JPH04505452A - 高免疫原性形態のibdv vp2の生産 - Google Patents

高免疫原性形態のibdv vp2の生産

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チャップマン,アントニー ジェイムズ
ハイネ,ハンス―ゲオルク
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 16、酵母または他の真核細胞である、請求項15に記載の宿主細胞。
17、サツカロミセス・セレビシェ−(隙匹加二ユ匹弦cerev is 1a e)またはクルベロミセス・ラクチスに工1actis)である、請求項16に 記載の宿主細胞。
18、 IBDVのVF6の高免疫原性形態の調製方法であって、請求項15〜 17のいずれか一項に記載の宿主細胞を培養して宿主細胞中で適当なヌクレオチ ド配列を発現させ、そして発現生産物を回収する段階を含んで成る方法。
明細書 高免疫原性形態のIBDV VF6の生産伝染性嚢病ウィルス(IBDV)は、 世界中の家禽産業にとって経済的に重要な主要病原体である。それは、鳥類の2 つの主要な免疫器官のうちの1つであるファブリーキウス嚢中の抗体産生B細胞 の前駆体を破壊することにより、幼若のニワトリに重い免疫不全を引き起こす。
幼若のニワトリは卵黄中に蓄積された母性抗体により受動的に保護され得る。群 化後重要な最初の4〜5週間の間ニワトリを保護するために受精卵中に高レベル の母性抗体を獲得しようとする予防接種法においては、不活性化された全ウィル スワクチンが現在使用されている。しかしながら、特定の病原体を持たないニワ トリの嚢中にウィルスを増殖させなければならないので、このワクチンは高価で あり製造が困難である。これはまた、バッチごとにウィルス収量の大幅な変動を もたらす。本発明の主目的は、単離したウィルス抗原に基づくサブユニット/分 子ワクチンの開発により、そのような問題点を解決することである。
IBDVのゲノムはクローニングされ配列決定されており(国際特許出願PCT /AU86100156) 、そして多数のウィルス中和マウスモノクローナル 抗体(VN MAb)を用いた成る範囲の欠失変異体の発現産物の探査は、立体 配座VNエピトープがVP2遺伝子内の437 bp 、〜匹[−治I断片によ りコードされることを示している(国際特許出願PCT/AU86100156 およびPCT/ALI88100206 )。
大腸菌(E、coli)中で大きいβ−ガラクトシダーゼ融合タンパク質として 発現されたVF6がニワトリにおいてウィルス中和保護抗体の生産を誘導できる ことが以前に示されている(国際特許出願PCT/AU88100206)。し かしながら、免疫原性か非常に乏しく、保護的免疫応答を惹起せしめるために非 常に多量(〉1■/ニワトリ)の融合タンパク質を注入しなければならない。こ の貧弱な免疫原性は、VNエピトープがおそらく隠蔽されているかまたは不正確 にプロセシングされもしくは折りたたまれている不溶性封入体の形成のためであ り、そしてそれらの封入体を可溶化し再生して重大なVNエピトープを生せしめ ることは不可能である。高免疫原性形態においてVF6を発現させることの難し さは、VP2分子の立体配座依存性および極度の疎水性により一層ひどくなる。
従って、VNエピトープが正確に折りたたまれ且つ容易に利用され得るような形 でVF6を発現せしめることが重要である。
上述のような大きい融合タンパク質としてのVF6の発現は不溶性封入体の形成 をもたらすので、可溶性発現生産物が正しい立体配座を取るであろう期待と共に 、未融合形のVF6を発現せしめる試みを行った。しかしながら、VP2遺伝子 配列から5つのN末端アミノ酸が欠けている今までに入手可能なりローンを使っ ても、本発明者らは大腸菌中で有意な量でそして酵母中では全く未融合VP2を 生産せしめることができなかった。これは、未融合VP2分子のタンパク質分解 消化に対する感受性の増加のためかもしれない。
本発明によれば、VP2構造タンパク質またはVP2構造タンパク質の全部また は部分の抗原性を示すポリペプチドをコードするヌクレオチド配列の発現により 生産される高分子量凝集形のVF6を含んて成る、IBDVのVP2構造タンパ ク質の高免疫原性形態が提供される。
好ましくは、VF6の高分子量凝集形態は、酵母、例えばサツカロミセス・セレ ビシェ−(鎖匹肛凹菖es cerevisiae )もしくはクルベロミセス ・ラクチス(Klu verom ces 1actis)、または他の真核生 物宿主細胞中での適当なヌクレオチドの発現によって生産される。
同様に好ましくは、該ヌクレオチド配列は、短いN末端融合物を有するVP2構 成物、例えば生来のVF6の5つのN末端アミノ酸が復元されている構成物、ま たはそれらのアミノ酸がMNSSSVPG (大腸菌中て発現される構成物につ いて)もしくはMFSELDPQ (酵母中で発現される構成物について)とい ったオクタペプチドにより置き換えられている構成物として発現されるものであ る。
別の態様において、本発明は、IBDVに対する免疫応答を刺激するためのワク チン組成物であって、上述したようなIBDVのVP2構造タンパク質の高免疫 原性形態と共に、許容される担体を含んで成るワクチン組成物を提供する。所望 により、該組成物はアジュバントを更に含むことかできる。
本発明はまた、特に酵母中での適当なヌクレオチド配列の発現を含んで成るVF 6のこの高免疫原性形態の調製方法、並びに組換えDNA分子、組換えDNAク ローニングビヒクルまたはベクター、および国際特許出願PCT/AU8610 0156に広く記載されたようなこの高免疫原性形態のVF6として発現され得 るヌクレオチド配列を含んで成る宿主細胞(酵母細胞を含む)にも及ぶ。
VP2P2O5つのN末端アミノ酸は、国際特許出願PCT/AU861001 56およびPCT/AU88100206に記載のクローンPOといったVP2 構成物中には存在しない。未融合の’IIP2を生じるであろう成る種の大腸菌 (E、coli)発現ベクターおよび酵母発現ベクターpAAH5(B、D、H all、ワシントン大学、シアトル、 Ll、S、A。
から入手)中のPO挿入断片の発現は、VP2タンパク質の安定な合成を生じな かった。小さいN末端融合物によるそれらのN末端アミノ酸の置換または「生来 の」もしくは「生来に近い」N末端の回復が組換えVF6を安定化し、従って一 層高い収量を得るのに十分であることを発見した。N末端融合配列が長くなれば なるほど不溶性封入体を形成する傾向が大きくなることがわかったので、短いN 末端融合配列を含めることが好ましい。発現ベクターpTTQ18 (Amer sham)の多重クローニング部位からのたった8アミノ酸のN末端付加が大y it、m中でのVF6の発現を安定化した。CUPI遺伝子産物のN末端からの 8アミノ酸(細胞内生産の場合)、またはMFα1遺伝子産物のプレプロ配列( 細胞外生産の場合)をVF6のN末端に付加した時、同様な結果が酵母において 得られた。それらの結果は、ごく小さいN末端融合物が大腸菌と酵母の両方にお けるVP2発現生産物の安定化に十分であることを示す。更に、「生来の」また は野生型のN末端配列MTLNSと第2位だけかは異なる「生来に近い」配列で あるMSLNS配列の付加が、酵母における未融合VP2の安定な合成をもたら した。同様な構造特性を有する他の配列もVF6にN末端安定性を提供するであ ろう。
細菌または酵母溶解物を12.000 rpmで回転させた時、生産された小さ いN末端融合物を有するVF6の約60〜80%が上溝中に残った。残りのVF 6のほとんどは、12.000 rpmペレット中に存在する膜様物質と結合し ていた。大腸菌では、少量の封入体も形成されるという証拠が得られた。幾つか の非イオン性洗剤は12.000 rpmペレットから膜タンパク質を選択的に 除去したが、ペレット中に存在するVF6を可溶化しなかった。
酵母細胞溶解物中に含まれる組換えVF6は、ニワトリに注入すると細胞培養物 中の[BDVの感染力を中和する高力価の抗体を誘導し、ELISAにおいてウ ィルスと反応し、モして幼若のニワトリに注入すると感染に対する受動保護を付 与した。
