JPH03505457A - サイトメガロウイルス由来のフラグメントの抗体認識 - Google Patents

サイトメガロウイルス由来のフラグメントの抗体認識

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JPH03505457A
JPH03505457A JP1507360A JP50736089A JPH03505457A JP H03505457 A JPH03505457 A JP H03505457A JP 1507360 A JP1507360 A JP 1507360A JP 50736089 A JP50736089 A JP 50736089A JP H03505457 A JPH03505457 A JP H03505457A
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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】 サイトメガロウィルス由来の7ラグメントの抗体認識発明の背景 ヒトサイトメガロウィルスは、幾つかのジスルフィド架橋部タンパク質複合体を 含有している[ブリット(Britt)、 1984、ラスムラセン(Rasm ussen)ら、 1985b、ファラル()’arrar)およびグリーンウ ェイ(Greenvay)、 1986、カリ(Kari)ら、 1986、グ レッチ(Gretch)ら、 198g]。
これら複合体のうちの1つは、HSV糖タンパク質gBに類する糖タンパク質を 含有しているしクラナゲ(Cranage)ら、 1986]。この複合体はp i :30155またはgC−1と命名され[ラスムラセン(RasIIlus gen)ら、 1985b、ルッセンホップ(Lussenhop)ら、 19 88]、HCMVに見いだされる複合体の中で最も十分に特性化されているもの である。
全細胞または細胞外ウィルスから単離される複合体gC−Iは、分子量160− 130,000.92−93,000および50−55.000を有する3つの 糖タンパク質をすべて含有していると報告されている[ブリット(Brit)、  1984、ファール(Farrer)およびグリーンウェイ(Greer++ vay)、 1986、カリ(Kari)ら、 1986、ラスムノセン、19 1!81゜これら糖タンパク質はジスルフィド結合によって共に保持されており 、大量のN一連結オリゴサツカライドを含有している[ラスムラセンら。
1988]、 gC−1複合体はHCMV陽性のヒト血清によって免疫沈降され 得、さらにヒトT細胞を刺激するものでもある[リウ(Liu)ら、1988コ 。
gC−1を認識するネズミモノクローナル抗体が幾つか開示されている。同時ニ ー抗体−結合検定法に基づけば、これらの抗体は3つのドメインによってグルー プ分けされ得よう[ルッセンホノプら、 198g]。ドメイン■および■は、 HCMVタウン株(Towne 5train)をインビトロにおいて中和する ことができる抗体によって認識される。単一のドメイン内に属される抗体は、互 いの結合性を阻害した。さらに、ELISA検定によって証明されるように、ド メインIの抗体はドメインHの抗体の結合性を増大させ、またその逆もあること が見いだされた。この増大活性はプラーク還元検定においても認められた[ルソ センホソプら、198g]。ただ1つの抗体(11B4)Lか3番目のドメイン (ドメインIII)内には位置しておらず、これは試験した他のすべての抗体の 結合性を阻害するその独特の阻害能に基づくものである。抗体11B4はさらに 、非−中相性であることが確認され、ブラークー還元検定において他の抗体の中 和活性を阻害することができた。これらgC−1特異的ネズミモノクロ一ナル抗 体は、免疫蛍光法によって証明されるようにHCMVの数種の臨床学的単離物を 認識することが見いだされた。このことは、これら抗体によって認識されるエピ トープが保存されていることを示している[ルッセンホップら、 1988]。
本発明者らが始めに特性化したネズミモノクローナル抗体はすべである種の相互 作用、すなわち増大または阻害を示したので、これらの抗体によって認識される エピトープを含有する3つのドメインは物理学的にgC−1に近似しているので はないかという可能性が考えられた。タンパク分解法は、これらウィルス糖タン パク質のエピトープが近似しているか、または相違しているかを決定するために 使用される1つの方法である。例えば、ダニ媒介脳炎ウィルス[ヘインツ(He inz)ら、1983コ、ネズミ白血病ウィルス[ビンター(Pinter)ら 、 19g2]およびH3V由来の糖タンパク質D[アイゼンバーブ(Eise ngerg)ら、 1982]由来の糖タンパク質における抗原性決定基の位置 決めを行うために、タンパク分解法が使用されている。
