JPH07500245A - パピローマウイルスの複製の阻害剤を同定する方法および組成物 - Google Patents

パピローマウイルスの複製の阻害剤を同定する方法および組成物

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JPH07500245A JP5507213A JP50721393A JPH07500245A JP H07500245 A JPH07500245 A JP H07500245A JP 5507213 A JP5507213 A JP 5507213A JP 50721393 A JP50721393 A JP 50721393A JP H07500245 A JPH07500245 A JP H07500245A
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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】 パピローマウィルスの複製の阻害剤を同定する方法および組成物 本願発明は分子生物学の分野におけるものであり、パピローマウィルス疾患、特 に床(いぼ)および癌の処置に用い得る医薬の同定に重点をおいている。
パピローマウィルスは近年、ヒトを含む多くの高等なを椎動物において病気を引 き起こす原因として知られている。パピローマウィルスは小さいDNAウィルス で、包膜を持たず、鱗状上皮細胞の核において複製する。それらは自然界中に広 く存在し、上皮の増殖性病変の原因となっている。かかる病変として特に良性の 線維乳頭腫があり、より一般的には化として知られている。パピローマウィルス は多くの癌ともつながりがある。ゲノムの関連性の範囲および程度に基づいて、 現在までに約58の異なるヒトパピローマウィルスが同定されている。
床の臨床的重要性は相当に変化し、決定要因は感染しているウィルス型、床の位 置、およびその宿主に特有の要因である。例えば、皮膚の上に位置する床は、臨 床的に重要ではなく、自己制限的である。しかしながら、声帯上の床は呼吸器官 を障害する結果、生命を脅かし得る。皮膚の床の大多数は、それらが最初に現れ た後、数年以内に自然に退行するが、より長期間残存するものもある。この例外 は、epidermodyspasia verruciformisと呼ばれ る、生命を脅かす希なパピローマウィルス疾患である。この病気においては、感 染した個体は自然退行を経験することはなく、むしろその感染は悪性の段階へと 進行し得る。Salzman、 N、 P、 Hovley、 P、 M、編t he papOVaviridae、vol、2.N、Y、:Plenui P ress 1987:199−243にある0rth、G、 epitermo dyspasia verruciformiso この疾患は、世界中に存在 するが、希であり、家族間においてしばしば見いだされる。従って、遺伝的要因 がこの疾患の病因学に関係していると考えられている。
パピローマウィルスはまた、性交によって伝染する生殖器官の痣の生成にも関係 する。米国内だけで、百方を優に越える症例が報告されている。Beckter 、 T、 M、 5tone、 K、 M、 Alexander、E、R,、 生殖によるヒトパピローマウィルス感染: A GrowingConcern  0bstet Gynecol C11n North ata 1987: 14:389−396゜上述のように、パピローマウィルスはいくつかの異なる タイプの癌の原因であると考えられている。その中には頚部の癌があり、年毎に 約soo、 oooの新しい症例が診断されている。
Peta R,、zur Hausen H,編のVirol Etiolog y of Cervical CaneerにあるPto R,、序論:地理学 的様式および傾向。BanBury Report 21.Co1d Spri ng Harbor、New York:Co1d Spring Harbo r La″’boratory、 1986;3−15゜頚部癌に加えて、パピ ローマウィルスは、鼻腔の腫瘍、および種々の口腔癌の病原因子として関係づけ られている。
床は概して自発的に退行するので、患者が処置をめる理由は、一時的な痛みもし くは不快を軽減するため、または美容上の理由である。床に対する処置は概して 、寒冷療法を適用すること、または、一つもしくはそれ以上のDNA合成阻害剤 を用いるごと、または床を外科的に単に除去することから成る。さらなる処置は 、特に、難治性の生殖器の床に対して、特に種々のインターフェロンを適用する ことから成る。この方法は部分的には成功し、それは自然緩解が3%であるのに 対して、約36%の範囲の治癒率を示す。
パピローマウィルス感染の患者を、管理もしくは治癒するための統合的な処置の 方策が欠けていることは、部分的には、ウィルスをインビトロで生育させること ができず、したがって、有効な薬剤を同定するための簡便で信幀できるアッセイ を開発できないことにより説明される。大部分において、パピローマウィルスの 研究は、インビトロにおける形質転換アッセイの開発に由来し、その開発は、細 胞の増殖の誘発に関係するウィルスの機能を同定することを容易にした。これら の研究に用いられているプロトタイプのパピローマウィルスは、ウソのパピロー マウィルスタイプI (BPV−1)である。
パピローマウィルスは約8.000塩基対の二本鎖DNAからなる。6種の動物 および9種のヒトパピローマウィルスに基づ<配列決定の研究により、パピロー マウィルスのゲノムの構成が、極めてよく保存されていることが明らかになった 。鍵となる共通の特徴は、これらのウィルスの全てが、ウィルスのDNAの一つ の鏡上にオープンリーディングフレームを有することである。約lOのオープン リーディングフレームがあり、ウィルスのゲノムにおけるそれらの位置をもとに 分類されている。
異なる複数の経路が、DNA複製の開始を調節しているらしい。例えば、合成に 必要なタンパク質の翻訳後修飾は、複雑な方式で極めて重要な役割を果たすこと が知られている(Mohrら、EMBOJ、(1987)6:153−160; McVeyら、 LLLLI(19119)341 :503−507 ;D’  Ursoら、 5cience(1990)250ニア86−791 ;Di nら、Genes& Dev、(1990)4:968−977;およびVir shupら、EMBOJ、(1989)i:3891−3818参照)。面白い ことには、複製起点に結合するタンパク質は、転写の制御においても機能する( Depamphilis、M。
L、、Ca且(1988)52:635およびBrandら、堕■(1987) ]ニア09)。染色体複製の調節における転写因子の役割は曖昧である。しかし ながら、非常に多くの実験から、組織特異的な遺伝子の発現は、活性遺伝子およ びその周囲のフランキングDNAの早期の復製と相関があり、一方、別の組織に おいて不活性であるときには、その同じ遺伝子が細胞のサイクル内の遅い時期に 複製することが示されている(Hattonら、Cancer Cell(19 8g)ト335−340)。これは転写の制御と複製の制御との間のつながりを 意味している。
