JPH04501661A - マラリア抗原 - Google Patents

マラリア抗原

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JPH04501661A
JPH04501661A JP1510286A JP51028689A JPH04501661A JP H04501661 A JPH04501661 A JP H04501661A JP 1510286 A JP1510286 A JP 1510286A JP 51028689 A JP51028689 A JP 51028689A JP H04501661 A JPH04501661 A JP H04501661A
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イェプセン,セーレン
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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】 マラリア抗原 発明の分野 本発明は、熱帯熱マラリア原虫(P、 falciparu+w)抗原GLtl RPから誘導された特徴あるアミノ酸配列からなるポリペプチド、前記特徴ある アミノ酸配列からなるポリペプチドに対して生じたか、あるいはそれと反応性の 抗体および/または自然GLURPと反応性の抗体により認識されるポリペプチ ド、前記ポリペプチドをコードする核酸分子、核酸分子を有する発現ベクター、 前記核酸分子を発現して前記ポリペプチドを産生ずる生物体、前記ペプチドを産 生および分離する方法、前記ペプチドの使用、前記ポリペプチドに対して向けら れたモノクローナル抗体、前記抗体またはポリペプチドからなる診断剤、および 診断および治療の目的のための前記抗体またはポリペプチドの使用に関する。
技術的背景 マラリアは、媒介動物の根絶および薬物の処理により、病気を抑制しそしてその 流行および連続する世界規模の広がりを減少する努力にかかわらず第3世界にお いて最も重大な寄生体の病気であり、そして毎年数位の人間はこの病気により影 響を受けている。増加する環境の変化および古典的抑制プログラムの失敗は、マ ラリアの抑制のワクチンの研究を刺激特表千4−501661 (5) した。当然、これらのアプローチの1つは免疫学であり、そして長い間、免疫学 はマラリアの有効なワクチンを提供するであろうことが希望されてきた。ヒトの マラリアは原生動物のプラスモディム属(Plassodium)の4つの種に より引き起こされる。熱帯熱マラリア原虫(P、 falciparum)種は 最も危険な悪性のマラリアの寄生体であり、ことに若い子供および風土病に入る 移民において、しばしば致死的である、急性の激烈な感染を引き起こす。こうし て、熱帯熱マラリア原虫(P、fal−ciparua+)に対するワクチンは 開発されることが非常に望ましい。熱帯熱マラリア原虫(P、falcipar um)の生活環は異なる段階を包含する;第1段階の種虫の段階において、寄生 体は血流の中にアノフェレスカにより入る。種虫は血流中において肝臓へ運ばれ 、ここでそれらは肝細胞を侵し、そして5〜7日の過程においてメロゾイトに発 育する。感染した細胞から解放したメロゾイトは、赤血球を侵すことによって新 しいサイクルを開始する。赤血球において、寄生体は無性増殖を示し、この増殖 は異なる寄生体の段階を通る成熟、環、栄養体およびシゾント段階(核の分裂を 行う段階)を包含する。シゾントが感染した赤血球は破裂するとき、新しいメロ ゾイトは解放される。臨床的病気を生ずるのは赤血球の崩壊である。
しかしながら、あるメロゾイトは、寄生体の性の形態の配偶子母細胞(小配偶子 母細胞および大配偶子母細胞)に分化する。無性の感染した赤血球と反対に、こ れらの性の寄生体の段階は、感染した細胞、赤血球が力が血液を食べることによ って摂取されるとき、生活環を続けることができる。力の消化管の中で受精する ことによって、配偶子母細胞は運動性のオーキネートの段階に発育する。オーキ ネートは上皮を通過し、そして接合子嚢に成熟する。接合子嚢中で、新しい種虫 は発育する。これらの種虫は解放されそして唾液腺へ動き、次いで新しい宿主の 中に注入される状態である。寄生体は、受精後短時間で減数細胞分裂するとき、 生活環の大部分において半数体である。
アノフェレス蚊はマラリアの一次媒介動物であるが、病気は、また、輸血、汚染 された装置を使用する静脈内注射後、および感染した母から胎盤を通して新生児 へ伝達後に見られる。
一般に、ワクチン接種により寄生体の病気に対して十分な免疫性を得ることは、 困難であるか、あるいは不可能であることが証明された。なぜなら、多数の寄生 体は、侵入後、抗原の出現を変化させるか、あるいは寄生体それら自体以外の成 分に対する免疫応答を引き出す物質を産生じ、これによりワクチン接種により得 られた免疫性を寄生体の感染の発育を防除するために不十分とすることによって 、個体の免疫系を「逃れる」ことができる。マラリアの感染に対する免疫化は、 また、広範な種類の存在する異なるマラリアの寄生体のために困難でであった。
プラスモディム属(Plasiodium)種の寄生体、ことに熱帯熱マラリア 原虫(P、 falciparum)は最も集中的に研究されてきているマラリ アの寄生体である。熱帯熱マラリア原虫(P、falci−parum)からの ある数の可溶性の表面のタンパク質および抗原は、ことにシゾントの段階におい て、感染した個体からの血清の中に見いだされ(1,3,4,5,6,7)、そ してこれらの抗原を包含する血漿の分画はジェプセン(Jepsen)およびア クセルセン(Axelsen)により分離されそして記載された。
典型的には、抗原はタンパク質および糖タンパク質の異種の群を構成する。可溶 性熱帯熱マラリア原虫(P、falciparum)抗原(抗原1および抗原2 )の混合物は生体外で増殖した熱帯熱マラリア原虫(P、falciparua +)から分離された(2)、Lかしながら、参考文献1〜7に述べられている抗 原は別々に分離されそして精製され、そして抗原は分子量、グリコジル化および 抗原性、それらのアミノ酸組成ならびに抗原をエンコードするエピトープまたは 核酸分子の可能な含量を参照することによってはじめて特性決定された。
種々のプラスモディム属(P1asn+odium)種のポリペプチドをコード する核酸配列は分離および分析され(8,9,10)が、これらの核酸配列のい ずれも特徴ある配列GLtlRPを有するポリペプチドをコードし、そしてそれ らのすべては前記特徴あるアミノ酸配列をコードするDNA配列を分離するため に使用した方法と異なる方法に従い得られた。
熱帯熱マラリア原虫(P、 falciparum)を包含する他の研究の例は 、次の特許刊行物に記載されている;WO38/ 00597 (karaら)  、WO88100595(Eppingら) 、ho86100620 (K oenenら) 、WO35103724(Hopeら) 、WO351009 75(Risticら、WO34/ 02917 (Kempら) 、WO34 102471(Dubisら) 、WO34102472(Dubisら)、欧 州特許(BP) 0252588号(S+sithkltnBecl’aan  Corporation)、欧州特許(BP) 0209643号(Eniri −cerche S、p、A、)、欧州特許(EP)01112784号(In stitut ’Pa5−teur) 、英国特許第2199140号(Eni ricerche S、p、A、)、米国特許第4,735.799号(Pac arroyo) 、米国特許第4.707.357号(Dameら)およびWO 35/ 03725 (Machら)、欧州特許(EP)0136932号(C hilbert)および欧州特許(BP) 0136215号(Risticら )。
発明の簡単な開示 1つの面において、本発明は、次のアミノ酸配列:181 EPAEHVEIV S EKSTSEPAEHVESVSEQSNN EPSHKKDGPV PS KPFEEIEK VDVQPjIVDL 241 QIIEPNFVDS QPNPQEPVEP 5FVKIEKVPS  EENKHASVDP EVKEKENVSE VVEEjQNSQE 3015VEEIPVNED EFEDVHTEQL DLDHKTVDPE  IVEVF、EIPSE LHENEVAHPE IVEIdEVFPE 361 PNQNNEFQEI NEDDKSAI(IQ HEIVEVEEL L PEDDKNEKVE HEIVEVEEIL PEDjNEKGQH 421EIVEVEEILP EDDKNEKVEHEIVEVEEILP E DKNEKGQHE IVEVEEILPE DKNEKVhJIEI 481 VEVEEILPED KNEKGQHEIV EVEEILPEDK  NEKVQHEIVE VEEILPEDKN EKGQgEIVEV 541 EEILPEEDKN EKGQHEIVEV EEILPEDKNE  KVQHEIVEVE EILPEDKNEK VQHEhVEVEE 6011LPEIVEIEE VPSQTNNNEN IETIKPEEKK  NEFSVEEKAI PQEPWPTLN ENENVToKPS 661 EGESTKPDIV QIKIVQENKP NKKETPVVDG  PKHVEQNIQE DDNDEEDDDD IDFEfLSRKD 721 DEKDSSNKNK KKSSFITYIS TKKFKKVSQT  IVSVMINAYD GVIQWSTIK GIAKDhVIFF 781 QNT またはその類似体からなる、熱帯熱マラリア原虫(Plasmodiumfal ciparum)抗原GLURPから誘導された特徴的なアミノ酸配列からなる ポリペプチドに関する。
ここでアミノ酸の略号は次の通りである二アミノ酸 3文字の略号 1文字の記 号アラニン Ala A アルギニン Arg R アスパラギン Asn N アスパラギン酸 Asp D アスパラギンまたは アスパラギン酸 Asx B システィン Cys C グルタミン Gin Q グルタミン酸 Glu E グルタミンまたは グルタミン酸 Glx Z グリシン Gly G ヒスチジン His H イソロイシン Ile I ロイシン Leu L リジン Lys K メチオニン Met M フェニルアラニン Phe F プロリン Pro P セリン Ser S スレオニン Thr T アミノ酸 3文字の略号 1文字の記号トリプトファン Trp W 本発明の文脈において、用語「熱帯熱マラリア原虫(Plas−modtum  falciparua+)抗原GLURPから誘導された特徴的なアミノ酸配列 」は、GL[IRP中の実質的に連続的なストレッチを構成するアミノ酸(線状 または空間的コンフォメーションにより)、またはGLURP中の多少の非連続 的コンフォメーションで見いだされるアミノ酸(このアミノ酸は興味あるかつ有 用な性質を有する第2または第3のコンフォメーションを構成する)、例えば、 免疫原からなるアミノ酸配列、例えば、エピトープを意味することを意図する。
こうして、アミノ酸はGLURP中で異なる位置に存在するが、例えば、化学的 または生理学的結合により、例えば、ジサルファイド架橋により一緒に保持され 、これにより興味ある第3立体配置を形成することは「特徴的なアミノ酸配列」 として理解すべきである。
特徴的なアミノ酸配列は、より大きいまたはより小さいのGLURPのアミノ酸 配列の連続的サブ配列またはこのようなサブ配列の2またはそれ以上の組み合わ せ(これらはGLURPに無関係の1または2以上のアミノ酸配列により分離さ れることができる)からなることができる。あるいは、特徴的なアミノ酸配列は 互いに直接結合することができる。
本発明の文脈において、用語「エピトープ」は、免疫能力細胞を刺激するか、あ るいはそれと相互作用することができる本発明のポリペプチドまたはその誘導体 または類似体、ことに診断、予防または処理に関して所望の性質を示す抗体をそ れに対してレイズすることができるエピトープ、の配列またはサブ配列を呼ぶ。
用語「類似体」は、熱帯熱マラリア原虫(P、 falciparu+s)抗原 GLURPから誘導された特徴的なアミノ酸配列に類似するアミノ酸の組成また は配列のタンパク質またはポリペプチドを示すために本発明の文脈において使用 し、類似体の免疫原性に悪影響を及ぼさない小さい変化は可能である。類似のポ リペプチドまたはタンパク質は熱帯熱マラリア原虫(P、 falci−par um)以外の他の種の微生物から誘導することができるか、あるいは部分的また は完全に合成由来であることができる。
この用語は、さらに、特徴的なアミノ酸配列の免疫原性サブ配列、機能的同等体 または誘導体を意味することを意図する。
用語「免疫原性サブ配列」は、マラリア−免疫の血清の中に見いだされる抗GL URP抗体と反応性の少なくとも1つのエピトープからなるおよび/または自然 GLURPと反応性の抗体を引き出すアミノ酸配列を示すことを意図する。
用語「機能的同等体」は、同等体を含有するワクチンを投与した人間を包含する 動物において、GLURPの特徴的なアミノ酸配列により引き出される免疫応答 に類似する(マラリア原虫の寄生体により引き起こされる免疫性を与える)、免 疫応答を引き出す能力をもつ、すべての免疫原的に活性な物質、例えば、抗イデ イオタイプの抗体を包含することを意図する。
機能的同等体は、熱帯熱マラリア原虫(P、 falciparum)以外の他 の種の微生物から誘導することができるか、あるいは部分的または完全に合成由 来であることができる。GLURPがらの特徴的なアミノ酸配列と機能的同等体 との間の類似性は、定量的であるよりむしろ定性的であり、機能的同等体の活性 のレベルよりむしろ性質に関する。
本発明は、また、熱帯熱マラリア原虫(P、 falciparum)抗原G  L、U RPを認識する抗体と反応性の少なくとも1つのエピトープからなる、 天然に産出するか、あるいは天然に産出しないポリペプチドに関する。このよう なポリペプチドにおいて、他の実施態様において、ポリペプチドおよびエピトー プは、GLURPのアミノ酸配列と相同性であるが、それと同一でないアミノ酸 配列を有することができるが、ただし前記エピトープは熱帯熱マラリア原虫(P 、 falciparum)抗原GLURPを認識する抗体と反応性である。
本発明のポリペプチドの認識に使用される抗体は、上に概説するアミノ酸配列か らなるポリペプチドに対して特異的に生じたものであり、モノクローナル抗体ま たはポリクローナル抗体であることができる。本発明のポリペプチドの認識に有 用なモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体ならびにそれらの産生方法を 下に記載する。あるいは、抗体はマラリア−免疫患者、例えば、デンマーク国コ ベン/’x−))’ 7. ステイテンス・セルミンストリツートから入手可能 なマラリア−免疫血清のプールから得られる。抗原は血清から慣用方法により、 例えば、下の材料または方法に記載するようにして得られる。
用語「認識される」は、本発明のポリペプチドと抗体との間の反応が、観測が可 能な環境下に、前記ポリペプチドおよび抗体を反応させるとき、観測されること を意味する。この反応は沈澱の形であることができる。交差免疫電気泳動の原理 に基づく分析は、これに関して有用であることが発見された。交差免疫電気泳動 は、実質的に(1)に記載するようにおよび次の実施例において例示するように 、実施することができる。本発明のポリペプチドを差免疫電気泳動にかけたとき 得られる結果は、第1B図に示す。
他の面において、本発明は、前述のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列 からなる核酸分子に関する。核酸分子は、組換えDNA技術によりポリペプチド を調製する方法において、あるいは診断剤(すなわち、DNAプローブ)として 使用することができる0組換えポリペプチドの産生における本発明の核酸分子の 使用(例えば、断片を適当なベクターの中に挿入し、ベクターを適当な宿主微生 物の中に形質転換し、微生物を培養してポリペプチドを産生じ、引き続いてポリ ペプチドを微生物から回収することによって)は多数は利点を包含する。大量の ポリペプチドまたはその断片を提供することが可能であり、そして産生されたポ リペプチドは、熱帯熱マラリア原虫(P、 falciparum)の寄生体ま たは感染した個体からの血清に関する汚染物質を含有しない、実質的に遊離の形 態で分離することができる。本発明の核酸分子は、また、試料中の熱帯熱マラリ ア原虫(P、falciparum)の核酸分子を検出する診断剤中で使用する ことができ、この診断剤は前記ポリペプチドの少なくとも一部分の遺伝情報を指 定する核酸分子と実質的に相同性である、標識した核酸分子からなる。
なお他の面において、本発明は、マラリア原虫の寄生体により引き起こされる病 気に対して、人間を包含する動物を免疫化するためのワクチンに関し、このワク チンは、免疫学的に有効でありかつ生理学的に許容されうる量の上に定義したポ リペプチドおよび生理学的に許容されうる担体からなる。
ワクチンは免疫系の関連する部分の最適な刺激を可能とする、すなわち、認識、 吸収または刺激に必要な他の相互作用またはプロセスに関して最適な時間の間お よび形態で免疫原性ポリペプチドを提供すべきである。
本発明のポリペプチドは、ポリペプチドの非炭水化物部分と反応性であるモノク ローナル抗体の調製において使用することができる。ポリペプチドまたは抗体は 、試料中に存在する前述のポリペプチドの少なくとも一部分の同定および/また は定量に使用することができ、こうしてプラスモディム属(Plasmodiu m)種が誘発する病気の診断を可能とする。試料はプラスモディム属(Plas modium)種の分子を含有する生きている有機体、例えば、ヒトまたは動物 の任意の部分であるか、あるいは前記生きている有機体から得られた検体である ことができる。試料は、ポリペプチドを含有する体液または組織の試料、例えば 、バイオプシー、例えば、肝臓のバイオプシー、骨髄組織の組織、血液の試料、 尿の試料、脳を椎流体の試料、血清、血漿または血液またはリンパから調製した 任意の産生物、分泌物またはプラスモディム属(Plasmodium)種の分 子を含有するヒトまたは動物の腔から得られた任意の試料であることができる。
試料は、また、水、水道水、または食物、例えば、肉であるか、あるいはプラス モディム属(Plas−mod ium)種の分子の存在および/または量を決 定しようとするワクチンまたは診断剤であることができる。同定または定置すべ きプラスモディム属(Plasmodium)種の分子は、試料の中に存在する 細胞の上に存在するか、あるいはその一部分であるか、あるいは細胞内に存在す るプラスモディム属(Plas−modium)種の分子であることができる。
用語「プラスモディム属(Plasmodium)種の分子」は、プラスモディ ム属(Plasmodium)種の細胞表面の上に存在するか、あるいは細胞表 面の一部分である分子、例えば、ポリペプチドならびに細胞の中に、例えば、細 胞質の中にまたは核の中に存在する分子を表示する。さらに、プラスモディム属 (Plasmodium)種の分子は、ことに細胞表面から、そして細胞外の取 り巻きの中に、「分離した形態」またはプラスモディム属(P1as+modi um)種を含有する細胞「より分泌された」の分子を表示する。
本発明の種々の面は添付した請求の範囲から明らかである。
以下において、これらの面は請求の範囲を参照してより詳細に説明する。
発明の詳細な説明 本発明のポリペプチドは、前述したように、熱帯熱マラリア原虫(P、 fal ciparum)抗原GLLIRPに関する。上に概説したアミ゛ノ酸配列はG LURPを構成し、そしてライブラリーのクローンをヒトのマラリア−免疫の血 清およびマラリア−免疫の患者に見いだされる資源抗原1、熱帯熱マラリア原虫 (P、falci−paru+w)タンパク質で親和精製した抗体スクリーニン グすることによって分離した、核酸分子から推定する。
スクリーニングに使用した抗体は、交差免疫電気泳動において抗原1を表すホス ファターゼと相互作用であることが示され、したがって抗原1に対してモノ特異 的であると信じられた。したがって、これらの抗体と反応するライブラリー中の クローンは、抗原1またはその一部分をコードするDNAインサートを含有する と推定された。
クローンの1つから精製した融合タンパク質は、融合タンパク質に対して特異性 のヒトの抗体の親和精製に使用した。
抗体源は、抗原を包含する熱帯熱マラリア原虫(P、falctparum)の 可溶性抗原いくつかに対する高い力価の抗体を有する、免疫のリベリア人の個体 である。融合タンパク質を使用して精製した抗体は交差免疫電気泳動において試 験した。それらは抗原1を表す沈澱のすべてと相互作用することが発見された。
精製した融合タンパク質を使用してウサギを免疫化したが、生ずるウサギの抗体 は抗原1を表す沈澱と相互作用しないが、抗原3、他の熱帯熱マラリア原虫(P 、falciparum)抗原と強く相互作用した。融合タンパク質のカラムで 精製した抗体および交差免疫電気泳動におけるそれらの活性を詳しく分析するこ とによって、抗原は抗原1からの異なる沈澱と相互作用することが明らかにされ 、この沈澱をここで抗原3として同定された。。この他の沈澱が最初に観測され た理由は、この研究における沈澱の形態および局在化が抗原1の一部分に非常に 類似するという事実のためであると推定される。さらに、第2寸法電気泳動のた めに使用したマラリア−免疫の血清は、多分、それ自体で可視の沈澱を産生ずる ために十分な量のGLURPに対して向けられた抗体を含有せず、中間のゲル中 の親和精製した抗体の堆積はGLURPの沈澱を引き起こす。さらに、融合タン パク質のカラムからの溶離液中の抗原1に対して向けられた抗体の存在は多分非 特異的吸収により引き起こされた(参照、第1図)。
上に概説した実験により、融合タンパク質は抗原1と部分的に同一でなかった。
後に、融合タンパク質および抗原3の部分的同一性は、交差免疫電気泳動を使用 する実験により示された。はじめ入手可能であったより高度に精製された融合タ ンパク質(900mmの54001(Rゲル濾過カラムで3回発育した)を、第 一次元ゲルにおいて分離した熱帯熱マラリア原虫(P。
falciparum)培養物および第二次元カラムにおいて分離したヒト免疫 血清からの精製した抗原を使用する交差免疫電気泳動の中間ゲルに入れた。中間 ゲル中の等張生理的塩類溶液を使用する他の交差免疫電気泳動との比較は、抗原 3と表示する沈澱が融合タンパク質を表し、そして融合タンパク質の沈澱のある 高さを生ずる第一次元における抗原3の前の位置に相当する沈澱の中に組み込ま れたことを示した。最後の実験は、抗原3およびクローンのDNAインサートに よりコードされる融合タンパク質により共有されるエピトープの直接の指示であ る。本発明の1つの実施態様において、ポリペプチドは熱帯熱マラリア原虫(P 、falciparum)の抗原3を認識する抗体と交差反応性である。
抗原1はマラリア−免疫の血清から分離および精製されず、そして本発明のポリ ペプチドをアミノ酸のレベル上の抗原1と比較するか、あるいは分離したポリペ プチドと分離した抗原1と比較することができなかった。
かなりの量の親水性アミノ酸配列および/または酸性アミノ酸からなる前述の型 のポリペプチドは、ことにそれらの免疫原性に関して、とくに興味あることが発 見された。アミノ酸の親水性および酸の性質は、コンフォメーシジンの構造、例 えば、三次構造の確立の原因となり、この構造は、ポリペプチドがポリペプチド の抗原決定基を含むとき、抗原決定基を暴露し、これによりポリペプチドを適当 な物質、例えば、抗体にに結合するとき有利である。かなりの量の親水性アミノ 酸および/またはアミノ酸は、また、ポリペプチドによる適当な物質、例えば、 抗体の認識において有利である。
好ましくは、本発明のポリペプチドは実質的に純粋である。
この文脈において、用語「実質的に純粋」は、問題のポリペプチドがポリペプチ ドの産生および/または回収から生ずるか、あるいはそうでなければポリペプチ ドと一緒に見いだされうる他の成分、例えば、他の免疫学的に活性な成分を実質 的に含まないことを意味する。他の免疫原性成分の存在から生ずる望まない悪い 免疫反応が回避されるので、本発明の高い純度のポリペプチドは、免疫化の目的 で、例えば、ワクチンの構成成分として使用すべきである。その高い純度のため に、実質的に純粋なポリペプチドはほとんどの目的で従来の低い純度のポリペプ チドより少ない量で使用することができる。さらに、所定の目的で、例えば、ワ クチンの形態で使用される、免疫原性の濃縮物および/または組成物(本発明の ポリペプチドから構成された)は、正確に決定することができる。本発明のポリ ペプチドの純度は、下により詳細に取り扱うウェスタン・プロット分析およびク ーマシ−(Cooa+asie)ブリリアントブルーによるポリペプチドの可視 化により決定することができる。
上に概説したGLURPの配列は、90kDの分子量に相当する、783アミノ 酸残基から構成されている。親水性アミノ酸ならびに酸性アミノ酸の量は多い。
しかしながら、アミノ酸グルタメートの高い含量はマラリアのタンパク質の独特 な特徴ではない。rGLURP Jはグルタメートに冨んだタンパク質のための 略号である。この文脈において、トビツクのDNAおよびタンパク質の用語は次 の通りである:もとのλ−ファージークローンからのDNAインサートはglu rpと呼び、そしてそのコードされたタンパク質をGLURPと呼ぶ。プラスミ ドpRD15によりコードされ、λCro−タンパク質のN末端部分、β−ガラ クトシダーゼのN末端部分およびGLURPから成る融合タンパク質をβ−ga l : :GLURPと呼ぶ(参照、第2図)。そのGLURPがC末端部分で あると信じられるマラリア寄生体からのタンパク質を自然GLURPと呼ぶ。
GLURPは次のアミノ酸組成を有する数 アミノ酸の合計の数の% D 48 6.1 E 204 26゜O F 18 2.2 G 18 2.2 H303,8 1617,7 K 64 8. I L 24 3.O M 1 0.1 N 55 7.O P 51 6.5 Q 32 4.0 V 89 11.3 w o o、 。
Y 2 0.2 GLURPのヒトロバシー(hydropa the)はカイト(Kyte)お よびドールトル(Doolttle)の指数を使用して分析された(Ky te およびDoolttle、 J、Mo1.Bfol、 157: 105−13 2.1982)。これが示すように、タンパク質は主要な主として親水性アミノ 酸末端部分(はぼ残基1−734)および小さい主として疎水性カルボキシ末端 部分(はぼ734−783)から成る。ヒトロバシーは第3図に示す。
GLURPの50アミノ酸のセグメントの正味の電荷は計算された。これが示す ように、残基732で出発するカルボキシ末端部分は正の電荷を有するが、タン パク質の残りの部分は正味の負の電荷を有する。タンパク質の正味の電荷を第4 図に示す。予測される親水性は実験の結果と一致する。
ホップ(Hopp)およびウッズ(Woods) (Hopp、T、P、および に、R。