発明の要約 本発明は、gC−1の3つの免疫反応性ドメインをすべて含有する、gC−1の 免疫原性タンパク分解フラグメントを提供するものである。
トリプシンまたはキモトリプシンのいずれかを使用して、3つすべてのドメイン から得られる抗体によって認識される1組のフラグメントを生成させることがで きた。これらのフラグメントは、HCMV陽性の幾つかのヒト血清によっても認 識された。トリプシンおよびキモトリプシンフラグメントをT細胞反応性に関し ても調査した。
全gC−1と強く反応するが、トリプシンフラグメントによりさらに高い程度の 応答が一貫して得られる個体の場合、上記いずれかの酵素によって調製されたフ ラグメントにより、リンパ球の増殖応答が検出された。全gC−Iに対する低い 応答を示す個体から得た細胞は、同様にそのフラグメントに対する応答性も低か った。しかし、この個体由来のT細胞クローンは、トリプシンフラグメントとは 反応するが、キモトリプシンフラグメントとは反応しないことが認められた。
より詳細には、HCMVエンベロープの糖タンパク質複合体gC−■をキモトリ プシンで消化し、得られたフラグメントを免疫アフィニティーにより精製した。
非−還元条件下において、分子量(MW)が34.000および43,000で ある2つの主要なグリフシル化ペプチドを得た。還元後では、分子j134,0 00の1つの主要なグリコジル化フラグメントの他に、分子量30,000およ び28゜000の少なくとも2つの別のペプチドが観察された。非−還元条件下 では、gC−1の3つすべてのドメインと結合するモノクローナル抗体(MoA b)が34.000および43.000の分子量のフラグメントを免疫沈降し、 ウェスターンプロットにおいてそれらと反応した。還元後では、ドメイン■に帰 属されるモノクローナル抗体およびドメイン■の1つのモノクローナル抗体は、 ウェスターンプロットにおいて非反応性であったが、他のすべてのモノクローナ ル抗体は上記34,000.30,000および28,000の分子量のペプチ ドと反応した。
5つの陽性ヒト血清は、非−還元条件下でのウェスターンプロットにおいて全精 製gC−iと反応した。還元後では、9つのモノクローナル抗体および1つの血 清が分子量130,000および52,000のタンパク質と反応し、4つの血 清がこれらに加えて93,000分子量のタンパク質と反応した。この5つの血 清は、非−還元条件下でのウェスターンプロットにおいてキモトワブシンフラグ メントとも反応した。還元後は、4つの血清が分子量34,000.30.00 0および28,000のペプチドと強く反応し、1つの血清は弱く反応した。し たがって、ネズミモノクローナル抗体によって認識されるgC−Iのドメイン群 はHCMVを認識するヒト免疫にとって重要であり得、既述した免疫原性gC− 1サブユニ、トペブチドのすべては本発明の範囲内に包含される。
発明の詳細な説明 以下に実施例を記載して本発明をさらに詳細に説明する。
1、タウンおよびAD169HCMV株の調製HCMVのこの2つの株を、カリ (Kari)ら(1986)に記載のようにしてヒト皮膚線維芽細胞において増 殖させ、採取して精製した。ウィルスは、[3H]−アルギニペ[”C]G1c Nまたは[”H]GlcN(アメルシャン)のいずれかと共に増殖させることに より標識した。
モノクローナル抗体の生成、特性化および精製ルッセンホップら(198g)に 記載のようにしてモノクローナル抗体を生成させ、特性化した。ヨーレッッーサ リナス(Juarez−Salinas)ら(1984)に記載されているよう に、ヒドロキシアパタイトカラム[バイオ・ラド(Bio Rad)]を使用し た高速液体クロマトグラフィーによってモノクローナル抗体をマウスの腹水から 精製した。
タンパク分解 精製したタウン株HCMVまたは注射後7から14日口の全細胞のいずれかを、 150mM NaC1を含有する50mM)リス緩衝液(pH7,4)中、1. 0%NP−4Qで可溶化した。16.0OOG。
30分の遠心によって不溶性物質を除去した。抽出物を採取し、BCAタンパク 質検定検定法−ス(Pierce)]によってタンパク質含量を1111 定し た。その抽出物をTPCK−トリプシン[ワーシングトン(forthingt on)]または]TLCK−キモトリプシンシグマ(Sigma)]のいずれか によって、酵素:タンパク質の比率1:50で24−48時間、室温において消 化した。フェニルメチル−スルホニル・フルオライド(PMSF)を添加してい ずれかの酵素によるタンパク分解反応を停止させた。同じ条件により、抽出物を プロナーゼ(シグマ)でも消化した。プロナーゼ消化はBSAの添加により停止 させた。
全gC−Iまたはそのタンパク分解フラグメントの精製ビオチン化モノクローナ ル抗体およびストレプトアビジンアガロースを使用する免疫アフィニティー法の 改変法によって、全gC−Iまたはそのフラグメントを単離した[グレッチ(G retch)ら(1987)]。
