【発明の詳細な説明】
ヘルペスウィルス組換えポックスウィルスワクチン関連出願の相互参照
本出願は米国特許出願第339004号(1989年4月17日出願)の部分継
続出願である米国特許出願第394488号(1989年8月16日出願)の部
分継続出願である。
発明の分野
本発明は修飾ポックスウィルス並びに該修飾ポックスウィルスの作成方法と使用
方法に関する。本発明は、より詳細には、ヘルペスウィルス遺伝子産物を発現す
るような組換えポックスウィルス並びにヘルペスウィルス感染に対する防御免疫
を賦与するワクチンに関する。
本出願においては、括弧内のアラビア数字で示す刊行物を多数引用した。これら
の引用文献の詳細は本明細書の最後の「請求の範囲」の直前に記載した。これら
の引用文献には、本発明の関連技術分野の技術水準が記載さ外来遺伝子の挿入及
び発現にワクシニアウィルス(vaccinia pious)が使用されてお
り、最近では他のポックスウィルス(poxvi+us)も使用されるようにな
っている。
生きた感染性ポックスウィルス中に外来遺伝子を挿入するための基本的技術とし
ては、外来遺伝要素を挟みこんたドナープラスミド中のボックスDNA配列と救
援ポックスウィルス中に存在する相同配列との間の組換えがある(28)。
組換えポックスウィルスは、詳細には、米国特許第4、603.112号に記載
されたワクシニアウィルスの合成組換え体の作成法などの公知の二段階法によっ
て構築されている。
最初の段階では、ウィルスに挿入すべきDNA遺伝子配列(特に非ボックス起源
の解読枠(open reading frame))を、ポックスウィルスの
DNA部分と相同なりNAを予め挿入しておいた大腸菌(E、coli)プラス
ミド構造体中に導入する。別個に、挿入すべきDNA遺伝子配列をプロモーター
に連結する。このプロモーター−遺伝子連結体を上記プラスミド構造体中に導入
して、ボックスI)NAの非必須遺伝子座のフランキング1)NA配列と相同な
f)NAで該プロモーター−遺伝子連結体の両端が挟み込まれるようにする。得
られたプラスミド構造体を次いで大腸菌中で増殖させて増幅しくII) 、単離
する(12.20)。
策2段階では、挿入すべきDNA遺伝子配列を含有する単離プラスミドを、ポッ
クスウィルスと共に、培養細胞(例えばニワトリ胚繊維芽細胞)に感染させる。
プラスミドとウィルスゲノムに存在する互いに相同なボックスDNA間の組換え
によって、ポックスウィルスゲノムの非必須領域内に外来DNA配列が存在する
修飾ポックスウィルスが得られる。「外来J DNAという用語は、外在性のD
NA、特に非ボックス起源のDNAで、それらを導入すべきゲノムが通常には産
生じない遺伝子産物をコードするものを指す。
遺伝子組換えは、一般的には、2本のDNAN開鎖間NAの相同部分の交換を意
味する。核酸の相同部分とは塩基配列が同一であるような核酸(DNA又はRN
A)の部分をいう。
遺伝子の組換えは、感染宿主細胞中で新たにウィルスゲノムが複製又は生産され
る際に自然に起こり得る。
従って、ウィルス遺伝子間の遺伝子組換えは、2種類以上の異なるウィルス又は
その他の遺伝子構造体に同時に感染した宿主細胞内中で展開されるウィルスの複
製周期の間に起こることもある。第一のウィルスゲノムのDNAと相同なりNA
を有する第二のウィルスが同時に感染した場合、第二のウィルスゲノムの一部分
を構築する際に前者のゲノムに由来するDNA部分が交換して用いられる。
ただし、遺伝子の組換えは、異なるゲノム中の完全には相同とはいえないDNA
部分間でも起こり得る。仮に、かかる部分の一方が第一のゲノム由来のもので、
もう一方のゲノムのある部分と相同ではあるが、前者の相同なりNA部分中に例
えば遺伝マーカー又は抗原決定基をコードする遺伝子の挿入された非相同部分が
存在していたとしても、組換えは依然として起こり得るし、その組換え産物も組
換えウィルスゲノム中の遺伝マーカー又は遺伝子の存在によって検出できる。
かかる感染性修飾ウィルス中ての挿入DNA遺伝子配列の発現を成功させるため
には2つの条件が必要である。
まず第一に、かかる修飾ウィルスが生存し続けるように挿入をウィルスの非必須
領域中で行なう必要がある。挿入DNAに関する第二の条件は、該挿入DNAに
適したプロモーターが存在することである。プロモーターは、発現すべきDNA
配列の上流に位置するように導入しなければならない。
ウマヘルペスウィルス(eqoine he+pesvitus)には2つの亜
型(subjype)が存在する。これらは交差反応性中和エピトープ(cro
ss−neu+ralixing epitope)を含んではいるが、それぞ
れの抗原特性、制限酵素フィンガープリント及びウマに対する病原性によって区
別できる(1)。
ウマヘルペスウィルス1型(E)IV−1)が呼吸器系の疾患、中枢神経系の障
害及び古くから知られているヘルペス性流産に関連するのに対して、ウマヘルペ
スウィルス4型(EHV−4)は主に呼吸器系の疾患だけに関連している。
ウマヘルペスウィルスは、アルファヘルペスウィルス(ilphshe+pcs
yi+us)亜科の一種で、ゲノムの異性化、遺伝子発現の調節、潜伏感染の成
立、欠陥干渉ウィルス粒子の産生、神経障害の誘発並びにインビトロ発がん性形
質転換などのヒトヘルペスウィルス(haman hetρesyirog)に
特徴的な生物学的及び生化学的性質を示す(+、 4.23)。
従って、El(Vはヘルペスウィルス感染に関する種々の生物学的因果関係の研
究に好適に使用できる。
ヘルペスウィルスthe+pesvi+uslの糖タンパク質は・例えば細胞へ
の付着及び侵入、細胞間におけるウイルスの伝播などのウィルスの基本的機能を
縞介し、さらに感染時の病原性をも決定する。ヘルペスウィルスの糖タンパク質
は、宿主免疫系との相互作用に決定的な役割を果たす構成要素である(36.3
7)。
単純ヘルペスウィルス(be+pes simplex vi+uslの糖タン
パク質で十分に特徴付けられているものとしては、gB。
gC,gD、 gE、 gFSgG、 gH及びglが挙げられる( 36.3
7.49−55)。数多くの研究から免疫反応の誘起に対する単純ヘルペスウィ
ルス糖タンパク質の重要性が指摘されている(6.8. +3. Ill、 2
1.22.26.27.30.44: 46.47)。gCがクラスI認識(c
lang I +eslric+ed)細胞障害性リンパ球を活性化し得るのに
対して(15,32) 、gDはクラス■細胞障害性T細胞の応答を活性化し得
る(2+、 22.44.46.47)。
gGは、補体依存性抗体によって支配されるウィルス中和反応の標的となること
が示されている(38.39)。その他のヘルペスウィルス由来の数多(の糖タ
ンパク質についても、重要な免疫反応を誘起することが示されている( 5.
I O,36,56)。
EHVの2つの亜型は共に6種類の主要糖タンパク質を発現する( +、 3.
43)。gp2、gplo、gp13、gp14、gll17/18及びgp2
1/22をコードするDNA配列のゲノム部分が、λgtl1発現ベクターとモ
ノクローナル抗体を用いて決定されている(3)。糖タンパク質gp13とgp
14はゲノムL領域内の、それぞれ単純ヘルペスウィルスのgcとgB相同物の
位置する場所と同し位置に位置している。EHV−1は、その6種類の主要糖タ
ンパク質のうちの5種類がゲノムし領域内の塩基配列によってコードされており
、1種類(gp17/18)だけしかU5領域にないという点で、糖タンパク質
遺伝子の位置の判明しているアルファヘルペスウィルスの中では独特である。こ
れらのデータの解析から、EHV−1ウィルス粒子の余り豊富には存在しない既
同定糖タンパク質の若干、さらには未同定のEHV川糖少糖タンパク質ゲノムS
領域に位置していることが予想されている(3)。エンベロープの糖タンパク質
はヘルペスウィルスの主たる免疫原であって、宿主の体液性免疫及び細胞性免疫
反応双方の誘起に関与しており(5,8,73−75)、ワクチンの設計を試み
る者にとっては非常に関心のあるものである。
ケンタラキー(Kenluckマ) 7431株のglll3をコードするこの
解読枠(open +eading f+tme)は468残基のアミノ酸から
なる51kDxの1次翻訳産物をコードする。このタンパク質は膜貫通性タンパ
ク質に特有の性質を有しており、タンパク質のシグナルペプチドと思われる部分
と膜貫通性アンカ一部分との間の膜表在性ドメインに9カ所の潜在的N−グリコ
ジル化部位(Asn−X−Se+/Thr)が存在している(2)。この糖タン
パク質は単純ヘルペスウィルス(H3V)のgC−1及びgC−2、仮性狂犬病
ウィルス(pseud。
+abies vi「u+、略してP RV)のglll、並びに水痘帯状庖疹
ウィルス(va「1cella−+osler virus、略してV I V
)のgI’Vと相同であることが判明している(2)。従って、EHv−1のg
p13は構造上ヘルペスウィルスgC様糖タンパク質の相同物である。
EHV−1gp14ノ塩基配列が最近報告されり(71,72)。
gp14mタンパク質の予想アミノ酸配列の解析から、1(Sl’の糖タンパク
質gBとかなりの相同性を有していることが判明した。
幾つかのEHV−1糖タンパク質に対するモノクローナル抗体が中和抗体である
ことが示されている(76)。受動免疫実験によって、gp13もしくはgp1
4に対するモノクローナル抗体(77)又はg913、gp14もしくはgpl
?/18に対するモノクローナル抗体(78)が、致死量のウィルスからハムス
ターを防御できることが実証された。その他のgB及びgC糖タンパク質アナロ
グもアルファヘルペスウィルスに起因する病気の防御機構に関与している(8゜
Ill、 73) 、 EHV−10)gp11/IS 111タンパク質は、
これとは別の潜在的防御免疫原として特徴付けられるが、他のアルファヘルペス
ウィルスのS領域にコードされた幾つかの塘タンパク質の中でこれと構造的に対
応するものは未だに発見されていない(66、79,80)。gll17/18
はそのゲノム内の位置に基づいてH3V gEアナログらしいと推測されている
。
アルファヘルペスウィルスの一種である仮性狂犬病ウィルス(PRV)はアウジ
エスキー病の原因となる病原体である。この病気は感染力が非常に強く、養豚産
業に多大な経済的損失をもたらす。この病気は子豚の罹患率と致死率が高く、重
い呼吸器系疾患、流産、一度に生まれる子豚の数の減少、並びに生き残った豚の
成長速度の低下によって特徴付けられる。感染によって致命的な脳炎に至ること
もしばしばある。ヘルペスウィルスに特徴的なウィルスの潜伏感染が成立するこ
ともあるが、この場合回復した成豚はウィルスの慢性キャリヤーとなる。
最近の詳細な総説しては、ウィツトマン(Willman)及びジーハ(Rri
ha)のもの(81)を参照されたい。
PRYゲノムは 90XI06ダルトンの二本鎖DNAで構成されており(82
) 、倒置反復配列によってユニークロングセグメント(U、)とユニークショ
ートセグメント(U、)とに隔てられている。PRYゲノムはおよそ100個の
ポリペプチドをコードしており、それらの発現は他のヘルペスウィルスと同様に
カスケード式に調節されている(85.86)。現在までのところ、5種類の糖
タンパク質gpl、gpH,gpHl、gl163及びgp50がこのウィルス
のエンベロープに関連しており、さらにPRY感染細胞の種々の膜構造にも関連
していることが示されている(8(1,86−91)。PliVにコードされた
6番目の糖タンパク質(gX)は培地中に放出される(92)。これらの糖タン
パク質のPRYゲノム上での位置並びにそれらのI)IIA配列は現在公知であ
る(62.80.9l−98)。他のヘルペスウィルスの場合と同様に、PRY
糖タンパク質は、細胞への付着及び侵入並びに細胞からの放出のようなウィルス
の基本釣機能を媒介している。PRY糖タンパク質はPRV感染時の病原性に非
常に重要な役割を果たしており、しかも病気の消散及び免疫状態に決定的な役割
を果たす構成要素である。
PRY gplはウィルスのインビトロ(* n v i + 「o)及びイン
ビボ(in vivo)での複製には必須でなく、弱毒化PRV株の多くには存
在していない(99)。これらのg1欠失株か弱毒性であることは、glが毒性
に何等かの役割を果たしている可能性のあることを示唆している(99.100
)。ただし、glが発現しただけではさほど強い毒性を生じないので、他のPI
タンパク質もこの機能に関与しているらしい(10G)。
PRYに対する免疫反応の誘起においてglの果たす役割は明らかでない。gl
に対するモノクローナル抗体はインビトロでウィルスを中和しく100)、受動
免疫マウスを致死量のPRVから防御する(81)。ワクシニアウィルス組換え
体中で、PR,V由来gplを単独又はgpso及びgp63と一緒に発現させ
ることが、コスト(Kar+)他によって記載されている(98)。ワクシニア
組換え体をマウス頭蓋骨に接種すると、特にPRY gplをgpso及びgp
63と一緒に発現させた場合に毒性が増大する。
しかしながら、ブタにおいてはgplに対する中和抗体は産生されない(5)。
さらに、PRV gl)lにコードされるポリペプチドを発現する組換え体ワク
シニアウィルス(98)はマウスを(野生型ワクシニアの対照の与える防御と比
較して)致死量のPRVから防御しない。これらの事実を参酌すると、PRV
gplはサブユニットワクチンの構成成分としてよりも、むしろ診断用プローブ
として適しているものと思われる。
PRY糖タンパク質gp63は、PRYゲノムのU 、領域内のgpsoの隣に
位置している(80) 、 PliV gp63ノコ−ト鎖ハ、gpsoの終止
コドンの約20ヌクレオチド上流に位置する3つの連続した^TGコドンて始ま
る。転写シグナルと認め得るモチーフは存在せず、おそら< gpsoと同じ転
写物から翻訳されるものと思われる。PRYのgp63はインビトロでは必須で
はない(88)。コスト(Kost)他の報告(98)によれば、PRY gp
63がPRY gp5[Bニア7)連続DNA配列としてワクシニアウィルス中
で発現した。この研究ではPRVのgp63とgpsoのそれぞれの寄与を別個
に分析していないので、PRY gp63がPRY感染に対するマウスの防御に
おいて如何なる寄与を果たしているかは評価し難い。
PRY糖タンパク質gXは非構造糖タンパク質であり、その最終産物は細胞外液
中に分泌される(85.92)。PRYのgXに対するポリクローナル血清又は
モノクローナル血清のいずれを用いてもインビトロでのPRYの中和は起こらず
(102,103) 、サブユニットgXワクチンは感染に対して非防御性であ
った(+04)。
PRY糖タンパク質gp50は、単純ヘルペスウィルス1型(ISV”l) (
DgD7+oグであ6 (97) 。(−)DIIA解読枠は402残基のアミ
ノ酸をコードする(95)。グリコジル化された成熟型(5(1−6(lkDx
)は〇−結合による炭水化物を含んでいるが、N−グリコジル結合は含んでいな
い(95)。ブタ血清はPRV gp5(lと強く反応し、その免疫原としての
重要性を示唆している。gpsoに対するモノクローナル抗体はインビトロにお
いて補体と共に或いは補体なしでPRVを中和しく97.105.106) 、
マウス(102゜105、106)及びブタ(102)を受動的に防御する。g
psoを発現するワクシニアウィルス組換え体は血清中和抗体を誘発し、致死量
のPRYに対してマウス及びブタを防御する(98 、107.108 )。
PRY gpH+遺伝子はゲノムのUL領領域位置している。
N37bpの解読枠は470残基のアミノ酸をコードする。予想される50.9
kLの1次翻訳産物は8カ所の潜在的N−グリコジル化部位を有する(96)
。PIIV gpHN!)ISV−1gCアナログである(96) 。PRY
gpHlをosv gcTノ機能的に置き換えることはできなかった(IN)。
Pill’ gpH+はインビトロにおける複製には非必須であるが(IIQ。
l11)、グリコジル化された成熟型(98kDa)はP RVxンベロープの
主要構成成分である。抗gpH+モノクローナル抗体はインビトロにおいて補体
と共に或いは補体なしてウィルスを中和しく86.106.110) 、マウス
及びブタを受動的に防御する(102)。PRY糖タンパク質gil+は、大腸
菌(欧州特許出願第0162738号)又はワクシニア組換え体(欧州特許出願
第0261940号)中で発現させたC+o/glll融合タンパク質による免
疫後、致死量のPRVに対してマウス及びブタを防御する。
PRVエンベロープの主要構成成分の一つとして・ハングル(Hamρ1)の命
名法によればpRv ’gp++と名付けられている3種類の糖タンパク質のジ
スルフィド結合複合体(120kDa、 67 k D a及び511kDa)
がある。PRY gp++をコードするDNA配列はULの左端に位置している
。2976個のヌクレオチドからなる解読枠は、91.3残基のアミノ酸からな
る(lIOkDa) 1次翻訳産物をコードしている。PRYノgpHは)IS
V−1gB相同物であル(62) 。PRY gpHニ対するモノクローナル抗
体はインビトロにおいて(5)補体と共に或いは補体なしで(81)ウィルスを
中和する。さらに、受動免疫実験の結果、中和モノクローナル抗体はブタを部分
的に防御したが、ビルレントウイルス感染からマウスを防御することはできなか
った(+02)。PRYのgpl+糖タンパク質によるブタの能動免疫はこれま
で報告されていない。
ここ20年間、単純ヘルペスウィルス2型(ISV2)による陰部感染の発生率
は大幅に上昇した。最近の推計では、米国内で5百万人から2千万人が陰部ヘル
ペスを保有している(112) o ACG (ic7cloyir)による経
口治療によって1次感染の重篤度が減少しくIN)かつ再発的な症状の再現を抑
制する(+14)ことが示されてはいるか、これらの感染症の制御及び治療は理
想からはほど遠い。従って1次感染及び再発感染を防ぐワクチンが必要である。
単純ヘルペスウィルス1型(HSVI)ゲノムは少なくとも8種類の抗原性の異
なる糖タンパク質、gB、 gC,gD、gL gG、gL gl及びglをコ
ードしている(115)。これらの遺伝子に相同な遺伝子がHSV2に存在する
らしい(+16−119)。これらの糖タンパク質はウィルス粒子のエンベロー
プと感染細胞の細胞質膜の両方に存在するので、体液性免疫防御反応及び細胞性
免疫防御反応を誘起し得る(37)。
単純ヘルペスウィルス感染に対する防御における体液性免疫と細胞性免疫の相対
的重要性は十分には解明されていない。)IsVIの精製gB、 gC又はgD
で免疫したマウスは致死量ノH3VI感染から防御される(120) 。)Is
VI (121)もしくはH3V2ウィルス全体(122)に対する抗体又は)
1sV2の糖タンパク質gBSgCSgDもしくはgEの各々に対する抗体(+
23)で受動免疫したマウスは致死量のll5V+又はH5V2感染から防御さ
れる。ただし、放射線照射、シクロホスファミド又は抗胸腺細胞血清で免疫抑制
した動物は防御されないので(+24)、この防御は受容能を有するT細胞の応
答(competent T−cell 「esponse)に依存しているら
しい。
免疫防御反応の誘起において、個々の糖タンパク質が如何なる寄与をしているか
はまだ十分には理解されていない。たたし、これらの糖タンパク質をワクシニア
などの異種系中で発現させることによって若干の要因が解析できるようになった
。例えばHSVI gB(+25)又はl(SVIgC(32)を発現スるワク
シニアウィルスベクターは細胞障害性T細胞応答を誘起することが示されている
。さラニ、HSVI gB (8) 、If’5ill gC(12&)又ハH
S V I g D(26)のいずれかを発現する組換えワクシニアウィルスで
免疫したマウスは、致死量のHSVIに対して防御されることが示されている。
HSVI gDを発現する組換えワクシニアウィルスは、また、モルモットを用
いたモデル系において、HSV2に対する防御力のあることか示されている。
しかしながら、多重1(SV抗原を発現させたときに上記防御反応が強化される
か否かは不明である。
ウシヘルペスウィルス1型(bovine he+pesvirus)Irpe
]、略してBHVI)は結膜炎、外陰部膣炎及び流産などの畜生の種々の病気
の病原体である(127)。このウィルスはウシ呼吸器病の最も重要な病原体の
一つであり、直接作用することもあるし、細菌感染に対する素因病原体として作
用することもある(+211)。
BHVには30種類以上の特異的構造ポリペプチドが存在し、そのうちの11種
類はグリコジル化されている(129)。これらの糖タンパク質のうちの4つ、
即ちgl、gll、glll及びglVが既に特徴付けられており、単純ヘルペ
スウィルス(HSV)の糖タンパク質gB、 gCSgD及びgEの相同物であ
ることが判明している(130.131)。
gl、glll及び/又はglからなるサブユニットワクチンが畜牛を病気から
防御することは(81(V/パスツリア・ヘモリティカ(Pasteu+ell
a haemolY+1calエーロゾル感染モデル系を用いて)示されている
が、感染を防ぐことはできない(+32)。これらの結果は、BHVIに対する
免疫反応を十分に誘起する上でのこれらの糖タンパク質の重要性を示している。
gl及びglllはワクシニアウィルスにもクローン化されており、これらの組
換え体で免疫した畜生はBIIVIに対する中和抗体を産生ずる(56,133
)。
ネコの鼻気管炎は世界中に蔓延している猫の病気であって、ネコヘルペスウィル
ス1型(Ieline herρel−vi+us type l、略してPH
V−1)と名付けられたアルファヘルペスウィルスによって引き起こされる。他
のヘルペスウィルスと同様に、FHV−1は潜伏感染を成立し、周期的に再活性
化される(+34)。繁殖集団中でのFHV感染は子猫の死亡率が高いことを特
徴とする。上部気道で2次感染が起きると成体を非常に衰弱させる。修飾生ワク
チン又は不活性ワクチンを用いてこの病気を制御する試みが現在なされている。
かかるワクチンは症状の発展を抑制することはできるが、感染を防ぐことはでき
ず、ウィルスが発散してしまう。従って、無症状のワクチン接種猫はビルレント
ウイルスを伝播することがあり、既存のワクチン(+35)又は開発中のより安
全な精製サブユニットワクチン(136,137)では潜伏感染を防ぐことはヘ
ルペスウィルス糖タンパク質は宿主細胞へのウィルス粒子の付着を媒介し、ウィ
ルスの感染力に非常に重要である(138.139)。これらはウィルスの亜型
特異性をも決定する(+40)。ヘルペスウィルス糖タンパク質抗原は体液性及
び細胞性免疫系の双方によって認識され、ワクチン接種した宿主中での免疫防御
反応を誘発することが示されている(44,107.141.142)。FHV
−1は少なくとも23種類の異なるタンパク質を含んでいる(143.144)
。これらの中の少なくとも5種類のタンパク質がグリコジル化されており(14
4,145) 、それらの分子量は120kDaから60kDaの範囲にあると
報告されている。FIIV−]糖タンパク質は免疫原性を有する事が示されてい
る(143.145)。
幾つかの他のアルファヘルペスウィルスと同様、Fl(V−1はHSV−1の糖
タンパク質B (gB)の相同物を有するらしく、FHV−11B遺伝子の部分
的塩基配列が最近報告された(+46)。HSV−1gBはウィルスの侵入及び
細胞融合に必要とされる(147−149) 。ILSV−1gB及び他ノヘル
ヘスウイルスのgBアナログは重要な循環体液性抗体並びに細胞性免疫反応を誘
起する(8.10.37.47゜73.150) 、 FHV−1のg8糖タン
パク質は134klの複合体で、β−メルカプトエタノールによって66kDz
と611kDaの2つの糖タンパク質に解離する。F)IY−1の[lN^ゲノ
ムの大きさはおよそ+34Kbである(+53)。
ヒトBリンパ球由来ヘルペスウィルスであるエプスタイン・バールウィルス(E
p+tein−Bau viru+、略してεay)は、ガンマヘルペスウィル
スfgammahe+p++vi+us)亜科のリンホクリプトウイルス属(L
ymphocryplovirus)の一種である(115 ’)。このウィル
スは伝染性単核症(+54)及びB細胞リンパ腫(156)の病原体である。
EBVは2種類のヒトの悪性腫瘍、即ち風土的なバーキットリンパ腫並びに未分
化上咽頭かんと関係している(+56)。
V2V(66)及びll5VI (158) (7)ゲノムと同様にEBvゲノ
ムの塩基配列は完全に決定されており(20?)、これらの異なるヘルペスウィ
ルス間における多くの相同性が判明している(+59)。かかる相同性に基づい
てEBVの幾つかの解読枠(open reading IraTIIe ;略
してORF)の潜在的機能が予想されたこともある。免疫に関連する■SVI遺
伝子と相同なEBV遺伝子が特に興味深い。EBVBALF4遺伝子はISVI
gB (68)と、EBV BX[、F2遺伝子ハHSVI gH(161)
と相同性を有しテイル。また、E[1Y88RF3遺伝子はCMVの膜タンパク
質(+62)との相同性部位を含んでいる。
EBVタンパク質の中でワクチン抗原として使用できそうなもののうち最も特徴
付けられているのは、2つの主要エンベロープ糖タンパク質、即ちgp340と
gp220である。この2つの糖タンパク質は同一の遺伝子からスプライシング
によって得られる。このとき読取り枠に変化はない(163,164)。gp3
40に対するモノクローナル抗体及びポリクローナル血清はインビトロでEBV
を中和する(+65)、精製gp340 (166)並びに組換えEBV gp
34Qワクシニアウィルス(167)で免疫するによって、唯一の罹患性動物で
ある綿毛タマリン(co+tontop fama+in)を防御することがで
きる。この場合、ワクシニアWR株由来の組換え体では防御できたが、ワクシニ
アのワイエス(Wyelh1株由来の組換え体では防御できなかった。ワイエス
株はワクチン株として広範に使用されているものである。
gp85 (E B VニおけルH5VI gH相同物)ニ対スルモノクローナ
ル抗体はインビトロ中和抗体であると記載されている(168.169)。
ヒトサイトメガロウィルス(human c7fomegalovi+us。
略してIIcMV)は、ベータヘルペスウィルス(belzhetpesvir
usl亜科(ヘルペスウィルス科)の一種である。HCMVは、特異的免疫が実
質的に成立していても、増殖性の持続感染を生じ得る。HCMVは普通余り高い
病原性は有さないとはいっても、尿管内感染は新生児全体の約0.15%に脳障
害又は難聴をもたらし、かつ臓器移植時の最も一般的な感染性合併症である(1
70)。実験的な弱毒化生ICMVワクチン(タウン(Tovne))株の効能
が実証されてはいるものの(+71)、生ワクチン株についての関心はサブユニ
ットワクチンとして使用可能な)ICIJVタンパク質の同定に研究を方向付け
ている。かかる研究においては、ウィルス粒子の糖タンパク質の同定並びにそれ
らの予防薬としての評価が重要なステップとなる。
HCMVエンベロープ関連糖タンパク質として免疫学的に区別される3つの群が
記載されている(+72)。即ち、g CI (gp55及びgp93−130
) 、gcll (gp47−52)及びgcIII (gp85−p145)
である。
gcIをコードする遺伝子は)ISVI gBと相同である。gCI+糖タンパ
ク質は、直列に配置されかつ1カ所もしくは2カ所の相同性領域を有する5つの
遺伝子ファミリー()IXLF)でコードされている。ただし、gcllは5つ
の遺伝子の中の2つの遺伝子だけでコードされている可能性が高い(172,1
73)。gcl l 1をコードする遺伝子は11sVI gHと相同であル(
1’74)。
上記の3つの群のそれぞれに対して特異的なインビトロ中和抗体が記載されてい
る(+74−176)。
ヘルペスウィルス抗原に対する抗体の産生(宿主による)を誘起する抗原決定基
として宿主中で発現するような外来ウマヘルペスウィルス遺伝子を保有する適切
に修飾されたポックスウィルス変異株は、新規ワクチンを与えるが、かかる新規
ワクチンは従前の死滅又は弱毒化生ウィルスを用いるワクチンの欠点を有さない
。従って、例えば死滅ウィルスからワクチンを生産するには、大量のウィルスを
増殖させ、次いで抗原性に影響を与えずにその感染力を選択的に破壊処理する必
要かある。一方、弱毒化生ウィルスを含有するワクチンには、該弱毒化ウィルス
か病原状態に復帰する可能性か常に存在する。これに対して、病原性ヘルペスウ
ィルスの抗原決定基をコードするウマヘルペスウィルス遺伝子で適切に修飾した
組換えポックスウィルスをワクチンとして用いる場合、かかるポックスウィルス
は病原性ウィルスの抗原決定基をコードする遺伝子しか含んでおらず、病原体の
複製を担う遺伝子部分は含んでいないので病原性ウィルスに復帰する可能性はな
い。
PRYは多くの哺乳類(牛や犬など)に感染してその命を奪う。しかしながら、
成豚は感染しても通常は生き残るので、重要なウィルス保菌宿主である。PRY
は多大な経済的損失をもたらすので、弱毒化又は死滅ワクチンによる豚のワクチ
ン接種は多くの国々で行なわれている。
豚のPRY感染を抑制し、かつ経済的損失を軽減する試みは、修飾生ワクチン又
