JPH08508399A - ホスホリパーゼ及びヒアルロニダーゼのようなスズメバチ毒酵素のクローニング及び組換え体の生産並びにそれに基づく免疫学的治療 - Google Patents

ホスホリパーゼ及びヒアルロニダーゼのようなスズメバチ毒酵素のクローニング及び組換え体の生産並びにそれに基づく免疫学的治療

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、スズメバチ毒酵素をコードする核酸又はその断片、その核酸を含む組換えベクター及びその組換えベクターを含む宿主細胞に関する。本発明は、更に、組換えスズメバチ毒酵素又はその組換え断片、誘導体又は類縁体を生産する核酸の発現に関する。その組換え産物は、アレルギーの診断及びアレルギーの治療方法に有効である。具体的な実施態様においては、本発明は、スズメバチ毒ホスホリパーゼ、例えば、ドリコベスプラ・マクラータ(Dolichovespulamaculata)ホスホリパーゼ及びベスプラ・ブルガリス(Vespula vulgaris)ホスホリパーゼ及びスズメバチ毒ヒアルロニダーゼ、例えば、ドリコベスプラ・マクラータヒアルロニダーゼをコードする核酸並びに完全ヌクレオチド配列及びアミノ酸配列を提供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】 ホスホリパーゼ及びヒアルロニダーゼのようなスズメバチ毒酵素の クローニング及び組換え体の生産並びにそれに基づく免疫学的治療 本発明にいたる研究は、合衆国公衆衛生局認可第AI 17021号によって助成され たものである。政府は、本発明にいくらかの権利を有する。 発明の分野 本発明は、スズメバチ毒アレルゲン、特にホスホリパーゼ及びヒアルロニダー ゼのような毒酵素をコードする核酸又はその断片、その核酸を含む組換えベクタ ー及びその組換えベクターを含む宿主細胞に関する。本発明は、更に、ホスホリ パーゼ及びヒアルロニダーゼのような組換えスズメバチ毒酵素又はその組換え断 片を生産するその核酸の発現に関する。かかるアレルゲン及びその断片は、アレ ルギーの診断及びアレルギーの治療方法に有効である。 発明の背景 昆虫毒アレルゲンの生化学 ミツバチ及びスズメバチに対する昆虫剌症アレルギーは普通に起こることであ る。スズメバチとしては、クマンバチ、クロスズメバチ及びアシナガバチ(horn et、yellowjacket及びwasp)が含まれる(Goldenら,1989,Am.Med.Assoc.26 2:240)。敏感な人は微量の毒タンパクの暴露で感作される;スズメバチによる 1回の刺針でわずか2〜10μgのタンパクが皮膚に注入される(Hoffman & Ja cobson,1984,Ann.Allergy.52:276)。 北アメリカにはクマンバチ(ドリコベスプラ(Dolichovespula)属)、クロスズ メバチ(ベスプラ(Vespula)属)及びアシナガバチ(ポリステス(Polistes)属) の種類が多い(Akreら,1980,“Yellowjackets of America North of Mexico” ,Agriculture Handbook No.552,US Department of Agriculture)。スズメバ チは、同様の毒組成を有する(Kingら,1978,Biochemistry 17:5165;Kingら, 1983,Mol.Immunol.20:297;Kingら,1984,Arch.Biochem.Biophys.230:1 ;Kingら,1985,J.Allergy and Clin.Immunol.75:621;Kingら,1987,J. Allergy Clin.Immunol.79:113;Hoffman,1985,J.Allergy and Clin.Immun ol.75:611)。それらの毒液は、各々3つの主要なアレルゲン、ホスホリパーゼ (37kD)、ヒアルロニダーゼ(43kD)及び今までのところ生物作用が不 明の抗原5(kD)を含んでいる。 上記の昆虫毒アレルゲンの他に、種々の草(Perezら,1990,J.Biol.Chem. 265:16210;Ansariら,1989,Biochemistry 26:8665;Silvanovichら,1991,J .Biol.Chem.266:1204)、高木の花粉(Breiteneder,1989,EMBO J.8:1935 ;Valentaら,1991,Science,253:557)、雑草の花粉(Rafnarら,1991,J.Bi ol.Chem.266:1229;Griffithら,1991,Int.Arch.AllergyAppl.Immunol.9 6:296)、ダニ(Chuaら,1988,J.Exp.Med.167:175)、ネコの鱗屑(Griffit hら,1992,Gene.113:263)及びカビ(Arudaら,1990,J.Exp.Med.172:1529 ;Hanら,1991,J.Allergy Clin.Immunol.87:327)からの数種の主要アレル ゲンの完全アミノ酸配列が過去数年間に報告されてきた。これらの主要アレルゲ ンは10〜40kDのタンパク質であり、非常に異なった生物作用を有する。既 知の配列のアレルゲンは、ほとんど全て我々の環境における他のタンパクといろ いろな程度の配列類似性を有する。 アレルゲンのT及びB細胞エピトープ タンパク質に対する抗体反応には、Tヘルパー及びBリンパ球と抗原提示細胞 (APC)との協力が必要である。B細胞の抗原レセプターは膜結合抗体(Ab )分子であり、直接免疫原を認識し結合する。T細胞の抗原レセプター(TCR )は、抗原ペプチド−MHCクラスII分子の複合体のみ認識し結合する。免疫原 は、まずMHCクラスII分子と共にAPCの表面に存在するペプチド内にAPC によってプロセスされる(Unanue,1992,Current Opinion in Immunol 4:63) 。MHC分子は個々に極めて多形であるので、抗原ペプチドを結合する種々の特 異性(Rothbard & Gefter,1991,Ann.Rev.Immunol.9:527)を有する。これ は、免疫応答の遺伝的調節の1機序である。 抗原レセプターがAPCの表面でペプチド−MHC複合体を結合すると、Tヘ ルパー細胞が活性化される。活性化されたT細胞は、リンホカインを分泌する。 マウス(Street & Mosmann,1991,FASEB J.5:171)及び見掛け上ヒト(Wieren ga ら,1990,J.Immunol.144:4651;Parronchiら,1991,Proc.Natl.Acad.Sci .USA.88:4538)においては、Tヘルパー細胞はリンホカイン産生パターンに基 づいて種々のタイプに分類することができる。主として、Tヘルパー細胞は2つ のグループ:IL−2及びIFN−γを産生するTH1細胞とIL−4及びIL −5を産生するTH2細胞に分けられる。これらのリンホカインは、また、抗原 活性化B細胞に影響して種々のイソタイプのAbを分泌するプラズマ細胞に分化 し増殖する。IL−4は、IgE合成に影響することが知られる1つのリンホカ インである(Finkelmanら,1990,Ann.Rev.Immunol.8:303)。 タンパク質分子の全接近表面はB細胞の抗原レセプターによってエピトープと して認識することができるが、全てのエピトープは必ずしも同じ可能性をもって 認識されないと考えられる(Benjaminら,1984,Ann.Rev.Immunol.2:67)。 タンパク質のB細胞エピトープは2つのタイプ:トポグラフィー状と線状を有す る。トポグラフィー状タイプは、空間的に隣接するが連続的に隣接してもしなく てもよいアミノ酸残基からなる。線状タイプは、連続的に隣接した残基のみから なる。Ag−Ab複合体のX線結晶学的データは16〜17個のアミノ酸残基を 有する相補的結合領域のサイズを示している(Amitら,1986,Science233:747) が、ペプチド地図作成は約8個未満の残基が線状エピトープの結合プロセスに著 しく関与することを示している(Appelら,1990,J.Immunol.144:976)。 他のタンパク質抗原のように、アレルゲンはB細胞エピトープの両方のタイプ 又は一方のみを有する。例えば、スズメバチ抗原5は両方のタイプを有する(Ki ngら,1993,J.Allergy Clin.Immunol.91:283)。ミツバチの毒メリチンは、 線状タイプのB細胞エピトープのみを有すると思われる(Kingら,1984,J.Imm unol.133:2668)。 タンパク質のT細胞エピトープは、未知の特異性を有するプロテアーゼによっ てAPCのリソソーム内でプロセスされたペプチドであるので線状タイプのみか らなる(Unanue,1992,Curr.Op.Immunol.4:63)。MHCクラスII分子に結 合した天然にプロセスされた抗原ペプチドの分析はサイズが約13〜17個のア ミノ酸残基の範囲にあることを示すが、T細胞増殖応答の合成ペプチド−MHC クラスII分子の分析は約8個のアミノ酸残基の最少サイズを示している(Rudens ky ら,1991,Nature 353:622参照)。T細胞エピトープが全タンパク質分子中に分 布されていることは実験により示されており、免疫化宿主のMHCハプロタイプ によって主要又は副決定基として機能する(Royら,Science 244:572;Galmnon ら,1987,Immunol.Rev.98:53;O'Hehirら,1991,Ann.Rev.Immunol.9:67 )。 即時型過敏症は、アレルゲン特異的IgEの存在によって引き起こされること が知られている。IgEは循環内に見られ、肥満細胞及び好塩基性細胞上の特異 的IgE−Fcレセプターに結合する。アレルゲンによる細胞結合IgEの架橋 は、ヒスタミン、ロイコトリエン及びアレルギー症状を引き起こす化学仲介物質 を放出することになる。IgEは、種々のイソタイプの免疫グロブリンの1つで ある。上で指摘したように、T細胞によって分泌されたリンホカインはB細胞内 のイソタイプスイッチ因子に影響する。 B細胞のイソタイプスイッチ因子を決定するのにTH2細胞に中心的な役割が あることから、数種のアレルゲンのT細胞エピトープが記録された(上記O'Hehi rら参照)。これらのアレルゲンとしては、サワギクAmb α III、ライ麦草Lol PI、ネコFel dI、マウス尿Mus mI、小昆虫Chi tI、ミツバチ毒ホスホリ パーゼA2(Dhillonら,1992,J.Allergy Clin.Imm皿ol.90:42)メリチン(Fe hlnerら,1991,J.Immunol.146:799)及びクマンバチ抗原5(Kingら,1993, J.Allergy Clin.Immunol.91:283)が挙げられる。このデータは、異常な又は 普通の構造上の特徴を明らかにしていない。しかしながら、これらのデータから の結論は、これらのデータが種々のハプロタイプのヒト及びマウスから集められ ているので適格である。 T及びB細胞応答のモジュレーション 本来宿主は、クローン欠失及びアネルギーにより自己タンパク質の優性B及び T細胞エピトープに寛容である。しかしながら、この寛容は、ある環境によって 破壊される(Gammonら,1991,Immunol.Today.12:193;Bastnら,1991,Immun ol.Rev.122:5)。自己寛容は、自己免疫疾患においては宿主タンパク質と類似 の異種タンパク質との遭遇により破壊されることが示された。従って、アレルゲ ンとオートロガスタンパク質との配列類似性は綿密な研究として興味深いもので ある。 成熟B細胞は、細胞表面Igレセプターを架橋することができる多価抗原に対 する応答で活性化され(DeFranco,1987,Ann.Rev.Cell Biol.3:143)、1価 の抗原に対する応答でアネルギーになる(上記Bastnら,1991)。T細胞の抗原 活性化には、APC表面上でTCRをペプチド−MHC複合体だけでなく他の共 刺激シグナルに組込むことが必要である(Schwartz,1990,Science 248:1349; Jenkins & Miller,1992,FASEB J.6:2428)。共刺激シグナルがないときには 、TCRとペプチド−MHC複合体の相互作用はT細胞アネルギーになる。 B又はT細胞アネルギーの分子機序は、まだ理解されていない(上記Schwartz ,1990;上記Jenkins & Miller,1992;Ales-Martinezら,1991,Immunol.Toda y12:201)。T細胞クローンによる試験管内実験により、共刺激シグナルがない とき人工的ペプチド−MHC複合体によるTCRの占有はリンホカイン転写を妨 げることができる細胞内シグナル導入及び/又はレプレッサー遺伝子活性化に変 わることになることが示されている。 初期の研究から、免疫応答の結果を決定するのに免疫原の物理的状態及び免疫 化の経路が重要な可変部分であることがわかった。我々の現在の理解を考慮する と、これらの可変部分はT及びB細胞活性化又はアネルギーを有するように抗原 提示に十分に影響するものである。 アレルギー疾患を治療する1つの方法は、病原アレルゲンの皮下注射を患者に 繰り返すことを含む免疫療法によるものである。注射することができるアレルゲ ンの量は、患者において望ましくない全身性アレルギー反応の危険によって制限 される。免疫療法を行うほとんどの患者の場合、アレルゲン特異的IgEレベル は最初上昇した後に徐々に低下し、アレルゲン特異的T細胞応答のダウンレギュ レーションもある(P.S.Norman,1993,Current Op.Immunol.5:968)。 未変性アレルゲンによる免疫療法の望ましくない全身性反応のために、関心が 修飾アレルゲンの開発に続けられ、免疫療法のアレルギー活性が低下した(T.P .King,1993,“Bronchial Asthma”,ed.E.B.Weiss & M.Stein,Little Br own,Boston,pp.43-49;上記R.E.O'Hehirら,1991)。 最近、アレルゲン特異的免疫応答を変えるT細胞エピトープペプチドの使用に 関する2つのレポートが出た。1つは、主要ネコアレルゲンFel dIからの2種 類のペプチドをマウスに皮下注射して全分子Fel dIに対するT細胞応答を低下 させることについてのものである(Brinerら,1993,Proc.Natl.Acad.Sci.U .S.A.90:7608-12)。もう1つは、生まれつきの又は感作マウスにおけるアレル ゲン特異的応答を抑制する主要ダニアレルゲンDer pIからのペプチドによる鼻 内療法についてのものである(Hoyneら,1993,J.Exp.Med.178:1783-1788) 。 いずれか1つのハプロタイプのMHCクラスII分子が広範囲のペプチドをその 結合溝において結合することができるので、MHC分子へのアレルゲン誘導T細 胞エピトープ結合を他のペプチドで阻害することによりT細胞応答を変えること が可能である。例えば、H−2kマウスにおいてそれだけで免疫原性のないマウ スリゾチームペプチドは、鶏卵白リゾチームに対するT細胞応答を阻害する(Ad orini & Nagy,1990,Immunol.Today.11:21)。他の例は、インフルエンザH Aペプチドによってダニアレルゲンに対するT細胞応答の生体内阻害である(O' Hehirら,1991,J.Allergy Clin.Immunol.87:1120)。 マウス又はラットにおける実験用自己免疫脳脊髄炎は、多発性硬化症の十分に 研究されたモデルである。多くの実験により、この症状を誘発するために用いら れるミエリン基礎タンパク質として免疫優性T細胞決定基が同定された。ミエリ ン基礎タンパク質の免疫優性エピトープに対応するペプチドは、同じペプチド抗 原又は無傷ミエリン基礎タンパク質に対する寛容を誘導することができる。寛容 を誘導した同じペプチドは、進行中の自己免疫応答におけるT細胞アネルギーを 誘導することもできた(Gaurら,1992,Science 259:1491-1494)。 免疫原/アレルゲンに対する免疫応答は、宿主の遺伝的性質、免疫化の経路及 び方法及び免疫原/アレルゲンに部分的に左右される。スズメバチ毒アレルゲン がIgE応答の結果を決定する程度は不明である。各スズメバチ毒アレルゲンは どれほどのB及びT細胞エピトープを有するのであろうか。感受性の異なる又は 全身敏感な個体によって認識されるスズメバチ毒アレルゲンの免疫優性B又はT 細胞エピトープがあるのであろうか。B細胞においてIgEクラススイッチ因子 を助けるT細胞エピトープがあるのであろうか。あるタンパク質がなぜ他のもの よりアレルギーがあるかについてスズメバチ毒アレルゲンと宿主タンパク質との 抗原交差反応性が役割を果たしているのだろうか。単一又は組合わせのB又はT 細胞エピトープで治療することにより、多価スズメバチ毒アレルゲンに対する寛 容は誘導することができるのであろうか。 従って、当該技術においては主要スズメバチ毒アレルゲンのB及びヘルパーT 細胞エピトープを説明することが求められている。