JPH05501113A - ボレリア ブルグドルフェリの抗原性タンパク質 - Google Patents
ボレリア ブルグドルフェリの抗原性タンパク質Info
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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】
ボレリア ブルグドルフェリの抗
原性タンパク質
発明の分野
本発明は抗原性ボレリア ブルグドルフェリタンパク質(antigenic
Borrelia burgdorferi proteins)およびそれら
をコード化するDNAに関する。特に本発明はライムボレリア症血清(Lyme
borreliosis serum)と反応する2種の39キロダルトン(
kDa)ボレリア ブルグドルフェリタンパク質およびライムボレリア症血清と
反応する28キロダルトン(kDa)ボレリア ブルグドルフェリタンパク質に
関する。
発明の背景
ヒトにおけるライムボレリア症は、ダニ由来スピロヘータ・ボレリア ブルグド
ルフェリでの感染により引き起こされる多様な全身系病気(multisyst
emic disorder)である。(burgdorfer et al、
1982.5cience 216 :1317−1319 ;Johnson
et al、 1984. 丁nt、J、5yst、 Bacteriol。
34 + 496−497 ;および5teere et al、 1983゜
N、 [!ngl。
J、 Med、 308 : 733−740 ) 。南中央コネチカットにお
ける該病気の最初の疫病学的調査(Steere et al、 1977゜A
nn、Intern、Med、 86 :685−698 および5teere
et al。
1977、 Arthritis、Rheum、 20 : 7−17)から、
今では人間の場合のライムボレリア症はアメリカ合衆国の43州〔Center
s for Disease Control 1989 、 Lyme di
sease−United 5tates、1987 & 1988. MMW
R38:668−672:l 、カテダの5地方(Centers for D
isease Control 1989. Lymedisease −Ca
nada、 MMWR38:677−678 ) 、ヨーロッパないしアジアの
多数の国(Ai et al、 1988. Ann、NY Acad。
Sci、539:302−313 ;Dekonenko et al、198
8. J、Infect。
Dis、 158ニア48−753 ;およびSchmid、 1985. R
ev、Infect。
Dis、 7:41−50:l 、オーストラリアのあっても限定された5地点
(Steivart at al、 1982゜)Jed、J、Au5traL
ia 1:139〕、およびアフリカ(Ha、berberger et al
。1989. Trans。
R,5oc−Trop、 Med、Hyg、 83:556および5tanek
et al。
1986、 Zentralbl、 Bakterial、 Mikrabio
、 )Iyg、[A] 263:491−495 )で捕捉されている。198
2〜1988年の間に、ライムボレリア症の13,825ケースが、合衆国全5
0州立病気管理センター(the Centers for DiseaseC
ontrol from all 505tates of the Unit
ecl 5tates)に受理されており(Centers for Djse
as Control 1989゜しyme Disease −United
5tates、1987 & 1988. MMWR38:668−672)
、この病気を国の最も有病率の高い節足動物由来感染としている。
ライムボレリア症の認識、有病率および地理的分布における劇的な増加につれて
、各ケースの血清学的確認〔Magnarelli、 1989. J、Am、
Med、As5oc、262:3464−3465およびSchwartz e
t al、 1989. J、Am、Med、As5oc、262:3431−
3434 )について、または様々な診断において該病気を除外すべく、膨大な
新たな要求が臨床研究機関になされてきている。しかしながら、ライムボレリア
症についての最近の利用可能な血清学的試験には多くの潜在的問題が存在し、そ
れは偽陽性か偽陰性のどちらかの結果となる(Magnarelli、 198
9. J、Am、Med、As5oc、262+3464−3465〕。幾つか
の研究は、血清学的試験の感受性を増大させるボレリア ブルグドルフエリの鞭
毛タンパク質の使用に焦点を当ててきており(Hansen et al、19
89. J、Cl1n。
Microbial 27:545−551およびHansen et al、
198B、 J。
C11n、Microbial 26:338−346 :l 、その理由は研
究初期に、感染されたヒトにおける最も速い抗体反応を発生させるものはスピロ
ヘータの41キロダルトン(kDa)鞭毛サブユニット(フラゲリン:flag
ellin) )であろうことが示されたからである(Barbour et
al、 1983. J、C11n。
Invest、 72:504−5f5 ; Ca1ernan et al、
1987. J、Infect、Dis、 155ニア56−765;およびG
rodzicki et al、 1988. J。
Infect、Dis、 157:790−797 ) 、しかしながら、鞭毛
タンパク質を用いることの二つの潜在的問題の一つは、他のボレリア種の鞭毛が
ボレリア ブルグドルフエリの鞭毛に対しエピトープ(抗原決定基)を共有する
ことである(Barbour et al、 1986. 丁nfect、Im
mun、 52:549−544 ) 。
二つめとして、イムノプロット分析によりヒト血清をスクリーニングする殆どの
研究(Barbour 1984. Yale J。
Biol、Med、 57:581−586; Barbour et al、
1983. J、C11n。
Invest、 72:504−515 ;Coleman et al、 1
987. J、Infect。
Dis、 155ニア56−765 :Craft et al、1986.
J、C11n、Invest。
78:934−939 、およびNadal et al、 1989. Pe
diatr、Res。
26:377−382 ]において、41kDaの明瞭な移動を示す抗体結合タ
ンパク質が、想定されたフラゲリンであると証明されていない。
従って、哺乳動物におけるライムボレリア症を検定する必要があることは明らか
である。本発明は、そんな方法を提供する。
発明の概要
本発明の目的は、以前にまたは現在ライム病に感染しだ哺乳動物を検定する手段
を提供することである。
−具体例において、本発明は、5DS−PAGEによる測定で約39キロダルト
ンの分子量を有するタンパク質および約28キロダルトンの分子量を有するタン
パク質であって、ライムボレリア症血清に反応性である実質的に純粋形態のボレ
リア ブルグドルフェリタンパク質に関する。
別の具体例において、本発明は、5DS−PAGEによる測定で約39キロダル
トンの分子量を有するタンパク質および約28キロダルトンの分子量を育するタ
ンパク質であって、ライムボレリア症血清に反応性であり、通常同伴するタンパ
ク質が実質的に無いボレリア ブルグドルフェリタンパク質に関する。
なお別の具体例において、本発明は、上記39キロダルトンのボレリア ブルグ
ドルフエリタンパク質または28キロダルトンのボレリア ブルグドルフエリタ
ンバり質の全部または特定部分をコード化するDNA断片に関する。
別の具体例において、本発明は、上記39キロダルトンのボレリア ブルグドル
フエリタンパク質の1種の全部または特定部分をコード化するDNA断片に関す
る。
更なる具体例において、本発明は、上記DNA断片およびベクターからなる組換
えDNA分子に関する。また本発明は、DNA断片中にコード化されたボレリア
ブルグドルフェリタンパク質の発現を許す方法で上記組換えDNA分子で安定
して形質転換された宿主細胞にも関する。
別の具体例において、本発明は、上記39kDタンパク質の発現を許す方法でタ
ンパク質を発現する宿主細胞を培養し、そしてその宿主細胞からのタンパク質を
単離することからなる、約39キロダルトンの分子量を有するタンパク質および
約28キロダルトンの分子量を有するタンパク質であって、ライムボレリア症血
清に反応性である組換えボレリア ブルグドルフエリタンパク質の産生方法に関
する。
他の具体例において、本発明は、上記39キロダルトンのボレリア ブルグドル
フェリタンパク質またはその特定断片あるいは上記28キロダルトンのボレリア
ブルグドルフェリタンパク質またはその特定断片に特異的な精製形態の抗体に
関する。
別の具体例において、本発明は、ライムボレリア症血清に反応性であるライムボ
レリア症に対する免疫を誘導するのに充分な量の39kDボレリア ブルグドル
フェリタンパク質または28キロダルトンのボレリア ブルグドルフェリタンパ
ク質の全部または特定部分と、製薬学的に許容される担体とを含むライムボレリ
ア症に対する哺乳動物用ワクチンに関する。
更なる具体例において、本発明は、表面に本発明の39kDタンパク質、各39
kDタンパク質の何れか、または28kDaタンパク質(またはそれに特異的な
抗体)をコーティングする段階;上記コーティングされた表面と血清とを接触さ
せる段階;そしてコーティングされた抗体タンパク質(コーティングされた抗体
)と血清中のそれに特異的な抗体(標的タンパク質)とで形成される複合体の存
在または不在を検定する段階;からなるライムボレリア症の診断のためのバイオ
アッセイに関する。
別の具体例として、本発明は、天然のまたは組換え産生されたボレリア ブルグ
ドルフェリの39kDaタンパク質、各39kDaタンパク質の何れか、または
28kDaタンパク質と補助試薬とからなる、哺乳動物組織試料中の上記タンパ
ク質に対する抗体の存在の検定に使用するのに適する診断キットに関する。
さらに別の具体例において、本発明は抗ライム病活性が抑制され得るような条件
下で、下記薬物とボレリアブルグドルフェリに接触した細胞とを接触させること
からなる抗うイムボレリア症活性についての薬物スクリーニング方法に関する。
本発明の様々な他の目的および利、α(ま、図面および以下の本発明の説明から
明らかとなるであろう。
本明細書で述べた刊行物の全ては、ここ(こ参照文献として組み込まれる。
図面の簡単な説明
図1はpsPR83の遺伝子地図を示す。スピロヘータDNAは斜線を付したブ
ロックで表され、そして矢印はLacプロモーターが転写される方向を示す。ス
ピロヘータEco R1断片中にAcc [、Kpn l 、 Xba I 、
Xho [または5ma Iに対する制限部位は無かった。
図2は、ボレリア・ブルグドルフェリの7単離体および5つのその他のボレリア
種からのlco RIで消化された全DNA、!=pSPR33からcv $
1 p標識挿入DNAとのハイブリッド形成を示すオートラジオグラフである。
右端の列はEco R1で消化されたpsPR38(psPR33)を含んでい
た。直線状分子量マーカー(Kb)はパネルの右側に示されている。
図3はボレリア・ブルグドルフェリの7単離体からの未消化全DNAの臭化エチ
ジウム染色ゲル(パネルA)および同じゲルをニトロセルロースにブロッティン
グし、そしてpsPR33からのI!P標識6,8KbECoRI断片とのハイ
ブリッド形成した後のオートラジオグラフ(パネルB)である。強いハイブリッ
ド形′成シグナルが染色体バンドと結合したことに着目せよ。
図4はpSPR3″3により発現されたタンパク質のイムノプロット分析を示す
。ボレリア・プルグドルフェリcoLi +pSPR33) 、およびベクター
のみを含有する大腸菌(E、 coLi+ベクター)の全体の細胞溶菌液はボレ
リア・ブルグドルフェリのDNAライブラリィをスクリーニングするために使用
されるヒトライムボレリオシス(human Lyme borreliosi
s)血清とのイムノブロッティングが行われた。
図5はボレリア・ブルグドルフエリにおけるP2OおよびP39発現の特異性を
示す。異なるボレリア・ブルグドルフェリ株(Sh−2−82株のロー(P6)
およびハイ(P246)試験管内継代培養体を含む)および5つの付加的なボレ
リア種を表す単離体の全体の細胞溶菌液は抗pSPR33血清とのイムノブロッ
ティングが行われた。P2OおよびP2Oを発現する大腸菌(E。
coli+pSPR33)および発現しない大腸菌(E。
coLi+ベクター)の溶菌液もまたそれぞれ陽性対照および陰性対照としてイ
ムノブロッティングが行われた。