ウソパピローマウィルスタイプI (BPV−1)によって、真核DNA複製に おいて転写因子の役割を調べるための枠組みが供給される。形質転換した細胞に おいて、ウィルスの染色体は、宿主DNAと同時に複製される、安定な核プラス ミドとして維持される。二つのウィルスタンパク質E1およびE2は、どちらも 複製のために必要でありかつ十分なものである(Ustavおよび5tenlu nd、EMBOJ、(1991)10:449−457)。Elは68kDのタ ンパク質で、このATP結合結合タンパクワいての突然変異を伴うウィルスのD NAは、核プラスミドとして維持され得ない。(Sunら、 J、 Vjrol 、 (1990)64:5093−5105)。3つの関連する位置特異的DN A結合タンパク質が、E2 0RFにコードされている( ■皿■■(F i  e I d sおよびKnipem>におけるHowley、P、 M、 16 25−1650(Raven Press、 N、 Y、 1990)。48k Dのトランスアクティベーター、および活性化ドメインを欠く2つのリプレッサ ー、E2CおよびE 8/E 2である。48kDのトランスアクティベーター は、DNAに2量体として結合し、5P−1(Liら、堕II(1991)■・ 380−400)を含む細胞因子との組合せによって、ウィルスの多くのプロモ ーターからノ転写を活性化する。従って、E2ファミリーのタンパク質の相対的 な濃度は、ウィルスのプラスミドの転写プログラムを複雑に調節している。本願 発明者らの研究室の研究によって、48kDのE2タンパク質がElタンパク質 と強固な複合体を形成し得ることが示された(Mohrら、5cience ( 1990)250:1694−1699)。部分精製したElは、弱い特異的D NA結合活性を示し、この活性はE2によって著しく刺激された。機構の研究を 容易にするために、およびE2がDNA複製において、直接的な役割を演じてい るかどうかを確認するために、我々は細胞を含まない複製系を開発した。
発明の開示 発明の第1の目的は、パピローマウィルスDNAの複製を阻害する化合物の同定 方法の記述である。この方法は、パピローマウィルスタンパク質E1およびE2 の存在下で、パピローマウィルスDNA複製を支持する、細胞を含まない抽出物 を単離する工程;細胞を含まない抽出物、ElおよびE2、パピローマウィルス DNAの複製の測定を支持し、そして可能にするアッセイ試薬、および上記の化 合物から成る混合物を形成する工程;前記化合物の存在下で生じるDNA複製量 を、前記化合物の非存在下で生じるDNA複製量と比較して測定する工程から成 る。
発明の第2の目的は、パピローマウィルスタンパク質E 1およびE2、および パピローマウィルスDNAの複製を支持する、細胞を含まない抽出物を含むパピ ローマウィルスDNAを複製するための組成物の記述である。
本願発明のこれらの目的、およびその他の目的は、以下の開示を十分に考慮する ことで明らかになる。
図面の簡単な説明 図IAはBPV ElおよびE2171精製を示す。BPV ElおよびE2を コードしている配列は、バキュロウィルスの発現系へとクローン化され、これら のタンパク質は、Mohrら・録ムl赳(1990) 250 :1694−1 6991c記述されテイルヨウニ、イムノアフィニティークロマトグラフィーに よって精製した。
Elは、そのアミノ末端を9アミノ酸ペプチド(EEエピトープ)で標識し、そ の標識ペプチドに特異的なモノクローナル抗体を用いて精製した(抗体E E  (Grusserveyerら、rmlist(1985)82ニア952−7 954))はタンパク質G 5epharose、Pharmaeia LKB に架橋された)。充填したカラムをLIClで洗浄した後、タンパク質は20■ 閤トリエチルアミンで溶出し、 (必要な場合には)固体のポリエチレングリコ ール(M、W、800G) ニ対して透析し、ソノ後、20+eM!77酸カリ ウt、 (pFI7.5)、1005Mグルタミン酸カリウム、11M EDT A、 1 mM DTT、および10%グリセロールで長時間透析することによ り濃縮した。それぞれのレーンにおいて、タンパク質調製物200ngを、5D S−PAGEによって分画し、銀で染色した。B2およびEl−E2?1合体( El/E2と表示する)は、B2(B202)”に特異的なモノクローナル抗体 を用いて、同様に精製した。MKレーンは、分子量マーカーを含んでいる。
図IBは、El/E2およびBVP起点の配列に依存性のインビトロにおけるD NA複製を示す。El/E2+で標識したレーンには、精製したEl/E2複合 体400ngを加えた。
3つのテンプレートDNAをここに示す: pKsoは7805−100からの BPV配列を含み; 93MはBPV−1の制限フラグメントLum (695 g)−Mlu(7351)を含み;そしてpKSはベクタープラスミド(Str atagene)である。■および■はI型および■型DNAを示し、R11, は複製中間物を示す。N末端にEEエピトープが付いたEl、および野生型のE lは、どちらも、ATPアーゼ、および複製アッセイおいて同一の活性を示した 。しかし、C末端にEEエピトープが付いたElは、どちらのアッセイにおいて も不活性であった(データは示さず)。
図ICは、複製した■型DNAが、 ガ狙1の消化に耐える 。
ことを示す。複製生成物、およびマーカーであるpKso 200%gを混合し 、そして20諷Mのトリス−酢酸(pH8,0)緩衝液中で、1%5eaPla queゲルを通して電気泳動により分離した。■型のバンドを、ゲルから切り取 り、DBI+こより加水分解した。エチジウムプロミドで染色すると、検出可能 な■型DNAは、全て酵素によって開裂されていることを示した。MKレーンは 、マーカーとしてpKso複製生成物を用いている。
図2Aは、インビトロにおけるBPV DNA複製の経時変化を示す。複製アッ セイは、200μlまで規模を上げた。反応はpKsOを640%g、 E 1 を2.2μg、およびB2を0.6μg含んで行われた。表示された各時点にお いて、反応サンプル25μIを取り、反応を停止した。図の上の部分は、経時サ ンプルの電気泳動後のオートラジオグラフである。図の下の部分は、各時点にお けるdNMPのDNAへの全取込み量を示す。図2Bは、BPV DNAが2方 向で複製する証拠を示す。複製アッセイにおける異なる時点からのDNAサンプ ルを% 1m1−および…x1で消化して、結果として生じたDNAフラグメン 1− (A−F)を、5%のポリアクリルアミドゲルにおいて分離した。ゲルの オートラジオグラムを、右側に示す。各バンドの強度は、Phosphor I g+ager (Molecular Dynamics)を用で定量した。ヌ クレオチド毎の取込みを、各時点における各フラグメントについて計算して、放 射能の相対量を左側にプロットした。白丸は、20分を示し、黒丸は40分を、 白四角は120分を表す。プラスミドpKsOの図表を、下に示す。白矢印はp ■■部位、黒矢印はBstX1部位である。
図3は、複製に必要なシスエレメントを同定するために用いた欠失分析を示して いる。上部の物理的地図は、BPVの上流調節領域(U RR)を示し、含有さ れる12のB2結合部位は黒四角で描かれている。ウィルスのゲノムの異なる領 域にまたがるDNAフラグメントを、インビトロの系において、DNA複製の起 点として機能する能力について試験した。
全ての反応は、各反応にD N A 50ngを用いて、図1に記述したよウニ 行った。定量は2つのプロトコールによった二取込んだ標識物の直接の計測;お よび各サンプルについての各ゲルレーンの走査および積分によるものである。6 ピコモルの正味の合成物が、pKsoを用いて得られ、この数を100%として 定めた。テンブレー) 93Mから931(までについては、明瞭なバンドは検 出されず(例えば図IB)、これらのテンプレートは、インビトロにおけるDN A複製に対して、完全に陰性であると判断される。pKsOMは、ヌクレオチド 7805−22 (59bps)にまたがり、これまでに試験した中で、複製活 性を示す最も小さいフラグメントである。座標上の(coordinate)数 が与えられたところで、PCRを用いて、プラスミドポリリンカー中に置かれた BPV挿入物を調製した。他の全てのフラグメントは、制限部位の融合によって 、ベクターのポリリンカーに挿入した。pKsOおよびpKsOMの両方につい ては、プライマーを使用したPCHによって、石旧部位を5゛末端に、EcoR 1部位を3′末端に形成した。
