JPH04179494A - 抗凝固性および抗寄生虫性タンパク質およびその製法 - Google Patents

抗凝固性および抗寄生虫性タンパク質およびその製法

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JPH04179494A
JPH04179494A JP2249911A JP24991190A JPH04179494A JP H04179494 A JPH04179494 A JP H04179494A JP 2249911 A JP2249911 A JP 2249911A JP 24991190 A JP24991190 A JP 24991190A JP H04179494 A JPH04179494 A JP H04179494A
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George N Cox
ジョ―ジ エヌ.コックス
Michael Milhausen
マイケル ミルホーセン
Robert Hageman
ロバート ヘイグマン
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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】 発明の分野 本発明はタンパク質、および哺乳動物特にヒツジの寄生
虫に対するワクチンとしてのその使用に関する。本発明
はまた、実質的に純粋な形態のこれらタンパク質の製法
に関する。
ヘモンカス・コントルツス(Haemonchus c
ontortus)はヒツジ、ウシ、ヤギおよび多くの
種の野生型反別動物に普通に見られる血液栄養性寄生虫
である。これら寄生虫は宿主の血液を食へ、そして宿主
の系に溶血液タンパク質を注入し、それにより貧血、や
せ、浮腫および腸障害を引き起こす。
重い感染の場合には、宿主は通常死ぬ。
感染は、また第二期の角度の残余をまとっている第三期
幼虫を食べた場合に起る。前胃で脱皮が起り、その時点
で寄生虫はXL3幼虫(XL3)と呼はれる。第四胃に
入ると、虫は48時間以内に脱皮してL4幼虫(L4)
となるかまたは第四期幼虫となり、このものがその宿主
の血液を養分とする。約3日で、虫は最後の脱皮をして
、約15日後に産卵をはじめる。
これら寄生虫に対するワクチンを開発する試みは数多く
なされてきた。しかしなから、防御を担う免疫メカニズ
ムは解明されておらず、また特異的なタンパク質抗原も
同定されていなかった。研究では、宿主内でχL3から
54期まで虫を発育させることが、幼虫による再感染に
対する防御を付与するのに充分であることか示唆されて
いる(Adams。
D、 B、 Int、 J、 Parasitolog
y 12: 439−443. (1982); 0z
erolら、J、  Parasitology 56
: 1199−1205(1970)およびNe1ls
on、 Exp、 Parasitology 25:
131−141 (1969)。これと一致して、実験
的に再感染させた免疫動物の第四胃から回収されたXL
3およびL4幼虫の数は未経験の対照ヒツジに比較して
大きく減少していることが示されており、このことは宿
主の免疫応答かこれら2種の発育状態に対するものであ
ることを示唆している(Bitakaramire。
P、 K、、 Parasitology 56: 6
19−622. 1966)。今日までの大部分の研究
はへモンヵス・コンドルラスをインビトロでXL3およ
び54期まで育てることにより得られる液体中の防御抗
原を同定することに焦点かおかれてきた(Ozerol
ら、J、 Parasitology55: 79−8
7 (1969))。かかる濃度液を用いるヒツジでの
予防接種研究では、6か月またはそれより大きい子ヒツ
ジを部分的防御できることか示されたが、6か列以内の
子ヒツジでは二義的な防御しか示されなかった(Oze
rolら、ParaSitologY 56゜5upr
a、 Ne1lson、 Int、 J、 Paras
itology 5: 427−430 (1975)
およびBioisvenueら、Am、 J、 vet
Res、 48: 1236−1238)1987))
寄生虫である線虫の角度表面に存在するある種のタンパ
ク質が宿主による抗体の形成を誘発しうろことも知られ
てる(Mackenzieら、Bur、 J、 ofI
mmunology 10: 594−601 (19
80)およびMaizelsら、Immunology
 38: 107−121 (1983))。これらの
タンパク質は発育期と発育期の間で、およびある場合に
は一発育期間中に原基な抗原的変化を受けることも知ら
れている(Phillipら、Nature 287:
538−540 (1980)およびMaizelsら
、Immunology 38:107−121 (1
983))。インビトロ研究では、ある種の寄生性線虫
の表面抗原に対する抗体が顆粒球およびマクロファージ
による付着および殺虫を促進することか示されている(
Kazuraら、Nature 274:588−58
9 (1978); Mackenzie  ら、Eu
r、  J、  Immun。
logy: 594−601 (1980)およびSu
behmanyamら、Nuture 260: 52
9−530 (1984)。抗体およびエフェクター細
胞(好酸球およびマクロファージ)かインビトロで虫を
殺す能力を有することは、寄生性線虫が宿主内で発育す
るに伴い表面抗原を変化させるという所見を一緒にする
と、表面タンパク質がサブユニットワクチンとして有効
でありうるという考えに到達する。しかしなから、この
仮説を試験することは細胞性タンパク質を含まない表面
タンパク質を充分な量で精製できないことが壁となって
妨げられてきた。
トリキネラ・スピラリス(Trichinella 5
piralis)の新生幼虫の表面成分に対するモノク
ローナル抗体が受動転移実験においてインビトロで部分
的な防御を付与することは示されている(Ortega
Pierresら、Parasite Immunol
、  6: 275−284 (1984))。また、
ヘモンカスの腸の微絨毛に存在する膜関連タンパク質か
へモンカスからヒツジを部分的に防御するためのワクチ
ンとして使用できることも知られている(Parasi
tology 94: 385−397(1987))
ヘモンカスを含む寄生虫の制御は駆虫剤の投与によっで
ある程度達成されたか、この方法は任意の度合いの制御
を達成するには反復投薬を必要とするので満足できるも
のではない。
驚くべきことに、従来法の欠点にもかかわらず、本発明
者らは細胞性タンパク質を含有しない角質表面タンパク
質を充分な量で精製する方法を見出し、コラーゲンペプ
チドを同定しそして抗凝固性タンパク質抽出物の製法を
見出した。これらタンパク質抽出物のすべてはヒツジの
寄生虫による感染に対するワクチンとして有用である。
発明の要約 本発明は従来知られているタンパク質および方法の欠点
を克服するものである、ヒツジの抗寄生虫ワクチンとし
て有用なタンパク質およびその製法を提供することを目
的とする。
本発明の他の目的および利点は以下の記載に示され、一
部はそれら記載から明らかであるかまたは本発明を実施
することにより学習されうる。本発明の目的および利点
は特に特許請求の範囲に示されている記載およびその組
み合わせによって実現および得られよう。
前記目的を達成するには、そしてここに具体的に広範に
記載されている本発明の目的によれば、ヒツジの寄生虫
による感染の予防に有用な種々のタンパク質が提供され
る。
さらに、抗凝固性で抗寄生虫性のタンパク質の組換えD
NA法による製法、および角質タンパク質の精製法が提
供される。
ここまでの記載および以下に示す詳細な記載は例示およ
び説明のためのみてあって本発明を限定するものではな
いことは理解される。
以下に図面について簡単に説明する。
第1図、生きたXL3およびL4の125I−標識化に
より得られたタンパク質パターン。生きた虫を1251
およびクロラミンTで標識した。標識後、虫を音波処理
しそして微粒子状の虫フラグメントを遠心分離により集
めた。上清中に残る標識タンパク質をS/Nと表示した
レーンに示す。SDSおよびSDS +BMEを用いる
連続抽出により虫フラグメントペレットから可溶化され
た標識タンパク質をそれぞれSO3およびBMHのレー
ンに示す。各フラクションの一部分(SDSおよびBM
Eレーンでto、 OOOcpm)をSDS試料緩衝液
中に希釈して12%SO3−ポリアクリルアミドゲルで
電気泳動した。ゲルを乾燥しそして一70°CでX線フ
ィルムに露出させた。タンパク質標準物の分子量を(キ
ロダルトンで)右側に示す。
L4の主要な27および29 kDa 5DS−可溶性
タンパク質はこのオートラジオグラムて一個の太いバン
ドとして現われる。
第2図、細菌性コラ−ゲナーゼて処理したXL3および
14表面タンパク質のオートラジオグラム。
虫から5OS(SDSレーン)またはSO3+ BME
(BMEレーン)を用いて可溶化したus(−標識タン
パク質を未標識成体角質タンパク質と混合しそして細菌
性コラ−ゲナーゼ(+レーン)または緩衝剤(−し−ン
)と−夜インキユベートした。反応はSDS試料緩衝液
中に希釈することにより停止させ、続いて試料を12%
SO3−ポリアクリルアミドゲル中で電気泳動した。
ゲルをクマシーブルーで染色して(+)レーンで成体角
質コラーゲンの消化を検査し、そして非特異的なタンパ
ク分解の非存在について確認した(染色されたゲルは示
されず)。ゲルを乾燥して一70℃でX線フィルムに露
出させた。タンパク質標準物の分子量を左側に示す。
第3図、エンドグリコシダーゼFて処理後のXL3およ
びL4表面タンパク質のオートラジオダラム。XL3お
よびL4の12sI−標識された、SDS可溶性表面タ
ンパク質をエンドグリコシダーゼF(+レーン)または
緩衝剤(−レーン)と−夜インキユベートした。反応混
合物をSDS試料緩衝液中に希釈しそして12%5DS
−ポリアクリルアミドゲルで電気泳動した。タンパク質
標準物の位置および分子量(キロダルトン)を左側に示
す。
第4図1種々の抗−角質血清を用いる生きたXL3およ
びL4の蛍光顕微鏡写真。生きたXL3およびL4とウ
サギ抗−天然型XK3/ L4角質血清(Rb8061
)との反応をそれぞれ(A)および(C)に示す。生き
たXL3トウサキ抗−3DS処W XL3角質血清(R
b6791)との反応を(B)に示す。生きたL4とウ
サギ抗−3DS−処理し4角質血清(Rh−7539)
との反応を(D)に示す。−次抗血清とのインキュベー
ション後に虫を洗浄しそしてFITC接合ヤギ抗−ウサ
ギIgG血清とインキュベートした。さらに洗浄後、虫
を蛍光機器を備えた光学顕微鏡中で観察した。プレ採血
した血清とXL3およびL4との反応は(B)および(
D)に示される反応とほぼ等しかった。Rb6791血
清とL4の反応およびRb7539血清とL3との反応
も(B)および(D)に示される反応とほぼ等しかった
。全ての顕微鏡写真がほぼ等しい露出を示した。顕微鏡
写真(A)および(B)の倍率は(C)および(D>の
それのおよそ2倍である。
第5図は125I−標識XL3表面タンパク質と免疫ヒ
ツジ血清との免疫沈降を示す。SおよびBはXL3のS
DSまたはSDS + BME抽出物を指す。
第6図は+251−標識XL3表面タンパク質と免疫ヒ
ツジ血清との免疫沈降を示す。XL3タンパク質試料は
BME(+レーン)で減少されるかまたはBME(−レ
ーン)で減少されなかった。
第7図は+25I−標識L4表面タンパク質と免疫ヒツ
ジ血清との免疫沈降を示す。SおよびBはL4のSDS
もしくはSDS+BME抽出物を指す。
第8図はエンドグリコシダーゼFで処理する前(−レー
ン)または後(+レーン)の+251−標識L4表面タ
ンパク質の免疫沈降を示す。
第9図 1[[表面標識化により同定されそして種々の
抽出操作により精製されたヘモンカス・コントルツスX
L3およびL4表面タンパク質の比較。
l2S(およびクロラミンTにより標識された表面タン
パク質(”’Iレーン)をSDS (SDSレーン)ま
たはNaC1(NaClレーン)操作により抽出された
タンパク質のクマシーブルー染色ゲルパターンと比較す
る。タンパク質試料を12%5DS−ポリアクリルアミ
ドゲルで電気泳動した。染色されたゲルレーンのそれぞ
れは10マイクログラムのタンパク質を含有する。タン
パク質標準物の分子量(キロダルトン)を示す。
第10図、  XL3およびL4表面タンパク質抽出物
に対して生成されたウサギ抗血清とインキュベートした
生きたヘモンカス・コントルツスXL3およびL4の蛍
光顕微鏡写真。抗−XL3表面タンパク質血清(Rh−
9446)とXL3およびL4の混合物との反応を(A
)に示す。視野の中心にある2個のXL3は明るい蛍光
を発するか、L4は陰性である。矢印はL4の幾つかの
位置を示す。抗−L4表面タンパク質血清(Rh−15
3)と生きたXL3およびL4との陽性反応をそれぞれ
(B)および(C)に示す。Rh−153プレ採血血清
とL4との陰性反応を(D)に示す。Rh−153プレ
採血血清とXL3との反応はL4とで見られたそれとほ
ぼ等しかった。免疫Rh−154血清(抗−3DS変性
L4表面タンパク質血清)とXL3およびL4との反応
は(B)および(C)に示される反応とほぼ等しかった
第11図 12SI−標識XL3(左図)およびL4 
(右図)表面タンパク質と、表面タンパク質に対して調
製されたウサギ抗血清との免疫沈降反応。XL3および
L4対照レーンは免疫沈降反応は用いられた試料中の1
251−標識XL3およびL4タンパク質のパターンを
示す。 125I−標識表面タンパク質の一部分をプレ
採血CP’)または免疫(1)抗−XL3(Rh−94
46) マfニー ハ抗−L4(Rb−153およびR
b−154)ウサギ血清と一夜インキユベートした。S
O3可溶性(S)およびSO8十BME可溶性(B)表
面標識タンパク質を別々に分析した。
免疫沈降物を12%5DS−ポリアクリルアミドゲルで
分析した。ゲルを乾燥しそしてオートラジオグラフィー
した。タンパク質標準物の分子量(MW)を左側にキロ
ダルトンで示す。
第12図、 35 kDaプロテアーゼに対して調製さ
れたウサギ抗血清のゲル精製および特性決定。セファロ
ースCL−4Bカラムのボイド量に溶出してくる活性フ
ラクシ由ン中に存在するタンパク質をレーン(1)に示
す。矢印35 kDaチオールプロテアーゼの位置を示
す。調製用SDSゲルから電気的溶離により得られた3
5 kDaタンパク質をレーン(2)に示す。
溶出した35 kDaバンドをウサギ110285の免
疫化に使用した。この免疫血清と成体虫全タンパク質、
およびFPLCMono Qカラムクロマトグラフィー
により得られた抗凝固性抽出物との反応をそれぞれレー
ン(3)および(4)に示す。抗血清と弱く反応する3
7kDaタンパク質を矢印で示す。タンパク質標準物の
分子量を右側に示す。
第13図9組換えファージクローンによす選択された抗
体のウェスタンプロット分析。Ggtll・ヘモンカス
・コントルツス成体cDNA発現ライブラリーをスクリ
ーニングすることにより単離されたファージクローンを
寒天プレートに塗布し、ニトロセルロースフィルターと
重ね、−夜増殖させ、そしてフィルターをRh−102
85抗血清とインキュベートしそして洗浄した。結合さ
れた抗体を低pHグリシン緩衝液て溶離し、中和しそし
てこれをプローブとして用いた成体虫全タンパク質(A
図)またはMono Q精製抗凝固性抽出物(B図)の
ウェスタンプロットを示す。レーン1はこれら抗原とR
b−10285との反応を示す。ファージλgt11.
2A、2Bおよび4Aにより選択された抗体の反応をそ
れぞれレーン2.3.4および5に示す。ファージ2B
のみがA図およびB図で35 kDaタンパク質(矢印
で示す)と反応する抗体を選択した。このファージクロ
ーンにより選択された抗体は37kDaタンパク質(矢
印)とも弱く反応する。タンパク質標準物の分子量を左
側に示す。
第14図、 cDNA 2B、  3−1およびF−1
の関係。cD、NA2B、3−1およびF−1の相対的
な寸法および制限地図を示す。厚い水平ラインはコード
領域を示す。薄い水平ラインは3−非翻訳配列を表わす
。配列決定されたcDNAの領域を矢印で示す。星印は
合成オリゴヌクレオチドブライマーを用いて決定された
配列を示す。示される制限酵素部位はEcoRI(E)
;Hindlll (J() ; 5allC3) ;
およびXhol(X)である。
cDNAの5′および3゛末端に存在するEcoR1部
位はクローニング操作の間に付加されたものであって、
これらをカッコ内に示す。CDNA F−1はその5゛
末端に欠陥EcoR1部位を有する。3°非翻訳領域の
長さは2B対3−1およびF−1で異なることに注意さ
れたし。
第15図、 AC−1のヌクレオチドおよび予想される
アミノ酸配列。示される配列はcDNA 2B、 3−
1およびF−1の種々の領域から得られた配列の混成物
である。示されるイニシエーターATGのATはcDN
A中に存在せず、ヘモンカス・コントルッス:λEMB
L−3ファージライブラリーから単離されたAC−2遺
伝子の配列から推定された。クローニング過程で付加さ
れたEcoRIリンカ−は示されない。N一連結グリコ
シル化の可能性のある部位を点線のアンダーラインで示
す。星印は終止コドンを示す。ポリ(A)付加シグナル
の可能性のある部位AATAAをアンダーラインで示す
。ヌクレオチド1073ての黒い三角はcDNA F−
1および3−1のポリ(A)足部の位置を示す。
第16図、 AC−1mRNA転写物のノーザンプロッ
ト分析。165Igの成虫ポリA” mRNAを1,5
%変性ボルムアルデヒドアガロースゲルに電気泳動し、
ナイトセルローズ膜上にプロットしcDNA F−1の
〜1、 Okb EcoRIフラグメントを含有する2
2p標識した1)BR325プラスミドとハイブリッド
形成した。ハイブリッド形成したmRNAのサイズは約
1.25kbである。RNAサイズマーカーの位置は左
側に示した。
第17図、 AC−1の予想したアミノ酸配列とヒト力
テブシンBとの比較。上の配列はAC−1であり、下の
配列は[17]から引用したヒト力テプシンB、アミノ
酸の位置は左側に示す。黒丸はプロティン間の類似性を
増加するために導入したギャップを示す。タンパク質中
の同定のアミノ酸は星印で示す。
矢印は、カテプシンBの成熟中におこる切断位置を表す
。カテブシンBのシグナル配列、 “プロ”配列および
成熟酵素配列の場所を矢印により示し、ブロックする。
カテプシンBの最後の6アミノ酸は成熟酵素中に存在し
ない(切断は矢印により示す)。
第18図、エンドグリコシダーゼFによるAC−1の脱
グリコジル化、モノQ精製抗凝血物タンパク質(〜2μ
g)ヲ1%SDS/ 5%メルカプトエタノール中で、
しゃ沸し変性し、緩衝液(−レーン)または緩衝液+1
.5単位のエンドグリコシダーゼF(+レーン)ととも
に−夜インキユベートした。
翌日、試料は12%SDSゲルで電気泳動し、ナイトロ
セルローズ膜にプロットし、Rb−10285抗血清と
反応した。タンパク質標準物の分子量は右側に示す。
第19図、活性部位システィン周辺の、カテプンンB、
パパインおよびAC−1のアミノ酸配列の比較。
カテプシンBのアミノ酸基97−117[17]、成熟
体パパインの14−34[18]およびAC−1の10
2−122を比較する。3プロテアーゼ全てに同定であ
るアミノ酸はボックスで囲う。カテプシンBおよびパパ
インの活性部分、システィン基は陰影をつける。AC−
1において相当するシスティン基はこのプロティン間の
活性部位システィンであると推定される。
第20図、 Haemonchus contortu
s AC−2遺伝子の制限酵素地図およびエキラン/イ
ントロン組織。
AC−2遺伝子およびその両側領域の合成制限酵素地図
は(A)に示す。組換えλEMBL−3、ファージλM
B−1、λM−2、およびλM−3の範囲は地図で上に
示す。示す制限酵素部位は、すなわちE、 EcoRI
; S、5allおよびH,HindI[、カッコ内の
5all部位は、EMBL−3ポリリン力−配列中にあ
り、H,contortusDNAには存在しない。そ
れらはDNA配列決定のために制限フラグメントを生成
するために使用したのでそれらを示す。λMB3を単離
するために、λMB2の3.9kbおよび3.5 kb
 EcoRIフラグメントを使用し、λEMBL−3ラ
イブラリーを2度スクリーンしたものはカッコにより示
す。
cDNA 2Bにハイブリッド形成する1、 Okbの
EcoR[フラグメントは印をつける。配列決定された
EMBL−3フアージの領域は、(A)に関連する領域
の拡大版である(B)中に矢により示される。星印は合
成オリゴヌクレオチドプライマーを使用して生成された
配列を示す。示した、さらにある制限酵素部位は、すな
わちBSBamHI、 Bg、 BgllI ; Hp
lHpal;に、 Kpnl、 T、 5acl; X
、 Xbal、いくつかの場合、EMBL−3フアージ
は示していない、これらの制限酵素のさらにある部位を
含有する。またAC−2遺伝子のエキラン/イントロン
組織は(B)に示す。黒のボックスはエキソンを示す。
ボックスの横の長さは、エキソンの長さに近いものであ
るが、開始コドンATGのみからなるエキソンlは除く
第21図、 Haemonchus contortu
s AC−2遺伝子のヌクレオチドおよび推定アミノ酸
配列。小文字はイントロンを示す。ヌクレオチドは、約
5.2kbの長さがあるイントロン4まて連続して番号
をつけであるが完全には配列決定してない。イントロン
4から後のヌクレオチド番号は概算である。AC−1c
DNAのF−1および2Bにおける相異するヌクレオチ
ドおよびアミノ酸は上に示し、AC−2配列を下に示す
。cDNAの初めと終りに相当するヌクレオチドは切れ
目のない三角形で印する。N結合グリコジル化の可能性
がある部位は、二重の下線で印する。
活性部位に依存し、AC−1、AC−2、カテプシンB
およびパパインに保存されている6アミノ酸はダッシュ
で下線する。矢印はAC−1:β−ガラクトシダーゼ遺
伝子融合を生成するのに使用したAC−1およびAC−
2に存在するEcoRV切断部位を印する。終止コドン
は星印で印する。真核生物のTATAプロモーターエメ
レントおよびAATAAAポリアデニル化シグナルに類
似する配列は下線する。
第22図、 Haemonchus contortu
s ACプロテアーゼ遺伝子のサザンプロット分析。H
,contortusゲノムDNA (2μg)をEc
oRI(E) ; HindI[[(H)またはNhe
l(N)にて消化し、0.8%アガロースゲルてサイズ
分画し、ナイトロセルローズ膜にプロットし、低い緊縮
条件下にて33p標識したAC−1cDNA2B(18
0bl)の長さ)とハイブリッド形成した。マーカーD
NAフラグメント(MW)のサイズは左側にキロベース
対にて示す。
第23図、 Haemonchus contortu
s ACプロテアーゼmRNAのノザンプロット分析。
成虫またはXL3sおよび幼虫L4Sの混合群から単離
したポリA” mRNAを変性ホルムアルデヒドゲルで
サイズ分画し、低い緊縮条件の下でAC−1cDNA 
F−1の〜I kb EcoRIフラグメントを含有す
る32p標識したpBR325プラスミドでハイブリッ
ド形成した。ハイブリッド形成するmRNAのサイズは
1.25kbである。
第24図、プラスミドpSEV6::AC−1(D構築
。β−ガラクトシダーゼ発現ベクターρ5EV6はpS
EV4から構築された(U、 S、出願番号02311
3)。β−ガラクトシダーゼ遺伝子(lacZ)、1a
cl’ リプレッサー遺伝子(lacr)および特有の
EcoRI、 5stl、 Kpnl、B(IIII、
およびNco1部位の相対的位置を示す。pSE V6
::AC−1を構築するために、pBR322のEco
R1部位にAC−1cDNA 3−1を挿入したものを
含有するプラストpBR322: :3−1をEcoR
V(コ(D制限部位はAC−2にも存在し、第2図上印
しである)にて消化し、合成EcoRr リンカ−に結
合し、超過量のEcoRIおよびEcoRVにて消化し
、アガローズゲル電気泳動により840bpフラグメン
トを精製した。このフラグメントをpSEV6のβ−ガ
ラクトシダーゼ遺伝子中に存在するEcoR1部位に挿
入した。発現のために正しい方向で挿入されているcD
NAを含有するプラスミドは、1acZ細菌コロニーを
Rh−10285抗血清でスクリーニングすることによ
り、およびXho IてプラスミドDNAの地図をつく
ることにより固定する。
第25図、 E、coli中の組換えAC−1: :β
ガラクトシダーゼ融合タンパク質の発現。プラスミドp
sEV6また(tpsEV6: :AC−1を含むE、
coli細胞ハIPTG(7)存在(誘導)または非存
在(不誘導)の下で成育した。培養体の同等量の部分量
をSDS試料緩衝液中でじゃ沸し、12%SDSゲルで
電気泳動した。パネル(A)はE、coliタンパク質
のクーマシープルー染色したゲルを示す。パネル(B)
は、H,contortus成虫から精製した35 k
Daタンパク質に対して調製したウサギ抗血清(Rh−
10285)で探査したE、coliタンパク質のウェ
スタンプロットを示す(11)。示すレーンは、すなわ
ち(1) 1)SEV6 、不誘導; (2)pSEV
6、誘導; (3) pSEV6::AC−1、不誘導
;および(4)  I)SEB6::AC−1、誘導。
AC−1融合タンパク質は矢じりで示す。分子量マーカ
ーの位置は左側に示す。
第26図0組換えAC−1プロテアーゼに対して作成し
たウサギ抗血清と成虫タンパク質のウェスタンプロット
分析。全成虫タンパク質の部分量(レーン1)またはモ
ノQカラム精製抗凝血物タンパク質(レーン2)を12
%SCDゲルにて電気泳動し、ニトロセルロース膜にプ
ロットし、H,contortusプロテアーゼに対し
て作成したウサギ抗血清と反応した。パネル(A)は、
成虫から精製した35 kDaプロテアーゼに対して作
成したRh−10285抗血清の反応を示す。パネル(
B)および(C)は、組換えAC=1: β−ガラクト
シダーゼ融合タンパク質に対して作成したRh−919
0およびRh−8552抗血清のそれぞれの反応をする
。パネル(D)は、Rb−9190プレ採血血清の反応
を示す。免疫血清の全ては、成虫および精製抗凝血物抽
出物中にあるプロテアーゼの35および37 kDa形
態と反応する。矢印はプロテアーゼの35および37 
kDa形態の位置を指し示す。
37 kDaタンパク質とのRh−8552血清の反応
は、他の免疫血清の反応より、−貫してずっと強い。分
子量マーカーの位置は左側に示す。
第27図、 Haemonchus contortu
s AC−1(AC−2)プロテアーゼの発達期の発現
。同等のタンパク質を含有する5L−3、XL3、L4
および成虫の部分量を12%SOSゲルで分離し、ニト
ロセルロース膜にプロットし、H,contortus
プロテアーゼに対して作成した種々のウサギ抗血清と反
応した。パネル(A)はHaemonchus con
tortus成虫から精製した35 kDaプロテアー
ゼに対して作成したRB−10285の反応を示す。こ
の抗血清は、プロテアーゼの他に、他のタンパク質と反
応する。プロテアーゼの35 kDaおよび37 kD
aは矢印で示す。星印で示すバンドはブロチアーゼでは
なく、たぶんトロポミオシンである。パネル(B)およ
び(C)は、組換えAC+β−ガラクトシダーゼ融合タ
ンパク質に対して作成したウサギ抗血清Rh−9190
およびRh−8552それぞれの反応を示す。パネル(
D)は、Rb−9090からのプレ採血血清の反応を示
す。
第28図は、cDNA haem V24のヌクレオチ
ドおよび推定アミノ酸配列を示す。
第29図は、cDNA haem V22のヌクレオチ
ドおよび推定アミノ酸配列を示す。
第30図は、E、coli中に発現するAC−1のクー
マシー染色ゲルおよびウェスタンプロットを示す。非融
合へモンカス抗凝固プロテアーゼを発現するE。
coli溶解物のウェスタンプロット。ウェスタンをゲ
ル精製35 kDaヘモンヵスブロテアーゼに対して生
成されたウサギ抗血清と反応させた。X−8およびRV
−2構築物により発現された組換えタンパク質の分子量
を示す。
第31図、 35 kDa組換えタンパク質の単離から
の部分のクーマシー染色した5DS−PAGE、分子量
マーカー(M)を有する12%5DS−PAGEゲルは
組換え35kDaタンパク質の単離の最終産物の染色パ
ターンを示す。矢印は37および32 kDaポリペプ
チドを示す。また操作中に得られた部分からのタンパク
質プロフィールとして包含するものはライセイト、L;
第1番目の遠心の上清液、Slおよび再可溶化したペレ
ット、 PIo 第32図、抗凝血物質アッセイの染色した5DS−PA
GE抗凝血物質は、漸増量でアッセイした。すなわち−
ン2および8.0.1μl;レーン3および9.0.2
μl:レーン4および10S0.4ttl ; レーン
5および11,0.6μ!:そしてレーン6および12
、lμ10レーンlおよび7は抗凝血物質の非存在下で
インキュベートしたフィブリノゲン。
レーン2から6は調製Eからの酵素、そしてレーン8か
ら12は調製Gからの酵素。Mは分子量レーンを示した
kdで示す。矢印はフィブリノゲンポリペプチドを示す
。すなわちa、アルファー;b、ベータ:およびg、ガ
ンマ。
第33図、抗凝血物質のシルバー染色5DS−PAGE
別々の酵素調製EおよびGを示す。G1は冷凍および解
凍のいくつかのサイクルを受けたG調製からの試料であ
る。分子量マーカーはk(fである。
第34図、 35 kDaポリペプチドに対する抗血清
を使用した抗凝血物質阻止アッセイ。レーンlから5.