試験した20のボレリア・プルグドルフェリ単離体の全てが示されているわけで
はない(表1参照)。
図6はアンチpsPR33およびモノクローナル抗体H9724の反応性を示す
図面である。大腸菌+pSPR33、大腸菌+ベクターのみ、ボレリア゛・ブル
グドルフエリ5h−2−82株およびボレリア・ヘルミシイFRG株の全体の細
胞溶菌液中の成分が5DS−PAGEにより分離され、そしてアンチpsPR3
3、アンチpgPR33+H9724またはH9724と保温された。
P2O(矢印1):ボレリア・プルグドルフェリからの41kDaフラジエリン
(矢印2):ボレリア・ヘルミシイからの39kDaフラジエリン(矢印3)。
図7は10種のヒトライムボレリオシス血清のイムノプロット分析およびP2O
とP2Oとのそれらの反応性を示す。ボレリア・プルグドルフェリ5h−2−8
2株(列1)、psPR3!3を含有する大腸菌(列2)およびベクターのみを
含有する大腸菌(列3)の全体の細胞溶菌液はヒトライムボレリオシス血清(N
Y)とのイムノブロッティングが行われた。各々のヒト血清に対するIFAライ
ムボレリオシスの力価がそれらの名称の下に示されている。5時間露光したオー
トラジオグラフ(パネルA)は1/2時間露光したもの(パネルB)に比べより
弱い反応性を有する血清を示した。矢印はP2O(矢印1)および41kDa抗
原(矢印2)を表す。バンドBはP2Oの位置に相当し、そしてバンドAはP2
Oと反応する全ての血清を結合した58−65kDa抗原である。分子量マーカ
ー(kDa)は各パネルの右側に示されている。
図8は梅毒血清のイムノプロット分析を示す。ボレリア・プルグドルフェリ5h
−2−82株、’psPR13!3を含有する大腸菌およびベクターのみを含有
する大腸菌の全体の細胞溶菌液1よ5種の梅毒血清(1ないし5)またはアンチ
pSPR83(アンチpSPR3!l)とのイに示されている。5つのボレリア
・ブルグドルフェリ列のうちの3つにおいて、強い反応性の41kDa抗原と対
照的である梅毒血清と反応したpSPR33列中にP2Oがないことに着目せよ
。
図9はボレリア・プルグドルフェリの制限エンドヌクレアーゼ地図およびP39
遺伝子座に対する発現データを示す。プラスミドpsPR83のサブクローンお
よび欠失変種(pSPR1118,psPR45,psPR51゜psPR54
,pSPR56,pSPR57,pSPR59、psPR46,pSPR44お
よびpSPR42)は白ヌキバーで示されている。
図10AおよびIOBはボレリア・ブルグドルフェリのP39αおよびPi39
β抗原をそれぞれコード化する遺伝子1および遺伝子2の読み枠の地図を示す。
図1OAは終止部位のない読み枠を示す(全垂線)。図10BはDNAの両方の
鎖のヌクレオチド配列を決定するために使用される重複配列を有するプライマー
部位を示す。
図11は遺伝子1および2、推定アミノ酸数および転写方向を含むボレリア・ブ
ルグドルフェリのP39オペロンの遺伝子地図を示す。
図12は遺伝子1および2の単一転写ユ′ニットのための適当な大きさの2.3
5kbRNA転写体を示す、pSPR33をプローブとしたボレリア・ブルグド
ルフェリRNAのノーザンプロットを示す。
図13はボレリア・ブルグドルフェリのP89α(遺伝子1)およびP39β(
遺伝子2)ならびに主要外表面タンパク質(Osp)AおよびBの推定アミノ末
端を示す。
図14はボレリア・ブルグドルフェリのP89α(点線)およびP89β(実線
)(パネルA)ならびに06pA(点線)および0spB (実線)(パネルB
)の推定アミノ酸配列の疎水性プロットを示す(+値はタンパク質の親水性領域
を示し、モして一値は疎水性領域を示本発明は一つにはボレリア・ブルグドルフ
ェリ抗原タンパク質およびそれらのコード化DNAに関する。本発明のこの一面
の原理的実施態様は3つのボレリア・プルグドルフェリタンパク質に関する。2
つのタンパク質は5DS−PAGEにより決定された約39kDaの分子量(3
9αおよび39βと表記される)およびヒトライムボレリオシス血清との反応性
により特徴づけられる。
第3のタンパク質は5DS−PAGEにより決定された約28kDaの分子量お
よびヒトライムボレリオシス血清との反応性により特徴づけられる。本発明はま
た、少な(とも5(または6)個のアミノ酸から゛なる上記タンパク質の特定部
分に関する。
39kDaおよび28kDaのタンパク質はそれらが通信結合されるタンパク質
を実質的にもたない。本発明のタンパク質の実質的に純粋な形態はタンパク質精
製の標準的方法論を用いて当業者により不都合な試験なしに得られる。本発明は
また、89kDaまたは28kDaのタンパク質のペプチド断片に関する。また
、本発明のタンパク質およびペプチドは公知方法を用いて化学的に合成され得る
。
本発明はまた、本発明の39kDaボレリア・ブルグドルフェリタンパク質また
は28kDaボレリア・プルグドルフェリタンパク質の全体、または特定部分を
コード化するDNA断片に関する。本発明のこの一面の原理的実施態様は39k
Daおよび28kDa抗原タンパク質をコード化するボレリア・ブルグドルフェ
リDNAのDNAライブラリィから得られた6、3キロ塩基対のEco R1断
片に関する。
本発明はまた、39kDaαボレリア・ブルグドルフェリタンパク質または39
kDaβボレリア・プルグドルフェリタンパク質の全体、または特定部分をコー
ド化するDNA断片に関する。
本発明はさらに、組換えDNA分子およびそれで形質転換された宿主細胞に関す
る。当該分野でよく知られた標準的方法論を用いて、ベクターおよび本発明の3
9kDaタンパク質の両方、39kDaタンパク質または28kDaタンパク質
の一方をコード化するDNA断片からなる組換えDN−A分子は不都合な試験な
しに構築され得る。DNA断片はボレリア・プルグドルフエリから単離され得、
そしてそれは当業者によ(知られた方法を用いて製造されたcDNAクローンの
形態を採っても、またポリメラーゼ鎖反応により調製されてもよい。本発明に使
用できるベクターはλZAP IL pUC8または好ましくは高頻度発現ベク
ター例えばpブルースクリプトll5K、pNH8aを包含するが、これらに限
定されない。宿主細胞は原核生物(例えばバクテリア)、下等な真核生物(例え
ば酵母を含む菌類)または高等な真核生物(例えば哺乳動物)であってよい。
本発明はさらに、本発明の89kDaボレリア・ブルグドルフェリタンパク質ま
たは28kDaタンパク質に特異的な抗体に関する。標準的方法論を用いる当業
者は39kDaタンパク質もしくは28kDaタンパク質、またはそれらの特定
部分に対するモノクローナル抗体およびポリクローナル抗体を生起させ得る。こ
れはアンチpsPR38ウサギ抗血清により説明されている(下の実施例2参照
)。
本発明はまた、ライムボレ・リオシス疾病に対して哺乳動物に使用するためのワ
クチンに関する。本発明のこの一面の1つの実施態様において、ワクチンに対し
て慣用であるように、本発明の39kDaタンパク質の両方、39kDaタンパ
ク質または28kDaダンバク質の一方が薬学的に許容され得るビヒクル中で哺
乳動物に伝達され得る。当業者が理解するであろうように、全体のタンパク質を
使用する必要はない。タンパク質の特定部分(例えば39または28kDaタン
パク質の一部に相当する合成ポリペプチド)が使用され得る。本発明のワクチン
は免疫応答を高めることが知られている免疫学的アジュバントを有効量で含有し
得る。タンパク質またはポリペプチドは抗原タンパク質に対して免疫応答を誘導
し、その結果としてライムボレリオシス感染に対して保護するのに十分な量でワ
クチン中に存在する。保護抗体は通常的2ないし3週間毎の2ないし3回の一連
の投与により最もよく誘導される。この一連の投与は患者滴薬で抗体1厚液を循
環させる場合に繰り返され得る。
本発明はさらに、ヒト薬剤および獣医薬剤に使用するための診断アッセイに関す
る。ライムボレリオシス疾病の診断に対して、哺乳動物の血清中の両方の39k
Daタンパク質に対する抗体の存在または28kDaタンパク質の存在が決定さ
れる。当業者が認識するであろうように、多(のタイプの試験が検出のために使
用され得る。
そのような試験はI FA、RIASRI ST、EL IsA、凝集および赤
血球凝集を包含するが、これに限定されるものではない。診断アッセイは標準的
プロトコル、例えばMagnarelli等、 1984. J、 Cl1n、
Microbiol、 20:181−184; Craft等、1984.
J、Infect、 Dis、149: 789−795; Bnguall
等、 1971. Immunochemistry’8: 871−874;
およびRu5sel 1等、 1984. J、 Infect、Dis、 1
49: 465−470に記載されたブロードコルを用いて行われ得る。
1特に、本発明の診断アッセイは表面(すなわち固体支持体)例えば微量滴定プ
レートまたは膜(例えばニトロセルロース膜)に両方の39kDaタンパク質(
天然または合成)、39kDaタンパク質(天然または合成)または28kDa
タンパク質(天然または合成)のいずれかの全体または特定部分をコーティング
し、そしてライムボレリオンス疾病を有する疑いのある患者からの血清と接触さ
せることにより構成され得る。表面とそれに特異的な血清中の抗体とで形成され
る生成複合体の存在はこの分野では共通のあらゆる公知方法、例えば蛍光抗体分
光法または比色分析法により検出され得る。
本発明の診断アッセイのもう一つの実施態様において、両方の89kDaタンパ
ク質、39kDaタンパク質または28kDaタンパク質のいずれかの全体また
は特定部分は例えばベントナイトまたはポリスチレンラテックスの不活性粒子に
結合される。該粒子は例えばプラスチック凝集器のウェル中の患者血清と混合さ
れる。患者血清中の抗体の存在または不在はウェル中で粒子の沈殿パターンを観
察することにより決定される。
本発明の診断アッセイのさらに別の実施態様において、血清試料中の89kDa
タンパク質または28kDaタンパク質の存在または不在が検出される。両方の
59kDaタンパク質、89kDaタンパク質ま゛たは28kDaタンパク質の
いずれか、またはその特定部分は固体表面、例えばプラスチ′ツクにコーティン
グされ、そして血清試熟と接触され得る。洗浄後、固定化抗体に結合した血清か
らのタンパク質の存在または不在は39(または28)kDaタンパク質に対し
て特異的な標識化(例えば蛍光標識化)抗体の添加により検出される。
当業者は本発明が本発明に係る抗体と抗原を試料中に検出する際に競合型アッセ
イの使用を包含することを理解するであろう。
本発明はさらに、抗うイムボレリオシス疾病剤のスクリーニングに関する。一実
施態様において、可能性のある抗うイムボレリオシス疾病剤は、ボレリア・プル
グドルフェリと接触させた細胞中で39kDaタンパク質または28kDaタン
パク質の発現を阻害する能力が試験される。試験薬剤で処理した暴露細胞中の3
9kDaタンパク質または28kDaタンパク質の存在または不在は上記標準的
診断アッセイのいずれかにより決定され得る。
本発明はさらに、配列1d番号1−3に示されるようなヌクレオチド配列を含む
DNA断片、またはそれらの突然変異体、該DNA断片を含む組換え分子および
該組換え分子で形質転換した宿主細胞に関する。当該分野でよく知られた標準的
方法論を用いて、ベクターおよび本発明のDNA断片を含む組換えDNA分子は
不都合な試験なしに公知方法により構築され得る。D’NA断片はボレリア・プ
ルグドルフェリから単離されるか、またはポリメラーゼ鎖反応により製造され得
る。本発明に使用すまたはpBR322を包含するが、これらに限定されない。
宿主細胞は原核生物(例えばバクテリア)、下等な真核生物(例えば酵母を含む
菌類)または高等な真核生物(例えば哺乳動物)であってよい。
本発明はさらに、組換えボレリア・ブルグドルフェリの39kDaおよび28k
Daタンパク質の発現を可能にするように上記宿主細胞を培養し、そして該宿主
細胞から上記タンパク質を単離することからなる上記タンパク質の製造方法に関
する。組換えボレリア・ブルグドルフェリタンパク質を製造するために利用する
方法論は十分に当業者の技術の範囲内である。
実施例
下記の有機体と材料を実施例を通じて使用した。
細菌株、使用したB、プルグドルフエリ株(下記の表1を参照)は以前に記述さ
れているかまたはジョン・アンダーソン博士(コネチカット州、ニューヘブン、
コネチカット州農業実験場)、アラン・マクドナルド博士にューヨーク州、ロン
グアイランド、サウスハンプトン病院)、およびMS、グレナ・チルトウとMs
、 ジュリエ・ローリンゲス(テキサス州、オースチン、テキサス保健局、研究
部門、医療昆虫学課)等により提供して頂アエ(B、coriaceae) (
Co 53 ) 、B 、パーケリ(B、 parkeri) 、 B、チュリ