更に詳しくは、予防接種した雌鶏が産んだ卵は、その卵黄中にIBDVに対する 高力価の抗体を含むことがわかり、そして予防接種した雌鶏の受精卵から鼾化し たニワトリは高力価の循環母性抗体を有していた。この母性抗体のレベルは、感 染用量の100倍のIBDV (002/73)を用いた眼内チャレンジに対し て、婬化後3週間までの間幾羽かのニワトリを保護するのに十分であった。
組換えVF6を予防接種された雌鶏からの子孫の循環中の母性抗体の最小保護力 価は、全IBDVに対する母性抗体について報告されたもの(Faheyら、  1987)と同様であった。これは、組換えVF6に対する抗体の保護能力かも との完全なウィルスに対する抗体のものと同様であることを示した。子孫のニワ トリにおける組換えVF6に対する母性抗体の力価の低下に関する研究は、それ が6日の半減期を有し、もとの完全なウィルスに対する抗体の半減期について報 告されたもの(Faheyら、 1987)と同様であることを示した。
生ワクチンへの暴露により予め感作されている成体の雌鶏に組換えVP2ワクチ ンを注入すると、ウィルス中和抗体とELISA抗体の両方において既往歴の血 清抗体応答を誘導した。
本発明の更なる特徴は、下記の実施例および添付図面に記載される。実施例では 、Maniatisら、“Mo1ecular Cloning :A Lab oratory Manuaド、(1982) Co1d Spring Ha rborといった公知の参考書に記載されたような標準技術を使用した。制限酵 素は製造業者の指示に従って使用した。
図面において、 図1は、IBDV抗原の発現のための酵母および大腸菌ベクターの作製を示す。
A、クローンpEX、 PO中の[BDVポリタンパク質配列配列図(PCT/ AL186100156に記載)。正方形の箱は、該ポリタンパク質中に4回存 在するペンタペプチド配列AXAASの繰り返しを表す。B、酵母中での外来タ ンパク質の銅誘導性発現に使用されるベクターpYELC5゜C,IBDV抗原 の生産用の発現クローン。(1)ハ+u(IおよびPstlで切断したpYEL C5中にIBDVポリタンパク質をコードするSma[−脆l断片(3,Okb )を挿入することにより、クローンpYELC5,POを作製した。
(i 1)pYELc5. POからXhoI断片を除去することによりクロー ンpYELC5,POΔXho Iを作製した。これは、該ポリタンパク質のC 末端の翻訳終結コドンを含むXho [部位の下流の全IBDV配列、並びにC LIP 1転写ターミネータ−を含むCUPIB下流配列を除去する。次の同位 相性翻訳終結コドンは、VF6のC末端に約12KDaの無関係タンパク質の付 加をもたらす速成[部位の0.3kb下流に存在する。(iii)翻訳がAXA ASのすぐ後ろで停止するpYELC5,POΔXho [の改良物がpYEL C5,POΔTである。この構成物はpYELC5,POΔXhoIのXho[ 部位に挿入されたオリゴヌクレオチド翻訳ターミネータ−を存する。MAb 9 /6を用いたウェスタンプロットでは、軽負荷ゲルにおいてIBDV VP2a  (約41 kD ; Azadら、1987)のサイズの単一生成物が検出さ れる。
翻訳生成物は、C末端に3アミノ酸(RTH)少ないことにより、pYELc5 . VP2Tのもの(下記参照)と異なると思われる。
pYELC5,PaΔT中テノ翻訳は、二番目ノAXAAS ノAX (実際に はAR)の直後で終結するように設計される。(iv) pYELC5のPvu [[−3a11部位中へのSmal−Xhol断片の挿入により、pYELC5 ,VP2J由来の別の構成物を作製した。この構成物は酵母CUP1転写ターミ ネータ−を有するが、翻訳は二番目のAXAASから65コドン下流でいくらか 停止する。(Vおよびv i) pYELC5゜VP2Jにおけるミスセンス翻 訳を2つの方策により克服した。
pYELc5. VP2Jをpsttで開裂せしめ、次いでdNTPsの存在下 でのT4ポリメラーゼ処理により3′突比末端を除去した。これの再連結はpY ELC5,VP2T (v)を生じ、そしてこのベクター中ての翻訳はもっと早 く二番目のAXAASのほとんどすぐ下流て終結する。再連結をオリゴヌクレオ チドdCGGATCCGの存在下切断したベクターpTTQ18 (Pharm acia)中にクローン1)EX、 PO△Xhor−PstI (PCT/A U88100206)からのSma I−Xba I断片を挿入することにより 、大腸菌発現クローンpTTQ18. VF6を作製した。
図2は、図1に記載の6種の酵母発現構成物のクローニング方法を示す。
図3は、酵母形質転換体により生産された[BDV抗原のウェスタンプロットを 示す。フィルターAは抗−VF6 MAb 9/6で探査し、そしてフィルター Bは抗−VF6 MAb 17/80で探査した。Bio−Radにより記載さ れた通りに該フィルターをヤギ抗マウス【gG−西洋ワサビペルオキシダーゼ接 合体(Bio−Rad)と反応させ、次いでHRP発色試薬と反応させることに より、タンパク質バンドを可視化した。表示のタンパク質は、ベクターpYEL C5([/ −ン1 )、pYELC5,po (レ−ン2 )、pYELC5 ,POΔXho[(レーン3) 、pYELC5,VP2T (レーン4)によ り形質転換された酵母からのもの、並びにIBDV (レーン5)からのもので ある。予め染色した分子量マーカーはレーンMである。フィルターAに指示した 矢印はVP2a(41kDa)とVP2b(37kDa)の位置を示し、フィル ターBに指示した矢印はVF6(32kDa)の位置を示す。フィルターA上の VP2aとフィルターB上のVF6より大きいポリペプチドバンド(レーン2) は、それぞれ、クローンpYELC5,PO中の大ゲノムセグメントから発現さ れた前駆体ポリタンパク質の不完全開裂を表す。
のゲル濾過を示す。上のパネルは種々のMAbとのカラム分画の反応性を示す: ・−・ 抗−VF6 vAb 17/80 ;ムームVN MAb 9/6 ; 腸−圃 VN MAb 39A0下のパネルはA280 (実線)と種々の分画 に存在するタンパク質の量(・−−−一・)を示す。○−○は、粉末を差し引く ために、接合されたRemazol Blue色素と試料とのインキュベーショ ン後に放出された可溶性ペプチドを含む上清のA5,5゜て測定したタンパク質 分解活性を示す。
図5は、5ephacryl S、300カラム上でのpTTQ18. VP2 溶解物のゲル濾過を示す。上のパネルはVN MAb 9/6 (ムーム)およ び39A(■−■)との反応性を示す。下のパネルはA2m。
(実線)と個々の分画中に存在するタンパク質の量(・−一−−・)を示す。
図6は、不活性化された生来のVP2a/2bまたは2種の組換えサブユニット ワクチンのいずれが一方を予防接種した成体の雌鶏の血清抗体応答を示す。4羽 の雌鶏のグループにフロイント不完全アジュバント中のVP2a/2b 20μ gまたはpYELC,5−POもしくはpYELC,5−VF6のいずれが45 μgをi、 m。
接種した。前記組換えタンパク質は、各酵母細胞溶解物の12に上溝の3300 間隙容積分画から再懸濁した40にベレットであった。A : EL[SA力価 二B:ウィルス中和力価。
図7は、ゲル濾過(図3および4)にかけた酵母および大腸菌溶解物の間隙容積 (試験管45−55)および包含容積(試験管8l−90)分画中に存在するV F6のウェスタンプロット分析を示す。分析した試料は1. pYELc5.P O: 2. pYELc5.PoΔXhoI; 3. pYELC5,VP2T  ; 4. pTTQ18.VF6であった。aおよびbは、それぞれ間隙容積 および包含容積分画中に存在するタンパク質を表す。フィルターAは抗−VF6  MAb 9/6で探査し、そしてフィルターBは抗−VF6 MAb 17/ 80で探査した。
図8は、REG 4000による沈澱後に得られた再溶解されたペレットのタン パク質分解活性(Asss、、)を示す。間隙試料(試験管47−57.図4) ;包含試料(試験管84−92.図4):および未分画の3に上溝のアリコート をREG 4000と混合し、4°Cで一晩保存し、そして2500gで遠心し た。・□・間隙試料;・−−−−・包含試料;0−()3に上溝。