簡単に説明すれば、ビオチン化モノクローナル抗体を、全gC−1またはそのフ ラグメントを含有する1、0%NP−4Q抽出物に加えたのである。ストレプト アビジンアガロースを加える前に、この抗体を抽出物と共に30分間インキニベ ートした。この混合物を一定に混合させながら、さらに45分間反応させた。遠 心によってアガロースビーズをペレット化し、次いで0.1%NP−4Qを含有 するPBSで2回、さらにPBSで2回洗浄した。トリス緩衝液(4%SDSを 含有する0、2M  I−ルス、pH6,8)中、100℃に3分間加熱し、結 合抗体からタンパク質およびペプチドを溶出させた。
5DS−PAGEおよび蛍光間接撮影(f I uorography)免疫沈 降させた放射活性標識化粧タンパク質または糖ペプチドを、5−15%ポリアク リルアミドグラジェントゲルの5DS−PAGEによって分離させた[ラエムリ (Laemmli) (1970)の方法コ。これらゲルの放射活性は、エンハ ンス[Enhance]を使用する蛍光間接撮影法[ニュー・イングランド・ヌ クレアー(New England Nuclear)コによって検出した。
ミニ−ゲル装置(バイオ・ラド)をウェスターン・プロットに使用した。垂直1 0%ポリアクリルアミドゲルにおいて糖タンパク質を分離した。非消化糖タンパ ク質を0.45マイクロン孔サイズを有するニトロセルロース膜にエレクトロプ ロット(electroblot) した。
タンパク分解によって得られた小さな糖タンパク質を保持させるためには、0. 2マイクロン孔サイズのニトロセルロース膜を使用する必要があった。エレクト ロブロッティングを行った後、得られたペーパーをトリス緩衝化食塩水(TBS 、20mM  トリス、500mM NaCl pH7,5)中、3%ゼラチン を用いてブロック(阻害)した。78391%ゼラチンにより、腹水中のモノク ローナル抗体を11500に、ヒ1血清を1730に希釈した。希釈したモノク ローナル抗体またはヒト血清をプロットしたペーパーに室温で一晩結合させた。
得られたペーパーを0.05%Tween20を含有するTBSで洗浄した。T BS中、1%ゼラチンで1/1000に希釈したリン酸標識化ヤギ抗−マウスI gGまたはヤギ抗−ヒトIgG[カークガード(Kirkegaard)および べり−(Perry)]を加え、室温で1時間反応させた。そのペーパーを洗浄 し、0,1M  トリス緩衝液中の基質5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリ ル・ホスフェート/テトラゾリウムを加えた[カークガードおよびベリー]。バ ンドを視覚化した後、そのペーパーを水に浸漬して反応を停止させた。
糖タンパク質の脱グリコジル化 キモトリプシンフラグメントを、糖タンパク質由来のアスパラギン連結オリゴサ ツカライドを加水分解するt7e酵素であるN−グリカナーゼ[ジエンチーム( Genzyme Corp、 )、ボストン、MA]で消化し、遊離のオリゴサ ツカライドおよびグリコジル化部位にアスパラギン酸を含有するペプチドを得た 。キモトリプシンによって得られたフラグメントをストレプトアビジンアガロー スアフィニティーカラムから1.0%S D S (v/v)を用いて溶出した 。溶出したフラグメントをβ−メルカプトエタノールで還元し、SDSの終濃度 が0.1%になるように1.0%NP−4Qを含有するリン酸塩緩衝化食塩水( pH8,6)で希釈した。プロテアーゼインヒビターである1、10−フエナン トリン水和物をその製造元の教示にしたがって加えた。その反応を一定混合下に 室温で24時間行った。その終点で、SDSを加え、SDS濃度を1.0%に戻 し、得られた反応混合物を0.1%SDSに対して一晩透析した。5DS−PA GEにかける前に、試料を濃縮した。
リンパ球増殖検定 リウ(Liu)ら(198g)に記載のようにしてリンパ球の増殖検定を行った 。簡単に説明すれば、T細胞分析で使用するタンパク分解フラグメントをPBS に対して完全に透析し、毒性物質を除去した。分子量10−12,000のもの を排除できる透析膜を使用した。そのため、12,000よりも分子量が小さな フラグメントが喪失した。
この試験で使用するT細胞クローンを生成させ、リウらに開示されているように 特性化した。