カタ−r−(B、 turicatae)およびB、アンセリ+ (B、 an
serina)は、以前に記述されている(シュワン他、 1989年、 J、
ClinoMicrC11n0.27:1734−1738)。ボレリア有機
体は、以前に記述したようにBSK−11培地中で32℃で培養した(バーバー
、 1984年、 YaleJ、 RialoMed、 57:581−586
)。
■
ヒトの梅毒性血清はウニイン・ホゲフレとM s 、ジェイン・マークレイ博士
(カリホルニア州、サイプレス。
ヒルフレスト・バイオロジカルス、)から提供された;筋萎縮性外側硬化(A、
L S )血清はジェフリ・スミス博士にューヨーク州、ニューヨーク、マウ
ント・シナイ・メジカルセンター、ALS臨床科、)およびアラン・マクドナル
ド博士にューヨーク州、ロングアイランド、サウスハンブトン病院)から提供さ
れた;そして再発性態血清はオレゴン州とワシントン州の患者から採取した。正
常血清は、ロッキー山脈研究所(Rocky Mountainしaborat
ories、 )のm貝と研究所員から採取した。ヒトのライム・ボレリオシス
症(Lyme borrejiosis)血清はアラン・マクドナルド博士によ
り提供されそしてそれらレリオシス病(Lyme borreliosis)と
臨床的に診断された患者から採取した。
プラスミドpSPR33(下記を参照)を持つ大腸菌はATCC(メリーランド
20852. ロックヴイレ2パークローンドライブ 12301)に199
0年2月28日に寄託された。この有機体の寄託番号は68243号である。寄
託物は、特許の継続期間にわたり、寄託の日から30年にわたりまたは寄託試料
の請求の最後の日から5年間にわたり、どれよりも長(生存していなければなら
ず、もしも生存していない場合は生存しているものと交換しなければならず、こ
の出願から特許が発行された後は、法の規定のもとに制限なしに公衆に入手でき
るようになっていなければならない。特許及び商標長官は、請求によりこの供託
物に到達しなければならな感染の際に、抗体感応を誘起するボレリア、ブルグド
ルフェリタンパク質を同定するために、EcoRI断片を含有するボレリア、プ
ルグドルフエリのDNAライブラリーはλ発現ベクターλZAP I Iを持つ
E、coli中に組み込まれる。
全体のDNAは、以前に報告した方法を変形して(バーバー、1988 、 J
、 Cl1n、 Microbiol、、 26:475−478)500ml
の固定相のボレリア培地から精製する。細胞を遠心分離により回収し、PBS+
5mM MgCl。
の29m1で洗浄し2.4mlのTES(50mM Tris、pH8,0;5
0mM EDTA、15%(W / V )蔗糖)中に再けん濁する。リゾザイ
ムを最終濃度が1mg/mlになるようよして添加し、次いで細胞けん濁液を1
0分間氷上に放置する。細胞を、C3mITES÷1%(V/V)デオキシコリ
ン酸ナトリウム〕を添加して分解し、室温で10分間にわたり静かに混合する。
次いでプロテナーゼK(1mg)を添加し試料を37°Cで1時間保持する。次
いで、DNAけん濁液をフェノール−クロロホルム(1: 1 (v/v) )
の1容積で2回そして、クロロホルム−イソアミルアルコール(24: 1 (
V/V) )で1回抽出する。DNAをエタノール沈積し、70%エタノールで
2回洗浄し、次いでTE(10mM Tris、pH7,6;1mM EDTA
)中に1mg/mlの最終濃度になるようにして再けん濁する。
ボレリア、ブルグドルフエリ株5h−2−82からの全DNA(1μg)をEc
oRIで切断し、発現ベクターλZAPII(カリホルニア州、ラ ジョル、ス
トラタジーン(Stratagene)社)の脱リン酸化したアームにリゲート
し、製造者の指示書に従ってパッケージした。
ライブラリーを、ニトロセルロース濾紙へのプラークタンパク質の吸着法〔マニ
アチス他、1982.r分子クローニング:実験手引」コールド・スプリング・
ハーバ−実験室刊行(Molecular Cloning Laborato
ry Manual、 Co1d Spring Harbor Labora
tory)、ニューヨーク州・コールド・スプリング・ハーバ−在)に従って、
にューヨーク州のロング・アイランドのヒト・ライム・ボレリア培地(huma
ne Lyme borreliosis)症患者からの回復中の血清(1:1
00)を使用して、免疫プロットにより、ボレリアについてスクリーニングした
。
TSE−トゥイーン(50mM Tris、pH7゜4;150mM NaC1
;5mM EDTA;0.05%トウィーン20)中、25℃で、■#間にわた
りブロックした後、濾紙をTSE−トウイーン中に希釈した血清と共に、25℃
で1時間ゆっくりと振りながら維持する。次いで、それらをTSE−)ウィーン
を4回取り替えて1時間にわたり洗浄した。そして結合した抗体を、振りながら
1時間にわたり、 +2S l−標識プロチインA (500,000cpm/
ml)と共に濾紙を保温することにより検出した。次いで、各々の濾紙を、各回
TSE−トウイーンで15分間、計4回洗浄し、乾燥し、コダック・X−AR5
フィルムでオートラジオグラフィーした。
陽性のクローンは5%の頻度で検出された。ヒト血清と反応した一個の組換えプ
ラークは精製したプラークでありそしてボレリアDNAを担っているフチーゲミ
ド(pllagemid)を、供給者の指針に従ってヘルツ5−ファージ・R4
07を利用して、λ配列から切り出した。精製したファージからのクローン化し
た断片の切出しは、6.3キロベース(Kb)EcoRI断片を生成し、この断
片はプラスミドpSPR33と命名された(図1)。
断片は、アガロースゲルから単離され、放射標識され、そして6個の北米と1個
の欧州産のボレリア、プルグドルフェリ単離物の全部からのEcoRIで切断し
た全DNA中の同様の大きさの断片とハイブリッド形成することを示した(図2
)。
組換えプラスミドpPsR33は地図検討のために、500m1培地からそして
以前に報告したようにして(シンプソン他、 1987. Infect、 i
n++++on、 55:2448−2455)精製したが、18℃で4時間に
わたり70,000rpmでベックマン・VTi80・ロータリー中で、2回連
続して染料−浮遊密度勾配(ブラスターク他、 1985.Nature 31
8:257−263) を実施した点が異なる。
超ラセン環状プラスミド部分は、臭化エチジウムを除いた後2容量の水で希釈し
て、次いでエタノールで沈積した。プラスミドのDNAを次いでTEの最少容積
中にけん濁した。陽性クローンのミニ−プラスミド調製〔マニアチス他、198
2.r分子クローニング:実験手引」コールド・スプリング・ハーバ−実験室刊
行(Molecular Cloning Laboratory Manua
l、Co1d Spring Harbor Laboratory)、ニュー
ヨーク州、コールド・スプリング・ハーバ−在〕は、EcoRIで切断した後の
アガロースゲル電気泳動により検査し、挿入部分の大きさを測定した。
7個の同様な分離物からの未切断DNAのサザンブロッティング法による解析は
、6,3Kb断片がクロモシームDNAと強固にハイブリッド形成していること
を示した(図3)。未切断の全DNAを、0.4%アガロースゲル中で電気泳動
した(16時間にわたって12v)。
アガーロスゲルからニトロセルロースへのDNAの移転、高ストリジェンシイハ
イブリッド形成(high strfngency hybridizatia
n) (これは10%の塩基対ミスマツチを許容する)、およびオートラジオグ
ラフィーを含むサザンブロッティング法は、以前報告した通りであるが(スバニ
ール他、 1983. Viralogy 130:514−522) 、前ハ
イブリッド形成とハイブリッド形成緩衝液と温度はシュワン他により報告された
とおりである(シュワン他、1989、 、l C11n、 Mfcrabio
l、 27: 1734−1738)。
DNAプローブを、ジーン・クリーン(Gene C1,ean)〔カリホルニ
ア州、う・ジョラ、バイオ 101社(BIO101,Inc、)製)を使用し
てアガロースゲルから回収し、製造者の指針(メリーランド州、ゲイテスブルグ
、ベセスダ・リサーチ・ラボラトリ−製、ニックトランスレーションキット)に
従ってニックトランスレーションにより[α−”PI dCTP (3,00Q
Ci/ミリモル)で標識した。プローブを4分間煮沸し、ハイブリッド形成緩衝
液に添加する直前に氷上冷却した。
制限エンドヌクレアーゼは、ボエリンガー・マンハイム・バイオケミカルス社(
インジアナポリス、インジアナ州)から購入し、そして切断は製造社が推奨した
ようにして行った。
アガロースゲルにおいて、外来断片を導入したDNAを含みそして5h−2−8
2株からの49Kb直鎖状プラスミドより僅かに遅く移動する滲んだバンドは、
クロモシームDNAであると推定された。B、ヘルムシ、B、パーケリ、B、ア
ンセリナ、B、チュリカタエ、およびB。
コリアシアエを含む追加の5種のボレリア種は6.3Kb断片にハイブリッドし
なかった(図2)。これらのデータは、psPR33挿入配列は、染色体的に配
置されそしてボレリア、ブルグドルフェリに特異的であることを示している。
実施例2.複製されたボレリア ブルグドルフェリ蛋白ライブラリーを検索する
ために使用されるヒト血清と反応するpSPR33によってコード化された特異
的な蛋白質を同定するために、pSPR33を持っているイー、 コリの全細胞
溶解物を5DS−PAGE及びイムノプロットによって分析した。
psPR33を持っているイー、コリの全細胞溶解物に対して製造されたウサギ
血清(抗=pSPR33)又はベクター pB1ueスクリプト SKを持って
いるイー、コリの全細胞溶解物に対して製造されたウサギ血清(抗−イー、 コ
リ)は、下記の如く製造した。
16時間培養液から回収したバクテリア細胞を一回洗浄し、次いで最終濃度10
″細胞/ m Iとするために燐酸塩を用いて緩衝化された生理食塩水(PBS
)に再懸濁した。この細胞を56℃で30分同インキュベートすることによって
殺し、次いで氷上で音波を付与する〔出力4で2分間;ブロンソン ソニファー
ーセル ディスラブター L 85 (Branson 5oniffer−C
ell DfSrupter 185〕ことによって破砕した。ニューシーラン
ト白ウサギを細胞音波破砕体1.5mlを用いて筋肉内注射によって免疫化しく
補助薬なし)、次いで第一免疫化21日後及び42日後に同一イムノゲンを用い
て補助注射した。
血清をその後4箇月間2週間ごとに採取し、分割し、そして5mlアリコツトに
500m1培養液から採取したイー、コリ株XLI−blue細胞〔ストラタジ
ェン(Stratagene) )を吸収させ、次いで回転しなから37°Cで
4時間インキュベートした。前記バクテリアは、VTi80ローター中で400
0Orpmで30分間遠心分離して除去した。前記方法を2回繰り返し、次いで
吸収された血清を無菌の0.22μmフィルター〔ミリボア コーポレーション
(Millipare Carp、 ) 、メッドフォード(Medford
) r マサチューセッツ〕を通して濾過し、次いで一20°Cで貯蔵した。抗
=pSPR33及び抗−イー、コリ血清は、各々1:500及び1:50に希釈
して使用した。モノクローン性抗体H5332(バーボー(Barbour )
他、1983年、 Infect、 Immun。
41 ニア95−804)、H5TS (パーボー他、1984年、 Infe
ct、 Immun、 45 : 94−100 ) 、及びH9724(パー
ボー他、1986年、 Infect、 Immun、 52:549−554
)は、1:100に希釈して使用した。
ライム ボレリア症及び回帰無血清のIFA価は、前サイエンス(Scienc
e)216:1317−1319)。
ボレリア ブルグドルフエリ株B31及びボレリア へルムシイ株HSIは各々
、IFA試験における抗原として使用された。
全細胞溶解物のイムノプロット分析は、下記の如く製造した細胞以外は基本的に
前記の如(行った〔シュワン(Schwan)他、1989年、 Infect
、 Immun、 57 : 3445−3451)。細胞を遠心分離(800
0Xgで5分間)によって液状培養物から回収し、次いで600nmで光学密度
0.2を与えるためにPBS中に再懸濁させた。前記懸濁液2mlからの細胞を
遠心分離によって再回収し、次いで蒸留水100μm及び試料緩衝液(0゜2M
Tris、pH6,8;30%(v/v)グリセロール;3%(w/v)SD
S : 0.002%(w/v)ブロモフェノールブルー〕 50μ工中に再懸
濁させた。
次いで試料を4分間沸騰させ、そして20μmを12゜5%5DS−PAGEゲ
ル上に載置した。 +2bI蛋白質Aを使用するゲル電気泳動法、イムノプロッ
