JPS60155128A - 膜結合性タンパク質を含有するワクチン類 - Google Patents

膜結合性タンパク質を含有するワクチン類

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JPS60155128A
JPS60155128A JP59183623A JP18362384A JPS60155128A JP S60155128 A JPS60155128 A JP S60155128A JP 59183623 A JP59183623 A JP 59183623A JP 18362384 A JP18362384 A JP 18362384A JP S60155128 A JPS60155128 A JP S60155128A
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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】 本発明は膜結合型タンパク質とその誘導体、およびそれ
らから得られるワクチン類に関する。
発明の背景 種々の感染源に対する免疫応答の解析は、重要な細胞表
面抗原を分離できるに足る充分量の病原体を培養するこ
とがしばしば困難である事実から限度があった。分子ク
ローニング法の出現によって、病原体からの遺伝子生成
物を非病原型で事実上量的に無限齋こ発現できる手段が
提供され、これらの限界が克服されるようになった。現
在ではインフルエンザ(1)、口締病(2)、肝炎(3
)、小水電性口内炎ウィルス(4)、狂犬病(5)、お
よび単純ヘルペスウィルス(6)のようなウィルスから
の表面抗原がE、coliおよびS、cerevisi
aeにおいて発現され、将来、改良されたサブユニット
ワクチンの提供を約束している。然し、下等微生物にお
ける表面抗原の発現は、不完全なプロセシングのために
(例えば、タンパク質分解、糖付加)、またはクローン
した遺伝子産物を精製する間の変性により、恐らく重要
な意味のある抗原決定基を失うかも知れないという理由
で満足すべきものであるとは言い難いことは明らかであ
る。
このことは、膜タンパク質の場合は、E−coli中で
発現された時に、それが疎水性の膜透過領域のだめに、
凝集し、不溶性となり勝ちであるので特にそうである。
膜タンパク質を暗号化したクローン遺伝子は、哺乳動物
細胞中で発現させることができ、この場合、この宿主細
胞が適宜プロセスし、ポリペプチドを組み合わせ、細胞
膜内に取り込むのに必要な因子を提供する(7.8)。
これらの研究により、膜タンパク質を組み換え宿主細胞
表面で発現できることがわかったし、また例えば先端を
切り取られたカルボキシル末端領域を欠く膜タンパク質
は宿主細胞と結合するより、むしろ徐々にそこから分泌
されることが報告されているが(8)、このように発現
される膜結合タンパク質や、このように分泌される先端
を切り取られたタンパク質が、該タンパク質のソースと
なった病原体に対して有効な抗体を実際に生成せしめる
働きがあるのかは明らかにされていない。
単純ヘルペスウィルス(H8V)は、関連性ハあるが区
別できる二つの型でヒト感染症に見出される巨大DNA
ウィルスである。ウィルスが暗号化している多数のタン
パク質のうちの少なくとも4個が、グリコジル化した形
で発見され、それらがウィルス粒子(ピリオン)および
感染細胞の両表面に存在していることが明らかにされた
(9)。
glVB、 g(:、 gD、およびgE と呼ばれる
これらの糖タンパク質はH5VI型(ttsv−1)お
よびH8V2型(H8V−2)の双方に見出されるが、
H5V−2の場合は、更にもう1個の糖タンパク質(g
F)が発見されたと報告されていル(101゜それらの
機能についてはな詔幾つか不明の点が残されているが、
それらの糖タンパク質が、ウィルスの細胞への付着、細
胞融合、およびウィルス感染に対する宿主の免疫学的応
答に関与していることは間違いなイ(11)。11 S
 V −1トHS V −2ink 50%までのDN
A配列相同性しか示さないがaz5それらの糖タンパク
質の大部分は両型に共通しているようである。このよう
に、gA/B、gD、およびgEは型に共通した多くの
抗原決定基を示すが(13〜16つ、以前には完全に型
特異性がある・と思われていたgG(17,18)も幾
つかの型共通性の決定基を有することが明らかになって
来た。然しなから、幾つかの糖タンパク質に対する単ク
ローン性抗体を使用して、型特異性のある抗原決定基を
証明でき(10,19)、H5V−1と)ISV−2に
分れて以来、ある種のアミノ酸変化が起こったことを物
語っている。
ウィルス中和に関して最も重要な糖タンパク質の一つは
gDであるQl)。H5V−1とHS V’ −2のそ
れぞれのgDタンパク質が近縁であることを強く示唆す
る注目すべき証櫨が提示されている。
例えば、遺伝子組み換え地図を作ると、対応する遺伝子
が二つのウィルスのゲノムの共直線領域ニつきとめられ
る。アミノ酸分析の結果は二つのタンパク質問に総体的
な相同性が有ることを示した。
gDタンパク質は1型および2型の両ウィルスに対し型
共通性の型式・で中和抗体を誘導する(19−21)。
更に、これらの糖タンパク質に対して生じるモノクロー
ナル抗体の大部分は型共通性゛であり、同様に二つの糖
タンパク質の型の間の高度な構造的相関性を示している
■。然し、幾つかの単クローン性(モノクローナル)抗
体は型特異的に反応することが知られており、両タンノ
4り質の間に有意の差のあることを示したEl!、同様
に、タンパク質のペプチド地図も不明瞭ではあ□る力≦
そのような違いを示した(22a)。これらの結果は、
これらのポリペプチドが相関していることを示唆しそい
るが、その関係がどの程度近縁であるかを正確に示すに
は不充分である。
)1’5V−1とH5V−2のgI)’タフバク質0型
共通性の特徴を検討するため、H5V−1とH5V−′
2のgD遺伝子のDNA配列を決定した。誘導されたア
ミノ酸配列は近似性を示した。また、その結果生じたタ
ンパク質配列についても、タンパク値の疎水性領域と親
水性領域を測定すべく設計されたプログラムを使用する
ことにより、構造的な相違を解析した。この解析の結果
からシ総体的構造水準は高度に維持されていること力S
明ら力)にされた。二つの糖タンパク質の藺に□数ケ所
のす□ミノ置換が見られた□が、これらの置換のGiと
んど大部分はコンサーパテイブであり、この糖タンノく
り質がウィルスの構造上重要な必要条件であることを示
していた。
H8V−1と対照的に、HS V −2ハg Fと呼ば
れるも□う1個の糖タンパク質を暗号化しているようで
ある(22b、10.22C122d)、H3V−2g
Fは電気泳動によってH3V−1gGよりはるかに速く
移動するが、組み換え体ウィルスのマツピング研究にエ
リ、このタンパク質はHS V −2ゲノムのH5V−
18Gのための遺伝子吉はぼ共直線的な領域で暗号化さ
れていることが明らかになった(22C122d)。更
に最近、IIS V −2gFの単゛クローン性抗体が
弱いながらもHS V −1gCと交叉反応するらしい
ということ(22す、およびt−tsv−1ウィルス粒
子のエンベローブタ ゛タンパク質の間に構造上の相同
性の可能性があることが示唆された。このように、H5
V−1gC:との相同性(4H5V ’−□2タンパク
質である可能性がある。この関係は本発明において検討
された。
’H8V−1とH8V−2の間の相関性を検討すルタメ
、HS V 2 ’f / ム(D 2.29 k b
 (4C1ヘース)領域のDNA配列が1−1−1sV
−1:遺伝子と共直線的であることを測定した。この領
域の犬−オープンリーディングフレーム(open r
eadi −ng frame)の翻訳により、I−I
 S V −1gGと有意な相同性を有するタンパク質
がこの領域に暗号化されていることがわかる。この領域
がH3V−2g F遺伝子を暗号化していること、およ
びgFタンパク質はI−I S V −1糖タンパク質
CのI−I S V −2相同体であることが示唆され
る。
発明の要旨 本発明は、gDタンパク質に基づくワクチンに細 関する。本命開戸において更に詳細に記載するように、
gDタンパク質の構造に関するこの知見に照らして、に
Dタンパク質DNAを哺乳動物細胞に発現させることが
可能であるかどうか、またもし可能とすれば発現された
タンパク質が宿主の細胞膜に結合するのかどうか、また
先端を切り取られ膜結合領域を欠いた形のタンパク質が
宿主細胞から分泌されるのかどうか、またその場合、発
現した生成体タンパク質がH5V−1および/またはI
(S V −2に対する抗体を生成するかどうかを調べ
ることにした。本発明で検討の結果、これらの目標は達
成された。特に、本発明は組み換えDNA操作によって
得られたこれらのタンパク質を、H8V−1およびHS
 V −2ウイルスに有効なワクチンの構成成分として
使用する方法を提供するものである。このようにして製
造されたワクチンはヘルペス(@疹)感染の発生を予防
し、また既に感染した患者のヘルペス感染の再発の頻度
と重篤度を低下させる防御ワクチンである。
もう一つの本発明の目的は、H5V−1および/または
H5V−2ウイルスに対するワクチンの構成成分として
有用な、組み換えDNA操作によって得られる他の一組
の糖タンパク質を提供することにある。具体的には、そ
のような糖タンパク質は、H5V−1gC(H5V−1
に有効)、H8v 2+C有効なH5V−2gF (H
5V−2gGと表現する方がより適切)、または両ウィ
ルに有効なこの二つのタンパク質の組み合わせ物である
。またそのような糖タンパク質として、そのほかgA、
gBおよびgEが含まれる。gCおよび°gD糖タンパ
ク質の組み合わせに基づくワクチンは、個々の糖タンパ
ク質単独よりもワクチンとして著しく有効であろうと考
えられる。
更に要約すると、本発明はHS V −1およびHs 
v −2ウイルスに対する相補的抗体を特異的に生成せ
しめ得る抗原決定基を有す・るポリペプチドを含有する
ワクチンに関する。その一つの態様として、そのポリペ
プチドは、それを産生じ得る組み換え体宿主細胞の表面
膜と機能的に連合している。典型的な例では、そのよう
な機能的連合性は、ポリペプチドが膜を通じて突出する
ように、表面膜とポリペプチドが結合することである。
組み換え体細胞系(セルライン)は、安定で、連続した
系から誘導される。