6から10.および11から15は、調製Eの漸増量す
なわち0.0.1.0.4.0.6およびlμlをそれ
ぞれ示す。レーン1から5は35 kDaに対する免疫
前の血清(Rh−10285)と前もってインキュベー
トした酵素を示す、レーン6から10は35 kDaに
対する抗血清(Rh−10285)と前もってインキュ
ベートした酵素を示し、レーン11から15は酵素のみ
を示す。
第35図6 “免疫複合体”実験のゲル分析。抗凝血物
質は種々のIgG抗血清部分とインキュベートし、次に
複合体はスタフィロコッカスA細胞を使用し、溶液から
引き離す。上溝液は次に標準フィブリノゲンアッセイに
使用した。レーンの下にある十印は酵素Eの存在; P
−35,35kDaに対する免疫前血清(Rh−102
85) ; 35.35 kDaに対する免疫血清(R
h−10286) ; P−35155,55/35 
kDaに対する免疫前血清(Rb−10286) ; 
35155.35155 kDaに対する免疫血清(R
b−10286)およびSA、スタフィロコッカスA細
胞処理を示す。MはkDaにより示された分子量レーン
を示す。
第36図、第35図記載の実験の“免疫複合体“構成物
のウェスタン分析。第35のスタフィロコッカスA細胞
は、SDS試料緩衝液中でじゃ沸し、生じた上溝液は電
気泳動し、プロットし35および55 kDaポリペプ
チドと反応する抗血清で探査した。第2抗体は、ヤギ抗
ウサギHRPで超過量のウサギ重鎮と反応する。示した
略語およびレーンは第35図中のものである。
第37図、免疫ヒツジ血清による酵素阻止のゲル分析。
使用したIgG抗血清は各レーンの上に示す。
すなわち67および75は対照ヒツジであり、一方59
.63.81および85は免疫ヒツジである。各レーン
の下の+および一サインは、アッセイにて酵素の存在お
よび非存在を示す。
第38図は、λ002中のシステインプ口テアーゼのヌ
クレオチドおよび推定アミノ酸配列である。
第39図は、λ003中のシスティンプロテアーゼのヌ
クレオチドおよび推定アミノ酸配列である。
第40図は、λ004中のシスティンプロテアーゼのヌ
クレオチドおよび推定アミノ酸配列である。
第41図は、λ007中のシスティンプロテアーゼのヌ
クレオチドおよび推定アミノ酸配列である。
第42図は、0stertaqiaシステインプロテア
ーゼの配列とHaemonchus AC−1システイ
ンプロテアーゼの配列と比較する。星印は異なるアミノ
酸を示す。
第43図、抗ペプチド抗血清と反応するコラーゲンの存
在を調べた線虫の系統的関係。分析した線虫は、Sch
midtおよびRoberts(1981)から引用し
た、それらの網および目の指定に従い記載する。
第44図、抗ペプチド抗血清と交差反応するコラーゲン
の存在について種々の線虫のウェスタンプロット分析。
種々の線虫のSDS+BME抽出は、アセトインで沈降
し、自然乾燥し、緩衝液(−レーン)あるいは緩衝液十
コラーゲン(+レーン)中に再懸濁し、37°Cにて一
夜インキユベートした。
SDS試料緩衝液に希釈した後、抽出物は、12%SD
Sゲルて電気泳動し、ニトロセルロース膜にプロットし
、免疫Rh−9582血清とインキュベートした。各抽
出物の一部分は、別々のSDSゲルで分析し、クーマシ
ーブルーでタンパク質を染色した(ゲルは示していない
)。ゲルレーンは(1) C。
elegans (2) P、 redivivus 
(3) N、 carpocapsae(4) H,b
acteriophora (5) 0.ostert
agi (6) T。
canis (7) D、  1mm1tisおよび(
8) T、 5piralisl:Z該当する。
第45図、 Haemonchus contortu
sコラーゲンペプチド免疫原の場所およびアミノ酸配列
。予想した3A3コラーゲンタンパク質のドーメイン組
織を表す概要の図表は(A)に示し、Shamansk
yら(1989)より引用する。ボックスの点描した領
域はグリシンが3番目毎のアミノ酸である仮定上の三重
らせん状ドメインを示す。横の直線は非三重らせん状領
域を示す。3A3タンパク質のペプチドの場所はカッコ
をつける。ペプチド(カッコをつけた領域)のアミノ酸
配列は(B)に示す。アミノ酸は標準の1字略語で示す
。ボックスの点描した領域はタンパク質の最終の三重ら
せん状ドメインを示し、方向を示す目的で示す。星印は
終止コドンを示す。
第46図は、H,contortus成虫タンパク質の
成虫タンパクロット(A)およびRb−10284抗血
清で単離したファージクローン84−1−84−17よ
り選択した抗体と反応した精製抗凝血物タンパク質のウ
ェスタンプロット(B)を示す。55 kDaバンドの
位置を示す。
第47図は、Rh−10284抗血清から、ファージ8
4−1.84−2.84−3.84−4および84−8
により選択した抗体と反応するH、 contortu
sタンパク質の発達期のウェスタンプロットを示す。分
析した発達期はXL3S(L3)、L4s(L4)およ
び成虫(A)である。分子量マーカーの位置は示されて
いる。
第48図は、cDNA84−1および84−2の部分制
限酵素地図を示す。
第49図はcDNA 84−1および84−2の完全な
ヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示す。ダッシュ
は、cDNA 84−1および84−2中で同一のヌク
レオチドを示す。
第50図は、EcoRI(E)、BamHI(B)およ
び5all(S)で消化したH、 contortus
D N Aのサザンプロットを示す。複製のプロットを
cDNA 84−2の750bpおよび900bp E
coRIフラグメントとハイブリット形成した。DNA
サイズ標準物の位置はキロベース対にて示す。
第51図は制限酵素で消化したλMBI、λMB3、λ
002およびλ007DNAのサザンプロットを、30
%ホルムアミド溶液を使用しF−1エキソン1−4特異
的DNAプローブと32°Cてハイブリッド形成したオ
ートラジオグラムである。λMBIDNAは5all+
EcoRIで消化し、他のファージDNAは、5alI
+BamHIで消化した。ハイブリッド形成するファー
ジのバンドのサイズは、λMBI(1,7kb)、λM
B3(3,5kb)、λ002(7,9kb)およびλ
007(3,6kb)である。DNAサイズマーカーの
位置は右側に示す。
第52図は、0. ostertagiシスティンプロ
テアーゼ遺伝子を含有する組換えλEMBL−3ファー
ジの部分制限酵素地図を示す。プラスミドpBR325
: : F−1とハイブリッド形成するファージDNA
の領域の黒のボックスで示す。プラスミドpBR325
: :FIエキソンl−4プローブとハイブリッド形成
するファージDNAの領域は色抜きホックスで示す。配
列決定されたファージDNAの領域(第38−41図に
存在する配列)は上線を引く。遺伝子の5゛から3′の
コード方向を示す。ファージ中の全制限酵素部位を示し
てはいない。略語は、S、 5alI; BSBamH
I;R,EcoRI、 T、 5stl;およびH,H
indllIである。カッコの5ail部位はλEMB
L−3ポリリンカー配列より白米する。
第53図は、配列決定されたλ002、λOO3、a 
004、およびλ007の領域の拡大版を示す。エキソ
ンの場所は黒のボックスで示す。配列決定したファージ
DNAの領域は矢印により示す。制限酵素部位は第52
図のように略語している。λ007は、方向定めまたは
配列をまたしていない400bpおよび600bpのE
coRIフラグメントを含有する(その場所は疑問符マ
ークにより示す)。これらのフラグメントのひとつは、
エキソンlOにないアミノ酸をコードするDNA配列を
含有する。
第54図は、cDNA 84−4の部分ヌクレオチド配
列を示す。
第55図は、cDNA 84−8の部分ヌクレオチド配
列を示す。
第56図は、H,contortus 55Aタンパク
質の相同体をコードする0、 0Stertaqi遺伝
子を含有する組換えλEMBL3ファージ55A−11
の制限酵素地図である。H,contortus cD
NA 84−2の750bl)(5’領域)および90
0bp(3’領域)のEcoRIフラグメントとハイブ
リッド形成するファージDNAの領域を示す。示した制
限酵素部位は、EcoRI(E); 5ail(S);
Hindl[(H) ;およびBamH[(B)である
好ましい実施態様の詳細な記載 参照事項は本発明の現在の好ましい実施態様に詳細にさ
れ、それと図面および下記の実例は本発明の詳細な説明
するのに役立つ。
下記のタンパク質は、かなり純粋な形で、ヒツジの免疫
原としておよびヒツジをH,contortus感染か
ら保護するワクチンとして有用だとして本発明者らに発
見された。すなわちコラーゲンペプチド、クチグラタン
バク質および抗凝血物質抗血清である。
クチクラタンパク質 本発明は、ぜん虫から比較的純粋な形で、クチクラ、表
面タンパク質を単離する方法を提供する。
さらに詳細には、本発明はHaemonchus co
ntortusのふたつの寄生的幼虫期から、表面タン
パク質を単離する方法を提供する。これらの方法により
精製する表面タンパク質は、免疫原性があり、生きてい
る虫の特有の表面タンパク質に反応する抗体を誘導する
本発明者らは、生きているXL3sおよびL4Sのクチ
クラタンパク質は比較的純粋な形で差別的に取り出しう
ろことを見い出した。生きているXL3sおよびL4s
は、表面タンパク質を特別に可溶化する溶液の中で短時
間しゃ沸する。XL3sの表面タンパク質を取り出すた
めに、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)の溶液を使う
のが好ましく、さらに好ましくは、1%ドデシル硫酸ナ
トリウムを使うのか好ましい。下記に詳細に記載するよ
うに、1%SO3中で、生きたXL3sを短時間じゃ沸
することは、この発達期にあるものから表面タンパク質
を特別に可溶化する(第1図)。またこの方法は他の線
虫のクチクラタンパク質、表皮で詰まった口と肛門を育
するH、 contortus XL3のような特に発
達期のものから精製するために適用すべきである。
SDS中で短時間のしゃ沸するのは、L4Sの表面タン
パク質を精製するためには便利ではないとわかった。な
ぜなら、この方法は、体のタンパク質およびクチクラタ
ンパク質の両方を可溶化するからである。これは、この
発達期の口と肛門は環境に開いているという事実によっ
ているように思える。XL3表面表面タンパ音質DS中
で短時間じゃ沸することにより、精製する能力は、たぶ
ん、少なくとも部分的には、XL3の口および肛門の両
方が表皮で詰まり、環境に対して閉じているという事実
による。したがって、しゃ沸すると、XL3表面表面タ
ンパ音質溶化し、細胞タンパク質は、虫内部てとし込め
られたままとなる。
また食塩中で、さらに好ましくは100MのNaCl中
でXL3およびL4を短時間じゃ沸することは本発明の
好ましい実施態様である。この方法では、生きているX
L3sまたはL4Sを食塩水中に懸濁し、次に表面タン
パク質を可溶化するために短時間しや沸する。NaC1
方法によりXL3sから得た表面タンパク質は、SDS
の結果から予想したように、かなり純粋であったが、L
4sより抽出した表面タンパク質は、高度に濃縮してい
るが、表皮コラーゲンおよび細胞タンパク質により少し
だけ不純であった。
不純物は、表皮コラーゲン遺伝子の配列より出来の合成
18アミノ酸長のペプチドに対して調製した抗血清でL
4表面タンパク質抽出物のウェスターンプロットを探査
することにより検出できる。
NaCl抽出操作は、L4表面タンパク質を高度に濃縮
するのはたしかであるが、SDSゲルから溶解のような
簡単な操作によりさらにタンパク質を精製することか可
能である。
本発明の特に好ましい実施態様においては、生きたXL
3sまたばL4sを100mM NaC1,100mM
 トリス−HCl、 p[(7,4の1rlLl中に懸
濁し、沸とうした湯の中に2分間入れ、湯から取り出し
、さかさまにすることでさらに2分間混合する、次に小
遠心機で1分間ペレットにした。上滑液は、抜き取り、
全ての虫を取り除くためにいく度か遠心をくり返し、ド
ライアイス/エタノール液中で凍結し一20°Cにて貯
蔵した。これらの試料は、後に解凍し、2−のcent
ricon器(Amicon)を使用し4°Cにて濃縮
した。
この過程により精製した虫クチクラタンパク質のヒツジ
に対する注射は、ヒツジ中に特異的な保護的抗体の生成
を誘導した。
しゃ沸および塩水にさらす時間を短かくすることは、一
般により純粋なし4表面タンパク質調製物を生成する。
長くさらすことは、さらに細胞タンパク質不純物を生じ
た。例えば、XL3SをSDSに一夜さらすことにより
、かなりの量の細胞タンパク質を可溶化した。
タンパク質抽出研究は、XL3表面の主な部分とおそら
くおおっている。単一の68−90 kDaの主要表面
タンパク質をXL3は有することを示す。種々の分子量
の他のタンパク質もまた同定した。180kDaタンパ
ク質は二番目に量の多いXL3表面タンパク質であるよ
うだ。予備実験は、SDSゲルから電気溶解した68−
97 kDaおよび180 kDaタンパク質を免疫沈
降し、表面タンパク抽出物のウェスタンプロッドの18
0 kDaタンパク質と反応することを示す。これらの
予備結果68−97 kDaおよび180kDaタンパ
ク質は抗原性上関連しており、異なる形態である可能性
があるということを示す(例えば、同じタンパク質の集
合体)。L4期において、タンパク質の主な種類は分子
量27.29.75および200 kDaを有する。
明白な好ましい実施態様によると他の方法は、111s
iおよびクロラミンTで表皮タンパク質の表面標識する
ことを包含する。ふたつの部類のタンパク質がこの方法
により同定した。これらのタンパク質の性質はXL3s
およびL4sにおいて類似しているように見える。タン
パク質のひとつの部類は、SO3で表皮から抽出され得
るタンパク質を含んでなる。他の部類は効率的な可溶化
のためにジシルフィド還元剤を必要とするこれらのタン
パク質を含んでなる。XL3sおよびL4sのSDS可
溶性表面タンパク質は、比較的数少ない主要な種類を包
含する。いくつかのタンパク質は、類似する分子量を有
するが、標識したタンパク質のパターンは、各発達期毎
に異なる。タンパク質は、ジシルフィド還元剤非存在下
で、SDSで虫から、はぼ完全に抽出される。
SOS可溶性表面タンパク質は、細菌のコラ−ゲナーゼ
で消化できないので、それらは線虫表皮のタンパク質構
成物であるコラーゲンの特徴的な(Gly−X−Y) 
<り返し構造を欠いている、ことを示す。タンパク質の
いくつかは、グリコジル化しており、それらは細胞外の
もので、クチクラ表面にたぶん位置しているという概念
を支持する。BoneおよびBottjerは、特別の
レクチンが、成虫および幼虫H,contortusの
表面に結合していると以前報告した。上記の性質におい
て、H,contortusの主要5DS−可溶性表面
タンパク質は、他の線虫について記載された表面タンパ
ク質に類似する。
これらのタンパク質のいくつか、または全てか虫の表面
に由来するというもつとも強力な証拠は、SDS抽出し
たXL3およびL4表皮に対して調製したウサギ抗血清
を使用したIFA実験の産物である。
これらの抗血清が生きた虫に反応しないことは、SDS
抽出がXL3およびL4表皮から主要表皮タンパク質を
効率的に取り出したことを示す。これらのタンパク質が
クチクラ表面に位置している最も確実な証拠は、モノス
ペシイフイック抗血清の開発を待たねばならない。線虫
表皮は、共有結合交差結合タンパク質、例えばコラーゲ
ンを含有すると知られているので、ここに記載した12
5I標識のタンパク質のいくつかは、また第一次遺伝子
産物というよりむしろ交差結合の集合体であるという可
能性かある。
SDS可溶性タンパク質とは対照的に1251で標識し
たSDS +BMBで抽出可能なタンパク質の大部分は
、コラ−ゲナーゼで消化できるということは、それらか
コラーゲンであることを示す。しかしなから、これらの
タンパク質のいくつかはコラ−ゲナーゼで消化されず、
したかってたぶんコラーゲンではない。発明者らは、こ
れらのタンパク質を標識することは、人工物を生じ、そ
れらは表皮の内部部分からでクチクラ表面から由来する
ものでないことを予想する。この予想は、SO3処理の
表皮(それはコラーゲンを含有する)に対して調製した
抗血清は生きている虫と弱い反応があるかまたは全くな
いという観察に由来し、SDSは主要表面抗原を取り除
くことを示す。しかしなから、表皮のSO8処理が、残
りの不可溶性表皮タンパク質の形態構造を変換させ、そ
れらが生きている虫の表面にある特有なタンパク質に反
応することが可能な抗体の形成を誘導することができる
という可能性を我々は除外できない。コラーゲンが本当
にクチクラ表面に露出しているかどうか決定するために
は、さらに研究することが必要であろう。
24 kDaおよび36 kDaのSDS可溶性XL3
表面タンパク質は、XL3表面表面タンパ土質も表皮と
かたく関連していないように見える。なぜなら、それら
は洗浄剤非存在下で音波処理により表皮から一部放出さ
れるからである。親和性における、もしあるとすれば、
この相異の生理的役割は現在のところ不明である。他の
研究者らは、寄生虫的線虫の特別な表面タンパク質はイ
ンビトロでの生きた虫とのインキュベーション研究中に
培地に自然に落ちる、と報告している(9.20)我々
は、これか任意のH,contortus表面タンパク
質に表面タンパ画質あるか否か決定していない。
125■標識研究により明らかになった表面タンパク質
の異なるパターンは、XL3およびL4Sの表面に露出
する抗原における相異があることを示す。
発明者らは、精製したXL3表面表面タンパ土質して精
製した抗血清を使用してこの結果を確認した。
成虫表皮は抗原性工具なった組の表面タンパク質をおそ
らく含有する。なぜなら成虫特有の表皮に対して作成し
た抗血清はIFA実験において、生きているXL3sま
たはL4sと反応しなかったからである。同様に、抗X
L3/L4特有表皮血清もまた抗成虫表皮血清も、生き
ている5L3sとは反応しなかったことは、この発達期
のクチクラ表面タンパク質もまた個有のものであること
を示す。
段階特異的表面抗原は、いくつかの寄生的線虫について
記載されている(9.10)。古い表皮か自然に落ち新
しい表皮が形成される脱皮の時に表面タンパク質を変化
させる寄生的線虫の能力は、宿主免疫反応を回避するた
めのメカニズムであろうし、比contortusの第
1次感染では成虫段階まで進むのに対し、免疫動物にお
ける第2次感染は一般にXL3またはL4段階で止まる
という理由をいくぶんかは説明する。
XL3およびL4タンパク質抽出物のアミノ酸組成を決
定し第1表に示す。タンパク質組の両方は親水性アミノ
酸で豊んでおり、アラニンおよびグリシンを除いて疎水
性アミノ酸が比較的少ない。主要な68−97 kDa
タンパク質はグルタミン酸および/またはグルタミン基
が非常に豊富に見える。事実、主要な60−90kdの
種類のアミノ酸組成を主に反映するXL3表面表面タン
パ抽質抽出物中6%のアミノ酸は、またアスパラギン酸
またはグルタミンであった。このタンパク質は、またア
スパラギン酸および/またはアスパラギン酸か豊富であ
る。
両者合わせると、これら4アミノ酸は、XL3表面表面
タンパ抽質抽出物中出した全アミノ酸のおよそ40%近
くの割合を占める。他の線虫の表面タンパク質について
比較可能な分析か報告されてないので、本発明者らは、
この結論の示すものかどれ程普通であるかまたは異常で
あるかわからない。
非相同混合タンパク質である、54表面タンパク質は、
これらのアミノ酸がそれ程豊富ではない。
クーマシーブルー染色および125f標識により検出し
たXL3表面表面タンパ上質対的量の相異は、チロシン
基を優位的に標識する+251およびクロラミンTによ
る68−97 kDaタンパク質の非効率的標識を反映
しているのであろう。チロシンはXL3表面表面タンパ
抽質抽出物中なく表われるので、したかって68−97
 kDaタンパク質でもそうである。
+2sH標識研究により表面タンパク質として同定した
他のSDS可溶性XL3タンパク質(すなわち24.2
6.30、および36 kDa種)は、おそら< XL
3表面の少数派構成物である。
多くの線虫の、ある発達期のクチクラ表面はクチクラ表
面が陽イオンフェリチン粒子に結合するという事実のた
めに結局陰性電荷を有することを示す(Himmelh
ochら、Exp、 Patasitology 41
: 118−123 (1977); Murrell
ら、Exp、 Patasitolgy 55:331
−339 (1989); Abraham ら、Ve
t、  Parasitilogy13: 341−3
47 (1988)。本発明者らは、Haemonch
uscontortus XL3幼虫について同様の実
験を行なわなかったが、XL3表面表面タンパ上質いて
決定したアミノ酸組成は、XL3表面上に結局陰性電荷
を有すると考えられた。
抗XL3表面タンパク質血清でのIFAおよび免疫沈降
実験は、XL3SおよびL4Sの表面上に露出した抗原
は免疫学的に相異するという、さらに進んだ事実を提供
する。抗XL3表面タンパク質血清か主要27および2
9 kDaの54表面タンパク質を沈降させないという
ことは、これらL4タンパク質が、主要68−97 k
DaのXL3表面表面タンパ上質抗原性上別個のもので
あることを示す。抗−L4表面タンパク質血清の、IF
A実験における生きているXL3sとの、および免疫沈
降実験における125I標識のXL3表面表面タンパ上
質反応は、少量のXL3表面表面タンパ上質4表面タン
パク質が不純となったためであろう。この研究に使用し
たL4Sは、XL3sを数日間培養することによって得
た。インビトロにおける発達は完全に同時におこるもの
ではないし、沢山の虫の群を表面タンパク質単離のため
に必要であったので、発明者ら、全XL3sを完全に含
まないし4群およびL4sに脱皮したXL3aとして捨
てられた、自然に落ちたXL3表皮を完全に含まないL
4群を得ることは決してできなかった。XL3sでのL
4Sの不純度および遊離XL3表皮は5−10%と推定
した。
それとは対照的に、分析したXL3群はインビトロで0
02を用い、さや落ちにより得て、L4sは含有しなか
った。したかって、発明者らは、抗XL3表面タンパク
質血清で観察した段階特異性は、XL3および54表面
タンパク質の抗原関連性のさらに正確な反映であると信
じる。しかしなから、発明者らは抗し4表面タンパク質
血清は、XL3とL4の表面タンパク質の間で保存され
、抗XL3表面タンパク質血清により認識されないエピ
トープを認識する、という可能性を除外できない。個々
のXL3および54表面タンパク質に対するモノスペイ
フィック抗血清およびモノクローナル抗体は、表面タン
パク質問の抗原関連性をよりよく明らかにするであろう
し、XL3およびL4表面上のこれらのタンパク質の正
確な局在化を可能にするであろう。
抗凝血物質抗血清 本発明の別の態様に於て、本発明者らはへモンカス・コ
ンドルラス中にフィブリノーゲン分解酵素、フィブリノ
ゲナーゼ様の抗凝血活性を同定した。フィブリノゲナー
ゼは312分子篩カラム上でのゲル濾過クロマトグラフ
ィーによって天然型分子量が1.000.000以上で
あると、特徴付けられており、このカラムに於てカラム
の排除容積で溶出する。標準タンパク質により、排除容
積に相当する分子量は百方の桁であることが示された。
ラットで生じた抗凝血物質に対する抗体をヘモンカス・
コントルツス抽出物並びに精製画分のウェスタンプロッ
トのプローブとして使用した。この抗体は35および5
5kDのバンドと特異的に反応することか判明した。さ
らにこの抗体を用いて酵素活性を阻害した。これは、フ
ィブリノーゲンとインキュベートする前に抗体標品を抗
凝血物質とインキュベートすることによって行われた。
成虫由来の抗凝血酵素活性は、特異的なフィブリノーゲ
ン分解活性であることが既に決定されている。第1図に
示すように、ウシフィブリノーゲンのアルファおよびベ
ータバンドは、増加量の部分精製酵素標品とインキュベ
ートしたときに分解される。5O3−PAGEおよびそ
の後のクマシープルー染色による酵素標品の分析は、約
35および55 kDaの二つの主要なバンドを示す。
抗凝血酵素を同様に電気泳動し、より高感度の銀染色法
によって染色する場合には、多数の追加のポリペプチド
が観察される(第2図)。より高分子量のマイナーバン
ドの一部は、コラーゲンポリペプチドに相当すると考え
られる。防御実験に於てラット並びにヒツジで生じた抗
凝血物質標品に対する抗血清は、コラーゲンと反応する
35 kDaポリペプチドか触媒サブユニットである証
拠が活性部位標識実験から与えられる。フィブリノゲナ
ーゼ活性はチオール依存であり、適当な阻害剤およびチ
オール標識試薬を用いることによって、35 kDaポ
リペプチドが活性チオールを含有することが示される。
フィブリノゲナーゼ活性か他のポリペプチドと結合して
いる可能性があり、またはひとつのポリペプチド集合体
であるという証拠が、最低でも百方の分子量で溶出する
活性を示す天然型分子量決定カラムから与えられる。こ
の複合体を分解し、活性を維持させる試みは成功しなか
った。
この抗凝血物質はヒツジにおいて免疫原性であり、これ
をワクチンとして用いてヘモンカス・コントルツスの感
染からヒツジを防御することができる。
以下の実施例は、本発明の望ましい実施態様をより詳細
に説明する。実施例はどの点においても決して限定を考
慮したものではなく、単に本発明の様々な特徴の例証で
ある。
1、H,コントルラスの表面タンパク質に関する実施例 A、 XL3およびL4表面タンパク質の同定1、H,
コントルラス幼虫および成虫の由来H,コントルッス成
虫および5L3(さやに包まれた3齢)、xL3(脱皮
した3齢)およびL4(4齢)幼虫を、Eli Li1
ly and Company(Greenfield
、 IN)のR,J、 Biosvenue博士から入
手した。 XL3は、SL3を3分間100%CO□を
用いてインビトロで脱皮させ、そのXL3をはわせて、
最低8時間生理食塩水に浸した木綿のフィルターリング
を通過させる。L4幼虫を得るために、XL3を、抗生
物質、アンホテリシンB1ペニシリンおよびストレプト
マイシンを加えたEBSS/MBS培地で数回洗浄し、
洗浄の間に70Orpmで5分間緩やかに遠心した。
次に、幼虫ペレットを2.71コーニングプラスチツク
デイスポーザブルローラーボトルに入った抗生物質添加
培地に加え、−当り12,000 XL3の濃度とした
。最終1)Hが6.2となるように40%CO□/60
%空気を5分間培地に通し、滅菌条件下でボトルのキャ
ップを閉めた。培養ボトルをインキュベーターセットの
中に備えつけられた回転ミルにのせた。培養条件は、3
9°CC11rp/ t、 5分の速度で、最低72時
間である。5分間緩やかに遠心した後、上溝を吸引後L
4ペレットを集める。はとんどの培養に於て、SL3の
90%以上に脱皮が起こり、XL3の85%がL4段階
に発育した。
Boisvenue博士により提供されたH、コントル
ラス成虫は、動物側体当たり25.000 XL3を前
胃内に接種して単一特異的感染を受けたヒツジの皺胃か
ら得られた。虫接種の約30日後に、宿主動物を感電死
によって安楽死させ、主な成虫集団を食塩水で洗浄した
皺胃内容物から個々に集め、液体窒素中で凍結した。
2、虫の齢の分離 a、XL3 木綿のフィルターリングを通過させたXL3を脱皮過程
の間にはずれて抜は落ちた角質から分離した。その方法
はこれらを小量の食塩水に懸濁し、2rId!のクツシ
ョン様の水冷15%フィコール(Sigma)上をそれ
らの層で覆い、これを300g5分遠心することによる
。ペレットは生きたXL3を含有しており、これを食塩
水で数回洗浄し、次に2回目の上記のような15%フィ
コール段階濃度勾配にかけた。XL3ペレットを食塩水
で数回洗浄した後、他の実験に使用した。
b、L4 L4、XL3 、およびXL3から抜は落ちた角質を含
有する培養物を遠心し、ペレットを食塩水で洗浄し、2
−のクツション様の水冷15%フィコール(Sigma
)上をそれらの層で覆い、これを300g5分遠心した
。フィコール/食塩水境界面にある物(おもにL4およ
び脱落した角質)を食塩水で洗浄し、2−のクツション