図9は、VP2タンパク質のN末端の回復のためのクローニング方法を示す。
図10はPCR増幅DNA断片のアガロースゲルを示す。
反応AではオリゴヌクレオチドN527を使って(ウェル1,3゜5.8)また は反応BではオリゴヌクレオチドN526を使って(ウェル2.4.6.9)ゲ ノムRNAから得られた相補性DNAを、プライマーN526とN527 (ウ ェル1.2.5.6.7)もしくはプライマーN528とN533 (ウェル2 ,3)を用いてまたはプライマーを用いずに(ウェル8.9)、PCR増幅にお ける鋳型として使用した。ウェル10の分子量マーカーは叶igest (Ph armacia)である。ウェル5と6におけるPCR増幅には、ウェル1と2 におけるものとは異なるPCR緩衝液を使用した。
図11はプラスミドの作製および地図を示す。
A、 prP41 : VF6 (株002−73の)をプラスミドpEX、 POΔXhol−Pst [がらの1.5kbのSma[−XbaI断片としてpTTQ18 (Amer sham>のSma f−聯1部位にサブクローニングし、pTTQ1’8−V F6を得た。次いて小さいDral−3al[断片を除去して1acZα断片を 除去し、12マーのBamH[リンカ−(Pharmacia)とpUc−f  1 (Pharmac ia)からのf1遺伝子間領域をその部位に挿入してp tP41を得た。VF6の発現はtacプロモーターの調節下にあり、M13ヘ ルパーファージを使って一本鎖DNAを得ることができる。
B、 plP201 : 株002−73(7)VF6 ヲ含ムpfP41 c7)EcoRI−Xhol 断片が、ゲノムRNAのPCR増幅により得られた変異株Eからの相同領域によ り置き換えられている。
C,pIP207 : VF6のC末端半分を含むplP201の小さい5acl断片が、p[P41か らの相同断片により置き換えられている。VP2ハイブリッドタンパク質は、株 002−73からのC末端半分に融合した変異体EからのN末端半分から成る。
D、酵母発現ベクター1)IP211 :VF6のC末端半分を含むpYELC 5,POhΔXho Iの5acl−XhoI断片が、prP201の相同断片 により置き換えられている。これは、株002−73からのN末端半分と変異株 EからのC末端半分から成るVP2ハイブリッドをもたらす。
図12は、モノクローナル抗体を用いた大腸菌溶解物のドッドブロットを示す。
大腸菌溶解物の3に上清を同等のタンパク質濃度に調整し、モして1:5希釈液 (A−F)をドツトプロット上に負荷した。plP41. pIP201. p IP207からの溶解物および5μgの[BDVウィルスタンパク質を、指摘の ようにしてMAb39A、 MAb9/6およびMAb6/1を用いてドツトプ ロット分析した。
図13は、成体のニワトリにおけるフロイント不完全アジュバント中)pYEL C5−VP2ノ用量応答を示す。E[、ISA (A)およびウィルス中和(B )抗体の力価について血清をアッセイした。
図14は、フロイント不完全アジュバント中の45μgのpYELC5−VF6 に対する2羽の感作された成体の雌鶏の血清抗体応答を示す。ELISA (A )およびウィルス中和(B)抗体の力価について血清をアッセイした。
実施例1 種々の長さのN末端融合物を育する多数のVP2構成物を大腸菌中で生産せしめ ると、N末端融合物の長さか増加するにつれて封入体の形成による不溶性の程度 が増加する傾向があることがわかった。VF6の5つのN末端アミノ酸がpTT Q18ベクターからの8アミノ酸MNSSSVPGにより置き換えられている構 成物pTTQ18.VP2 (図ID参照)は、発現レベルが適度に高く、生産 物が非常に安定であり、そして12.000 rpm上清中に80%までが残る ため、最も適当であることがわかった。それは多数ノVN MAbト強力に反応 する(PCT/AU88100206ニ記載)。ウェスタンプロットでは、それ は変性VP2を認識する抗−VF6 MAbと反応する。非変性条件下では、立 体配座エピトープのみを認識するVN MAb 39Aと強力に反応し、このこ とは該分子の少なくとも一部分が正確に折りたたまれていることを示唆する。構 成物pTTQ18. VF6は更に、多数のVN MAbにより免疫沈澱される 。表1に示したように、ニワトリに注入すると抗−VP2抗体を生産するが、該 抗体は有意な程度にウィルスを中和しない。この状況は、大腸菌由来のVF6か ら免疫感作用複合体(lSC0M5)を作製した時にも改善されなかった。
A 3200 < 80 D 1600 <80 実施例2 酵母由来のVF6の免疫学的特徴づけ 酵母構成物は図ICに示され、クローニング方法は図2に記載される。サツカロ ミセス・セレビシェ−(Saccharomycescerevisiae)中 で発現されるVF6は銅非誘導性発現ベクターpYELC5(図IB参照;オー ストラリア国特許出願15845/88)を使って生産され、そしてクルベロマ イセス・ラクチス(Kluyveromyces 1actis)構成物はに、  1actisベクターE1(オーストラリア国、キャンベラ、オーストラリア 国立大学。
D、 C1ark−Walker博士から入手)を使って生産された。全ての酵 母構成物において、VF6の5つのN末端アミノ酸を酵母CUPI遺伝子産物の N末端から誘導したオクタペプチドMFSELDPQにより置き換えた。pYE LC5,PO構成物は、前駆体ポリタンパク質をコードするIBDVゲノムの完 全な大セグメントを含む。酵母では、大腸菌と同様に、該前駆体ポリタンパク質 が開裂されてVF6. VF6およびVF6を生じる。CLIP 1オクタペプ チドは開裂されたVP2分子のN末端に存在する。クローンpYELC5,PO ΔXho I中で生産されたVP2分子は、C末端に追加の12 KDaの「無 関係の」タンパク質を含む。この「無関係の」タンパク質は、翻訳終結コドンが VP2分子のC末端に導入されているクローンpYELC5,VP2Tにおいて 生産されるVF6には存在しない。K、ラクチスのVF6はI)YELC5,V P2Tと同じ挿入断片を有する。
抗−VF6 MAb 9/6および抗−VF6 MAb 17/80を用いて探 査した発現生成物のウェスタンプロット(図3)は、酵母におけるIBDVの大 ゲノムセグメント(クローンpYELc5.PO)の発現が、大腸菌および無細 胞翻訳系において見られるような前駆体ポリタンパク質から正確にプロセシング されたVF6およびVF6の生成をもたらすことを示す。予想どおり、VF6お よびVP3コード領域の欠失のため、VF6はクローンpYELC,5POΔX hO1およびpYELC,VP2Tl:おいて生産されない(図1)。
pYELC,5POΔXholにおいて生産されるVP2分子は、C末端に追加 の12 KDaの無関係タンパク質を有し、そして翻訳終結コドンがC末端に導 入されているクローンpYELC,VP2Tにおいて生産される正しいサイズの VF6よりも遅い電気泳動移動度を有する。VP2aより下方に出現するバンド は分解生成物である。
免疫原性を評伍するために、二重反復試験において、未感作のSPEニワトリへ のフロイント不完全アジュバント中の酵母溶解物、12K rl)m上清、また はカラム由来の分画の一回筋肉内注射により(VN MAbを用いた一連のドツ トプロット上での反応性において50μgのウィルスVP2と等価)、抗体を惹 起せしめた。全ての酵母構成物が、生来のVF6および大腸菌構成物pTTQ1 8. VF6のものと同等の試験管内抗原性を有する。
それらをアジュバント中に乳化させてニワトリに注射すると、非常に有意なEL ISAおよびVN力価を生じ(表2)、そして接種したニワトリからの血清はI BDV感染から幼若のニワトリを受動的に保護することが可能である(表3)。
このように、酵母由来のVF6は、それがニワトリにおける保護的抗体応答を誘 導するという点て、生来のウィルスVP2と免疫学的に非常に類似している。