Woods、 Proc、Natl、Acad、Sci、USA、78 : 3 824−3828 ; 1981)の原理に基づ(GLURPの抗原性の推定( これは本質的にどの区域が水に実験されるという予測である)は、GLURPの 主要な部分(アミノ酸1−740)のすぐれた抗原性の予測を与える。
抗原性は第5図に示されている。これはアフリカ人におけるGLURPに対する 抗原の頻繁な発見に従い(実施例4に記載されているように)そして第6図に示 す。
GLURPは3つのユニーク反復および介在する非反復GLURPから成るユニ ークな一次構造を有する。これは、また、GLURPをコードするDNA配列か ら明らかであり、そのDNA配列は第7図に示されており、そしてさらに後述す る。
第1反復の配列は、次のものを含んでなる:AENEESSLEt!GHHEB IVPEQNNEESGESKLVDNDEGGFEE= a:、第2反復の配 列は、次のものを含んでなる:5EKSVSBPAEHVE IV =β、およ び第3反復は組成 EEILPE(E/D/I 7ブテイ) DKNEK (V  / G)(Q/E)IIEIVBV= r’の19または20のアミノ酸配列 であり、ここで括弧をした記号は問題の位置において異なる可能性を表す。
非反復配列についての記号Yを使用すると、GLIJRPの構造は次のように示 される: ♀α9α9βββ♀rrrrrrrrrrr♀型Asn−X−Thr/Serの グリコジル化について4つの潜在的部位は、本発明者により発見された。それら はアミノ酸配列においてイリックおよび星印で示す:ESGESGLVDNEE GDFEE PNI(EEFEPDQN”DSELSENELVE 5EKSV SEPAEHVEIV 5IJSuS EE工LPEEDKNEKGQ IEE工VEVEE工LPEDuEKVQ 1 (E工VEVEEILPEDKNEKVQ HE工VEVEd ILPE IVEIEEVPSQTNNNENIETIPEEXICNEFSV EEKAIPQE PWPTL NENEJ/”VτPKPr EGEST1’J’DIVQIKTVQENKPNKKETPWDGPKHVE QNIQEDDNDEEDDDDIDFEGLSP、KDD):KDss謂冊オ 5nrrxsT葭耶5Qrxvsvsx NAYDG vxQVv 5TIKG IAKD xvIFrNI 上の配列において、イタリックの断片は親水性アミノ酸を示すが、肉太の断片は 反復を示す。
相同性のサーチは他のタンパク質と制限された類似性のみを明らかにした。これ まで、グリコフォリン結合タンパク質=130と共通の6アミノ酸配列(Glu −Glu−^sn −Lys −His−Ala) (上の配列中で記号〈〉に より囲まれている)は本発明により発見された。このタンパク質において、6ア ミノ酸配列は赤血球の表面上のグリコフォリンと相互作用に関係すると推定され た11の反復に対してアミノ末端である(Kochan J。
Perkins M、およびRavetch J V : Ce11.44 :  689−696 : 1986)。
本発明のポリペプチドの1つの実施態様において、アミノ酸のプロリンは実質的 に反復したサブ配列の位置3を占有しない。他の実施態様において、本発明のポ リペプチドは少な(とも20%のグルタミン酸組成および最大1のメチオニン残 基および/またはシスティン残基を有することによって特徴づけられる。
本発明のポリペプチドは、好ましくは、T−リンパ球中の増殖の応答を誘発する ことができる。用語「増殖の応答」は、T−リンパ球が本発明のポリペプチド、 例えば、ポリペプチドにより表される抗原決定基に対して、免疫系のB−リンパ 球中で抗体の産生を誘発することができる物質、例えば、インターフェロンまた はインターリューキンを産生ずることによって応答する。増殖の応答は、暴露の とき産生されるインターフェロンおよびインターリューキンを検出しそして必要 に応じて定量するか、あるいはインターフェロンまたはインターリューキンを産 生させてB−リンパ球からの抗体の産生を引き出し、そして生ずる抗体の存在お よび/または量を決定することによって、決定することができる。後述するよう に、T−リンパ球における増殖の応答を引き出すポリペプチド(T細胞のエピト ープ)は、免疫化の目的でB−リンパ球により産生された抗体により認識される ポリペプチド(B細胞のエピトープ)と組み合わせて有利に使用することができ る。B細胞およびT細胞のエピトープはさらに下に説明する。
用語「B細胞のエピトープ」とは、免疫グロブリンの可変の部分と特異的に相互 作用するポリペプチドの構造を意味し、こうして、B細胞のエピトープはB細胞 により産生される抗体により認識される。B細胞のエピトープを構成するポリペ プチドの構造は、ポリペプチドの一次配列中のアミノ酸の伸長であるか、あるい は−次配列において隣接しない配列の一部分から、例えば、ポリペプチドの二次 または三次構造により、空間的に一緒にされたアミノ酸の群であることができる 。
通常、B細胞のエピトープはむしろ小さい数のアミノ酸を含有し、例えば、約3 〜約20のアミノ酸、より通常約4〜約12のアミノ酸からなる。
用語「T細胞のエピトープ」は、は、抗原を表す細胞により表面されそしてT細 胞のレセプターと相互作用するポリペプチドにおける構造として理解すべきであ る。抗原を表す細胞(すなわち、マクロファージ、B細胞、樹状細胞、互いにか み合う細胞およびランゲルハンス細胞)とT細胞のレセプターとの間の相互作用 は、次の方法で仲介されると推定される:抗原を表す細胞はエンドサイト−シス およびピノサイト−シスにより抗原を内部化し、引き続いて抗原のタンパク質分 解切断により小さい断片にプロセシングし、これらの断片は引き続いて細胞表面 に転移されそしてT細胞に表され、これにより抗原を表す細胞とT細胞のレセプ ターとの間の相互作用は確立される。プロセシングは、例えば、アンフィリック α−らせん構造を有する8〜20アミノ酸の断片を産生ずる一次構造のタンパク 質分解切断を包含することが示された。
プロセシングの他の別の方法は、T細胞のエピトープがポリペプチドの一次構造 の非隣接アミノ酸から構成されうることか示されたので、明らかである。次いで 、アンソイリックα−らせんは主要な組織適合性複合体(クラスII)の分子に 関して外部の細胞表面上に表される。次いで、抗原からのアンフィリックα−ら せんのペプチドおよび組織適合性分子の複合体はこの抗原に対して特異性のT細 胞により認識され、そしてリンフ才力イン、増殖因子、分化因子および対応する レセプターのあるものの産生をトリガーする。これらの物質はB細胞を刺激して T細胞のエピトープに関するB細胞のエピトープに対する抗体をさせ、そしてナ チュラルキラー細胞(NK細胞)、キラー細胞、マクロファージおよび細胞障害 性T細胞を刺激して、抗原を表す標的をかみ合わせる。こうして、T細胞のエピ トープはそれら自体抗体を産生しないが、B細胞の抗体の産生の刺激に関係する インターフェロンおよびインターリューキンを産生ずることによって、なかでも B細胞からの抗体の産生を引き出す。こうして、T細胞のエピトープはGLUR Pに対してレイズされた抗体により必ずしも認識されることはない。しかしなが ら、T細胞のエピトープの存在は、T細胞における増殖の応答を誘発する、すな わち、インターフェロンおよびインターリューキンの産生を誘発するそれらの能 力により例示することができる。
本発明のポリペプチドは、T細胞のエピトープのみまたはB細胞のエピトープの みまたはこれらの組み合わせからなることができる。こうして、本発明のポリペ プチドの組成物は、それらの意図する用途、例えば、ワクチンの成分としてそれ らの用途に調整することができる。B細胞のエピトープは、抗体の産生を引き出 すために要求されるので、はとんどの応用のために有利である。T細胞のエピト ープは、免疫応答および抗体の産生を増強および加速するので、極めて有利であ る。さらに、 (NB se gammelt koncept)免疫系のメモ リーの機能はT細胞にある。免疫系のこの部分を刺激することによって、抗体産 生はほぼ5日後に有意である。メモリー機能は、例えば、非免疫化動物において 、参加しない場合、あるいは免疫化に使用される抗原がT細胞のエピトープを含 有しない場合、抗体産生が敗退後に有意であり、主に低い親和性のIgM抗原か ら成り、そして数カ月後高い親和性のIgG抗体から成る。
下に例示するアミノ酸配列は、GLURPの適当なTWll胞のエピトープを構 成すると考えられる。配列は、実施例10に記載するようにAMP旧−プログラ ム(Margalit、■、 Spouge、J L+Cornettte、J  L、 Cease、K B、 Delisi、CおよびBerzofsky+  J^ニー次次列列らの免疫優性ヘルパーT細胞の抗原性部位の予測(Pred iction of immunodominant helper T Ce 1l antigenicsites frm the primary 5e quenceL J、Immunol、 138 : 2213−2239 ;  1987)。AMPHI−プログラムはアンソイリックα−らせん構造を有す る配列を予測する。いくつかの潜在的配列は発見された。これらのうちで、次の 配列はらせんホイールの手動的構成を使用して最も興味あると推定される:(1 79186) Vat−5er−Glu−Pro−Ala−Glu−His−V alB(162171) Lys−Ser−Vat−Ser−Glu−Pro− Ala−Glu−His−ValH(194210) Thr−Ser−Glu −Pro−Ala−Glu−Hts−Val−Glu−Ser−Val−Ser −Glu−Gln−5er−Asn−Asn;(223−230) Lys−P ro−Phe−Glu−Glu−11e−Glu−Lys;(333343)  Glu−Val−Glu−Glu−11e−Pro−Ser−Glu−Leu− His−GluH(600−613) Glu−11e−Leu−Pro−Gl u−11e−Val−Glu−11e−Glu−Glu−Val−Pro−Se r; (690696) Gly−Pro−Lys−His−Val−Glu−Gin 。
(739−774) ISTKKFKKVSQTIVSVMINAYDGVIQ VVSTIKGIAK括弧内の数は、上に例示しそして第8図におけるポリペプ チド配列中の位置である。
本発明のポリペプチドは、GLURPからの特徴的なアミノ酸配列がGLURP から誘導されない第2アミノ酸配列に融合されている融合タンパク質であること ができる。GLURPからの特徴的なアミノ酸配列が融合しているアミノ酸配列 は、有機体中で発現されるとき有機体によるタンパク質の発現を増加するか、あ るいはより容易なかつ経済的な回収により、例えば、配列に対して向けられた抗 体によるか、あるいは特異的化学または酵素反応により、例えば、容易に検出可 能であることによって、前記有機体からの融合タンパク質の精製および回収を促 進または改良ものであることができる。さらに、免疫原性を修飾する、例えば、 増加するアミノ酸配列は、GLURPからの1または2以上の特徴的なアミノ酸 配列に有利にカップリングして、生ずる融合タンパク質をワクチン成分に適合さ せることができる。
融合タンパク質は、β−ガルクトシダーゼまたはその一部分、例えば、cro− β−ガルクトシダーゼからなることができる。cro−β−ガルクトシダーゼか らなる本発明による融合タンパク質の1つの例は、その融合タンパク質をエンコ ードするプラスミドpRD15を収容するE、coli菌株POP2136によ り産生される融合タンパク質である。このE、coli菌株は、1988年9月 15日にブダペスト条約の規定に従い、受は入れ番号DSM4185で、DSM 、トイチェ・サムルング・フォノ・ミクロオルガニシズメン(Deusche  5aaaa+1ung von Mikroorgani−smen)に受託さ れた。受託された菌株中に収容されるプラスミドの構成は第2図に示されている 。融合タンパク質の産生および特性決定は、下の実施例および図面に例示されて いる。
ある場合において、実質的にGLURPからの特徴的なアミノ酸配列のみからな る融合タンパク譬を切断することは有利であることがある。これらの場合におい て、GLURPからの特徴的なアミノ酸配列は、好ましくは、切断剤、例えば、 化学的物質、例えば、臭化シアン、ヒドロキシルアミンおよび2−二トロー5− チオシアノベンゾエート、または酵素、例えば、ペプチダーゼ、プロテアーゼま たはプロテアーゼ、例えば、トリプシン、クロストリバインおよびスタフィロコ ッカスプロテアーゼにより特異的に認識されるアミノ酸配列に融合される。
さらに、本発明のポリペプチドは、炭水化物または脂質部分、例えば、担体にカ ップリングするか、あるいは他の方法で変更する、例えば、アセチル化すること ができる。微生物、例えば、E、coli中で産生ずるとき、本発明のポリペプ チドは、特別の手段を取らない場合、通常アセチル化されないであろう。アセチ ル化は、アセチル化したポリペプチドが細胞、血液または体の中でより安定であ ることがあるので、有利であろう。さらに、アセチル化は、自然熱帯熱マラリア 原虫(P。
falciparum)抗原GLURPの構造およびコンフォメーションをまね る構造およびコンフォメーションを与えることができる。
熱帯熱マラリア原虫(P、 falciparum)の抗原3の早期の研究は、 それが炭水化物の部分を含有すること(7)、および炭水化物の存在が抗原3の 反応性のために重要であることが明らかにされた。上で説明したように、本発明 のポリペプチドおよび抗原3は1または2以上のエピトープを共有すると推定さ れ、そして本発明のポリペプチドを炭水化物の部分にカップリングして、自然抗 原3を密接にまねることは有利であることがある。熱帯熱マラリア原虫(P、  falciparum)抗原のいくつかは、ポリペプチド、炭水化物および脂質 の部分の複合体であると信じられる。こうして、本発明のポリペプチドに熱帯熱 マラリア原虫(P、falciparum)抗原の自然の構造およびコンフォメ ーションを与えるために、脂質および炭水化物の部分をポリペプチドに付加する ことは望ましいことがある。
実施例12において、本発明のポリペプチドは修飾しないで免疫系を刺激するこ とができる0本発明の好ましい実施態様において、本発明のポリペプチドは非グ リコジル化形態である。
当然、本発明のポリペプチドはプラスモディム属(Plasmo−dium)種 、好ましくは熱帯熱マラリア原虫(P、falciparum)から誘導される 。好ましくは、ポリペプチドを誘導するプラスモディム属(Plasmodiu m)種ばシゾントの段階である。
本発明のポリペプチドは、予防剤または治療剤、例えば、ワクチンとして、ある いは診断キットにおいて有用であると考えられ、そしてその調製において使用す ることができる。
これを下に説明する。
前述のように、本発明の1つの面は本発明のポリペプチドをエンコードする核酸 分子に関する。と(に、本発明は次のヌクレオチド配列から実質的になる: 121 AAATTAGTTG ATAATGATGA AGGTGGTTTT  GAAGAAGCTCATCATGAAAA TTTTTbATCT 181 GAAGTAAGTA ACTCTGAATT AAATGAAΔ八T  GAAへTTGTTG AATCTGACAA AAGTfTAACT 241 GAACCTGCTG AACATGAAGA AGTTGTATCT  GAAGAAAGCA ACCCTGAACCAGCTG`AAAT 601 GTAGAAAGTG TATCTGAACA AAGTAATAAC GAACCATCCG へへへへGAAAGA TGGACbAGTT 661 CCTTCAΔ八ACCへTTTGAAGA AATTGAA八Δ八  GTへGへTGTTCAACCTAAAAT TGTAGAbCTT ?21 CAAATAATTG AACCTAATTT TGTTGACTCA  CAACCAAATCCACAAGAACCAGTTGA`CCA 2161 GATGAAAAGG ATTCATCAAA TAA八八へへAA A AAGAAATCAT CTTTTATAACATAT`TATCT 2221 ACAAAGAAAT TTAAAAAAGT ATCTCAAAC T ATTGTAAGTG TTATGATTAA TGC`TATGAT または本発明のポリペプチドの配列の遺伝情報を指定するそのサブ配列。
上の配列のヌクレオチドの各々は、一般的使用される略号により表される、すな わち、 Aはアデニンであり、 Tはチミジンであり、 Gはグアニンであり、そして Cはシトシンである。
2349塩基対のオープンリーディングフレームがインサートの5′末端からr TAA J停止コドンに伸びる(上の表において矢印により示す)という事実の ために、このヌクレオチドは自然GLURPのカルボキシ末端部分をエンコード すると考えられる。これはヌクレオチド配列の中に見いだされる、最も長いオー プンリーディングフレームである。出発または開始コドンがこのリーディングフ レームの中に存在しないことにより、上の配列が自然GLURPのカルボキシ末 端をエンコードするDNA配列の3′末端であることが示される。上に示すDN A配列は次の実施例に記載するようにして確立された。
実施例2に記載するように、上のヌクレオチド配列によりコードされるタンパク 質が得られる形態は、アミノ末端にβ−ガルクトシダーゼのペプチドの大部分を 含有する融合タンパク質として得られた。上のヌクレオチド配列において、GL URPをコードする核酸配列は停止コドンが存在する位置2349において終わ ると推定される(矢印により示される)。
配列の残りの部分は非解読である。
上のヌクレオチド配列によりコードされる融合タンパク質は、実施例3および4 に記載するようにその抗原性に関して試験した。核酸配列の産生物とマラリア− 免疫の血清との反応性およびオランダ人のドナー(マラリア−免疫であると推定 されない)との非反応性は、pEX2ベクターの1acZのそれと同期して存在 する制限断片が熱帯熱マラリア原虫(P、falci−paru…)により生体 内で使用されるものであることを強く示唆する。
熱帯熱マラリア原虫(P、falciparum)の異なる分離物を使用して実 施したサザンプロット(実施例1)は、核酸配列が広く分布していることを示す (参照、第12図)。本発明において一般に制限断片の長さの多形性が観測され るが、タイ人およびビルマ人からの分離物について共通のパターンおよびいくつ かのアフリカ人について共通の他のパターンの観測により明らかのように、核酸 配列のある種の保存が存在するように思われる。相対的保存および広い幾何学的 分布は、核酸配列が寄生体にとって重要であることを示す。
核酸配列は、他のマラリアの核酸配列の特性のいくつかを表す:直列に反復した モチーフ、高いAT含量(Hyde、John E。
および51m5.P、F、、 1987. Gene(61) pp、177− 187)およびこれらの塩基を含有するコドンの対応する優先、およびグルタメ ートのコドンの高い含量。
反復領域は、相同性のマトリックス、第9図、において、それ自体との配列の相 同性を表す対角線に対する平行に現れる点の線として示される。
図面は反復配列の3つの主要な領域を例示する: bp34からbp156の1 つのモチーフはbp289からbp411に反復される;bp477からbp5 21の他のモチーフはbp522からbP566およびbp567からbp61 1までに2回直列に反復される。 bpH74からbp1233の第3のモチー フは直列に11回反復される。この最後の反復する領域は、アミノ酸アスパルテ ートの遺伝情報を指定する3塩基のGATにおいてのみ異なる3 xsobpの 反復および8 X57bpの反復から成る。この領域は同義性60bpの反復の 5′末端に対してフランキングしている。
インサートのコード部分のGC含量(第10図に示されている)は、マラリアD NAの前述の分析に従い、平均30%であり、そして非コード3′末端のそれは 11%である。
ハイブリダイゼーションは、GLURPの相同性を所定のDNA分子の配列と比 較するために有用な方法である。POP2136中のプラスミドpRD15から のGLURPをコードする核酸配列からなる純粋なりNAは、マニアチス(Ma niatfs)ら、前掲p、86−96に記載されている大規模の方法を使用し て調製される。
さらに詳しくは、プラスミドDNAをEcoRIで消化することによってglu rpをプラスミドから切断する。次いで、インサートをプラスミドDNAからア ガロースゲルの電気泳動によりプラスミドDNAから分離する。インサートを標 識の原理、例えば、ここに開示するものにより標識する。検査すべき外来DNA をマトリックス、例えば、セルロースフィルターにカップリングする。フィルタ ーを使用するマトリックスの種類に適合する適当な処理にかけて、ニトロセルロ ースのフィルターの場合において、例えば、フィルターを80°Cの温度におい て2時間ベーキングすることによってDNAをマI・リックスにカップリングす る。膜を組成物の予備ハイブリダイゼーション溶液に、問題の膜に適合する推奨 される温度においておよび時間の間暴露する。次いで、膜をpR015プラスミ ド(glurp)から得られた標識し変性してDNAプローブを含有するハイブ リダイゼーション溶液に入れる。ハイブリダイゼーションは好ましくは一夜適当 な温度において実施する。次いで、膜を洗浄し、そして50m12 X5SCの 体積65”Cにおいて30分間インキュベーションする。次いで、膜を0.1% のSDSを含有する15+alの2XSSC中でインキュベーションする。イン キュベーションは65°Cにおいて30分間実施する。予備ハイブリダイゼーシ ョンおよび洗浄を包含するすべてのインキュベーションは、おだやかに撹拌しな がら実施する。フィルターを空気乾燥し、そして適当なプラスチックラップ(例 えば、サランラップ)の中に包み、次いでフィルターをX線フィルムに適用して 、オートラジオグラフィーの画像を得る。露出は好ましくは一70°Cにおいて 増強スクリーンで、使用する陽性の対照により決定した期間の間実施する。DN Aへのglurpのハイブリダイゼーションは、2つの核酸分子の配列の類似性 、すなわち、DNAが本発明の核酸分子であることを示す。DNA分子間の類似 性の他のアプローチは、普通のDNA配列決定分析によりglurpまたはgl urpのサブ配列と比較すべきDNA分子のヌクレオチド配列を決定し、そして glurpの選択したサブ配列との相同性の程度を比較することによる。同一の 方法で、所定のDNA配列のglarpの相補的DNA配列に対する相同性を決 定することができる。
好ましくは、少なくとも約70%、例えば、少なくとも約80%、少なくとも約 95%の程度の相同性が得られる。
本発明の核酸配列は、融合ポリペプチド、例えば、前述したように、実施例に例 示する融合タンパク質を産生ずる目的で、特徴的なアミノ酸配列をコードする他 の核酸配列に融合した核酸配列からなる。組み換えDNA技術を使用するとき、 融合配列は適当なベクターの中に挿入され、このベクターは適当な宿主微生物の 中に形質転換される。あるいは、本発明の核酸分子はベクターの中にベクターが 有する核酸配列とインフレームで挿入することができ、この核酸配列は適当なポ リペプチドをコードする。宿主微生物は融合配列の発現を確実にする条件下に増 殖させ、その後融合ポリペプチドは培養物から物理化学的手順により回収するこ とができ、そして融合ポリペプチドはゲル濾過尾融合ポリペプチドの抗原性部分 に対して向けられた抗体を使用する親和クロマトグラフィーにかけることができ る。精製後、本発明のポリペプチドおよびそれと融合するポリペプチドを、例え ば、適当なタンパク質分解切断により、分子量することができ、そして本発明の ポリペプチドは、例えば、親和精製または他の適当な方法により、回収すること ができる。
他の実施態様において、本発明の核酸分子は第7図の核酸分子の少な(とも実質 的な部分に対して相補性である。
DNA断片は、また、核酸分子の発現および複製を制御する適当なヌクレオチド 配列からなる。調節ヌクレオチド配列は、このようなベクターを使用するとき、 ポリペプチドの産生に使用する発現ベクターの一部分であることが便利である。
前述の本発明のポリペプチドの説明に類似して、本発明の核酸分子は、好ましく は、親水性アミノ酸および/または酸性アミノ酸に相当するコドン、例えば、ア ミノ酸のグルタミン酸およびアスパラギン酸に相当するコドンをかなりの数で含 有する。
前述の核酸分子は、プラスモディム属(Plasmodium)種の寄生体から 、例えば、染色体またはゲノムのDNAから、逆トランスクリブターゼ産生CD Nへにより得ることができる。染色体またはゲノムのDNAから核酸分子を得る とき、それは好ましくは寄生体のゲノムから直接、例えば、ゲノムの配列につい てスクリーニングし、glurpの完全なまたは部分的核酸配列の基準にして調 製したDNAプローブに対してハイブリダイゼーションすることによって誘導す ることが好ましい。
DNAが相補的DNA (cONA)由来であるとき、それはGLURPまたは その一部分を産生ずる細胞からのmRNAの基準とするcDNAライブラリーを 調製することによって得ることができる。次いで、ハイブリダイゼーションの実 験はプローブとして合成オリゴヌクレオチドを使用して、GLURPまたはその 一部分をコードするcDNA配列を同定することができる。cDNAはゲノムの D N A異なり、例えば、それは解読DNA配列内の非解読配列である、ある 種の転写制御要素およびイントロンを欠如する。これらの要素およびイントロン は常態でゲノムのDNAの中に含有される。核酸分子は、また、合成由来である ことができ、すなわち、普通のDNA合成法により、例えば、ヌクレオチド合成 装置を使用することによって調製することができる。核酸分子は、また、これら の方法の組み合わせを使用することによって産生ずることができる。
他の面において、本発明は発現ベクターに関し、このベクターは宿主有機体の中 で複製することができ、そして前述したように核酸分子を有し、そして前述のポ リペプチドを発現することができる。この実施態様において、発現ベクターは宿 主有機体の中で複製しそしてその中でポリペプチドを発現することができ、この ポリペプチドは熱帯熱マラリア原虫(P。
falciparum)抗原GLURPを認識する抗体と反応性の少なくとも1 つのエピトープ、例えば、ポリペプチドの実質的な部分と実質的に相同性の発現 されたポリペプチドからなり、そのアミノ酸配列は第8図に示されている。
このベクターは組み換えDNA手順に便利に付すことができる任意のベクターで あることができ、そしてベクターの選択はそれを導入すべき宿主細胞にしばしば 依存する。こうしで、ベクターは自律的複製することができるもの、すなわち、 染色体外で複製することができるベクターであり、その複製が染色体の複製に対 して独立であるもの、例えば、プラスミドであるか、あるいは宿主の染色体とと もに複製するもの、例えば、バクテリオファージであることができる。
微生物または哺乳動物の細胞系を宿主生物として使用するとき、有用なベクター の例は次の通りであるニブラスミド、例えば、自然または合成のプラスミド、例 えば、pBR322に関係するプラスミド、例えば、pHX1−3 、 pRI T族、puc族など、およびウィルス、例えば、アデノウィルス、ワタシニア、 レトロウィルス、バクロウィルス、ニブスティン−パルウィルス、Sν40関係 ウィルスおよびウシ乳頭腫ウィルス。適当なバクテリオファージの例はM13お よびラムダを包含する。