様の水冷10%フィコール(Sigma)上をそれらの
層で覆い、これを300g5分遠心した。L4ペレット
を食塩水で数回洗浄した後、他の実験に使用した。はと
んどの場合、すへての脱落した角質を除去するために幼
虫を数回のlO%フィコール段階濃度勾配にかけること
が必要てあった。
3、虫の1251−表面標識 下記のようなりロラミンーT法を用いて生きた虫を12
51で標識することによって、XL3およびL4の表面
タンパク質を同定した。この方法はおもにチロシン残基
を標識する。このような実験のために、虫を食塩水で数
回、PBS (10mMリン酸ナトリウム、pH7,4
,0,145M NaC1)で−回洗浄し、l−のPB
Sに再懸濁した。この混合物に0.3mC1の”’I(
New England Nuclear)および10
フイクロリツターのクロラミンT(1■/−水溶液)を
添加した。室温で2分間インキュベートした後、さらに
lOマイクロリッターのクロラミンT溶液を添加した。
2分後、チロシン飽和水を滴下して標識化反応を止めた
。未結合標識を除去するために虫を食塩水で数回洗浄し
た。
標識した虫を氷上で1−3rILlの音波処理緩衝液(
10mM Tris−HCI、 pH7,4,1mM 
EDTA、  l mMフェニルメチルスルフォニルフ
ルオライド)中で音波処理し、微粒子状の物質を臨床用
遠心機での遠心分離によって集めた。上溝(音波処理上
清と呼ぶ)を−20℃で保存した。ペレットは0.5m
t’ST緩衝液(1%SOS、 0.125M Tri
s−HCI、 pH6,8)中で2分間煮沸し室温で一
晩振盪した。微量遠心機で2分間遠心してペレットを得
た後、上溝(SDS上清と称する)を−20℃で保存し
た。このペレットを2分間0.51yd!ST緩衝液、
5%2−メルカプトエタノール(BME)中で煮沸し、
室温で一晩振盪した。微量遠心機で2分間遠心した後、
上溝(BME上清と呼ぶ)を抜取り、−20℃で保存し
た。放射能測定のために、不溶性角質物質をPro−t
osol(New EnglandNuclear)に
溶解した。一部の実験では音波処理段階を省略し、標識
した虫を直接SDSで抽出した。
上記の方法によって虫から遊離された標識タンパク質を
5DS−PAGE(SDSポリアクリルアミドゲル電気
泳動)によって分析し、続いてオートラジオグラフィー
を行った。LaemmliおよびFavre (J。
Mo1. Biol、 80: 575−599.19
73)によって記載された緩衝液系を用いて5O3−P
AGEを行った。オートラジオグラフィーのために、ゲ
ルを50%メタノール/10%酢酸で一晩固定し、60
分間lO%グリセロール/10%エタノールで洗浄し、
減圧乾燥し、X−線フィルムに露光した。Bethes
da Re5earchLaboratoriesから
購入した以下の14c−標識タンパク質を標準として用
いて相対的な分子量を決定した:ミオシン(200kD
a)、ホスホリラーゼB (97,4kDa)、ウシ血
清アルブミン(38kDa)、オボアルブミン(43k
Da)、アルファーキモトリプシノーゲン(25,7k
Da)、−ラクトグロブリン(18kDa、およびリゾ
チーム(1,43kDa)。
第1図は表面標識実験の典型的な結果を示す。
XL3では、6個の主要なタンパク質が125■で一様
に標識され、SDS中での煮沸によって虫または角質か
ら可溶化された。最も強く標識された分子種は68−9
7 kDaの分子量を有し、特徴的な幅広のH型のバン
ドを形成する。標識程度のそれほど強くない5個のタン
パク質は、それぞれ24a、 26.30a、 36(
はっきりしないバンド)および180kDaの分子量を
有する。24a kDaタンパク質は二重のバンドとし
て見えることかあった。24aおよび36akDaタン
パク質は、一部か、界面活性剤無添加で音波処理段階で
虫から可溶化した(第1図)。
SO3で抽出したXL3角質をSDS 十BME中で煮
沸することによってさらに抽出した時、24bおよび3
0b kllaの分子量を持つタンパク質が、4oから
〉200 kDaまでの分子量を持つ多数のマイナータ
ンパク質と同様に可溶化された。24bおよび30b 
kDaSDS + BME−可溶性タンパク質がこのよ
うな分子量を持つ5DS−可溶性タンパク質と同一であ
るがどうかは確かではない。したかって“a”および“
b“という記号をこれらの区別のために用いた。角質に
取り込まれた全放射能の約8%は、上記の処理によって
可溶化されなかった。
標識したL4のSDSを用いた抽出は、上記の1251
標識表面タンパク質とは異なるパターンを示した(第1
図)。最も強く標識された分子種はそれぞれ27.29
および200 kDaの分子量を有する。27および2
9 kDaタンパク質は第1図では一本のバンドに見え
るが、もっと短時間露光したオートラジオダラムでは二
本のバンドにはっきりと分かれる。
分子量かそれぞれ16.18.19.36 (不明瞭)
、 42゜54、78.98および125 kDaであ
るマイナータンパク質も、SDSによって可溶化される
。量の変化する上記タンパク質並びに新たに180 k
Daタンパク質か、通常、SOS処理し4角質からSO
S + BME中での煮沸によって可溶化される。さら
に、分子量範囲40から>200 kDaまでの数多く
のマイナータンパク質が通例抽出された。これらのタン
パク質はこの分子量範囲において背景に一面に塗り付け
たように見えた。L4角質に取り込まれた全放射能の約
3%は、これらの方法によって可溶化されなかった。
B、XL3およびL4表面タンパク質の性質検討1、コ
ラゲナーゼ消化 XL3またはL4表面タンパク質を細菌のコラゲナーゼ
で処理して、これらのタンパク質の中にコラーゲンがあ
るかどうかを決定した。標識した表面タンパク質を、成
虫角質の標識しないSOS十BMB抽出物(この抽出物
は角質コラーゲンを含有する)50マイクロリツターと
混合し、氷上で1時間、9容の水冷アセトンで沈澱させ
、微量遠心機で遠心してペレットを得た。水冷アセトン
で1回洗浄した後、ベレットを風乾し、40マイクロリ
ツターのコラーゲン消化緩衝液(50mM Trjs−
HCI、 pH7,4゜10mM CaCl2. o、
 15M NaC1)中にいれ、2BTCユ=ツトのク
ロストリジウムコラゲナーゼ(■型、Advanced
 Biofactures Corp、)存在下で37
°Cで一晩インキユベートした。さらに2ユニツトのコ
ラゲナーゼを翌朝添加し、消化をさらに6時間進行させ
た。次に、試料を5%BMEを加えたSOS試料緩衝液
で希釈し、2分間煮沸し5DS−PAGEおよびオート
ラジオグラフィーによって分析した。オートラジオグラ
フィーに先立って、成虫角質コラーゲンの消化の程度を
モニターし、なんらかの非特異的タンパク質加水分解を
検出するために、ゲルをクマシーブルーで染色した。
主要な5DS−可溶性XL3またはL4表面タンパク質
はいずれもコラゲナーゼによって消化されず、このこと
はいずれもコラーゲンでないことを示す(第2図)。こ
れとは対照的に、SDS+BMHにのみ可溶性のXL3
およびL4の標準タンパク質の大半は消化され、これら
がたぶんコラーゲンであることを示した。例外は、SD
S十〇MHによって可溶化された24および30 kD
aのXL3表面タンパク質であった:これらはコラゲナ
ーゼで消化されなかった。
2、グリコシダーゼ消化 XL3またはL4表面タンパク質のどれかがグリコジル
化されているかどうかを調べるために、これらのタンパ
ク質をエンドグリコシダーゼFおよびN−グリカナーゼ
で処理した。二つの酵素はいずれも、N−結合糖類を切
断する。エンドグリコシダーゼF消化については、ST
緩衝液中の1!i(−標識表面タンパク質を等量の20
0mMリン酸ナトリウム、I)H8,6、6,2%NP
−40,2%BME、 0.2%SDS、と混合し、5
分間煮沸し、室温まで冷却した。エンドグリコシダーゼ
Fまたは水を添加し、その混合物を37℃で一晩インキ
ユベートした。
N−グリカナーゼ反応については、ST緩衝液中の12
1■標識表面タンパク質にBMEを加えて最終濃度10
%となるようにし、5分間煮沸し、室温まで冷却した。
試料を等量の0.55Mリン酸ナトリウムpH8,6,
3%NP−40と混合し、37°Cて一晩N−グリカナ
ーゼとともにインキュベートした。試料をSDS試料緩
衝液で希釈することによって反応を止め、2分間煮沸し
た。試料を5DS−PAGEおよびオートラジオグラフ
ィーによって分析した。場合によっては、オボアルブミ
ンを対照筒タンパク質として消化反応に加えた。ゲルの
クマシーブルー染色によって、オボアルブミンの脱グリ
コジル化をモニターした。
エンドグリコシダーゼFおよびN−グリカナーゼの両者
に関する結果は、定性的には類似しており、エンドグリ
コシダーゼFの結果を第3図に示す。5DS−可溶性タ
ンパク質のみをこの実験では分析した。30aおよび3
6 kDaのXl3表面タンパク質が両方ともグリコシ
ダーゼ処理後に消失した。新たに26 kDaのバンド
が出現し、24 kDaのバンドは濃くなった。このこ
とは、これらかこのようなタンパク質のグリコジル化さ
れていない前駆体の分子量であることを示す。24a、
68−97および180kDaのXl3タンパク質の移
動度は、エンドグリコシダーゼFまたはN−グリカナー
ゼ処理後に変化しなかった。27.29.36および7
8 kl)aのし4表面タンパク質かこれらのグリコシ
ダーゼによって消化された。25 kDaの新たな強い
バンド(ゲルの短期露光においても単一バンド)かグリ
コシダーゼ処理後に現われ、おそらくこれは27および
29 kDaのL4タンパク質のグリコジル化されてい
ない前駆体であろう。78 kDaのL4表面タンパク
質の移動度はグリコシダーゼ処理後68 kDaに変化
した。このタンパク質のグリコシダーゼに対する感受性
は、それが対応する分子量を持つ主要なXl3表面タン
パク質とは区別されることを示す。33 kDaの新し
い弱いバンドがグリコシダーゼ処理後のL4抽出物中に
存在し、36 kDaタンパク質の前駆体である可能性
かある。他のマイナーなし4表面タンパク質か消化され
たかどうかをこれらの実験から決定することはできなか
った。
3、免疫蛍光研究 生きたXl3およびL4を、天然型またはSO3−処理
角質のいずれかに対して調製されたウサギ抗血清を使用
して免疫蛍光アッセイで分析した。天然型XL3および
L4角質の混合物は、L4虫およびXl3から剥離され
た(L4に脱皮したのて)遊離Xl3角質から調製した
。L4虫および遊離Xl3角質を、−緒に超音波処理し
、そして角質片を、上記した超音波処理緩衝液でよく洗
浄した。天然型成体角質は、凍結成体を液体窒素上で乳
鉢および乳棒を用いて微粒子に粉砕することによって得
られた。次いで主原料を超音波処理緩衝液でよく洗浄し
た。卵殻は成体角質調製物における主要汚染物質であり
、除去されなかった。5DS−処理角質は、Ficol
1段階匂配を使用して別々に精製されたXl3およびL
4から調製した。超音波処理および超音波処理緩衝液に
よる数回の洗浄の後、角質片をST緩衝液中で2分間煮
沸し、そして振盪しなから一晩室温でインキュベートし
た。5DS−処理成体角質は、天然型成体角質フラグメ
ントを同じ方法でST緩衝液で処理することによって調
製した。次の日、角質片を遠心分離により回収し、新し
いST緩衝液中で2分間煮沸し、そして室温で数時間振
盪した。次いて、角質片を3回ST緩衝液で洗浄し、そ
して生理食塩水に再懸濁させた。
角質片をFreund完全アジュバントと混合し、そし
てニューシーラント白ウサギ(New Zealand
 whiterabbits)に数カ所に筋肉内接種し
た。ウサギを、−箇月間隔でFreund不完全アジュ
バントと混合された付加的角質抗原で追加免疫した。各
追加免疫に続いてウサギから10〜14日採血した。
間接的免疫蛍光検定に関して、生きた虫を、生理食塩水
で数回、PBSで1回洗浄し、そしてPBSでl:50
希釈された抗血清を用いて室温でインキュベートした。
60分後、この虫をPBS 3 Xl0−で洗浄し、そ
し1’PBS で1:100希釈されたFITC−標識
されたヤギー抗−ウサギIgG第2抗体と共に60分間
インキュベートした。次いて、虫をPBS 3 Xl0
−で洗浄し、そして蛍光顕微鏡中で可視化した。
これらの抗血清を用いて得られた結果の代表的顕微鏡写
真を第4図に示す。
XL3およびLi角質の混合物に対して調製されたウサ
ギ抗−天然型角質血清(Rb−8061)は、生きたX
L3およびLiの全表面に渡って強くかつ均一に反応し
た(各々、第4図Aおよび第4図C)。これと対比して
、5DS−抽出XL3およびLi角質に対して調製され
たウサギ抗血清(各々、Rh−6971およびRh−7
539)は、同様な実験における生きた虫の表面と反応
し損なったかあるいは非常に弱く反応した(各々、第4
図Bおよび第4図D)。これらの後者の抗血清は、XL
3の口腔としか有意に反応しないことが観察された。以
下に示す抗−天然型XL3 /L4角質血清および抗−
成体角質血清のいずれも生きたXL3と有意に反応しな
かった(データ示さず)。 天然型またはSO3−処理
成体角質に対して調製されたウサギ抗血清(各々、Rb
−8100およびRh−8101)もまた、IFA実験
で生きたXL3またはLiとの反応について試験された
。生きた虫との有意な反応は、これらの抗血清では観察
されなかった。これらの抗血清を用いてインキュベート
されたXL3およびLiの外観は、第4図BおよびDに
記載されたものと対照的であった。これらの抗血清は、
全土抽出物のウェスタンプロットにおけるXL3および
Liの多くのタンパク質、例えば角質コラーゲンと強く
反応する(データ示さず)。
4、 免疫ヒツジ血清との1251−標識XL3および
54表面タンパク質の反応 2種類の免疫ヒツジ(#697および698)および対
照である非−接種ヒツジ(#695)からの血清を免疫
沈降実験に使用して、これらが11!5i−標識表面タ
ンパク質と反応するか否かを測定した。これらの血清は
、Eli Li1ly and Company (G
reenfield。
IN)のRj、 Boisvenue博士から得られた
。ヒツジ#697および698を2.5 XIO’のへ
モンカス・コントルツスSL3幼虫で経口感染させ、成
熟した卵−産生成体に成長させた。接種約40日後に、
非産生は成虫の駆除により急激に停止した。この時に、
ヒツジを、さらに2.5XIO’幼虫で挑戦した。糞便
における卵数の検査は、若干の上昇しか示さず、このヒ
ツジが免疫処理感染に耐性であったことを示した。血液
サンプルを、挑戦感染後の種々な時間でこのヒツジから
採り、凝結させ、血清サンプルを一20°Cで凍結させ
た。5DS−溶解性の1251−標識表面タンパク質だ
けを、これらの実験で分析した。これらの血清を用いた
免疫沈降実験は、アフィニティー精製されたウサギ抗−
ヒツジIgG(Cappell Laboratori
es)12.51をプロティン−Aセファロースインキ
ュベーションに包含してヒツジIgGを確実に沈降させ
た以外は、第1 (D) (2)節に記載された通り行
われた。
a、  XL3表面タンパク質 ヒツジ#697および698からの血清は、36kDa
 5DS−溶解性XL3表面タンパク質を特異的に沈降
したが、対照ヒツジ#695からの血清およびアフィニ
ティー精製されたウサギ血清は、沈降しなかった(第5
図)。ヒツジ#697および698からの血清と36k
Da XL3表面タンパク質との反応は、XL3表面タ
ンパク質をヒツジ血清によるインキュベーションニ先立
って1〜5%2−メルカプトエタノールで還元した場合
、廃止されるかあるいは非常に低減された(第6図)。
この結果は、免疫ヒツジ血清によって認識される36k
Da表面タンパク質上のエピトープかコンホーメーショ
ン的に依存するということを暗示している。
b、 54表面タンパク質 ヒツジ#697および698からの血清は、27.29
.36および200kDaの5DS−溶解性14表面タ
ンパク質を特異的に沈降した(第7図)。36kDaタ
ンパク質との反応は、54表面タンパク質をヒツジ血清
によるインキュベーションに先立って1〜5%2−メル
カプトエタノールで還元した場合(これはデグリコシル
化実験に要求される)、観察されなかった。ヒツジ#6
97および698からの血清をエンドグリコシダーゼF
でデグリコシル化された54表面タンパク質と反応させ
た場合に(第1(B)(1)節に記載の方法)、本発明
者等は、この血清がおそらく27および29kDaタン
パク質に対するデグリコシル化された前駆体である25
kDaタンパク質を沈降することを見出した(第8図)
。これらのヒツジ血清はまた、エンドグリコシダーゼF
による処理後、移動度を変化しない200kDaタンパ
ク質とも反応した。
C,XL3およびL4表面タンパク質の精製本発明者等
は、簡単に1%SDS中で生きたXL3を煮沸するとこ
の発達段階からの表面タンパク質を可溶化することを知
見した(第9図)。生存XL3(約200マイクロリツ
トルパツク容量)を、1%SDS 1m/、0.125
M トリス−HCl pH6,8中に懸濁し、沸騰水中
に2分間入れ、水から取り出し、更に2分間逆転により
混合し、そしてマイクロフユージ中で1分間ペレット化
した。上清を抜き取り、数回再遠心して全ての虫を除去
し、ドライアイス/エタノール浴中で凍結し、そして−
20℃で保存した。サンプルを後に解凍し、そして2 
d Centricon−10装置(Amicon、 
10kDa分子量カットオフ)を使用して4℃で濃縮し
た。
濃縮されたタンパク質サンプルを5DS−サンプル緩衝
液中に希釈し、モして5DS−PAGEによって分析し
た。クマシーブルー染色によれば、ゲル上で特徴的H−
形外観を有する68〜97kDa表面タンパク質かこれ
らの抽出物における断熱主要な種であった(第9図)。
180kDa表面タンパク質は、一般にかすかなバンド
として検出することかできた。分子量か他の1251−
標識ポリペプチドに相当するより少量のタンパク質は、
重負荷されたゲル上で銀−染色によって目視できた(ゲ
ルは示さず)。これらの抽出物のミー染色ゲルパターン
は、゛′5I−標識表面タンパク質にさらに密接に近似
した。
125■−標識化およびクマシーブルー染色により検出
された表面タンパク質のパターンの定量的な相違は、タ
ンパク質の標識化および/または示差染料染色特性への
チロシン残基有効性によるものであったのであろう。
煮沸SDS方法は、L4表面タンパク質を精製するのに
有効でない。この方法によって得られたタンパク質のパ
ターンは、超音波処理された虫溶解物をSDS中で煮沸
する際にみれるのと同様であった(ゲルは示さず)。光
学穎微鏡において、SO3−処理し4は中空であるらし
く、はとんどの細胞性タンパク質が空の角質を残して可
溶化したらしかった。
これとは対照的に、5DS−処理されたXL3は明らか
に死亡していたが損なわれていないらしかった。
驚くべきことに、本発明者等は、緩衝液中の100mM
 NaC1中でL4虫(およびXL3)を煮沸すると表
面タンパク質が特異的に可溶化されることを知見した。
生きた虫(約200マイクロリツトルパツク容量)を、
沸騰水中に入れた100mM NaC1,10mM ト
リス−HCl pH7,41ollに2分間懸濁し、水
から取り出し、更に2分間逆転により混合し、そしてマ
イクロフユージ中で1分間ペレット化した。上滑を抜き
取り、数回再遠心して全ての虫を除去し、ドライアイス
/エタノール洛中で凍結し、そして−20℃で保存した
。サンプルを後に解凍し、そして2 ml’ Cent
ricon−10装置(Amicon、 10kDa分
子量カットオフ)を使用して4℃で濃縮した。
濃縮されたタンパク質サンプルを5DS−サ・ンプル緩
衝液中に希釈し、そして5DS−PAGEによって分析
した。NaC1法によって可溶化されたXL3およびL
4タンパク質のクマシーブルー染色パターンを第9図に
示す。XL3のNaC1−抽出物は、簡単に1%SDS
中で煮沸することによって得られたものと本質的に同一
であり、68〜97kDaタンパク質か優勢であり、そ
して180kDaタンパク質か次に豊富な種であった。
このNaCl法は、5O3−PAGEにより分離された
同量の抽出物のクマシーブルー染色によって判定すると
SDS法より少ないタンパク質を生成すると思われた。
NaCl法は、5 XIO’ XL3当たり表面タンパ
ク質100〜150マイクログラムを代表的に生成した
L4 NaC1抽出物パターンは、125I−標識によ
って得られたパターンと定性的にも定量的にも同様であ
る。優勢な種は、分子量27.29.78および200
kDaを有する。このL4 NaC1抽出物は、36k
Da12J−標識種を比較的に少なく、125■−標識
抽出物において少量である42kDaタンパク質をより
多く有している。後者のタンパク質の量は抽出により異
なったが、決して主要量ではなかった。この分子量のタ
ンパク質はまた、XL3のNaClおよびSDS抽出物
においてしばしば目視可能であったか、ここでもまた+
21■−標識によってほんの僅かしか目視てきなかった
。14表面タンパク質の収量は、XL3に関して得られ
たのとほぼ同じであった。
D、 精製XL3および14表面タンパク質の特性決定 1、 間接的免疫蛍光研究 ニューシーラント白ウサギを、Freund完全アジュ
バントと混合された表面タンパク質100マイクログラ
ムで皮下免疫した。このウサギを、1箇月後にFreu
nd不完全アジュバントと混合されたタンパク質50マ
イクログラムで追加免疫した。ウサギから10〜14日
後に採血した。ウサギ9446および153に、各々N
aC1−抽出XL3および14表面タンパク質を与えた
(第C節を参照のこと)。ウサギ154には、アジュバ
ントと混合する前に1%SDS、 5%BME中で2分
間煮沸することによって変性および還元されたNaCl
−抽出し4表面タンパク質を与えた。
免疫化されたウサギは、間接免疫蛍光実験で測定された
ように生きた虫の表面に存在する天然型タンパク質と反
応することができる抗体を産生した(第10図)。生き
たXL3およびL4の混合物と抗−XL3表面タンパク
質血清(Rb−9466)との反応は、XL3だけを標
識する。これとは対照的に、抗−L4表面タンパク質血
清(Rh−153)は、生きたXL3およびL4の両方
と反応する。後者の血清によるXL3の標識は、L4表
面タンパク質抽出物を調製するのに使用される大きい虫
集団におけるXL3および脱皮XL3角質によるL4の
5〜10%が汚染されているためであろう。L4は、主
要68〜97kDa XL3表面タンパク質と同じ領域
において移動する78kDa表面タンパク質を有してお
り、それゆえ−次元ゲル電気泳動によって汚染を検出す
ることはできない。
NaClを使用して単離され、後に1%SDS+ 5%
BME中で煮沸することによって変性および還元された
し4表面タンパク質に対して調整された別のウサギ抗血
清(Rh−154)もまた、生きたXL3およびL4の
表面と強く反応した(データ示さず)。
2、 免疫沈降実験 免疫沈降実験のために、125I−標識XL3および1
4表面タンパク質(標識虫のSDSまたはSDS+BN
E抽出物)を1分間煮沸し、マイクロフユージ中て10
分間遠心し、そして10〜50マイクロリツトルの小部
分を1−の2%トリトン−X−100,50mM トリ
ス−HCl pH8,1,150mM NaC1,O,
1mM EDTAおよび25マイクロリツトル高免疫ま
たは予備出血ウサギ血清と混合した。穏やかに振動させ
なから一晩4°Cでインキュベートした後、100マイ
クロリツトルのプロティン−Aセファロ−ススラリ−(
10mM トリス−HCl pH8,0,1mt’中2
50マイクログラムのプロティン−Aセファロース(S
igma))を添加し、4°Cて更に60分間振動させ
なからインキュベートした。
結合抗体を含有するセファロースビーズをマイクロフユ
ージ中で遠心することによってベレット化した。このビ
ーズを2% トリトン−X−100,50mMトリスH
CI pH8,1,150mM NaC1,0,1mM
 EDTAの溶液l−で3回洗浄した。結合抗原を、ビ
ーズを3分間100マイクロリツトルの1%5DS10
.125m  )リス−HCl pl 6.8.5%B
ME中で煮沸し、そして清を回収することによって溶離
した。サンプルを、5DS−PAGEおよびオートラジ
オグラフィーによって分析した。
これらの実験の結果は、IFA結果と相関し、そして第
11図に示される。抗−XL3表面タンパク質血清は、
全ての5DS−可溶性12sI−標識XL3表面タンパ
ク質を沈降する。弱い反応か、L4 SDS抽出物中の
68〜97kD&および200kDaタンパク質に対す
るこの血清で観察される。これらのタンパク質は、XL
3またはL4由来であろう。抗−XL3表面タンパク質
血清は、主要27および29kDa 5DS−可溶性L
4表面タンパク質を沈降しない。これとは対照的に、抗
−L4表面タンパク質血清(Rh−153およびRh−
154)両者は、全テ(7) 5DS−可溶性123I
−標識L4オヨヒXL3表面タンパク質を沈降する。R
h−153およびRh−154血清ハマタ、+2Si−
標識XL3 オヨヒL4(7)SDS十BEM 抽出物
における40〜>200kDaスミアと弱く反応する(
第3図におけるBと標識されたレーン)。これらのタン
パク質は、主として角質コラーゲンであると先に示され
ている(第1(B)(1)節)。
3、 アミノ酸組成 精製XL3および14表面タンパク質のアミノ酸組成を
測定た。これを第1表に示す。NaCl抽出方法を使用
して精製された表面タンパク質をこれらの実験で分析し
た。タンパク質サンプルを1%SO3となし、そして9
容量の水冷アセトンの添加によって沈降させた。90%
アセトンで2回洗浄し風乾した後、サンプルを減圧下に
6N塩酸で24時間110°Cて加水分解し、そしてB
eckmanアミノ酸分析器で分析した。
タンパク質の両セットは、親水性アミノ酸に関して豊富
であり、ただしアラニンおよびグリシンを除いて疎水性
アミノ酸において比較約2しい。
これらのタンパク質は、グリシンおよびプロリン残基に
関しては豊富でなく、タンパク質がコラーゲンでないと
いう本発明者等の先の知見に一致する(第1(BXI)
節)。主要68〜97kDa種のアミノ酸組成を大いに
反映するはずであるXL3表面表面タンパ抽質抽出物け
る26%のアミノ酸かグルタミン酸またはグルタミンの
いずれかであったという知見か注目される。14表面タ
ンパク質は、より少量のこれらのアミノ酸を含有した。
(本質以下余白) 第1表 ヘモンカス・コントルツスXL3および14表面タンパ
ク質のアミノ酸組成1 アミノ酸       XL3       L4”N
aCl法を使用して精製された二つの異なるタンパク質
調製に関する測定の平均。各分析は、7.5マイクログ
ラムのタンパク質について行われた。
b測定せず。
0アミド形を含む。
本発明者らは、SDSゲルからのタンパク質の溶離後に
またはXL3 NaC1抽出物の直接配列化によって主
要68〜97kDa XL3タンパク質のアミノ−末端
配列を得ることを試みた。いずれの場合にも、配列情報
が得られず、タンパク質のアミノ−末端アミノ酸か修飾
されるかもしれないことを示唆している。
■、抗凝固実施例 1、ヘモンカス・コントルツス:λEMBL−3ファー
ジライの形成 a、ヘモンカス・コントルツスDNAの単離液体窒素中
で凍結されたSL3は、Eli Li1ly andC
oropany、 Greenfield、  Ind
ianaのR,J、 Boisvenue博士によって
提供された。凍結されたSL3を乳鉢および乳棒を用い
て微粒子に粉砕し、液体窒素浴中に入れた。生粉を30
−コルテックス管に移し、そして45分間65°CでO
,1M )リス−HCl pH8,5,50mMEDT
A、 0.2M NaCl、 1%SOSの溶液中のブ
ロテイナーゼK (200μg/ml)で消化した。消
化混合物を、交互にフェノールおよびクロロホルム:イ
ソアミルアルコール(24: 1比)で数回洗浄した。
DNAを、この溶液を0.3M酢酸ナトリウムに調整し
そして3容量のエタノールを添加することによって水相
から沈降させた。沈降したDNAを、ガラス棒て巻き戻
し、風乾し、モしてTE緩衝液(10mM トリス−H
ClpH8,0,1mM EDTA)中に再懸濁した。
このDNA溶液を、RNAアーゼ(50μ/ml)で6
0分間37°Cで処理し、フェノールおよびクロロホル
ム:イソアミルアルコールで連続的に数回抽出し、0.