他の一実施態様としてのワクチンは、同じ抗原決定基を
持っているが、膜表面と機能的に連合しない抗原決定基
を有するポリペプチドを含んでいる。詳細については後
述するが、そのようなポリペプチドは、膜結合ポリペプ
チドの、先端を切り取られた膜不含誘導体である。該誘
導体はポリペプチドから膜結合領域が脱落することによ
って形成され、それを産生じた組換え体宿主細胞系から
分泌され得る。
他の一実施態様では、ポリペプチドは最初膜表面と機能
的に連合して形成され、その後、望ましくは非イオン界
面活剤に溶解して、膜を含まないポリペプチドとする。
本明細書で使用する“組み換え体“なる用語は、組み換
えDNA技術を用いて組み立てられたベクターでトラン
スフェクトされ、ポリペプチドを生産する能力を形質導
入された細胞を意味する。〃機能的連合“とは、膜に結
合することであり、典型的には、天然の病原体によって
誘発された抗体によって認識され得る天然の立体配座に
含まれている抗原決定基を露出する様に、膜の両側へ突
出して膜と結合することを意味する。′膜結合“ポリペ
プチドとは、通常真核細胞で生産され、それが種々の細
胞膜を通って分泌されるのを助けると考えられているシ
グナル配列、詔よび細胞膜からの完全な分泌を妨げると
考えられる膜結合領域(通常、疎水性であり、C−末端
に存在する)を有していることにより特徴づけられるポ
リペプチドの一群を言う。従って、それは機能的に膜に
連合または結合した状態のままでいる。本発明では、特
に病原微生物、例えばヘルペスウィルスに関する膜結合
ポリペプチドを開発しようとするものである。
本明細書で使用している#H8V−2gF’、・H3V
−2gG・および”gC−2’なる用語は、H8V−1
gGと高度の相同性を有し、ワクチンとして有用な充分
な量の抗体を生成せしめることができるH8V−2の糖
タンパク質部分を指す用語として、交換可能に使用され
る。
表面膜と機能的に連合した形で本発明のポリペプチドの
抗原決定基が得られれば、この膜は、ポリペプチドから
、抗原性を破壊することな(除去することができる。例
えば、この膜結合ポリペプチドを好適な溶液、望ましく
は非イオン界面活性剤を含有する溶液に溶解することに
より、ポリペプチドを膜から除去することができる。こ
れを行なうことの利点は、無関係な細胞性物質からポリ
ペプチドを分離し、ワクチンに使用する際の、その潜在
的活性を充分に高めることである。ポリペプチドから膜
を除去する技術は後述する。
もう一つの実施態様としては、分泌系を創製することに
よって、膜を含有しない標品を得ることである。後段で
更に詳細に記述するように、そのように分泌されたポリ
ペプチドは少なくとも抗体産生を刺激するのに必要な幾
つかの抗原部位を持っている。
以下、図面について説明する。
第1図は、usv−1およびH3V−2gD遺伝子およ
びその周囲の非翻訳領域のDNA配列と、推定されたア
ミノ酸配列を示す。
第2図はtisv−1とH5V−2タンパク質からのg
Dタンパク質のヒトロバシー(hydropathy 
)解析を示す。
第3図は、膜結合型のH5V−1糖タンパク質りの発現
のために組み立てられた、pgD−dhfrプ、ラスミ
ドの模式図である。
第4図はヒトH5■抗体でg’D12細胞を標識した結
果を示し、(ハ)は位相差顕微鏡像、(均は同じ細胞の
螢光顕微鏡像Vある。 ・ 第5図は、gDl 2細胞系からクローンしたgDおよ
びヒトの細胞に感染させたH8V−1から得うtした天
然のgDの放射免疫沈降を示すグラフである。
第6図は、gD12細胞および親のCHO細胞細胞対す
るヒト抗H3V抗体の結合度を示す。横軸に血清希釈度
の逆数、縦軸に492 nmにおける吸光度を示す。
第7図はH8V−1gDタンパク質を模式的に表わした
もので、シグナル配列および膜結合領域の位置を示す。
第8図は分泌型のH5V−1gDタンパク質のための発
現プラスミドpgD trunc−dhfrの組立て模
式図である。
第9図はgDlo、2細胞系からの放射免疫沈降線を示
す。
第10図は増幅前および増幅を行なったgDlo、2細
胞系か□らの放射免疫沈降線を示す。
第11図はMtx で増幅したgDlo、2細胞系で達
成された増幅度を示す。 □ 第12図はDNA配列解析を行なったpgC:2Sa1
2、会 の断片を示す。
第13図はp g C2S a l 、’ 2−9から
誘導されたDNA配列とH8V−1gG領領域DNA配
列の比較を示す。
第14図はH5V−2ゲノムDNAとp g C25a
′12.9DNAのサザーンブロッティング解析を示す
。 □ 第15図はH5V−2のラージオープンリーデイングラ
レームの翻訳とH5V−1gGのアミノ酸配列め屁較を
示す。
第16図はH3V−1gGタンパク質とHS V−2′
のメジャ」オープンリーディングフレームタンパク質め
ヒドロバレー解析結果を示す。
実施例 1 実施例1はgDタンパク質に関する。
ウィルスの増殖とウィルス性DNAの分離1−1 e 
p 2細胞でI(SV−1(llzt株)およびH8V
−2(G株)をそれぞれ37℃および33℃で増殖させ
た。ウィルス性DNAを、感染細胞培養からタンパク分
解酵素Kによる消化とcs cz勾配により分離した(
2)。
fl S V −1およびH5V−2のgD遺伝子のク
ローニング 先のマツピングおよびクローニング研究で)IsV−1
gD遺伝子は〜5,5 k bのBam1−11断片に
つきとめられた(6.24)。1−I S V −1を
BamHlで切断し、アガロースゲル電気泳動により6
〜7kb領域を分離した。この断片をBamHIで消化
したpBR322に連結(リゲーション)し、得られた
混合物をE、COI i 294株(ATCCA、31
446)に導入した。制限酵素消化により、好適なH8
V−1断片をめてアンピシリン耐性、テトラサイクリン
感受性のプラスミドをスクリーニングした。
正確なgDを含有するS8を断片を、5st−1で消化
したプラスミドp FM3にサブクローンした(ヨーロ
ッパ特許公報、第0068693号:1983年1月5
日)。
i(S V −2のgD遺伝子は先にH3V−Ifこよ
る組み換えによりマツピングが行なわれているが、この
遺伝子の正確な位置はまだ判っていない。そこでH5■
−2ゲノムの短かい単一領域(4)からの〜1Qkb 
Hind III 断片を、バクテリオファージスクロ
ーニングベクター590(25+のHincl I11
部位へ連結した。インビトロ(試験管内)でパッケージ
ングしたファージを低密度でプレートに撤き、H5V−
1から得たgD遺伝子の32p−標識サブクローンとB
enton−Davi s法によりスクリーニングした
(イ)。陽性のハイブリダイゼーションを示したプラー
クを発育させ、DNAを分離し、サザーン・プロツテイ
グおよび32p −標識t−tsy−1gD遺伝子との
ハイブリダイゼーション法によりgD遺伝子の位置をつ
きとめた(イ)。ハイブリダイゼーシン陽性のH8V−
2gD含有断片をプラスミドp U C9へサブクロー
ンした(支)。
DNA配列決定とコンピューター解析 HS V −1および)ISV−2gD遺伝子から得た
種々の断片をm13フア一ジベクターm p 9へサブ
クローンし囚、Sangetのジデオキシヌクレオチド
法により配列決定した(至)。
ヌクレオチド配列は)I OMプログラムを使用して解
析した+3110推定したタンパク質配列のヒトロバシ
ーは12幅(width) および1ジヤンプ(j u
mp )を使用して解析した(31a)。
HS V 1 オヨヒHS V 2 カラ得たgD領領
域クローニング 他の研究でH5V−1gD遺伝子はRo i y、ma
 nの命名法に従い、6,6 kb BamHI J断
片につきとめられた(6.12.24)。この断片部分
を分離して配列決定を行ない、この断片がti s v
 −1gD遺伝子を含有することがわかった。H5v−
1gD遺伝子+7)DNA配列ハHsv−2gD遺伝子
と比較的相同的であると予想されるので、この断片をH
8V−2ゲノムからのgD遺伝子の分離のためのプロー
ブとして使用した。
H8V−1およびH3V−2ゲノムからの遺伝子の大部
分は共直線的に配列していると思われるので關、H5V
−1gD領域に対応するH S V −2のゲノムの短
かい単一の領域からの領域(Hi nd” L断片(1
21)をλファージベクターヘクローンした。得られた
プラークを32p−標識HS V−1gD遺伝子サブク
ローンでスクリーニングすると陽性のハイブリダイゼー
ションを示したプラークの存在することがわかった。こ
のことは、二つのウィルスゲノムのこの領域に、事実上
核酸配列の相同性が存在することを示唆している。ファ
ージDNAを分離し、次いでサザーンブロッティング解
析を行なうことにより、gD遺伝子に対応するこの断片
の領域が明らかにされた。この領域を1〕NA配列解析
のためサブクローンした。
暗号化領域 第1図は二つのgD DNA配列をHOMプログラム(
311と比較したものを示している。ヌクレオチド番号
の1番は、イニシェーターメチオニンのATGのAから
始めた。ギャップは、配列相同性を最大にするためにR
OMコンピュータープログラムにより導入したG1)。
ヌクレオチドの相違は米印で示し、アミノ酸の相違は枠
で囲んで示しである。ここに報告するttsv−1のH
zt株で測定したH5V−1gD配列と、Watson
ら(6)によりPatton株について報告された配列
との間のアミノ酸の相違は十印で示した。矢印で示した
f(SV−IgD遺伝子の転写開始はWa Ls o 
nらによる■。
N−結合筒付加(グリコジル化)部位は陰影をつけて示
しである。二つの可能性のある’ TATA”配列はg
D転写開始への5′で余されるが、第3の’TATA’
 配列はH5V−2配列の3′終末における2番目のオ
ープンリーディングフレームへの5′で示される。非暗
号化配列の2つの相同領域はgD遺伝子への5′−位と
、H5V−2配列からの2番目のオープンリーディング
フレームへの5′−位に記録されるべきである。
gDタンパク質のヒトロバシー 各糖タンパク質のヒトロバシーをHoppら(31荀に
よって開発されたプログラムを使用して解析した。第2
図に示したように、疎水性の膜透過性領域は遺伝子の3
′−末端に存在する。12個の長さのアミノ酸鎖を解析
し、平均ヒトロバシーを計算した。二つの糖タンパク質
問の残基の相違のうち、コンサーバティブな変化を米印
、ノンコズーサーバティブの変化を十印で示す。〜はH
S V −1gDタンパク質のヒトロバシーを、B)!
