JPH04502163A - 融合タンパク質 - Google Patents

融合タンパク質

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JPH04502163A JP51167890A JP51167890A JPH04502163A JP H04502163 A JPH04502163 A JP H04502163A JP 51167890 A JP51167890 A JP 51167890A JP 51167890 A JP51167890 A JP 51167890A JP H04502163 A JPH04502163 A JP H04502163A
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(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】 融合タンパク質 技術分野 本発明は、一般にを推動物の宿主、とくに家畜化した動物の免疫学的去勢または 生殖機能抑制用のワクチンとして有用な融合タンパク質に関するものである。
背景となる技術 犬、馬、羊、畜生、山羊および猫を含む家畜の生殖活性を防止するもっとも人気 のある方法は、外科的な卵巣子宮摘出または去勢である。
この方法は、不可逆的であり、技術的に比較的離しい操作で、したがって訓練さ れた獣医の技能を必要とするという問題がある。
手術に代る方法の1つは、イヌで長期の発情抑止薬(lap口&Wolchuk  Am、 J、 Vel、 Re@、 24:l003−1006.1963) として用いることができるが、残念なことに、長期の治療の後では、化膿性子宮 炎、子宮内膜炎および良性の乳房腫瘍の発生増加を含む子宮疾患の誘発と結びつ いているプロゲスターデンステロイド類の投与である。それらの使用は、したが って、発情の短期抑制または発情の延期に限定するようになりがちであった。
経済的に重要な飼育場動物では、現場で日常使用するのに適当であると認められ た一般に使用できる長期の避妊薬はない。
したがって、雄と雌の両方の家畜に適用できる許容性のよい非ステロイド系の家 畜用避妊方法が必要である。
1つのそのような方法は、生殖器官の発達と活性をコントロールするホルモン類 に対する免疫処置であろう。
生殖腺のステロイド産生と配偶子形成を調節し、生殖の周期性の原因となる生殖 腺刺激性の2つのホルモンは黄体形成ホルモン(L H)と卵胞刺激ホルモン( F S H)である。
黄体形成ホルモン放出ホルモン(LHRH,またGnRHとして知られる)は、 腹側の下垂体膣からのLHとFSHの合成と放出をコントロールする。哺乳類の LHRHは、っぎの配列および配列IDNo:1に述べられている天然に生ずる アミノ酸からなるデカペプチドである。
(Pyro) −Glu−His−T+p−3er−T7r−GlマーLI−A +g−Pro−Gly−NN2− NおよびCを末端とするダルタミン酸とグリ シンの残基は、それぞれピログルタミン酸およびグリシナミドに翻訳後、修飾さ れる。
宿主によってLHRHに対する抗体をつくり出す結果となるワクチンは、その宿 主の内在性LHとFSHの産出および放出を抑制するであろう。この抑制の結果 、処置した動物では、ステロイド産出が減少し、生殖の周期性と好性が損われる 。
それによって生ずる生理学的な効果はつぎのようである。
(g)雌では− (i)LHの搏動の休止 (百)排卵が損われることによる不妊性(iii)発情ホルモンの欠如による発 情周期の休止(1v)生殖管の退行 (v)黄体の退行による流産 (b)雄では− 畢丸中のテイディッヒ細胞からのテストステロンの産出が抑制される結果、循環 するアンドロゲンの末梢血清レベルが低下し、つぎのことが生ずる。
(i)性的衝動の減少 (11)補助性腺の退行 i++)!丸容積の縮小と精子形成の減少/中止L HRHに対する抗体は、L HRHを適当な担体に化学的に接合し、適切なアジュバントの存在でそれを投与 することにより多数の種につくり出すことができる(Curelli C,等、 1982.Proc。
NN1.^cid、 Sci、 USA 79.5392−5395) 。しか しながら、化学的な接合はコントロールするのが困難であり、しばしば異質の不 明確な生成物となる。また、有効な免疫処置には、通常、油性のアジュバントが 必要であるが、これはしばしば炎症や肉芽腫の組織障害などの受入れることので きない副作用の形成に導く。
強いアジュバントを使用する必要なく、LHRHに対する良好な力価の抗体を産 出する手段を提供することが望ましい。
TraTタンパク質(TraTp)はTraT遺伝子によって遺伝信号が指定さ れる。TraTpはある菌株のE、coliによってつくり出される外膜のリポ タンパク質であり、血清による致死に対するこれら菌株の抵抗性の原因となって いる。アジュバントなしで、マウスに筋向注射を行うと、TraTpは抗体応答 を引き出すが、これは、不完全なフロインドアジュバントで注射するときに得ら れるものに匹敵する。さらに、免疫原をTraTpに化学的に共役させ、塩類溶 液中の複合体を動物に投与すると、高いレベルの抗免疫原抗体が産出する結果と なる。したがって、TraTpは、免疫原の自己アジュバント的な担体として用 いることができる。TraTpのこの使い方は、さきに国際特許出願番号PCT /^Ul17/ 00107’ (WH7106590として公刊)で述べられ ているが、そこに免疫原分子に対するTraTpの化学的および遺伝子的な結合 の両方が述べられている。その明細書で実施され、述べられている特異な融合は 、大きなタンパク質に関するものである。一方、LHRHは、適当な担体なしで は使用することが本来困難な短いペプチドである。さらに、種の間でペプチドに ほとんど変化がないので、免疫システムによる自己抗原と見ることができ、その 結果、免疫応答の刺激に対して反抗的である。LHRH配列とLTB (ある菌 株のE、coliによってつくり出される熱に不安定な毒素のBザブユニット) からなる融合タンパク質が述べられている(国際特許出願番号PCT/A118 6100135. WO36106635として公刊)。これらの構成物は、粘 膜質の上皮に結合するLTBの能力を用いて、宿主の免疫システムへLHRHを 経口によって提供する目的で調製されたものである。それらは自己アジュバント 的でなく、また、生殖機能の抑止が実証されているとはいえ、結果として得られ る抑止は強力な抑止ではなかった。
PCT/EP89101013 (WO90102187として公刊)は、単独 では本質的に抗原性でないLHRHのようなペプチドを含む融合タンパク質を、 高度に抗原性で親水性のタンパク質である肝炎8表面抗原のような担体を用いて 産出することを述べている。Tr aTpは膜のりボタンバク質であり、高度な 親水性のタンパク質ではない。
さらにPCT/EP89101013で教えている融合は、自己アジュバント的 であるとは思われない。
略号 LHRH:黄体形成ホルモン放出ホルモンLH:黄体形成ホルモン GnRh :性腺刺激ホルモン放出ホルモン(LHRHの別名)FSH:卵胞刺 激ホルモン LTB :ある菌株のE、toliによってつ(り出される熱に不安定な毒素の Bサブユニット QC:品質コントロール QA 二品質保証 EDTA :エチレンジアミンテトラ酢酸SDS ニドデシル硫酸ナトリウム 5DS−PAGE ニ ドデシル硫酸ナトリウム・ポリアクリルアミドゲル電気泳這 LPS :リボ多糖 EDAC: 1−エチル−3−(3−ジメチル−アミノプロピル)カルボジイミ ド・HCI ABTS : 2. 2 ”−アジノビス(3−エチルベンツチアゾリンスルホ ン酸) PEG :ポリエチレングリコール BSA :ウシ血清アルブミン 1F :融合タンパク質の不溶形 SF :融合タンパク質の可溶形 PHA :フイトヘマグルチニン MBS :m−マレイミド安息香酸のn−ヒドロキシスクシニミドエステル A2.。 二分光光度計で280nmにセットしたときの吸光度I S A − 20: Mon1anideアジユバント、5EPPICI S A −25:  Monjxnideアジュバント、SEPPICsem :平均の標準誤差 Sd :標準偏差 PBS ニリン酸緩衝塩類溶液、PH7,2−7,4vy/w :重量対重量 v/w :容量対重量 DNA :デオキシリボ核酸 NSB :非特異性結合 定義 TraTpはTraT遺伝子のタンパク質生成物のことである。
TraTpは、TraTとLHRH遺伝子融合の発現生成物として形成される融 合タンパク質を示す。
TraTp−LHRHタンパク質融合物は、それらを発現したプラスミドに従っ て、730p、731pなどと示す。
