JPH04505008A - 避妊ワクチン用ヒト精子先体内抗原 - Google Patents

避妊ワクチン用ヒト精子先体内抗原

Info

Publication number
JPH04505008A
JPH04505008A JP2504410A JP50441090A JPH04505008A JP H04505008 A JPH04505008 A JP H04505008A JP 2504410 A JP2504410 A JP 2504410A JP 50441090 A JP50441090 A JP 50441090A JP H04505008 A JPH04505008 A JP H04505008A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sperm
antigen
human
antibody
monoclonal antibody
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2504410A
Other languages
English (en)
Inventor
ヘア ジョン シー
ライト リチャード エム
Original Assignee
ザ、ユニバーシティ、オブ、バージニア、パテント、ファンデーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ザ、ユニバーシティ、オブ、バージニア、パテント、ファンデーション filed Critical ザ、ユニバーシティ、オブ、バージニア、パテント、ファンデーション
Publication of JPH04505008A publication Critical patent/JPH04505008A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K19/00Hybrid peptides, i.e. peptides covalently bound to nucleic acids, or non-covalently bound protein-protein complexes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/20Fusion polypeptide containing a tag with affinity for a non-protein ligand
    • C07K2319/23Fusion polypeptide containing a tag with affinity for a non-protein ligand containing a GST-tag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/40Fusion polypeptide containing a tag for immunodetection, or an epitope for immunisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/50Fusion polypeptide containing protease site
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S424/00Drug, bio-affecting and body treating compositions
    • Y10S424/811Drug, bio-affecting and body treating compositions involving sex selection or contraception
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S530/00Chemistry: natural resins or derivatives; peptides or proteins; lignins or reaction products thereof
    • Y10S530/827Proteins from mammals or birds
    • Y10S530/85Reproductive organs or embryos
    • Y10S530/852Sperm