図4は、BPV DNA複製のインビトロにおける起点の構造を示す。図4Aの 上部の線は、B2結合部位11からB2結合部位12までのBPV配列を示す。
L11部位を中心とする18bpの逆向きくり返しを、尾と尾でつながった2つ の矢印で示す。シカ、ヘラシカ、およびヒトパピローマウィルスの調節領域にお いて存在する配列と、この逆向きくり返しとの間の著しい相同性が、注目される 。図4Bは、逆向きくり返しの中心でのリンカ−の挿入がインビトロにおける複 製を不可能にすることを示す。馳1リンカ−(配列番号: 1)を、pKs。
およびpKsOMの論1部位に挿入した。標準的な複製ア、、セイを、野生型お よび突然変異型のテンプレート上で行った。rE1/E 2 +Jと記されたレ ーンは、El/E2複合体400ngを含んでいた。全ての反応は37℃で2時 間インキュベートした0図5は、B2が、El依存性の複製を刺激することを示 す。
図5Aは、B2結合部位11および12の両方を含むpKsoを、複製アッセイ において、テンプレートDNAとして用いたことを示す。標準的な複製アッセイ を、37°Cで2時間、ElおよびB2タンパク質の存在下または非存在下で行 った。上の図は、ゲル電気泳動によって分画された後の、複製生成物のオートラ ジオグラムである。各反応におけるウィルスタンパク質の量は、E 1 : 2 80ng (レーンlおよび4 ) ; 140ng (レーン2および5 )  ;70ng (レーン3および6)である。B2:1100n (レーン4− 7)である。レーン8は、タンパク質を添加していないコントロールである。下 の図は、ElおよびB2について行った滴定実験の一組、および表示のように定 量、およびプロy)した[32p]の取込みを示す。図5Bは複製アッセイにお けるテンプレートDNAとしての(B2結合部位を含まない) pKsOMを示 す。上の図は、複製生成物のオートラジオグラムを示す。E 1 : 280n g (レーン11および14) ;140ng (レーン12および15) ; 70ng (レーン13および16)である。
E 2 : 1100n (レーン14−17)である。タンパク質を添加して いないのが、レーン18である。下の図は、pKsOMのテンプレートについて の、濃縮E1およびE2タンパク質濃度および複製の滴定を示す。この図の記号 は、白丸、B2無し;黒丸、E 2 1100n;白四角、E230ngである 。B2濃度を1100nより高くしても、さらに刺激はされなかった(データは 示さず)図6AおよびBは、B2によって刺激される、BPV複製の起点へのE lの結合を示す。BPV配列7805−100を含むDNAフラグメントは、6 鎖の5°末端を32pで標識した(Aは石器部位で標識した上の鎖;BはEco RIで標識した下の鎖)。DNアーゼ■のフットプリント分析を、以下のように 修正を加えて、以前記述されたように(Liら、Ce11(f991)65:3 80−400)行った。2緩衝液は、20mMリン酸カワウA (pH7,5) 、100mMグJLIタミン酸カリウム、1mM E D T A、0.5+* M D T T。
および10%グリセロールを含む新しい緩衝液と取り替えた。
結合反応は、37°Cで15分行い、続いて標準的なりNアーゼIでの消化を行 った。El濃度:レーン2および7は900ng ;レーン3および8は300 ng ;レーン4および9は1100n ;レーン5および10は33ngテあ る。B2濃度:L/−76−10は1100nである。BSIIおよびB512 は、B2の結合部位11および12を示す。レーンMはAG配列サイズマーカー を含む。
図60は、B2結合部位が無い時、B2のDNAとの相互作用にElが必要であ ることを示す。ElおよびB2のDNAとの相互作用は、最小の複製起点を含む (すなわちB2結合部位が無い)、[32p]で標識し、ブロモデオキシウリジ ンで置換したDNAへの、これらのタンパク質のUV−架橋により調べた。その 後DNAを消化して、タンパク質をアクリルアミドゲル電気泳動により分析した 。E1タンパク質濃度については:レーンAおよびC,280ng;レーンBお よびD190ngである。E2タンパク質濃度については:レーンC−E。
1100nである。
発明を実施するための形態 本願明細書に記載された発明は、以前に公表した研究、および係属中の特許出願 を参考にしている。例を挙げれば、そのような研究は科学論文、特許、あるいは 係属中の特許出願から成る。上記あるいは下記に引用する、これらの刊行物およ び出願の全ては、本願明細書において参考として援用する。
下記の方法を利用して、本願発明を使用した。追加の物質、および方法は、19 92年7月9日に公開された、同一出願人に係るPCT出願公開第W O92/ 11290号に記載されている。
rElおよびE2Jは、ElおよびB2のオープンリーディングフレームによっ てコードされるパピローマウィルスタンパク質を指す。これらのタンパク質は、 それぞれ約68kDおよび48kDの分子量を有し、そしてパピローマウィルス DNAに結合する複合体を形成し、結果として、ウィルスのDNA合成の開始に 関与する。本願明細書に記載の、発明の鍵となる局面は、ウィルスのDNA複製 にElおよびB2が必須であることの発見であるので、この定義は、異なる分子 量を有し得るが、機能的に関連した様式で挙動する、同様のパピローマウィルス タンパク質を、含むことを意図する。さらに、ElおよびB2の活性フラグメン トは、この定義の範囲内にある。
「制御配列」は、ある特定の宿主生物において、操作可能に連結されたコーディ ング配列の発現に必要な、DNA配列を指す。原核生物に適した制御配列は、例 えば、プロモーターを含み、任意にオペレーター配列、リボゾーム結合部位を含 み、そして、今のところわずかしか理解されていない他の配列を含み得る。真核 細胞は、プロモーター、ポリアデニル化シグナル、およびエンハンサ−を利用す ることが知られている。
「発現系」は、所望のコーディング配列および制御配列を操作可能な連結状態で 含む、DNA配列を指す。その連結の結果、これらの配列で形質転換された宿主 は、コードされたタンパク質を生成し得る。形質転換するためには、発現系はベ クター上に含ませ得るが、関連したDNAはまた宿主の染色体内にも統合され得 る。
本願明細書中において、「細胞」、「細胞系」、および「細胞培養」は、交換可 能な用語として使用され、このようなすべての名称は、娘細胞(progeny )を含む。従って、「形質転換体」あるいは「形質転換した細胞」は、1次的な 対象細胞、および転移の数には関わりな(、それらに由来する培養物を含む。全 ての娘細胞は、意図的あるいは偶然の突然変異の結果として、DNAの内容にお いて必ずしも厳密に同一ではない。最初の形質転換細胞において選択されたもの と同じ機能を有する、突然変異体の娘細胞は含まれる。不明瞭な名称が意図され る場合は、その文脈から明らかである。
本願明細書中で使用する用語「パピローマウィルス疾患」は、癌および床を含み 、このウィルスが原因となる、いかなる疾患をも指す。