プラスミドはpBTA730などとして示す。
E、■見/プラスミドの結合はBTA 1664などとして示す。
本発明によるTraTp類似体は、LHRH類似体配列をTraTp配列に融合 するのに用いる戦略により、挿入、欠失あるいは置換などの交替が起る場合のT raTp配列に関係する分子である。
本発明によるLHRH類似体は、種の間で起る上に同定した配列の変化、特定の 融合戦略のために起る特定の残基への翻訳後修飾の変化、あるいは特定の融合戦 略のために起るアミノ酸配列の変化のいずれかを考慮するアミノ酸差異が起る場 合のLHRH配列に関係する分子である。
発明の説明 本発明においては、TraTp中の特定の挿入位置が同定され、それによって、 LHRHに対する強力な免疫応答を引き出すことのできるTraTpまたはその 類似体とLHRH類似体の新規な融合タンパク質の産出が得られるようになった 。本発明は、LHRH類似体と’l”raTpまたはTraTp類似体のすべて の融合物が、LHRHに対して良好な力価の抗体をつ(り出すのに必ずしも適当 ではないことを示した。さらに種の間で、TraTpの特定の位置におけるLH RHの種々の多量体の効果に変化が見られた。
本発明は、TraTpまたはTraTp類似体の遺伝暗号指定配列へのLHRH 類似体の遺伝暗号指定配列の融合が、を推動物の宿主、とくに飼育されている動 物の生殖機能の抑止またはコントロールに有用なワクチンを有効に提供するのに 用いることができることを実証している。
本発明によれば、TraTpまたはTraTp類似体とLHRH類似体の新規な 融合タンパク質をつくり出すのに組替えDNA技術を用いることができ、これを 塩類溶液あるいはサポニンのようなアジュバントに入れて投与すると、LHRH を認識する抗体(以後LHRH抗体という)を産出し、これが、ひるがえって、 動物中の生殖機能を抑止するのである。
ここに例示する免疫原融合の研究は、LHRH類似体の縦列反復の挿入が、1つ の挿入断片の挿入よりも多くの免疫原融合を与えることを示している。
E、coli中に融合タンパク質をつくることに結びつく利点をTraTpとL HRHの化学的接合と比較するとつぎのようである。
a)化学的な接合よりも製造プロセスが簡単である。
b)化学的な接合よりも融合タンパク質生成物の性質を定義することが容易であ り、したがって、生成物の品質コントロール(Q C)と生成物の品質保証(Q A)に有利である。
c)TraTpまたはTraTp類似体へのLHRH類似体挿入の正確な位置を 選択することができ、また最適の免疫学的応答を与えるように反復するエピトー プの数を選ぶことができるため、融合は化学的接合よりも特異性と柔軟性が大き い。
本発明は新規な融合タンパク質を提供する。これらの融合タンパク質は、Tra Tpまたはその類似体に挿入または融合したLHRHデカペプチドの類似体の単 一模写からなるものでもよ<、TraTpまたはTraTp類似体内の多重の位 置に挿入されるLHRH類似体の多重模写からなるものでもよい。特定のクロー ン化戦略は、LHRH類似体又は7raTpに先天的でない配列に遺伝暗号を指 定するヌクレオチドの封入を必要としてもよく、あるいは遺伝暗号指定の配列か ら塩基が欠失するように導いてもよい。
好ましくは、融合は、配列IDNo:2に述べられているLHRH類似体からな る。
好ましくは、少なくとも1つのLHRH類似体をTraTp配列のアミノ酸80 と81200と201または235と236の間、あるいはアミノ酸1がTra Tpシグナル配列のM e t 1であるこれらの位置の組合せで挿入する。
本発明の新規な融合タンパク質は、家畜の生殖機能を抑止または修飾するために 、それらの動物に投与するのに適したワクチンを提供するのに利用することがで きる。
本発明は、また、本発明融合タンパク質を暗号化するポリヌクレオチド分子を提 供する。
好ましいポリヌクレオチド分子は、組換えDNA分子である。より好ましくは、 組換えDNA分子はプラスミドベクターからなる。好ましいベクターはpBTA 812である。プラスミドベクター以外のベクターも使用できたことが認められ るであろう。他のベクターには、ウィルス、コスミドおよびファスミドベクター を含む発現システムがある。
本発明は、さらに、本発明のポリヌクレオチド分子を所持する形質転換体宿主を 提供する。典型的には、宿主はE、co旦のような細菌宿主である。好ましい宿 主は、本発明のポリヌクレオチド分子とともに用いられるE、coli菌株N4 830であり、そこでは融合遺伝子がPLプロモーターのコントロール下にある 。使用することのできた他、の宿主は、酵母菌、真菌、昆虫や哺乳類の細胞系統 を含む他の細菌宿主および他の真核宿主である。
、本発明のワクチンは、少なくとも1つの本発明の融合タンパク質と、ヒトまた は獣医の使用に適した担体、希釈剤、賦形剤および/またはアジュバントからな る。
1回分の服用形態をつくり出すために担体と組合せる融合夕・ンパク質の量は、 誘発される条件、処置する宿主および投与の特定の様式に依存する。
また、特定の宿主に対する特殊な投与量が、特殊融合タンパク質の活性、年令、 体重、一般的な健康、宿主の性別および食餌、投与時間、投与経路、排泄速度お よび薬剤の組合せを含む数多くのファクターに依存することは理解できるであろ う。
本発明のワクチンは、希望に応じて、通常の無毒性で薬剤上受入れ可能な担体、 希釈剤、アジュバントおよび/または賦形剤を含む服用単位の配合で、経口、非 経口、直腸または腟に投与することができる。
注射可能の調製、たとえば無菌の注射可能な水性または油性の懸濁液は、適当な 分散または湿潤剤と懸濁剤を用い既知の技法にしたがって配合することができる 。無菌の注射可能な調製は、また、無毒性で非経口的に受入れ可能な希釈剤また は溶剤の無菌の注射可能な溶液または懸濁液、たとえば1,3−ブタンジオール の溶液であることもできる。使用することのできる受入れ可能な媒体または溶剤 のなかには、水、リンガ−液および等張塩化ナトリウム溶液がある。加えて、無 菌の所定の油類が溶剤または懸濁媒質として通常どおりに使用される。
この目的には、合成モノ−またはジグリセリドを含むいかなる刺激性の低い所定 の油でも用いることができる。さらに、オレイン酸のような脂肪酸が注射可能薬 の調製に用いられる。
動物またはヒトの予防接種に適当なアジュバントには、サポニン、Mo5jan ide l5A−20またはMon1xnide l5A−25などの油エマル ジョン、Mi+col 52: Monjanide 8BB (Marcol はElseの商標。Monjanide。
Montinide l5A−20およびMon1inide l5A−25は 5EPPIC,パリ、の商標)、スクアランまたはスクアレン、Adiuvan j 65 (落花生油、マンノースモノオレイン酸エステルおよびモノステアリ ン酸アルミニウムを含む)、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、リン酸 カルシウムおよびミ+sウバンなどの鉱物質ゲル、ヘキサデシルアミン、オクタ デシルアミン、リゾレシチン、ジメチルジオクタデシルアンモニウムプロミド、 N、N−ジオクタデシル−N−、N−−ビス−(2−ヒドロキシエチル)プロパ ンジアミン、メトキシヘキサデシルグルセロールおよびプルロニックポリオール 類などの界面活性剤、ピラン、デキストラン硫酸エステル、DEAE−デキスト ラン、ポリアクリル酸およびカルボポールなどのポリアニオン、ムラミルジペプ チド、ジメチルグリシン、タクトシンおよびトレハロースシミコール酸エステル などのペプチドおよびアミノ酸が含まれるが、これらには限定されない。本発明 の融合タンパク質は、また、リポソームまたはその他のミクロ担体へ加えた後、 あるいは多糖類、タンパク賀またはポリマーに接合した後、もしくは“l5co +os” (免疫刺激性複合体を形成するためにQuil−Aと組合わせて(M xrein等、 NNure、308,457−460[1984] ) 、投 与することもできる。
注射の頻度だけでなく、投与の経路、投与すべき服用量は、すべて、通常の技法 を用いて最適化することのできるファクターである。典型的には、最初の予防接 種に続いて、数週間後、1回またはそれ以上の“ブースター”予防接種を行うが 、その正味の効果は、免疫原に対する高い力価の抗体の産出である。
本発明の融合タンパク質の直腸または腟に投与するための座薬は、融合タンパク 質を、通常の温度では固体であるが、直腸または腟の温度では液体であるカカオ 脂、テオンロマ油、グリセリン化ゼラチンまたはポリエチレングリコールなどの 適当な炎症を起さない賦形剤と混合するか、あるいは適切な空洞中に存在し、し たがって直腸または腟内で融解し融合タンパク質を放出する液体と接触させるこ とによって調製することができる。