3M酢酸ナトリウムとし、DNAを3容量のエタノール
の添加によって沈澱させた。風乾した後、DNAをTε
緩衝液に再懸濁させた。
b、 サイズ−選択されたヘモンカス・コントルツスD
NAの調製およびλEMBL−3ファージDNAへの凍
結 80マイクログラムのへモンカス・コンドルラスDNA
を、DNAの嵩をアガロースゲル電気泳動によって測定
して15〜2Okbサイズ範囲となるように5au3A
で部分的に消化した。消化されたDNAを65°Cに1
0分間加熱し、室温に冷却し、そして5W41管中の1
0〜40%シュクロース匂配上に積層した(Mania
tis等、 1982年)。25時間30.00Orp
mで20°Cて遠心した後、匂配を低部から23ゲージ
針により滴下させ、そして150〜200 I!のフラ
クションを集めた。代わりのフラクションを、0.7%
アガロースゲル上で電気泳動し、そして17〜20kb
 DNAフラグメントを含有するフラクションをプール
した。
プールされたDNAを、TE緩衝液によりよく透析し、
エタノールで沈降させ、そしてTE緩−液に再懸濁させ
た。
サイズ選択されたヘモンカスDNAを、EcoRIおよ
びBamHIで消化されたラムダファージベクターEM
BL−3(Frischaufら、1983年)に−晩
連結させた。
連結混合物をBoehringer Mannheim
から購入したキットを使用してインビトロでパックし、
そしてE、coli株Q359.1 (これは組み換え
ファージだけを成長させる)およびKRO(これは非−
組み換えEMBL−3だけを成長させる)上にプレート
した。これらの試験プレート化により、ヘモンカス・コ
ントルツスDNA挿入物を含有する160.000組み
換えファージのライブラリーが形成されていたことか明
らかにされた。完全ライブラリーは、E、coLiQ 
359.1上にプレート化することによって増幅された
(15cm寒天プレート16個のそれぞれ当たり10.
000フアージ)。増幅されたライブラリーは、6.6
 Xl09組み換えファージからなる。
2、 ラムダgtll:成虫cDNAライブラリーの形
成a、 成虫からのポリ(A)+mRNAの単離成虫は
、Eli Li1ly and Company、 G
reenfield。
IndianaのR,Boisvenue博士から得ら
れた。この虫は、実験的に感染されたヒツジのしゅう胃
から得られ、生理食塩水で洗浄し、液体窒素中で凍結し
た。凍結された成虫を、乳鉢および乳棒で液体窒素浴上
で微粒子に粉砕した。生粉を50−プラスチック円錐遠
心管に移し、そしてlO容量のRNA溶解緩衝液(4M
グアニジン塩酸塩、0.13M酢酸ナトリウム、 pH
5,2,0,5%ザルコシル、IM 2−メルカプトエ
タノール)で可溶化した。この混合物を、0.5容量の
5.7mCsC1,50mM酢酸ナトリウム、pH5,
2上に積層化し、そして5W280−ター中で2.50
0rpmて18時間18°Cて遠心した。このRNAペ
レットを、RNA溶解緩衝液中に再懸濁し、そして3容
量のエタノールの添加により沈澱させた。遠心後; R
NAベレットを0.3M酢酸ナトリウムpH5,2に懸
濁させ、エタノール沈澱させ、乾燥し、そして水に再懸
濁させた。上記の方法は、Chirgwinら(197
9年)に記載された方法を若干変更したものである。
ポリ(A)+ mRNAを、基本的にEfstrati
adisおよびKafatos(1976年)により記
載されたごとくオリゴdTセルロースのカラムにRNA
を通過させることによって単離した。このポリ(A)+
mRNAを、エタノールにより沈澱させ、乾燥し、そし
て水に再懸濁させた。全RNA 4.8mgから、本発
明者等はポリ(A)+ mRNA  191μgを単離
した。
b、  cDNAの合成およびラムダgtllへの連結
二重鎖cDNAを、Amershamから購入したキッ
トを使用してポリ(A)+ mRNA  2μgから調
製した。使用した方法は、本質的に上記キットに添付さ
れた指示マニュアルに要約されたものであった。簡単に
説明すると、第11の合成を、AMPリバーストランス
クリプターゼを使用してRNAをポリ(dT)でプライ
ムして行われた。少量の”P−dATPが、反応を追跡
して続く単離段階においてcDNAを同定するために反
応混合物中に包含された。第2鎖の合成は、RNAアー
ゼHおよび   DNA Po1−1を使用して行われ
、そしてcDNA末端はT4 DNAポリメラーゼでプ
ラントエンドにした。二重鎖CDNAを、Ec。
R1メチラーゼでメチル化し、フェノールおよびエーテ
ルで抽出し、そして20mM トリス−HCl pH8
,0゜100mM NaC1,1mM Na2EDTA
を緩衝液として使用して5ephacryl S−30
0の1−カラムに通過させることによって単離した。ホ
スホリル化したEcoRIリンカ−(New Engl
and Biolabsから購入した8量体)を、T4
 DNAリガーゼを使用して一晩15℃でcDNAに連
結した。次いで、このcDNAを、数百単位のEc。
RIテ消化させ、そしてcDNAを、5ephacry
l S−300の1rn1カラムに通過させることによ
って遊離リンカ−から分離した。エタノール沈澱および
真空乾燥の後、このcDNAを水に再懸濁させた。二重
鎖cDNA約1.3μgが得られた。
このcDNA(ベクターlμg当たり10〜30ng)
を、EcoRtで消化させ、そしてデホスホリル化され
た発現ベクターλgtll(Stratagene、 
Incから購入)に連結した(YoungおよびDav
is、 1983年)。連結混合物をインビボでパッケ
ージしくStratagene。
Inc、から購入のキット)、そしてIPTGおよびX
GALの存在下または不存在下にEcoRI株Y108
8(YoungおよびDavis、 1983年)上に
プレートしてcDNA挿入物を含有する組み換えファー
ジの数を測定した。
試験プレートは、4 XIO”組み換えファージか構成
されていたことを示した。このライブラリーを、EC0
RIY1088上にプレート化することによって増幅し
た(15cm寒天プレート当たり100.000フアー
ジ)。ファージをラムダdilで溶離して集めた後、試
験プレート化は、増幅されたライブラリーか総計7.5
 X10’2フアージを含存し、そのうちの97%がc
DNA挿入物を含有したことを示した。
B、抗凝固抽出物の精製 1、 ヘモンカス・コントルツス生体源ヘモンカス・コ
ントルツス成虫を、純粋な薬剤−感受性United 
5tates Department of Agri
culture単離BPLIで感染させた若年ラムから
回収した。虫不含ラムの反側胃内接種によって35.0
00±3%鞘内感染性第3段階幼虫(SL3)の個々の
接種による実験的感染の約35日後に、ドナーラムを安
楽死させた。壊死に際して直ちに、成体上を個々にしゅ
う胃から回収し、十分な数の虫か回収されるまで虫を燐
酸緩衝塩溶液中に置き、次いて液体窒素中で凍結した。
凍結した虫を液体窒素中でまたは一70℃で保存した。
2、抗凝固抽出物の調製 ヘモンカス・コントルツス成体をホモジナイズしく10
mM MOPS、 150mM NaC1,pH7,0
) 、次いで25%(w/v)’グリセロール、1mM
ジチオトレイトールおよびフェニルメタンスルホニルフ
ロリドを添加して最終濃度1mMにした。低速遠心(1
0,000rpmで20分、JA−20ローター中)後
、上溝中のタンパク質を、20mMビス−トリス−プロ
パンpH7,0(w/v)グリセロール、1mM ED
TA、  1mMジチオトレイトールの緩衝液を使用し
てセファロースCL−4Bカラム上てサイズ−分別した
。フラクションを、以下に記載するアッセイを使用して
フィブリノーゲン−分解活性についてアッセイした。空
隙容量は、大部分の酵素活性を含有した。これらのフラ
クションをプールし、そしてFPLCMono Qカラ
ムに塗布した。
結合タンパク質を、20mMビス−トリス−プロパンp
H7,0、10%(w/v)グリセロール、1mM E
DTA。
1mMジチオトレイトール中(7)0.05〜0,5M
 NaC10)匂配で溶離し、そしてフラクションをフ
ィブリノーゲン−分解活性について試験した。活性フラ
クションを溶離してプールした。タンパク質濃度を、B
ioRad Laboratories(Richmo
nd、 CA)から購入したタンパク質アッセイキット
を使用して測定した。
フィブリノーゲン減成アッセイは、5〜20μlの部分
のカラムフラクションを同容量のMBS、 1mMED
TA、 1mMジチオトレイトールに懸濁させた1%(
W/V)ウシフィブリノーゲン(Sigma)の溶液と
混合し、サンプルを1時間37°Cでインキュベートす
ることから構成された。次いで、サンプルをSOSサン
プル緩衝液中に希釈し、5分間煮沸し、そして9%;5
IIS−ポリアクリルアミドゲル上で分析した(Lae
mmli、 1970年)。コのゲルを、クマシーブル
ーで染色してフィブリノーゲンを分解したフラクション
を同定した。
C0ヘモンカス・コントルツスにおける抗凝固活性の同
定 ヘモンカス・コントルツス成虫を、冷MBSてよく洗浄
し、食料粒子を除去した。次いて、この虫を、虫1グラ
ム当たり(湿潤重量)10mt’の冷抽出緩衝液を使用
してガラスホモジナイザー中でホモジナイズした。次い
で、抽出物を遠心することによって透明にした。次いで
、上清を、カゼイン寒天上のタンパク質分解活性につい
ておよびカゼイン寒天の阻害について試験した。クエン
酸塩添加ヒツジ血漿と混合した際、凝固時間の非常に少
ない増加が観察された。しかしなから、抽出物を凝固の
開始前に血漿と共に37℃でインキュベートした際には
、凝固時間の劇的な増加が観察された。
この増加は、プロトロンビン時間および部分的トロンボ
プラスチン時間の両方に影響した。これは、抗凝固活性
か凝血の最終的共通経路で導かれたことを示唆した。ク
ロッティング反応を精製トロンビンの添加によって開始
すると、凝固時間はまた、ヘモンカス・コントルツス抽
出物とのインキュベーションの際に上昇した。これは、
抗凝固物質かサンプルにおけるフィブリノーゲンに作用
したことを示した。
この着想は、抽出物を精製ヒツジフィブリノーゲンとイ
ンキュベートすることによって確認された。精製フィブ
リノーゲンのA(アルファ)およびB(ベータ)の両サ
ブユニットは、抽出物により分解された。(ガンマ)サ
ブユニットは、抽出物により分解されないらしい。プラ
スミノーゲンアクティベーターストレプトキナーゼの存
在下にみられるフィブリノーゲンの分解は、ヘモンカス
・コントルツス抽出物とのインキュベーションによるの
とは異なるタンパク質分解フラグメントを導く。
抽出物における抗凝固物質かプラスミノーゲン活性化で
ない更なるインキュベーションは、フィブリノーゲン減
成かあるプラスミノーゲンインヒビターに感受性でない
ことである。インヒビターの結果は、後に詳細に考察さ
れる。抽出物はまた、ウェスタンプロット分析により示
されるように血漿におけるフィブリノーゲンの分解を引
き起こす。
抗凝固活性がフィブリノーゲン分解酵素として同定され
た後、更なる特性決定が望まれた。可能なブロテイナー
ゼインヒビターを、フィブリノーゲン分解活性に対する
その作用について試験した。
チオールブロテイナーゼのインヒビターだけか、阻害活
性において有効であった。これらのうち最も有効なもの
は、プロテイナーゼの活性部位チオールに特異的であり
、そしてその他の酵素の活性部位におけるチオールに対
して反応性でなくかつタンパク賃上に遊離SH基が存在
するE64である。
チオールプロテアーゼの活性部位に対するE64の特異
性は、放射線標識化に有利に用いられた。
[目C1−ヨード酢酸を使用してフィブリノ−ゲナーゼ
の部分的に精製された調製物に存在するチオールを標識
化した。酵素であるので、この試薬はチオールプロテア
ーゼに対して高度に選択的である。
E64とのフィブリノ−ゲナーゼの予備インキュベーシ
ョンにより、活性部位チオールは標識されたIAAとの
反応前にブロックすることかできる。これにより、反応
性チオールか事実ブロテイナーゼの活性部位にあること
を確認できる。この技術を部分的に精製されたプロテイ
ナーゼに適用すると、いくつかのバンドがIAAで標識
化され、そしてE64で特異的に保護される。この標識
パターンは、約35kDaにおける精製フィブリノーゲ
ンに存在する主要バンドを包含する。他のバンドもこれ
らの条件下に標識され、これらもまたチオールプロテア
ーゼに相当することを示唆する。これらは、フィブリノ
−ゲナーゼに関連し、あるいはこれらはおそらくフィブ
リノ−ゲナーゼで同時精製する別の活性によるのであろ
う。35kDaバンドの標識化は、これかフィブリノー
ゲン溶解性酵素の活性部位を含有することを示す。
フィブリノ−ゲナーゼは、ヘモンカス・コントルツス抽
出物からゲル濾過クロマトグラフィーおよびイオン交換
により精製されている。抽出物をセファ0−ス4Bカラ
ムに適用した。フラクションを、ゲル上で観察されるよ
うなフィブリノーゲン分解によって活性について監視し
た。最高の活性を有するフラクションをプールし、そし
てMonoQカラムに適用した。活性を、塩勾配により
溶離した。この二段階精製によってSDS電気泳動上の
2つの主要バンド並びにいくつのマイナーバンド(この
うちのいくつかはIAA標識化によってチオールブロテ
イナーゼとして同定されたペプチドに相当した)を含有
する調製物が得られた。この調製物をフィブリノ−ゲナ
ーゼの活性を保持しつつ更に精製するのは可能でなかっ
た。
このフィブリノ−ゲナーゼは、カラムの空隙容量で溶離
する、S12サイジングカラム上のゲル濾過クロマトグ
ラフィーによる1、 000.000以上の天然型MN
を有するとして特性決定されている。標準タンパク質は
、空隙容量に相当するMWが100万のオーダーである
ことを示した。また、活性は、いっそう高いカットオフ
を有する4Bカラムの空隙容量において溶離する。
抗体は、ウサギにおいて抗凝固物質高められている。こ
の抗体を使用してヘモンカス・コントルツス抽出物並び
に精製されたフラクションのエラスタンプロットを精査
した。この抗体は、35および55kDaバンドと特異
的に反応した。この抗体を更に使用して酵素の活性を阻
害した。これは、フィブリノーゲンとのインキュベーシ
ョンに先立って抗体調製物を抗凝固物質とインキュベー
トすることによって達成された。この抗体の阻害力を更
に試験して、高免疫ウサギからの血漿および対照血漿の
クロッティング時間を研究した。この実験は、高免疫血
漿における抗凝固物質の有効性の実質的低下を示した。
D、抗凝固タンパク質および個々の35kDaおよび5
5kDaタンパク質に対するウサギ抗血清の調製 1、抗凝固抽出物に対するウサギ抗血清の調製Mono
−Qカラムからの部分的精製抗凝固原料を、Freun
d完全アジュバントで乳化し、そしてウサギ#9503
の背中に沿っていくつかの部位で皮下接種した。−箇月
後、このウサギを、Freund不完全アジュバントで
乳化された付加的タンパク質で追加免疫した。このウサ
ギをほぼ一箇月間隔で追加免疫した。各追加免疫2週間
後、このウサギから採血し、血液を一晩4°Cてクロッ
トした後に血清か得られた。
2、 35 kDaおよび55kDaタンパク質に対す
るウサギ抗血清の調製 セファロースCL−4Bサイジングカラムの空隙容量か
ら得られた部分的に精製された抗凝固物質を、SOSサ
ンプル緩衝液中に希釈し、12%調製SDSゲルゲル(
厚さ0.75mm)上で電気泳動し、15分間水中の0
.1%クマシーブルーで染色してタンパク質バンドを局
在化した。35kDaおよび55kDaタンパク質を含
有するゲルスライスを、剃刀で切断し、賽の目切りし、
そしてタンパク質を、l5co Inc、から購入した
溶離装置を使用してゲルから溶離した。
操作緩衝液中の溶離したタンパク質を、−20℃で保存
した。
溶離緩衝液280μ!中の溶離した35kDaタンパク
質40マイクログラムを、PBS200μlと混合し、
Freund完全アジュバント500μlで乳化した。
こノ混合物を、つfキ#10285(Rb−10285
)(7)背中に沿っていくつかの部位で皮下接種した。
約−箇月後、このウサギを、Freund不完全アジュ
バント500μlで乳化されたタンパク質更に40μg
で追加免疫した。最後の追加免疫の2週間後、このウサ
ギを殺し、そして採血した。このウサギを3週間後に2
回目の高揚した。−晩4℃でクロットした後、血液を遠
心し、そして血清を回収し、小部分に分け、そして使用
まで一20℃で保存した。
−回の接種当たり溶離した55kDaタンパク質50μ
lを使用した以外は同じ方法で、55kDaタンパク質
に対するウサギ抗血清を調製した。これらのウサギ抗血
清を、Rb−10284およびRh−10286と命名
する。
E、 35 kDaシスティンプロテアーゼをコードす
るcDNAおよび遺伝子のクローニング 1、 AC−1のクローニング 35 kDaプロテアーゼをコードするcDNAを、成
虫cDNA :λgtllライブラリーをRb−102
85抗血清てスクリーニングすることにより単離した。
成体cDNA:λgtl1発現ライブラリーを15cm
寒天プレート1個につき20.000フアージの密度で
E、coli Y1090に塗布した(Youngおよ
びDavis、  1983)。プレートを42℃で4
時間インキュベーションし、次いで10mMIPTGで
湿潤して空気乾燥したニトロセルロースフィルターで被
覆した。フィルター付きのこのプレートを37℃で1夜
インキユベートした。翌日、プレートを4°Cに60分
間冷却し、ニトロセルロースフィルターを静かに取り出
し、TBS (50mM トリス−HCl、 pH8,
150mM、 NaC1)中て3×15分間バッチ洗浄
した。フィルターをTBS+2%BSA (ウシ血清ア
ルブミン)中で60分間、次いでTBS+ 2%BSA
中にI : 200に希釈されたl?b−10285と
共に室温で穏やかに揺動しなから2時間インキュベート
した。インキュベーションは液体20−を含有する15
anペトリ皿中で行った。1皿につき2枚の裏と裏を合
わせたフィルターをインキュベートした。
次いでフィルターをTBS+ 0.5%NP−40中で
3×15分間洗浄し、TBS+2%BSA中に1 : 
500に希釈されたホースラデイツシュパーオキシダー
ゼ接合ヤギ抗つサギrgG抗血清(Cappell L
aboratories)を含有する15anペトリ皿
中で60分間インキュベートした。TBS中で3×15
分間洗浄したのち、フィルターを染色液(200m/ 
TBS+ 2.5 ml H20□+4−クロロ−1−
ナフトール(Sigma−Aldrich Corp、
)3■/−を含有するメタノール40−)中に入れた。
80、000フアージのスクリーニングにより4つの陽
性ファージが生じた。陽性ファージを含有する寒天プラ
グをラムダdil中に採り、再プレート化し、プラーク
純粋になるまで前記のようにして抗体により数回ファー
ジを再スクリーニングした。
プラーク純粋なファージを集密になるまで増殖させたE
、coli Y1090に塗布し、ラムダdilで被覆
して液状溶解物ストックを生成した。
ポリクローナルウサギ血清からのそれらの発現された抗
原と反応する抗体のアフィニティー精製のためにこれら
の組換えファージクローンを用いた(「抗体溶出実験J
)。次いで溶出された抗体を、虫タンパク質のウェスタ
ンプロットをプローブするために用いて各ファージクロ
ーン中のcDNAに対応する標的抗原を同定した。E、
coli Y1090を用いて直径15cmの寒天プレ
ート1個につきlXl0’の密度てファージを塗布し、
42℃で4時間インキュベートした。10mM IPT
Gで含浸して空気乾燥したニトロセルロースフィルター
をファージの上に置き、プレートを37°Cで一夜イン
キユベートした。
冷却後、フィルターを取り出し、70 X 100mm
のストリップに切断し、TBS+2%BSAと共に1時
間インキュベートし、TBS+2%BSA中にl : 
200に希釈されたRh−10285血清と共に一夜イ
ンキユベートシた。
翌日、フィルターストリップをTBS+0.1%(v/
v)Nonidet−P2Oで3×15分間洗浄した。
300μlの5mMグリシン1500mM NaC1/
 0.2%Tween−20/100g ml−’ B
SA、 pH2,3でストリップを3回洗浄することに
より結合した抗体を溶出した。溶出された抗体を1/1
2容量のIM トリス−HCl、 pH7,4で中和し
、TBS+ 2%BSAて約3倍に希釈し、そして全成
虫タンパク質またはFPLCMono Q−カラムて精
製した抗凝固タンパク質(12%SDSゲルで分離)の
ウェスタンプロットから切断されたニトロセルロースス
トリップと共に一夜インキユベートした。
続く洗浄、二次抗体のインキュベーションおよび4−ク
ロロ−1−ナフトールおよび過酸化水素での染色を標準
的操作法により行った。
これらの抗体溶出実験により、ファージ2Bだけか成虫
抽出物のウェスタンプロット上でおよびMono Q−
カラムで精製した抗凝固抽出物中で35kDaタンパク
質と特異的に反応した抗体を選択したことが明らかにさ
れた(第13図)。ファージ2Bにより選択された抗体
はMono Q−カラムで精製した抗凝固調製物中の3
7 kDaタンパク質とも一貫して弱く反応した(第1
3図)。以下で示唆されるように、この37 kDaタ
ンパク質は35 kDaタンパク質のより高度にグリコ
ジル化された形であるかもしれない。
宿主としてE、coli Y1090を用いるプレート
溶解物法(Davisら、1980)により、ファージ
2BからのDNAを調製した(3X10’フアージを遠
心分離して15an寒天プレ一ト1個につき各容量の1
0mMMg5Oa中に再懸濁させたY1090の一夜培
養物0.7−と混合した)。CsClステップおよび確
立された方法(Davisら、1980)を用いる平衡
勾配に結合してファージ粒子を精製した。ホルムアミド
抽出およびエタノール沈澱によりファージDNAを単離