結  果 gC−1のトリプシンおよびキモトリプシン消化これらの試験を行い、いずれの 酵素が最も効率的にgC−1をより小さなフラグメントに分解するかを調査した 。タンパク分解反応の終点を調べるため、動力学的試験を行った。感染後7およ び11日目に低速遠心によって培養培地から採取した全感染細胞から、NP−4 0a浄剤抽出物を入手した。タンパク質を[3H]アルギニンで標識し、糖タン パク質を[”C]GIcNで標識した。抽出物の一部をgC−I特異的モノクロ ーナル抗体(41C2、ドメインl)と素早(免疫沈降させ、出発物質の性質を 充分に調べた。残った抽出物を等量づつ幾つかの試料に分けた。これらの試料を TPCK−トリプシンまたはTLCK−手モトリプシンのいずれかのタンパク分 H反応に供した。タンパク分解反応をPMSFを添加して0.5.2および24 時間時点で停止させ、gC−17ラグメントを4102と免疫沈降させた。さら に、ひとつの試料をタンパク分解に供することなく、室温で24時間保持させた 。41C2と免疫沈降するタンパク質および糖タンパク質を、ジスルフィド結合 の還元、または非還元条件下の5DS−PAGEによって調査した。
最初の抽出物または室温24時間後のそれと同じ抽出物から得られた、41C2 によって免疫沈降されるgc−r1合体は、使用した標識物に関係なく同一でな いとしても類似していた。このことは、トリプシンまたはキモトリプシン不存在 下のgC−1が抽出物中で少なくとも24時間は安定であることを示している。
タンパク分解を行わない場合、分子量が130,000から200.000以上 である、gC−1に普通の複合体が得られた。還元後に得られるこれら複合体由 来の最も豊富な糖タンパク質は、使用した放射活性標識物に関係無く、分子1t 130,000.93,000および50−52,000を有していた。さらに 、gC−1を還元せずに調査した場合、分子量35,000および20,000 である2つの[3Hコアルギニンー標識化ペプチドが検出された。これらのペプ チドはタンパク分解反応を行ったにもかかわらず存在しており、[3H]アルギ ニンによってのみ明瞭に検出された。このことは、これらペプチドが炭水化物を ほとんど、または全く含んでいないことを示唆している。
両酵素によるタンパク分解反応の30分から24時間の間に、分子量106,0 00から130.000の複合体がいずれかの放射活性標識物によって検出され た。これらの複合体を還元した場合、分子量35,000から93,000の範 囲内の糖タンパク質が最も豊富であった。分子量106,000から130,0 00の範囲の複合体の分解は、無傷のgC−Tの最初のタンパク分解と比較して 遅いように思われる。
キモトリプシンを使用したタンパク分解の24時間後に、非還元条件下で1つの 主要な[3H]アルギニン−標識化ペプチドが、さらに分子量43.000から 34,000のペプチドおよび20. OOOのペプチドが少ないながらも検出 された。[”C]G1cN標識物を用いた場合は、分子量43,000および3 4,000のペプチドしか明瞭に検出されないであろう。ジスルフィド結合を還 元した後では、これらのキモトリプシンフラグメントにより1つの主要な分子量 34.000の糖ペプチドが得られたが、それよりも豊富でない低分子量のペプ チドも多く観察された。
トリプシンを用いた場合、同一でないが、類似した結果が得られた。分子j14 4,000の主要なグリコジル化フラグメントが得られた。しかし、何らかの1 06,000分子量糖ペプチドは24時間後もそのままであり、分子量44.0 00から34,000のグリコジル化ペプチドを欠いていた。
トリプシンを使用して得られたペプチドを還元した後では、分子量47,000 と35.000の2つの主要なグリコジル化ペプチドが検出された。さらに、し み状になった(smear)グリコジル化物質が、分子量47,000の糖ペプ チドの上に検出された。キモトリプシンを使用した場合に検出されたものに類似 した、多くの微量の低分子量ペプチドがここでも存在した。最後に、いずれかの 酵素を使用した場合に観察される結合パターンは、反応時間を48時間に延長し ても、またはさらに酵素を追加しても変化しなかった。
キモトリプシン、トリプシンおよびプロナーゼフラグメントのドメインL II および■由来の抗体との免疫沈降これらの実験のため、精製した細胞外ウィルス からgC−1を入手した。ドメインT(39E11)、II(34G7)および I[[(11B4)から選択したモノクローナル抗体を使用して免疫沈降反応を 行い、タンパク分解フラグメントが3つすべてのドメイン由来のエピトープを含 有しているか否かの決定を行った。ドメインIおよび■を示すものとして同定さ れた他の抗体も使用することができる[1988年1月19日出願の米国特許出 願第144.760号、これを引用によって本明細書に包含させる]。
糧胞外ウィルスから単離し九gC−Iから入手されるキモトリプシンおよびトリ プシン糖ペプチドフラグメントは、gC−1を感染細胞から入手した場合に免疫 沈降したものと同じものであった。さらに、3つすべてのドメイン由来の抗体は 、この同じフラグメントを免疫沈降することができたが、このことはこれらフラ グメントが既に開示されている3つのドメインを含有していることを示唆するも のである[ルッセンホップら(1988)]。同様の実験をプロナーゼ[非−特 異的プロテアーゼコを使用して行った。プロナーゼフラグメントはキモトリプシ ンによって得られるフラグメントに類似していた。しかし、プロナーゼを用いた 場合、分子量43.000のペプチドは殆ど保持されておらず、得られた糖ペプ チドの大半は分子IL30−34.000のしみ状物質(smear)を形成し ていた。このことはさらに、gC−1のこの部分がタンパク分解に耐性であるこ とを示してL’lる。