表2: ウィルスVP2または組換えIBDV酵母構成物での免疫pYELC5 ,POΔT ”’ 3.200 32ONT=試験せず 実施例3 酵母−および大腸菌−由来のVF6のゲル濾過および沈降大腸菌pTTQ18.  VF6または酵母VP2構成物の12,000 rpm上清を5ephacr yl S−300カラム上でのゲル濾過にかけた時、VF6は2つの離れた分画 において溶出した(図4および5)。間隙容積に大きなピークがあり、外観上酵 母では非常に乳濁状であるが大腸菌のはそれが少なく、そしてほとんどタンパク 質を含まない。カラム分画をニトロセルロースフィルター上にドツトプロットし 、そして種々のモノクローナル抗体を用いて探査してIBDV抗原の位置を突き 止めた。クローンpYELC5,POはVP2遺伝子以外のIBDV遺伝物質を 含む唯一のクローンであるので、予想通り、抗−VF6 MAb 17/80は クローンpYELC5,POからの物質とのみ反応する。この反応は間隙容積分 画に限られる。未変性および変性VP2を認識するVN MAb 9は、酵母構 成物pYELc5.PO(図4)、pYELC5,POΔXhol、pYELC 5,VP2T 、 K、 ラ’)−F−スVP2T (結果は示しテいなイ)、 および大腸菌構成物pTTQ18.VP2 (図5)の間隙容積分画と包含容積 分画の両方と反応する。未変性VP2のみを認識するVNMAb 39Aは、上 記の全ての構成物からの間隙容積分画と卓越的に反応し、このことは正確に折り たたまれた分子の多(が間隙容積分画に存在することを示唆している。
全ての酵母構成物とpTTQ18. VF6において、間隙容積分画に存在する VF6は40.000 rpmで1時間回転させると定量的に沈降する。包含容 積分画に存在するVF6は同じ条件下で沈降しない。これは、間隙容積中に溶出 するVF6が高分子量凝集形で存在することを示唆する。クローンpYELC5 ,POでは、VF6とVF6の両方が間隙容積中に存在し、高速遠心によりVF 6の約50%がVF6と共沈する。抗−VF6 MAbにより免疫沈澱する間隙 容積物質はウェスタンプロットにおいて抗−VF6 MAbと反応せず、そして 抗−VF6 MAbにより沈澱する物質は抗−VP3MAbと反応しない(結果 は示してない)。このことは、pYELC5,POでは間隙容積中に存在するV F6とVF6が互いに複合体化しないことを示す。pYELc5. POの間隙 容積分画の40.000 rpmペレットはVF6とVF6の両者を含むが、こ のベレットは他の酵母構成物から得られた40.000 rpmペレットより免 疫原性でない(図6a、6b)。これは、VF6がIBDVの主要な宿主保護抗 原であるという以前の開示(PCT/AU86100156およびPCT/AU 88100206)を支持する。
間隙容積物質の電子顕微鏡写真は明白な粒子構造を全く示さないが、VN MA bおよび免疫金粒子と特異的に結合する不規則な密集体を形成する。
実施例4 Sephacryl S−300カラムで分画した大腸菌または酵母構成物にお けるウェスタンプロットを図7に示す。大腸菌pTTQ18、VF6の間隙容積 分画は全く分解されていないVF6を含み、一方包含容積分画は幾らか分解され た物質を含んだ(図7)。
pYELC5,POオヨびpYELC5,VP2T並びi: K、 ラフf ス VP2Tノ間隙容積分画はVP2aに相当する顕著な41 kDaバンドを含み 、そしてpYELC5,POΔXho IではC末端の「無関係の」大腸菌配列 の存在のためVP2aより約12 kDa大きいバンドを含む。全ての酵母構成 物の間隙容積中にも種々の量の分解されたVF6が存在する。分解の程度はpY ELC5,VP2Tおよびに、ラクチスVP2Tではより少ない(結果は示して ない)。pYELC5,POの間隙容積分画は完全にプロセシングされたVF6 を含み、これは間隙容積中のそれの存在がプロセシングされてない前駆体ポリタ ンパク質のせいでないことを示す。分解の程度はS、セレビシェ−(S、cer evisiae)生産物の包含容積分画において非常に強い。
大腸菌と酵母の両者において、未分解のVF6が主として高分子量凝集形で存在 する傾向にあることは明らかであろう。
酵母構成物に関するでの上記の結果は全て、チモリアーゼで処理してそれらをス フェロプラストに変換し、次いで手短に超音波処理した酵母細胞を用いて得られ た。この方法は2時間までかかり、細胞性プロテアーゼの放出または活性化を導 く。他の方法では、ブラウンホモジナイザー(BraunHomogenize r)中て細胞をガラスピーズと共に敏速に破壊(2分間)し、次いでゲル濾過ま たは沈降により可溶性タンパク質(プロテアーゼを含む)から高分子量凝集体を 分離することにより、タンパク質分解の程度を最小にすることができる。
PMSFのようなプロテアーゼ阻害剤の存在および抽呂中のpHの低下を用いて VF6の分解を最小にすることもてきる。
実施例5 間隙容積分画および包含容積分画の免疫原性酵母構成物および大腸菌pTT01 8. VF6からの包含容積分画は非免疫原性であった。他方、全ての酵母構成 物の間隙容積分画中に存在するVF6は高度に免疫原性であったが、大腸菌pT TQ18. VF6のそれは非免疫原性であった(表4)。従って、高分子量凝 集形で存在する酵母由来のVF6はニワトリにおいて保護的免疫応答を引き起こ すが、大腸菌の相当物は引き起実施例6 組換えIBI)V VF6(7)精製 酵母において細胞内的に生産された組換えVF6はタンパク質分解を受けやすく 、そして成る種の細胞性タンパク質の存在が抗原の競争を導き得る。従って、免 疫原性であって且つ分解性プロテアーゼを含まない形態においてVP2分子を単 離することが望ましい。酵母溶解物中の組換えVF6は2つの形態−多量体形お よび単量体形で存在する。それらの形態は5ephacryl S−300ゲル 浸透クロマトグラフイーにより分離することができる(実施例3)。多量体形は ほとんど分解されず(実施例4)、高度に免疫原性である(実施例5)。酵母溶 解物中に存在するプロテアーゼ活性のほとんどは、多量体VP2を含むこの間隙 容積分画の後方に溶出する。これは、間隙容積中に存在するVF6の一層大きな 安定性をもたらす一因となり得る。か(して、ゲル濾過は細胞性プロテアーゼか ら多重体形および単量体形のVF6を効果的に分離する。間隙容積中に溶出する VF6は、4%ポリエチレングリコール(PEG)4000で沈澱させることが できる(2°C,1時間)。低速遠心(2000gX 10分間)により回収す ることができる沈澱は、VP2活性のほとんどを含み(MAb 39Aとの反応 により評価した時)、大部分の分解性プロテアーゼ活性を含まない(図8)。包 含容積中に溶出する単量体形のVF6は、10%までのPEG濃度で沈澱しない 。
VF6の単量体形と多量体形は、上述したように4%PEGでの沈澱による酵母 3に上溝(前のゲル濾過なし)から回収することもできる。図8かられかるよう に、プロテアーゼ活性は、PEG濃度か増加につれて増加する量で3に上清から 沈澱する。
4%PEGでは比較的少量の酵母プロテアーゼがVF6と共に沈澱する。VP2 沈澱物は4%PEG中で安定に保存でき、この濃度およびそれより高濃度のPE Gては、プロテアーゼ活性は阻害されると思われる。
酵母および大腸菌由来の組換えVF6は、PEGとデキストランから成る水性二 相系を使用することにより、単量体形で且つ免疫原性形において回収することも できる。ブラウンホモジナイザー中でのガラスピーズ磨砕により得られた酵母溶 解物を、7%PEG 6000.5%デキストランT500.2M NaC1, 50mMリン酸緩衝液pH6,8に調整し、RTで5分間インキュベートする。
低速遠心により、細胞破砕物を含む別個の中間相により分離された二相が形成す る。下方の高デキストラン相は、大半の細胞性タンパク質と核酸を含む。上方の 高PEG相は在校的純粋なVF6を含み、低温でのインキュベーションに次いで 低速遠心によりVF6を回収することができる。