ト分析、及び結合された抗体の検出は報告されている(シュワン他。
1989年、 Infect、 Immun、57 : 3445−8451)
。
pSPR33イムノプロットプロフィール中の28kDa(P28)抗原及び3
9kDa (P39)抗原は、前記ベクターのみを持つイー、コリ細胞の溶解物
中に)。前記ベクターのみを持つイー、コリの全細胞溶解物に生じた抗血清(抗
−イー、コリ血清)は、1:50の希釈度の場合にはP28又はP2Oと反応し
なかった。前記2種の蛋白質は、それ故、本来のイー、コリ成分とは抗原的に無
関係であり、且つ複製されたボレリア配列によってコード化されることは明らか
である。P28及びP2Oは、これらが他(更に多量のイー、コリ蛋白質)と共
移動するので、クマシー ブルー(Coomassje blue)又は硝酸銀
を用いて染色された5DS−PAGEゲル中に溶解され得なかった。
P28及びP2Oと同一寸法の蛋白質が、ボレリアブルグドルフェリ株5h−2
−82の細胞溶解物中にイムノプロット分析によって検出された(図4)という
ことは、P28及びP2Oが前記味によって表わされるということを示唆してい
る。全細胞溶解物中に見られる28kDa及び39kDaが各々遺伝子生成物P
28及びP2Oと同一であった場合の決定のために、pSPR33を持つ細胞に
対して生じる抗血清(抗−psPR33血清)を1種のヨーロッパ産及び19種
の北アメリカ産ボレリア ブルグドルフェリ単離体のウェスタン プロットされ
た全細胞溶解物を用いてインキュベートし、次いでP28及びP2Oを産生する
イー、コリ単離体と比較した(図5)。20種のボレリア単離体の全てが、P2
Oと共移動した39kDaを発現した。28kDa蛋白質も検出されたが、しか
しP2Oに結合した抗体よりも前記蛋白質に結合した抗体の方が相当に少なかっ
た。
pSPR33によって産生されたP2Oも、ボレリアブルグドルフェリ株5h−
2−82に実験的に感染させた5匹の自足マウス〔ベロミスクス レウコブス(
PeγO*yscus Leucopus ) )から得られた血清と反応する
が、しかし前記動物から得られる予め免疫化された血清、又はイー、コリにのみ
感染したマウスから得られた血清とは反応しなかった。ボレリアの他の種は、用
いた条件下ではP28.P2O又は何れかの他の抗原的に関連した蛋白質の検出
可能な量を産生しなかった(図5)。オートラジオグラフの延長された暴露(〉
24時間)は、全ボレリアプロフィール中に28kDa及び39kDa以外の弱
いバンドを示すが、しかしこれらは非特異性結合に起因している。データ(ボレ
リアの他の種から得られたDNAは、P28及びP2Oをコード化する配列にほ
ぼ同一である配列を欠いたという事実を包含する)は、P28及びP2Oはボレ
リア ブルグドルフェリに特異的な蛋白質であるということを示している。更に
、抗−pSPR33がボレリア プルグドルフェリ抗原0spA(31kDa)
、Osp B(34kDa)又は41kDaフラゲリンと反応しなかったという
ことは、前記蛋白質は抗原的にP28及びP2Oとは無関係であるということを
示唆している。
このことを確認するために、モノクローン性抗体H5332、H5TS及びH9
724(図6)〔これらは各々、Osp A(パーボー他、1983年、 In
fect、 Immun、41ニア95−804)、Osp B(パーボー他。
1984年、 Infect、 Immun、 45 : 94−100 )
、及びフラゲリン(パーボー他、1986年、 tnrect、 Immun、
52:549−554)と特異的に結合する〕は、pSPR33又は株5h−2
−82によって産生されるP28又はP2Oに結合しなかったということが示さ
れた。
ボレリアフラゲリンに対するモノクローン性抗体H9724の特異性は、このモ
ノクローン性抗体がボレリアブルグドルフェリプロフィール中の41kDaバン
ド、及び39kDaバンド〔これは、ボレリア ブルグドルフエリプロフィール
中のそのフラゲリン(パーボー他。
1986年、 Infect、 fmmun、52 : 549−554) ニ
相当する〕に結合するのみなので、図6より明らかである。更に、電子顕微鏡及
びコロイド状金染色を使用して、モノクローン性抗体H9724はボレリア ブ
ルグドルフェリから得られたエンドフラゲリンに結合するが、他方、抗−pSP
R33は結合しないということが判った。
実施例3、ライム ボレリア症血清と複製されたボレリア蛋白質との免疫反応性
P28及びP2Oが免疫優性蛋白質である可能性を試験するために、ライム ボ
レリア症を有すると臨床的に診断された患者から採取された94種のヒト血清を
、1:100の希釈度において複製されたP28及びP2Oに対する反応性に関
して試験した。全細胞溶解物は、上記実施例において既に述べた如く、5DS−
PAGEゲル中で電気泳動され、次いでウェスタン プロットされイー、コリ、
ベクター及びボレリア ブルグドルフエリ株5h−2−82のみを持つイー、
コリのためのレイン(1ane)を含むように、等しい細片に切断した(ゲル当
たり5枚)。各細片を、抗−pSPR33血清を用いてインキュベートした各ゲ
ル当たり1枚の細片を除き、異なるヒト血清を用いてインキュベートした。前記
後者の細片は、P28及びP2Oの位置に対するマーカーとして役立つ。IFA
価≧1:256を有する33種の血清の全て(100%)、IFA価=1:12
8を有する17種の血清のうちの13種の血清(76%)、及びIFA価≦1−
64を有する44種の血清のうちの14種の血清(32%)がP2Oと反応した
(下記表2参照)。
陽性
≧1+2048 5 5
1:!024 8 8
1 コ 512 9 9
1:128 17 13
1:64 10 4
≦1:16 25 5
合計 94 60
P39と反応するヒト血清に対するイムノプロットの例(矢印l)を図7に示す
。P2Oと反応する全血清に対するボレリア ブルグドルフエリプロフィール中
に、強く反応している58−65kDaバンドが観察されたが(図7.バンドA
)、しかし抗=pSPR33血清はゲルのこの領域中ではバンドと反応しないの
で(図5)、P2O及び58−65kDa蛋白質(群)は恐らく無関係である。
P28は幾つかの血清と強く反応することが明らかであるが(図7B、バンドB
)、他のより反応性の小さい血清においては、血清がP28又は幾つかの他の蛋
白質と反応したかどうか明らかではない。これは、前記血清も共移動しているイ
ー、 コリ蛋白質〔これは、より長いオートラジオグラフの暴露によって検出さ
れた(図7A、バンドB))と反応するということに起因しシリア症血清と反応
するか明らかではないが、P2Oに対する抗体がIFA価≧1:256を有する
全ての血清特に、P2Oと反応性の多数の血清は41kDaフラゲリンと反応す
ることが明らかではなかった(図7A及び図7B)。この観点から、P2Oに対
する抗体はボレリア ブルグドルフェリの全細胞溶解物を使用するイムノプロッ
トによってヒト血清を試験する場合にフラゲリンに対する抗体として間違えられ
得なかった。P2Oはイムノプロットによってボレリア ブルグドルフェリに対
して特異的であることが示されたので、対照血清〔これは、5人のALS患者、
5人の梅毒患者、5人の回帰熱患者及び10人の健常な個人(かれらは、臨床的
な病気の症状を全く示さなかった)から得られた血清を包含する〕が1=50の
希釈度において複製されたP39蛋白質と反応しなかったということは驚くべき
ことでない(下記表3参照)。梅毒血清に対するイムノプロット知見を図8に示
す。前記データは、P2Oがライム ボレリア症の患者から採取された血清に対
して抗原特異性を有するということを示唆している。このことは、試験された梅
毒血清及び回帰熱血清の両方が非常に高いIFAライム ボレリア症価を有する
という事実にもかかわらず(下記表3参照)、それ故、殆どの同様に含まれる交
叉反応性抗体は他のボレリア ブルグドルフエリ抗原に結びつく。
梅毒
P39の免疫優性、並びに免疫特性に関する及び感染性に関するボレリア ブル
グドルフェリの毒性因子である前記抗原の潜在力は、P39発現のための遺伝子
ベースの一層のキャラクタリゼーションを与える。
実施例4.pSPR33サブクローン及び欠失分析11種のサブクローンは、親
構成体pSPR33に関する6、3kb EcoRI挿入体中のP39部位の近
似的部分を決定するために構成した。エンドヌクレアーゼEcoRISC1al
、HindIII、BamHI及UPstlを、製造方法[ボーリンジャー マ
ンハイム バイオケミカルズ(Boehringer Mannheim Bi
ochemicals) )に基づいて、種々の制限フラグメント〔これは、次
いで適切な酵素又は酵素の組み合わせを用いて、線形化pB1ueスクリプト
クローニング ベクター(ストラタジェン)に結合した〕を製造するために使用
した。
4.4kb EcoRI−C1alフラグメントをベクターに結合し、次いでD
l5 アルファ ニジエリチアコリ(Dl5 alpha E!5cheric
bia colt)反応性細胞〔ベテスダ リサーチ ラボラトリーズ(Bet
hesda Re5earch Laboratories) )及び選定され
たpSPR38に転換した(図9)、2.3kb EcoRI−HindlII
フラグメントは、サブクローンpSPR45を産生した;5.Okb BamH
Iフラグメントは、サブクローンpSPR46を産生した;3.3kb Pst
lフラグメントは、サブクローンpSPR44を産生した;1.4kb Pst
lフラグメントは、サブクローンpSPR42を産生した。追加のサブクローン
を、サブクローンpSPR45においてEcoRI−Hindl II DNA
フラグメントのHindlll末端から配列一度HindI I Iを消化させ
、フラグメントを短縮するための時間の長さを増加させるためにデオキシリボ核
酸(Dnase )を用いた。新しい末端をDNAポリメラーゼを用いて処理し
、次いで線形化された、末端鈍化ベクター(pB1ueスクリプト)に結合させ
るために前記末端を鈍くするためにヌクレオチドを添加した。連続的に処理する
ことによって、サブクローンpSPR51、pSPR54,1)SPR57、及
びpSPR59を構成した(図9)。
クローンがP39を発現したかどうかを決定するために、P39欠失の発現分析
及びサブクローン変法(図9)をポリクローン性抗−P39血清(lrir記の
抗−pSPR33)、モノクローン性体A6及びDl並びにウェスタン プロッ
ト化全細胞溶解物に対して行った。P39抗原に対して2種のモノクローン性抗
体が、当業者にとっての標準技術を使用して産生された。組み換えpSPR33
を含むニジエリチア コリ細胞を、BALB/c実験マウスに対して腹腔内的に
接種した。1箇月後、このマウスに同一接種物を補助注射した。補助注射1週間
後、マウスから得られた血清試料を抗−P39抗体のためにウェスタン プロッ
ト分析によって試験し、次いでマウスセロポジティブを組み換えイー、コリを用
いて再び補助注射した。3日後、勝臓を除去した。膵臓細胞を分離し、次いで3
7℃、8%COtで、HY培養媒体中にハイプリドーマ細胞5P−20とともに
溶解した。
成功した溶解液を、次いで96−穴ミクロ滴定プレート中で制限希釈によって複
製した。陽性細胞培養物の組織タン プロット分析によって試験した。前記分析
のための2種のクローン陽性、選定されたA6及びDlを、前記の如くP39抗
原の続く分析及びpSPR33の種々のサブクローンの発現に関して使用した。
抗−P39抗体のためのウェスタン プロット分析によって種々の抗血清及びモ
ノクローン性抗体を試験するために、pSPR33を用いたイー、コリ組み換え
体を2−メルカプトエタノール中で加熱することによって第一に溶解し、次いで
12.5%5DS−ポリアクリルアミドゲル中で6時間電気泳動した。次いでこ
のゲルを、イー、コリ組み換え体蛋白質をニトロセルロース膜上に転移させるた
めに3時間トウビン系(Towbin system )とともにエレクトロプ
ロットした。転移後、イムノグロブリンの非特異性結合を減少させるために、前
記膜をTSE−Tweenを用いてブロックした。次に、前記膜を適する試験血
清又はモノクローン性抗体中に浸漬し、次いで1時間揺すりながら室温でインキ
ュベートした。
前記膜を次いで水で濯ぎ、次に膜上の抗原に結合された抗体を標識するために1
26I−蛋白質への溶液中でインキュベートした。インキュベーション及び過剰
の標識を洗い流した後、前記膜を乾燥し、次いで抗−P39抗体のオートラジオ
グラフ的検出のためにコダック(Kodak )XAR−5フイルム上に載置し
た。同様な分析を、他のサブクローンについても行った@
ローンpSPR33としてP39の同一量を発現した。
このことは、プラスミドpsPR51はP39を発現するが、他方、プラスミド