モノクローナル抗体およびHCMV陽性のヒト血清と反応する全gC−1および gC−1のキモトリプシンフラグメントにつ0てのウニスターンプロット分析 3つの理由からウェスターンプロ・ノド分析を行った。第1に、免疫沈降を行っ た場合、数種のペプチドがジスルフィド結合の還元にもかかわらず検出され、こ れらのうちいずれがモノクローナル抗体によって認識されるかを決定することに 興味があったこと。第2に、本発明者らは、さらなるgC−1モノクロ一ナル抗 体につ0ての研究に規模を拡大し、それらすべてが生成フラグメントと反応する 力1否かを確かめたか6たこと。これに関連し、本発明者らは、異質性が低く、 分子量が小さいことを理由に、キモトリプシンフラグメントに焦点を当てた。第 3に、ヒト抗体がネズミ抗体と同じフラグメントを認識するか否かを調べるのに 興味があったこと。この試験のため、6つのヒト血清を選択した。補体結合およ び間接免疫蛍光検定法によれば、5つはHCMVに関して陽性であり、1つは陰 性であると決定された(第1表)。
A、1         <4/< 10(−)       <4(−)A、 2       32/40  (+)      <4(−)A、3       256/160(+)      16(+)A、4       32/ 80  (+)   ELISA(−)1.1      128/64−0( +)      <4(−)1.2       32/160(+)       <4(−)*)CMV力価は、ラテックス凝集検定(LA)または免疫蛍光 法(I F)により測定した。初めの数字はLA力価を、次の数字はIF力価を 示している。
**)H3V力価は免疫蛍光法により測定した。
さらに、gC−1はH3V由来のgBと相同性(ホモロジー)を有する糖タンパ ク質を含有しているので、H3Vとの反応性についてこれらの血清を免疫蛍光法 によって試験した。試験した血清の中では、1つの血清(A、3)のみがH3V に対して陽性であった(第1表)。
しかし、この血清の反応性は他のものと類似していた。ウェスターンプロット分 析のため、全gC−1およびキモトリプシンフラグメントの両者を、gC−I特 異的モノクローナル抗体を使用して免疫アフィニティー精製した。そのため、少 量のモノクローナル抗体が調製物を汚染する場合があったが、それはウェスター ンプロットではニトロセルロース膜の上端に小さなバンドとして、または重鎮お よび軽鎖として検出することができた。
非−還元条件下では、2つのモノクローナル抗体(11B4および26B11) はウェスターンプロットにおいて全gC−Iと反応しなかった。このことは、こ れらの抗体がgC−Iを免疫沈降できた場合でさえも起こった。全gC−1の免 疫沈降によっても観察される分子量34.000および20.000のペプチド との反応性などの、他のすべてのモノクローナル抗体を使用して得られたパター ンは陽性ヒト血清で得られた結果と非常に類似していた。ジスルフィド結合の還 元の後でも、モノクローナル抗体11B4および26B 11は依然として反応 しなかった。他のすべてのモノクローナル抗体は分子量130,000および5 2. OOOのタンパク質と強く反応し、分子量130,000よりも若干小さ なタンパク質および分子量5o、oooのタンパク質とは弱く反応した。ここで も、HCMVに陽性のヒト血清はこれらのタンパク質と反応した。しかし、ヒト 血清A、2がそれらモノクローナル抗体と殆ど同一の結果を与えたのに対し、他 の陽性血清は種々の程度で分子量93,000のタン7<り質と反応した。さら に、ヒト血清は、モノクローナル抗体によって認識されない分子量26. OO Oのタンパク質と弱く反応した。
ヒト血清またはそれらモノクローナル抗体によって認識されるタンパク質は陰性 ヒト血清(A、1)または陰性ネズミ抗体の対照物(SF3)とは反応しなかっ た。
キモトリプシンフラグメントを非−還元条件下で調査すると、すべてのモノクロ ーナル抗体が分子1143,000および34.000のペプチドと反応するこ とが示された。これらモノクローナル抗体には、非−還元条件では全gC−1と 反応できなかった11B4および26B11が包含されていた。11B4および 26B11の反応性は、他のモノクローナル抗体よりも小さかった。見掛けの分 子量63,000のペプチドとの反応性は比較的弱かった。このことは、少量の 不完全な消化ペプチドを反映しているのかもしれない。これらのペプチドは、ク ーマシー・ブルー染色によって検出することができない=方で、分子量43,0 00および34.000のペプチドは明瞭に視覚化されたので、存在するタンパ ク質の小さな部分のみを表していると考えられる。ここでも、陰性ネズミ抗体対 照物はモノクローナル抗体によって認識されるペプチドと反応しなかった。