経口投与のための固体服用形態は、カプセル、錠剤、丸薬、粉剤および粒剤を含 むことができる。そのような固体の服用形態では、融合タンパク質を、スクロー ス、ラクトースまたはデンプンなどの少なくとも1つの不活性希釈剤と混合する ことができる。そのような服用形態は、また、普通実際に行われているように、 不活性希釈剤以外の追加物質、たとえばステアリン酸マグネシウムのような潤滑 剤からなることもできる。カプセル、錠剤および丸薬の場合には、服用形態は緩 衝剤からなることもできる。錠剤や丸薬は、これに加えて、腸溶性のコーティン グで調製することができる。
経口投与のための液体服用形態は、水のような技法上普通に用いられている不活 性希釈剤を含む薬剤的に受入れ可能なエマルジョン、シロップ、溶液、懸濁液お よびエリキシル中の微小粒子、マイクロカプセルを含むことができる。そのよう な組成物は、また、スクロース、ソルビトール、フラクトースなどの糖類、ポリ エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類、ゴマ油、オリ ーブ油、大豆油などの油類、アルキルパラヒドロシン安息香酸塩などの防腐剤、 いちごの風味、はっかなどの風味料を含む湿潤剤、乳化および懸濁剤、甘味、風 味および香料などのアジュバントからなることもできる。
本発明は、さらに、好ましくは家畜であるを推動物宿主中の生殖機能をコントロ ールする方法を与えるが、その方法は、本発明の融合タンパク質またはワクチン を宿主に投与して、宿主を予防接種することからなるものである。
本発明は、また、好ましくは家畜であるを推動物宿主中の生殖機能を抑止する方 法を与えるが、その方法は、本発明による融合タンパク質またはワクチンを宿主 に投与して、宿主を予防接種することからなるものである。
本発明の融合タンパク質は、したがって、一般にを推動物の好性および生殖周期 性をコントロールするのに適用されるが、とくに、犬や猫のような愛玩動物や畜 生、羊、山羊、豚、馬などの商業的な目的で用いられる動物の哺乳類の生殖活性 のコントロールに適用される。
本発明の融合タンパク質は、典型的には、TraTpまたはTraTp類似体と LHRH類似体に遺伝暗号を指定するキメラの遺伝子発現後、E、Co11中に 合成される。
このようなキメラの遺伝子をつくるには二、三の可能な戦略がある。
それらをつぎに述べるが、これらに限定されるものではない。
1.ランダム挿入:適切な遺伝子構成法を用いて、LHRH類似体をTraTタ ンパク質またはその類似体内のどこかに位置させればよい。生成物は耐LHRH 免疫原性とワクチンを基礎として選択される最良の構成物についてテストするこ とができる。多数の可能な方法がある。
s) TraTpまたはその類似体に遺伝暗号を指定するDNAに、DNAte  l (Lln等、 A++g1. Biocbem、 197.114−11 9 (19115))を用いてランダム開裂を受けさせ、LHRHに遺伝暗号を 指定するDNA断片を挿入し、できたプラスミドをE、coli中にクローン化 する。
TraT遺伝子を適当なプロモーターのコントロール下に置くことによって、誘 発が、さらにそれ以上の特性評価をするためにLHRH抗体でコロニーの免疫検 定を行うことによって選択することのできる融合発現するある割合の組換え体ク ローンを生ずる結果となるであろう。
b) LHRH類似体の、暗号化DNAをTraT遺伝子中の便利な制限位置に 挿入することによる。DNAの挿入は、種々の制限エンドヌクレアーゼによって つくり出される各種の付着末端と両立するようにあつらえなければならず、また 翻訳の読み枠を保持しなければならない。
2、指定された挿入: LHRH類似体がTraTpまたはTraTp類似体の 表面にさらされるように’l’raTpまたはTraTp類似体の配列中にLH RH類似体を挿入することは、TraTpまたは類似体の分裂が最小限となり、 LHRHが好ましくは分子の外部表面に位置するようなT r a T p−L HRH接合をまねることによって、免疫システムにLHRH類似体の最適の表示 を生ずる結果となるであろう。代りとなる取組み方は、TraTpの一部をLH RH類似体で置き換えることであろう。この指定された挿入は、適当な制限酵素 位置を遺伝子配列の特異な位置に構成することによって行う。
3、LHRH類似体は、モノマーとして、TraTl)または7raTp類似体 中の1つの位置に、モノマーとして、1つ以上の位置に、あるいは多重模写とし て1つあるいはそれ以上の位置に挿入することができる。
4、アミノ酸を含むLHRH類似体の1つまたはそれ以上の位置での置換、挿入 あるいは欠失は、上述のいかなる手段においても用いることができる。LHRH のアミノ末端のpyroGluは、LHRH遺伝子によって暗号化されるアミノ 酸配列が融合タンパク質の内部にある場合には、形成することができないことに 注目する必要がある。したがって、遺伝子の発現は、TraTpタンパク質の内 部でLHRHのGlu−1類似体を生ずる結果となる。
同様に、在来分子のカルボキシ末端は、翻訳後プロセシングの結果として、グリ シナミド残基である。LHRHに遺伝信号を指定するアミノ酸配列が内部残基で あるように融合物中に位置するときには、翻訳後プロセシングは起らず、したが ってLHRHのG 1 y−yt O類似体が結果として生ずる。
(a)配列IDNo:3,4および5に述べられているような天然に生ずるLH RHの変異体: (b)Glu−1,His−1,Pro−1およびLys−6類似体(配列ID No:6.7.8および9にも述べられている)図面の簡単な説明 第1図:A、TraT遺伝子を発現させるプラスミドpBTA812の地図、B 、PLプロモーターの配列とTraT遺伝子(配列IDNo:10にも述べられ ている)の5′非翻訳領域。
第2図:遺伝子暗号を指定するTraTの配列と誘導されたTraTpのペプチ ド配列(配列IDNo:11にも述べられている)、各線の下の番号はアミノ酸 を指す。配列の遺伝暗号を指定するLHRH類似体の挿入に用いられる制限位置 を示した。
第3図:TraTp−LHRH融合タンパク質のDNAとアミノ酸配列(配列I DNo:12.13.14.15.16.17.18.19および20にも述べ られている)。各構成物について、LHRH類似体とそれに隣接するTraTp 配列のみを示した。番号はTraTp中のアミノ酸を指す。
第4図: (1)LHRH類似体に遺伝暗号を指定するDNA断片の配列(配列 TDNo:21および22にも述べられている)(b) リンカ−DNAの配列 (配列IDNo:23および24にも述べられている) [c)pBTA870の構成に用いるLHRH類似体DNAの配列(配列IDN o:25および26にも述べられている) (d)pBTA862の構成に用いるLHRH類似体ダイマーDNAの配列(配 列IDNo : 27および28にも述べられている) 第5図ニアraTp中へのLHRH類似体の多量体挿入の配列(配列IDNo  : 29.30および31にも述べられている)番号は、第2図と同様に、Tr aTp中のアミノ酸を示す。
第6図:各種配合で732pにより免疫処置をしたイヌからのT−細胞の増殖応 答。データは平均±sdとして表示した。刺激指数は、抗原が存在するときのc 、 p、 m、を抗原が存在しないときのc、 p、 m、で割って計算した。
第7図:各種配合で732pにより0,28および56日目に免疫処置をしたイ ヌからの平均(±sem)のLHRH血清抗体応答。
血液試料(5〜8m1)を、0.2B、 42.56および70日目に頭部また は頚部の静脈から収集し、その血清について、LHRHトレーサー結合検定法( 実施例3Bで説明)で”’I−LHRHを結合する能力を(最終1 : 2HI lの希釈度で)測定した。
第85Z+732pにより0,28および56日目、TraTp−LHRH融合 タ融合タンパク列に配置したLHRH類似体(配列IDNo:30にも述べられ ている)の4つの挿入物を含む862pにより 12121日目疫処置をしたイ ヌからの平均(±sem)のLHRH血清抗体応答。イヌにはそれぞれ、0.0 5%サポニンおよび0.1%SDS中の862p500μgを与えた。これらの イヌから121 (ブースター#3前)。
134、 141. 155. 162. 164および16767日目を取り 、その血清について、LHRH)レーサー結合検定法(実施例3Bで説明)で” ’1−LHRHを結合する能力を分析した。