;!H5V−2gDタンパク質のヒトロバシーヲ示す。
DNA配列分析の結果、HS V −1およびH5v−
2のgDタンパク質は80%の相同性があることが明ら
かにされた。これらの2個のタンパク質問で見出された
相違点の大部分はアミノ末端およびカルボキシル末端領
域にあった。これらのタンパク質のアミノ末端領域は、
アミノ末端メチオニンの近くにアルギニン残基を含有す
る高度に疎水性の領域を含んでいる。この疎水性領域は
、分泌され、そして、膜と結合する蛋白質に特徴的なシ
グナル配列であり、また多分、少なくとも一部のタンパ
ク質を小胞体の内腔へ誘導すべく機能するシグナル配列
である(至)。最初の20個のアミノ末端アミノ酸の比
較から、1型と2型との遺伝子間には、総計で12ケ所
の差違があることが示された。然し実質的には、すべて
の差異は、それらが他の疎水性アミノ酸を暗号化してい
るので、コンサーバテイブである。例外は、3番目の残
基めgly−arg 置換と、7番目の残基’(D n
 r g−g l y 置換である。これらの置換はコ
ンサーバテイブではないが、これらはシグナル領域の本
質的な構造を変化させるものではない。両遺伝子とも最
初の10個のアミノ酸の中Gこプラスの電荷を有する残
基を保有している。
ヒトロバシーの結果を図示した第2図では、疎水性の領
域に引き続いて親水性のカルボキシル末端領域が見られ
る。この構造は膜結合□型糖タンパク質の特徴であって
、以前にも他のウィル表面抗原で発見された(5.34
)。その働きは細胞膜およびウィルス膜にタンパク質を
固定することにあり、そのことからウィルス感染に一部
な役割りを果たす。gDタンパク質のこの領域に詔ける
12ケ所のアミノ酸変化は333番目〜362番目の残
基に見られ、それらの大部分はコンサーバテイブである
。こあことは、この領域のアミノ酸としての唯一条件が
、脂質二重層に架橋するために著しく無−性であるとい
□うことであ颯ことを示唆している。更に、恐ら< I
 :/z’fり質を膜に固定させる働きをしていると考
えられる膜領域に続く領域(363〜375残基)(3
31は、最初の13個の一基に5ケ所の変化を示し、l
め後;こ長い相同鎖を有する。この結果から、カルボキ
シル末端親水性領域の最初の10〜15残基は固定機能
を果すだけであって、従って荷電されることだけが必要
で 4あるが、一方、それに続く23残基はg I)タ
ンパク質に特異的に重要な何か他の機能を果しているの
かi知れなG1ととが示唆される。
この二つのタンパ多−の全体にわたり、他の多くのアミ
ノ酸変花が見られるが、その変化の大部分はコンサニバ
ティブでふる。この事実は、第2図12示したヒトロバ
ジ−プログラムによって現わされた一部によって強−さ
れる。この′比較で見られるように、二つの糖タンパク
質は非常に近似した図形を示す。コンサーバテイブでな
いアミノ酸変化はタンパク質のヒトロバシーを変化させ
ないようである。
)1sV−1gDの発現 恒久的に膜結合したgDを生産する細胞系を確立するた
めに、選択マーカー、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(dh
fr) 、を含有しているヒト発現ベクター(至)へg
 +)を含有する断片を連結した(第3図)。第3図は
、i−i s v −を糖タンパク質りの発現のために
組み立てられたプラスミドpgD−dh frの図式を
示す。この発現プラスミドは、l、coliプラスミド
pBR322から誘導された複製超厚とβ−ラクタマー
ゼ遺伝子(amp r)国、5V−40の初期(第一)
プロモーターのコントロール下にマウスのdhfrを暗
号化したcDNA 挿入体(36,38)、および同じ
(SV−40初期プロ″モーターのコントロール下にg
D遺伝子を含有シているHind III−BamHI
の4.6kb断片から成っていた。この断片のHind
 I[I終末は、イニシエーターメチオニンのコドンの
5′−側へ74 bp テ位置しており、mRN Aの
キャップ部位を含有している。Hind I11部位は
、5v−40プロモーターのGoldberg−1−1
ogness ボックスの3’−1則へ250bpで位
置している。gDを含有する断片の暗号化領域は117
9bpの長さを有し、少なくとも翻訳停止コドン、ポリ
アデニル化部位および糖タンパク質E遺伝子(24,3
2)の一部を含んでいる巨大(1,9kb)な3′−領
域に隣接している。
プラスミドpgD、dhfrは次のように組み立てられ
た: I−I S V −1ゲノムからクローンしたB
amHI断片から、全gD暗号配列を含有する4、5k
bのHind III −Bam HI 断片を分離し
た(上記参照)。
SV4 Qに由来する初期プロモータおよびpBR32
2アンピシリン耐性遺伝子から成る2、8kbのHi 
nd m−5aI!1断片おJ:びDNA複製起原超厚
ラスミドpEHBaJ14から分離した。第2のS■4
0由来の初期プロモーターのコントロール下にあるマウ
スのジヒドロ葉酸レダクターゼc DNAクローンを含
有しティる24kbの5all −BamH1断片をプ
ラスミドpE348HBV E4QQD22C1elか
ら分離した。これら3個の断片はT4DNAIJガーゼ
を使用する三重連結法(トリプルリケーション)によっ
て互いに連結し、得られた混合物をE、col i 2
94菌株への導入に使用した。
生成したコロニーを増殖させ、プラスミドDNAを5a
C2で消化することによりスクリーニングした。正シい
DNAコンストラクションpgI) −dh f r 
(’?43 図)を次のトランスフェクション研究に使
用した。
リン酸カルシウム沈澱法l〔を使用して、このプラスミ
ドをdhfr生産欠乏のチャイニーズハムスター卵巣細
胞(CHO)@へ導入した。ヒボキサンチン、グリシン
、およびチミジンを含まない培地で発育し得るコロニー
を採り、9個のdh[r+クローンを分析した。これら
のうち、5個のコロニーに、抗H5V−1抗体を使用す
る放射免疫沈降法および免疫螢光検定で、gDが検出で
きた。
この5個の系列のうちの1個(gDi2)を更に次の研
究用にあてた。クローンしたgD遺伝子生産物を特徴づ
けるために、gD12細胞を355−メチオニンまたは
3H−グルコサミンで代謝的に標識し、放射免疫沈澱法
により分析した。使用した方法は次の通りである: 市販の7%のウシ胎児透析血清(Gibco)、ペニシ
リン(100u/Fnl)、およびストレプトマイシン
(100u/m/)を添加したHamのF12培地テ細
胞を発育させた。培養が約80%まで密集した状態(c
on[1uent)になったら、培地を除き、細胞をリ
ン酸緩衝食塩液(PBS)で2回洗滌した後、標識培地
(1/10規定濃度のメチオニンまたはグルコースを含
有するDulbeccoの改良Eagle の培地)を
最終濃度0.064 i/cd となるまで添加5 した。 S−メチオニン(SJ 、 204 、Ame
rshlmlnL、)(50〜75/jc1/m/りま
たは3 H−グルコサミン(100μCi/、6)を加
え、更に細胞を18〜20時間発育させた。標識終了後
、培地を回収し、細胞をPBSで2回洗滌し、0.02
俤のEDTAを含有するPBSで処理することによって
培養皿から除いた。次いで細胞を、PBS、3%NP−
40,0,1%ウシ血清アルブミン、5X10−”Mフ
ェニルメチルスルホニルブルオリド、0.017T I
 U/m/のアポプロチニ・ンから成る溶菌緩衝液に溶
解し、得られた溶解物を12.Oooxgで遠心分離に
より透明にした。免疫沈降反応のために、細胞溶解液を
PBSで3倍に希釈し、検波(典型的には180μl)
を2〜5μでの抗血清と温容し、4℃で30分間インキ
ュベートした。免疫複合体をKessler 法(40
a)jc、!:す、固定したS。
aureus細胞に吸着させ、12.000Xg で3
0分間遠心分離して沈澱させた。次に、S、aureu
s細胞を洗滌緩衝液(PBS、1%NP−4Q、0.3
チドデシル硫酸ナトリウム)で3回洗滌後、免疫複合体
を20μlのポリアクリルアミドゲル検体緩衝液(10
チグリセロール、5%2−メルカプトエタノール、0.