した(Davisら、1980) 、ファージDNAを
TE緩衝液中に再懸濁した。
ファージ2B DNAをEcoRIで消化することによ
り、これが約180bpのcDNA挿入物を含有するこ
とか明らかにされた。このcDNAのヌクレオチド配列
を、M13mp18のEcoR1部位中へのサブクロー
ニング後にジデオキシヌクレオチド配列決定法(San
gerら、1977; Biggenら、1983)に
より決定した。このcDNAのヌクレオチド配列から、
これかβ−ガラクトシダーゼに融合した12アミノ酸だ
けをコードし; cDNAの残りが3°非非翻訳列およ
びポリ(A)テイルを構成することが明らかになった。
この3°非翻訳領域は規範的なポリ(A)付加配列AA
TAAAを含育していた。
cDNA 2Bをニック−翻訳により22pで標識し、
より大きいeDNAを同定するためにブラークツ1イブ
リダイゼーシヨンによるcDNAライブラリーをスクリ
ーニングするのに用いた。かかる最初のスクリーニング
はcDNA 3−1を生成し、これは約870bpの長
さであった。cDNA 3−1の5′末端における配列
に相当する40ヌクレオチド長さのすリボマーを合成し
、末端を3!Pで標識し、さらに大きいcDNAについ
てのcDNAライブラリーをスクリーニングするのに用
いた。2通りのフィルターを[p−標識cDNA 2B
でスクリーニングした。下記の配列 5’ −CACTTCAGGGTCGGGATCTTC
TTTGACCATAAGATTTAGC−3’を有す
るオリゴヌクレオチドをApplied Biosys
temsDNA合成機を用いて合成した。標識オリゴマ
ーを、2 X SSC/ 5 X Denhardt/
 0.5%ドデシル硫酸ナトリウムを用いて32−52
℃でニトロセルロースフィルターにハイブリダイズさせ
た。フィルターを2XSSC15℃ドデシル硫酸ナトリ
ウムで52℃で洗浄した。このスクリーニングはcDN
A F−1,0−1およびT−1を生成し、これらのす
べてはオリゴマーおよびcDNA 2Bにハイブリダイ
ズした。cDNAF−1は最も大きく約1100bpで
、さらに特性決定するために選ばれた。
cDNA 2B、 3−1およびF−1の関係をcDN
Aの合成制限マツプと共に第14図に示す。CDNAの
種々の領域を配列決定し、そして配列か重複する領域か
一致することが見出された。認められた1つの相違は、
cDNA 3−1およびF−1の3′翻訳領域かcDN
A 2Bのそれよりも短いことであった(第15図)。
CDNAの合成ヌクレオチド配列および推定アミノ酸配
列を第15図に示す。この遺伝子はAC−1と命名され
た。
最大のcDNAであるF−1は1個の長いオーブン読み
枠を含有していたが、その5°末端にイニシエーターメ
チオニンコドンか欠けており;それ故に本発明者らはこ
のcDNAが完全な長さでないと推定した。ノーザンブ
ロットハイプリダイゼーション(IF(G)(1)節参
照)は、cDNA F−1が成体虫ポリ(A)2mRN
A調製物中で1.25kb トランスクリプトにハイブ
リダイズしたことを示した。成体ポリ(A)”mRNA
およびcDNA 3−1の5°末端からの40ヌクレオ
チド長のオリゴマーを用いたブライマー拡張実験は、c
DNA F−1がその5′末端において完全長よりも約
lOヌクレオチド短いことを示した。ヘモンカス・コン
トルツスから単離されたAC−1遺伝子:λEMBL−
3ライブラリーのヌクレオチド配列分析(II(E)(
3)節参照)によりこの結果が確認され、cDNA F
−1はただ1個のアミノ酸、イニシエーターメチオニン
用のコドンを欠いていることが示された。完全にするた
めに、第15図に示す配列にはイニシエーターメチオニ
ンが含められている。
AC−1タンパク質は342アミノ酸から構成され、3
8.4 kDaの推定分子量を有する。このタンパク質
のN−末端においては約15の疎水性アミノ酸が伸びて
おり、これは粗大な細胞質網状構造にこのタンパク質を
隔離するためのシグナル配列として、細胞外分泌または
細胞小器官への局在化の前座として機能することができ
た。コンピューター分析により、このシグナル配列はア
ミノ酸18と19(Ala−Asp)との間で開裂され
るものと予想される。このタンパク質には他の有意な疎
水性領域は存在しない。
AC−1タンパク質は16システイン残基を含有し、そ
のうち2つは推定シグナル配列中に存在し、成熟タンパ
ク質中には存在しないであろう。このタンパク質は4個
の可能性のあるN一連結グリコシル化配列(Asn−X
−3er/Thr、ここにXは任意のアミノ基であって
よい)をも含有し、これらを第15図に示す。精製抗凝
固タンパク質をエンドグリコシダーゼFで処理すると、
AC−1タンパク質の見掛けの分子量が33 kDaに
減少しく第18図)、これはこのタンパク質がインビボ
でグリコジル化されることを示す。酵素は供給者(Ge
nzyme)により提供された方法に従って使用した。
Rb−10285抗血清を用いるウェスタンプロット分
析により、脱グリコジル化タンパク質は通常若干より小
さくより明るいバンドの上に暗色バンドとして現われ、
これはタンパク質の脱グリコジル化形における少ない異
質性を示唆した。第18図において明確に見えないが、
Rh−10285抗血清も弱くおよびファージ2Bによ
り選択された溶出抗体(上記参照)と弱く反応する37
 kDaタンパク質は消失しており、おそらくエンドグ
リコシダーゼF処理後に33 kDaへの移動性も変化
しており、このことはそれかAC−1のより高度にグリ
コジル化された翻訳であるかもしれないことを示唆して
いる。
E、coli中で合成された組換えAC−1タンパク質
に対して調製された抗血清もこの37 kDaタンパク
質と反応する(第26図)。
AC−1の一次配列を他の既知のチオールプロテアーゼ
の配列と比較した。これらの分析により、AC−1が哺
乳類カテブシンB(ヒト、ラットおよびマウス)と、そ
してより少ない程度で他のカテプシンと、そして植物プ
ロテアーゼパパインと有意な相同性を示すことが明らか
にされた(Chanら、1986; Cohen ら、
1986; Wadaら、1987) 、 AC−1は
全体で42%のアミノ酸がヒト力テブシンBと一致して
共通である。カテブシンB活性部位システィンを包含す
る6個の一致するアミノ酸の延長かAC−1中に存在す
る(第19図)。この配列はパパイン中ても保存されて
おり(第19図)、3つのすへてのプロテアーゼにおけ
る同じ相対的位置に存在する。
これらの相同性に基づいて、本発明者らはシスティン−
114かAC−1プロテアーゼの活性部位プロテアーゼ
であると予想する。AC−1は、このタンパク質に2つ
の単一アミノ酸ギャップを導入することにより成熟力テ
プシンBとの相同関係のために整列させることかできる
(第17図)。これらの小さい整列を導入すると、成熟
カテプシンBタンパク質中の全14システインはAC−
1中のシスティン残基と整列し、これはAC−1および
カテブシンBか同様の第三級構造を有することを示唆し
ている。さらに、タンパク質のC−末端に向かってAC
−1中にヒスチジン残基(残基# 285)があり、こ
れはカテプシンBの活性部位の一部を形成するヒスチジ
ン残基(#278)と同じ位置にある。これらのヒスチ
ジン残基を直接に包囲するこれらのアミノ酸は、活性部
位システィン残基を包囲するものと同様には保存されて
いない(第17図)。
N−末端シグナル配列を含有するプレープロ酵素として
カテブシンBを合成し、次いで62アミノ酸を延長させ
、これらのアミノ酸はプロ酵素により開裂されて活性な
成熟ブdテアーゼを生成しなければならない。「プロJ
領域はまた、カテブシンBをリソシームに局在させる際
に伴われてもよい。
カテブシンBの前記のアミノ酸開裂の位置は第17図に
おいてマークが付されている。AC−1とカテブシンB
との間で一致するほとんどすべてのアミノ酸は、活性な
成熟酵素を構成するカテブシンBの領域内に位置してい
る(第17図)。長さ以外に、カテブシンBおよびAC
−1の「ブレ」配列と「プロ」配列との間には類似性は
ほとんどない。カテプシンBの成熟形をAC−1の対応
する領域と比較すると、両者のプロテアーゼ間のアミノ
酸類似性は49%に増大する。
2、 AC−3およびAC−4のクローニングIF(E
)(1)節に記載された操作用をわずかに変更して用い
て成虫cDNA :λgtllをスクリーニングするの
にRh−9503を用いた。このスクリーニングはcD
NA 2−1.6−1および7−2を生成した。cDN
Aのヌクレオチド配列分析により、それらか互いに重複
しており、関連するかAC−1から区別されるタンパク
質をコードすることが明らかにされた。長さか約200
bpである最長のcDNAである2−1をアガロースゲ
ルから溶出し、ランダムプライマーを用いて22pで標
識し、プラークハイブリダイゼーションによる成虫cD
NAライブラリーのスクリーニングに用いた。いくつか
の陽性ファージを同定し、プラーク精製した。純粋なフ
ァージからDNAを調製し、cDNA挿入物をM13フ
ァージベクター中にクローニングし、そのヌクレオチド
配列を決定した。
これらの研究によりcDNA V−24が同定された。
これはcDNA 2−1のより長い翻訳ならびに密接に
関連するcDNAのv−22である。V24およびV2
2はそれらが重複する領域において一致する94%のア
ミノ酸配列が共通である。cDNA V−22およびV
−24のヌクレオチド配列および推定アミノ酸配列を第
29図および第28図に示す。cDNA V−24およ
び■−22により同定されたこれらの遺伝子はそれぞれ
AC−3およびAC−4として示される。これらのcD
NAの配列から推定されるタンパク質はAC−1および
AC−2と一致する約70%のアミノ酸配列か共通であ
る。■−22およびv−24の両者は不完全なcDNA
である。より長いcDNAはcDNAの5′末端から誘
導される″′P−標識才リゴヌすレ才チド(またはcD
NA配列の他の任意の領域)を用いて成体cDNA発現
ライブラリーをスクリーニングすることにより単離する
ことができる。完全な遺伝子配列は遺伝子DNAライブ
ラリーから遺伝子を単離し、cDNAを欠いたDNAの
領域を同定し、この領域を配列決定することによっても
得ることができる。
3、 AC−2のクローニング 遺伝子をコードするAC−2をヘモンカス・コントルツ
スλEMBL−3ファージライブラリーからこのライブ
ラリーを32P−標識cDNA 2Bでスクリーニング
することにより単離した。cDNAを1.5%アガロー
スゲルからNA45ペーパー(Schleicherお
よび5chuell)を用いて単離した。cDNA挿入
物をT4リガーゼにより15°Cで一夜自己連結させ、
エタノール沈澱し、22pでニック−翻訳した。この標
識cDNAヲハイプリダイセーションプローブとして用
いてHaemonchus DNA : EMBL−3
ライブラリーをスクリーニングした。このライブラリー
をE、coli LE392に10cmプレート1個に
つき5×103フアージの密度で塗布し、プラークハイ
ブリダイゼーシヨンによりスクリーニングした(Ben
tonおよびDavids。
1977)。用いたハイブリダイゼーション条件は50
%ホルムアミド、O,1Mリン酸ナトリウムpH7,0
゜o、 i%SDS、 loμg/rnl共通サケ精子
DNA、3×5ET(I X SETは50mM )リ
ス−HC1,1)H8,0,150mMNaCI,1m
M EDTAである)、37°Cであった。100.0
00組み換えEMBL−3フアージのスクリーニングに
より、λMBIおよびλMB2と称する2つの陽性ファ
ージか生成した。これらのファージを標識2BcDNA
への反復ハイプリダイゼーショによりプラーク精製した
。宿主としてE、coli LE 392を用いてCs
C1勾配に結合することによりプレート溶解物からファ
ージを調製した。
ファージDNAを制限酵素でマツピングすることにより
、ファージのHaemonchus D N A挿入物
が重複することか示された。この遺伝子のコード領域を
制限酵素消化物のサザンプロットを32p−標識2Bc
DNAてハイブリダイゼーションすることにより局在化
させた。ハイブリダイジング領域およびこの領域の上流
の制限フラグメントを、第20図に示す方法を用いて配
列決定した。適切な制限フラグメントをM13ファージ
ベクター中にサブクローニングし、ヌクレオチド配列を
[35Sl−標識ヌクレオチドを用いるために変更した
ジデオキシ連鎖停止法により決定した。この遺伝子のヌ
クレオチド配列をほぼ完全長のAC−1cDNA F−
1のそれと比較することにより(第21図)、この遺伝
子は複数のイントロンを含有することか明らかにされた
この比較はまた、この遺伝子とcDNAとの間にいくつ
かの相違があることをも明らかにした。大イントロンに
は、cDNAの5”末端に対応する遺伝子の領域により
同定しようと試みたときに遭遇した。失われたエクソン
(1個または数個)を配置するために、λMBIおよび
λMB2のサザンプロットをcDNAの失われた領域に
配列か対応する″′P−標識40ntオリゴマーで探測
した。下記の配列 5’ −CACTTCAGGGTCGGGATCTTC
TTTGACCATAAGATTTAGC−3’を有す
るオリゴマーをApplied Biosystems
 DNA合成機で合成した。このオリゴマーをポリヌク
レオチドキナーゼを用いて(γ−32P)−ATPで末
端標識し、2 x SSC/15x Denhardt
/ 0.5%ドデシル硫酸ナトリウム(20X SSC
= 3 M NaC1/ 0.3 Mクエン酸ナトリウ
ム、pl(7,o)を用いて42°Cてニトロセルロー
スフィルターにハイブリダイゼーションした。フィルタ
ーをDenhardtを抜いた同じ溶液を用いて45〜
55℃で洗浄した。このオリゴマーはより高い洗浄温度
で特異的なハイブリダイゼーションシグナルを与えた。
(本質以下余白) これらのハイブリット形成は、一つ以上の失われたエキ
ソンがλMBIもしくは2中に存在しないことを示した
。それ故、本発明者らは、λMBIおよび2中に存在す
る領域の上流に更に伸びるヘモンカスDNAインサート
を含むファージを同定するためにλEMBL−3ライブ
ラリーを再スクリーニングした(“染色体ウオーキング
技術)。λEMBL−3ライブラリーを、λMB2の左
側末端(3,9kb EoRIフラグメント)および中
央部(3,5kb EoRIフラグメント)からの32
Pでラベルした制限フラグメントで重複してスクリーニ
ングした(第20図を参照のこと)。制限フラグメント
をNA45紙を用いてアガロースゲルから溶離し、−夜
自己連結し、エタノールで沈澱させ、水中で再懸濁し、
ニックトランスレーションにより22pでラベルした。
3.9kb EcoRIフラグメントのみとハイブリッ
ド形成したこれらのファージを同定し、プラーク精製し
た。40ntオリゴマーによるファージDNAのハイブ
リッド形成は、それらの夫々が一つ以上の失われたエキ
ソンを含むことを明らかにした。ファージの−っである
λMB3を、制限酵素で遺伝地図作成し、予想されるよ
うに、λMBIおよび2と重複することを示した。(第
20図を参照のこと)。40ntオリゴマーにハイブリ
ッド形成したλMB3の領域、およびそれの直ぐ上流の
領域を、第20図に略記されたように配列決定し、cD
NA3−1およびF−1の失われた領域に関する配列を
含むことかわかった。cDNAF−1はイニシエーター
メチオニンコドンを含まない。遺伝子はcDNAF−1
が終止する部位の上流のメチオニンの三つのアミノ酸を
暗号化する。このメチオニンコドンの直ぐ上流にはイン
フレームTGA停止コドンがある。このメチオニンコド
ンは遺伝子のためのイニシエーターメチオニンコドンで
あることが可能であるか、本発明者らはそう考えない。
このメチオニンコドンとcDNAF−1が終止する部位
との間に配列TTTCAG/Aがあり、これは共通3′
イントロンアクセプタ一スプライス配列である。スラッ
シュはスプライシングが起こる場所を示す。この配列が
スプライスアクセプター配列として機能する場合には、
上記のメチオニンコドンはイントロン中に存在し、成熟
mRNA中に存在し得ない。上流領域を、その他の潜在
的なイニシエーターメチオニンコドンに関して調べた。
推定上の3′アクセプタ一配列の約80bp上流には、
配列ATG/GTAAかあり、これは共通イントロン5
′スプライスドナ一配列と適合する。スプライシングは
このATGメチオニンコドンインフレームをエキソン2
および遺伝子の残部と結合する。このメチオニンの18
bp上流には、インフレームTGA終止コドンがある。
それ故、本発明者らはこのTGAが遺伝子に関する実際
のイニシエーターメチオニンであると考えられる。3−
1−40オリゴマーおよび成虫から単離されたポリ(A
) ”mRNAを用いるブライマー延長実験は、cDN
AF−1か完全な長さよりも約10bp短いことを示し
た。(節IF (E)(1)を参照のこと)。この分析
が正しいとすれば、cDNAF−1はイニシエーターA
TGコドンのATおよび5′非翻訳配列の約8個のヌク
レオチドを失っている。
小さいイントロン配列を含む遺伝子のヌクレオチド配列
が第21図に示されている。その遺伝子はAC−1cD
NAF−1と97%のヌクレオチド同一性を有しており
、このcDNAF−1に対し遺伝子が第21図で比較さ
れている。ヌクレオチド相違の殆どは、遺伝子(cDN
A)の推定される3′非翻訳領域中、並びにアミノ酸を
変化しない第三塩基コドンゆらぎの位置で生じる。7個
のヌクレオチドの変化は、異なるアミノ酸をもたらす。
全般に、遺伝子およびF−1cDNAは98%のタンパ
ク質配列の同一性を有する。この時点て本発明者らは、
その遺伝子がAC−1cDNAを暗号化する遺伝子と区
別されるか否かについて、またはヌクレオチド(タンパ
ク質)の相違かcDNAおよびゲノムDNAライブラリ
ーを構成するのに使用されるH、コントルラス昆虫集団
中の単一遺伝子中の多形性によるものであるか否かにつ
いて不明である。本発明者らは、成虫cDNAライブラ
リーから遺伝子として同一のヌクレオチド配列を存する
部分cDNA (長さ350bp)を単離したところ、
その遺伝子は形質発現されていることか明らかである。
(データは示されていない)。プロテアーゼが多重遺伝
子族により暗号化されることか明らかであるという事実
(以下を参照のこと)か、この問題を複雑にしている。
こらの不明確なことのため、本発明者らは、cDNA2
B、3−1およびF−1により同定ささたAC−1遺伝
子からそれを区別するために遺伝子AC−2と命名した
(節II (E)(1)を参照のこと)。
第20図および第21図に示されるように、AC−2遺
伝子は57bp〜5.2kbの大きさの範囲である11
のイントロンを含む。提案されたイニシエーターメチオ
ニンの約40bp上流には、真核のTATAプロモータ
ー要素に類似する配列かある。本発明者らは、この配列
がAC−2遺伝子のためのプロモーターとして機構する
ことを未だ確かめていない。TGA停止コドンの下流に
は、正規のAATAAAポリ(A)付加配列がある。こ
れらの配列は、第21図に下線を施されている。
AC−1プロテアーゼの活性部位は、カテプシンBおよ
びパパインの活性部位配列との相同性により暫定的に固
定されていた。AC−1プロテアーゼ、カテブシンBお
よびパパインは、これらのその他のプロテアーゼの活性
部位システィンを含む同一の6個のアミノ酸配列を有す
る。また、これらの6個のアミノ酸(Cys−Gly−
3er−Cys−Trl)−Ala;下線を施されたC
ysはパパインおよびカテブシンBの活性部位システィ
ンである)は、予想されるAC−2プロテイン中に保存
される(第21図に印を付けられる)。イントロンクは
、この保存された領域をGlyとSetとの間で中断し
、保存された活性部位配列が単一エキソン単位として発
展しなかったことを示す。その他の束縛状態(cons
traint)は、ポリペプチド鎖中のこの配列の保存
を維持するように作用する必要かある。前記の如く、A
C−1は、4個の潜在的なN一連鎖グリコシル化部位(
Asn−X−3er/Thr(式中、Xは如何なるアミ
ノ酸であってもよい))を有する。
全ての4個の潜在的なグリコジル化部位は、AC−2中
に保存され、第21図に印を付けられている。
F、 ACプロテアーゼはH,コンドルラス中に多重遺
伝子族を含む。
AC−1,AC−2、AC−3およびAC−4のヌクレ
オチドは配列相違のため、H,コントルラスゲノム中に
存在する遺伝子のコピー数を測定することが重要であっ
た。低い緊縮制御下のH,コ゛ントルツスゲノムDNA
のサザンプロットハイブリッド形成は、幾つかの制限酵
素との多重ハイブリッド形成帯を明らかにした(第22
図を参照のこと)。
H,コントルラスゲノムDNA(2〜3μg)を制限酵
素で消化し、アガロースゲルでサイズ分別し、ニトロセ
ロルースフイルター上でプロットした。
フィルターを50%ホルムアミド10.1Mリン酸ナト
リウム、pH7,410,1%ドデシル硫酸ナトリウム
/10μg/−のサケ精子DNA/3 x 5ET(l
 x 5ET=0、15M NaC110,05M N
aC110,05M トリス/1mM EDTA:20
X原液のpHをpH7,9に調節した)の溶液中で30
℃でハイブリッド形成し、0. I X 5ET10.
1%ドデシル硫酸ナトリウム中で39℃で洗浄した。
DNAサイズ標準物質、即ちHjndlllで消化され
たλフアージDNAおよびHaemで消化されたφX1
74DNAを、ベセスダ・リサーチ・ラボラトリイズ(
Bethesda Re5earch Laborat
ories)から購入した。これらのハイブリッド形成
に使用したラベルしたプローブはAC−1cDNA2B
であった。これはλMBI中の単一の1.Okb Ec
oRIフラグメント(このフラグメントは第20図に印
をつけられている)にハイブリッド形成する。CDNA
2Bにハイブリッド形成し、おそらくλMBI中の1.