本発明は、また、上に定義した核酸分子を有しかつそれを発現することができ、 そしてその自然の形態で前記核酸分子を発現しない生物に関する。核酸分子は前 述したようにベクター上に存在するか、あるいは生物のゲノム中に組み込まれる ととができる。適当な生物の例は、次のものを包含する:微生物、例えば、バチ ルス属(Bacillus)、例えば枯草菌(Bacillus 5ubtil is) 、エシェリキア属(Escherichia) 、例えば、E、col i、またはサルモネラ属(Sal+nonella) ;酵母菌、菌・かび、原 生動物、昆虫の細胞および高等真核生物の生物または植物および哺乳動物の細胞 。しかしながら、また、高等生物、例えば、動物、例えば、ヒツジ、ウシ、ヤシ 、ブタなどは、本発明のポリペプチドの産生に宿主生物として有用であると考え られる。
本発明は、また、前述のポリペプチドを産生ずる方法に関する。適当には、ポリ ペプチドは組み換えDNA技術、例えば、マニアチス(Maniatts)ら、 前掲に開示されている方法を使用して調製する。さらに詳しくは、ポリペプチド は、GLURPからの特徴的なアミノ酸配列をコードするDNA断片、例えば、 前述の核酸分子を有する生物を、前記核酸分子の発現に導く条件下に、培養およ び飼育し、引き続いてポリペプチドを生物体から回収することからなる方法によ り産生ずることができる。
前述したように、ポリペプチドの産生に使用する生物は高等生物、例えば、動物 、または下等生物、例えば、微生物であることができる。ポリペプチドの産生に 使用する生物の型に無関係に、GLURPからの特徴的なアミノ酸配列をコード する核酸分子を生物の中に導入すべきである。便利には、核酸分子は発現ベクタ ー、例えば、上に定義したベクターの中に挿入し、引き続いてこのベクターを宿 主生物の中に導入する。
核酸分子は、また、宿主生物のゲノムの中に直接挿入することができる。ゲノム 中の核酸分子の挿入は、核酸分子を有しそして宿主生物のゲノム中の挿入を仲介 することができるウィルス、例えば、バクテリオファージを使用して達成するこ とができる。発現ベクターまたは宿主生物の遺伝子の中への核酸分子の挿入は、 例えば、次の参考文献に記載されているようにして達成することができる: G olbere−Garapin P、 etal、、 J、Mo1ec、Bio !、、150 : 1−14(1981) :高等真核生物の細胞のための新し い優性ハイブリッド選択的マーカー(A NewDominant Hybri d 5elective Marker for Higher、 Eucar yoticCells)。
同様に、本発明のポリペプチドの産生に発現ベクターを使用するとき、核酸分子 は他のポリペプチドをエンコードする第2核酸分子とインフレームで挿入して、 融合タンパク質の発現を得ることガできる。
本発明のポリペプチドが1または2以上の明確な部分、例えば、融合タンパク質 からなり、これらが一方においてGLURPからの特徴的なアミノ酸配列および 他方においてGLURPに無関係のポリペプチドを構成するアミノ酸配列からな るとき、これらのポリペプチドの各々をエンコードする核酸分子はゲノムまたは 発現ベクターの中に別々に挿入することができるか、あるいは普通のDNA技術 、例えば、マニアチス(Mani−atis)ら、op、cit、に記載されて いる技術によりゲノムまたは発現ベクターの中への挿入前にカップリングするこ とができる。
本発明のポリペプチドを産生ずる生物を培養または飼育する条件は、もちろん、 使用する生物に適合させるべきである。
普通の培養および飼育の技術を使用することができる。微生物の場合において、 培養は、例えば、発酵の目的で便利に使用される培地、例えば、ルリアブロス培 地中で、問題の微生物の型に適合するpH1温度、通気などの条件下に、例えば 、マニアチス(Maniatis)ら、op、cit、に記載されているように 実施する。
宿主生物中のポリペプチドの発現に引き続いて、ポリペプチドを生物から回収ま たは分離する。ポリペプチドは、培養物から、1または2以上の親和クロマトグ ラフィーおよび/または大きさクロマトグラフィーの工程からなる方法により、 そして必要に応じて前記ポリペプチドと反応性の抗体および/またはそれに対し てレイズされた抗体を使用する工程を用いて、分離または回収することができる 。ポリペプチドの回収に使用する手順は、宿主生物の型ならびに産生されるポリ ペプチドに依存する。
本発明のポリペプチドを宿主生物として微生物を使用して産生ずるとき、ポリペ プチドの回収および分離は、また、もちろん使用する微生物に依存する。適当に は、微生物からのポリペプチドの回収は、微生物を処理して、例えば、生物を破 壊して、すなわち、部分的または完全に、ポリペプチドを解放し、引き続いてポ リペプチドをよく知られている方法、例えば、沈澱、ゲル濾過、イオン交換クロ マトグラフィー、またはHPLC逆相クロマトグラフィーまたは免疫親和クロマ トグラフィーなどにより回収することからなる。
さらに詳しくは、本発明のポリペプチドは、ポリペプチドを含有する生物学的材 料、例えば、ポリペプチドを産生ずる細胞の懸濁液から、生物学的材料をここに 記載する固定化したモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体からなるマト リックスに吸着させ、ポリペプチドをマトリックスから溶離し、そしてポリペプ チドを溶離液から回収することからなる方法により分離することができる。ポリ ペプチドを分離する手順の例は、次の通りである: a)高い純度の分画、例えば、熱帯熱マラリア原虫(P、fal−ciparu m)の分子を、とくにシゾントの段階で、含有する分画を含有するプラスモディ ム属(P1asmodiuo+)種に適当なプラスモディム属(Plasmod tum)種の分子と反応性の抗体を使用する手順。この手順は特定の抗体、好ま しくはモノクローナル抗体をマトリックスに固定化し、前記マトリックスを解放 されたプラスモディム属(Plasmodium)種の分子を含有する調製物と 接触させ、洗浄し、そして最後にマトリックスに固定した抗原−抗体の複合体処 理して、プラスモディム属(Plasmodium)種の分子を純粋な形態で解 放することによって実施することができる。好ましい方法は、プラスモディム属 (Plasmodtum)種の分子をカラムのマトリックスに固定された抗体を 包含するカラム親和クロマトグラフィーにより分離することである。
b)種々の形態の親和クロマトグラフィー、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラ フィーまたは高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)を包含する手順。
C)調製用電気泳動の手順;例えば、次の手順:酵素処理し遠心した細胞または 細胞系の調製物からの上澄み液をゲル電気泳動、例えば、ドデシル硫酸ナトリウ ム−ポリアクリルアミドゲルの電気泳動(SOS −PAGE) (参照、La e+a+nli+U、K。
Nature、 227: 680−685: 1970.5upra)にがけ る。引き続いて、プラスモディム属(Plasmodium)種と反応性の標識 した抗体、例えば、モノクローナル抗体を使用して、分離したプラスモディム属 (Plasmodium)種の分子により主として構成されたバンドを同定する 。例えば、抗体は任意の普通のイムノプロッティング技術において使用すること ができる。マーカーは関連する感受性フィルムにより検出可能なアイソトープま たは蛍光性標識であることができる。同定後、ゲルのプラスモディム属(Pla smodium)種を含有するバンドをゲルからプラスモディム属(Plasm odium)種の分子を解放する処理、例えば、ゲルをスライスしそして引き続 いてプラスモディム属(Plas−modium)種の分子を溶離することを包 含する手順にかけることができる。必要に応じて、得られたプラスモディム属( Plasmodjum)種のタンパク質のアミノ酸配列を決定することができる 。
微生物の培養の前に、本発明のポリペプチドをコードする核酸分子は、核酸分子 のベクター中への挿入の前後に、修飾することができる。産生されたポリペプチ ドは、また、修飾することができる。修飾は、それぞれ、核酸分子およびポリペ プチド中の1または2以上のヌクレオチドおよびアミノ酸の1または2以上の置 換、付加、挿入、欠失または転位、またはそれらの組み合わせからなることがで きる。用語「置換」は完全なアミノ酸またはヌクレオチド配列中の任意の1また は2以上のアミノ酸またはヌクレオチドを1または2以上の他のもと置換するこ とを意味することを意図し、「付加」は完全なアミノ酸またはヌクレオチド配列 のいずれかの末端に1または2以上のアミノ酸またはヌクレオチドを付加するこ とを意味すると理解され、「挿入」は完全なアミノ酸またはヌクレオチド配列内 の1または2以上のアミノ酸またはヌクレオチドの導入することを意味すること を意図し、そして「欠失」は1または2以上のアミノ酸またはヌクレオチドが完 全なアミノ酸またはヌクレオチド配列から、配列のいずれかの末端またはその内 部に適当な部位において、欠失されていることを示すことを意図する。「転位」 は、1または2以上のアミノ酸またはヌクレオチドが互いに交換されていること を示すことを意図する。しかしながら、核酸分子は、また、核酸分子を有する生 物を突然変異、好ましくは部位特異的突然変異させて修飾して、前記断片を突然 変異させる。生物が微生物であるとき、突然変異誘発は、普通の突然変異誘発手 段、例えば、紫外線照射、イオン化または化学的突然変異原、例えば、ミドマイ シンC15−ブロモウラシル、メチルメタンスルホネート、窒素マスタードまた はニトロフランまたはこの分野において知られている突然変異原、例えば、次の 参考文献に記載されている型の突然変異原を使用して実施することができる:  Miller+J、H,+ Mo1ecular genetics、 Unf t III。
Co1d Spring Harbor Laboratory 1972゜D NA配列の適当な修飾の例は、次の通りである:タンパク質の他のアミノ酸配列 を生ずるが、例えば、配列を挿入する特定の有機体のコドンの使用に相当するヌ クレオチドの置換;異なるアミノ酸配列を生じ、したがって、可能ならば、DN A配列によりコードされるポリペプチドの臨界的性質を障害しないで、異なるタ ンパク質構造を生ずるヌクレオチド置換;自然GLtlRPの免疫原性を保持し たポリペプチドをコードする、上に示すDNA配列のサブ配列;または上に示す DNA配列を基準にしてDNA分子の少な(とも一部分にハイブリダイゼーショ ンするD N A分子、ただしそれは自然GL[IRPの生物学的的性質を有す るポリペプチドをコードする。
前述したように産生じたポリペプチドは、翻訳後の修飾、例えば、熱処理、化学 的性質、例えば、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドまたは適当なタンパク 質分解酵素、例えばペプチダーゼまたはプロテイナーゼ、例えば、トリプシンを 使用する処理、および置換、付加、挿入、欠失、またはポリペプチド中の1また は2以上のアミノ酸の転位にかける。
ポリペプチドの翻訳後の修飾は、ポリペプチドを特定の用途、例えば、ここに記 載するようなワクチンの成分として適合させるという目的に役立つことができる 。
組み換えDNA技術は、その自然環境において産生されるとき、ポリペプチドの プロセシング以外の他のポリペプチドのプロセシングに関連させることができる ことはよく知られている。こうして、バクテリア、例えば、E、coliを本発 明のポリペプチドの産生に使用するとき、ポリペプチドのアミノ酸残基はグリコ ジル化されず、これに対して他の微生物または有機体の中で産生されるとき、ポ リペプチドはグリコジル化される。E、coli菌株DMS4815により産生 されるポリペプチドのグリコジル化の欠如は、β−gal : :GLURPの 免疫原性および抗原性に影響をいかなる実質的な方法においても与えないことが 発見された(参照、実施例3.4および12):ポリペプチドは特徴ある反応を 示し、例えば、それはマラリア−免疫の患者から得られた抗体と沈澱する。これ は次の実施例において例示されている。しかしながら、それは問題の宿主有機体 により引き起こされるプロセシング特性を除去または変更することは有利である ことがあり、そしてポリペプチドの翻訳後の修飾ならびにDNAのそれはこの目 的役立つことがある。
また、本発明のポリペプチドは、ポリペプチドの配列の個々のアミノ酸の連続的 カップリングまたはポリペプチドの配列の断片を形成する個々のアミノ酸のカッ プリングを利用する、液相または固相のペプチドの合成のよく知られている方法 により調製することができ、そして前記断片は引き続いてカップリングして、所 望のポリペプチドを産生ずる。固相のポリペプチドの合成は、例えば、次の参考 文献に記載するように実施することができる: R,B、Merrifield + J、An+、Chel++。
Soc、 85.1963. p、2149 、固相の合成において、アミノ酸 配列は最初のアミノ酸を固相にカップリングし、次いで他のアミノ酸配列を順次 にペプチドの結合により、所望の長さが得られるまで、連続的付加することによ って構成する。この実施態様において、固体の支持体は、また、後述するワクチ ン調製物中の本発明のポリペプチドのための担体として役立つことができる。ワ クチンとしてまたは診断の目的に使用する合成ペプチドの調製は、次の参考文献 に本質的に記載されているように実施することができる: 5hinnick、  Ann、Rev、Mic−robiol、 37.1983+ pp、425  446゜本発明は、また、人間を包含する動物をマラリア原虫の寄生体により 引き起こされる病気に対して免疫化するワクチンに関し、このワクチンは免疫学 的に有効なかつ生理学的に許容されうる量の前述の型のポリペプチドならびに生 理学的に許容されうる担体からなる。
用語「ワクチン」は、プラスモディム属(Plasmodtum)種の感染の防 止、改善または処理のために、生きている有機体に投与するために適当なプラス モディム属(Plasmodium)種の分子の免疫学的に有効な部分を含有す る調製物からなる。好ましくは、マラリア原虫の寄生体は熱帯熱マラリア原虫( P、fal−ciparua+)である。用語「免疫化」は、特定の免疫学的応 答を引き出すプロセスからなると理解され、ここでこれはプラスモディム属(P lasmodiun+)種による感染に対する体液、および/または分泌、およ び/または細胞仲介免疫性を生ずるであろうことが期待され、すなわち、免疫性 は感染に対して抵抗するか、あるいはそれを克服するか、あるいは免疫化されて いない個体と比較して「より容易に」感染を克服するか、あるいは臨床的に影響 受けないで感染に耐えるか、あるいは転移をブロッキングする個体の能力からな ると理解すべきである。こうして、本発明による免疫化はプラスモディム属(P  1asn+od + um)種で感染する抵抗性を増加するプロセスである。
本発明のワクチンの調製における全体の面は、成分の生理学的な許容性およびワ クチンの全体の組成物のそれである。ワクチンの最終の配合物は、特定の免疫原 成分により誘発される免疫応答を支持および増強する混合物であるべきである。
本発明のワクチンは、適当には、種虫のワクチン、メロゾイトおよび/ま゛たは 配偶子のワクチンとして提供することができる。これらの用語は、前述のマラリ アの寄生体の生活環の種々の段階を呼ぶ。これらの段階はワクチンによる免疫学 的攻撃に対してターゲティングすることができる。
本発明の好ましい実施態様において、菌株非特異的であるワクチンが開発され、 すなわち、それはかなりの臨床的重要性の感染を引き起こすプラスモディム属( Plasmodium)の実質的にすべての種に共通の保護のエピトープである エピトープからなる。この場合において、異なるプラスモディム属(Plasm odium)種の中に保存される本発明によるエピトープは有利である。
本発明の他の実施態様において、多価ワクチンを配合する、すなわち、いくつか の免疫学的に有効な成分を感染および/または伝播の減少において有効な単一の ワクチン−すべでの有効な保護免疫性を誘発するすべてにおいて−の中に混入す る。ワクチンは、GLURPに無関係の1または2以上の追加の分子を含んで、 ワクチンの多価の性質を提供することができる。ことに興味ある追加の分子は、 プラスモディム属(Plas−a+odium)種の有機体以外の病原性有機体 から得られる。免疫学的に活性な分子であり、これら感染を減少するか、あるい はマラリア原虫の寄生体に加えてlまたは2以上の病原性有機体の免疫性を提供 するとき有効なワクチンを生ずる。
種々のワクチンの型の調製において、クローニングしたDNA配列をタンパク質 およびペプチドの合成に使用することができるという事実を使用する。この方法 の主要な利点は、限定されない量の精製した産生物を産生ずることができる能力 および病原体により汚染の回避である。産生は前述したように、例えば、微生物 、例えば、バクテリアまたは酵母菌中で実施することができる。あるいは、液相 または固相を使用することができる。ワクチンの産生の日常の方法は、例えば、 望まない(または同定されない)汚染物質を含有するワクチンのために、望まな い副作用が得られるという危険を包含する。本発明によるワクチンの調製方法は 、特定の分子の同一性および免疫学的有効性が維持され、そして望まない微生物 の汚染が導入されないことを確実にするように設計される。
最終産生物は無菌の条件下に好ましくは無菌の容器の中に分配され、次いで容器 を密閉して外部の微生物を排除する。
ワクチンは、ワクチン調製物の免疫原性をを包含するためにアジュバントからな る。アジュバントは、非特異的方法で、免疫系の細胞からのサイトカインまたは リンフ才力インの産生を刺激することによって、ポリペプチドの刺激性質を増強 する目的に役立つ。アジュバントは、フロインド不完全アジュバント(参照、実 施例12Aおよび12C)、水酸化アルミニウム(参照、実施例12Bおよび1 2C)、サポニン、ムラミルジペプチド、リボサツカリド、T細胞の免疫原、イ ンターリューキン−2、インターフェロン−ガンマ、油、例えば、植物性油、例 えば、落花生油、または鉱物油、例えば、シリコーンオイル、およびB、C,G 、から成る群より選択される。
他のワクチンの形態はワクチンの輸送および物理化学的提示を改良し、そして免 疫系の関連する部分のための提示時間を延長するので、有用であると考えられる 。このようなワクチンは種々の形態であることができる賦形剤からなる。ワクチ ンは、ミセルの中に組み込まれたポリペプチド(ミセル形成剤、例えば、洗浄剤 、好ましくは非イオン性洗浄剤または他の非変性ミセル形成剤、例えば、アンフ ィフィリックペプチド、グリコシド)、正しいサブユニットまたは球形の構造体 の部分から成る、開いた球形構造体からなり、その形成はポリペプチドの疎水性 /親水性を利用する。またポリペプチドがいわゆるイスコム(iscoms)  (免疫刺激複合体、例えば、欧州特許(BP) 1109942号に開示されて いる)。
本発明のポリペプチドは担体に有利にカップリングすることができ、この担体は ワクチンの調製において通常使用される任意の担体であることができる。担体は 高分子量の担体であることができ、例えば、ポリペプチドが共有結合または非共 有結合している多糖類またはポリペプチドからなる。担体は好ましくは無毒かつ 非アレルゲン性である。ポリペプチドはワクチン調製物の免疫原性を増加するの で、高分子量の担体に多価的にカップリングすることができる。これに関して、 ポリペプチドを担体にプラスモディム属(Plasmodium)種以外から得 られた1または2以上の免疫学的に活性な分子と一緒にカップリングして、種々 の異なる免疫原の抗原決定基からなるワクチン、すなわち、混合ワクチンを得る ことは有利であることが証明され、このようなワクチンは種々の異なる有機体に より引き起こされる病気の免疫化に使用することができる。ポリペプチドを重合 する、すなわち、多価の形態でポリペプチドを提供するワクチンは、また、有利 であることが証明されることがある。
種々の免疫化のスゲジュールは、本発明のワクチンを使用するとき、用いること ができる:ある場合において、早い時期に活性な免疫化を提供することは適当で あることがある。
さらに1、反復した投与、例えば、規則的なまたは延長した間隔で一注射に関す る限り一種々の体の部位に、例えば、同時に用いることは望ましいことがある。
考えられるか、あるいは適当な免疫応答を生成することが示された免疫化のスケ ジー!5・−ルを、本発明の実施に従い使用することができる。
ワクチンは、免疫系の効率よい刺激を確実にする方法で投与すべきである。これ が意味するように、ワクチンは免疫原として機能することができるために十分な 時間の間および形態で細胞と接触させるべきである。いくつかの方法が可能であ る。これらのうちで、最も普通の方法は非経[コ的方法、すなわち、皮下、皮肉 、筋肉内または静脈内のルートである。
ワクチンを投与する他のより普通でない方法は、鼻内、経口的または直腸のルー トである。2つの最初に述べたルートの組み合わせは、気道を経て投与すべきワ クチンのエアゾール配合物により達成することができるであろう。ワクチンのこ の配合物は、次の理由で、より普通の配合物が不十分であるであろう特別の目的 に提案された:非常に遠い区域においてワクチン接種の必要性、ワクチンの輸送 および貯蔵に関連する問題、注射器の多数回の使用による感染の広がりに関連す る問題および多数の人口のワクチン接種の必要性。
エアゾールのワクチンは、たいていの場合において、鼻のルートを経て投与され る。ペプチドは無傷で鼻粘膜を通して輸送されて血液に到達することができるこ とが知られている。
気道をさらに下に輸送されるとき、抗原はスカベンジャーとして機能するマクロ ファージにより取り上げられ、そしてこのようにして潜在的に免疫系に提供され る。エアゾールとして投与される物質のあるものは多分腸に到達し、そして腸の 中に存在する免疫系を刺激することができ、そしてこの方法は体の免疫系を刺激 するか、あるいは腸により無傷の形態で吸収されそして血流の中に遊離すること ができ、ここでそれは免疫系のために提供されるであろう。
ワクチンは、また、鼻のルートを経て厳格に投与することができる。この方法は 投与を簡素化しそして注射器の多数回の使用による感染症の広がりに関連する問 題を回避する。
ワクチンを投与する経口的ルートは、ある種のタンパク質が腸粘膜により吸収さ れそして無傷の形態で血流の中に見いだされるという発見を利用する。このワク チンの投与する特別の方法は、胃または腸内の分解から免疫原性成分を保護する 製剤学的配合物の利点を有するであろう。経口的ルートを経てワクチンを投与す る効果は、また、腸および肝臓の中に存在する免疫系の部分を刺激するポリペプ チドから来ることができ、そしてこの方法は一般的免疫の刺激に導く。
ワクチンを投与する直腸のルートは、前述の方法と同一の利点を有するが、より 信頼性あることができ、こうして特別のグル・−プ、すなわち、子供において、 より大きい患者のコンプライアンスに導くことができる。
さらに興味ある面において、本発明は、マラリア原虫の寄生体により引き起こさ れる病気に対して、人間を包含する動物を免疫化するための生ワクチンとして使 用するための、本発明のポリペプチドの遺伝情報を指定する挿入されたヌクし・ オチド配列を有しそしてそれを発現することができる非病原性微生物に関する。
生ワクチンの使用は有利であることがある。なぜなら、生きている有機体に基づ くワクチンは、きわめてすぐれた免疫原性を示し、問題の病気に対する寿命の長 い免疫性を与えるという、いくつの指示が存在するからである。生ワクチンは、 また、精製工程を必要とせず、精製したタンパク質に基づくものより製造が安価 である傾向がある。
本発明のポリペプチドは、非病原性有機体の外側表面で有利に発現されることが できる。これは生ワクチンを投与した動物の免疫防御機構により認識されるポリ ペプチドの好適に提供し、こうして適当な免疫応答を誘発する。
組み換え生物、すなわち、エシェリキア属(Escher ich ia)また はサルモネラ属(SalIIlonella)のようなバクテリアとじてワクチ ンの特定の配合物与えられると、このルートはバクテリアが腸および/または肝 臓の中に確立させ、こうして患者の免疫の刺激を延長することができるであろう 。
あるいは、抗原をコードする1または2以上のDNA配列はウィルスのゲノムの 中に、すなわち、レトロウィルス、ワクシニア、ニスパイン−バールウィルスの ゲノムの中に挿入して、多価のワクチンを生成することができる。プラスモディ ム属(Plasmodium)種の分子および/またはその免疫学的同等物また は誘導体に関する特徴的なアミノ酸配列の遺伝情報を指定するDNA配列は、ワ クシニアで組み換えして、プラスモディム属(P1asmodiun+)種によ る感染に対して保護するためのワクチンを生成することができる。
本発明の他の面において、受動免疫化を使用する、すなわち、後述する型の、抗 体を含有する調製物、ことに高い含量の精製した抗体を使用する調製物を投与す る。本発明の好ましい実施態様において、2またはそれ以上の単一のワクチンの 混合物を使用する。
本発明の他の面は、プラスモディム属(Plasmodium)種、例えば、熱 帯熱マラリア原虫(P、falciparum)抗原または前述のポリペプチド に対して特異性のモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体、およびその調 製方法である。用語「抗体」は、本発明のポリペプチドへの暴露に対する応答と して免疫系に属する動物または動物の細胞により形成される物質を呼ぶ。
抗体の変異型のドメインは可変および一定の配列から構成される。ドメインの変 異型部分は抗体のイディオタイプと呼ぶ、抗体のこの部分は、抗原との相互作用 、抗原の結合の原因となる。
イディオタイプの構造は抗原性であり、こうしてイディオタイプの構造に対して 向けられた特異的抗体を生ずることができる。これはマウスにおいて実施された 。抗体はイディオタイプに対して生じ、抗イデイオタイプの抗体は由来の抗原の 構造をまね、したがって由来の抗原として機能して、由来の抗原と反応性の抗体 を生ずる。このアプローチの問題はタンパク質の重要な免疫原部分の特性決定お よび合成に関連する問題を排除するので、有利であることがある。これは、そう でなければ同定が困難である、コンフォメーションのエピトープの場合において 最も重要である。ある数の有機体について、保護の免疫性はこのようにして誘発 されうることか示された(例えば、Trypanosoma druzei、  Trypanosoma brucei。
Hepatttis B virus、およびPlasmoidtum kno wlesii)。
本発明の抗体は、免疫原の形態で本発明のポリペプチドの少なくとも一部分を投 与して、前記ポリペプチドと反応性の抗体を産生ずる細胞を獲得し、そして有機 体または細胞から抗体を含有する物質を分離することからなる方法により産生ず ることができる。本発明の抗体を産生ずる方法は、下にさらに説明する。