01%ブロモフェノールブルーを含有する62.5mM
 トリス−I−I CI!バッファー−PH6,8)で
90℃で3分間溶出した。30秒間遠心分離後、上清を
La e向紹i の方法四に従い10悌ポリアクリルア
ミドスラブゲルにかけ゛た。
胞で得られたオートラジオグラフを比較したものである
: gDl 2細胞溶菌液と正常家兎血清から得た対照
免疫沈降(1列目);HEL細胞で発育させた野性(天
然)のgDと単クローン性(モノクローナル)抗gD抗
体、55−514I)との免疫沈降(2列目)、および
A349細胞と55−5の免疫沈降(3列目);gD1
2細胞の溶解液からのクローンしたgDと、多クローン
性HS V −1家兎抗体(Dako Corp、)の
免疫沈降(4列目)、および単クローン性抗体55−5
との免疫沈降(5列目);3H−グルコサミンで代謝的
に標識したgD12細胞からの□クローンしたgDと多
クローン性家兎抗H8V−1抗体の免疫沈降(6列目)
。 1 gD12@胞系から、H8V−1タンパクにi異的な(
411、単りローン性抗−gD抗体、55−5または家
兎抗Hsv−1抗体を使用して、59〜60kd(7)
拡散バンドが特異的iこ沈澱したことが見られる(4詔
よび5列目)。2の分子量は、Hsv、−1に感染させ
たKB細胞(転)から分離されたgD4G関して報告さ
れた値とよ(一致する。同じ単クローン性抗体が、tt
sv−1に感染させたヒト細胞系からの類似の、しかし
分子量の異なるタンパク質を沈降させるのが見られる。
A349ヒト肺癌細胞系から沈降させた主生成物は53
kdであり(2列目)、ヒト胎児肺細胞系(HEL)か
ら居降させた生成物は55に4であった(3列目)、以
前の研究關で、H5V糖タンパク質の分子量は宿主によ
って変化し、この相違は糖付加反応の相違に起因すやこ
とが示されている。CHO細胞で生産されたgDタンパ
ク質が実際に糖付加されているかどうかを調べるために
、細胞を H−グルコサミンで代謝的に標識した。35
5 + ) チオニンまたは H−グルコサミンで代謝
的に標識した後に、同一分子量のバンドが沈降したこと
か、ら(5および6列目)、CHO細胞で生産されたg
Dタンパク質は糖付加されている。と結論した。
・ 、ヒト細胞系A54 g (ATCCCCL 18
5ルよびHE 52g 9 (ATCCcCt 137
)を、3.5csの組織培養皿で密に発育させ、H5V
−1を細胞当たりIQpfu の多軍度で感染させた。
ウィルス感染細胞はC0henら(財)の記載、した方
法と同様の方法で標識し声。感染させてf?)ら4吟間
後に、培地を除未、シ、細胞を新しい培養液(Dplb
eccoの改良Eagle培地)で1回、更にリン酸緩
!食塩液(PBS )で1回洗滌した。1/lO規定濃
度のイチオニンを含有する新しい培地を、as5−メチ
オニ7 (Amersham、 Internat 1
onal )と共に、最終泳射活性が培地−当たり7シ
μCiとなるまで細胞に加えた。細胞を更に20時間発
育させ、次にEDTAを含有する(0.02%)PBS
で洗滌処理した細胞を回収した。ウィルス性タンパク質
を、PH5,3%NP−40,1%ウシ血清アルブミン
、5X10 Mフ干二ルメチルスルホニルフルオリド、
および0.0!7TIU/−のアポプロチ二ンから成る
溶菌緩衝液に溶解した。得うれた細胞溶解物を小型遠心
機で12.000Xgの回転数で遠沈することにより透
明にした。免疫沈降反応を行なうため、細胞またはウィ
ルスの溶解液をリン酸緩衝液で3倍に希釈し、2〜5μ
lの好適な抗血清と混合し、4℃で30分間インキュベ
ートした。抗原−抗体複合物を、固定した10%S、a
u−reus溶液(Kessler(40a)) の2
5−を加えることによって反応培地から除き、12,0
00Xg で30秒間遠心分離して沈澱させた。欠に、
S、au−reu s細胞を洗滌用緩衝液(1) B 
S、1%NP−40,0,3%ドデシル硫酸ナトリウム
)で3回洗滌し、細胞を20μlのポリアクリルアミド
ゲルサンプル緩衝液(10%グリセロール、5%2−メ
ルカプトエタノール、0.0625MIJスバツファ一
(pH6,8)、0.01%ブロモフェノールブルー)
に懸濁させ、90℃で3分間インキュベートした。30
秒間遠心分離(IZOOOXg )した後、上清を10
%ポリアクリルアミドスラブゲルけ51にかけた。
クローンしたgDの翻訳後修飾(プロセシング)を更に
調べるために、パルスチェイス実験を行なった。第5B
図は35S−メチオニンでパルス標識した種々の時間後
の、gD−12細胞からのクローン化したgDと家兎抗
H5V−1抗体(1kOCorp、)との免疫沈降線を
示している。第5B図はgD12細胞のパルス標識を示
す。これらの研究では、細胞は100Iの組織培養皿で
密集して発育させ、前記と同様にして355−メチオニ
ンで標識されるが、標識化反応は氷上で15分間行ない
、細胞は新しい培養液で3回洗滌した後、恒温器に戻し
、37℃で種々の時間インキュベートした。
冷リン酸緩衝食塩液中で細胞を洗滌することによって反
応を停止させ、前記と同様にして細胞を溶解した。タン
パク質はパルス標識後、次の時間で免疫沈降させた=1
列目、5分後;2列[]、15分後;分列;、30分後
;4列目、60分後;5列目、120分後。5 l k
dの分子量を有するρの前駆体型は、gD12細胞系か
ら、35S−メチオニンでパルス標識後、5分後から特
異的に沈降し、この前駆体は約60分後により高い分子
量型(59kd)の所に追跡された。これらの検討から
、本発明者らは、この翻訳後エベントのハーフタイムは
約45分と推定した。51kdバンドと5gkdバンド
との間の前駆体−生成物の関係は、ウィルスが生産した
gDに関する報告(14,42,46,47)と非常に
よく似ており、またこのプロセスの反応速度はCohe
nらの記載(転)とよく類似している。ウィルス感染細
胞における前駆体と生成物の分子量の相違は、N−結合
および〇−結合オリゴサツカライドの双方に起因してい
る+4810gDが細胞表面へ輸送されるかどうか調べ
るためfこ、間接免疫螢光実験を行なった。これらの検
討では、細胞膜を透過せしめないような条件下(491
で、固定していない細胞を、家兎、マウスおよびヒト抗
H5V−1抗体と反応させた。gD細胞と成体(親)C
HO細胞(1:1の比)をカッく一グラス(2,2X2
.2cIm)に載せ、細胞が約60%密集(confl
uent)するまで発育させた。HS V −1の抗体
を含有することが判っているヒト血清ωをリン酸緩衝食
塩液(PBS)で40倍に希釈して、洗滌した細胞にそ
の100μlをピペットで滴下し、増湿箱の中で室温で
30分間インキュベートした。細胞をPBSに3回浸漬
して、結合していない抗体を洗い去り、次に20倍希釈
のテトラメチルロダミンインチオシアネートー標識ヤギ
抗ヒトIgG抗体(Cappel Laborator
ies )IQOμlと更に30分間インキュベートし
た。結合しなかった標識抗体をPBSで洗い去り、細胞
を氷冷した、50%エタノールおよび100チエタノー
ル中で脱水し、顕微鏡のスライドグラス上でグリセロー
ルで再水和した(4g10次に細胞を螢光顕微鏡(Ze
iss)で位相差および螢光光学下に検鏡した。
第4図のAは、gDl 2およびCHO細胞の位相差光
学的顕微鏡像であり、Bは、Aと同じ細胞を螢光像で把
えたものである。位相差顕微鏡像と螢光顕微鏡像を比較
すると(第4図)、gDl 2細胞は強く標識されてい
るのに対し、成体(親)CHO細胞は標識抗体とほとん
どまたは全く結合しなかったことがわかる。I(SV抗
体に対してネガティブであることが知られている正常マ
ウス血清、正常家兎血清、またはヒト血清で行なった対
照実験では、何ら特異的な細胞の標識は検出できなかっ
た。これらの検討からgDは細胞表面へ輸送されること
が示唆された。細胞膜を透過させ得ることが知られてい
る薬剤(メタノールまたはアセトン)で標識する前に固
定したG)IOおよびgD細胞での実験では、異なった
標識パターンが得られた。これらの検討で、抗H5V−
1抗体によるgD12細胞の強い核周囲標識が観察され
たが、C)10細胞では伺ら特異的な標識化が見られな
かった。
gDl 2細胞がヒトのn5v−1およびH5V−2感
染に対し適切な抗原決定基を発現するかどうか決定する
ために、抗H5V−1抗体または抗HS V −2抗体
を有することが判っている個体■から得た抗体の結合性