I)SPR54はP39を発現しないという事実と合わせて、我々は、P2Oの
ための遺伝子はRamHI部位とHindl工I部位との間にあると結論付けた
(図9.黒捧)。クローンpsPR51及びpSPR45の細胞溶解物と一緒に
なったP2Oの量は、P39陽性であった他のクローンよりも少ない。
このことは、遺伝子部位の右側に対する配列は全発現のために重要であるという
ことを示唆した。P2Oは、他のP39産生クローン(例えばpSPR38)の
配向に対して反対の配向中に挿入体を含むクローン(pSPR46)によって産
生された。それ故、発現又はP2Oは、Lacプロモーターに依存しなかった(
図9.逆矢印)。
pSPR33及び選定されたpsPR44からサブクローン化されたpst1フ
ラグメントは、P2Oの検出可能な量を発現しなかった。それ故、P39遺伝子
は左側から右側に転移すると仮定された。我々は、付加的配列は2種の遺伝子(
これらは、類似するがしかし異なる抗原を発現し且つこれらは、イムノプロット
分析において39kDaバンドに結合する抗体の量を全体として増加させる)の
第二番目に相当すると推定している。プラスミドpSPR44は、ポリクローン
性抗−P39血清と反応性の如何なる抗原も発現しなかったので、ブラックボッ
クス(図9)の右側に位置した第二番目の遺伝子の発現は、第一番目の遺伝子の
転移に依存するかも知れない。
実施例5 P2Oをコード する −一のDNA ケDNA配列(図io)は、
BamHI−HindrlIフラグメント(図9、ブラックボックス)について
図11bに要約された方策により決定された。本質的には、配列は、普遍的なM
13プライマー、およびサブクローンpSPR46、pSPR44およびpSP
R45、およびプラスミドpSPR45のMung Beadヌクレアーゼチー
変体psPR51、pSPR54、pSPR56およびpSPR57を使用して
決定されたDNA配列から考案されたプライマーを使用して得られた。Hind
III制限部位の右側のDNA配列は、実存する配列情報より考案されたプライ
マーを使用して決定された。
DNA配列は、最初、M13晋遍プライマーおよびクローニングベクターの入手
可能な配列を用いる使用のために考案されたプライマーを使用することにより得
た。配列化反応を行なうためのプロトコルは、United StatesBi
ochemicalにより提供されたもの(Sequenase−Versio
n2.0 : 5tep−By−3tep Protocols for DN
A SequencingWith 5equenase ” Version
2.0 − 5th Edition) と正にそのものであった。配列化反
応は、小、さいプラスチック遠心分離管内で行なった。各反応体積は、1ON1
でありそしてプライマー、緩衝液およびプライマーを鋳型にアニールするDNA
を含むものとした。標識化は、シークヮナーゼ(5equenase)、8S−
dATP、および別の緩衝液を加えることにより行なった。A、T、GおよびC
反応の終止は、停止溶液を加えることにより行なった。その後試料は、70−8
0℃に2分間加熱しそしてその後各混合物の2−3 Nlをゲルの各レーンに加
えた。全ての配列化ゲルは、6%アクリルアミド−7M尿素−1xTBEであり
そして2時間または4時間の間走査した。走査の後、ゲルは、5%酢酸−15%
メタノール中に固定して尿素を除去した。その後ゲルは、80℃にて、真空下紐
いてKodak XAR−5フイルム上に置いて乾燥した。その後#露されたフ
ィルムは、オートラジオグラフィー帯について分析して、配列を決定した。各反
応の末端配列は、次の配列化反応における使用のための新しいオリゴヌクレオチ
ドブライマーを生成するのに使用した。従って、DNAの各ストランドの全配列
は、以前の反応により決定されたプライマーを使用して継続的な延長を通して決
定した。実施例によって、SEQ ID No、1の域からの20ヌクレオチド
の合成プライマーは、約300塩基の配列に構築そして実用することができる。
その後他のプライマーは、減じた配列から構築することができる。かかる技術は
標準でありそして当業者に知られているであろう。
完成されたDNA配列(SEQ ID No、1.)の分析は、2つの転写解読
枠(図10a)を表わした。遺伝子1は枠1の中にそして遺伝子2は枠2の中に
あった。他の重大な転写解読枠は検出されなかった。DNA配列は、遺伝子1が
転写された第一遺伝子であると思われるので、それによりコード化されたタンパ
ク質についてのATG開始コドンのアデニン残基から番号を付けた。この転写解
読枠(ヌクレオチドエないし1020)はクローンpsPR51により表現され
たP2Oの最初の15個のアミノ酸を配列化することにより確認された。このク
ローンは、遺伝子2を欠失しており、そして従ってその遺伝子産生物は、タンパ
ク質配列化の量検出されなかった。遺伝子lは、36.926 kDaの計算さ
れた分子量をもつ339個のアミノ酸のタンパク質に相当する。この遺伝子は、
ヒトライム病患者から集められた10個の血清標本全てと反応するが、10個の
健常者の対照標本とは反応しない(データ図示せず。)ところのタンパク質をコ
ード化するので、このタンパク質はP2Oに等しいものと思われた。ヒト血清と
もまた反応し得る同様の分子量をもつ第2遺伝子産生物が存在するがゆえに、以
前に記載されたP39抗原は−のタンパク質ではなく二つのタンパク質(39α
および29B)であると決定されていた。これは、両遺伝子が存在するとき、P
39シグナルが高まるように見えるところの、図9に示される表現データにより
示唆されている。
遺伝子2の転写解読枠(ヌクレオチド1107ないし2132)はP39βと指
定されてきた。この遺伝子、の転写解読枠はP39αの下流側の116個のヌク
レオチドに始まりそして341個のアミノ酸のタンパク質(37,506kDa
)をコード化する。P39αにおける開始コドンへのプロモーター5゛は古典的
な一10域および一35域に存在するとともに、 P39βは認識可能なプロモ
ーター配列に欠けていると思われていた。しかしながら、両遺伝子とも、推定上
のリボソーム結合部位を開始コドンの間近の5゛に有しそして各々は位置101
8および位置2130にて夫々TAAコドンで末端となっていた。推定上のプロ
モーターおよびリポソーム結合部位は、opsA−オペロンおよびフラゲリン遺
伝子を含むボレリアブルグドルフエリからの他の遺伝子と関連したものに近似し
ている( Wallich、 R,、SE、 Moter、 M、 M、 5i
ion、 K、 Ebnet、 A、 Heiberger、 andM、 D
、 Kran+er、 1990. The Borrelia burgdo
rferiflagellum−associated 41 kHodalt
on antigen(flagellinl; molecularclon
ing、 expression andamplification of
the gene、 Infect、 rmmun 58 ; 1711−17
191゜フラゲリンをコード化する遺伝子、0spAおよび0spBとは異なり
、ステムループ構造は、P39αおよびP39βのいずれの3゛末端にて検出さ
れず、これは、末端は配列されているものの外側にあり得ることを示唆するもの
である。にもかかわらず、ボレリアブルグドルフエリを含め、多くの細菌におけ
る転写末端部位によれば、この部位はAT豊富であり、これは末端がヌクレオチ
ド2170の近くにあることを示唆してい、る。
ニードルマンアンドムンシュグロバルアラインメントプログラム(Needle
man and Munsch global alignment)(Nee
dleman and Munsch 、 J、 Mo1. Biol、 ;
148 : 443−53 (19701)により P39αおよびP39βの
DNA配列を比較すると、それは、これらの遺伝子が62%DNA配列類似性を
有することを示している。重大な配列類似性は、 P39遺伝子と0spA −
0spBオペロンまたはフラゲリン遺伝子との間で検出されなかった。P39オ
ペロンのコドン優先とG十C含量分析は、それと他のボレリアブルグドルフエリ
遺伝子との間で重大な差異が無いことを示しボレリアブルグドルフェリ菌株B3
1および5h−2−82からの全RNAのノーザンプロット分析(図12)は、
P39a座と P39β座の中間のPstI−)1indlIIフラグメント(
図11)を用いてプローブした。このプローブは、単一の2.35 kbメツセ
ージを検出し、またP39αおよびβmRNAはポリシストロン性であること、
そしてP39αおよびP39βは−のオペロンを構成すること(F39)を確認
するものである。この結論は、P39βは認識可能なプロモーターをもつとは思
われないことを示すところの上記したDNA配列データにより支持されている。
さらに、これは、完全なP39βをもつがP39αについてのプロモーターに欠
けるところのクローン(例えば、pSPR44)が、多クローン性抗−P39血
、清と反応活性である抗原(抗−pSPR33)を表現しないことの理由をブル
グドルフェリフラグメントに交雑しないことを示している(図12)。0spA
および0spBのアミノ酸組成からは別個であるけれども、P39αおよびP3
9βのアミノ酸組成は同様であるが(SEQ ID No、2および3、表4)
。
F39(2およびP39βは、相対的に多量のイソロイシン、プロリン、アルギ
ニン、フェニルアラニン、チロシン、およびメチオニンを含有していた。さらに
、リシンおよびトレオニンは、0spAおよび0spB中において多量に存在す
るが、ずっと小部分のP39αおよびP39βを構成するものである。P39α
と P39βとの間において、主要な相違は、後者のタンパク質における3シス
テイン残基と前者のタンパク質における4ヒスチジン残基とにある(表4)。
表4. P39オペロンによりコード化されたタンパク のアミノ酸
P39α(%)P39β(%)
アラニン 25 (7,4122(6,51システイン l (0,313(0
,9+アスパルチン酸 20 (5,9121F6.21グルタミン酸 26
(7,7121(6,2+フエニルアラニン 16 (4,7116(4,71
グリシン 33 (9,7132(9,41ヒスチジン 4 (1,211Fo
、31イソロイシン 37 (10,9143F7.61リシン 30 (8J
) 26 (7,6)ロイシン 32 (9,4+ 26 (7,61メチオニ
ン 5 (1,516(1,81アスパラギン 17 (5,0+ 21 (6
,21プロリン 8 (2,417F2.11グルタミン 4 (1,217(
2,11アルギニン 7 F2.11 9 (2,61セリン 29 (8,6
1・ 30 (8,81トレオニン 12 (3,515fl、51バリン 1
8 F5.3+ 25 (7,31トリプトフアン 1 fo、31 、 2
fo、61*******
P39β2ライン0spA8よび0spBは、テトラペプチドLeu−X−X−
Cys (式中、Xは通常いかなる中性アミノ酸を表わす。)により定まる推定
上の開裂部位を含む古典的シグナルペプチドを有する(図13)、P39βにつ
いては、leu残基は位置12にありそしてシスティンは位置15にある(SE
Q rD No、1 ) 、またP39aは埋水性N−末端基(図14)および
システィンを同様の位置に(位置18)有するけれども、このタンパク質は、テ
トラペプチドを有しておらず、これは、その推定上のシグナル配列がP39βに
おける対応する部位のそれと異なる方法により加工されることを示唆するもので
ある。 P39αおよびP39βはシスティンを0spAおよび0spBにおけ
るシスティンのそれと同じ位置と近いところに有し、またそれは後二者のタンパ
ク質がその部位でアシル化されていることを予測してきたので、P39αおよび
P39βもまた、そのN−末端システィン残基のアシル化のため、リボ蛋白であ
ろう。
P39αと P39 Bとのアミノ酸配列を比較すると、52%の配列同一性が
みられた。これは、報、告された0spAと0spBとの間の53%類似性と同
様である。驚くべきことにそして0spAおよpOspBについて見出されたも
のとは対照的に、P39オペロンタンパク質は、大変類似した本漬療法プロット
を有する(図14)。これは、高い程度の配列類似性に沿い、二つのタンパク質
が免疫原性を有する相当数の同じエピトープを分かち持つことを示している。0
spAについて生じた抗血清は、0spBと反応し得るであろうし、これは、ア
ミノ酸レベルにて重大な同一性をもつP39αおよびP39βに似たタンパク質
が交差反応性エピトープを分かち持つであろうことを示している。
免疫優性抗原P39をコード化する遺伝子要素は、同定されそして配列された。