具体的にクマンバチ(例えば 、ドリコベスプラ・アレナリア(Dolichovespula arenaria))、クロスズメバチ (例えば、ベスプラ・ブルガリス(Vespula vulgaris))及びアシナガバチ(例え ば、ポリステス・アヌラリス(Polistes annularis))のB及びヘルパーT細胞エ ピトープを説明することが求められている。特に主要スズメバチ毒アレルゲンホ スホリパーゼ及びヒアルロニダーゼは、重要なB及びT細胞エピトープを決定す るのに適した標的である。スズメバチアレルゲンに対するアレルギー応答の根拠 を十分に述べかつアレルゲンに基づく免疫療法を開発するために、数種の相同ア レルゲンのcDNA及びタンパク質配列を研究することを必要とする。更に、ス ズメバチアレルゲン又はそれらの断片の細菌及び真核細胞における高レベル発現 に適したベクターを開発しなければならない。次いで、組換えスズメバチアレル ゲン及びそれらの断片を用いてマウス、更に重要なことにはヒト系におけるそれ らのB及びT細胞エピトープが各々抗体結合及びT細胞増殖試験によって記録さ れるように用いられる。 更に、スズメバチアレルゲンのT及びB細胞エピトープと他の環境的タンパク 質及び/又はオートロガスタンパク質との交差反応があるかを決定することが求 められている。即ち、スズメバチアレルゲンが他の環境的タンパク質、特にオー トロガスタンパク質と部分的同一性を共有するかを決定し、更に重要なことには 部分的同一性の領域の配列、特に部分的同一性のその領域の特定のアミノ酸配列 を得ることが求められている。更に、スズメバチアレルゲンとB及びT細胞レベ ルの他のタンパク質との交差反応性のレベル、その交差反応性の関連性及びその 交差反応性が病理に関するか、即ち、アレルギーに関与するかあるいは原因にな るか又は利益を受けるか、即ちアレルギーの抑制を受けるかを決定することが求 められている。 また、当該技術においては、スズメバチ毒アレルゲンのT又はB細胞エピトー プを有するペプチドを用いてマウスにおける寛容及びヒトにおける寛容の誘導を 研究することが求められている。 更に、修飾ペプチドがMHCクラスII分子に結合するアレルゲンT細胞エピト ープを阻害するかあるいはT細胞ネルギーを誘導するかあるいは両方かを試験す ることが求められている。 即ち、当該技術においてはスズメバチ毒アレルゲンについての配列情報並びに 免疫学的研究用及びアレルギーの免疫学的治療用に豊富なそのアレルゲン源が求 められている。 本明細書における参考文献の引用は、本発明に対する従来技術であるものとし て解釈されなけばならない。 発明の要約 本発明は、スズメバチ毒酵素、特にホスホリパーゼ及びヒアルロニダーゼをコ ードする核酸及びその免疫調節断片、誘導体又は類縁体を提供するものである。 特に、本発明は、スズメバチ毒ホスホリパーゼ、例えば、ドリコベスプラ・マク ラータ(Dolichovespula maculata)ホスホリパーゼ及びベスプラ・ブルガリス ホスホリパーゼ並びにスズメバチ毒ヒアルロニダーゼ、例えば、D.マクラータヒ アルロニダーゼをコードする核酸に関する。具体的な実施態様においては、本発 明の核酸は、ホスホリパーゼ又はヒアルロニダーゼのようなスズメバチ毒酵素の T細胞エピトープの免疫調節部分をコードしている。他の具体的な実施態様にお いては、本発明の核酸は、ホスホリパーゼ又はヒアルロニダーゼのようなスズメ バチ毒酵素のB細胞エピトープの抗原部分をコードしている。本発明の核酸の発 現は、診断及び治療用に豊富なスズメバチ酵素源を提供するものである。 多数のスズメバチ毒酵素、特にホスホリパーゼ又はヒアルロニダーゼをコード する核酸を提供することが特に本発明の利点である。その核酸配列は、スズメバ チ毒酵素のアミノ酸配列を演繹することを可能にする。そのアミノ酸配列の情報 は、酵素の適切なT細胞及びB細胞エピトープの決定を可能にする。更に重要な ことには、免疫優性T細胞及びB細胞エピトープは、各々の酵素アレルゲン感受 性個体又は個体群、即ち、敏感なMHCハプロタイプを共有するもの又はT細胞 エピトープがIgEクラス抗体に対するクラススイッチ因子を助けるものに決定 することができる。そのT細胞及びB細胞エピトープが決定されると、即ち毒酵 素特異的アレルギー症状、例えば、スズメバチ毒ホスホリパーゼ又はヒアルロニ ダーゼ又はその両方に対する感受性のための免疫学的治療を考えることが可能で ある。 即ち、本発明は、更に、本発明の核酸によってコードされたポリペプチドを提 供するものである。特に、本発明は、スズメバチ毒酵素、例えば、ホスホリパー ゼ又はヒアルロニダーゼのT細胞エピトープの免疫調節部分を有するポリペプチ ドを提供するものである。別の実施態様においては、本発明は、スズメバチ毒酵 素、例えば、ホスホリパーゼ又はヒアルロニダーゼのB細胞エピトープの抗原部 分を有するポリペプチドを提供するものである。更に詳細には、本発明は、スズ メバチ毒ホスホリパーゼ、例えば、ドリコベスプラマクラータホスホリパーゼ及 びベスプラブルガリスホスホリパーゼA1のそのポリペプチド並びにスズメバチ 毒ヒアルロニダーゼ、例えば、D.マクラータヒアルロニダーゼのポリペプチドを 提供するものである。 更に、本発明は、操作上プロモーターを伴った本発明の核酸を含む発現ベクタ ーを提供するものである。本発明は、また、本発明の核酸によってコードされた スズメバチ毒酵素、例えば、ホスホリパーゼ又はヒアルロニダーゼを生産する方 法を提供するものである。特に、本発明は、スズメバチ毒酵素、例えば、ホスホ リパーゼ又はヒアルロニダーゼが細胞によって発現されるように本発明の発現ベ クターで形質転換された細胞を培養し、その培養物から発現したスズメバチ毒酵 素を回収することを提供する。更に詳細には、本発明は、スズメバチ毒ホスホリ パーゼ、例えば、ドリコベスプラ・マクラータホスホリパーゼ及びベスプラ・ブ ルガリスホスホリパーゼA1又はスズメバチ毒ヒアルロニダーゼ、例えば、D.マ クラータヒアルロニダーゼをコードする核酸又はその断片、誘導体又は類縁体を 含む発現ベクターの発現を提供するものである。 また別の実施態様においては、本発明は、スズメバチ毒酵素、例えば、ホスホ リパーゼ又はヒアルロニダーゼのT細胞エピトープの免疫調節部分又はスズメバ チ毒酵素、例えば、ホスホリパーゼ又はヒアルロニダーゼのB細胞エピトープの 抗原部分を有する本発明のポリペプチドを含むスズメバチ毒アレルゲン特異的ア レルギー症状の治療に有効な医薬組成物を提供するものである。更に詳細には、 本発明は、スズメバチ毒ホスホリパーゼ、例えば、ドリコベスプラ・マクラータ ホスホリパーゼ及びベスプラ・ブルガリスホスホリパーゼ又はスズメバチ毒ヒア ルロニダーゼ、例えば、D.マクラータヒアルロニダーゼのポリペプチドを含む医 薬組成物を提供するものである。 また更に別の実施態様においては、本発明は、本発明の医薬組成物の治療上有 効な量を投与することを含むスズメバチ毒アレルゲン特異的症状を治療する方法 を提供するものである。 即ち、本発明の利点は、スズメバチ毒アレルゲン特異的症状の治療に治療上用 いることができる多くのスズメバチ毒酵素、特にホスホリパーゼ又はヒアルロニ ダーゼの生産を提供することである。最も重要なことには、本発明が個体又は個 体群において免疫調節活性を有するスズメバチ毒酵素ポリペプチドの生産を可能 にするので、治療方法が非常に特異的かつ個体化することができる。 本発明の別の具体的な利点は、種間の類似酵素の相同性を比較することを可能 にするために異なった種類のスズメバチからの多数のいろいろなスズメバチ毒酵 素、特にホスホリパーゼ及びヒアルロニダーゼの核酸配列及び演繹したアミノ酸 配列を有することである。この情報は、アレルギー反応及び治療方法に重要であ るアレルゲンの交差反応性を評価するための根拠を与えるものである。 更に、本発明の利点は、環境的タンパク質及び/又はオートロガスタンパク質 に対する多くのスズメバチ毒酵素、特にホスホリパーゼ及びヒアルロニダーゼの 類似性の程度を評価することができることである。その環境的タンパク質及び特 にオートロガスタンパク質に対するスズメバチ毒酵素の類似性は、アレルギー応 答に重要な意味を有すると考えられる。 図面の簡単な説明 図1.クマンバチホスホリパーゼ(Dol mI)のcDNA(配列番号16)及 びアミノ酸(配列番号17)配列。ヌクレオチド及びアミノ酸の位置の番号は右 につけられている。アミノ酸残基のナンバリングは、ヌクレオチドの位置52〜 54及び949〜951に対応する各々フェニルアラニン及びイソロイシンのN 末端及びC末端で開始し終わる;これらのアミノ酸残基及びヌクレオチドは太字 で示されている。また、アンダーラインのあるアミノ酸残基は、CNBrペプチ ドのエドマン分解で決定された。 図2.Dol mIの3’及び5’cDNA端の急速増幅(RACE)の図式。中 のあいた及びつまった棒は、各々RNA及びDNAを表す。オリゴヌクレオチド プライマーに番号をつけ、それらの配列を表1に示す。 図3.クマンバチ(white-faced hornet)ホスホリパーゼ特異的cDNAの3 ’及び5’RACE。パネルのA及びBは、各々3’RACEのアガロースゲル 電気泳動及びサザンブロット分析産物を示す。レーンの1及び3は、Ampli TaqDNAポリメラーゼで得られたPCRの第1及び第2ラウンドからの産物 を示し、レーンの2及び4はVentポリメラーゼで得られた同様の産物を示し 、レーン5は1kbDNAラダー(BRL)を示す。パネルのC及びDは、Am pliTaqDNAポリメラーゼで得られた5’RACE産物(レーン1)の同 様の結果(パネルA及びBのように)を示し、レーン2(パネルC)は1kbD NAラダーを示す。パネルB及びDの矢印は、所望の産物を示す。ハイブリッド 形成プローブを表1に示す。 図4.Dol mIと哺乳動物リパーゼの配列類似性。アミノ酸の位置の番号は右 につけられている。使用略語:Hu、ヒト;Mo、マウス;LPL、リポタンパ ク質リパーゼ;HL、肝リパーゼ;Dm、クマンバチ(white face hornet); 及びPLA、ホスホリパーゼ。P+L及びP+Hは、各々ヒトリポタンパク質又 は肝リパーゼに同じクマンバチホスホリパーゼの残基を示す。HuLPL−配列 番 号18;MoLPL−配列番号19;HuHL−配列番号20;Mohl−配列 番号21;DmPLA−配列番号22。 図5.クロスズメバチホスホリパーゼのcDNA(配列番号26)及び演繹ア ミノ酸(配列番号27)配列。ヌクレオチドの位置の番号は、右につけられてい る。ヌクレオチド1〜152は、5’非翻訳領域及びリーダー配列に対応する。 ヌクレオチド153〜1052は、成熟タンパク質をコードする。ヌクレオチド 1053〜1341は、3’非翻訳領域に対応する。また、アミノ酸配列のアン ダーラインのある部分は、CNBrペプチドのエドマン分解によって決定された 。自然毒液のN末端配列はPKCP...であることが見出されたが、cDN Aから翻訳されたN末端はPKCP...であることに留意されたい。 図6.クマンバチヒアルロニダーゼ(Dol m II)のcDNA(配列番号54) 及びアミノ酸(配列番号55)。ヌクレオチド及びアミノ酸の位置の番号は右に つけられている。アミノ酸残基のナンバリングは、ヌクレオチドの位置61〜6 3及び1051〜1053に対応する各々N及びC末端残基セリン及びアスパラ ギンで開始し終わる。また、アンダーラインのあるアミノ酸配列は、エドマン分 解で決定された。 図7.ミツバチ(配列番号56)及びクマンバチ毒(配列番号57)ヒアルロ ニダーゼ並びにモルモット精子タンパク質PH−20(配列番号58)の配列比 較。列は、両ヒアルロニダーゼの残基1及びPH−20の残基4で開始する。ミ ツバチ毒ヒアルロニダーゼ及びPH−20は、各々349個及び495個の残基 を含む。ハイホンで示される欠落を加えて配列相同性を最大にした。黒丸は、こ れらのタンパク質に共通するアミノ酸残基を強調している。 図8.(A)クマンバチ(white-face hornet)毒液及び(B)ミツバチ毒液 からのヒアルロニダーゼを2回免疫した後の一次脾臓細胞による増殖分析。脾臓 細胞は、5mg/mlミョウバン中10mg/ml毒ヒアルロニダーゼを2週間の間隔を あけて2回i.p.免疫した10日後に得た。脾臓を取り出し、96ウェル培養皿中 白血球(4〜5×10-6細胞/ml)にクマンバ(white face hornet)毒ヒアル ロニダーゼ(〇)又はミツバチ毒ヒアルロニダーゼ(▲)を指定された濃度で試 験管内刺激した。各培養液の最終容量は200mlであった。増殖分析は、抗生物 質及 びウシ胎児血清で補足した10R培地中で行った。3日間インキュベートした後 、各培養液に0.5〜1μCiの3H−チミジンを加え、20時間後に細胞を収集 した。バックグラウンドの3H−Thy取込みは、(A)の場合7320±9% cpm及び(B)の場合8500±15%cpmであった。 図9.(A)クマンバチ(white-face hornet)毒ヒアルロニダーゼ及び(B )ミツバチ毒ヒアルロニダーゼを5回免疫した後の一次脾臓細胞による増殖分析 。図面の鍵は、図8に対応し、免疫は2週間の間隔をあけて図8に記載されたよ うに行った。増殖分析も図8で記載されたように行った。応答の大きさが2回免 疫したマウスに比べて約2倍だけ増大したが、ブランク値はほぼ同じままであっ たことに留意されたい。バックグラウンドの3H−Thy取込みは、(A)の場 合11187±4%cpm及び(B)の場合6084±26%cpmであった。 発明の詳細な説明 本発明は、ホスホリパーゼ及びヒアルロニダーゼのようなスズメバチ毒酵素を コードする組換え核酸、その免疫調節断片、誘導体又は類縁体及びスズメバチ毒 特異的アレルギーの診断及び治療に有効なその核酸によってコードされたポリペ プチドに関する。具体的な実施態様においては、本発明は、スズメバチホスホリ パーゼ、特にドリコベスプラ・マクラータ(white-face hornet)ホスホリパー ゼ(Dol mI)及びベスプラブルガリス(クロスズメバチ)ホスホリパーゼ(Ves vI)の免疫調節断片及びスズメバチ毒ヒアルロニダーゼ、特にD.マクラータヒ アルロニダーゼの免疫調節断片に関する。 本発明は、更に、その核酸を含む発現ベクター及びその発現ベクターを発現し その発現したスズメバチ毒酵素ポリペプチドを回収することにより本発明のスズ メバチ毒酵素ポリペプチドを生産する方法に関する。 本発明は、また、本発明のポリペプチドを含むスズメバチ毒アレルゲン特異的 アレルギー症状の治療に有効な医薬組成物及び本発明の医薬組成物の治療上有効 な量を投与することを含むそのアレルギー症状を治療する方法を提供するもので ある。 本発明のポリペプチドは、また、スズメバチ毒特異的アレルギー症状の診断に 有効である。 本明細書に用いられる“スズメバチ毒アレルゲン”なる語は、スズメバチの毒 液中に見出されたタンパク質を意味し、それに敏感な人はその昆虫の刺針の暴露 で感作される。ほとんどの抗原は特異的IgGクラス抗体と反応性であることを 特徴とするが、アレルゲンはIgE型の抗体と反応性であることを特徴とする。 IgE型抗体は、アレルギー症状、即ち、即時型過敏症を仲介するのに関与する 。 本明細書において“スズメバチ”なる語は、アレルギー分野での慣例に従って 用いられ、世界的スズメバチ科(Vespidae)、即ち、クマンバチ、クロスズメバ チ及びアシナガバチ(paper wasp)を含む社会性スズメバチに属する昆虫を意味 する。特に、スズメバチは、ベスピネ(Vespidae)亜科及びポリスチネ(Polist inae)亜科を含む。更に詳細には、スズメバチは、ベスパ・リネウス(Vespa Li nnaeus)属、ベスプラ・トムソン(Vespula Thomson)属、ドリコベスプラ・ロ ーエル(Dolichovespula Rohwer)属及びポリステス・ラトレイレ(Polistes La treille)属を含む。ベスプラ属の種としては、V.ゲルマニカ(germanica)(Fa b.)、V.スクアモサ(squamosa)(Drury)、V.マクリフロン(maculifrons)( Buysson)、V.フラボピロサ(flavopilosa)(Jacobson)、V.ブルガリス(L.) 及びV.ペンシルバニカ(pensylvanica)(Saussure)が挙げられるがこれらに 限定されない。ポリステス属の種としては、P.アヌラリス(Linnaeus)、P.エク スクラマンス(exclamans)(Viereck)、P.メトリクス(metricus)(Say)、P .フスカツス(fuscatus)(Fabricius)及びP.アパクス(apachus)(Saussure )が挙げられるがこれらに限定されない。ドリコベスプラ属の種としては、D.マ クラータ(L.)及びD.アレナリス(Fab.)が挙げられるがこれらに限定されな い。ベスパ属の種としては、V.クラブロ(crabro)(L.)及びV.オリエンタリス (orientalis)(Linnaeus)が挙げられるがこれらに限定されない。 本明細書に用いられる“ホスホリパーゼ”なる語は、リン脂質基質上で作用す る、例えば、脂肪酸を加水分解する酵素の種類である。具体的な実施態様におい ては、合成ホスファチジルコリンの1位のアシル基の速い加水分解及び2位のア シル基の遅い加水分解を触媒する。