を検討した。代謝的に標識したgDl 2細胞から得ら
れた細胞溶解物の放射免疫沈降反応では、けつ菌類の抗
H8V血清で得られた結果に匹敵し得る結果を得た(第
5図)。
同様に、ヒト抗H5V−1血清は、間接的免疫螢光測定
法により、特異的なgDl 2細胞の標識化を示す(第
4図)が、成体CHO細胞系を標識化しなかった。これ
らから、種々のけつ菌類の抗H8V−1および抗H3V
−2抗血清、単りローン得られた結果は、gD12細胞
表面に発現されたgDは、野性の該ウィルスと共通した
多くの抗原決定基を有しており、しかもこれらの決定基
の構造は他のH5V−1タンパク質との相互反応に依存
していないという証櫨を提供している。試験しり単クロ
ーン性抗体の一つ(1−8)がインビトロ(411およ
びインビボ61)でH8V−1を中和することが知られ
ている事実は、CHO細胞で生産されるgDが野性のウ
ィルスと共通した中和抗原決定基を少な(とも1個は有
していることを示している。
gD12細胞に対する抗H5V抗体の結合を定量的に測
定するために酵素標識イムノンープションアツセイ(e
nzyme−1inked 1nrnunosorbt
ionassay)(ELISA)が開発されたー。今
回の研究では、96大のマイクロタイター組織培養平板
を使用し、gD12細胞とCHO細胞を交互の穴に加え
、化学的G、こ固定しな。冬にH8Vに対する抗体を有
することが判っている種ケの抗血清牽連続的に逐次希釈
して加え、固定した細胞と反応させた。□測定の終末点
で、各穴の吸光度を測定し、正常な結合曲線を作成した
。gD12細胞に対する抗体の特異的な結合は、gD1
2細胞で得られた値から成体CHO細胞で得られた値を
減ゼることによって決定した。高い力価の血清による特
異な結合は1:1α000に希釈して検出すること力≦
できた。
gDl 2細胞ELISA測定法を使用して測定した血
清力価を、通常の方法にエリ決定した抗Hsv−1と抗
HS V −2力価と比較した。予じめ通常の方法、即
ち、血液凝集阻止反応(IHF)または補体結合反応C
CF )で■sVに対する力価測定を行なったヒト血消
■を逐次希釈し、gD12細胞系または成体C1(O細
胞系を含有するマイク自タイター板の孔に加え、抗gD
抗体の結合をELISA測定法で調べた。gDl 2細
胞とCHO細胞は96穴のマイクロタイター組織培養平
板(Falcon Labware)の穴に交互Gこ植
え、10嗟ウシ胎児血清を加えたF12培地(G・IB
GO)中で、密集して発育させた。細胞をリン酸緩衝食
塩液(P B S ’)で3回□洗滌し、次に0.06
25%ゲルタールアルデヒドを加えたPBSで化学的に
固定した。細胞は再度PBSで3回洗滌し、所望の時期
まで、1チウシ血清アルブミン、100mMグリシン、
1mM・N□a N a□を含有するPBS中で4℃で
貯蔵した。抗gD抗体力価を測定するには、細胞をI’
B□Sで洗滌し、逐次希釈□した抗血清を固定した細胞
と室温で1時間反応させた(最終容量50μlり。結合
しない・抗体を洗い去り、細胞を西洋ワサビペルオキシ
ダーゼ(Tago Inc、)とカップリングさせたヤ
ギの抗ヒトI gG (1: 2000希釈)50μl
とインキュベートした。酵素を結合した抗体を室温で1
時間反応させ、次に細胞をPBSで3回洗”滌した。イ
ンキュベーションの後、ペルオキシダーゼの基質、0−
フェニレンジアミンを加え(200μl)、更に10分
間反応を進行させた。2.5 M H2’S 04 (
50μlりを加えて反応を停止し、各穴の反応・液の吸
光度を自動プレートリーディングスペクトロフォトメー
ターσ”ttertek)で測定した。第6図において
、白丸および黒丸で表わした血清は、128のH5V−
ICF力価、および4096(7)H5V−1お!びH
8V−2のIHF力価を示している。白の四角および黒
の四角で表わした血清は、8以下のH5V−1cF力価
、8以下のHS V −1およびH5V−2IHF力価
を示している。A図の黒丸および黒の四角はgDl 2
細胞との結合を示し、白丸および白の四角はCHO細胞
との結合を示す。B図の黒丸および黒の四角は、Aにお
ける値を差引いて算出したgD12細胞への特異的な結
合を示す。第6図から、通常の方法による測定で高い抗
H8V力価を示した血清は、ELISA法でも高い力価
が得られるが、一方、低い抗H5V力価の別の血清では
gD12ELIsAで検出し得る結合が得られないこと
が判る。
記載した検討から、安定した細胞系列は、ヘルペスウィ
ルス感染によって生じる抗体と結合するトランスフェク
ト遺伝子産物を、細胞表面に構成的に発現することが証
明された。
gD12細胞によるマウスの免疫感作 雌性B A L B / c系?’7ス(5週令)20
匹をSi−monsen Laboratories(
Gilroy%Cal i for −nia)から入
手した。マウスを各10匹づつの“実騨群と“対照8群
の2群に分けた。実験群の各マウスには、細胞表面にH
S V −1糖タンパク質りを発現することが知られて
いるgDl 2細胞を注射した。対照群の各マウスには
、gDl2[ilが誘導さ、れた成体(親)チャイニー
ズハムスターの卵巣細胞系(CHO細胞)を注射した。
マウスを免疫感作するために、この2つのタイプの細胞
を15cmの組織培養皿に密集して増殖させた。CHO
細胞は、市販の透析した7%ウシ胎児血清(G I B
CO)、ヘニシリン(1oou/rn!、)、およびス
トレプトマイシン(100u/m/)を添加したHam
s F12培地(GIBGO)で発育さセf、ニーog
D12細胞はグリシン、ヒポキサンチンおよびチミジン
を欠いた同じ培地に発育させた。細胞を回収するため、
6皿を15rnlのリン酸緩衝食塩液(PBS)で2回
洗滌し、次に0,02チEDTAを加えた15−のPB
Sで処理した。15〜20分後に細胞を皿から除き、臨
床検査用遠心機(IECモデルCL臨床用遠心機、ロー
ターモデル221ンを用い、全速回転で5分間遠心分離
することによりペレット化した。上清を廃棄し、各15
cIKの皿上の細胞当たりPBSの最終濃度が14とな
るよう、細胞をPBSに再懸濁させた。各マウス1匹当
たり0.5−の細胞浮遊液(〜5X106細胞)を、そ
の0.254を腹腔内に、0.254を頚背部のたるん
だ皮膚に皮下注射するやり方で注入した。
次いでマウスに、−次免疫感作後38日目および55日
目の2回、新しい細胞(前記と同様にして調製する)で
追加免疫した。68日目に、マウスの尾静脈から採血し
、インビトロの中和試験用の血清を得た。70日目にマ
ウスに)ISv−1(Mac Intyre株)をチャ
レンジ(抗原刺激)した。
ウィルスのチャレンジは、各マウス当たり2×107p
fu のウィルスの腹腔内注射によって行なった。
マウスの死亡率、1日おきの体重変化および麻痺の出現
を毎日記録した。対照群のマウスは、ウィルスチャレン
ジ後7日以内に金側死亡したのに対し、実験群マウスは
金側防御され、何ら感染の徴候を示さなかった。この研
究によって、gD12細胞による免疫感作は致死量のH
S V −1ウイルスのチャレンジを防御することが結
論された。
種々の選択マーカーを使用して、種々のトランスフェク
ション計画が可能である。例えば、マウスL細胞は変異
体dhfr遺伝子を選択マーカーとして使用して、有効
にトランスフェクションされる。gD遺伝子を、そのよ
うなマーカーを包含するベクターを介してそのような細
胞にトランスフェクトした。原則として、本発明者らが
記載した方法は、膜タンパク質の発現が所望される如何
なる状況においても適用が可能である。
先端切断型gD遺伝子の発現 これまでの記述は膜結合型gD膜タンパク質生産に関す
る。然しなから、第2図に関連して先に論じたように、
H8V−1とH5V−2のgD膜タンパク質アミノ酸配
列の解析から、いずれの場合も疎水性/親水性カルボキ
シル末端の膜結合領域の存在することが確かめられた(
第7図)。
H8V−1糖タンパク質(gD)の模式図遺伝子配列か
ら導かれたgD遺伝子配列のヒトロバシー解析(31a
)から、タンパク質の疎水性領域(陰影部分)および親
水性領域(+印)が決定された。膜に局在し、結合する
のに重要であると思われる領域だけを示した。機能的領
域は、a)シグナル配列(至)、b)疎水性の膜透過領
域、C)荷電している膜固定領域である。推定される3
ケ所のN一連結糖付加部位はGの文字で示す。発現プラ
スミドは、p B R322の細菌性複製起源とアンピ