パピローマウィルスのElおよびB2タンパク質の生産本明細書中に記述される 発明は、ウィルスのDNA合成に作用スる、パピローマウィルスの68kDのE l複製タンパク質、および48kDのE2)ランスアクティベータータンパク質 を示° す。以下のElおよびE2に対する言及は、これらのタンパク質、また は同様の分子量、および機能を伴うタンパク質を示すことは理解される。機能特 徴付けの鍵は、ウィルスDNA合成を支持するタンパク質の能力である。ウィル スの複製を誘導するEl/E2の阻害剤は、パピローマウィルス疾患の処置のた めの医薬として、適切に使用される。従って、ウィルスの複製を誘導するEl/ ′E2を阻害する、医薬の能力により、それらについてアッセイするためには、 ElおよびE2タンパク質の適切な供給源が、アッセイを実行するために必要で ある。ElおよびE2は、好ましくは組換え的に生産され、そして種々の既知の 生化学的精製プロトコール、あるいは、それから変更をしたプロトコールを用い て、単離される。
一般的に、組換え体ElまたはE2の生産は、以下を含む第1に、タンパク質を コードするDNAが得られ、そして該タンパク質の発現が、それらをプロセ・/ ンングできる適当な発現系において得られ得る。この配列は切り出しができて、 そして回収可能な形態であるべきである。
切り出されまたは回収されたコーディング配列は、次いで好ましくは、複製可能 な発現ベクター内に、適当な制御配列と共に、操作可能な連鎖で配置される。上 記ベクターは、適した宿主を形質転換するのに使用され、そして、形質転換した 宿主は、組換えタンパク質の生産に効果のある好ましい条件下で、培養される。
上述の各工程は、種々の方法で行われ得る。種々の宿主内において操作可能な発 現ベクターのための構築は、以下に示すように、適当なレプリコン、および制御 配列を用いて作成される。適した制限部位は、普通に入手利用できなくても、上 記コーディング配列の末端に加えられ得、そしてこれらのベクターに挿入する、 切り出され得る遺伝子が供給される。
、制御配列、発現ベクター、および形質転換方法は、遺伝子を発現させるのに用 いる宿主細胞のタイプに依存する。概して、原核、酵母、昆虫、またはは乳類細 胞は、現在宿主として有用である。原核の宿主は、概して組換えタンパク質の生 産に、もっとも効果的で便利ではあるが、真核細胞、そして特定すれば、は乳類 細胞、または昆虫細胞が、それらのプロセッシング能力に関して好ましい。
E、 col iの種々の株が原核生物を、もっともよく表している。
しかしながら、他の微生物菌株もまた使用され得る。例えばhム旧」L姐■■l のようなりacilli、 hL虫l匪■属の様々な種、または、他の細菌株な どである。このような原核系においては、宿主と適合する種由来の複製部位およ び制御配列を含有するプラスミドベクターが用いられる。例えば、旦4立■は、 Bolivarら、1977、Gene i:95に記載のE、 col i種 由来のプラスミドpBR322の誘導体を用いて、典型的に形質転換される。
pBR322はアンピシリン、およびテトラサイクリン耐性遺伝子を含有し、そ してさらに所望のベクターを構築する際に、保持、または破壊され得る、付加的 マーカーを提供する。一般的に使用される原核の制御配列(本明細書中では任意 にオペレーターを伴い、リポソーム結合部位を伴う転写開始のプロモーター、を 含有するものと規定される。)は、ベーターラクタマーゼ(ペニシリナーゼ)お よびラクトース(1ac)プロモーター系(Changら、1977、Natu re 198:1056)、トリプトファン(trp)プロモーター系(Goe ddelら、1980.Nucleic Actds Res、 8:4057 )、およびラムダ由来PLプロモーター(Shj+maLakeら、1981. Nature 292:12g)のような一般的に用いられるプロモーター、お よび、本明細書中にすべて参考として援用されている、米国特許No、4,71 1,845.1987年12月8日発行、に開示され、転移可能な制御カセット に有用なN−遺伝子リポソーム結合部位を含有する。このカセットは、PLプロ モーターである第1DNA配列が、作動可能なように第2DNA配列に連結し、 ここで第2DNA配列は、第3DNA配列より上流のNpesに対応し、ここで 第3 DNA配列は、Npes配列3°側の6bp以内を切断する制限部位を、 少な(とも1つは持っている配列、を含有する。本明細書中にすべて参考として 援用される、米国特許No、 4.666、848.1987年5月19日発行 、は発現能を増大した、他のベクターを開示する。Changらによって、本明 細書中に参考として援用される、欧州特許公開第196.864号、(1986 年10月8日公開)に記述されるホスファターゼA (phoA)系もまた有用 である。とはいえ、原核生物に適した全ての市販プロモーター系が使用され得る 。
ElおよびE2の核酸配列は、プライマーを用いて、それらと非相補的な末端に 制限部位を含有する配列を、増幅することによってベクター内へクローン化され 得る。これは、米国特許No、 4.683.195.1987年7月28日発 行、No、 4.683.202.1987年7月28日発行、No、 4.1 100.159.1989年1月24日発行、で開示される一般的方法に従って 行い、この最後の発行物は、本明細書中にすべて参考として援用される。熱安定 性■J1■u恨上1cus (Taq) D N Aポリメラーゼの使用を伴な う、この手法の変更は、本明細書中にすべて参考として援用される、欧州特許公 開第2511.017号(191111年3月2日公開)に記述されそして特徴 付けされる。本明細書中にすべて参考として援用される、欧州特許公開第236 .069号(1987年9月9日公開)に記述される、熱サイクル機関(The rmal Cycler 1nstru+*ent) (Perkin−El+ *er−CeLus)の使用もまた有用である。
概して、クローン化される核酸配列は、各鎖毎に一つのオリゴヌクレオチドプラ イマーで処理される。そして各プライマーの伸張生産物が合成される。その生産 物は、各核酸鎖に対して相補的である。PCHのテンプレートとして、Elおよ びE2タンパク質をコードする、プラスミドDNAを使用することの代替は、米 国特許No、 4.800.159に記述されているように、これらのタンパク 質を生産する、任意の細胞からのRNAを、PCHのテンプレートとして使用す ることである。
RNAが開始材料として手にはいる場合は、一つのプライマーから合成した伸張 生産物は、その相補鎖から分離したとき、他のプライマーの伸張生産物の合成の 為のテンプレートとして、利用し得る。前述のように、各プライマーは、その5 ′末端に他方のプライマーの制限部位と同じまたは異なる制限部位を含む。十分 に増幅させて得た増幅生産物は、制限処理において切断産物を得るために、適切 な制限酵素で処理される。次いでクローン化する、所望のフラグメントが、単離 され、適切なりローニングベクター内へ連結される。
配列の変更の必要がある、c DNA、またはゲノムDNA由来ノベクターの一 部については、部位特異的プライマーに誘発される突然変異誘発が用いられる。
この技法は、当該分野では今日標準的で、そして限定されたミスマツチングを除 いて、所望の変異を示す、突然変異を一本部ファージDNAに誘発するため、一 本部ファージDNAに対して、相捕的な合成オリゴヌクレオチドのプライマーを 用いて実行される。
簡単にいえば、上記ファージに対して相補的鎖を直接合成するためのプライマー として、合成オリゴヌクレオチドを用いる。そして生じた2本鎖DNAを、ファ ージを維持する宿主細菌内へ形質転換する。上記形質転換細菌の培養物は、寒天 上にブレーティングされ、ファージを宿す単一細胞からのプラーク形成を促す。
所望のElおよびE2をコードする配列を含む適切なベクターの構築には、当該 分野でよく理解されている標準的な連結、および制限技法を使用する。単離され たベクター、DNA配列、または合成オリゴヌクレオチドは、切断され、調製さ れ、そして所望の形に連結される。