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】 避妊ワクチン用ヒト精子先体内抗原 発明の背景 本願は、1989年3月3日に提出された関連出願第318.551号の一部継 続出願である。該関連出願は、本明細書内に参考文献として言及している。
本発明は、避妊用ワクチン、特に避妊用ワクチンとして用いられる光体内人体精 子抗原類、抗原に対するモノクローン及びポリクローン抗体、及び生体外での抗 原生成のためのcDNA表現システムを含む抗体及び抗原の生成及び使用方法に 関する。
精子に対する抗体は人の不妊に影響を及ぼす。精子または成熟精巣抽出物により 動物を意図的に免疫化すると、極めて効果的に受胎が抑制される。従って、避妊 用ワクチンの免疫源として使用し得る性細胞特殊抗原をめて、精子抗原の研究が 専門家によって進められてきた。生殖体特殊抗原を識別するアプローチは、HC Gワクチン等他のアプローチに比べて、前受胎ワクチンであるという点で優れて いる。すなわち、初期受精卵を攻撃するよう対抗して受胎を阻止する免疫を誘起 する。
安全且つ効果的な避妊ワクチンは、極めて好ましい受胎調節方法である。なぜな ら、婦人体内に一部ワクチンを注射すれば、その受胎阻止効果は数年間も継続す るからである。しかし、比較的最近におけるバイオテクノロジー及び免疫学上の 進歩に至るまで、このような避妊用ワクチンに適した抗原は、特に人体からは極 めて小量しか識別及び純粋化することができなかった。更に、人体タンパク質は 、大部分のウィルス性またはバクテリア性タンパク質に比して生成が格段に困難 且つ高コストとなり、しかも免疫源性ではない。ハイブリドーマ及び組み換えD NA技術の出現により、新規なワクチンの研究及び潜在用途を目的とした、生殖 細胞の特殊抗原の=別及びこのようなタンパク質抗原の人体形態を大量生産する ことが可能となった。
アンダーソンとアレキサングーによる「好性と不妊性J 40:557−571 (1983)には、不妊用ワクチン開発のための遺伝子工学及びモノクローン抗 体工学の一般的適用について言及されている。この著作にはまた、そのようなワ クチンの候補として、精子抗原プロタミン、乳酸塩デバイドロゲナーゼC4(L DI−C4) 、RSA−1、及びヒアルロニダーゼが挙げられている。著者等 は、LDH−C4を純粋化し、アミノ酸シーケンス情報を得た旨記している。ま た、更に単クローン抗体(MABs)が新たに生じたとしている。加えて、著者 は561頁で、(1)精子原形質膜自己抗原が不妊用抗体効果のベストターゲッ トとなったこと、及び(2)アクロシン及びヒアルロニダーゼ等の内部光体膜へ の抗体は殆どその候補となり得ないこと、を記述している。
最近数年間において、多くの異なるモノクローン抗体が人体及び他の動物精子抗 原に対して生成されてきた。例えば、本記載に参考文献として記したLeeet  al、による「ジャーナル オブ レブロダクテイブ インムノロジー」4: 173−181 (1982)には、人体精子の光体領域に存在する抗原と反応 するマウスMABsが開示されている。これらの抗原は、明らかに精子表面に存 在しており、約10.000の分子重量を持つ。
他の例として、光体抗原に対してC11)1と指定されたマウスMABがある。
「インターナショナル ジャーナル オブ アンドクロジーJ7:283−29 6 (1984)(カラジョーキ、スミネン);「インターナショナル ジャー ナル オブ アンドクロジーJ 9:181−194 (1986)(カラジョ ーキ他): 及び「インター六ンヨ六ル ジャーナル オブ アンドクロジー」 10ニア31−739 (1987)(サロネン、カラジョーキ)1#照。これ ら全ては、参考文献として本明細書に記載している。上記1984年版には、C IIHの準備、及び50,000分子重量の抗原と共に24,000−34,0 00分子重量の他の構成要素を明らかにしている。この抗原は、人体及び或種の 動物の精子中で発見された。この筆者等は、この抗原はアクロシンであるとの確 信を示しており、またこの抗原が光体内に存在するのか、光体膜内に存在するの かは不明だとしている。上記1986年版には、更に抗体及び抗原に関する情報 を記している。その筆者等は、抗体がアクロシンと反応したこと、及びアクロシ ンが光体のマトリックス内に存在することを述べている。彼らは、アクロシンの 殆ど全てが光体反応中に遊離する旨示唆している。更に、それは50Kd抗原、 及び24−34Kd範囲内の幾つかの他の抗原と反応する旨記述している。最後 に、MARは、光体反応精子のためのスクリーンを行う為に使用することができ る。1987年版には、C11Hがゾーンフリーハムスター卵の精子侵入を禁止 することが明らかにされた実験が開示されている。
参考文献として記載した「インターナショナル ジャーナル オプ アンドクロ ジーJll:13−24(1987)(Huneau et at、)I:は、 a−Is 118 1E、1と指定されたマウスMABが開示されている。この MABは、光体膜の均等領域(equitorial region)内の人体 精子と反応する。この文献の図2は、MABが外部光体膜と反応することを示し ている。対応する抗原は、53Kdに等しいかそれ以上の分子重量を有する。
このような抗体は、少なくとも理論上、避妊用ワクチンとして有用であろう生殖 細胞特殊抗原を識別、分離及び特徴化できる可能性を抱かせた。しかし、これま で尽くされた努力の結果は、その期待を裏切るものであった。
参照文献として本明細書に記載した「ジャーナル オブ レブロダクテイブイン ムノロジーJ 10:231−257 (1987)(アンダーソン他)には、 力な人体精子及び事大生殖細胞反応を示し、しかも多くの他の成熟組織とは交差 体精子表面抗原へ向かい、14.000と30.000との間の分子重量を持つ 試験のための必要性を強調(予告)しているのであるとの結論に至った。
少なくとも成る最近の研究は、避妊用の抗原は精子表面に現れるはずであるとい う従来の学理を反映している。本明細書に参考文献として記載したrNatur eJ 355:543−546 Cl98B)(ブリマコア他)の記事には、P H−20として指定されたaffinity−purifiedギネア豚精子タ ンパク質が報告されている。これは、雄及び雌のギネア豚の受胎を阻止するため の免疫源として使用された。分子重量が64.000を持つ抗原が、ギネア豚精 子の原形質膜及び内部光体膜双方に存在していた。記事の最終バラグラフで、著 者等は抗原の高度な避妊効果は、それが精子表面に存在していること等、複数の 特殊性質に依存していると述べている。更に、PH−20の人体作用アナログは 、効果的な避妊免疫源の候補となろうとも述べている。
rJournal of Andro1ogyJ9:42(1988)(Her r他)は、MB3−10によって識別された抗原上のデータを報告した要約であ る。特に、抗原は人体精子内の先住上構造に存在し、そのペプチドは分子重量が 22−38kDの7mの主要isoformを持つ旨開示している。
MSH−10及びその対応抗原、人体光体精子抗原10 (SP−10)は、今 実質上純粋化され、本発明者等によって特徴づけられた。
本発明者等は、驚くべきことに、従来の学理に反して、光体内人体精子抗原の一 種は、ヒトの女性の避妊用ワクチンにおける免疫源として使用すると、不妊作用 を果たすことを発見した。また、発明者等は、5P−10抗原用のcDNAコー ディングを分離した。これによってワクチンの免疫源として極めて有用な形態の 抗原を生成するために遺伝子工学方法を使用することが可能になった。
発明の要約 本発明は、避妊用ワクチンに使用される実質的に純粋化された光体内部人体精子 抗原を供給することを目的とする。本発明の他の目的は、避妊用ワクチンとして 使用される構成を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、抗原を生成するための方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、本発明の光体内部人体精子抗原と反応する単クローン 及び多クローン抗体を提供すると共に、該抗体を生成するための方法を提供する ことにある。
本発明の更に他の目的は、人体精子を検出または分離するための構成及び方法を 提供することにある。
本発明の更に他の目的は、人体精子の生化学的、免疫学的、作用的、または他の 研究分析のための方法及び構成を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、精液中の未熟生殖細胞を検出する方法を提供すると共 に、該方法の不妊研究へや応用を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、本発明の抗原のためにコードするDNA配列及び表示 ベクトルを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、抗原を生成する変換(変質)された微細組織を提供す ることにある。
本発明の更に他の目的及び利点の一部は以下に記述され、また一部はこの記述よ り自明であり、或いは本発明の実施により理解されることとなろう。本発明の目 的及び利点は、特に添付クレームに記した手段及び組み合わせによって達成され ることになる。
上記各目的を達成するために本発明は、本明細書に実施例として幅広く記載した ように、光体反応後に精子に付着して残存するほぼ純粋化された光体内人体精子 抗原を開示している。
好ましくは光体反応後に抗原は精子頭に付着して残存し、最も好ましくは光体内 膜の外面または精子の赤道セグメントに付着することが好適である。
本発明の他の実施例として、この抗原に対して実質的な同族(相同)性を示す純 粋ポリペプチドが示されている。このポリペプチドは、或いはまた変性されるこ とで、非変性ポリペプチドと比較して向上した避妊免疫源性を有することになる 。
また本明細書には、本発明に係るネイティブ抗原を生成する方法が開示されてい る。成熟人体精子が均質化され、可溶性タンパク質が抽出される。この抽出物は 、不動態化されたモノクローン抗体と接触される。該抗体は、本発明に係る抗原 から反応し、これによって抗体と抗原との不動態複合物が形成されることになる 。抗原は、その後モノクローン抗体から分離され、実質上純粋化された形態で再 生される。
また、本明細書には、人体精子からネイティブ抗原を生成するための他の方法が 記載されている。射出された精子は均質化され、可溶性タンパク質は、逆相高圧 液体クロマトグラフィーによって分離される。5P−10ペプチドは、その後見 に準l5DS−PAGEによって純粋化される。
本発明はまた、光体内部人体精子抗原へモノクローン抗体を供給するものである 。抗体は、はぼ全ての人体組織と交差反応を生じず、ハムスター卵侵入テストに おいて精子−卵子相互反応を禁止する。
単クローン抗体は、哺乳動物を光体反応人体精子または光体反応した人体精子を 遠心分離機にかけることによって得られた上清によって免疫化することによって 生成される。哺乳動物からの抗体生成細胞が得られ、これが主要細胞と融合して ハイブリドーマを生成する。ハイブリドーマは、光体反応人体精子またはこの精 子を遠心分離することによって得られた上清によってスクリーンされ、これによ って内部光体人体精子抗原と反応する抗体を生成するハイブリドーマを識別する ことができる。抗体は、その後識別されたハイブリドーマから再生される。
本発明に係る抗原の純粋化に加え、本明細書に開示された単クローン抗体は、光 体反応を受けた人体精子を検出または分離するために有用である。この抗体は、 抗体及び任意の光体反応精子が抗原−抗体複合体を形成するのに十分な条件下で 、所定時間人体精子サンプルと接触される。この複合体は、その後該サンプルか ら検出あるいは除去される。後者の場合、精子細胞は、その後複合体から分離さ れて隔離集団として再生される。
他の好適な実施例において、本発明の抗原は、変性された微細組織における抗原 を表現する表現ベクトルによって変性されたホスト細胞を培養することによって 生成される。この表現ベクトルは、適切な調節制御核酸シーケンスに抗原を作用 可能に連結するためにコードするcDNAシーケンスを含む組み換えDNAシー ケンスを含む。
本明細書に組み込まれその一部を構成する添付の各図面は、本発明の実施令を描 いたものであり、本明細書と共に本発明の原理説明に使用されるものである。
図面の簡単な説明 図1= 人体組織の精細管内の5P−10の免疫組織化学的位置を示すものであ る。図IAは、MH5〜10モノクローン抗体(1:1000)と反応する精細 管の断面であり、アトルミナルコンパートメント中の暗反応生成物を180倍で 示す。図IBは、三日月形および小型粒状反応生成物(謙)が単一の精細管内に おける類似膜生殖細胞群として、720倍の拡大状態で観察された図である。
図ICは、制御はっかねずみIgG1で処理されたM1繊部分が染色されていな いことを180倍で示したものである。
図2= 射出された人体精子中における5P−IQを配置した免疫蛍光性光マイ クロ写真である。図2Aは、組み合わせ位相コントラスト及び蛍光像が精子頭の 全部にわたってキャップ状蛍光を示している2870倍の図である。図2Bは、 カルシウムイオン透過担体A23187との光体反応の人工誘起後の精子を示し た図である。上記写真を撮影した実験において、精子の47.5%が完全賃光性 キャップを示し、20.3%が微弱なキャップを示しく湾曲矢印)、22.4% が赤道バーを示しく直矢印)、そして9.9%が無染色のままで残った。倍率3 350倍。
図3: モノクa−ン抗体MH5−10及びブaティン−A金との反応後におけ る人体精子の電子マイクロ写真である。金分子が光体コンパートメント中に確認 されている。先住が精子アペックスにおけるように斜めに区分けされた領域では 、金分子が2層分布を続ける。鎌は、光体膜の位置を示す。光体膜は、この非オ スミウム化物質内で輝く電子である。倍率98300倍。
図4: アミドブラック(A)により染色された工次元5DS−PAGE (1 096アクリルアミド)ニトロセルロースエレクトロプロット、及びMB2−1 0mAb (B)または制御1gG1(C)と反応した同一のニトロセルロース シート。B−メルカプトエタノール(レーン記号R−減少)を含有したまたはこ れを含まない(非減少−N)6人のドナーがらの抽出精子。各レーン毎に25u gのタンパク質が存在している。5P−10免疫反応性ペプチドのパターンは、 各ドナー間及び減少−非減少抽出物間で同一である。
図5二 人体精子から抽出されたタンパク質上のMB6−10mAbを用い、銀 色に着色された2次元ゲル(A)及び免疫プロット(B)。精子抽出物の鍛着P 〜10ペプチドは、のplは4,9であり、pl中の18kdスポツト範囲は5 、 1−5. 4である。
図6: アミドブラック(A)及びMHS−10抗体(B)により染色された1 次元SDS PAGE (16cm ゲル)。レーンIA及びBは20ugの人 ン(レーン4B)と交差反応はしなかった。コントロールレーン1−40は、他 その後0.05DAB及び水素ベロクシドで、それぞれ培養される。左側のレー 各レーンには、10 gのプロティンが装荷される。このプロティンは、5DS −PAGEにより分離され、ニトロセルロースへ転送される。各レーンは、図示 のように、アミドブラック、MHS−10腹水の1 : 2000希釈液、また は空(null)腹水の1 : 2000希釈液で染色される。腹水で培養され たレーンは、次いで0.05%DAB及び二酸化水素によりフォローされるHR Pラベルされたヒツジ抗マウスIgG副抗体により培養される。
図9: ヒト、ヒト(パビオ バピオ、バビオ シノセファルス アヌビス)、 アカゲザル(マカカ ファシクラリス)、イヌ、ネコの精巣、そして人体胎盤及 び肝臓から分離したポリA+RNAのノーザンプロット。プロットは、ヒト5P −10に対する開放読み出しフレームのP32でラベルされたプローブ628b pと混成される。1.35kb rRNAは、ヒト、ヒト、及びアカゲザルのポ リA十精巣RNA中に観察される。
図10: ヒトの精巣、肝臓、及び胎盤から得たポリ(A)+RNAのノーザン プロット分析。logのヒト精巣ポリ(A)+RNA、2ugの肝臓及び胎盤ポ リ(A)+RNA5は、1%のフォルムアルデヒドアガローゼゲル上で電気泳動 され、バイオトレース膜へ転送され、そしてn1ck translated6 34bp 5P−10−57ラグメントで検査される。5P−10mRNAは、 長さ約1.35kbである。
図11 図11Aは、重複5P−10−5及び5P−10−10cDNAsから 派生した完全ヌクレオチド及び予想プロティン配列である。プロティン配列に対 する単一文字アミノ酸コードは、ヌクレオチド配列の下方に示した。各配列対に おける頂部ラインは、図に示すように、5P−10−5cDNAから派生したも のであり、底部ラインは5P−10−10cDNAから派生したものである。
右方へのナンバリングは、ヌクレオチド及びアミノ酸の位置を示すものである。
5P−10−10配列spanningヌクレオチド554−610中の実線は 、5P−10−10の交互に結合した推定領域を表す。1.2、及び3の繰り返 されたモチーフは、単一、2重、及び3重の下線が引かれた配列によってそれぞ れ在0結合グリコシレージ5ンの位置は記号(++十)によってアンダースコア さ一ジョンコドン5°は、TERとして示されている。内部EcoR1位置は、 矢−10−214cDNAがプロット下方に示されている。bp695における 内レーン2であり、空腹水レーンが3である。5P−10ポリクローン抗血清で 培775倍で示したのが(C)、または空腹水を1775倍で示したのが(D) で図14二 図14Aは、免疫組織化学精細胞及び成熟精子(頂不右手側角)を 示すヒト精巣のCryosta’を部(MHS−10,SBP、 ヘマトキシリ ン964倍)。図14Bは、光体形成に先立つ精液中における初期段階精細胞で あは、完全免疫a織着色光体を示す精液スミア中の成熟精子である(MHS−1 0、フまたは免疫反応性物質を示す精液スミア中の精細胞を示す(MHS−10 、SBP,ヘマトキシリン 2368倍)。図15Lは、抗−HLe−1で染色 された精液スミア中の白血球を示す。同領域における精細胞及び成熟精子の免疫 組織着色の欠乏にも着目(抗 HL3−1、SBP,ヘマトキシリン 845倍 )。
好適な実施例の説明 以下、現時点における本発明の好適な実施例を詳細に参照してみる。次に説明す る各実施例により、本発明の原理が明らかとなろう。
本発明は、先体反応後にヒト精子に付随して残存する先体内ヒト精子抗原に関す る。先体反応に先立ち、抗原が先体内に観察される。抗原は、先体反応に先だっ て先体マトリックス内で溶解することができる。先体反応後、抗原は、精子頭状 に現れる。好適な実施例において、抗原は、非接触且つ非先体反応性精子中で内 部先体膜の外面及び外部先体膜の内面と対応し、また先体反応後はこれら各膜と 対応状懸で残存する。最も好適には、抗原は、先体反応ヒト精子中の内部先体膜 及び赤道セグメントに付随して保持される。ここで使用される用語「付随して」 またはその関連表現は、膜内へ挿入された疎水性尾との結合または静電相互反応 により緩く結合することを意味し、且つ先体反応前における先体マトリックス中 において遊離していることも含む。
本発明の抗原は、精巣特異性であり、ヒトの集団中に保持されている。これは、 精子発生中に発生する分化抗原であり、先体反応に先だって未熟ヒト精子の先体 マトリックス中に位置している。
抗原は、実質的に純粋化されることが望ましい。ここに開示に抗原に関する用語 「実質的に純粋」及び「実質的に純枠化された」及びその関連表現は、先体内ヒ ト精子抗原ではないプロテインまたはポリベブチドからフリーの抗原を意味する 。好ましい抗原即ち実質的な純粋手段の文脈においては、純粋化された抗原が7 ミノ端末アミノ酸配列によって配列された時、結果として生じる配列がcDNA のオープン読み出しフレームから得た誘起アミノ酸配列と比較する。本発明に係 る実質上純粋な抗原は、重量で少なくとも90%、好ましくは95%、最も好ま しくは98%が純粋である。即ち、本発明に係る実質上純粋な抗原は、抗原では ないタンパク質またはポリベブチドの重量で10%だけ、好ましくは5%だけ、 最も好ましくは2%だけを示す。この純度は、純化sp−io抗原を含有するア ミノブラックで染色されたSDS−PAGEゲルの濃度測定走査により、及び純 化タンパク質のNH2端を配列するアミノ酸によって決定される。
特に好適な実施例において、抗原は実質上純粋化され、ソジウムドデシルサルフ ェート(SDS)ポリアクリルアミドゲル電気泳動により決定されるように、約 113−34キロダルトンの分子重量を持つプロテインまたはポ゛リベブチドの 族を含む。分子重量が24 34kDaの免疫反応性ポリペプチドは、約4.9 の等重点を持ち、一方18KDa範囲中の免疫反応性ベブチドは、等電フォーカ スで決定されるように、5. 1−5. 4のpusを持つ。免疫反応性ペプチ ドは、単鎖として現れる。二硫化物結合が減少しても、見かけ分子重量が変化す ることはないからである。特に好適な実施例において、抗原は、ATCC HB  10039として指定される細胞ライン、突然変異体またはその変化体によう て生成されたモノクローン抗体と反応する。
本発明に係る抗原は、周知のタンパク質抽出技術によって、ほぼ純粋化された形 態で得られる。この技術は、本明細書に記載の発見及び技術に従って改良された 。成熟ヒト精子が収集及び均質化される。抗原を含む可溶性タンパク質が、周知 のタンパク質抽出技術によってホモジネートから抽出される。抽出物は、その後 抗原と反応するモノクローン抗体と接触する。抗体及び抗原が反応し、複合体を 形成する。通常、モノクローン抗体は固体基板への対合等によって不動態化され 、この結果抗原が抽出物から除去される。好ましくは、抗原一抗体複合物を含有 する固体基板は、その後洗浄されて他のタンパク質や汚染物が除去される。抗原 はその後周知の技術でモノクローン抗体から分離され、ほぼ純粋化した形態で再 生される。
他の実施岡では、抗原と反応するポリクローン抗体が抗原の純粋化のために使用 される。
好適な実施例では、抗原はClin.Exp.Immunol.49:449− 456 (1982)(fsoj ima et al.)及びImmunol ogical Approaches to Conception and  Promotion of Fertility(Talwar Ed.)(同 )、323−333(Planum Publishing 1986)に開示 されている技術により純粋化される。これら両引例は、本明細書に参考文献とし て記した。均質化された精子抽出物は、免疫親和性クロマトグラフィーコラムを 通される。このコラムは、固体支持体上で不動態化されたセファローゼ4B等の モノクローン抗体を含む。抗原は、pHを低下させることによってその後コラム から抽出される。
他の実施例において、抽出物は、逆相高圧液体クロマトグラフィー(HPLC) コラム中を走行する。コラムから溶解したフラクシランは再生される。種々のフ ラクシランのタンパク質要素は、2次元ゲル電気泳動によって分離される。抗原 を含む要素は、ゲル上のじみをモノクローン抗体と反応させ、免疫化学技術によ ってどの要素が抗原を含有するのか決定することによって識別される。抗原は、 その後周知の技術によってほぼ純粋化した形態で再生される。この方法は、純粋 化されたべブチドのアミノ端をミクロ配列することによって証明(確立)された .また、アミノ酸配列は、遺伝子クローニングから誘起されたアミノ酸配列と重 畳することが示され、こうして本方法の有用性が確認された。
本発明におけるほぼ純粋化された抗原は、種々のタンパク質純粋化技術によって 更に純粋化される。タンパク質純粋化技術には、上記確認されたものや、本明細 書に参考文献として記した米国特許第4.446,122号(1984年5月1 日登録: 発明者: Chu et al.)に記載のものが含まれる。好まし くは、抗原は5l製電気泳動または親和性純粋化によって純粋化される。
また他の実施例において、本発明の抗原は当該技術分野における専門家によって 周知の一般技術によって分離及び純粋化でき、そして本記載の発見及び技術によ って改良及び応用されることができる。このような技術としては、電気泳動、遠 心分離、ゲル濾過、沈澱、透析、クロマトグラフィ−(イオン交換クロマトグラ フィー、親和性クロマトグラフィー、免疫吸着性親和性クロマトグラフィー、逆 相高性能液体クロマトグラフィー、及びゲル浸透性高性能液体クロマトグラフィ ー)、等電性フォ一カシング、及びこれらの変更及び組み合わせを含む)を含む 。
これらの技術の−または複数が、その物理的及び化学的特性に応じて、分子を分 離するための処理に順次使用される。これらに特性には、疎水性、電荷、結合可 能性、及び抗原の分子重量が含まれる。各技術の使用によって得られた物質の種 々のフラクシッンは、ATCC HB10039により生成された単クローン抗 体MHS−10との反応性が試験される。このような活性を示すフラクションは 、その後順次の処理における次技術を受け、新たなフラクシミンが再びテストさ れる。この処理は、MHS−10と反応するフラクションが一個だけ残存した状 態になるまで繰り返され、、このフラクションがポリアクリルアミゲル電気泳動 を受けた時に単一バンドを生成する。
本発明の抗原は、周知のタンパク質変換技術によって変換される。これらには、 本明細書に参考文献として記された米国特許第4.302.386号(1 9  8 1年11月24日発行: 出願人: Stevens)に開示の技術を含む 。このような改良は、抗原の免疫遺伝性または避妊性活動を高める作用を果たし 、或いはそのような活動に対する何等の影響も持たない。例えば、若干のアミノ 酸残基が変化または除去される。或いはまた、本発明の抗原はーまたは複数のア ミノ駿配列を含む。これらの配列は、その免疫遺伝性または避妊性活動に必要と はされない。例えば、抗原の特定エピトーブ(抗原決定基)のアミノ酸配列のみ が免疫遺伝作用に必要となる場合である。必要とはされない配列は、当該技術分 野において周知の技術によって除去可能である。例えば、不必要なアミノ酸配列 は、トリブシンまたはババインまたは関連タンパク質分解酵素等の制限されたタ ンパク質分解消化によって除去される。或いはまた、SP−10の種々の免疫遺 伝性エピトーブに対応するポリベブチドは、当該技術分野において周知の方法に よって化学的に合成することができる。これらには、本明細書に参考文献として 記した米国特許第4.290,944号(1981年9月22日発行; 出願人  GOldberg)に記載の方法が含まれる。
このように、本発明の抗原は改良されたポリベブチドの類を含む。この類には、 合成によって派生したポリペプチドまたは抗原のフラグメントを含む。これらは 、期限、構造、避妊作用等の作用メカニズムに関し、本発明の範囲内にある共通 の要素を持つ。なぜならば、それらは、本発明の教示内容が与えられれば、当業 者によって準備できるものだからである。これには、図11Aの誘起アミノ酸配 列及び該配列のフラグメント及び変化体から派生したあらゆるポリペプチドが含 まれる。この配列は免疫遺伝性であり、避妊性を持つ。例えば、図11Aに示し た7161のアミノ酸(図11Aにおけるアミノ酸143−213)を含有する 5P−10の−のペプチドフラグメントがMHS−10単クローンフラグメント と反応することを我々は明らかにした。5P−10は、MHS−10と反応する 他のエピトープを含む。この他のエピトープは、当業者によって決定され得る。
従って、このようなポリペプチドまたはペプチドフラグメントは、本発明の範囲 内にある。更に、それらが免疫遺伝性でありヒトまたは他の霊長類や哺乳類にお ける避妊性または不妊性を持つとすれば、当業者はこのようなエピトープの改良 及び派生物を生成できるので、これらの改良及び派生は本発明の範囲内にある。
生体内抗原を確認し、特徴化し、そして純粋化するために使用される単クローン 抗体は、本発明の範囲内にある。これはほぼ純粋化された生体内ヒト精子抗原と 反応する。この抗原は、先体反応御に精子に付随した状態で残存する。好ましく は、抗体は、生体反応に先だって成熟ヒト精子の生体マトリックス中に位置し、 先体反応御に生体内部膜または赤道セグメントに付随して見いだされるヒト精子 抗原と反応する。
本発明のモノクローン抗体は、はぼ全てのヒト精子組織に対して、交差反応しな い。更に抗体は、ハムスター卵侵入試験で、精子−卵相互反応を禁止する。これ らの性質は、本発明の抗原またはその活性部は、ヒト女性に注入された後に避妊 作用を持つということを期待することができる。
特に好適な実施例において、本発明の単クローン抗体は、ハイブリドマ細胞ライ ンATCCHB 10039またはその突然変異体または変化体により生成され たマウス単クローン抗体の特性を持つ。ATCCHB 10039は、アメリカ 合衆国20852メリーランド ロックビル バークロニン ドライブ1230 1所在のAmerican Type Cu1ture Co11ect io n (ATCC)の永久コレクシジンから得られる生物学的純粋培養であり、1 989年2月28 Ellこ堆積された。このノ\イブリドマによって生成され た免疫グロブリンは、1sotypeアツセイ試薬を用いた特定酵素連結免疫吸 着アッセイにより示されるように、IgG1 1sotypeである。
本発明の単りa−ン抗体は、単クローン抗体及びハイブリドーマの準備のための 周知技術の改良によって準備される。この改良は、本発明者等による次の発見を 反映している。即ち、本発明に係る避妊性抗原は、生体反応に先だって先体真ト リックス内に存在するが、これ該反応後は内部及び外部生体膜に付随して見いだ される。この知識により、従来の技術の改良が、生体反応後に内部及び外部生体 膜に付随して見いだされる避妊抗原に対する単クローン抗体を再生的に供給する ことができる。
従って、ホスト動物は、生体反応後ヒト精子または遠心分離された生体反応後の ヒト精子から得られた上清の何れかと免疫化される。第1の場合では、精子抗原 は内部生体膜に付随して残存するので、精子抗原は精子表面上に存在する。第2 の場合では、上清は高濃度の抗原を含む。というのは、それはまた抗原を含む外 部生体膜の残部を含むからである。上清もまた、溶液中に遊離した幾つかの抗原 を含む。理由は、抗原もまた生体反応に先だって生体マトリックス中の溶液中で 遊離することが示されるからである。両鍔において、ホストへ注入された物質は 濃縮された対象免疫源濃度を持つ。このように、抗体生成細胞の大フラクシ3ン が本発明の単クローン抗体を生成するものと期待される。
抗体を生成するあらゆるホストが使用され得る。従来使用されていた動物には、 兎や、ラットまたはマウス等のげっ噛動物を含む。本発明の場合では、マウスが 好適である。
一旦動物が免疫化され、抗体生成を開始するために十分な時間が経過すると、抗 体生成細胞が再生される。あらゆる抗体生成細胞を使用可能であるが、動物0臓 から得たB白血球が好ましい。
抗体生成細胞は腫瘍細胞と融合され、ハイブリドーマを生成する。ここでは、「 腫瘍細胞」なる用語は、ハイブリッド「不死」細胞を生成する抗体生成細胞と融 合可能な細胞を含む。即ち、実験によって連続的に成長可能な細胞である。好適 な腫瘍細胞は、変質され免疫プロプリン生成能力を喪失した抗体生成細胞である 。このような細胞には、ラット骨髄腫細胞またはマウス形質腫細胞が含まれる。
特に好ましいのは、酵素ヒポタシンークアニンフオスフオリボシルトランスフエ ラーゼ(HGRPT)が欠落(不全)のマウス形質細胞腫細胞である。このトラ ンスフェラーゼは、ヒポキサジン、アミノプテリン、及びチミジンを含む媒体上 に成長した時に非融合抗体生成細胞または形質細胞腫細胞からのハイブリドマの 選択を可能にする。
抗体生成細胞及び腫瘍細胞は異なる動物種からのものを使用することに留意され なければならない。例えば、本明細書に参考文献として記したrScience  210: 534 (1980)(筆者: Nowingki et al、 )参照。
ハイブリドーマは、生体反応を受けたヒト精子または周知の免疫アッセイにおけ る遠心分離された生体反応性ヒト精子から得た上清を用いてスクリーンされる。
これによって、所望のモノクローン抗体を生成するーまたは複数のハイブリドー マが識別される。一旦単クローン抗体生成ハイブリドーマが選択されると、抗体 は周知の技術によってこのようなハイブリドーマから再生される。一般的に、− または複数の単クローン抗体生成ハイブリドーマをクローンすることが有用であ る。これによって、それを連続細胞ラインへ拡張することができる。このライン は、本発明の単クローン抗体を量産するために使用することができる。
先に述べた本発明に係る単クローン抗体生成方法は、実験室内方法である。本発 明はまた、精子抗原に対する単クローン抗体を生体上で生成する方法も含む。
このような抗体は、本発明のハイブリドーマを腹膜内で組織互換可能または免疫 抑制動物ホストへ注入することによって生成される。そのような動物ホストとし ては、例えば小咄乳動物、最も好適にはマウスである。これによってホスト中に 腹水腫が発生し1.この腫瘍がハイブリドマにより生成された単クローン抗体を 含む液体を生成する。十分な量の抗体が生成されるに十分な時間が経過した後、 二体を準備するのに特に有用である。
本発明はまた、本発明の単クローン抗体を生成するハイブリドマ及び連続細胞ラ インを含む。好ましくは、ハイブリドーマ及び細胞ラインは生体内部抗原に対す る単クローン抗体を生成する。この抗原は、生体反応後、内部及び外部生体膜中 に付随して残存する。最も好ましくは、連続細胞ラインは、ATCC超過No。
HB10039またはその突然変異または変化体を有するノーイプリドマ細胞ラ インの特性をもつ。本発明はまた、これらの細胞ライン内で個々の細胞を包囲す る。
当該技術分野における専門家であれば、ATCCH810039の突然変そのよ うなモノクローン抗体及びハイブリドーマそしてこれらを生成する細胞ラインは 、本発明の範囲内にある。特に好適な実施例において、ATCCHB10039 により生成されたモノクローン抗体は、そのようなモノクローン抗体−ン抗体を 生成するための方法において述べたように、ホストへ注入するための方法、また はその生成に使用されるハイブリドーマの特定タイプに拘りな(行わアンモニウ ム等のフラクション物質と混合され、これによって本発明のモノクローン抗体を 含む免疫グロブリンを沈澱させる。この沈澱は、分離され、溶液中に再懸濁され る。溶液は膜を介して透析され、これによってフラクション物質が除去され、モ ノクローン抗体を含有する透析物が生成される。この透析物は、その後プロティ ンAセファローゼビードコラム等の親和性コラムを通過する。このコラムは洗浄 され、抗体は適切なバッファを使用してpHを下げることによって溶出される。
本発明はまた、ヒト光体内部精子抗原に対するポリクローン抗体をも含む。これ らの抗体は、本明細書に記載の教示内容の下に適切に改良された周知技術により 生成される。抗原の適切な量が動物ホストへ投与されることにより、免疫源応答 が生じる。抗体を生成するあらゆるホストを使用することができる。従来使用さ れてきた動物には、兎や、ラットまたはマウス等のげっ噛類動物が含まれる。