は不活化ワクチンを用いる能動免疫によって行なわれてきた。弱毒化ワクチンは
一般に長期間持続する免疫を誘起し、価格面での効果も高いが、弱毒化が不十分
である危険性や遺伝的に不安定である危険性がある。不活化ワクチンは有効性が
低く、何度も免疫する必要があり、強いアジュバントを含んでいるのが普通であ
る。このようなアジュバントを配合すると、ワクチン接種後に食欲不振、高熱又
は妊娠中の雌豚の流産などのアレルギー反応を起こす場合がある。かかるタイプ
のワクチンにはさらに、潜伏感染の予防、ワクチンの効能に対する母性抗体の効
果の克服、並びにワクチン接種動物をPRV既感染動物から識別するための血清
学的診断検定の使用の可能性の消失の面で欠点がある。
免疫学的関連性を有するPRY遺伝子産物を発現する組換えポックスウィルスの
使用などのような別のワクチン法には、[)場から弱毒化生PRYワクチン株を
排除できること、並びに(blワクチン接種動物と感染もしくは血清学的陽性動
物との識別ができることなどの、幾つかの利点がある。後者は、ワクチン接種動
物を自然感染動物と正確に識別するような適当な診断薬を使用することによって
達成できる。このことは、血清学的に陽性な動物の移動を取締まる規制が存在す
るので、考慮すべき重要な事項である。ワクチン接種は、さらに、ある集団から
感染動物を試験し排除するのに、より経済的で都合がよい。かかるワクチンの開
発には、防御免疫を誘起する際のPRY抗原の寄与に関する知識を必要とする。
PRVの場合は、ヘルペスウィルス科の他のウィルスと同様に、糖タンパク質が
、有効なサブユニット組換えワクチン中に存在せしめるべき抗原の重要候補であ
る。
最近、ワタシニアウイルス組換え体の作成技術が、ポックスウィルス科のさらに
宿主域の限定された池のウィルスにまで拡張された。特に、鳥類の中で複製する
アビポックスウィルスが、免疫学的関連性を有する遺伝子産物を発現するように
遺伝子工学的に組換えられている。
アビボックス組換え体を鳥類(42,177)及び非鳥類(41)に接種すると
、対応する病原体に対する免疫防御反応を誘起する。
BHVIに対する弱毒化生ワクチン及び不活化ワクチンは、30年以上も利用さ
れており、BHV l関連病の発生率を十分に低下させてきた。しかしながら、
これらのワクチンは潜伏感染や野生型ウィルスによる再感染を予防しない。
これらのワクチンは、感染動物とワクチン接種動物との識別を複雑化させる。
どちらのタイプのワクチンも他の重大な欠点を有する。妊娠中の雌牛に弱毒化生
ワクチンを接種すると、胎児が死んで流産することもある(+27)。さらに、
ワクチン接種動物はウィルスを発散することが示されている(178)。従って
、妊娠中の雌牛と一緒に飼育しているワクチン接種動物は、妊娠中の雌牛に感染
性ウィルスを伝播し、胎児を流産させてしまうこともある。
不活化ワクチンは流産を誘発したりウィルスの放出を引き起こすことはない。し
かしながら、不活化ワクチンはアジュバントを必要とし、過敏症(アナフィラキ
シ−)及び非致命的炎症及び発熱を引き起こす場合がある(+79)。
ワクチン接種における最も重要な問題の一つは、母性免疫を克服もしくは回避す
ることである。これに関して、仮に母親がある特定の病原体に対する免疫を獲得
していると、母親における「免疫」は初乳中に存在する抗体及) び/又は他の
経路を介して新生児に伝達される。しかしながら、新生児には母性免疫のレベル
が十分に薄れるまでワクチン接種してもうまくいかない。従って、効能をなくす
ような母性免疫の存在下で新生児に成功裡にワクチン接種することのできる余地
は僅かしかない。
のであって、現在の技術水準をはるかに超えた進歩であニワトリポックスウィル
ス(jowlpor マi+us)又はカナ1ノための方法を供することも本発
明の別の目的の一つであイルス中和抗体及び防御免疫を誘起することのできるワ
以下の記載に照らせば、よりいっそう容易に理解できるはすである。
発明の説明
本発明は、その一つの態様において、ポ・ソクスウイルスゲノムの非必須領域中
にヘルペスウィルス由来のDNA配列を含有する組換えポックスウィルスに関す
る。好適には、上記ヘルペスウィルスはアルファヘルペスウィルス亜科、ベータ
ヘルペスウィルス亜科又はガンマヘルペスウィルス亜科の一種である。詳細には
、上記ヘルペスウィルス由来のDNA配列はヘルペスウィルス糖タンパク質をコ
ードする。より詳細には、上記ヘルペスウィルス糖タンパク質は、ウマヘルペス
ウィルスgp13、ウマヘルペスウィルスgp14、ウマヘルペスウィルスgD
1ウマヘルペスウィルスgl163、ウマヘルペスウィルスgE1仮性狂犬病ウ
ィルスgp50、仮性狂犬病ウィルスgpH、仮性狂犬病ウィルスgpHL仮性
狂犬病ウィルスg91.単純ヘルペスウィルスgB、単純ヘルペスウィルスgC
1単純ヘルペスウィルスgD1ウシヘルペスウィルスg1、ネコヘルペスウィル
スgB1エプスタイン・バールウィルスg p 220、エプスタイン・バール
ウィルス、 p 34 G、エプスタイン・バールウィルスgB1エプスタイン
番バールウィルスgH及びヒトサイトメガロウィルスgBからなる群から選択さ
れる。
本発明においては、該組換えポックスウィルスは外来ヘルペスウィルス遺伝子の
遺伝子産物を発現する。詳細には、上記外来DNA配列はヘルペスウィルス塘タ
ンパク質をコードするものであり、該外来DNA配列はヘルペスウィルス糖タン
パク質の産生によって宿主中で発現する。
好適には、組換えポックスウィルスによって複数のヘルペスウィルス糖タンパク
質を宿主中で同時発現させる。
ポックスウィルスは好適にはワクシニアウィルス又はアビポックスウィルスにニ
ワトリポックスウィルスもしくはカナリアポックスウィルスなど)である。
本発明は、別の態様において、ワクチン接種した宿主動物中で免疫応答を誘起さ
せるためのワクチンにワクチンにして、ヘルペスウィルス由来のDNAをポック
スウィルスゲノムの非必須領域中に含有する組換えポックスウィルスと担体とを
含むワクチンに関する。より詳細には、上記ON^はヘルペスウィルス糖タンパ
ク質をコードし、発現する。好適には、上記ポックスウィルスによって複数のヘ
ルペスウィルス糖タンパク質を宿主中で同時発現させる。本発明で使用するポッ
クスウィルスは、好適には、ワクシニアウィルス又はアビポックスウィルスにニ
ワトリポックスウィルスもしくはカナリアポックスウィルスなど)である。
本発明は、別の態様において、母性免疫の問題を回避する機構に関する。投与抗
体に対する抗体が存在することが障害になっているとすると、母性免疫による障
害は、ある部分集合に限定した抗原群を発現するベクターを選択的に使用するこ
とによって解決もしくは回避できる。
例えば、妊娠中の動物には、仮性狂犬病ウィルス糖タンパク質gp50を発現す
る組換えワクシニアウィルスワクチンを接種することができ、その子には、出産
時もしくは出産後まもなく、別の仮性狂犬病ウィルス糖タンパク質gpl+又は
1p+++又はその組合わせを発現するワクシニア組換え体ワクチンを接種する
ことができる。一方、母性免疫による障害がベクターによるものであるとすれば
、母親をあるベクター(ワクシニア又はアビボックス)で、子を別のベクターで
差別的にワクチン接種すればよい。
この手順は、無論、異なるベクターを使用することのみならず、異なる型の糖タ
ンパク質を発現するベクターを使用するこさをも考慮に入れたものである。従っ
て、本発明は他の方法では新生児にうまく免疫賦与することのできない母性免疫
を解決もしくは回避する方法に関する。本発明では、ポックスウィルスゲノムの
非必須領域に非ボックス由来のDNAを含有する組換えポックスウィルスを新生
児に接種するが、該ON^は新生児の病原体の第一の抗原をコードするもので、
しがも該抗原は該新生児の母親において同一病原体に対する免疫応答を誘起する
ために使用した同一病原体の第二の抗原とは異なるものである。また、本発明で
は、第一のポックスウィルスゲノムの非必須領域に非ボックス由来のDNAを含
有する第一の組換えポックスウィルスを新生児に接種するが、該DNAは新生児
の病原体の抗原をコードするもので、該第−のポックスウィルスは該新生児の母
親において同一病原体に対する免疫応答を誘起するために使用した第二の組換え
ポックスウィルスとは異なるものである。
図面の簡単な説明
本発明は添付図面を参照することによってより深く理解できると思われる。
図1は、組換えワクシニアウィルスvP425の構築方法を図示したものである
。
図2は、εHV−1ノgp+3−7−ド配列を含有すル1.88Kb7ラグメン
トのDNA配列を示したものである。
図3は、εHV−1gp13遺伝子を含有する組換えワクシニアウィルスvP4
83の構築方法を図示したものである。
図4は、組換えワクシニアウィルスvP458の構築方法を図示したものである
。
図5は、EHV−1gp14遺伝子を含有する組換えワクシニアウィルスマP5
77の構築方法を図示したものである。
図6は、EIIV−1ノgp14F−ド配列を含有すル3.35Kbフラグメン
トのDNA配列を示したものである。
図7は、EIIV−1g+114コード配列に対して相対的親水性度をプロット
したものである。
図8は、EHV−1gp13遺伝子を含有する組換えニワトリポックスウィルス
vFP44の構築方法を図示したものである。
図9は、EHV−1gp13遺伝子を含有する組換えカナリアポックスウィルス
vCP48の構築方法を図示したものである。
図10は、修飾型EHV−1gp14遺伝子を含有するドナープラスミドp1(
ES−Ml’63、pi(ES−MPI及びpHEs−MP340)構築方法を
図示したものである。
図11は、El(11ケン9 y キー D株)BxfflHI切断部位地図で
あり、ゲノムの倒置反復配列は四角で示しである。
6つの主要EIIv−1糖タンパク質遺伝子の位置、並びにゲノムの領域の拡張
部分(gD、 gp63及びgE遺伝子が含まれる)が示しである。
図12は、EHV−1ノgD、 gp63及びgE+ −ト配列ヲ含有する64
02bpフラグメントの塩基配列を示したものである。
図13は、EHV−1gDを構成する402残基のアミノ酸配列の疎水性度をプ
ロットしたものである。
図14は、EflV−1gp63を構成する413残基のアミノ酸配列の疎水性
度をプロットしたものである。
図15は、El(V−1gEを構成する552残基のアミノ酸配列の疎水性度を
プロットしたものである。
図16は、ドナープラスミド pJcA(106、pJcAOO7及びpJcA
OO8(ソれぞれWHV−1gD遺伝子、EHV−1gE遺伝子及びEHV−1
gp63遺伝子を含有する)の構築方法、並びにこれらの遺伝子を含有する組換
えワクシニアウィルスの作成方法を図示したものである。
図17は、ドナープラスミドpJcA00〇 (EHvg由来)gD及びgp6
3遺伝子を含有する)及びplcA[lIO(EHV−1由来のgD、 gE及
びgp63遺伝子を含有する)の構築方法、並びにこれらの遺伝子を含有する組
換えワクシニアウィルスの作成方法を図示したものである。
図18は、PRY gpl!遺伝子を含有するドナープラスミドPR18の構築
方法、並びにI’llV gp++遺伝子を発現する組換えワクシニアウィルス
の作成方法を図示したものである。
図19は、I’llV gpH解読枠のDNA配列を示したものであ図20は、
PRY gpH1遺伝子を含有するドナープラスミドpPR24の構築方法、並
びにPRY gpH+遺伝子を発現する組換えワクシニアウィルスの作成方法を
図示したものである。
図21は、PRY gpH+解読枠のDN’A配列を示したものである。
図22は、PRY gp50遺伝子を含有するドナープラスミドpPR26の構
築方法、並びにPRV gp5Q遺伝子を発現する組換えワクシニアウィルスの
作成方法を図示したものである。
図23は、PRY gp50解読枠のDN^配列を示したものである。
図24ハ、プラスミドIIS[14711VC及び1lsD479Vc[1G(
7)構築方法、並びにβ−ガラクトシダーゼのワクシニアウィルスへの挿入方法
を図示したものである。
図25は、プラスミドpMP13PPの構築方法を図示したものである。
図26は、PIIV gpH遺伝子を含有するプラスミドpFPPRV11の構
築方法を図示したものである。
図27は、PRV gpl+遺伝子を発現する組換えカナリアポックスウィルス
vCP55の構築方法を図示したものである。
図28は、PI g91遺伝子を発現する組換えワクシニアウィルスvP717
の構築方法を図示したものである。
図29は、H3V−2gB遺伝子を発現する組換えワクシニアウィルスvP56
9及びvP734の構築方法を図示したものである。
図30は、H5V−2gc遺伝子を発現する組換えワクシニアウイルスマP57
9、vP74g及びvP776の構築方法を図示したものである。
図31は、H5V−2gD遺伝子を発現する組換えワクシニアウィルスvP57
0、vP761. vP775及びvP777の構築方法を図示したものである
。
図32は、BHV−1gl遺伝子を発現する組換えワクシニアウイルスマP63
7及びマP724の構築方法を図示したものである。
図33は、FHV−1gB遺伝子を含有するドナープラスミドpJcAOOIの
構築方法、並びにFHV−1gB遺伝子を発現する組換えワクシニアウィルスv
P713の構築方法を図示したものである。
図34は、FRY−1の糖タンパク質[8をコードするDNAの3400塩基対
部分の塩基配列を示したものである。
図35は、FHV−1gBを構成する947残基のアミノ酸配列の疎水性度をプ
ロットしたものである。
図36は、EBV gp220遺伝子を含有するドナープラスミド4G9gp2
20、及びEBV gp34G遺伝子を含有するドナープラスミド4G9gp3
4Gの構築方法の構築方法を図示したものである。
図37は、EBV gB遺伝子を含有するワクシニアドナーブラフミド4i19
gflの構築方法を図示したものである。
図38は、EBV gH遺伝子を含有するワクシニアドナープラスミド486g
Hの構築方法を図示したものである。
図39は、EBV由来)g p 3’40、gB及びg)l遺伝子を含有するワ
クシニアドナープラスミド513gHg[1gp34(lの構造を図示したもの
である。
図40は、CMV gB遺伝子を含有するワクシニアドナープラスミド409C
MVgBの構築方法を図示したものである。
図41は、HCIIV (タウン株)のHXLFI遺伝子の塩基配列及びアミノ
酸配列を示したものである。
図42は、HCMV (タウン株)の1lXLF2遺伝子の塩基配列及びアミノ
酸配列を示したものである。
発明の詳細な説明
本発明とその利点は、説明のために挙げる以下の実施例から、より深く理解され
るであろう。
烈」ニーウマヘルペスウィルスgp13糖タンパク質を発現する組換えワクシニ
アウィルスの構築この例で使用したワクシニアウイルスコペンハーゲン株は、ロ
ータ・メリュー社([Rho+u Me口eux、Inc、 )、ジョーシア州
アセンズ(A+hensl)から入手した。
このウィルスは、10%ウシ胎児血清(FBS)を含有するイーグルの最小必須
培地(MEllI)中のVERO細胞(ATCC番号CCL81)又はMRC−
5(ATCC番号CCLI71)上の精製プラーク単離物から増殖させた。野生
型ウィルスから、常法(25,28)によりチミジンキナーゼ遺伝子の全コード
配列を欠失させた誘導型を単離し、これをvP410と命名した。このチミジン
キナーゼ欠失変異株をそれ以降の操作に使用した。プラスミドの構築、スクリー
ニング及び増殖は常法(2G、 27.28)に従った。
図1を参照して説明する。ワクシニアウィルスの13KbSall Fフラグメ
ント(H口dlll A/Bフラグメント連結部にまたがる)を5all消化p
Uc8に連結して、psD419Vcを得た。psD419Vcの右側アーム(
arm) (S、all FフラグメントのHindlll 8部分に対応する
)をHindlllで消化して除去し、次イテ連結1. テ9SD456VCを
得た。psD456Vcは従ってHindlll Aフラグメントの右端を含ん
でおり、この中には赤血球凝集素(H^)遺伝子(35)の全コード領域及びそ
の両隣の約0.4Kbのワクシニア配列が存在する。
実質上11Aコード配列を含まないプラスミドベクターを作成するために、ps
D456VcをHA遺伝子上流のRsx1部位で切断(部分消化)し、かつHA
遺伝子の3′末端から80塩基対離れたEag1部位で切断した。約3.5にb
のRsal/Eaglフラグメントをアガロースゲルから単離した。
Rsa1部位からIIAコード配列の2塩基上流までの領域を置き換え、その直
後にBglll 、Smal及びPsll制限酵素部位並びにExgl付着末端
が続くように、合成オリゴヌクレオチドMPSYN59−62を調製した。MP
SYN59−62の配列とその上記制限酵素部位は以下の通りである。
5’ −ACACGAATGATTTTCTA^^GTATTTGG^^AGT
TTTATAGGTAGTTGATAG^^CAA3’ −TGTGCTTAC
TAAAAGATTτCAT^^ACCTTTC人A人^TATCCATCAA
CTATCTTGTTAATACATAAnTTGTA^^AATAA ATC
A CTTTTTATA CTAAG ATCT CCCGGG CTGCAG
b−3’
TTATGTA丁TAAAACATTTTTATTTAG丁GAAAAATAT
GA丁丁C丁AGAGGGCCCGACGTCGCCGG−T’
j遅1奥1 世1 石1
7 ニー 4 サセf= MPSYN59−62混合物を、psD456Vc由
来の上記3.5KbのRsal/Eaglフラグメントに連結して、pSD46
6VCを得た。従って、psD466Vcにおいては、HA遺伝子がポリリンカ
ー領域に置き換っている。
ワクシニアl1kDaプロモーター(7)の転写調節下に置かれたpMc187
1 (34)由来の大腸菌β−ガラクトシダーゼ遺伝子を含有する3、2Kbの
Bglll/8amH1(部分)フラグメントを、Bgll+で消化しておいた
pSD466VC中にクローン化した。l 1kDaプロモーター/β−ガラク
トシダーゼ遺伝子カセット(両隣のワクシニアアームに対して左から右の方向に
置かれている)を含有するプラスミドをpsD466VcBG^と命名した。こ
のプラスミドを、ワクシニアウイルスコペンハーゲン株のチミジンキナーゼ欠失
変異株マP410と組換えて、β−ガラクトシダーゼを発現するワクシニア組換
え体VP425を得た。ワクシニアゲノムに対して右から左に転写される短い潜
在的解読枠を破壊しないように、H^遺伝子のカルボキシ末端の80bpを残し
た。
組換えワクシニアウィルスvP425 (184)は、文献記載の通り(9,2
4)、発色基質X−ga I存在下での青色プラーク形成に基づいて同定した。
後続のワクシニア組換え体においてβ−ガラクトシダーゼ遺伝子をさらに別の外
来遺伝子で置き換えた場合、青色プラークの代りに無色のプラークを単離するこ
とによって容易に獲得することができる。
以降のクローニング工程を簡単にするために、9SD466VCを811111
(+/EC0RIで消化し、大腸菌ポリメラーゼのフレノウフラグメントで平滑
末端とし、かつ再連結することによって、pUc8マルチクローニング領域由来
のS+na1部位を除去した。従って、得られたプラスミドpsD467Vcに
残っている唯一のSm11部位はH^欠失部のポリリンカー領域中にある。
EHV−1gp13遺伝子をコードするDNAの同定筒タンパク質EHV−1g
p13をコードする DNA配列は、EHV−1の7JKb BxmllLHフ
ラグメント中に存在する(3)。pUC(Bamll14]領域から、重複サブ
クローンを利用し、修飾T7酵素[シーケナーゼ(SEQUENASE)J (
40)(USバイオケミカルズ社(U、S、Biochemicalsj製、オ
ハイオ州クリーブランド)を用いて、それぞれの鎖について塩基配列に関するデ
ータを得た。アルカリ中で変性した二本鎖鋳型プラスミドについて標準的なジデ
オキシチェーンターミネーション法(33)を行なった。正逆両方向のMI3プ
ライマーを用いて各クローンの最初の塩基配列を得た。標準的な化学的手法(バ
イオサーチ8100 (tliosearch 87QQl (カリ7fルニア
州サンラフアニル(San Ra1ael)) 、アブライドーバイオシステム
ズ380B (Applied BiosHlems 38081 (カリフォ
ルニア州フォスターシティ−(Foster C1ty)) )で合成した+6
−17量体プライマーを用いて残りのフラグメントの塩基配列を決定した。塩基
配列のデータ解析にはすべてIBIパステル(IBI Pu5tell)配列決
定プログラム(29)を使用した。
DNA配列の解析から、468残基のアミノ酸からなる推定50.9kDaの1
次翻訳生成物、をコードする1404bpの解読枠が明らかになった。gll1
3解読枠の予想アミノ酸配列のカルボキシ末端側は、単純ヘルペスウィルス1型
及び2型のgC1仮性狂犬病ウィルスのgll+及び水痘帯状庖疹ウィルスのg
9Vとかなりの相同性を有しており、gp13がヘルペスウィルスのgC様糖タ
ンパク質群に属することを示唆している。EIIV〜I gp13解読枠のより
詳細な解析は先行文献(2)に記載されている。ワクシニアベクター中でのEH
V−1gp13解読枠のクローニング及び発現に関する説明を容易にするために
、gp13解読枠並びに5゛及び3′側の配列を図2に示しである。図2におい
ては、TATAボックスと推定される塩基配列、並びにシグナルペプチドと膜ア
ンカーペプチドと推定されるアミノ酸部分に下線を施した。切断シグナル「^5
AJ(中抜きの丸印で示した部分)に続くシグナル配列の仮想切断部位を矢印で
示した。
潜在的に、シグナル配列とアンカー配列との間にA+n−X−3e+/Th+モ
チーフで定まるN−グリコジル化部位が9カ所存在する(星印の部分)。
εIN’−1gp13遺伝子のワクシニアドナープラスミド中へのクローニング
ニワトリポックスウィルスベクター(41,42)中で外来遺伝子を発現させる
ために、ワクシニアウィルスの初期/後期プロモーターであるH6を使用した。
このプロモーター要素は、ワクシニアHindlll−)1フラグメント中のH
6解読枠のすぐ上流にあるDNA配列に対応する(31)。
今度は図3を参照して説明する。I(6プロモーターに変異を導入してpsD4
67Vcに挿入するために、オリゴヌクレオチド対ff6sYIl oligo
s^−Dを合成した。H5SYN aligos^−〇の配列を、修飾塩基(下
線部)及び制限酵素部位と共に、以下に示す。
CAC^^TTT^^CTTTCGCTCTTTATTAGTATTT^^TA
AAGT^^TAGCGCTATAGGC^^TTGTTTGTATCGTAC
CC−3’上下線の塩基は、ネイティブなH6プロモーター配列を修飾した部位
を示す。
H65YN oligos A−Dのアニーリングによってできた全長N0bp
の二本鎖DNAをアガロースゲルから電気的に溶出し、psD467Vc由来の
0.5KbのSmxl/Hindlllフラグメント及び3. lKbの8g1
11/Hindll17ラグメントニ連結シタ。
得られたプラスミドpTP15 (184)は、ATG開始コドンがCCCに修
飾されてSm*I部位の一部となっており、その直後にPHI部位が続いている
。!+TP15のSma1部位に、Ns白リンカ−[5’ −TGCATGCA
TGCA−3’ ] (= ニー嘩インクランド・バイオラッド(New En
gland BioLab+)社製、マサチューセッツ州ベヴアリー(Beve
+17))を挿入して、プラスミドpNsIを得た。
E)IV−1のEcoRI/Na t 1フラグメント(EcoR1部位はAT
G開始コドンの+20b、上流であり、Na1lはEHV−1gp13のTAG
終止コドンの23bp上流である)をMI3mp19ファージにクローン化して
、組換えファージ旧3εcoRNa rを得た。
オリゴヌクレオチド特異的変異導入法(17)を用いてEHV−1gp13ノT
TGCCT配列(図2の130−135番目の塩基)をATGCATに変えるこ
とによって、Ns白部位を導入した。
変異ファージM13EcoRNa+から得たEcoRI/Na t lフラグメ
ントを、pHc8のEcoR1/Na+I部位にクローン化シテ、プラスミドp
NsIENを得た。
以下に示す配列及び制限酵素部位を有する2つの42量体オリゴヌクレオチドを
合成した。
このオリゴヌクレオチドにおいては、終止コドン(TAG)の直後にワクシニア
初期転写ターミネータ−(ATTTTTAT)がある。該42量体オリゴヌクレ
オチド対をアニールして得た二本鎖DNAフラグメントには、Narl付着端、
それに続いてEHV−I gpH遺伝子のコード配列の3′末端、並びにワクシ
ニア初期転写終結シグナル(45)、Psl1部位、及びNd!l付着端が含ま
れている。このフラグメントをpNsIENのNa+I/Nde1部位に挿入し
て、pNsIENPNを得た(図3)。
pNS I ENPNからN5il/?Nフラグメントを単離し、プラスミドp
NsIのN5il/?11部位にクローン化して、プラスミドpVIIA6g1
3Ns i lを得た(図3) 、 pVtlA6g13Nsilを、H6プロ
モーター内のE’coRV部位、及びEHV−1gp13遺伝子の始点付近に導
入しておいたN5i1部位で切断した。このベクターフラグメントをムング・ビ
ーン(lJuB Bean)ヌクレアーゼで平滑末端とした。以下に示す配列及
び制限酵素部位を有する相補的32量体オリゴヌクレオチド対を合成した。
3’ −TAGGCAATTC^^^CATAGCATTACACCAACGG
−5’86 p「omotergp135’ end上記オリゴヌクレオチド対
をアニールし、pVHA6g13Nsilベクターフラグメントに連結して、H
6プロモーターの^TG開始コドン(上記32量体の配列の下線部)とEIIV
−I gll13遺伝子とがきちんとつながったプラスミドpVH^6g13を
作成した(図3)。
vP425感染細胞にpV)lA6g13をトランスフェクションして・Et(
V−1gp13遺伝子を含有するワクシニア組換え体vP483を得た(図3)
。
ワクシニアウィルス組換え体の構築
救援ワクシニアウィルスに感染した組織培養細胞に対する組換えドナープラスミ
ドのトランスフェクション並びにニトロセルロースフィルター上でのインシトウ
fin +i+u)ハイブリダイゼーションは、文献記載の方法に従って行なっ
た(25.28)。大腸菌β−ガラクトシダーゼ遺伝子がワクシニアH6コード
配列に置き換ったvP425を構築するために、プラスミドDNA (HeB5
中のpsD466VcBGA、25量g)をVERO細胞中ニ! 気穿孔法−c
導入した(バイオラッド・ジーン・パルサー(Bio−Rad GenePu
lset)、キャパシタンス960.200ボルト)。亜集密的細胞単層(gU
bcon+I++enl ff1onolaye+)に細胞当りIOp I u
のvP41(lを1時間感染させた。感染細胞をトリプシンを用いて採集し、H
eB5で洗浄した後に電気穿孔を行なった。細胞をMEM+5%ウシ胎児血清培
地中において37℃で24時間インキユベートシ、プロジエニイウイルスをVE
RO細胞単細胞一層上た。β−ガラクトシダーゼを発現する組換えウィルスを、
基質X−ga lの存在下における青色プラークとして検出した(9.24)。
vP425中のβ−ガラクトンダーゼ遺伝子かEHV−1gp13遺伝子で置き
換った組換えワクシニアウィルスを作成するために、pvH^6g13ドナープ
ラスミドかつvP425を救援ウィルスとしたことを除いては上記と同様のプロ
トコルを用いた。EHV−1由来gp+3含有ワクシニア組換え体vP483を
、基質X−ga lの存在下における無色プラークとして検出し、プラーク精製
を3回繰返した後にDNAハイブリダイゼーションを行なって真の組換え体であ
ることを確認した。
組換えワクシニアウィルスvP483感染細胞の細胞表面上におけるEHV−1
gp13遺伝子の発現351Ilfflシヤーレ中の22mmカバーガラス上に
、シャーレ当り5XIO’個のB5C−40細胞を植えた。細胞の集密度が約8
0%となったところで、細胞当り2pluのウィルスを感染させた。1時間吸着
させた後、ウィルス接種液を除去して、MEM+2%ウシ胎児血清培地を加えた
。感染後20時間後に、カバーガラスを0,2%BSA及び0.1% NaNx
含有リン酸す塩類緩衝液(PBS+)で洗浄し、PBS+で千倍に稀釈した抗g
p13モノクローナル抗体14H7(3)に暴露した。室温の加湿チャンバー中
に1時間置いた後、細胞をPBS+で3回洗浄した。フルオレセインイソチオシ
アネート抱合ヤギ抗マウスIgG抗体を使用して、上記操作を繰り返した。最後
に、リン酸素塩類緩衝液(pas)中の2%パラホルムアルデヒド中で26分間
細胞を固定した。
カバーガラスを、3%没食子酸n−プロピル含有PBS中の80%グリセロール
中にマウントし、顕微鏡で蛍光を観察した。
DNA配列から予想されるタンパク質は、膜貫通性糖夕ンパク質に典型的な特徴
を有している(14)。増殖性EHV川感用においては、gp13糖タンパク質
は細胞の様々な膜系に取込まれ、細胞質膜中に輸送されて、感染細胞の外表面上
で検出され得る。EHV−1gal3はさらにEHV−1ウィルス粒子の構成成
分である。従って、免疫蛍光法を用いて、ワクシニアウィルス組換え体vP48