この要素は、二つの同様サイズのタンパク質をコード化するオペロンを構成し、
また相当なアミノ酸配列類似性を有する二つの遺伝子、P39αおよびP39β
、であることが示された。これは、ボレリアブルグドルフェリにおいて染色体複
製起点を有する推定上の膜タンパク質をコード化するオペロンについての最初の
報告である。α体およびβ体の両方とも、感染された動物からの抗体がウェスタ
ンプロットにおいてP39帯に結合する場合に、シグナルに寄与すると思われる
(Simpson、 W、J、、 W、 Burgdorfer、 M、E、
Schrumpf、 R。
H,Karstens、 and T、G、 Schwan、 1991. A
ntibody to a39 kDa Borrelia burgdorf
eri antigen (P39) aSamarker for 1nfe
ction in experimentally andnaturally
1noculated animals、 J C11n Microbio
29:236−243. Simpson、 WJ、、 M、E、 Schr
umpf、 and T、G。
Borrelia burgdorferi、J C11n Microbio
28:1329−1337、 )。このことは、すべてのライム血清がα体お
よび3体の両方に十分均等に反応するかどうか、あるいはある血清はそれと反応
しそして他のとは反応しないのかどうかの疑問を引き起こすものである。
P39αおよびP39 Bの機能は知られていないが、予測されたアミノ酸配列
から演鐸されたいくつかの特性は、いくつかの可能性を示唆するものである。こ
れらタンパク質は、両親媒性または)・ランスメンブランタンパク質の特性たる
、疎水性と親水性とを交互に示している。膜配置に従い、単一クローン性抗体へ
6を用いたボレリアブルグドルフェリの電子顕微鏡免疫分析は、P39抗原が膜
の中にまたは膜と会合していることを示している(未公表データ)。
P39βは、それが典型的なシグナル配列と開裂部位を最初のシスティン残基に
て有する点で、0spAおよび0spBに似ている。0spAおよび0spBと
同様、 P39βは、おそら(は膜会合しておりそしてN−末端システィンにて
アクリル化されつる。しかし、なから、P39αは、それがタイプ1認識部位に
欠けるため、開裂することができないところのそのシグナル配列に関して異なる
ものである。仮にそうであるならば、P39αは分泌され、得、そして従って感
染の間免疫応答を刺激する抗原も分泌されつる。この概念は、分泌体が細胞と会
合しているものよりも感染の初期段階の間により急速に蓄積するので、抗−P3
9抗体が感染体とより容易に会合するようにみえるというより以前の観察を説明
するのに役立つであろう(Simpson。
11、、胃、Burgdorfer、M、E、Schrumpf、R,H,Ka
rstens。
and丁G、 Schwan、 1991. Antibody to a 3
9 kDa Borrelia burgdorferi antigen (
P391 as a marker for 1n−fection in e
xperimentally and naturally inoculat
edanimals、J C11n Microbia 29: 236−24
3.) 。
実施例6:遺伝 IP39α および遣 −L」コ旦m些ま1
P39αおよびP39βの両方の免疫反応性を決定するために、遺伝子1および
遺伝子2は別個にクローンすることができそして表現産生物はライム免疫血清と
のその反応性について調べることができる。各遺伝子をクローンしそして表現す
るための標準方法論を用いることができる。二しかし、SEQ ID No、4
− No、7において同定されたポリメラーゼ鎖反応性(PCR)およびプライ
マー配列を使用して個別に増幅するのがより好ましい。
記載した合成オリゴヌクレオチドDNAは、Apl)LiedBiosyste
ms Inc、 DNA 5ynthesizer Model 380−8を
用いて製造者により提供された指示に従い構成した。この手順において、特異的
順序のヌクレオチドの短鎖は、水酸化アンモニウム濃厚溶液中において産生した
。その後この材料は真空下遠心分離して水酸化アンモニウムを除去した。その後
乾燥DNAベレットを、TE緩衝液中に再懸濁させ、そしてDNA?1度は26
0 r++aでの分光光度吸光度により決定した。その後、DNAプライマーの
濃度は、Perkin−Elmer−Cetusにより提供されたプロトコルに
従いPCHについて標準化した。
上記のプライマーを使用してボレリアブルグドルフェ’J D N AをPCH
により増幅するために、プロトコルは、ボレリアブルグドルフエリDNAを、遺
伝子1についてはプライマーlおよび2のいずれか、遺伝子2についてはプライ
マー1および2、そして遺伝子1および2を一緒に増幅するために配列4および
7と、混合することを伴う。またPCR混合物に、DNA Taqポリメラーゼ
、緩衝液、および4つのヌクレオチドの混合物(dNTPs )が加えた。その
後この反応混合物は、3つの異なる温度の反復サイクルに受けさせて、DNAの
変性、鋳型DNAへのプライマーのアニーリング、および新しいストランドのD
NAを産生ずるための延長(重合)をひき起こさせた。熱サイクルを使用して3
0回サイクルの後、PCR増幅産生物を、電気泳動ゲル中で10μmの各試料を
走査することにより調べた。
増幅産生物は当業者にとって公知の標準技術により知られたベクターの中に挿入
することができるようにするために、各プライマーの5°末端に、制限エンドヌ
クレアーゼEcoRE (G/AATTCIのための認識部位についてコード化
するところのヌクレオチドを加えることができる。
増幅されたDNA産生物は、各末端にEcoRI部位の加入をもつ各遺伝子より
なるであろうし、これはこの配列を、利用できる唯一のEcoRI部位を有する
入手可能な多くのクローニングおよび表現ベクターのうちいずれのもの、例えば
pUC,pBluescript、pBR322等の中に挿入することを可能に
する。該ベクターは、DNA産生物の表現を得るべく、宿主細胞の中に挿入され
る。かかる技術は当該分野の当業者にとって周知である。
次に、適当なサイズの挿入DNAを有する組換え体(遺伝子lについて1017
個の塩基:遺伝子2について1023個の塩基)は、サウザンプロット分析によ
りクローン化フラグメントを同定するべく調べることができる。推定上の遺伝子
lまたは遺伝子2をもつ組換え体からのDNAは、アガロースゲル中で分離され
、ニトロセルロース膜に移送され、そしてpSPR33からの精製EcoRIフ
ラグメントを用いてプローブされる。かかる手順は、当業者の全てにとって周知
の標準技術である。増幅されたクローン化フラグメントがpSPR33挿入物と
相同であることを確認した後、種々のクローンは、標準ウェスタンイムノプロッ
ト技術を用いてP39抗原の表現について試験−された。ウサギ抗−pSPR3
3抗血清、抗−P39単一クローン性抗体(以前に記載したもの)、およびヒト
ライム患者からの回復期の血清は、各々、種々のクローンの全細胞溶解産物と、
各遺伝子の表現産生物、を同定しかつ取得するべく反応させることができる。合
成ペプチドは、また、ライムボレリア病に対する哨乳類のワクチンに使用するこ
とができる。
上述の発明は明晰と理解の目的のためにいくらか詳細に記載されているが、当業
者はこの開示の読みから、本発明の真の範囲および請求の範囲の記載より逸脱す
ることなく形式および詳細について種々の変更を行なうことができるということ
を理解すべきである。
5EQUENC:E L工5TING
(1)GENERAL INFORMAT工ON:(i ) APPLICAN
T:
(ii ) T工TLE OF 工NVENT工ON : ボレリアフルクドル
フェリの抗原性タンパク質
(泪)NUMBEROF 5EQUENCES : 7(汁) C0RRESP
ONDENCE ADDRESS :(A) ADDRESSEE :
(B) 5TREET :
(E) C:0UNTRY :
(F) ZIP :
(v ) COMPUTERREADABLE FORM :(A) MEDI
UM TYPE :ディスケットー3.5 インチ 、1.44Mb容量
(B) COMPUTER:IBM pc互換機(C) 0PERAT工NG
SYSTEM: M S −D O5(D) 5OFTWARE 二 Word
Perfect 5. 0(vi ) CURRENT APPLICATIO
N DATA :(A) APPLICATION NUMBER:CB)=
FIL工NG DATE :(C) CLASSIFICATION :(vi
) PRIORAPPLICATION DATA :(A) APPLIC
ATION NUMBER:(B) FILING DATE :
(vin ) ATTONEY/AGENT INFORMATION :(A
) NAME :
(B) REG工5TRATION NUMBER:(C) REFERENC
E/DOC:KET NUMBER,:(ix) 置ECOMMUN工CAT工
ON INFORMATION :(A) 置EPHONE :
(B) 置EFAX :
(C) 置EX :
(2)INFORMATION FORSEQ ID No : 1:(i )
5EQUENC:E CHARACTER工5TIC5:(A) LENGT
H: 2. 3 0 7(B) TYPE : 核酸
(C) 5TRANDEDNESS : 二本鎖CD) TOPOLOGY :
直鎖状(ii ) MOLECULE TYPE : Genomic DN
A(A) D工5CRIPT工ON :
(血) HYPOTHETICAL :(iv ) ANTニー5ENSE :
(v ) FRAGMENT TYPE :(vi ) 0RIGINAL 5
OURCE :(A) = 0RGAN工SM : ボレリア ブルグドルフ
エ リ (Borrelia burgdorferi)(B) 5TRAIN
: 5h−2−82(C) 工ND工VIDUAL 工5OLATE : 5
h−2−82,P−6(D) DEVELOPMENTAL 5TAGE :(
E) HAPLOTYPE :
(F) T工5SUE TYPE :
(G) CELL TYPE :
(H) CELL L工NE :
(I) 0GANELLE :
(vi ) IMMEDIATE 5OURCE :(A) LIBRARY
:
(B) CLONE : pS P R33(vi) POSIT工ON 工N
GENOME :(A) CHROMOSOME/SECMENT :(B)
MAP POSIT工ON :(C) UNITS :
(ix ) FEATURE :
(A) NAME/KEY :
(B) LOCATION :
(C) INDENTIFICAT工ON METHOD : 実験による
の表現型
(x ) PUBLICAT工ON INFORMATION :(A) =
AUTHER:
(B) TITLE :
(C) JOURNAL:
(D) vOLUME :
(E) l5SUE :
(F) PAGES :
(G) DATE :
(H) DOCUMENT NUMBER:(1) FILING DATE
:
(J) PUBLICAT工ON DATE :(K) RELEVANT R
ESよりUES :(xi) 5EQUENCE DESCR工PTION :
SEQ ID No : 1:TCCTGATAGT GAATATGCAT
TTGATTTATT TAAATCAAAG TTAτA入ACT入 CT
AAATAT`G 60
AGTTrTTAAT TTTTTAATrA TGTTATATT’ll’
Affl’GTGTTAT AATAAATAGA AGT`CA 2コ07
(2) 工NFORMAT工ON FORSEQ より No : 2:(i
) 5EQUENC:E CHARACTERISTIC:S :(A) LE
NGTH: 1 1 0 9(B) TYPE : 核酸
(C) 5TRANDEDNESS : 二本鎖(D) TOPOLOGY :
直鎖状(ii) 阿0LECULE TYPE : Genomic DNA
(A) DISCR工PT工ON :
(m ) HYPOTHET工CAL :(汁) ANTニー5ENSE :
(v ) FRAGMENT TYPE :(刺) 0RIGINARL 5O
URCE :(A) ORGANISM : ボレリア ブルグドルフ エ リ
(Borrelia burgdorferi)(B) 5TRAIN :
5h−2−82(C) IND工VIDUAL 工5OLATE :5h−2−
82,P−6(D) DEVELOPMENTAL 5TAGE :(E) H
APLOTYPE :
(F) Tl5SUE TYPE :
(G) CELL TYPE :
(H) CELL LINE :
(I) = OGAMELLE :