部位特異的DNA切断は、当該分野で一般に理解される条件下で、適した制限酵 素を用いた処理で、行われる。そして、その特定の条件は、これらの市販制限酵 素の製造者によって指定された。例えば、New England Biola bsの製品カタログを参照のこと。概して、約1μgのプラスミド、またはDN A配列が、約20μ!の緩衝液中で酵素1ユニツトにより切断する。本明細書中 の実施例においては、典型的には過剰な制限酵素が、DNA基質の完全な切断を 確実にするために用いられた。条件の変動は容認し得るが、約37℃における約 1〜2時間のインキュページ言ン時間で、実現できる。各インキュベーション後 、タンパク質はフェノール/クロロホルムを用いる抽出により取り除かれ、引続 きエーテル抽出され得る。そして核酸は、エタノール沈澱により水相画分より回 収し、続いて、5ephadex G−50スピンカラムを用いたクロマトグラ フィーに供した。所望されれば切断フラグメントの、サイズ分画は、標準的な技 法を用いて、ポリアクリルアミドゲル、またはアガロースゲル電気泳動によって 実施され得る。サイズ分画の一般的記述は、Met ds m o 、198G 、65:499−560中に見られる。
制限処理で切断されたフラグメントは、4つのデオキシヌクレオチド3リン酸( dNTPs)存在下で、501IMトリスpH7,Ii、5重g+M NaCl 、6重M MgCh、6mM DTT、および105M dNTPs中で20〜 25℃、インキュベーション時間約15〜25分で、l、、 韻D N Aポリ メラーゼIの大きなフラグメント、つまりl[1enowフラグメントで処理す ることによって、平滑末端化し得る。Klenovで処理した後、混合物はフェ ノール/クロロホルムで抽出され、そして、エタノール沈澱される。適当な条件 下での81ヌクレアーゼ処理は、一本鎖部分の加水分解を生じる。
連結反応は、以下の標準的条件および温度下の15〜30μ!容量中で行なう:  2重M Tris−CI(pH7,5)、lomM MgCh、1重M DT T、 33tt g/ml BSA、 10mM〜SO■M NaCl、および 「付着末端」連結反応については、14℃で、1mM ATP、0.3〜0.6 (Weiss)ユニットのT4 DNAリガーゼ、または「平滑末端」連結反応 については、1+eM ATPおよび0.3〜0.6ffeiss)ユニットの T4リガーゼを用いた。分子間「付着末端」連結反応は、通常33〜100μg /mlの総DNA濃度で行なう。平滑末端連結反応では、該末端の総DNA濃度 は、約1μMである。
「ベクターフラグメント」を用いるベクター構築では、5゛リン酸基の除去およ びベクターの再連結反応を防ぐために、ベクターフラグメントは、一般にバクテ リア由来アルカリ性ホスファターゼ(BAP”)で処理される。BAP消化は、 pH8で約150mMのトリス中、Na”およびM g 2 ’の存在下、ベク ター1μgあたり約1ユニツトのBAPを用いて、60℃で約1時間反応させて 行う。
核酸フラグメントは、上記調製物をフェノール/クロロホルムで抽出し、続いて エタノール沈澱により回収する。あるいは、不要なフラグメントの他の制限酵素 による切断による、2重に切断されたベクターはその再連結を防止し得る。
以下に示す構築では、最初に適切なLlu株を連結反応混合物で形質転換するこ とによって正しい連結反応が確立される。成功した形質転換体は、アンピシリン 、テトラサイクリン、または他の抗生物質に対する耐性、あるいは当分野で理解 されているプラスミド構築様式に依存する他のマーカーの使用により選別される 。小量調製(Miniprep) DNAは、D、lsh−Howowiczら の方法(1981,Nuc c c ds s、、i:2989)によって上記 形質転換体から調製され得、そして、制限(rastruction)によって 分析され得、および/または、F、 Sangerら(1977、」カ頂臣紅、 74:5463)、さらにMessingら(1981,肱吐虹り紅ids R es、、i:309)により記載されるジデオキシ法、またはMawasらの方 法(1980,Methods in Enz 5olo 、65:499)に より配列決定され得る。
E、coli K12株DG9gのようなファージに感染しやすいL匹且から成 るM13へのクローニングに使用される宿主株が用いられる。上記0098株は 、1984年7月13日にATCCに寄託され、その寄託番号は1965である 。
使用する宿主細胞に依存して、それら細胞に適正な標準的技法を用いて形質転換 が行われる。S、 N、 Cohen(1972,ヒl注■1.69+2110 )により記載された塩化物を用いたカルシウム処理、またはManiatisら (1982,Mo1ecular C1onin : A Laborator Manual Co1d Spring 1(arbor Press、p、2 54)に記載のRbCI2法を、原核生物に用いた。
上記のように、多くの組換え系が、ElおよびElのクローニング、および発現 に有用で゛ある。しかしながら、好ましい系はバキュロウィルスである。したが って、それらのクローニングおよび発現を例示するため、lくキ二口ウイルスで 発現するウシパピローマウィルス構築物を使用してElおよびElを生産した( PCT出願No、W092/11290参照)。
ウシパピローマウィルスEI ORFのソースとして、プラスミドpMTEID Mを用いて転移ベクターpAcE1を作成した。この構築物は、プラスミドpM TE1由来であり、それはSham Sunら(1990、L虹コお旦l■、■ :509)に詳細に記載される。pMTEIDMは、pMTEIDMのヌクレオ チドの1236番目がGからAに換わって(Xる以外は、本質的にpMTElと 同一である。この置換はスプライスされたMタンパク質の産生を妨げる。したが って、pMTEIDMによって産生される68kDのE1タンパク質は、染色体 外エレメントとしてウシパピローマウィルスDNAを維持する。次に、 Elを コードする見11フラグメントをpMTEIDMから除き、そのフラグメントを 転移ベクターpAec13のXba1部位に挿入して転移ベクターpAcE1を 作成した。pMTEIDM由来の、Elをコードする出1フラグメントは、バキ ニロウイルスポリヘドリンプロモーターの下方にあることに注意。
遺伝子組換えウィルスを創出するために、rA Manual ofMetho ds rot Baculovirus Vectors and In5ec t Ce1l Cu1ture ProceduresJ 、Texas A  & M Press:1986+こおし為てSummersおよびSmithに より記載されるように2Mgの転移ベクターを1Mgの野生型DNAと共にSf 9細胞に同時トランスフェクションシタ。
組換エウイルス(潜在性なし) ocelusion−ne ativeをSm 1thら(1983,…■工如ユ1.Bi釦工、且:2156−2165)が記 載のプラーク精製によってトランスフェクシッン上澄みから単離した。タンパク 質産生はウェスタン分析によってモニターした。好ましい電気泳動手法は、Bu rnette(19+11. Ana 、 Bio、 Chet 、 112: 195)により記載されるウェスタンプロットゲル分析である。ウェスタンプロ ットは、ブロッキングされ、洗浄され、そして、好ましくは、l505M塩化ナ トリウムを含有する10w+Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,4)中で0. 1%ウシ血清アルブミン(W/V)および0.1%オボアルブミン(W/V)と 共にプローブされる。さらに、約0.1%濃度のTveen 20のような界面 活性剤が好ましく使用される。アジ化ナトリウムもまた0、02%の濃度で上記 溶液に含有され得る。上記プロットは洗浄して、X線フィルムを用いたオートラ ジオグラフィーに供される。