3によって発現されるEl(V−1gal3が感染細胞の細胞質膜上にも同様に
存在するか否かを調べた。抗gp13モノクローナル抗体、続いてフルオレセン
抱合ヤギ抗マウスIgG抗体で標識すると、vP483感染細胞には膜上に強い
免疫蛍光がみられたか、ワクシニアウィルスvP41Q感染細胞ではみられなか
った。この事実は、ワクシニアウィルス組換え体vPn83によって発現される
EHV−1gal3が、膜貫通性糖タンパク質の真の合成について予想される通
り、感染細胞の細胞質膜上にも存在することを示唆している。
ワクシニアウィルス組換え体vP483感染細胞で合成されるEHV−1gp1
3産物の免疫沈降反応60mmシャーレ中で集密的細胞単層を形成した2百万個
の細胞に、細胞当りlOp f uのウィルスを感染させた。無メチオニン培地
中で接種した。吸着後、ウィルス接種液を除去して、2μCi/mlの353−
メチオニンを含有する無メチオニン培地2mlを加えた。24時間感染反応を続
けた後、3%NP−40,30mM Ttis (PH7,4)、45GmM
NaCl、3mMEDTA、 0.03%NaN3及び0.6mg/ml PM
SFを含む3×緩衝液Aを1ml添加して細胞を溶解した。溶解細胞及び上清を
回収して、ポルテックスし、IooooXgで15分間遠心して、無細胞抽出液
を得た。
■×緩衝液A中で1.1スラリーとして、プロティンA−セファロースCL4B
(ファルマシア社製、カタログ番号17.0780.01)を調製した。ラッ
ト抗マウス抱合体(ベーリンガー・マンハイム社製、カタログ番号605500
)を上記スラリー中に1:100に稀釈して、室温で振盪しながら4時間上記ビ
ーズに結合させた。ビーズを1mlの緩衝液Aで6回洗浄して結合していない抱
合体を除去した。次に、gal3に対するモノクローナル抗体を室温で4時間ビ
ーズに結合させた。十分に洗浄して過剰の抗体を除去した。11の感染細胞溶解
液を、正常マウス血清を結合させておいたプロティンA−セファロースで予備処
理した。ビーズを遠心で除いた。このように予備抗体を結合させておいたビーズ
100μmと混合した。この混合物を室温で4時間振盪した。遠心によってビー
ズを除去し、I×緩衝液Aで4回洗浄し、次いで0.2M LiCj及び2M尿
素を含有する10mM Ttis (PH7,41で2回洗浄した。抗体−抗原
複合体からビーズを除去し、レームリ(Laemmli)の解離溶液50μmを
添加して解離させた(60゜195)。試料を5分間煮沸処理した後、電気泳動
にかけた。
約44kDaと約47kDaの2種類の産物(これらは予想された1次翻訳産物
(55kDa)よりも若干小さい)、並びに約90kDaの大きな産物(この値
はEHV−l gp13遺伝子産物が完全にグリコジル化されたものに一致する
)が検出された。対照ワクシニアウィルス感染細胞からは、これらに相当する沈
降物は得られなかった。
例2−ウマヘルペスウィルスgρ14糖タンパク質を発現する組換えワクシニア
ウィルスの構築大腸菌β−ガラクトシダーゼ遺伝子によるワクシニアM2L遺伝
子の置き換え
EHV−1gp14コード配列をワクシニアウィルスベクター中に挿入するため
に、大腸菌1ac2遺伝子を発現する組換えワクシニアウィルスvP458を構
築した。組換えウィルスvP458中の1acX7一ド配列をEHV−1gal
4のコード配列で置き換えると、X−gal (β−ガラクトシダーゼに対する
発色性基質)存在下での、EHV−1gp14含有組換えウィルス同定用の青色
−無色プラークスクリーニング系(9゜24)が得られる。さらに、EHV−1
gal4及びEHV−1g913双方を発現するワクシニアウィルス組換え体を
構築するために、例1においてEIIV−1gal3の挿入に用いた赤血球凝集
素欠失座とは別のEHV−1gal4のための挿入座をHindlll MのM
2L座に作成した。ワクシニアHindlll Mフラグメント中の1.12L
遺伝子の全コード配列を除去して、β−ガラクトシダーゼをコードする大腸菌1
ac2遺伝子で置き換えた。
vP458を構築するためのクローニング段階を図4に図解した。
今度は図4を参照して説明する。推定220残基のアミノ酸からなるタンパク質
をコードしかつワタシニアゲノムに対して右から左に読取る解読枠全体が、ワク
シニアウィルスのコペンハーゲン株のHindlll Mフラグメント内の唯一
のBgl+1部位の左側に位置している。従来の命名法(31)に従って、MI
L(58)のすぐ右側に位置するこの遺伝子をM2Lと呼ぶ。Hindlllフ
ラグメントM内の唯一のl1g111部位から左側方向についてのワクシニア(
WR株)ゲノムの欠失に関する研究(57)から、11indlll M内のB
g111部位の左側に含まれるワクシニアコード配列が組織培養細胞中のウィル
スの複製には必須ではないことが示されている。
M2L領域を外来遺伝子の挿入座として使い易くするために、M2Lコード配列
全体がBg111部位で置き換えられたプラスミドベクターpMP409DVc
を以下に述べる通り作成した。pMP409Vc (コペンハーゲン株のワクシ
ニアHindlll MフラグメントをpUc8のHindl11部位にクロー
ン化したもの)をBamHI/Bglllで消化して自己連結して、1(ind
lll Mの右端を除去し、Bg111部位を破壊した。得うレタフラスミFp
MP409BVCを5pbl (M 2 L解読枠内で切断する)で線状化し、
2分間Ba131エキソヌクレアーゼ消化処理に付した。得られたDNAに、合
成49量体(5′−TTTC丁GTATATTTGCAACAATTTAGAT
CTTACTC^^AATATGTAACAAT−3′、下線部かBgl l
1部位)を用いて変異を導入した(19)。変異導入プラスミドpMP4G9D
Vcにおいては、M2Lコート配列か+3番目の位置から解読枠の端まで欠失し
ている。開始コドン^TGのGをCに換えて、欠失連結部で唯一のBgl11部
位(AGATCT)を生しさせた。
pMcIl171 (34)の8a+++)11部位問にある3、IXbノ大腸
菌β−ガラクトシダーゼ遺伝子をO,lKbワクシニアl1kDaプロモーター
(7)の転写調節下に含有する3、2Kb Bglll/BxmHIgfS分フ
ラクメントを、pMP4[19DVc(7)非反復Bg111部位にクローン化
した。IIkOaプロモーター/β−ガラクトシダーゼ遺伝子カセット(両隣の
ワクシニアアームに対して右から左の方向に置かれている)及びゲノムを含有す
るプラスミドをpMP4090VcBGと命名した。
pMP409DVcBGを、例1に記載した通り、救援ワクシニアウィルスvP
41θとの組換えにおけるドナープラスミドとして用いた。vP458と名付け
た新規ワクシニア組換え体(M2L欠失座に挿入されたβ−ガラクトシダーゼ遺
伝子を発現する)を、発色性基質X−galを用いて検出しく9゜24)、プラ
ーククローニングを繰返して精製した。
HIV−1gp14のクローニング
今度は図5を参照して説明する。EHV−1gp14コート配列は、BamHl
切断フラグメントaとi (3)との間の連結部にまたがっている。EHL−1
の2つのDNAフラグメン)Ham)Ila (21,3Kb) 七Bam)I
f−i (7,IKb) (59)をアガロースゲルから単離した。E)IV−
I Ram)Iliをプラスミドplic8のBamH1部位に挿入して、プラ
スミドpL:c (BamHl −1)を構築した。EHv−1BamHiaフ
ラグメントをEcoRIで消化して、εcoR1/BamHI消化pUC8に連
結した。プラスミドpUC(Bamf(1−a/εcoR11は、l[lKbの
E)IV−I Ba++HI/EtoR1挿入部を含んでいる。報告されたフラ
グメントの大きさによれば(59) 、この挿入部のDNA配列はEHV川ゲ用
ム内のBa+nH1iフラグメントのDNA配列と隣接している。
塩基配列の解析
pHc (BamHl−a/EcoR1)とpUc (BamHl−i)の2つ
のプラスミドから得た異なるサブクローンを使用して塩基配列の解析を行なった
。EHV−1gp14遺伝子はBamHI−a/i連結部にまたかッテイるので
(3)、プラスミドpUc (BamHI−a/EcoRI)の塩基配列決定は
Ram)It部位から始めた。プラスミドpUC(BamHl−i)の配置を制
限酵素消化で決定した。
pυC(Bam)If−i)のEcoR1部位に最も近いEHV−I BamH
1末端はflaml(I−a/i連結部のBall1)11部位であることが判
明したので、このフラグメントの塩基配列決定はこのBamHl端から開始した
。
例1に記載した方法で、それぞれの鎖について塩基配列に関するデータを得た。
EHV−1gp14p−4コード配する3351bpフラグメントの塩基配列を
図6に示す。欄の左端と右端に付けた番号はそれぞれアミノ酸配列と塩基配列に
関するものである。CATボックス及びTAT^ボックスと推定される塩基配列
に下線を施した。シグナル及び膜貫通領域にも下線を施し、シグナルペプチドの
推定切断部位を矢印で示した。周知の(Asn−X−5et/Th+)配列から
なる13カ所の潜在的グリコジル化部位を星印で示した。
[)NA配列解析から、300番目の塩基から3239番目の塩基までの解読枠
か判明した。即ち、^TG開始コドンはBamHI−a/EcoR1フラグメン
トに含まれており、終始コドンT^^は[lam)Iliフラグメントに含まれ
ていた(3.59)。
転写調節シグナルと思われる配列が、ATGコドン(300番目)の5′側に見
付かった。配列r AAATATATJ(148番目から155番目の塩基)を
有するTATAホックスが、71番目から77番目の配列rGGTCAAT J
を有するCATボックスの70塩基下流に位置している。ポリアデニル化シグナ
ルrAATAAAJ (3251番目から3256番目の塩基)が、TAA終始
コドン(3240番目から3242番目の塩基)の8塩基下流に位置している。
配列r 5’−TCCTGCGCGCA〜3′」(218番目から228番目の
塩基)中の11個の塩基のうち9個の塩基が+113リポソームIIIIAの配
列「3′−八GG^1へGGCGT−5’J (61)と相補的であり、リポソ
ーム結合部位として機能している可能性がある。
EHV−1 gp14構造の解析
EtlV−1 gp14解読枠は980残基のアミノ酸をコートしており、その
分子量は109. 8kDaであると計算される。アミノ酸配列の解析から、膜
関連糖タンパク質に共通する多くの特徴が明らかになった。58番目から99番
目までのアミノ酸領域は、特徴的な疎水的性質を有しており、シグナル配列であ
ると思われる(図6)。EtlV−1 gp14遺伝子産物に特徴的な性質は、
長い疎水性シグナル配列か長い親水性配列に先立って存在することである。この
特徴は、仮性狂犬病ウィルスウィルス(PRV) g l l (62)とウシ
ヘルペスウィルス1型(BHV−1) gl遺伝子にもみられるが、この2つは
共にH5Vg.B相同物である。45残基のアミノ酸(826から870番目)
からなる疎水性領域は、膜質通性アンカードメインとして機能していると思われ
る。
細胞質内に存在する親水性ドメインは110残基のアミノ酸を含んでいる。
N−グリコジル化される可能性のある(64)^+nーXー5er/Thr(X
はプロリン以外のアミノ酸である)部位が11カ所存在する。特徴的な点は、細
胞質内ドメインにもさらに2カ所の潜在的グリコジル化部位が存在することであ
る(図6)。
EHV−1 gpNコード配列の疎水性度をプロットしたものを図7に示す。E
HV−1 gp14の親水性度を、カイト(K7+e)及びトリトル(Dool
iNle)の方法(65)に従って、7個のアミノ酸を1ウインドー(wind
owlとしてスムージング(imoolhiB)せずに計算した。真中の線より
も下の点は高疎水性域を表しており、シグナル及び/又は膜貫通性領域の可能性
のある部分を示している。膜貫通性糖タンパク質に特徴的なシグナル及びアンカ
ー成分並びにシグナル配列の前にある長い親水性領域がEl(V−1 gp14
p−4コード配
抗EHLI gp14モノクローナル抗体3F6によって認識される抗原決定基
の位置
j.gl11発現ベクターとモノクローナル抗体が、主要EHV川糖少糖タンパ
ク質−ドするEHV−I DNA配列の同定に使用されている(3)。λgtl
lの組換え体4alは、特異的モノクローナル抗体3F6によって認識されるE
HV−1gp14エピトープを発現することが判明している(3)。
このエピトープの身元を決定するために、Aal内に含まれルEHV−I DN
A(7)塩基配列を決定し、El(V−1gll14D−ド配列のDNA配列(
図6)と比較した。λge1組換え体Jal中の(抗EHV−1gp14モノク
ローナル抗体3F6によって認識される) EHV−1gp14エピトープ(3
)に対応するDNAフラグメントの塩基配列を決定するために、し1をEcoR
Iで消化し、アガロースゲルからEHV−17ラグメントを単離してpUC8の
EcoR1部位に連結した。正逆両方向のMI3汎用プライマーを用いて前述の
通りDNAの塩基配列を決定した。
決定した塩基配列から、このエピトープは推定1次翻訳生成物の10707番目
he)から17272番目alH:対応する66残基のアミノ酸領域内に含まれ
ていることが示された。従って、該エピトープは推定されるEHV−1gp14
表面ドメインのアミノ末端領域内に位置している。
El(V〜I gp14のアミノ酸配列と他のヘルペスウィルス糖タンパク質と
の比較
εHLI gp14遺伝子のアミノ酸配列との比較から、他のヘルペスウィルス
糖タンパク質とかなりの相同性を有していることが判明した。即ち、EHV−1
gp14は、PRYのg l I (62) 、BHV−1(7)gl (63
) 、水痘帯状庖疹ウイ/l、ス(vzv)のgll(66)、単純ヘルペスウ
ィルス(H3v)の、B (67、71,72) 、並びにエプスタイン・バー
ルウィルス(E B V) (6B)及びヒトサイトメガロウィルス(HCMV
)(10)の糖タンパク質に相同であった。
EHV−1gp14コード配列の5′末端のオリゴヌクレオチド特異的変異導入
再び図5を参照して説明する。pUc (BamHI−a/EcoRI)由来の
Kpnl/Bam旧フラグメントをKpnl/Bam旧で消化しておいたプラス
ミドBluesc+ipl SK+に挿入して、プラスミドBlue (Kpn
l/BxmHI)を得た。クンケル(にunkellの方法(17)を修正して
、宿主doじung−大腸菌Cl236株中で作成したプラスミドBIIIe
(Kpnl/BamHIl由来のウラシル含有D N A!型を用いてオリゴヌ
クレオチド特異的変異導入を行なった。該変異導入プラスミド中において、EH
LIgp14遺伝子のコドンl及び2にN5il部位を生じさせ、配列ATG/
TCC(MeRSer)をATG/CAT (Met/1(is)に変えた。こ
の変異を導入した塩基配列はON^配列解析によって確認した。該変異株由来の
Kpnl/BamHIフラグメントを、Kpnl/Bu+HI消化pUc18に
移し換えてプラスミドpUc(Kpnl/BamHl)を得た。
pUc(にpnl/BamHI)由来のEcoR1/BamHIフラグメントを
pUC(BamHl−i)の3.9KbサブクローンであるBamHI/Pst
1消化pUc(BamHl/PsN)に挿入して、Na11部位変異を含んだE
HV−1gp14遺伝子全体を含むプラスミドpUcg14を構築した。
キメラプラスミドpVM2LH6g14の構築pMP409DVcをBgll+
で切断し、制限酵素部位と隣接する例1記載の修飾H6(初期/後期)プロモー
ターを含有する合成二本鎖DNAと連結した。N5il、5acl、Pstl及
びEcoRI制限酵素部位をH6の内在性開始コドンのすぐ下流につくった。9
MC11におけるH6プロモーター下流のポリリンカー配列はATG CAT
GAG CTCTGCAG^^丁T CGG ATCTである。H6開始コドン
を含んだ非反復Na11部位(下線部)の直後に5acl、Psfl及びEco
RIが続いている。
pUcg14由来のEcoRI/N5il DNAフラグメント(El(V−1
gp14開始コドン上流のEHV−I DNA領域を含む)を、プラスミドpM
GIl由来のEcoRI/N5ilフラグメントで置き換えて、プラスミドpM
RHg14を得た。該pMRHg14は、ワクシニア1(indlll Mの右
側アーム、H6プロモーター及びEIIV−1gp14遺伝子全体を含有する。
プラスミドpMRHg14由来の)1pxl/Psll EHV−1g9I4含
有フラグメントを、Hpal/Piflで切断しておいたベクタープラスミドp
MG11に移し換えて、プラスミドlIVM2LH6g14を作成した。pi’
M2Lt16g14は、H6プロモーターの制御下に置かれたEHV−1m4全
コ一ド配列(コドン2をTCC(Se「)がらCAT (f(islに変えたも
の、及びEHV−1gp14遺伝子下流の約1.2Kb EHV−I DIr^
)を含有しており、この配列は、M2L遺伝子座へのEHV〜1gp14遺伝子
の挿入の目標としたフランニアゲノムに関するフランキングワクシニア配列に対
して右から左に挿入されている。
vP45gを救援ウィルスとし、pVMH86g14をドナープラスミドとして
組換えを行なった。無色のプラークを採取して、EHV−1gp14に対して特
異的な32p標識プローブを用いてEHV−1gp+4コード配列の存在につい
て分析した。
プラーククローニングを繰返した後、得られたワクシニア組換え体をVP577
と命名した。
EHV−1gp14親水性リーダー配列の切断上述の変異導入及びクローニング
操作を種々変更して、キメラドナープラスミドpV!+12LI(6g14−1
を構築した。
pVM2LH6g+4−1 (EHV−1gp14ノコトン2から34までが欠
失し、かつ4つのコドンが置き換っている)を作成するために、プラスミドBl
ue (Kpnl/BamHI)上でインビトロ変異導入(17)を行なって、
コドン1及び2ではなくコドン32〜34にN5il部位を生じさせた。新たに
変異を導入したBlue (Kpnl/BamHI)プラスミド由来のN5il
/Bam旧フラグメントを、pVM2LH6g14のNs i I/Bam旧フ
ラグメントと置き換えた。該N5il部位に多重Mailリンカ−(New E
nglandBioLabs社製)を連結して、開始^TGコドンを残りのEH
V−I BI4コード配列と共に枠内に持ち込んだ。最終的に得られたプラスミ
ドpVM2LH6gI4−1は、Met/)lis/Ala/Cys/1 l
e/A l a、をコードする配列^TG/CAT/GCA/TGC/ATT/
GCTを含んでいる。ここで、GCT (AlalはEl(V−1gp14の3
4番目のコドンてあり、pV112L116g+4−1(7)残りの部分ハpV
M2LH6g+4のものと同一である。
救援ウィルスVP458とドナープラスミドpVM2Ll(6g14−1との間
で組換えを行なって、ワクシニア組換え体vP613タンパク質を発現するワク
シニアウィ
ルス組換え体マP633及びvP634の構築gp13及びgp14 EHV−
1糖タンパク質を共に発現するワタシニア組換え体を構築するために、vP57
7もしくはvP613のいずれかを救援ウィルスとして、例1記載のドナープラ
スミドpvH^6g13 (ワクシニアのH^欠失座に挿入されたワクシニアH
6プロモーターの制御下にあるE)IV−1gp13遺伝子を含有する)との組
換えを行なった。組換えウィルス中へのE)IV−1gp13配列の挿入は、イ
ンシトゥON人ハイブリダイゼーション法(25,28)によって同定した。p
VHA6g13とワクシニアウィルス組換え体vPv P 577(全EHV−
1gp14を含有する)との組換えによって、ワクシニアウイルス二重組換え体
vP633が得られ、pVHA6g+3とワクシニアウィルス組換え体vPv
P 613 (先端の欠けたEl(V−1gp14を含有する)との組換えによ
って、ワクシニアウイルス二重組換え体vP634が得られた。ワクシニアウイ
ルス二重組換え体vP633及びyP634のプラークをクローニングし、EH
V−1gp13及びE)IV−1gp14配列の存在ヲDNAハイブリダイゼー
ション分析法並びに発現アッセイ法(後述)で確認した。
ワクシニアウィルス組換え体中で発現されるEl(V−1gp13及びgp14
糖タンパク質の免疫沈降反応ワクシニアウィルス組換え体によって発現されるε
HV−1gp13及びgll14糖タンパク質を調べるために、VERO細胞に
該組換え体を感染させて、代謝によってタンパク質を193−メチオニンで標識
して、例1記載の方法で免疫沈降反応を行なった。室温で4時間、■・1000
に稀釈したEHLI gp13特異的モノクローナル抗体(+4117)又ハE
HV−I gp14特異的モノクローナル抗体(3F6)を結合させた。
試料をSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(10%ゲル、定電流30mA、
6時間)にかけ、オートラジオグラムを作成した。未感染VERO細胞又は赤
血球凝集素欠失ワクシニアウィルスvP452 (I ll 4)感染対照VE
RO細胞の産生じたもので、抗EHV−1gpN特異的モノクローナル抗体14
H7(3)又は抗EHV−1gp14特異的モノクローナル抗体3F6(3)に
よって免疫沈降したものはなかった。これに対して、EHV−] gp13だけ
を発現するワクシニア組換え体vP483、εHV−1gp13とインタクトな
gp14双方を発現するワクシニアウィルス二重組換え体(vP633) 、又
はEIIV−1gp+3と先端の欠けたgpI4双方を発現するワクシニアウイ
ルス二重組換え体(vP634)で感染したYERO細胞からは、放射性標識さ
れたEHV−1gp13産物がモノクローナル抗体14H7によって免疫沈降し
た。予想される1次翻訳生成物(55kDx)よりも若干小さい約44kDaと
約47kDaの2種類の生成物並びにEHV−1gp13が完全にグリコジル化
された形に相当する約9QkDaのやや大きい生成物が検出された。ワクシニア
二重組換え体マP633及びvP634において、EHV−1gp13発現の質
及び量が、どちらの形のEl(V−1gN4と同時発現させてもその影響を受け
なかったことは重要である。
vP633、vP634、vP613及びvP577でそれぞれ感染させたVE
RO細胞は、抗EHV−1gp14特異的モノクローナル抗体3F6(3)によ
って免疫沈降した。vP633 (全g p I’ 4とgp13を含む)及び
vP577 (全gp14を含む)については、約34.4了、60−64及び
90k D aの位置に主要バンドが観察されたが、vP634 (gp13と
先端の欠けたgplR:ヲ含む)及びvP613 (先端の欠けたg1114を
含む)では約34.47.57、?2−82及び116kDaの位置に主要バン
ドが観察された。
EHV−1gp13と同時発現させた際、どちらの形(7)EHV−1gp14
を合成させても有意の差異はみられなかった。
組換えワクシニアウィルスによって合成されるεHV−1gpI3及びgp+4
産物の免疫蛍光分析E)IV−1gp13又はgIII4のいずれかに特異的な
モノクローナル抗体を使用して、組換えワクシニアウィルスに感染したVERO
細胞の免疫蛍光分析を例1記載の方法によって行なった。
ワタソニア組換え体vP483、VP633及びvP634ニ感染したVERO
細胞においては、その細胞表面上並びにアセトン固定細胞内mにEHV−1gp
13が容易に検出てきた。
VP41Q、vP577又はyP613に感染したvERO細胞においては、E
HV−1gp13特異的抗体に対する免疫反応性は細胞内部にも表面上にもみら
れなかった。ワクンニア組換え体vP577、FP613、y’P 533及び
vP644に感染させたVERO細胞をアセトン固定すると、EHV−1gp1
4の発現が容易に検出できた。v P 4’ I Q又はvPd83で感染させ
た細胞においては、EHv−1gp14特異的抗体に対するはっきりとした内部
免疫蛍光はみられなかった。EHV−1gp14に特異的なモノクローナル抗体
3F6を用いると、先端欠損型EHV−1gp14を発現するvP613又はv
P644に感染した細胞には弱い表面免疫蛍光が観察されたが、対照ウィルスv
P410及びvP4113並びに組換えワクシニアウィルスvP577又はマP
644 (EHV−1gp14遺伝子全体を発現する)においてははっきりとし
た表面反応はみられなかった(例8も参照ワタシニア組換え体vP483によっ
て発現されるgp13ウマヘルペスウィルス遺伝子産物の免疫原性を決定するた
めに、該ウィルスをモルモットに接種し、ワクシニアウィルス及びウマヘルペス
ウィルス双方に対する血清中和抗体の存在をアッセイした。
体重的450gの15匹のモルモットを5つのグループに分けた。一つのグルー
プには、皮下接種によって、初日(0日)に1mlのワクシニア組換え体(10
8TCIDqn/ml)を接種し、次いて21日目に1mlの2次免疫を行なっ
た。
第二のグループには、ワクシニアvP452 (108TCID、、、/Tl1
l)で同様の接種を行なった。第三のグループには、ワクチン接種を行なわなか
った。全モルモットについて、1次ワクチン接種前並びに21日目及び35日目
に血液採取した。血清を調製して、ワクシニア及びEHV−1(ケンタラキー株
)双方の中和抗体の存在につイテ、TCID、。=50のウィルスを用いてブタ
精巣細胞上でアッセイした。
表1に示す通り、EHV−1gp13ワクシニア組換え体vP483は、モルモ
ット中で明らかな血清変換を誘起する。
ワクシニアウィルスについて得られた血清中和力価は表1の括弧内に示しである
。1次接種から21日後にはワクシニア及びEHV−I双方の中和抗体が検出で
き、21日目に2次接種して2週間後には血清中和抗体力価の顕著な増が加みら
れた。EHY−1gp13発現組換えウィルスを接種したモルモットについて得
られた血清ワクシニア中和力価が、ワクシニアvP452ウィルスを接種したモ
ルモットで得られた力価よりもかなり高い(+=7.2)ことに注目すべきであ
る。
表I EHV−1gp13発現ワクシニア組換え体又Ct対照ワクシニアウイ/
I/スvP452のいずれかを接種したモルモット中に存在する血清中和抗体血
清中和力価(lOg+o)の経日変化接種ウィルス 動物番号 旦一旦 21日
後 35日後ワクチン 26 0.24 fOJ5)−0,24([1,7Q)
非投与対照群 27 0.24 (0,35)−0,56(1,05)28 0
.24 (8,35)−0,80(Q、70)29 0.24 TO,35)−
(1,40(0,70)311 0.24 (OJ5)−0,32([1,35
)対照ワクシニア 191 G、24 (0,35+ 0.36 (0,47)
0.72 (1,751ウイルスvP452 192 0.24 (OJ5)
0.21 (0,93) 0.24 (2,30)193 G、24 (0,
35) 0.41F (0,58) −−−−1940,24(0,35) 0
.24 (0,82) 0.24 (2,10)195 Q、24 (0,35
) −−−−−−−−組換えワクシニア 186 0.24 (0,35) 0
.48 Fl、28) 1.20 (2,571ウイルス vP483 187
0.24 (0,35) 0.72 (1,63) 1.68 (2,57)
188 0.24 (0,3510,24(1,5211,68(2,57)1
89 0.24 (0,35) 0.36 (1,40) 1.56 (2,2
211900,24(0,35) 0.48 (+、63) 1.56 (3,
00)例5−ワクシニア組換え体vP577及びyP613によるモルモットの
免疫
モルモットを免疫して、ワクシニア組換え体vP577及びvP6Nによって発
現されたEHV−1gll14に対するモルモットの反応を評価した。体重約4
50gのモルモットに、1G’ TCIDqnのvP57?もしくはvP6Nを
、初日(0日)及び21日目にそれぞれ11ずつ皮下接種した。00目、21日
及び35日目に、モルモットから血液を採取した。
TCIJn=50(DEHV−1ウイルス(ケンタラキー株)に対する中和試験
をブタ精巣細胞上で行なった。ワクシニア抗体の力価は、抗1gG fH&L)
ペルオキシダーゼ抱合体を用いたELISA法で決定した。
結果を表2に示す。ワクシニア組換え体マP577 (EHV−I gp14遺
伝子全体を含有する)で免疫したモルモットにおいては、EHLIに対する血清
中和活性は全くみられなかった(データは示していない)。これに対して、先端
欠損型EHV−1gN4遺伝子を発現するワクシニア組換え体マP613を接種
したモルモットは、εHV−1gp13を発現するワクシニア組換え体wP48
3の場合(表1)と同じ程度のEHV−1血清中和抗体を誘起した(表2)。1
次ワクチン接種から3週間後にEHV−1血清中和抗体が検出されるが、2次免
疫してから2週間後にはより高レベルの血清中和抗体が観察される。ELISA
法でワクシニア抗体をアッセイしたところ、免疫したすべての動物において、反
応がみられた。
表2 EHV−1gp14発現ワクシニア組換え体を接種したモルモット中に存
在する血清中和抗体
血清中和力価(1QIj+o)の経日変化ウィルス yP613 0.2 0.
