプローブとは異なる様式でエンテロバクリウム科細菌のrfb領域の存
在を検出するDNA断片含む第二のプローブ(例えば、第一のプローブと第二の
ローブが血清型特異的となっているもの:
を含むDNAプローブキット:
を用意すること:
その産物を一連のアッセイにかけること;を含む。
上記の試験される試料はいかなる適当な型のものでもよい。糞便資料も使用可能
である。 各々のDNAプローブは、上述のように放射性標識または非放射性標
識されたDNAプローブであることが望ましい。
産物のアッセイはいかなる適当な方法で行ってもよい。ウェスタンおよび/また
は呈色プロット分析を使用してもよい。
あるエンテロバクテリウム科細菌のrfb座位全体を実質的に含むDNAの制限
断片を含むプラスミド、例えばプラスミドpPM1305は、適当な弱毒性細菌
キャリア株に導入して生ワクチンとして機能させうる。上述のように。
エンテロバクテリウム科細菌が血清型0101の大腸菌である場合には、大腸菌
に−12株に導入した場合に01010−抗原生合成には、最小的13kb、最
大的15.8kbの断片が必要であることをわれわれは見いだした。
したがって1本発明のさらなる局面において。
あらかじめ選択した細菌株試料:および、エンテロバクテリウム科細菌の〇−抗
原の合成のための遺伝子を含むDNA断片を含むプラスミド;を与えること:お
よび、
あらかじめ選択された細菌株の染色体中にプラスミド上のクローニングされた遺
伝子を挿入すること;を含む、エンテロバクテリウム科細菌の弱毒性株の調製法
が与えられる。
プラスミドはpPM1305が使用可能である。
あらかじめ選択された細菌株は、サルモネラ(Sa1mone11a)、および
シゲラ(Shigella)株から選択される。サルモネラ・チフイムリウム(
Salmonella typhimurium)、サルモネラ・チフィ(Sa
lmonella typhi)、およびサルモネラ・ダブリン(Salmon
ella dublin)は適当であることが見いだされた。 問題となる疾患
は、あらゆるエンテロバクテリウム科細菌株によって引き起こされるものも含む
。
上述のエンテロバクテリウム科細菌の弱毒性株は、ワクチン組成物のための基礎
を与える可能性のあるものである。
ワクチン組成物は、ヒトまたは家畜の毒素原性疾患に対する経口性生ワクチンと
して使用される。
シゲラ・フレクシネリ(Shigella flexneri)の群(rfb)
−および型−抗原生合成のための遺伝子はあらかじめ選択された株に導入される
。さらなる変化として、細胞表面上に適当なシゲラ特異的な〇−抗原をその株が
発現するように、シゲラLPSコア生合成遺伝子(rfa)の導入を含む、銀染
色、EL I SA、および赤血球凝集阻害によるLPSの解析が、〇−抗原産
生のアッセイに用いられる。免疫原性は、マウス、ウサギ、および最後にはサル
で評価される。
したがって1本発明のさらに別の局面では、細菌キャリア株;および、
細菌キャリア株の染色体中に挿入された、エンテロバクテリウム科細菌の〇−抗
原合成のための遺伝子を含むDNA断片;
を含む、エンテロバクテリウム科細菌による疾患に対する免疫性を生じさせるた
めに有用なワクチン組成物を与えるものである。
細菌キャリア株は、サルモネラおよびシゲラ株から選択される。
エンテロバクテリウム科細菌は、血清型0101の大腸菌であることが望ましく
、DNA断片は最小的8.9kb、最大的11.8kbである。
あるいは、エンテロバクテリウム科細菌は血清型0157又は02のものである
。
ワクチン組成物は、あらゆる適当な形で供給される。
ワクチン組成物は経口的または注射によって供給され得る。水性および/または
アルコール性キャリアを含む適当なキャリアが含まれる。緩衝化生理食塩水が使
用可能である。必要であれば、本分野で既知の他の成分および化合物も含むこと
ができる。
本発明のさらなる局面においては、ヒトを含む哺乳類におけるエンテロバクテリ
ウム科細菌による疾患の予防治療法を与えるものであり、該方法は、治療される
哺乳動物;および、
細菌キャリア株;および、
細菌キャリア株の染色体中に挿入された。エンテロバクテリウム科細菌の〇−抗
原合成のための遺伝子を含むDNA断片;
を含む、エンテロバクテリウム科細菌による疾患に対する免疫性を生じさせるの
に有用なワクチン組成物;
を用意すること:および、
予防学的に効果的な量のワクチン組成物を投与する本発明の特に望ましい局面に
おいては、ヒトを含む哺乳動物における。血清型0157の大腸菌による疾患の
予防治療法が与えられ、該予防治療法は、
治療される哺乳動物:および、
サルモネラまたはシゲラキャリア株;および/または、
プラスミドpPM1354由来のDNA断片、またはその消化誘導体:
を含むワクチン組成物:
を与えること;および、
該哺乳動物に予防学的に効果的な量のワクチン組成物を投与すること;
を含む。
血清型0157の大腸菌は数面尿毒症候群の原因となるものであり、エンテロへ
モラテイツク大腸菌、EHECと呼ばれる。
これは、重度のものであり、しばしば死に至り、この疾患に対するワクチンは現
在のところ存在しない。
本発明は以下、実施例と図面を参考として、より詳細に説明される。しかしなが
ら、以下の記述は例示的なものであり、上述の発明の一般性をいかなる方法でも
制限するものであると解されるべきではないことは、理解されるべきである。
図面の説明:
見り皿
H510a、 B41. DHI、 E963 (DHI pPM1305 )
、 VAC1676、KATT1706.およびVC1751由来の全膜性物質
の、20%ポリアクリルアミドゲル上でのSDS電気泳動による、ウェスタンプ
ロット解析による比較。
電気泳動的トランスファー後、 LPS物質は、B41にたいして作製された0
101分類用血清(1:1000)、 それに続く、西洋ワサビペルオキシダー
ゼと結合しているヤギ抗ウサギ−1gGの添加およびペルオキシダーゼの基質の
添加によって視覚化された。
呈り皿
菌株DH1,E11176、 E963. H510a、 B41. VAC1
676、KAT11706、 VC1751,および8CE275/6由来の、
す/L’ :] シ/lz抽出した膜性物質をSDS中で可溶化し、 7−25
%指数関数的勾配ポリアクリルアミドゲル上で(10)に記述されているように
電気泳動した。ゲルは、 LPSまたはりボタンバク質が優先的に銀で染色され
るように固定した(28)。
!L皿