第9図:TraTp−LHRH類似体融合タンパク質733 p。
870p、862p、859pにより、0および28日目に免疫装置をした ( a)イヌおよび(b)マウスから、28および42日目に平均(±sem)のL HRH血清抗体応答を測定した。
血清について(最終1 : 2000の希釈度で)LHRHトレーサー結合検定 法(実施例3Bで説明)で”’I−LHRHを結合する能力を分析した。
第1O図:血清のテストステロン濃度(ng/mt;実施例3Cで説明)とイヌ #060/10でのLHRH血清抗体の結合。血液は、0、28.42.56.  TOおよび84日目(732pで免疫処置;1000μg)および121 ( 862pでブースティング;500pg)、134. 141. 148. 1 55. 162. 169お、よび 17676日目取した。日数は、(0日月 での)732pによる最初の免疫処置についてのものである。血清について(最 終1:2000の希釈度で)LHRHトレーサー結合検定法(実施例3Bで説明 )で】2J−LHRHを結合すとる能力を分析した。
311111図:サポニン/SDSアジュバント中の種々のTraTp−LHR H類似体類似体融合タンパ色質処置をしたイヌからのT−細胞の増殖応答。デー タは平均±sdとして示しである。
刺激指数は、抗原が存在するときのc、 p、 m、を抗原が存在しないときの c、 p、 m、で割って計算した。
発明を実施するうえでの最良の様式 本発明の組替えDNA分子と形質転換宿主は、消化、連結反応などの分子生物学 の標準操作を用いて調製した。
本発明の融合タンパク質は、本発明の形質転換宿主をその特定の宿主に適切であ るような標準条件のもとで培養し、標準の技法によって融合タンパク質を培養か ら分離することによって得られる。融合タンパク質は不純な形で用いてもいいし 、産出される融合タンパク質に適切であるような標準の抜法によって精製しても よい。
本発明のワクチンは、薬剤調製の標準法を用いて、融合タンパク質を、ヒトまた は獣医の使用に受入れ可能な担体、希釈剤、賦形剤および/またはアジュバント と混合、好ましくは均質に混合することによって調製する。
1回分の服用形態をつくるに必要な融合タンパク質の量は、誘発すべき条件、処 置すべき宿主および投与の特定の様式によって変化するであろう。特定の固体に 対する特殊の投与量は、使用する融合のタンパク質の活性、個体の年令、体重、 一般的な健康、性別および食餌、投与時間、投与経路、排出速度および薬剤の組 合せを含む数多くのファクターに依存するであろう。
ワクチンは、希望に応じて、ヒトまたは獣医の使用に受入れ可能な通常の無毒性 の担体、希釈剤、賦形剤および/またはアジュバントを含む単位服用量の配合で 経口、非経口、直腸または腟に投与することができる。
本発明を、以下の実施例に関して、さらに説明するが、これらは本発明の範囲を 決して制限するものではない。
実施例1 各種のTraT−LHRH類似体類似体融合タンパ色質するプラスミド TraTp−LHRH類似体類似体融合タンパ色質■見中に産出する。TraT pに遺伝暗号を指定する遺伝子は、LHRH類似体に遺伝暗号を指定するDNA の1つまたはそれ以上の模写を挿入することによって修飾した多重模写プラスミ ドベクターに所持される。
LHRH遺伝子が融合の5′末端であるときには、融合タンパク質を含むP7r oGIυが結果として生ずるが、LHRH遺伝子がTraT配列の内部にあると きには、Glu−1をLHRH配列の最初のアミノ酸として含むTraTp−L HRH融合タンパク質がつくり出される。
同様に、LHRHが融合の3′末端であるときには、融合タンパク質を含むグリ シナミドが結果として生ずるが、LHRH遺伝子がTraT配列の内部にあると きには、Guy−10をLHRH配列の最後のアミノ酸として含むTraTp− LHRH類似体類似体融合タンパ色質り出される。
基本的なTraT発現ベクターpBTA812を第1A図に示した。
これはプラスミドp B R322[Boliwxr F、等 (197〕)G ene、 2.95−1131から誘導され、プラスミドを支えるE、■見の選 択を可能にする耐アンピシリン遺伝子を所持する(他の抗生抵抗に遺伝暗号を指 定するようなこれに代る選択可能な遺伝子を組込むことができた)。これは、ま た、TraT遺伝子の転写を促進するラムダの左方プロモーター(PL) [O g出R,T、等(+982)J、Bacje+io1.、151.819−82 7コを所持する。プラスミドBTA812は、PCT/AU87100107  (WO8710659Gとして公刊)に述べられており、American T lpe CoHue Co11ectionで^TCC6733] として供託 されているpBTA439と同様のものである。
pBTA812はつぎのようにしてつくることができる。pPL−ラムダ(Ph xrmicix LKB、 Uppsxla、スウェーデン、が提供しテイルプ ラスミドと配列)を、製造業者の使用説明書に従って、制限エンドヌクレアーゼ Sma IおよびEcoRlで消化し、DNAポリメラーゼI(フレノウ断片) とデオキシヌクレオチドトリリン酸エステルの存在で、線状ベクターを再結合し た。(方法論は、T、Mmniilts、 E、F。
French & J S1+ebrookが、「分子クローニング:実験室便 覧J 、ColdSpring Hxrba+ Labo+xtory Pre ss、 19B2.で述べているのと同じである)。各結合ステップの後、適当 なし ■貝宿主菌株(たとえば、P、プロモーターのレプレッサーを所持するC 600λ)に生成物を形質転換する。新しいプラスミドには、これによって、E coRI、Sma IおよびBamHIの位置の1つが欠如する。ついで、この プラスミドをHpalで切断し、B a l 31 (FromBa)のような エキソヌクレアーゼ処理して、5′非翻訳N遺伝子DNAの大部分とともにN遺 伝子に遺伝暗号を指定するDNAを除いた後、DNAのフェノール抽出およびエ タノール沈殿を行う。これを、ついでXmnIで切断し、約670の塩基対DN Aを低ゲル化温度のアガロース上で電気泳動によって分離した。pBTA439 をSma Iと5aclで切断し、ついでフレノウ断片とデオキシヌクレオチド トリリン酸エステルの存在で再結合(これはこれらの位置を除去する)した後、 BamHIとBgllIによる切断と再結合(BamHISSa I I、Ps  t IおよびBglIIの位置を除去するための)を行った。結果として得ら れるプラスミドをEcoRIとXmn1で切断し、3054の塩基対断片をアガ ロース上で電気泳動によって分離し、フレノウ断片とデオキシヌクレオチドトリ リン酸エステルの存在で、上に述べた670の塩基対断片に結合した。アンピシ リン上の成長によって選択すると、β−ラクタマーゼ遺伝子の再構築による断片 の正しい配向が保証される。約670の塩基対断片の先頭ストランド中のGは、 3054の塩基対断片のAATTCの次にある。組替えプラスミドは、EcoR Iが存在するように選抜し、正のクローンのDNAをEcoRIの位置の領域に 配列する。PLプロモーターとpBTA812の5′非翻訳mRNAに対応する それの配列を第1B図および配列IDNo:10に示す。
PLプロモーターと’l”raTpの発現は、N4830 [M、Joyce  &NDF Grindle7 (1983) Proc、Nx11.Acad、 Sci、USA、80.l830−1834参照]のような修飾されていないL  ■貝菌株に存在する温度感受性のレプレッサーC1857によってコントロー ルする。
TraTpの遺伝暗号指定全配列を第2図(Qgajg、前掲)および配列ID No:11に示した。これは、L ■旦中、アミノ酸2oと21の間で開裂して 、脂肪酸修飾物を所持するN−末端のシスティン[Pe++nxl、N、B、  & MinkleyE、G、 (1984) J、Biol、Cbem、、25 9.5359−53601を残すシグナル配列を含む。
LHRH類似体DNAの挿入の位置として用いたTraT遺伝子内部の制限位置 が示されている。
TraTp−LHRH類似体融合を発現する8つのプラスミド構成の例を第3図 および配列IDNo:12.13.14.15.16.17.18.19と20 に示した。独特の挿入位置がTraTp分子の全体にわたって分布した。
プラスミドの構成:pBTA812は適当なE、coli KI2宿主菌株(た とえばC600λ)から抽出し、塩化セシウム密度勾配上で精製して調製した。
pBTA731は、製造業者の使用説明書に従って、p BTA812を制限エ ンドヌクレアーゼHpalで切断し、線状DNAを、たとえば低ゲル化温度のア ガロース上で精製して構成した(Maniatis。