7 1.20、2 G、 0 1.6
g、 4 0.4
EHV−1gp13を発現するワクシニア組換え体vP483の効能を評価する
ために、ハムスターにワクチンによる1次免疫或いは1次免疫+2次免疫を施し
、非接種対照群又は対照ワクシニアウィルスvP452を2回接種した群と共に
、E)IV−1のハムスター適応ケンタラキー株を腹膜内に投与して感染させた
。
40匹のゴールデンハムスター(40日齢、体重55〜65g)を4つのグルー
プに分けた。グループAには、108.106 もしくは+04TCID、oの
ワクシニア組換え体vP483を、各接種量について5匹ずつ、1回皮下接種し
た( 1 ml)。
グループBには、0日月にvP483をワクチン接種し、続いて14日回定2次
接種した。このとき、1次及び2次接種(]、ml)は5匹ずつの群に+[18
,10’又は10’丁CID、。
を皮下接種した。5匹のハムスターからなるグループCには、ワクシニアvP4
52を0日月と14日回定2度(1回当り108TCID90)皮下注射した。
グループDの5匹は非ワクチン接種対照群としてそのままにしておいた。最後に
免疫してから14日後に、すべてのハムスターについて、200 LD、。量の
EIIV−1(ハムスター適応ケンタラキー株)を腹膜内投与によって感染させ
た。感染後7日月に生存数を数えた。
結果を表3に示す。非ワクチン接種ハムスター並びにワタシニアvP452接種
ハムスターは、すべてE)IV−1感染後5日以内に死亡した。EHV=l g
p13発現ワクシニア組換え体vP4113をワクチン接種したハムスターでは
、EIIV−1感染に対してかなりのレベルの防御がみられた。1次免疫だけの
ハムスターと1次及び2次免疫したハムスターとの間で防御レベルに差異はみら
れなかった。半防御量(PD、11)は、1次免疫についての10g、。PrJ
、。=632.1次免疫+2次免疫についてのl Og+oPD、o=は612
で、同程度の値であった。しかしながら、IN%防御は、IO2) TCI05
゜の組換えウィルスを2回接種した群についてのみ観察された。
表3 εH1’−1gp13発現ワクシニア組換え体をワクチン接種したハムス
ターのE)IV−1感染からの防御接種量 864 1164 8
10g+oTclD5゜
EHV−1gp14を単独又1tEHV−1gp13ト−緒t:発現tル’7ク
シニア組換え体の防御効果を評価するために、ワクチン接種ハムスターについて
ウィルス感染実験を行なった。
ハムスターにワクチンによる1次免疫或いは1次免疫+2次免疫を施し、非接種
対照群又は対照ワクシニアウィルスマP452を2回接種した群と共に、EHV
−1のハムスター適応ケンタラキー株を腹膜内に感染した。体重約60gの21
日齢のゴールデンハムスターに、それぞれ1mlの対照ワクシニア又はεIIV
−1gp13及び/又はgp14を発現する組換えワクシニアウィルスvP48
3・、vP577、vPly13、VP633及びvP634を皮下接種した。
1次ワクチン接種に続いて14日回定同量(10g+op1u/ml)のワクチ
ンを接種した。最後に免疫してから14日後に、非接種対照群を含めたすべての
ハムスターに、200 LDq。量のE)I’V叫ハムスター適応ケンタッキー
株を腹膜内注射して感染させた。
感染後14日日目、5匹からなる群の生存数を数えて実験を終えた。ハムスター
の50%を防御するワクチン接種量をl o g、orcl[l、。/ml接種
量として評価した。
表4に示す通り、全E)IV−1gp(4遺伝子を発現するワクシニアウィルス
組換え体vP577では、l Og+oPD、o≧9.0と計算され、感染に対
する防御力を賦与しなかった。これに対して、ワクシニア組換え体vP613に
よって発現される先端欠損型E)IV−1gp14遺伝子は、感染に対して十分
な防御力を賦与した(表4)。研増されたPD、。(52)は、EHV−+ g
p13発現ワクシニア組換え体vP483で得られた値(54)よりも若干良い
値であった。驚くべきことに、E)IV−1fN3及びgp14を同時発現させ
ると、それぞれワクシニアウィルス組換え体vP533及びv1634中の全g
ll14遺伝子又は先端欠損型114遺伝子のいずれについても、EIIV−1
糖タンパク質を単独で発現させた場合よりも防御力が著しく増大した。従って、
同一ワクシニアウィルス組換え体中でElf〜ニー1 gp13及びgp+4を
同時発現させると、ワクチン接種したハムスターを50%防御するのに必要なウ
ィルス接種量は著しく減少した。
* vP613とvP634は先端欠損型のE)IV−1gp14を発現する。
次i:図8ヲ参照する。pV)IA6g+3をEHV−1gp13遺伝子遺伝子
方使用した。全E)IV−1gp13遺伝子を含むDNAフラグメントを単離す
るために、pVHA6g13をN+ulとHindlllで消化した。この消化
によって、ワクシニアウィルスH6プロモーターの3′末端の28bp、全ε)
IV−1gp13遺伝子及び約4IONのワクシニアウィルス配列を含む約18
にbのフラグメントが得られた。この18にbのN+ul/Hindlllフラ
グメントを単離して、アビポックスウィルス挿入ベクターpFPCV2及びpc
PcVlへの挿入に使用した。
ニワトリポックスウィルス(FP)挿入ベクターpFPcV2は、FPゲノムの
17遺伝子座と呼ばれる非必須領域中に外来遺伝子の挿入された組換え体を作成
するためのビヒクル(vehiclelを提供する。pFPcV2をpRW73
1.13から誘導した。プラスミドpRW731.13は、pUc9の2カ所の
Pvu11部位間にFPゲノムのPvullフラグメント(約5.5Kb)が挿
入されたものである。まず最初に、この5,5KhFPゲノム由来Pvullフ
ラグメント内に存在する非反復Hincll挿入部位に多重クローニング配列(
MC3)を連結した。このMC3は、オリゴヌクレオチドCE 4 (5’ −
TCGCGAGAATTCG^G CTCG GTACCGGGGA T CC
T CTG AGT CGA CCTGCAG G CATG CAAGCTT
GTT−3’ )とCF2(5’−^ACAAGCTTGCATGCCTGCA
GGTCGACTCTTAG^GGATCCCCGGTACCGAGCTCGA
ATTCTCGCGA−3’ )とのアニーリングによって誘導したものである
。
pFeLVIAi;!’7 クシ= 7挿入ベクターpTPI5 (+ 84)
(図3)の誘導体であって、H6プロモーター下流のPs11部位にネコ白血病
ウィルス(FsLV)のenv遺伝子(192)が挿入されたものである。2.
4Kbの発現カセットをFPベクターに移し換えるために(図8 ) 、pFe
LVIAをBglllで消化し、Ps+1部分消化して、H6/FeLV en
v配列を切り出した。該Bg111部位は116プロモ一ター配列の5′末端の
境界にあり、該Pst1部位はFeLVエンベロープ糖タンパク質の解読枠の翻
訳終結シグナルの420bp下流に位置している。
2、4Kbの上記H6/FeLV env配列を、BamHIとPsiで消化し
たpcEIIに挿入した。このプラスミドをpFeLVFlと命名した。pFe
LVFlプラスミドを次にPsllで消化してFeLV env配列を除去した
。得られたプラスミド(pcEII中にワクシニアウィルスH6プロモーターを
含む)をpFPcVlと命名した。外来の配列を除去するために、5′から該プ
ロモーターまでの配列にオリゴヌクレオチドF P CV l (5’ −CA
GTAATACACGTTATTGCAGAGAGGACCATTCTTTAT
TCTATACTTAAAAAGT−3’ )を使用して変異を導入しく19)
、pFPcVlを得た。、t−IJゴヌクレオチドFPCV3 (5’ −TA
GAGTCGACCTGCAGGCATCCAAGCTTGTTAACGAC−
3”)で、3′から該プロモーターまでの領域(マルチクローニング部位)に変
異を導入して、sph+部位(^TGを含む)を除去した。得られたプラスミド
をpFPcV2と命名した。
上述の1.8Kb N+ul/Hindlll EHV−1gp137ラグメン
トを、pFPcV2を消化して得た8、OKbのNrul/Hindlllフラ
グメントに挿入した。この8.0にb Nrul/ Hindlllフラグメン
トは、ワクシニアウィルスH6プロモーターの5′末端部分(100bp) 、
FPフランキング配列(挿入部位の4.8Kb上流及び1.5Kb下流)並びに
2.4KbのpUC断片(BRL社製、メリーランド州ベセスダ(Bejhes
da))を含んでいた。これら2つのフラグメントの連結によって、pFPEH
V13^と名付けた9、 8Kbのプラスミドが得られた。
プラスミドpFPEHV13Aをに11111とHindlllで消化して約6
00bpのフラグメントを除去した。このフラグメントは、EHV−1gp13
遺伝子遺伝子側3′側領域0bp)と41[1bp)’7クシニアウイルスDN
A断片とを含んでいた。この60(lbpのKpnl/Hindlllフラグメ
ントを、以下の手順で、pNsIENPN(図3)由来の200bpフラグメン
トに置き換えた。pNsIENPNをPsflで消化して、該プラスミドを線状
化した。該PtN末端を、各dNTP (0,5mMずつ)の存在下でT4 D
NAポリメラーゼ(New England BioLxbs社製)を作用させ
て、平滑末端とした。次にHindlllリンカ−(BRL社製)をこの平滑末
端フラグメントに連結した。Hindlllで消化した後、該線状化プラスミド
をKpnlで消化して、EHV−I gp13遺伝子の3′末端部分、終止コド
ン(TAG)に相当する配列、並びにワクシニアウィルス初期転写終結シグナル
として公知の(45) rTTTTTNTJ配列を含む2QObpのフラグメン
トを得た。この組換えプラスミドをpFPEHV13Bと名付けて、H6プロモ
ーター付きEHV gp13遺伝子をFPゲノムの17座に挿入するためのイン
ビトロ組換えに使用した。得られた組換えニワトリポックスウィルスをvFP4
4 と名付けた。
次に図9を参照する。pFPEHV13Bl;t、pcPcVlへ+7)挿入用
1.4Kb N+υl/Hindlllフラグメントの作成にも利用した。pc
PcVlプラスミドは、カナリアポックスウィルス(CP)ゲノムの3jKb
Pvullフラグメント内に存在する非反復E c o RI部位にワクシニア
ウィルスH6プロモーターを含んでいる。この挿入プラスミドを用いると、CP
ケノムのC3座に外来遺伝子を挿入することが可能になる0pcPcVlヲpR
W764.2 (p U Cベタ9−11jKbのCPゲノム由来Pwullフ
ラグメントが挿入されている)から誘導した。pRW764.2をEcoRlで
消化して線状化した。このフラグメントを、各dNTP (0,5mMずつ)の
存在下で大腸菌DNAポリメラーゼのフレノウフラグメント(Boeh+ing
e+Mxnnheim Biochemicals社製)を作用させて、平滑末
端とした。pFPcVlをKpnl/ tlpalで消化して、ワクシニアウィ
ルスH6プロモーター配列とマルチクローニング領域(該プロモーターの3′末
端に位置する)を切取った。この200bpのフラグメントを、各dNTP (
0,5mMずつ)の存在下で74 DNAポリメラーゼを作用させて、平滑末端
とし、上記の線状化しかつ平滑末端としたプラスミドpRW764.2に挿入し
た。得られたプラスミドをpcPcVlと名付けた。
プラスミドpcPcVlをNrulとHindlllで消化して5.8Kbのフ
ラグメントを単離し、上述の1.4Kb EHV gp13含有フラグメントに
連結した。得られたプラスミドをpcPEHV13^と名付けた。このプラスミ
ドを使用して、H6プロモーター付きEHV g913遺伝子をCPゲノムのC
3座に挿入するためのインビトロ組換え実験を行なった。この組換えカナリアポ
ックスウィルスをvCP48と名付けた。
インビトロ組換え後、EHV−1gp13遺伝子を有する組換えアビポックスウ
ィルスを標準的なブラークツ1イブリダイゼーシヨン法によって同定した。プラ
ーク単離を3回繰返して陽性プラークを精製した後、ハイブリダイゼーション法
による分析を行なった。FP組換え体とCP組換え体を、それぞれvFP44及
びvcP48と名付けた。これらの組換え体を、EHV−1gp13遺伝子に対
するモノクローナル抗血清を用いたプロティンA−β−ガラクトシダーゼ免免疫
スクリーン法法分析した。その結果、CEF及びVERO細胞単層にvFP44
又はvCP48を感染させると該ウィルス感染細胞表面上にEHv−1gp13
遺伝子か発現することが実証を発現するワクシニアウィルス組換え体の評価εH
V−1gpI4を発現する他の組換えワクシニアウィルスの構築と評価
含EHV−1gp14構築体(例2)を、(a )EHV−1gp14’J −
ダー配列の長さを変える、(b)遺伝子の3′側にある過剰ノEHV−I DN
Aを除去する、並びに(c)EHV−1gp14遺伝子の修飾型遺伝子を評価用
ワクシニアウィルスvP293宿主域選択系(69)に挿入する、という3通り
の方法で修飾した。
EHV−l gp14遺伝子産物は非常に長いリーダー配列を含んでいる。58
番目のアミノ酸から99番目のアミノ酸までの長い疎水性配列はシグナル配列で
あると思われる。この領域の前には長い親水性配列が存在している。同様の長い
リーダー配列は、他の2つのgB相同物、即ち、仮性狂犬病ウィルスのg l
1 (62)とウシヘルペスウィルス1型のgl (63)にも認められる。
El(V−1gp14)5’末端の修飾組換えワクシニアウィルス中で発現する
gp14産物のプロセシング、提示及び免疫力に及ぼすEHLI gp14のリ
ーダー配列の長さの影響を研究するため、既述の含EHV−1gp14構築体を
以下の通り修飾することによって、3つの異なる長さのリーダー配列を有するE
l−1gp14遺伝子含有プラスミドを作成した。
ここで図10を参照する。プラスミドpVM2L)16g14 (例2)は、H
6プロモーターの制御の下に置かれた全EHV−1gp14コード配列(コペン
ハーゲン株ワクシニアM2L欠失座に挿入されている)を含有する。pVM2L
H6g14においては、EHV−1gp14遺伝子の2番目のアミノ酸が本来の
Se+ではなくてHisとして存在している。2番目のアミノ酸をSe「に変え
るために、pVM2LH6g14をコドン1〜2(Met/His)においてN
5il (認識配列ATGCAT)で切断した。合成オリゴヌクレオチドMPS
YN240 (5’−^TCCGTTAAGTTTGTATCGTAATGTC
CTCTGGTTGCCGTTCTGTC−3’ )を使用して変異を導入した
(19)。得られたプラスミドpMP14Mは、本来のコドン2(Se「)を有
するEHV−1gp14遺伝子全体を含んでいる。
7’ ラスミf’ pVM2LH6g14−1 (例2)は、リーダー配列の先
端が欠けていること(Huncajion)並びに合成Mailリンカー由来の
コドンが4つ導入されていること以外、pVM2’LH6g14と同一である。
pV142LH6g14−IニオケルE)IV−1gp+4遺伝子の5′末端配
列はMet/His/Ala/Cys/Ile/Ala、、。
をコードするATG/CAT/GCA/TGC/ATT/GCT であり、ここ
でGCT (Ala)はEHV−1gp14のコドン35である。変異導入法(
19)ニヨッテ、pVM2LH6g14−1を2通りに修飾した。
pVM2LH6g14−1とほぼ同し程度まで先端を切取っては0るかgp14
の本来の配列により近い修飾型遺伝子を作成するために、pVM2LH6g14
−1をコドン1〜2においてN511テ切断した。合成オリゴヌクレオチドM[
’5YN24+ (5’−^TCCGTTAAGTTTGTATCGTAATG
AGTGTCCCAGCAGCTGGCTCCTGGATC−3’ )を使用し
て変異導入を行なった。得られたプラスミドpMP14M−34においては、E
)IV−1gp14:l−ド配列はMet/Se+/Val/?o、 、 をコ
ードするATG/^GT/GTC/CCA、、で始まるが、ここでCCA (P
ro)はEHI−1gp14の36番目のアミノ酸である。EHV−1gp14
遺伝子はコドン61−63 (Lys/?o/A l a)にNae1部位(G
CCGGC)を含んでいる。より多くの先端を切取った修飾型EHV−1gp1
4遺伝子を作成するために、NaelでpVM2LH6g14−1を線状化し、
次いでN5ilで消化して、ベクターフラグメントをアガロースゲルから単離し
た。合成オリゴヌクレオチド1llPSYN243 (5’ −ATCCGTT
AAGTTTGTATCGTAATGGCATCATCGAGGGTGGGCA
CAATAGTT−3′)を使用して変異導入を行なった。得られたブラスミF
pMP 14M−631= オイテハ、EHV−i gp14:I−ド配列は
Met/Ala をコードする^TG/GCA、 、 、て始まるが、ここでG
CA (AlalはネイティブなEHV−1gp14の63番目のアミン酸であ
る。
余剰EHV−I DNA(7)除去
上記のすべてのEHV−1gp14含有プラスミドにお(Xては、EHV gp
14D−ド配列の後に約1200bp)EHV−I DNA力(続ふ)ている。
gp14遺伝子の終止コドン(TA人)はDea1部位(TTTAA^)中に存
在する。過剰のE)1.V−1DNAを除去するために、pHP14M−63を
Dealで部分消化して、線状DNAをアガロースゲルから単離して、次いでP
s)l消化によってEHV−I DNAと下流のワクシニアフランキングアーム
との連結部を切断した。アガロースゲルから6.5にbのDeal/Psll
DN^バンドを単離した。合成オリゴヌクレオチドMPSYN247 (5’
−AAATTTTTGTT^^CTCGAGCTGCA−3’ )とMPSYN
24 g (5’ −GCTCGAGTTAACAAAAATTT−3’ )を
アニールして、上記6.5Kbフラグメントと連結した。得られたプラスミドp
MP14kl−63Pニおいてハ、EHV−1gp142−ド配列ノ直後に初期
ワクシニア転写終止を支配する配列が続き(45)、その後にポリリンカー領域
(H9!I、Xhol、Psi制限部位を含む)とHindlll M由来の左
側ワクシニアフランキングアームが続いている。
H6プロモーター/EHV−1gp14遺伝子のpHEs/vP293選択系へ
の挿入
上記のすべてのEl−1gp14含有プラスミドにおいては、EHLI gp1
4遺伝子は、コペン/%−ゲン株ワタシニアウイルスのM2L欠失座に挿入され
たワクシニアH6プロモーターの制御下に置かれている。M2L挿入座は欠失さ
せることのできるゲノムのより大きな領域内に位置している(69)ので、潜在
的により安定な挿入部位にH6プロモーター/EHV−1gp14発現カセット
を移すことについて検討した。予備段階として、異なる長さのリーダー配列を含
有するEHV−1gpI4遺伝子構築体をWRpHEs/vP293宿主域選択
系(69)に移し換えることによって、比較対照用のワクシニア組換え体の迅速
な作成が可能になった。
プラスミドpHEs−4は、ワクシニアH6プロモーターとそれに続くポリリン
カー領域及びK11fl−宿主域遺伝子(70)を含んでいるが、これらはすべ
て21.7Kb欠矢部の両隣のWRワクシニアアーム間に挿入されている(69
)。
pHES−4は2カ所のNru1部位を含んでいるが、その一つはH6プロモー
ター内にあり、もう一つはワタシニアフランキング配列内にある。pHEs−4
を、NrIllで部分消化して線状化し、アガロースゲルから完全な長さの線状
DNAを含むバンドを単離した。この線状DNAをポリリンカー領域内のXho
1部位で切断した。pMP14M−63Pは2カ所のN+u1部位を含んでいる
が、その一つはH6プロモーター内にあり、もう一つはEHI/−1gp14コ
ード配列内(遺伝子の3′末端から0.2KbrD位M)にある。pMPI4M
−63PをNrulで線状化した後Xholで消化した。2.8KbのNtal
(m分)/Xholフラグメントをアガロースゲルから単離した。このフラグ
メントは、116プロモーターの一部とそれに続く修飾型E)IV−1gp14
遺伝子(リーダー配列が最も短い型)を含んでいる。pMP1411−63F由
来ノ28にb )16プoモー9−/El−1gp14含有フラグメントを、9
HES−4由来のNrul (部分)/Xholヘクターフラグメントに連結し
た。得られたプラスミドpHεS−MP63は、H6プロモーター/EHV−1
gp14遺伝子カセットを含んではいるが、余剰E)IV−I I)NAは有し
ていない。全長又は適度に先端の切取られたリーダー配列を含むH6プロモータ
ー/ε81’−1gρ14の5′末端を移し換えるために、プラスミドpMP1
411及びpMP14M−34をNtalで切断して、それぞれ、2.8Kbと
2.7Kbのバンドをアガロースゲルから単離した。pHES−MP63をNt
alで部分消化して、7、2Kbのフラグメントをアガロースゲルから単離した
。
この7.2にbベクターフラグメントは、H6プロモーター/E)IV−1gp
14の5′末端を含む2.6Kb NrulフラグメントがpHES−MP63
カラ除去サレタもノテある。コノp)IES−MP63由来7,2Kb Nta
l (部分)ベクターフラグメントを、pMP14M由来の上記2,8Kb N
+ulフラグメントと連結して、pHEs−MPIを得た。pHEs−MP63
由来?、2Kb Ntal (部分)ベクターフラグメントを、pMPI4M−
34由来の上記2.7KbNrulフラグメントに連結して、pHES−MP3
4を得た。プラスミドp)IEs−MP63、pKEs−MPI及CJ’pHE
S−MP34を作成スルためのクローニング工程を図10に図解した。
フラ7. ミ)’ pHEs−MPI、pHEs−MP34及ヒpHES−MP
63を、vP293 (69)との組換え用ドナープラスミドとして使用して、
それぞれ、組換えワクシニアウィルスvP753、vP765及びvP721を
得た。ヒトMRC−5細胞上で組換えプロジェニイを選択した。
EHV−1gp14遺伝子を発現するvP293系ワクシニアウィルス組換え体
の評価
組換えワクシニアウィルスマP753、vP?65及びvP721中で発現させ
た3種類のEHV−1gp14遺伝子産物が、感染細胞表面上に存在するか否か
を決定するために、VERO細胞単層に3種類のEHV−1gp14含有組換え
ワクシニアウィルスを感染させた。EHV−1gl114に特異的なモノクロー
ナル抗体3F6を使用して、感染させた細胞単層の表面免疫蛍光を測定した。3
種類のワクシニアウィルス組換え体、vP753、vP765及びvP721に
感染させた細胞すべてについて表面免疫蛍光は陽性であった。この結果は、リー
ダー配列の長さを変化させてもワクシニア感染細胞中におけるEHV−1g91
4遺伝子産物の適切な輸送には影響がないことを示している。
3種類のEHV−1gp14含有ワ含有ワクシニアウィルス体によって発現され
るHIV−1gp14遺伝子産物を比較するために、vP753、vP765及
びvP721をMRC−5細胞に感染させ、代謝されるタンパク質を353−メ
チオニンを使用して標識した。E)IV−1gp14に特異的なモノクローナル
抗体3F6を使用して、放射性標識細胞溶解物について免疫沈降反応を行なった
。
vP753、vP765及びvP721に感染した細胞から得られた免疫沈降タ
ンパク質を互いに識別不能で、プラスミドpVM2Ll(6g14−1から作成
したEHV−1gp14含有ワクシニア組換え体であるvp613由来の免疫沈
降タンパク質と等価であった。これらの結果は、上記組換え体で試したようにε
IIV−1jp+4リーダー配列の長さを変化させても、遺伝子産物の適切なプ
ロセシングは促進も妨害もされないことを示している。
異なる型のεHV−[gp14を発現する組換えワクシニアウィルスの防御効果
を評価するために、ハムスターにマP753、マP765及びマP721を量を
変化させて接種し、EHV−1のハムスター適応ケンタラキー株を感染させた。
3種類のεI(V gp14含有ワクシニア組換え体はすべて防御力があり、そ
のl Og+oPDs。値は6,2もしくはそれより優れていた。これら3種類
のワクシニアウィルス組換え体の間で、防御力に統計的有意差はみられなかった
。
vP5?7とは対照的に、同じ< pVM2LH6g+4とyP458との間の
組換えによって得られた別のワクシニアウィルス組換え体は、vp6N、yP7
53、!P765及びvP721でみられるEHLI gp14免疫沈降パター
ンと同じ免疫沈降パターンを示し、かつこれらのEIIV−1gp14発現組換
えワクシニアウィルスと同様に、感染細胞表面上にEHV−1gp14タンパク
質を発現した。
この結果は、ワクシニアウィルス組換え体vP577中で発現したEHV−1g
p14に欠陥があり、この欠陥がおそらくドナープラスミドpVM2LH6g+
4とワクシニアウィルスvP458との組換えの際に生じたことを示唆している
。
鯉旦−ウマヘルペスウィルス1型に由来する3種類の新規遺伝子の塩基配列とワ
クシニアウィルス組換え体中での発現
gp1?/18をコードするEllll遺伝子をワクシニア組換えウィルス中で