即ち、本発明のスズメバチホスホリパーゼは 、A1及びB型双方のホスホリパーゼ活性を有する。本発明のホスホリパーゼは 、同様に低レベルのリパーゼ活性を有する。 本明細書に用いられる“ヒアルロニダーゼ”なる語は、D−グルコン酸及びN −アセチル−D−グルコサミンの二糖単位で作用する酵素の種類を意味する。そ の酵素は、D−グルコン酸及びN−アセチル−D−グルコサミンを含む二糖類を 反復するポリマーの加水分解を仲介する。そのポリマーの1例はヒアルロン酸で ある。ヒアルロニダーゼは、ヒアルロン酸からN−アセチルグルコサミンの還元 基の遊離を触媒する。 本明細書に用いられる“免疫調節”なる語は、抗原特異的免疫応答をB細胞あ るいはT細胞レベルで亢進又は低下する能力を意味する。免疫調節活性は、例え ば、T細胞増殖分析、抗体産生測定、リンホカイン生産又はT細胞応答性で検出 することができる。特に、本発明の免疫調節ポリペプチドは、T細胞応答への影 響の他に、同様にB細胞の表面で免疫グロブリン(即ち、抗体)分子に結合しB 細胞応答に影響する。 “核酸分子”は、一本鎖あるいは二本鎖らせんのリボヌクレオシド(アデノシ ン、グアノシン、ウリジン又はシチジン;“RNA分子”)又はデオキシリボヌ クレオシド(デオキシアデノシン、デオキシグアノシン、デオキシチミジン又は デオキシシチジン;“DNA分子”)のリン酸エステル重合体を意味する。二本 鎖DNA−DNA、DNA−RNA及びRNA−RNAらせんが可能である。核 酸、特にDNA又はRNA分子なる語は、分子の一次及び二次構造のみを意味し 、特定の三次構造に限定されない。即ち、この語は、特に線状又は環状DNA分 子(例えば、制限フラグメント)、ウイルス、プラスミド及び染色体に見出され る二本鎖DNAが含まれる。具体的な二本鎖DNA分子の構造を述べるに当たり 、本明細書においては転写されないDNA鎖(即ち、mRNAに相同な配列を有 する鎖)に沿って5’から3’の方向の配列のみを与える通例に従って配列が記 載される。“組換えDNA分子”は、分子生物学的操作を行ったDNA分子であ る。 核酸分子は、一本鎖の核酸分子が温度及び溶液イオン強度の適切な条件下他の 核酸分子に対してアニールすることができる場合に、cDNA、ゲノムDNA又 はRNAのような別の核酸分子に対して“ハイブリッド形成可能”である(下記 Sambrookら,1989参照)。温度及びイオン強度の条件がハイブリッド形成の“ス トリンジェンシー”を決定する。ハイブリッド形成には、2つの核酸が相補的配 列を含むことが必要であるが、ハイブリッド形成のストリンジェンシーによって は塩基間のミスマッチが可能である。核酸をハイブリッド形成するのに適切なス トリンジェンシーは、当該技術において周知の可変部分である核酸の長さ及び相 補性の程度に左右される。 DNA“コーディング配列”は、適切な調節配列の制御下に置かれた場合生体 内でポリペプチドに転写及び翻訳される二本鎖DNA配列である。コーディング 配列の境界は、5’(アミノ)末端の開始コドン及び3’(カルボキシ)末端の 翻訳停止コドンで決められる。コーディング配列としては、原核配列、原核mR NAからのcDNA、真核(例えば、哺乳動物)DNAからのゲノムDNA配列 及び合成DNA配列さえ挙げられるが、これらに限定されない。コーディング配 列を原核細胞内で発現する場合には、通常、ポリアデニル化シグナル及び転写終 結配列が3’からコーディング配列までに位置される。 転写及び翻訳制御配列は、宿主細胞内でコーディング配列を発現するプロモー ター、エンハンサー、ターミネーター等のDNA調節配列である。真核細胞にお いては、ポリアデニル化シグナルは制御配列である。 “プロモーター配列”は、細胞内でRNAポリメラーゼを結合することができ かつ下流(3’方向)コーディング配列の転写を開始することができるDNA調 節領域である。本発明を定義するために、プロモーター配列はその3’末端で転 写開始部位によって結合され、上流(5’方向)に伸長し、上記のバックグラウ ンドの検出可能なレベルで転写を開始するのに必要な最低数の塩基又は要素を含 む。プロモーター配列内には転写開始部位(便宜上例えばヌクレアーゼS1で地 図作成することにより定義される)及びRNAポリメラーゼの結合に関与するタ ンパク質結合ドメイン(共通配列)が見出される。真核プロモーターは、たいて い“TATA”ボックス及び“CAT”ボックスを含むが、必ずしも含むとは限 らない。 コーディング配列は、RNAポリメラーゼがコーディング配列をmRNAに転 写し、次いでそれがコーディング配列によってコードされたタンパク質に翻訳さ れる場合に細胞内で転写及び翻訳調節配列の“制御のもとに”ある。 “シグナル配列”は、コーディング配列の前に含まれる。この配列は、宿主細 胞がポリペプチドを細胞表面に輸送したりポリペプチドを培地に分泌するように するN末端からポリペプチドまでのシグナルペプチドをコードし、このシグナル ペプチドは、通常、輸送の際に細胞によって選択的に分解される。シグナル配列 は、原核生物及び真核生物に固有の種々のタンパク質を伴って見出される。 本発明によれば、当該技術の範囲内で慣用の分子生物学、微生物学及び組換え DNA技術が用いられる。その技術は文献に十分に説明されている。例えば、Sa mbrook,Fritsch & Maniatis,“Molecular Cloning:A Laboratory Manual”, sec.ed.(1989)Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor ,New York(この中に“Sambrookら,1989”);“DNA Cloning:A Practical A pproach”,vol.I & II(D.N.Glover ed.1985);“Oligonucleotide Synthes is”(M.J.Gait ed.1984);“Nucleic Acid Hybridization”[B.D.Hames & S .J.Higgins eds.(1985)];“Transcription And Translation”[B.D.Hames & S.J.Higginseds.(1984)];“Animal Cell Culture”[R.I.Freshney,ed. (1986)];“Immobilized Cells And Enzymes”[IRL Press,(1986)];B.Perb al,“A Practical Guide To Molecular Cloning”(1984)参照。 本発明は、部分的には、種々のスズメバチ毒ホスホリパーゼ及びヒアルロニダ ーゼのクローニング及び配列決定に基づくものである。これらのスズメバチ毒酵 素のクローニング及び配列決定は、スズメバチ毒アレルギー症状が共通し、ある 感受性のある個体においてはアレルギー反応がアナフィラキシーに進行し、致死 の可能性があるので極めて重要である。従って、アレルギー症状の種類、特に特 異的アレルゲン感受性についての正確な診断情報が決定されかつ基礎にあるアレ ルギー症状の効果的な治療方法を行うことができるように、スズメバチ毒アレル ゲンのヌクレオチド配列及びアミノ酸配列情報を知ることは極めて重要である。 明瞭に説明するために、本発明は、スズメバチ毒酵素をコードする遺伝子の単 離、スズメバチ毒酵素の免疫調節断片又はそのスズメバチ毒酵素の誘導体及び類 縁体を含むポリペプチドの発現、組換えスズメバチ毒酵素又はその断片、誘導体 又は類縁体による分析及び最後にスズメバチ毒酵素又はその断片、誘導体又は類 縁体の治療及び診断使用に関する項で詳細に記載される。 スズメバチ毒酵素をコードする核酸の単離 本発明は、特に、スズメバチ毒酵素をコードする単離した核酸に関する。本発 明は、更に、スズメバチ毒酵素をコードする組換え核酸を安定して含有しかつス ズメバチ毒酵素のタンパク質又は免疫調節断片を産生する核酸を発現することが できる細胞系に関する。 更に、スズメバチ毒酵素の誘導体、例えば断片及び融合タンパク質(下記参照 )並びにそれをコードする核酸が提供される。 好適態様においては、本発明は、スズメバチ毒酵素の完全核酸配列を提供する ものである。特に、本発明は、スズメバチホスホリパーゼ、特にドリコベスプラ ・マクラータ(white-face hornet)ホスホリパーゼ(Dol mI)及びベスプラ・ ブルガリス(クロスズメバチ)ホスホリパーゼ(Ves vI)及びヒアルロニダー ゼ、特にD.マクラータヒアルロニダーゼを提供するものである。 具体的な実施態様においては、スズメバチ毒酵素をコードする核酸を得るため に、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)をFrohmanら(1988,Proc.Nat.Acad.Sc i.USA 85:8988-9002;Frohman,1990,Amplifications:A Forum for PCR User s 5:11も参照)に記載されているcDNA端の急速増幅(RACE)技術と組合 わせてスズメバチ毒酵素を含む配列をコードする断片を増幅した後に選択する。 本発明のスズメバチ毒酵素を示すオリゴヌクレオチドプライマーは、PCRにお いてプライマーとして用いることができる。通常、そのプライマーは合成で調製 される。そのオリゴヌクレオチドプライマーの配列は、アミノ酸配列情報から演 繹することができる。そのオリゴヌクレオチド配列は縮重していないが、しばし ば配列は縮重している。プライマーは、本明細書に開示されたスズメバチ毒酵素 の核酸配列に基づくことが更に好ましい。オリゴヌクレオチドは、問題の可能性 のある起源(RNA又はDNA)、好ましくはcDNAライブラリーからのPC R配列によって増幅するためにプライマーとして使用される。例えば、PCRは スズメバチ酸分泌腺cDNAライブラリーからのスズメバチ毒酵素コーディング 配列を増幅するために用いることができる。PCRは、例えば、パーキン−エル マーセタスサーマルサイクラー及びTaqポリメラーゼ(GeneAmp-)の 使用により行うことができる。 本発明は、いかなる種類のスズメバチからもスズメバチ毒酵素の同族体を単離 することを提供するものである。有用な、例えば、PCR反応における数種類の 異なる縮重プライマーを合成するために選ぶことができる。スズメバチ毒酵素の 同族体と本明細書に開示された特定のスズメバチ毒酵素間のヌクレオチド配列類 似性の程度の多少を可能にするPCR反応を開始するのに用いられるハイブリッ ド形成条件のストリンジェンシーを変動させることも可能である。スズメバチ毒 酵素の同族体のセグメントをうまく増幅した後、そのセグメントをクローン化し 、て使用される。また、これは、後述されるように、完全ヌクレオチド配列の決 定、その発現の分析及び機能分析用にそのタンパク質産物の生産を可能にする。 この方法で、更に、スズメバチ毒酵素をコードする遺伝子、特にホスホリパーゼ 及びヒアルロニダーゼが同定及び発現される。 他の実施態様においては、スズメバチ毒酵素をコードする遺伝子はプローブで スクリーニングすることにより適切なライブラリーから単離することができる。 スズメバチ毒酵素遺伝子を単離するのに有効なプローブは、本明細書に提供され た配列情報から生成することができる。 発現ライブラリーは、当該技術において既知の方法で構築することができる。 cDNAライブラリーは、スズメバチ毒酵素を発現する細胞又は組織、即ち、毒 嚢近傍に位置した毒腺からの細胞から調製される。毒腺は、酸分泌腺と呼ばれる ことがある。例えば、mRNA又は全RNAを単離することができ、cDNAを 作成し、導入される宿主細胞によって発現することができるように発現ベクター (例えば、プラスミド又はバクテリオファージ誘導体)に結合する。次いで、確 実なクローンを選択するために種々のスクリーニング分析を用いることができる 。例えば、本明細書に提供された配列に基づいて合成することができる適切なプ ライマーと共にPCRを用いることができる。増幅した生産を例えば、臭化エチ ジウム染色で直接検出することができるPCRが好ましい。また、コロニーをス クリーンするために、本出願の核酸配列に由来する標識プローブを用いることも できる。 また、遺伝子の存在は、その発現した産物の物理的、化学的又は免疫学的性質 に基づく分析により検出される。例えば、スズメバチ毒酵素として既知の類似の 又は同一の電気泳動の泳動、等電点電気泳動の動き、タンパク質分解消化地図又 は抗原性を有するタンパク質を産生する適当なmRNAをハイブリッド選択する cDNAクローン又はDNAクローンを選択することができる。 細菌によって発現したある組換えタンパク質、例えば、スズメバチ毒ヒアルロ ニダーゼは、未変性タンパク質に特異的な抗体と反応する。細菌で発現した他の 組換えタンパク質、例えば、スズメバチホスホリパーゼは、未変性タンパク質に 特異的な抗体と反応しない。即ち、組換えタンパク質が免疫反応性である場合に はブロットして免疫反応で検出することにより確実なクローンを選択することが 可能である。 別の実施態様においては、発現したスズメバチ毒ホスホリパーゼのリパーゼ活 性のような酵素の特定の触媒活性を選択に用いることができる。しかしながら、 細菌で発現した真核タンパク質は活性コンホメーションでは折りたたむことがで きない。 一般に、本発明によれば、確実なクローンをスクリーニングする方法を用いる ことができる。 スズメバチ毒酵素ゲノムDNA又はcDNAを単離する別の方法は、本明細書 に提供された配列からの遺伝子配列自体を化学的に合成することを含むがこれに 限定されない。 上記の方法は、スズメバチ毒酵素のクローンが得られる方法を限定することを 意味しない。 当該技術において既知の多くのベクター−宿主系が用いられる。可能なベクタ ーとしては、プラスミド又は修飾ウイルスが挙げられるがこれらに限定されるも のではないが、ベクター系は使用宿主と適合できなければならない。そのような ベクターとしては、λ誘導体のようなバクテリオファージ又は種々のpBR32 2、例えば、pUC、CR、pGEXベクター、pma1−c、pFLAG等の プラスミドが挙げられるがこれらに限定されない。クローニングベクターへの挿 入は、例えば、相補的付着末端を有するクローニングベクターにDNA断片を結 合することにより達成することができる。本発明の好適態様においては、本発明 のPCR増幅核酸は3’−突出Aヌクレオチドを含み、適合できるTヌクレ オチド突出を有するpCRベクターにクローニングするのに直接用いることがで きる(Invitrogen Corp.,カリフォルニア州サンディエゴ)。しかしながら、D NAを断片化するために用いられる相補的制限部位がクローニングベクター内に 存在しない場合には、DNA分子の末端が酵素的に修飾される。また、DNA末 端にヌクレオチド配列(リンカー)を結合することにより所望の部位が作製され る;これらの連結リンカーは制限エンドヌクレアーゼ認識配列をコードする特定 の化学的に合成されたオリゴヌクレオチドを含むものである。別の方法において は、切断ベクター及びスズメバチ毒酵素遺伝子はホモポリマーテーリングによっ て修飾される。組換え体分子は、遺伝子配列の多数のコピーを生成するように形 質転換、移入、感染、エレクトロポレーション等を介して宿主細胞に導入するこ とができる。 具体的な実施態様においては、単離したスズメバチ毒酵素遺伝子、cDNA又 は合成したDNA配列を組込む組換え体DNA分子で宿主細胞を形質転換すると 、その遺伝子の多コピーの生成が可能である。即ち、形質転換細胞を増殖し、そ の形質転換細胞から組換え体DNA分子を単離し、場合によっては、単離した組 換え体DNAから挿入遺伝子を回収することにより、その遺伝子が多量に得られ る。 スズメバチ毒アレルゲンポリペプチド又は断片の発現 スズメバチ毒酵素をコードするヌクレオチド配列又はその免疫調節断片、誘導 体又は類縁体は、適切な発現ベクター、即ち、挿入したタンパク質コーディング 配列の転写及び翻訳に必要な要素を含むベクターに挿入することができる。その 要素は本明細書においては“プロモーター”と呼ばれる。即ち、スズメバチ毒酵 素をコードする核酸は操作上プロモーターを伴う。発現ベクターは、また、複製 起原を含むことが好ましい。必要な転写及び翻訳シグナルもまた、スズメバチ毒 酵素をコードする未変性遺伝子及び/又はそのフランキング領域によって与える ことができる。可能性のある宿主−ベクター系としては、ウイルスに感染した哺 乳動物細胞系(例えば、ワクシニアウイルス、アデノウイルス等);ウイルスに 感染した昆虫細胞系(例えば、バキュロウイルス);酵母含有酵母ベクターのよ うな微生物;又はバクテリオファージ、DNA、プラスミドDNA又はコスミド DNAで形質転換した細菌が挙げられるがこれらに限定されない。ベクターの発 現要素は、それらの強度及び特異性で異なる。使用される宿主−ベクター系によ って、多数の適切な転写及び翻訳要素のいずれか1つが用いられる。 別の実施態様においては、本発明の組換えスズメバチ毒酵素又はその免疫調節 断片、誘導体又は類縁体が、組換えによってスズメバチ毒酵素コーディング配列 に組込まれた後に染色体で発現される。