(vi ) IMMED工ATE 5OURCE :(A) LよりRARY
:
(B) CLONE : I) S P R33(vi) POS工Tl0N
IN GENOME :(A) C)(ROMO5OME/SEGMENT :
(B) MAP PO5工T工ON :(C) UNIT :
(ix) FEATURE :
(A) NAME/KEY :
(B) LOCATION :
(C) INDENT工F工CAT工ON METHOD : 実験による
(D) 0THER工NFORMAT工ON :(x ) PUBL工CAT工
ON 工NFORMAT工ON :(A) AUTHER:
(B) T工TLE :
(C) JOURNAL:
(D) VOLUME :
(E) ■5SUE :
(F) PAGES :
(G) DATE :
(H) DOCUMENT NUMBER:(1) F工り工NG DATE
:
(J) pusLICAnoNDATE :(K) −RELEVANT RE
SIDUES :(xi) 5EQUENCE DESCR工PT工ON :
SEQ ID No : 2:TCCTGATAGT GAATATGCAT
TTGATTTAT!’ TAAATCAAAG TrATAAACTA CT
AAATAsAG 60
−コ5 −10
(2) 工NFORMATION FORSEQ より No : 3:(i
) 5EQUENCE CHARACTER工ST工CS :(A) LENG
TH: 1 1 9 8(B) TYPE : 核酸
(C) 5TRANDEDNESS : 二本鎖(D) TOPOLOGY :
直鎖状(ii ) MOLECULE TYPE : Genomic DN
A(A) D工5CRIPTION :
(血) HYPOTHET工CAL :(iv ) ANTI−5ENSE :
(v ) FRAGMENT TYPE :(vi ) OR工GINARL
5OURCE :(A) ORGANISM : ボレリア ブルグドルフ エ
リ (Borrelia burgdorferi)(B) STR訂N :
5h−2−82(C) 工NDIVIDUAL 工5OLATE :5h−2
−82,P−6(D) DEVELOPMENTAL 5TAGE :(E)
HAPLOTYPE :
(G) CELL TYPE :
(H) CELL LINE :
(I) = 0GANELLE :
(vi ) IMMED工ATE 5OURCE 二(A) LIBRARY
:
CB) CLONE : pS P R’33(vi ) POSITION
IN GENOME :(A) CHROMOSOME/SEGMENT :(
B) MAP POSITION :(C) UNIT :
(ix) FEATURE :
(A) NAME/KEY :
(B) LOCAT工ON :
(C) 工NDENTIF工C:AT工ON METHOD :(D) 0TH
ERINFORMATION :(x ) PUBLICATION INFO
RMATION :(A) AUTHER:
(B) TITLE :
(C:) JOURNAL:
(D) VOLUME :
(E) l5SUE :
(F) PAGES :
(G) DATE :
(H) DOC:UMENT NUMBER:(1) FILING DATE
:
(J) PUBLICATION DATE :(K) RELEVANT R
ESIDUES :(xi) 5EQUENCE DESCR工PTION :
SEQ ID NO:3 :^TAAAGAATCAA’!TI’ATATA
2O−AGTTTTTAAT TTIITrAATrA TGTrATATT
T ATTeAT MTAAATAGA AGTACA u9B(2) 工NF
ORMATION FORSEQ ID NO: 8:(i ) 5EQUEN
CE CHARACTER工5TIC5:(A) LENGTH: 1 8
(B) TYPE : 核酸
(C) 5TRANDEDNESS : 一本鎖(D) TOPOLOGY :
直鎖状(ii ) MOLECULE TYPE :他のDNA 合成りNA
(A) DISCRIPTION :ボレリア ブルグドルフェリにおける側面
にある5′の配
列からP−39の遺伝子1までのプラ
イマー
(血) HYPOTHETICAL :(iv ) ANTニー5ENSE :
(v ) FRAGMENT TYPE :(虜) 0RIGINARL 5O
URCE :(A) ORGANISM : ボレリア ブルグドルフ ェ リ
(Borrelia burgdorferi)(B) 5TRAIN :
5h−2−82(C) INDIVIDUAL l5OLATE :5h−2−
82,P−6(D) DEVELOPMENTAL 5TAGE :(E) H
APLOTYPE :
(F) −Tl5SUE TYPE :(G) CELL TYPE :
(H) CELL L工NE :
(I) 0GANELLE :
(vi ) 工MMED工ATE 5OURCE :(A) LIBRARY
:
(B) CLONE : p S P R33(vi ) PO5ITION
工N GENOME :(A) CHROMO5OME/SECMENT :(
B) MAP POSIT工ON :(C) UNIT :
(ix) FEATURE :ボレリア ブルグドルフェリにおける側面にある
5′のDNAからP−39の遺伝子lまでのプライマー
(A) NAME/KEY :
CB) LOCAT“ION :
(C) 工NDENT工F工CATION METHOD :(D) 0THE
R工NFORMAT工ON :(x ) PUBLICATION 工NFOR
MATION :(A) AUTHER:
(B) TITLE :
(C) JOURNAL:
(D) VOLUME :
(E) l5SUE :
(F) PAGES :
(G) −DATE :
(H) DOC:UMENT NUMBER:(I) FIL工NG DATE
:
(J) PUBLICATION DATE :(K) RELEVANT R
ESIDUES :(xi) 5EQUENCE DESCR工PT工ON :
SEQ より No :4 :ATG AAT AAA ATA TTG T
TG 18(2)INFORMAT工ON FORSEQ より NO: 5:
(i ) 5EQUENCE CHARACTER工ST工CS :(A) L
ENGTH: 1 8
(B) TYPE : 核酸
(C) 5TRANDEDNESS : −重鎖(D) TOPOLOGY :
直鎖状(ii ) MOLECULE TYPE :他のDNA 合成りNA
(A) DISCRIPTION :ボレリア ブルグドルフェリにおけるP−
39の遺伝子1
および2の挿入配列範囲内からのプラ
イマー
(ffi ) HYPOTHETICAL :(汁) ANTニー5ENSE
:
(v ) FRAGMENT TYPE :(vi ) 0RIG工NARL
5OURCE :(A) ORGANISM : ボレリア ブルグドルフ エ
リ (Borrelia burgdorferi)(B) =STRAIN
: 5h−2−82(C) 工ND工VよりUAL l5OLATE :5h
−2−82,P−6(D) DEVELOPMENTAL 5TAGE :(E
) HAPLOTYPE :
(F) Tl5SUE TYPE :
(G) CELL TYPE :
(H) CELL L工NE :
(1) 0GANELLE :
(vi ) IMMEDIATE 5OURCE :(A) LよりRARY
:
(B) CLONE : pS P R33(vn+) PO5工Tl0N 工
N GENOME :(A) CHROMOSOME/SEGMENT :(B
) MAP POSIT工ON :(C) UNIT :
(ix ) FEATURE :ボレリア ブルグドルフェリにおけるP−39
の遺伝子1および2の挿入配列範囲内からのプライマー
(A) NAME/KEY :
(B) LOCATION :
(C:) 工NDENTIF工CAT工ON MET)IOD :(D) 0T
HERINFORMAT工ON :(x ) PUBLICATION INF
ORMAT工ON :(A) AUTHER:
(B) TITLE :
(C) −JOURNAL:
(D) VOLUME :
(E) l5SUE +
(F) PAGES :
(G) DATE :
(H) DOCUMENT NUMBER:(I) F工LING DATE
:
(J) PUBLICATION DATE :(K) RELEVANT R
ESIDUES :(xi) 5EQUENCE DESCR工PT工ON :
SEQ ID No :5 :AAT AAA TTCTTT AAG AA
、A 18(2) 工NFORMATION FORSEQ ID NO: 6
:(i ) 5EQUENCE CHARACTER工5TICS :(A)
LENGTH: 18
(B) TYPE : 核酸
(C) 5TRANDEDNESS : −重鎖(D) TOPOLOGY :
直鎖状(五)MOLECULE TYPE :他のDNA 合成りNA(A)
DISCRIPTION :ボレリア ブルグドルフエリにおけるP−39の
遺伝子1
および2の挿入配列範囲内からのプラ
イマー
(血’) HYPOTHETIC:AL :(汁) ANTニー5ENSE :
(v ) FRA引化NT TYPE :(vi ) 0RIGINARL 5
OURCE :(A) ORGANISM : ボレリア ブルグドルフェリ(
Borrelia burgdorferi)(B) 5TRAIN : 5h
−2−82(C:) 工NDIVIDUAL l5OLATE :5h−2−8
2,P−6(D) DEVELOPMENTAL 5TAGE :(E) ’H
APLOTYPE :
(F) Tl5SUE TYPE :
(G) CELL TYPE :
(H) CELL LINE :
(I) 0GANELLE :
(vi ) IMMEDIATE 5OURCE :(A) LIBRARY
:
(B) CLONE : pS P R33(vi) POSITION IN
GENOME :(A) CHROMO3OME/SEGMENT :(B)
MAP POSITION :(C) IJN工T :
(iX) FEATURE :ボレリア ブルグドルフェリにおけるP−39の
遺伝子1および2の挿入配列範囲内からのプライマー
(A) NAME/KEY :
(B) LOC:ATTON :
(C) INDENTIFICATION METHOD :(D) −0TH
ERINFORMATION :(x ) PUBLICATION INFO
RMATION :(A) AUTHER:
(B) TITLE :
(C:) JOURNAL:
(D) VOLUME :
(E) l5SUE、:
(F) PAGES :
(G) DATE :
(H) DOC:UMENT NUMBER:(1) FILING DATE
:
(J) PUBLICATION DATE :(K) RELEVANT R
ESIDUES :(xj、) 5EQUENC:E DESCRIPT工ON
: SEQ より No :6 :ATG AGA ATT GTA ATT
TTT(2) INFORMATION FORSEQ より No : 7
(i ) 5EQUENCE C:HARACTER工5TICS :(A)
LENGT)(: 1 8
(B) TYPE 、 核酸
(C) 5TRANDEDNESS S −重鎖(D) TOPOLOGY :
直鎖状(A) DISCR工PTION :ボレ1ノア ブルグドルフェリに
おけるP−39の遺伝子1
および2の挿入配列範囲内からのプラ
イマー
(足) HYPOTHET工CAL :(iv ) ANTニー5ENSE :
(v ) FRAGMENT TYPE :(vi ) OR工GINARL
5OURC:E :(A) 0RGAN工SM : ボレリア ブルグドルフ
エ リ (Borrelia burgdorferi)(B) 5TRAIN
: 5h−2−82(C:) INDIVIDUAL 工5OLATE :5
h−2−82,P−6(D) DEVELOPMENTAL 5TAGE :(
E) HAPLOTYPE :
(F) Tl5SUE TYPE :
(G) CELL TYPE :
(H) CELL LINE :
(I) 0GANELLE :
(vi) IMMEDIATE 5OURCE :(A) LIBRARY :
(B) CLONE : p S P R33(vFn ) POSITION
IN GENOME :(A) CHROMOSOME/SEGMENT :
(B) MAP POSITION :(C:) UNIT :
(ix) FEATURE :ボレリア ブルグドルフエIJ tこおける5′
の挿入配列の範囲内からP39の遺伝子りへのプライマー
(A) NAME/KEY :
(B) LOC:ATION :
(C) INDENTIFICATION METHOD :(I)) 0T)
IERINFORMATION :(x ) PUBLICATION 工NF