プラスミドpPM1305の制限エンドヌクレアーゼ切断パターンと欠失解析、
太線の領域が残存しているpHC79に対応する。プラスミドDNAの単独消化
および二重消化産物は、TBE緩衝液中で0.8%および1.0%アガロースゲ
ルで解析した。線は、 92M1305の各誘導体で残っているクローニングさ
れたDNAの範囲を示している。それらの01010−抗原の合成を媒介する能
力も一緒に示している。92M1305はまずMluIで消化し、インサートD
NAをpLG339(ストーカ−(Stoker)他、 1982)のM1uI
部位に連結しテpPM1330を形成させた。プラスミドpPM2218とpP
M2219は、 92M1305の5alIおよびHpaI欠失を表している。
プラスミドpF’M2220とpPM2221は、それぞれ、Bam旧切断後に
突出末端を埋めること、および、 5aclで消化後に突出末端を除去すること
により生成された。
92M1305のPatl制限エンドヌクレアーゼ部位によって規定される6つ
のDNA断片がpGB2 (チャーチワード(Charchward)他、 1
984)のPat1部位にサブクローニングされた。 0101大腸菌のrfb
領域の最小コード領域の解析により、サブクローンpPM1322. pPM1
324. pPM1325、およびpPM1326は全てrfbコードDNAを
含んでおり、pPM1321およびpPM1323は隣接したDNAとrfb
DNAの組み合わせを含んでいることが示唆された。太い線は残存しているpH
C79DNAを表している。
】1」l
プラスミドpPM1305およびクローニングベクターpHC79を有するミニ
セル全体から産生された5sS−標識されたタンパク質を示している。 SDS
ポリアクリルアミドゲルのオートラジオグラフ、感光はフルオログラフィーなし
で、室温で7日間行った。
】」−区一
大腸菌0101由来の全ゲノムDNAを制限エンドヌクレアーゼで消化したもの
のサザンハイプリダイゼーション分析を示したオートラジオグラフで 5ap−
標識したpPM1322(パネルA、 Psi);パネルB、 EcoRI)お
よびpPM1324(パネルC,EcoRI;パネルD、 Patl)をプロー
ブとして使用している。ニトロセルロースフィルターの最終洗浄のストリンジエ
ンシーは、zXSSC中で65℃であった。感光時間は、イルフォード増感スク
リーンを用いて、−70℃で2日間であった。
見り皿
018および02の大腸菌の血清型変異体由来の染色体DNAを制限エンドヌク
レアーゼPst1. EcoRIおよび旧ndlIIを用いて、単独および二重
消化のすべての組み合わせで消化した。 DNA試料を0.8%アガロース上で
電気泳動し、続いてサザンの方法によってニトロセルロースフィルターにトラン
スファーした。
0101rfbクロ一ンpPM1305由来の二つのサブクローンpPM132
1とpPM1326は、 rfb遺伝子群の中で高度に保存されているDNA領
域を示していると考えられている。これらのサブクローンは、O18および02
大腸菌の制限断片長身型性(RFLP)を検出するための放射性標識プローブと
して使用された。
サザンハイブリダイゼーション分析(A、B、C)でこれらのプローブを用いて
得られた制限酵素地図(D)は、018と示されていない大腸菌の他のものの間
での高度な関連性を示し、おそらく進化的に密接に関連していることを血清型2
a、 4a、 6.2a、および4a/yにそれぞれ対応するシゲラ・フレクシ
ネリ株PE532. PE524. PE525. PE526、およびPE5
27ならびに無作為に選択された、示した血清型の大腸菌株の選択株由来の染色
体DNAをPstlで消化し、断片を0.8%アガロースで電気泳動して分離し
た。 DNAをニトロセルロースにトランスファーし、写したものを92M13
05の多様なサブクローン断片をプローブとしてサザンハイプリダイゼーション
を行った。用いた放射性標識プローブは、 A(pPM1321); B(pP
M1326): C(pPM1325)、 D(pPM1322): E(pP
M1324): F(pPM1323)であった。
ハイブリダイゼーションは高いストリンジエンシー。
0.2XSSC,65℃で行った。オートラジオグラフィーは、増感スクリーン
を用いて一70℃で2日間感光させた。
ス1j■
全ての株は通常、2倍の強度にして5g/I NaC1を添加した栄養培地(デ
ィフコ・リサーチ・ラボラトリーズ、米国ミシガン州デトロイト)中で培養した
。栄養寒天は、血液寒天ベース(ディフコ)に血液を加えずに用いた、適当な場
合には、アンピシリン(25μg/ml)およびテトラサイクリン(10μg/
m 1 )を添加した0通常の使用のための培養液は、15%グリセロールとし
て一20℃で保存ウサギでB41に対して調製した0101のための分類用血清
は、C,ムレ−(Hurray)、 IMVS、アゾレードから入手した。これ
は大腸菌112株り旧で非常によく吸着された。
ゲノムDNAの−1
ゲノムDNAの調製は、実質的にマニング(Manning)他(14)に示さ
れた方法で行った。−晩振盪した培養液20m1由来の細胞をベレットにしく3
000 X g; 10分)、1回洗浄し、ペレットをリゾチームで1次にサル
コシル溶菌溶液で処理し、フェノールおよびエーテル抽出を行った。つぎにDN
A溶液をTE緩衝液(10mM )リス−HCl、 1mM EDTA。
pH8,0)に対して十分に透析した。
プラスミドI)NAの
(14)に記述されているように、この方法は、実質的に、3段階のアルカリ溶
解、それに続く2段階勾配上のCsC1遠心(ガーガー(Garger)他、1
983)である。
ラスミドDNAのン
大腸菌に一12株の形質転換は以前に報告されているように行った(9)、コン
ピテント細胞は、氷上でのMgC1,−CaC12インキュベーションによって
調製した。細胞は氷上で60分後にはコンピテントとなっていると仮定されるが
、通常は氷上で一晩静置した。
コンピテント細胞(0,2m1)を1μg DNAと混合し、氷上で30分間イ
ンキュベートし1次に2分間ヒートショック(42℃)をかけた。次に、栄養培
地中で37℃で60分間振盪して発現させて、混合液を適当な抗生物質プレート
B41由来のゲノムDNAを用いて、(14)に記述されているようにニスミド
ライブラリーを構築した。5au3Aで部分消化したゲノムDNA 1〜2μg
を、Bam旧で消化したpHC79DNAをアルカリホスファターゼ処理したも