この点で、高レベルの安定な遺伝子発現 を得るために多くの増幅系のいずれかが用いられる(上記Sambrookら,1989,se c.16.28)。 組換えベクターがスズメバチ毒酵素をコードする核酸を含む細胞は、細胞によ ってスズメバチ毒酵素を発現する条件下に適切な細胞培養基中で培養される。次 いで、発現したスズメバチ毒酵素を当該技術において周知の方法に従ってその培 養液から回収することができる。その方法は後に詳細に記載される。 別の実施態様においては、スズメバチ毒酵素−融合タンパク質を発現すること ができる。スズメバチ毒酵素−融合タンパク質は、スズメバチ毒酵素の少なくと も免疫調節部分に結合したペプチドを介して結合した非スズメバチ毒酵素タンパ ク質の少なくとも機能的に活性な部分を含んでいる。非スズメバチ毒酵素配列は 、アミノ又はカルボキシル末端からスズメバチ毒酵素配列までとすることができ る。そのような融合タンパク質をコードする組換えDNA分子は、スズメバチ毒 酵素のコーディング配列に枠内に結合した非スズメバチ毒酵素の少なくとも機能 的に活性な部分をコードする配列を含み、好ましくは特定のプロテアーゼ、例え ば、因子Xaの切断部位を、好ましくは2つのタンパク質の連結点でコードする 。 別の具体的な実施態様においては、スズメバチ毒酵素の断片は遊離(非融合) タンパク質として発現される。 具体的な実施態様においては、スズメバチ毒ホスホリパーゼ及びその免疫調節 断片は、約6個のヒスチジン残基を含む追加配列を用いて、例えば、pQE12 ベクター(QIAGEN,カリフォルニア州チャッツワース)を用いて発現される。ヒ スチジンの存在は、Niキレート化カラムによる組換えタンパク質の選択的単離 を可能にする。 別の実施態様においては、融合タンパク質(シグナル配列を含む)のペリプラ ズム形態は、タンパク質を大腸菌(Escherichia coli)ペリプラズムに輸送する た めに作製することができる。そのペリプラズムへの輸送は、発現したタンパク質 の適切な折りたたみを促進することができる。 前述のDNA断片をベクターに挿入するための方法はいずれも適切な転写/翻 訳制御シグナル及びタンパク質コーディング配列からなる遺伝子を含む発現ベク ターを構築するために用いられる。これらの方法は、生体外組換えDNA及び合 成技術及び生体内組換え体(遺伝的組換え)が含まれる。スズメバチ毒酵素をコ ードする核酸配列又はその免疫調節断片の発現は、スズメバチ毒酵素タンパク質 又はペプチドが組換え体DNA分子で形質転換された宿主において発現されるよ うに二次核酸配列によって調節される。例えば、スズメバチ毒酵素タンパク質の 発現は、当該技術において既知のプロモーター/エンハンサー要素によって制御 されるが、これらの調節要素は発現に選択された宿主において機能しなければな らない。スズメバチ毒酵素遺伝子発現を制御するために用いられるプロモーター としては、SV40初期プロモーター領域(Benoist & Chambon,1981,Nature 290:304-310)、ラウス肉腫ウイルスの3’長末端反復に含まれるプロモーター (Yamamotoら,1980,Cell 22:787-797)、ヘルペスチミジンキナーゼプロモー ター(Wagnerら,1981,Proc.Natl.Acid.Sci.U.S.A.78:1441-1445)、メタ ロチオネイン遺伝子の調節配列(Brinsterら,1982,Nature 296:39-42);β− ラクタマーゼプロモーターのような原核発現ベクター(Villa-Kamaroffら,1978 ,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.75:3727-3731)又はtacプロモーター(DeBoe rら,1983,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.80:21-25);“Useful proteins f romrecombinant bacteria”Scientific American,1980,242:74-94も参照;G a14プロモーター、ADC(アルコールデヒドロゲナーゼ)プロモーター、P GK(ホスホグリセロールキナーゼ)プロモーター、アルカリ性ホスホターゼプ ロモーターのような酵母又は他の菌類からのプロモーター要素;及び組織特異性 を示しかつ形質転換した動物で使用した動物転写制御領域が挙げられるがこれら に限定されない。 スズメバチ毒酵素をコードする核酸を含む発現ベクターは、4つの一般的な方 法:(a)所望のプラスミドDNA又は特定のmRNAのPCR増幅、(b)核 酸ハイブリッド形成、(c)“マーカー”遺伝子機能の有無及び(d)挿入され た配列の発現によって同定することができる。第1の方法では、増幅産物を検出 するために核酸をPCRで増幅することができる。第2の方法では、発現ベクタ ーに挿入された外来遺伝子の存在を、挿入したスズメバチ毒酵素遺伝子と相同で ある配列を含むプローブを用いて核酸ハイブリッド形成により検出することがで きる。第3の方法では、ベクター内での外来遺伝子の挿入によるある種の“マー カー”遺伝子機能(例えば、β−ガラクトシダーゼ活性、チミジンキナーゼ活性 、抗生物質に対する耐性、形質転換表現型、バキュロウイルスにおける吸収体の 形成等)の有無に基づいて組換えベクター/宿主系を同定及び選択することがで きる。個々の実施例においては、融合タンパク質は、“マーカー”遺伝子産物と スズメバチ毒酵素を含んでいる。他の実施例においては、スズメバチ毒酵素をコ ードする核酸がベクターのマーカー遺伝子配列内に挿入される場合には、マーカ ー遺伝子機能がないことによりスズメバチ毒酵素を含む組換え体を同定すること ができる。第4の方法では、発現したタンパク質が適切なコンホメーションに折 りたためるのであれば、組換え体によって発現した遺伝子産物の活性を分析する ことにより組換え発現ベクターを同定することができる。その分析は、試験管内 分析系におけるスズメバチ毒酵素遺伝子産物の物理的又は機能的性質、例えば、 スズメバチ毒ホスホリパーゼのホスホリパーゼ又はリパーゼ活性又はスズメバチ 毒ヒアルロニダーゼのヒアルロニダーゼ活性もしくは抗体との結合に基づくこと ができる。 特定の組換え体DNA分子が同定及び単離されると、当該技術において既知の いくつかの方法がそれを増殖するために用いられる。適切な宿主系及び増殖条件 が決定されると、組換え発現ベクターは多量に増殖及び調製することができる。 前に説明したように、使用することができる発現ベクターは、少しだけ名前を挙 げるために次のベクター又はそれらの誘導体:ワクシニアウイルス又はアデノウ イルスのようなヒト又は動物ウイルス;バキュロウイルスのような昆虫ウイルス ;酵母ベクター;バクテリオファージベクター(例えば、λ)並びにプラスミド 及びコスミドDNAベクターを含むがこれらに限定されない。 更に、挿入した配列の発現又は修飾因子を調節しかつ所望される具体的な方法 で遺伝子産物をプロセスする宿主細胞染色が選ばれる。種々の宿主細胞は、タン パク質の翻訳及び翻訳後プロセシング及び修飾(例えば、グリコシル化、切断[ 例えばシグナル配列の])に対して特徴的及び特定の機序を有する。発現した異 種タンパク質の所望の修飾及びプロセシングを確実にするために、適切な細胞系 又は宿主系を選ぶことができる。例えば、細菌系内での発現は、モノグルコシル 化コアタンパク質産物を生成するために用いることができる。しかしながら、細 菌内で発現した酵素タンパク質は、適切に折りたたまれない。酵母内での発現は 、グリコシル化産物を生成することができる。昆虫細胞内での発現は、異種スズ メバチ毒酵素の“未変性”グリコシル化及び折りたたみの可能性を高めるために 用いることができる。更に、種々のベクター/宿主発現系は、タンパク質分解切 断のようなプロセシング反応にもいろいろな程度まで影響する。細菌産生アレル ゲンがT細胞増殖分析において活性であるので、グリコシル化及び適切な再折り たたみがスズメバチ毒アレルゲンの免疫調節活性に必須でないことを見出したこ とを留意することは興味深いことである。 ベクターは、当該技術において既知の方法、例えば、トランスフェクション、 エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、形質導入、細胞融合、D EAEデキストラン、リン酸カルシウム沈降、リポフェクション(リソソーム融 合)、ジーンガンの使用又はDNAベクター輸送体によって所望の宿主細胞に導 入される(例えば、Wuら,1992,J.Biol.Chem.267:963-967;Wu & Wu,1988 ,J.Biol.Chem.263:14621-14624;Hartmutら,1990年3月15日出願のカナダ 特許出願第2,012,311号参照)。 cDNA及びゲノム配列の双方をクローン化及び発現することができる。 更に、本発明のスズメバチ毒酵素、その断片、誘導体又は類縁体を合成的に、 例えば、固相ペプチド合成によって調製することができることも企図される。 組換えスズメバチ毒酵素タンパク質が同定されると、クロマトグラフィー(例 えば、イオン交換、アフィニティー及びサイジングカラムクロマトグラフィー) 、遠心分離、微分溶解を含む標準法又はタンパク質の精製のための他の標準手法 によって分離及び精製される。 具体的な実施態様においては、スズメバチ毒酵素及びその断片を約6個のヒス チジル残基を含むように操作することができ、Niキレート化カラムにより組換 えタンパク質を選択的に単離することを可能にする。好適態様においては、タン パク質は更に逆相クロマトグラフィーで精製される。 他の実施態様においては、組換えスズメバチ毒酵素酵素が融合タンパク質とし て発現される場合には、その融合タンパク質の非スズメバチ毒酵素部分をアフィ ニティー精製の標的にすることができる。例えば、融合タンパク質の非スズメバ チ毒酵素部分に特異的な抗体を、固体支持体、例えば臭化シアン活性化セファロ ースに固定化し、融合タンパク質を精製するために用いることができる。別の実 施態様においては、レセプター又はリガンドのような融合タンパク質の非スズメ バチ毒酵素部分の結合パートナーを固定化し、融合タンパク質をアフィニティー 精製するために用いることができる。 1実施態様においては、スズメバチ毒酵素融合タンパク質、好ましくは精製し たものが修飾せずに、即ち、融合タンパク質の非スズメバチ毒酵素部分を切断あ るいは除去せずに用いられる。好適実施態様においては、スズメバチ毒酵素融合 タンパク質を治療上、例えば、免疫応答を調節するために用いることができる。 更に実施態様においては、精製融合タンパク質は非スズメバチ毒酵素タンパク 質又はその部分をスズメバチ毒酵素から切断するために処理される。例えば、融 合タンパク質がプロテアーゼ感受性切断部位を含むように調製された場合、融合 タンパク質をプロテアーゼで処理してプロテアーゼ特異的部位を切断するととも にスズメバチ毒酵素を遊離することができる。具体的な実施態様においては、融 合タンパク質は因子Xaで処理することにより切断される。 更に、実施態様においては、スズメバチ毒ホスホリパーゼタンパク質を再生す ることができる。 本発明の具体的な実施態様においては、その組換えスズメバチ毒酵素としては 、一次アミノ酸配列として実質的に図1(配列番号17)、5(配列番号27) 又は6(配列番号55)に示されたアミノ酸配列の全部又は一部並びにその断片 、他の誘導体及び類縁体が含まれるがこれらに限定されない。 スズメバチ毒酵素の誘導体及び類縁体 本発明は、更に、スズメバチ毒酵素の誘導体及び類縁体に関する。スズメバチ 毒酵素に関する誘導体及び類縁体の生産及び使用は、本発明の範囲内である。誘 導体又は類縁体は免疫調節性である、即ち、抗原特異的免疫応答を調節すること ができる。他の実施態様においては、誘導体又は類縁体は、IgG及びIgEを 含むスズメバチ毒酵素特異的免疫グロブリンに結合することができる。スズメバ チ毒酵素の誘導体又は類縁体は、後述される分析を含むが限定されない当該技術 において既知の手順により所望の免疫調節活性を試験することができる。 特に、スズメバチ毒酵素誘導体は、機能的に等価な分子を与える置換、付加又 は欠除によって本発明の核酸配列を変えることにより作成することができる。ヌ クレオチドコーディング配列の縮重のために、本発明の実施ではスズメバチ毒酵 素をコードする核酸と実質的に同じアミノ酸配列をコードする他のDNA配列が 用いられる。これらは、配列内に同じアミノ酸をコードする別のコドンを置換す ることにより改変されるスズメバチ毒酵素をコードする遺伝子の全部又は部分を 含み、もってサイレント交換を生じるヌクレオチド配列を含むがこれらに限定さ れない。同様に、本発明の誘導体は、一次アミノ酸配列として、配列内の残基を 機能的に等価なアミノ酸残基に置換して保存アミノ酸置換を生じる改変配列を含 むスズメバチ毒酵素のアミノ酸配列の全部又は一部を含むものが挙げられるがこ れらに限定されない。例えば、配列内の1個以上のアミノ酸残基は機能等価物と して作用する同様の極性を有する別のアミノ酸に置換され、サイレント改変を生 じる。配列内のアミノ酸の置換は、そのアミノ酸が属するクラスの他のものより 選ばれる。例えば、非極性(疎水性)アミノ酸としては、アラニン、ロイシン、 イソロイシン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン及びメチ オニンが挙げられる。極性中性アミノ酸としては、グリシン、セリン、トレオニ ン、システイン、チロシン、アスパラギン及びグルタミンが挙げられる。正に荷 電した(塩基性)アミノ酸としては、アルギニン、リシン及びヒスチジンが挙げ られる。負に荷電した(酸性)アミノ酸としては、アスパラギン酸及びグルタミ ン酸が挙げられる。 スズメバチ毒酵素の誘導体又は類縁体は、スズメバチ毒酵素又はその断片に実 質的に相同なもの又は核酸をコードするものがスズメバチ毒酵素をコードする核 酸に対してハイブリッド形成することができるものが含まれるがこれらに限定さ れない。ハイブリッド形成は、当該技術において周知のように配列類似性の程度 によって、中程度のストリンジェントから高度なストリンジェント条件下で起こ る。 本発明の誘導体及び類縁体は、当該技術において既知の種々の方法で生産する ことができる。生産を生じる操作は、遺伝子又はタンパク質レベルで起こる。例 えば、クローン化スズメバチ毒酵素の核酸配列は、当該技術において既知の多く の戦略で修飾することができる(Maniatis,T.,1990,Molecular Cloning,A La boratory Manual,2d ed.,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Sprig Harbo r,New York)。配列は、試験管内で制限エンドヌクレアーゼを用いて適切な部 位で切断され、更に場合によっては酵素修飾され、分離され、結合される。スズ メバチ毒酵素の誘導体又は類縁体をコードする遺伝子の生産では、修飾遺伝子が 翻訳停止シグナルによって中断されないスズメバチ毒酵素と同じ翻訳読み枠内に 保たれることを確実にすることに注意しなければならない。 更に、スズメバチ毒酵素をコードする遺伝子を、翻訳配列、開始配列及び/又 は終結配列を作成及び/又は破壊するために又はコーディング領域の変異を作成 するために及び/又は新しい制限エンドヌクレアーゼ部位を形成するために又は 前から存在するものを破壊するために生体外又は生体内で突然変異して更に試験 管内修飾を容易にすることができる。生体外部位特異的変異誘発(Hutchinson, C.ら,1978,J.Biol.Chem.253:6551;Zoller & Smith,1984,DNA 3:479-488 ;Oliphantら,1986,Gene44:177;Hutchinsonら,1986,Proc.Natl.Acad. おいて既知の変異誘発のための手法を用いることができるがこれらに限定されな い。PCR法は部位特異的変異誘発に好ましい(Higuchi,1989,“Using PCR t o Engineer DNA”,PCR Technology:Principles and Applications for DNA Am plification,H.Erlich,ed.,Stockton Press,Chapter 6,p.61-70参照)。 組換えスズメバチ毒酵素の操作は、また、タンパク質レベルで行われる。翻訳 中又は翻訳後に、例えば、グルコシル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、還 元及びカルボキシメチル化、既知の保護/遮断基による誘導、タンパク質分解切 断、抗体分子又は他の細胞リガンドへの連鎖等によって特異的に修飾される組換 えスズメバチ毒酵素断片又は他の誘導体もしくは類縁体は本発明の範囲に包含さ れる。多くの化学修飾のいずれもが、臭化シアン、トリプシン、キモトリプシン 、パパイン、V8プロテアーゼ、NaBH4による特定の化学切断;アセチル化 、ホルミル化、酸化、還元;ツニカマイシンの存在下の代謝合成等を含むがこれ らに限定されない既知の手法で行われる。 