発現させるに先立って該遺伝子を同定・単離するために、EHV−1ゲノムのU
、領域のほとんどの配列を決定し、このDNAフラグメント上で発見した複数の
異なる解読枠を発現させた。該S領域にコードされた以下の3種類の新規EHV
−1遺伝子、即ち、決定した塩基配列から、■H3Y gD遺伝子及びPRY
gp50遺伝子産物との相同性を示すEl(V−1gD、■)ISV US7遺
伝子及ヒPRV gp63遺伝子産物との相同性を示すEHV−1gp63、及
び■)ISVgE遺伝子及びPRV gl遺伝子の産物との相同性を示すEHV
−1gEを同定し、解析した。これら3種類の遺伝子をすべて、個別又は−緒に
、迅速発現研究用コベンノ\−ゲンワクシニア株宿主域選択系にクローン化した
。ウサギの抗EIIV用血清を用いた免疫蛍光法によって、EIIV−1特有の
遺伝子産物が発現されることが判明した。
EHV−I BamHI DフラグメントのクローニングEHV−1gp17/
18遺伝子ハE HV −1ゲノムのS領域に位置しているので(3)、US領
域の大部分に相当するBamHI Dフラグメント(59)を単離してクローニ
ングした。
ケンタラキーD株のEHV−1ゲノムDIIAをBamHlで消化した。アガロ
ースゲル(Geneclean、 BiolQl、Inc社製、カリフォルニア
州うジョラ(La Jolla))から11.’OKbのBamHI Dフラグ
メントを単離し、プラスミドplBI24にクローン化して、プラスミドpEH
VBalnHIDとした。このフラグメントの制限酵素地図を得た(図II)。
EHV−1gD、 gp63及びgEをコードするDNA配列の同定例1記載の
手順で、plB+24にサブクローン化したBarnHIDフラグメントの幾つ
かのサブクローンから二本鎖に関する塩基配列を得た。連続フラグメント間の連
結部の配列は、最初のクローンpEl(VBamHID上でチェックした。
−切の配列データの解析にはPC/GENEソフトウェア−パッケージ(Inl
elliBnelics Inc、社製、カリフォルニア州マウンテン番ビュー
(Mountain Vievl)を使用した。
E)IV−1gD、 gp63及ヒgE遺伝子のDNA塩基配列解析塩基配列を
決定したBamHI Dフラグメント(特有の短鎖領域の大部分に相当する)由
来の6402bp領域のDNA配列を解析することによって、少なくとも3つの
完全な解読枠(すべて同−鎖から読取られる)が存在することが明らかになった
。この配列を、図12に、5’ −3’鎖を右方向に示した。塩基組成はG+C
含量50.44%である。
第一の解読枠(ORF+)は、971番目の塩基から2176番目の塩基までで
ある。転写調節シグナルと思われる配列が、ATG開始コドンである可能性の最
も高い971番目の塩基の5′側領域にみつかった。配列TATATTAA (
ヌクレオチド871〜878)を有するr TATAボックス」は、811番目
から817番目に位置する配列TGACAA丁を有する仮想rCATボックス」
の60塩基下流に位置していた。ポリアデニル化シグナル(AATAAA)は、
TAA終止コドン(ヌクレオチド2177〜2179)の下流にはみられなかっ
た。配列5’TCCCTTCGCC3’ (ヌクレオチド890〜899)の1
0個の塩基のうちの7個は、18sリポソームRNAの配列3’ AGGAAG
GCGT5’ (61)と相補的であり、リポソーム結合部位として機能してい
る可能性がある。真核生物のmRNAの翻訳開始に関する移動(+cannin
g)モデルが提案されている(+51)。このモデルの基本法則は、リポソーム
がmRNAの5′末端に結合して、mRNA分子上を直線的に移動するというこ
とである。翻訳の開始に関する符号は、例外も知られてはいるが(+52)通常
は最初の5′基部^TGコドンである。−3位のプリンは翻訳開始に必須であり
、配列の残りの部分が最適でなければ、−1番目及び−2番目の塩基Cによって
翻訳が促進される。上述の開始コドンAGCATGT (ヌクレオチド968〜
974)付近の配列状態は、真核生物のmRNAの翻訳の開始に必要な機能的配
列状態を満足する。さらに2つの潜在的ATG開始コドンがヌクレオチド989
〜991及び992〜994に位置している。これら2つのコドンCTTATG
ATGGの前後状況は、翻訳開始の役割を果たし得るものではない。EHV−1
0RFIは計算上、45239ダルトンの分子量を有する402個のアミノ酸を
コードする。
EHV−10RFIタンパク質構造の解析アミノ酸配列の解析から、膜関連糖タ
ンパク質に共通する多くの性質か明らかになった。1番目のアミノ酸から26番
目のアミノ酸までの領域は特徴的な疎水的性質を有しており、シグナル配列であ
ると思われる。24残基のアミノ酸(351〜374)からなる疎水性領域は膜
貫通性アンカー領域として機能すると予想される。N−グリコジル化される可能
性のあるAsn−X−Thr/Ser (Xはプロリン以外のアミノ酸である)
部位か4カ所存在する(157)。
E)IV−10RFIアミノ酸配列の疎水的性質を図13に示す。シグナル及び
アンカー成分などの膜貫通性糖タンノ々り質の特徴が明瞭に現れている。N末端
とC末端付近に存在する2つの最も疎水性の高い領域は、それぞれ糖タンノ々り
質分子のシグナル配列及び膜貫通性領域であろうと思われる。
EHV−10RFIアミノ酸配列と他のヘルペスウィルス糖タンパク質との比較
予想されるεHV−1011FIのアミノ酸組成の比較から、他のヘルペスウィ
ルスの糖タンパク質とのかなりの相同性か明らかになった。たとえば、EHLI
0RFIタンノ々り質は、PRY gp50 (95)及びHSV−1gD
(79,160) ニ類似している。
第二の解読枠(ORF2)は2287番目の塩基から3525番目の塩基までで
ある。2287番目のATG開始コドンの5′側領域には、転写調節シグナルと
思われる配列はみつからなかった。TGA終止コドン(ヌクレオチド3526〜
3528)の下流には、AATAAAポリアデニル化シグナルはみられなかった
か、潜在的YG丁G丁TYY配列ポリアデニル化シグナル(+80)が、上記終
止コドンの約4obp下流及び70bp下流の2カ所に位置していた。予想され
る開始コドンGCTATGG付近の配列状態はコザック(Kozak)の法則(
151,155)に合致している。そのほかに少なくとも2つの潜在的^TG開
始コドンが、ヌクレオチド2305〜2307及び2332〜2334に存在し
ているが、これら2つのコドンの配列状態(GGGATGTとTCTATGG)
は翻訳開始の役割を果たし得るものではない。EHV−10RF2は、計算上4
5431ダルトンの分子量を有する413残基のアミノ酸からなるポリペプチド
をコードしている。
EHV−10RF2タンパク質構造の解析アミノ酸配列の解析から、膜関連糖タ
ンパク質に共通する多くの性質か明らかになった。1番目のアミノ酸から22番
目のアミノ酸までの領域は特徴的な疎水的性質を有しており、シグナル配列であ
ると思われる(コンピューター解析からは、該部位が切断部位として機能する可
能性は低いという結果がでた)。32残基のアミノ酸(315から346までの
位置)からなる疎水性領域は膜貫通性アンカー領域として機能すると予想される
。N−グリコジル化される可能性のあるAsn−X−Th+/Se+部位が7カ
所存在する。E)IV−10RF2アミノ酸配列の疎水的性質を図14に示す。
シグナルとアンカー成分を含む膜貫通性糖タンパク質の特徴が明瞭に現れている
。N末端及びC末端付近に存在する2つの最も疎水的な領域は、それぞれ糖タン
パク質分子のシグナル配列及び膜貫通性領域であろうと思われる。
EHV−10RF2アミノ酸配列の他のヘルペスウィルス糖タンパク質との比較
予想されるEHV−10RF2のアミノ酸組成の比較によって、その他のヘルペ
スウィルスの糖タンパク質とのかなりの相同性が明らかになった。EIIV−1
0RF2タンパク質はPRYgp63 (80) 、VXv gplV (18
1)及びHSV−I US (79)lli似している。
第三の解読枠(ORF3)は、ヌクレオチド3796〜5451までである。転
写調節シグナルと思われる配列が、3796番目の^TG開始コドンの5′側領
域中にみつかった。配列rGTTTAAAJ (ヌクレオチド3705〜371
1)を有するTAT人ボックスが、CATボックスであると思われる3649〜
3654に位置する配列r GCAATGJの50塩基下流に位置していた。は
っきりとしたポリアデニル化シグナルは、TGA終止コドン(ヌクレオチド54
52〜5454)の下流にはみられなかった。予想開始コドンATAATGG付
近の配列状態はコザックの法則(151,155) 1m合致しテイル。EHV
−10RF3は、計算上61493ダルトンの分子量を有する552残基のアミ
ノ酸からなるポリペプチドをコードする。
EHV−10RF3タンパク質構造の解析アミノ酸配列の解析から、膜関連糖タ
ンパク質に共通する多くの特徴が明らかになった。1番目のアミノ酸から23番
目のアミノ酸までの領域は特徴的な疎水的性質を有しており、シグナル配列であ
ると思われる。38残基のアミノ酸(404〜437)からなる疎水性領域は膜
貫通性アンカー領域として機能すると予想される。N−グリコジル化される可能
性のある^5n−X−Th+/Ser部位が5カ所存在する。EHV−10RF
3アミノ酸配列の疎水的性質を図15に示す。シグナルとアンカー成分を含む膜
貫通性糖タンパク質の特徴が明瞭に現れている。N末端及びC末端付近に存在す
る2つの最も疎水的な領域は、それぞれ糖タンパク質分子のシグナル配列及び膜
貫通性領域に相当すると予想される。
EIIV−10RF3タンパク質のアミノ酸組成の比較によって、その他のヘル
ペスウィルスの糖タンパク質とのかなりの相同性が明らかになった。たとえば、
EHV−10RF3タンハク質ハ、PRY gl (80) 、V2V gE
(+ 81) 及びHSV−1gE(79)に類似している。
WRpHES/vP293宿主域選択系(69)に類似の、コペンハーゲンワク
ンニアウイルス系列の宿主域選択系を構築した。
コペンハーゲンワクンニアウイルス欠失突然変異体vP668は、Hindll
I Cからtlindlll Kまでの領域に存在する12個の遺伝子を欠失し
ており、該欠失遺伝子の中には2つのヒト宿主域遺伝子K I L (70)と
C7L (Hindlll Cに位置する)が含まれている。vP668はヒト
MRC−5細胞中では増殖できない。copcsプラスミド系のプラスミドはワ
クシニアフランキングアーム内にC7L遺伝子を含んでおり、vP668との組
換えが可能であり、MRCづ細胞上でのウィルスの増殖能を復元させる。vP6
68/C0PC3宿主域選択系を用いた組換えによって生まれた組換えワタシニ
アプロジエニイのヒトMRC−5細胞上におけるプラーク形成能力の有無に基づ
いて、かかる組換え体を迅速に同定することができる。プラスミドpcOPcs
657は、合成H6ワクシニアプロモーター並びにそれに続いて外来遺伝子挿入
用のポリリンカークローニング領域を含んでいる。
該ポリリンカー領域の後には終止コドンとワタシニア転写終結シグナルが続いて
いる(45)。
EHV−1gD遺伝子ノpCOPC8657ヘノクローニンクここでは図16を
参照する。プラスミドpEHVBamHIDを)1indlllで消化し、12
40MのEHV−1gD含有旧ndlll DNAフラクメントをアガロースゲ
ル(Geneclean、 BiolO1社製)から単離して、DNAポリメラ
ーゼのフレノウフラグメントを用いて一本鎖部分を埋めた。該修復フラグメント
を、5IIlaI/l!1化プラスミドpcOPcs657に連結した。得られ
たプラスミドpjC^006は、H6プロモーターから約10bp離れた位置に
ATG開始コドンを有している(図16)。
EHV−+ gp63遺伝子のpcOPcs657へのクローニングプラスミド
pEHVBam)IIDをHindlll、EcoRI及びPvullで消化し
、1300bpのE)IV−1gp63含有flindlll−Pvull D
NAフラグメントをアガロースゲルから単離し、フレノウフラグメントで一本鎖
部分を埋めた。該修復フラグメントを、Sma I消化プラスミドpcOPcs
Ii57に連結した。得られたプラスミドをplcAOOHmおいて、EHY−
l gp63ハH6プロモーターに対して適当な位置にある(図16)。
EIIV−1gg遺伝子(D pcOPcs657へ0) ’y o−ニンクプ
ラスミドpEHVBamHIDをAalll及びApalで消化し、アガロース
ゲルから2630bpのEHV−1gE含有^atll−Apal DNAフラ
グメントを単離して、フレノウフラグメントで一本鎖部分を埋めた。該修復フラ
グメントを、SmalプラスミドρC0PCS657に挿入した。得られたプラ
スミドをplcAOO7と命名したが、これは116プロモーターに対して適当
な位置に置かれたE)IV−1gEを含有する(図16)。
EHV−1gD−gp63) ラグメント(7) pcOPcs657へ(7)
クローニング
次に図17を参照する。プラスミドpEHVBamHIDをEcoRI及びpv
ullで消化し、+832bpのEcoRl−Pvull DNAフラグメント
(A)をアガロースゲルから単離した。プラスミドpjcA006をC1alと
EcoRIで消化し、+450bpのC1al−Ec。
Ill f)NAフラグメント(B)をアガロースゲルから単離した。プラスミ
ドpcOPcs657をC1alとSma Iでl肖化し、3700bpのCl
al−5mal DNAフラグメント(C)をアガロースケルから単離した。上
記のフラグメントAとBとCを連結し、得られたプラスミドをpJcA[IO!
lと名付けた(図(I7)。
EHV−1gD−gp63−gε7ラグメントノpCOPC3657ヘノクロー
ニング
プラスミドPEHVBamHIDをEcoRlと5xcllで消化し、アガロー
スゲルから4240bpのEcoRI−5acll DNAフラグメント(D)
を単離した。Sacll−5mal連結部の修復を確実にするためにiTPを添
加して、フラグメントDをフラグメントB及びC(上記参照)と連結した。得ら
れたプラスミドをpJcAOlOと命名した(図17)。
El−I Us解解読を発現する組換えワクシニアウィルスvP773、vP8
03、vP809、vpHH1及びypH22の構築上記El(V−1解読枠の
発現を迅速にチェックするために、copcs宿主域選択系を用いて、多数のワ
クシニア組換えウィルスを構築した。プラスミドρC0PC5657に、塩基配
列の解析から同定された3つの解読枠を単独もしくは一緒に(「二重」及び「三
重」)クローン化した。得られたプラスミドを、ワクシニア組換え体vPS68
(救援ウィルス)との組換えに使用した。かかる組換えによって生した様々な
組換えワクシニアウィルスを表5に示す。
EHV−1gD遺伝子を含有するドナープラスミド91CAOO6との組換えに
よって、ワクシニア組換え体vP773を得た。
EHV−1gp63遺伝子を含有するドナープラスミドpJcAOO8との組換
えによって、ワクシニア組換え体vN122を得た。
E)IV−1gE遺伝子を含有するドナープラスミドplcAOO7との組換え
によって、ワクシニア組換え体vP803を得た。
EHV−1gD−g963フラグメントを含有するドナープラスミドplcAO
O9との組換えによって、ワクシニア組換え体vP809を得た。サラニ、EH
V−1gD−gl163−gE 7ラグメントを含有するドナープラスミドpJ
cA(1111との組換えによって、ワクシニア組換え体vP81oを得た(表
5)。
単独又は多重組換えワクシニアウィルスによって合成されりEHV−10RFI
(gO) 、QRF2 (gp63)及び0RF3 (gE)産物の免疫蛍光
分析
組換えワクシニアウィルスに感染したVERO及びMRC−5細胞の免疫蛍光分
析を、ウサギ抗E)IV−1特異的ポリクローナル血清R5935(1:200
)を使用して、例1記載の手順で行なった(表6)。
表 5
E)11’−1gDSgE及びgp63遺伝子を発現するワクシニアウィルス組
換え体の名称
pJcA〇06 gD vP668vP773plc:へ007 gE vP6
68 vP803pJcA[108gp63 VP668 vP822plcA
OO9gD−gp63 vP6HvP8[)9plcAOIo gD−gp63
−gE vP668 vP810表 6
ウサギ抗EHV−1血清R5935を用いた組換えワクシニアウィルス感染細胞
の免疫蛍光EHV−1組換え体 R5935
内部 表面
gD 陽性 °陰性
gp63 陽性 陰性
gE 陰性 陰性
gD−gl163 陽性 陰性
gD−gp63−gE 陽性 陰性
一旦−ワクシニアウィルス組換え体によって単独又は−緒に発現する仮性狂犬病
ウィルス糖タンパク質gpH、gpl 11及びgp5Gのマウス及びブタにお
ける免疫学的検定
ワクシニアウィルスコペンハーゲン株及びその誘導体vP410、vP425及
びvP458 (184)を本例で使用した。
gpH、gpm及びgp50をコードすルPRV遺伝子ノクローニング
PRY NlA3ウィルス(182)をNIL2培養細胞(+83)上で増殖さ
せた。30GtlXgで30分間遠心分離して、上清から細胞残渣を除去した。
ウィルス粒子は、まず40%(vt/vol)(7)シ:+塘層に乗セT 40
000+p+nテロ0分間(ベックマン(I1gckman1社の45T1a−
ター使用);!1心し、次に30−50%(wl/vol)の不連続ショ糖密度
勾配に乗せて(Beckman社のSW250−ター使用) 23000+pm
で5時間遠心することによって精製した。ウィルス粒子層を回収し、THE緩衝
液(50mM T+1s−HCI (pH7,8)、150mM NaCl及び
lOmMEDTA)で希釈して、さらに30000+pmで1時間(Beckm
anSW40ローター使用)遠心を行なってペレットとした。ウィルスペレット
をTE緩衝液(50mll T+i+−HCl (pfl 7.8)、10mM
ε[1TA)に再び懸濁し、ドデシル硫酸ナトリウムを終濃度で05%(wl
/vol)及びプロテイナーゼKを100mg/m1添加して溶解した。37℃
で2時間インキュベートした後、ウィルス溶解物をフェノール、クロロホルム(
11)で1回、次にクロロホルム:イソアミルアルコール(241)で1回抽出
した。DNAをエタノールで沈殿させ、水に再溶解した。BamHIで完全に消
化した後、仔牛腸由来のアルカリホスファターゼ(CIAP)で予備処理したp
BR322のBamH1部位にクローン化した。この連結体をコンピテントな大
腸菌8M522株(20)の形質転換に使用した。
次に図18及び図19を参照する。gpH遺伝子をコードするDNA配列はPR
VゲノムのBa+nHIフラグメント1並びに5allサブフラグメントIA及
びIB中に存在する(62.94)。
pPR9,25と呼ばれるプラスミド(PRV BamHlフラグメント1をp
8R322のBamH1部位に挿入したもの)を旨o1て消化した。消化したD
N Aを08%アガロースケル上で分画して、6.2KbのNcol DN^
フラグメントをGene C1ean (登録商標、BiolO1社製)を用い
て精製し、続いて、CIAP処理したp8R328(Boehringe+ M
annheim Biochen+1cals社製)のNca 1部位に挿入し
た。得られたプラスミドpPR2,15を5phlで消化してアカロースゲル上
で分画した。2.7Kbと1、8Kbのフラグメントを精製し、ホスファターゼ
で分解したpUcI8の5phl部位に挿入してプラスミドpPR1及びppR
2を作成しく図18)、M13ファージに挿入した。塩基配列を上述の手順で決
定した。DNA配列解析から、913残基のアミノ酸をコードする2742bp
の解読枠が明らかになった。予想通り(62) 、H3V−1gBとかなりの相
同性を有するアミノ酸配列が観察された。ワクシニアウィルスベクター中でPH
gpl+を発現させるためのクローニング操作についての説明を簡単にするため
に、PRY gp++解読枠のDNA配列、並びに5′及び3′側に存在する非
コード配列を図19に示した。
次いで図20及び図21を参照する。PRY糖タンパク質gp1]1をコードす
るDNA配列はP、RVゲノムのBamHIフラグメント2及び9中に存在する
(96) 。p8R322のBamHI部位に挿入されたBa+nHIフラグメ
ント2を含有するプラスミドpPR9,9(図20)をBamHI及び5phl
で消化した。
pBR322のBam1(I部位に挿入されたBamHIフラグメント9を含有
するプラスミドpPR7,5をNcol及びBamHIで消化した。上記2通り
の消化で得られたDNAをアガロース上で分画した。2J5KbのSphl−B
am旧フラグメントと1.IKbのNcol−Bam旧フラグメントを精製して
、以下のNcol−EcoRIホスホリル化リンカ−MR5YN2+/MR3Y
N22を使用して、ホスファターゼ分解IB+25 (図20)のEcoRI−
5phl部位に連結した。
Ncol EcoRI
MRSYN2+ 5’CATGGGTCTGCAGTCG 3’MRSYN22
3’ CCAGACGTCAGCTTA^5′pPRI7と命名したプラスミ
ドを単離したが、このプラスミドは全PRY gp111遺伝子(図20)を含
有すル3450bpノ5phl−Ncol フラグメントを含んでいた。111
3フアージにクローニングした後、アルカリ変性二本鎖プラスミド鋳型と一本鎖
の鋳型から塩基配列を決定した。DNA配列の解析から、479残基のアミノ酸
をコードする+440bpの解読枠が明らかになった(図21)。以前報告され
た通り(96) 、H5V gCとのかなりの相同性がみられた。
次に図22及び図23を参照する。PRY糖タンパク質gp50をコードするD
NA配列はPRYゲノムのBamHIフラグメント7中に存在する(95) 。
pBR322のBamH1部位に挿入されたPRY BamHlフラグメント7
を含有するプラスミドpPR7,+ (図22)を5lul及びNdelで消化
し、ムング・ビーンヌクレアーゼで処理した。1.7Kbのフラグメントをアガ
ロースゲルから精製し、ホスファターゼ処理した1B125のtlinc11部
位に挿入した。このプラスミド1R22(図22)はPRY gp50遺伝子全
体を含んでいる。塩基配列の決定によって、404残基のアミノ酸をコードする
+2+5bpの解読枠が明らかになった(図23)。以前報告された通り(95
) 、)IsV−1gDとのかなりの相同性がみられた。
pPRI (図18A)から得られたI[160bpのPRY 5phl−Nh
elフラグメントをアガロースゲルから単離し、CIAP処理後、以下のBam
HI−Nhelホスホリル化リンカ−MIISYNI/MR3YN2を使用して
、plBI25のBamfll−5phl部位に挿入して、プラスミドpPR6
(図18人)を得た。
BamHI Nhel
MRSYNI 5’GATCCATTCCATGGTTG 3’MR9YN2
3’ GTAAGGTACCAACGATC5’pPR6をHin+IIII及
びApalで消化し、CIAPで処理した。
^pa1部位はPRY gpHのA丁G開始コドンの32bp下流に位置してい
る(図19)。合成ホスホリル化オリゴヌクレオチドMR5YN3/MR3YN
4対をアニールして二本鎖DNAフラグメントを得た。このフラグメントは、E
coRY部位からATG(下線部)までのワクシニアH6プロモーターを指定す
るDNAとそのすぐ後に続< PRY gpHコード配列を含有する。
HindlllEcoRV Apa1
MRSYN35’ AGCTTGATATCCGTTAAGTTTGTATCG
T^^TGCCCGCTGGTGGCGGTCTTTGGCfCGGGCC3’
この合成りNAを、3920bpのpPR6由来Hindlll−Apilルミ
lフラグメントして、プラスミドpPR9(図18^)を得プラスミドpPR9
をBamHI及びNhelで消化し、CIAP処理後、以下のホスホリル化Ba
mHl−3ph Iリンカ−を使用して、pPRlから得られた1640bpの
5phl−Nhelフラグメントに連結してプラスミドpPR12(図111A
、図18B)を得た。
5phl BamHI
MR3YN7 5’ CCCAGATCTCCTTG 3’MR3YN8 3’
GTACGGGTCTAGAGGAACCTAG 5’101b、のpPR2
由来Hinc!l−5phlフラグメント(図18A)をアガロースゲルから単
離し、ホスファターゼ処理したpUc18のHincll−5ph1部位に挿入
した。得られたプラスミド9PRIOを)lindlll及びNaelで消化し
、CIAPで処理した。Nae1部位はTAG終止コドンの44bp上流に位置
している(図19)。以下のホスホリル化合酸オリゴヌクレオチドMR3YN9
/MR5YNIO対をアニールして得られた二本鎖DNAフラグメントを、37
20bllのpPR1O由来Nael−11indlllフラグメントに連結し
てプラスミドpPRI+を得た。
下線部の配列は、PRY gpl+終止コドン及びワクンニア初期転写終結シグ
ナルに相当する(45)。pPR2由来の77Dbp 5phl−Hincl!