の6μgの13amHI部位にクローニングした。連結させたDNAをin v
itroでパッケージングし、大腸菌に一12株DHIに形質導入した。この方
法で通常1000〜2000のアンピシリン耐性コロニーが得られた。
ミニセル” とオートラジオグラフィープラスミドをミニセル生成株DS410
に形質転換した。
ミニセルはショ糖密度勾配で精製し、プラスミドによってコードされる蛋白質を
5sS−メチオニンで標識し、既に報告されているように試料緩衝液で可溶化し
た(13)。
11〜20%のポリアクリルアミドゲル上でSDS中で電気泳動を行った後、乾
燥させたゲルを室温でコダックX−omatフィルムを用いてオートラジオグラ
フィーにかけた。制澗」E素JI足
DNAの制限酵素消化は販売元が推奨するように実施した。消化したDNAは、
TBE緩衝液(67mM )リス、 2201Mホウ酸、2mM EDTA
pH8,8)中で0.8%w/vアガロース水平ゲル系で解析した。プラスミド
DNA断片のサイズ決定。
あるいはザザントランスファーのための制限エンドヌクレアーゼ消化したゲノム
DNAのための全てのゲルは、20Vで一晩電気泳動を行った。ゲルはエチジウ
ムブロマイド(2μg/ml)で染色し、UV先光下可視化した。制限断片のサ
イズは、バチルス・サブティリス(Bacillus 5ubti1is)バク
テリオファージ5PPI DNAのEcoRI消化産物に対する相対的移動度に
よって決定した(22)。
クレノー での フィルイン
Bam旧およびSac Iでの切断によって生じた突出末端は、 DNAポリメ
ラーゼ■のクレノー断片を用いて埋めるか、または除去した。典型的には、1.
6μgの消化したDNA、各2μmのdNTP(2mM)、および5ユニツトの
クレノー断片(ファルマシア)を混合し、室温で30分静置した、1μmの0.
5mM EDTAを加えて65℃で15分インキュベートすることによって反応
を停止させた。取り込まれなかったdNTPおよび酵素は、セファロースCl−
6Bカラムを通過させて遠心することによって除去した。
リポポリサッカライドのためのSDSポリアクリルアミドゲル °動(SDS−
PAGEと銀
5DS−PAGEでのりポボリサッカライドの解析と試料の調製は、クセツエク
(Kusecek)他(1984)の方法と同様に行った。解析のための株は1
00m1のし培地中で培養した。
細胞膜は、外膜を豊富にするためにサルコシルで抽出した(アハトマン(Ach
tman)他、1983)、適当な希釈後。
7〜25%指数関数勾配ゲルにこれらを載せ、 10mMで16時間泳動した。
リポポリサッカライドの銀染色は、ツァイ(Tsai)とフラシニ(Frasc
h) (1982)の方法にしたがって行った。
ウェスタンおよびコロニープロット”
コロニーおよびウェスタンプロットは、0101分類用抗血清の1 : 100
0希釈液を一次抗血清として行った。二次抗血清は、西洋ワサビペルオキシダー
ゼと結合しているヤギ抗ウサギIgG(ノルディック・イムノロジー)を最終希
釈率1:5000として用いた。詳細な方法は既に報告されている(マニング(
Manning)他、 1986)。
プロティンA−コロイド
コロイド金粒子(約15 2Onto)は既に報告されているクエン酸法(デメ
イ(de Mey)とメオルマンス(Meormans)、 1986)によっ
て調製し、プロティンA(ファルマシア)と結合させた。
のイムノゴールド −
CFA寒天上で37℃で18時間増殖させた細胞を、1%ウシ血清アルブミン(
フラクションV、フロラ・ラボラトリーズ、オーストラリア ノースライド)を
含むリン酸緩衝化生理食塩水(pH7,2) (PBS+BSA)に再懸濁し、
一度洗浄した。1滴(35μm)の細胞懸濁液をパラフィルムの上に落とした。
ポリ−t−リジン処理をしたフォルムバー電子顕微鏡グリッドをプラスチックノ
面を下にしてこの水滴の上に2分装置いた(マジア(Mazia)他、1978
)。
このグリッドを、同じパラフィルムの上においた次の試薬に移した: PBS+
BSA X2:抗体(生理食塩水で1:200希釈)で15分; PBS+BS
A X3: プロティンA−金(PBS+BSAで1:50希釈);蒸留水×3
0手順が完了した後、過剰の液体をグリッドから除去し、ネガティブ染色をせず
にグリッドを風乾させた。いくつかの実験では、イムノゴールド標識した調製物
は、2%ウラニル酢酸溶液でネガティブ染色を行った。グリッドは、 80kV
の加速電圧で操作されるJOEL JEM 100S透過型電子顕微鏡で観察し
た。
PM1305のニックトランスレーションとサザンブラスミドDNAは、 DN
AポリメラーゼIでニックトランスレーションを行い、サザンDNAハイブリダ
イゼーション分析(サザン(Southern)、 1975)はマニーアティ
ス(Maniatis)他(1982)の修飾法によって行った。 pPM13
05とそのサブクローンの82pで標識したDNAを、多数の1010分離菌由
来のゲノムDNAを適当に消化したものに対するプローブとして使用した。オー
トラジオグラフィーは、増感スクリーンを用いて、コダックX−omatフィル
ムで、−70℃で行った。感光時間は3日であった。
」L敦
101 LPS生合 のための(rfbヤ の クローニング大腸菌、サルモネ
ラ、およびビブリオ・コレラ(Vibrio cholerae)からの遺伝的
証拠から、〇−抗原の生合成のための遺伝子はrfbと呼ばれる遺伝子群によっ
て決定されていることが示された(二階堂他、 1987: プラムバット(B
rahmbatt)他、 1986: vニング(Manning)他、198
6; ワード(Ward)他、 1987)、したがって、約1000個のコロ
ニーのニスミドゲノムライブラリーを、341株に対して調製し、大腸菌に−1
2株り旧で十分に吸収させた0101分類用抗血清でスクリーニングした(オル
スコ(Orskov)他、 1987)、我々は、コロニープロットでさまざま
な程度の反応性を示す13のクローンを検出した。全膜性物質の最初のウェスタ
ンプロット解析により、クローンの大部分はその反応性はタンパク質をコードす
るクローニングされた遺伝子の発現によるものであることが示された(データは
示さない)、シかしながら、一つの株、 DHI(pPM1301)はスメア様
のパターンを示し、 LPS様物質の合成に必要な遺伝子の発現を媒介とする可
能性が示唆された、このクローは、南オーストラリア、アゾレードの医学獣医学