実施例7 VP2タンパク質のN末端の回復 大腸菌ベクターPOの操作により、IBDVポリタンパク質のN末端をコードす るDNA配列を回復させた。クローンpEX、 PO(Hudsonら、198 6)は、IBDVの犬dsRNAセグメントによりコードされるIBDVポリペ プチドの最初の5アミノ酸を除く全てのコード情報を含む。ベクターpEX、  POを圃(とXmafで切断し、3 kbの1acZ配列を切除した。T4 D NAリガーゼおよび指示された二本鎖オリゴヌクレオチドの存在下で残部を一緒 に融合した。得られたプラスミドp501とp502は6 kbのサイズであり 、そして3 kbの欠失を有する点でpEX、 POと異なっている。欠失部分 の代わりに、それらは該ポリタンパク質の最初の5アミノ酸(MTNLS−生来 、またはMTNLS−酵母が好ましい)をコードすることができる0、33 k b未満の二本鎖人工オリゴヌクレオチドが挿入されている。
該構成物は、最適なコドン使用および効果的な翻訳イニシエーターを有すること により、酵母中での翻訳を最大にするように考案された。上述したように、オリ ゴヌクレオチドをペアにして混合物として合成した。クローニングしたオリゴヌ クレオチドを迅速に識別するために、更なるオリゴヌクレオチド: 3’OHT GT TACTGA TTG A 5’OHを合成した。これを放射性ATPで リン酸化し、該クローンから調製したDNAにハイブリダイズせしめた。このオ リゴヌクレオチドは、18°Cでは添加した二本鎖を含む全てのクローンとハイ ブリダイズしたが、30°Cでは完全に一致しているもののみかハイブリダイズ したままであった。
図9に示した構成物(p501とp502)は、この方法により直接形成された 。それらは4つのヌクレオチドが過剰であるが、読み枠の回復のための適当な候 補である。これは、先ずそれ列CCCGGGを開裂し、一本鎖末端5’ CCG Gを残す。NewEngland Biolabsにより記載された手順に従っ て、マングビーンヌクレアーゼ(Pharmac ia)ての処理によりそのよ うな末端を容易に除去した。それらの処理後、開裂されたベクターを分子内的に 再連結せしめ、フレーム内構成物p601とp602を作製した。その部分配列 をそれらの親のベクターの配列と一緒に下記に記載する。
変更されたN末端を有するPO構成物 N末端領域の配列 フレームシフト クローン名MSNLS?DQ ATG TCT AACTTG TCCCGGG GAT CAA +1または +4 p501p601およびp611からのDNAを酵母pAAH5ベクター 中にクローニングした。フレーム内構成物はプロセシングされるポリタンパク質 を生産する。合成されるVF6のレベルは低い(この無制御発現ベクターから予 想される通り)けれとも、pAAH5を使って以前に発現されたものとは異なり VF6が安定であるように見える。
実施例8 2つの異なる血清型のIBDV(Iおよび■)が存在しくMcFerranら、  1980 ; Jackwoodら、 1982) 、そして血清型■内には 抗原変異体が存在する(Saifら、 1987)。血清型I由来の組換えVF 6による種畜雌鶏の予防接種はそれらの子孫をIBDV感染から保護するが、血 清型Iの不活性化ワクチンでの予防接種に耐性である変異株(Delaware  E)か出現している。エスケープ変異体を基にしたワクチンでの予防接種は野 生型株だけでなく変異型株による感染に対しても保護することができるので、市 販のワクチンへの変異株の包含が望ましい。ウィルス中和モノクローナル抗体は 、株002−73のVF6の中間の145アミノ酸残基(Ace l−3pe  I断片)中の立体配座依存性不連続エピトープを認識する(PCT/AU881 00206)。ウィルス中和へfAb 39Aは株Eのウィルスタンパク質と反 応しないため、変異株Eにおいてはこのエピトープが変更されている。免疫原性 エピトープを含むカセットを作製し、そしてそれを発現ベクター中に挿入するこ とにより、株EのVF6をクローニングした。この方法を用いて、将来発生し得 る任意の変異体の免疫原性断片をクローニングしそして発現させることができ、 新しく出現した変異体をワクチン製剤中に迅速に含めることを可能にするだろう 。
A、材料と方法 (a)ウィルスのゲノムRNAの単離 変異株Delaware E (Central Veterinary La boratory。
Weybridge、 U、に、により提供)のゲノムRNAを、以前に記載さ れたようにして(Azadら、 x9ss) IBDV感染嚢から単離した。
70 gの嚢から1.5mgの収量のRNAが得られた。
(b) cDNA合成およびPCR増幅のためのプライマーの設計鋳型としてゲ ノムRNA 、そしてプライマーとしてVF2と相同性を有する合成オリゴヌク レオチドを使って、cDNA合成とE株配列のポリメラーゼチェーン反応(PC R)増幅により、サブクローニングに適当なりNA断片を得た。プライマーの5 ′末端には、増幅された断片のサブクローニングを容易にするために制限部位が 組み込まれていた。タイプ■のオーストラリア株002−73からのVF6の鋤 I−珈■、論[−釦1.最初のン工1−Xholまたは最初のA c c I  −鑞1断片のいずれかを、株Eまたは他の任意の変異株からのVF6の対応断片 により置換することを可能にするであろう5つの異なるプライマーを合成煮沸後 の急冷によりゲノムRNAを変性させ、トリ筋芽細胞腫ウィルス由来の逆転写酵 素(AMV RTase、 Pharmacia)による相補的DNAの第−鎖 の合成のための鋳型として使用した。この合成は、コード鎖を与えるためにVF 6のN末端に相補的であるオリゴヌクレオチドN527 (反応A)、または非 コード鎖を与えるためにC末端に相補的であるオリゴヌクレオチドN526 ( 反応B)のいずれかにより開始した。
(d) cDNAのPCR増幅 RNA−cDNAハイブリッドからl?NAを加水分解した後、PCRにより第 −鎖cDNAから特定の配列を増幅させた。VF6のN末端およびC末端領域に 相補的であるオリゴヌクレオチドN527およびN526をプライマーとして使 用した。対照反応においては、オリゴヌクレオチドN526をシ旦[部位の所で VP2内部領域に相補的なN533により置き換え、そしてN527をVF6の N末端領域にも結合するN528により置き換えた。使用したPCR条件は、9 5°Cで1分間の変性、60°Cで1分間のアニーリングおよび72°Cで2分 間の伸長、を30サイクルであった。反応生成物をフェノール抽出し、エタノー ル沈澱せしめ、そしてアガロースゲル電気泳動により分析した(図10)。
り平滑末端にし、生じた1、5kb断片をアガロースゲルから切り取り、そして Geneclean (Bio 101)で抽出した。次いでこの断片を、それ がオーストラリア株002−73のVF6に置きかわったpIP41の4.1k b睡RI−伽I断片と連結せしめた(図11)。
制限分析およびVP2aのC末端の直線状エピトープを認識するモノクローナル 抗体(MAb) 6/I (Azadら、 1987)を使ったドツトプロット におけるVP2発現についてのスクリーニングにより、株EからのVF6を含む クローンpIP201を同定した。
合した株EからのN末端半分と株002−73からのC末端半分とから成るハイ ブリッドVP2を得た。これは、plP201の1.Jkbと1断片をpIP4 1の対応断片と置換することにより行った(図11)。
plP201の制限断片をM13mp18およびM13mp19の適当な部位中 に連結せしめることにより、DNA配列決定用の11f13クローprP201 からのVF6のC末端半分を含む5ac(−XhoI断片を酵母発現ベクターp YELC5,POΔXho((図1c)中にサブクローニングすることにより、 クローンp[P211を作製した。該プラスミドを用いてS、セレビシェ−(S 、 cerevisiae )株6657−4Dを形質転換せしめ、そして二倍 体を選択した。S、セレビシェ−(S、 cerevisiae )クローンp [P211を銅誘導性VP2発現について分析した。クローンplP211中の VP2ハイブリッドは、株002−73からのN末端半分と株EからのC末端半 分(MAb 39A結合に特異的な領域を有する)を含む。該ハイブリッドタン パク質はVP2P2O3acl部位において融合している。
異なるIBDV株からのVP2分子のN末端半分にはアミノ酸変化が全く存在し ない。それらの構成物中のE−VF6 DNAの存在は、制限分析により確認さ れた。