前掲)。
第4(a)図および配列IDNo+21と22に示すLHRH類似体に遺伝暗号 を指定するDNAを、Beaucagt S、L、 & Caru+ber+  (1981)Telra、hedron Leu、、22.1859−1862 が述べているものに基づく方法によって合成し、線状化したpBTA812に結 合し、適当な菌種のンを含む媒質上で平板分離によって選択した。LHRH類似 体挿入物をもつプラスミドのコロニーは [32P]〜標識のLHRHDNAを プローブとして用いるコロニーハイブリッド形成(Mxnixtis、前掲)に よるか、あるいは多数のコロニーを拾い上げ、プラスミドを抽出し、LHRHD NAに独特のSma I制限位置の存在を決定することによって同定した。LH RH類似体DNAと隣接するTraT DNAの正しい配列と配向は、ジデオキ シヌクレオチド配列決定によって確かめた。
pBTA730.733および734は、プラスミド中の酵素の位置がすべて切 断されないように、pBTA812を、それぞれ限定量の制限エンドヌクレアー ゼ5spISSca■およびRsalで消化することによって構成した。各酵素 で一度切断されたプラスミドのみを電気泳動に続いて、低ゲル化温度アガロース から除去した。第4(8)図および配列IDNo:21と22に示したLHRH 類似体に遺伝暗号を指定するDNAをこのDNAに結合し、適切な新しい組替え プラスミドを所持するE、coliを、上述のようにして同定した。正しい制限 位置がLHRH類似体DNAを正しい配向で含んでいることを示すために、制限 地図作成とDNA配列決定を用いた。
pBTA732.735.737および740:これらは、選ばれた位置に挿入 されるDNAの短いリンカ−断片を含む中間体の構成を必要とした。リンカ−( 第4(b)図そして配列■DNo:23および24に記述)は、LHRH類似体 に遺伝暗号を指定するDNAが、TraTp−LHRH類似体の全長融合タンパ ク質を発現するための枠の中に挿入されるように、コドンの間に位置する独特の 新しいSma Iの位置を提供する。
pBTA812は、制限エンドヌクレアーゼEcoRVSStulまたはBa1 lで完全に切断するか、あるいはHaemおよびアガロースゲル電気泳動によっ て分離したこれらの各酵素で一度切断した線状DNAで部分的に切断した。リン カ−DNA (第4(b)図そして配列IDNo:23および24に記述)をこ れらのDNAのそれぞれに結合し、L ■見に挿入した。組替えたものは、(放 射性標識のリンカ−をプローブに用いるか、あるいは数多くのコロニーからのD NAの制限分析による)コロニーハイブリッド形成によって選抜した。リンカ− は、リンカ−の配向に応じて、SmaIの位置がコドンの間にあるように設計さ れていた。リンカ−の配向は、その領域のDNAを配列決定するかあるいはあた らしい位置がっくり出されるときにはその存在によって、もしくはLHRH類似 体遺伝子をSma Iの位置に挿入し、その組替え物についてTraTp−LH RH類似体融合タンパク質を検定することによって決定した。
LHRH類似体に遺伝暗号を指定するDNA (第4図そして配列IDNo+2 1および22に記述)は、p BTA 730について上に述べたのと同じリン カ−を含む構成物のSma Iの位置に挿入した。
最終の構成物のヌクレオチド配列を決定するに際し、pBTA732は、LHR H類似体/リンカ−/TraT DNAの3′結合部において、3つの塩基を失 っていることを認めた。
pBTA609は、LHRH類似体がアミノ酸31と32の間に挿入されたTr aTp−LHRH類似体融合物である。生体外の突然変異誘発によってコドンが PvuIIの位置に変換しく新しいコドンはGlnとLeuを表す) 、LHR H類似体に遺伝暗号を指定するDNAがこの位置に挿入された。タンパク質配列 がこの領域でとくに親水性であるため、この位置を選んだ。この位置での挿入ペ プチドはTraTp分子の表面に露出し、したがってより抗原性となるであろう 。
pBTA736 (宿主ベクター組合せBTA1669)は、TraT中の2つ の異なる位置に挿入されたLHRH類似体を含み、pBTA731とpBTA7 32の複合物である。
プラスミドは、また、1つの位置にLHRH類似体の多重挿入を含むように構成 した。2個のLHRH類似体分子をもつ構成物(pBTA870そして配列ID No : 29に記述されている通り)は、第4(C)図と配列IDNo:25 および26に示すLHRH類似体に遺伝暗号を指定するDNAをpBTA733 中のLHRH類似体のSma Iの位置に挿入し、形質転換後、上述のように、 2つのLHRH類似体挿入物をもつコロニーを固定してつくった。本来の’3m a Iの位置は再構成しなかったが、新しいLHRH類似体挿入物は、第2のL HRH類似体遺伝子の同等の位置にSmalの位置を所持していた(第5図:配 列IDNo:29に述べられているようにpBTA870)。
4つのLHRH類似体反復をもつそれ以上の構成物(pBTA862そして配列 IDNo : 30に記述)は、LHRH類似体のダイマー(第4(d)図と配 列IDNo : 27および28に述べられているように)に遺伝暗号を指定す るDNAをpBTA870のSma Iの位置に挿入するこによってつくった。
再び、本来のSma1位置は失われ、新しい位置がLHRH類似体DNAの末端 近くにつくり出された。LHRH類似体の6および8の反復をもつ構成物は、L HRH類似体のダイマーDNAをpBTA862に連続的に添加してつくった。
いくつかのLHRH類似体遺伝子のDNA配列は、DNA多重同一縦列反復を用 いる場合に起ることのあるプラスミドの不安定性を避けるため、(コドン縮退を 使用して)変化させた。
第5図は、TraTpのアミノ酸200と201の間にそれぞれ2.4および8 つのLHRH類似体挿入物を所持するプラスミドpBTA870、pBTA86 2、pBTA859を示すものである(配列IDNo:29.30および31に 夫々述べられている通り)。出発プラスミドとしてpBTA732とpBTA7 40を用いて、LHRH類似体DNA(7)多重物を含むpBTA870.pB TA862およびpBTA859に類似のプラスミドを構成することができるこ とが分る。
上述のすべてのプラスミドを、Phuueix LKB、Uppsala、 : 1.ウェーデン、から利用できる温度感受性のレプレッサーCl857[M。
Jo7e!、 N、 D、 F、 G山川!、前掲コを含むL ■見菌株に挿入 した。C1857レブレツサーを所持する他の菌株がN48300代りに使用で 上げることによって誘発する。いずれの構成物も予想した大きさのTraTp− LHRH類似体タンパク質を産出した。それぞれの産出量はLHRH類似体押入 の位置によって変化し、大部分はTraTp単独よりも高いレベルで産出した。
細胞破損に続いて、融合タンパク質を抽出し、実施例2のように、動物に注射す るため精製した。
実施例2 TraTp−LHRH類似体融合タンパク質の精製実施例4に述べた最初の選抜 実験では、L ■亘タンパク質のパルから融合タンパク質を分離するのに、簡単 な分画操作を用いた。
TraTp−LHRH類似体の遺伝子融合プラスミドを含むE、coli菌株を 、振盪フラスコ中で30℃で成長させ、41℃で3hr誘発した。
遠心分離(17,000g、20m1n)によって細菌を収納し、細胞は、フレ ンチプレスを用いて0.1Mトリス−HCl pH7,5、IOmMEDTAに 溶解した。溶解した細胞は、ついで、25%グリセロール上に重層し10.0O OX gで] 5m i n遠心分離して、封入体から分離した。
封入体(ベレット)は、音波処理によって、5%TRITON−X−100を含 むI)、1Mトリス−HCl pH7,5,50mM EDTAに懸濁した。音 波処理をした物質は、12. [100X gで20m1n遠心分離し、不溶体 (IF)を得た。可容体(S F)は、ベレットを0、IM)リス−HCl p H7,5,10mM EDTA、2%SDS中に再懸濁して得た。この物質は、 ついで、エタノールを50%まで加えて沈殿させ、注射前に、塩類溶液(S F )に再懸濁した。不溶体(IF)も、注射前に、塩類溶液に懸濁した。