一旦動物が免疫化され、抗体生成のための十分な時間が経過すると、ポリクロー ン抗体が当該技術分野において周知の技術によって再生される。一般的方法には 、動物から血液を除去し、この血液から血清を分離する。抗原に対する抗体を含 有する血清は、抗血清として使用することができる。或いはまた、血清から抗体 を再生することもできる。親和性純粋化は、本発明のヒト精子抗原に対する純粋 化されまたはほぼ純粋化されたポリクローン抗体を再生するための好適な技術で ある。
本発明の抗原を生成するための好適な方法は、プロイカリオチック細胞を培養す ることである。このような細胞には、DNAを含有する発現ベクトルまたはビー ルスにより変換されたバクテリア、菌、または他の微生物、またはイーストまた は哺乳類細胞等のエウカリオチック細胞または細胞ラインが含まれる。このDN Aは、抗原またはその任意部分に対してコード化する。好ましくは、変換細胞は 、E、coltまたはチャイニーズハムスター卵細胞ラインからの細胞である。
発現ベクトルは、抗原またはその任意部分に対してコード化するDNA配列を含 む。これら抗原またはその部分は、適切な調整制御核酸配列に機能的に結合され る。これにより、DNA配列は、選択された変換細胞中に発現することになる。
本発明のDNAは、本発明の抗原を含むポリペプチドをコード化する、分離され またはほぼ純粋化されたDNA配列(即ち、ポリデオキシリボ核酸)である。
本明細書における「分離された」なる用語及びそのバリエージジンは、DNAが 通常この抗原を伴うタンパク質をコード化するDNAから分離されたものである ということを意味する。従って、本発明のDNAは、このDNAがプラスミド等 のバクテリアベクトル、またはバクテリオファージにより寄生されるウィルスベ クトルヘクローンされた時に抗原をコード化するDNAを含むこととなる。これ らのクローンは、通常抗原を伴う他のプロティンをコード化するDNAを含むク ローンから分離されたものとする。本明細書における「はぼ純粋」なる用語及び そのバリエーションは、DNAが、本発明の抗原をコード化しないDNA及びR NAからほぼフリーであるという意味である。即ち、本発明の抗原をコード化す るDNAを含有するあらゆるサンプルにおける他のDNA及びiNAの約5%、 好ましくは1%のみである。好ましくは、本発明のDNAは、コンプリメンタリ −DNA (cDNA)である。
本発明のcDNAは、周知の技術及び本明細書の開示内容を用いて、精巣cDN A発現ライブラリーから分離されたものである。本明細書に参考文献として記し たrScience、240:324−326 (1988)J (筆者: C hang et al、)参照。このようなライブラリーの例としては、clo netech Incから市販されているlambda gtll teste s−specific cDNA ライブラリーがある。このようなライブラリ ーは、周知の免疫化学技術を用いて本発明の単クローン抗体とスクリーンされ得 る。これにより、cDNAの識別、続いて行われる分離、純粋化、及び配列が可 能となる。5P−10−5A cDNAは、Sanger dideoxy t ermination procedure(Sanger et al、、  Pr。
c、Natl、Acad、Sci、74:5463−5467(1977)、本 明細書に参考文献として記載)を用いた5equenase 配列キット(U。
S、Biochemtcal Corp、)により配列される。
本発明のゲノムDNAは、本明細書に含まれる教示内容の下に、周知の技術を適 用することによって得られる。種々の制限酵素によって消化されるヒトゲノムD NAを含有するプロットは、5P−10−5cDNAの5゛及び3′端を含むフ ラグメントで別個にプローブされた。5° 5P−10−5プローブは、5kb の単一バンドヘハイブリダイズされ、一方3′プローブは1.5kBバンドにハ イブリダイズされた。この単純なりindingパターンにより、5P−10が 単一コピー遺伝子またはタンデムリピートとして配列された一以上のコピーのた めにコード化される。
ヒト白血球ゲノムDNAライブラリー(C1ontech)は、5P−10−5 の634bpフラグメントとスクリーンされた。5x105個のプラク(血小板 )の内5個が5p−io−sに対する強いハイブリゼーションを示した。これら の血小板は純粋化され、また5P−10−5の3゛端にもハイブリゼーションさ れる。これは、これらのクローンが5P−10の全コード化領域を含むことを示 唆している。染色体位置の研究によれば、5p−toの遺伝子は、染色体11上 、おそらくは11q2バンドの領域に存在することが示されている。
本発明の特に好適な実施例において、cDNAは約1.35Kbを含有し、図1 1Aに示したヌクレオチド配列を含む。図11Aは、また本発明の特に好適な抗 原である5P−10の予想アミノ酸配列を示している。特に好適な実施例におい て、cDNAは、抗原のコード化のための遺伝子の214個のベース対フラグメ ントを含む。このフラグメントは、ATCCHB 10039により生成される VH5−10モノクロ一ン抗体により認識されるエピトープを含むと考えられて いる。MMS−10エピトープを含むペプチドは、アミノ酸143からアミノ酸 213へ伸長する71個のアミノ酸から成る。このペプチドは、疎水特性ヲ持つ 複数の繰り返しモチーフを含むタンパク質の領域にわたっている。
好適な抗原のcDNAが、本明細書の開示内容の下に周知の技術によってモディ ファイされ得ることが、当業者により認識されよう。例えば、異なるコドンを、 原コドンとして同じアミノ酸に対してそのコードを交換することができる。或い はまた、交換コドンを異なるアミノ酸に対してコードするこさができる。このア ミノ酸は、抗原の不妊作用または免疫遺伝性に対して影響を及ぼさないか、また は抗原の避妊作用または免疫遺伝性を改善する。例えば、本明細書に参考文献と して記されたrscience、229:193−12fO(IL85) −5 trategies and Applications of In Vit ro Mutagenesis’ (筆者: Botstein and Sh 。
r t l e) Jに記載のように、突然変異誘発が行われる位置、または置 換、挿入、欠落、及び転位等の単一または複数の突然変異を生成する他の技術が 使用され得る。このような改良されたDNAは、周知の技術を本明細書に記載の 技術に応用することによって得られるから、このようなりNAはクレーム発明の 範囲内にある。
更に、当業者であれば、cDNA発現ライブラリーから得たCDNA配列、また は本発明の抗原に対してコードする分離メツセンジャーRNAから準備されたC DNA配列が、各個体中に見いだされた天然アレイツク変化体を示す。このよう な変化体CDNA配列は、本明細書に記載の教示内容により得られるものである から、これらは本発明の範囲内にある。
最後に、当業者であれば、本発明のCDNA配列(またはそのフラグメント)は 、他のCDNA配列を得るために使用可能であることが理解される。該他のCD NA配列は、当該技術分野における一般技術を用いて高厳密性の条件下で前記c DNAと混成する。また、高厳密性の条件下でcDNAとハイブリダイズするあ らゆるDNAを得るために使用することもできる。そのようなりNAには、任意 にゲノムDNAが含まれる。従って、本発明のDNAは、ゲノムDNAに対して 、少なくとも75%好ましくは95%の相同性を示すDNAを含む。この相同D NAが本発明の抗原をコード化するとすれば、ゲノムDNAは、図11の抗原5 P−10またはcDNAに対してコード化する。
本発明のDNAは、本明細書の記載内容に基づいて適切に改良した周知の技術に 従って使用し、発現ベクトルを構成することができる。この発現ベクトルは、本 発明の抗原の発現及び生成のために微生物を変質させるために使用される。この ような技術には、本明細書に参考文献として記した以下の各引例に開示のものが 含まれる: 米国特許第4,440.859号(1984年4月3日発行;出願 人: Rutter et al、); 同第4.530.901 (1985 年7月23日発行; 出願人: Weissman); 同第4. 582.  800号(1986年4月15日発行; 出願人: Crowl); 同第4, 677.063号(1987年6月30日発行: 出願人: Mark et  a1、); 同第4,678.751 (1987年7月7日発行; 発明者:  Goeddel); 同第4.704.362号(1987年11月3日発行 :発明者1takura et al、); 同j@4,710.463号(1 987年12月1日発行; 発明者: MurrltY); 同第4.757. 006号(19g!1年7月12日発行; 発明者: Toole、Jr、、e t al。
); 同114,766.075号(1988年8月23日発行; 発明者:  Goeddel et al、); 同第4,810,648号(1989年3 月7日発行; 出願人:5talker)。
本発明のDNAは、適切なホストへ導入するために、幅広く種々の他のDNA配 列に結合することができる。コンパニオンDNAは、ホストの性質、ホストへの DNA導入方法、及びepisomalメンテナンスまたはインチグレーシラン のいずれが望ましいか、等に依存する。
通常、DNA (好ましくはcDNA)は、プラスミド等の発現ベクトルへ挿入 され、発現のための適切な方向及び正しい読み出しフレームに置かれる。必要な 場合には、DNAHは所望のホストにより認識される、適切な転写及び翻訳調整 ljQmヌクレオチド配列にリンクしてもよい。ただ、このような制御は、通常 は発現ベクトルにおいて可能である。その後、ベクトルは標準技術によって、ホ スト中へ導入される。一般には、あらゆるホストがベクトルによって変換される わけではない。従って、変換されたホスト細胞に対してそれを選択する必要があ る。
一旦選択技術がDNA配列を、必要な制御要素と共に発現ベクトルへ組み込むこ とを含むならば、それは、抗生物質抵抗等の変換された細胞中における選択可能 特性に対してコードする。或いはまた、そのような選択可能な特性に対する遺伝 子は、所望のホスト細胞を共変換するために使用される他のベクトル上に置かれ ることもできる。本発明における使用に好適な発現ベクトルは、pWR590及 びpGEXである。
本発明の抗原またはその免疫性フラグメントは、ヒト及び他の霊長類、及び他の 哺乳類における避妊ワクチンの免疫原としての有用性を持つものと期待されてい る。このようなワクチンは、当該技術分野における当業者によって周知に技術に よって準備することができ、例えば、抗原、薬理学的に受容可能なキャリア、適 切な補助剤、及びワクチン中に伝統的に見いだされる他の物質を含む。その抗原 またはそのフラグメントの免疫学的有効量は、当該技術分野において周知の手段 によって決定される。
E、co1目=おけるエウカリオチックタンパク質の発現及びスケールアップの コスト効率は、これを5P−10組み替えワクチンの初期発現のための選択モデ ルとする。E、coli中に発現する多くの低分子重量タンパク質は、これらの タンパク質が大E、coltタンパク質へ融合されない限り、急速に劣化する( 我々は、pWR59G発現システム(本明細書に参考文献として記載したGuo  et al、、Gene 29 (1984)、251−254)を用いた。
これは、E、coli lac プロモータ及びベータガラクトシダーゼに対す るコード化配列の部分を含む。ベータガラクトシダーゼは、約590個のアミノ 酸をコードすることができる。この減衰されたベータ ガラクトシダーゼに結合 された5P−10タンパク質の注入は、ウサギに対して強力に免疫原性を発揮す ることが証明された)。好適な実施例において、5P−10タンパク賀のための 完全オーブン読み出しフレームの部分をコード化する遺伝子は、強力プロモータ 及びバクテリア遺伝子またはその部分を含むバクテリアプラスミドに挿入される 。
5P−10タンパク質の発現は、バクテリアタンパク質と連結して行われ、2個 のタンパク質は、アミノ酸結合を介して結合される。バクテリアの溶解(リーシ ス)及び調製 5DS−PAGEまたは他の方法を用いた結果生じる融合タンパ ク質の純粋化が行われた後、そのような「融合タンパク質」は、バクテリアタン パク質がホストの組み替えエウカリオチック抗原に対する免疫応答性を高めるた めの補助剤として機能するという利点が得られる。
本発明の抗原はまた、光体反応後の精子を検出するための本発明のモノクローン 抗体に対する量子的アッセイに使用することもできる。純粋化された抗原は、標 準(スタンダード)またはコントロールとして使用することができる。直接的ま たは間接的免疫蛍光を、サンプル中のヒト精子が光体反応を受けた程度と相関さ せるために使用することができる。このデータは、標準曲線を発展させるために 使用可能である。これにより、サンプル中のヒト精子が光体反応を受けた程度は 、5P−10または光体反応後の精子の培養上清から得られ、ラジオ免疫アッセ イまたは酵素結合免疫アッセイによりアッセイされた他の光体内部抗原の競合ま たは直接免疫アッセイにより決定することができる。
本発明の抗原は、抗精子抗体を検出及び測定するために使用される。抗精子抗体 の検出は、長年にわたってアッセイ方法のアレイを証明してきた。それには、精 子細胞の凝集に基づくアッセイ(Kibrick assay)、ELISAま たはRIAフォーマットまたはクラス特定免疫ビードの結合を用いた精子表面( 障害)性及び不動態化(Isojima)等が含まれる。これらのアッセイは、 細胞全体を対象としているという事実によって区別される。これまでは、単一の 分子対象抗原または該対象抗原群を使用する抗精子抗体用として広く用いられて るアッセイは存在しなかった。組み換え技術の出現により、特定の精子抗原を抗 精子抗体の測定用対象として使用できるかもしれないという可能性が開かれた。
5P−10は、この面で作用する抗原の例である。
図11におけるcDNAによりコード化されたポリペプチド、そのフラグメント 、改良及び派生物を含む本発明の抗原もまた、ヒトの妊娠及び不妊をよりよくた めの周知の免疫アッセイにおける試薬として使用することができる。このようも ちろん、これらに限定されることはない。このアプローチの応用例として、性的 暴行証拠における精子の確認が挙げられる。 “本発明に係るヒト精子の存在ま たは密度の決定、或いは精子評価のための構成には、そうした物質の存在検出ま たはその量の特定に有効な抗体の密度が含まれる。抗体は、ラテックス粒子、プ ラスチックビード、またはプラスチックマイクロタイタープレート等の適切なキ ャリアに混合または付着されている。それはまた、酵素または染料と接合され、 或いは放射線標識される。これは、使用されるローン抗体は、受容可能なマトリ ックスまたは混合物上に受容可能なキャリアとの分野における現在の問題点の一 つは、性的暴力犠牲者から得た他の細胞物質からの精子DNAの分離である。細 胞(バクテリア、イーストまたは頚部、肛門または口腔上皮細胞は、試料を汚染 する可能性がある。ビードに接合された本発明のモノクローン抗体またはポリク ローン抗体は、そのような混合物における精子細胞を濃縮するために使用され、 これによってヒト精子DNAを選択的に抽出する事が可能になる。
生体反応は、妊娠のための必要な前提条件である。生体反応を経た精子のみが卵 を受精させることができるのであると考えられている。本発明に係る抗原は、生 体反応後の内部生体膜上に表示されるので、抗体ビード接合は、ビードまたは適 切な細胞親和性マトリックス上へ生体反応後の精子を選択的に吸収するために使 用される。精子は、その後ビードから除去されるかビード上で用いられ、ヒト卵 と反応し受精させる。
このように、本発明は、生体反応後のヒト精子細胞を分離するための手段を提供 するものである。本発明の不動態化されたモノクローンまたはポリクローン抗態 は、所定時間にわたって抗体が精子細胞に結合して抗体精子細胞複合体を形成す るのに和分な条件下でヒト精子細胞を含むサンプルと接触状態におかれる。この 複合体は、その後サンプルから除去される。好適には、結合複合体は、洗浄され る。精子細胞は、周知の技術によってその後抗体から分離され、これによって分 離体としての精子細胞が得られる。好ましくは、抗体は、免疫ビードへ付着され る。
このようなビードは、選択された数の生体反応後の精子を不妊女性の子宮または 卵管へ導入するための乗り物として使用され得る。該女性は、排卵は正常である が、「説明のつかない不妊症」 (おそらくは免疫性)を持つと診断された女性 である。これにより、実験室の技術者は、生体上に受精能獲得を回避でき、女性 に対して生体反応後の精子の集団を与えることができる。更に、親和性ビードか ら分離された生体反応後の精子は、実験室におけるヒト卵への受精に使用するこ ともできる。
性的暴力の証拠として、若干の精子細胞が含まれることがある。これは、しばし ば証拠が体腔の乾燥スワブからの溶出液であるという事実に起因するもので、こ の結果、その尾から解離された精子頭となる。本発明のモノクローン抗体の精子 頭に対する特異性及びその多のヒト細胞タイプとの交差反応性の欠如により、精 子細胞の存在を証明するための性的暴力の証拠の分析に使用する事が可能となる 。
本発明のモノクローン抗体はまた、避妊ゲル、クリーム、または他の化合物にお ける活性成分としても有用である。ヒトまたは他の哺乳動物における避妊効果を 生成するために効果的な量が、薬理学的に受容可能なキャリアに混合または付加 される。このキャリアは1.その後避妊目的のために投与される。
本発明の技術を特定の問題または環境に応用することは、本発明の教示内容に照 らした当該技術分野における当業者の実施可能範囲内にあることが理解されなけ ればならない。本発明の生成物、その製造方法、及びその側角方法の例は、以下 の各実施例に記す。
例1 モノクローン抗体MH9−10の準備 モノクローン抗体は、本明細書に参考文献として記したrNa t u r e 、266:550 (1977)J (発明者: Ga1fre et al、 )!、−記載の方法を用いて生成される。Ba1b/c雌マウスが、不完全なフ ロイントのアジュバント内で1x107 スライス洗浄ヒト精子と4回にわたっ て免疫化された。
各免疫化において、各々がO,1mlの筋肉内及び皮膚内注射が3回行われた。
精子は、血液形がOのドナーから得た。マウスの肺臓細胞が骨髄腫瘍細胞ライン 5P210(rNature 279+269(1978)J、筆者: Sch ulman et all、本明細書に参考文献として記す)と融合した後、細 胞はHAT選択媒体を含む96ウエルプレートへ分布された。HAT選択媒体は 、ヒポキサンチン、アミノプテリン、及びチミジンを含む。抗体に対してスクリ ーンする酵素結合免疫吸収アッセイ(ELISA)は、ウェル毎に1x105精 子対象細胞を使用することによって、融合後14−21日間行われた。精子に対 して陽性結合を顕現したハイブリドマは、Ga1fre et al、の制限希 釈方法によって拡張されクローンされた。25小の安定1nG分泌抗精子ハイブ リドマラインが設定された。
その後、抗体は、間接免疫蛍光によってそのヒト精子への結合性能が試験された 。射出ヒト精子上へのMMS−10抗原の間接免疫蛍光配置が、本明細書に参考 文献として記したrBiol、Reprod、、32:695−711 (19 85)J (筆者: Herr et al、)の方法に従って行われた。これ らのハイブリドマの内の−であるATCCHB 10039は、サブクラスIg G1における免疫グロブリンの抗体を生成した。これは、固定され、浸透化され たヒト精子の生体に向かう。
例2 ハムスター卵侵入試験 MMS−10抗体は、ヒト精子のzona freeノ−ムスター卵との反応を ブロックする作用を持つことが示された。本明細書に参考文献として記した「J 、Reprod、Immunol、10:231 (1987)(筆者: An derson et a!、)J及びrBiol、Reproduction  15:471 (1976)(″S看者; Yangimachi et、al 、)参照。この試験では、ハムスター卵のzona pellucidaはプロ テアーゼとの処理によって溶解(dissolve)され、ヒト精子はその後z ona free卵に付加された。精子が卵に結合し卵内に侵入する能力は、卵 細胞質的に存在する精子核を計数することによってスコアされた。この技術を用 いて、MHS=10抗体は、多くの精子のハムスター卵との反応を阻止する作用 を持つことが見いだされた。
例3 MMS−10の純粋化 抗体は、まず次のように沈澱された。$mlsのアイスコールド飽和硫酸アンモ ニウムをゆっくりと滴下撹拌しながら、380−400mgの総タンパク質を表 す10m1sの腹水に付加する。これが、コールド中で3時間にわたって撹拌さ れる。そして、5orvall RC−5B中で11000Orpで20分にわ たり遠心分離する。約5ml dH2Qにおいて、上滑及び再懸濁ペレットを廃 棄する。pH8,0でPBSの4チエンジに対して4℃で48時間にわたって透 析する。
タンパク質Aコラムは、次のようにして準備された。約50m1s PBSpH 8,0中で、20分にわたって3gmのタンパク質AセファローゼCL−4B  (Pharmacia)を膨張する。膨張されたゲルを、テフロンサポート及び 3ウエイストツブコツクでフィツトされたディスポーザブルシリンジへ注ぐ。
全ての過剰バッファを重力によるコラムバックとして排除させる。全てのゲルが コラム中にある時、少なくとも59m1のバッファ(PBS pH8,0)で洗 浄する。使用可能状態となるまで、PBS及び0.2%ソジウムアジ化物中に保 存する。
抗体は、次のようにしてタンパク質入コラム上で純粋化される。2mlの透析さ れた飽和硫酸アンモニウム沈澱(4mlの腹水を表す)をPBS pH8,0中 のタンパク質セファローゼビードと混合し、4℃で一夜エンド オーバ エンド で撹拌する。ビードをコラムへ注ぎ、UVモニタ上のベースラインがフラットに なるまで遊離物質を介してPBS pH8,0で洗浄する。PBS pH5゜5 でバンブして、結合1gG1抗体を希釈する。抗体はこのpHでゆっくりと希釈 するので、0.6ml/minの低流率でコラムを介してポンプバッファする。
他の抗体のアイソタイプを含む残存結合物質のコラムを、0.87%NaC1の 0.01MシトレートバッファpH3,0で清浄化する。最後に、PBS8.0 でコラムを再平衡し、4℃で0,2%ソジウムアジ化物で保存する。典型的な純 粋化は、380−400mg総タンパク質を表す10m1sの腹水液で開始する 。
SAS沈澱が5m1sdH20中に再懸濁して透析された後、総体積は約7rn lSとなり、タンパク質濃度は15mg/mlとなる。
タンパク質入コラム上に純粋化された75mgの透析されたSAS沈澱中の、4 3mgがコラムに結合しないIgG以外のプロティンとなり(フラクションり、 32mgがI)H5,5PBSで希釈する純粋IgGとなる(フラクションII )。異なるサブクラスの免疫グロブリンの小量は、pH3,0シトレートでコラ ムからクリアされる(フラクションI I I)。
コラムへのフラクションIの再ローディング及び再希釈化によっては、いかなる 付加1gGも生じることはなかった。これは、コラムの結合容量が初期に75m g5As沈澱を越えるものでなかったことを示している。10%のアクリルアミ ドゲルが、純粋化されたフラクションのアイデンティティを確認するために投与 された。開始腹水であるフラクション1、及びフラクションIIがらのタンパク 質1100uがゲル上に投与され、Comasgieブルーによって染色された 時、2個の重チェーン及び軽チェーン抗体のみがフラクション11中に存在し、 プロティンAコラムに結合しなかった物質であるフラツジ」ン!中には極ゎずが または全く存在しなかった。
例4 モノクローン抗体の準備 光体反応精子の頭と反応するモノクローン抗体は、光体反応の生成物がらの光体 反応後の精子の分離から生じた上清でマウスを免疫化することによって得ること ができる。多くの方法が、光体反応ヒト精子に使用する事が可能である。これら にはイオン透過担体を用いた定温培養、フォリクラ及び卵管液、及び可溶性また はインタクトツナペルシダが含まれる。精子は、低速(50xg)で遠心分離さ れ、これによって外部光体膜及び細胞質膜から成る可溶ハイブリッド小嚢から精 子細胞が分離される。この上清は、例1に概要を示した標準免疫化プロトコール に使用される。
例5 SP−10の純粋化 親和性コラムは次のようにして準備された。シアノーゲンブロマイド活性化セフ ァローゼ4B(シグマケミカルカンパニー)がMMS−10抗体用の不動悪相と して使用された。ビードを分離するため、3.Ogのドライビードが15分間に わたって1mM中に膨張され、その後同200m1中で洗浄された。膨張された 体積は約10m1である。ビードは、結合バッファ(0,IM NaHCO3、 pH8,3w1th0.5NaC1)で洗浄され、速やかに接合バッファ中の3 2mgの純粋化されたMHS−10の15m1の溶液に転送される。この混合物 は、4℃で一夜にわたり、50m1管中でエンド オーバ エンドに撹拌された 。
ビードは、その後100m1結合バッファであらゆる21M物質がら開放されて 洗浄される。ビード上の非反応活性位置は、室温下で、0.1M)リス、0.  1MグリシンpH8,3と0.5MNaC1を2−3時間低温培養することによ ってブロックされた。
コラムは、テフロンサポート及び3ウエイストツブコツクを持つの12m1シリ ンジ中で準備され、結合バッファで再び洗浄される。その後0.1M アセテー トと0.5M NaC1pH4,0とで交互に洗浄され、その後結合バッファが 続き、そしてアセテートバッファが行われ、そして最後に0.2% アジ化物の 0.1M Hepea pH8,0で平衡化されて保存される。
ビードとは結合しなかった物質上のBCAタンパク質アッセイにより、原32m gのうちの2mgが結合しなかったことが示された。
精子は、次のようにして準備された。新鮮な射出物が1時間にわたり液化され、 その後600xg (重力加速度)で遠心分離して上清を廃棄することによって ヘペス バッフy pH8,0の40mlHam’ s FIGメディアで2度 洗浄された。精子ベレットは、プロテアーゼ抑制剤とともに、−80℃で冷凍保 存された(5mM ベンザミジン、1mM PMSF、2ug/ml レウベブ チン、2 ug/ml ペプスタチン)。
抗原の純粋化に先だって、精子ベレットが溶解され、内部でそれらが冷凍された バッファの最小体積中でダウンス均質化された。
可溶性タンパク質の抽出物は、マイクロフユージ中で10.000xgで遠心分 離された。予備結果として、次のことが示された。即ち、抗原の生成は、1%S DSにおけるベレットを再抽出し、最終SDS濃度が0.25%になるように初 期可溶抽出物とプーリングすることによって更に増大する。
抗原は、次のようにして親和性コラムで純粋化された。精子抽出物は、セファロ ーゼ4Bビードで10m1コラムを通過されるか、または4℃で一夜ビードと撹 拌されることによってビード自体に非特異的にに結合するあらゆるタンパク質を 前吸着させる。抽出物は、親和性コラムの頂部に装荷され、4℃で一夜0.6m l/minでポンピングすることによってコラムを再循環することになる。遊離 物質(フラクションI)は、UVモニタ上のベースラインがフラットになるまで O,IMへベス バッファ p)Ig、0でコラムから洗浄される。濃縮された 抗原(フラクシヨンII)は、0.1M グリシンバッファpH2,2w1th 0.87%NaC1でコラムからバンブされ、フラクションはベースラインが再 びフラットになるまで収集される。最後に、コラムはへベス バッファ pH8 で再平衡され、4℃で0.2%ソジウム アジ化物で保存される。濃縮フラクシ ョンIIは、第3コラムを通過する。このコラムは、ヤギ抗マウスIgGで準備 された親和性コラムである。これにより、MHS−10親和性コラムから解放さ れたあらゆるMMS−10抗体が除去される。
ヤギ抗マウスIgG@和性コラムは、上述したMHS−10親和性コラムの場合 と全く同じ方法でCNBr活性化セファローゼにて準備されるが、次の点に相違 を持つ。5mlコラムを準備するには、1.5gの乾燥ビードが使用される。
それは、ヒト、ウマ、及びウシ血清タンパク質と最小交差反応性を持つ1.5m gヤギ抗マウスIgGと4℃で一夜にわたって定温培養された(ジャクソン 免 疫化学ラボラトリーズ インコーホレイティラド)。
典型的抗原純粋化では、40の精子サンプルが膨張され、上述のように抽出され た。総体積は7.3mlで、100ulがタンパク質濃度の決定及びゲル電気泳 動のために除去された。総タンパク質は、BCA処理によって68mgと決定さ れた。抽出物は、セファローゼ4B−200ビードで前吸収され、その結果得ら れる体!38m1sがその後親和性コラムに結合されることになる。
親和性コラムに結合しなかったタンパク質は、0.1MHepespH8,0で 希釈され、フラクションlとして収集された。透析及び凍結乾燥後、このタンパ ク質は、1.0m1PBSで再溶解され、総タンパク質は16mgに決定された 。
親和性コラムに結合しなかったタンパク質は、0.1Mグリシン バッファドサ リン pH2,2で希釈され、フラクションIIとして収集された。フラクショ ンIIの総体積は、20m1sであった。このフラクションの半分は、更にヤギ 抗マウスIgGコラムに対して吸収され、こればよって親和性コラムから解放さ れるあらゆるマウス抗体が除去されることになる。透析及び凍結乾燥後、吸収さ れまたは吸収されなかったこの純粋化されたフラクションは、100ulPBS 中で再溶解された。フラクションの吸収された半分は、39ulのタンパク質を 含み、非吸収の半分は64ugのタンパク質を含んでいた。池の65ugのタン パク質は、コラムがヘペス バッファ pH8で再平衡した時に希釈されたフラ クシッンIII中に存在する。
説明しなかった他のタンパク質は、システム及び種々のステップのいずれかで失 われたものである。このステップには、前コラムへの非特定吸収が含まれる。
この実験で計算しなかった量は、おそらくは処理手順数の増大に起因して以上に 高いようである。前コラムまたは抗マウスIgGコラムを除く他の実験において は、12の射出物から約150ugの濃縮フラクシ岬ンII抗原の生成が一般的 である。
抗原の濃縮の段階を視覚化するには、10%minigelが、20ug/1a neの開始物質精子抽出物及び親和性コラムから収集された3フラクシヨンで通 された。ウェスタンブロッティングが行われると、コラムに結合しなかった物質 であるフラクション!中には抗原は存在しなかった。フラクションII及びワラ クシ5ン111双方は、抗原バンドの全アレイを明らかにした。明かにコラム自 体から解放されたマウスIgGの結果である異常バンドは、フラクションII■ 及び非吸収のフラクションII中における空腹水制御プロット上に現れた。抗マ ウスIgGコラムは、吸収されたフラクション中におけるこの汚染の殆どの部分 を除去した。
プロットのアミドブラック染色または濃縮フラクションIIのゲルの銀染色は、 一般に30kD周辺のMHS−10領域に2バンドの染色を明らかにし、50k D及び66kDの周囲の他のバンドを、そして78kDの周囲に極めて重いバン ドを、明らかにした。30kDよりも高いバンドは、汚染物質であると考えられ た。なぜならば、それらは非免疫反応性であったからである。
2−Dゲル上に分析された純粋化された5P−10抗原は、分子重量形式が18 −34Kdaのペプチドを表した。34.26.24、及び18Kdのペプチド バンドは、その後シーケンシャル電気泳動及び電気希釈によって均質性(9〇− 98%)にまで純粋化される。親和性コラムからの5P−10フラクシヨンを含 むl03DS PAGEゲルは、1次元中で電気泳動され、そして免疫反応性抗 原に対応するペプチドバンドは、免疫プロットによって確認された。5P−10 ペプチドは、その後ゲルからストリップとして切断される。切断されたストリツ ブは、12%ゲル中で電気泳動される。ペプチドは、純粋化のためにスキャンさ れる。ペプチドは、電気希釈によってニトロセルロース膜へ転送され、その後希 釈された接種または後段の生化学分析に供される。
例6 逆相HPLCによる抗原の純粋化 ヒト血清からの5P−10の純粋化 8−12射出物からの血清は、それぞれが25m1のHam’ s FIQ 媒 体、ヘベス バッファ pH7,4で、10分間にわたり550Xgで2度洗浄 され、その後−20℃で必要時まで冷凍保存される。精子は、膨張され、1−2 m1の061%TFA ()リフルオロアセチック酸)中に再懸濁され、ダウン ス均質化されて可溶抗原が抽出され、13.000Xgで2度マイクロフニージ され、その後0.22umフィルタで濾過されて不溶性物質が除去される。5− 10mg総タンパク質を含有する可溶性抽出物は、Brownlee reve rage phase コラム、l(1mm x 25cm、packed w fth Aquapore C−8,300A pore 5ize、 7um silica beadで、G11son HPLC上にフラクショネートされ る。1.5ml/minの流率で、0−80%5olvent Bのgradi entが50分にわたってrunされた。5olvent Aはdistill ed水中で0. 1%TFAであり、5olvent Bは、2−プロパツール 中で0.1%TFAであった。各ピークに対応するフラクションは、230nm で検出され、マニュアルで収集された。
調製ゲル電気泳動 これらのフラクションは、5avant 5peed Vacで凍結乾燥され、 Laemmliサンプル中で溶解され、そして10%ポリアクリルアミドゲル上 で分離される。タンパク質は、500mAmpsで40分間にわたって電気プロ ットされる(10mM CAPS バッファ、10%メタノール、pH11,0 )。これは、第2PVDF膜及び第3ニトロセルロース膜でバックアップされた PVDF膜上に行われ、これによってPVDFを通過するタンパク質が捕捉され る。
PVDF膜はCoomassieブルーによって染色され、これによって各フラ クション中に存在するタンパク質が確認されると共に、ニトロセルロースがMM S−10抗体でプローブされ、これによってPVDFプロットから切断されるべ き抗原バンドを配列のために確認することができる。
アミノ酸配列 アミノ酸配列は、University of VirgLnia Prots in and Nucleic Ac1d Sequencing Facil ityで行われた。N一端末アミノ酸配列は、Applfed Biosyst ems 470 A Ga、s Phase Protein 5equenc erを用いて決定された。MMS−10免疫原の乾燥サンプルは、75%for mic酸中で取り出されポリブレーンで被覆されたグラスファイバフィルタへ適 用された。フィルタは乾燥され、シーケンサに適用された。エドマン デグラデ ーションの一サイクルは、フェニルイソシオシネートなしで行われ、続いてPI TCが20−30サイクル行われた。N一端末アミノ酸の分裂は、気体相トリフ ルオロアセチック アンハイドライドを介して達成され、この結果アニリノジア ゾリノン派生物が形成された。PTH派生物またはPTHスタンダードの混合物 は、IBM C18逆相コラムを用いてWaters 840 HPLCシステ ム上で分析され、254及び313nmの波長で検出される。30kD及び18 kD形式の2個の5P−10ペプチドが分離され、アミノ酸マイクロ配列された 。