研究所の大腸菌参照研究室によって0101血清型であることが確認された。
pPM1301のサブクローンのDHI(pPM1305) (以下参照)と他
の既知の0101大腸菌分離株の、−B41に対する抗血清を用いた。全膜性物
質のウェスタン分析から、 pPM1305を有するD旧は実際に他の0101
分離株と同様の反応性を示すLPS O−抗原物質を産生ずることが示された(
データは示さない)、 0101分類用血清を用いたイムノゴールド電子顕微鏡
観察により、適当な特異性の〇−抗原であるだけではなく、それがB41と同様
に表面に位置していることも示された(第1図)。
サルコシル抽出をした膜性物質をSDS中で7〜25%のポリアクリルアミド指
数関数勾配ゲルで泳動すると、異なる0101分離株の〇−抗原パンディングパ
ターンに多様性が見られる(第2図)0例えば、 H510a型株(オルスコツ
他、 197?)では、わずかに電気泳動度が異なる一連のダブレットとして現
れる。 pPM1305およびpPM1330(低コピー数プラスミド;以下参
照)を有する大腸菌に−12株は、 0101抗血清とウェスタンプロットでは
反応するが、B41のパターンとは幾分異なるシングレットのバンディングパタ
ーンを示す(データは示さない)、これらの違いはおそらく、リポポリサッカラ
イドのコア構造の相違が、不完全な発現、あるいは大腸菌に一12株内での修飾
を反映していると思われる。
クローニン されたDNAの 、
2段階の手順でニスミドpPM1301のサイズを小さくした: HindI1
1部分消化でpPM1302を作製し、その後にM1uI部分消化によってpP
M1305を得た。 16.4kbのクローニングされたDNAを含んでいるp
PM1305の制限酵素地図を第3図に示す。
pPM1305中の01010−抗原生合成の最小コーディング領域のより正確
な見積もりは、一連の断片を低コピー数ベクターpLG339(ストーカ−(S
toker)他、1982)にサブクローニングし、一連の誘導体プラスミドを
構築することによって決定した(第3図)、 LPSの銀染色から判断して、プ
ラスミドpPM1330(MluI−Mlulサブクローン)とpPM2218
(Sail欠失)のみが〇−抗原を発現していた(第2図)、 pPM1330
もpPM1305と比較して優位なプラスミド安定性を示した(データは示して
いない)、他の誘導体は検出可能な程度の〇−抗原を産生じなかった(第3図)
、シたがって、 0101 rfb遺伝子群のコーディング領域は、(6,0−
7,3kb)のSail−Mlul制限エンドヌクレアーゼ部位で規定される領
域からSacI−MluIの間の領域(16,2−17,8kb)までにわたっ
ている筈である;すなわち、最小8.9kbで最大11.8kbのDNAが〇−
抗原生合成に必要とされる。
ミニセル のPM1305によってコードされている5sS−−タンパク の
ミニセル内のpPM1305によってコードされているタンパク質の試験から、
80.79,52,42.38、および24kDの大きさの6種の新しいポリ
ペプチドが、さまざまな量で産生されていることが明らかになった(第4図)。
これらのタンパク質の大きさの合計は、オーバーラツプがなく、構造遺伝子間に
非コード領域がないと仮定して、約9kbのDNAのコード領域が必要である。
これは、抗原生合成のために必要なりNA量を非常に密接な相関がある8BS−
メチオニンを用いたので、メチオニンを含まないタンパク質あるいは非常に少量
しか産生されていないタンパク質も0101合成に関与しているが検出されなか
つた可能性もある。これらのタンパク賃金てが〇−抗原生合成に関与しているか
どうかを決定することはこれまで不可能だった。トランスポゾン挿入解析を用い
た試みからは、欠失プラスミドの同一世代においては、どれも〇−抗原が発現さ
れないという結果が常に得られた(データは示さない)。
PM1305のサブクローンを ローブとして いたDNAバイブ1ダイゼーシ
ヨン
82p−標識したpPM1305をプローブとして用いて、このプラスミドが0
101 rfb領域の特異的プローブとして有用かどうかを決定するために、コ
ロニーハイブリダイゼーション分析を行った。これらの実験(データは示さない
)から、pPM1305は〇−血清型にかかわらず、試した全ての大腸菌分離株
に(はとんどの場合弱く)ハイブリダイズすることが明らかになった。■、コレ
ラ、サルモネラあるいは大腸菌に一12株rfb欠失株、 QE35(サンシャ
イン(Sunshine)とケリー(Kelly)、 1971)とはハイブリ
ダイズしなかった。興味深いことに、このプローブはいくつかの明らかに免疫学
的には関連のない血清型のものと強く反応し、その原因については現在間べてい
る。
5DS−PAGEゲル上での〇−抗原パンディングパターンの違いがrfb座位
のDNAレベルでの違いを反映しているかどうかを決定するために、pPM13
05の6つのPatI断片をベクターpGB2(チャーチワード(Charch
ward)他、1984)にサブクローニングした(第3図)0選択したサブク
ローンをプローブとして用いたサザンハイプリダイゼーション分析を第5図に示
す。
〇−抗原生合成に必要であることが知られている2つの最も大きいPstI断片
、 pPM1322およびpPM1324を、ほかの0101分離株の間でのr
fb座位中の相同性の程度を決定するために用いた。もっとも大きいプローブp
PM1322を用いた場合には、B41と他のETEC分離株、さらに8CE2
75/B分離株(非ETEC)のrfb領域中の制限部位が非常によく保存され
ていることが明らかになった。 H510a株(非ETEC)は他の分離株と同
程度のB41との相同性は示さない、341株そのものは、他の分離株と共通の
制限断片を有するが、DNA配列が重複している証拠も示す、 pPM1324
を用いた場合には、 H510a株の例外を除き、他の0101分離株との密接
な関連性が明らかであり、B41の配列重複も同様である。対照株QE35 (
rfb欠失)およびDHIはこれらのプローブと共通の配列は持たない。
二つの最も大きい内部プローブ1)PM1322およびpPM1324と、01
01分離株、大腸菌に一12株QE35およびDHIを用いたサザンハイプリダ
イゼーション分析の結果を第6図および第7図に示す、 第6図は、 pPM1
322を高いストリンジエンシーの条件下でプローブとして用いた場合に。