非−還元条件下では、すべての陽性ヒト血清より得られる/(ターンは、モノク ローナル抗体と同一であり、陰性ヒト血清(A、1)は非反応性であった。
ジスルフィド結合の還元後では、モノクローナル抗体11B4および26B 1 1はgC−1のキモトリプシンフラグメントと反応しなかった。他のすべてのモ ノクローナル抗体は分子ff134.OOOおよび30,000のペプチドと強 く反応し、41C2を除いて分子量28.000のペプチドと強く反応した。試 験したヒト陽性血清の中の4つ(A、2、A、3.1.1およびI、2)は分子 1i34,000.30.000および28,000のペプチドと強く反応した 。ヒト陽性血清A、4はジスルフィド結合の還元後に少しだけ反応した。
モノクローナル抗体、ヒト血清および陰性対照物を使用し、見掛けの分子量50 ,000において比較的弱いバンドがさらに検出された。これらの1つは、その バンドがSP2陰性対照物においても検出されたので、おそらくフラグメントの 精製のために最初に使用した抗体によってもたらされた重鎮であると思われた。
そうであっても、これらのバンドはヒト陰性血清によって検出されたので、それ らのウェスターンプロットにおける反応性は特異的でないらしい。
最後に、ヒト血清と全gC−1糖タンパク質またはgC−Iのキモトリプシンフ ラグメントのいずれかとの反応性は、32/40の力価を有する血清(血清A、 2)が、100以上の力価を有する血清(血清A。
3.1.1およびI、2)と同様に反応したので、それらのHCMV力価に左右 されないように思われる。
最後に、比較するため、HCMV株AD169由来のgC−1もさらにキモトリ プシンで消化し、フラグメントを免疫アフィニティー精製し、非−還元条件のウ ェスターンプロ・ノドで調査することにより、そのフラグメントに3つすべての ドメインが存在して0る力1否かを決定した。これを行った場合、すべてのモノ クローナル抗体力くウェスターンプロットでフラグメントと反応したので、これ らドメインがAD169に存在していることが証明された。し力1し、そのパタ ーンは若干異なっていた。弱いノくノドが分子量63.0OOiこ検出されたが 、それよりも小さな分子量のペプチドはタウン株HCMV由来のペプチドを用い て行った場合よりもより拡散したようであった。31,000の7(ノドおよび 分子量23,000のもう1つの拡散バンドと共に、分子量40,000から3 5,0OOiこ広力くる広範なバンドが検出された。
キモトリプシンフラグメントの脱グリコジル化キモトリプシンフラグメントを還 元した後では、ウェスターンプロットにおいてモノクローナル抗体は3つのペプ チドを認識した。
分子量の不均一性はグリコジル化の程度に由来するものであろう。
この可能性を調査するため、キモトリプシンを使用して得られた糖タンパク質を 還元し、N−グリカナーゼで消化した。[”H]アルギニンまたは[”C]Gl cNのいずれかで標識した糖タンパク質を使用した。N−グリカナーゼ作用によ り炭水化物不含のペプチドが生成されるので、炭水化物除去の程度を検定する手 段が提供されるように、[14C]G1cN標識化ペプチドにおけるすべての標 識物は喪失させておくべきである。N−グリカナーゼで消化した後では、分子量 34゜000の主要な[3H]アルギニン標識化ペプチドは喪失され、分子量3 0.000および28,000のペプチドが観察された。[”C10lcN標識 化ペプチドを消化した場合、匹敵するバンドは観察されなかったが、それは炭水 化物が完全に除去されたことを示唆するものである。
非還元トリプシンおよびキモトリプシンフラグメントのT細胞認準 末梢血単核球(PBMC)を3人の血清陽性ドナーから入手した。
本発明者らが既に示したように、これらの個体由来の細胞は全gC−■と反応し た(リウら(1988))。HCMVに対して血清陰性である個体由来の細胞は 、精製gC−1に暴露させた場合、増殖しなかった。
血清陽性の個体からトリプシンまたはキモトリプシンフラグメントを使用して得 られたPBMCにより、増殖応答性が得られた(第2表)。