30kDバンドの最初の12アミノ酸のN端末配列は、次のように見いだされた : XTVAEXTSGEXA、この配列は、アミノ酸番号78で始まるcDN Aから誘起された予想配列と揃えられる。18kDバンドの第1の7アミノ酸の N端末配列は、次のように見いだされた: XDEQXSG、この配列は、アミ ノ酸番号140で始まるcDNAsから誘起された予想配列と揃えられる。
例7 抗原5P−10の特徴化 5P−10の生化学的及び形態学的特徴化は、酸性多形態タンパク質を示す。
このタンパク質は、ヒト集団中に保持される。発達中の精細胞の発生期光体中で 精子形成期間中に発生し、インタクト精子の光体中に位置する5P−10はブラ 5P−10は、このようにヒトにおける光体発達の分化記号であり、妊娠に先だ って露出された光体内部免疫原の例である。これにより、免疫避妊のポテンシャ ルターゲットが提供されることとなる。5P−10は、避妊ワクチンに対する世 界保健機構タスクフォースによって「プライマリ ワクチン候補」と名付けられ た。これは、その組織特異性及びMMS−10単クロ一ン抗体がハムスタ卵侵入 アッセイにおける精子/非反応を禁止するという証拠に基づく。
物質及び方法 工、ヒト精巣免疫細胞化学 精巣は、ステロイドで処置を受けていない患者から得た前立腺癌に対する選択オ ルキエトミーから得た。精巣は、0.1Mフォスフェート バッファ中の2%フ ォルムアルデヒド中に固定され、パラフィン中に埋め込まれた。10ミクロンの セクションがゼラチン被覆された顕微鏡スライド上に搭載され、エタノールのグ レーデッド シリーズにデパラフイナイズされ、そしてフォスフェート バッフ ァされたサリン(P B S)中にレバイドレートされた。セクションは30分 にわたって10正常ヤギ血清で前処理され、PBSで3x洗浄され、そして1% 正常ヤギ血清中で30分にわたり単クローン抗体VH5−10または制御IgG 1の1 : 1000希釈液で反応された。洗浄に引き続き、セクションは30 分間ヤギ抗抗マウスgG (Jackson Immunoresearch  Lab。
ratories、West Grove、PA)の1:100希釈液で処理さ れ、3度洗浄され、そして30分間PPBS中1 : 200のマウスペロキシ ダーゼ抗ペロキシダーゼで定温培養され、そしてPBS中で3度洗浄された。5 P=10抗原の位置を示すブラウン反応生成物は、0.01596過酸化水素を 伴う0゜05%ジアミノベンジジンでデベロップされた。
2、免疫蛍光顕微鏡 Motile Sperm Live ejaculated精子は、5%CO 2で37℃で3.5%BSAのRPM11640媒体中で1.5時間定温培養さ れた。1.5x108精子は、RPMI中に希釈された1 : 100のMMS −10抗体と1時間にわたって、または同じ<1:100の制御1gG1と1時 間にわたって定温培養された。サンプルは媒体中で2x洗浄され、ヤギ抗マウス IgG−FITC(Jackson Immuno Re5earch Lab oratories)の1:100希釈液と1時間にわたって反応に供された。
サンプルは、ウェットマウントとして観察された2Xで洗浄された。精子の内5 0パーセントが、プライマリ抗体の付加時に運動性であり、また第2抗体付加時 の25%そして約10%が1000運動性細胞をスコアするときに運動性であっ た。
Tx−100またはメタノール透過性の効果3 x 108精子が、2uMフェ ニルメチルスルフォニルフルオライドを含有するフォスフェート バッファ サ リン(P B S)中で3X洗浄された。精子は、3%パラフォルムアルデヒド 中で30分間固定された。部分が室温下で30分にわたって0. 5%トリトン  X100または100メタノールで透過化された。非透過化されたサンプルが 、PBSと処理された。2x洗浄後、サンプルは1時間にわたって37℃でPB S中のMMS−10のl : 100希釈液で培養された。その後、ヤギ抗マウ ス■gGの1 : 100希釈液によって培養された。プレバレージョンが2x 洗浄され、90%グリセロール、0.25M)!Jス、pH7,5中にマウント され、そして試験された。
MMS−10染色及び光体反応精子をスコアするためのルーチン方法膜透過化が 5P−10抗原を露出したという証拠(「結果」 参照)に基づき、次の標準方 法が開発された。液化精液サンプルからの精子が、0.1M ヘペスでバッファ されたHam’5F10媒体中で2度洗浄された。光体反応の誘起のため、精子 懸濁液は、Biggers、Whitten & Whittingham ( BWW)媒体(Biggers et al、、Methods inMamm alLan Embryology (ed、J、C,Daniel)Iat  ed、、P、8L (Freeman、San Francisco。
1971)、本明細書中に参考文献として記載)中で、3.5%ヒト血清アルブ ミン(HS A)とともに37 Cで3時間にわたって受精能獲得化された。サ ンプルは、0.3%HSAを含有するBWW中の10uMカルシウムイオン透過 担体 A23187中で30分にわたって光体反応された。精子は、顕微鏡スラ イド上へ細胞遠心分離され、空気乾燥され、そして室温下で45分間にわたって 3%バラフォルムアルデヒドの数滴で固定された。スライドは100%メタノー ルで室温下で20分間処理され、10%正常ヤギ血清(NGS)で15分間ブロ ックされた。スライドは、室温下で45分間にわたって、0.01Mフォスフェ ート 緩衝溶液サリン pH7,4,1%NGS中で単クローン抗体MH5−1 0の1:100希釈液で培養された。PBS中のフルオレセイン イソシオシネ ート 結合ヤギ抗マウスIgG (Jackson Immuno Re5ea rch)の1/100 希釈液が、第2抗体として使用された。試料は大きく洗 浄され、そして蛍光性の消滅を防止するために付加されたオルトフェニレン ジ アミンと共に90%グリセロール、10%0.1Mトリス、pH7,5中にウェ ットマウントされた。
3、EMM疫細胞化学 精巣組織は、pH7,3の0.IM力ココディレート緩衝溶液中2%グルタルア ルデヒド、2%フォルムアルデヒド中に固定された。一部は、2%オスミウムテ トロクンド中でポスト固定された。組織は、アラルダイト502中に埋設された 。全部分は、超マイクロドーム上で切断され、その後室温下で30分にわたって 0. 2%オブアルブミンで培養され、これによって非特異位置がブロックされ る。単クローン抗体MHS−10または制御IgG1は0. 2%オブアルブミ ン中で1:50に希釈され、そして4℃でセクションで一夜反応された。PBS の滴のエフジースト洗浄後、各セクションはタンパク質Aゴールドの1:25希 釈中で2時間にわたって培養された(Jannsen Life 5cienc es、Piscataway、N、J、)o各セクシジンがその後PBS中で洗 浄され、5%ウラニルアセテート中で10分にわたって着色され、そしてJ E OL100CX電子顕微鏡中で観察された。
4、ウェスタンプロット ドナーの精子は、Hams F−10媒体中で洗浄され、5mMベンザミジン、 1mMフェニルメチル−スルフォニルフルオライド、2 u g / m 1の 1eupept in、2ug/mlのペプスタチンの存在下で一80℃で冷凍 され、膨張され、そして1%SDS中で抽出された。一部の抽出物が、B−メル カプトエタノールの存在または欠落下で一部2XLaemmll 緩衝溶液(1 ,aemmli、Nature (Lond)、227:6gG−85(197 G)、本明細書に参考文献として記載)に付加された。タンパク質は、本明細書 に参考文献として記載したO’ Farrel I、J、Biol、Chem、 、250:4007−21 (1975)の処理に従つて1次元及び2次元の電 気泳動によって分析された。電気トランスファは、本明細書に参考文献として添 付したTowbln et al、、Proc、Natl、Acad、Sci、 USA、76:435G−54(1979)に従った。ニトロセルロースは、P BSlo、5%Tween20中の5%ミルク中でブロー/りされ、PBSlo 、5%Tween20中のMHS−10mAb (1/1000)中で一夜4℃ で培養され、ヤギ抗マウスIgGペロキシダーゼが11500 G希釈液で使用 された。制御1gG1単クローンもまた、1/1000で希釈された。2−Dゲ ル上のタンパク質スポットの銀染色は、本明細書に参考文献として記載したWr ay et al、。
Anal、Biochem、、118:197−203 (1981)の処理に 従って行われた。
結果 1.5P−10は、精子発生の分化抗原である。
5P−10は、ヒト精巣中の精子分化の特定段階で発現するものであることが見 い出された。MHS−10単クロ一ン抗体(アイソタイプ: IgG1)に露出 されたパラフィンに埋設された精巣(N−3)の免疫組織化学試験により、精細 管内におけるアトルミナル精細胞及び成熟精子への結合が明かとなった(図IA 、 B)。他のIgG1単クローり抗体(図IC)で培養されたヒト精巣の制御 セクションは、免疫反応生成物を示さなかった。球形精細胞内において、免疫着 色がしばしば成長整形構造及び小降粒子中で観察された(図IB、矢印頭)。成 長整形または粒状 免疫反応パターンのいずれかを示す同じように着色された精 細胞の群が、単−精細管の断面中に観察された。この発見は、分化における幾つ かの段階中での生殖細胞は精細管の任意の断面と共存するという以前の観察と軌 を−にする。精細上皮の全領域が染色を示したわけではなかった。これは、精子 発生のいずれかの段階で5P−10の発現が欠落したか、或いはパラフィン埋設 物質中の精細管上皮からいくつかの細胞が解離した可能性のあることを示唆して いる。基礎精製細胞、セルトリ 細胞、精母細胞、及び精巣インチルステチウム 中の細胞は免疫反応性を示さなかりた。
2.5P−10は、インタクト精子の光体中に存在している。
免疫蛍光顕微鏡により、5P−10はヒト精子類に配置された。MHS−10単 クロ一ン抗体で培養され、蛍光副次抗マウス抗体と反応した運動性で非透過性の 精子(N−1000)は、精子の免疫蛍光性着色を示さなかった(データネ図示 )。これは、5P−10が検出可能レベルにおけるインタクト精子の表面細胞質 膜上に存在しなかったことを表している。スライド上で空気乾燥され、3%バラ フォルムアルデヒドで固定され、0.5%トリトンX−100またはメタノール で透過化され、そして単クローン抗体及び蛍光副次抗マウス抗体と反応した精子 は、キャップ状蛍光パターンに着色した。このパターンは、周知の光体形態学と 同様であり、各サンプルにおける精子の90%以上に発生した(図2A)。これ らの結果は、膜透過化処理が、抗体結合にアクセスできる5P−10をつくりだ したことを示している。
3.5P−10を示した超構造配置は、光体膜と付随している。
ファイン構造研究が、5P−10を高分解能で位置決めするために行われた。
成熟射出精子が2%バラフォルムアルデヒド及び2%グルタルアルデヒド中で固 定され、電子顕@鏡のために準備され、そしてMMS−10単クロ一ン抗体及び タンパク質Aで被覆されたlQnm金分子でプラスチックセクシジン状に免疫ラ ベルされた。金分子の密度は、光体コンパートメント上に観察された(図3)。
光体の一部が斜めにセクションされたセクションにおいて(図3の精子アペック スにおけるように)、金分子は2層アレイ中に観察された。このことは、成熟且 つインタクト精子中において5P−10は光体中に不均一に分布しそして内部及 び外部光体膜に付随していることを示唆している。ファイン構造レベルにおける 抗原位置の正確なaアサインメントは、これらのブレ゛バレージョンにおいては 困囃である。というのは、細胞膜を形成するオスミウムテトロキシドにおけるポ スト固定化が抗原性を破壊することが見いだされたからである。しかし、非才ス ミ化免疫標識試料をオスミ化精子と比較することにより、光体膜の位置は、図3 の矢印頭でしめされた電子1ucent 領域に対応するように定められた。こ れにより、5P−10は、成熟且つインタクト射出精子における光体マトリック スに近接した内部及び外部光体膜双方の面状に位置することが結論された。
4、生化学的特徴化 5P−10の分子特徴は、1及び2次元ゲルのウェスタンプロットによって研究 された。これらゲル状には精子ホモゲネートが電気体動された。10%アクリル アミド、1次元5DS−PAGEゲルのウェスタンプロット上に観察された免疫 反応性精子タンパク質のパターンにより、少なくとも14の異なるペプチドバン ドの分解能が可能となった(図4B)。このバンドは、1B−34kDaにわた っている。SDS及び二硫化結合減少剤であるB−メルカプトエタノールで処理 された精子ホモゲネートは、減少剤に露出されなかったホモゲネートと比較され た(図4B)。免疫反応性ペプチドのパターンは、B−メルカプトエタノールが 存在しているか否かにかかわりなく同一であった。このことにより、2硫化結合 の減少は、免疫反応性ペプチドの見かけ分子重量を変化させないことが示された 。
2−Dゲル上に電気泳動された精子ホモゲネートの銀染色は、4. 3−6.  5のpH範囲にわたる等電点を持つ多くのタンパク質スポットを示した。MHS −10モノクロ一ン抗体は、見かけ分子重量が18−34kDaにわたる一連の ペプチドスポットで免疫反応した(図5B)。見かけ分子重量が24−34kD a5、全ての個々の精巣が5P−10タンパク質を保有する。
図4Bは、異なる個体から得た免疫反応性5p−ioは、極めて近似しているこ とを示している。任意の位置のペプチドバンドに対する抗体反応の相対強度は、 異なる各個体間で等し力じた。これは、工4の異なる免疫反応性ペプチドバンド の完全コンブリメントの各精子ホモゲネートにおいても現れた。これまでは、免 疫蛍光性またはウェスタンプロット(N−50)の何れかを用いた精子サンプル 試験で、MHS−10単クロ一ン抗体と反応しないものはなかった。これは、5 P−10がヒト集団中に高い割合で保有されていることを示している。
6、光体反応後、5P−10は精子類に付随して残存する。
生体マトリックスのある構成要素は、外部生体膜が精子ブラスマ膜と融合した時 に、生体反応期間中に先体から核酸することが周知である。図2Bは、MHS− 10単クロ一ン抗体が精子サンプルと反応した時に得た免疫蛍光性染色パターン を示したものである。精子サンプルは、カルシウム イオン透過担体 A231 87で処理されている。該123187は、精子の内の幾つかを誘起して生体反 応を受けさせる。イオン透過処理された集団は、赤道バー(図2B、薄矢印頭) を示す増大した数の精子、及びフェイントキャップのみ、または赤道バー双方の いずれかを表す精子(図2B、厚矢印頭)を含む。
これらの光顕微鏡結果は、5P−10は部分的に生体反応後の精子頭に付随して 残存することを示した。フェイントキャップは、5P−10が内部生体膜上に存 続することを示唆した。内部生体膜は、生体反応後に精子頭において露出する。
一方、蛍光性赤道バーは、5P−10が精子の赤道セグメントに付随して保持さ れることを示した。
議論 MMS−10クロ一ン抗体が球形精細胞及び精巣部における精子発生の次段階と のみ反応し、2Mレベルにおける生体内に位置するという観察は、体組織がMH S−10モノクロ一ン抗体とは非反応性であるというリポート(Anderso n et al、、J、Reprod、Immunol、、10:231−57 (1987)、本明細書に参考文献として記載)と結びついて、共に5P−10 は「分化抗原」であると分類できるかもしれないことを示している。即ち、ヒト 精子発生の正確な段階で発現した組織特定細胞であるということである。MHS −10免疫反応生成物は、球形精細胞の核に近接した小卵粒子として、精細管上 及中に明かに存在している。この着色は、5P−10が検出可能な精子発生の最 初期段階を示すものであり、発生初期生体小嚢及び/または周辺核ゴルジ領域に 対応しているように思われる。このように、MHS−10モノクロ一ン抗体は、 ヒトにおける生体発達の有用なマーカを提供するものである。この抗体プローブ の臨床的応用の一例として、いわゆる「球形細胞症候群」を持つ精液サンプルに おける未成熟生殖細胞(ゴルジ相精細胞 及び以下の段階)の事例の診断におけ る応用が挙げられる。本明細書に参考文献として記したJassim andF estenstein、J、Reprod、Immunol、、11: 77− 89(1987)参照。
生殖細胞分化中においてその段階特定発現に結びついた体組織における交差反応 の欠如は、また、5P−10の避妊ワクチン免疫原としての有用性に対して密接 な関係がある。もし共通体抗原がワクチン免疫原として使用された時に予測され ることになる、自己免疫の潜在的問題は、5p−ioに関しては見いだされなら れたドナーからの精子の90%またはそれ以上の精子中における先体を全て包囲 するように現れるキャップ状免疫蛍光パターン中に配置されることが示された。
MHS−10抗体が、生体精子のプラスマレンマ上のその同族抗原を認識すると いう証拠はなかった。WHOワークショップ(Anderson et al、 。
op、ctt、1987. p、249)の報告は、MH3=10抗体(S 2 0)がrreactivity 、、、with abundant 5urf ace antigens on mature spermJであることを示 したと結論している。本願における報告は、このWHOのリポートの結論とはこ となり、集団から得た生体インタクト精子はわずかな光体反応後精子しか含有し ていない。
我々の結果では、イオン透過誘起生体反応後に蛍光性バーまたは蛍光性バーとフ ェインタ蛍光性キャップ双方を表す精子の数が増加していることが示されている 。我々は、減少したキャップ(フェイントキャップ)の免疫蛍光性は、生体反応 後に5P−10はおそらくは内部生体膜に付随して精子膜上に表示残存すること を示しているのであると理解している。生体反応後にベルト上バー中に免疫蛍光 性が保持されているということは、赤道セグメント内に5P−10が保持されて いることを表していると思われる。赤道バー免疫蛍光性は、蛍光性キャップより ははるかに小さな領域をカバーしているだけだが、完全キャップパターンと同等 の強度を示す。このことは、赤道セグメント内での5p−ioの量は生体反応の 前後でほぼ同じであることを示している。免疫蛍光性データは、5P−10が内 部及び/または外部生体膜及び赤道セグメントまたはおそらくは生体反応後のこ れらサブドメインの全てに対して配置された状態に置かれているか、あるいは再 分布して赤道セグメント上方に位置するブラスマ膜を含むが、を決定するには十 分な解像度ではなかった。
WHO後援のマルチセンター研究では、MHS−10抗体(S20)がハムスタ 卵侵入試験における精子−卵相互反応を禁止するという証拠が提示された。この 結果を説明する我々のモデルは、インタクトな非生体反応精子における生体膜の 限界内にシーケンスターされているが、5P−10抗原は生体反応後にMHS− 10抗体の作用にアクセス可能であるということを仮定している。
避妊ワクチン開発のための適切な精子免疫原の選択に関する共通推測は、対象分 子は体液または細胞免疫エフェクタにアクセス可能な表面要素であるべきだとい うことである。成熟且つ非生体反応精子中における5P−10ペプチドの生体内 位置は一見この予告記載を満たしているとは思えないが、生体反応を伴う精子頭 膜の再モデリングは、次のような可能性を開いている。即ち、クラスとして先体 の構成物質はインタクト精子における免疫システムからシーケンスターされたが 、その生体反応後のフェートの検査なしに避妊ワクチン候補として却下されるべ きではないということである。
ギニア豚を用いた研究では、純粋化された精子タンパク質であるPH−20で雌 性動物を免疫化することにより、完全であるが可逆性避妊を達成できるという驚 異的証拠が提示された。本明細書に参考文献として記したPrimakoffe t al、、Nature、335:543−46 (1988)参照。δ4、 OOOダルトンのこの分子が、ブラスマ膜に、そして生体反応後にはギニア豚精 子の内部生体膜部内に、それぞれ存在する。本明細書に参考文献として記載した 、PrLmakoff et al、、J、Ce11.Biol、、101:2 239(1985); Myles et al、、J、Ce1l Biol、 。
99:1534 (1984); Cowan et al、、J、Ce1l  Biol、、99:1634 (1984); Cowan et al、、J 、Ce11.Biol、、103:1289 (1986); 及びPrima koff et al、、Bfol、Repro、、31i92I C1988 )参照。
PH−20は、精子中でシナベルシダに結合するという役割をはだし、生体反応 中はプロテオリシスを受ける。しかし、ギニア豚精子からのPH−20タンパク 質に対する抗血清は、ヒト精子とは交差反応しない(Primakoff、pe rsonal communlcationL 5P−10及びPH−20は、 apparent重量及び免疫反応性の考慮に基づくことになる分子として現れ るが、これらは生体反応に引き続いて精子頭上の存続の特性を共有する。ギニア 豚中の避妊効果を発現するPH20の驚異的な効果は、ヒト5P−10に対する 同様の避妊可能性を示している。
単クローン抗体及びレクチンプローブとともにマルチダイ技術を含む種々の方法 が生体反応をスコアするために使用されてきた。本明細書に参考文献として記し たLee et at、、Fertil、5teri1..48:649−58  (1987);Berger et al、、BLol、Reprod、、4 0:525−30(1989); Cross et al、、GameteR es、、15:213−26 (1986); 及びWolf et al、。
Biol、Repro、、32:1157−62 (1985)参照。MHS− 10単クロ一ン抗体は生体内部抗原へ向かい、該抗原は生体反応中にキャップ状 免疫蛍光性パターンからフェイントキャップ及び/またはバーに変化するので、 これは生体状態を検査するための臨床的有用性も持つ。
我々は、個体間において、ウェスタンプロット上の5P−10の免疫反応性形式 及び各個体の精子上における一貫した免疫蛍光性位置において高度な近似性が存 在することを観察した。これは、5P−10がヒト集団中で保持されていること を示している。この知識は、避妊ワクチン分子を選択する際に極めて重要なこと である。というのは、それはワクチンが最大幅の可能効果を奏するために、全部 とはいかなくても殆どの精子中に存在しなければ成らないものだからである。
ウェスタンブロッティングにより確認される5P−10ペプチドのマルチ形態は 、翻訳後変更、生体中におけるタンパク質のプロテオリチック処理、マルチ遺伝 子生成物、または協働するこれらのいくつかの可能性を表す。ウェスタンプロッ ト上の個体間における高度な近似性は、抗原性ペプチドに多形態を生成するよう 作用しているのがこれらの選択枝のどれであろうとも、メカニズムは異なる個体 間で同様に作用していることを示唆している。減少が免疫反応性5P−10ペプ チドのパターンを変えなかったという事実は、5P−10中におけるインターチ ェーンの欠如、及びチェーン内二硫化結合がわずかまたは皆無であることを示唆 している。
インタクト且つ射出されたヒト精子における電子顕微鏡的位置は、5P−10が 光体マトリックス内で非対称に配置されていることを示している。5P−10は 、多くの精子において、光体マトリックスに近接した内部及び外部双方の光体膜 の面に付随している。5P−10の多形態はアミノ酸配列レベルでは完全に理解 することができず、また5P−10ポリペプチドに対する機能は未だ決定されて いないので、それらのワクチン免疫原としての可能性とは別に、5P−10の見 かけ非対称の意義の理解に関しては、一般的な意味でしか議論できない。インタ クト且つ光体反応後の精子における光体マトリックス及び光体膜内での種々の分 子の空間構造の知識は、現在では未だその幼児期にあるといえる。証拠は、5P −10がヒト精子におけるそのような光体「ラミナ」の構成要素であることを示 唆している。更に、先住マトリックス中におけるその非対称分布は、分子が、光 体膜内へ直接挿入する疎水性領域を含有していることを示している。
要約すれば、1次元または2次元免疫プロットにより、我々は射出ヒト精子から 抽出された5P−10が、1g−34kDaの免疫原性ペプチドの多形態を示す ことを明らかにした。そのパターンは、各個体内で保有され、媒体を減少させる ことによって変化しない。抗原性ペプチドの大部分は、約4.9の等電点を持つ 。testisセクションにおける免疫化学は、精細管上皮のアトルミナルコン パートメント中の球形精細胞及び精子に位置している。免疫蛍光的には、5P− 10は光体インタクト射出精子の表面に付随していないことが示された。光及び 電子顕微鏡免疫化学は、5P−10を光体をとおって配置し、EM証拠は2層ア レイが、外部光体膜の内部態様及び内部光体膜の外部態様に付随することを明ら かにした。イオン透過担体A232187による光体反応誘起後、5P−10は 内部光体膜及び赤道セグメントに付随して精子頭上に表示されて残存した。この 結果、MHS−10他クローンこう体はヒトにおける光体発達のマーカとして、 及び光体状態を評価するためのプローブとして、使用可能であることが示された 。
また、上記結果により、抗5P−10単クローン抗体による精子−卵相互作用の 禁止は、光体反応御の抗原露出の結果発生するものであるという仮説が裏付けら れた。
精巣特異性及び5P−10の段階特異発現、そのヒト集団中における保有、MH S−10単クローンのハムスタ卵試験における受胎阻止能力、そして5P−10 は光体反応御は精子頭に付随して残存することを示唆した予備証拠は、このヒト 精子分子が避妊ワクチンとして有用であることを示唆している。
例8 霊長類及び豚におけるヒト光体抗原5P−10の確認5P−10の光体内部配置 は、分子機能に関するスベキュレーションを導いた。
アクロシン(本明細書に参考文献として記したPo1akoski and P arrish、J、Biol、Chem、、252:1g8g−94(1977 )及びスペルミノーゲン(本明細書に参考文献として記したSiegel et at、、Biol、Reprod、、36:1063−68 (1988)のベ ータ及びガンマ形態の見かけ分子重量は、5P−10の見かけ質量とオーバラッ プしている。このため、5P−10とこれら2個の上述した光体内部分子との間 に類似性の問題が生じることになる。この研究においては、我々は、ブタアクロ シン及びスペルミノーゲン(gifts of Kenneth Po1ako ski)の純粋化プレバレージョンを用いた。これにより、5P−10はブタ中 に存在しているが、アクロシン及びスペルミノーゲンとは異なるものであること が証明された。
5P−10は当初ヒト精子抗原として特定されたので、この分子の他の種におけ る識別nは、5P−10−基礎避妊ワクチンの抗受胎能力を試験するためのモデ ルを確率することになる。ウェスタン及びノーザンプロットを用い、我々は霊長 類及びブタは5P−10の研究のための潜在動物モデルであることを明かにした 。
物質及び方法 1、精子抽出 ヒト精子 ドナー射出物から得た精子は、Bam’5F−10媒体中で洗浄さt L、5mMベンザミジン、1mMフェニルメチルスルフォニルフルオライド、2 ug/mlレウペプチン、及び2ug/mlペプスタチンの存在下で一80℃で 冷凍される。1%SDSを膨張し抽出した後、抽出物の一部が、B−メルカプト エタノールの存在下または非存在下で一部の2X 14emmli緩衝溶液(L aemmli op、ctt、へ付加された。
霊長類精子 精子は、University of Washington R egional Re5earch Centerにおいて、Macaca m ulatta、Macaca fascicularis、及びPapio c ynocephalus anubisのcauda epididymide Sの犠牲によって得た。caudaeは、10m1のヒトTubal Flui d (Irvin’e 5cientific、Irvine、CA)に置かれ た。
そして、精子がエスケープできるように小片にm1nceされ、15分間37℃ で培養された。この結果得られた懸濁液は5分間にわたって15m1の円錐遠心 分離用管に配置され、これによって組織堆積物が確立される。精子を含む上滑は 、デカントされ、1.000xgで遠心分離された。ベレットは、B−メルカプ トエタノールなしの500ulのLaemmlL緩衝溶液中で懸濁され、そして 後の出荷のために速やかに冷凍される。受は取られたサンプルは、B−メルカプ トエタノールを含有した4x Laemmli緩衝溶液中で2:1に希釈された 。
他種の精子、ウサギ精子は人口膣を介して得られ、Eugene 01ipha ntのラボラトリ−からのギフトであった。電気射出により得たBull精子も また、Dr、01iphantのラボラトリ−からのギフトであった。ネズミ、 ブタ、及びギニアブタ精子は、先に概要を述べたようにこれら種のcaudae pididymidesから得られる。ただし、収集後の遠心分離に引き続き、 これらの精子プレパレーシッンが速やかに、108精子毎に1mlの1%SDS 及び1%のB−メルカプトエタノールで抽出される。
タンパク質決定は、本明細書に参考文献として記載したTan、Anal、Bi ochem、、86:327−331 (1978)の方法で行われた。レーン 毎に、lOugの精子抽出物と共にゲルが装荷された。
2、Western blots 精子抽出物は、10%PAGE−5DSゲル上で電気泳動され、そしてTowb in et al、、op、cit、の方法に従って、12時間にわたって10 0mAmpsでelectrotransferされる。ニトロセルロースは、 5%ミルク、2,5% Tween−20; 1%BSA、0.5%ヤギ血清及 び0.15%ゼラチン(blocking溶液)中で30分間にわたって室温下 でブロックされた。ニトロセルロースストリップは、blocking溶液(i ncubation 溶液)の115希釈液中で、MHS−10mAb (1/ 1000または1/2000)または制御IgG1 (1/100G)中で1n cubateされる。Lncubat ton溶液中における3X洗浄の後、副 次抗体であるヤギ抗マウスIgG−ベロキシダーゼが、1/10,000の希釈 でプロット上に室温下で2時間にわたって使用された。blott+は、その後 PH5中で3X洗浄され、0.05%DAB及び0.01%H2O2でdeVe lopされた。
3、Nothern B1ots ラベルされたプローブ 5P−10に対するオープンリーディングフレームは、 まずtestis発現ライブラリーをMHS−10単クロ一ン抗体でスクリーン してヒトtestisからクローンされた2個のオーバラップcDNAを組み立 てることによって決定された。例9参照。オープンリーディングフレームは、2 65のアミノ酸をコード化した795のヌクレオチドから成る。内部EcoR1 位置に起因して生成された5P−10に対するオープンリーディングフレームの 634bpから成るフラグメントは、P32dcTPでn1ck−transl ate(Bethesda Re5earch Labs、RockvLlle 。
MD)され、そしてNothern blots上のpoly A+ RNAを プローブするために使用された。
精巣RNA ヒトtestesは、前立腺癌治療のために外科orchLect omyを受けた患者から得た。Baboc+1(Papio papio、及び Papio cynocephalus aubts)及びrhesus (M acaca fascLcularis)testesは、Universit yof Washington Regional Primate Rese arch Centerから冷凍したものを得た。Po1y A+ RNAが、 01igo(dT)−Cellulose Type3(Collaborat ive Re5earch、Inc、、Bedford、MA)を用いてこれら 組織から分離された。1マイクログラムのヒトtestes、2ugのヒト肝臓 及び胎盤、そしてIQugのbaboon、rhesus、dog、及びネコt estis poly A+ RNAは、1%f o rma l dehyd e−agarose gel上で電気泳動された。これらは、本明細書に参考文 献として記したLehrach et at、、Biochem、、16:47 43−51(1977)及びGoldberg、Proc、Nat 1.Aca d、Sci。
USA、77:5794−98 (1980)の開示に従って行われた。最終膜 洗浄は、0.1 X 5SPE、0.5% SDSで65 Cで行bht:、。
結果 boa r精子から抽出されたタンパク質の免疫blotsは、MHS−10単 クロ一ン抗体がこの種牛に幾つかの精子タンパク質を認識したことを示した(図 6、レーン2B)、34kDa、29kDaのペプチド及び幾っがのfaint er intermediate バンドは、MMS−10単クロ一ン抗体によ ってboa r精子及びヒト精子双方において認識された。興味深いことに、b 。
8「精子たんばく質抽出物の免疫blotsは、29kDa以下のペプチドの幾 つかを示さなかった。このことは、ヒト精子抽出物の免疫blotにおいて明が となった。
以前の研究では、boa r光体タンパク質acros 1nSPolakos ki及びParrish、op、cit、、及びsperminogens S iegel et al、、op、cit、の純粋化が報告されている。Dr、 Kenneth Po1akoskiの御厚意により提供して頂いた純粋化され たboar gperminogen及びboar acrosinにより、我 々はMMS−10単クロ一ン抗体がこれらの以前に記述されている生体マトリッ クス構成物と交差反応するかどうかを尋ねることが可能となった。図6より明か なように、boa r精子抽出物(レーン2B)は明らかに免疫反応性タンパク 質を含有していたが、純粋化されたsperminogen及びacrosin  Ia11es3+4の単一バンドは、MHS−10単クロ一ン抗体とは反応し なかった。
加えて、acrosinの純粋化されたpreparationは、5p−i。
よりも極めて高いapparent分子重量を保有していた。spermin。
genの純粋化されたppreparat tonは29kDにおける5P−1 0の主要免疫反応性ペプチドと同様のapparent分子重量であったが、M HS二10単クローン抗体は、Western blot上のspermino genタンパク質バンドを認識しなかった。