シリン耐性遺伝子、SV40初期(第一)プロモーター
の転写コントロール下にあるマウスジヒドロ葉酸レダク
ターゼ遺伝子を暗号化しているcDNA挿入体Q、およ
び第2のsv4 Q初期プロモーターの転写コントロー
ル下にあるgDの最初の300アミノ酸を暗号化してい
るHind lll−H1nt1断片から成る。この断
片のHindu 部位は、gD遺伝子のイニシエーター
メチオニンの5′−位側へ74bPに位置している。5
V−40の初期領域ベクターのHind I11部位(
至)はSV4 QプロモーターのGoldberg−H
ogness ボックスの3′−位側へ250bPiC
位置しティる。Hinf1部位(Kl enowDNA
ポリメラーゼと4デオキシヌクレオチド−3リン酸で平
滑化した)を、B型肝炎ウィルスの表面抗原遺伝子の3
′非翻訳領域のHpa 1部位06)へ連結(リケーシ
ョン)する。この方法は先端切断H5V−2遺伝子を生
産するのにも有用である。
得られた配列は、gD遺伝子のアミノ酸300のすぐ後
に停止コドン(TAA)を作り出す。先端切断gD遺伝
子転写のための転写停止およびポリアデニル化部位は、
B型肝炎表面抗原遺伝子の3′非翻訳領域(至)により
暗号化されている。
プラスミドp g D trunc、dhfrは次(D
jうにして組み立てられた。gDを含有している2、9
キロベースのSac l 断片を、5aclで切断した
プラスミドpFM3(前述)中でHS V −1ゲノム
(前述)からクローンしたBamH1断片から分離した
。完全なgD遺伝子を含有する1、6 kb Hind
m−BstNl断片を、Hind II−BstNlで
消化したPFM42 (EPO特許出願第68693号
)へサブクローンした。次に、このプラスミドをHin
Elで切断し、Kl enow D N Aポリメラー
ゼと4個のデオキシヌクレオチド−3リン、酸で平滑化
し、次いでHind IIIで切断した。先端を切断し
たgD遺伝子を含有する960塩基対(bp)のBin
d m−プラント(平滑化)Hinfl断片を分離し、
Hind II −Hpa 1 テ消化したp、EHB
al14へ連結した。得られた組み立て体(pgDco
 s −t runc)は、その3プライム末端にB型
肝炎ワイルスの表面抗原遺伝子を持った先端切断gD遺
伝子を含有し・でいた。先端を切断されたgD遺伝子を
含有する。2.3 、k b Hind II−Bam
H1断片をpgDCos −・truncから分離した
。5V−49由来の初期プロモーターおよびpBR3,
22アンピシリン耐性遺伝子・および細菌性複製起源を
含有する2、Bkb断片をプラスミドpEHBal14
から分離した。
第2(7)SV−4(13期プロモーターの転写コント
ロール下にあるマウスジヒドロ葉酸レダクターゼCI)
NA り・ローンを含有する2、1・kb断片をプラ、
c i FpE348 HBVE400D22C36)
から分離した。これら3個の断片をT4DNA!Jガー
ゼで連結し、得られた混合物をE、co自自画菌株29
4の導入に使用した。得られたコロニーから得たプラス
ミドDNAを5ac2でスクリーニングし、正確に組み
立てられたpgDLrunc、dhfr (第8図)を
更にトランスフェクション研究に使用した。
プラスミドpEHB’al14は、5V−40=肝炎ウ
イルスのキメラ遺伝学であるPE342△kl(後述)
をXbaIで開裂することにより、一度HBV表面抗原
の暗号化領域において開裂し、引続キコノXba■部位
の周囲の配列をヌクレアーゼBal’31を使用して除
去することにより組み立てた。このプラスミドを合成オ
リゴヌクレオチド5′−AGCTGAATTCの存在下
でライゲート尤だ。
これによ□す、HBV%DNAに川nd III制限部
位が加わる。
得られたプラスミドを、〜150bpのEcoR17H
indu断片にづいてスクリーニングした。pEHBa
l 14 の配列決定をし、Hind 11部位はHB
 sA g開始コドンが標準的に見出される場所のすぐ
上流の位置に存在することが確かめられた。このように
、この組み立てにより、クローンするのに好適な独特の
1lind I11部位が、高度に発現されるタンパク
質(HBsAg)の翻訳開始位置に置かれる。タンパク
質を高度に発現するのに必要ななんらかの推定されるシ
グナルが、この5′−リーダー配列上に存在するはずで
ある。
1−I B V表面抗原を発現するプラスミドPE34
2(P)IBS348−E とも呼ばれる)は、EPO
公報第0073656号(1983年3月9日)lこL
evinsonらにより記載されている(簡単に説明す
ると、51m1anウイルスSV40の起源は、5V4
QDNAをHind IIIで消化し、コンバーター(
AGCTGAATTC)を加えることに、cすHind
 m末端をE c o R1末端へ変換することによっ
て分離した。)。このDNAをPvu IIで切断し、
RI IJンカーを加えた。次いでE c o RIで
消化した後、起源にまで及ぶ348塩基対(bp)の断
片をポリアクリルアミドゲル電気泳動法および電気溶出
法により分離し、pBR322にクローンした。HBV
をEcoRIおよびBg■で消化して得られた1 98
6 bp断片(Animal Virus Genet
ics。
(C11,5)Acad、Press、N、Y、(19
80)) (これはHBsAgを暗号化している遺伝子
にまで及ぶ)をプラスミドp M L (Luskyら
、 Nature、293ニア9(1981) )のE
coRIとBamHI部位にクローンスることによって
、発現プラスミドpHB S 342−Eを組み立てた
。(pMLは、サル細胞におけるプラスミド複製を抑制
する配列を欠失したpBR322の誘導体である)。次
に、得られたプラスミド(p RI −Bgl )をE
coRlとつなぎ、SV4 Qの起源領域を表わす34
8 bpの断片をpRl −B g 1のEcoR1部
位へ導入した。起源断片はどちらの方向からでも挿入で
きる。この断片は複製起源だけではなく、初期および後
期SV4 Qプロモータの両方を暗号化しているので、
HB V遺伝子はこの方向によってどちらかのプロモー
ターのコントロール下に発現されることができる(1−
(Bs を表わすpHBs−3473−E は初期プロ
モーターのコントロール下に発現される)。pE342
は、Ec。
R1で部分消化し、Kl enow D N Aポリメ
ラーゼIを使用して切断部位を充填し、プラスミドの背
後同志を連結(リゲーション)し、PE342のSV4
 Q起源に先行するEcoRI部位を除くことにより修
飾された。得られたプラスミドはPE342△kl と
命名した。
得られた配列はgD遺伝子のアミノ酸300のすぐ列に
停止コドン(TAA)を作り出す。先端を切り取ったg
D遺伝子転写の転写停止部位とポリアデニル化部位は、
B型肝炎ウィルス表面抗原の非翻訳3′領域伽)によっ
て暗号化されている。
生成したベクターをdhfr CHO細胞系69ヘトラ
ンスフエクション(DNA感染)させ、先端を切り取っ
たgDタンパク質を生産し7、それを周囲の媒質へ分泌
する好適なりローンgG10.2を選択した。タンパク
質を媒質から抽出し、細胞の免疫原性活性を試験した。
第9図に、細胞内および細胞外の355−メチオニン標
識抽出物の免疫沈降試験の成績を示す。
細胞連合型および分泌型gDの放射免疫沈降試験市販の
透析した7%のウシ胎児血清(Gibco)、ペニシリ
ン(100u/fnl)、およびストレプトマイシン(
100u/rnl)を添加したHam(7) F ] 
2 培地(Gibco) に細胞を発育させた。培養が
約80%に密集した時に、培地を除去し、細胞をリン酸
緩衝食塩液(PH1)で2回洗滌し、標識培地(昇〇規
定濃度のメチオニンを含有する1)ulbecco +
こより改良されたEagle培地)を最終濃度0.05
.d/dとなるまで加えた。35S−メチオニン(SJ
204、Amersham Int、)を最終濃度50
−175uci/−となるまで加え、細胞を18〜20
時間発育させた。標識後、培地を回収し、細胞をPBS
で2回洗滌し、0.02%EDTAを加えたPBSで処
理することにより培養皿から除いた。次に細胞を、PB
S、3%NP−40.0.1%ウシ血清アルフミン、5
X10 ”Mフェニルメチルスルホニルフルオリド、お
よび0.017 TIU/rnlのアボプロチニンから
成る細胞溶解緩衝液に溶解し、得られた溶解液を12.