フラグメントをアガロースゲルから精製し、BamHl−5phlホスホリル化
リンカ−(&1R3YN7/MR3YN8)を使用して、CIAP処理したpP
RIlのRam旧−旧ncl1部位に挿入してpPRl3 (図+8A、図18
8)を得た。EcoRIと5phlで消化し、かつClAl’で処理したプラス
ミドpPRI2を、以下のホスホリル化旧ndlll−EcoRIリンカ−(M
R3YN19/MR5YN20)を使用して、990bpのpPR13由来)1
indl11−Sphl単離フラグメントに連結してプラスミドpPR15を得
た(図18B)。
Hindlll EcoRI
MllSYNI9 5’ AGCTTCTGCAGCCATGGCGATCGG
3’MR5YN20 3’ AGACGTCGGTACCGCTAGCCTT
^^5′Hind’1ll−EcoRVで消化したpPR15由来の278Gb
pフラグメントをムング・ビーンヌクレアーゼで処理し、アガロースゲルから精
製した。このフラグメントを、Xmalll−EeoRV、ムング・ビーンヌク
レアーゼ及びCIAPで予め消化しておいたプラスミドpTP15(+84)
(図3)に挿入してプラスミドpPR18を得た(図18B)。pPRl8にお
いて、PRY gpl+は、ワクシニア赤血球凝集素欠失塵の合成ワクシニアH
6プロモーターと連結している。このプラスミドをワクシニアウィルス感染細胞
にトランスフェクトして、PRY gpl+遺伝子を含有するワクシニア組換え
体vP534、vP644、vP621及びvP692を得た(以下の項を参照
)。
PRV gpH+遺伝子を操作して、ワクシニアHindlll Bフラグメン
ト中に位置するワクシニアウィルス初期プロモーターμ(以下の項を参照)の制
御下で発現させた。
部位特異的変異導入法を用いて、PRY gpH+に存在する配列CGC(ヌク
レオチド192〜194)(図21)を^TGに変えてN5il部位を導入し、
配列GTGACGTをTTCTAGA (ヌクレオチド1632〜+638)
(図21)に変えてXba 1部位を導入した。これを実行するため、ヘルパー
ファージR408(ストラタジーン(Slratagene)社製)(185)
を使用して、プラスミドpPR17から一本鎖DNAを得た。上記部位特異的変
異導入は、以下の精製した合成ホスホリル化オリゴヌクレオチド対(MR3YN
5及びMRSYN6)を使用し、大腸菌duf−ung−株Cl236 (I
B 1社製) (17,186)上で選択することによって行なった。
匣I
MRSYN55’GCGAGCGAGGCCATGCATCGTGCGAATG
GCCCC3’上記の変異導入によってプラスミドpPR28が得られた。
プラスミドpPR28をN5ilとXba lで消化し、ムング・ビーンヌクレ
アーゼで処理した。アガロースゲルから+440bpのフラグメントを精製し、
ムング・ビーンヌクレアーゼとCIAPtl’処理シタ後、psD478Vc
C図20.図24) ノIigIIIHpa1部位に挿入した。プラスミドpP
R24をワクシニアウィルス感染細胞にトランスフェクトしてPRV gp+l
+遺伝子を含有するワクシニア組換え体vP604、vP644、vP691及
びvP692を得た(以下の項を参照)。
PRV gp50を操作して、ワクシニアウィルス初期/中期プロモーター+3
L(+87)の制御下で発現させた。部位特異的変異導入法を用いて、gp5Q
に存在する配列CCTGCC^GCGC(ヌクレオチド177〜+87)(図2
3)を^TGCATTT^ATに変えてN5il部位を導入し、配列CCTCC
GCAG7ACCGG(ヌクレオチド1404〜+418) (図23)をAA
TTTTTATAGATCTに変えてBg111部位を導入した。前述の変異導
入法(17,185,186)を用いて、以下の精製した合成ホスホリル化オリ
ゴヌクレオチドH3YNI2及びMR5YNla C図22)を使用して、pP
R22からプラスミドQPR29を得たた。
pill!29をN5ilで消化し、ムング・ビーンヌクレアーゼで処理し、B
gll+で部分消化して+2Hbpのフラグメントを得た。プラスミドpMI’
13PP (図22、図25)をEcoRIで消化し、ムング・ビーンヌクレア
ーゼで処理し、次いでBamHlで処理して、ワクシニア13Lプロモーターを
含有する14Qbpのフラグメントを得た。上記の1290bpと140bpの
フラグメントをアガロースゲルから精製して、ホスファターゼ処理したpMP4
09DVc (図4、図22)のBg111部位に連結した。得られたプラスミ
ドpPR26を組換えに用いて、gp5[1遺伝子を含有するワクシニアウイル
ス組換え体vP591、vP621、vP691及びvP692を得た(以下の
項を参照)。
PRY糖タンパク質gpH、gpH1及びgps0を単独又は−緒に発現するワ
クシニア組換え体の構築毒性を有するPRY感染からの免疫動物の防御における
、3種類のPRY糖タンパク質(gpH、gpH+及びgps0)の免疫原性上
相対的寄与を評価するために、かかる3種類のPRY糖タンパク質を単独又は−
緒に発現するような一連のワクシニア組換え体を構築した。
ここで図24を参照する。β−ガラクトシダーゼ遺伝子を発現する組換えワクシ
ニアウィルスvP533を以下のように111築シた。コペンハーゲンゲノムの
5all F/l連結部にまたかるワクシニアHindlllフラグメントB内
のIKbの領域は、サザン・プロット法(189)で決定されたカラボックスの
出血性(μ)遺伝子(+88)と相同なりNAを含有している。このμ遺伝子は
、セリンプロテアーゼインヒビターに類似したポリペプチドをコードしており、
生物学的には奨尿膜上のウィルス性の出血性痘痕の形成要因である。コペンハー
ケンゲノムのDNA配列から、μ遺伝子に相当する遺伝子は多くのフレームシフ
ト変異を含んでおり、生物学的に機能していないことが明らかになった。プラス
ミドpsD419Vc (184) (図24)はμ領域の左側部分を含んでい
る。μ領域の残りの部分は、コペンハーゲン5allフラグメントIかpHc8
にクローン化されたプラスミドpSD422VCに含まれている。不必要な左側
ワクシニア配列を除くために、psD419VcをNcolとSmalて消化シ
・大腸菌ポリメラーゼのフレノウフラグメントで平滑末端とした後、再び連結し
てプラスミl”psD476Vc (図24)を得た。プラスミドpSD422
VCをHpalとN+ulで消化し、μ領域の直ぐ右側に位置する約0.3Kb
のフラグメントをアカロースゲルから単離した。このフラグメントを、)1in
all (Sall1位を認識する)で切断したpS0476VCに連結してプ
ラスミドpsD477Vcを得た。コペンハーケンワクシニアμプロモーター領
域の制御下でβ−ガラクトシダーゼを発現させるために、合成オリゴヌクレオチ
ド22量体/20量体を調製した。該22量体/20量体の配列を、制限部位並
びにATG開始コドン(下線部)と共にに示す。
上記22量体/2G量体をアニールしたものを、C1alとHincllで消化
したpsD477vcに連結して、新規プラスミドps[1479VC(図24
)を得た。大腸菌β−ガラクトシダーゼコード配列を含有するpMcI871由
来の3. lKb BamHIフラグメント(開始コドンとプロモーターを欠<
) (34)を、BamHlで切断したpsD479Vcに連結した。このよう
にして得られたプラスミド(コペンハーゲンμプロモーター制御下の適切な位置
に1acz遺伝子が置かれている)をpsD479VcBGと命名した。この挿
入ドナープラスミドを、ワクシニアウィルスvP410 (184)と組換えた
。発色性基質X−ga l (9,24)存在下における青色プラーク形成に基
づいて組換えワクシニアウィルスを同定し、プラークをクローニングして、vP
533 (図24)と命名した。
外来遺伝子挿入用のベクタープラスミドを構築するために、以下の合成オリゴヌ
クレオチド42量体/40量体を調製した。
C1al Bglll 5acl Smal Xhol BamHI Hpa1
42me+ 5’ CGATTACTAGATCTGAGCTCCCCGGGC
TCGAGGGGATCCGTT 3’4Qme+ 3’ T^^TGATCT
AGACTCGAGGGGCCCGAGCTCCCCTAGGCAA 5’上記
42量体/40i1体をアニールしたものを、C1alと旧nc11で切断した
ll5D477VC中に連結して新規プラスミドpSD478VC(図24)を
得た。このプラスミドは、ワクシニアのコペンハーゲン株のμコード領域と完全
に置き換わったマルチクローニング領域の両側に約0.3Kbのワクシニア配列
を含んでいる。psD478Vcを用いて、PRYgpH+コード配列を含有す
るppH24(図20)並びにワクンニア組換え体vP604、VP544、v
P691及びvP692を得た。
今度は図25を参照する。プラスミドpHP419はワクシニアtlindll
lフラグメント■由来の850bp BamHIフラグメントを含んでいるが、
その中にはpLlc8 (図25)のBamHI部位に挿入された+3Lプロモ
ーターを含まれる。+31プロモ一ター成分は、ワクシニアHindlllフラ
グメント■(+87)中の+3L解読枠の上流DNA配列に相当し、ワクシニア
ウィルス組換え体中で外来遺伝子を発現させるのに以前から使用されている(2
7.19(1)。pMP419を+3Lコ一ト配列内の非反復C1a1部位で線
状化し、Ba131消化を行って、次にEcoRlで消化し、大腸菌ポリメラー
ゼのフレノウフラグメントで処理して平滑末端とした。得られたプラスミドpM
P419−5 (図25)はEcoR1部位(ヌクレオチド −8)と連結した
上流+3Lプロモ一ター配列を含有する。pMP419−5からプロモーター成
分をEcoRI−Msplフラグメントとして単離し、EcoRl−Clal消
化pUc13c (Clalリンカ−をSma I部位に含むpUc13誘導体
)に挿入した。
得られたプラスミドpMP13PP (図22、図25)は、+3Lプロモ一タ
ー配列(ヌクレオチド−126〜−8)とそれに続くEcoR1部位(ヌクレオ
チド−8)を含んでいる。
ワクシニア+3Lプロモーターの制御下にあるPRY gps。
を、M2L欠失プラスミドベクターpMP409DVc (図4)に挿入して、
pPR26(図22)を得た。pPR26を用いてワクシニア組換え体vP59
1SvP62L vP691及びvP692を得た。
組換えワクシニアウィルスの単離
前述の手順て、PRV遺伝子含有組換えワクシニアウィルスを同定・精製した。
3種類のPRV糖タンパク質gpH、gpH1及びgrr50を単独又は−緒に
発現する組換えワクンニアウィルスを表7に示す。
表 7
PRY糖タンパク質gpH、gpH1及びgp50を発現するワクシニアウィル
ス組換え体の名称ドナープ PRY
組換え体 親株 ラスミド 糖タンパク質vPs34 vP425 pPR18
gpHvP591 vP458.、 pPR26gp50vP6114 vP5
33 pPR24gpH1wP621 vP534 9PR26gpII+gp
50vP644 WP604 pPR1& gpH+gNI+vP691 vP
604 pPR26gpHl+g950vP692 vP644 pPR26g
pH+gpHl+gp50ワクシニアウィルス組換え体によって発現したPRV
糖タンパク質のインビトロ検定
PRY糖タンハク質gpH、gpH+及びgp50は、PRY感染細胞の膜構造
と関連する典型的な糖タンパク質であり、ウィルスの成分でもある。抗gpl!
、抗gpH+及び抗gl150モノクローナル抗体で処理し、次いでフルオレセ
イン抱合ヤギ抗マウスIgG抗体で処理すると、組換えワクシニアウィルスに感
染した細胞表面上には強い免疫蛍光がみられたが、野生型ワクシニアウィルスに
感染した細胞ではみられなかった。
ワクシニアウィルス組換え体によりマウス及びブタ中で発現させたPRY糖タン
パク質gp11、gpHl及びgp50(1)免疫原性についてのインビトロに
おける評価ワクシニアウィルス組換え体で発現した3N類のPIIV糖タンパク
質の相対的な免疫原性を評価するために、組換えウィルスをマウスの足に1μ−
から100μlの間の種々の接種量で接種した。免疫後14日目に、l0LD5
゜量の毒性PRY Kojnock株をマウス腹腔内に投与した。予備実験にお
いて、各PRY糖タンパク質をマウスに接種すると、毒性PRYの感染防御に有
効であることを確認した。500匹を超えるマウスについて行なった一連のより
詳細な実験で、PRY糖タンパク質を発現するワクシニア組換え体の効果を評価
した。毒性ウィルスを投与したマウスを50%防御することができるワクチン接
種量(PD90)を算定したが、その結果を表8に示す。PRY糖タンパク質g
pH、gp[lI及びgp50を単独で発現する組換えワクシニアウィルスの”
g16PDg(4は、それぞれ6.4.5.4及び5.8であった。糟タンパ
ク質が一緒に発現したとき、著しく良好なPD、。値が得られた。PRYのgp
Hと[1150を一緒に発現するワクシニア組換え体のl OgloPD、n値
は3.3で、PRYのg950とgpmを同時に発現するワクシニア組換え体で
もほぼ同様なl o g、。PD、n値(36)が得られた。15のl Og+
nPDqo値を与えたPRV糖タンパク質gpH+gpH1発現組換え体がさら
に有効であるのは明らかである。3種類ノPRvlI!タンパク質gp++、g
pH+及びgp50すべてを同一の組換えワクシニアウィルス中で発現させても
、これら3N類のPIIV糖タンパク質を単独で発現する組換えウィルスについ
て得られたPD、n値よりもさほど低いPD、。
値は得られない。gpl+及びgllll+を発現するワクシニア組換え体を用
いた場合に遺伝子を単独で発現するワクシニア組換えウィルスよりも高い効果が
得られることは、例6に記載したウマヘルペスウィルス糖タンパク質gN3及び
gp14を同時に発現させた場合の結果と類似している。
表 8
仮性狂犬病ウィルス糖タンパク質
gp50、gpH及びgpmを発現するワクシニアウィルス組換え体の効力
組換えウィルス 発現P RVill伝子 PD、。
vP53イ gpH6,4
vP591 gp5G 5.4
vP604 gpHl 5.8
vP621 gp!I+gp50 3.3vP644 gpH+gpHl 1.
5”691 gp50+gpHl 3.5vP692 gp50+gp I 1
本gpH+ 5.1マウスはPRY糖タンパク質の免疫原性の評価する際の興味
あるモデル系を提供するが、PRYワクチンの一番の目的となる種はブタである
。従って、組換えワクシニアウィルス法のブタにおける有効性を評価するために
、以下の実験を行なった。PRY糖タンパク質gplL gpH+及びgp5D
を一緒に発現するワクシニア組換え体2mlを、約25kgの子ブタに筋肉内接
種した。接種ウィルスはPBSに希釈した。接種後35日目に、毒性単離PRY
の旧A3懸濁液を子ブタ鼻腔内(1匹当り1a+lずつ)に投与した。投与後7
日間、ワクチン接種群と対照群の相対的な体重増加を測定することによって、ワ
クチン接種の効果を評価した。相対的な体重増加は、ワクチン接種群について観
察した日々の体重増加率から、非ワクチン接種対照群について観察した日々の体
重増加率を差し引いた値である。
正常な状態におけるブタの通常の体重増加は1.1kg以上である。表9に示す
データにみられるように、毒性PRY投与投与口7日間重増加は、ワクチン接種
群のほうが野生型ウィルスを接種した対照群よりも大幅に高い。
ワクシニアウィルス組換え体を1回接種することによって、毒性PRY投与後の
体重減少を大幅に防ぐことができる。
表 9
PRV糖タンハク質gpH、gpH+及びgp50を発現するワクシニア組換え
体の子ブタにおける評価ワクチン
接種 発現PRY 接種量 相対的
ウィルス 遺伝子 log+oTclD、o/ml 体重増加vP452 なし
+07’ −0,31vP621 gpH+gp50 H7,72,89vP
644 gpH+gpHl 107’ 2.15vP691 gp50+gpH
I lO’31.21vP692 g+150+gpH+gpHl 1G732
.67PRVの3つの主要部タンパク質を単独又は−緒に発現するワクシニアウ
ィルス組換え体が利用できると、PRY感染を抑制する上で以下に述べるような
多くの利点が得られる。(a)一つの重大な利点は、ワクチン製剤としての組換
えワクシニアウィルスはほんの限られた数のPRY遺伝子しか発現しないので、
弱毒化PRYワクチン株が毒性型に戻るという付随的な危険性がなく、また、P
RVウィルスが周囲の環境にもたらされることも全くないことである。(b’)
PRVワクチンとして有望な組換えワクシニアウィルスはほんの限られた数の
PRY抗原しか発現しないので、ワクチン接種動物と自然感染した動物とを区別
できるように他のPRY抗原からなる診断薬を調合することができ、従って接種
動物と自然感染した動物との区別が可能である。fc)かかる組換え体ワクチン
は、雌豚がらその子供へのPRYの自然な垂直感染を阻止するのに役立てること
ができる。これは別個のPRY糖タンパク質を発現するワクシニアウィルス組換
え体を妊娠中の雌豚にワクチン接種することによって達成できるであろう。
母性免疫はその子供をPRY感染から防御すべきである。
一方、雌豚のワクチンに使用したものとは異なる構成のPRV抗原を発現するワ
クシニアウィルス組換え体をワクチンとしてその子供に接種することもできるで
あろう。
これは、母性免疫の問題を解決することもできる方法の一つである。母性免疫の
問題に対処するもう一つの方法は、全く異なる種類のベクター中で、PRY糖タ
ンパク質(その組合わせを問わず)を発現させることである。これは、PRY糖
タンパク質を発現するアビポックスウィルス組換え体を構築することによって達
成される。天然宿主域が鳥類に制限されているアビポックスウィルス組換え体を
、鳥類以外の動物のワクチンとして利用できることが実証されている(41)。
このように、母性免疫に伴なう障害の問題対処に、(1)複数ベクター及び(2
)これらのベクターによって発現する抗原の群、という二つの方法を利用するこ
とができる。
以前に報告された条件(41,42)を用いて、5PAFAS社(コネチカット
州ノーウィック(No「trich))から入手したID乃至11日齢のニワト
リ有胚卵から培養した初代ニワトリ胚繊維芽細胞(CEF)上で、カナリアポッ
クスウィルスを増殖させた。ショクリック(Joklik)の記載した方法(+
91)を用いて、シヨ塘密度勾配遠心法によって親細胞由来の汚染源からウィル
スを精製した。ブタ腎臓細胞(PK−1)は、アメリカン・タイプ・カルチャー
・コレクション(^me+1can Type Cu1tuIICollect
ionl (メリーランド州ロックビル(Rockville))から入手した
( ATCC番号CLIOI)。
ここでは図26を参照する。プラスミドpPR15(図l1l)をPRY gp
l+遺伝子源として用いた。全PRY gpl+遺伝子を含有するDNA部分を
単離するために、pPR15をEcoRVとHindlllで消化した。この消
化によって、ワクシニアウィルス(vi’) H6プロモーター(D3’末端側
21bpと全PIIVgpl+遺伝子を含有する約2.8Kbのフラグメントを
得た。
pFPCV2に挿入するために、この2.Bb EcolN’/)findll
lフラグメントを単離した(図8、図26)。
pFPCV2をflindlllで完全に消化しかつE CORVて部分消化し
て得た8、OKbフラグメントに、上記の2.8Kb EcoRV/Hindl
llフラグメントを挿入した。この2つのフラグメントの連結によって、pFP
PRVI+と名付けたIO,8Kbのプラスミドが生した。
次に図27を参照する。プラスミドpFPPRV11を用いて、pcPcVI挿
入用の2.8KbのN+ul/ Hindlllフラグメントを作成した(図9
)。pcPcVIプラスミドは、CPゲノムの3゜3Kb PvυIIフラグメ
ント内の非反復EcoR1部位に、VV由来のH6プロモーターを含んでいる。
この挿入プラスミドを用いて、CPゲノムのC3座に外来遺伝子を挿入すること
が可能になる。プラスミドpcPcVIをNrulとHindlllで消化して
、上記2.8Kbフラグメントに連結するための5、8Kbフラグメントを単離
した。得られたプラスミドをpcPPRVIlと命名シタ。
優性選択マーカーである大腸菌キサンチン−グアニンホスホリボシルトランスフ
ェラーゼ遺伝子(Eco gpt)をpcPPRVIll:挿入して、CP/P
RY gpH組換え体の増殖選択手段とした。ポックスウィルス組換え体作成時
の選択マーカーとしてEco gptを使用することは既に報告されている(1
93,194)。Eco gp+遺伝子はプラスミドpsV2gp+ CATC
C番号37145)から得た。このプラスミドからEco gp+遺伝子を含有
する670bpのBglll/Drxlフラグメントを単離して、9504g6
vcのBglll/Sma1部位に挿入した。得られたプラスミドpGPT−1
はワクシニアウィルスμ遺伝子フランキングアームに挟まれたEco gpl遺
伝子を含んでおり、該遺伝子はμプロモーターの転写制御下に置かれている。上
記プラスミドpsD486Vcは、以下の手順テpsD478Vcから得た(図
24) 、、psD478VcノMCRをEcoRIで消化し、dNTP存在下
(各0.5mM)でフレノウフラグメントを用いる常法によって一本鎖部分を埋
め、再連結することによってpsD4711ε−VCを得た。このプラスミドを
HpalとBamHIで消化し、オリゴヌクレオチド)lEM5(5’ −GA
TCCGATTCTAGCT−3’ )とHEM6 (5’ −AGCTAGA
ATCG−3′)とのアニーリング対を挿入して、ps0486Vcを得た。
pGpT刊をNcolとεcaRIで消化して、Eta gpl遺伝子(670
bp)とv Vμプロモーター (330bp)を含有する1、 OKbフラグ
メントを切り離した。そのNcol及びEcoRI末端を、0.5mM dNT
Pの存在下で大腸菌DNAポリメラーゼのフレノウフラグメントを用いて平滑末
端とした。
Hindlllリンカ−(Berbesda Re5earch Ljbora
tories社製、メリーランド州ベテスダ)を該平滑末端フラグメントに付加
させた。このDNAをHindlllで消化して、1、 OKbのフラグメント
をアガロースゲルから回収した。
該1.OKb HindlllフラグメントをpcPPRVIlの)Iindl
11部位に挿入した。ぴったりと連結したEco gptとpHll gp++
遺伝子とを含む生成プラスミドをpcPPRVIl gplと命名した。このプ
ラスミドを用いて、CPゲノムのC3座へ挿入するためのインビトロ組換え実験
を行なった。l Ohg/mlミコフェノール酸(mycophenolic
acid )の存在下でEco gρC遺伝子含有組換え体の選択を行ない、次
いてプラークハイブリダイゼーション法によってPRV gpH遺伝子の存在を
スクリーニングした。Eco gplとPRY gpl+に陽性のプラークをプ
ラークの単離を3回繰り返すことによって精製し、高感染価で増殖する純粋な集
団を、pCP55と命名した。これらの02組換え体において上記2つの遺伝子
が遺伝学的に連鎖していることをサザンプロット法で確認した。この02組換え
体をマCP55と命名した。
vCP55感染細胞の免疫蛍光
免疫蛍光実験を行なって、vcP55感染細胞中で発現したPRY gp++の
細胞局在性を明らかにした。35mmシャーレ中の22画のカバーガラスの上に
、シャーレ当り5X105個ノCE F又ハPK−1細胞を植えた。CE F及
CIPK−1細胞に、vCP55もしくはCP親ウィルスのいずれかを感染させ
た。PBS+で1乃至100倍に希釈したモノクローナル抗体75NIllを用
いて、例1に記載した通り感染及びインキュベートして免疫蛍光アッセイを行な
った。
細胞内部及び表面上における発現について感染細胞を分析した。マCP55に感
染した細胞系では、いずれも、表面上でのgpl+の発現は観察されなかった。
しかしながら、ycP55に感染したCEF細胞及びPK−1細胞において、細
胞内部でのgpl+遺伝子産物の発現がみられた。これらの細胞内部においてみ
られる蛍光は該感染細胞の核の周辺領域に存在する顆粒に局在化していた。これ