この断片が全ての分離株で高度に保存されていることを示している。独特のLP
Sバンディングパターンを有するH510a株は、pPM1322上の配列とハ
イブリダイズさせると顕著に異なる断片パターンを示すが、 rfb欠失株QE
35あるいは大腸菌に一12株DHIとは検出可能な相同性がないが、これは驚
くべきことではない。
第7図は、 pPM1324をpPM1322と同一の条件下でプローブとして
用いた場合に、 H510aは独特のパターンを示し、8CE275/6. V
AC1676オヨびvc17651ハ同一ノハター同一ノナターン表している。
B41とKAT11706株は他の分離株(H510aを除く)と共通の断片を
有する。Q35とD旧とはハイブリダイゼーションは見られない、興味深いこと
に、このプローブはB41の同等の断片を検出できず、pPM1323とpPM
1324中のクローニングされたDNAは全てがつながっている訳ではなく、お
そらくそれらが生成され我々は、0101血清型の腸毒素原性大腸菌由来のrf
b領域のクローニング、および、大腸菌に一12株内での発現を述ヘテ来り、二
つツクローン、DHl(22M13o5)オヨびDHI(pPM1330)によ
って発現されたLPSは、その親株B41のものよは電気泳動的に顕著に異なる
ものである。これは、宿主の遺伝的背景が異なるためであり、おそら< LPS
コア構造の違いを反映しているものだと思われる。大腸菌には幾つかの異なるコ
ア構造が存在することはすでに知られている(総説としては、ルデリッッ(Lu
deritz)他。
1982)、 D旧株による〇−鎖の修飾を反映するものかもしれない。
少なくとも6つのタンパク質が最小コード領域内にコードされており、これらが
0−サブユニットの合成と組み立て(アセンブリー)に関与していることが示唆
される、 rfb欠失株QE35におけるLPSとしての01010−抗原の産
生は、該クローンに含まれているrfb遺伝子のみが、大腸菌に一12株のコア
でのその発現と重合に必要であることを示している(データは示さない)、 0
101 LPSの構造は未知であり、正確な最小コード領域も決定されていない
ので、ミニセル内で全てのタンパク質が発現されているか、あるいは01010
−抗原の合成には別のさらに検出されていないタンパク質が必要なのかは断言で
きない。
サブクローニングと欠失解析から、これらのタンパク質の合成に必要であると予
想される9kbは、コーディングDNAの最小量のよい見積もりを与えることを
支持する。
我々が試験L7た0101分離株は、 5DS−PAGEから判断して、LPS
にいくらかの多様性を示している。この相違は多価抗血清では血清学的に検出さ
れない、0101血清型は動物ETEC血清型に共通であるという事実にもかか
わらず、0101血清型に多様性があるという報告はない。異なる0101パタ
ーンの間の関連性を化学的に推測することは未だ不可能である。遺伝的関連性、
DNAハイブリダイゼーションから、これらの相違は単に〇−鎖のマイナーな
修飾を反映しているだけであると予測することもできる。現在のデータからは、
複数の0101 LPS型が存在していることが示唆されるニ一つの型はH51
0aによって規定され、他(7)型ハB41. KATH706,8CE275
/6. VAC1676、オヨびVC1751に見られる。 DNAハイブリダ
イゼーションのデータからは、H510aにおいてLPS生合成に関与している
酵素は、共通の制限断片を有する他の型のものとそれほど密接に関連していない
ことを示唆している。B41の5DS−PAGE上の異なるLPSパターンは、
この株で我々が見いだした遺伝子重複の配列を反映しており、これはB41の
rfb領域のクローン、すなわちDHI (pPM1305)およびDHI(p
PM1330)が他の0101分離株のLPSパターンとよく似ているためであ
る。
0101大腸菌がアハトマン(Achtman)とブルスフケ(Pisuchk
e) (1986)によって提唱された“クローン性°グループ分けに属する可
能性は今後の課題である。非H510a t、pS型が、動物における特異的疾
患と関係してしばしば見いだされる、密接に関連している“クローン性゛グルー
プ分けを形成し、従って疾患が株の“クローン性”特徴の一部として考えられる
可能性もある。
pPM1305のサブクローンは0101血清型に属さない株と相同性を示し、
0101以外の血清型の株間の関連性を決定するのに有用であろう、これらの
プローブは、血清学的に関連のない血清型にハイブリダイズ可能なため(データ
は示さない;ベーガー他、 1988)、これらは疾患を引き起こす細菌を同じ
血清型の共生型細菌と区別することができる。迅速な治療用プローブの開発の基
礎となり得る。慣用的な血清型分類では疾患を引き起こす細菌の同定の手段は与
えられなかった。 DNAハイブリダイゼーシシン分析による〇−血清型多様性
の検出は、病原体の同定のためのより特異的な方法を与えるであろう。
0101に対する抗体はコロニー化因子またはアトへシンに99あるいはF41
!、:対する抗体ヨリも0101:99/F41 攻撃に対して高度に防御的
であるため(ダチェットーサチョークス(Duchet−Suchaux)、
1986)、クローン化されたrfb 0101遺伝子の入手可能性は1弱毒性
サルモネラ菌のハイブリッドワクチン株の構築の基礎も与える(ステイーブンソ
ン(Stevenson)とマニング(Manning)、 1985)。
第1表
株 遺伝子条〉発現型 出所
DHI F−肛n96.recA1 endAl、thi−1,hsdR17,
且「B、バッハマンQE35 del[att2PH−シ江]87.relA1
.肚奸1.thi−1’″ B、バッハマンDS410 F−画A1画B、B徂
L D、シェラートB41 0101:[99/F41 F、&4.オルスコフ
H510a 0101:833 F、&llオルスコツ8CE2フ5/ 010
1:l[103F、&1.オルスコフVAC16760101:に30:H−(
3P−) H,ムーンKAT11706 0101:[30:H−(3P−)
H,ムーンVC1’151 0101:127:H−(3P−> H,ム−>K
9S3 DHI(pPM1305) +amlr:0101−Oag” 本研究
E1176 DHI(pPM1330) :tet’;0101−Oag” 本
研究E1159 DHl(pPM1321);Spc’;5trr本研究E11
60 DHI(pPM1322);Spa’:Str’ 本研究E1161 D