000Xgで遠心分離することにより透明にした。免疫
沈降反応に使用するため、細胞溶解液をPBSで3倍に
希釈し、検波(標準的には180μl)を2〜5μlの
抗血清と混合し、4℃で30分間インキュベートした。
分泌型のgDを免疫沈降するため、500μlの条件培
地を2μlの抗血清と30分間、4℃でインキュベート
した。免疫複合体はKessler(D方法(40a)
により固定したS、aureus細胞に吸着させ、12
、OOOXgで30分間遠心分離して沈降させた。次に
□、S、aureus細胞を洗滌緩衝液(PBS、1%
NP−4Q、0.30%ドデシル硫酸ナトリウム)で3
回洗滌し、免疫複合体を20μlのポリアクリルアミド
ゲルサンプル緩衝液(10%グリセロール、5%2−メ
ルカプトエタノール、0.01チブロモフエノールブル
ーを含有する6 2.5 mMトリス−HC1! 緩衝
液(pH6,8) )で、90℃で3分間溶出した。3
0秒間遠心後、La emmi l iの方法(4!9
に従い、上清を10%ポリアクリルアミド平板(スラブ
)ゲルに掛けた。A:gD12細胞系から得た全膜結合
型gDの免疫沈降反応9日2個の別個に誘導した細胞系
(1および2)の溶解液から得た先端切断gDの細胞連
合型の免疫沈降線。C:Bに示した2個の細胞系の培養
上清から得られた先端切断gDの免疫沈降線。(−)は
、対照家兎抗血清を示し、(+)は、家兎抗HS V 
−1抗血清を示す(Dako Corp、 )。
図に見られるように、35.000ダルトンの細胞内型
、および分泌され、明らかに糖付加されている細胞外g
Dタンパク質が明瞭である。
免疫感作に使用する先端切断gD製剤 gD10.2細胞を、ポリスチレン製回転組織培養瓶(
Corning 25140)で、市販の透析した7%
ウシ胎児血清、50μ9/−のストレプトマイシン、お
よび0,3μgのグルタミンを添加したF12培地中で
密に発育させた。密生後、培地を除き、ウシ胎児血清を
含まない同じ培養液で3回洗滌し、2η/−のHepe
s緩衝液(血清を含まぬ培地)を添加した。細胞を血清
を含まぬ培地中で3〜4日発育させ、次に条件付き培地
を回収して、−20℃で貯蔵した。培地を37℃で融解
し、5orval lG S −3o−ターで20分間
500rpm で遠心した。遠心後、ペレットは破棄し
、j清はYM−5−外濾過膜を備えた限外p過装置(A
micon)で濃縮した。得られた標品を出発物質と比
較して約150倍に濃縮したところ、xt画たり約8W
9のタンノ七夕質を含有していた。灰にこの標品をリン
酸緩衝食塩液(PBS)でよく透析し、それ以上精−す
ることなく免疫感作に使用した。
マウスの免疫感作 各8週令のBALB/C系マウ□スe、50%の水性抗
原と50チ完全フロインドア□シユバントからなる2′
00μlの乳液に含有される3′6μgのタン/fり質
で免疫感作した。それiれのマウスは次のような皮内お
よび皮下部位の客所に免疫した:6後脚部に25μlず
つ、一番と50μl、およびflrl=t):に沿って
3〜5ケ所の皮内部位に100μlを芥布させた一最初
の免疫感作から4週間後に、上記と同様の36μfのタ
ンパン1質を、今度は不完全フロインドアジュバント番
使用して調製した乳液で追加免疫した。追加免iでは、
各マウスは200μlめ抗原乳液を次のように分布して
投与された:尾に50μ11背中に溢って5ケ所の皮内
部位に150μlを分布さ騒た。追加免疫から19日後
に、各マウス毎に尾蔀採血により約500μlの血液を
採取した。この血液から得られた血清は、インビトロの
中和実験に使用した(下記参照)。追加免疫から37日
後に、マウスをウィルスチャレンジ試験に使用した。実
験マウス群と年□令、性およ令巣統を二数させた対照マ
ウス群は、実i群と高−のプロトコールでヒ1lffア
ルブミン(1匹当□たり15μy>を用いて免疫した。
インビトロの中和試験 gDlo、2培養上清濃縮物で免疫した11匹のマウス
から得られた血清を用い、インビトロにお4.6i−i
sv−1゜中和能、Cよ1、試験い。逐ヶ希釈したマウ
ス血清(倍数希釈法= 1=8〜1: 16384)′
を約4 Q pfuのH3VとDulbec。
が改良したE門gle培地(DMEM)中セ1時間、3
7℃で47キユベートした。血清インキュベーションの
門、96大の組織培養板の各穴に含有される約40,0
00 vero細胞に各希釈液を適用した。
3〜4日後、各穴を0.5%クリスタルバイオレットで
染色して、ウィルスの増殖を測定した。ウィルスの増殖
が起こった穴は染色を示さなかった。
ウィルスによる細胞死を防御した最高血清希釈度を測定
し、中和力価を算出した。gDlo、2の上清物質で免
疫したマウスから得られた試験血清(n=10 )は、
すヘテHS V−1中和活性(1:16〜に512)お
よびHS V −2中和活性(1:8〜1:16)を示
した。対照マウス血清(n−8)からは何ら中和反応を
提供できなかった。
If S V −1で免疫したマウスから得られた血清
では1:32の中和力価が得られた。
gDlo、2上清濃縮物で免疫した11匹のマウスとヒ
ト血清アルブミンで免疫した13匹の対照マウスに、1
0,000.0OOpfu のI(SV−1(Mac 
Intyre株)を腹腔内注射することによりチャレン
ジした。gDl 2で免疫したマウスでは、ウィルス注
射から14日間、何らウィルス感染の徴候を示さなかっ
た。対照群では、13匹のマウス中の7匹が14日まで
に死亡し、3匹は重篤な衰弱と麻痺を示し、3匹は健康
に見えた。統計的解析(Fisherの直接検定法、両
側検定)で、免疫群と対照群の間の差はP=0.002
の水準で有意であった(第1表)。
1、分泌型gDの追加免疫を接種してから19日後に、
マウス血清のH5V−1およびI−I S V−2ウイ
ルス中和活性を試験した。マウス血清を倍数希釈(1:
 8〜1 : 16384L、これを)Isv−1また
はH8V−2の40プラ一ク形成単位(p Eu)と3
7℃で1時間インキュベートした。各希釈液を、96大
のマイクロタイターの各穴に含まれている4αQQQ 
vero細胞に適用した。4日後、0.5%クリスタル
バイオレットで細胞を染色した。
中和力価は、ウィルスの増殖を防御する最高血清希釈度
を測定することにより算出した。
2.7’7スはHS V −1(Maclntyre株
)の1×107プラーク形成単位(pfu)を腹腔内注
射することによりチャレンジした。チャレンジしたマウ
スは、HS V −1感染番ごついて3週間観察した。
3、各マウスは、それぞれ約3μgの分泌型gDの50
%水と50%フロインドアジュバント溶液で免疫した。
マウスは皮肉および皮下部位の各所に免疫した。最初の
免疫から4週間後に、マウスは追加免疫をした。追加免
疫して19日後にマウスはチャレンジを受けた。対照マ
ウスは等量のヒト血清アルブミン(U S A )で免
疫された。
4、P=0.002水準で有意。
gD12細胞から培地中へ遊離された、先端を切断した
タンパク質は、マウスのHS V −1の致死量感染を
防御することが明らかになった。
H5V−2ウイルスチヤレンジのための抗原製剤250
 nMメントレキセートの存在で発育させ、増幅させた
gDlo、2.2細胞を回転培養瓶(850C1#)に
植え、7%のウシ胎児血清を添加したHam’ s F
12培地(GIBCO)で培養した。細胞が密に繁殖し
た後(約3日後)、培地を除去し、細胞をリン酸緩衝食
塩液(PBS)で3回洗滌して血清タンパク質を除去し
、新たに”血清を含まない“培養液を加えた。血清を含
まない培地は、25mMのHepes緩衝液を含有する
Ham’ s F 12培地から成っていた。細胞を3
日間培養し、生成した条件付き培地(調整培地)を回収
し、抗原調製に使用した。次に、血清を含まない培地を
細胞に加え、3日毎に条件付き培地を回収する繰り返し
を、細胞が死ぬか、または培養表面にも(′Aや何着し
なくなるまで、更に1〜2回行なった。次に血清を含ま
ないgDlo、2.2の条件付き培地(調整培地)を、
濾過し、低速度で遠心して細胞残渣を除き、得られた材
料を限外濾過装置(YM−IQメンプラン、Am1co
n)を用いて10〜20倍に濃縮した。次いで濃縮した
培地をPBSに対して一夜透析した(PBSを3回交換
、交換当たり1すットル)0次に、得られた材料を測定
してタンパク質濃度を決定し、タンパク質組成を決定し
標品の純度を調べるため、ポリアクリルアミドゲル電気
泳動法により分析した。この方法により調製した材料は
、下記のように動物のH8V−2感染に対して免疫する
のに使用した。
H5V−2感染に対するマウスの免疫感作40匹の雌性
BALB/c系? ウ7.をCharlesRiver
 Laboratories(Boston、 MA)
から入手し、12週今時に、分泌型gDタンパク質(g
Dtrunc)またはヒト血清アルブミン(U S A
 )で免疫した。分泌型gDタンパク質に対する初回免
疫では、抗原をリン酸緩衝食塩液で約70μIAIの濃