抗体は好ましくはモノ特異性である。モノ特異性の抗体は、適当な動物に本発明 のポリペプチドの実質的に純粋な調製物を注射し、次いで1または2以上の促進 注射を適当な間隔で(例えば、1または2週で口に)最初の採血の4または5陰 る前までに投与することによって調製することができる。確立された免疫化のス ケジュールを続け、そして動物を毎週約1回各追加免疫化後に採血し、そして抗 体を血清から適当な方法で分離する(参照、HrboeおよびIngild、  5cand、J、Imo+un。
2(Suppl、1)、 1973. pp、161.−164)。
高いアッセイの特異性を必要としないという目的で、抗体はポリクローナル抗体 であることができる。ポリクローナル抗体は、例えば、HrboeおよびIng ild (上を参照)に記載するように得ることができる。さらに詳しくは、ポ リクローナル抗体を得るとき、プラスモディム属(P1asmodiun+)種 の分子の調製物は、好ましくは適当なアジュバント、例えば、フロインド不完全 アジュバントまたはフロイント完全アジュバントの添加後、動物に注射する。免 疫原がヒトのプラスモディム属(P1asmodtua+)種の分子であるとき 、動物はウサギであることができる。動物は規則的に、例えば、1週の間隔で採 血し、そして得られる血液を抗体を含有する分画に分離し、そして必要に応じて 前記分画を抗体の精製するそれ以上の手順、および/または精製したプラスモデ ィム属(P1as+modium)種の分子の使用を包含する手順に付す。
他の好ましい実施態様において、モノクローナル抗体が得られる。モノクローナ ル抗体はプラスモディム属(P1asmodiuo+)種の分子の必須成分、す なわち、エピトープに対してレイズするか、あるいは実質的に直接それに対して 向けることができる。モノクローナル抗体は普通の技術(例えば、K5t+1e rおよびMilstein、 Nature 256.1975. p、495 )により、例えば、ハイブリドーマの細胞系の使用によるか、あるいはクローン またはそのサブクローンによるか、あるいは前記モノクローナル抗体の遺伝情報 を指定するハイブリドーマの細胞系からの遺伝情報を有する細胞により産生ずる ことができる。モノクローナル抗体はモノクローナル抗体を産生ずる細胞を適当 な細胞系の細胞と融合し、そして前記モノクローナル抗体を産生ずる生ずるハイ ブリドーマの細胞を選択およびクローニングすることによって産生ずることがで きる。あるいは、モノクローナル抗体は前記モノクローナル抗体を産生ずる非融 合細胞系を免疫化し、引き続いて適当な培地中で細胞を増殖し、そしてモノクロ ーナル抗体を増殖培地から収穫することによって産生ずることができる。
本発明の抗体の調製に使用する免疫化された動物は、好ましくは、ウサギ、サル 、ヒツジ、ヤギ、マウス、ラット、ブタ、ウマおよびモルモットから成る群より 選択される。本発明の抗体を産生ずる細胞は、牌細胞またはリンパ球、例えば、 末梢リンパ球であることができる。
ハイブリドーマの細胞を本発明の抗体の産生において使用するとき、これらは生 体外中でか、あるいは動物の体腔中で増殖することができる。抗体を産生ずる細 胞を動物、例えば、マウスに注射し、腹水の腫瘍を形成し、この腫瘍は動物の腹 水の中に高い濃度の抗体を解放する。動物は、また、正常の抗体を産生ずるであ ろうが、これらはモノクローナル抗体の小さい百分率のみであるが、モノクロー ナル抗体は腹水から標準の精製手順、例えば、遠心、濾過、沈澱、クロマトグラ フィーまたはそれらの組み合わせにより精製することができる。
モノクローナル抗体を産生ずることができる適当な方法の例は、免疫化したマウ ス(例えば、Ba1b/cマウス)からの牌細胞を骨髄腫細胞と普通の技術によ り融合することである〔例えば、R,Dalchau、 J、Kirkley、  J、11.Fabre、 rラットの白血球共通(L−C)抗原に対して多分 相同性のヒトの白血球特異的膜の糖タンパク質に対するモノクローナル抗体(M ono−clonal antbody to human 1eukcyte −specific menbrane gly−coprotein pro bably homologous to the leukcyte−com mon(L−C) antigen of rat) 」、 Eur、J、Im munol、 10+ 198(L pp−737−744)。得られる融合物 は、普通の技術、例えば、前述の方法により得られたプラスモディム属(P1a sa+odium)種の分子を使用する結合アッセイによりスクリーニングする 。
ことに興味ある抗体は、本発明の核酸分子によりコードされそして受け入れ番号 DMS4815で受託された微生物から発現されるポリペプチドの少な(とも一 部分と反応性のモノクローナル抗体である。
それ以上の面において、本発明は上に定義した抗体、好ましくはモノクローナル 抗体からなる診断剤に関する。あるいは、診断剤は、容器内に、第8図に示すよ うな配列の特徴的なアミノ酸配列からなるポリペプチドからなる試験キットの形 態であることができる(参照、実施例6)。診断剤は、例えば、シゾントの段階 において、ことに熱帯熱マラリア原虫(P、falciparum)種の寄生体 により、マラリア原虫の感染の診断において、使用することができる。診断剤は マラリア原虫の寄生体の存在またはここに定義する試料中のそれに関係する分子 の存在を検出するために使用することができる。
診断剤は、抗体をカップリングする固体の粒子が試験する試料中に本発明のポリ ペプチドの存在下に凝集する、凝集アッセイにおける使用に適当である(参照、 実施例7)、この型の試験において、抗体の標識は不必要である。しかしながら 、はとんどの使用のために、抗体に結合した抗体の検出のための標識を付けるこ とが好ましいか、あるいは(例えば、二重抗体のアッセイにおいて)、標識した 抗体および標識しない抗体の組み合わせを使用することができる。標識として使 用する物質は、それ自体検出可能であるか、あるいは他の物質と反応して検出可 能な産生物を産生ずる物質から選択することができる。こ・)して、標識は放射 性アイソトープ、酵素10発色性物質1、蛍光性物質または化学発光性物質、お よび複合化剤から選択することができる。
標識として有用な酵素の例は、β−ガクトシダーゼ、ウレアーゼ、。グルコース オキシダーゼ、炭酸アンヒドラーゼ、ベルオキシダービ(例えば、セイヨウワサ ビペルオキシダーゼ)、ホスフ・7ラーゼ(例えば、アルカリ性ホスファターゼ または酸性ホスファターゼ)、グルコース−6−ホスフェートデヒドロゲナーゼ およびリボヌクレアーゼである。
酵素はそれら自体検出可能ではないが、その最終産生物が検出可能である、反応 を触媒する基質と組み合わせなくてはならない。こうして、基質を反応混合物に 添加して、着色した、蛍光性または化学発光性の産生物または色の変化または色 、蛍光または化学発光の変化を生成することができる。本発明の方法において前 述した酵素のための基質として有用な基質の例は、HzOz * P−ニトロフ ェニルホスフェート、ラクトース、尿素、β−D−グルコース、cot、RNA 、澱粉、またはマレートである。基質は、例えば、ドナーまたはアクセプターで ある発色性物質と組み合わせることができる。
本発明に従い使用するとき成分の検出のための標識として使用することができる 蛍光性物質は、4−メチルウンベリフェリル−ホスフェート、4−メチルウンベ リフェリルD−ガラクトピラノシド、および3−(p−ヒドロキシフェニル)プ ロピオン酸である。これらの物質は蛍光分光光度計により検出することができる 。化学発光性物質は、ペルオキシダーゼ/エオシン/EDTA、イソルミノール / EDTA / )boxおよびそのための基質であることができる。
発色性物質は0−フェニレンジアミンまたは同様な化合物であることができる。
これらの物質は分光光度計により検出することができる。放射性アイソトープは 検出可能なかつ実験室において許容されうるアイソトープ、例えば+zsl。
!311,3H,3Sp、3sSまたは14Cであルコとができる。放射能はγ −カウンターまたはシンチレーションカウンターで、あるいはラジオオートグラ フィーおよび引き続くデンシトメトリーにより測定することができる。
複合化剤はプロティンA1プロテインG(これは免疫グロブリンと複合体を形成 する)、ビオチン(これはアビジンおよびストレプトアビジンと複合体を形成す る)、およびレクチン(これは炭水化物の決定基、例えば、レセプターと複合体 を形成する)であることができる。この場合において、複合体はそれ自体検出可 能でなく、複合化剤が複合体を形成する物質の標識付けを必要とする。このマー キングは前述の標識物質のいずれを使用することによっても実施することができ る。
本発明の実施態様において、本発明の抗体はポリペプチドは固体の支持体にカッ プリングした架橋分子にカップリングすることができる。固体の支持体および抗 体に連鎖するように設計した架橋分子は、プロティンA、グルタルアルデヒド、 カーポジイミドまたはリジンを加水分解することができる。
使用する固体の支持体は、例えば、ポリマーであるか、あるいはポリマーで被覆 したマトリックスであることができる。
マトリックスは任意の適当な固体の物質、例えば、ガラス、祇またはプラスチッ クから作られることができる。ポリマーはプラスチック、セルロース、例えば、 特別に処理した紙、ニトロセルロース紙または臭化シアン活性化紙であることが できる。適当なプラスチックの例は、ラテックス、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ ル、ポリウレタン、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸ビニルおよび適当なそれらの コポリマーである。シリコーンポリマーの例はシロキサンを包含する。
固体の支持体は、トレー、プレート、例えば、マイクロタイターグレート、例え ば、薄い層であるか、あるいは好ましくはストリップ、フィルム、糸、固体の粒 子、例えば、ビーズであり、プロティンA被覆したバクテリア、または紙を包含 することができる。
本発明のポリペプチドおよび抗体は、試料の中に存在する前記ポリペプチドの形 態および/または・一部分の同定および/または定量のアッセイにおいて使用す ることができる。本発明に従い使用することによって実施する同定および/また は定量は、プラスモデイム属(Plasmodium)種の分子またはある形態 のプラスモデイム属(Plasmodium)種の分子を包含する同定および/ または定量であることができる。こうして、同定および/または定量は、科学的 、臨床的および工業的の目的で実施することができる。さらに後述するように、 プラスモディム属(Plasmodium)種の分子を同定または定量するため に臨床的ルーチンにおいてことに重要である。
試料は生きている有機体、例えば、ヒトまたは動物、あるいは環境の検体、例え ば、水から得られる検体であることができる。検体は血液、例えば、赤血球に富 んだ分画、または組織の試料、例えば、肝臓細胞からなる試料であることができ る。本発明の非常に興味ある実施態様において、検体は尿である。
同定および/または定量は、有機体、例えば、動物または人間におけるプラスモ デイム属(Plasmodium)種による感染を診断する目的に役立つことが できる。診断は好ましくは有機体からの検体または試料、例えば、前述した型の 検体または試料ある。同定および/または定量は、本発明のポリペプチドまたは 抗体を使用するアッセイの使用により実施することができる。ポリペプチドまた は抗体は、その意図する使用に適する組成物のアッセイキットの一部分であるこ とができる。
このようなアッセイキットは、lまたはいくつかの層からなり、そしてここに記 載する方法のいずれかにより調製されたプラスモディム属(P1asmodiu a+)種の分子を含有する。これはさらに下に詳細に説明する。
臨床的試料を使用してマラリアを診断する既知の方法のいくつかの次点は、既知 の試験が、体液、主として全血の試料について実施するとき、正確な診断に要求 される特異性および感受性を示さず、そして1つの特定の試験、すなわち、感染 した個体から得られた末梢血液のスミア中の寄生体の検出が特別に訓練された人 員を必要とする、すなわち、ルーチンの分析として実施することができないこと である。また、それは多数の患者のスクリーニングのためのスクリーニング分析 として不適当である。
本発明によるプラスモディム属(Plasmodium)種の分子の同定および /または定量は、容易に入手可能な試料、とくに全血、血漿、血清または尿を使 用することができるので、例えば、プラスモディム属(Plasmodium) 種の最近獲得した感染の正確な検出において有利であることがある。
マラリアの感染は、試料、例えば、血液または尿の試料をプラスモディム属(P lasmodium)種の分子に対する抗体、プラスモディム属(Plasmo dium)種の分子の存在、および/またはプラスモディム属(Plasmod ium)種の分子をコードするDNAまたはRNA断片の存在について検査する ことによって診断することができる。また、例えば、ここに記載する型の、ワク チン中のプラスモディム属(Plasmodium)種の分子の存在および量を この方法において決定することができる。前述したように、新規でありかつ非常 に興味あるものであAと考えられる本発明の1つの面は、尿の試料について実施 したマラリアの感染の診断である。マラリアの診断における尿の試料の使用は、 血液または血清の試料の使用に比較して診断の容易かつ便利なアプローチである 。
1つの本発明の好ましい実施態様において、本発明の方法において使用する抗体 はモノクローナル抗体である。なぜなら、これは一般にアッセイの高い正確さお よび精度を提供する同時に実施に要する時間が少ないからである。さらに、2ま たはそれ以上の異なる抗体の混合物を使用することができる。なぜなら、これは 試験の検出の限界および感受性を増加することができるからである。モノクロー ナル抗体は後述する方法により得ることができる。高い結合活性を有する抗体は 、捕獲技術のために選択することができる。
本発明の方法において使用する抗体は、本発明のアッセイの正確さおよび/また は精度を改良するために、好ましくは実質的に純粋な形態(適当な技術に従いま たは本発明の方法により精製した、下を参照)である。
本発明のポリペプチドまたは抗体をプラスモディム属(Plasmodium) 種の分子の同定および/または定量に使用するとき、ポリペプチドまたは抗体に 検出可能なマーカーまたは標識をつけることは有利であることがある。検出可能 はマーカーは、普通の技術および装置により容易に同定することができるマーカ ー、例えば、放射線標識したマーカー、例えば、アイソトープ、例えば”’I  (G、Doring、 H,J、0bernesserおよびに、Botzen hart、 rシュードモナス・アエルギノサの細胞外毒素。アルカリ性ホスフ ァターゼの検出についてラジオイムノアッセイ(Extracellular  txins of Pseudomonas aerugi−nosa、Rad ioimmunoassay for detectior of alkal ine prote−ase)」、 Zentralbl、Baketriol 、Parasitenkd、Infektionskr。
Hyg、Abt、10rig、252.1982. pp、231 147 )  、または酵素標識したマーカー(DJ、Fitzgeralt、 T、A、W altmann、 M、C,Wili−nghamおよび1.Pa5tan、r ヒトT細胞増殖因子レセプターを発現する細胞に対して活性なシュードモナス・ エキトキシン抗TAC細胞特異的イムノトキシン(Pseudon+onas  exotoxin−Anti−TACcell−specific ima+u notoxin active against cellexpressin g the human T cell growth factor rec eptor) J +J、Cl1n、Invest、74.1984. pp、 966 971 )またはフルオレセインで標識したマーカー(J、A、Hox ic、 J、D、Alpers、 J、L、Rac−kowski、 K、Hu ebner+ B、S、Haggarty、 A、J、Cedarbaumおよ びJ。
C,Redd、r HI Vで感染した細胞におけるT4(プラスモディム属の 種)タンパク質およびn+RNAの合成において変更(Alteration  in T4(Plasmodium 5pecies)protein and  mRNA5ynthesis in cells 1nfected wit h HIV) J I 5cience 234+pp、1123−1127) である。また、複合化剤、例えば、ビオチンは有用なマーカーであることがある 。
本発明のポリペプチドと反応性でありそして試料、例えば、上に定義した試料の 中に存在する抗体の決定は、試料を本発明のポリペプチドと接触させ、そして前 記接触から生ずる結合した抗体の存在を検出し、そして結果を参照値と相関関係 づけることからなる方法により実施することができる。
1つの実施態様において、本発明の方法はよく知られているELISAの原理の あるもの、例えば、直接(参照、実施例4)、捕獲(参照、実施例5)、能力( 参照、実施例6)および二重酵素結合免疫吸収を使用する。例えば、阻害アッセ イにおいて、本発明の精製したポリペプチドを固体の支持体(例えば、ポリスチ レンのマイクロタイタートレー(Nunc))に取り付ける;測定すべき試験溶 液を特定の参照抗体、例えば、本発明の抗体と混合し、そしてこの混合物を前述 したようにポリペプチドの調製物を有する固体の支持体とともにインキュベーシ ョンする。十分に洗浄した後、酵素標識した抗IgG抗体を添加し、そして最後 に酵素の基質を適用する、参照、実施例6゜ELISA技術において使用する原 理のそれ以上の詳細な情報については、例えば、次の参考文献を参照: Vol ler+LI BxdweH+D−E、およびBartlett、A、 (19 79) :酵素結合免疫吸収アッセイ(The Enzyme Linked  Immunosorbent As5ay)(ELISA) Dynatech  Europe+ Borough House Guernsey)。
ELISAおよびRIAの方法はよく確立されており、そして現存する実験室の 装置を使用して実施することができそして、また、自動化することができる。し たがって、本発明の方法は診断の目的でおよびワクチン接種の手順の結果を監視 するために、およびワクチンの生成において使用すべき免疫原のアッセイとして 製剤工業において広い応用を有する。
プラスモディム属(Plasmodium)種の分子またはプラスモディム属( Plassnodium)種の分子様物質の存在は、陰性的および陽性的の両者 で決定することができる。本発明の方法は、プラスモディム属(Plasmod ium)種の分子の定性(参照、実施例7)および定量の両者のために使用する ことができる(参照、実施例5および6)。定量のために、試験において結合し た抗体の量はこの分野においてよく知られている方法において試料の系統的希釈 により決定することができる。
本発明のポリペプチドは試料の中のプラスモディム属(Plasmodium) 種の分子の存在を決定するアッセイにおいて使用するとき、それは診断試薬また は診断剤の形態であることができる。当業者とって明らかなように、いくつかの 技術をこのような診断剤に関して適用することができる。
本発明に従い、前記ポリペプチドの一部分を固体の支持体にカップリングすると き、成分に対する抗体を次いで添加することができる(参照、実施例4および6 )。あるいは、抗体を固体の支持体にカップリングする(参照、実施例5および 6)、。
それ以上の別法として、試料の中に存在するプラスモディム属(Plasmod ium)種の分子を固体の支持体にカップリングする。次いで、それはポリペプ チドの成分を固体の支持体に添加し、次いで検出可能なマーカーで標識した抗体 を添加することによってポリペプチドの成分とともにインキュベーションするこ とができる。
前述したように、生物の中のプラスモディム属(P1asmodiu+m)種の 分子により感染または試料の中おその存在は、本発明のDNA配列を使用してプ ラスモディム属(Plasmodium)種の分子に関係するDNA配列の存在 を決定することによって検出することができる。この検出は試料中のDNA配列 と本発明のDNA配列との間の相同性に基づき、そして本発明のポリペプチドの 少なくとも一部分をエンコードする配列と相同性の標識したDNA配列からなる 診断剤の使用により実施することができる。DNA配列は適当な標識、例えば、 放射性アイソトープ、酵素、化学的修飾剤、例えば、スルホニル導入化合物およ び複合化剤、例えば、ビオチンから選択される標識で標識することができる。
試料中のプラスモディム属(Plasmodium)種の分子に関係するDNA 配列の存在の検出のための核酸分子の使用は、有利には、次の参考文献に記載さ れているポリメラーゼ連鎖反応の原理を使用して実施することができる: Ra ndall et al、+5ctence+ 1985+ 230 : 13 50−1354+ Randall et al、 5cience。
1988、239: 487−491 、および5toflet et al、 、 5toflet。
1988、239: 491−494 、、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)は 、試料の中に存在するDNAの増幅に使用する手順である(参照、実施例7およ び9)。この手順は、増幅すべき核酸分子をフランキングする2つのオリゴヌク レオチドのプライマーの使用を包含する。オリゴヌクレオチドのプライマーは、 例えば、10〜45マーであり、そしてglurpのフランキングからなるか、 あるいはglurpの一部分であることができる。オリゴヌクレオチドのプライ マーは、1つのプライマーの標的DNAのプラス鎖5′へのハイブリダイゼーシ ョンおよび他のプライマーの標的DNAのマイナス鎖5′へのハイブリダイゼー ションを可能とするように、構成する。2つのプライマーの間の距離は診断の目 的のために100〜2000塩基対以上であるが、より大きい距離は調製の目的 に受け入れられうるであろう。
プライマーを増幅すべき反対DNA鎖とハイブリダイゼーションし、そしてDN Aポリメラーゼ、例えば、E、coli DNAポリメラーゼIまたは他の有用 なりNAポリメラーゼ、例えば、Taq DNAポリメラーゼのクレノー断片を 使用することによって伸長して、プライマーをアニーリングするDNA配列に対 して相補的なりNA配列を合成する。これらの相補的配列の合成後、合成したD NAを、例えば、加熱により、「親のDNAストリング」から変性し、そして親 のストリングならびに新しく合成したDNAストリングを新しいPCR増幅サイ クルにかける。このようにして、試料の中に存在する特異的DNA配列を実質的 に増幅することができる。PCB増幅法を使用することによって、試料の中に存 在する本来非常に少ない、検出不可能な量のDNA配列を増幅しそしてその存在 を検出し、これにより、例えば、マラリアの感染を同定することができる。
図面および実施例を参照して、本発明をさらに説明する。
図面の説明 第1図。抗融合タンパク質抗体の特異性の交差免疫電気泳動。生体外熱帯熱マラ リア原虫(P、falciparum)培養物の上澄み液からの20μlの親和 精製した抗原を第1次元において分離し、そして400μlの免疫血清に対して 第2次元において展開した。Aは中間ゲル(ig)中で親和精製した非免疫血清 を使用する電気泳動であり、Bは中間ゲルにおいて親和精製した免疫血清を使用 する。GLtlRPを表す沈澱は矢印および名称により示す;二重の矢印は抗原 1を示す。GLtlRPはプレートA上で沈澱しない。その理由は多分第2次元 において使用した血清中の抗GLURP抗体の含量が低いことにある。プレート B上でGLURPを表す沈澱の局在化は、溶離液中の抗GLURP抗体の力価が 非常に高いことを示す。交差免疫電気泳動の第2次元は、矢印1.Dおよび2. Dにより示す。
第2図は、そのEcoRI制限酵素の切断部位にΦ15インサートを含有するプ ラスミドpEX2から構成されたプラスミドpRD15の地図である。独特制限 酵素の切断部位および最も重要な非独特制限酵素の切断部位が示されている(B amHl、 Bgll。
EcoRl、 KpnI+ Pvul+ Pstl、 5alI、 5Llla p)。
略号の意味は次の通りである: Prはλ−ファージの右方向のプロモーターあり、矢印はこのプロモーターの転 写の方向を示す。
Cro ’はλ−ファージcro−遺伝子の5′部分である。
1acZ’ haβ−ガタトシダーゼ酵素のN末端部分をコードするIacZ− 遺伝子の5′部分である。
Oriは複製のMBI−由来であり、矢印は複製の方向を示す。
blaは宿主有機体のアンピシリン抵抗性を与える酵素のβ−ラクタマーゼをコ ードする遺伝子である。
波状の線はCro ’−遺伝子および1acZ ’−遺伝子を表し、二重線(= )はG L II RPをコードするマラリア誘導DNA断片を表す。
プラスミドpR015はCro−タンパク質のN末端、β−ガタトシダーゼ酵素 のN末端およびGLURPから成る融合タンパク質をコードする。プラスミドp RD15の大きさは8857塩基対である。
第3図は、カイテ(Kyte)およびドーリトル(Doolittle)の指数 の使用により決定した、GLURPタンパク質のヒトロバシーを示す。
第4図は、50アミノ酸のセグメントについて推定した、GLURPタンパク質 の正味の電荷を示す。
第5図は、ホップ(Hopp)およびウッズ(Woods)に従うGLURPタ ンパク質の抗原性を示す。
第6図は、マラリア−免疫の患者ならびにトキソプラズマ症および住血吸虫症と 診断された患者からの1:200に希釈した血清の試料および対照群からの試料 について、実施例3に記載するように、抗体検出ELISAにより測定した光学 密度を表す点線線図である。
第7図は、GLURPをコードするDNA配列glurpのヌクレオチド配列を 示す。ヌクレオチド配列は実施例1に記載するように決定した。矢印は停止コド ンを示す。
第8図は、GLURPタンパク質をコードするヌクレオチド配列から推定された アミノ酸配列を示す。
第9図は、X軸およびY軸に沿って表したGLURPをコードする遺伝子の配列 と相同性のマトリックスを示す。X軸から最初の30塩基のブロックをY軸上の 最初の30塩基と比較し、そして点は少なくとも24塩基が同一である(80% の相同性)である位置にプリントされている。次いで、ブロックをY軸上の1つ の塩基を塩基1−31に動かし、そして比較を反復し、これを配列の末端まで続 ける。この手順はX軸から塩基2−32で反復し、そして全体の配列が比較され るまで続ける。
第10図は、glurpのDNA配列のCG含量を示す。