より純度の高い免疫原をより多量に必要とする後の試験では、TraTp−LH RH類似体の遺伝子融合プラスミドを含むE、coli菌株を振盪フラスコ中で 30℃成長させ、41℃で3hr誘発した。細菌を遠心分離(17,000g、 20m1n)によって収納し、細胞は、APVGaulin 15MRホモジナ イーザ−(9,0QOp s iで7回通し)を用いて、0.1Mトリス−HC l pH7,5,5[1mM EDTAに溶解した。遠心分離(20m1n、  IO,0OOXg)の後、融合タンパク質を含む不溶性のベレット画分を溶解緩 衝液で一度洗浄し、ついでタンパク質を10%SDS、0.]IMリス−MCI  pH7,5,25m MEDTAに可溶化した。この物質を遠心分離(20m 1nX]5,000g) L、、上澄みを、2%SDS、50mM トリス−M CI pH7,5,25m MEDTAで平衡化した5epblc+715−2 00 HRカラムにかけた。カラムはこの緩衝液で溶出し、融合タンパク質(S DS−PAGEで分析)を含む画分を50%エタノールで沈殿させる。ベレット は、1%2villergenl 3−12. 0. IM )リス−HCl  pH7,5,25m MEDTAで抽出し、ついで2%SDSに再可溶化した。
この物質を50mMリン酸ナトリウム緩衝液pH5,5,[1,5%SDS平衡 化したヒドロキシアパタイトカラムにかけ、0.5%SDS中の0.05−0. 5Mリン酸ナトリウム勾配pH6,5で溶出した。融合タンパク質を含む画分を プールし、5DS−PAGE上で純度を分析した。タンパク質濃度はAg3とア ミノ酸分析によって測定し、リポ多糖(L P S)含有率は1%(W/W)以 下であることが示された。最終の生成物は50%エタノールで沈殿させ、配合前 に0.1%SDSに再可溶化した。
実施例3 血清中の抗原とテストステロン産出の測定法A、ELISA ”Immulon 2″ ミクロエリサブレート(D7nlecb)を、 0. 1M炭炭酸塩型炭酸塩pH9,6(ウェル当り 100μI)中のオボアル溶液 または0.25μg/ml TraTpにより、4℃チー夜温i1した。各ステ ップ後、0.05%Tveenを含むリン酸塩緩衝塩類溶液で5回洗浄した。プ レートは、0.1M炭炭酸塩型炭酸塩中の1%ゼラチン溶液(Dxvis Ge l!tine Compuy Aosl、 Pj7. Lad、)のウェル当り  200μlにより、37℃でlhr “ブロック”した。プレートは上記のよ うに洗浄した。血清をPBS/T中1:200に希釈し、これを100μl P BS/T中2倍に希釈した。血清は37℃でlhr温置装た。
PBS/T中で洗浄後、ペルオキシダーゼに結合した接合物をPBS/T(ウェ ル当す100μl)中1: 1 /20[10)割合でプレートに加え、37℃ で40〜45m1n温置した。接合物は、Golt xnli−rzl 11G 、 (IPL)Rxbbil zli−moue IgG、 (IPL)、Rs bbit !II目−dogIgG、 (Nordic)、GoN anti− bavine IgG、 0FPL)およびRabbit anli−sbee p IgG、 (Dako)であった。
洗浄後、ペルオキシダーゼ基質100μlを各ウェルに加えた。
この基質は、0,1Mクエン酸塩リン酸塩緩衝液pH4,0中の0.5mg/m l 2. 2−−アジノビス(3−エチルベンジンチアプリンスルホン酸(AB TS)からなっており、プレートへ添加する直前にこれに0.1%H20゜を加 えた。別に述べなければ、使用したすべての薬品と試薬はSigma Chem ical CompaBからの分析ブレ血清を、0.5%v/vのウシ血清アル ブミンを含む0.01Mリン酸塩緩衝塩類溶液(PBS/BSA:以下緩衝液と する)中、1:500に希釈した。この溶液100μmを、緩衝液200μmを 含む3mlポリプロピレン放射線免疫検定管(Iobns)に加え、これに、最 終的に抗血清の希釈度が1 : 200Gとなるように、IQ、 000cpm  (概略)のI 12’ LHRH(Amers’ham/Duponj) I O[1μlを加えた。
管は、室温(14〜20℃)で−夜装置した。第2の抗体(Sheepanロー mouse IgGまたは5heep xuli−dog IgG;5ilen us)を緩衝液で1=20に希釈して管当り 100μmをを加え、ついで室温 でlhr温直した。
容管に、ポリエチレングリコール(1ml)分子量6000〜フ500(PEG 、BDH)を加え(全計数を除<)、管に渦をつくった後、2.500+pmで 3Qmin遠心分離した。上澄みをデカントし、管を水切りした。
多重チャンネルのガンマ計数器(C1inig1mmg計数器、LKB)中で1  min間ペレットを計数した。結果は、加えた全放射能計数「マイナス非特異 性結合(NSB)Jの百分率(%)として表し、血清中のLHRH抗体の%を得 た。
別に述べなければ、使用したすべての薬品と試薬はS i gmaC1+emi cal Compan7からの分析グレードであった。
C,イヌ血清中のテストステロンの測定“Direct Te5josje+o ne commericxl k目” (SPECTRIA、Fa+mosDi agnostiex、フィンランド製)を用いて、テストステロンを測定したが 、支給された管には、第2の抗体をプレコートした。イヌ血清を、正副2本のプ レコード管に加えた後、1251−テストステロン(200μl)、テストステ ロン抗血清(200ml、ウサギ中で育てたもの)を添加し、37℃で正確に2 hr温置した。去勢したイヌの血清を標準曲線とQC曲線に加え、放射線免疫検 定での血清の影響を補償した。遠心分離することなく上澄みをデカントし、吸収 紙で軽くたたき、洗浄液(リン酸塩緩衝液、支給品)1mlで洗浄して水を切り 、その後多重チャンネルのガンマ計数器((liligxmma計数器、LKB )中で1 min計数した。データはテストステロンのn g / m Iとし て表した。
どのTraTp−LHRH類似体融合タンパク質がLHRH抗体を引出すのにも ;とも活性があるかというととことを決定するため、数グループの雌スイスマウ ス(n=5:各18〜22g)を、アジュバント(7301)〜737pおよび 740p)なしで、9種の異なるTraTp−LHRH類似体類似体融合タンパ 酸質構成物処置をし、タンパク質の不溶体(IF)と可溶体(S F)を比較し た。コントロールグループ(N=5)は、同じ方法で調製した’l”raTpで 免疫処置をした。
マウスには、100μl塩類溶液中のタンdり質150μgを、0日と28日目 にそれぞれの腿部筋肉に注射した。
血液試料は、帆28および42日目に眼窩後方の網状構造から採集した。個々の マウスからの血清のアリコートをプールし、ELISAおよびLHRHトレーサ ー結合検定法によってLHRH抗体の力価を分析した。42日目の採血のデータ を第2表に示した。
データによれば、融合タンパク質構成物のうちの若干のもの、とくにタンパク質 732p、733および740pのみが、塩類溶液中で投与したとき、LHRH 抗体を育てるのに有効であった。有効な抗原を発生するLHRH類似体挿入の位 置は、つくられた構成物の検査で予想することができなかった。LHRHへの結 合%(およびると、種々の構成物からのIFとSF物質のいずれによっても、有 効り質は、単一の明確な化学的実体を生じ、したがって、それらは、LHRHの 化学的接合と比較して、安定性、生産性、品質コントロールおよび品質保証の面 で有利性が加わっている。
実施例5 1す]1二りす上員鄭り瞳久ηジ[(7む■工iA1渣で免疫処置したイヌのT −細胞増殖および抗体応答この実験は、イヌなどの目標とする種で、融合タン、 (り質732pが、LHRHに対する抗体応答だけでなく、T−細胞を引出すこ と力(できるかどうかを決定するために計画した。T−細胞応答は、免疫去勢プ ロセスそのものにおける望ましいエフェクターメカニズムを表し、また/あるい は、LHRH抗体の産出におけるT−細胞の助力を与えるであろう。
年令、性および飼育の混った15匹のイヌを、5匹づつ3グループにランダムに 分けた。1つのグループには、アルヒドロゲル中のpBTA732融合タンパク 質1mgを与え、もう1つのグループには、Manlanide I S A  −20中の融合タンパク質1mgを与え、第3のグループには、サポニン中の融 合タンパク質構成物1mgを注射した。この3つの配合は、すべて、0.1%S DSを含んでいた。動物には、0.28および56日目に筋肉に注射した。
A、 T−細胞増殖 pBTA732から誘導した融合タンパク質による免疫処置後のT−細胞応答を 、つぎのようにして測定した。簡単に、頭部または頚部の血管から血液試料(5 〜]0m1)を採取しく42日目以前)、T−細胞を豊富にした細胞画分をつぎ のように調製した。
ヘパリンを添加した血液的]Om 1を、Ficoll−?gue (Phar mgcia)6ml上に重層し、400g、 30〜40m1nの勾配遠心分離 によって、T−細胞を分離した。ヘパリン添加の血液10m1から回収されたT −細胞の収率は15〜20XIO’であった。T−細胞(10%ウシ胎児血清を 含むRPM11640媒質(Flow Laborato「ies Inc、。