バキュロウィルス発現E2も同様に調製した。E2発現ベクター構築物の詳細お よび特異的オリゴヌクレオチドアフィニティークロマトグラフィーによるElの 精製は、にnightおよびBotehan(1991,釘儲l包盈υ−)によ り記載される。
組換えElを生産するために、1細胞あたり5−10 PPUの組換えウィルス をSf9細胞に感染させた。Sf9細胞の感染方法および生育方法は、当分野で 周知であり、そして詳細な手法は、M、 Sum+mersおよびG、S+ai th著の[^Manual of Methods for Baculovi rus Vectors and In5ect Ce1l Cu1ture  ProceduresJ(Texas Agricultural Exper iment 5tation、 Bulletin No、1555(1987 年、5月))、またはG、E、Sm1thおよびM、 D、 Summersの EP0127,839に見られ得る。好ましい培地および培養条件+1、係属中 の同一出願人に係るPCT出願No、 WO39101027、WO39101 028およびWO3910102+1に見られ得る。これらはすべて1989年 2月9日に公開されたため、これらの公開物を参照として援用する。
Sf9細胞を1mlあたり1−15xlO’細胞で感染させ、そして感染後、4 8時間で採取した。感染細胞ペレットを液体窒素で冷凍し、そして−70℃で保 存した。細胞を解凍して溶解し、そしてすぐに5ペレツト容量の低張(hypo )緩衝液(10mM Hepes pH?、4.5mM KCI、1w+M M gCl2、tsM DTT、ioI1g/ml ロイペプチン、1w+MPMS F)に懸濁した。細胞核画分をダウンス(dounce)ホモジナイザー(B− ベラスル)の18ストロークで調製し、続1.%てその混合物を5,000xg  10分間遠心分離()lB40−ター)して清澄イヒした。ペレットを2度、 核洗浄緩衝液(20+aM Tris−HCI pH8,0,1mM DTT、  1MM EDTA、 1mM PMSF、10μg/ml ロイペプチン、1 0%スクロース)で洗浄し、そして5ペレ・ノド容量の低張緩衝液に懸濁した。
NaClを最終濃度が0.3Mlこなるまでゆっくりと加え、そして混合物を4 ℃で30分間ゆっくりと力)き混ぜた。HB40−ター中で、10.00Orp m、10分間の遠、c、、分離後、上澄みを0.3MNaCl (A/300) を含有する緩衝液A(20+aM Tris−HCI pH8,0,1mMED TA、 5%グリセロール、0.05%Triton X−100>中で平衡イ ヒしたDEAEセファロースファーストフローカラム(Pharnacia)に 力)Cすた。上記カラムは、3倍容量のA/300でリンスし、そして、DEA Eフロースルーに従って分画され、画分は緩衝液Aで0.2MNaC1に調整し た。続いて個々の画分を連続的にA/20Gで平衡化したホスホセルロースP− 11マトリックス(lhatw+ann)にかけた。
カラムをA/200で洗浄し、0.4M NaC1を含有する緩衝液Aで、次に IM NaClを含有する緩衝液^で段階的に溶離した。続いてこれら個々の画 分をA/Z00に対して透析(25分ずつ500■lで約4回)し、必要ならば 緩衝液Aで0.2M NaClに調整した。各ブールを個々に、255M Tr is pH8,o、200mM NaC1,1MM EDTA、 5%グリセロ ール、0.1%Triton X−100中で平衡化したMono Q 575 カラム(Pharmacia)にかけた。上記カラムを同じ緩衝液でリンスした 。このカラムを続いて同じ緩衝液中、LM NaC1で段階溶出した。Elを含 有する画分をウェスタンブロッティングで同定し、プールし、そして望ましい量 を発明を説明するために使インビトロでのBPV複製の条件は%L1およびKe lly(ヒl匡賎紅(1984)81:6973−6977)の条件を多少変更 して導いた。マウスFM3A細胞系からの抽出物を次のようにして調製した:! I胞をRPMI 1640培地(25mM Hepes、 pH7,2,5%ウ シ血清を補給)を含有する2リツトルの懸濁培養で生育させた。細胞を7xlO 5細胞/ ts l密度で採取した。細胞ペレットを冷PBS 30m1で洗浄 し、続いて10m1の低張緩衝液(20mM Hepes(pH7,5>、 5 mM KCI、 1mM EDTA、およびO,FvM DTT)で洗浄した。
上記細胞を次いで低張緩衝液に、最終容量が101になるように再懸濁し、氷上 で15分間インキュページ言ンした。ダウンスホモジナイザーで20ストローク 後、5M NaC1を500μI加え、抽出混合物を氷上で30〜60分インキ ュベーションした。この混合物をSW410−ターで30分間、20K rp− で遠心分離し、そして上澄みを1リツトルのD緩衝液(20wM Hepes( pH7,5)、10mM NaC1,bsM EDTA、および0.5lM D TT)に対して2度透析した。続いて抽出物をHB40−ターで8分間、8K  rp■で遠心分離し、上澄みを液体窒素中に小滴凍結した。抽出物のタンパク質 濃度は、代表的には15〜2011E/■lであり、凍結抽出物は一70℃で保 存した。標準的複製アッセイ(25μl)には、以下を含有させた:抽出物10 u1.精製1型20wMグルタミン酸カリウム、4g+M A丁P1 それぞれ 100μMのCTP。
■TPおよびGTP、それぞれ26μMの、dATP、 dTTP、 dGTP およびdCTP、それぞれ2.5μCtの[32Pl−dNTP、 40■Mホ スホクレアチン、および100μg/mlタレアチンホスホキナーゼ、および必 要なウィルスタンパク質類。上記反応を、37℃で2時間、インキユベーション した後、205M Tris(pH7,7)、20+*M EDTA、 2%S DS、および50μg/mlのプロテイナーゼKからなる溶液25μlを加えて 停止させ、さらに30分間インキュベーションした。7.5M酢酸アンモニウム 溶液25μmおよび95%エタノール175μlを加えてDNAを沈澱させた。
沈澱操作は2回繰り返し、沈澱したDNAを50μIのTHに再懸濁した。上記 DNAを0.8%アガロースゲル中の電気泳動により分析した。乾燥させたゲル をX線フィルムにさ゛らした。FM3A細胞からの抽出物は、能率的に修複合成 しうる。この活性はウィルスのコードされたタンパク質に依存せず、損傷DNA テンプレートを用いて測定され得、15分のインキュページ望ンにより本質的に 完了される(データは未開示)。
紫外線架橋についての実験的プロトコールを、以前にLinおよびRiggs( PNAS山臣1(1974)il:947−951)により記載されたように行 なった。1本部pKsOMにアニールしたプライマーをdCTP、 dGTP、  [α−32P]dATPおよび5−ブロモ−2゛−デオキシウリジントリホス フェートの存在下でKlenov DHAポリメラーゼにより伸張させた。2本 鎖DNAを制限酵素の石旧および論R1で切断し、そして最小の複製起点を含有 するDNAフラグメントを単離して、架橋反応に使用した。ElおよびE2タン パク質を30mM Hepes(pH7,5)、7sM MgCh、および10 0mMグルタミン酸カリウム中で、37℃、30分間、標mDNAと共にインキ ュベージロンした。
次いで反応混合物に室温で60分間、UVを照射した。DNアーゼ■およびミク ロコツカスヌクレアーゼで消化した後、ElおよヒE2タンパク質を電気泳動に より12%アクリルアミドゲル中テ分離し、オートラジオグラフィーで検出した 。