 Okb帯に相当するlkbゲソムDNAフラグメント
かある(第22図を参照のこと)。H,コントルラスD
NAのEcoRI消化物中に検出された4つのその他の
ハイブリッド形成帯は、プロテアーゼの追加された遺伝
子コピーから誘導する必要がある。2BcDNAプロー
ブにより検出された多重ハイブリッド形成帯は、トロポ
ミオシン遺伝子プローブにより検出された単一のハイブ
リッド形成帯と接触している(データは示されていない
)。これらのデータはH、コントルラスゲノム中にAC
ブロテアーゼに関する遺伝子の多重コピーかあることを
示す。この結果は4つの異なった遺伝子配列(AC−1
,AC−2,AC−3およびAC−4)か35kDaプ
ロテアーゼを暗号化するという知見と一致する。
その遺伝子族のその他の員は、上記のハイブリッド形成
条件を用いるDNA交差ハイブリッド形成により単離し
得る。λgtllcDNAライブラリーまたはλEMB
L−3ライブラリーが、プラークハイブリッド形成によ
りスクリーニングし得る。その他の放置より暗号化され
るタンパク質は、関連するが、必ずしも同一ではないD
NAおよび予想されるアミノ酸配列を有する。
G、ACプロテアーゼmRNAおよびACタンパク質の
発育形質発現 1、Acプロテアーゼの発育形質発現 AC−1cDNAF−1(節II (EXI)を参照の
こと)の1、Okb EcoRIフラグメントを含む3
2Pてラベルしたプラスミドと成虫ポリ(A) ”mR
NAとのノーザンプロットハイブリッド形成は、低い緊
縮条件下で長さ約1250ntの単一のハイブリッド形
成mRNA帯を示した(第23図を参照のこと)。RN
Aを変性ホルムアルデヒドゲル(レーラッチ(Lehr
ach)ら、1977年を参照のこと)でサイズ分別し
、ニトロセルロースフィルター上にプロットした。フィ
ルターをササンプロットに関して記載された溶液中でハ
イブリッド形成し、同溶液中で37°Cて4×30分洗
浄した。ノーザンプロットに使用したプローブはプラス
ミドpBR325: F−]てあった。これはpBR3
25のEcaR1部位中に挿入された AC−1cDN
A F−1の1.0kbEco[フラグメントを含む。
フレウェル(ClewellX1972年)に従って、
プラスミドDNAを調整し、ニックトランスレーション
(リグビイ(Rigby)ら、1977年)により22
Pでラベルした。RNAサイズ標準物質(0,16〜l
−77kb)をベセスダ・リサーチ・ラボラトリイズか
ら購入した。このmRNAのサイズは最大(7)AC−
ICDNA(7)サイズ(F−1=I l00bp)お
よび遺伝子の予想サイズと良く一致する。データーは、
多iAcプロテアーゼ遺伝子が同様のサイズのmRNA
を生産することを示唆する。同じサイズの弱いハイブリ
ッド形成帯を、第三段階の幼虫および若齢の第四段階の
幼虫の混合物から単離されたポリ(A)“mRNA中で
検出した。
2、ACタンパク質の発育形質発現 80組替えAC−1タンパク質に対する抗血清の調整 H,コンドルラスの種々の発育段階に於けるタンパク質
の形質発現を調べるために、ウサギ抗血清をAC−14
ガラクトシダ一ゼ融合タンパク質に対して調整した。予
想されるAC〜1とAC−2タンパク質との間のアミノ
酸配列の同一性の高い程度のため、本発明者らは、AC
−1タンパク質に対して生じた抗血清がAC−2タンパ
ク質と交差反応すると予想する。しかしなから、この仮
説を試験することは、未だ可能であることが証明されて
いなかった。cDNA3−1のフラグメントをβ−ガラ
クトシダーゼ形質発現プラスミドpsEV6にサブクロ
ーン化することにより、遺伝子融合を行った。プラスミ
ド1)SEV6をプラスミド9SEV4から誘導した。
このプラスミドpsEV4は、pLG2の二つのEco
RI部位の一つか分解されて、β−ガラクトシダーゼ遺
伝子中に特異なE coR1部位を残した以外は、プラ
スミドpLG2 (グアレント(Guarente)ら
、1980年)と同しである。pSEV4DNAをSp
h rで完全に消化し、その後Aatllで部分消化し
た。T4 DNAポリメラーゼを使用してDNA末端を
平滑にした。アガロースゲル電気泳動後に7.6kbの
部分消化生成物を電気溶離し、エタノールで沈澱し、乾
燥し、緩衛液中で再懸濁し、T4 DNAリガーゼと一
夜でつないで平滑末端をシールした。この工程は5ph
IfIi限部位およびAatlr制限部位を破壊する。
連結混合物を使用してE、 coliAMA1004(
カサダバン(Casadaban)ら、1983年)を
形質転換し、細胞をアンピシリン、IPTGおよびXG
ALの存在下で塗布した。プラスミドを青色のコロニー
から単離し、適当な形態を有する一つのプラスミドをp
SEV5と称した。
psEV6を生じるため、9SEV5 DNAをNco
 Iで消化し、配列5’ CATGAGATCTGGT
AC3’ オヨヒ5’CATGGTACCAGATCT
3’ (7)相補的DNAアタプタート−夜てつないた
。E、 co l iAMA 1004の形質転換後に
、プラスミドDNAを幾つかの青色のコロニーから単離
し、適当な方向性の特異なNco I部位、Kpn I
部位およびBg111部位の存在に関して分析した。一
つのこのようなプラスミドをpSEV6と称した。pS
EV6の地図か第24図に示される。
psEV6: :AC−1をつくるため、AC−1cD
NA3−1を含むpBR322プラスミドをEcoRV
て消化し、配列5′CCGGAATTCCGG−3’を
有するEcoRIリンカ−につないだ。EcoRIによ
る消化後に、AC−1を暗号化する配列の殆とを含む約
5sobpのフラグメントをアガロースゲルから溶離し
た。その制限フラグメントをプラスミドpSEV6中の
β−ガラクトシダーゼ遺伝子の特異なEcoRI部位に
サブクローン化した(第24図を参照のこと)。β−ガ
ラクトシダーゼ遺伝子に関して適当な方向性のcDNA
を抗体スクリーニングにより、およびXh。
I(これは3−1 cDNA内で非対象的に切断する)
による消化により、選択した。
適当な構成物を含むバクテリアを、600ナノメーター
に於ける光学密度か0.3になるまで、50μg/mj
’のアンピシリンを含むLB培養液中で増殖した。その
後、イソプロピル−〇−チオガラクトピラノシドを1m
Mまで添加し、培養液を37°Cて更に2時間振とうし
た。バクテリアを遠心分離により回収し、SDS試料緩
衛液(ラムリ(Laemmli)およびフアツジ(Fa
vre)、 1973年)中で短時間沸騰し、旋回させ
ることにより溶菌した。
AC−1: β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質は、
140kDaの分子量を有し、AC−1の最終的に2旧
個のアミノ酸を含む。ウサギ#10285 (これは成
虫から単離された天然の35kDaタンパク質で免疫化
されたものであり、その血清を使用してλgtll成虫
cDNA形質発現ライブラリーからcDNA2Bを単離
した)の抗血清はウェスタンプロットで組換えAC−1
: β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質(第25図を
参照のこと)と反応し、これは変性cDNAか適当な読
取り枠中に結合されたことを確かめる。
AC−1:β−ガラクトシダーゼ融合タンパク質を分取
SDSゲルから電気溶離し、ウサギ#8552および#
9190を免役化するのに使用した。フロイント完全ア
ジュバント中に乳化された全タンパク質100μgをウ
サギに一次注射した。その後、フロイント不°完全アジ
ュバントと混合された全タンパク質100〜200μg
を1ケ月毎の間隔てブースター注射した。全ての注射を
皮下で施した。夫々のブースター注射の10〜14日後
に血清を得た。両方の免役抗血清は成虫エキス中の35
kDaタンパク質と反応した(第26図を参照のこと)
。加えて、両方の免役血清はフィブリノーゲン分解分析
を用いて成虫から精製された“抗凝固物質”エキス中の
同一サイズのポリペプチドと反応する。また、両方の免
疫抗血清は成虫エキス中、および抗凝固物質エキス中の
37kDaタンパク質と反応した。Rb−8552血清
は、Rb−9190またはRb−10285抗血清より
も激しくこのタンパク質と反応した。エンドグリコシダ
ーゼF消化実験は、37kDaタンパク質か35kDa
タンパク質の一層重度にグリコジル化された形態である
ことを示唆する。何となれば、両方のタンパク質の見掛
分子量かエンドグリコシダーゼF処理の後に33kDa
に減少するからである。上記の分析は、AC−1(AC
−2)がH,コントルラス成虫から調整された抗凝固物
質エキス中に存在する35kDaプロテアーゼを暗号化
することを示し、しかもこれらのエキス中の35kDa
および37kDaのタンパク質か抗原的に関連し、おそ
らく同一タンパク質の異なる形態であるという追加され
た確証を与える。
b、 寄生虫発育中のACタンパク質のウェスタンプロ
ット分析 H,コントルラスを5L3(第二幼虫段階のクチクラを
保持する第三段階の幼虫)としてヒッギに摂取させる。
第一胃中て、SL3は第二段階のり千クラを脱皮し、生
じるXL3幼虫が第四胃に移動する。数日中に、XL3
はL4 (第四段階の幼虫)に脱皮する。L4は、血を
吸うことにより活発に給餌する最初の段階である。L4
は数日後に若齢の成体に脱皮する。非常に小さい成長が
SL3と若齢の成体段階との間で起こる。若齢の成体は
長さ約0.5mmであり、次の4週間中に長さ25mm
以上まで成長する。この成長のための栄養物は宿主血液
成分の代謝により与えられる。Rb−8552抗血清お
よびRh−9190抗血清を使用して、SL3゜XL3
. L4および成体のタンパク質エキスのウェスタンプ
ロット(トウピン(Towbin)ら、1979年)を
精査した。技術上の理由のため、これらの実験で分析さ
れるXL3虫およびL4虫を、特定培地中の試験管内で
虫を培養することにより得、感染ヒツジから単離しなか
った。第27図に示されるように、35kDaタンパク
質(および37kDa形態)を成虫のエキス中のみて検
出した。Rh−10285血清を用いて、同じ結果を得
た。この血清は成虫から単離された天然の35kDaタ
ンパク質に対して調整した(第27図を参照のこと)。
これらの結果は、35kDaプロテアーゼ遺伝子族の全
ての員(少なくとも、これらの抗血清により認識される
タンパク質を暗号化するこれらの員)か同様の発育形質
発現パターンを有することを示唆する。
H9抗凝固物質タンパク質による生体内保護実験1、保
護実験#l a、実験設計 生後約12ケ月の虫のいないヒツジに、アジュバントで
乳化された節II (B)に記載されたように調製され
た精製抗凝固物質(ワクチン投与グループ)またはアジ
ュバントのみ(対照グループ)を幾つかの部位で筋肉内
注射した。注射の時間経過、注射に使用した抗凝固物質
の量および使用したアジュバントの種類を第工表に示す
最後のブースト(boost)の10日後に、ヒツジに
、1回の第一胃内(intraruminal)注射に
より与えられる2500 H,コントルラス被鞘第三段
階幼虫(SL3)で抗原投与した。糞試料を次の2ケ月
にわたって回収し、数■の試料当りのH,コンドルラス
卵の数を測定した。これらの数を、適当な変換因数を掛
けることにより、糞便1g当りの卵(EPGと称する)
に変換した。虫抗原投与後56日目に、ヒツジを犠牲に
し、それらの第四胃を取り出し、成虫の存在を調べた。
見つけた虫を数え、性別を見分けた。試験の前、抗原注
射の後、虫抗原投与の前および検死時に、血清試料を集
めた。血清試料を使用して全成虫タンパク質エキス、部
分精製抗凝固物質または精製した35kDaおよび55
kDaのタンパク質のウェスタンプロットを精査して、
これらのタンパク質と反応性の抗体に関して分析した。
駆虫活性を、虫の卵精製の減少により、および検死時の
虫集団個体数の減少により記録した。
第1表 抗凝固物質注射のスケジュール 日数    量 OcFAb中 50μg 7         1FAc中 75μg14IFA
中100μg 21      1FA中100μg 31       IFA中400μg41     
    虫抗原投与 97     検死 a、対照のヒツジは、同じスケジュールに従ってアジュ
バントのみを受けた。
b、フロイント完全アジュバント C,フロイント不完全アジュバント b、結果 抗凝固物質でワクチン投与したヒツジは、第■表に示さ
れるように、減少したグループ平均EPGおよび検死時
の虫の合計数の両方を示した。
ワクチン投与したヒツジのグループ平均EPGは、虫抗
原投与後42日目に、対照のヒツジのグループ平均より
も77%少なかった。検死時(抗原投与後56日目)に
、4匹のワクチン投与したヒツジのうちの3匹が卵の計
数に関して負であった。
ワクチン投与したグループに関する検死時の平均の合計
数は、対照グループの平均合計数より79%少なかった
2、保護実験#2 a、実験設計 この試験は、ヒツジを3つのグループに分けた以外は、
最初の抗凝固物質実験の繰返してあリ、実験の全てのパ
ラメーターか同じてあった。
グループlは、試験#lのワクチン投与したグループと
同様に処置した。グループ2は、試験#lの対照グルー
プと同様に処置した。グループ3は、最初の抗凝固物質
注射の175を静脈内に与えた以外は、グループlと同
様に処置した。
グループ3に関するブースター注射は、グループlと同
様に筋肉内に与えた。
b、結果 最初の試験と同様に、抗凝固物質てワクチン投与したヒ
ツジは、第■表に示されるように、減少したグループ平
均EPGおよび検死時の虫の合計数の両方を示した。研
究の終了時(即ち、虫抗原投与後56日目)に、グルー
プ1のヒツジの全ては、対照グループ2に関して325
のグループ平均に対して虫の数に関して陰性であった。
グループ1のヒツジに関する検死時の虫の合計数は、対
照のヒツジに関する合計よりも86%少なかった。抗凝
固物質でワクチン投与した8匹のヒツジ(グループ1お
よび3)のうち7匹は、対照のヒツジに関して平均26
9に対して検死時の虫の平均合計数42を有していた。
グループ3のワクチン投与したヒツジの1匹だけ(ヒツ
ジ#330)か検死時の非常に多い虫の数を有しており
、非応答動物であることが明らかである。
3、保護実験#3 a、実験設計 この試験をは、ワクチンとしての個々の35kDaおよ
び55kDaのタンパク質の効能を試験するように設計
した。モノーQカラムで精製した抗凝固物質タンパク質
の分取SDSゲルを運転し、35kDaおよび55kD
aの帯を個々に分離し、節II (D)(2)に記載さ
れたようにして実質的に溶離した。
試験のヒツジを6つのグループに分けた。グループAの
ヒツジは抗凝固物質+アジュバントを受けた。グループ
Bのヒツジは、0.1%SOS中で変性され、アジュバ
ント中に乳化された抗凝固物質を受けた。グループCの
ヒツジはアジュバントのみを受けた。グループDのヒツ
ジはアジュバント+0.1%SDSを受けた。グループ
Eのヒツジは35kDaタンパク質+アジユバントを受
け、グループFのヒツジは55kDaタンパク質+アジ
ユバントを受けた。各グループは4匹のヒツジを含み、
それらに第工表に概説したスケジュールに従ってタンパ
ク質を注射し、但しグループEおよびFのヒツジは、示
された多量の抗凝固物質タンパク質ではなく、50.7
5.100゜100、 100μgのタンパク質の注射
を続けて数週にわたって受けた。−次注射はフロイント
完全アジュバントを使用し、一方、ブースター注射はフ
ロイント不完全アジュバントを使用した。
全ての注射を筋肉内で与えた。
b、結果 SDSを使用し、またはSO3を使用しないて抗凝固物
質タンパク質てワクチン投与したヒツジ、並びに35k
Daまたは55kDaのタンパク質でワクチン投与した
ヒツジは、アジュバントのみて注射したヒツジに較へて
減少されたグループ平均EPGおよび検死時の虫の合計
数の両方を示した(第■表を参照のこと)。抗凝固物質
、即ち35kDaまたは55kDaのタンパク質を受け
るワクチン投与グループの夫々の4匹のうち3匹か卵数
に関して陰性であり、あるいは不妊卵のみを生じた。同
様に、抗凝固物質でワクチン投与した、即ち35155
kDaのタンパク質でワクチン投与したグループの4匹
のヒツジのうち3匹が検死時に通常に現れる成虫を有し
ていなかった。ヒツジの成るものは、小さい不妊成虫を
有し、これは虫に対して向けられる免疫反応を示唆した
4、結論 本発明者らは、保護実験1.2および3から、抗凝固物
質かヒツジで免疫原性であり、駆虫活性の二つの測定、
即ち虫の卵数の減少および虫集団個体数の減少により測
定されるようにヒツジをH,コントルラス感染から保護
するためのワクチンとして使用し得ることを結言する。
更に、本発明者らは、35kDaまたは55kDaのタ
ンパク質のいずれもかヒツジをH,コントルラス感染か
ら保護するためのワクチンとして個々に使用し得ること
を結言する。
r、 E、coli中のへセンカス35kDaタンパク
質の形質発現 ヘモンカスAC−1プロテアーゼを、二つの形態てE、
coli中で形質発現した。X−8と称する一つの構成
はAsp−19で開始する。RV−2および3と称する
第二の構成は1ie−87で開始する。組換えタンパク
質の形質発現を誘導するためのT7フアージプロモータ
ーまたはTacプロモーターを含むプラスミドを用いて
、これらの構成物を形質発現した。
1、T7プロモータープラスミドーpT5Ta、X−8
構成 cDNAF−1をXbalで消化した。切断したDNA
を、下記の配列の合成リンカ−につないだ。
MetAspGluAsnAlaAlaGlnGlyl
 1ePr。
連結混合物をEcoRIで消化し、1062bp DN
Aフラグメントをゲル精製した。このDNA片を、Ec
oRIおよびBamHIで消化されたT7プロモーター
ブラスミドpT5TDNAC’)とつないだ。連結DN
Aを使用してE、coJi株BL21/Dε3を形質転
換し、そのプラスミドを含むコロニーをアンピシリンプ
レートで選択した。迅速沸騰法(ホルメス(Holme
s)およびキグレイ(Quigley)、1981年)
を使用して、幾つかのコロニーからのプラスミドDNA
を精製し、EcoRIおよびBamHIで消化して、そ
れらが適当なサイズのDNAインサートを含むことを確
かめた。正しいサイズのインサートを有する二つのプラ
スミドを同定し、pT5T::X−1およびpT5T:
 :X−8と称した。
b、RV構成 cDNAF−1をEcoRVで消化し、下記の配列の合
成リンカ−とつないだ。
et 連結DNAをEcoRIで消化し、857bp帯をゲル
精製した。このDNA片を、EcoRrおよびBamH
で消化されたプラスミドpT5T DNAとつないだ。
連結DNAを使用してE、colj株BL21/DE3
を形質転換し、プラスミドを含むコロニーをアンピシリ
ンプレートで選択した。幾つかのコロニーからのプラス
ミドを精製し、EcoRIおよびBamHで消化して、
それらが適当なサイズのDNAインサートを含むことを
確かめた。正確なサイズのインサートを有する二つのプ
ラスミドを同定しpT5T::RV−2およびpT5T
: :RV−3と称した。
2、TaCプロモータープラスミドpT3XI−tac
loX−8構成物を、以下のようにしてTACプロモー
タープラスミドpT3XI−2−taclOに転移した
プラスミドpT5T::X−8DNAをSam Iで消
化しくSma1部位はX−8配列の下流のポリリンカー
配列中に生じる)、配列5−GCCGCGGC−3°の
Sac I Iリンカ−とつなぎ、BamHIおよびS
ac I Iで消化した。
1078bl)のBamHI : Sac [Iフラグ
メントをゲル精製し、Bamf(Iおよび5acllで
消化されゲル精製されたpT3XI−2−taclOD
NAとつないだ。連結混合物を使用してE、 coli
JM107を形質転換し、コロニーをテトラサイクリン
プレート選択した。所望の構成物(pT3XI−2−t
aclo: :F−1(X−8)−8、または簡単にT
ac x−sと称する)を含むコロニーを、ハイブリッ
ド形成プローブとして′2pでラベルしたF−1cDN
Aインサートを用いるコロニーハイブリッド形成(グル
ンステイン(Grun−stein)およびホグネス(
Hogness) 、1975年)により選択した。T
ac X−8を制限遺伝地図作成により、およびインサ
ートの5°末端のDNA配列決定により確かめた。
3、組換えへモンカスプロテアーゼの合成T7プロモー
ター:RV2(pT5T: :RV2)プラスミドおよ
びT7プロモーター:X−8(pT5T: :X−8)
プラスミドを含むE、 co1iBL21/DE3を、
OD、、、か0.3になるまで、テトラサイクリン約1
2゜5■/ytt’を含むLB培養液中で増殖させた。
この時点て、IPTGを1mMまで添加することにより
、タンパク質の形質発現を誘導した。細胞を種々の長さ
の時間にわたって増殖させ、遠心分離により回収し、S
DS試料緩衝液中で溶菌し、12%SOSゲルで電気泳
動させた。ゲルのコマシーブルー染色か第30図に示さ
れ、成体へモンカスから精製された35kDaタンパク
質に対する抗血清(Rh−10285血清1節II (
DX2)を参照のこと)を用いるタンパク質のウェスタ
ンプロットか第30図に示される。
RV−2構成物は、Rb−10285血清と反応しIP
TGによる誘導の際に多量に増加する30kDa帯を生
産する。X−8構成物は、Rb−10285血清と反応
する分子量38kDaおよび32kDaのタンパク質を
生産する。32kDaタンパク質は38kDaタンパク
質より多量である。両タンパク質はIPTGによる誘導
の際に多量に減少する。
E、 coliJM107中のTac X−8の形質発
現は、pT5T中のX−8構成物の形質発現と同様の結
果を生じた。生産されたプロテアーゼの大部分の形態は
32kDaである(第30図を参照のこと)。また、3
8kDaの形態か生産される。32kDaおよび38k
Daのタンパク質の両方がRh−10285血清と反応
しく第30図を参照のこと)、両タンパク質は1mMの
rPTGによる誘導の際に多量減少する。
4、組換え35kdタンパク質の単離 上記のJM107中のTACX−8構成物を、約12.
5■/7nlのテトラサイクリンを含むルリア(Lur
ia)培養液(LBと称する)中で後期の対数増殖期ま
で増殖させた。細胞を、誘導しないで回収した。
ペレットにした細胞を、25mM トリス・MCI p
H8,0,5mMDTTおよび15mM NaC1中て
細胞の湿潤重量1gに対し20rILlの割合で再懸濁
した。懸濁液を1265kg/car (18,0OO
psi)のフレンチプレスに3同人れた。ついで、細胞
溶解産物を30.00 gで30分間遠心分離した。ペ
レ1.トを、夫々の最初の細胞1gに対してlor/L
lの容量の6M尿素および100mM 2−メルカプト
エタノールの溶液中でゆるく備え付けたドウンス(do
unce)で再懸濁した。再懸濁後に、0.7Mボラツ
クス、pH7,0および10%ポリエチレンイミンを再
懸濁容量各l〇−に夫々O,15rnIおよび0.0W
で添加した。再懸濁溶液を30.000 gで30分間
遠心分離した。
その後、上澄液を、カラムの高さ11.0cm、直径サ
イズ1.0cmの充填ビーズl−に対し10rILlの
割合でS−セファローズカラム(ファーマシア(Pha
rmacia))に装填した。カラムを、25mM ト
リス:HCl、 pH8,0,5mM DTT、  1
 mM EDTAおよび6M尿素を含む緩衝液中で平衡
にした。試料の適用後に、同緩衝液を使用してカラムを
洗浄した。カラムに結合したタンパク質を、500mM
までのNaC1の線形勾配を用いて溶離した。組換え3
5kDaタンパク質を125mM〜175−のNaC1
で溶離した。37kDaおよび32kDaの両方の種か
、もとの溶解産物中に観察されたのと同じ比率で存在し
ていた。最終の冷却した組換え物質のコマシー染色5D
S−PAGEゲルの走査は、37kDaおよび32kD
aの種か染色タンパク質の60%より多くに相当するこ
とを示した。第31図は、この操作により得られた画分
の代表的なタンパク質プロフィールを示す。
J、抗凝固物質抗血清実験 以下に示されるように、SDS変性35kdポリペプチ
ドに対して特異的なウサギ血清は、標準酵素分析でフィ
ブリノゲナーゼ活性を直接抑制しない。
しかしなから、この抗血清は、この活性を選別するのに
使用でき、こうして、このポリペプチドか、完全でない
としても少なくとも一部、フィブリノゲナーゼ活性に応
答性であるという根拠を支持する。また、その他の大部
分のポリペプチド、55kdタンパク質がフィブリノー
ゲン切断活性に欠くことができない要素であり得ること
は、除外し得ない。
対照ヒツジからの血清および抗凝固物質調製物で免疫化
したヒツジからの血清は、フィブリノゲナーゼ活性の部
分抑制を示した。これらの血清から単離されたIgG画
分は酵素の抑制を示し続け、それ故、保護と酵素抑制と
の間の直接の関連は、ない得なかった。免疫化したヒツ
ジからの血清は、ウェスタンプロット分析により35k
Daおよび55kDaのポリペプチドと反応する。直接
の抑制は虫の抗原投与に有効な保護に必要とされないが
、免疫クリアランスまたは補体媒介損傷が保護に関する
機構であり得ることは、可能である。
成虫からの抗凝固活性は、特異的なフィブリノーゲン切
断活性であることが決定されていた。第32図に示され
るように、ウシフィブリノーゲンのα帯およびβ帯は、
次第に増加する量の部分精製酵素調製物と共に保温され
る場合に、分解される。
5DS−PAGEによる酵素調製物の分析およびその後
のコマシーによる染色は、約35kDaおよび55kD
aの二つの主要な帯を示す。アンチーコアギュラーセ(
anti−coagulase)か同様に電気泳動され
、−層感受性の銀染色法で染色される場合には、幾つか
の追加のポリペプチドが視覚化される(第33図を参照
のこと)。−層高い分子量のごく少ない帯の幾つかは、
コラーゲンポリペプチドに相当すると考えられる。保護
実験中にウサギおよびヒツジ中に生じた抗凝固物質に対
する抗血清は、コラーゲンと反応する。
35kDaが触媒サブユニットであるという支持は、活
性部位ラベリング実験から得られる。フィブリノゲナー
ゼ活性はチオール依存性であり、適当なインヒビターお
よびチオールラベリング試薬の使用は、35kDaポリ
ペプチドが活性チオールを含むことを示す。フィブリノ
ゲナーゼ活性か、その他のポリペプチドと関連し得るか
、あるいは単一のポリペプチド凝集物であるという根拠
は、少なくとも百方の分子量で溶離する活性を示す天然
の分子量サイジングカラムから得られる。複合体を分離
し活性を維持する試みは、成功しなかった。
(本質以下余白) 2、ウサギ血清による阻害の研究 35 kDaポリペプチドおよび55 kDaポリペプ
チドのクローニングに役立てるため、多クローン性ウサ
ギ血清をこれらポリペプチドにより感作させた。
抗凝固剤(anti−coagulant)の調製量を
SDSポリアクリルアミドゲル上で電気泳動し、該ゲル
から該タンパク質を溶離した。この精製したSDS変成
タンパク質(ペプチド)をウサギに注射し、得られた血
清のウェスタン(Westerns)に対する反応性を
テストした。こうして得たある血清は、35 kDポリ
ペプチドに特異性であったが、他の血清は、単離段階お
よび/または注射段階で汚染され、35 kDポリペプ
チドおよび55 kDポリペプチドの両者に反応する血
清を生成した。
直接酵素阻害研究:該ウサギ血清かフィブリノゲナーゼ
活性を直接阻害する能力についてテストした。血清およ
び酵素を予備インキュベートした後、基質を添加してイ
ンキュベートし、ゲル電気泳動により分析した。未免疫
血清(pre−immune−serum)および免疫
血清(抗35および抗35155)のいずれも、フィブ
リノゲナーゼに対し阻害性であった。
この明らかな非特異的阻害を解明するため、これら血清
サンプルからIgGを分別した。ウェスタンの対照サン
プルを分析したところ、ポリペプチドに対する反応性は
、 [gGフラクションに対するそれと別異であること
を示した。
未免疫血清および免疫血清から分画したIgGフラクシ
ョンを用いて阻害テストを繰り返したところ、未免疫血
清はもはや酵素を阻害しなかった。
しかしなから、第34図に示すように、35 kDaポ
リペプチド特異性のIgGフラクションは、この分析に
おいてフィブリノゲナーゼに対し存意な阻害を示さなか
った。35 kDaポリペプチドおよび55 kDaポ
リペプチドに特異性の抗血清から分画したIgGフラク
ションの場合にも、同様の結果が得られた。
これらの抗血清がSDS変性ポリペプチドに対して感作
された事実は、それらか天然酵素を阻害しないことと符
号する。
免疫選択阻害実験:これらIgGをさらに利用し、35
 kDaポリペプチドかフィブリノゲナーゼ活性の一部
であることを支持するため、以下の実験を行った。まず
、 IgGフラクションを抗コアグラーセ(anti−
coagulase)試料と共にインキュベートした。
ついて、固定した5taph A細胞と共にインキュベ
ートすることにより、免疫グロブリンに反応したポリペ
プチドおよびIgGを試料から除去した。遠心分離後、
5taph A細胞処理を繰り返した。遠心分離により
得られた上清のフィブリノゲナーゼ活性を分析した。