具体的な実施態様においては、スズメバチ毒酵素又はその免疫調節断片は昆虫 細胞発現系で、例えば、バキュロウイルス発現系を用いて発現される。上で指摘 されたように、これにより、発現したポリペプチドの“未変性”グリコシル化及 び構造、特に二次及び三次構造が得られなければならない。診断分析で検出され る酵素特異的抗体が天然酵素、即ち、スズメバチの刺針によって導入されたもの に特異的であるので、発現したポリペプチドの未変性グリコシル化及び構造は診 断使用に非常に重要である。 本発明のペプチドによる活性分析 抗原の免疫調節活性を評価するための免疫学において多くの分析が既知である 。例えば、本発明の核酸の発現によって生産されたスズメバチ毒酵素タンパク質 は、アレルギー疾患のための診断分析に用いることができ、これは下記で詳細に 記載される。一般に、酵素に特異的な抗体に対するタンパク質の結合能を試験す ることができる。好ましくは、その診断分析において検出される抗体はIgEを 有する。しかしながら、アレルゲン特異的自然抗体が変性スズメバチ毒酵素に弱 く結合することを見出したことに留意することは重要である。真核発現系、特に 昆虫細胞発現系において生産されたスズメバチ毒酵素は、抗体結合に正しい構造 を有するものである。細菌発現系において発現したスズメバチ毒酵素は有しない ので、抗体結合の診断分析に使用する前に再生が必要である。 他の実施態様においては、本発明のタンパク質はT細胞応答の増殖分析におい て試験することができる。そのT細胞応答分析の場合、酵素を生産するために用 いられる発現系はタンパク質の免疫調節活性に影響しないと考えられる。一般に 、感作された宿主からのリンパ球が入手される。宿主は、本発明に従って組換え 体で生産されたスズメバチ毒ホスホリパーゼ又はヒアルロニダーゼのようなスズ メバチ毒酵素に免疫化したマウスとすることができる。 好適実施態様においては、スズメバチ毒酵素に感受性のあるヒトから末梢血白 血球が入手される。当該技術において周知の手法を用いて、そのタンパク質に対 するTリンパ球応答を試験管内で測定することができる。下記の具体的な実施態 様においては、増殖に伴ったDNA合成と共に増加する3H−チミジンの取込み を測定することによりT細胞応答が検出される。 細胞増殖はMTT分析を用いて検出することもできる(Mossman,1983,J.Im munol.Methods 65:55-63; Niks & Otto,1990,J.Immunol.Methods 130:140 -151)。当該技術において既知のT細胞増殖を検出する方法は、本発明に従って 生産されたスズメバチ酵素と共に用いることができる。 同様に、リンホカイン産生分析も本発明に従って実施することができる。1実 施態様においては、リンホカイン産生は免疫学的もしくは共刺激分析(例えば、 Fehlnerら,1991,J.Immunol.146:799参照)又はELISPOT法(Czerkins kyら,1988,J.Immumol.Methods 110:29)を用いて分析することができる。ま た、リンホカインのmRNAは、例えば、増殖(Brennerら,1989,Biotechniqu es 7:1096)又はin situハイブリッド形成(例えば、Kasaian & Biron,1989,J .Immunol.142:1287参照)によって検出することもできる。T細胞がIgEイ ソタイプスイッチ因子、例えば、IL−4及びIL−5を伴ったリンホカインを 産生する個体が特に興味深い(Purkeson & Isakson,1992,J.Exp.Med.175:9 73-982)。また、IgEスイッチ因子に関与するT細胞によって認識されたエピ トープを含むスズメバチ毒酵素のポリペプチド断片が興味深い。 即ち、好適態様においては、アレルギー応答、例えば、IL−4を通常伴った リンホカインの分泌を検出するために、本発明に従って生産されたタンパク質を スズメバチ毒酵素感受性個体から得られた末梢血リンパ球又はより好ましくは末 梢血リンパ球由来の細胞系と共に試験管内分析において用いることができる。そ の分析は、毒成分又は成分群がアレルギー症状に関与することを示すものである 。更に重要なことには、スズメバチ毒酵素の断片を試験することができる。この ようにして、アレルギー応答を伴ったT細胞応答に関与する特定のエピトープを 同定することができる。交差反応性の可能性を示す配列類似性があるかを求める ために、そのエピトープの配列を他のスズメバチ毒酵素及び環境的又はオートロ ガスタンパク質と比較することができる。ペプチドのT細胞アネルギー誘導能を 、 例えば、メガドース投与、エピトープ拮抗体を生じる修飾、適切な共刺激シグナ ルの存在しない投与及びT細胞アネルギーを生じると考えられる他の方法によっ て試験することができる。そのエピトープを含むペプチドは、治療に理想的な候 補である。 更に、実施態様においては、本発明のポリペプチドは、配列類似性を共有する 他の環境的タンパク質及び/又は相同タンパク質との交差反応性の程度を検出す るために分析で直接用いることができる。特に、その環境的、更に詳細には相同 タンパク質との配列類似性を有するスズメバチ毒酵素の断片の、そのタンパク質 に特異的な抗体又はT細胞との交差反応性を評価することができる。具体的な実 施態様においては、スズメバチ毒ホスホリパーゼとヒトリパーゼとの交差反応性 を評価することができる。他の具体的な実施態様においては、スズメバチ毒ヒア ルロニダーゼと精子膜タンパク質PH−20との交差反応性が評価される。 スズメバチ毒酵素ポリペプチドの診断及び治療使用 本発明は、組換え技術によって生産された豊富な純スズメバチ毒酵素又はその 断片、誘導体又は類縁体源を提供するものである。また、本発明によって提供さ れた配列情報を示したスズメバチ毒酵素のポリペプチド断片、誘導体又は類縁体 はペプチド合成によって有利に生産することができる。 本発明は、スズメバチ毒酵素アレルゲン特異的アレルギー症状の診断及び治療 における使用のための診断又は治療用組成物の調製用スズメバチ毒酵素又はその 免疫調節断片、誘導体又は類縁体の使用を企図する。特に、スズメバチホスホリ パーゼ、更に詳細には、ドリコベスプラ・マクラータ(white-face hornet)ホ スホリパーゼ(Dol mI)及びベスプラ・ブルガリス(yellowjacket)ホスホリ パーゼ(Ves vI)又はスズメバチヒアルロニダーゼ、特にD.マクラータヒアル ロニダーゼ又はホスホリパーゼもしくはヒアルロニダーゼの免疫調節断片、誘導 体又は類縁体が本発明に従って診断及び治療における使用に企図される。 診断方法 本発明において用いられる診断なる語は生体外及び生体内診断分析を含む。一 般に、その分析は与えられたアレルゲンに特異的なIgE抗体活性を測定するよ うに設計される。その診断分析は、純アレルゲンの利用可能性に大いに左右され る。これは、スズメバチ毒の特定のアレルゲン成分に対する感受性を決定するの に特に当てはまる。酵素感受性のための試験管内診断分析としては、ラジオイム ノアッセイ(RIA)、イムノラジオメトリックイムノアッセイ(IRMA)、 ラジオアレルゴソルベントテスト(RAST)、酵素結合イムノソルベントアッ セイ(ELISA)、ELISPOT、磁気アレルゴソルベントアッセイ、イム ノブロット、ヒスタミン遊離分析等が挙げられる。 更に、実施態様においては、本発明は、IgE抗体又は他のイソタイプ、例え ば、IgGと優先的に反応するエピトープの存在を決定することを提供するもの である。そのエピトープは、重複しても異なってもよい。特に、本発明のスズメ バチ毒酵素の断片は、その特定のB細胞エピトープを同定するために用いること ができる。特定のエピトープの同定は、下記のように治療を開発するための根拠 となるものである。 本発明は、前記のように、末梢血リンパ球による試験管内診断分析を企図する ものである。その診断分析から、酵素特異的T細胞応答、T細胞応答の表現型、 好ましくはT細胞応答に関与する酵素のT細胞エピトープについての詳細な情報 を得ることができる。免疫優性エピトープ及びIgEイソタイプクラススイッチ 因子に関与するエピトープが同一でない場合には検出することができる。特に、 IgEイソタイプクラススイッチ因子に伴った表現型のT細胞の増殖及び/又は リンホカイン分泌を刺激するスズメバチ毒酵素のT細胞エピトープを、特定の個 体又はMHCハプロタイプ又は優先的T細胞レセプター可変領域発現又はその両 方を共有する個体の種類に対して同定することができる。 アレルギー発現性の生体内分析は、皮膚掻破感受性分析からなり、アレルゲン の連続希釈量を患者の皮膚に皮下あるいは皮内に投与し、ホイール及び紅斑反応 が検出される。試験管内分析と比べると、純毒酵素の利用可能性はスズメバチ毒 酵素嚢から調製された抽出物中の不純物との交差反応を避けることができるので 、生体内診断分析の結果の価値を非常に高める。 治療法 本発明の治療組成物(下記参照)は、減感作療法とも呼ばれる免疫療法におい て用いることができる。免疫療法は、アレルギー疾患、特に昆虫アレルギーに有 効であった。アレルゲンは、用量を徐々に増やすのに長期間にわたって非経口的 に投与される。その治療は、患者が感受性のあるアレルゲン又はアレルゲン群が 特異的に同定されており治療がそのアレルゲンを標的にする場合に特に効果的で あるものである。即ち、アレルギーの免疫療法には多量の純スズメバチ毒酵素の 利用可能性が重要である。 他の実施態様においては、本発明は、スズメバチ毒酵素の少なくとも免疫調節 T細胞エピトープを含むポリペプチドを使用してそのスズメバチ毒酵素に特異的 なT細胞アレルギーを誘導することを企図するものである。そのペプチドの同定 は前に記載されている。更に好ましくは、そのT細胞エピトープを含みかつB細 胞エピトープを含まないペプチドを患者に投与することができる。 本発明の背景において述べられたように、アレルゲンにB細胞エピトープが存 在すると、そのアレルゲンを免疫療法に用いた場合に望ましくない全身反応を引 き起こすことがある。即ち、本発明の具体的な利点は、望ましくない全身作用を 引き起こさないアレルゲンポリペプチドを与えることができることである。 1実施態様においては、例えば、Brineら(1993,Proc.Natl.Acad.Sci.U. S.A.90:7608-12)に記載されているように1種以上のポリペプチド断片を皮下 に注射すると全分子に対するT細胞応答を低下させることができる。 他の実施態様においては、1種以上のポリペプチドを生まれつきの及び感作さ れた患者においてアレルゲン特異的応答を抑制するために鼻内に投与することが できる(例えば、Hoyneら,1993,J.Exp.Med.178:1783-88参照)。 本発明のスズメバチ毒酵素ペプチドを投与するとアネルギーを誘導することが 予想され、アレルゲン特異的抗体産生又はアレルゲン特異的T細胞応答又はその 両方を停止させることになるので治療効果がある。 本発明の好適態様においては、T細胞アネルギーを誘導する治療に基づくペプ チドは各個体又は個体群に対して特別に作られる。本発明の診断法を用いて、ア レルギー応答に関与するスズメバチ毒酵素の特異的T細胞エピトープ又はエピト ープ群を同定することができる。次いで、これらのエピトープを含むペプチドを 個別化された免疫療法の投薬計画に用いることができる。 薬学的に許容しうる組成物 本発明の生体内診断又は治療組成物は、また、適切な薬学的に許容しうる担体 、賦形剤、希釈剤及び補助剤を含んでもよい。本明細書に用いられる“薬学的に 許容しうる”なる語は、好ましくは、政府の規制機関、特に中央政府又は連邦政 府で認可されているか又は米国薬局方又は動物、更に詳細にはヒトに有用な一般 に認められた他の薬物類に挙げられているものを意味する。適切な医薬担体は、 E.W.Martinによる“Remington's Pharmaceutical Sciences”に記載されてい る。 その薬学的に許容しうる担体は、水及び落花生油、大豆油、鉱油、ごま油等の 石油、動物、植物又は合成起原のものを含む油のような滅菌液体とすることがで きる。水は、医薬組成物を静脈内に投与する場合に好ましい担体である。生理的 食塩水及びデキストロース及びグリセロール水溶液も液体担体として、特に注射 用溶液に用いることができる。適切な医薬賦形剤としては、マンニトール、ヒト 血清アルブミン(HSA)、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、 ゼラチン、麦芽、米、穀分、石灰、シリカゲル、炭酸マグネシウム、ステアリン 酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、グリセロールモノステアリン酸、タ ルク、塩化ナトリウム、乾燥脱脂粉乳、グリセロール、プロピレン、グリコール 、水、エタノール等が挙げられる。これらの組成物は、液剤、懸濁液剤、錠剤、 丸剤、カプセル剤、散剤、徐放性製剤等の剤形を取ることができる。 その組成物は、患者に適切な投与形態となるように活性化合物の診断又は治療 に有効な量と共に適切な担体量を含む。静脈内注射は非常に有効な投与形態であ るが、注入又は経口、経鼻又は非経口投与のような他の方法も用いることができ る。 本発明を、更に、下記の実施例によって明らかにするが、これらは本発明を例 示するためだけのものである。 実施例1:クマンバチ毒ホスホリパーゼ タンパク質の免疫化学的性質がそのアレルギー発現性に関与することを理解す る継続的な努力において、クマンバチ毒の二次主要アレルゲンをクローン化し配 列決定した。容認されたアレルゲン命名系(Marshら,1987,J.Allergy Clin. Immunol.80:639)に従って、クマンバチ(white-faced hornet)ホスホリパー ゼを Dol mIと称する。 特に、クマンバチ(white-faced hornet)(ドリコベスプラ・マクラータ)か らの毒アレルゲンホスホリパーゼの配列は、cDNA及びタンパク質配列決定に よって求められた。この300個のアミノ酸残基のタンパク質(Dol mI)は、 他の既知のホスホリパーゼと配列類似性をもたない。しかしながら、哺乳動物リ パーゼと配列類似性;123個の残基を重複して約40%同一性を有する。クマ ンバチ天然ホスホリパーゼも弱いリパーゼ活性をもつことが見出された。材料及び方法 Dol mI及びそのCNBrペプチドの単離及び確認。Dol mIを、記載されている ようにクマンバチ(white-faced hornet)(Vespa Laboratory,Spring Mills, PA)の毒嚢抽出液から単離した(Kingら,1985,J.Allergy and Clin.Immunol .75:621)。そのタンパク質(0.6mg)を75%HCO2H(0.2mg)中CN Br(15mg)で25℃において一晩切断した。切断した後、凍結乾燥した混合 液をPepRPCカラム(Pharmacia、ニュージャージー州ピスカタウェイ)に より0.1%トリフルオロ酢酸中1mlあたり0.1%の2−プロパノール勾配で1 時間当たりの流速40mlで分離した。選択した画分を、還元及びS−カルボキシ メチル化後に同じ条件下に再クロマトグラフィー処理した(Fangら,1988,Proc .Natl.Acad.Sci.,USA.85:895)。回収したペプチドをApplied Biosystems ガスシークエンサーによるエドマン分解で確認した。 Dol mI特異的cDNA。グアニジンチオシアネート抽出法を用いてクマンバチ (white-faced hornet)の酸分泌腺から全RNAを単離した(上記Fangら,1988 )。3’又は5’cDNA端の急速増幅(RACE)のためにFrohman(Frohman ,1990,Amplifications:A Forum for PCR Users,5:11;Frohmanら,1988,Pr oc.Natl.Acad.Sci.USA.85:8998-9002)の手順により全RNAからDol mI 特異的cDNAを得た。 全反応容量37μl中鋳型としてMeHgOH(Invitogen,カリフォルニア 州サンディエゴ)変性全RNA(6μ)及びGMCO-BRL(メリーランド州ゲイセル スバーグ)製cDNA合成キット及びRNasin(Promega Biotech)の他の 試薬を用いて一次cDNA鎖を調製した。5’RACEの場合、一本鎖cDNA (6μgの全RNAから)を末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ( US Biochemical,オハイオ州クリーヴランド)でポリdAテイルをつなげた。3 ’又は5’RACEは、AmpliTaqポリメラーゼを用いてGenAmp PCR試薬キット(Perkin-Elmer Cetus,コネチカット州ノルウォーク)で行い 、3’はVentポリメラーゼ(New England Biolabs,マサチューセッツ州ビ バリー)でも行った。第1ラウンドPCRの場合、一次cDNA鎖の1/100 を鋳型として用いた。第2ラウンドPCRの場合、第1ラウンドPCR産物の1 /1000を鋳型として用いた。 