ElおよびE2タンパク質を用いたインビトロでの複製ウィルスで形質転換され た細胞(ICl3)から得られた、細胞を含まない抽出物は、外因性の加えられ たBPV−I DNAのインビトロでの複製を支持しない。上記E1、E2タン パク質、およびEl/E2?J[合体をバキ二ロウイルス発現系で過剰発現させ 、以前にMoh rら(Science(1990)250:1694−169 9)により記載された免疫アフィニティクロマトグラフィーによりタンパク質を 精製した。結果を図IAに示す。精製したEl/E2複合体をマウス+D13ま たはFM3A細胞(Nakano、N、 、L■L勤L(1966)88:69 −84)から得られた、細胞を含まない抽出物に加えると、複製活性が観測され た。図IBに、FM3A抽出物にEl/E2複合体を補った時のみに、超コイル 状(+)またはニックの入った(I I)I)ISO?−カーと共に移動する、 pKsoプラスミドの複製産物を示す。加えて、複製中間体(R,1,)および 高分子量体のブロードなバンドが認められる。
まず最初に、以前に複製起点を含むことが示された上流調節領域(URR) ( YangおよびBotchan、 Mo1.CeユL」1l−(1990)64 :5911−5913>を含むプラスミドを複製のテンプレートとして用いた。
これらの反応に精製i型DNAテンプレートを用いて、修複合成を最小にした。
完全に複製された夏型DNAが、より小さなテンプレート標的と共に増加するの が観測された。それゆえ、より小さなテンプレートは好ましい基質を供給する。
BPV−I DNAの後期領域(late region)を含むプラスミド( p3M>およびベクター(pKS)はどちらもDNA複製を指示し得なかった( 図IB)。数多くの実験は、図IB中でR,1,と標識された不均一な物質が、 複製中間体を含有していることを示唆している。例えば、不均一な物質を1カ所 だけ切断する制限酵素で切断すると、それは開環DNAよりもずっと遅く移動し た。さらに1カ所だけ切断する酵素および非複製(unreplicated) DNAを切断する!2Jl!f11での2重切断によって、不均一な物質は完全 長の直鎖DNAよりも速く移動したが、最も大きいDJJX1フラグメントより は遅かった(データは未開示)。さらに、図2に示すタイムコースは、R1]、 と、1および!■型DNAとの間の前駆産物の関係に一致する。最後に、図IC は、超コイル状プラスミドの流動性に伴って移動する?I&!DNAが、DH+ による加水分解に対して完全に抵抗性であることを示している。
表1は、インビトロでのパピローマウィルス複製系のいくらかの本質的な必要条 件および特質をまとめたものである。
アフィジコリンによる阻害は、5pv−t*aに1つまたはそれ以上の細胞性D NAポリメラーゼα、δ、またはε(Syvaojaら、ヒ■鉦…711(19 90>87:6664−6668)が伴うことを示唆している。さらに、α−ア マニチン耐性は、本質的にE2タンパク質およびRNAポリメラーゼ11により 仲介される転写が無関係であることを意味している。トポイソメラーゼ(■およ び11型)インヒビターによるインビトロでの複製のブロックは、反応がDNA 2重ラセンの巻戻しを必要とすることを示唆している。
(以下余白) 表1 インビトロでのBPV DNA複製の要件−CTP、UTPおよびGTP 71 一本ス本クレアチンおよびフレ1チンネス本Aトセ゛ 22+774シ゛]リン  10μg/−0 +α−17二f7 100μg/m1 99250μg/ml 81 +古7フ’ )チアンおよびVM−26(各40μg/ml) 3゛「完全」系 は図1で述べられた標準反応混合物であり、複製の相対比較で100%とする。
[32p]の取込み(よ、エコライト(EcoLite) (ICN Bioc he+*1cals)中のシンチレーシgンカウンティングにより計量した。完 全な反応に対して実際(こ取込まれたカウントは40.000cps(9,4p mol)であった。テンプレートDNAを含有しない反応に対するカウントは、 1.0OOep+s(0,2pmol )でこれを0%とした。DNA )ポイ ソメラーゼIインヒビターであるカンプトテシンおよびDNA )ボ仁ツメラー ゼ11インヒビターであるV−M−26は、L、F、Liu教授(John H opkins 5chool of Medicine)より提供された。
図2Aに示す、取込み速度論的現象は、多成分または多段階反応に一致する。約 15〜20分の空白期間後、合成速度はプラトー域に達するまで約1時間増加す る。プラトー域では、25μmの反応液中、約7ピコモルのdNTP類がDNA に合成された。類似の反応速度論的現象は、SV40のインビトロ複製系で報告 されている(Virshupら、EMLL< t 989 > a : 389  t −3818、Stll1w+anおよびGluzman、Mo1. Ce 1l Bio+、 (1985)i:2051−2060、およびWobbeら 、 [(1986)83 :4612−4646を参照のこと)。DNA複製の 開始部位と方向性を決定するため、異なる時間経過点における生成物を石1およ びBstXIで切断した後、分析した。
もし復製がBPV−1配列から開始していれば、フラグメントDかまず標識され るはずである。続いて、もし複製が両方向から進むならば、他のフラグメントが 、それらの分子量および特異開始部位に関連した位置に比例して標識されるはず である。
図2Bに示すように、フラグメントDをピークとする対称的なカーブが観測され る。反応中の複製中間体が優勢なため、2時間のインキュベーシヲンの後でさえ も時間と共にカーブは全く平坦にならない(図2A)。
BPV DNAについての最小複製起点BPVインビトロDNA複製に必要な遺 伝的エレメントの位置を決めるために用いた一連のプラスミドを図3に示す。本 発明者らは、プラスミドPC100ΔREが完全なURR(図3)で行うのと同 様の効率で複製されることを驚きを持って見いだした。本プラスミドは上記UR Hの他の領域に結合する複合体を高濃度に含有していないからである。Elが存 在しない状態では、Elはこ ゛れらの高親和性部位の外側に近接したDNAに 対して弱い親和性を示した(図3およびMoh rらの江」ユ鰭(1990)  250 :1694−1699を参照)。我々のデータに一致して、インビボで のBPV−1?JIi2の研究(Ustavおよび5tenlund、 肪■L L(1991)10:449−457)は、これらの高親和性部位が、複製に関 する遺伝的エレメントとしてシスに必要ないという考えを支持した。インビトロ で複製されるプラスミド類のうち、pKsOMはわずかな量のウィルスDNAを 含有する。このプラスミドは、図3および4に示すように、E2結合部位12ノ 一部(Liら、Ce1l(1991)65:380−400)、A/Tリッチ領 域、および18塩基対のパリンドローム配列を含有する。
このパリンドローム配列モチーフは多くの動物および人のパピローマウィルスで 保存されている。このパリンドローム配列の遺伝的重要性を調べるために、図4 Aに示すように、1lpf11部位に合成リンカ−を挿入して変異体を作出した 。図4Bに見られるように、pKso−NeoとpKsOM−Neoのどちらも インビトロでの複製を支持し得なかった。これらの結果は、パリンドロームを三 等分した部位間の間隔がインビトロでの複製に重要であることを示唆している。
E2タンパク質を用いたDNA複製の促進E2がDNA合成で果たしている役割 を調べるため、BPV−1に対するインビトロ複製系を用いた。図5のレーン7 および17に示すように、E2タンパク質だけを受ける反応は、BPV−1テン プレートを複製しなかった。図5のレーン1および11に示すように、精製E1 タンパク質のみを補給した反応では、Elが高濃度時のみ極微量の復製を行なっ た。精製E1タンパク質と共に精製E2タンパク質を抽出物に加えた時、複製の 著しい促進が見られた(図5のトップおよびボトムパネル)。同様の取込みが二 つの異なるテンプレート、pKsoまたはpKsOMを用いて検出された。