bull、ラット、及びウサギを含む数種の精子抽出物のWestern bl ottingでは、単クローン抗体MMS−10(図7)と免疫反応するタンパ ク質の存在は示されなかった。図7に示された種に加えて、ギニアブタ及びネコ の精子抽出物は、Western blots上のMMS−10単クロ一ン抗体 とは反応性をもたないことが観察された。
MHS−10単クロ一ン抗体と免疫反応性を持つペプチドは、Papio cy nocephalus anubis、Macaca mulatta、及びM acaca fascicularisの精子抽出物を含むWesternbl ot上で検出された(図8)。これらの霊長類の各々は、ヒト精子抽出物上で観 察されI;免疫反応性のpolymorphicパターンに類似の免疫反応性の polymorphic patternを示した。しかしながら、これら各霊 長類からの精子抽出物は、ヒト精子抽出物におけるよりも低い約14kDaにお けるバンドを含むapparent massの免疫反応性ペプチドを示した。
Papio papio、Papio cynocephalus、anubi s、及びMacaca fascicularisのtestesから純粋化さ れたポリA+RNAが装荷されたNothern blots、(図9)が行わ れた。これによッテ、これらの種のtestesは、628bp 5P−10プ ローブでハイブリダイズされた1、35kb mRNAを含有することが証明さ れた。この1.35kb mRNAは、ヒトtesticularmRNAと同 じサイズであった(図9)。イヌ及びネコteateaからのポリA+RNAは 、プローブでハイブリダイズせず、またヒト胎盤または肝臓から得たポリA+R NAともハイブリダイズしなかった(図9)。
議論 MHS−10単クロ一ン抗体と免疫反応を行うと共に、ヒト5P−10に近いa pparent分子重量を持つブタ精子抽出物中のペプチドの1dentifi cationは、ブタ精子が5P−10を含有することを示した。acrosi nまたはsperminogenの純粋化されたpreparattonsの免 疫反応性の欠如は、ブタ精子抽出物が免疫反応性を持つという事実にも拘らず、 5p−ioとこれら先述した生体内構成要素との間の相違を指し示している。こ のことは、5P−10タンパク質が新規な生体内構成物であることを示唆してい る。
ヒト精子抽出物のWestern blots上に観察される5P−10ペプチ ドのpolymorphicパターンもまた、baboon及びrhesusか ら得た精子ペプチド上に観察された。これらのmassの変化するマルチプル免 疫反応性ペプチドが何故ヒト及び他の霊長類精子中に現れるのかについての見解 は、未だ定まっていない。MHS−10単クロ一ン抗体は5P−10のためのl ambda gtll 発現ライブラリーをスクリーンするために使用して成功 しているので、MHS−10!ピトーブがcarbohydrateではなくp roteinaceousである可能性が高い。ヒト5P−10に対するオーブ ンリーディングフレームは、28.3kDAのmassの265アミノ酸のタン パク質をpredictsL、ている。N9参照。2個のcanonicalN −結合 gl’)ICQSylatiOn 位置がヒト5P−10上で1den tifyされたので、28.3kDa以上のapparent分子重量を持ツ5 P−10の形態は、glycosylatedの5P−10を表すと思われる。
霊長類精子の各Western blotは、約29kDaにおlするパターン の上位範囲において免疫反応性バンドを示した。これらのバンドは、はぼgly c。
5ylationを持たないヌクレオチド配列からpredictされるmas sを持つ。ヒト精子抽出物同様、29kDa以下のマルチプル免疫反応性形態は 、他の霊長類において観察された。ヒト、baboon、及びmacaqueの 5P−10間におけるこの近似性は、5P−10のpolymorphismの 発生を担うメカニズムは、それらがproteolysis%post−tra nslational modification、multiple gen eproducts、またはこれらの原因の組み合わせの何れかであるとすると 、ヒト精子におけると同様にbaboon及びmacaque精子においても作 用する。
一方、ブタ5P−10は、霊長類精子抽出物に見られる29kDA以下のマルチ プル免疫反応性ペプチドを示さなかった。ヒト5P−10同様、ブタ精子免疫プ ロットは、約29kDaにおける主要免疫反応性バンドと共に、約34kDaに おけるバンドを示した(ヌクレオチド配列からpredictされたタンパク質 に対して約’19,3kDaのmass)o現在のところ、このheterog eneityがアミノ酸配列、ポストtranslational modif icationにおける相違を反映しているのか、或いは精子preparat ionにおけるviability及びproteolysLsにおける変化か ら生じたものなのかは明確でない。
1onophore誘起先体反応及び証拠に続く精子頭に付随して残存する5P −10が、MHS−10単クロ一ン抗体がハムスタ卵侵入試験における精子/卵 相互反応を禁止したことを示したので、卵管内に十分なレベルの抗体が誘起され るとしたならば、5pioが生体において妊娠を1nterdictする抗体を 誘起するための有効な免疫原となることになる。5P−10に対する1、35k b mRNAがbaboons、macaques、及びヒトに対して共通であ るという見解は、Western blots上で観察された免疫反応性5P− 10におけるヒト、bBboons、及びmacaques間に観察される類似 性を裏付けるものである。これらのデータは、全体として、macaques及 びbaboonsは組み替え(recombinant)SP−10ワクチンの 避妊能力を試験するための適切な霊長類モデルであることを示している。
要約すれば、現在の研究では、5P−10(MHS−10)に対する単クローン 抗体は、baboon(Papio cynocephalus anubiS )及び2個のmacaques (Macaca mulatta and M acaca fascicularis)からの精子抽出物における免疫反応性 5P−10を1dentifyするためにWestern blot上で使用さ れた。これら霊長類の各々において、MMS−10単クロ一ン抗体は、ヒトパタ ーンに類似した免疫反応性ペプチドのpolymorphicパターンを認識し た。免疫反応性5P−10もまた、ブタ精子中に現れた。上述したブタにおける 光体内部分子acrosfn及びgperminogenの純粋化したprep aratto口3を用いて、我々はMMS−10単クロ一ン抗体がこれらのタン パク質と反応せず、5P−10はこれら周知の光体構成要素とは異なることを観 察した。ウサギ、bull、ラット、ギニアブタ及びネコを含むいくつかの共通 種からの精子は、MMS−10単クロ一ン抗体とは免疫反応しなかった。Mac aca fascicularis、Papio papio、及びpapi。
cynocephalus anubisのtestesから得たpolyA+  RNAのNothern blots上の5P−10に対するオーブンリーデ ィングフレームの628ヌクレオチドにわたる放射能プローブを用い、ヒトte ateaからのmRNAと同じ大きさの1.35kbメツセンジヤーRNAが確 認された(identify)aこれらの結果は、baboons、macaq ues、及びブタは5p−toに基づく避妊ワクチンの試験のための適切なモデ ルとなることを示している。
例9 ヒト先体内抗原5P−10に対するcDNAコーディングのクローニング及び配 列 本例では、ヒト精子光体タンパク質である5P−1のためのcDNAの特徴 化について説明する。5P−10のためのcDNAコーディングが分離され、配 列され、そして誘起された(deduced)SP−10アミノ酸配列が分析さ れた。この作業により、5P−10タンパク質の幾つかの基本的特徴が1den tifyされ、またSP−10mRNAの別のsplicingが示唆された。
5P−10cDNA及びMMS−10単クロ一ン抗体を用い、transcri ptional及びpost−transcriptionalレベルでのsp ermatogenesis中における5P−10の発現を研究することが可能 となった。5P−10cDNAを用いた5P−10の過発現により、我々はその 避妊ワクチン免疫原としての価値を調べることが可能となる。組み替え(rec ombinant)方法を用いた幾つかの5P−1ペプチドの免疫遺伝性を調べ ることもまた、5P−10cDNAをクローンし配列することによって可能とな った。
物質及び方法 1、cDNAクローンの分離及び分析 MMS−10単クローン単体ローン抗体estis lambda gt11発 現ライブラリーをプローブするために使用された。ライブラリーは、JoseM illanからの贈り物である。本明細書に参考文献として記載されたMill an et al、、Proc、Natl、Acad、Sci、USA、84: 5311−15 (1987)参照。ライブラリーは、150mm Petri  dish with E、coli Y1090毎に5XIQ4plaque −formingユニットの密度で、ホストbacteriumとしてplat eされた。42℃で成長し、1sopropyl−B−D thiogalac tosideでの誘起後、ニトロセルロースフィルタは5%ミルク及び5%ヤギ 血清で前1ncubateされ、MMS−10単クロ一ン抗体の1:1000希 釈液でスクリーンされた(isotype IgG1)、Bound MMS− 10は、horseradish peroxidaseに結合されたヤギ抗マ ウスIgGを使用することで検出された(Jackson ImmunoRes earch Laboratories)。putativeクローンが、発現 ライブラリーからの50.000pfuをスクリーンすることによって1den tifyされた。このファージは、MMS−10を用いてplaque純粋化さ れ、他のIgG1単クローンまたはヤギ抗マウスIgGに対する反応性は示さN )でn1cktranslate(Bethesda Re5earch La bs)され、付加クローンを1dentifyするためのgtllライブラリー を再プローブするために使用される。これは、本明細書に参考文献として記載さ れたBenton and Davis、5cience、196:180−I B2C1977)の方法に従って行われる。5個の付加クローンが1denti fyされた。
214bpクローンに対してhomologousな3個のplaqueが純粋 化され、ファージDNAが分離された。これらのファージDNA5はEcoRl で消化され、1%アガローゼゲル上にrunされた。EcoR1消化は、全ての 3isolateaに対して、約650bp及び400bpのcDNA挿入バン ドを生成した。プローブとしてcDNASP−10−5の650bpまたは40 0bpinsertを用いて行われたNothern blotは、同一結果を 表した(データネ図示)。全3フアージ1solateaに対する650bp及 び400bpinsertsが分離され、pGEM3Zf (ProMega) へサブクローンされた。5p−io−sと命名されたcDNAは、プラスミドp GEM−5P−5−650及びpGEM−5P5−400に含有されたcDNA insertsのcompositeである。5P−10−8及び5P−10− 10と命名されたcDNAもまた、その各650bp及び400bpcDNAフ ラグメントのcomposlteである。Ne5ted deletionsは 、Erase−a−Base システム(ProMega)を用いたpGEM− 5P−5−650及びpGEM−SP−5−400中におけるcDNAフラグメ ントの各末端から生成された。そして、各1nsertの両s t randは 、5equenase sequencing kit(US Biochem icaIs)を用いて5equenceされた。Ne5ted deletio nsは、pGEM−5P−10−650中の650bp 5P−10−10cD NAフラグメントから生成され、−のs t randが5equenceされ た。pGEM−SP−10−650中の400bpSP−10−107ラグメン トは、両端部からprimfngすることによって配列された。5P−10に対 する全オープンリーディングフレームは、5P−10−5及び5P−10−10 cDNAからcompositell成される。
2、Homology分析 Genbank、National Biomedical Re5earch  Foundation(NBRF)protein and 5w1ssPr otein Library databasesは、Pearson and  Lipman FAS″tA and LFASTAプログラムを用いて行わ れた。本明細書に参考文献として記載したPearson and LLpma n、Proc、Natl、Acad、Sci、USA、85:2444−48( 198g)参照。1と2のktupで比較が行われた。
3、RNA分離及びNothern Blotsヒトtestesをステロイド 処置を受けていない患者からの前立腺cn rcinomaに対するelect ive orchiectomiesから得て、液体窒素内で凍結された。その 後、組織がドライアイス上のパウダーへgroundされ、RNAがグアニジン  イソシオシネートを用いて分離され、その後にCsC1遠心分離が行われた。
本明細書に参考文献として記載したChirgwin et al、、Bioc hemistry、18:5294−99 (1979)参照。Pol y ( A)+RNAは、本明細書に参考文献として記載したBantle et at 、、Anal、Biochem、、72:413−427(1976)に記載さ れたようにo l L go (dT)−セルロース(Coilaborati ve Re5earch)を用いて分離された。
−アガローゼゲル上で電気泳動された。本明細書に参考文献として記載したLe hrach et al、、Biochem、、16:4743−51 (19 77)l及びGoldberg、Proc、Nat 1.Acad、Sci、U SA。
77 : 5794−98 (1980)参照。RNAは、バイオトレース膜( Gelman)へblotされ、そのtntegrttyは紫外線で18S及び 28SのりボゾームRNAバンドをbackshadowingすることによっ て判断された。膜はprehybrtdizedされ(50%フォルムアミド、 1%ミルク、5XSSPE、1% SDS及び1100u/mlサーモン精子D NA)、その後5P−10〜5 (bps 67−695)からのコーディング 領域の部分1.5P−10cDNAの特徴化 ヒトtestiscDNA発現ライブラリーは、MHS−10単クロ一ン抗体を 用いてスクリーンされた。−のMHS−10反応性plaqueのcDNAin sertが純粋化され、配列され、そして長さが214bpであることが見いだ された。この1nsertは、その後、5P−10−5,5P−10−8、及び 5P−10−10として命名されたより長い3個のcDNAwo分離するための プローブとして使用された。cDNA 5P−10−5の634 bpフラグメ ントは、 ヒトtestes、1iver、及び胎盤からのpo I V (A)+RNA を含有するnorthern blotをプローブするために使用された(図1 0)。
1.35kbにおけるーのバンドがtestesRNA中に存在したが、Liv erにも胎!lRNAレーンにも存在しなかった。
配列分析によれば、cDNAs 5P−10−5及び5P−10−10が大きく オーバラップしていることが明らかになった(図11人)。5P−10−5及び 5P−10−10に対する配列を組み合わせることにより、795ベース、26 5アミノ酸のオーブンリーディングフレームを持つ1117bpの部分cDNA が5P−10タンパク質に対して1dentifyされた。 5P−10−10 における57bp(19アミノ酸)のin−frame deletionを除 き、5P−10−5及び5P−10−10に対する残存オーバラップ配列は同一 であった。5P−10−8配列の5°及び3°端部は、5P−10−5及び5P −10−10cDNA配列と同一であった。該配列において、これらはオーバラ ップしているが、5P−10−5のように5P−10−10配列中に存在する5 7bpdeletionは持たなかった。
配列分析ではまた、TAGterminatfon codonの工094.2 36bp3’位置においてコンセンサスpolya、denylation配列 が1dentifyされ、ストップコドンの71bp3’にはputative eukaryotic mRNA degradation 配列がtdent ifyされた。1nitjatorメチオニンをflankl、た5°配列(C CAG)は、殆どのeukaryotic 5tart codonsへのコン センサスfound5’ に類似している。
cDNA配列からdeduceされた5P−10に対するアミノ酸配列は、28 .3kDのタンパク質をpredtctした。3個の個となる繰り返しアミノ酸 モチーフが1dentifyされた(図11A)。第1モチーフ(Ser、Gl y、Glu、Gin、CPro or Ala))は、7回生じた。第1リピー トの2個の付加variantが存在する(Val、Gly、Glu、Gin。
Pro)及び(Ser、Asp、Glu、Gln、Pro)。これらは、相互に −のアミノ酸だけ異にする。第2のモチーフ(Ser、Glu、His、(Gl yまたはAla)、5er)は3回繰り返され、第3のモチーフ(Ser、Gl y、Glu、His)は、4回繰り返された。これらの3個のモチーフは、アミ ノ酸66と174との間の108のアミノ酸の内の76個を含む。
5P−10アミノ酸配列の疎水性プロットは、信号ペプチドの疎水性アミノte rminus特性を示した。繰り返しモチーフを含むプロティンの中央部は、幾 つかの親水性領域を持ち、一方carboxy terrpinusは極めて疎 水性であった。2個のN結合glycosylation配列(Asp−X−5 er(Tfir))がアミノ酸48及び358に存在し、一方アミノ酸80で開 始する5erineとthreoninesのストレッチは、0結合glyco gylation位置の可能性を示唆した。residue140で生じる配列 (Ser−(AspまたはG l u) −X−X−P r o)もまた、O結 合glycosylationのための可能対象位置として示唆された(Ger ry Hart、personal communication)。
2、Homology 5earches完全5P−10cDNA及びアミノ酸 配列は、Genbank、NBRF。
及び1ibrary 5earch programs Fasta andt Fasta at ktups of both 1and 2を用いた5w1 ss配列banksに比較された。5P−10nuc 1 e i c酸も、ア ミノ酸配列も、banks中の配列とのhomologyは示さなかった。3個 の繰り返しアミノ酸モチーフはまた、同じ配列banksに比較された。幾つか のタンパク質は−のモチーフの単一コピーを含有していたが、任意のモチーフの multipleコピーを含有するものはなかった。
議論 我々は、ヒト精子光体タンパク質5p−ioに対するcDNAコーディングのク ローニング及び初期特徴化について述べてきた。5P−10cDNAの配列分析 によって、5P−10タンパク質の幾つかの興味深い特徴が明らかにされた。
deducedアミノ酸配列から発生した疎水性プロットは、信号ペプチドの強 疎水性terminus特徴を含むことが示された。更に、アミノ端末20アミ ノ酸がチャージ及び疎水性が個々に分析された時、それらは信号ペプチドの特徴 によく合致していた。信号ペプチドは、5P−10タンパク質をendop I  asmLc reticulumの膜を介して、Golgi vesicle へ搬送されなければならない、Golgi vestcleは、coalesc eして発達光体を形成する。
信号配列後、幾つかの親水性領域を持つ中央ペプチドコアは、3個の繰り返しペ プチドモチーフのほぼ全て含有していた。19のアミノ酸deletionによ り、cDNAsP−10−10は2個のモチーフの自車−のコピーだけを喪失し ている。これらのユニーな繰り返しが5P−10の機能中て果たす役割りについ ては、尚不明である。理由は、Genbank、NBRF、及びモチーフのmu ltipleコピーを含む5w1ss配列bankには、タンパク質は全く見い だされなかったからである。
cDNA配列の分析では、2個のポテンシャルN結合glycosylat i on位置及び可能O結合glyeosylait ton位置が明らかにされた 。これらの位置における炭水化物によって、deduceされたアミノ酸配列か ら演算された28.3kd ペプチド(信号ペプチド除去後、26kd)及びW esten blot中に観察された34kd 5P−10種間の大きさに相違 があることに説明がつく。この大きさのばらつきは、予想されたことである。と いうのは、他の光体タンパク質が、ウサギ、boar、及びヤギのaerosi nを含むglyeosylatedであるということが示されているからである 。例えば、ヒト及びbaa rのproacrosinはSDS PAGEによ って約551cd′T!migrateL、たが、こわらは約45kdのみのペ プチドに対してコードしたmRNAから合成された。
5p−ioタンパク質に対して以前観察された大きさの違いは、図12に明らか にされている。glycosylat tonの程度の差は、Westernb lot上のheterogenettyの幾つかを説明するものである。5p− 10−10cDNA中の内部deletionは、5P−10transcri ptのMsglicingもまたheterogenei tyの幾つかを説明 するものであることを示唆している。19アミノ酸deletionを持つ5P −10−10mRNAは、SP−10−5mRNAにより生成されたものよりも 小さいタンパク質2kdに対してコードする。しかし、alternatfve  splicingがheterogeneityの主原因であるとは考え難い 。というのは、5P−10transcriptは、Nothern bl。
を上において比較的discreteなバンドだったからである。精子の成熟及 び保存中における5P−10タンパク質のProteolys isもまた、お そらくその大きさのheterogenei tyに関与しているものと思われ る。
これまで分離された全3個の5P−10cDNAが、それらがオーバラップした 同じ3” unfranslated配列を共有しているという事実は、mul tiplesP−10ゲノム遺伝子がお・Bらくはhetercrgeneit yの原因ではないことを示唆している。
原214bpcDNAからのMI5−10免疫反応性融合タンパク質の生成は、 MI5−10エピトープを5P−10タンパク質の71アミノ酸ペプチドに配置 した。この71のアミノ酸ペプチドのアミノ端末34アミノ酸は、完全に全体3 タイプの親水性モチーフの内の2個からなり、一方earboxy term+ rlal 37アミノ酸は、極めて疎水性であ・フた(図11B)、MHS−1 0は、5P−10ペプチドの親水性領域に生成される可能性が極めC高いので、 この34アミノ酸ストレツチ中の−または複数のモチーフがおそら<MHS−1 0エピトープを含むか、或いはMI(S−10に寄り1〜でいるど思われる。
cDNAsの有用性によって、我々は大皿の5P−1を融合タンパク質として発 生させることが可能となった。組み替え抗原によって、我々は2つの仮説をテス トすることができた・ 1)SP−10が避妊用ワクチン免疫原として効果的で ある; 及び2)抗精子抗体を持つヒトからの5eraは組み替え5p−i。
を認識する。もし後者が事実であるならば、不動態化された組み替え5P−10 は抗精子抗体を測定するための有用な対象抗原として供され得る。
要約すると、光体内タンパク質5P−10のためのcDNAsコーディングが九 ローンされ、そしてspermatogenesis中におけるこの抗原の発現 を理解するための第1段階として特徴化された。3個のオーバラップした5P− 10特定cDNAは、ヒトtestescDNA発現ライブラリーから分離され た。これらのcDNAは、1.35kb mRNAにハイブリダイズされた。
このmRNAは、ヒトtestes中に存在するが、1iverまたは胎盤には 見いだされなかった。5P−10−5,5P−10−8,5P−10−10と命 名されたこれらcDNAの完全配列は、1117bp配列を生成した。この配列 は、5P−10タンパク質のための265アミノ酸コーデイング領域を含む。d educedアミノ酸配列から発生した疎水性plotは、信号ペプチドの特徴 である弧線水性アミノ端末を示した。配列データは、3個の個となるアミノ陵線  、り返しが、5P−10タンパク質のcentral third中に総計1 6回発生した。興味深いことに、cDNASP−10−10は、内部57bp( 19aa)フレーム内deletionを持つ。このdeletionは、5P −10−5中には存在していない。このことは、alternative sp licingが一以上のSP−10mRNAを発生することを示唆している。5 P−10タンパク質は、前免疫組織データ、及び5P−10cDNA配列がGe nbank、NBRF、または5w1ss配列bankに見いだされる他の配列 への何等の意義あるhomologyも示さなかったという観察に基づくユニー クな光体タンパク質である。
例10 変質微生物による抗原の生成 5P−10−5A cDNA 1nsertは、KPN I及び5STIを持つ pGE−5P−10−5からexciseされる。端部は、T4 DNAリガー ゼで結合されたMung Beanヌクレアーゼ及びNcolリンカ−を用いて bluntされる(SP−10−5cDNAは内部NcoI位置を含まない)。
リンカ−は、その後、アガローゼゲル電気泳動及びフラグメントのelectr oelutionによってunligatedリンカ−から分離されたNe。
I及びcDNAとでC1eavedされる。cDNAは、その後E、colt発 現ベクトルpKK233−2のNco1位置へligateされる(Pharm acia)。このベクトルは、IPTG (isopropyl−B−D−th iogalacto−pyranosLde、U、S、Biochemical sCorp、)inducibleプロモータ及びcDNA挿入位置への1ac 2 リボゾーム結合位置5゛及びcDNA挿入位置へのコンセンサスtrans cription termination配列3゛を含む。cDNAへ結合さ れたリンカ−は、3NcoIリンカの混合である。各リンカ−は、3個のリーデ ィングフレームの内の−に、AUGスタートコドンを含む。pKK233−2へ 結合されたcDNAは、E coliへ変換される。この結果生じるコロニーは 、ニトロセルロースに転送され、5P−10−5Aタンパク質の生成を誘起する ために、2mM IPTGを含むagarプレート上へフィルタが4時間にわた って37 Cで配置される。その後、フィルタは5%sodium dodec yl 5ulfate (SDS)中でioo cで1ncubateされ、乾 燥され、そしてMMS−10MAB及びhorseradish peroxi dase−1abelled ヤギ抗マウスantiseraで1ncubat eされる。5P−10MABと陽反応を示すコロニーが分離され、2mMIPI Gの存在下で1mlのovernight cultureがgrownした。
組み替えE、coliは、遠心分離によって収集され、そして4X タンパク質 装荷バッファ中で1yseされる(4% SDS、20mM TRl5 (pH 8゜0)、0.5M 2−mercaptoethanoL 20%グリセロー ル)。
これらのサンプルが煮沸され、本明細書に参考文献として記載したLaeml  i。
Nature (Lond)227:680 (1970)に従ってID 5D SPAGEを受け、そしてMH5O−10MAB及びhorseradishペ ロキシダーゼラベルされたヤギ抗マウスantiseraでWestern b lotされる。約27kDのMMS−10反応バンドを示すこれらのコロニー( 226アミノ酸に対する5P−10−5cDNAコード)は、組み替え5p−1 0−5タンパク質の分離のためのlarge cultureを開始するために 使用される。large prepsから収集された組み替えE、coliは1 yseされて5P−10−5タンパク質を解放する。細胞debrisを除去す るための遠心分離後、5P−10−5タンパク質は、イオン交換クロマトグラフ ィー、MMS−10MAB 親和性クロマトグラフィー、及びpreparat ive電気泳動を用いて純粋化される。
pGEXにおける発現 pGEXシステムは、「純粋」 (非融合)組み替えタンノくり質を生成する。
この タンパク質は、単独で、そして免疫システムを向上する他のタンノくり質 とのconjugateとして、ワクチン免疫原に使用することを我々が意図し ているものである。我々は、5P−10−5cDNA 5P−10−5をプラス ミド発現ベクトルpGEX−27及びpci:x−3xにre−enginee rした。本明細書に参考文献として記載したSm1th and Johnso n。
Gene67:31−40 (198g)参照。我々は、組み替え5P−10の 過発現を観察した。これらの構造は、Schistosoma japonic um glutathione S−トランスフェラーゼ タンノくり質のca rboxyl terminusとの融合ポリペプチドを付与する。本明細書に 参考文献として記載したSm1th et al、、PNAS83:8703− 8707(1986)参照。このシステム中で生成された殆どの融合タンパク質 it、水性溶液中に可溶であり、不動態化されたglutathion上への親 和性クロマトグラフィーにより、非denaturing条件下で、crude  bacterial 1ysatesから純粋化される。batch洗浄処理 を用(1て、幾つかの融合タンパク質が、cultureの最大15mgタン/ <り質/1iterの出力で2時間にわたって平行に純粋化される。純粋5P− 10は、トロンビン(pGEX−27に対して)及び血液凝固因子Xa (pG EX−3Xに対して)等の位置特定プロテアーゼによる消化によって、グルタチ オエンS−トランスフェラーゼ キャリアからのcleavageによって準備 される。消化後、キャリア及び任意のunc 1eaved融合タンノくり質が 、グルタチオニンアガローゼ上で吸収によって除去される。
例11 ウサギにおける免疫遺伝性のためのプロトタイプ組み換えワクチンの試験物質及 び方法 1.5P−10ウサギ ポリクローンantiseraの発生A EcoR1端 を持つ634bp 5P−10−5EcoR1フラグメント(bps67−70 1.202aa)及び原214 bpSP−10cDNA(bps487−70 1.71aa)は、それぞれE、coli発現ベクトルpWR590及びpWR 591にそれぞれ挿入された。本明細書に参考文献として記載されたGuo e t al、、GENE、29:251−254 (19g4)参照。634bp 挿入に起因する5P−10/B−ガラクトシダーゼ融合タン/くり質は、Guo  et al、に従って分離され、そしてSDS PAGEを受けた。5P−1 0/B−ガラクトシダーゼ融合タンパク質バンドは、ゲルからexciseされ 、冷凍され、パウダーにgroundされ、そしてPBS中にresuspen dされた。
ウサギは、ゲル5lurry及びFreund’ s Complete Ad juvant (Gibco)のequal volumesで皮膚下注射され 、その後さらに2週間のインターバルでFreundのImcomplete  Adjuvant中にゲル 5lurryで2回注射された。ウサギはbled され、そして血液は硫酸アンモニウム沈澱を用いてIgGのために処理された。
2、プロトタイプ組み換えワクチンに発生したポリクローンAntiseraに よるWestern Blot及び免疫蛍光性ドナーの精子は、Ham’ sの F−10媒体中で洗浄され、水中で−800で冷凍された。thawされvo  r t exされた後、サンプルは30秒にわたって10.000xgで遠心分 離され、一部の上清がB−mercaptothanolと共に一部の2XLa emmli buffer(Laemmli、op。
cit、)に付加された。タンパク質は、SDS PAGEを受け、ニトロセル ロースに転送され(Towbin et at、、op、ctt、)、そしてP BSlo、5%Tween−20中で5%ミルク中でブロックされ、そしてMM S−10の1:1000dilution、null 1scities%5P −10ウサギpolyclonal、またはPBSlo、5% Tween 2 θ中のウサギpreimmune 5era、1%ミルク中で2時間にわたり室 温下で1ncubateされた。ヤギ抗マウス(Jackson Immun。
Re5earch Labs)またはヤギ抗ウサギ(Hyclone)IgG− horseradlshベロキシダーゼは、1 : 5000dL lut i onで使用され、そして反応生成物は0.015%hydrogen pero xideで0.05%diaminobenzidineでdevelopされ た。抗体1ncubation間の全ての洗浄は、PBS/Tween/1%ミ ルクで行われた。
免疫蛍光性研究に対して、精子は上述のように洗浄され、PBS中にresus pendされ、そしてスライド上で空気乾燥された。スライドは3%バラフォル ムアルデヒド中で30分にわたってsubmergeされ、メタノール中で30 分にわたってsubmergeされて精子が固定及びpermeabtlize される。それらはPBS中の10%ヤギ血清中で15分間にわたってprein cubateされ、その後半クローン抗体MHSIO,null asciti es、rabbit 5P−10polyclonal antlsera。
または1:500diluttonののウサギpreimmune antis era中で、加湿室中で室温下で1時間にわたって1ncubateされる。ス ライドはPBS中で5x洗浄され、そして加湿室中で室温下で1 : 500d i 1utionで1時間にわたってfluoresceinラベルされたヤギ 抗マウスantisera (Jackson ImmunoResearch )(f。
r MHS−10及びnull ascities)またはf 1uoresc ein 1abelled ヤギ抗ウサギant 1sera (HyClon e)(for 5P−10polyclonal antisera and  preimmune antisera)中で1ncubateされる。スライ ドはその後PBS中で5x洗浄され、25mMT r i s (pH8,0) 中で90%グリセロールでmountedされ、そしてepif 1uores enceを備えたZeiss phaselil微鏡下で観察された。