PCR産物を、臭化エチジウム染色を用いて1.5%アガロースゲル中電気泳 動及びサザンブロット分析により試験した。DNAをニトロセルロース膜(Schl eicher & Schuell,ニューハンプシャー州キーネ)に移し、次に、UV架橋によ り固定化した。膜を30%ホルムアミド、6×SSPE(Sambrookら,1989,Mo lecular Cloning.Vol.1&2,Cold Spring Harbor Laboratory Press)、5× デンハート溶液(上記Sambrookら,1989)、100μg/mlサケ精子DNA、0. 1%SDSの前ハイブリッド形成溶液に42℃で2時間浸漬し、次に、32P標識 オリゴヌクレオチドプローブ(前ハイブリッド形成溶液1ml当たり1×106cpm )と42℃で一晩ハイブリッド形成した。ハイブリッド形成後の膜を、3M塩化 テトラメチルアンモニウム、0.2%SDS及び0.05MトリスHCl、pH8. 0の溶液中60℃で20分間2回洗浄した(Woodら,1985,Proc.Natl.Acad. Sci.USA.82:1585-1588)。比活性5×107〜108cpm/μgのオリゴヌクレオ チドを、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(New England Biolabs)の存在下にγ −32P−ATP(New England Nuclear Corp)で標識した。標識化方法及び他の 分子生物学的手順は、Sambrookら(上記1989)から採用した。 PCR産物は、単一の3’突出Aヌクレオチド(Clark,1988,Nucl.Acids R es.16:9677-9686)を含み、適合しうるTヌクレオチド突出を有するPCRベク ターへクローン化するために直接用いた(Invitogen Corp.カリフォルニア州サ ンディエゴ)。QIAGENプラスミドキット(QIAGEN,カリフォルニア州チャ ッツワース)を用いて、適切なクローンからプラスミドDNAを単離した。 DNA配列は、アルカリ変性プラスミドDNA及びシークエナーゼの変形2. 0 キット(US Biochemical,オハイオ州クレーブランド)を用いるジデオキシヌク レオチド鎖終結法によって決定した。 ホスホリパーゼのクローニング及び企図した発現。混成配列由来のプライマーを 用いて、ホスホリパーゼの完全配列をコードするcDNA、残基1〜300をP CRにより得た。そのプライマーを、突出BamHI及びBglII制限部位で 合成した。PCR産物を、BamHI及びBglIIで消化し、相補的付着末端 を有する同様に切断されたpQE−12プラスミドと結合した。コンピテントな M15(pREP)細菌を形質転換するために、組換えpQE−12プラスミド を用いた。 BamHI及びBglII消化しないpCRもpCRベクター(Invitrogen) へ直接クローン化した。INVαF’細菌を形質転換するために、組換えpCR ベクターを用いた。 ホスホリパーゼ及びリパーゼ分析。0.5%トリトンを含む0.2NNaCl中基 質として10%卵黄を用いて25±1°及びpH8において滴定法でホスホリパ ーゼ活性を測定した(Kingら,1984,Arch.Biochem.Biophys.230:1)。同様に 、基質として2%合成トリグリセリドトリアセチン、トリブチン、トリカプリリ ン、トリオレイン又はトリステアリン(Sigma Biochemical,ミズーリ州セント ルイス)のエマルジョンを用いて測定した。結果 Dol mIの部分アミノ酸配列。部分アミノ酸配列データをCNBrペプチドから 得た。これらのペプチドの7つの部分又は完全配列は、図1のアンダーラインで 示される分子の残基1〜12、14〜30、32〜57、85〜96、98〜1 12、161〜170、183〜194及び244〜251に対応する。最初の 5つのペプチドは、メチオニン残基の前であるいはメチオニン残基で終結した場 合のように予想された切断に対応する。後の3つのペプチドは、グルタミルペプ チド結合の酸切断からの副生成物を示す。これらの部分アミノ酸配列データを、 表1の配列番号5、6、9及び11のオリゴヌクレオチドの設計及び合成に用い た。 Dol mIのcDNA配列。アミノ酸残基22〜300をコードするcDNA及 びその3’非翻訳領域を、図2Aに略述されたようにRACE法によって毒RN Aから増幅した。R1+Roアダプターを含むdTプライマー(表1の配列番号1 のオリゴヌクレオチド)を用いて、全RNAから一本鎖毒cDNAを合成 した。指定されたように組込まれたプライマーを用いるPCRの2連続ラウンド により、一本鎖毒cDNAから二本鎖Dol mI特異的cDNAを増幅した。数種 のPCR産物を検出し、配列番号9のオリゴヌクレオチド(表1)とのハイブリ ッド形成によるサザンブロットで試験した場合に予想された産物である約1kb の主要バンド(図3)が出現した。図3に示されているように、1kbバンドは Taqポリメラーゼを使用した場合に見られ、Ventポリメラーゼでは見られ なかった。 1kbバンドを含むPCR産物をプラスミドへ直接クローン化した。細菌に形 質転換した後、3コロニーからプラスミドを選択し、配列決定した。2コロニー の混成配列は、図1における115〜1050のヌクレオチド配列を示した。そ の1つは、3’非翻訳領域において968位のアデニン塩基の欠失及び1027 位の99ヌクレオチドの挿入によって示されたものと異なる。第3のコロニーは 、807位(CからTに置換;共にセリンをコードする)及び812位(Aから Gに置換;アスパラギンをセリンに変える)に示されたものと異なる。 図1のcDNAデータを用いて、図1のヌクレオチド115の5’であるcD NA領域を増幅するために表1の配列番号13及び15のオリゴヌクレオチドを 合成した。図2Bに図式的に示されているように、プライマーとして配列番号9 のオリゴヌクレオチドを用いて全RNAから一本鎖Dol mI特異的cDNAを合 成し、次いで末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼでポリ−dAテイ ルをつなげた。その指定したプライマーを用いてPCRの2連続ラウンドによっ てポリ−dAテイルをつなげた特異的cDNAから二本鎖Dol mI特異的cDN Aを増幅した。数種の産物が増幅の第2ラウンド後に生成し、表1の配列番号1 5のオリゴヌクレオチドとハイブリッド形成することによるサザンブロットで検 出した場合に予想された産物である約0.32及び0.25kbp(図3)の2バ ンドが出現した。プラスミドへクローン化した後に、図1のヌクレオチド1〜2 62のcDNA配列を含む0.32kbpの産物を決定した。 図1の52位のヌクレオチドの前にある領域は、Dol mIのN末端アミノ酸残 基のリーダー配列をコードする。Dol mIタンパク質は、52位のヌクレオチド で開始することがエドマン分解で見られた。そのタンパク質配列は、残基8及び 212で起こりうる2つのグリコシル化部位の存在を示す。残基8の部位は、お そらくエドマン分解によりこの残基を同定する試みが負の結果を繰り返すように グリコシル化される。また、Dol mIタンパク質上の炭水化物の存在は演繹した 配列から算出された分子量33,745とSDSゲル電気泳動から算出された約 37,000の実測分子量の差で示される。 ホスホリパーゼの完全配列をコードするcDNA、残基1〜300を、下記の 2つのプライマーを用いる毒cDNAのPCRによって得た。 BamHI及びBglII消化後のPCR産物を、相補的付着端を有する同様 に切断したpQE−12プラスミドと結合した(QIAGEN,カリフォルニア州チャ ッツワース)。コンピテントなM15(pREP)細菌を形質転換するために、 組換えpQE−12プラスミドを用いた。しかしながら、所望の組換えタンパク 質の発現は検出されなかった。 また、BamHI及びBglII消化をしない上記PCR産物をpCRベクタ ー(Invitrogen,カリフォルニア州サンディエゴ)へクローン化した。INVα F’細菌を形質転換した後、得られたプラスミドは322位の1つのヌクレオチ ドデオキシチミジル酸塩が検出されなかったことを除いてクマンバチホスホリパ ーゼの図1に示されたものと同一の配列を有するcDNA挿入断片を含むことが 見出された。 pQE−12系は、クマンバチ毒抗原5及びクマンバチ毒ヒアルロニダーゼの 発現に巧く用いられた(実施例5参照)。組換えホスホリパーゼが細菌宿主に毒 性である場合には、その宿主はその読み枠が変わるようにcDNAのヌクレオチ ドを欠失してもよい。これは、ホスホリパーゼを発現しないための可能な説明で ある。また、PCR増幅がこの欠失変異を導入してもよいが見込みはない。 WFH−PLA−E4と称する組換えpCRプラスミドを宿す細菌培養物を、 1993年3月11日にアメリカン・タイプ・カルチュア・コレクションに寄託し受託 番号ATCC69254に指定された。その寄託物の作成に引き続いて、このD NAの反復配列分析により、上記突然変異、図1に示された配列の322位のヌ クレオチドデオキシチミジル酸塩の欠失がこのクローンに存在することが示され た。 クマンバチ天然ホスホリパーゼのリパーゼ活性。スズメバチホスホリパーゼが合 成ホスファチジルコリンの1位のアシル基の急速な加水分解及び2位のアシル基 の緩慢な加水分解を触媒することは以前に報告されている(Kingら,1985,J.A llergy Clin.Immumol.75:621-628)。従って、スズメバチホスホリパーゼはA1 及びBタイプ双方のホスホリパーゼ活性を有する。クマンバチホスホリパーゼ とリパーゼとの配列類似性についての現在の知見は、リパーゼ活性の試験を容易 にした。 毒液から単離された酵素試料のバッチは、基質として卵黄と試験した場合に1 mg当たりホスホリパーゼ活性約280単位を有した。これは1mg当たり1,10 0単位の以前に報告された比活性より低く(上記Kingら,1985)、その低活性は 不注意な低pHへの長時間の露出によるものである。この試料は、基質としてト リアセチン及びトリブチリンを用いて各々13及び33(±20%)単位/mgの リパーゼ活性を有した。これらのデータは、クマンバチホスホリパーゼが弱いリ パーゼ活性を有することを示している。検討 FASTA法(Pearson & Lipman,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:2444 )による配列の比較により、Dol mIが文献において既知の他のホスホリパーゼ と類似性を有しないが哺乳動物リパーゼと類似性を有することが示された。これ は、ヒト及びマウスからのリポタンパク質リパーゼと肝リパーゼについて図4に 示されている(Kirchgessnerら,1987,J.Biol.Chem.262:8463; Okaら,199 1,Biochim.Biophys.Acta.1089:13)。ヒト膵リパーゼ(Winklerら,1990,N ature.343:771)は、ヒト肝リパーゼとほぼ同じ程度のDol mIとの類似性を有 する。哺乳動物リパーゼとDol mIの123残基の重複に約40%の同一性があ る。図4 に示されたリパーゼの配列領域は、類似の配列が多くの他の哺乳動物及び原核リ パーゼ並びにショウジョウバエ(Drosophila)タンパク質ビテロゲニンに見られ るように高度に保存される(Perssonら,1989,Eur.J.Biochem.179:39;Bown esら,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.85:1554)。即ち、これらのタンパク 質も、Dol mIとかなりの配列類似性を有する。 全リパーゼの最も強く保存された領域は、ヒトリポタンパク質リパーゼの残基 153〜163のウンデカペプチド領域にあることが報告されている(上記Pers sonら,1989)。この領域はリパーゼ活性に重要であると考えられ、リパーゼ及 びDol mIの最高の同一性を有する領域である。興味深いことにDol mIは合成ト リグリセリドと弱いリパーゼ活性を有する。 全てのスズメバチアレルギー患者は、常にDol mI及びVの双方に特異的な抗 体を有する。従って、我々はこれらの2つのタンパク質の配列を比較し、1つの 類似したオクタペプチド配列:Dol m VA及びBの45〜52位の各々VNRHN QFR(配列番号23)及びLKRHNDFR(配列番号24)及びDol mIの 31〜38位のMNRHNEFK(配列番号25)を共有することを見出した。 しかしながら、このオクタペプチド配列は、これらのホスホリパーゼが他のタン パク質と類似性を示す配列領域にはない。 アレルゲンと我々の環境における他のタンパク質との配列類似性を有する例が いくつかある。例としては、カバ花粉アレルギーBet vIとエンドウ疾患耐性応 答遺伝子(Breitenederら,1989,EMBO J.8:1935);オオアワガエリ及びヨモギ 花粉からのBet v IIとその同族体とヒトプロフィリン(Valentaら,1992,J.Ex p.Med.175:377);ダニアレルゲンDer pIとヒトカテプシン及び他のシステイ ンプロテアーゼ(Chuaら,1988,J.Exp.Med.167:175);ミツバチ毒アレルゲ ンホスホリパーゼA2とヒト膵臓酵素;及びミツバチ毒アレルゲンメリチンApi m IIIとヒト補体C9(Kingら,1990,Protein Sequences and Data Analysis 3: 263参照)がある。しかしながら、ダニ(Chuaら,1990,Int.Arch,Allergy Ap pl.Immunol.91:124; Toveyら,1989,J.Exp.Med.170:1457)並びにサワギ ク及びクサ花粉(Rafnarら,1991,J.Biol.Chem.266:1204; Singhら,1991 ,Proc. Natl.Acad.Sci.88:1384)からのいくつかの他の主要アレルゲンと我々の環境 における他のタンパク質との配列類似性は不明である。 従って、スズメバチホスホリパーゼ、Dol mIをコードする遺伝子は、そのス ズメバチホスホリパーゼの組換え体の発現が交差反応性を試験しかつ適切なB細 胞及びT細胞エピトープを決定するのに十分なタンパク質源とならなければなら ないので、クローン化及び配列決定したことは極めて有益である。 実施例2:クロスズメバチホスホリパーゼ 上記実施例1に記載された手順を用いて、クロスズメバチ(Vespula vulgaris )ホスホリパーゼ(Ves vI)のcDNA配列を得た。Ves vIの完全cDNA配 列及び演繹したアミノ酸配列を図5に各々配列番号26及び27として示す。 上記実施例1に記載された配列分析を、図5に示された配列について行った。 特に、この配列はDol mIの約2/3の残基と同一である。Dol mIと同様に、Ve s vIは哺乳動物リパーゼの123残基の重複で約40%の同一性を有する(図 4参照)。Ves vIと哺乳動物リパーゼのこのセグメントの同一性はアレルギー において重要であると考えられる。 実施例3:クマンバチ(white face hornet)ヒアルロニダーゼ ヒアルロニダーゼは、クマンバチ(white face hornet)毒からの3種類の主要 アレルゲンの1つである。SDSゲル電気泳動によって算出された約43kDの タンパク質である(Kingら,1978,Biochem.17:5165-74)。その酵素の特異性 は、D−グルクロン酸及びN−アセチル-D−グルコサミンの反復二糖のポリマ ーである、ヒアルロンからのN−アセチルグルコサミンの還元基の遊離を触媒す るエンド−N−アセチルヘキソサミニダーゼタイプ(Kingら,1985,Allergy Cl in.Immunol.75:621-628)を有する。 部分アミノ酸配列データを、無傷タンパク質及びそのS.アウレウス(S.aureu s)プロテアーゼ消化ペプチドのエドマン分解により得た。2つの縮重オリゴヌ クレオチド、配列番号29オリゴヌクレオチド31(表2)を部分アミノ酸配列 データに基づいて合成し、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)におけるプライマー として用いて毒cDNAからこれらのプライマーに特異的なcDNAを増幅した 。タ ンパク質配列における配列番号29のオリゴヌクレオチドの存在位置は既知であ り、ヒアルロニダーゼの残基8〜13をコードする(配列番号28)。配列番号 31のオリゴヌクレオチドの存在位置は、PCR産物の翻訳配列とヒアルロニダ ーゼの部分アミノ酸配列とを比較することにより決定され、残基40〜45をコ ードする(配列番号30)。 ヒアルロニダーゼの残基8〜45をコードするDNA配列データから、更に、 オリゴヌクレオチドプライマー、配列番号33及び35(表2)を合成した。配 列番号44及び45のオリゴヌクレオチドと共に用いてcDNA末端の急速増幅 (RACE)として一般に知られるFrohmanらの方法(1988,Proc.Natl.Acad .Sci.USA 85:8998-9002)によってヒアルロニダーゼをコードするcDNAの 3’端を増幅した。