MNC”         2.359  1.303    60    : (14MNC+HCMV”          232    42,481      9,020    81,6119MNCNegCon”    1, 111  ’  7,039   231  1,272MNCTry Fra g、”   1,099  74,642   586  84.327MNC Chy、  Frag、”   654  22,224   208  6. 2601)MNC単核球細胞培養物のみ 2)MNC十全ウィルス 3)MNC+緩衝液を含有するが、ウィルスまたはフラグメントを含有していな い陰性対照物 4)MNC+)リプシンフラグメント 5)MNC+キモトリプシンフラグメントHCMV陰性(−)およびHCMV陽 性(+)個体から得られた単核球(MMC)の増殖応答。各ウェル当たり106 個の細胞を含有する培養物を6日間抗原に暴露させたが、その前にその培養物を 採取する24時間前に[3H]チミジンを加えておいた。数字は、1分力たり、 3つの培養物から得られた平均カウントである。
しかし、同量のタンパク質が存在する場合、キモトリプシンフラグメントを使用 するよりもトリプシンフラグメントを使用するほうが応答性は大きかった。この ことは、キモトリプシンを使用した場合、ある種のT細胞エピトープはより完全 なタンパク分解によって喪失されるものがあったことを示唆するものである。さ らに、全gC−Iに対する応答の低い個体(A5)は、いずれかの酵素により得 られたフラグメントに対する応答性が非常に低いか、全く無いことが観察された 。しかし、この個体から得られたT細胞クローンは、トリプシンフラグメントに 対する応答性は非常に強く、キモトリプシンフラグメントに対しては応答しない ことが認められた。このことはさらに、キモトリプシンフラグメント由来のT細 胞エピトープの喪失を示唆しており、またトリプシンフラグメントのエピトープ を認識するT細胞の数がこのクローンが得られた集団内では少ないことを示唆し ている。
考  察 この試験の第1の目的は、同時ニー抗体−結合検定を使用した本発明者らによる 最初の試験で検出された3つのドメインが、gC−Iの小さな部分に含有されて いる可能性を調査することであった。トリプシン−およびキモトリプシン−フラ グメントの両者は3つのすべてのドメイン由来の抗体によって認識され、キモト リプシンは最も小さなフラグメントを生成させることができた。このために、本 発明者らはキモトリプシンフラグメントに焦点を当ててさらに研究を行った。[ 3H]アルギニン標識化gC−1をキモトリプシンでタンパク分解した後では、 分子量43,000を有する、非−還元条件下で存在するただ1つの主要なペプ チドが明らかに存在した。クーマシーブルー染色(Comassie blue  staining)によれば、分子量43,000のペプチドは依然として最 も豊富であるが、分子量34,000のペプチドがより明瞭に検出することがで きた。これらの未反応のペプチドは、[”C]G1cNの組込みによって決定さ れるようにグリコジル化されており、全てのモノクローナル抗体およびHCMV 陽性のヒト血清によって認識された。ヒト抗体に結合されるgC−Iには、他の β細胞エピトープが、例えば分子量93,000の糖タンパク質上にあると思わ れるものが存在するようである。ドメインIおよびHのすべての抗体がタウン株 HCMVを個々にまたは一緒になって中和したことから、キモトリプシンフラグ メントはさらに、中和のための部位も含有しているようである。しかし、全モノ クローナル抗体について言及すれば、中和のためには補体が必要であった[ルッ センホップら(1988)]。キモトリプシンフラグメントはさらに、Tヘルパ ー細胞エピトープを含有していた。しかし、これよりも多くのものがトリプシン フラグメントでは保持されているようである。
T細胞エピトープがキモトリプシンによって消去されたことが、T細胞クローン とトリプシンフラグメントとの陽性反応およびそれとキモトリプシンフラグメン トとの非反応性によって明瞭に示された。
さらに、単核球細胞培養物を使用した場合、T細胞クローンを得た個体における トリプシンまたはキモトリプシンフラグメントのいずれかに対する応答性は非常 に小さかった。したがって、トリプシンフラグメントに存在するT細胞エピトー プを認識するこの個体由来の単核球細胞培養物に存在するT細胞の集団数は、少 ないに違いない。
他の興味深い観察事項は、gC−1由来のキモトリプシンフラグメントが、抗体 11B4によって認識される、ドメイン■に位置するエピトープを含有している ことであった。これは、キモトリプシンフラグメントを免疫沈降できる11B4 の免疫沈降能、および非−還元条件下のウェスターンプロットにおけるその反応 性によって確認された。1lB4抗体は、中和抗体の結合性を阻害する非−中相 性抗体である[ルノセンホノプら(1988)]。この展望から、このエピトー プに指向した抗体は宿主ではなく、ウィルスにとって有益であろう。11B4に よって認識されるエピトープは合成ワクチンを調製する上では排除されるべきで あるが、キモトリプシンフラグメントは合成ワクチンの一部として使用すること ができるのではないかと思われる。