HICpPM1323>:Spc’:Str’ 本研究E1197 DHI(p
PM1324);5pc−:Str’ 本研究E119B DHI(pPM13
25);Spc’;Str’ 本研究E1199 DHI(pPM132B):
5pc−;Str’ 本研究E1102 DHI(pPM1329) ;tet
’ 本研究E1203 DHI(pPM1331) :tet’ 本研究E12
04 DHl(pPM1332);tetr 本研究E1205 DHI(pP
M1333);tet’ 本研究E1206 DHI(pPM1334) ;t
et’ 本研究■」し【臥
1) アハトマン、ホイゼンレーダー、クセシェフ、オホマン、ニーガント、セ
ランドラー、フイサネンーレン、コルホネン、スチュアート、オルスコツおよび
オルスコツ(Achtman、 M、、 M、 Heuzenroeder、
B、 Kusecek、 H,Ochman、 D、 Caugant、 R,
に、 5elandler、 V、 Vuisanen−Rhen、 T、に、
Korhonen、 S、 5tuart、 F、 0rskov and
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oduction、 hemagglutination。
and adbesion of porcine 5trains of e
nterotoxigenic Escherichia coli lack
ing K2S、 [99and 987P antigens)、 Infe
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ows no 5equence homology to other co
mmonlyused cloning vectors)、 Gene、 3
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またはに100大腸菌間の悪性因子としてのりポポリサツカライドカプセルおよ
び突起(Lipopolysacaride capsule and fim
briae as virulence factors at。
ong 01,0?、016,018,075. and Kl、に5 or
[100Escherichia coli)、 Infect、 Immun
、 43: 368−37911)レビン(Levine)、 M、M、、 1
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大腸菌(Escherichia coli that cause Diar
rhea: Enterotoxigenic、 Enteropathoge
nic、 Enteroinvasive、 Enterohemorrhag
ic and Enteroadherent)、 J、Infect、 Di
s、155: 377−389
12)マニアチス、フリツクおよびサムプルツク(Maniatis、 T、、
Fr1tsch、 E、F、、 and Sambrook、 J、)、 1
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: A Laboratory Manual)、 コールトスプリングツx−
/く一ラボラトリー、コールドスプリングバー、(−13)マニング、ブラウン
およびホイゼンローダー(Manning、 P、A、、 M、H,Brown
、 and M、W、 Heuzenroeder)、 1984.017株の
とブリオコレラEl torの出血毒素の構造遺伝子(h 1y)のクローニン
グ(Cloning of the 5tructural gene (hl
y) for tbe haemolysin of Vibrio chol
erae Eltor 5train 01?)、 Gene、 31: 22
5−23114)マニング、ホイゼンローダー、イートン、リーブスレー、ジー
ブスおよびローリ−(Manning、 P、A、、 M、W、 Heuzen
roeder、 J、 Yeadon、 D、1. Leavesley、 P
、R,Reeves and D、 Rowley)、 1986. ビブリオ
コレラ01リポポリサツカライドのイナバおよびオガワ血清型の〇−抗原の大腸
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(Molecular cloning and expressi。
n in Escherichia coli K−12of the O−a
ntignes of the Inaba and Ogawa 5erot
ypes of the Vibro choleraeol 1ipopol
ysaccharides and their potential for
vaccine development)、 Infect、 Immun
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enetic Determination of enzymes synt
hesizingO−specific sugars of the Sal
monella 1ipopolysaccharide)、 J、 Bact
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and assembly of the 1ipopolysacchar
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19)オズボーンおよびウー(Osborn、 M、J、、 and H,C,
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negative bacteria)、 Annu、 Rev、 Micro
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アハトマン(Pluschke、 G、、 A、 Mo1l、 B、 Kuse
cek and M、 Achtman)。
1986 、大腸菌リポポリサッカライド018および023抗原のサブグルー
プ分けの道具としての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