(g) DNA配列決定 組換えplP201またはM13クローンの二本鎖配列決定および一本鎖配列決 定は、製造業者の教示に従って、T7ボリメラーれかを使って、キットにおいて 供給される万能配列決定用プライマーまたはIBDV株002−73の配列を基 にした合成オリゴヌクレオチドを用いて実施した。
(h)組換えタンパク質の発現および特徴づけ0.4%グルコースと100μg /mlのアンピシリンを含むLB培地中の大腸菌DH5α(BRL)中にプラス ミドを維持した。0.5mMrPTGを含むがグルコースを除いた同培地中で2 時間増殖させることにより、論プロモーターの調節下でのVF6の発現を誘導し た。
酵母では、0.5m1l(Cu5OtをYNB 2%グルコース培地に添加しそ して30℃で2時間増殖させることにより、C[JPIプロモーターからのVF 6の発現を誘導した。
リゾチーム処理と超音波処理により細菌を溶解させた。酵母細胞はブラウンホモ ジナイザーにより溶解させた。
タンパク質をドツトプロット、SDS PAGEおよびウェスタンプロットによ り分析した。
B、結果と考察 PCRのためのプライマーとして保存領域に相補的なオリゴヌクレオチドを使っ て、ゲノムRNAからrBDVの変異株Eの宿主保護抗原VP2をクローニング した。正しい断片の増幅は、株002−73とEとの間の相違が、ウィルス中和 立体配座エピトープを形成するVF6の中央(Accl劉匹1領域)に起こって いなければならないという発見に基づいた。ウィルス中和MAI) 39Aは変 異株Eのタンパク質を認識しない。
cDNAの合成およびPCRにおけるVP2配列に対するプライマーの特異性は 、種々のプライマーを使った時に予想されるサイズの断片を得ることによって証 明することができる。VP2特異的DNA配列のみが増幅された。プライマーN 527とN526を含む反応では、全長VP2に相当する1、5kb断片が増幅 され、一方VP2のC末端に相同なプライマーN526が針4部位(アミノ酸3 50)あたりの領域に相同なプライマーN533により置換されている対照反応 では、わずか1 kbの小さい断片が予想通り合成された(図10)。
増幅された1、5 kbの全長VP2断片の末端は、EcoRIおよびXhoI で平滑断端にすることができた。この断片をpIP41の対応部位に挿入し、オ ーストラリア株002−73のVF6を置き換えると、それらの部位が維持され 、その上プライマー中に存在するC1alおよびPvu r部位が組み込まれた 。正しいクローンp!P2O1をC1a!およびハtulでの制限分析により確 かめた。
p[P41とprP201からのVF6のN末端の相違を表7に示す。
(ii)DNA配列 ウィルス中和エピトープを含む株EのSac[−漣f領域を配列決定し、得られ たアミノ酸配列を株002−73の配列(Hudsonら、 1986)と比較 した。両法は5acl−シ副1断片中で15アミノ酸残基異なる(表9)。株E における変化の最も顕著な特徴は、第二の親水性ピークの領域における株EのG 317DおよびD322E置換であった。株Eはまた新たなユニークNco I 制限部位を含み、002−73に存在する5tu1部位を失っており、これが0 02−73とE株のDNA配列との間の便利な区別を与える。
(iii)発現 pIP201から株Eの組換えVF6を発現させることができたが、モノクロー ナル抗体(MAb) 9/6および6/1へのそれの結合はp[P41から発現 されたオーストラリア株のVF6のものより弱かった(図9)。MAb 6/1 および9/6を用いたドツトプロットにおいてアッセイすると反応性はわずか約 115であり、MAb39Aとの反応性は完全に失われていた。prP201と pIP41のVF6はそれらのN末端が異なっており(表7)これがpIP20 1における発現レベルの減少または安定性の減少の原因となるかもしれない。こ の相違が重要であるか否か、または発現レベルが両プラスミドで同じであって単 にエピトープが変わったため結合の減少をもたらすのかどうかという疑問を解決 するために、オーストラリア株とE株とのVP2ハイブリッドタンパク質を作製 し、そしてMAbとの反応性をドツトプロット上で比較した(図12)。
プラスミドplP207は、VP2内部5ac1部位において融合した株Eから のN末端半分と株002−73からのC末端半分とから成るハイブリッドVP2 を含有する。プラスミド211では、順序が逆であり、VF6のN末端が株00 2−73からの配列から成り、そしてC末端が株Eからの配列から成る。
変更されたN末端を含むpEP207からのハイブリッドVP2のMAb 39 A、 9/6および6/1への結合は、p[P41 と同様であり、p[P2O 1よりもずっと強い(図9)。これは、p[P41.201.207および21 1の発現レベルがN末端の相違により影響されず、エピトープの変化のみがMA bとの反応性の相違の原因になることを意味する。
プラスミドplP207と211の結合活性の比較は、MAb 39AおよびM Ab 9により認識される立体配座中和エピトープの形成に関与する残基が、V F6の中央のSac r部位から離れて位置するという結論をさらに導いた。従 って、p’IP211により生産されるハイブリッドVP2は、変異株Eに対す る組換えIBDVワクチンの有力な候補である。pIP211からのハイブリッ ドVP2はオーストラリア株002−73と同じ発現レベルを有し、変異株Eに 特有のエピトープを含む。酵母により発現されたpIP211のハイブリッドV P2を予防接種したニワトリは、IBDV株002−73を中和する抗体を生産 した(表9参照)。
表5・ cDNA合成およびPCR増幅のためのプライマーの設計EcoRIF ”tul C1a工 14511 5’TT入Au 919工ΔΩAccA T入^CTGCCC,C AG入丁C^TTACC入^T’rc丁C32表6. 多重クローニング部位へ のVF6のN末端融合EeoRI 5acI Xpr=I SmarATG 人 Aτ 丁CG 入TCGCA TCG λTG λCλ 入λCCTCTCλ  Gλτ 、・EcoRrPvuI C1aX !!8: [BDV株002−73およびEのAcc [−3pe [領域のア ミノ実施例9 ウィルス中和モノクローナル抗体は、VF6の中央の145アミノ酸残基(Ac cI−浪1断片)内の立体配座依存性不連続エピトープを認識する( PCT/ AL188/(10206)。この断片は卓越的には非常に疎水性の残基から成 るか、一端に近い2つの小さい親水性領域も含む。欠失−発現分析を伴う以前の 研究は、この2つの親水性ピークが立体配座エピトープの形成における重要な決 定基であり得ることを示唆した( PCT/AU88100206およびAza dら、 1987)。部位特異的突然変異誘発によってこれらの領域を縮小した 。しかしなから、介在する疎水性領域の一重要性も調べた。
血清uI不活性化ワクチンでの予防接種に耐性であり、そしてウィルス中和コン ホメーションエピトープに特異的なモノクローナル抗体39Aに結合す・、る・ 能力を失っている変異株Eは、MAb 39A結合に重要な残基を同定するのに 青用であるこ妻がわかった。
、A、材料と方法 1、突然変異誘発およびVF6の発現のためのpIP41の作製VP2(株00 2−73の)をプラスミドpEX、 POΔXhol−Pstlからの・1.、 .5に、b 、Sma [−Xba I断片としてpTTQ18 (Amers ham)のSma(−Xbal”部位4に゛サブクローニングし、pTTo 1 8−VF6を得た。次いで小さいル11=’、sa l’ I断7片を削除して 1acZa断片を除去し、12マーの堕−[リンカ−(Pha−rmacia) とpUc−fl(Pharmacia)からのfll遺伝子領領域その部位に挿 入し、pIP41を得た。VF6の発現はtaCプロモーターの調節下にあり、 M13ヘルパーファージを使って一本鎖DNAを得ることができる。
ファジミドベクターpIP41 (または株°EからのVF6の復帰変異のため にはplP201)から得られた一本鎖DNA鋳型のオリゴヌクレオチド指向突 然変異誘発により、単一アミノ酸の置換および欠失を生ぜしめた。“dut U ng“法を用いてまたはAmershamの突然変異誘発キットを使用すること により、突然変異を生ぜしめた。pIP41中のユニーク5tuI部位中にリン カ−を導入することによりアミノ酸の挿入を引き起こした。