結果 1、Western Blots及び免疫蛍光性配置A 634 bp 5r− 10−57ラグメント(bps 67−701゜202aa)及び原214bp  5P−10cDNA (bps 487−701.71aa)がl:、col i 発現ベクトル pWR590へ挿入され、モしてB−ガラクトシダーゼ融合 タンパク質として発現する。pWRSP−210及びpWRSP−71として1 dentifyされる2つの構造は、Western blots上のMEIS −10と反応する融合タンパク質を生成した(データは不図示)。pWRsP− 210融合タンパク質は、2匹のウサギにおいてポリクローンantisera を発生させるために使用された。antiseraは、SDS溶解精子抽出物( 図12)を含有するWestern blotsをプローブするために使用され た(2匹のウサギにより生成されたantiseraは、Western bl ot上で免疫蛍光性位置研究において同一に反応した:従って、ここではウサギ No、1からのデータのみを示した)。polycl。
nal antiseraは、mAB MHS−10におけると同様、ヒト精子 抽出物レーン上における同じシリーズのバンド(17−34kd)と反応する。
5P−10polyclonal antiseraと他の非5P−10精子タ ンパク質との間には交差反応は見られなかった。ウサギ前免疫5eraは、如何 なる精子タンパク質バンドとも反応性を示さなかった。
バラフォルムアルデヒド固定ヒト精子は、まず5P−10ポリクローンanti seraと反応し、次いでfluorescein 1abelledヤギ抗ウ サギ副次抗体つ反応した。光体に対する形態学と同様、精子頭上のキャップのみ がpolyclonal antiseraとのあらゆる反応性を示した(図1 3A)。このキャップ上免疫蛍光性イメージは、単クローン抗体MH8−10で 染色されたものと同じであった(図130)。前免疫antisera及びnu ll ascitesは、精子の染色は全く見せなかった(図13B及び13D )。
議論 ポリクローンantiseraが5P−10/B−ガラクトシダーゼ融合タンパ ク質にraiseしたという観察は: 1)単クローン抗体MH5−10におけ る場合同様、Western blots上で同一の一連のペプチドと反応した ; 2)精子光体キャップの正確な免疫蛍光性染色を示し、分離されたcDNA が5P−10タンパク質をコードする2個の相互に支持するブルーフを提供する 。5P−10cDNAが、MHS−10エピトープを共有するだけの非5P−1 0タンパク質に対してコードされたとすれば、Western blot及び免 疫蛍光性データは、MHS−10と5P−10polyclonal anti seraに対しては同一ではない。1nnoculatedウサギは、sp−1 0mみ換えワクチンを受けて、明かな悪作用を示すということはなかった。この ことは、組み換えワクチンが安全であり、efficaciousであることを 示唆している。組み換えワクチンが、native 5P−10が組み換えワク チンがefficaciousであるという更なるプルーフを提供することを認 識するというpolyclonal responseをevokeした。
組み換え5P−10融合タンパク質はE、coli発現ベクトル中で生成され、 そしてpolyclonal antiseraを発生させるために使用された 。
このantiseraは、その位置で光体キャップを染色し、そして5P−10 への単クローン抗体の場合同様、Western blot上で同様の−組みの ペプチドと反応した。
例12 染色体位置 マウス/ヒト細胞ハイブリッドDNAを含むゲノムblotは、5P−10−5 の5’ 634bp部とハイブリダイズされた。テーブル1は、5P−10遺伝 子に対してスクリーンされたときのハイブリッドポジティブを示すもので、染色 体のどのcomplementがこれらのハイブリッド中に含まれているのかが 表されている。
このテーブルは、16のunrelatedヒト細胞ライン及び4のマウス細胞 ラインを含む33の細胞ハイブリッドからcompileされている。本明細書 に参考文献として記載したShows et al、、Advances Ln  Human Genetics、Volume 12.Eds、H,Harr is and K、Hirschhorn、(Plenum Press、Ne w York and London)、1982. pp、341−452; Shows、et al、、Cytogenet、Ce1l Genet、21 :99−104 (1978)参照。ハイブリッドはkarotypic分析及 びmapped酵素マーカによって特徴化された。本明細書に参考文献として記 載したShows、TB、1983.Isozymes: Current T opLcs in Biological and Medical Re5e arch、Volume 10.pp、323−339.Eds、M、C,Ra ttazzi、J、G、5candalios、and G、S、Whitt。
Alan R,Li5s、New York参照。テーブル中のrtJは、特定 染色体に対する染色体translocationを示しているが、1ntac t染色体は存在していない(under Translocations参照) 。
DNAプローブ5P−10に対するDNAプローブは、テーブル中にリストされ たヒト−マウスハイブリッドからのEcoRI消化されたDNAを含む5out hern Blotsにハイブリダイズされた。プローブ5p−ioに対するス コアリングは、blot上のハイブリッドにおけるヒトバンドの存在(+)また は欠如(−)によって決定された。Concordantハイブリッドは、特定 ヒト染色体と共に、ヒトバンドを保持するか喪失する。discordantハ イブリッドは、ヒトバンドを保持するが特定の染色体ではないか、或いはその逆 である。Percent discordancyは、マーカ及び染色体に対す るdiscordant segregationの程度を示している。0%の diseordancyは、染色体asstgnmentの基礎である。
5P−10に対するDNAプローブは、体細胞ハイブリッドによってヒト染色体 11を77プした。11/X translocationとのhyb r i  dXER−7: 11p12または1ipH−>llgter: :Xgll −>Xqter and the hybrid EXR−5C9AZ wit hthe X/11 translocation: Xpter−>Xq22 :: 11Q13−>l1qterは、5P−10をヒト染色体11のPI3− >q13領域へ配置する。
染色体11は、31のeoncordancy及びXのdiscordancy を与える。染色体16は、図23及び13のそれぞれ次ぎの最高concord ancy及びdLscordancyを与える。このデータは、5P−10に対 するゲノム遺伝子が染色体No、11上に、おそらくは11q2バンドの領域中 に配置されることを示している。
例13 単クローン抗体MHS−10を用いた精液中の未成熟生殖細胞のディフエレンシ ャル診断ヒト精液は、精子の他に、testisから発生した生殖細胞がら主に 成るround nucleated細胞、及び膨張細胞(白血球)を含む。受 精可能な個体においては、球形細胞は精液中の全細胞数の5%以下を占めるに過 ぎないが、それらは感染または正常spermatogenesisのホルモン 異常などによる不妊の場合に増加する。精液中に見いだされる生殖細胞は、sp ermatids及びspermatocytesを含む。従来の染色技術を用 いた精液smearの光顕微鏡による精子前駆体及び白血球の異なる段階間にお ける分化は、信頼性が低かった。これは大きさが形態学的に近似していること、 及び正確な診断のためには高度に熟練した視力が要求されたがらである。球形s permatids及びspermatocytesはリンパ細胞と間違われる ことがあり、一方非分離speramatidsはpolymorphic n uclear 1eucocytesとcytoplasmが同一であるために 間違われることがある。
抗白血球モノクローン抗体は、近年免疫化学技術分野において、精液スミア中の 白血球及びその副次集団を特定するために使用されてきた。ヒト生殖細胞及び精 子に対してポリクローン抗体を用いた精子前駆体の識別もまた、免疫蛍光アッセ イ及びトルジンブルー染色を用いて試みられてきた。しかし、その評価は難しく 、また陽性5別のためには電子顕微鏡を用いなければならなかった。本明細書に 参考文献として記したJassim and Fe5tenstein、J。
Reprod、Immunol、、11 : 77 (1987)参照。
この例は、モノクローン抗体(mAb)プローブ、MHS−10(IgG1)を 用いた精液スミア中における未成熟生殖細胞の分化分析のための簡単且つ信頼性 高い方法を示すものである。この抗体はヒト精子タンパク質(SP−10)を認 識する。該タンパク質は、電子顕微鏡によって免疫細胞化学的に、ゴルジ相及び 精子発生の全ての副次相に配置された。
この例において、MHS−10抗体は、標準免疫ペロキシダーゼ技術を用いて精 液smearを組織化学的に染色するために使用された。白血球との潜在交差反 応性を評価するため、抗HLe−1(a pan−抗ヒト白血球 mAb プロ ーブ)もまた使用された。その結果、抗5P−10で染色する球形細胞集団は、 抗H1e−1では染色しなかった。光体発達の異なる段階におけるsperma tidsは、抗5P−10モノクローン抗体によって検出可能である。この抗体 プローブの使用によって、精液スミア中における種々の形態学的に異常な生殖細 胞を速やかに識別できる。
物質及び方法 1、精液サンプル 精液サンプルは、34の主体から得た。これらの内、7個は、少なくとも子供が 一人いて、最近性病感染していない生殖可能な男性からのものである。3個は、 極めて過少精子症患者からのものであった(<10 x 10 精子/m+ 射 出物)。5個は、アゾ精子症患者からのものであった。8個は、過多精子症患者 からのものであった(〉250 x 10 精子/ml 射出物)。6個は、そ の精液中の球形細胞数が増大していると診断された患者からのものであり、また 5個は、vesectom[zeされた患者からのものであった。不妊患者は、 マサチューセッツ州ボストン所在のBrigham and Women’ s 病院からであった。ルーチンな精液分析は、本明細書に参考文献として記したH ill、et al、、Fertjl、5teril7,47:460 (19 87)に開示のようにして行われた。
2、精液スミアの準備 液化精液は、600 x gで10分間にわたって遠心分離された。セミナルブ ラスマがアスピレートされ、そして細胞ペレットがフォスフェート緩衝溶液サリ ンで2回洗浄された(PBS: o、OIM、pH7,2)。最終ペレットは、 PBS中で約107ce 11 s/mlにまで再懸濁され、そしてこの懸濁液 の5ulが8−スポット テフロン被覆顕微鏡スライドの各スポットに適用され た(Roboz Surgical、Washington、D、C,)oスラ イドは乾燥され、10分間にわたってアセトン中で固定され、そして−70’C で冷凍された。
3、単クローン抗体 MHS−10細胞ライン(IgGl)は、2回サブクローンされ、腹水腫瘍とし て成長された。Ba1b/cvウス(Charles River、Bosto n、Ma)は、2週間のインターバルで0.5ml 5terile Pr1s tane(2,6,10% 14−tetramethylpentadeca ne:sigma Chemical Co、、St、Louts、MO)の1 ゜p、注射でprirneされた。第2注射の一週間後、107ハイブリドーマ 細胞はs i、p、0.5ml serum−free、5terile RP MI−1640媒体中に注射された(Gibco、Grand l5land、 NY)。
ascites液体は収集され、遠心分離によって細胞破壊から解放され(1, 000x g)、そして必要とされるまで一60℃で保存された。抗H1e−1 は、カリフォルニア州マウンテンビュー所在のベクトン デイッキンソンがら購 入された。
4、精子及び球形細胞の免疫組織学的染色精液スミアrは、5treptavi dinbfotfn−ペロキシダーゼシステム(SBP)<Histostai n 5P−kft、Zymed Laboratories 5outh Sa n Francisco、CA)を用いて免疫組織化学的に染色される。本明細 書に参考文献として記したWolfand Anderson、Fertil、 5teri!、、49:497 (1988)参照。非免疫ウサギ血清で非特定 結合位置を10分間にわたって飽和させた後、10ulのmAbがスライドの個 々のスポットへ37℃で30分にわたって培養された。Biotinylate d副次抗体は、その後1o分間にわたって付加(10u l)され、そして10 ulのストレブタビジン ペロキシダーゼconjugateが5分間にわたっ て付加された。免疫反応性生成物は、サブストレート過酸化水素の存在下でクロ モーゲンアミノエチル力ルバゾルを用いて37 Cで5分間にわたってデベロッ プされた。スミアはへマドキシリンにょってカウンタ染色され、水性マウンティ ング媒体によってマウントされた。
各試料スライドは、制御としての主抗体の代わりに、10ulPBSが付加され たーのスポットを持つ。更に、それらの各々は、MHS−10腹水液(1/10 00希釈)液が付加されるーのスポット、抗HLe−1(1/20希釈)が付加 される−のスポット、MHS−10(1/250希釈)の混合物が付加されるー のスポット、そして抗HLe−1(1/20希釈)が付加される−のスポットを 持つ。全ての希釈は、PBSで生成された。
免疫ペロキシダーゼ染色スミアの評価は、Lietz Vario Ortho mat cameraを装備したLeitz 0rtholux 顕微鏡上のL eitz 100/1.32 DICobjectiveを用イf:D i f  ferential Interference Contrast 顕微鏡 により行われた。Ektachrome 160 タングステンフィルムを用い て撮影が行われた。
結果 1、精液スミアの免疫染色 精液スミア中において、精巣中における成長の種々の段階で廃棄された未成熟生 殖細胞は、光体内抗原5P−10に対するMMS−10抗体プローブで検出され ることができる。MHS−10ポジテイブ生殖細胞の例は、光体発達の段階に従 って組み立てられた(図148−F)。図14Bは、光体形成のオンセットに先 立つ初期段階の精細胞を描いたものである。図14Cは、核近傍に位置する卵M H5−10ポジティブ粒子を含む発達中の精細胞の免疫組織化学的染色を示した ものである。この図は、ゴルジ相精細胞における初期光体粒子を表している。
図14は、精子発生のゴルジ相におけるやや大きな免疫染色された光体粒子及び 不完全鞭毛を示したものである。
非濃縮、オーブン核及び免疫反応性成長を表示する精細胞は、図14Hに明らか である。これは、光体発生のより進んだ段階、おそらくはキャップ相精細胞を表 している。この図において、平坦な光体が鞭毛の植え付は位置近傍の位置に存在 している。これは、鞭毛アンラーゲが核に植え付けられる初期精細胞分化期間に おける特徴である。正常試料(図14F)中に豊富に存在する成熟精子は、濃縮 された核を包囲する免疫染色された先体を示した。これは、先住発生が完了した 時点では鞭毛の先端に位置している。
サイトキネシス不全を示すアベラント生殖細胞形態は、VHS−10mAbを用 いて観察された(図15A−E)。これらは、双核精細胞を含む(図15A)。
双核精細胞は、同じ細胞中に2個の光体粒子を含む精細胞であり(図15B)。
また単一の精子頭巾において2個の先体によって包囲された濃縮核を含む精子で ある(図15C矢印)。図15D−E中に見られるようなイメージは、インタク ト細胞内ブリッジを表すものと解釈される。このブリッジにおいて、娘精細胞は 付着状態で残存すると共に、細胞の集団として明らかに廃棄され、非同期な発達 を示した。図15Dにおける4個の付着細胞の内、−の生殖細胞がspermi ogenesisのゴルジ相段階にあり(光体小嚢への矢印点)、他の3個は発 達のゴルジ相段階にある。
他の異常精子フェノタイプもまた、単クローン抗体MMS−10を用いて染色さ れた精液中に観察された。双鞭毛尾が、免疫反応性キャップ相光体及び非濃縮核 を示す生殖細胞中に観察された(図15F)。微小光体を持つ非濃縮核及び鞭毛 が欠落したキャブブ相spermatidsを示す精子もまた、観察された。
いくつかの場合では、反応性光体remnantsは、核物質を含む精子頭の7 ラグメントに似たpleomorphfc 構造中に観察された(図15■)。
細胞の制限膜下方におけるMHS−10ポジティブ反応生成物の周辺カフの例も 観察された(図15J−K)。
PBSが精液smearにおいてmAbの代わりに使用されたネガティブ制御実 験においては、免疫ベロキシダーゼによるレッド−ブラウン免疫反応生成物は存 在せず、わずかに精子及び球形細胞のブルーへマドキシリン カウンタスティン のみが観察された(データは不図示)。抗−Hle−1単クロ一ン抗体で処理さ れた精液smearにおいては、AECのレッド−ブラウン染色によって証明さ れるように、白血球のみが組織化学的に反応した。成熟精子及びspermat  idsは、抗HLe−1抗体と交差反応せず、ブルーのままで残存した(図1 5L)。
議論 現在のところ、精液分析中に、従来の先顕微鏡方法を用いて精子前駆体から白血 球を識別することは困難である。「球形細胞」の一般的範鴫は、精液中に存在す る全ての他の細胞形態を精子から識別するために使用されることがある。Pap anicolaou染色、またはLeishman’ s 血液染色とBrya n’ s精子染色との組み合わせ、等の過去使用されてきた従来の染色技術は、 ejaculatesの細胞構成要素上に一般的な形態情報を与えるに過ぎない 。
「球形細胞」の大きさにおけるオーバラップは、決定的診断を困難にしている一 つの理由である。Granular白血球は9−14mmの大きさの範囲にあり 、一方非granular白血球は、66−12uの大きさの範囲にある。sp erma t i dの平均的サイズは、直径55−6uである。従来の染色を 用いた生殖細胞及び白血球の混合物を含む精液smearの分析は、長時間を要 すると共に、リンパ細胞と未成熟生殖細胞とを区別して個々の球形細胞を注意深 く調べなければならないなど、問題が多かった。
現在の研究では、我々はユニークな単クローン抗体及びクロモーゲンAECを使 用した標準免疫ペロキシダーゼ技術を採用した。これにより、対象球形細胞を容 易に視覚化することができた。この方法に係るMHS−10抗体は、sperm i ogens i sのゴルジ相及び以降の相で開始する精子前駆体を配置し た。
このmAbにより染色されたヒト精巣のcryosectionsは、それを発 達段階特定抗原(SP−10)を対象とすることを示した。これは、adlum inal生殖細胞及び成熟精子に現れるが、spermatogoniaには現 れなかった。5P−10抗原の光体内1ocus及びその精巣5pecific ityが確率された。抗原は、副腎、大腸、脳、皮膚、tonsilg、肝臓、 腎臓、卵巣、及びendometriumからの細胞上には存在せず、また血清 及び周辺血液白血球と反応しなかった。conversely、本研究で確認さ れたように、白血球抗体HLe−1ha、生殖細胞または成熟精子とは反応しな い。
精液smearにMHS−10mAbを適用することによって、spermio genesisの種々の段階において精巣から前もってsloughオフされた 未成熟生殖細胞及び精子の検出が可能となった。Jassim and Fe5 tenstein、Op、cit、は、精液中の球形細胞を視覚化するためにマ ウス抗ヒト精子polyclonal抗体を使用した。しかし、生殖細胞分化の 種々の段階の免疫学的1dent i f 1cat ionは、その研究にお いて光顕微鏡レベルでは不可能であった。というのは、使用される抗体は先棒特 定ではなく、そして全ての生殖細胞の細胞表面と反応したからである。しがし、 電子顕微鏡レベルでの研究では、分化の種々の段階で生殖細胞の存在が示された 。これらの著者は、精液中に異常形fi(binucleated細胞)の生殖 細胞が存在することを示した。電子顕微鏡は、これを証明することができるもの として選択された方法である。後者の方法は高分解能形態データを提供できるも のであるが、時間が掛かると共に、臨床実験セツティングにおいて応用面が少な い。MMS−10単クロ一ン抗体免疫reagentは、はぼ無制限的供給にお いてコンスタントな親和正、クラス、均−性及び有用性という利点を提供する。
これにより、以前はpolyclonal免疫reagentでは達成困難であ った均一性とreproducibi l i tyの標準をspermati dsのMHS−10ポジテイブ5ubsetの診断に付与できる。
MHS−10を用いた精液smearの免疫組織化学的染色により、細胞内ブリ ッジによって結合された娘spermatidsのクラスタを1dent i  fyすることができる。このようなりラスタは、cytokinesisの失敗 を示すものである。disjunctionプロセスにおける精巣の部分的失敗 は、ejaculateにおけるmulticleated精子の存在を説明す るものである。細胞内ブリッジによって結合された生殖細胞群が精巣内の付加d isruptive力を受けない時、それらの間のconstrictions は除徐に消滅してゆき、そして球形multinucleated massが 形成される。このmassは、細胞の原クラスタにおいてconjoinされた 時同様の多数のnucleiを含む。spermatidsの個々のsperm atozoaへの分離の正確な段階及びメカニズムは知られていないが、MHS −10プローブは、そのような細胞associationのrigid qu antitattonを可能にする。
細胞内ブリッジによって互いに結合されたspermatfdsは5yncyt ial関係においてより発生しやすく、正常なspermatogenesiS では、発達のcoordinationは分化を制御する化学的因子の均一分布 によって達成される。このように、MMS−10で染色された結合sperma tidsのcohorsが何故光体形成の異なる段階で観察されるのかは明確で ない(図15D−E)。本明細書に参考文献として記したDym and Fa wcett、Biol、Reprod、、4:195 (1971)は、ram とラットの分11spermatogoniaを結合するブリッジにおけるmu ltiple transverse cisternaeの発生を報告してい る1、これらの膜構造の存在は、conjoined細胞の細胞体間の連続性を 一時的に中断し、これによってその細胞発達の若干のasynchronyが現 れる。分離ブリッジもまたpostkaryokinetic spermat id nucleiに付随して観察されるが、膜制限cisternaeは娘細 胞のnuc l e iのreconstututton後短時間でpersi stする。
このような観察は、実験動物の精巣に制限され、ヒト精液中では報告されること はない。MHS−10抗体プローブは、このようにまずヒト精液中におけるsp ermatidsのasynchromous cohorsの発生のdocu mentationを可能とした・ 精巣中におけるcytokinesis及び生殖細胞がクラスタまたは個々に5 ejaculateへ5hed (Spermiation)されるメカニズム は、わずかしか理解されていない。精液における生殖細胞の意義に関しては、一 層の研究が必要である。MMS−10プローブは、その発達における特定段階に おいてprematurelyに5hedされた生殖細胞の特定5ubsetの 相対割合の決定において極めて有用であることが判明した。このcategor izationは「球形細胞」症候群の原因を持つtesticular病理の 異なるタイプを明かにするのに有用である。本明細書に参考文献として記したS onderstrom and Suominen、Arch、Pathol。
Lab、Med、、104;476 (1980)は、testicular  biopsiesに対する電子顕微鏡研究により、meiotLc arres tはpachytene spermatocytesの蓄積及びsemini ferous tubulesにおけるspermatLdsの欠落に付随する ものであることが証明された。この増加は、そのような患者の精液において、p achytene spermatocytesと反応する段階特定mAbの使 用がmeiotic arrestを持つ患者を迅速に突き止めるための有用な マーカとなるように、反映しているようである。同様に、MMS−10によ、て 1dent i fyされたspermatid発達の特定段階の精液中におけ る細胞蓄積は、「球形細胞」症候群を持つ患者の5ubfertilityまた は不妊性を引き起こす病理を明らかにした。
要約すると、かなりの数の球形細胞を含有する洗浄されたヒト精液からのアセト ン乾燥smearが、mAb MHS−10によってプローブされた。単クロー ン抗体標識細胞は、光顕微鏡を用いた標準5treptavidin−bi。
tin免疫ベロキシダーゼ方法によって視覚化された。MHS−10mAbは、 成熟精子及び発達中spermatidsと診断された球形細胞のサブセットと 免疫反応した。このサブセットは、光体形成の異なる段階における精巣から81 ough offされたものである。精液中の白血球とmAbとの可能交差反応 をrule outするため、白血球表面マーカ(抗HLe−1)がMHS−1 0と結合して使用された。MHS−10と染色する球形細胞populati。
nは、抗HLe−iとは染色しなかった。MMS−10mAbは、精液分析中に 、未成熟生殖細胞のサブセットの分化診断のためのユニークな免疫reagen tを提供するものである。mAb MHS−10は、このように、ヒト精液中に おける未成熟生殖細胞のquantitation及び1dentiftcat ionのためのプローブを約束するものである。
実験結果の要約 上記例は、ヒト精子タンパク質である5P−10が分化抗原であることを示した 。該分化抗原は、ゴルジ相及びspermiogenes Igの以降の段階に おける球形spermatLds中に検出された。5P−10は、s p e  rmatidsのnacent先体ves光体le中に存在し、成熟精子中の先 体内タンパク質であり、そしてtestis−specificである。タンパ ク質は、1onophore誘起先体反応精子のequatorialセグメン トまたは内部光体膜に付随して残存する。
これらの観察は、5P−10及びそのcognate単りa−ン抗体MH5−1 0が、次のa)及びb)のために有用なマーカ/プローブシステムを提供すると いう示唆を導いた: a)精液中における未成熟生殖細胞の診断; 及びb)先 住反応のスコアリング。更に、5P−10は、WHOの避妊ワクチンタスクフォ ースによりrprimary ワクチン候補」と指定された。これは、その組織 5pecificity及び、MHS−10単クロ一ン抗体がハムスタ卵侵入試 験における受胎を阻止するという証拠に基づくものである。
ヒト精子抽出物の免疫blotにおいて、免疫反応性5P−10ペプチドのpo lymorphtsmは、18−34kDaにわたる範囲に観察された。単クロ ーン抗体MHS−10とのこの免疫反応性バクーンは、各個体中に保持され、r educing agentによって影響を受けることはない。2−DゲルのW estern blotは、24−34kDの抗原ペプチドが4.9のpiを持 ち、一方約18kDのペプチドは5. 1−5. 4の範囲のpiを持ち、より 基本的である。
先体内タンパク質5P−10のためのcDNAコーディングはクローンされ、特 徴化された。3個のオーバラップ5P−10特定cDNAは、ヒト精巣cDNA 発現ライブラリーから分離された。これらのcDNAは、1.35mRNAにハ イブリダイズされた。この1.35mRNAは、ヒト精巣中に存在するが、肝臓 または胎盤には存在しない。これらcDNAの完全配列は、5P−10タンパク 質のための265アミノ酸コーデイング領域を含む1117bp配列を生成した 。5p−ioは、28.3kDのpredicted分子重量を持つ。dedu cedアミノ酸配列から発生した疎水plotは、信号ペプチドを特徴とする極 めて疎水性の強いアミノ端末を示した。5P−10は、前免疫組織データ、及び 5P−10cDNA配列は3個のデータベースに見いだされる他の配列に対して 何等の意義あるhomo logyも示さなかったという観察に基づくユニーク 光体タンパク質として現れる。
組み換え5P−10融合タンパク質は、E、coli発現ベクトル中で生成され 、このプロトタイプ組み換えワクチンは、ウサギ中でpolyclonalan ttseraを発生するために使用された。このウサギanttseraは、先 住キャップをその位置で染色し、5p−1oへの単クローン抗体の場合同様、W estern blot上で類似のペプチド組と反応した。ウサギは、ワクチン の影響を受けなかった。これらの結果は、組み換え5P−10ワクチンが、哺乳 動物中において、na t t veヒト精子5P−10を認識する免疫応答を evokeすることが可能なことを示した。
当業者であれば、本発明の生成物及び方法に対して種々の変更や改良を施すこと が可能であることは明白である。このように、本発明は、以下に記した各クレー ム及びその相当内容の範囲内であれば、そのような変更や改良を包含するもので ある。
NFI NRN RN ・RNFINRπ・ 一 〇 ′ 禰−18,0 AB ABABABCCCC HB Rt Rb ^−゛C^゛畠C^−CA・C Llfm エ ρ01ソA+ RNA 0.24− Kb 4.4− 2.3− lll0 d 7一 国際調査報告 m6陶tcylussozooqts mn”t”e”1a6D”t’s−”N・r/II<QO10O’+79PCT 108901009フB ATTACHMENT To FORM PCT/ISA 210.PART  Vl、l。
t、Claims 1−18.44 and 46 are drawn to  a 5ubstantiallypurtfied 1ntra−acros ornal human 5petlll antigen、 an immu nogenicpolyp@ptide、a composition of  matter comprising 5ubstantiallypur@  polyp@ptLdese a method of preparzng  5aid Lntra−acrosomalhulllan 5−rTIIan tlQIIIn、a contraceptive VaeCin’ll+ a  method ofConLracllption and a C0ntr aCeptiV41 composition+ clas!1ified 1 nclasses+ 435,5ubclass 21 424,5ubcla ss 8J 514# subclags 2and 530.gubclas ses 350,413,417,8011゜Il、Claims 19−27 1 29.311 33.34 and 47 are drawn to a monoclonal antibody or polyclonaL an tibody thaし reacts wtセhthe intra−acr osamal human sperm antigen、δme乞hod o f producinすmonocionaL antibodies、an  in vLvo method of producing mono−c、L onal antibodies、a continuous cell Li ne、a method ofdetec七ing acrosomal ab normalities in a human 5psn++、 and a composition comprising a monoclonal  antil)Ody+ classified 1ncLasses+ 424 + 5ubclasses 85.L85.9+ 435.5ubclasse s 7,172.2゜240.271 436t 5ubclass@s 63 ,501,548,8111 530. 5ubclδss 387 and9 35+ 5ubclasses 95+103+106JIO。
IIl、Claim 28 is drawn to a rneセhod o f measuring an七1−sperrnantibodies+ c lassiHsd in classes+ 435.5ubclass 7  and 43LgubcLasses 503,543゜IV、C1ain+s  30 and 32 are drawn to a method for  isolatingacrosome−r@actgad human sp erm cells and to a method of dete+:t i獅■ or iIIolating human 5perra、 classifi ed in cLasses+ 435. sub−clagses 2,7  and 530,5ubclass 413゜にT10890100978 v、Claims 35−39r 41−43 and 45δre draw n to a DNA 5equencethat codes for th e tntra−acrosomal human sp@rm antige n+ a CDNAc1assif+、ed in classes+ 435 .5ubclasses 69.1,235,240.1,252.L254+  935,5ubclass 2LREASONS FORHOL(HNG L ACK OF UNITY OF INVENTION+The 5earch  burden 1nvolved for each additional  1nventionclasses noted aboV@。
PCT/LIS90100978 ATTACHMENT To FORM PCT ISA 210 PART  II。
Il、FIELDS 5EARCHED/5EARC)I TERMS+INV ENTORNAME SEARCHACRO9OMAL iLI SPERMI NTRA or XNNERtlW) ACRO8OMALOUTER(IWI  ACRO9O)4JkL or MEMBRANEANTIFERTILIT Y SPERMTOGENESIS SEQLIENCE 5EARCHtcLaims 9 and 101