第11図は、7.5%のSO3−PAGE上で分離した、λ−gtllリソゲン (レーン1)およびΦ15リソゲン(レーン2)のレゼイトを示す。タンパク質 をクーマツシー(Coon+assie)ブリリアントブルーで染色することに よって可視化し、そして同一タンパク質をニトロセルロース膜にブロッティング する(レーン3および5:λ−gtllリソゲンおよびレーン4および6:Φ1 5リソゲン)、レーン3および4は配位子として抗原1との親和精製した抗体の 反応を示し、そしてレーン5および6はオランダ人のドナーからの血清のプール の反応を示す。使用した分子量のマーカーは、フェリチン(還元せず、沸騰せず )440k 、220k ;ミオシン200 k 、β−ガタトシダーゼ116 k ;ホスホリラーゼ892.5k ;ウシ血清アルブミン66k(すべてのk はkDを示す)。
第12図は、実施例1に示すようにBcllで消化した熱帯熱マラリア原虫(P 、falciparum)の地理学的に異なる分離物のサザンプロットを示す。
BindlIIで消化したλ−DNAを分子量の大きさのマーカーとして使用し た。ゲノムのDNAはBclIで消化し、1%のアガロースゲルの電気泳動によ り分離し、そしてニトロセルロース(Schleicher & 5chuel l)にプロッティングし、そしてニック翻訳した(ニック翻訳キット、Amer −sham) Φ15−インサート (α−32p−dATPで標識した)でプ ロービングした。最後の洗浄は0. I XSSC(Maniatis p、4 47)。
65°Cにおいて10分間実施した。
第13図、A、B、CおよびDは、セファクリル(Sephacryl)S2O 2高分解能のカラム(寸法900X26mm)上のゲル濾過の間に溶離液を連続 的に紫外線監視することによって得られたクロマトグラムを示す。
A)分離から生ずるクロマトグラム、ここでプロセシングしないリゼイトの塩酸 グアンジジウム中の可溶性の分画をカラムに適用した。これは広いプラトーを与 え、ボイド体積直後に溶離された融合タンパク質の悪い分離を表す。
B)分離から生ずるクロマトグラム、ここでカラムに適用した物質は封入体とし てプロセシングされていた。この図面上の線に相当する溶離された物質をプール し、そして実施例2に記載するように濃縮した。融合タンパク質調製物中の不純 物は、最初のピーク中に不規則性として見られ、そして第2ピークが存在した。
C)分離から生ずるクロマトグラム、ここで前述のプールしそして濃縮した物質 を追加のカラム長さについて展開した。
曲線はさらに平滑であるが、なお小さいピークがより感受性の第2チヤンネル上 で検出された。図面上の線に相当する溶離された物質をプールし、そして実施例 2に記載するように濃縮した。
D)分離から生ずるクロマトグラム、ここで前述のプールしそして濃縮した物質 を追加のカラム長さについて展開した。
融合タンパク質を表す以外のピークは観測されなかった。このピークの物質を第 14図、レーン6.7および8に示す。
第14図は、還元性条件下の7.5%のSDS −PAGEの展開を示す。
レーン1.2および10: バイオラド(BioRad)高分子量および低分子量マーカーレーン3: ファーマシアのフェリチン分子量マーカー。分子量(kD)は矢印に相当する( 上から下) : 440.220.116.92.66、45゜レーン4,5お よび9: pRD15からの部分的に精製した封入体(それぞれ、20 、30および10 μl)。タンパク質の極端な負荷は分離ゲルの上部から45kDのマーカーの範 囲において観測された。
レーン6.7および8: 5400HR−カラムの2700mmのゲル濾過後の封入体、ゲルに適用した体 積、それぞれ、10,5および20μ1.ゲル濾過クロマトグラフィーの効果は 明らかであった。相対的分子量300kDの1つのバンドが見られた。レーン8 における20μlの融合タンパク質の適用は、過度の負荷およびスミアの生成を 生じた。この図面を第13図B、CおよびDと組み合わせると、タンパク質の実 質的な純度を実証する。
第15図は、吸収(・)について使用したGLURPの希釈の関数として自然G LURPとのヒト免疫血清の反応性の阻害の半対数プロットである。GLURP は反応性の92%を阻害することができた。これは組み換えタンパク質が自然タ ンパク質とほとんど同一であることを示す。対照として、同様な量のβ−ガタト シダーゼを同様な手順についてGLURP代わりに使用した(×)。阻害は観測 されなかった。希釈はPBS中の1■のGLURP/mlの溶液から行った。
第16図は、顕微鏡検査により決定して異なる寄生中症をもつ生体外の熱帯熱マ ラリア原虫(P、falciparu+n)培養物(ヘマトクリット6%)から の上澄み液について使用したGLURP検出ELISAを示す、半対数プロット である。検体の希釈は1:100であり、捕獲抗体は4■/mlのストックから 1:320に希釈した、精製したウサギ抗融合タンパク質抗体であった。
検出抗体は血清から1:500に希釈したマウス抗融合タンパク質抗体であった 。接合したウサギ抗マウス免疫グロブリン(DAKOPATTS P260)を 1 : 1000に希釈した。
第17図。エピトープのマツピング、GLURPの主要な反復領域を含有する、 部分的に精製したタンパク質をT細胞のエピトープについて試験した。図面は( A)ガンピア人からの16人のマラリア−免疫のドナー、および(B)8人の非 免疫のヨーロッパ人のドナーの増殖応答を示す。16人・のマラリア−免疫のド ナーのうちで13人からのT細胞は2.5Å以上の増殖指数で応答したが、非免 疫ドナーの1人のみは、マラリア回復期であり、有意に応答した。刺激指数は3 回の測定の幾何学的平均を3回の対照の幾何学的平均で割って計算した。
第18図は、実施例12Aに記載するように融合タンパク質で免疫化したウサギ の血清の中に存在する抗体の抗体検出ELISAにおいて得られた結果を示す、 半対数プロットである。
第19図は、能力アッセイを示す半対数プロットである:ウサギ抗融合タンパク 質抗体をヒトマラリア−免疫の血清と融合タンパク質のコーティングについて能 力させた。ウサギの抗体は、実施例12Aに記載するように、ヒトの抗体の反応 性を区別することができた。
第20図。A、B、CおよびD0融合タンパク質で免疫化した4匹のサルから得 られたサルの血清の滴定。血清は免疫化の日間して第一132(・)、第0日( X)、第14日(○)、第24日(X)に集めた。分析は、0.125gの融合 タンパク質/ウェルでコーティングした実施例3に記載する抗体検出ELISA で実施した。サル抗融合タンパク質抗体の結合は、1:1000に希釈したウサ ギ抗サル血清の抗体により検出し、ウサギの抗体の結合は1 : 1000に希 釈したブタ抗ウサギ抗体で検出した。
AはサルNo、864についてのタイトレージョン曲線を表す。
BはサルNo、865についてのタイトレージョン曲線を表す。
CはサルNo、866についてのタイトレージョン曲線を表す。
DはサルNo、867についてのタイトレージョン曲線を表す。
すべてのサルは、使用したアジュバントに無関係に、融合タンパク質に対する有 意の力価を発生した。
材料および方法 ゲノムのライブラリーの構成に使用したマチリアの分離物はタンザニア人の分離 物F32であった。サザンブロッテイングに使用した分離物は、次の通りであっ た:タンザニア(F32 、 D25) 、ビルマ(D51) 、セネガル(D 2B) 、インド人(D41) 、リベリア(Ll)、ケニアまたはタンザニア (D 50)およびケニア(K1)。すべての分離物は由来として示した国を旅 行した患者からのものである。分離物D50はケニアおよびタンザニアを旅行し た患者からのものである。
すべてのマラリアの分離物はデンマーク国コペンハーゲンのステイテンス・サー ムミンスチツツ(Statens :S・erIIlinstftut)から入 手可能である。
ゲノムのライブラリーのスクリーニングおよびタンパク質の特性決定に使用した ヒトの血清は、アフリカおよびインドネシアからのものであった。抗原1を主と して認識する抗体は、アフリカのマラリア−免疫の血清から、配位子として抗原 1を使用するクロマトグラフィーの親和精・製により精製する。次のベクター使 用した: M13 、 pUc9 、λ−gtll 、 pEX2゜次のE、c oli細胞系(アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションに下に示す受け 入れ番号で受託された)を使用した:Y1090(ATCCNo、37197) 、Y1089(八TCCNo、37196)、Y1088(ATCCNo、37 195)、およびPOP2136 Cゲンスプレジスニングスグルッベン(Ge nsplejsningsgruppen) + デンマーク国リングビー、か ら〕。
β−ガタトシダーゼの検出のELISA抗体: ダコバッツ(Dakopatts)から入手したセイヨウワサビペルオキシダー ゼに接合したウサギ抗マウスIgG 、コードP260 iセイヨウワサビペル オキシダーゼに接合したヒトIgG 。
DAKOPATTS、コードP214゜マウスのモノクローナル抗β−ガタトシ ダーゼ、(Mga18) 、デンマーク国のステイテンス・サームミンスチツツ (Statens Sermtnstitut)、ハイブリドーマ研究所から入 手した。
化学物質: 過酸化水素30%、過酸化水素、物品No、7210 Merck 、 1.2 オルトーフエニレンジアミンージハイドロクロライド(OPD)、デンマーク国 コペンハーゲンのケンエンチク(KemEnTec)から入手した。
ELISA装置 マイクロタイターHLISAプレート、no4 3945. NIJNCから入 手した。ELISAリーダー(Immnoreader+ NJ2000+ T ECHNUNC)。
イムノウオッシャ−12,NUNCから入手した。
緩衝液: 炭酸塩緩衝液pH9,6(1,59gのNa、CO,、2,93gのNaHCO s、蒸留水で10100Oとする)。
洗浄緩衝液(29,2gのNaC1,0,2gのMCI、 0.2 gのKH, PO,。
115gのNazHPOa ・2HzO,10m1のトリスフX−100,蒸留 水で1ΩOOm 1とする)。
希釈緩衝液p’H7,2(10gのウシアルブミン、211のフエノルレッド0 .5%、洗浄緩衝液で10100Oにする、水酸化ナトリウムでpH7,2に調 節する。
保存緩衝液(29,2gのNaC1,0,2gのMCI、0.28のK)IgP O,。
1.15gのNaJPO4’ 2HzO,1,7gのアジ化ナトリウム、5gの ウシアルブミン、蒸留水で1000+alとする)。
着色緩衝液pH5,0(?。3gのクエン酸・H,O,xl、86gのNatH POa ・2HzO1蒸留水で1000s+1とする)。
着色基質溶液(40■のOPDを40μm過酸化水素を補充した1’00m1の 着色緩衝液の中に熔解する)。この溶液の容器をスズ箔で包装して光への暴露を 回避する。この溶液は4°Cにおいて1へ・2日間貯蔵して使用することができ た。
免疫吸収技術に使用した装置 ポンプ: バリオペルペックス(Varioperpex) 1゜LKB 、ス ウェーデン国ストックホルム。
レコーダー:LKB、スウェーデン国ストックホルム、2210型。
紫外線モニター二ファーマシア・ファイン・ケミカルス(Pharmacia  Fine Chemicals)、スウェーデン国つップサラ、LIV−1型、 280nm。
濃縮セル: アミコン・セル(Amicon cell)、202型、ウルトラ フィルターPMIO(アミコン・コーポレーション、米国マサチュセッツ州レキ シントン)。
フィルター: 0.22//Ill、シュレイヘル・アンド・シュネル。
分画コレクター:レジラフ(Redirac)IJB、スウェーデン国ストック ホルム。
自然抗原1に対する抗体の産生 IgGを既知のマラリア−免疫のアフリカ人の大人のEDTA −血漿から、次 の文献に詳細に記載されているように塩析およびイオン交換により分離した:例 えば、Harbe、NおよびIngild、A :免疫化、免疫グロブリンの分 離および抗体力価の推定(Immnization、 1solation o f i+nmunoglobultns andestimation of  antibody titer)、 5cand、J、1m+1uno1.2+ 5upp1. ] : 16L 1973 、交差免疫電気泳動(CIB)によ り、血漿は(1)に記載されているように抗原1および抗原2に対する抗体を含 有することが示された。交差免疫電気泳動はジェブセン、S、およびアクセルセ ン、NH(1)に本質的に記載されているようにして実施した。140■のJg G抗体をファーマシア・ファイン・ケミカルスからの15gのCNBr活性化セ ファロース4Bにカップリングした。製造業者の手順に従った。マラリア培養物 (熱帯熱マラリア原虫(P、falciparuai)、F32〕の上澄み液か らの抗原を、ジェプセン、Sおよびアンダーソン、BJ(2)に記載されている ようにして精製した。
免疫1gGカラムで精製した抗原のプールを、製造業者の指示に従いCNBr活 性化セファロース4Bにカップリングした。
前述したように交差免疫電気泳動によりこのカップリングの通過を分析すること によって、次の事実が偶然に観測された。
それは、使用したかたまりのCNBrセファロースに適用した過剰物質のために 、および/またはCNBr活性化セファロースに対する抗原1のクローニングの 効率がプール中の他の抗原のそれより低いために、抗原1をもっばら含有した。
通過した液体を濃縮し、そして製造業者の手順に従いCNBrセファロース4B の2.3g(乾燥重量)にカップリングした。題目:GLURPに対して向けら れたヒト抗体の親和精製のための融合タンパク質使用二の下に述べた手順および 試薬を使用して、G L II RPに対して特異性の抗体を精製した。抗体の 特異性をCIEの中間ゲル中で試験した。
ドデシル硫酸ナトリウムのポリアクリルアミドゲルの電気泳動(SOS −PA GE) ドデシル硫酸ナトリウムのポリアクリルアミドゲルの電気泳動(SDS −PA GE)によりタンパク質の分析は、バイオラドのプロティン2または3%の積み 重ねゲルおよび7.5%の分離ゲルを使用する不連続のゲル系によるミニ−プロ チアン(Mini−Protean) 2で実施した。ゲル電気泳動のためのす べての試薬はバイオラドから入手した。典型的には、分析のための50μlの体 積の各試料を1/3体積の負荷緩衝液(4%のドデシル硫酸ナトリウム(SDS ) 、0.4モルのジチオトレイトール、0.08モルのトリス−HCl pH 7,8、10%のグリセロール)と混合し、5分間沸騰させ、そして前述のゲル 系の電気泳動により分離した(参考文献: Laemmli U K、 Nat ure+ 227 : 680−685;1970)。タンパク質をクーマツジ −ブリリアントブルーで可視化した。
ウェスタン・プロット分析 ウェスタン・プロット分析のために、タンパク質を前述のSOS −PAGEで 最初に分離し、次いでゲルから0.22jrmのニトロセルロースのフィルター (シュレイヘル・アンド・シュエル)に電気泳動的に移した。プロッティングは 5 V / cmの場の強さで5時間4°Cにおいて実施し、そしてゲルおよび 膜を転移緩衝液の中に沈めた。プロッティング後、ニトロセルロースのフィルタ ーを0.5%のツイーン20を含有する洗浄緩衝液でブロッキングし、そしてプ ロットを洗浄緩衝液中で適当に希釈した抗原1に対する血清または精製した抗体 とともに1時間インキュベーションした。よく洗浄した(ロキングテーブル上で 洗浄緩衝液とともに15分間のインキュベーションを3回)後、可視化をi:1 oooに希釈したセイヨウワサビペルオキシダーゼ(DAKOPATTSから入 手したP214)ブタ抗ヒトTgGを使用して実施し、次いで前述したように洗 浄し、そして次の参考文献に従いペルオキシダーゼで染色した: Heegaa d、N HHet al、、イムノプロッティング、一般的の原理および手順、 タンパク質のイムノブロッティングのハンドブック(Immuno−blott ing、General principles and procedure s、 Handbookof Immunoblotting of prot eins)+ CRCPress+ フロリダ州ポカ・レイトン、1987゜ 交差免疫電気泳動(CIE) CIEはガラス+Ii 7 X 5 cm+上でトリスーパルビトールpH8, 6イオン強度0.02中の1%のアガロースゲル〔リテツクス(Litex)デ ンマーク国グロストルブ、H3A型〕中で、1O−15V/cmの第1次元ゲル 中で親和精製した可溶性抗原の20μmを、平行のブルーのアルブミンが2.6  crn移動してしまうまで、展開することによって実施した。第2次元の電気 泳動は、第1次元のゲルに対して垂直に2V/cmにおいて18時間、12μm /c1iの上に定義したリベリアの免疫血清を含有するゲルの中に展開した。プ レートを洗浄し、そして3回プレスし、そしてクーマツジ−ブリリアントブルー R250で染色した。
サポニン処理した寄生体の抗原 寄生体の培養物を2400Xgにおいて5分間遠心する。細胞の沈澱を5体積の 無菌の0.9%のNaC1中で洗浄し、2400X gにおいて5分間遠心し、 そして5体積の無菌の水中の0.01%のサポニン溶液で室温において10分間 インキュベーションした。4500Xgにおいて10分間遠心した後、サポニン 処理を反復し、そして沈澱を最後に5体積の無菌の等張NaC1で洗浄し、そし て800Xgで10分間遠心した。細胞の沈澱を廃棄し、そして上澄み液をSO S −PAGEのために使用した。
リンパ球の増殖アッセイ ヘパリン処理した静脈血液をガンビアの丁子−から集めた。
非免疫(対照)試料は、マラリア−免疫ではないことが期待されるユヨーロッパ 人から得た。
リンパ球の増殖アッセイは、従来記載された方法で実施した(Riley、EM  et al、+ 1988) o簡単に述べると、単核細胞(MNC)を密度 遠心により分離し、そしてツベルクリンの精製したタンパク質誘導体(PPD) またはフィトヘマグルチニン(PHA)またはβ−ガタトシダーゼを含有する対 照緩衝液で刺激した。アッセイを丸底のマイクロタイタープレートで3回実施し 、そして培養物を3日(PHA)または7月(PPDおよび抗原)の間37°C において5%のCO2中でインキュベーションした。増殖は3H−チミジンの組 み込みにより決定した。
〉2.5の刺激指数は陽性の応答を指示すると考えた。
使用した組み換えバクテリアの培養のための材料LB培地:10g(7)NZ7 ミ7.5g(7)酵母エキス(Dirco)、5gの塩化ナトリウム、2gの硫 酸マンガン・7820. pH7,5に調節し、蒸留水で1リツトルにした。成 分を120″Cにおいて0.5時間オートクレーブ処理し、次いで無菌のびん中 で4°Cにおいて貯蔵した。
寒天を有するLBプレート:10gのNZアミン、5gの酵母エキス(Dirc o) 、5 gの塩化ナトリウム、15gの寒天(Dirco) 、体積を蒸留 水で10100Oに調節し、そして全体の組成物を120°Cにおいて0.5時 間オートクレーブ処理し、そしてペトリ皿の中に分配し、プレートに必要に応じ て50■/1のアンピシリン(DAKから入手したアンピシリン)をを補充した 。
Y1090中のλgtllのために使用したLB上部にアガロース:5gのNZ アミン、2.5gの酵母エキス(Dirco) 、2.5 gの塩化ナトリウム 、蒸留水で500m1に調節し、各100m1のびん中の0.35 gのアガロ ース。50m lの上の溶液を各10m1のびんの中に注ぎ入れ、そして全体を 120°Cにおいて20分間オートクレーブ処理した。
SOS −PAGEに使用した緩衝液 電極緩衝液: 0.025モルのトリス・グリシンpH8,3、0,1%のSD S。
転移緩衝液: 0.025モルのトリス・グリシンpH8,3、20%のメタノ ール。
ウェスタン・プロットの洗浄緩衝液二0.1モルのトリス・塩化水素pH7,4 ,0,5%のツイーン20 、0.5モルの塩化ナトリウム。
免疫吸収カラムに使用した緩衝液 カラムの緩衝液: 0.02モルのトリス・バルビタールpH8,6゜0.5モ ルの塩化ナトリウム、15ミリモルのNaTo。
溶離緩衝液:3モルのチオシアン酸カリウム(KSCN)およびトリス・バルビ タール、0.02モルpH8,5,5,5,ジエチルバルビッル酸(Merck 、物品276) )リス、トリス(Sigma No、T1278)、チオシア ン酸カリウム(Merck、物品5125) 、、トリズマ塩基(Sigma  No、T1503)、ゲル濾過緩衝液: PBS 、p、H7,4、アジ化ナト リウム= PBS八。
ス財l汁L GLtlRPをコードする゛ 云 のクローニング熱帯熱マラリア原虫(P、f alciparum)の培養は、次の参考文献に記載されているようにして実施 した:J・epsen、SおよびBJ Anderssen(2)およびTra ger、 WおよびJ B Jensen、連続的培養におけるヒトマラリア寄 生体(Human 1Ilalaria parastteincontinu ous culture)、 5cience+ 193: 6’73 675 ; 1976゜DNAは、次の手順に従い、赤血球の中に存在するシゾント段階 の寄生体から抽出した: 1、赤血球を重力により沈降させた。
2、赤血球を撹拌しないように注意して培地の2/3を除去した。
3、懸濁液を2000 g avにおいて5分間遠心し、そして上澄み液を除去 した。
4、細胞の沈澱を沈澱のそれのほぼ5倍の体積の等張生理的塩類溶液中で洗浄し 、そして2000 g 、vにおいて5分間遠心した。
5、沈澱を等張生理的塩類溶液中の0.01%のサポニンの中に再懸濁し、そし て室温において10分間インキュベーションした。
6、 3000g□において10分間遠心した。
7、沈澱を沈澱のそれのほぼ5倍の体積の等張生理的塩類溶液中の0.01%の サポニンの中に再懸濁し、そして室温において5分間インキュベーションし、次 いで3000 g mvにおいて10分間遠心した。
8、沈澱を沈澱のそれのほぼ5倍の体積の等張生理的塩類゛溶液中で洗浄し、そ して3000 g mVにおいて10分間遠心した。
9、沈澱を沈澱のそれのほぼ5倍の体積のDNA緩衝液(100ミリモルのトリ ス−HCl pH8,0,1%のSOS 、 50ミリモルのEDTA、 0. 2モルのNaC1)の中に懸濁させた。
10、 10分間沸騰させたRNアーゼを50g/mlに添加し、そして懸濁液 を37℃において1時間インキュベーションした。
11、プロイテイナーゼKを100■/mlに添加し、そして懸濁液を50℃に おいて1時間インキュベーションした。
12、フェノールの抽出およびエタノール沈澱を次の参考文献に従い実施した:  Maniatis、T、 Fr1tsch、E FおよびSarab−roo ’に、J:分子クローニング:実験室のマニュアル(MolecularClo ning: A Laboratory Manual) 、コールド・スプリ ング・ハーバ−・ラボラトリ−、コールド・ハーバ−(Cold Spring Harbor Laboratory)、 1982. pp、458−459 および461−462゜13、沈澱を適当な体積の10ミリモルのトリス−HC l pH7,5。
1ミリモルのEDTAの中に再溶解した。
14、DNAの濃度を、マニアチス(Maniatis)ら、op cit、。
p、468に従い、ODよ、。およびOD!、。の測定により推定した。
5mlの1004のDNA/allの溶液を、25Gx1のカニユーレで注射器 の中に入れ、すべては氷上に1時間貯蔵した。DNAの溶液を注射器の中から外 に急速に押し出してDNAを剪断した。これは、ゲル電気泳動により測定して、 20kbpの平均大きさのDNA分子を形成させた。フェノールの抽出を前述し たように実施し、そしてEDTAを25ミリモルの濃度に添加した。イソプロパ ツールの沈澱を、次の参考文献に従い実施した: Maniatis、 Fr1 tsch、 Sambrook、分子クローニング:実験室のマニュアル(Mo lecular Cloning : A LaboratoryManual ) 、コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−。
コールド−ハーバ−(Cold Spring Harbor Laborat ory)、1982゜pp、461−462 、 DNA断片を、マニアチス( Maniati3)ら、opcit、、 p、117 121に記載されている ように、4つの型のデオキシヌクレオチドの存在下に74 DNAポリメラーゼ でフィリリングアウトすることによって平滑末端とした。二ニー・イングランド ・バイオラプス(New England Biolabs)がらのHcoRI リンカ−を、マニアチス(llaniatis)ら、op cit、、 p。
243−246に記載されているように、DNA断片の結合した。
EcoRIリンカ−をもつ生ずるDNA断片をEcoRI (ベーリンガー・マ ンヘイム(Boehringer Mannheia+) )で消化し、そして ラムダgtllアーム〔プロメガ・バイオラプス(Promega Blo−1 abs) )に結合した。結合はT4 DNAリガーゼ(アマ−ジャム)を使用 して実施した。組み換えラムダのゲノムをパッケージングミックス(プロメガ・ バイオラプス)で製造業者の指示に従いパッケージングした。次いで、ライブラ リーを使用してY1090を感染し、そして寒天を有するLB培地上で平板培養 した。100,000のプラークのニトロセルロースのプロット(BA85膜、 シュレイヘル・アンド・シュエル)をマラリアの抗体でスクリーニングして、マ ラリアのタンパク質を発現するクローンを検出しくYoung RAおよびRW  Davis :酵母菌RNAポリメラーゼTI遺伝子:抗体のプローブを使用 する分離(Yeast RNA Polymerase Hgenes : l 5olation with AntfbodyProbes)、 5cien ce、 222: 778−782: 1983 ) 、可視化をセイヨウワサ ビペルオキシダーゼに接合したブタ抗ヒトIgG抗体(DAKOPATTS P 214)で実施し、次いでペルオキシダーゼの染色を実施した( Heegaa d、N HHおよびOJ Bjerrum :イムノブロッティング、一般原理 および手順、タンパク質のイムノブロッティングのハンドブック(Immuno blotting、General prin−ciples and pro cedures、 : Handbook of i++munoblotti ng ofproteins)、 OJ BjerrumおよびN HHHee gaadli、(:RCPres5+フロリダ州ポカレイトン、1987 )配 列決定 制限断片の長さのマツピングを実施し、そして便利な光および局在化の断片を、 それぞれ、M2S (M2Sのクローニングおよび配列決定のハンドブック(M ]、3 cloning and sequencinghandbook)、  Amersham International plc、 1984 )  + p[I(:9(Viera JおよびJ Messing、 Gene 1 9 : 259− ; 1982)およびラムダgtll (Huynh T  V、 RA YoungおよびRW Davis ニラムダgtloおよびラム ダgtll中のcDNAライブラリーの構成およびスクリーニング(Const ructing and Screening cDNA Libra−rie s in lambda gtlOand lambda gtll) : D  NAのクローニング:実際のアプローチ(DNA Cloning : A  practical appro−ach)、 Vol、 1 、 D M G loverli、IRL Press+ オックスフォード、1985 )から の−末鎖(Sanger、F : D N A中のヌクレオチド配列の決定(D etermination of nucleotide 5equence  1nDNA)、 5cience、 214 : 1205−1210 ; 1 981)および二本鎖〔ユナイテッド・ステイソ・バイオケミカルス(Unit ed StatesBiochemieal)、 Editorial Com ment)+ 14 : 5 ; 1988)のDNAを使用して、サンガーの ジデオキシ停止配列決定技術にかけた。インサートの消化をエンドヌクレアーゼ III (プロメガからのイレーズ・ア・ベース(Erase−a−base) 、米国〕で実施して、高度に反復性の領域である遺伝子の3′領域の配列決定に 適する長さの断片を産生じた。製造業者の手順は、次の通りであった: リソゲン化 価値があると推定されたプラークをパスツールピペットで取り上げ、3M培地の 中に入れ(Maniatis et al、、 op cft、+p70)そし て室温において2時間震盪し、次いでファージを培地に遊離した。