Mclean、 Vl、米国)0.2ml中105個)は、平底培養プレート中 で、種々の量のTraTp、LHRHまたはPHAにより、37℃で3〜5日培 養した。収納の16〜18h r前に、トリチウム化したチミジンの0.5μC 4で細胞に標識をつけ、収納して、液体シンチレーション計数器中で計数した。
結果は刺激指数で表したが、これは、抗原が存在するときのc、 p、 m、を 抗原が存在しないときのc、 p、 m、で割って計算したものである。
第6図のデータによれば、3つのグループのすべてで、TraTpおよびLHR Hのいずれに対しても、強いT−細胞の応答が引出されている。サポニン中に配 合したタンパク質732pは、とくにLHRHに対して、Monjanide  l5A−20やアルヒドロゲル中よりも、T−細胞を喚起するのにより有効であ るように思われた。得られた強いT−細胞の応答は、LHRHに対する抗体応答 (結合検定法で測定した)と適度によく相関した。
B、抗体応答 1、融合タンパク質732pで免疫処置をした後に発生するLHRHのレベルを 測定するために、0.28.42.56および70日目に頭部および頚部の血管 から血液試料(5〜8m1)を採取し、LHRHトレーサー結合検定法(実施例 3Bで述べた)により、血清(希釈度1:2000最終)の”5l−LHRHを 結合する能力を分析した。
第7図のデータによれば、LHRHに対する抗体は、SDS/サポニン配合中の 732p融合タンパク質で免疫処置をしたイヌで引出され、一方、抗LHRH応 答は、アルヒドロゲルまたはMo1xnide l5A−20中の融合タンパク 質を与えられた動物で、ずっと低かった。したがって、LHRHに対する抗体を 引出すには、アルヒドロゲルやMon1anide Is^−20よりも、サポ ニンがこの融合タンパク質にとってより有効なアジュバントであると思われる。
2、多重LHRH類似体構成物(862p)がLHRH抗体を刺激する効力を検 定するために、上記の実験から5匹のイヌ、4匹は゛サポニングループ”、1匹 はMonjanide Is^−20グループ、をさらにつぎのようにテストし た。 12121日目1次の免疫処置に関して)に、5匹のイヌすべてに、縦列 に配置したLHRH類似体[配列IDNo:30に述べられているようにコの4 つの挿入物を含むTraTp−LHRH類似体類似体融合タンパ色質62 p) のブースター注射(第8図のブースター#3)をさらに与えた。すなわち、各イ ヌに、0.05%サポニンと0.1%SDS中のこの融合タンパク質構成物50 0μgを与えた。これらのイヌから、 I21(ブースター#3の前)、134 . J4]、148. 155. 152. ]I6および16767日目を採 った。第8図のデータによれば、LHRH類似体の4つの挿入物を含むTraT p融合タン融合タンパ物質構成物て、これらの5匹のイヌに、高いレベルのLH RH抗体が引出された。732pに対するLHRH抗体応答(第8図のブースタ ー1とブースター2)も、比較として示した。
これらの結果は、サポニンとSDS中にLHRH類似体の多重模写を含む融合タ ンパク質でイヌの免疫処置を行うと、強いLHRH抗体応答を喚起できることを 示している。この応答の結果として、畢丸と前立腺の重量減少によって示される 随伴の去勢効果とともに、テストステロン合成が完全に減少した。すなわち、1 2.0−17.0kgの範囲の比較できる体重で、畢丸はコントロールのイヌの 9.6に対して3.2g、前立腺はコントロールのイヌの92に対して1.5g であった(第10図)。これらのデータは、融合タンパク質の混合物、たとえば 、862 pと732pまたは732pの誘導体が、それぞれ単独の投与よりも 、より効力のあることを証明するものであろう。
サポニン中に配合したTraTp−LHRH類似体類似体融合タンパ色質原性は 、アルヒドロシルまたはMonfanide l5A−20中のそれよりも優れ ていたので融合タンパク質構成物を含む以後の研究は、すべて、サポニン/SD S配合を用いて行った。
実施例6 LHRH類似体多重挿入物を含むTraTp−LHRH類似体類似体融合タンパ 色質処置をしたイヌのT−細胞増殖応答LHRH類似体類似体融合タンパ色質原 性を高めることを試みて、われわれは、縦列に配置した1〜8のLHRH類似体 エピトープを含むTraTp−LHRH類似体類似体融合タンパ色質として指定 する構成物を調製した。精製後、融合タンパク質の免疫原を異系交配したマウス とイヌでテストした。
第9(a)図の結果によれば、イヌにおいて、LHRH類似体の多重挿入物を含 む融合タンパク質は、1つの挿入物を含む構成物よりも、高い抗LHRH応答を 発生した( i2’1−LHRHの結合によって測定、血清の希釈度1 : 2 000最終)。実際に、TraTp1分子当りのLHRH類似体挿入物の数の増 加に対応するLHRH結合の増加があった。T−細胞の増殖については、担体分 子中のLHRH類似体単位の数に対応して、試験管内で、LHRHに対する応答 の増加(刺激指数の点から)があった(第1I図)。したがって、T−細胞デー タは、LHRH対する抗体応答で見られる傾向を確かにする(第11図)。
TraTp−LHRH類似体融合物733p、870p、862pおよび859 pは、TraTpの同じ位置に、それぞれ1−)、2つ、4つおよび8つのLH RH類似体挿入物を含む融合タンパク質のことである。
異系交配したイヌ(グループ当りn=5)の2つの位置に、0日および28日目 に筋肉に免疫処置をした(位置当り0.5rnl)、一方、異系交配したマウス (ARCスイス、グループ当りn=10)にも2つの位置で筋肉に免疫処置をし たが、投与量はイヌに投与した量の1/10(位置当り0.05m1)とした。
使用した融合タンパク質はっぎのようである。
グループ1 : 733 (0,075%サポニンと0.1%SDS中750中 宮50μループ2 : 870p (0,079%サポニンと0.1%SDS中 790μg)、グループ3 : 862p (0,086%サポニンと0.1% SDS中860μg)、グループ4 : 8591)(0,1%サポニンと0, 1%SDS中1mg)。マウスはこの投与量の1/10である。イヌでは、ヘパ リン添加とヘパリン無添加の血液試料(5〜IOm I )を、28および42 日目に頚部の血管から採集し、42日目のT−細胞増殖(前節で述べたのと同様 に測定)および28日目と42日目のLHRH抗体応答(実施例4で述べたと同 じ)を測定した。マウスでは、LHRH抗体応答のみを血清(眼窩後方の網状組 織ルートを経て厚めた血液0.4m1)中で測定した。
第9(a)図の結果によれば、イヌの42日目で、LHRH類似体の多重挿入物 を含む融合タンパク質は、1つの挿入物を含む構成物よりも、かなり免疫原性で あった(より高い抗LHRH応答を喚起)。事実、TraTpの1分子当りのL HRH類似体挿入物の数に対応して、LHRH結合に漸進的な増加があった。こ れと対称的に、マウスでは、870pのTraTp−LHRH類似体類似体融合 タンパ色質た動物の血清にはピークの結合が見られたが、862pと859pの タンパク質はいくぶん低いレベルのLHRH結合応答を引出した(第9(b)図 )。マウスでは、TraTp分子中のLHRH類似体挿入物の数の増加とともに 結合応答が減少したという示唆はあったけれども、28日目(最初のブースター 前)では、LHRH結合のレベルは両方の種とも低かった。他方において、イヌ では、融合タンパク質構成物中のLHRH類似体単位の増加に対し、LHRH抗 体レベルのわずかな増加が対応した。これらの観察は、TraTp分子へペプチ ドの多重反復を導入すると、挿入されたペプチドの免疫原性(より高い抗ペプチ ド応答を喚起する能力)がかなり高められることを示している。さらに、特定の 種にもっとも有効な免疫原は論理に基いて確立することができなかった。それに もかかわらず、本発明によっていま確立された原理と操作は、この技術を商業的 に興味のある他の種や融合タンパク質に適用する手段を与えるものである。
工業上の適用性 本発明の融合タンパク質は、宿主の生殖機能を抑止するように内因性LHRHに 対してを推動物宿主の免疫処置をするために、塩類溶液あるいはサポニンのよう な担体に入れてその宿主に投与することのできる自己アジュバントの免疫原を提 供するのに用いられるものである。