らの結果は、CPによって発現したPRY gpHがゴルジ複合体には輸送され
るものの原形質膜には輸送されなかったことを示している。この結果は、ワクシ
ニアウィルスによって発現するgpl+の結果(感染細胞の表面上に検出された
)とは異なる。
CEF及びPK−1感染細胞から得られたPRY gpl+の免疫沈降反応
vcP55によるPIIV gpl+遺伝子産物の発現を、感染細胞溶解物の免
疫沈降反応によって分析した。細胞当り5pluのウィルスを細胞単層に感染さ
せた。モノクローナル抗体75NIOを用いて、例1記載の通り、免疫沈降反応
を行なった。
ウサギ抗PRY血清を用いて、見掛けの分子量(電気泳動の移動度に基づく)約
120kDa、 67 k D a及び58kDaの感染CEF及びPK−1細
胞由来の主要ポリペプチドを沈降させた。上記のポリペプチドはそれぞれ、PR
Y感染細胞で検出されたPRV gpH(ジスルフィド結合で複合体を形成して
いる)の前駆体と2種類のタンパク質分解型である(86.101.196)
、見掛けの分子量約26kDaのものも少量観察されたが、これはCP/PRY
組換え体感染細胞内でgpHがさらにタンパク質分解処を受けていることを反映
しているものと思われる。対照CPウィルス感染細胞並びに非感染細胞の細胞溶
解物については、対応するポリペプチドの沈降は全くみられなかった。
防御実験
vcP55の生PRV感染に対する防御免疫反応誘発力をマウス系で分析した。
種々の量のvcP55を含有する50μlから100μlの試料0表10)をマ
ウスの足跡に接種した。
免疫後14日目に、+6t、D、。量のPRV KaJnock株のをマウス腹
膜内に投与した。投与後14日目にマウスの生存数を数えて実験を終えた。表1
0に示す通り、+(1685TCID50量のワクチンを1回マウスに接種する
と、10匹のうちの8匹が致死量のPRV感染から防御された。試験したVCP
55接種量より低いと、防御レベルに達しなかった。ワクチンを接種しなかった
マウスにおいては、生PRY感染によって8匹のうちの7匹が死亡した。表10
に示した結果から、vcP55組換え体のPD50 (判防御量)はto6.1
6であると計算された。
目的とする種である子豚においても、生PRY感染に対する免疫賦与剤としての
vcP55の効力を評価した。約25隨の子豚15匹を3群に分けた。「マCP
55群」並びに「CP親ウつルス群」に対して、0日目と28日目の2回のワク
チン接種(2XIO8TCID、θ量を2m1)を筋肉注射によって行なった。
残る5匹の子豚は非ワクチン接種対照群であった。35日目に、PRvの毒性1
11A3株をすべての子豚に鼻腔的投与した。投与してから7日間の、vcP5
5ワクチン接種群の体重増加と対照群の体重増加とを比較することによってその
効力をモニターした。重量変化をΔGMQR値(kg)として計算した。ここで
、ΔGMQR値(kg) =(ワクチン接種群の平均GMQII%−非ワクチン
接種群の平均GMQR%)である。
非ワクチン接種群においては、PRvウィルス感染によってすべての子豚が死亡
した(5日目に2匹、6日目に2匹、そして7日目に1匹)。野生型ウィルス(
CP)を接種した群においては、感染によって5匹のうち4匹が死んだ(6日目
に3匹、7日目に1匹)。vcP55をワクチンとして接種群の子豚は、PRV
感染させても全員生存し、成長した。
PRV gpl+糖タンパク質を発現するvCP55を接種した子豚においては
、生PRY感染対するかなりの防御が観察された(表II)。2つの対照群では
PRY感染後の期間を通してかなりの体重減少かみれれたが、vCP55をワク
チンとして接種した動物は実験期間を通じて正味体重の有意の増加がみられた。
さらに、生PRY感染によって、対照群は80%から100%の死亡率を示した
が、vcP55接種群では死亡したものはいなかった。
表 In
マウスにおけるvcP55の効力
接種量
10g1oTclD、o 防御
6、85 8/10
4.85 0/10
2、80 0/10
表 II
死亡率及び重量増加によって決定したPill’感染非ワクチン接種 515
−2.12
野生型(Cp) 415 +0.61
この例では、ワクシニアウィルスのコペンハーゲン株及びそれから誘導した組換
え体を使用した。
ここでは図28を参照する。PRV gl遺伝子(NIAa株)を含有するプラ
スミドpGPIはRbone Merieax社(フランス国すヨン)から入手
した。このプラスミドがらg1遺伝子(配列は(80)を参照)を単離し、ワク
シニア合成H6プロモーター(69)の下流にクローン化した。これはpGPl
の2330bp Xhol−Ncol (部分)フラグメントを、pGBC2の
6400bp Xhol−Ncolフラグメントにクローン化して行なった。(
pGBc2は、pRW764.5(7)3200bp 8gll17 ラフl
ントにH5V2 gB遺伝子をクローン化することによって作成した。pRW7
64.5は、pUc18の2360bp Pvullフラグメントにカナリアボ
ックスDNA由来の0.8Kb Pvollフラグメントをクローン化すること
によって作成した)。この操作で得られたプラスミドをpPG12と命名した。
次に、H6プロモーターの開始コドンをg1遺伝子の開始コドンと整列させた。
この操作は、pPCI2の5900bp Ec。
RV−AlvN! (部分)フラグメントにオリゴヌクレオチドP RV L
5 (5’ −ATCCGTTAAGTTTGTATCGTAATGCGGCC
CTTTCTGCTGCGCGCCGCGCAGCTC−3’ )とPRVL6
(5’ −CTGCGCGGCGCGCAGC^GAAAGGGCCGCAT
TACGATAC^^^CTTAACGGAT−3’ )をクローン化すること
によって行なった。この操作で得られたプラスミドをpG+3と命名した。
次に、PRY g13’側外領域の余剰非コード配列を欠失させた。この操作は
、pGI3の5200bp 5acl−Aajll (部分)フラグメントにオ
リゴヌクレオチドPRVL3 (5’ −C丁GGT丁CCGCGATCCGG
AG^A^CCGGAAGTGJCGAATGGGCCC^^CTATGGCG
TGACCGCCAGCCGCCTGTTGAATGCCCGCCCCGCTT
AA CTGCAGAATTCGGATCCGAGCT−3’ )及びP RV
L 4 (5’ −CGGATCCGAATTCTGCAGTTAAGCGG
GG CGGG CATT CA ACAG GCGG CTGG CGGT
CA CG CCAT AGTTGGGCCCATTCGTCACTTCCGG
TTTCTCCGGATCGCGGAACCAGACGT−3’ ) をクロー
ン化することによって行ななった。この操作で得られたプラスミドをpPG16
と命名する。
次いで、H6プロモーター付きg1遺伝子をワクシニアウィルスドナープラスミ
ドにクローン化した。この操作は、pPG16の1750bp N+ul−B+
m)IfフラグメントをpBPI4の5000bp N+ul−BamHlフラ
グメントにクローン化することによって行なった。(pBP14は、ワクシニア
ベクタープラスミドpsD494Vc中の合成ワクシニアH6プロモーターの制
御下に置かれたウシ白血病ウィルスgag遺伝子を含有する。psD494Vc
は、コペンハーゲンワクシニアウイルスのHindlll Aフラグメントのサ
ブクローンであり、カウボックスATI遺伝子(210)と相同なワクシニア遺
伝子のコード配列がポリリンカー領域で置換されている)。このようにして、^
Tl遺伝子の両隣のワクシニアウィルス(コペンハーゲン)配列の間にH6プロ
モーター付きgl遺伝子が配置される。この操作で得たプラスミドをpPCI7
と命名した。
pPG+7をvP410感染細胞にトランスフェクトすることによって、組換え
ワクシニアウィルスvP717を得た。
FP717の構築
PRYのg1遺伝子をワクシニアウィルスベクターにクローン化した。このワク
シニアウィルス組換え体vP717の構築に使用した方法の概要を図28に示す
。vP717に含まれるPRVgl遺伝子を^T1遺伝子の両隣のワクシニアウ
ィルス配列の間にクローン化し、ワクシニアウィルス初期/後期プロモーターH
6(41,42,69)を用いた。
PRY感染細胞においては、原形質膜上てglが発現する。vP717感染細胞
を、PIIV gl特異的モノクローナル抗体42Ml7を用いて分析したとこ
ろ、これらの細胞内で生産されるPRY由来ポリペプチドも原形質膜上で発現す
ることが判明した。
マウスにおけるvP717の評価
マウスにおいてvP717をインビトロで評価したところ、標準的な操作を用い
たPRY感染に対する若干の防御がみえれた(表12)。
表 12
PRV gp1発現ワクシニアウィルス組換え体vP717のマウスにおける評
価
yP717接種量 PRY感染に対
1、3 2/10
P113−ワクシニアウィルスにおける単純ヘルペスウィルス2型糖タンパク質
gB、 gC及びgDの単独又は同時発現本例で使用したISV2(G株) (
American T7pe Cu1lu+e Co11ectionから入手
、^TCC番号VR734)は、■εRO細胞(ATCC番号CCL8])上で
増殖させ、ショ糖密度勾配遠心法によって精製した(+97 )。
ISV2 gB遺伝子のワクシニアウィルスドナープラスミドへのクローニング
ISV2 gB遺伝子の塩基配列は既に文献に記載されている(+16)。ここ
で図29を参照する。H5V2CG株)ゲノムDNAから、ISV2 gB遺伝
子を含有する12にb Bgll+フラグメントを単離し、pUc19のBam
H1部位に挿入して、プラスミドp14をた。
次に、gB遺伝子をワクシニアウィルス(コペンハーゲン)フランキングアーム
間にクローン化した。この操作は、p14の2700bp 5slli 5ac
l (部分)フラグメントをpMP4Q9DVc3の5stll−Saclフラ
グメントにクローン化することニヨッテ行なった。(PMP41]9DVC31
4、Bgl+1部位がホ’J ’J ンfy−領域テ1換すaりPMP409D
V(184) (図4)の誘導体である)。これによって、M2L遺伝子の両隣
のワタシニア配列の間にgB遺伝子が配置される。この操作で得られたプラスミ
ドをpGBIと命名した。
次に、gB遺伝子の3′末端に枠内終結コドンを付加した。
この操作は、pGBIの6300bp BaInHI−Sacl (部分)フラ
グメントにオリゴヌクレオチドGBL3 (5’ −CTAATAG−3’)及
びGBL4 (5’ −GATCCTATTAGAGCT−3’ )をクローン
化することによって行なった。この操作で得られたプラスミドをpGB2と命名
した。
次に、H6プロモーターをgB遺伝子の上流にクローン化した。この操作は、p
GB2のBgl11部位に、H6プロモーターを含有するpBLV1114(7
)370bp 8gll175りj ントヲクローン化することによって行なっ
た。(DBLVH14は、H6プロモーター付きウシ白血病ウィルスエンベロー
プ遺伝子をワクシニア)IA欠失座に含んでいる)。この操作で得られたプラス
ミドをpGl13と命名した。
次いで、H6プロモーターの開始コドンをgB遺伝子の開始コドンと整列させた
。この操作は、pGB3の63[IQbp Ss+11−εcoRV (部分)
フラグメントにオリゴヌクレオチドGe1Ll (5’ −ATCCGTTAA
GTTTGTATCGTAATGCGCGGGGGGGGCTTGATTTGC
GCGCTGGTCGTGGGGGCGCTGGTGGCCGC−3’ )及び
G[lL2 (5’−GGCCACCAGCGCCCCCACGACCAGCG
CGCAAATCAAGCCCCCCCCGCGCATTACGATACAAA
CTTAACGGAT−3’ )をクローン化することによって行なった。この
操作で得られたプラスミドをpGB5と命名した。プラスミドpGB5において
は、ワクシニアH6プロモーターの制御下に置かれた)ISV gB遺伝子がワ
クシニアM2L欠失座に挿入されている。ll!2L挿入座は、欠失する可能性
のあるゲノムのより大きな領域内に位置しているので、異なるワクシニアウィル
スドナープラスミドの異なる挿入部位にH6プロモーター付きg8遺伝子をクロ
ーン化した。この操作は、pG85の2HHp llgtllllaml(17
ラグメントを9SD513VCVQのBgl+1部位にクローン化することによ
って行なった。(psD513VcVQはコペンハーゲンヮクシニアウイルスH
indlll Iフラグメントのサブクローンであり、チミジンキナーゼ(TK
)遺伝子コード配列がポリリンカー領域で置換されている)。こうすることによ
って、TK遺伝子両隣のワクシニアウィルス配列の間にH6プロモーター付きg
B遺伝子が配置される。この操作で得られたプラスミドをpGB6と命名した。
ISV2 gC遺伝子のワクシニアウイルスドナープラスミH3V2 gC遺伝
子の塩基配列は、既に決定されている(117)。今度は図30を参照する。)
ISV2(G株)ゲノ”DNAからISV2 gc遺遺伝子金含有6290口b
p 5al17ラグメントを単離し、これをplB+25の5al1部位に挿入
して、プラスミドpGC3を得た。
次に、gC遺伝子をワクシニアウィルス(コペンハーゲン)フランキングアーム
間にクローン化した。この操作は、pcc3の2900bp Xhol−Bam
HIフラグメントをpGC2のXhof−Bam旧部位にクローン化することに
よって行なった。
pGC2は、ワクシニアウィルスH6プロモーターを含有するpBLVHI4(
7)370bp 8gll17ラグメントをpsD486VcノBgl 11部
位にクローン化することによって作成した。pSD486vCはコペンハーゲン
ワクシニアウイルスHin+ll1l Bフラグメントのサブクローンであり、
μ遺伝子コード配列がポリリンカー領域で置換されている。これによって、μ遺
伝子両隣のワクシニアウィルス配列の間にgC遺伝子が配置される。この操作で
得たプラスミドをpGC5と命名した。
次に、H6プロモーターの開始コドンをgC遺伝子の開始コドンと整列させた。
この操作は、ρCG5の51QQbp Ntυ1−5【白フラグメントにオリゴ
ヌクレオチドGCL+ (5’ −ATCCGTTAAGT丁TGTA TCG
TAA TGGCCCTTGGACGGGTGGGCCTAGCCGTGGGC
CTGTG−3’) 及ヒGCL2 (5’−AGGCCCACGGCTAGG
CCCACCCGTCCAAGGGCCATTACGATACAAACTTAA
CGGAT−3’ )をクローン化することによって行なった。この操作で得ら
れたプラスミドをpGclOと命名した。
次いで、pGclOから3′側外領域の余剰非コード配列を欠失させた。この操
作は、pGcIoの49QObp 5all−3IIlal(部分)フラグメン
トを大腸菌OH^ポリメラーゼr(フレノウフラグメント)で処理して再び環状
形にすることによって行なった。この操作で得たプラスミドをpGCI 1と命
名した。
次に、pGcllから3′側外領域の余剰非コード配列を欠失させた。この操作
は、pGcllの49GGbp Xbal−Apal (部分)フラグメントに
オリゴヌクレオチドGCL3 (5’ −CTAGGGCC−3’)をクローン
化することによって行なった。この操作で得られたプラスミドをpGcI2と命
名した。プラスミドpGc+2においては、ワクシニアのμ欠失塵に、H6プロ
モーターの制御下に置かれたH5V gC遺伝子が挿入されている。μ欠失塵は
欠失する可能性のあるゲノムのより大きな領域内に位置しているので、続いて該
H6プロモーター付きgC遺伝子をワクシニアウィルスドナープラスミドのAT
I挿入部位にクローン化した。これは、pGcI2の1550bp N+ul−
Bamf(lフラグメントをpHl’14の5HGbp N+u1−Baml(
lフラグメントにクローン化することによって行なった。これによって、ATI
遺伝子の両隣のワクシニアウィルス(コペンハーゲン)配列の間にH6プロモー
ター付きgC遺伝子が配置される。この操作で得られたプラスミドをpGc+3
と名付けた。
H3V2 gD遺伝子のワクシニアウィルストナープラスミドへのクローニング
H5V2 gD遺伝子の塩基配列は既に決定されている(+18 )。次に図3
1を参照する。H3V2(G株)ゲノムDNAから、1(SY2 g[l遺伝子
を含有すルア、 5Kb Xbal75グメントを単離し、plB+25のXb
a 1部位に挿入してプラスミドpGDlを得た。
次に、gD遺伝子をH6プロモーター下流のワクシニアウィルス(コペンハーゲ
ン)フランキングアーム間にクローン化した。この操作は、pGDIの15i1
0bp DraiPsti7ラグメントをp丁P15のSmal−Psi部位に
クローン化することによって行なった。この操作によって、gD遺伝子はH6プ
ロモーター下流で、かつHA遺伝子の両隣のワクシニアウィルス配列間に配置さ
れる。この操作で得られたプラスミドをpGC2と命名した。
次に、H6プロモーターの開始コドンをgD遺伝子の開始コドンと整列させて。
この操作は、pGC2の5100t+p EcoRV−Ahall (部分)フ
ラグメントにオリゴヌクレオチドGDLI(5’ −ATCCGT丁AAGTT
TGTATCGTAATGGGGCGTTTGACCTCCGG−3’ )及び
GD[,2(5’ −CGCCGGAGGTCAAACGCCCCATTACG
ATACAAACTTAACGGAT−3’ )をクローン化することによって
行なった。
この操作で得られたプラスミドをpGC5と命名した。
次に、3′側外領域の余剰非コード配列を欠失させた。
この操作は、pGC5の4800bp Na1l−Pillフラグメントにオリ
ゴヌクレオチドGDL3 (5’ −GGCAGTACCCTGGCGGCGC
TGGTCATCGGCGGTATTGCGTTTTGGGTACGCCGCC
GGCGCTCAGTGGCCCCCAAGCGCCTACGTCTCCCCC
ACATCCGGGATGACGACGCGCCCCCCT(:GCACCAG
CCA TTGTTT丁ACTAGCTGCA−3’ ) 及びGDL4 (5
’−GCTAGTAAAACAATGG CTGGTGCGAGGGGGGCG
CGTCGTCATCCCGGATGTGGGGGAGACGTAGGCGCT
TGGGGGCCACTG^GCGCCGGCGGCGTACCCAAAACG
CAATACCGCCGATGACCAGCGCCGCCAGGGTACTGC
C−3’ )をクローン化することによって行なった。この操作で得られたプラ
スミドをpGC7と命名した。
次いて、H6プロモーターの5′側に追加配列を付加した。
この操作は、pGB6 (図30)の150bp Bglll−EcoR’/7
ラクメントをpGC7(7) 4800bp Bgl II−EcoRV7 ラ
’;I J ントl: クローン化することによって行なった。この操作で得ら
れたプラスミドをpGC8と命名した。
組換えワクシニアウィルスの構築
ワクシニアウィルスにHSV2 gB、 gC及びgD遺伝子をクローン化する
のに用いた方法の概要を、それぞれ図29、図30及び図31に示した。これら
の構築体はすべてワクシニアウィルス初期/後期プロモーターH6(41,42
,184)を利用する。各H5V2遺伝子はツクシニアウイルスゲノムの異なる
部位にクローン化されている。H6プロモーター付きgB遺伝子は、M2L遺伝
子のフランキング配列間(vp569)又はTK遺伝子のフランキング配列間(
vP734、vP775及びVP776)にクローン化されている。H6プロモ
ーター付きgC遺伝子は、μ遺伝子のフランキング配列間(vP579 )又は
ATI遺伝子のフランキング配列間(vP7411 、vP776及びvP77
7 )にクローン化されている。H6プロモーター付きgD遺伝子はHA遺伝子
のフランキング配列間にクローン化されている(vP570、yP761、vP
775及びv P 777) 、 pGB5をvP458感染細胞にトランスフ
ェクトして組換えワクシニアウィルスvP569を得た。
pGB6をvP618感染細胞にトランスフェクトしてvP734を得た。pG
cIlをFP533感染細胞にトランスフェクトしてvP579を得た。pGc
13をvP618感染細胞にトランスフェクトしてvP748を得た。pGC5
をvP425感染細胞にトランスフェクトしてvP570を得た。pGDllを
vP618感染細胞にトランスフェクトしてvP761を得た。
vP425は野生型ワクシニアウィルス(コペンハーケン)の−変種であり、T
K遺伝子が欠失し、かつHA遺伝子がβ−ガラクトシダーゼで置換されている(
例1)(+84)。
vP458は野生型ワクシニアウィルスの一変種でアリ、TK遺伝子が欠失し、
かつM2L遺伝子がβ−ガラクトシダーゼで置換されている(例2)。vP55
3は野生型ワクシニアウィルスの一変種であり、TK遺伝子が欠失し、かっμ遺
伝子がβ−ガラクトシダーゼで置換されている。
vP618は野生型ワクシニアウィルスの一変種であり、TK。
μ及びATI遺伝子が欠失している。
2種類のH5V2糖タンパク質遺伝子を含有する組換えワクシニアウィルスも構
築した。vP775はgB及びgD遺伝子を含有し、vP776はgB及びgC
遺伝子を含有し、vP777はgC及びgD遺伝子を含有する。9GD8をvP
734感染細胞にトランスフェクトしてvPγ75を得た。pGcI3をvP7
34感染細胞にトランスフェクトしてvP776を得た。pGDBをマP748
感染細胞にトランスフェクトしてyP777を得た。
3種類のH3V2糖タンパク質遺伝子を含有する組換えワクシニアウィルスも構
築した。vP812は、H3V−2のgBlgC及びgD遺伝子を含有する。p
GDBをvP17&感染細胞にトランスフェクトしてマP812を得た。
組換えワクシニアウィルス感染細胞中のHSV2糖タンパク質の免疫蛍光
H3V2感染細胞ニオイテは、g[lSgcSgel (並び+、:1ISV2
にコードされた他の糖タンパク質)が原形質膜上に発現する。H5V2遺伝子を
含有する組換えワクシニアウィルスで感染させた細胞について免疫蛍光実験を行
なったところ、これらの組換えワクシニアウィルス感染細胞において産生された
H5V2ポリペプチドも原形質膜上に発現することが判明した。
組換えワクシニアウィルス感染細胞中の)ISV2糖タンパク質の免疫沈降
H5V2感染細胞内で生産される1(SV2 gB糖タンパク質は約117kD
aの分子量を有する(1911.199) 。H3N2 gB遺伝子を含有する
組換えワクシニアウィルス(vP569、vP734、vP’175及びv P
776)を感染させた細胞も、H3N2にコードされた分子量約117kDa
のポリペプチドを産生ずる。vP569感染細胞について、H3V2ウィルス全
体に対する抗血清で免疫沈降反応を行なうと、分子量約117kDaと11[I
KDaの2つの主要なタンパク質、並びに分子量50kDa、45kDa及び3
0kDaの3つのマイナーなタンパク質が検出される。vP734、マP775
及びマP776を感染させた細胞についての免疫沈降反応では、分子量約110
kDaと90kDaの2つの主要なタンパク質、並びに約117kDa、 1o
OkDa。
5QkDa、 45kDa及び3[1kDaの5つのマイナーなタンパク質が検
出される。
H5V2感染細胞内で生産される1lsV2 gC糖タンパク質は約63kDa
の分子量を有する(199.200) 。H3N2 gC遺伝子を含有する組換
えワクシニアウィルス(vP579、vP748、vP776及びvP777)
を感染させた細胞も、)lsV2にコードされた分子量約63kDaのポリペプ
チドを産生ずる。
vP579、vP748、vP776及びvP777で感染させた細胞について
、H9V2ウィルス全体に対する抗血清で免疫沈降反応を行なうと、分子量約8
5kDaの主要なタンパク質と分子量約65kDaのマイナーなタンパク質が検
出される。
H5V2ウィルス全体に対するウサギ抗血清はダコ社(DAKOCorpora
tion、カリフォルニア州すンタバーバラ、コード番号8116)から入手し
、1100に希釈して用いた。
HSV2感染細胞内で生産されるH3N2 gD糖タンパク質は約51kDaの
分子量を有する(198.199) 。H3N2 gD遺伝子を含有する組換え
ワクシニアウィルス(vP570、vP761、vP775及びv P 7 ?