リソゲン化に選択したファージのクローン(Φ15と呼ぶ)を、次の参考文献に 記載されているように、最初に増幅した:Huynh Het al、、ラムダ gtlOおよびラムダgtll中のcDNAライブラリーの構成およびスクリー ニング(Constructing andScreening cDNA L ibraries in lambda gtlOand lambdagtl l) : D N Aのクローニング:実際のアプローチ(DNA CC1o− n1n :^practical approach)、 Vol、1. D  M Gloverm、IRLPress、 1985 。>10”プラーク形成 単位/mlの力価を有する、増幅したファージのストックをLcolt Y10 9Bの感染に使用して、バクテリアのリソゲンとしてΦ15を確立した。参考文 献に記載されているようにして調製したY1098.10”細胞/mlの100 μmの懸濁液を100μm前述のファージのストックと混合し、これを使用して 通常推奨されるより103大きい10’の多重度を得た。上の参考文献のp、7 6における手順をそれ以外は実施した。次いで、10μmのこの混合物をLB培 地中でl:1000に希釈し、そして1.10および100μlのこの希釈物を 寒天を有するLB培地に広げた。広げた体積は常に少なくとも100μmであっ た。平板を一夜30°Cにおいてインキュベーションした。
平板上のコロニーを温度感受性について2つのLB培地の同一にマークした場所 上に各コロニーからバクテリアを広げることによって試験し、引き続いて平板を 、それぞれ、30゛Cおよ゛び42°Cにおいて配置した。42°Cではなり3 0°Cにおいて増殖するコロニーはリソゲンであると仮定した。
Φ15リソゲンを使用する融合タンパク質の産生温度感受性のコーティングを、 50■/lのアンピシリンを補充したLB培地を含むエルレンマイヤーフラスコ の接種に使用し、そしてこれを−夜30°Cにおいてインキュベーションした。
生ずる培養物をタンパク質の産生の出発培養物として使用した。−夜の培養物を 50■/lのアンピシリンを補充した新鮮なLB培地中で1 /100に希釈し た。培養物を30°Cにおいて軌道震盪器中で、0.5のCD6゜。に到達する まで、インキュベーションし、そのとき温度は42°Cに突然上昇し、そしてそ の温度に20分間維持した。次いで、IPTG (イソプロピルβ−D−チオガ ラクトビラニシド、シグマ・バイオケミカル・カンパニー(Stgma Bio chemical Companいから入手した〕を培養物に10ミリモルの最 終濃度に添加し、そして増殖を経験により決定して細胞が溶解する瞬間まで(Φ 15について約1時間であった)続けた。
培養物を27°Cにおいて2000g、vde io分間遠心し、沈澱をPBS  (培養物の体積の1 /10)の中に再懸濁し、3×20秒間最大の出力(1 50ワットMSEウルトラソニック崩壊装置)で超音波処理し、そして−80° Cにおいて凍結した。
リゼイトのドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲルの電気泳動(SOS  −PAGE)およびウェスタン・プロッティングによる分析は、材料および方 法に記載するようにしてパイロラド・プロチアン2系により、1:800に希釈 した非免疫のドナーからの血清および1:200に希釈した抗原1に対する親和 精製した抗体を使用して実施した、参照第11図。
異なるマレ−シアの分離物からのDNAの間の比較上に説明した方法においてビ ルマ、タイ、パプアニューギニア、インド、リベリア、セネガル、およびタンザ ニアからのマラリアの分離物から得られたDNAをBclIで消化し、そしてサ ザンプロットを実施した。すべての分離物はΦ15からインサートとハイブリダ イゼーシヨンした。少なくとも2つのバンドが期待された。なぜなら、Φ15− インサートは内部のBclI部位を含有するからである。4つの場合において、 約1、7 kkbにおいて第3のバンドが観測され、これは部分的消化のためで あろう。サザンプロットを第12図に示す。
2旌五久 一ガクトシ゛−ゼの およびEX2ベクター のΦ15インサートのサブクロー ニング Φ15リソゲンY1090 E、coliからのDNAをマニアチス(Mani atis)ら、(pp、79−94)に記載されている標準の手順に従い調製し た。熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)から 由来するΦ15インサートを切除するために、DNAをアマ−ジャムからの制限 酵素EcoRIで10単位/n DNAを使用して37゛Cにおいて1時間消化 した。100ミリモルのトリス−ttctpH7,5、50ミリモルの塩化ナト リウムおよび10ミリモルの塩化マグネシウムから成る緩衝液を使用した。EM BOJ、Vol、3゜1984、pp、1429 1434. C,S、5ta nleyおよびJ、P、Lzioに開示されておりそしてベーリンガーーマンハ イムから購入した発現ベクターpEX2を、前述したようにEcoRlで消化し た。消化したpEX2を、15ミリモルのトリス−HCl pH7,5、10ミ リモル2−メルカプトエタノールおよび0.05%のウシ血清アルブミンから成 る緩衝液中のバクテリアのアルカリ性ホスファターゼで脱リン酸化し、そして2 5°Cにおいてインキュベーションした。切除したΦ15インサートおよび脱リ ン酸化し直線化したpEX2を混合し、そして4°Cにおいてアマ−ジャムから のT4DNAリガーゼと一夜結合した。この構成の本質的特徴は第2図に図解さ れている。
E、coli POP2136中の組み換えpEχ2の形質転換組み換えpEX 2はE、coli POP2136ニ形質転換した。POP2136は次の方法 で構成したλファージの誘導体である:まずCl857アルレおよびPmプロモ ーターを有するλファージの2.3kbのBglII断片を、下に示すようなポ リリンカーのBamHI部位の中にクローニングした: 陣R1陰H1陣RI 次いで、このようにして得られたEcoRI断片をpOM41のEcoR1部位 の中にクローニングし、そしてE、coli C600菌株の染色体上に転移し た(Mal−Tet” 、 30℃において選択した;Gene、 29. p p、231 241)。最後に、近位のマーカーaroBとPlの同時形質導入 により、この構造体をMM294のバックグラウンドCP−endA thi  hsdR)の中に導入した。
POP2136 :向きmalT、P * + Cl857+ maiPQ生ず るPOP2136は、30°Cおよび40℃の両者の温度において、Mal−で あり、そしてλ免疫である。
能力E、colf細胞を調製するために、ハナハン(lannahan)方法を 使用した(Hannahan+ D N Aのクローニングの形質転換のための 技術(Technics for Transformation of E、 coli 1nDNA cloning)、 Vol、 1、実際のアプローチ (A PracticalApproacb) 、第6章、D、M、Glove rW、IRL Press、 1985 )。
形質転換された細胞をアンピシリンを含むLB平板上で選択し、そしてマニアチ ス(Maniatis)ら、第1章、に記載されているようにプラスミドDNA の小規模の分離を使用してスクリーニングした。分離したプラスミドを5caI  (アマ−ジャムから)およびBamHI(ベーリンガーーマンハイム)を1時 間消化した。Sca Iに使用した緩衝液二6ミリモルのトリス−HCl。
150ミリモルの塩化ナトリウム、6ミリモルの塩化マグネシウム、6ミリモル の2−メルカプトエタノールのウシ血清アルブミン、100I!g/ml 、  pH7,5、37°Cにおいて。BamHIに使用した緩衝液:10ミリモルの トリス−HCl 、 pH8,0,7ミリモルの塩化マグネシウム、100ミリ モルの塩化ナトリウム、2ミリモルの2−メルカプトエタノール、0.01%の ウシ血清アルブミン、37°Cにおいて。消化物を1%のアガロースゲル上で、 4時間の分離時間、100ボルトにおいて分析した。本質的に直線化した組み換 えpEX2を生じたクローン(ScalとBao+HIとの間の距離は数百塩基 である)をそれ以上の特性決定めために選択した。300kDの分子量をもつタ ンパク質を高いレベルで与えそしてウェスタン・プロットにおいてマラリア−免 疫の血清と反応したクローンを、融合タンパク質のそれ以上の発現のために選択 した。
このクローンを1988年9月15日にトイチェ・サムバッグ・フォノ・ミクロ オルガニスメン(Deutsche Sammlung von Mik−ro organ′1smen)に受け入れ番号4815で受託された。
E、colt中のβ−ガタトシダーゼ:: GLURPの発現それ以上の発現の ために選択したクローン(0M54815)を、アンピシリンを補充したLB平 板上で維持し、そして4°Cにおいて貯蔵した。より長い期間の貯蔵は、20% のグリセロールを補充した一夜の培養物の一80°Cの貯蔵により保証された。
28℃において増殖しそしてアンピシリンを50■/lに補充した一夜の培養物 を、アンピシリンを50■/1に補充したLB培地中で100倍に希釈した。組 み換えバクテリアを28“Cにおいて軌道震’Jl器上のプレゲル(Pregl )フラスコ内部、OD、。0が1.0となるまで、増殖した。温度を42°C1 時間上げ、そしてOD6゜。がほぼ5.0となるまで1.4時間以内の間培養を 続けた。
封入体の精製 次いで、B、coli細胞をソーパル(Sorval)超速度の遠心機内でGS −ヘッドを500Orpm (2000g 、v)で室温において使用して10 分間遠心することによって収穫した。次いで、沈澱をTEN(50ミリモルのト リス−HCl 、 pH7,5,0,5ミリモルのEDTA 、 150ミリモ ルの塩化ナトリウム)中で再懸濁した。
沈澱を1 /100の体積のTENの由来の培養物の中に再懸濁し、そして細胞 をフレンチプレス〔アメリカン・インスルメント・カンパニー(America n Instruments Col1lpany)、米国マリイランド州〕を 18000ps i圧力において崩壊させた。この材料を4000g、、、 4 °Cにおいて10分間遠心し、そして上澄み液を廃棄した。沈澱をもとの培養物 の体積の1 /100に等しい体積のTEN中で洗浄した。この懸濁液を再び1 000 g□、4°Cにおいて10分間遠心した。この手順をさらに2回実施し た。
封入体から成る生ずる沈澱を、5モルのグアニジニウム−HCl 、 50ミリ モルのトリス−HCl 、 pH8,0,1ミリモルのジチオスレイトール、1 ミリモルのEDTAから成る変性緩衝液をもとの培養物の体積1 /100の体 積の中に再懸濁した。この物質を4°Cにおいて一夜穏やかに震盪した。可溶性 物質を不溶性物質から遠心: 3600X g 、 1時間により分離した。次 いで、上澄み液をファーマシアから入手したセファクリルS300(900mm  X 26mm0カラム)に通過させた。ゲル濾過を4℃において実施した。セ ファクリル8300カラムを、1床体積の前述の変性緩衝液と平衡化した。流速 は40m1/時間のPBS−緩衝液、pH7,4であった。分画を集め、そして 50倍の体積のPBSに対して4 ”Cにおいて分析について透析した。産生の ために、次のりフォルディングの手順を使用した:実質的な量の融合タンパク質 を含有する分画をプールし、そして5モルの尿素、50ミリモルのトリス−HC l 、 pH7,5および1ミリモルのDTTに対して室温において3時間透析 した。次いで、尿素の濃度を徐々にゼロにほぼ10時間にわたって低下し、DT Tの濃度を1ミリモルに維持した。ゼロモルの尿素において、DTTの濃度をゼ ロに低下させ、透析は、例えば、20ミリモルのトリス−HCl 、 pH7, 5に対して、室温においてほぼ2時間であった。この手順の目的は融合タンパク 質を可溶化して保持することであった。この手順は次のことを可能とした:1) タンパク質はその正常の構造にフォルディングする、および2)その内部のジサ ルファイド架橋を再び獲得した。高過ぎる速度の沈澱が観測される場合、この手 順を5モルの尿素、20ミリモルのトリス−HCl 、 pu’7.5および1 ミリモルのDTT中に溶解したタンパク質を使用して反復した。
ドデシル硫酸ナトリウムのポリアクリルアミドゲルの電気泳動(SO5−PAG E)により分画の分析は、バイオラドのミニ−プロチアン2系を使用して材料お よび方法に記載するようにして実施した。合理的な量の融合タンパク質を含有す ることが示された分画をプールした。ウェスタン・プロット分析は、このプール を使用して、材料および方法に記載するようにして実施した。プロットを1:8 00に希釈したリベリアからの免疫血清とともにインキュベーションした。
GL(JRP::β−ガタトシダーゼ融合タンパク質のそれ以上の精製は、次の 手順により実施した: 分画コレクターから得られた分画の一部分を、融合タンパク質およびE、col iのタンパク質に関してそれらの組成について分析した。主として融合タンパク 質を含有する分画をプールし、そして濃縮した。濃縮の手順は、透析膜のバッグ の内側の融合タンパク質を含有する溶液とそのバッグの外側に付着したPEG2 0000との間に浸透勾配を確立することによって実施した。この方法を使用す ると、融合タンパク質は塩酸グアニジニウム、DTTおよび要求される濃度のp H維持緩衝液から成る緩衝液の中に止まった。こうして、プールの分画の体積は ゲル濾過のカラムへの適用に最適な体積、例えば、10〜15m1に減少した。
この手順をさらに1回反復して、融合タンパク質および2700mmのゲル濾過 に相当するE、coliタンパク質を完全に分離した。ゲル濾過の精製のこの延 長は、ファーマシア−LKBから入手した5400HRゲル濾過°マトリツクス で実施した。この型のマトリックスは、前に述べた5300よりすぐれた分離の 特性を与えそしてよりすぐれた流れの性質を有した(参照、第13図および第1 4図)6種々の分画中の融合タンパク質の含量の定量のために、ウサギ抗融合タ ンパク質抗体で融合タンパク質を捕獲する原理に基づ<ELISA(酵素結合免 疫吸収アッセイ)を使用し、そしてマウス抗融合タンパク質またはモノクローナ ルマウス抗β−ガタトシダーゼ抗体またはヒト血清を使用する検出を使用した。
融合タンパク、質(上に概説したようにリフオルディングした)のそれ以上の精 製は、次のようにして実施した:ファーマシアから入手したCNBrセファロー ス4Bにカップリングしたマウスモノクローナル抗β−ガタトシダーゼ抗体のカ ラムを使用する。使用した抗体は、ハイブリドーマの上澄み液から、プロティン Aおよび/または融合タンパク質のカラムを使用して精製し、そして製造業者の 手順に従い臭化シアン活性化゛セファロースにカップリングする。ゲル濾過から プールした分画をカラムに適用する:融合タンパク質の物質はカラムの合計の結 合容量を越えない。これは抗β−ガタトシダーゼ抗体を利用するELISAで通 過を検査することによって監視する。
次いで、カラムを3床体積のカラムの緩衝液で洗浄し、そしてNaC1を含まな いカラムの緩衝液中の3モルのチオシアン酸カリウム(KSCN)を使用して溶 離する。集めた分画をPBSに対して透析し、そしてβ−ガクトシダーゼの検出 のためにELISAを使用して分析する。はぼ2■/mlの濃度は、アミコンの ダイアフローコンセントレイターの細胞中で実施した。
E、coliからのりボサッカリドを除去するために、この物質をポリミキシン Bカラムを通過させ、そしてリムルス・アメボサイト(limulus amo ebocyt) リゼイトのアッセイの使用によりエンドトキシン活性について 検査する。
融合タンパク質の調製物の純度の推定に使用した方法精製の間に、次の技術を融 合タンパク質の調製物の純度の監視に使用した:クロマトグラフィーの手順の連 続的紫外線の監視、溶離液の選択した分画のSO5−PAGE、および検査の目 的に適当な抗体、例えば、E、coli−タンパク質に関する純度の推定するた めの抗E、coli抗体と反応した分離したタンパク質のイムノブロッティング 。
前述の精製手順の開発の間に、収穫した細胞の異なる調製物からの溶離液により 産生された紫外線吸収プロフィルに関して、かなりの経験が得られた。フレンチ プレス中でプロセシングされる全細胞の可溶性分画をゲル濾過カラムに適用する と、むしろ広い延長し吸収が生じた、参照、第13図A、前述の封入体の原理に 従いプロセシングされるプロセシングされた細胞の調製物を適用するとき、明瞭 な差が観測された。
封入体を使用するとき、ボイド体積の直後、ピークが現れた、第13図B、この ピークを集め、濃縮しそして再循環すると、紫外線吸収のプロフィルのそれ以上 の鋭敏化は認められた、第13図C0これは第2の再循環後なおいっそう顕著で あった(合計2700mmのゲル濾過)、第13図C0ピークの純度は5OS− PAGEにより連続的に監視した。これを引き続いてクーマツシーブルーにより 染色した。この染色方法はゲルの中に存在するタンパク質の定量的着色を与えた 、第14図。クーマツシーブルーにより染色したゲルを読む偏見のない方法は、 ゲルのデンシトメトリーの走査および引き続くゲルの合計の染色に融合タンパク 質を表すバンドの染色を関係づけることであろう、ゲルの定量的評価のために、 銀染色を適用することができる。
ゲルが無傷の融合タンパク質の分子量と異なる分子量のタンパク質を示す場合で さえ、これは調製物の純度を無効にしないであろう。なぜなら、これらのバンド は無傷のタンパク質から由来する分解産生物を表しうるからである。これは、例 えば、免疫血清またはウサギ抗タンパク質抗体と反応したイムノプロッティング において分析することができる。分解は6力月以上の間のタンパク質調製物、こ とに希釈した調製物の貯蔵の間に観測される。
前述の方法により、融合タンパク質の実質的な純度が実証された。
災癒拠主 人タンパク およびマラリア寄生 からの 然タンパク夏U但比q分捉 E、coliから産生された融合タンパク質、Gl、URPと熱帯熱マラリア原 虫(P、 falciparum)からの自然GLURPとの類似性を推定する ために、競合アッセイを実施した。このアッセイは2つの相で実施した: 1)ヒトマラリア−免疫の血清がELISAのウェルにおいて融合タンパク質の コーティングと反応した、吸収相、2)抗融合タンパク質抗体が欠乏した、第1 相からの液体の相をELISAのウェルに移し、ここで培養物の上澄み液からの 自然タンパク質をウサギ抗融合タンパク質の抗体上の残留抗体に提示した。
2つの対照をこの研究に含めた: 第1は液相のウェルへの移送であり、ここでウサギ抗融合タンパク質抗体のコー ティングは熱帯熱マラリア原虫(P、fal−ciparum)の生体外培養物 からの上澄み液に暴露しないが、生体外培養のために使用した培地に暴露した。
それは、それが熱帯熱マラリア原虫(p、falciparum)抗原を含有す るという事実を除外して上澄み液と同一の組成をもつ物質である。この対照は、 はとんどすべてのヒト血清の試料における抗つサギIgG抗体の含量のために、 非常に高いバックグラウンドを確立する。
他方の対照は、ベーリンガーーマンハイムから入手したβ−ガタトシダーゼの第 1相の吸収ELISAウェルのコーティングであった。β−ガタトシダーゼは融 合タンパク質の非マラリア部分である。この対照は、抗体および融合タンパク質 の非マラリア部分の非特異的相互作用の可能性、あるいはELISAのウェル中 のタンパク質および血清中の抗体の非特異的相互作用の可能性を除外する。
抗融合タンパク質抗体の吸収のために使用したfELIsAプレートをコーティ ングするために、1■/mlのタンパク質濃度をもつ融合タンパク質の調製物を 使用した。ウェルへの通用した融合タンパク質の量は、6.25Ar〜700p gの範囲であった。
すべての実験は二重反復試験において実施した。融合タンパク質でコーティング しないが、ブロッキング緩衝液でブロッキングしたウェルを、融合タンパク質の 無制限希釈の試料として使用した。希釈は炭酸塩緩衝液pH9,6中で実施し、 そしてコーティングおよびブロッキングは標準の手順に従い実施した。希釈緩衝 液中で1:2000に希釈したヒトマラリア−免疫の血清(IS149)の吸収 は、震盪テーブル上で室温において2時間実施した。110μlの体積の免疫血 清を各ウェルに適用した。吸収後、ウサギ抗融合タンパク質抗体へ提示された自 然マラリア抗原を含有するウェルに、100μlの体積をピペットで入れた。こ れらのウェルは、抗原検出ELISAを記載する節において正確に記載されるよ うにして調製した。吸収したヒト血清は天然タンパク質を1時間で反応した。ヒ ト抗体の存在は、1:1000に希釈したウサギ抗ヒトIgG (DAKOFA TTSP2’14)で検出した。可視化は標準の手順に従い着色基質を使用して 実施した。光学密度を490ニトロセルロース膜において測定した。所定量の融 合タンパク質により発揮される阻害%は、ウサギ抗GLURP抗体上に提示され た培養物のコーティングについて得られた光学密度を、同−抗体上に提示された 培養物の上澄み液のコーティングについて得られた光学密度から減じ、そして前 述の抗体上に提示された培養物の上澄み液のコーティングと反応する前述の希釈 の非吸収のヒト免疫血清を使用して得られた最大光学密度値とウサギ抗GLUR P抗体上に提示された培地のコーティングおよび非吸収のヒト免疫血清の反応に より得られた光学密度値との間の差で割ることによって計算した。すなわち、所 定の吸収(Z)による阻害%(P)は、下に示すように計算される。
P=[光学密度(Z、培養物の上澄み液)−光学密度(Z、培地)]/〔光学密 度(非吸収、培養物の上澄み液)−光学密度(非吸収、培地)〕 この実験が示すように、吸収ウェルのコーティングのために使用した融合タンパ ク質が高い希釈であってさえ、ヒトマラリア−免疫の血清と自然タンパク質との 反応について明瞭な阻害作用が認められた。使用した融合タンパク質の量に相当 する量のβ−ガタトシダーゼでコーティングした吸収ウェルは、自然タンパク質 へのヒト抗体の結合にまったく影響を与えなかった。自然抗原へのヒト抗体の結 合の最大の阻害はほぼ92%であった。この結果が示すように、E、coli中 で産生されそして前述したように復元されたタンパク質、熱帯熱マラリア原虫( P、 falciparum)により産生された自然タンパク質が有するエピト ープの92%を含有する、第15図。
実施■土 熱帯熱マラリア原虫(P、 falciparum)に対して向けられた抗体を 検出するためのELISAにおける抗原として融合タンパク質を使用すること PBS 、 pH7,4の中に2■/+++1を含有する溶液からの融合タンパ ク質を、ELISAプレートのコーティングのために、0.16n/ウエルの量 で100μlの体積の炭酸塩緩衝液、pH9,6中で使用した。プレートを加湿 したチャンバー内で4°Cにおいて一夜放置した。(ELISAプレートのコー ティングあ、別法で、加湿チャンバー内で室温において軌道震盪器上で2時間イ ンキュベーションすることによって実施することができる。)洗浄はテクヌンク ・イムノウオッシャ−(Technunc fn+uno−washer) 1 2で洗浄緩衝液を使用して実施した。各ウェルは緩衝液で4回フラッディングし た。洗浄後、プレートを空にし、そして100μl保存緩衝液を各ウェルに適用 した。ここでELISAプレートを少なくとも2力月間4°Cにおいて貯蔵する ことができる。1)オランダ人のドナーの対照群(多分マラリアに決して暴露さ れていない)、2)リベリア人のドナー(多分マラリア暴露された)、3))キ ンプラズマ症と診断されたオランダ人の患者、および4)住血吸虫症(=ビルハ ルツ住血吸虫症)と診断されたオランダ人の患者からの試験すべき試料を、希釈 緩衝液中で1:200に希釈し、そして100μlを各ウェルに適用した。各試 料を2つのウェル中で試験した。次いで、プレートを室温において軌道震盪器上 に1時間配置した。洗浄を前述したように実施し、そしてELISAプレート中 のすべての流体を除去した。次いで、セイヨウワサビペルオキシダーゼに接合し たウサギ抗ヒトIgG(DakopattsP214希釈1 : 10,000 )を、ウェルに100μmの体積で適用した。(ヒト以外の種における抗体の検 出のために、セイヨウワサビペルオキシダーゼ接合抗体を問題の種のIgGに対 して向ける。)プレートを室温において1時間軌道震盪器上でインキュベーショ ンし、次いで洗浄し、そして前述したように空にした。着色緩衝液をウェルから 除去し、そして100μlの着色基質を各ウェルに適用し、次いで20〜30分 間インキュベーションした。各ウェルに150μlの1モルの硫酸を適用するこ とによって、着色のプロセスを停止した。490ナノメートルにおける光学密度 をタイターチクELISへリーダーで測定し、そして結果を第6図に示す。正の 読みと負の読みとの間の比は約15であり、これは非常に満足すべきものである 。
93人のオランダ人のドナーの平均はほぼ0.067吸収単位であり、標準偏差 は0.057であった。マラリア−免疫の患者についての典型的な値は1.5以 上であった。アフリカ人のドナーから得られたマイナスの結果は交差免疫電気泳 動の使用による血清の分析により評価した。こうして、95%以下の値を与える リベリア人の群はCIHにおいてGLURPと解釈される沈澱をもたなかった。
これらの患者は、製剤学的予防またはマラリアの伝播がない生存場所、すなわち 、リベリアの首部のために、マラリアをもたなかった。
融合タンパク質に対する抗体の検出は、時には、その種が抗体をもたない抗体に 対する種において実施しなくてはならない。これは、例えば、実施例12Cに述 べたサルにおいて実施した免疫化実験の場合であった。この障害は最初に競合E LISAの原理を使用して回避された。後に、ウサギ抗サル血清抗体を利用する ことができた。このアッセイにおいて、通常の量で融合タンパク質でコーティン グしたBLISAプレートを使用した。1:5〜1:640の変化する希釈でサ ルの抗体を、前述のELISAプレートのウェルの中に50μl/ウエルの体積 で入れた。サルの抗体をウェル中で15〜30分間単独でインキュベーションし 、次いで50μlのヒト免疫血清を適用した。ヒト免疫血清の希釈は、力価の曲 線の直線部分上でヒト抗体が乗るように選択して、融合タンパク質のコーティン グに結合した抗体の量の変動を最大にした。ヒト血清の添加後、インキュベーシ ョンを1時間延長した。ヒト免疫グロブリンの結合は、1 : 1000に希釈 したウサギ抗ヒト免疫グロブリン抗体(P214)により検出した。可視化は上 のようにして実施した。