Claims (47)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.先体反応後、ヒト精子に付随して残存するほぼ純粋化された先体内ヒト精子 抗原。
  2. 2.請求項1に記載の抗原において、前記抗原は、先体反応に先立ち、成熟ヒト 精子の外部先体膜の内面及び内部光体膜の外面に付随することを特徴とする。
  3. 3.請求項2に記載の抗原において、前記抗原は先体反応後に内部失体膜に付随 して残存すると共に、前記精子の赤道セグメント中に保持されることを特徴とす る。
  4. 4.請求項2に記載の抗原において、前記抗原は、精子発生の過程で発生する精 巣特定分化抗原であり、ヒト集団中に保持されることを特徴とする。
  5. 5.請求項3に記載の抗原において、前記抗原は、約18−34キロダルトンの 分子重量を持つポリペプチド族であり、該ポリペプチドは、約4.9−5.4の 範囲にわたる等電点を持つことを特徴とする。
  6. 6.請求項5に記載の抗原において、該抗原は前記ポリペプチドの内の一のフラ グメントを含み、該フラグメントはヒトまたは他の霊長類に対して避妊作用を持 つことを特徴とする。
  7. 7.請求項1に記載の抗原において、前記抗原は、図11Aに示したアミノ酸配 列を持つことを特徴とする。
  8. 8.請求項7に記載の抗原から派生した免疫原ポリペプチドにおいて、前記ポリ ペプチドは、哺乳動物へ注射されたときに避妊効果を発揮することを特徴とする 。
  9. 9.図11Aにおいて61−855と指定されたヌクレオチドによりコード化さ れる免疫原ポリペプチド。
  10. 10.図11Aにおいて、ヌクレオチド487−855によりコード化される免 疫原ポリペプチド。
  11. 11.請求項5のポリペプチドに対して実質的な相同性を示すほぼ純粋なポリペ プチドを含む化合物。
  12. 12.請求項5のポリペプチドの内の一または複数が変質されて−または複数の ポリペプチドを形成し、該ポリペプチドは前記変質前のポリペプチドに比較して 向上した避妊作用を持つ化合物。
  13. 13.ATCCNo.HB10039と指定される細胞ライン、または該細胞ラ インの突然変異、変化体によって生成される単クローン抗体と反応するほぼ純粋 化されたヒト精子抗原。
  14. 14.請求項1に記載の抗原を準備する方法であって、以下の各ステップを含む ことを特徴とする; 成熟ヒト精子を均質化するステップ; 前記均質化された精子から可溶タンパク質を抽出して、請求項1の抗原を含む抽 出物を得るステップ; 前記抽出物を請求項1の抗原と反応する不動態化された単クローン抗体と接触さ せ、これによって前記単クローン抗体と前記抗原との不動態化された複合体を形 成するステップ; 前記抗原を前記単クローン抗体から分離させて前記抗原をほぼ純粋化した状態で 再生するステップ。
  15. 15.請求項1に記載の抗原を準備するための方法であって、以下の各ステップ を含むことを特徴とする; 成熟ヒト精子を均質化するステップ; 前記均質化した精子から可溶タンパク質を抽出して請求項1の抗原を含む抽出物 を得るステップ; 前記抽出物を逆相HPLCコラムへ適すステップ;前記コラムからフラクション を再生するステップ;1次元または2次元電気泳動によって前記フラクションの 各々のタンパク質構成物を分離させるステップ; 全構成物を前記抗原と反応するモノクローン抗体と反応させることによって請求 項1の抗原を含む構成物を識別すると共に、免疫化学技術により前記抗原を含む 構成物を検出するステップ;及び 前記抗原をほぼ純粋状態で再生するステップ。
  16. 16.請求項15の方法によって生成されたほぼ純粋化されたヒト精子抗原。
  17. 17.免疫化学的に有効な量の請求項1の抗原を薬理学的に受容可能なキャリア 中に含むことを特徴とする避妊用ワクチン。
  18. 18.免疫学的に有効な量の請求項1の抗原を女性に対して薬理学的に受容可能 なキャリア中に投与することを含む避妊方法。
  19. 19.請求項1のヒト精子抗原と反応するモノクローン抗体またはポリクローン 抗体。
  20. 20.請求項19に記載のモノクローン抗体において、前記抗体は、ほぼ全ての ヒト体組織と交差反応をせず、ハムスタ卵侵入試験における精子−卵相互反応を 禁止することを特徴とする。
  21. 21.先体反応後に成熟ヒト精子の内部及び外部先体膜に付随する先体内ヒト精 子抗原と反応するモノクローン抗体を生成するための方法であって、以下の各ス テップを含むことを特徴とする; 哺乳動物を先体反応後のヒト精子または先体反応後のヒト精子を遠心分離するこ とによって得られた上清で免疫化するステップ;前記哺乳動物から抗体生成細胞 を得るステップ;前記細胞を種瘍細胞を融合させてハイブリドーマを生成するス テップ;前記ハイブリドーマを先体反応後のヒト精子または先体反応後のヒト精 子を遠心分離することによって得られた上清でスクリーンすることによって、先 体反応後に成熟ヒト精子の内部及び外部先体膜に付随する先体内ヒト精子抗原と 反応する抗体を生成する少なくとも一のハイブリドーマを識別するステップ;及 び前記識別されたハイブリドーマから前記抗体を再生するステップ。
  22. 22.請求項1のヒト精子抗原と反応するモノクローン抗体を生成する方法であ って、以下の各ステップを含むことを特徴とする;ATCCHB10039また はその突然変異または変化体の特徴を持つハイブリドーマを培養媒体中で培養す るステップ;及び前記媒体から前記モノクローン抗体を再生するステップ。
  23. 23.請求項19のモノクローン抗体を生体内で生成する方法であって、以下の 各ステップを含むことを特徴とする; 組織互換可能または免疫抑制動物ホストへ前記抗体を生成するハイブリドーマを 皮膚内へ配置するステップ;及び 前記ホストの腹水液から生成された抗体を再生するステップ。
  24. 24.請求項21に記載の方法において、更に前記識別されたハイブリドーマを クローン拡張して前記モノクローン抗体を生成する連続細胞ラインを生成するス テップを含むことを特徴とする。
  25. 25.請求項21に記載の方法において、更に前記モノクローン抗体を純粋化す るステップを含み、該純粋化ステップは以下のサブステップを含むことを特徴と する; 前記モノクローン抗体を含むサンプルをフラクションされた物質と混合して前記 サンプル中に免疫グロブリンを沈澱させ、前記免疫グロブリンに前記モノクロー ン抗体を含むようにするステップ; 前記沈澱した免疫グロブリンを前記サンプルから分離させるステップ;前記免疫 グロブリンを溶液中へ配置し、該溶液を透析して前記フラクション物質を除去し 、これによって前記モノクローン抗体を含有した透析物を生成するステップ; 前記透析物に免疫親和性クロマトグラフィーを施し、これによって前記モノクロ ーン抗体を前記免疫グロブリン結合物質から分離して前記モノクローン抗体を純 粋な状態で再生するステップ。
  26. 26.請求項21に記載の方法によって生成されたモノクローン抗体。
  27. 27.請求抗24の方法によって生成された連続細胞ライン。
  28. 28.霊長類中の抗精子抗体を測定する方法であって、以下の各ステップを含む ことを特徴とする; 請求項1の抗原を前記霊長類からの組織サンプルと接触させるステップ;及び抗 原−抗体複合体が形成されたかどうかを決定するステップ。
  29. 29.先体反応を受けるヒト精子を検出する方法において、以下の各ステップを 含むことを特徴とする; 請求項18のモノクローン抗体を、前記抗体と任意の先体反応後の精子とが抗原 −抗体複合体を形成するに十分な条件下で所定時間にわたってヒト精子のサンプ ルと接触させるステップ;及び 前記抗原−抗体複合体を検出するステップ。
  30. 30.先体反応後のヒト精子細胞を分離するための方法であって、以下の各ステ ップを含むことを特徴とする; 請求項19の不動態化されたモノクローン抗体を、前記抗体が前記精子細胞と結 合して抗体−精子細胞複合体を形成するに十分な条件下で所定時間にわたってヒ ト精子細胞を含むサンプルと接触させるステップ;前記サンプルからの前記複合 体を除去するステップ;及び前記抗体から前記精子細胞を分離して前記精子細胞 を分離体として再生するステップ。
  31. 31.ヒト精子中または該精子中の先体発達段階における先体異常を検出する方 法出会って、以下の各ステップを含むことを特徴とする;ヒト精子を含むサンプ ルを請求項19のモノクローン抗体と接触させ、前記抗体が検出可能媒体によっ て標識されるステップ;前記検出可能に標識された抗体によって形成された像を 評価するステップ;及び 前記像をヒト精子の種々の発達段階における周知または標準の像と比較するステ ップ。
  32. 32.サンプル中のヒト精子を検出または分離する方法であって、以下の各ステ ップを含むことを特徴とする; サンプルを、前記抗体が前記サンプル中の任意の不動態化された精子と反応して 抗体−抗原複合体を形成するのに十分な条件下で所定時間にわたって請求抗19 のモノクローン抗体と接触させるステップ;及び前記複合体を検出しまたは前記 複合体からの精子を除去するステップ。
  33. 33.ヒト精子を生化学的、免疫学的、機能的、または他の研究のために分析す るための方法であって、該方法は、請求項19のモノクローン抗体を前記分析を 行うのに効果的な量だけ用いることを特徴とする。
  34. 34.ヒト精子を生化学的、免疫学的、機能的、または他の研究のために分析す る方法ための化合物であって、受容可能な固体支持体上または受容可能なキャリ アとの混合物中に不動態化された請求項19のモノクローン抗体の効果的量を含 むことを特徴とする。
  35. 35.請求項1の抗原をコード化する分離されまたはほぼ純粋化されたDNA配 列。
  36. 36.請求項35に記載のDNA配列において、前記DNAはcDNAであるこ とを特徴とする。
  37. 37.請求項36に記載のcDNA配列において、前記配列は、図11Aに示さ れたヌクレオチド配列であることを特徴とする。
  38. 38.請求項36に記載のcDNA配列において、前記配列は、個体中に見いだ される天然対立変化体を示すことを特徴とする。
  39. 39.単一またはマルチ突然変異によって請求項35のcDNA配列から派生し た分離されまたはほぼ純粋化されたDNA配列。
  40. 40.高厳密性の条件下で請求項36のcDNA配列とハイブリダイズするDN A配列。
  41. 41.前記DNA配列の発現を変換されたホスト中に発効させることのできる適 切な調整制御核酸配列に機能的に連結された請求項35のDNA配列を含む組み 換えDNA配列。
  42. 42.請求項1の抗原に対してコード化するDNAを互換ホスト中に発現させる ための発現ベクトルであって、プロカリオチックまたはエウカリオチック細胞及 び前記ベクトルへ挿入された請求項35のDNAを適切な方向及び発現のための 正しい読み出し方向へ変換させることのでくr発現ベクトルを含むことを特徴と する。
  43. 43.請求項35の組み換えDNA配列で変換されたホスト細胞。
  44. 44.請求項43の変換された細胞により生成された抗原。
  45. 45.請求項1の抗原を生成するための方法であって、以下の各ステップを含む ことを特徴とする; 変換された細胞中に前記cDNA配列を発現させることのできる適切な調整制御 核酸配列に機能的に結合される請求項1の抗原に対してコード化するcDNA配 列を含む組み換えDNA配列によって変換されたホスト細胞を培養するステップ ;及び その発現が前記配列によってコード化されたポリペプチドを再生するステップ。
  46. 46.請求項1の抗原を含む融合タンパク質を含む免疫原ポリペプチド。
  47. 47.請求項19のモノクローン抗体を薬理学的に受容可能なキャリア中に含有 した避妊用化合物。
JP2504410A 1989-03-03 1990-03-02 避妊ワクチン用ヒト精子先体内抗原 Pending JPH04505008A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31855189A 1989-03-03 1989-03-03
US318,551 1989-03-03
US481,491 1990-02-16
US07/481,491 US5436157A (en) 1989-03-03 1990-02-16 Human intra-acrosomal sperm antigen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04505008A true JPH04505008A (ja) 1992-09-03