Elと同一方法で精製したE2Cタンパク質19はElを活性化しなかったこと より、促進は本質的にE2タンパク質によるものであった。図5に示すように、 Elによる促進の程度は、ElおよびElの両方の濃度に依存した。著しくEl が低濃度では、複製は完全に62に依存した。S期間中のインビボでのElタン パク質の絶対的なレベルは知られていないが、本発明者らは、細胞あたり約数千 分子と見積っているE2タンパク質のそれよりは低いと推定している。それゆえ 、インビボでのE2タンパク質に関する絶対的な要求量は、インビボでのElタ ンノくり質の低いし 。
ベルを少なくともいくぶん反映し得る。
Elおよび82間の相互作用が協同的DNA結合を介しているかどうか決定する ために、DNアーゼフットプリンティング研究を開始した。図6は、精製E2が 存在下および非存在下における精製E1タンパク質のDNアーゼフ・ソトプリン ト分析を示す。E1単独では明らかにpesoの111b、p、パリンドローム (Or+で標識される)上に中心が置かれたDNA配列をプロテクトする。リン カー挿入変異体peso−Neoは劇的にこのブロテクシ璽ンを解除する(デー タ未開示)。E2タンパク質は、実際、Elタンパク質のDNA結合能力を増進 する。ElとElが共存する時のElタンパク質の結合部位のプロテクシ讐ンは 、Elの非存在下で等量のプロチクシランを発生するE1濃度よりも10倍低い 濃度で起こる。
驚くべきことに、完全なE2結合部位を欠くテンブレー) pes。
Mとの協同性もまた見られた。図60に示す紫外線架橋実験はこの論点を詳述す る。Elの非存在下では、ElはDNAに架橋され得なかった。なぜなら本ター ゲット中にE2部位が存在しないからである。しかしながら、E1タンパク質存 在下では、E2タンパク質はDNAに架橋され得る(図6CのレーンCおよびD )。上記のフットプリント分析と併せて、ElおよびE2タンパク質は、複製起 点上において両タンパク質を含有する複合体の形成の安定化に寄与していること は明らかである。
パピローマウィルスのDNA複製の阻害剤の同定パピローマウィルスのDNA  m製の阻害剤は、El/E2に誘導されるパピローマウィルスのDNA複製を妨 げるそれらの能力で同定され得る。したがって、以上で示されたDNA複製を示 すアッセイは、そうした阻害剤をアッセイ混合物中に混合し、そして選択された 場合でのそれらの効果をモニターすることによって、阻害剤を同定するために使 用し得る。
本発明は、特定の実施態様に関して記述されている。しかしながら、本出願は、 添付の請求の範囲およびその意図から逸脱せずに、当業者により成され得る本発 明の改変および置換を網羅するものである。
配列表 (1)一般的情報: (1)出j1人:ボノチ十ン、 マイケル アール(ii>発明の名称:パピロ ーマウィルスの複製の阻害剤を同定する方法および組成物 (lit)配列数=2 (1v)連絡住所: (A)住所人二/−タス コーポレイン嘗ン(B)番地:ツイツチイーサード  ストリート 1400(C)市:エメリービル (D)州:カリフォルニア (E)国:アメリカ合衆国 (F)郵便番号: 9460g (V)コンピューター読み出し形態 (^)媒体ヤニフロタビ−ディスク (B)コンビニ−ター: IBM PC互換用(C)操作システム: PC−D OS/MS−DO5(D)ソフトウェア:パテントインリリース#10、バージ ーン111.25(vl)現在の出願データ: (^)出llI#号: US 07/775,273(B)出願日: 1991 年10月11日(C)分類: (vili)代理人/事務所情報: (A)氏名:マクガリグル ジュニア、フィリ・1プ エル。
(B)登録番号:31.395 (C)照会/記録番号: 261g (iX)電話回線情報。
(^)電話: (510) 420−3217(B)テレファックス: (51 0) 658−5239(2)SEQ ID NO:Iの情報:(i)配列の特 色: (^)長さ:14塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (D)トポロジー・+!鎖状 (ii)配列の種類ニゲツムDN^ (xi)配列: SEQ ID NO:IC^TGCCATGG C^TC (2)SEQ ID No・2の情報 (1)配列の特色: (A)長さニア8塩基対 (B)壓:核酸 (C)鎖の数ニー末鎖 (0)トポロジー:直鎖状 (it)配列の橿1mニゲツムDNA (xi>配列: SEQ ID NO:2:IN!11:ACAC(IJ TC ACCWT 71展 一 電dy釦”’i ’I Cda3 FIG、 2A )−1ndlll Mlu C1a Hpalpc100ΔRE トーー+−− −−十−−−−H82Bar、1jpU8229H−−H2 FIG、 3 M1234567891011M 国際調査報告 フロントページの続き (72)発明者 ボッチャン、マイケル アール。
アメリカ合衆国 カリフォルニア 94707ケンジントン、アートモア パス  1 (72)発明者 ヤン、リウ アメリカ合衆国 カリフォルニア 94707バークレー、ドウワイド ウェイ  1931(72)発明者 リ、ロン アメリカ合衆国 カリフォルニア 94530エル セリト、エイピーティー、 エイ。
レキシントン アベニュー 830 (72)発明者 モーア、イアン ジェイ。
アメリカ合衆国 カリフォルニア 94708バークレー、タマルパイス ロー ド 58(72)発明者 クラーク、ロビン アメリカ合衆国 カリフォルニア 94611オークランド、コルトン ブール バード

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.パピローマウイルスDNAの複製を阻害する化合物を同定する方法であって 、以下の工程: a)パピローマウイルスタンパク質E1およびE2の存在下でバピローマウイル スDNAの複製を支持する、細胞を含まない抽出物を単離する工程; b)該細胞を含まない抽出物、E1およびE2、パピローマウイルスDNAの複 製の測定を支持し、そして可能にするアッセイ試薬、および、該化合物を含有す る混合物を形成する工程;および c)該化合物の存在下で生じるDNA複製量を、該化合物の非存在下で生じるD NA複製量と比較して測定する工程、を包含する方法。
  2. 2.前記細胞を含まない抽出物が、E2の非存在下で、そして高められた濃度の E1存在下で、パピローマウイルスDNAの複製を支持する、請求項1に記載の 方法。
  3. 3.前記混合物が、E2を含まず、そして高められた濃度のE1を含有する、請 求項2に記載の方法。
  4. 4.前記細胞を含まない抽出物が、細胞性DNAポリメラーゼおよびトポイソメ ラーゼに置き換えられた、請求項1に記載の方法。
  5. 5.パピローマウイルスDNAを複製するための組成物であって、パピローマウ イルスタンバク質E1およびE2、および、パピローマウイルスDNAの複製を 支持する、細胞を含まない抽出物を含有する、組成物。
  6. 6.E2を含有せず、そしてE2の非存在下でウイルスDNA複製が生じる程度 にE1濃度が高められた、請求項5に記載の組成物。
  7. 7.パピローマウィルスDNAを複製するための組成物であって、パピローマウ イルスタンバク質E1およびE2、細胞性DNAポリメラーゼ、およびトポイソ メラーゼを含有する、組成物。
JP5507213A 1991-10-11 1992-10-09 パピローマウイルスの複製の阻害剤を同定する方法および組成物 Pending JPH07500245A (ja)

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