GLURPの定量 ヒトまたは動物の血清または分泌物、ことに尿中のGLLIRPの測定は、EL ISA技術を使用するか、あるいは競合ELISA n。
原理を使用することによって実施することができる。可能ならば1工程の手順で 血清または尿について実施される、競合ELISAの原理に基づく診断道具は、 本発明の価値ある実施態様である。GLURPの定量は実施例5〜7において例 示する。
ス】11足 GLURP ’片13ELISA マラリア抗原は、ELISAの次の構成を使用して熱帯熱マラリア原虫(P、  falciparus+)の生体外培養物からの培養上澄み液中で検出した。ウ サギ抗融合タンパク質抗体を、実施例12Aに記載するように免疫化したウサギ から精製した。抗体の精製は、次の参考文献の手順に従った: Harbe+N −およびIngild。
A、、免疫化、免疫グロブリンの分離および抗力価の推定(Immunizat ion+ 1solation of imo+unoglobulins a nd estima−tion of antibody titre)、 5 cad、J、Immunol、2.5upp1.1 : 161゜1973゜抗 体の感受性および消費の間の合理的妥協として、各ウェルへの1.2 trgの IgGの適用に相当する1:320の抗体ストックの希釈を使用した。抗体は炭 酸塩緩衝液pH9,6中で希釈したウェルに適用した。コーティングは室温にお いて2時間実施するか、あるいは4°Cにおいて一夜実施した。プレートを4回 洗浄し、空にし、そして100μlのブロッキング緩衝液を添加し、そして室温 において少なくとも1時間インキュベーションした。GLURPについて分析す べき検体を希釈緩衝液中で希釈し、そして100μlの体積でウェルに適用した 。
すべての測定は二重反復試験において実施した。試験物質として、1:5〜1: 2816に希釈した生体外のマラリアの培養からの上澄み液を使用した。熱帯熱 マラリア原虫(P、falci−parum)の生体外培養のために培地は陰性 の対照として働いた。
抗原をウェル中で少なくとも2時間、好ましくは一夜インキユベーションした。
ウェルの底にコーティングしたウサギ抗体へのGLtlRPの結合の検出は、ヒ ト抗熱帯熱マラリア原虫(P、falciparum)抗体を使用するか、ある いはマウス抗融合タンパク質抗体を使用することによって実施した(参照、実施 例12B)。ヒト抗体は1:200〜1:2000の希釈で使用した。
この目的で適用した抗体は、震盪テーブル上で室温において1時間インキュベー ションした。マウス抗融合タンパク質の希釈は1:500〜1:1000であっ た。GLURPへのヒト抗体の結合は、1:1000に希釈したウサギ抗ヒトI gG (DAKOPATTSP214)で検出した。マウス抗体の結合は、ペル オキシダーゼに接合したウサギ抗マウスIgG(DAKOPATTS P260 )を使用して検出した。
GLURP ELISAの感受性を試験しかつGLURPを定量するその能力を 推定するために、既知の寄生窒息症を使用する生体外熱帯熱マラリア原虫(P、  falciparu+n) (F”)培養からの培養上澄み液を検体として使 用した。寄生窒息症は4%〜20%の範囲であった。ヘマトクリットは絶えず6 %であった、参照、第16図。
前述の実験の結論は次の通りであった: GLURPとヒト抗体との結合は、検 体中のヒトIgGの含量が低いか、あるいはゼロであるとき、満足すべきもので あるが、バックグラウンドは、試験する検体が、例えば、ヒト免疫血清であると き、より高いレベルに上昇する。マウス抗融合タンパク質抗体は、試験する検体 がヒト血清である場合でさえ、満足に機能する。
これはマラリア抗原を含有しないことが推定されたオランダ人のドナーの血清を 使用して試験した。これらの検体は0.1〜0.2の光学密度の読みを有した。
F32タンザニア人の分離物からの培養と澄み液で実証した実験において、1: 2816の希釈においてさえ、はぼ4のシグナル対ノイズ比が存在することが示 された。この検出法はブラジル人およびホンジュラス人の分離物について有用で あり、そして抗体はインドシナ人、インド人およびリベリア人からの分離物から のタンパク質を認識する。したがって、抗原の存在を診断するこの方法は地理学 的制限がないと推定される。
前述のELISAは、融合タンパク質の種々のバッチの中のタンパク質の含量と β−ガタトシダーゼの標準の含量との比較に使用した。これは異なるバッチの含 量を推定するために実施した。この目的で、検出する抗体はモノクローナル抗β −ガクトシダーゼ抗体〔ハイブリドーマ・ラボラトリ−()lybri−dom a Libratory) SSI+ Mga18)であった。
血液、血清または尿の中のGLURPの検出に使用したGLURP検出ELIS Aの感度は、捕捉層および検出層の両者において親和精製した抗体の使用により さらに増加することができる。
これらの層の一方または双方はモノクローナル抗体から成ることができる。さら に、これらの層はFab断片に酵素的にプロセシングされた抗体から構成するこ とができる。さらに、検出抗体はのために原理に直接認識することができる、す なわち、ビオチル化し、ペルオキシダーゼに接合し、アルカリ性ホスファターゼ に接合し、ユウロピウムなどに接合することができる。
実IL団 並金銭ISA Lで 、の゛、l テクヌンク(Technunc)からのELISAプレートNo、 4−394 5のウェルの各々を、炭酸塩緩衝液pH9,6で1賄〜1ng/++1に希釈し た100μmの融合タンパク質でコーティングした。プレートを加湿したチャン バー内で4°Cにおいて一夜放置した。
ELISAプレートのコーティングは、別法で、加湿チャンバー内で軌道震盪器 上で室温において2時間インキュベーションすることによって実施することがで きる。
生体外の熱帯熱マラリア原虫(P、 falcipart+111)からの50 μmの上澄み液を、1:1600〜1 : 12800の希釈でウサギ抗融合抗 体を含有する等しい体積の希釈緩衝液と混合した。この混合物をウェルの中に入 れ、そして軌道震盪器上で室温において1時間インキュベーションした。陰性の 試験検体として、生体外の熱帯熱マラリア原虫(P、falciparum)培 養に使用した培地は培養上澄み液の希釈に相当する希釈で使用した。あるいは、 抗体および検体の混合物をウェルへの適用前に15〜60分間インキュベーショ ンする。これは通常感度を10倍増加する。洗浄は上のようにして実施した。ペ ルオキシダーゼに接合したブタ抗ウサギ抗体(DAKOPATTS P217) を1:1000の希釈で使用し、ロッキングプラットフォーム上で室温において 1時間インキュベーションした。プレートを前述したように洗浄した。100μ lの着色緩衝液を各ウェルに1分間適用し、次いで除去し、そして100μm0 着色基質をウェルに適用した。着色反応を20〜30分間続けさせ、次いで15 0μlの1モルの硫酸で停止した。490ナノメートルにおける光学密度をEL ISAリーダーで測定した。
競合原理の主要な利点は、それを実施することができる速度である。一般に、培 養上澄み液中のGLURPの存在についての検出限界は1:10〜1:100の 希釈であった。一般に、ある程度までのウサギの低い濃度は、固相における融合 タンパク質の低い量と同様に怒度を増加した。
競合ELISAの別の設計は、前述したように、抗体(融合タンパク質を使用す る免疫化によりいずれかの種または細胞系から得られた)でELISAプレート をコーティングすることである。炭酸塩緩衝液中の0.004g/ml〜400 g/ll1lの抗体濃度を使用する。50μlの試料を50μmの希釈緩衝液中 の融合タンパク質の希釈物と混合する。1系列の連続的希釈物を使用し、希釈は 希釈緩衝液中の1■/ml〜lpg/mlの範囲であるか、あるいは試料の型を 考慮して適当であることが発見された他の希釈の範囲である。
ウェル中の抗体に結合した融合タンパク質の可視化は、ここに記載するように、 蛍光性分子または基質ハイブリダイゼーションすることができる酵素で標識した 融合タンパク質を使用し、これにより所定の波長または他の原理で基質の吸収を 変化させるすることによって実施することができる。あるいは、融合タンパク質 のβ−ガクトシダーゼ部分に対して向けられた抗体は、それ自体標識されたβ− ガクトシダーゼ抗体を使用するか、あるいは次の層中の標識成分に接合したβ− ガクトシダーゼ抗体に対して特異性の他の抗体を使用するとによって、融合タン パク質の存在を検出するために使用することができる。
災施拠旦 尿の 査による の の マラリア、 (P、falci arum)■牟在皇 検良 臨床的観察が示すように、タンパク質および他の物質の血流から尿への排出の増 加はマラリアに悩む患者において非常に共通の現象である。これにより、尿はマ ラリア寄生体から誘導されかつそれに対して特異性の成分、すなわち、タンパク 質、DNA、 RNA、脂質などの有用な源である。
熱帯熱マラリア原虫(P、falciparua+)に対して特異性の調製の検 出は、実施例5および6に記載するようにして実施することができる。好ましく は、検出はGLURPに対する抗体でコーティングした膜に尿の試料を通過させ 、これによりGLURPを捕捉し、引き続いて可視化因子、すなわち、アルカリ 性ホスファターゼに接合した抗体により適当な基質を使用してGLURPの存在 を検出することによって簡素化することができる。
熱帯熱マラリア原虫(P、falcfparum)に対して特異性のDNAの検 出は、実施例9に記載するようにして実施することができる。
これらの方法の診断の能力の評価は、現在、ガンビアにおいてMRCリサーチ・ ステーションと共同して実施されている。急性マラリアに悩まされる個体からの 尿を集め、アジ化ナトリウムで保存し、そしてわれわれの実験室への輸送前に一 20°Cにおいて凍結された。
尿中のGLURPの存在を検出するアッセイの別の設計は、粒子、例えば、ラテ ックス粒子をGLURPに対する抗体(融合タンパク質を使用する免疫化により 任意の種または細胞系から得られた)でコーティングすることである。次いで、 これらの粒子を、必要に応じて緩衝液中の、ある体積の尿試料の中に懸濁する。
X廉佐工 ELISAプレートのコーティングのために使用すう抗原の量の決定 ELISAプレートのコーティングのために使用すう抗原の量の決定目的で研究 を実施した。2■/mlの濃度の融合タンパク質の水溶液の10ng/ウェル( 0,5μm/ウェルに相当する)で出発するタンパク質の減少する量で、ELT SAプレートをコーティングした。抗原を炭酸塩緩衝液pH9,6中で希釈した 。
連続的2倍希釈物をELISAプレートに適用した。5つの血清をこの実験に使 用した。リベリア人からの免疫血清、前に高い光学密度を与える免疫血清のプー ル、非常に低い光学密度を与えることが知られているドナーからの3つの血清お よび中程度の光学密度の反応を与える2つ、しかしそれらはマラリア抗原に対す る既知の暴露をもたなかった。これらの2つの血清は、すべての血清学の試験に おいて発生ずることが知られている血清を表した、偽性の陽性。実験において、 真の陽性の血清についての光学密度は抗原の量12.5ng (0,0625μ l)で最大に増加したが、陰性の対照および既知の暴露をもたない偽性の陽性の ドナーは使用した抗原の量のすべての希釈で光学密度測定において減少した。実 験の結論は、非特異的バックグラウンドを陽性の反応を変化させないで少なくと も2倍に減少できるということである。
尖施拠主 DNAのハイブリダイゼーション技術を使用して熱帯熱マラリア原虫(P1as modiuo+ falciparum)の感染の診断1〜5mlの血液試料を 検査すべき個体または動物から得る。
血液細胞を沈降さセ、そして細胞を溶解した。
参考文献に記載されているように(Saikiら、5cience、 230゜ pp、1350−1354.1985または米国特許第4.683,202号) ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)の増幅を実施するために、次の物質を使用した : GLURPをエンコードするDNAの5−プライム領域に対する相補的な1 ヌクレオチドのプローブ(例えば、20〜45マー)または他のDNA鎖上の第 1の述べたプローブに対して3−プライムのほぼ1500塩基の領域に対して相 補的な他のヌクレオチドのプローブ(例えば、20〜45マー)、増幅はTaq ポリメラーゼを使用して20〜60サイクルで実施する。
第1実験において、プライマーの組AC、ADおよびBDを試験し、ここで: A = 5 ’ −AAACCATTTGAAGAAATTGAAAA八−3′ B−5′ 〜−^TATCTTGTTTCTTTAAATTTTTTGT−3’ C= 5 ’ −TGATGGTACTTCTTCAATTTCAACAATT TCTGGAAGAAT −3’D = 5 ’ −CCTTTGCTATTC CTTTAATTGTACTTACAAC−3’5×10−17モルの精製した 染色体F3□−DNAを使用して3つのテライマーの組による増幅は、はぼ期待 する大きさの断片を産生した:へC=1172bp 、 AD=1656bp  、 BD=108bp 、使用した同腹サイクルは94℃において1分間でDN Aを変性し、65°Cにおいて2分間でプライマーをアニーリングし、そして7 2℃において8分間でポリメラーゼ反応を進行させ、35回反復した。増幅の産 生物はアガロースゲルの電気泳動後DNAの大きさを計算することによってチェ ックし、KpnIによる増幅の制限酵素の消化後の断片の大きさを計算すること によってAD産生物をチェックした。
増幅物はDNAをドツトプロットまたはサザンプロットのようにニトロセルロー ス膜に移し、そしてglurpから誘導した適当な産生物を使用してハイブリダ イゼーションを実施した。ハイブリダイゼーションの発生を視的に検出するため に、放射線標識したプローブ、蛍光性分子で標識したプローブあるいは基質を加 水分解することができる酵素(ここで前記基質の加水分解は所定の波長の輻射に ついて吸収の変化により明らかとなる)、例えば、セイヨウワサビペルオキシダ ーゼにカップリングしたプローブを使用することができる。可視化は中間の工程 を使用して増幅することができ、ここで中間の工程は、例えば、次のプローブを 包含する:酵素または蛍光性分子と接合したアビジンまたはストレプトアビジン と反応するビオチニル化プローブ;あるいは3.酵素または蛍光性分子と接合し た化学的修飾に対して直接向けられた抗体と反応する化学的に修飾したプローブ 。次いで、可視化は適当な系、すなわち、ペルオキシダーゼの染色および吸収の 測定、光の放射の測定などで実施する。
療法的応用 実籏■測。
GLURPのエピトープの゛ ここに記載するように、GLURPのアミノ酸配列から誘導されたペプチドまた はタンパク質は免疫化の目的で使用することができると考えられる。これらのペ プチドまたはタンパク質は、次のもの中の産生されたアミノ酸配列の断片または 転位体であることができる:熱帯熱マラリア原虫(P、 f a 1 c tp arum)中で、あるいは酵母菌、哺乳動物の細胞培養物中で、あるいは他の有 機体、例えば、融合タンパク質としてE、coli中で、遺伝子産生物としてE 、coliまたは他の生物中で、例えば、ベクター(NgaiおよびThoge rse、 Methods of Enzymology、 Vol。
153、第29章、Academic Press+ Inc、、 1987) を使用するか、あるいは免疫化すべき動物への遺伝子の転移に有用でありそして 転移後、動物にマラリアの寄生体に対する免疫性を与えるような方法で遺伝子産 生物を発現することができる、ベクター、例えば、ワタシニアの中に挿入された 任意の配置において遺伝子または遺伝子の成分を使用する。さらに詳しくは、分 子のほとんどの免疫原性領域を使用することが考えられ、ここでこの領域は互い にまたはワクチンの別の成分としてよ(特徴づけられていて、B−リンパ球およ びT−リンパ球の両者との反応性を確実にし、これにより動物を免疫化し、そし てマラリアの寄生体に対する免疫系の既往反応の応答を保証する。
a)B−リンパ球のエピトープ GLURPの分子中のB−リンパ球のエピトープを局在化するために、次の4つ のアプローチが考えられる:(1)ホップおよびウッズの分析、レウイットの分 析またはサーフアセプロット(Surfaceploto)(Syrrthet ic PeptidesIncorporated)のようなコンピュータープ ログラムを使用して、GLUI?Pの配列の抗原性を評価すること、(2)エラ ーゼーアーベイス系を使用して欠失突然変異を産生ずること、 (3)遺伝子を不規則的に剪断しそして発現ベクター中で断片をクローニングす ることによって、遺伝子のライブラリーを産生ずること、 (4)予測したエピトープの合成ペプチド、例えば、ここに記載するようにして 、産生ずること。
アプローチ(2)および(3)はコンフォメーションのエピトープのあるものを 保存することができるが、あるものは破壊が避けられないであろう。これらのク ローンからの遺伝子産生物をELISAにおいて免疫血清に対して試験して、G LURPのどの領域が抗原−抗体の認識のために最も重要であるかを決定する。
免疫学的に重要な領域をエンコードする遺伝子断片を配列決定して、それらをヌ クレオチド配列に関係付け、これによりアミノ酸配列に関係付ける。
b)T−リンパ球のエピトープ 1、 コンピューターのアルゴリズムにより予測T−リンパ球のエピトープを決 定するために、GLURPをエンコードする遺伝子をA?IP旧プログラムで分 析した(Margalitet al、、 J、Immunol、138. p p、2213−2239.1987) 、この分析に従い、潜在的ヘルパーT細 胞のエピトープはつぎ配列(これらはまた上に示した)であった、アミノ酸残基 は括弧内である: (179−186) Vat−Ser−Glu−Pro−^1a−Glu−Hi s−Val ;(162171) Lys−5er−Val−5er−Glu− Pro−Ala−Glu−His−Vat;(194210) Thr−3er −Glu−Pro−Ala−Glu−旧5−Val−Glu−3er−Val− 3er−Glu−Gln−5er−Asn−Asn;(223−230) Ly s−Pro−Phe−Glu−Glu−11e−Glu−Lys;(33334 3) Glu−Val−Glu−Glu−11e−Pro−Ser−Glu−L eu−His−Glu;(600−613) Glu−11e−Leu−Pro −Giu−11e−Val−Glu−11e−Glu−Glu−Val−Pro −Ser; (690696) Gly−Pro−1、ys−Hts−Val−Glu−Gi n;(739−774) ISTKKFKKVSQTIVSVMINAYDGV IQVVSTIKGiAK。
これらの配列のすべては、アンフィバティックアルファらせんの二次構造を有す るための可能性を有する。
2、 リンパ球の増殖の研究 ガンビアのマラリア風土病の地域に生活する合計202人の個体を、融合タンパ ク質によるリンパ球の増殖の誘発について試験した。
これまで、試験した個体の年令および刺激指数の対数のみを利用することができ た。増殖アッセイの評価に関係する研究の個体に関する他の変数を集めたが、分 析値はなお最終的に分析されない。予備的結論は、タンパク質がマラリア風土病 の地域におけるある個体を事実刺激するということである。
この研究のより詳細な解釈は後に可能となるであろう。
タンパク質をより詳細に分析するために、次の実験を実施した。
エピトープを主要な領域においてglurpの下位断片のクローニングおよび発 現を使用してサーチした。塩基981−1935からなる5au3AI−Kpn l断片をpUc19−ベクターの中にクローニングした。生ずるプラスミドをp MB898と表示したここの翻訳産生物は、β−ガタトシダーゼの一部分と融合 して、主要な反復の全長+他の45アミノ酸を含有する。融合タンパク質は、F ′−プラスミド上のβ−ガタトシダーゼのω−相補的部分をコードする遺伝子を 有するJM109− E、col i菌株中で発現するとき、酵素的に活性であ る。
pMB898を有するバクテリアをLB培地中で0.5のOD、。。
に増殖させ、発現はIPTGの添加により1ミリモルの合計濃度に誘発され、そ して−夜増殖させた。次いで、細胞を遠心により収穫し、そして20m1の10 ミリモルのビス−トリスpH6の中に再懸濁し、そしてフレンチプレスを通過さ せて破砕した。
細胞の破片を1時間の遠心G 20.000により除去し、そして8mlの上澄 み液を100m1のDEAE急速流れセファロースマトリックス(ファーマシア ーLKB、スウェーデン国)。カラムにおいてFPLCでビス−トリスpH6中 のNaC1の濃度を増加し、そして5mlの分画を集めた。
β−ガタトシダーゼ活性を使用して融合タンパク質を含有する分画を認識する分 画を選択し、この融合タンパク質をほぼ06モルのNaCl fA度において溶 離した。分画をプールし、PBSAに対して透析し、そして固体PEG 20, 000に対して透析することによって10m1に濃縮した。
マラリア−免疫のドナーからのT細胞中の増殖的応答を誘発する能力を試験した 。16のドナーのうちで13からのT細胞は応答したが、8の非免疫ドナーのう ちで1からのT細胞のみが応答した(第17図)。応答する非免疫ドナーはマラ リアの攻撃から4週早く回復した。
これらの結果が示すように、lまたは2以上のT細胞のエピトープは反復領域内 の位置するか、あるいはその領域をフランキングする。配列内の2つのドメイン は、AMP旧プログラムにより、潜在的なT細胞のエピトープを含有することが 発見された(aa3333−343 、およびaa600−513 、上)。こ れらのエピトープを合成ペプチドでさらに研究は準備されている。
非免疫の回復からのT細胞が反応したという事実が示すように、単一のマラリア の攻撃は応答の促進に十分であり、そしてマラリアに対するサブユニットのワク チンの成分として、GLURPからのこのような高度に効力のあるT細胞のエピ トープの使用が提案される。
3、 エピトープの保存 コンピューターより予測されそして実験室の分析により見いだされるエピトープ のうちで、地理学的に異なる分離物のうちで最も保存されるものは最も興味ある 。これらは次のようにして決定される二 あるいは、異なる分離物からのGLURP遺伝子の部分をPCRを使用して増幅 し、pUVベクター中にクローニングし、そして配列決定する。
最も保存されたエピトープを合成ペプチドとして産生され、そしてT−リンパ球 の増殖刺激性質および/またはリンホカインの分泌について試験する。
次いで、こうして特徴づけられた最も効率よいB−リンパ球およびT−リンパ球 のエピトープを有機体中の産生ずべきヌクレオチドのレベルで一緒にするか、あ るいは合成ペプチド中のアミノ酸として一緒にする。エピトープの組み合わせを 別々のエピトープの性質の保存について試験すべきである。
すなわち、別々のエピトープの免疫刺激性質は、アミノ酸の間の相互作用のため に、それらを密接に一緒にすることによって壊滅させることができる。
組み合わせた直列に接続したユニットを使用することができる。これを達成する 1つの方法は、次の参考文献に記載されているようにペプチドの間のSS架橋に よりエピトープのサブニー’−7トを接続することである: Patarroy o M E et al、。
熱帯熱マラリア原虫の無性血液段階を使用して対抗に対してヒトを合成ワクチン は保護する(A 5ynthetic vaccine prote細胞質ゾル humans against challenge with asexua l bloodstages of Plasmodium falcipar um)、 Nature+ 332:158−161;1988、これを実施す る他の方法はサブユニットをヌクレオチドレベルでカップリングし、そして新規 なタンパク質またはエピトープの多数の反復を含有するペプチドを発現する。
久lバク屓迎且月 プールした分画のタンパク質含量をバイオ−ラド法で決定し[Bradford 、 M M ;タンパク質色素結合の原理を使用してタンパク質のマイクログラ ム量の定量の急速および感受性方法(A rapid and 5ensiti ve method for utilizing the prin。
ciple of proteiri−dye−bindng)、 Anal、 Biochem、72:248−254゜1976) 2■/mlの濃度を示し た。はぼ75■の融合タンパク質ヲ15g (乾燥重量)のCNBr活性化セフ ブロース(ファーマシア・ファイン・ケミカルス、スウェーデン国つプサラ)に カップリングした。製造業者により与えられたカップリングのすべての手順に従 った。リベリア人の3mlのヒトマラリア−免疫の血清をカラム緩衝液で1:1 0に希釈した。この物質を濾過し、次いでポンプを使用して20n+ l 7時 間の流速でカラムに適用した。洗浄は3床体積のカラム緩衝液で実施した。溶離 はNaC1を含まないカラム緩衝液中の3モルのチオシアン酸カリウムで実施し た。溶離緩衝液のそれより上の紫外線吸収を示すカラムから溶離した分画をプー ルし、そしてNaC1を含まないカラム緩衝液に対して透析した。アミコンのダ イアフローの濃縮セルにより血清のもとの体積の1/3に濃縮した。
溶離した抗体の特異性は、交差免疫電気泳動:CIE)中で中間ゲルの中に溶離 した物質を適用することによって実証さレタ〔参考文献: Axelsen、  N H+交差および融合したロケットの免疫電気泳動における中間ゲル(Int er+medate gel 1ncrossed and in fuse  rocket imo+unoelectrophoresis)。
5cand、J、Immunol、2.5pp1.1 : 71 77、197 3)。
天然GLURPは、溶離液中の抗天然GLURP抗体の非常に高い含量を示す中 間ゲルに入った直後に、沈澱した。さらに、抗原1に対する抗体は、これらの沈 澱の低下により示されるように、より制限された量で溶離液の中に存在した。
カラムの結合容量の利用を最適化するために、展開の監視のために融合タンパク 質でコーティングしたELISAを使用することができる。展開する物質は融合 タンパク質に対する抗体を主要な量で含有すべきではない。
実施ffi人。
3匹のウサギを、実施例2に記載するようにして産生したPBS中の2■/1の 融合タンパク質の1体積、および1:lの体積比のフロインド不完全アジュバン トの1体積から構成されたワクチンで免疫化した。各ウサギに0.1mlの皮下 注射を1週の間隔で3回行った。第3回の投与後1週で、ウサギから採血した。
採血後2週で、ウサギに新しい投与量を与え、1週後採血し、これを続けた。下 に記載するすべての分析は、採血No、7を使用して実施した。