3、突然変異体のスクリーニングおよび特徴づけ単一アミノ酸置換において使用 するオリゴヌクレオチドは、それらがプラスミドに新規制限部位を導入して容易 な同定を可能にするように工作した。リンカ−挿入断片も制限酵素消化によりス クリーニングした。全ての突然変異体を二本鎖DNAシークエンシングにより配 列決定し、予想される置換および挿入を確認した。
3つの異なるモノクローナル抗体(MAb) 9/6.39Aおよび6/1を使 って突然変異体の表現型を分析した。細胞溶解物をイムノブロッティングにより アッセイし、そして野生型と比較した。MAb 9/6と39AはVF6の14 5アミノ酸領域を認識する。
MAb 6/1はVF6のC末端のAce l−5pe rの外側の領域に結合 し、これを突然変異体により引き起こされたタンパク質中の非特異的変化を検出 するのに使用した。
B、結果と考察 (a) AccI−3pel領域内ての突然変異誘発Accl−漉(領域のいず れかの末端の親水性領域に保存性および非保存性置換を導入し、そしてそれらの 親水性領域間の疎水性領域の寄与を5tuI部位へのリンカ−挿入により探査し た。MAb結合に対する突然変異の効果をドツトプロットにより分析した。第一 の親水性ピーク中の荷電アミノ酸から中性アミノ酸への置換は、MAb結合に全 く影響を与えなかった(表10)。
VF6の残基253の周囲の8旦1部位の所の疎水性領域中への4アミノ酸(1 )IP39ではPro Asp Pro GlyまたはplP41ではLeu  Thr Leu Thr)の挿入は、MAb 39Aと976の結合を特異的に 阻害した。従ってMAb 6/1結合は影響を受けなかったので、この領域はエ ピトープの一部分であるかまたはエピトープの形成に特異的に関与する(表10 )。
はぼaa 300−320のの畢1部位に近接した第二の親水性領域の残基も、 立体配座エピトープの形成に重要である。p[P77における23残基の欠失は MAb 39Aと976の結合の低下を導いたか、MAb 6/1結合には影響 しなかった。この領域における非保存性単一アミノ酸置換(Lys308Ala およびLys315A1a)はMAb 6/l結合には影響しないように立体配 座を破壊しそしてタンパク質の不安定性を引き起こした。保存性置換L)ls3 15ArgはMAb結合に対して測定可能な影響を与えなかった。
(b)変異株Eのエピトープにおける相違株002−73のVF6中の立体配座 エピトープを認識するMAb 39Aは変異株EのVF6を認識しない。オース トラリア株002−73と変異株E間の立体配座エピトープの相違を招く残基は 、VF6のC末端半分のSac I部位から遠位に位置している。これは、オー ストラリア株と変異株EとのVP2ハイブリッドタンパク質を作製しく前の実施 例81図11を参照めこと)そしてMAbへの該生成物の結合をドツトプロット において分析することにより(前の実施例82図12を参照のこと)証明されて いる。
MAb 39Aを用いたプラスミドp lP2O7(E 1002−73)およ びpIP211(002−73/E )からのハイブリッドVP2のドツトプロ ットは、各法に特有の表現型を決定する(表11;プラスミドの詳細については 前の実施例82図11を参照のこと)。
株EからのVF6のAce4−却1断片のアミノ酸配列をオーストラリア株00 2−73の対応断片と比較した。両法間で105アミノ酸の≧l−5p5I断片 においてわずか14残基が異なっており、そのうちの2置換(株002−73で の317G1yおよび322Aspに比較して株Eにおける317As I)お よび322GLu)のみが第二の親水性ピークに存在していた(前記実施例82 表8を参照のこと)。オーストラリア株の配列中のような322 Aspへのp IP201中の株EからのVF6の第二の親水性ピーク中の単一残基322Gl uの変異は、ウィルス中和MAb 39Aへの結合を002−73株のもの同じ レベルに回復するのに十分であった(表11)。この位置における単−bp変化 により血清グループ特異性が変更され得るので、この残基は立体配座エピトープ にとって不可欠である。
C1結論 部位特異的突然変異誘発により、Accl−亜I断片において中和立体配座エピ トープの形成に寄与する2つの領域が同定位に近い第二の親水性領域中の残基は 、MAb9/6および39Aにより認識されるエピトープの形成に特異的に関与 する。
株002−73と変異株Eとの間の立体配座エピトープの相違の原因となる残基 は、VF6中の5ac1部位から遠位に位置している。株E中の単一残基322 Gluからオーストラリア株の配列中のような322Aspへの復帰変異は、ウ ィルス中和MAb 39Aへの結合を回復させるのに十分であった。
表10 : plP41における部位特異的突然変異誘発の結果プラスミド 突 然変異 ドツトプロットにおける表現型MAb 9/6 39A 6/1 実施例10 予防接種した雌鶏の卵および子孫のニワトリへの母性抗体の伝達 成体のSPEホワイトレグホン種のニワトリに、フロイント不完全アジュバント 中の45μgの組換えタンパク質を8週問おきに2回予防接種した。雌鶏を人工 媒精(AI) L、受精卵を回収した。二回目の予防接種後3〜6週目に集めた 卵においてクロロホルム抽出および元の体積への再構成により卵黄抗体を測定し た。表12に示した抗体の力価は、各雌鶏からの5〜8個の卵の平均である。二 回目の予防接種後6〜15週間の間にAI雌鶏からニワトリを鼾化せしめ、3日 齢目に羽から採血した。各雌鶏からの10〜15羽のニワトリにおける血清抗体 のレベルを表12に示す。全ての抗体価はELISAにより測定した。
卵黄中の抗体の平均力価は、ドナーの雌鶏の循環中のものの半分から174であ り、一方で群化したニワトリの循環中の抗体価は変動的であった(表12)。組 換えサブユニッHBDにより雌鶏において誘導された抗体は、卵黄を経て子孫の ニワトリに伝達された。
表12二 組換えワクチンが注入された雌鶏の卵および子孫の実施例11 組換えVF6による生来および組換えVF6に対する抗血清の吸着 生来のVP2a/2bと組換えVF6の抗原の関連性を評価するために、種々の 抗血清をpYELC,5−POΔXholと多数回吸着させた。
抗血清のアリコート(最初は100μ47)を等量の1)YELC,5−POΔ Xhol (20μg/100 a 1 )と混1合し、37°Cで1時間反応 させた。次いて抗血清を400.000 g/r’5分間遠心した。同様にして 抗血清を更に3回吸着させ、各1段階においてELISAによる滴定用に一部分 を取っておいた。pyEt、c、 5−POΔxhorによる希釈因子について ELlSA力価を調整した。
表13ハ、組換えVF6が生来ノVP2a/2bおよびpYELC,5−po  ΔXho Iに対する抗血清からELISA抗′体の大部分を除去したことを示 す。しかしながら、それは、I)YELC,5−POに対する抗体をずっと小さ い比率で除去した。
ウェスタンプロット研究は、pYELC,5−POに対する元の抗血清および吸 着後の抗血清が、組換えVF6での吸着により除去されないVF6に対する抗体 を含むことを示した。この知見は、11’、1ffi)■(002−73) + :1m対シテニワトリを保護するためニハpYELc、 5−POを予防接種し た雌鶏からのニワトリにおいて高力価のELISA抗□体を必要とするという実 施例14の知見も説明する。高力価はVF6に対する抗体を反映する。
表13二 組換えVF6による、生来のおよび組換えVF6に対する抗血清実施 例l2 pYELc、 5−POΔXho [に対するニワトリの用量応答4羽の6週齢 のSPEホワイトレグホン種のニワトリのグループに、フロインドアジュバント 中の1.7μg、5μg、 15μgまたは45μgのpYELC,5−POΔ Xhofを筋肉内に注射した。組換えタンパク質は酵母細胞溶解物からの3に上 溝分画中に含まれていた。ニワトリを2週問おきに羽静脈から出血させ、血清を ELISA (A)抗体およびウィルス中和(B)抗体について滴定した。EL [SA抗体とウィルス中和抗体の両方の攻撃および大きさは45μg用量で最大 であり(図13)そして1.7μg用量で最小であるが、予防接種の6週間目抜 の異なる処理グループにおける血清抗体価間に有意な差がなかった。