上記酵素分析の結果を第35図に示した。同図に示すと
おり、複数の対照を使用した。35 kDaポリペプチ
ドに対する未免疫血清および抗血清を示すレーン5およ
び8.35 kDaポリペプチドおよび55kDaポリ
ペプチドの両者に対する未免疫血清および抗血清を示す
レーン11および14を詳しく調べることにより、これ
ら免疫1gG試料はいずれも、それらに対応する未免疫
1gGフラクションと比較して、酵素活性を低下させる
ことがわかる。すなわち、これらポリペプチドと反応す
るIgGフラクションは、いずれも抗血清試料の活性を
低下させる。
この結果は、再現可能であった。
本実験の第2部として、上記活性の低下か問題の特定ポ
リペプチドの選択に基づくものであることを確認した。
この確認は、各サンプル中の5taph A細胞を集め
、該細胞か抗凝固剤試料から選択したポリペプチドおよ
びIgGの両者を煮沸により分離することによって行っ
た。これらサンプルを5DS−PAGE上で電気泳動し
、ニトロセルロースにプロットした。ついでウェスタン
を、これら35kDaポリペプチドおよび55 kDa
ポリペプチドに特異性の抗血清と共にインキュベートし
た。このウェスタンを第36図に示す。ウサギから最初
の血清を作成したので、カラー可視化のための第2の抗
体の作成には、HRPに結合したヤギ抗ウサギIgGを
使用した。したがって、もし55 kDaポリペプチド
が選択されていれば、全ての複合ウサギIgGが反応し
、55 kDaポリペプチドは見られないはずである。
しかしなから、該当するレーン(すなわち、レーン8お
よび14)から、35 kDaポリペプチドか複合物を
形成していることは明らかである。
ある血清が35 kDaポリペプチドに特異性であると
いうことは、該ポリペプチドかフィブリノゲナーゼ活性
を担っていることを示す強力な証拠である。しかしなか
ら、55 kDaポリペプチドまたは他のポリペプチド
が関与している可能性も排除できない。55 kDaポ
リペプチドまたは他のポリペプチドに特異性の血清を使
用することにより、これらペプチド(タンパク質)が関
与しているか否か見分けることが可能である。
3、免疫化ヒツジ血清による酵素阻害 抗凝血剤投与実験#lにより作成した免疫化ヒツジ血清
および対照ヒツジ血清について、フィブリノゲナーゼ阻
害能力をテストした。ウサギの血清についてテストした
場合と同様に、免疫化ヒツジ血清、対照ヒツジ血清は、
いずれもフィブリノゲナーゼを阻害した。このため、対
照血清(2個)および免疫化血清(4個)からIgGを
単離し、それらによる酵素阻害についてテストした。そ
の結果、テストした全てのIgGフラクションが該酵素
に対する部分阻害を示した(第37図参照)。これを仔
細に調へると、免疫化IgGフラクションの方が、僅か
なから強く阻害しているようにも見受けられる。しかし
なから、結論としては、該結果からはとちらとも言えな
い、とせざるを得ない。すなわち、該阻害は、非特異性
ファクター、該凝固剤に特異性の免疫グロブリンのいず
れに基づくものか決定することはできない。非特異性阻
害を排除するための追加工程か必要である。あるいは、
阻害の測定に、より高感度な分析法を使用することが必
要である。
テストしたヒツジ血清が35 kDaポリペプチドおよ
び55 kDaポリペプチドに反応することは既に確認
されている。したがって、上記免疫選択の類似実験は、
類似した結果を与えるであろう。
K、 AC−3cDNAおよびAC−4cDNAをコー
ドするH、 contortus遺伝子の単離セクショ
ンII、E、3の記載と同様の手順に従って、22pで
標識したcDNA V−22を用い、プラークハイブリ
ダイゼーションによりH,contortus :λE
MBL−3ライブラリーをスクリーニングした。ハイブ
リダイゼーションおよび洗浄は37°Cで行った。cD
NA■−22をアガロースゲルから溶離し、ランダムプ
ライマーを用いて22pで標識した。約90.000の
ファージのうち3個か該cDNAにハイブリダイズした
ので、これらをプラーク精製し、3MB4.3MB5、
λMB6と命名した。V−22cDNAおよびF−1c
DNAとハイブリダイズしたプラークの領域は、λMB
I中のAC−2遺伝子のマツプ作成に関連してセクショ
ン■に記載した手法と同様の手法により、決定すること
ができた。エクソン1〜4をコードしているDNA配列
は、低ストリンジエンシーハイブリダイゼーション条件
下(30%ホルムアミド溶液、セクション■参照)でF
−1エクソンの1〜4プローブを使用することにより同
定することができる。エクソン1〜4に対応する配列が
λMB4〜6中に存在しない場合には、「クロモソーム
ラオーキング(chromosome walking
)J法を用い、ライブラリーを再スクリーニングするこ
とにより、λMB4〜6中に存在するコーディング配列
の5′に延在するH、 contortusのDNA配
列を含むリコンビナントλEMBL−3ファージを同定
することかできる。その手法については、H,cont
ortus AC−2遺伝子のエクソン1〜4をコード
するλEMBL−3ファージの単離およびマツピングに
ついて記載したセクションII 、 E、 3.中に詳
述されている。V−22cDNA 、 F−1cDNA
またはF−1エクソン1〜4プローブにハイブリダイズ
するλEMBL−3ファージの領域の配列を決定するこ
とにより、cDNA−22およびcDNA−24中に存
在しない遺伝子をコードする配列に対応するDNA配列
を同定することができる。
L、線虫システィンプロテアーゼ遺伝子のエクソン1〜
4に特異的なりNAプローブの構造プラスミドpBR3
25::Fl (これはpBR325のEcoR[部位
に挿入されたcDNA F−1の約1.0 kBのEc
oRIフラグメントを含んでいる)をXbalで消化し
、下記配列のオリゴヌクレオチドアダプターと結合させ
た。
ATCTTTGTTCCCAAACCGGAGCAGA
CGAGAATGCTGTAGAAACAAGGGTT
TGGCCTCGTCTGCTCTTACGACCCC
AAGGCATTCCT   −3゜GGGTTCCG
TAAGGAGATC−5゜該結合混合物をEcoRI
およびBamHIで消化し、F−1オリゴヌクレオチド
・アダプターDNA配列を含む1.1kbバンドをゲル
精製した。溶離したDNAバンドを、EcoRI+Ba
m旧で消化しゲル精製したプラスミドpcDNA 1ベ
クターDNA (カリフォルニア州すンディエゴのIn
vitrogen社製)と結合させた。この結合混合物
をE、 coliのMC1061/P3株(Invit
rogen社)の形質転換に使用した。該プラスミドに
含まれる5upF遺伝子を利用して、プラスミド含有コ
ロニーをアンピシリン+テトラサイクリン培地上で選択
した。正しく結合したHocontortus F−1
配列を含むプラスミドを制限酵素地図作成およびヌクレ
オチド配列決定により同定した。そのようなプラスミド
の1つをpcDNA::Flと命名した。
BamHIおよびXholを用いてpcDNA::F−
I DNAを消化することにより280bp DNAプ
ローブを調製することができる。このDNAフラグメン
トをアガロースゲルから精製し、32pて標識し、ササ
ンプロット・ハイブリダイゼーション実験を行うことに
より、線虫システィンプロテアーゼ遺伝子のエクソン1
〜4をコードするDNA配列の位置を知ることかできる
。このDNAフラグメントは、H,contortus
 AC−2遺伝子のエクソン1〜4に対応する配列、お
よびエクソン5の3アミノ酸をコードする配列を含有す
る。本発明者は、このエクソン1〜4のプローブを、λ
M旧、2MB3、λ002およびλ007中のエクソン
1〜4をコードする配列の同定に使用した。エクソン1
〜4プローブは、ホルムアルデヒド30%〜40%を含
有するハイブリダイゼーション液を32℃で使用するこ
とにより、λMBI中に存在する1、7kbのEcoR
IフラグメントおよびλMB3中に存在する3、5kb
のフラグメント(第51図)に特異的にハイブリダイズ
した(ハイブリダイゼーション液の組成についてはセク
ションI[、P、3参照)。第20図に、λMBIおよ
びλMBS中のハイブリダイゼーション領域の位置を示
した。
該プローブがλMBIDNAにハイブリダイズする事実
は、λMBI中のH,co口tortus配列により部
分的に(エクソン1〜4)にコードされた第2のシステ
ィンプロテアーゼ遺伝子が存在することを示している。
この第2の遺伝子の残部をクロモソームラ−キング法(
セクション]1.E、参照)により同定し、λMBI中
に存在する該コーディング配列の3゛に延在する新しい
λEMBL−3ファージの単離に用いることかできる。
新しいλEMBL−3ファージ上のエクソン5〜12の
位置決定には、cDNA F−1をハイブリダイゼーシ
ョンプローブとして使用することかできる。
本発明者は、λ002およびλ007中のエクソン1〜
4プローブと交差ハイブリダイズするDNA配列を検出
するには、ハイブリダイゼーション溶液(セクションI
I 、 P、 3)中のホルムアルデヒドの濃度を30
%(32°Cにおいて)に低下させることか必要である
ことを見出した。該条件下において、エクソン1〜4プ
ローブは、λ007中の3.6 kbBamHIフラグ
メント、λ002中の7.9 kb BamHIフラグ
メント、およびλ002中の3.5 kb 5stl/
BamH[フラグメントにハイブリダイズした。第52
図にこれら制限フラグメントの位置を示した。エクソン
1〜4かハイブリダイズする領域の位置から、本発明者
は、2個の連鎖したシスティンプロテアーゼ遺伝子のタ
ンパク質をコードするDNA配列を両ファージか含むも
のと推測した。
M、抗凝固剤、抽出物中に存在する55 k[)aタン
パク質をコードするcDNAの単離 調製SDSゲルから溶離した55 kDaタンパク質て
感作したウサギ抗血清およびヒツジ抗血清を用いて、H
,contortusの成虫cDNA−r−クスプレワ
ークス・ライブラリーをスクリーニングした。ウサギ抗
血清としては、セクションI[、D、 2.に記載した
Rb−10284およびRh−10286を使用した。
ヒツジ血清としては、ヒツジ保護実験#3(セクション
I1.H,3)の一部である、ヒツジ#641.648
.673および842からの血清プールを使用した。
該ライブラリーを、セクションI[、E、1記載の抗血
清でスクリーニングした。Rh−10284を希釈中1
 : 500で使用した。この抗血清を用いて4×10
5個のリコンビナントファージをスクリーニングしたと
ころ、17個のホジティブファージか生成したので、こ
れらをプラーク精製の上、84−1ないし84−17と
命名した。また、Rb−10286血清を希釈率1 :
 500で用いることにより、該cDNAエクスプレッ
ション・ライブラリーをスクリーニングした。
このスクリーニングにより、cDNA 86−5.86
−7および86−8が生成した。さらに、該ライブラリ
ーを、上記ヒツジ血清のプールを用いてスクリーニング
した。1.2X10@個のファージをスクリーニングす
ることにより、5個の陽性ファージが生成したので、こ
れらを5H−27a、 5H−29a、 5H−34a
、 5H−34b、5H−37aと命名した。セクショ
ンI1.E、1記載の方法により、これらファージから
DNAを調製した。
これらファージDNAをEcoRIを用いて消化した後
、cDNA挿入物のサイズをアガロースゲル電気泳動に
より決定した。選択したcDNA挿入物を該ゲルから溶
離し、ニックトランスレーションにより32Pで標識し
、該ファージの整然とした配列を含むニトロセルロース
フィルターにハイブリダイズさせることにより、とのc
DNAか関連するか決定した。この実験により、cDN
A 84−1.84−2.84〜3.84−5.84−
7.84−11.84−12.84−14.84−15
゜5H−29a、 5H−34aおよび5H−37aか
交差)\イブリダイズすること、したかって、これらか
同一遺伝子ないし関連遺伝子の産物であることか示され
た。
cDNA 84−8.86−7および86−8も交差ハ
イブリダイズし、したがって、同一ないし密接に関連す
る遺伝子の産物であることが判明した。cDNA 84
−4はユニークであった。
セクションn、E、1記載の方法に準じて抗原溶離実験
を行うことにより、cDNA 84−1ないし84−1
7によりコードされたH、 contortusタンパ
ク質を同定した。l?b−10284血清は、希釈率1
 : 500で使用した。ファージ84−1.84−2
.84−3.84−5.84−7゜84−11.84−
12.84−14および84−15により選択された抗
体は、全ての成虫抽出物中および精製抗凝固抽出物中の
55 kDaタンパク質と反応した(第46図参照)。
これらファージにより選択された抗体と反応するタンパ
ク質は、時として、55 kDaにダブレットとして現
れた。これらの結果は、このcDNAグループか抗凝固
剤抽出物中に存在する主要55 kDaタンパク質(5
5Aと呼ぶ)をコードしていることを示している。ファ
ージ84−2により選択された抗体を用いるデベロップ
メンタル・ウェスタン・プロットにより、上記55Aタ
ンパク質は成虫では発現するが、XL3またはL4では
発現しないことが示された(第47図参照)。
ファージ84−8.86−7および86−8により選択
された抗体は、全成虫抽出物中の55 kDaタンパク
質と強く反応したが、精製した抗凝固剤抽出物とは弱く
反応したのみてあった(第46図参照)。それ故、本発
明者は、これらcDNAが、抗凝固剤のマイナーな成分
である55 kDa(55Bと呼ぶ)をコードしている
と結論した。これらファージクローンによ選択された抗
体を親和力精製したものも、全土抽出物中の約100 
kDaのタンパク質と弱く反応した(第46図参照)。
この約100 kDaのタンパク質は恐らく該55 k
Daタンパク質の凝集物である。ファージ84−8によ
り選択された抗原を用いるデベロップメンタル・ウェス
タン・プロットにより、これらcDNAによりコードさ
れた55Bタンパク質および抗原的に関連する100 
kDaタンパク質は、XL3 、L4および成虫により
発現されることか示された(第47図)。ファージ84
−4により選択された抗体も、全成虫タンパク質中に存
在する1つの55 kDaタンパク質と強く反応し、1
つの100 kDaタンパク質と弱く反応した(第46
図)。このタンパク質(55Cと呼ぶ)も、精製した抗
凝固剤のマイナー成分であるように見受けられる。タン
パク質55Cは、XL3、L4および成虫により発現さ
れた(第47図)。
部分制限酵素地図および交差ハイブリダイゼーションに
より、 55Aタンパク質をコードするcDNAの配列
を研究した。この研究によりcDNA 84−1および
84−2が最も大きいことか分った。これら2個のcD
NAの関係を第48図に示した。
セクションI[、E、1に記載した手法を用い、cDN
A84−2および84−1のヌクレオチド配列を決定し
た。
それらのヌクレオチド配列および対応アミノ酸配列を第
49図に示した。
同様の手法によりcDNA 84−4および84−8の
部分ヌクレオチド配列を決定した。それらを第54図お
よび第55図に示す。
32pで標識したcDNAの制限フラグメント、または
該cDNA配列に対応する、ff2pで標識したオリゴ
ヌクレオチドプローブを使用することにより、H,co
ntortus 55A、 55Bまたは55Cタンパ
ク質をコードしているより長いcDNAまたは完全鎖D
NAを単離することができる。H,contortus
 35 kDaAC−1システインプロテアーゼをコー
ドする長鎖cDNAの単離について記載したセクション
I1.E、中に、そのような操作の例が記載されている
。セクション■に記載した手順に準じ、cDNA 84
−2(又は84−1) 、84−4および84−8によ
り部分的にコードされたタンパク質を、E、coli中
で発現することができる。精製したりコンビナンドタン
パク質を、Hocontortusの感染から保護する
ため、ヒツジに投与することができる。
下記方法により、55Aタンパク質をE、 coli中
に発現させた。すなわち、プラスミドpT5TDNAを
BamHTを用いて消化し、下記配列の合成リンカ−に
結合させた。
5°GAT CCG ATCTTG GAG GAG 
GAT TAA ATG G −3’3°−GCTAG
 AACCTCCTA CTA ATT TACCTT
AA −5“該混合物をEcoRIで消化し、ベクター
バンドをアガロースゲル電気泳動後、精製した。cDN
A 84−2をEcoRIにより部分消化し、1.7k
bのcDNAを、アガロースゲル電気泳動後、精製した
。ゲル精製した1、 7 kbのcDNAバンドおよび
EcoRIて消化したベクターバンドを一夜配置結合さ
せ、E、coli BL21/DE3の形質転換に使用
した。テトラサイクリン耐性コロニーを、抗体スクリー
ニングまたは制限酵素消化により分析し、55A cD
NAが適切な配置で含まれているか調べた。セクション
I[,1,3に記載した方法により、55A cDNA
を適切な配置で含むE、coli細胞に55Aタンパク
質を合成させた。
タンパク質化学における標準的手法を用いて該′リコン
ビナント55Aタンパク質を、発現ホスト細胞の抽出物
から精製することにより、該リコンビナントタンパク質
を医薬製剤として使用可能な程度まで純化することがで
きる。精製に使用し得る手法の例として次のものを挙げ
ることかできる。
(但し、これらに限定されない):イオン交換クロマト
グラフィー(例えば、Q−1S−およびDEAE−3e
pharoseイオン交換カラム)、ゲル透過クロマト
グラフィー(例えば、5uperoseサイジングカラ
ム)、クロマトフオーカシング(例えば、Mono−P
カラム)、疎水性インタラクションクロマトグラフィー
(例えば、オクチル−およびフェニル−セファローズ旧
Cカラム)、および親和クロマトグラフィー(例えば、
亜鉛、銅、および水銀親和カラム)。
(本質以下余白) N、  H,コントルラス55A kDaタンパク質を
コード化する遺伝子の分離 H,コントルラス:第11.E、3節に記載された方法
と同様の方法を使用して、EMBL−3ライブラリーを
32p−ラベル化cDNA 84−2によるプラークハ
イブリッド形成法によりスクリーンした。ハイブリッド
形成および洗浄温度は37°Cであった。複製ニトロセ
ルロースフィルターはcDNA 84−2の750bp
および900bp EcoRI断片でスクリーンした。
スクリーンされた90.000フアージのうち11個の
ファージがラベル化したプローブとハイブリッド形成し
、そしてプラーク精製された。このファージはgMB7
から17までと命名された。cDNAs 84−2およ
び84−1に対合するファージの領域は制限酵素消化お
よびサザンプロットハイブリッド形成実験により決定す
ることができる。遺伝子の5′から3′へのコード化の
方向はcDNA 84−2の既知の配列、例えば、遺伝
子の5°半分をコードする750bp EcoRI断片
並びに遺伝子の3°半分をコードする900bp Ec
oRI断片を使用して決定することができる。これらの
2個のラベル化されたプローブによる別個のサザンプロ
ット実験は、遺伝子の5°から3°への方向を決定する
のを可能とするであろう。cDNAs内の既知の制限酵
素部位[例えば、cDNA 84−2の3゛末端近< 
(7)Xho1部位(第48図)]も、55A遺伝子の
5°から3°コード化方向を方向づけるために使用しつ
る。
cDNAs 84−1および84−2からの消失したコ
ード配列はいかなるものも、cDNAsが終止する5°
部位に位置するEMBL−3フアージの配列部位により
決定しつる。
0、55A kDaタンパク質をコード化するcDNA
sによるゲノムサザンプロット実験 H,D:/トルッスノゲノムDNAをEcoRI、 5
all又はBamHIで消化し、アガロースゲル上でサ
イズ分画し、そして第11.F節に記載のようにしてニ
トロセルロースフィルター上ヘプロットした。複製フィ
ルターはcDNA 84−2の2個のEcoRI断片で
ハイブリッド形成させた。このフィルターは対合させ、
そして第1[、F節に記載された溶液を使用して32°
Cで洗浄した。これらの実験は両方のプローブか各消化
物中の複数帯域に対合することを示しており(第50図
)、このことはH,コントルラスゲノム中には55A 
kDaタンパク質をコード化する1以上の遺伝子か存在
することを示唆している。この結果はcDNAsの84
−1と84−2かDNA配列において僅かに相違してい
るとの知見と合致しており、これらのCDNA5は2個
の密接に関連するが、別個の遺伝子の産物であることを
示唆している。
P、オステルタジアオステルタジ(Ostertagi
aostertagi)システィンプロテアーゼ遺伝子
の分離 1、オステルタジアオステルタジからのDNAの分離 液体窒素中で凍結され、−70°Cで保存された、さや
でおおわれた第3段階の幼生をR,ボイスベニラ(R,
Boisvenue)博士(Eli Li1ly an
d CompanyGreenfield、IN)から
入手した。この虫をモルタル中で細かな粉末にすりつぶ
し、液体窒素上に詰めた。次いで、この虫を第1[(1
)節で記載したようにして、65℃でプロティンキナー
ゼにで消化した。
フェノールおよびクロロホルムで交互に抽出した後で、
DNAはl/10容量の3モルの酢酸ナトリウムおよび
3容量のエタノールを添加して沈澱させた。高分子量の
DNAはガラス製のキャピラリーを使用して巻き取り、
空気乾燥し、そして、10mMのTris−塩酸pH8
,0,1mM EDTA (TE緩衝液)中に再懸濁さ
せた。DNAはRNアーゼで処理し、フェノールおよび
クロロホルムで抽出し、乾燥させ、そして、TE緩衝液
に再懸濁させた。約300μgのDNAか得られた。
2.0.オステルタジの構築: EMBL−3ライブラ
リこのライブラリーは、本質的に第1I(1)節に記載
されているようにして構築された。0.オステルタジD
NAの100μgをSau 3Aで部分的に消化し、そ
して、10−40%のショ糖勾配上でサイズ−分画した
。15−20kbのDNA断片を含有する分画はアガロ
ースゲル電気泳動により同定し、プールし、そして、3
XSETとTE緩衝液に対して透析した。
透析したDNAはエタノールで沈澱させ、そして、遠心
分離により集めた(SW280−ターを使用して、4°
Cて25.00Orpmを30分間)。このDNAをT
E緩衝液中に再懸濁した。約2μgのサイズ−分画され
たDNAが得られた。このDNAの分割量はEcoR[
/Bam旧て消化されたλEMBL−3DNA (St
ratageneCorporation)に結合され
、インビトロでパッケージングされ(Gigapack
 Plus kits、 StratageneCor
porationから購入) 、E、Co11株Q35
9.1上に塗布した。全量lXl0@組み換えファージ
は数個の連結反応とパッケージングから得られた。増巾
されたライブラリーを創製するために、プラークが目に
見えるが、オーバーラツプしない程度にまで、約4.4
XlO’フアージをE、 coli Q359.1(1
5anの直径の皿当たり25.000個のファージ)の
ローンに塗布した。プラークはλdilで重ねて置かれ
、4°Cで1晩放置され、そして、翌日液体が集められ
た。増巾されたライブラリーの力価はlXl0”pfu
/rIdlであった。
3.0.オステルタジシステインプロテアーゼ遺伝子の
同定 0、オステルタジ: EMBL−3ライブラリーは、ハ
イブリッド形成プローブとしてH,コントルラスcDN
A F−1の1014bp、 EcoRI断片を含有す
る32p−ラベルの切断修復(nicktransla
tod)て標識されたプラスミドを使用して、プラーク
ハイブリッド形成(BentonおよびDavisS1
977)によりスクリーンした。cDNA F−1のE
coRI断片は、pBR325のEcoR1部位に導入
される。このライブラリーは、宿主としてE、coli
 LE 392を使用して、10cmの直径のプレート
当り8X102個のファージの密度で塗布された。ニト
ロセルロースフィルターは、40%ホルムアミド(Ko
dak、 Spectrograde)/ 3 X5E
T10.1Mリン酸ナトリウムpH7,410,1%ド
デシル硫酸ナトリウム/10μs d−’のさやでおお
われたサケの精子DNAから成る溶液中で60分間前ハ
イブリッド形成させた。フィルターは、次いで、新鮮な
ハイブリッド形成緩衝液中で32℃にて1晩ハイブリツ
ド形成させた。翌日、このフィルターは数百−の新鮮な
ハイブリッド形成緩衝液で30分間4回洗浄し、次いで
、2XSET緩衝液で1〜2回洗浄した。l晩X線フィ
ルムに露した後で、陽性のファージは収集し、そして、
プラークが純粋になる迄、類似の方法を使用して再スク
リーンした。
幾つかの実験においては、ニトロセルロースは前対合、
対合させ、さらに、40%ホルムアミドの代わりに30
%のホルムアミドを含有する溶液を使用して洗浄した。
より低いホルムアミド濃度は非特異的なバッグラウンド
ハイブリッド形成を増大させた。10個のプレートをス
クリーニングすると、プラーク精製された9個の陽性の
ファージを得られた。、これらのファージは、lamb
da 001−009と命名された。ブラークー純粋フ
ァージからのDNAはプレート溶解物方法により得られ
た(Davisら、1980)。このファージの制限酵
素地図は1個および2個の制限酵素消化を使用して製造
された(第52図)。限定されたDNA5はアガロース
ゲル上でサイズ分画し、ニトロセルロースフィルターに
プロットし、フィルターは80℃でベーキングし、そし
て、既述のハイブリッド形成条件を使用して2tp−ラ
ベルF−1cDNAプラスミドにハイブリッド形成させ
た。このプラスミドに対合した制限断片はNA−45ペ
ーパー(Schleicherおよび5chuell)
を使用して分離用アガロースゲルから溶出させ、MI3
ファージベクターへサブクローンし、そしてジデオキシ
ターミネーション法を使用して配列決定した。
配列決定されたλ002、λ003、λ004およびλ
007の領域は第52図および第53図に示されている
。これらの領域のヌクレオチド配列は第38図から第4
1図で表わされる。これらのファージ中の0、オステル
タジシステインプロテアーゼ遺伝子は、H,コントルツ
スAC−2遺伝子と同一のイントロン/エキラン構成を
存している(第42図)。0゜オステルタジシステイン
ブロテアーゼ遺伝子の演欅されたアミノ酸配列は第38
図から第42図中に示されている。オステルタジアシス
テインブロテアーゼアミノ酸配列は、第42図において
2個のへモンチュース(Haemonchus)システ
ィンプロテアーゼ配列の相応の領域と比較される。ヘモ
ンチュースと、オステルタジシステインブロテアーゼは
、比較した領域において平均〜70%のアミノ酸配列の
同一性を共有する。λ001−009における0、オス
テルタジアシステインプロテアーゼ遺伝子の完全な配列
を得るためには、H,コントルラスcDNAs F−1
又はF−1エキソンl−4プローブ(第1I (E)(
3)およびII (L)節)に対合するファージDNA
5の余部の配列決定を行ない、そして、cDNA F−
1からv−24とヌクレオチドおよびアミノ酸配列を比
較しさえすればよい。もし遺伝子の一部かλ001−0
09に存在しないならば、次に、これらのファージから
の制限断片を、λ001−009中のコード化配列のさ
らに上流又は下流に広がる2個のファージのためのEM
BL−3ライブラリーをスクリーンするために、使用す
ることができる。このライブラリーは、ファージが同定
される迄この方法で再スクリーン可能であり、これはc
DNAs F−1又はF−1エキソン1−4プローブの
消失領域に対合する。これを実行するための方法は第1
[、E、3節に詳細に記述され、これはλMB3の分離
を記載している。
代わりに、システィンプロテアーゼに対するcDNAs
を分離するために、比 コンドルラスcDNAF−1お
よびv−24、又は、これらの01オステルタジアハイ
ブリツド形成領域のいかなるものも使用しうる。ポリ(
A)” mRNAは0.オステルタジXL3s、L4s
から、又は、好ましくは成虫から分離可能であり、第■
(2)節に記載された方法を用いてcDNAライブラリ
ーをつくるために使用可能である。
CDNAライブラリーハ、”Pラヘル化F−1又ハV−
24cDNAs、又はO,オステルタジシステインプロ
テアーゼ遺伝子(アガロースゲルから精製)の311p
ラベル化制限断片を使用し、第1I (F)およびII
 (K)(3)節に記載されたハイブリッド形成条件を
使用してスクリーンすることができる。第1I(E)(
1)節に記載されているように、不完全cDNAsの5
−末端からのオリゴヌクレオチドを使用してcDNAラ
イブラリーを再スクリーニングすることにより、0゜オ
ステルタジシスティンブロテアーゼに対する全長さのc
DNAsを単離することかできる。
代わりに、龜オステルタジ遺伝子のヌクレオチドおよび
演欅されたアミノ酸配列に基づいて合成されたオリゴヌ
クレオチドを使用して、“偽cDNA”を構築すること