しかし、11B4は、キモトリプシンフラグ メントとの反応性がジスルフィド結合を還元した後では喪失されるので、フォ− メーションを有するエピトープを認識すると思われる。11B4とは異なり、タ ウン株HCMVを中和する上記の抗体、およびヒト血清はジスルフィド結合の還 元後に反応した。さらに、還元後は、本発明のモノクローナル抗体およびヒト血 清によって3つのペプチドが検出された。これら3つのペプチド間の主要な相違 の1つは、グリフシル化の程度である。分子量34,000のペプチドは最もグ リコジル化の程度が高いが、N−グリカナーゼの作用によって少なくとも分子量 30,000にまで減少され得た。分子量34゜000のペプチドにおけるポリ サッカライドの存在は、他の糖タンパク質によって証明されているように抗体結 合性に対して何らかの影響を与える可能性がある[アレクサンダー(Alexa nder)およびエルグ−(Elder)、 1984、コースト(Caust )ら(1987)コ。しかし、本発明者らの予備試験の結果(データは示してい ない)が示すところによると、炭水化物の除去が中和モノクローナル抗体の結合 性を妨害せず、むしろ結合性を増大させたと思われる場合もあった。さらに、分 子量28.000および30.000のペプチドは34,000分子量のペプチ ドと比較してグリコジル化の程度が低く、またはグリコジル化されていないが、 ウェスターン・プロットでは抗体を依然として結合した。したがって、合成ワク チンはキモトリプシンフラグメントにおけるペプチドの線状アミノ酸配列のみを 含有すればよいのではないかと考えられる。このサブユニットワクチンは本発明 の1ffl内に包含されるものである。
幾つかの観察事項は、キモトリプシンによる消化によって得られたgC−Iのフ ラグメントがgC−Iの機能にとって重要であること、を示唆している。第1に 、これらフラグメントと反応するモノクローナル抗体はさらにHCMVの幾つか の実験室型および野生型味をも認識する。実際、コンフォーメーション性および 非−コンフォーメーション性エピトープがHCMV株AD169およびタウン株 に存在していることが示された。これらの結果はこのエピトープが保存されてい ることを示している。第2に、ドメイン■における阻害性エピトープがこれらの フラグメントに存在していた。このエピトープは、gC−I機能にとって重要な 部位へ他の抗体が結合することを防ぐことによってウィルスの生存を助けること ができる。第3に、gC−Iキモトリプシンフラグメントはグリコジル化されて いた。グリコジル化の1つの重要な機能は、プロテアーゼ作用の妨害である(イ ワセ、 (1988))。本発明者らの実験によれば、プロナーゼ(非−特異的 プロテアーゼ)さえも、キモトリプシンにより得られるものよりも小さなフラグ メントの生成が妨害された。この結果は、gC−Iのこの部分がタンパク分解性 から十分に保護されていることを示唆している。最後に、キモトリプシンフラグ メントの高次構造はgC−1分子の残りの部分とは無関係に維持され、洗浄剤に よる変性に対して耐性であるらしい。このことは非常に安定な構造体であること を示している。
引用文献 本明細書に引用した文献を以下に記載する。
984)。
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13、リウ(Y、 −N、 Liu)、J、Virol、、 62.10106 6−1070(198゜72(1988)。
85b)。
種々の科学文献、そして好ましい態様および方法を引用して本発明を説明してき た。しかし、本発明の思想および範囲に包含されている限り、これには多くの変 法が存在し得、そして修飾を加えることができるものと理解すべきである。
微生物 (寄託機関の名称) イン・ビトロ・インターナショナル、インコーポレイテソド(寄託機関の住所) メリーランド21090  リンシカムハモンズ・フェリー・ロード611(P )!(寄託臼)         (受託番号)1988年7月31日   B 16−11B41987年8月7日     2−29−34071986年9 月10日    l−48−41C2国際調査報失 、、、IA、、ll□、2Pσ/IJS 89102613国際調査報告

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.(a)HCMVエンベロープ糖タンパク質複合体gC−1をキモトリプシン で消化し、分子量34,000および43,000のグリコシル化ペプチドフラ グメントを得、そして(b)得られたペプチドフラグメントのジスルフィド結合 を還元し、分子量28,000、30,000および34,000を有する還元 ペプチドを得る、ことを特徴とする方法によって調製される、分子量約28,0 00、30,000または34,000の免疫原性ペプチド。
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