実施例13 pYELC,5−POΔXho Iに対して感作された雌鶏の血清抗体応答10 0週齢IBDV(002−73)に暴露された雌鶏に、200週齢おいてフロイ ント不完全アジュバント中の45μgのpYELC,5−POΔXho Iを筋 肉内に注射した。ウィルス中和抗体とELISA抗体の両方か予防接種後2週間 目までに有意に増加しく図14)、抗体力価は少なくとも更に9週間の間上昇し たままであった。
この実験は、油性アジュバント組換えサブユニ・ノドワクチンが感作された雌鶏 を高度免疫化することができ、これは市販のブロイラー飼育雌鶏における不活性 化IBDワクチンの一般用途である。
実施例14 実施例1Oに概説したようにして組換えIBDVタンパク質を2回予防接種した SPF雌鶏から4化したニワトリを、3〜28日齢の間、毒性IBDV(002 −73)の100ニワトリ感染量の眼内接種によりチャレンジした。大部分のニ ワトリは、チャレンジ3日後の嚢中のIBDウィルス抗原の欠損により評価する と、≧6400の循環母性抗体力価を有しており、多数のニワトリは死後低い抗 体力価を有しており、それらの幾羽かは感染していた。これは、チャレンジ感染 に耐性の死後に特定の抗体力価を育する多数のニワトリから母性抗体の最小保護 力価を推定することを可能にする。pYELC,5−POを予防接種した雌鶏か ら鼾化したニワトリについては、ELISA抗体の最小保護力価は約1.600 であり(表14)、一方pYELC,5−PO△XhoIを予防接種した雌鶏か ら岬化したニワトリについては、最小保護力価は約400であった(表14)。
後者の値は、常用の不活性化油性エマルションIBDワクチン(Fahe)’ら 、 1987)で予防接種した雌鶏の子孫について以前に報告されたものと同等 であった。
コノコとは、ELISA ニより評価したpYELC,5−POΔXho (4 m ヨリ誘導した抗体の保護効力が、全IBDウィルスに対するものに匹敵する ことを示す。逆に言えば、pYELill、、 5−POに対する抗体の保護E LISA力価は、おそら< VF6に対する抗体の存在のために、pYELc、  5−POΔXho Iまたはウィルス全体に対するものよりもずっと高い(実 施例11を参照のこと)。
pYELC,5−POO/15’0/3 2/7 5/6 − 3/3pYEL C,5−POO/19 0/6 0/16 3/19 2/9 11/11ΔX ho ( a チャレンジ後3ヨ目に死亡後の感染したニワトリの数特定力価の母性抗体で チャレンジしたニワトリの敷金ての感染したニワトリは≧16の滑液包中のIB DV抗体のELISA力価を育した。各実験ニワトリグループとチャレンジした 5羽の同年齢のSPEニワトリのグループは、一様に感受性てあった。
参考文献 試験管番号 試験管番号 時間(週) −PO−+VP2 −VP2(生来) 時間(週) −PO−4−VP2 −VP2 (生来)C4? 命 、l @ 會 S De・ 時間(週) 時間(週) 1.7ug →5ug中75ug −49−45ug−ELISA雌鶏A→SN 雌鶏A◆ELISA雌鶏B÷SN雌鶏B国際調査報告 Injerns+I+y+sl^1 cat鴫、 lla、KT/All 5o 10Q224ANIEK丁0 ’M+ INTERNにiαQL 9込にΣRE PCRT camη℃W己APPLICATION?a)、KT Aυ 4AU  19908/8fl EP 3666B4 WD 8810298

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.酵母または他の真核生物宿主細胞中でのVP2構造タンパク質またはVP2 構造タンパク質の全部もしくは部分の抗原性を示すポリペプチドをコードするヌ クレオチド配列の発現により生産された高分子量凝集形のVP2を含んで成る、 IBDVのVP2構造タンパク質の高免疫原性形態。
  2. 2.サッカロミセス・セレビシェー(Saccharomycescerevi siae)またはクルベロミセス・ラクチス(Kluyveromycesla ctis)中での適当なヌクレオチド配列の発現により生産される、請求項1に 記載の生産物。
  3. 3.短いN末端融合物を有するVP2構成物を含んで成る、請求項1に記載の生 産物。
  4. 4.前記構成物において生来のVP2の5つのN末端アミノ酸がMNSSSVP GまたはMFSELDPQから選択されたオクタペプチドにより置き換えられて いる、請求項3に記載の生産物。
  5. 5.本明細書中に記載のクローンpTTQ18.VP2、クローンpYELC5 .PO、クローン pYELC5.POΔXhoI、クローンpYELC5.P OΔT、クローンpYELC5.VP2J、クローンpYELC5.VP2T、 クローノpYELC5.VP2CまたはクローンK.ラクチス(K.lacti s)VP2Tのヌクレオチド配列の発現により生産される、請求項4に記載の生 産物。
  6. 6.前記構成物において生来のVP2の5つのN末端アミノ酸がペンタペプチド 配列MSNLSにより置き換えられている、請求項3に記載の生産物。
  7. 7.本明細書中に記載のクローンp611のヌクレオチド配列の発現により生産 される、請求項6に記載の生産物。
  8. 8.N末端配列がIBDVの第一の株に由来しそしてC末端配列がIBDVの第 二の株に由来するハイブリッドVP2構成物を含んで成る、請求項1に記載の生 産物。
  9. 9.IBDVの第一の株のVP2構造タノパク質のAccI−SpeI領域の少 なくとも一部分が、IBDVの第二の株のVP2構造タンパク質の対応部分によ り置き換えられているハイブリッドVP2構成物を含んで成る、請求項1に記載 の生産物。
  10. 10.本明細書に記載のプラスミドpIP201、プラスミドpIP207また はプラスミドpIP211のヌクレオチド配列の発現により生産される、VP2 構造タンパク質の全部または一部分の抗原性を示すポリペプチドを含んで成る、 請求項1に記載の生産物。
  11. 11.許容される担体と共に、請求項1〜10のいずれか一項に記載のIBDV のVP2構造タンパク質の高免疫原性形態を含んで成る、IBDVに対する免疫 応答を刺激するためのワクチン組成物。
  12. 12.アジュバントを更に含んで成る、請求項11に記載のワクチン組成物。
  13. 13.請求項1〜10のいずれか一項に記載の生産物をコードするヌクレオチド 配列を含んで成る組換えDNA分子。
  14. 14.請求項13に記載の組換えDNA分子および前記ヌクレオチド配列に作用 可能に連結した発現調節配列を含んで成る、組換えDNAクローニングビヒクル またはベクター。
  15. 15.請求項13に記載の組換えDNA分子、または請求項13に記載のDNA クローニングビヒクルもしくはベクターを含有する宿主細胞。
  16. 16.酵母または他の真核細胞である、請求項15に記載の宿主細胞。
  17. 17.サッカロミセス・セレビシェー(Saccharomycescerec isiae)またはクルべロミセス・ラクチス(Kluyveromycesl actis)である、請求項16に記載の宿主細胞。
  18. 18.IBDVのVP2の高免疫原性形態の調製方法であって、請求項15〜1 7のいずれか一項に記載の宿主細胞を培養して宿主細胞中で適当なヌクレオチド 配列を発現させ、そして発現生産物を回収する段階を含んで成る方法。
JP50785890A 1989-05-30 1990-05-29 高免疫原性形態のibdv vp2の生産 Pending JPH04505452A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11501804A (ja) * 1995-02-24 1999-02-16 キャンタブ ファーマシューティカルズ リサーチ リミティド 免疫治療剤として役立つポリペプチド及びポリペプチド調製の方法

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