が可能である。“偽cDNA”を構築するための他の代
替方法は、インビトロの突然変異法によってイントロン
配列を削除することてあろう。
0、オステルタジシステインブロテアーゼcDNAs又
は“偽cDNA”は次いて組換えタンパク質の合成のた
めに、第1[(1)節に記載されているような発現ベク
ター内で発現させることがてきる。この組換えタンパク
質は、0.オステルタジの感染から牛を保護するために
、牛に投与することができる。
H,コントルラスおよび0.オステルタジについて記述
した方法と同様の方法は、あらゆる寄生性の線虫からシ
スティンプロテアーゼ遺伝子を単離するために使用する
ことができる。システィンプロテアーゼ遺伝子をワクチ
ンとして使用することができる寄生性の線虫の例は、こ
れに限定されないか、他のへモンチュース種、他のオス
テルタジア種、トリコストロンギルス種(Tricho
stron−gylus)、コーベリア種(Coope
ria)、アスカリス種(Ascaris)、トキツカ
ラ種(Toxocara)、鉤虫[アンシロストーマ(
Ancylostoma)およびネカトール種(Nec
ator) ]、フィラリア線虫[ジロフィラリア(D
irofilaria)およびプルギア種(Brugi
a)]およびトリキネーラ種(Trichinella
)を含む。
Q、1.:+ントルツス55A、 55Bおよび55C
kDaタンパク質の0.オステルタジ同族体の分離H,
コントルツス55A、 55Bおよび55CkDaの遺
伝子の同族体をコード化する0、オステルタジ(および
他のいずれの寄生性の線虫)の遺伝子は、ハイブリッド
形成プローブとしてcDNAs 84−1および84−
2(55A)、 84−8(55−B)、又は84−4
(55−C)を使用して、cDNA又はゲノムDNAフ
ァージライブラリーから分離することかできる。これら
の遺伝子の分離のために示唆されたハイブリッド形成条
件は、第11.P、3節に記載されているものであり、
これは、H,コントルツスシステインブロテアーゼDN
Aプローブ(cDNA Fl)を使用する0、オステル
タジシステインブロテアーゼ遺伝子の分離を詳述してい
る。示唆されている前ハイブリッド形成、ハイブリッド
形成および洗浄溶液は30%又は40%のホルムアミド
を含有すべきである。この分野における専門家に知られ
た他の演鐸されたハイブリッド形成の緊縮条件も満足し
て使用できる。
H,コントルラス55A(84−2) cDNAを使用
して、0、オステルタジから55kdの同族体を分離す
る例は、第56図に示されている。この図は55A c
DNAを使用して0.オステルタジから選択されたEM
BL−3ゲノムクローンの地図を描写している。cDN
AはEcoRIを存する制限酵素により5°および3゛
領域に切断された。750bpの小さい方の断片はクロ
ーンの5′領域を表わす;  900bl)の長い方の
断片は3領域を表わす。各断片はラベル化され、別個の
ハイブリッド形成プローブとして使用された。
55Aプローブは、第1[、P、3節に記載されている
ように、32℃で40%ホルムアミドを使用して、0、
オステルタジEMBL−3ライブラリーの一セットの二
重リフトに対合させた。両方のプローブと交差ハイブリ
ッド結合する、12個の初期のホジティブである、00
55A−1から−12が選択され、そして、プラークは
精製された。第56図に示されている0、オステルタジ
55A−11、ゲノムクローンの地図は、同様にして選
択されたこの種から得られる55kdタンパク質の1個
の同族体を表わす。
■、コラーゲンペプチドの実施例 A、コラーゲンペプチド保護の実験 1、実験の目的 約12ケ月令の、寄生虫を保持しない羊に対して、フロ
イント完全アジュバント中に乳化した1■のコラーゲン
ペプチド: LKH共役体(第1[[(B)節中に記載
したとおりのもの)(ワクチン化群)、又はアジュバン
トのみ(コントロール群)を、数ケ所に筋肉内注射した
。1ケ月後に、この羊はフロイント不完全アジュバント
中に乳化した0、5■のコラーゲンペプチド:  KL
H共役体(ワクチン化群)またはアジュバントのみ(コ
ントロール群)の筋肉内投与により追加免疫した。10
日後に、羊は1日当たり500幼虫の投与量の2500
へモンチュースコントルツスのさやでおおわれた第三段
階の幼生(SL3s)で5日間、抗原投与された。幼生
は反羽内注入された。糞サンプルをその後2ケ月間隔て
集め、そして、数百ミリグラムのサンプル当たりのへモ
ンチュースコントルツスの卵の数を測定した。
この数は、相応の転換係数を乗することにより、糞1g
当たりの卵(EPG)に変換された。56日目に虫の攻
撃後の羊を殺し、反側動物の第4胃を取り出し、成虫の
存在を試験した。発見された虫はすべて測定し、その性
別を鑑別した。試験前、後抗原注射、虫攻撃前および剖
検時に血液試料を集めた。血清試料は虫の攻撃に反応性
の抗体の存在を検定するために全成虫タンパク質抽出物
のウェスタンプロットをプローブするのに使用された。
抗駆虫活性(antihelmintic)は虫の卵生
成(EPG)の減少により、そして、剖検の際の虫の集
まりの減少により測定した。
2、結果 ワクチン化した、およびコントロールの年中で測定され
たEPGおよび虫の全計数は第4表に掲げられている。
ワクチン化した羊は、コントロールである非ワクチン化
の羊に比較して、剖検時に虫の全計数において減少を示
した。剖検時における虫の全計数は、コントロールの羊
に比較して、ワクチン化した羊においては73%少なか
った。2つのグループの間の虫の全計数は統計的分析に
より有意な差(p>0.05)であった。
3、結論 −我々はこの研究からコラーゲンペプチドが羊において
免疫性であり、虫の集まりの減少により測定されるよう
に、ヘモンチュースコントルッス感染から羊を守るため
のワクチンとして使用することができると結論した。
我々は、線虫煩悶の幾つかの他の目および他の種からの
代表的な線主について、抗原性に関連する配列を有する
コラーゲンが存在することを検討した。我々は、2個の
自由生活性の線虫[C,エレガンス(C,elegan
s)およびバナグレルス レディビブス(Panagr
ellus redivivus)の混合段階の集まり
1.2個の昆虫寄生性の線虫[ヘテロールアブディティ
スバクテリオフォーラ(Heterorhab−dit
is bacteriophore)およびネオアブレ
クターナカルポカプサエ(Neoaplectana 
carpocapsae)のダウェル(dauer)−
幼生1および4個の動物寄生性の線虫[オステルタジア
オステルタジ(Oster−tagia ostert
agi) 5L3s、シロフイラリアイミチス(Dir
ofilaria 1mm1tis)およびトキソカラ
カニス(Toxocara canis)成虫およびト
リキネラスヒラリス(Trichinella 5pi
ralis)第一段階幼生1を試験した。これらの線虫
の系統発生的関係は第43図に示されている。各々の線
虫は抗血清と強固に反応する多重(multiple)
高分子量タンパク質を保持していた(第44図)。反応
性タンパク質の型は種特異的であった。少数の例外(例
えば、P、レディビブス中の幾つかのタンパク質)を除
いて、反応性タンパク質はコラゲナーゼ感受性であった
これらのタンパク質試料をクーマシーブルー染色したゲ
ルは、反応性タンパク質のコラゲナーゼ感受性が特異的
であり、一般的なタンパク質分解によるものでないこと
を示している(データは示されてない)。
ペプチドに対して生じた抗血清かこれらの線虫と反応す
るという事実は、このペプチドがそれらの目および種に
おける線虫および他の線虫により引き起こされる感染か
ら哺乳動物を保護するためのワクチンとして使用しうる
ことを示している。
B、線虫源および抽出手段 ヘモインチユースコントルラス5L3sおよび成虫は前
述のようにして羊から採取した。ヘモンチュースコンド
ルツスXL3sは5L3sをインビトロでCO□により
さやを取り除き、XL3Sをムルチンフィルター環を通
してはわずことにより得られた。XL3sは遠心により
集め、そして、凍結保存するか、又は、インビトロでL
4段階へ成長させた。オステルタジアオステルタジ5L
3sはへモンチュースコンドルッスに対して開発した方
法を僅かに修正したものを使用して、実験的に感染させ
た牛の糞から集めた。
混合状態の発達段階のC,エレガンスおよびパナグレル
スレディビブスを含有する集団は、スーザンベクテフシ
xcsusan Bektesh、 Synergen
、  Inc、)から購入した。ジロフィラリアイミチ
スおよびトキソカラカニスの成虫は、ロバ−トゲリーブ
(Robert Grieve、 Co1orado 
5tate University)からの好意により
提供された。トリキネラスビラリスLlはドナルドワッ
ソム(Donald Wasson。
υn1rersity of Wisconsin)の
好意で得られた。ヘテロールアブディティスバクテリオ
フォーラ、およびネオアブレフターナ力ルポカブサエの
ダウェル幼生(ヘモンチュースコンドルツスのSL3段
階に類似する捕獲された第三段階の幼生)はジ工−ムズ
ホワイト(James Whites、 Biosys
 Cor−porat 1on)により送られた。虫は
使用される迄−70°Cで凍結保存された。我々に送ら
れたH、バクテリオフォーラおよびN、カルボカプサエ
虫は0℃で船積みされ、到着まで一70℃で保存された
ヘモンチュース コトンルツス幼生、P、レディビブス
および0.オステルタジの抽出物は、10mM)リス−
塩酸 pH7,4,1mMエチレンジアミン四酢酸、1
mMフェニルメタンスルホニルフルオリド中で虫を音波
処理し、最終濃度が1%SDS。
0、125M )リス−塩酸pH6,8,5%BMHに
なるような混合物に希釈し、この試料を2分間沸とうす
ることにより製造された。混合されたC、エレガンスの
集まり、および、H,バクテリオフォーラの幼生および
N、カルポカブサエの幼生は、1%SO3,0,125
Mのトリス−塩酸pH6,8,5%BMEの溶液中て2
分間沸とうさせた。ヘモンチュースコントルツス成虫、
T、カニメおよびり、イミチスは、カミソリの刃で切断
するか、凍結した虫をモルタルすりつぶすことにより破
壊し、1%SO3゜0.125M)リス−塩酸 pH6
,8,5%BME中で沸とうさせる前に液体窒素上です
りつぶした。沸とう後に、虫は室温で1晩振とうさせ、
そして、使用時まで一20°Cで抽出物を保存した。主
に表皮に由来する不溶性物質は、抽出物から除去しなか
った。
C,ペプチド合成およびにLHへのカップリング第45
図に示される配列を有する18個のアミノ酸の長さのペ
プチドは、Applied Biosystems、 
Mode1430A、ペプチドの合成機を使用して合成
された。
ペプチドは、スーザンホルバス(Suzanne Ho
rvath)により開発され、ジヲンアベルソン(Jo
hn Abelson)により本発明者に連絡された方
法を使用して、KLHに結合された。10mgのKLH
を1rnlのPBSに溶解し、室温で2400ナノモル
のスクシンイミジル4−(N−マライミドーメチル)シ
クロヘキサン−1カルボキシレート(Pierce)と
30分間反応させた。
12■のペプチドは300μlの4Mグアニジン塩酸:
 PTS pH7,5に溶解させ、37℃で30分間ジ
チオスレイトールで還元し、溶液のpHを17%H,P
O4で3−4に調整した。修飾したKLHおよび還元し
たペプチドは、次いで、4Mグアニジン塩酸: PBS
 pH7,5で平衡化したセファデックスG−10の5
艷のスピンカラムの頂部に層として置いた。このカラム
は、IEC臨床用遠心分離器においてセツティングbで
1分間遠心分離し、4Mのグアニジン塩酸二PBS p
H7,5の300μ!で洗浄し、再び沈澱させた。
フロースルー(f low−through)の状態で
のKLH:ペプチド共役体は4℃で保存した。8■のK
LHが回収されウサギに対する免疫投与量を決定するた
めの計算において使用された。KLHに対するペプチド
の結合効率は決定されなかった。
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4゜ FrLschauf、A、、L@hrach、If、、
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K@rKIW、J、)1.$7よσCaramL  八
(19+151 J、  Rlal、Ch@飄。
スgo、  )34コーフ346゜ Laa++w+LL、  υ、に、J:よぴゝFavr
e、  M、   (19)3)J、Mo1. 81口
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Wozney、 J、H,4,よ(j−Boedtke
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【図面の簡単な説明】
第1図は生きたXL3およびL4の125I−標識化に
より得られたタンパク質パターンを示す図、第2図は細
菌性コラ−ゲナーゼで処理したXL3およびL4表面タ
ンパク質のオートラジオグラムを示す図、 第3図はエンドグリコシダーゼFで処理後のXL3およ
びL4表面タンパク質のオートラジオグラムを示す図、 第4図は種々の抗−角質血清を用いる生きたXL3およ
びL4の蛍光顕微鏡写真、 第5図は1251−標識XL3表面タンパク質と免疫ヒ
ツジ血清との免疫沈降を示す図、 第6図は125i−標識XL3表面タンパク質と免疫ヒ
ツジ血清との免疫沈降を示す図、 第7図は+25(−標識し4表面タンパク質と免疫ヒツ
ジ血清との免疫沈降を示す図、 第8図はエンドグリコシダーゼFで処理する前(−レー
ン)または後(+レーン)の1251−標識L4表面タ
ンパク質の免疫沈降を示す図、第9図は1251表面標
識化により同定されそして種々の抽出操作により精製さ
れたヘモンカス・コントルツスXL3およびL4表面タ
ンパク質の比較を示す図、 第10図はXL3およびL4表面タンパク質抽出物に対
して生成されたウサギ抗血清とインキュベートした生き
たヘモンカス・コントルツスXL3およびL4の蛍光顕
微鏡写真、 第11図は125■−標識XL3(左図)およびL4 
(右図)表面タンパク質と、表面タンパク質に対して調
製されたウサギ抗血清との免疫沈降反応を示す図、第1
2図は35 kDaプロテアーゼに対して調製されたウ
サギ抗血清のゲル精製および特性決定を示す図、 第13図は組換えファージクローンにより選択された抗
体のウェスタンプロット分析を示す図、第14図はcD
NA 2B、  3−1およびF−1の関係を示す図、 第15図はAC−1のヌクレオチドおよび予想されるア
ミノ酸配列を示す図、 第16図はAC−1mRNA転写物のノーザンプロット
分析を示す図、 第17図はAC−1の予想したアミノ酸配列とヒトカテ
ブシンBとの比較を示す図、 第18図はエンドグリコシダーゼFによるAC−1の脱
グリコジル化を示す図、 第19図は活性部位システィン周辺の、カテプシンB、
パパインおよびAC−1のアミノ酸配列の比較を示す図
、 第20図はHaemonchus contortus
 AC−2遺伝子の制限酵素地図およびエキソン/イン
トロン組織を示す図、 第21図、 Haemonchus contort、
us AC−2遺伝子のヌクレオチドおよび推定アミノ
酸配列を示す図、第22図はHaemonchus c
ontortus ACプロテアーゼ遺伝子のサザンプ
ロット分析を示す図、第23図はHaemonchus
 contortus ACプロテアーゼmRNAのノ
ーザンプロット分析を示す図、第24図ハブラスミド1
)SEV6::AC−1(7)構築同第25図はE、 
coli中の組換えAC−1: :βガラクトシダーゼ
融合タンパク質の発現を示す図、第26図は組換えAC
−1プロテアーゼに対して作成したウサギ抗血清と成虫
タンパク質のウェスタンプロット分析を示す図、 第27図はHaemonchus contortus
 AC−1(AC−2)プロテアーゼの発達期の発現を
示す図、 第28図はcDNA haem V24のヌクレオチド
および推定アミノ酸配列を示す図、 第29図はcDNA haem V22のヌクレオチド
および推定アミノ酸配列を示す図、 第30図はE、coli中に発現するAC−1のクーマ
シー染色ゲルおよびウェスタンプロットを示す図、第3
1図は35 kDa組換えタンパク質の単離からの部分
のクーマシー染色した5DS−PAGEを示す図、第3
2図は抗凝血物質アッセイの染色した5DS−PAGE
を示す図、 第33図は抗凝血物質のシルバー染色5DS−PAGE
を示す図、 第34図は35 kDaポリペプチドに対する抗血清を
使用した抗凝血物質阻止アッセイを示す図、第35図は
“免疫複合体”実験のゲル分析を示す図、 第36図は第35図記載の実験の“免疫複合体”構成物
のウェスタン分析を示す図、 第37図は免疫ヒツジ血清による酵素阻止のゲル分析を
示す図、 第38図はλ002中のシスティンプロテアーゼのヌク
レオチドおよび推定アミノ酸配列を示す図、第39図は
λ003中のシスティンプロテアーゼのヌクレオチドお
よび推定アミノ酸配列を示す図、第40図はλ004中
のシスティンプロテアーゼのヌクレオチドおよび推定ア
ミノ酸配列を示す図、第41図はλ007中のシスティ
ンプロテアーゼのヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列
を示す図、第42図は03tertaqiaシステイン
プロテアーゼの配列とHaemonchus AC−1
システインプロテアーゼの配列と比較を示す図、 第43図は抗ペプチド抗血清と反応するコラーゲンの存
在を調べた線虫の系統的関係を示す図、第44図は抗ペ
プチド抗血清と交互反応するコラーゲンの存在について
種々の線虫のウェスタンプロット分析を示す図、 第45図はt(aemonchus contortu
sコラーゲンペプチド免疫原の場所およびアミノ酸配列
を示す図、第46図はH,contortus成虫タン
パク質の成虫タンパクロット(A)およびRb−102
84抗血清て単離したファージクローン84−1−84
−17より選択した抗体と反応した精製抗凝血物タンパ
ク質のウェスタンプロット(B)を示す図、 第47図はRb−10284抗血清から、ファージ84
−1.84−2.84−3、および84−4により選択
した抗体と反応するH、 contortusタンパク
質の発達期のウェスタンプロットを示す図、 第48図はcDNA84−1および84−2の部分制限
酵素地図を示す図、 第49図はcDNA 84−1および84−2の完全な
ヌクレオチドおよび推定アミノ酸配列を示す国策50図
はEcoRI(E)、BamHI(B)および5ail
(S)で消化したH、 contortusD N A
のサザンプロットを示す図、 第51図は制限酵素で消化したλMBI、λMB3、λ
002およびλ007DNAのサザンプロットのオート
ラジオグラムを示す図、 第52図は0. ostertagiシステインプロテ
アーセ遺伝子を含有する組換えλEMBL−3ファージ
の部分制限酵素地図を示す図、 第53図は、配列決定されたλ002、λ003、λ0
04、およびλ007の領域の拡大版を示す図、第54
図はcDNA 84−4の部分ヌクレオチド配列を示す
図、 第55図はcDNA 84−8の部分ヌクレオチド配列
を示す図、および 第56図はH,contortus 55Aタンパク質
の相同体をコードする0、 ostertaqi遺伝子
を含有する組換えλEMBL3ファージ55A−11の
制限酵素地図を示す図、である。 出願人  シナ−ジエン、インコーポレーテッド代理人
 弁理士     平 木 祐 輔;へITi:j’/
で1ニット′内り召二変り、ESS、 i 、、l ;
)FIG、 i r−m−−7r□“7 FIG、 2 にど」MW−÷ −+−−1−−+ FIG、 3 f−一繭−−崗岬−−−−−1++         
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矩釡テ「 頓 Cυ    ひ    づ    υ    UOひ 
   心百ぢ 七  8 8ぶ ゴ FIG、 43 ネマトーダ(Nematoda)門 ケノラブノチス・エレガンス (Caenorhabditis  elegans)
ストロンギラータ(Strongylata)目トリキ
ネう・スピラリス (Trichinella  sp+ralis)l 
       う 200 3二IL1襲 八−八番 ?        あ 10C:          IQJ−11cJΦ  
 べO心:てx   :8ズ   16エ   :口t
  乙:8;i1#  ’i″H,:   i肘。 沫
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0<      1 OOFIG、 51 −23.1 −・56 ン FIG、 53 オステルタジア チオール プロテアーゼ 遺伝子の構
造a12゜ R−EcoRI  )I−Hind III  T−8
stIH3弓3馨グ グ(3務31 3ヨ連 333 Hug リ 11 : 3i;Hai;j  ニ ア、2a葺3任 : リ 1リ ミ 務 t ( n転写3n3 : 仁 I 8 足 ≦ と 旨 驕褪ご番目Iご トFり慕騎1す 3  ::l::、t;。 up<tp<u。 一++1−++l   F−1−+−1ψ  へ  a
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33i 翳Hl’e6t’H311す耘:ji、s::
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)24akDaXL3表面タンパク質、26kDaX
    L3表面タンパク質、30kDaXL3表面タンパク質
    、36kDaXL3表面タンパク質、68−97kDa
    XL3表面タンパク質および180kDaXL3表面タ
    ンパク質からなる群から少なくとも1種を含有する、1
    25I−表面標識調査により同定されそしてXL3から
    1%SDSにより可溶化された表面タンパク質。 2)24bkDaXL3表面タンパク質および30kD
    aXL3表面タンパク質からなる群の少なくとも1種を
    含有する、表面標識調査により同定されそしてXL3か
    ら1%SDSおよび5%BMEにより可溶化された表面
    タンパク質。 3)27kDaL4表面タンパク質、27kDaL4表
    面タンパク質、36kDaL4表面タンパク質、78k
    DaL4表面タンパク質、200kDaL4表面タンパ
    ク質、16kDaL4表面タンパク質、18kDaL4
    表面タンパク質、19kDaL4表面タンパク質、42
    kDaL4表面タンパク質、54kDaL4表面タンパ
    ク質および93kDaL4表面タンパク質からなる群の
    少なくとも1種を含有する、125I−表面標識調査に
    より同定されそして虫から1%SDSにより可溶化され
    た表面タンパク質。 4)180kDaL4表面タンパク質を含有する、12
    5I−表面標識調査により同定されそしてL4から1%
    SDSおよび5%BMEにより可溶化された表面タンパ
    ク質。 5)寄生虫である線虫を緩衝剤中の1%SDSまたは1
    00mMNaCI中で煮沸し、虫を遠心分離して除去し
    そして上清液中の表面タンパク質を濃縮することからな
    る、寄生虫線虫からの表面タンパク質の精製法。 6)ヘモンカス・コントルツス(Haemonchus
     contortus)虫を緩衝剤中でホモジナイズし
    、該ホモジナイズ化から生ずる可溶性タンパク質を分子
    量サイジングカラムで分子量別に分別し次にFPLCM
    onoQカラムクロマトグラフィーを行うことからなる
    方法により調製された、ヘモンカス・コントルツスから
    ヒツジを防御するための抽出物。 7)該抽出物がフィブリノゲン−分解アッセイにおいて
    フィブリノゲン分解能力を示す、請求項6記載の抽出物
    。 8)請求項6記載の抽出から得られたヘモンカス・コン
    トルツスタンパク質。 9)35kDaタンパク質、37kDaタンパク質およ
    び55kDaタンパク質からなる群から選択された請求
    項8記載のヘモンカス・コントルツスタンパク質。 10)35kDaタンパク質、37kDaタンパク質お
    よび55kDaタンパク質からなる群から選択された請
    求項6記載の抽出物中のタンパク質の少なくとも1種に
    相当するヘモンカス・コントルツスタンパク質。 11)該タンパク質が組換えDNA法により得られる、
    請求項10記載のヘモンカス・コントルツスタンパク質
    。 12)組換えDNA法により生成され、Ac−1、Ac
    −2、Ac−3およびAc−4のDNA配列と交差ハイ
    ブリダイズする遺伝子またはcDNAによりコードされ
    るプロテアーゼを含有する、ヘモンカス・コントルツス
    システインプロテアーゼ。 13)組換えDNA法により生成され、1001−10
    09に存在するDNA配列により少なくとも一部分コー
    ドされるオステルタジア・オステルタジ(Ostert
    agiaOstertagi)システインプロテアーゼ
    。 14)組換えDNA法により生成され、ヘモンカス・コ
    ントルツス遺伝子Ac−1、Ac−2、Ac−3、Ac
    −4と、または1001−1009に存在するオステル
    タジア・オステルタジシステインプロテアーゼと交差ハ
    イブリダイズするオステルタアジ・オステルタジシステ
    インプロテアーゼ。 15)請求項6記載の抽出物に存在するヘモンカス・コ
    ントルツスタンパク質の少なくとも1種に対して調製さ
    れた抗血清と反応するオステルタジア・オステルタジタ
    ンパク質。16)該タンパク質が、ヘモンカス・コント
    ルツス35kDaタンパク質および55kDaタンパク
    質の少なくとも1種に対して調製された抗血清と反応す
    る、請求項15記載のタンパク質。 17)組換えDNA法により生成され、ヘモンカス・コ
    ントルツス遺伝子Ac−1、Ac−2、Ac−3、Ac
    −4と、または1001−1009に存在するオステル
    タジア・オステルタジシステインプロテアーゼと交差ハ
    イブリダイズする遺伝子またはcDNAによりコードさ
    れる寄生虫線虫システインプロテアーゼ。 18)請求項6記載の抽出物中のヘモンカス・コントル
    ツスタンパク質に対して調製された抗血清と反応する寄
    生虫線虫タンパク質。 19)該タンパク質が、ヘモンカス・コントルツス35
    kDaタンパク質および55kDaタンパク質の少なく
    とも1種に対して調製された抗血清と反応する、請求項
    18記載のタンパク質。 20)該タンパク質が組換えDNA法により得られるも
    のである、請求項19記載のタンパク質。 21)請求項6記載の抽出物のタンパク質に結合する抗
    体を生成せしめるものである、請求項6記載の抽出物の
    タンパク質のペプチド配列。 22)請求項6記載の抽出物のタンパク質またはタンパ
    ク質のペプチド配列に結合し、植物、動物またはヒトを
    寄生虫である線虫の感染から防御するのに治療的または
    予防的に使用できる抗血清またはモノクローナル抗体。 23)組換えDNA法により生成され、cDNA84−
    1、84−2、84−4または84−8により少なくと
    も一部分にコードされるタンパク質を含有するヘモンカ
    ス・コントルツス55kDaタンパク質。 24)組換えDNA法により生成され、cDNA84−
    1、84−2、84−4または84−8と交差ハイブリ
    ダイズする遺伝子またはcDNAにより少なくとも一部
    分にコードされるタンパク質を含有するヘモンカス・コ
    ントルツス55kDaタンパク質。 25)λMB7−17に存在するDNA配列により少な
    くとも一部分コードされるヘモンカス・コントルツス5
    5kDaタンパク質。 26)組換えDNA法により生成され、ヘモンカス・コ
    ントルツス55A、55Bまたは55Cタンパク質をコ
    ードするDNA配列にハイブリダイズする遺伝子または
    cDNAによりコードされる寄生虫線虫タンパク質。 27)組換えDNA法により生成され、λMB4−6に
    存在するDNA配列により少なくとも一部分コードされ
    るヘモンカス・コントルツスシステインプロテアーゼ。 28)請求項6記載のタンパク質に結合するかまたはそ
    の酵素活性を阻害し、植物、動物またはヒトを線虫感染
    から防御するために予防的または治療的に使用できる有
    機分子。 29)線虫コラーゲンペプチドに相当する配列を有する
    実質的に純粋なコラーゲンペプチドの有効量および製剤
    上受容されうる担体を動物に投与することからなる、線
    虫に対して動物を予防接種する方法。
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