動およびモノクローナル抗体(Sodium dodecyl sulphat
e−polyacrylamidegel electrophoresis
and monoclonal antibodies as tools f
or tbe sub−grouping of Escherichia c
oli lip。
polysaccharide 01g and 023 antigens)
、 Infect、 Immun、 51: 286−293
21)ラトクリフ、ラブ、ガネサン、ベーレンス、トムソン、モンテネグロ、モ
レリおよびトラウトナー(Ratcliff、S、W、、J、Lub、A、T、
Ganesan、B、Behrens、R,Thompson、M、Monte
negro、G、Morelli and T、A、Trautner)、 1
979.枯草菌ファージ5PPIのゲノム:制限エンドヌクレアーゼにより生じ
たフラグメントの配列(The genomeof B、 5ubtilis
phage 5PPI: the arrangement of restr
iction endonuclease generated fragme
nts)、 Mo1. Gen、 Genet、168: 165−17222
)スミス、スコツトランドおよびロウ(Smith、 H,R,。
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アカデミツクプレス、(ロンドン)23)ストーカ−、フェアウェザ−およびス
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のための多目的低コピー数プラスミドベクター(Versatile low
copy number plasmid vectors for clon
ing in Escherichia coli)、 Gene 18: 3
35−341
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P、H,Makela)、 1971.サルモネラリポポリサッカライドの生合
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f biosynthesis and 5tructure of Salm
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SJ、 Ajl)編、微生物毒素(Microbial Toxins)第■巻
中369−438頁、アカデミツクブレス社、ロンドン
25)サンシャイン、およびケリー(Sunshine、 M、G、、 and
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ed education)、 J、 Bacteriol、 108: 69
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よび動物の病気における大腸菌(Escherichia colt in h
uman and animal disease)、大腸菌の悪性:総説およ
び方法(The Virulence of Escherichia col
i: Reviews and Methods)、M、サスマン(Sussm
an)編7−45頁、アカデミツクプレス、(ロンドン)
27)ツァイおよびフラッシュ(Tsai、 C,M、 and E、 Fra
sch)、 1982.ポリアクリルアミドゲル中のりボポリサッカライドの検
出のための感度の良い銀染色(A 5ensitive 5i1ver 5ta
in for detecting 1ipopolysaccharide
in p。
lyacrylamide gels)、 Anal、 Biochem、 1
19: 115−11928)ワード、モレリ、カムヶ、モロナ、バケットおよ
びマニング(Ward、 H,M、、 G、 Morelli、 M、 Kam
ke、 R,Mor。
na、 J、 Hackett and P、A、 Manning)、 19
87. ビブリオコレラ01の〇−抗原生合成を決定する染色体領域の物理地図
(A physical map of the chromosomal r
egion determining O−antigen biosynth
esis in Vibrio cholerae 01)。
Gene 55: 197−204
最後に、多様な他の修飾および/または改変が、ここで述べた本発明の本質から
外れることなく行われることは理解されるであろう。
FIo 2
シ;(b;に変更なし)
にB
KB
手続補正書風 手
平成 3年 1月2日
Claims (31)
- 1.エンテロバクテリウム科細菌の0−抗原の合成をコードする遺伝子を含むD NA断片を含む、エンテロバクテリウム科細菌のrfb領域の存在を検出するた めのプローブ。
- 2.該DNA断片が、大腸菌の血清型0101、0156、または02の0−抗 原の合成をコードする遺伝子を含む、請求の範囲第1項記載のDNAプローブ。
- 3.該DNA断片が、腸毒素原性大腸菌の血清型0101の0−抗原の合成をコ ードする遺伝子を含む、請求の範囲第2項記載のDMプローブ。
- 4.該DNA断片が、最小長約8.9キロ塩基対で、最大長約11.8キロ塩基 対を有する請求の範囲第3項記載のDNAプローブ。
- 5.エンテロバクテリウム科細菌の0−抗原の合成をコードする遺伝子を含むD NA断片を含む、エンテロバクテリウム科細菌のrfb領域の存在を検出するた めの第一のDNAプローブ;および、 該第一のプローブとは異なる様式でエンテロバクテリウム科細菌のrfb領域の 存在を検出するDNA断片を含む、該第一のプローブとは各々血清型特異的であ る第二のDNAプローブ; を含んでなるDNAプローブキット。
- 6.プラスミドクローニングベクター;および該プラスミドクローニングベクタ ーの適当な部位に挿入されたエンテロバクテリウム科細菌の0−抗原の合成をコ ードする遺伝子を含むDNA断片; を含むDNAプローブ。
- 7.該DNA断片が腸毒素原性大腸菌の血清型0101の0−抗原の合成をコー ドする遺伝子を含むものであり、最小長が約8.9キロ塩基対で最大長が約11 .8キロ塩基対であり; 該プラスミドクローニングベクターがプラスミドクローニングベクターpHC7 9である、請求の範囲第6項記載のDNAプローブ。