免疫化はイムノプロッティング、抗原として融合タンパク質を使用するELIS Aおよび融合タンパク質でコーティングしたマイクロタイタープレートを使用す る競合ELISAにおいて分析した。
イムノブロッティング 生体外の熱帯熱マラリア原虫(P 、 f a 1 c iparum)培養か らの寄生体を収穫し、超音波処理により崩壊し、そしてSOS −PAGEにお いてプロチアン2装置を使用して分離し、そして材料および方法に記載するよう にニトロセルロース膜上で電気転移させた。ウサギの血清を1:100の希釈で 使用した。免疫化前に得られたウサギ血清を対照として使用した。予備分析にお いて、血清はほぼ110−130kDの間隔の分子量および55−63kDの間 隔のバンドの寄生体タンパク質を反応することが示された。
免疫蛍光 寄生体化赤血球を単層として12ウエルをもつスライド上にコーティングした。
これは、ELISAのコーティングについて述べたように、炭酸塩緩衝液でスラ イドを予備コーティングした。1滴の寄生体の懸濁液をスライドの各ウェルの上 に30分間配置した。スライドを洗浄した。寄生体はウェルをアセトンで覆い、 次いで空気乾燥することによって固定した。ウサギ抗融合タンパク質抗体の希釈 物をウェル上に30分間配置した。ウェルを4回洗浄し、そして1:40に希釈 した蛍光接合したブタ抗ウサギ抗体(DAKOPATTS F205)を各ウェ ルに適用し、そして30分間インキュベーションし、次いでスライドを4回洗浄 した。次いで、スライドを10■/mlの臭化エチジウムで染色し、そしてカバ ーを取り付けた。スライドをオリンパスBH蛍光顕微鏡で検査した。
スライドの予備検査により、蛍光は好気のシゾントのメロゾイトに位置するこが 示され、自然GLURPは寄生体サイクルのこの段階に関係することが示唆され た。同様な研究を1%のグルタルアルデヒドで固定した寄生体で実施した。この 固定はアセトンを使用する固定と対照的に赤血球の膜を抗体に対して不透過性と した。蛍光はグルタルアルデヒドで固定した単層上に見られなかった。
ELISA 2つの型のELISAを使用した: a)実施例5に記載するように、各ウェルを0.1251rgの融合タンパク質 でコーティングし、ウサギ血清を融合タンパク質と直接反応させ、引き続いてウ サギ抗体とペルオキシダーゼに接合したブタ抗ウサギ免疫グロブリン抗体(DA KOPATTSP217) との結合を実証する。
これは血清の滴定のために使用した。光学密度値が最大光学密度値の50%を構 成する血清の希釈物として定義される力価は、それぞれ、1 /600 、 1  /8500および1 /8500に対して測定された。結果を第18図に示す 。
b)競合ELISA 、1 : 2.5〜1:5120に希釈した50μlの体 積のウサギ抗融合タンパク質抗体(すべての3匹のウサギから由来するウサギ抗 血清の4■/mlのプールから精製した)を、0.15■の融合タンパク質/ウ ェルでコーティングしたELISAプレートのウェルに添加した。15分後、5 0μmの体積のヒト免疫血清(IS 141/87 、1 : 400に希釈し た)を添加し、核酸プレートをロッキングプラットホーム上で室温において1時 間インキュベーションした。ヒト免疫グロブリンの結合を、実施例6に記載する ように、1 : 10000に希釈したペルオキシダーゼに接合したウサギ抗ヒ トIgGにより検出した。このウサギ抗血清のプールは融合タンパク質上のエピ トープを満たして、希釈したウサギ血清(1:5120に希釈した)の添加と比 較したとき、ヒト免疫グロブリンの結合を97%減少することができた。このプ ロットは第19図に示されている。
実施例12B マウスの免疫化 融合タンパク質に対するモノクローナル抗体を産生ずる目的で、各4匹のBAL B/ Cマウスの2つの群を融合タンパク質および水酸化アルミニウムゲルおよ び等張生理的塩類溶液を含有するワクチンで免疫化した(10mlのワクチンに ついて、次を使用した: 200Itgの融合タンパク質、2.84n+1の水 酸化アルミニウムゲルの6.9■/mlの溶液および等張生理的塩類溶液で10 m1にした)。900mmのゲル濾過を使用して精製した融合タンパク質の調製 物を1つの群の動物に使用し、そして2700mmのゲル濾過を第2群に使用し た。動物に1mlのワクチンを2週毎に腹腔内に与えた。マウスは第3回の投与 後2週に試験した。900■のゲル濾過で精製した融合タンパク質で免疫化した 群1の平均の力価は1:6000であり、そして2700■のゲル濾過で精製し た融合タンパク質で免疫化した群2の平均の力価は1 : 16825であり、 高度に精製した融合タンパク質を使用することによって得られた2、8の平均力 価の増加にに相当した。マウスを融合5日前に促進した。ハイブリド二マからの 培養上澄み液を、融合タンパク質に対する抗体の検出のためにELISAにおい てスクリーニングした。3回の融合を実施して、融合タンパク質に対する非常に 低い力価をもつわずかのクローンのみが検出された。したがって、第4回の融合 を実施した。培養上澄み液をウサギ抗融合タンパク質抗体に提示された自然GL URPについて試験する。同一抗体に提示された生体外の熱帯熱マラリア原虫( P、 falciparua+)培養のための培地を陰性の対照とする。ハイブ リドーマの培養上澄み液の希釈は1:4であり、セイヨウワサビペルオキシダー ゼに接合した抗体(DAKOPATTS P260)を検出する。
マウスからの抗体をイムノブロッティングにおいて試験して、ウサギ抗融合タン パク質抗体により認識されるバンドに類似する分子量のバンドとの反応性をした 。さらに、マウスからの抗体は抗原検出ELISAにおいて検出抗体として使用 して、検体として添加される変化する量の培養上澄み液を認識することができた 。
この研究の目的は、融合タンパク質が霊長類における免疫原として水酸化アルミ ニウムゲルをアジュバントとして使用して有効であることを示すことであった。
ガイアナからの4匹のサル、サイミリ・シウレウス(Saimtri 5ciu reus)を使用した。2週毎に、4匹のサルのうちで2匹(サルNo、864 およびサルNo、865)を、60硝の融合タンパク質、2,0■の水酸化アル ミニウムゲル、0.47m1の等張生理的塩類溶液、1%のチオメルサラトソジ ウムを含有する1mlのワクチンで免疫化した。他方の2匹のサル(サルNo、 866およびサルNo、867)を6゜nの融合タンパク質、2.0■の水酸化 アルミニウムゲル、0.53m1のフロインド不完全アジュバント、1%のチオ メルサラトソジウムを含有する1mlのワクチンで2週毎に免疫化した。フロイ ンド不完全アジュバントを補充したワクチンでサルの2匹を免疫化する目的は、 これらの2匹のサルを免疫系の最適な刺激に暴露し、これにより陽性の対照とす ることであった。
ワクチンは胸の中央に相当する後部のわきのした線で皮下に与えた。ワクチンは 免疫化の実験の第0日、第14日および第28日に与えた。採血は免疫化の開始 前の132日、免疫化の実験の第0日、第14日、第28日に実施し、そして第 42日に実施するであろう。
血液の試料を0.125■/ウエルから成るコーティングをもつELISAを使 用して分析した。各サルからの第4採血は1:50〜1:6400の希釈で分析 した。コーティング上のサルの抗体の存在は1:1000に希釈したウサギ抗サ ル血清抗体により検出し、引き続いてこれを1 : 1000に希釈したセイヨ ウワサビペルオキシダーゼに接合したブタ抗ウサギ免疫グロブリン抗体(DAK OPATTS P217)を使用して可視化した。色の発生はOPDを基質とし て使用して実施した。
前述のELISAにおける検体の光学密度の読みを第10図に示す。
1:200に希釈したサルNo、687および865からの血清をイムノブロッ ティングにおいて試験した。それらはウサギと同一の寄生体タンパク質のバンド に対する抗体を有する。
この実験の結論は、融合タンパク質に対する抗体が水酸化アルミニウムゲルをア ジュバントとして使用して有効に誘発されるということである。有意のレベルの 抗体は、ワクチンの単一の投与にってさえ誘発される。
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Claims (90)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.次のアミノ酸配列: 【配列があります】 またはその類似体からなる、熱帯熱マラリア原虫(Plasmodiumfal ciparum)抗原GLURPから誘導された特徴的なアミノ酸配列からなる ポリペプチド。
  2. 2.熱帯熱マラリア原虫(P.falciparum)抗原GLURPを認識す る抗体と反応性の少なくとも1つのエピトープからなるポリペプチド。
  3. 3.前記エピトープは上記第1項に示すアミノ酸配列のサプ配列である、上記第 2項記載のポリペプチド。
  4. 4.上記第1項に示すアミノ酸配列と実質的に相同性であるが、それと同一では ないアミノ酸配列を有するとしてさらに特徴づけられる、上記第2または3項記 載のポリペプチド。
  5. 5.GLURPのα,βおよびFから成る群より選択される独特リピートと実質 的に相同性である実質的に反復したサプ配列からなる、上記第1〜4項のいずれ かに記載のポリペプチド。
  6. 6.アミノ酸のプロリンは実質的に反復したサプ配列の位置3を占有しない、上 記第5項記載のポリペプチド。
  7. 7.少なくとも20%のグルタミン酸組成および最大1のメチオニン残基および /または0のシステイン残基を有するとして特徴づけられる、上記第1〜6項の いずれかに記載のポリペプチド。
  8. 8.T−リンパ球中で増殖の応答を誘発することができるとしてさらに特徴づけ られる、上記第1〜7項のいずれかに記載のポリペプチド。
  9. 9.次のアミノ酸配列: 【配列があります】 【配列があります】 の少なくとも1つを包含するとしてさらに特徴づけられる、上記第1〜8項のい ずれかに記載のポリペプチド。
  10. 10.GLURPから誘導されない第2アミノ酸配列からなるとしてさらに特徴 づけられる、上記第1〜9項のいずれかに記載のポリペプチド。
  11. 11.第2アミノ酸配列はβ−ガクトシダーゼに実質的に相当する、上記第10 項記載のポリペプチド。
  12. 12.第1および第2の配列は特異的に切断可能なアミノ酸配列により接続され ている、上記第10項記載のポリペプチド。
  13. 13.グリコシル化されていない形態である、上記第1〜12項のいずれかに記 載のポリペプチド。
  14. 14.熱帯熱マラリア原虫(P.falciparum)の抗原3と交差反応性 である、上記第1〜13項のいずれかに記載のポリペプチド。
  15. 15.プラスモディム属(Plasmodium)種、好ましくは熱帯熱マラリ ア原虫(P.falciparum)から誘導された、上記第1〜14項のいず れかに記載のポリペプチド。
  16. 16.プラスモディム属(Plasmodium)種はシゾント段階である、上 記第15項記載のポリペプチド。
  17. 17.実質的に純粋な形態である、上記第1〜16項のいずれかに記載のポリペ プチド。
  18. 18.炭水化物または脂質の部分であるか、あるいは他の方法で修飾されている 、例えば、アセチル化されている、上記第1〜12または14〜17項のいずれ かに記載のポリペプチド。
  19. 19.予防剤または治療剤として使用する上記第1〜18項のいずれかに記載の ポリペプチド。
  20. 20.上記1〜19項のいずれかに記載のポリペプチドからなる組成物。
  21. 21.上記第1〜18項のいずれかに記載のポリペプチドをコードするヌクレオ チド配列からなる核酸分子。
  22. 22.次のヌクレオチド配列: 【配列があります】 またはそのサプ配列から実質的になる核酸分子。
  23. 23.上記第21〜22項のいずれかに記載の核酸分子の少なくとも実質的な部 分に対して実質的に相補的である、核酸分子。
  24. 24.第7図に示すヌクレオチド配列を有するDNA断片と65℃のハイブリダ イゼーション温度において2×SSCハイブリダイゼーション緩衝液中でハイブ リダイゼーションする、上記第21〜23項のいずれかに記載の核酸分子。
  25. 25.第7図に示す配列の等しい長さのサブ配列、または前記配列に対する相補 性のDNA配列と少なくとも70%相同性である、上記第24項記載の核酸分子 。
  26. 26.反復した配列をGLURPのF反復の中に翻訳される、上記第25記載の 核酸分子。
  27. 27.上記第21〜26項のいずれかに記載の核酸分子を有し、そして宿主有機 体中で反復することができかつ熱帯熱マラリア原虫(P.falciparum )抗原GLURPを認識する抗体と反応性の少なくとも1つのエピトープからな るポリペプチドをその中で発現することができる、発現ベクター。
  28. 28.発現されたペプチドは、そのアミノ酸配列が第8図に示されているポリペ プチドの実質的な部分と実質的に相同性である、上記第27項記載の発現ベクタ ー。
  29. 29.プラスモディム属(Plasmodium)種でなく、上記第21〜26 項のいずれかに記載の核酸分子を有し、そして前記核酸分子によりエンコードさ れるポリペプチドを発現することができる有機体。
  30. 30.上記第27または28項記載の発現ベクターを収容する、上記第29項記 載の有機体。
  31. 31.微生物、好ましくはバクテリア、酵母菌、菌・かび類、原生動物、昆虫の 細胞、植物の細胞、哺乳動物の細胞または細胞系である、上記第29または30 項記載の有機体。
  32. 32.バチルス属(Bacillus)、例えば、枯草菌(Bacilluss ubtilis)、エシェリキア属(Escherichia)、例えば、大腸 菌(E.coli)またはサルモネラ属(Sa1monella)のバクテリア である、上記第31項記載の微生物。
  33. 33.プラスミドpRD15を収容しかつ受け入れ番号DMS4815で受託さ れた微生物。
  34. 34.マラリア原虫の寄生体により引き起こされる病気に対して、入間を包含す る動物を免疫化するためのワクチンであって、免疫学的に有効でありかつ生理学 的に許容されうる量の上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペプチドからな るワクチン。
  35. 35.マラリア原虫の寄生体は熱帯熱マラリア原虫(P.falci−paru m)である、上記第34項記載のワクチン。
  36. 36.プラスモディム属(Plasmodium)種以外の病原性有機体から得 られた1種または2種以上の免疫学的に活性の分子をさらに含む、上記第34ま たは35項記載のワクチン。
  37. 37.さらにアジュバントを含む、上記第34〜36項のいずれかに記載のワク チン。
  38. 38.アジュバントは、フロインド不完全アジュバント、水酸化アルミニウム、 サポニン、ムラミルジペプチド、油、例えば、植物性油、例えば、落花生油、ま たは鉱物油、例えば、シリコーンオイル、およびカルメットーゲラン杆菌(Ba cilleCalmet Guerin)(B.C.G.)から成る群より選択 される、上記第37項記載のワクチン。
  39. 39.ポリペプチドをミセルまたはイスコムス(iscoms)の中に組み込ま れている、上記第34〜38項のいずれかに記載のワクチン。
  40. 40.担体は高分子量の担体である、上記第34〜39項のいずれかに記載のワ クチン。
  41. 41.高分子量の担体は多糖類またはポリペプチドである、上記第40項記載の ワクチン。
  42. 42.ポリペプチドは高分子量の担体に多価的にカップリングされている、上記 第40または41項記載のワクチン。
  43. 43.ポリペプチドは重合されている、上記第34〜42項のいずれかに記載の ワクチン。
  44. 44.非経口的投与、例えば、皮下的、皮内的または筋肉内的投与に適する形態 である、上記第34〜43項のいずれかに記載のワクチン。
  45. 45.経口的、鼻内的または直腸の投与に適する形態である、上記第34〜43 項のいずれかに記載のワクチン。
  46. 46.マラリア原虫の寄生体により引き起こされる病気に対して、人間を包含す る動物を免疫化するためのワクチンとして使用するために適当であり、前記微生 物は上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペプチドの免疫学的に活性な部分 の遺伝情報を指定する挿入されたヌクレオチド配列を有するおよび/または発現 することができる、非病原性微生物からなるワクチン。
  47. 47.マラリア原虫の寄生体により引き起こされる病気に対して、人間を包含す る動物を免疫化するための生ワクチンの調製のための、上記第1〜19項のいず れかに記載のポリペプチドの免疫学的に活性な部分の遺伝情報を指定する挿入さ れたヌクレオチド配列を有し、そしてそれを発現することができる非病原性微生 物の使用。
  48. 48.上記第34〜46項のいずれかに記載のワクチンの免疫学的に有効量を動 物に投与することからなる、マラリア原虫の寄生体により引き起こされる病気に 対する保護免疫を、人間を包含する動物において、得る方法。
  49. 49.上記第29〜33項のいずれかに記載の有機体を上記第1〜19項のいず れかに記載のポリペプチドの発現に導く条件下に培養し、そしてポリペプチドを 有機体から回収することからなる、上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペ プチドを産生する方法。
  50. 50.ポリペプチドは天然に産出するものではない、上記第49項記載の方法。
  51. 51.ポリペプチドを実質的に純粋な形態に精製することをさらに含む、上記第 49または50項記載の方法。
  52. 52.ポリペプチドの回収は、上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペプチ ドに対してレイズされたか、あるいはそれと反応性である抗体の使用を包含する 、上記第49〜51項のいずれかに記載の方法。
  53. 53.産生すべきポリペプチドの遺伝情報を指定する核酸分子を、断片中の1ま たは2以上のヌクレオチドの置換、付加、挿入、欠失または転位により修飾する 、上記第49〜52項のいずれかに記載の方法。
  54. 54.有機体は突然変異させる、上記第49〜52項のいずれかに記載の方法。
  55. 55.ポリペプチドを、熱処理、化学物質により処理、酵素処理、およびポリペ プチド中の1または2以上のアミノ酸の置換、付加、挿入、欠失または転位から 成る群より選択される翻訳後の修飾に付す、上記第49〜52項のいずれかに記 載の方法。
  56. 56.ポリペプチドを培養物から分離し、前記分離の方法は1または2以上の親 和クロマトグラフィーおよび/または大きさのクロマトグラフィーの工程からな り、そして必要に応じて前記ポリペプチドと反応性の抗体を使用する工程を使用 する、上記第49〜50項のいずれかに記載の方法。
  57. 57.順次に成分のアミノ酸を連鎖してポリペプチドを形成することからなる、 上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペプチドを産生する方法。
  58. 58.熱帯熱マラリア原虫(P.falciparum)抗原GLURPまたは 上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペプチドに対して特異性の精製された 抗体。
  59. 59.モノクローナル抗体である、上記第58項記載の抗体。
  60. 60.ハイプリドーマの細胞系によるか、あるいはクローンまたはそのサブクロ ーンによるか、あるいは前記モノクローナル抗体の遺伝情報を指定するハイブリ ドーマの細胞系からの遺伝情報を有する細胞により産生される、上記第59項記 載のモノクローナル抗体。
  61. 61.動物を上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペプチドで免疫化して、 前記ポリペプチドまたは熱帯熱マラリア原虫(P.falciparum)抗原 GLURPに対して特異性の抗体を産生する細胞を獲得し、そして前記抗体を動 物または細胞から分離することからなる、熱帯熱マラリア原虫(P.falci parum)抗原GLURPまたは上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペ プチドに対して特異性の抗体を産生する方法。
  62. 62.さらに、 モノクローナル抗体を産生する細胞を適当な細胞系の細胞と融合し、そしてモノ クローナル抗体を産生する生ずるハイプリドーマ細胞を選択およびクローニング するか、あるいはモノクローナル抗体を産生する融合しない細胞系を永久分裂化 し、適当な培地中で細胞を増殖させて前記抗体を産生させ、そしてモノクローナ ル抗体を増殖培地から収穫する、ことを含む、上記第61項記載の方法。
  63. 63.免疫化した動物は、ウサギ、サル、ヒツジ、ヤギ、マウス、ラット、ブタ 、ウマおよびモルモットから成る群より選択される、上記第61または62項記 載の方法。
  64. 64.抗体を産生する細胞は脾臓またはリンパの細胞である、上記第61〜63 項のいずれかに記載の方法。
  65. 65.ハイプリドーマの細胞を生体外で増殖させるか、あるいは動物、例えば、 マウスの体腔の中で増殖させる、上記第61〜64項のいずれかに記載の方法。
  66. 66.上記第58〜60項記載の抗体または上記第61〜65項記載の方法によ り産生された抗体からなる、マラリア原虫の寄生体により引き起こされる病気に 対して、人間を包含する動物を受動免疫化するための組成物。
  67. 67.有効免疫化量の上記第66項記載の組成物を投与することからなる、マラ リア原虫の寄生体により引き起こされる病気に対して、人間を包含する動物を受 動免疫化する方法。
  68. 68.上記第58〜60項記載の抗体からなる、上記第1〜19項のいずれかに 記載のポリペプチドを検出するための診断剤。
  69. 69.抗体は標識を含む、上記第68項記載の診断剤。
  70. 70.標識は、アイソトープ、酵素、化学的修飾剤、例えば、スルホニル導入化 合物、蛍光剤および錯化剤から選択される、上記第69項記載の診断剤。
  71. 71.標識を含む、上記第21〜26項のいずれかに記載の核酸分子を検出する ための診断剤。
  72. 72.標識は、アイソトープ、酵素、化学的修飾剤、例えば、スルホニル導入化 合物、蛍光剤および錯化剤から選択される、上記第71項記載の診断剤。
  73. 73.試料を上記第20項記載の組成物とともにインキュベーションすることか らなる、試料中のマラリア原虫の抗原またはこのような抗原に対する抗体をイム ノアッセイにより同定および/または定量する方法。
  74. 74.試料を上記第58〜60項のいずれかに記載の抗体とともにインキュベー ションすることからなる、試料中のマラリア原虫の抗原またはこのような抗原に 対する抗体をイムノアッセイにより同定および/または定量する方法。
  75. 75.試料は生きている有機体、例えば、ヒトまたは動物からの検体であるか、 あるいは環境の検体、例えば、水である、上記第73〜74項のいずれかに記載 の方法。
  76. 76.検体は血液、例えば、赤血球に富んだ分画、または組織の試料、例えば、 肝臓の細胞からなる試料である、上記第75項記載の方法。
  77. 77.検体は尿である、上記第75項記載の方法。
  78. 78.有機体から得られた尿の試料を上記第20項記載の組成物とともにインキ ュベーションすることからなる、有機体におけるプラスモディム属(Plasm odium)種による感染を診断する方法。
  79. 79.さらに上記第58〜60項のいずれかに記載の抗体を使用することを含む 、上記第73〜78項のいずれかに記載の方法。
  80. 80.組成物またはポリペプチドまたは部分または抗体は検出可能なマーカーを 有する、上記第73〜79項のいずれかに記載の方法。
  81. 81.標識は、アイソトープ、酵素、蛍光体および錯化剤から成る群より選択さ れる、上記第80項記載の方法。
  82. 82.組成物のポリペプチドまたは抗体は固体の支持体とアソシエーションして いる、上記第73〜81項のいずれかに記載の方法。
  83. 83.支持体は、板、ストップ、ビーズ、粒子、フィルムおよび紙から選択され る、上記第82項記載のポリペプチドまたは抗体。
  84. 84.固体の支持体は、ポリマー、例えば、プラスチック、例えば、ラテックス 、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ナイロンまたはポリビニリ デンジクロライド、シリコーンおよびシリカから成る群より選択される支持体か らなる、上記第83項記載のポリペプチドまたは抗体。
  85. 85.試料を上記第58〜60項のいずれかに記載の抗体とともにインキュベー ションする、試料中のプラスモディム属(Plasmodium)種の分子の存 在を決定する方法。
  86. 86.抗体を天然に産出しないポリペプチドに対してレイズさせた、上記第85 項記載の方法。
  87. 87.抗体は固体の支持体とアソシエーションするおよび/または標識を有する 、上記第85または86項記載の方法。
  88. 88.上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペプチドを含有する生物学的物 質を上記第58〜60項のいずれかに記載の固定化した抗体からなるマトリック スに吸着させ、前記ポリペプチドを前記マトリックスから溶離し、そして前記ポ リペプチドを溶離液から回収することからなる、上記第1〜19項のいずれかに 記載のポリペプチドを精製する方法。
  89. 89.試料を上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペプチドと接触させ、前 記接触から生ずる結合した抗体の存在を検出し、そして結果を参照値と相関関係 づけることからなる、試料中の上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペプチ ドと反応性の抗体の存在を決定する方法。
  90. 90.上記第73〜74項のいずれかに記載のアッセイを使用することからなる 、ワクチン中の上記第1〜19項のいずれかに記載のポリペプチドの量を監視す る方法。
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JP2006512926A (ja) * 2002-11-12 2006-04-20 スターテンス セルム インスティチュト マラリア・ワクチン
JP2010096749A (ja) * 2008-09-17 2010-04-30 Univ Of Tokyo マラリアの検査方法、並びに検査用試薬又はキット
JP2011511773A (ja) * 2008-02-01 2011-04-14 アルファ−オー・ペプチドズ・アーゲー ワクチンとして有用な自己会合ペプチドナノ粒子

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