ORMATION :(A) AtJT)(ER:
(B) TITLE :
(C) JOtJRNAL:
(D) VOLUME :
(E) 工5StJE :
(F) PAGES :
(G) DATE :
(H) DOCUMENT NUMBER:(I) FILING DATE
:
(J) PUBLIC:ATION DATE :(K) RELEVANT
RESよりUES :(xi) 5EQUENCE DESCRIPT工ON
: SEQ ID NOニア :TAA ATT TAA TAT TTG T
TT 18B、 bur9dorferi
Ill 111111!III
嘴−
FfG、 2
FIG、4・
B、 burgdorferi
1 1 1111+111 Ill l l IIAnti−pSPR33
111+ till 1111
謂lり
江弓
令
FIG、 12
望nへ−011
一〜円
内 へ −〇 1 1 1
要約
本発明は、5DS−PAGEによる測定で28kDaまたは39kDaの分子量
を有し、哺乳動物のライムボレリア症血清に反応性である、ボレリア ブルグド
ルフェリに特異的な抗原性タンパク質およびその断片に関し、また対応するDN
Aにも関する。該タンパク質、特に39kDaタンパク質(αおよびβ)は、ラ
イムバレリア症の発症因子で以前に感染されたか現在感染している動物を診断す
るのに使用することができる。
国際調査報告
No、2 、 111su*d Febru++ry 1991T W、J、S
impsan、e仁aINo、a、iss+ued August 19891
K、E、)lechemy、 e亡al。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.SDS−PAGEによる測定で約39キロダルトンの分子量を有し、哺乳動 物のライムボレリア症血清に反応性である実質的に純粋形態のボレリアブルグド ルフェリタンパク質。 2.上記タンパク質がP39αまたはP39βである請求項1記載のタンパク質 。 3.哺乳動物がヒトである請求項1記載のタンパク質。 4.SDS−PAGEによる測定で約28キロダルトンの分子量を有し、哺乳動 物のライムボレリア症血清に反応性である実質的に純粋形態のボレリアブルグド ルフェリタンパク質。 5.哺乳動物がヒトである請求項4記載のタンパク質。 6.通常同伴するタンパク質の無い、SDS−PAGEによる測定で約39キロ ダルトンの分子量を有し、哺乳動物のライムボレリア症血清に反応性であるボレ リアブルグドルフェリタンパク質。 7.上記タンパク質がP39αまたはP39βである請求項6記載のタンパク質 。 8.哺乳動物がヒトである請求項6記載のタンパク質。 9.通常同伴するタンパク質の無い、SDS−PAGEによる測定で約28キロ ダルトンの分子量を有し、哺乳動物のライムボレリア症血清に反応性であるボレ リアブルグドルフェリタンパク質。 10.哺乳動物がヒトである請求項4記載のタンパク質。 11.SDS−PAGEによる測定で約39キロダルトンの分子量を有し、哺乳 動物のライムボレリア症血清に反応性であるボレリアブルグドルフェリタンパク 質の全部または特定部分をコード化するDNA断片。 12.上記タンパク質がP39αまたはP39βである請求項11記載のタンパ ク質。 13.哺乳動物のライムボレリア症血清に反応性であるボレリアブルグドルフェ リタンパク質39αおよびP39βの全部または特定部分をコード化するDNA 断片。 14.SDS−PAGEによる測定で約28キロダルトンの分子量を有し、哺乳 動物のライムボレリア症血清に反応性であるボレリアブルグドルフェリタンパク 質の全部または特定部分をコード化するDNA断片。 15.1)請求項11記載のDNA断片;および2)ベクター からなる組換えDNA分子。 16.1)請求項12記載のDNA断片;および2)ベクター からなる組換えDNA分子。 17.1)請求項13記載のDNA断片;および2)ベクター からなる組換えDNA分子。 18.1)請求項14記載のDNA断片;および2)ベクター からなる組換えDNA分子。 19.上記ベクターがpブルースクリプトSKである請求項15記載の組換えD NA分子。 20.上記ベクターがpブルースクリプトSKである請求項18記載の組換えD NA分子。 21.pSPR33である請求項15記載の組換えDNA分子。 22.上記DNA断片中にコード化された上記タンパク質の発現を許す方法で請 求項15記載の組換えDNA分子で安定して形質転換された宿主細胞。 23.上記DNA断片中にコード化された上記タンパク質の発現を許す方法で請 求項16記載の組換えDNA分子で安定して形質転換された宿主細胞。 24.上記DNA断片中にコード化された上記タンパク質の発現を許す方法で請 求項17記載の組換えDNA分子で安定して形質転換された宿主細胞。 25.上記DNA断片中にコード化された上記タンパク質の発現を許す方法で請 求項18記載の組換えDNA分子で安定して形質転換された宿主細胞。 26.上記宿主細胞が大腸菌である請求項22記載の宿主細胞。 27.上記福主細胞が大腸菌である請求項18記載の宿主細胞。 28.下記39kDタンパク質の発現を許す方法で請求項22記載の宿主細胞を 培養し、そして上記宿主細胞から下記39kDタンパク質を単離することからな る組換えボレリアブルグドルフェリ39kDタンパク質の産生方法。 29.下記39kDタンパク質の発現を許す方法で請求項23記載の宿主細胞を 培養し、そして下記39kDタンパク質を単離することからなる組換えボレリア ブルグドルフェリ39kDaタンパク質の産生方法。 30.下記39αおよび39βkDタンパク質の発現を許す方法で請求項24記 載の宿主細胞を培養し、そして下記39αおよび39βkDタンパク質を単離す ることからなる組換えボレリアブルグドルフェリ39αおよび39βkDタンパ ク質の産生方法。 31.下記28kDタンパク質の発現を許す方法で請求項25記載の宿主細胞を 培養し、そして上記宿主細胞から下記28kDタンパク質を単離することからな る組換えボレリアブルグドルフェリ28kDタンパク質の産生方法。 32.固体支持体に結合した請求項1記載の上記タンパク質からなる複合体。 33.請求項1記載の上記タンパク質またはその特定部分に特異的な精製形態の 抗体。 34.請求項2記載の上記タンパク質またはその特定部分に特異的な精製形態の 抗体。 35.請求項4記載の上記タンパク質またはその特定部分に特異的な精製形態の 抗体。 36.単クローン性である請求項33記載の抗体。 37.単クローン性である請求項35記載の抗体。 38.多クローン性である請求項33記載の抗体。 39.多クローン性である請求項35記載の抗体。 40.固体支持体に結合した請求項33記載の上記抗体からなる複合体。 41.固体支持体に結合した請求項35記載の上記抗体からなる複合体。 42.ライムボレリア症に対する免疫を誘導するのに充分な量の39kDボレリ アブルグドルフェリタンパク質の全部または特定部分と、製薬学的に許容される 担体とを含むライムボレリア症に対する哺乳動物用ワクチン。 43.上記タンパク質がP39αまたはP39βである請求項42記載のワクチ ン。 44.ライムボレリア症に対する免疫を誘導するのに充分な量の39kDαおよ びβタンパク質の全部または特定部分と、製薬学的に許容される担体とを含むラ イムボレリア症に対する哺乳動物用ワクチン。 45.ライムボレリア症に対する免疫を誘導するのに充分な量の28kDボレリ アブルグドルフェリタンパク質の全部または特定部分と、製薬学的に許容される 担体とを含むライムボレリア症に対する哺乳動物用ワクチン。 46.更に助剤を含む請求項42記載のワクチン。 47.更に助剤を含む請求項43記載のワクチン。 48.更に助剤を含む請求項45記載のワクチン。 49.i)表面に請求項1記載のタンパグ質の全部または特定部分をコーティン グする段階; ii)上記コーティング表面と、ライム病を有すると推定される哺乳動物の血清 とを接触させる段階;そして iii)上記タンパク質と、それに特異的な上記血清に存在する抗体とで形成さ れる複合体の存在または不在を検定する段階; からなるライムボレリア症の診断のためのバイオアッセイ。 50.上記タンパク質がP39αまたはP39βである請求項49記載のバイオ アッセイ。 51.i)表面に請求項4記載のタンパク質の全部または特定部分をコーティン グする段階; ii)上記コーティングされた表面と、ライム病を有すると推定される哺乳動物 からの血清とを接触させる段階;そして iii)上記タンパク質と、それに特異的な上記血清に存在する抗体とで形成さ れる複合体の存在または不在を検定する段階; からなるライムボレリア症の診断のためのバイオアッセイ。 52.上記表面がゲル、スライド、膜またはミクロ滴定ブレートである請求項4 9記載の方法。 53.i)表面に請求項33記載の抗体をコーティングする段階; ii)上記コーティングされた表面と、ライム病を有すると推定される哺乳動物 からの血清とを接触させる段階;そして iii)上記抗体と、上記血清に存在するタンパク質とで形成される複合体の存 在または不在を検定する段階; からなるライムボレリア症の診断のためのバイオアッセイ。 54.i)表面に請求項34記載の抗体をコーティングする段階; ii)上記コーティングされた表面と、ライム病を有すると推定される哺乳動物 からの血清とを接触させる段階;そして iii)上記抗体と、上記血清に存在するタンパク質とで形成される複合体の存 在または不在を検定する段階; からなるライムボレリア症の診断のためのバイオアッセイ。 55.i)表面に請求項35記載の抗体をコーティングする段階; ii)上記コーティングされた表面と、ライム病を有すると推定される哺乳動物 からの血清とを接触させる段階;そして iii)上記抗体と、上記血清に存在するタンパク質とで形成される複合体の存 在または不在を検定する段階; からなるライムボレリア症の診断のためのバイオアッセイ。 56.天然のまたは組換え産生されたボレリアブルグドルフェリ39kDaタン パク質と補助試薬とからなる、哺乳動物組織試料中の上記タンパク質に対する抗 体の存在の検定に使用するのに適する診断キット。 57.上記タンパク質がP39αまたはP39βである請求項56記載の診断キ ット。 58.試験されるべき上記組織試料が血液試料である請求項56記載の診断キッ ト。 59.下記抗ライム病活性が抑制され得るような条件下で、下記薬物とボレリア ブルグドルフェリに接触した細胞とを接触させることからなる抗ライムボレリア 症活性についての薬物スクリーニング方法。 6G.SEQIDNo.1またはその突然変異体に示されているヌクレオチド配 列を含むDNA断片。 61.SEQIDNo.2またはその突然変異体に示されているヌクレオチド型 配列を含むDNA断片。 62.SEQIDNo.3またはその突然変異体に示されているヌクレオチド配 列を含むDNA断片。 63.1)請求項60記載のDNA断片;および2)ベクター からなる組換え分子。 64.1)請求項61記載のDNA断片;および2)ベクター からなる組換え分子。 65.1)請求項62記載のDNA断片;および2)ベクター からなる組換え分子。 66.上記DNA断片中にコード化された上記タンパク質の発現を許す方法で請 求項63記載の組換えDNA分子で安定して形質転換された宿主。 67.上記DNA断片中にコード化された上記タンパク質の発現を許す方法で請 求項64記載の組換えDNA分子で安定して形質転換された宿主。 68.上記DNA断片中にコード化された上記タンパク質の発現を許す方法で請 求項65記載の組換えDNA分子で安定して形質転換された宿主。 69.下記タンパク質の発現を許す方法で請求項66記載の宿主細胞を培養し、 そして該タンパク質を上記宿主細胞から単離することからなる組換えボレリアブ ルグドルフェリ39キロダルトンタンパク質の産生方法。 70.下記39キロダルトンαタンパク質の発現を許す方法で請求項67記載の 宿主細胞を培養し、そして該39キロダルトンαタンパク質を上記宿主細胞から 単離することからなる組換えボレリアブルグドルフェリ39キロダルトンαタン パク質の産生方法。 71.下記39キロダルトンβタンパク質の発現を許す方法で請求項68記載の 宿主細胞を培養し、そして該39キロダルトンβタンパク質を上記宿主細胞から 単離することからなる組換えボレリアブルグドルフェリ39キロダルトンβタン パク質の産生方法。 72.請求項69記載の方法により産生されたタンパク質。 73.請求項70記載の方法により産生されたタンパク質。 74.請求項71記載の方法により産生されたタンパク質。
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-
1991
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