本明細書に例示した特異な使い方にもかかわらず、LHRH類似体融合物に関し てここで用いた取組み方は、TraTpと他の免疫原性エピトープ、すなわちタ ンパク質の断片を含む天然または合成の源からのペプチドを包合するエピトープ からなる融合タンパク質を提供する手段を示唆する。タンパク質は、LHRHS LH,FSHSg毛性性腺刺激ホルモン(CG) 、副腎皮質刺激ホルモン(A CTH) 、ソマトトロピン、ソマトスタチン、インスリン様増殖因子、インヒ ビン、アクチビン、フォリスタチンおよびその変異体などのホルモンまたは成長 因子であってもよく、またそれらは、透明帯抗原のような精液抗原あるいは卵子 抗原などの生物学的に興味のあるタンパク質であってもよい。代りのものとして 、原生動物、線虫、条虫、昆虫およびダニを含む寄生虫のタンパク質から誘導し た抗原であってもよく、またそれらは、細菌またはウィルス、とくに、コレラ、 エイズ、狂犬病、破傷風、天然痘、小児麻痺、ジフテリアおよび商業的に重要な その他のものを含む哺乳動物の病気に対【7て防御できるものからの抗原を含む こともできる。本発明によれば、TraTpとLHRH類似体配列の融合は、L HRHに対して免疫処置をするためのワクチンを提供するのに用いることができ ることが分り、また、本発明者らは、この取組み方が、ここに含まれている教え に基づいて、上記したさらにそれ以上の免疫原性エピトープにまで外挿すること ができ得るものと信する。
1990年8月21日に、オーストラリア国New 5outh Vales  2073. Pymble。
5utkin 5HeeNのCommonvlHh Depi目went of  AdministrativeService+、New 5outh Wx les Regionxl Lmbo+a+o+yにある^uslrxlian Gove+++menl Anx171ical Laboratoriesに 供託した。
菌 種 番 号 加 入 番 号 BTA 1665 N901031366BTA 1666 N9010313 67BTA 1907 N901031368pBTA439を所持するBTA  1349は、ブダペスト協定の規定に従って、1987年3月2日に、ATC C67331の加入番号で、米国MD 20852、Rockville、Pa rklxvn Drive 12301のAmerican T7pe Cu1 ture Co11ectionに供託した。
第1表 TraTp−LHRH融合タンパク質TraTp−E、 c o l  i TraTp中のLHR)! プラスミド プラスミド ア ミ ノ酸 LH RH@@;’Ill pBTA i 組合せ 挿入位置※反復の数609p p BTAfiQ9 BTAI905 3G/31 1730p pBTA730  BTAI663 241/242 1731p pBTA731 BTAI66 4 220/221 ]732p pBTA732 BTA1665 80/8 1 1733p pBTAフ33 BTAI666 200/201 1フ34 p pBTA734 BTA1667 175/176 1735p pBTA 735 BTAI668 101/1G2 1736p pBTA736 BT AI669 80/81;220/221 1 各位置にっき737p pBT A737 BTA1670 145/146 1740p pBTA740 B TA]、90? 235/236 1859p pBTA859 BTA200 0 200/201 8862p pBTA862 BTA2004 200/ 20+ 4870p pBTA870 BTA2024 200/201 2※  アミノ酸1は、第2図に示したTraTpシグナル配列のMetlである。
浄シ(内容に変更なし) 第1B図 AGATCT(TCACCTACCAAACAATGCCCCCCTGCAAA AAATAAAT’TCATATAAAAAオペレーター13 オペレーター1 2 ACATACAGATMCCATCTGCGGTGATAAATTATCTCT GGCGGTGTTGACATAAATACCACCATTGΔ工q Traτ 浄!(内容に変更なし) 第3図 TraTp−LHRH融合タンパク質 浄書(内容に変更なしン 第4図 aILHRHに遺伝暗号を指定するDNA断片の配列GTCGTG ACCAG T ATA CCA GACGCA GGG CCCGlu Hls Trp  Ser Tyr Gly Leu Arg Pro Glyb=リンカ−DNA の配列 C:pBTA 870の構成に用いられるLHRHDNAの配列GGT GAA  CAT TGG AGCTACGGT CTk CGCCCCCCA CTT  GTA ACCTCG ATG CCA GAT GCG GGGcly G lu Hls Trp Ser Tyr Gly Leu Arg Pr。
aI ccT、’cAA、CAc、wc、Tcr、TAr、aac、rTA、c ca、cca、caA、cp、a、CAT、Tcc、Ac′秩AThc CCA、C?’T、GTG、ACC,AGA、ATA、CCG、AAT、GCC ,GGC,CCT、CTC,GTA、ACC,TCA、ATf Gly Glu Rls Trp S@r Tyr Gly Leu Arg  Pro Gly Glu Hls Trp Ssr TyrGly Leu A rg Pr。
Fi¥!ure 6 Fir!ure 7 Figure S 733 870p 862p 859pFigure 9 「1闘re l11 TraTp (4(] pg) LHRH(401g) LHRH(41g)  PトIA (2μg)手続補正書(自発) 平成3年5月28日国

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.LHRH類似体の少なくとも1つの模写をTraTpまたはTraTp類似 体配列中の少なくとも1つの位置に挿入するか、あるいはTraTpまたはTr aTp類似体配列に融合し、脊椎動物の宿主に投与するとき、その融合タンパク 質が、脊椎動物宿主の生殖機能を抑止するLHRHに対する抗体の産出を引出す ことのできる、TraTpまたはその類似体とLHRHの類似体からなる融合タ ンパク質。 2.LHRH類似体が配列IDNo.2に述べられている通りである請求項1の 融合タンパク質。 3.アミノ酸1がTraTpシグナル配列のMet1である場合に、少なくとも 1つのLHRH類似体を、TraTpまたはTraTp類似体配列のアミノ酸8 0と81、200と201あるいは235と236の間、またはこれらの位置を 組合せて挿入する請求項1または請求項2の融合タンパク質。 4.融合タンパク質を、ここで定義した732p、733p、740p、859 p、862pおよび870pから選択する請求項1〜3のうちのいずれか1項の 融合タンパク質。 5.請求項1〜4のうちのいずれか1項に従って、融合タンパク質を暗号化する ポリヌクレオチド分子。 6.ポリヌクレオチド分子が、プラスミドベクターからなる組替えDNA分子で ある請求項5のポリヌクレオチド分子。 7.融合タンパク質の発現がPLプロモーターのコントロール下にある請求項5 または請求項6のポリヌクレオチド分子。 8.プラスミドベクターがpBTA812である請求項6または請求項7のポリ ヌクレオチド分子。 9.ポリヌクレオチド分子が、ここで定義したpBTA732,pBTA733 ,pBTA740,pBTA859,pBTA862,およびpBTA870か ら選択された組替えプラスミドである請求項5〜8のうちのいずれか1項のポリ ヌクレオチド分子。 10.請求項1〜4のうちのいずれか1項の少なくとも1つの融合タンパク質の 有効な投与量が、ヒトまたは獣医の使用に適した担体、希釈剤、賦形剤および/ またはアジュバントとともになるワクチン。 11.アジュバントがサポニンである請求項mのワクチン。 12ポリヌクレオチド分子が複製型であり、融合タンパク質が宿主によって発現 されることのできる、請求項5〜9のうちのいずれか1項のポリヌクレオチド分 子を所持する形質転換宿主。 13宿主がE.coli菌株である請求項12の形質転換宿主。 14.形質転換宿主が、ここで定義したBTA1665,BTA1666,BT A1907BTA2000,BTA2004およびBTA2024から選択され る請求項12または13の形質転換宿主。 15.請求項1〜4のうちのいずれか1項の融合タンパク質あるいは請求項10 または11のワクチンで宿主を免疫処置することからなる脊椎動物宿主の生殖機 能コントロール法。 16.請求項1〜4のうちにいずれか1項の融合タンパク質、あるいは請求項1 0または11のワクチンで宿主を免疫処置することからなる脊椎動物宿主の生殖 機能抑止法。 17.宿主が家畜である請求項15または16の方法。
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