?)を感染させた細胞も、H3N2にコードされた分子量約51kDaのポリ
ペプチドを産生する。
vP5了Q、 vP761、vP775及びvP777で感染させた細胞につい
て、H5V2ウィルス全体に対する抗血清で免疫沈降反応を行なうと、分子量約
48kDaの1つの主要なタンパク質さ、分子量約40kr:xと3IkDaの
マイナーなタンパク質が検出される。
インビボでの評価
パオレッティ(Paolelti)他の記載した実験(26)と同様な実験にお
いて、HSBの種々の糖タンパク質形を発現する上記組換えワクシニアウィルス
のすへてが、免疫マウスを致死量のH3V感染から防御した。
BHVI gl型遺伝子のワクシニアウィルスへのクローン化
BHVI g+遺伝子の塩基配列は既に文献に記載されている(63)。ここで
図32を参照する。BHVI g+遺伝子を含有するプラスミドplBR56(
SI+aub株)をRhone Metieux社から入手した。g1遺伝子の
5′末端を、H6プロモーター(41,42,69)の下流のワクシニアウィル
ス(コペンハーゲン)フランキングアーム間にクローン化した。この操作は、p
lHRs6の540bp 5all−PlNフラグメントをpGD5の44GO
bp 5all/P+lIフラグメントにクローン化することニヨッテ行なツタ
(pGD51L)ISV2 gD遺伝子をpTPI51ニークローン化すること
によって作成した)(+84)(図3)。
こうして、H6プロモーターの下流のワクンニアウイルスH^フランキングアー
ム間にg1遺伝子が配置される。この操作で得たプラスミドをp l BR2と
名付けた。
次に、H6プロモーターの開始コドンをgl遺伝子の開始コドンと整列させた。
この操作は、plBR2の380QbpNrul−S s t l lフラグメ
ントにオリゴヌクレオチドIBRLI(5’ −ATCCGTTAAGTTTG
TATCGTAATGGCCGCTCGCGGCGGTGCTGAACGCGC
CGC−3’ )とオリゴヌクレオチド1BRL2 (5’−GGCGCGTT
CAGCACCGCCGCGAGCGGCCATTACGATACAAACTT
AACGGAT−3’)をクローン化することによって行なった。この操作で得
たプラスミドをplBR4と名付けた。
次いで、後段の操作を行なうために必要なNco1部位を生じさせた。この操作
は、plBR4のPsi部位にオリゴヌクレオチド)BflL3 (5’−CC
ATGGTTTAATGCA−3’)とIBRL4(5’ −TTAAACCA
TGGTGC人−3′)をクローン化することによって行なった。この操作で得
たプラスミドをplBR5と名付けた。
次に、g1遺伝子の3′末端をplBR5にクローン化した。
この操作は、plBRs6の1740bp Tthllll −NcoIフラグ
メントをplBR5の370[1bp Tjhllll −Ncolフラグメン
トにクローン化することによって行なった。この操作で得たプラスミドをplB
R7と名付けた。
次いで、後段の操作を行なうために必要なりgl+1部位を生じさせた。この操
作は、plBIt7の1lco 1部位にオリゴヌクレオチド1BRL5 (5
″−CATGGTTTAAGATCTC−3’ ) 及ヒ1BRL6 (5’−
CATGGAGATCTTAAAC−3’)をクローン化することによって行な
った。この操作で得たプラスミドをplBR8と名付けた。
次に、g1遺伝子の長い親水性リーダー配列の一部分を欠失させた。この操作は
、plBR8(7)4400bp N+ul/Apal(部分)フラグメントに
オリゴヌクレオチドIBR仁7(5′−ATCCGTTAAG4TTf、7AT
CGTAA丁GGCCGCGC丁AGCCGCTGCCCTGCT7TGGGC
GACGTGGGCC−3’) ?!: IBRL8 (5’ −CACGTC
GCCCATAGCAGGGCAGCGGCTAGCGCGGCCATTACG
ATACAAACTTAACGGAT−3’) ラフローン化することによって
行なった。こうして+32bpの親水性リーダー配列が欠失する。この操作で得
たプラスミドをpHlR9と名付けた。
次に、H6プロモーター付き先端欠失g1遺伝子を別のワクシニアウィルスドナ
ープラスミドにクローン化した。
コノ操作は、pBPI4(7)49QObpN+u l−Bam)1175 り
J ントにplBR9の1700bp Nul−8glllフラグメントをクロ
ーン化することによって行なった(211)。この操作で得たプラスミドをpl
BRIOと名付けた。
組換えワクシニアウィルスの構築
B)Ii’l g+遺伝子をワクシニアウィルスにクローン化スるのに用いた方
法の概要を図32に示す。plBR7をvP410感染細胞にトランスフェクト
することによって組換えワクシニアウィルスvP637を得た。plBRlOを
vP410感染細胞にトランスフェクトすることによって組換えワクシニアウィ
ルスジP724を得た。VP637は全BHVI g+遺伝子を含有する。vP
724は+32bpの5′シグナル配列の欠失したg1遺伝子を含有する(63
)。これらの組換えウィルスはワクシニアウィルス初期/後期プロモーターH6
を利用す÷ るC41.42.1114) 。vP637中のg1遺伝子はH^
遺伝子(7)71 ランキング配列間にクローン化されている。マP724中の
にg1遺伝子はATI遺伝子のフランキング配列間にクローA ン化されている
。
人
p BHVI感染細胞においては、g(が原形質膜上に発現する。
vP637又はvP724で感染させた細胞について免疫蛍光実験を行なったと
ころ、これらの細胞内で生産されたBIIVIにコードされたポリペプチドも原
形質膜上で発現することが判明した。免疫蛍光実験は例1に記載した手順で行な
った。Bl(Vl g+に特異的なモノクローナル抗体42o3及び51116
を使用した(201)。
一旦一ネコヘルプスウイルス糖タンパク質gBのワクシニアウィルス組換え体に
おける発現本例では、ワクシニアウィルスWR株(202)を用いた。
WR株から誘導した組換えワクシニアウィルスvP293を救1 援ウィルスと
して用いた(69)。
F)IV−I DNAノ抽出及ヒFI(V−I 5acl −5acl 3.2
Kh75 ’;fメントのクローニング
FHV−I DNAをCD株から抽出シテ精製した。FHV−I DNAゲノム
をEcoRIで消化し、常法によりプラスミドpBl1322に連結した(2Q
) 。このF)filバンク(bank)を、P[gl+(62)及びB)IV
−1gBa伝子(203)由来ノDNAプローブを用いてスクリーニングした。
このハイブリダイゼーションで陽性であった2つのEcoRIクローン由来のサ
ブクローンを用いてさらにハイブリダイゼーションを行なうと、FHV−1gB
遺伝子のより正確なマツピングが可能になった。Fl(V−] gB遺伝子を含
有する3、 2Kb 5acl −5aclフラグメントをpUC18にクロー
ン化してプラスミドpF)IVgllCを得た。
FH’/−1gBをコードする5acl −5aclフラグメントの配列決定
上述の通り、修飾子7配列を用いてpFHVgBC及びpF)lVgBC由来サ
ブクローンから二本鎖双方について塩基配列に関するデータを得た。
F)IV−1KB遺伝子のワクシニアウィルスドナープラスミドへのクローニン
グ
ここで図33を参照する。FHV−I gB遺伝子をpHEs4にクローン化し
た。DHES4は、ワクシニアウィルスWR株における宿主域選択系用に設計さ
れたプラスミドの−っである(69) (図IO)。このプラスミドはヒト宿主
域遺伝子KILを有しており、欠失変異株vP293にヒト細胞上での複製能力
を与える。FHV−1g&遺伝子を、ワクシニア合成H6プロモーターのすぐ下
流に挿入した(69)。プラスミドpFHVgBCをKpnlと5aclて消化
し、FIIV−1gBを含有する315θbp制限フラグメントをアガロースゲ
ルがら単離して、予めKpnlと5aclで消化しておいたプラスミ)”pil
Es4に連結した。得られたプラスミドをpJcA[101と名付けた(図33
)。
FHV−1gB遺伝子のDNA配列解析今度は図34を参照する。DNA配列の
解析から、337番目から3177177番目からなる解読枠が明らかになった
。転写制御調節シグナルと思われる配列が、337番目のATGJ始コドンの5
′上流領域に見付かった。配列AAATATAT (ヌクレオチド184〜19
1)を有するTATAボツクスが、CATボックスと思われる配列GGTGAG
丁Aの80塩基下流に位置していた。ポリアデニル化シグナルAATAAA (
ヌクレオチド3251〜3256)はTAA終止コドンの50塩基下流に位置し
ていた。配列5゛づCAHCTAGCA−3’ (ヌクレオチド200〜2jO
)の11個の塩基のうちの8個が183リポソームRNAの配列3′−^GGA
AGGCGT−5’ (61)と相補性を有しており、リポソーム結合部位とし
て機能しているものと思われる。真核生物のmRNAの翻訳開始に関する移動モ
デルが提案されている(151.155)。開始コドンと思われる周囲の配列A
TCATGT (ヌクレオチド334〜340)の状況は、真核生物のQIRN
Aの翻訳開始に対する機能的配列として適格である。F)IV−1gB解読枠は
、計算上106.2kDaの分子量を有する947残基のアミノ酸をコードする
。G+C含量は4568%である。
F)IV−1gBタンパク質の構造分析アミノ酸配列の解析から、膜関連糖タン
パク質に共通する幾つかの特徴が明らかになった。23残基目のアミノ酸から7
3残基目のアミノ酸の領域は特徴的な疎水的性質を有しており、シグナル配列で
あるものと思われる(図34)。ここで図35を参照する。この長い疎水性シグ
ナル配列に先立って、22残基のアミノ酸からなる親水性配列が存在する。この
特徴は、仮性狂犬病(PRY)g11遺伝子(62) 、ウシヘルペスウィルス
1型(BHV−1) gl遺伝子(63)並びにウマヘルペスウィルス1型(E
l(V−1)(71)とウマヘルペスウィルス4型(EHV−4) (72)の
gl114遺伝子にも認められるが、これらはすべてH5V gfl相同物であ
る。42残基のアミノ酸(アミノ酸789〜831)からなる疎水性領域は膜貫
通性アンカー領域として機能すると予想される。親水性の細胞質ドメインは11
6残基のアミノ酸からなる。N−グリコジル化される可能性のある^5n4−T
he/Set (Xはプロリン以外のアミノ酸である)部位が10カ所存在しく
64) 、そのうちの1つはシグナル配列中に位置している。タンパク質分解を
受ける可能性のある切断部位(Arg−Aug−5et)が2カ所に接近して(
アミノ酸504〜506及び516〜518)存在するカベこの配列ハl’RV
gll (94) 、VZV glIll及びHCMV g B (71)並
び+:EHV−1 gp14 (71,72) ニ存在するものと同一である。
FHLI gBのアミノ酸配列の疎水的性質を図35に示す。
PH1’−1gB遺伝子のアミノ酸組成の比較がら、他のヘルペスウィルスの糖
タンパク質との著しい相同性が明らかになツタ。たとえばFl(V−1gBハ、
PRY gll (62) 、BHV−I gl (63) 、水痘帯状庖疹ウ
ィルス(VZV) g l I (66゜204) 、H3V−1H8(67)
、)lsv−2gB (205) 、EflV−1gp14 (71) 、並
びにエプスタイン・バールウィルス(EBV)(68,206)とヒトサイトメ
ガロウィルス(HCMV) (Iff)の糖タンパク質と相同である。
WR’7クシニアウイルス宿主域選択系pHEs4/vP293 (59)を用
いて、F)IV−1gBコード配列をワクシニアウィルスベクターに挿入した(
69)。WRワクシニアウィルスvP293/p)IES宿主域選択系を用いた
組換えによって生じる組換えワクシニア子孫(プロジエニイ)はヒトMRC−5
細胞上でプラークを形成する能力を有するので、かかる組換え体の同定を迅速に
行なうことができる(69)。プラスミドpJcAOO1をドナープラスミド、
vP293を救援ウィルスとして用いた組換えて、ワクシニアウィルス組換え体
マP713が得られた(図33)。
vPH3の産生ずるPH1’−1gB糖タンパク質の免疫蛍光ヒツジ抗FHV−
1gB血清No、 2854を用いて、例1に記載されている通り、組換えワク
シニアウィルスvP7Nを感染させたVERO及びMRC−5細胞の免疫蛍光実
験を行なった。
用いた感染多重度は細胞当り2pluであった。FITCロバ抗ヒツジIgGを
2次抗体として用いた。
FHV−1gBハ、ワタシニア組換え体vP713感染VERO細胞の細胞表面
上のみならず、アセトンで固定した細胞内部にも検出された。vP410を感染
させた対照細胞においては、FRY−1gBに対する免疫反応性は細胞表面にも
細胞内部にも検出されなかった。
vP713の産生するFHV−1gB糖タンパク質の免疫沈降マP713の発現
するFHV−1gB糖タンパク質を評価するために、VERO細胞にvP713
を感染させて代謝されるタンパク質を355−メチオニンで標識した。放射性標
識した細胞溶解物の免疫沈降反応をヒツジ抗FHV〜l gB血清No、 28
54を用いて行なった。
60mシャーレ当り2×106個の細胞を植えたVEilO細胞単層に、細胞当
り0.1pluと低い感染多重度で、対照(マP 41 Q)又は組換えワクシ
ニアウィルスvP713を感染させた。免疫沈降反応を例1に記載した手順で行
なった。
非感染VERO細胞又は対照ワクシニアウィルスvP410を感染させたVER
O細胞のいずれにも、特異的抗Fl(V−1gB血清によって免疫沈降した生成
物はなかった。vP713を感染させたVERO細胞からは、血清NI]、28
54+、:よッテ、FHV−I gB放射性標識生成物が沈降した。5種類の代
謝的に放射性標識された主要ポリペプチドが特異的に沈降した。
見掛けの分子量115kDaとl1OkDaの2つの大ポリペプチドはグリコジ
ル化されていない前駆体タンパク質と成熟形タンパク質に相当するものであろう
(理論的分子量はそれぞれl06kDaと98kDaである) 。68klla
の幅の広いバンドは、この実験では観察されなかったグリコジル化前駆体(13
6kDa)のタンパク質分解によって生ずる2つのグリコジル化サブユニット(
69kDa + 66kDa)ではないかと思われる。3つの小さな沈降生成物
(59kDa、53k D a及び48kDa)はどんな既知Fl(V−1gB
生成物にも相当せず、分解産物であると思われる。
この例において、EBV遺伝子はE B V H95−8株から単離しく207
) 、gp340及びgp220遺伝子はcDNAクローン(それぞれプラスミ
ドpMLPgp34G及びpMLPgp220)であり、gil、 gH及びI
IIIRF3遺伝子はBamHI遺伝子バンクから単離した。今度は図36を参
照する。pMLPgp220プラスミドの21[1[1bp Xmal−Cla
lフラグメントを、Xmxl −Acclで消化したMI3+np18にクロー
ン化した。この操作で得たファージをmp18gp220と名付けた(図36)
。オリゴヌクレオチドCM4 (TAAAGTCAATAAATTTTTATT
GCGGCCGCTACCGAGCTCGAATTCGI及びCM 5 (GC
TTGCATGCCTGCAGATATCCGTTAAGTTTGT^TCGT
AATGGAGGCAGCCTTGC)を用いたインビトロ変異導入法(17)
によって、gp220遺伝子をワクシニアH6プロモーターの制御下で発現する
ように修飾した。修飾gp220遺伝子を含有するプラスミドをmp18gp2
20 (5+4)と命名した(図36)。
修飾gp220遺伝子を、完全H6合成プロモーターを含有するプラスミド5P
131Nallにクローン化した。この操9作は、mpI8gp22D (5+
4)の23[1[1bp Na+1−EcoRVフラグメントを5P131Na
llプラスミドの2940bp EcoRV−Na+I7ラグメントにクローン
化することによって行なった。得られたプラスミドを5P131Lp220と命
名した(図36)。
l16プロモーターの制御下に置かれたgp340遺伝子を、Xhol −SC
I+ (部分)消化SP131gp220プラスミドにpMLPgp340の2
360bp 5cal−Xholフラグメントをクローン化することによって得
た。得られたプラスミドをSPI31gp340と命名した(図36)。
H6プロモーター付きgl1340及びgp22[1遺伝子を、ワクシニアウィ
ルスM2L挿入座プラスミドpMP4f19DVc (図4、ただし図36及び
図40においては、このプラスミドはMP4(19と記載されている)にクロー
ン化した。この操作は、プラスミドpMP409DVcの[1g1llムング・
ビーンヌクレア−ゼ処理部位1:、プラスミドSP+31gp340(7) 2
800bpムング・ビーンヌクレアーゼ処理Nonフラグメント及びプラスミド
SP131gp22Qの2HIOllpムング・ビーンヌクレアーゼ処理No1
lフラグメントをクローン化することによって行なった。得られたプラスミドを
それぞれ409H6340及び409H622Gと命名した(図36)。
EBV gB遺伝子のワクシニアウィルスドナープラスミド9MP409DVC
へ(D りo−ニンク次に図37を参照する。εBVゲノムライブラリーがら、
EBV DNAのBamHI Aフラグメント (207)の3500bp ε
c。
R1−Xmn1フラグメント(EBV gB遺伝子を含有する)を単離して、p
lBI25の2837bp Hincll−EcoR1フラグメント(こクロー
ン化した。得られたプラスミドをp25gBと命名した(図37)。
オリゴヌクレオチドEBVBM5 (CCCTACGCCGAGTCATTAC
GATACAAAC丁TAACGGATATCAGAGTCGTACGTAGG
)及びEBVBM3 (CTGG^^^CACTTGGGAATTCAAGC
TTCATAAAAAGGG7TATAGAAGAGTCC)を用いたインビト
ロ変異導入法(17,185)によっテ、gB遺伝子がワクシニアH6プロモー
ターの制御下で発現されるように修飾した。得られたプラスミドをp25gB
f5+3)と命名した。
p25gB f5+3)の2600b、εcoRV−EcoR1フラグメントを
5PI31の3300bp EcoiIV−εcoli17ラグメントにクロー
ン化した。得られたプラスミドをSP131gBと命名した(図37)。
次に、H6プロモーターlit遺伝子をワクシニアウィルスドナープラスミドp
MP409DVcにクローン化した。この操作は、1P409DVcのBgll
lムング・ビーンヌクレアーゼ処理部位にSP131g[lの2711ilbp
Hindlllムング・ビーンヌクレアーゼ処理フラグメントをクローン化す
ることによって行なった。得られたプラスミドを40986gBと命名した(図
37)。
EBV g!(遺伝子のワクシニアドナープラスミドpsD486Vcへのクロ
ーニング
EBV Ramt(lクローン化制限フラグメントライブラリーにおいて、解読
枠BXLF2はBamHI X及びBamHI Tフラグメントに含有されてい
る(207)。図38に示すように、8XLF2の完全な解読枠を、BamHI
Xの830bp Smal−BamHIフラグメントをplB+24の2HO
bpSmaiilanHIフラグメントにクローン化することによって再構成し
た。得られたプラスミドを24g1(5と命名した。BamHI Tの+850
bp RamHl−Hindlllフラグメントを24g115のHam)II
−Hindlllフラグメントにクローン化した。生じた全gl(遺伝子を含有
するプラスミドを24gHと命名した(図38)。
オリゴヌクレオチドHM 5 (ACACAGAGCAACTGCAGA丁CT
CCCGATTTCCCCTCT) 、)l M 4 (GGGCAAAGCC
ACAAAATATGCAGGATTTCTGCG)及びHM 3 (GCCA
GGGTTTTCCCAGAGATCTGATA^^AACGACGGCCAG
TG)を用いたインビトロ変異導入法によって、gH遺伝子がワクシニア出血性
(μ)初期プロモーターの制御下で発現されるように修飾した。オリゴヌクレオ
チド)1M4を用いて、gl(遺伝子に含まれるワタシニア初期転写終結シグナ
ル(45)を除去した。かかる修飾gl(遺伝子を含有するプラスミドを24g
H(5+4+3)と命名した。
次いて図38を参照する。ワクシニアμプロモーターはプラスミド、5D4HV
Cに含まれている(図3[1)。(このプラスミドは図38においては5D48
6と記載されている)。
24gfl f5+4!3)の2130bp Bglllムング・ビーンヌクレ
アーゼ処理フラグメントを、Bglll ムング・ビーンヌクレアーゼ処理pS
D486VCにクローン化した。この最後のクローニング操作によって、gH遺
伝子がワクシニアμプロモーターの制御下に置かれる。この操作によって生じた
プラスミドを486gHと命名した(図38)。
解読枠BBRF3のワクシニアウィルスドナープラスミドントに含まれている。
このフラグメントを&gp)IIで消化し、大腸菌DNAポリメラーゼI(フレ
ノウフラグメント)で処理し、Bglllで消化した。BamHl ^フラグメ
ント内のBgl+1部位は、BBRF3の終止コドンの10塩基前方に位置する
。上記1230bp BspHI−8glllフラグメントを単離し、プラスミ
ドpcOPsc−5Hの4200bp SH1−8glllフラグメントにクロ
ーン化した(プラスミドpcOPcs−511はプラスミドpcOPcs657
と同一である(図16))。この操作で得たプラスミドをC0PSCEBVXと
命名した。
EBV gp340、gB及びgH遺伝子のワクシニアウィルスドナープラスミ
ドpsD513VcVQへのクローニング三重EaV組換え体の作成に使用した
ワクシニアウィルスドナープラスミドは、プラスミドpsD513Vc1’Qで
あった(図29)。このプラスミドはコペンハーゲンワクシニアウイルスHin
dlll lフラグメントのサブクローンを含んでいるが、チミジンキナーゼ遺
伝子コード配列かポリリンカー領域によって置換されている。
第一の操作段階において、μプロモーター付きEBV gH遺伝子をpsD51
3VcVQにクローン化した。詳細に述べると、486gHの2300bp S
maBl−8glllフラグメントをpsD513VcVQの4[)HbρSm
a I−Bg l I lフラグメントにクローン化した。
この操作で得たプラスミドを5130g)lと命名した。
次に、H6プロモーター付きEBV gp340遺伝子を5130gHにクロー
ン化した。詳細を述べると、SPI31gp340の2800bp Noflム
ング・ビーン処理フラグメントを513UgHの6300bp Xhol−Pi
llムング・ビーンヌクレアーゼ処理フラグメントにクローン化した。この操作
で得たプラスミドを5]3UgH340H6と命名した。
次イテ、H6プロモーター付きEBV gB遺伝子を5130gH340H6に
クローン化した。詳細を述べると、SPI31gp340の2HIQbp Hi
ndlllムング・ビーンヌクレアーゼ処理フラグメントを5 l 3UgH3
40H6の9100bp Bglllムング・ビーンヌクレアーゼ処理フラグメ
ントにクローン化した。得られたプラスミドを513gHgBgp340と命名
した(図39)。
組換えワクシニアウィルスの構築
EBV gp340 (ドナープラスミド409H6340) 、EBV gp
220(ドナープラスミド409H6220) 及ヒEBV gB (トナープ
ラスミド4096H6gB)を、ワクシニアウィルスVP458(M2L部位)
と組換えた。これらのワクシニアウィルス単一組換え体をそれぞれvP474、
vP480及びvP561と命名した。EBV gH(ドナープラスミド486
gH)をワクシニアウィルスvP533 (μ挿入部位)に組換えた。このワク
シニアウィルス単一組換え体をvP61]と名付けた。
最後に、gpNG 、gB及びgllを含有するワクシニアウィルス三重換え体
を、ドナープラスミド513gHgBgp340をワクシニアウィルスvP61
7と組換えてvP617のチミジンキナーゼ挿入部位に組込むことによって得た
。この組換えウィルスをvP712と名付けた。vP617はTに、H^及びA
TI遺伝子欠失コペンハーゲンワクシニアウイルスである。
vP474 (gp340)及びvP480 (gp220)感染細胞ニラいて
、モノクローナル抗体F29−89 (165)を用いて免疫蛍光実験を行ナツ
タとコロ、EBV gp340及びEBV gp22(1タンパク質が原形質膜
上に発現した。
マP611(Kl()感染細胞は、ヒト血清を用いると、原形質膜上に弱い陽性
シグナルを示した。
最後に、マP7+2 (三重E B’Vワクシニア換え体)を感染させた細胞に
ついて同じ実験を行なった。モノクローナル抗体F29−89及びNEA 92
47 (デュポン(DuPonj)社から入手したgB特異的抗体)を用いると
、原形質膜上に陽性シグナルが得られた。
EBVに感染した細胞内で産生されるEBV gp340糖タンパク質は約34
0kDaの分子量を有する(+65)。組換えワクシニアウィルスvP474又
はvP712感染細胞も約340kDaのEBVタンパク質を産生じた(モノク
ローナル抗体F29−89を用いて行なった免疫沈降反応)。EBV gp22
0糖タンパク質は220kDaの分子量を有する(165)。組換えワクシニア
ウィルスvP48Q感染細胞も約220kDaのEBVタンパク質を産生ずる。
EBV感染細胞内で生産されるEBV gB糖タンパク質は110kDaから1
25kDaの分子量を有しており、その前駆体は93kDaの分子量を有してい
る(206.208)。組換えワクシニアウィルスvP561又はvP712を
感染させた細胞は、分子量約125kDaの主要EBVタンパク質、並びに分子
量約8GkDa、 60kDa150kDa及び45kDaの4つのマイナーな
タンパク質を産生ずる。
EBV感染細胞内で生産されるEBV gH糖タンパク質は85kDaの分子量
を有しており、その前駆体は70kDaの分子量を有している(209)。組換
えウィルスvP611を感染された細胞は、約85kDaのEBVにコードされ
たタンパク質を産生ずる。
vP474 (gp340) 、vP480 (gp220) 、vP561
(gB)、マP611 (g)l)又はvP712 (三重)のいずれかでウサ
ギを免疫した。2次免疫を1回行なった後、得られた血清を、TPA処理895
−8細胞上での免疫蛍光によって試験した。それぞれについて陽性シグナルが得
られた。vP474(gp340)で感作させた血清を用いると、インヒドロ中
和活性がみられた。
HCMV gB遺伝子のワクシニアトナープラスミドpMP409DVCへのク
ローニング
ココテ図40を参照する。HCMV DNAのHindlll Dフラグメント
の480(lbp Hindlll−BamHI7ラグメントを、プラスミドp
l[1I24の2800bp Hindlll−Bam旧フラグメントニクロー
ン化した。オリゴヌクレオチドCMVMS (GCCTCATCGCTGCTG
G ATAT CCGTTAA GTTTG TATCGTA ATG GA
ATCCAG GA TCTG)及びCMVM3 (GACAGATTGTGA
TTTTTATAAGCATCGTAAGCTGTCA )を用いたインビトロ
変異導入法(17,185)によって、HCMV gB遺伝子がワクシニアH6
プロモーターの制御下テ発現されるように修飾した。この修飾HCMV gB遺
伝子を含有t ル”jラスミFヲ24C1lVgB(5+3)と命名した(図4
0)。
次に、24CMVgB (5+3)の2900bp EcoRV−Bam旧フラ
グメントを、合成H6プロモーターを含有するプラスミドpsP131(69)
の3100bp EcoRV−8gll17ラク)l :/ )lcクローン化
した。このクローニング操作によって、HCMV gB遺伝子がワクシニアH6
プロモーターの制御下に置かれる。得られたプラスミドをSP+31gBと命名
した。
最後に、H6プロモーター付きl(CMV gB遺伝子をワクシニアドナープラ
スミドpMP409DVcにクローン化した。
SP131gBの3000bp I(indlllムング・ビーンヌ’) し7
−セ処理フラグメントをpMP409DVcのBglllムング・ヒーンヌクレ
アーゼ処理部位にクローン化した。得られたプラスミドヲ4G9CMVgBと命
名した(図40)。
プラスミドイG9CMVgll中ノ116プ0モーター付きCMV gB遺伝子
を救援ウィルスvP458のM2L部位に挿入した。得られた組換えワクシニア
ウィルスをVP525と命名した。
CMV gBタンパク質の組換えワクシニアウィルス感染細胞における免疫蛍光
vP525を感染させた細胞について、モノクローナル抗体又はモルモットポリ
クローナル血清を用いて免疫蛍光実験を行なったところ、HCMV gBが原形
質膜上に発現することが判明した。
CMV gBの組換えワクシニア感染細胞における免疫沈降CMV感染細胞内で
生産されるCMV gB糖タンパク質は55k D aの分子量を有しており、
その前駆体は130kDaの分子量を有する(+72)。vP525を感染させ
た細胞は、約130kDa及び55k D aの2種類ののCMVgBl:コー
ドされるタンパク質を産生じた。
HXLFI及UHXLF2(D塩基配列HXLF遺伝子ファミリーは、I(CM
Vゲ/ ムDNA (7)HindlllXフラグメント中に局在化している(
172)。特異的なオリゴヌクレオチドプライマーを用いてHXLFI及びHX
LF2の塩基配列を決定した(図41及び42)。HXLFIは648個の塩基
からなっており、215残基のアミノ酸からなるタンパク質をコードしている。
)lXLF2は558個の塩基からなっており、185残基のアミノ酸からなる
タンパク質をコードする。同じ遺伝子の塩基配列CAD169 )1cMV株)
が文献に記載されているが(+73)、これらを比較したところ、IIXLFI
については99%の相同性、HXLF2については96%の相同性を有していた
。
HCMV抗原発現ワクシニア組換え体によるモルモットの免疫
3匹のモルモットをvP525で免疫した。2次免疫を1回行なうと、モルモッ
トはHCMV中和抗体を生じた(平均力価、518+。興味深いことに、HCM
V陽性ヒト血清の中和活性の50%から87%をvP525感染細胞に吸収させ
ることができる。この結果はHCMV gBのサブユニットワクチンの潜在的に
重要性を有していることを示している。
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