- 8.放射性あるいは非放射性標識を更に含む、請求の範囲第6項記載のDNAプ ローブ。
- 9.プラスミドpPM1305、pPM1322、pPM1323、pPM13 24、pPM1325、pPM1326、pPM1330およびpPM2218 、およびその混合物から選択されたrfb DNAを欠失したプラスミド、を含 んでなるDNAプローブ。
- 10.血清型0157の大腸菌の0−抗原の合成をコードする遺伝子を含み、お よびプラスミドpPM1354、あるいはその消化誘導体を含んでなるDNAプ ローブ。
- 11.血清型02の大腸菌の0−抗原の合成をコードする遺伝子を含み、および プラスミドpPA1343、pPA1344、あるいはpPA1345から選択 されたプラスミド、あるいはその消化誘導体を含んでなるDNAプローブ。
- 12.エンテロバクテリウム科細菌の、rfb領域の存在を検出するDNAプロ ーブを製造するための方法であって、 プラスミドクローニングベクター; 第一の制限酵素;および、 エンテロバクテリウム科細菌の0−抗原の合成をコードする遺伝子を含むDNA 断片; を用意すること; 該プラスミドクローニングベクターを制限酵素で部分消化すること;および、 該DNA断片を該プラスミドクローニングベクターの制限酵素部位に連結するこ と; を含む上記方法。
- 13.複数の制限酵素を用意すること;および連結したDNAを制限酵素で消化 して、異なるサイズの制限断片を生じさせること; をさらに含む、請求の範囲第12項記載の方法。
- 14.該制限酵素が、MluI,KpnI,SalI,BamHI,SacI, PstI,HpaI,ClaI,およびHindIIIから選択されるものであ る、請求の範囲第13項記載の方法。
- 15.疾病の診断法であって、 試験される試料;および エンテロバクテリウム科細菌の0−抗原の合成をコードする遺伝子を含んでいる DNA断片を含み、エンテロバクテリウム科細菌のrfb領域の存在を検出する 少なくとも一つのDNAプローブ; を用意すること; 該少なくとも一つのDNAプローブと試料を接触させること;および その産物をアッセイにかけること; を含む上記診断方法。
- 16.試料が糞便試料であり; 少なくとも一つのDNAプローブが放射性または非放射性標識されたDNAプロ ーブであり;およびアッセイがそのウエスタンおよび/またはカラープロット解 析から選択されるものである、請求の範囲第15項記載の方法。
- 17.疾患の原因となる生物体の血清型分類法であって、 試験される一連の試料;および エンテロバクテリウム科細菌の0−抗原の合成をコードする遺伝子を含むDNA 断片を含み、エンテロバクテリウム科細菌のrfb領域の存在を検出する第一の DNAプローブ;および 該第一のプローブとは異なる様式でエンテロバクテリウム科細菌のrfb領域の 存在を検出するDNA断片を含む、該第一のプローブとは各々血清型特異的であ る第二のDNAプローブ; を含むDNAプローブキット; を用意すること; 各試料を該キットに含まれている異なるDNAプローブと接触きせること;およ び、 その接触産物を一連のアッセイに付すること;を含む上記方法。
- 18.エンテロバクテリウム科細菌の弱毒株を作成するための方法であって、 あらかじめ選択された細菌株の試料;およびエンテロバクテリウム科細菌の0− 抗原の合成をコードする遺伝子を含むDNA断片を含むプラスミド;を用意する こと;および あらかじめ選択された細菌株の染色体にプラスミド上のクローン化された遺伝子 を挿入すること;を含む上記方法。
- 19.該あらかじめ選択された細菌株が、サルモネラおよびシゲラ株から選択さ れたものである、請求の範囲第18項記載の方法。
- 20.該エンテロバクテリウム科細菌が血清型0101の大腸菌であり、DHA 断片が最小長約8.9キロ塩基対で、最大長約11.8キロ塩基対である、請求 の範囲第19項記載の方法。
- 21.エンテロバクテリウム科細菌が血清型0157あるいは02である請求の 範囲第19項記載の方法。
- 22.エンテロバクテリウム科細菌が起こす疾患に対する免疫性を生じさせるた めに有用なワクチン組成物であって、 細菌キャリア株;および 細菌キャリア株の染色体に挿入された、エンテロバクテリウム科細菌の0−抗原 の合成をコードする遺伝子を含むDNA断片; を含んでなる上記ワクチン。
- 23.細菌キャリア株がサルモネラおよびシゲラ株から選択されたものである、 請求の範囲第22項記載のワクチン組成物。
- 24.エンテロバクテリウム科細菌が血清型0101の大腸菌であり、DNA断 片が最小長約8.9キロ塩基対で、最大長約11.8キロ塩基対である、請求の 範囲第23項記載のワクチン組成物。
- 25.エンテロバクテリウム科細菌が血清型0157または02である、請求の 範囲第23項記載のワクチン組成物。
- 26.ヒトを含む哺乳動物における、エンテロバクテリウム科細菌による疾患の 予防処置のための方法であって、 処置される哺乳動物;および エンテロバクテリウム科細菌による疾患に対する免疫性を生じさせるために有用 なワクチン組成物であって、 細菌キャリア株;および 細菌キャリア株の染色体に挿入された、エンテロバクテリウム科細菌の0−抗原 の合成をコードする遺伝子を含むDNA断片 を含むもの; を用意すること;および、 予防治療学的に効果的な量のワクチン組成物を哺乳動物に投与すること; を含んでなる上記方法。
- 27.ワクチン組成物の細菌キャリア株がサルモネラおよびシゲラ株から選択さ れたものである、請求の範囲第26項記載の方法。
- 28.エンテロバクテリウム科細菌が、血清型0101の大腸菌であって、DN A断片の最小長が約8.9キロ塩基対で、最大長が約11.8キロ塩基対である 、請求の範囲第27項記載の方法。
- 29.エンテロバクテリウム科細菌が血清型0157または02の大腸菌である 、請求の範囲第27項記載の方法。
- 30.ヒトを含む哺乳動物における血清型0157の大腸菌による疾患の予防治 療的処置方法であって、処置されるべき哺乳動物;および サルモネラまたはシゲラのキャリア株;およびプラスミドpPM1354由来の DNA断片またはその消化産物; を含むワクチン組成物;および、 予防的処置に有効量のワクチン組成物を哺乳動物に投与すること; を含んでなる上記方法。
- 31.疾患が出血性尿毒症候群である、請求の範囲第30項記載の方法。
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