この方法において、ヌクレオチド127〜1229(図6; 配列番号54)を含むcDNA断片を得た。3’RACEのDNA配列に基づい て配列番号37、39及び41(表2)の他のプライマーセットを合成した。配 列番号43及び44のプライマーと共に用いてRACEプロトコールに従ってc DNAの5’端を増幅し、ヌクレオチド1〜246を含むcDNA断片を得た。 エドマン分解によって演繹した残基1〜45のヒアルロニダーゼのN末端配列 は、図6のヌクレオチド61〜204位によってコードされる(配列番号54) 。ヌクレオチド1〜60位の領域は、おそらくヒアルロニダーゼの“プレプロ” セグメントの一部をコードする。しかしながら、ヌクレオチド19〜21位の停 止コドンの存在は予想されず、mRNAの不完全なスプライシングを表すと思わ れる。図6のDNAのコーディング領域は、停止コドンがその位置の後に続くの で1053位で終わる。ヌクレオチド1057〜1229位の領域は、ポリAテ ールを有するがAATAAAのポリアデニル化シグナル部位のない3’非翻訳領域を表 す。 図6のデータ(配列番号54)から配列番号47及び49のオリゴヌクレオチ ドプライマー(表2)を合成した。これらを用いて細菌中で発現させるための全 長ヒアルロニダーゼをコードするcDNAを増幅した。ヒアルロニダーゼを発現 するための3’及び5’RACE及びPCRからのDNA断片を、pCRベクタ ー(Invitrogen Corp.,カリフォルニア州サンディエゴ)にクローン化した。プ ラスミドDNAを適切なクローンから単離し、次いでシークエナーゼ変形2.0 キット(U.S.Biochemical,オハイオ州クレーブランド)を用いてサンガージデ オキシヌクレオチド鎖終結法により配列決定した。3’RACEからの5クロー ン、5’RACEからの4クローン及びヒアルロニダーゼの発現に特異的なPC Rからの1クローンのデータから、図6のDNA配列(配列番号54)を構築し た。これらのクローンの配列データの重複が十分であるので、図6のヌクレオチ ドの全て の位置(配列番号54)が4クローン以上の共通を表す。唯一の例外は、2クロ ーンから得られた1〜45位の領域である。表3に挙げられるこれらのクローン の突然変異がいくつかある。それらのほとんどはサイレント突然変異であるが、 2つはアミノ酸置換を生じる。これらの突然変異は、PCRにおける塩基取込み の不誠実によるものであるか又は対立遺伝子形態を表すものである。 図6のDNAデータ(配列番号54)から演繹したアミノ酸配列(配列番号 55)は、分子量38,929ダルトンを有する331個のアミノ酸残基を有す るヒアルロニダーゼを示す。ヒアルロニダーゼの分子量は、SDSゲル電気泳動 データから43kDaであることが求められた。分子量の差は、おそらく、翻訳 した配列が残基79〜81のAsn・X・Thr/SerのAsnグリコシル化 モチーフの可能性があるので、ヒアルロニダーゼが糖タンパク質であることを示 している。 上記の実験において必要な毒RNA及び全ての実験手順は、クマンバチ抗原5 及びホスホリパーゼに関する我々の以前の研究に記載されているものと同じであ る(上記実施例1及びFangら,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:895-8 99;Luら,1993,J.Immunol.150:2823-30;Soldatovaら,1993,FEBS Lettr. 320:145-149)。 クマンバチ毒ヒアルロニダーゼ演繹アミノ酸配列の他のタンパク質のアミノ酸 配列に対する類似性を評価した。配列の探索は、BLASTネットワークサービスを 用いてNational Center for Biotechnology Informationで行った(Altschulら ,1990,J.Mol.Biol.215:403-410)。探索により、クマンバチ毒ヒアルロニ ダーゼ(配列番号57)が351個の残基を含むミツバチ毒ヒアルロニダーゼ( 配列番号56)と54%の配列同一性を有することがわかった(Omachl & Kreil ,1993,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90-3569-73)。両者の毒ヒアルロニダ ーゼは、モルモット精子の膜タンパク質(配列番号58)とかなりの配列相同性 を示す(Lathropら,1990,J.Cell Biol.111:2939-49)。これらの配列の比較 は図7に示されている。クマンバチとモルモットタンパク質の配列相同性は25 %である。ゲノムライブラリーによるハイブリッド形成実験により、PH−20 として既知のこの膜タンパク質はヒトを含む哺乳動物に広く分布されていること が示された。PH−20は、精子−卵子の接着に役割を果たすと考えられた。 実施例4:クマンバチ及びミツバチ毒ヒアルロニダーゼの抗原交差反応性 BALB/c株のマウスにアジュバントとしてミョウバンの存在下にクマンバ チ又はミツバチ未変性ヒアルロニダーゼを腹腔内経路により隔週に免疫した。4 匹のマウス群に0.05Mリン酸塩バッファー、pH6.2中0.2mlの10mg/ml ヒアルロニダーゼ及び5mg/mlミョウバンを0、2、4及び6週目に免疫した。 リンパ球増殖分析用に免疫したマウスからの脾臓を得た。2回免疫の3週間後 の増殖分析により、クマンバチヒアルロニダーゼで免疫したマウスからの脾臓細 胞がクマンバチ又はミツバチタンパク質による刺激に等しく十分に応答しかつミ ツバチタンパク質で免疫したマウスからの脾臓細胞がミツバチタンパク質による 刺激に強くクマンバチタンパク質による刺激に弱く応答することが示された(図 8A及びB)。これらの分析において刺激抗原としてクマンバチタンパク質の代 わりにクロスズメバチ(V.vulgaris)又はアシナガバチ(P.annularis)から のヒアルロニダーゼを用いた場合に酷似した結果を得た。これらの知見は、ミツ バチ及びスズメバチヒアルロニダーゼのT細胞エピトープの抗原交差反応を示す ものである。 また、免疫に対する長期応答を実験した。9週間目にクマンバチヒアルロニダ ーゼを免疫したマウスからの脾臓細胞は試験管内で変化した応答を示し、ミツバ チヒアルロニダーゼに比べてクマンバチヒアルロニダーゼに応答して増殖の程度 が著しく増大した。クマンバチヒアルロニダーゼに対する脾臓細胞応答の大きさ は3週から9週まで増大するが、ミツバチヒアルロニダーゼに対する応答の大き さはほぼ同じままであることがわかった(図9A)。 ミツバチヒアルロニダーゼを免疫したマウスからの脾臓細胞は、ミツバチヒア ルロニダーゼで刺激した場合には試験管内で増殖し続けたがクマンバチヒアルロ ニダーゼで刺激した場合には応答が不十分であった(図9B)。 また、マウスの抗体応答を評価した。0、5、7週目に血清を採り、ミツバチ 又はクマンバチヒアルロニダーゼで被覆したマイクロタイターウェルでELIS Aにより抗体を分析した。ELISAの結果を表4に示す。 これらの2つの毒タンパク質の抗原交差反応性の情報は、患者においてスズメ バチとミツバチ感受性の関連があることが知られるように臨床上興味深いもので ある。 実施例5:機能性クマンバチ毒ヒアルロニダーゼの発現 表3のpCRベクター内のクローン12は、クマンバチヒアルロニダーゼの残 基1〜331をコードするcDNA挿入断片を含んでいる。cDNA挿入断片は 、その5’及び3’端において各々HamHI及びBglII制限部位が隣接し ている。その挿入断片を、HamHI及びBglII消化によってベクターから 切り出し、相補的付着部位を有する切断pQE12プラスミド(QLAGEN,カリフ ォル ニア州チャッツワース)に挿入した。イソロイシンにフェニルアラニンの導入を 生じる(表3の注参照)クローン12におけるヌクレオチド199位の突然変異 (A→T)により、ヒアルロニダーゼのコーディング領域のBglII部位が偶 然に除去された。 組換えpQE12プラスミドを用いてコンピテントなM15(pREP)細菌 を形質転換した。形質転換した細菌のイソプロピルチオガラクトシドによる誘導 で、約43及び25kDの2つの組換えタンパク質が発現した。タンパク質は共 にウェスタンブロットによりクマンバチヒアルロニダーゼに特異的な抗体と反応 した。ウェスタンブロットに用いた抗体は、上記実施例4に記載されるBALB /cマウスの9週目の採血から得た。 pQE12プラスミドは、組換えタンパク質が配列:MRGS挿入SRH6を 有するように設計される。組換えタンパク質中にヘキサヒスチジン配列が存在す ると、金属イオンキレート化クロマトグラフィー、次に逆相クロマトグラフィー により他の細菌タンパク質からの精製を可能にする。 精製した組換えタンパク質は、ヒアルロニダーゼ活性がなかった。その組換え タンパク質をpH7.4の0.05MトリスHClバッファー中5mM2−メルカプ トエタノール、1mMEDTA及び2Mグアニジン塩酸塩中で再生すると、未変性 ヒアルロニダーゼの約50%の比活性を有する産物を得た。精製した組換えヒア ルロニダーゼの量は、UV吸光度により算出した。精製した試料が23kD及び 46kDの両方のタンパク質を含むので、機能性組換え酵素の実際の酵素活性は 未変性ヒアルロニダーゼの50%より大きいものである。 上記の実験は、43kD組換えタンパク質がクマンバチヒアルロニダーゼであ るという論文を強く支持するものである。26kD組換えタンパク質は、3’か ら所望の部位まで翻訳を開始するために生じる。そのような内部状態は、5’か ら内部ATG又はGUGコドンまで共通配列(シャイン・ダルガルノ配列)を結 合するリボソームがある場合に生じる。 微生物の寄託 WFH−PLAと称するクマンバチ(white face hornet)をコードする核酸 を有する組換えプラスミドpCRを含む細菌株INFaF’を、特許手続き上の 微 生物の寄託の国際承認に関するブタペスト条約の規定によって1993年3月11日ア メリカン・タイプ・カルチュア・コレクション(ATCC)、20852メリーラン ド州、ロックビル、パークラウンドライブ12301に寄託し、ATCC受託番号6 9254に指定された。 本発明は、本明細書に記載された寄託微生物又は個々の実施態様によって範囲 が限定されるべきでなく、その実施態様は本発明の1態様を具体的に説明するだ けのものであり機能上等価な微生物は本発明の範囲内にある。実際に、本明細書 に示され記載されたものに加えて本発明の種々の変更が、前述の説明及び添付の 図面から当業者に明らかになるであろう。その変更は、次の請求の範囲の範囲内 に包含されるものである。 また、ヌクレオチドに示された塩基対のサイズは全て近似値であり説明のため に用いられることは理解されなければならない。 種々の参考文献が本明細書中に言及されており、その開示はすべて本明細書に 参考として引用される。 配列表 (1)一般的情報: (i)出願人:King,Te-Piao (ii)発明の名称:ホスホリパーゼ及びヒアルロニダーゼのようなスズメバ チ毒酵素のクローニング及び組換え体の生産並びにそれに基づく免疫学的治療 (iii)配列の数:62 (iv)通信住所: (A)受信人:クローバー&ジャクソン (B)町:411ハッケンサック アベニュー (C)市:ハッケンサック (D)州:ニュージャージー (E)国:米国 (F)郵便番号:07601 (v)コンピュータ判読形式: (A)ミディアムタイプ:フロッピーディスク (B)コンピュータ:IBM PC コンパチブル (C)オペレーティング システム:PC−DOS/MS−DOS (D)ソフトウェア:パテントイン リリース #1.0 バージョン #1.25 (vi)現在の出願データ: (A)出願番号:国際出願 未定 (B)出願日:1994年3月10日 (C)分類: (vii)共願データ: (A)出願番号:米国出願第08/180,209号 (B)出願日:1994年1月11日 (vii)共願データ: (A)出願番号:米国第08/031,400号 (B)出願日:1993年3月11日 (Viii)弁理士/代理人情報 (A)名前:ジャクソンEsq.,ディヴィッドA. (B)登録番号:26,742 (C)参照/整理番号:600−1−074 PCT (ix)電気通信情報 (A)電話:201 487−5800 (B)テレファクス:201 343−1684 (C)テレックス:133521 (2)配列番号1の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:43塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (xi)配列:配列番号1: (2)配列番号2の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:17塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (2)配列番号3の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:17塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:DNA (xi)配列:配列番号3: (2)配列番号4の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号4: (2)配列番号5の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:17塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:DNA (xi)配列:配列番号5: (2)配列番号6の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号6: (2)配列番号7の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:17塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:DNA (xi)配列:配列番号7: (2)配列番号8の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:7アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号8: (2)配列番号9の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:20塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:DNA (xi)配列:配列番号9: (2)配列番号10の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号10: (2)配列番号11の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:17塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)列の種類:DNA (xi)配列:配列番号11: (2)配列番号12の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:5アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号12: (2)配列番号13の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:17塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:DNA (xi)配列:配列番号13: (2)配列番号14の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:5アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号14: (2)配列番号15の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:17塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:DNA (xi)配列:配列番号15: (2)配列番号16の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:1050塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (ix)特徴: (A)名称/記号:CDS (B)存在位置:1..951 (xi)配列:配列番号16: (2)配列番号17の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:317アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号17: (2)配列番号18の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:123アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号18: (2)配列番号19の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:123アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号19: (2)配列番号20の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:125アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号20: (2)配列番号21の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:124アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号21: (2)配列番号22の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:121アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号22: (2)配列番号23の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:8アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号23: (2)配列番号24の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:8アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号24: (2)配列番号25の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:8アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号25; (2)配列番号26の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:1341塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (ix)特徴: (A)名称/記号:CDS (B)存在位置:153..1052 (xi)配列:配列番号26: (2)配列番号27の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:300アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号27: (2)配列番号28の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号28: (2)配列番号29の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:26塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイボセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列:配列番号29: (2)配列番号30の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号30: (2)配列番号31の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:26塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:YES (xi)配列:配列番号31: (2)配列番号32の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:7アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号32: (2)配列番号33の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:21塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:−本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列:配列番号33: (2)配列番号34の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号34: (2)配列番号35の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:18塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列:配列番号35: (2)配列番号36の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号36: (2)配列番号37の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:18塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:YES (xi)配列:配列番号37: (2)配列番号38の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号38: (2)配列番号39の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:18塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:YES (xi)配列:配列番号39: (2)配列番号40の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号40: (2)配列番号41の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:18塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:YES (xi)配列:配列番号41: (2)配列番号42の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:27塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:YES (xi)配列:配列番号42: (2)配列番号43の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:16塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:YES (xi)配列:配列番号43: (2)配列番号44の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:17塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハィポセティカル:NO (iv)アンチセンス:YES (xi)配列:配列番号44: (2)配列番号45の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:17塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:YES (xi)配列:配列番号45: (2)配列番号46の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号46: (2)配列番号47の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:24塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列:配列番号47: (2)配列番号48の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハィポセティカル:NO (iv)アンチセンス:N〇 (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号48: (2)配列番号49の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:27塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:YES (xi)配列:配列番号49: (2)配列番号50の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号50: (2)配列番号51の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:18塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列:配列番号51: (2)配列番号52の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号52: (2)配列番号53の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:26塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列:配列番号53: (2)配列番号54の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:1229塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (ix)特徴: (A)名称/記号:CDS (B)存在位置:61..1056 (xi)配列:配列番号54: (2)配列番号55の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:331アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号55: (2)配列番号56の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:343アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列:配列番号56: (2)配列番号57の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:331アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:−本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列:配列番号57: (2)配列番号58の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:344アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列:配列番号58: (2)配列番号59の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号59: (2)配列番号60の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:27塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列:配列番号60 (2)配列番号61の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ペプチド (ii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (v)フラグメント型:中間部 (xi)配列:配列番号61: (2)配列番号62の情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:27塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:YES (xi)配列:配列番号62
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI // C07H 21/04 8517−4H C07K 14/435 C07K 14/435 8828−4B C12N 1/21 C12N 1/21 9455−4C A61K 37/54 ABF (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AU,BB,BG,BR,BY,CA, CN,CZ,FI,HU,JP,KP,KR,KZ,L K,LV,MG,MN,MW,NO,NZ,PL,RO ,RU,SD,SK,UA,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.スズメバチ毒酵素をコードする核酸又はその免疫調節断片、誘導体又は類縁 体。 2.該スズメバチ毒酵素がホスホリパーゼである請求項1記載の核酸。 3.該スズメバチ毒酵素がドリコベスプラ(Dolichovespula)属のスズメバチ由 来である請求項2記載の核酸。 4.該スズメバチ毒酵素が、マクラータ(maculata)種由来のホスホリパーゼで あり、配列番号17に示されたアミノ酸配列を有する請求項3記載の核酸。 5.該スズメバチ毒酵素がベスプラ(Vespula)属由来である請求項2記載の核 酸。 6.該スズメバチ毒酵素が、ブルガリス(vulgaris)種由来のホスホリパーゼで あり、配列番号27に示されたアミノ酸配列を有する請求項5記載の核酸。 7.配列番号16に示されたヌクレオチド配列を有する請求項4記載の核酸。 8.配列番号16に示されたヌクレオチド配列を有する核酸に対してハイブリッ ド形成可能な核酸。 9.配列番号26に示されたヌクレオチド配列を有する請求項6記載の核酸。 10.配列番号26に示されたヌクレオチド配列を有する核酸に対してハイブリッ ド形成可能な核酸。 11.該スズメバチ毒酵素がヒアルロニダーゼである請求項1記載の核酸。 12.該スズメバチ毒酵素がドリコベスプラマクラータ種由来であり、配列番号5 5に示されたアミノ酸配列を有する請求項11記載の核酸。 13.配列番号54に示されたヌクレオチド配列を有する請求項12記載の核酸。 14.配列番号54に示されたヌクレオチド配列を有する核酸に対してハイブリッ ド形成可能な核酸。 15.該スズメバチ毒酵素のT細胞エピトープの免疫調節部分をコードする請求項 1記載の核酸。 16.請求項15記載の核酸によってコードされたポリペプチド。 17.該スズメバチ毒酵素のB細胞エピトープの抗原部分をコードする請求項1記 載の核酸。 18.請求項17記載の核酸によってコードされたポリペプチド。 19.該スズメバチ毒酵素のT細胞エピトープの免疫調節部分をコードする請求項 2記載の核酸。 20.請求項19記載の核酸によってコードされたポリペプチド。 21.該スズメバチ毒ホスホリパーゼのB細胞エピトープの抗原部分をコードする 請求項2記載の核酸。 22.請求項21記載の核酸によってコードされたポリペプチド。 23.該スズメバチ毒ヒアルロニダーゼのT細胞エピトープの免疫調節部分をコー ドする請求項11記載の核酸。 24.請求項23記載の核酸によってコードされたポリペプチド。 25.該スズメバチ毒ヒアルロニダーゼのB細胞エピトープの少なくとも抗原部分 をコードする請求項11記載の核酸。 26.請求項25記載の核酸によってコードされたポリペプチド。 27.操作上プロモーターを伴った請求項1、2又は11記載の核酸配列を含む発現 ベクター。 28.スズメバチ毒酵素又はその免疫調節断片、誘導体又は類縁体の生産方法であ って、 (a)請求項27記載の発現ベクターで形質転換した細胞を培養し、該細胞によ って該スズメバチ毒酵素を発現させる工程;及び (b)そのように発現した該スズメバチ毒酵素をその培養液から回収する工程 :を含む方法。 29.請求項16、18、20、22、24又は26記載のポリペプチド及び薬学的に許容しう る担体を含むスズメバチ毒アレルゲン特異的アレルギー症状の治療に有効な医薬 組成物。 30.請求項29記載の医薬組成物の治療上有効な量を投与することを含むスズメバ チ毒アレルゲン特異的アレルギー症状の治療方法。
JP52032094A 1993-03-11 1994-03-10 ホスホリパーゼ及びヒアルロニダーゼのようなスズメバチ毒酵素のクローニング及び組換え体の生産並びにそれに基づく免疫学的治療 Expired - Fee Related JP3816515B2 (ja)

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