Family

ID=26981546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2504410A Pending JPH04505008A (ja) 1989-03-03 1990-03-02 避妊ワクチン用ヒト精子先体内抗原

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5436157A (ja)
EP (1) EP0461177B1 (ja)
JP (1) JPH04505008A (ja)
AT (1) ATE176156T1 (ja)
AU (1) AU649609B2 (ja)
CA (1) CA2050910C (ja)
DE (1) DE69032922T2 (ja)
DK (1) DK0461177T3 (ja)
ES (1) ES2130121T3 (ja)
NO (1) NO312594B1 (ja)
WO (1) WO1990009802A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03111760A (ja) * 1989-09-27 1991-05-13 Fuso Yakuhin Kogyo Kk 精子の受精能試験具および試験法
JP4610149B2 (ja) * 1999-10-26 2011-01-12 扶桑薬品工業株式会社 ラット先体反応後精子に対する抗体およびその利用

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5346990A (en) * 1987-04-08 1994-09-13 Cytogam, Inc. Sex-associated membrane proteins and methods for increasing the probability that offspring will be of a desired sex
US5605803A (en) * 1989-03-03 1997-02-25 University Of Virginia Alumni Patents Foundation Human sperm diagnostic
FR2660069B1 (fr) * 1990-03-20 1994-03-04 Recherche Developpement Activ Co Procede pour la mise en evidence de la capacite d'un spermatozouide a subir la reaction acrosomale.
US5721348A (en) * 1990-12-14 1998-02-24 University Of Connecticut DNA encoding PH-20 proteins
EP0691851A1 (en) * 1994-01-03 1996-01-17 Mauno Sakari Reiala A method to produce a substance to inhibit cell penetration, and a contraceptive to prevent conception, and a thrombus, prostate and aids vaccine and medicine
US7211255B2 (en) 1996-01-29 2007-05-01 United States Of America The U.S. Environmental Protection Agency Contraceptives based on SP22 and SP22 antibodies
WO1997027218A1 (en) * 1996-01-29 1997-07-31 U.S. Environmental Protection Agency Method for evaluating and affecting male fertility
US5830472A (en) * 1996-06-28 1998-11-03 The University Of Virginia Patent Foundation Purified sperm surface antigen, monoclonal antibody therefor and applications therefor
US6258364B1 (en) * 1996-06-28 2001-07-10 University Of Virginia Patent Foundation Purified sperm surface antigen, monoclonal antibody therefor and application therefor
GB9812534D0 (en) * 1998-06-10 1998-08-05 Medical Res Council Sperm protein
CA2350917A1 (en) * 1998-11-13 2000-05-25 Euro-Celtique, S.A. Contraceptive antibody vaccines
GB9913556D0 (en) * 1999-06-11 1999-08-11 Zeneca Ltd Assays
AU2001240103A1 (en) * 2000-03-07 2001-09-17 Whitehead Institute For Biomedical Research Reproduction-specific genes
US6801270B2 (en) * 2000-06-26 2004-10-05 Reveo, Inc. Backlight for a liquid crystal display having high light-recycling efficiency
GB0114922D0 (en) * 2001-06-19 2001-08-08 Sec Dep Of The Home Department Improvements in and relating to identification and analysis
WO2005079243A2 (en) * 2004-02-06 2005-09-01 University Of Virginia Patent Foundation Compositions and methods for identifying sperm for forensic applications
FR2877575B1 (fr) * 2004-11-05 2012-11-16 Union Nationale Des Cooperatives Agricoles D Elevage Et D Insemination Animale Milieu protecteur pour semence
US8497135B2 (en) 2006-02-13 2013-07-30 U.S. Environmental Protection Agency Diagnostic kits to detect SP22 and SP22 antibodies
US20100247552A1 (en) 2006-11-10 2010-09-30 Massachusetts Institute Of Technology Pak modulators
US8067170B2 (en) * 2007-09-11 2011-11-29 Arryx, Inc. Binding method and apparatus for sorting objects
CN101801491A (zh) * 2007-09-13 2010-08-11 阿尔利克斯公司 用于在法医dna分析和医学诊断中分选物体的方法和设备
US20150329639A1 (en) 2012-12-12 2015-11-19 University Of Virginia Patent Foundation Compositions and methods for regulating erythropoiesis
US9957548B2 (en) 2015-03-30 2018-05-01 General Electric Company Methods of capturing sperm nucleic acids
US10030241B2 (en) 2015-03-30 2018-07-24 General Electric Company Methods and kits for capturing sperm nucleic acids
US10384207B2 (en) 2015-07-21 2019-08-20 Neuro Probe Incorporated Assay apparatus and methods

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1239346A (en) * 1985-06-04 1988-07-19 Gursaran P. Talwar Birth control vaccine
US4741998A (en) * 1985-06-05 1988-05-03 The University Of Virginia Alumni Patents Foundation Monoclonal antibody to MHS-5: a new probe for sexual assault analyses
US5047508A (en) * 1985-06-05 1991-09-10 The University Of Virginia Alumni Patents Foundation Monoclonal antibody to MHS-5; a new probe for sexual assault analysis
US4782136A (en) * 1986-12-01 1988-11-01 Northwestern University Synthetic peptide compounds producing anitbodies binding to human LDH-C.sub.
US5232834A (en) * 1989-03-15 1993-08-03 Fuso Pharmaceutical Industries, Ltd. Anti-human sperm antibody, and its production and use

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03111760A (ja) * 1989-09-27 1991-05-13 Fuso Yakuhin Kogyo Kk 精子の受精能試験具および試験法
JP4610149B2 (ja) * 1999-10-26 2011-01-12 扶桑薬品工業株式会社 ラット先体反応後精子に対する抗体およびその利用

Also Published As

Publication number Publication date
NO312594B1 (no) 2002-06-03
CA2050910C (en) 2002-12-03
US5436157A (en) 1995-07-25
EP0461177A4 (en) 1993-01-07
NO913428L (no) 1991-10-18
EP0461177A1 (en) 1991-12-18
DE69032922T2 (de) 1999-09-30
NO913428D0 (no) 1991-09-02
CA2050910A1 (en) 1990-09-04
ES2130121T3 (es) 1999-07-01
AU649609B2 (en) 1994-06-02
AU5186290A (en) 1990-09-26
ATE176156T1 (de) 1999-02-15
DE69032922D1 (de) 1999-03-11
DK0461177T3 (da) 1999-09-13
EP0461177B1 (en) 1999-01-27
WO1990009802A1 (en) 1990-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04505008A (ja) 避妊ワクチン用ヒト精子先体内抗原
US5753231A (en) Primate intra-acrosomal sperm antigen for use in a contraceptive vaccine
KR100191118B1 (ko) 불임화 및 피임용 조나펠루시다항원과 항체의 제법과 용도
US4751181A (en) Methods and compositions useful in the diagnosis and treatment of autoimmune diseases
Herr et al. Identification of human acrosomal antigen SP-10 in primates and pigs
US5840504A (en) Method for separating sex specific molecules and non-sex specific molecules
EA003531B1 (ru) Моноклональное антитело s19 к поверхностному антигену сперматозоидов, антиген, выявляемый таким антителом, и содержащие его вакцина и спермицид
CA2098188A1 (en) Sperm cell surface protein ph-20 use in a contraceptive vaccine
Freemerman et al. Tissue specificity of the acrosomal protein SP-10: a contraceptive vaccine candidate molecule
US20030162238A1 (en) Sex-chromosome-specific proteins, species specific and sperm specific proteins and methods for their identification and isolation
Westbrook-Case et al. Sorting of the domain-specific acrosomal matrix protein AM50 during spermiogenesis in the guinea pig
EP0646015B1 (en) Contraceptive vaccine
US20060062799A1 (en) Sperm specific lysozyme-like proteins
US6995252B2 (en) PT32 sperm protein, sperm c-Yes, oocyte cytoplasmic c-Yes and uses thereof
US20060089297A1 (en) Sperm specific lysozyme-like proteins
JP2001514743A (ja) 細胞表面タンパク質に対するワクチンの製造方法
Hsiao Immunological and molecular characterization of the STX-10 antigen
JP2000512481A (ja) 抗腫瘍蛋白質
Vice Allotype Suppression in Homozygous Rabbits Facilitated by Zygote Transfer
Liu Studies of a sperm acrosomal antigen recognized by HS-63 monoclonal antibody
JPH0670775A (ja) ヒト精子膜抗原ペプチド及びそれをコードするdna
AU2007201827A1 (en) PT32 sperm protein, sperm c-Yes, oocyte cytoplasmic c-Yes, and uses thereof
JPH10201493A (ja) 不妊と避妊のための透明帯抗原と抗体の調製法及び使用

Legal Events

Date Code Title Description
A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20050922

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20050928

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20060522

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20060525