度となるように調節し、等量の完全フロインドアジュバ
ントを加えて乳化した。各マウスはそれぞれこの懸濁液
の200μlで、次のような分布で免疫した二足の付は
根から約1clIの部位に50μlを皮下注、後方の各
脚部にそれぞれ25μlを皮下注、背中務こ沿って10
0μ、1!を3〜5ケ所に分けて、皮肉注射。次にマウ
スは初回免疫から1ケ月後に同じ抗原で追加免疫した。
追加免疫の場合は、抗原は初回免疫の場合と同じ方法で
調製するが、但し、完全フロインドアジュバントの代ワ
リに、不完全フロインドアジュバントを使用した。追加
免疫では、各マウスにそれぞれ200μrの抗原乳液を
次のような分布で注射した二足部に50μ11各太腿上
のたるんだ皮膚にそれぞれ25μlずつ皮下注、背中に
沿って100μlを3〜5ケ所に分けて皮肉注射。対照
マウス群は、実験マウス群と同じプロトコールに従い、
免疫原として分泌gDタンパク質の代わりにヒト血清ア
ルブミンで免疫した。インビトロの中和試験に使用する
ため、追加免疫から24日後にマウスから血清を採取し
た。
H3V−2ウイルスチヤレンジ 実験群(、分泌型gD注射群)および対照群(H5A注
射群)のマウスを、いずれも追加免疫をしてから30日
後にH3V−2(MS株)を腹腔内注射してチャレンジ
した。各マウスは、10俤のウシ胎児血清を含有するD
ulbeccoの改良したEagle培地(DMEM)
100μl中の2×105pfuの・ウィルスを投与し
た。LD5o実験の結果、この量は正常(注射していな
い)BALB/c マウス借集・団め′50%致死に要
するウィルス量の100〜5′00倍に相当することが
明らかになった。ウィルスを注射したマウスは3週間観
察した。対照マ・ウス(U S Aを注射)はウィルス
チャレンジ後9日以内に金側死亡した。分泌型gDタン
パク質のワクチン投与を受けたマウスは、金側とも3週
間完全に生存し、正常に見えた(即ち、衰弱または麻痺
を示さなかった)。
第 2 表□ 1、マウス血清は、分泌型gD追加免疫を行なってから
19日後に、tisv−1およびH5V−2中和活性に
ついて試験した。倍数希釈したマウス血清(1:8−1
=16384 )を40プラ一ク形成単位のtisv−
1ま?、jtH5V−2と37℃で1時間インキュベー
トした。各希釈液は96穴のマイクロタイターの各穴に
含有する401000VerO細胞に適用した。4日後
細胞は0.5%クリスタルバイオレーットで染色した。
中和力価はウィルス増殖を防御する最・高血清希釈度を
測定することにより算出した。示した値は中和力価の平
均値で表わしである。
2、ttsv−2チヤレンジの詳細については本文参照
先端を切断□した糖タンパク質りは、先述したようにg
Dlo、2細胞系の発育により条件付けられた培養基か
ら精製した。培養液は限外濾過によって濃縮し、先端切
断gDはセファロース4Bにカップリングさせた抗g 
D −1単クロ一ン性抗体を使用する免疫アフィニティ
ークロマトグラフィーによって精製した。先端を切断し
たH5V−1糖タンパク質D(gD−1)は、先述のよ
うに、gDlO02細胞の発育によって条件付けられた
血清を含まない培地から分離した。細胞培養液は、市販
のメンプラン(Amico Corp、)を使用する限
外沖過と硫酸アンモニウム沈澱法により濃縮した。次い
で免疫アフィニティークロマトグラフィーによりgl)
−1を精製し、均質に近づけた。免疫アフィニティー用
カラムは、H5V−1に対して産生せしめた単クローン
性抗体と交差結合したセファロース(Pbarmaci
a Fine Chemicals)をカップリングす
ることにより調製し、Axenら(NaLure214
: 1302〜1304(1967) )が記載してい
るのと同様の方法により溶出した。gDlo、2細胞系
によって条件付けられた未分画の培養液の主な生成物は
、成熟した先端切断型のgD−1(〜43−45 kd
 )とgDの前駆型(〜38−40kd)である。gD
タンパク質は、増殖調整培地に存在するタンパク質の、
平均20〜25%を占めている。この物質を免疫アフィ
ニティークロマトグラフィーで分画することによりgD
はかなり豊富化された。溶出した物質は釧染色により検
出し得る汚染したタンパク質を全く含んでいないことが
判つた。このプロトコールに基づくタンパク質の精製に
よってタンパク質の変性や、分子の抗原性構造の破壊が
起こるかどうか調べるために、種々の単クローン性抗体
による抗原性の試験を行なった。
この試験において、カルボキシル末端基と反応するもの
以外のすべての抗体が、精製した製剤と反応することが
判った。未分画の培養上清に存在する物質と比較して、
精製した製剤の抗体結合の挙動には何らの差違も検出で
きなかった。
精製したgDタンパク質が、l−l5V−31こよる外
陰部感染を防御するサブユニットワクチンの主成分とし
て効果的に使用できるかどうかを調べるために、種々の
アジュバントで調製したgDをモルモットに接種した。
第一の試験では、精製gDを完全フロインドアジュバン
トに混合し、雌性Ha r t I e yモルモット
の筋肉内および皮下部位に注射した。2月令で体重約2
50gの雌性Hartleyモルモットを(:harl
es River Lavoratories(Por
tgan、M I)から購入した。フロインドアジュバ
ントを使用した試験では、50チの完全フロインドアジ
ュバントに乳化した30μgのgD−1を注射した。こ
の初回免疫感作は次のような分布で行なった’0.5r
nlを頚背部の軟かい皮膚へ皮下注射、0.5m!、を
大腿筋肉内に注射した。31日後、動物は不完全フロイ
ンドアジュバントに混合した同量の抗原で追加免疫した
。対照動物は実験群と同じプロトコールに従い、アジュ
ノくントだけを注射した。実験動物と対照動物は、追加
免疫を行なってから19日後にI−I S V −2を
膣内に感染させてチャレンジした。g D −1のアル
ムーアジュバントを使用する試験では、30μgのgD
−1をリン酸アルミニウムまたは水酸化アルミニウムの
いずれか(0,15rnt)のゲルに混合し、初回およ
び追加免疫の両方に使用した。アルムーアジュバントは
後肢へ筋肉内注射した。動物は初回免゛1 疫から51
日後に追加免疫し、更に27日後をこ生菌ウィルスでチ
ャレンジした。各動物は、完全フロインドアジュバント
に混合した30μgの精製したタンパク質による1回の
初回免疫と、不完全フロインドアジュバントに混合した
同量の抗原による1回の追加免疫(31日後)を受けた
。すべての動物は、追加免疫から19日後にH5V −
2の膣内接種によりチャレンジされた。第3表にこれら
の試験から得られた成績を示した。gDの接種を受けた
動物は、インビトロのウィルス中和測定でH5V−、お
よびH5V−2の双方の感染を防御し得る高濃度の抗体
を生産することが判る。
これらの動物から得られた血清は、I−I S V −
2よりもHS V −1の方を僅かにより効果的に中和
することが判った。この結果は、免疫原がHS V −
1から誘導されたものであり、g D −1の抗原決定
基には型特異性のある事実から考えて当然のことである
(Ei 5enbe rg 、R,J 、ら、J 、V
irol 、35 ’428 (1980); Per
eira、L、ら、1nfecL andIITrnu
n、29 : 724(1980): ShowalL
er、J、D、ら、Infect、 and Immu
n、34: 684(1981) )。一層印象的なこ
とは、gD−1の接種を受けたすべての動物がウィルス
感染による臨床的徴候から完全に防御された事実であっ
た(即ち、発赤、腫脹、小水庖形成、潰瘍形成、尿貯留
の減少、および致死的な脳炎)。アジュバント単独を注
射した14匹の動物のうちの13匹は、重篤な原発性の
感染を起こした。典型的な癒着を起こして急性の潰瘍を
形成する多数の小水胞が見られた。これに反して、gD
−1を接種した動物ではウィルス感染の前兆が伺ら表れ
なかった。これらの結果は明らかに、完全フロインドア
ジュバントに混合したgD−1が、H8V−2の外陰部
感染に対し効果的な防御作用を有することを示している
完全フロインドアジュバントはヒトの使用に適さないの
で、次にヒトの使用に好適なアジュバントで処方した時
、gD−1がHS V −2感染に対して防御効果を示
すかどうか決定することが望まれた。この目的のために
、みょうばん沈澱タンパク質複合体(J、S、GHrv
eyら、Methods in lrrm−unolo
g7(1977) 185頁(17) )の研究が開始
された。第3表には、g D −1を水酸化アルミニウ
ムおよびリン酸アルミニウムゲルに混合して使用して得
られた成績を比較している。対照試験では、動物はアジ
ュバント単独を接種された。アルミニウムによる両製剤
とも11;Vlに対する高濃度の中和抗体を誘発し、ま
たH5V−1に対する中和力価は、完全フロインドアジ
ュバントに混合したgD−1に対し誘発される力価に匹
敵し得るものであることが認められた。然しなから、H
sv−2を中和し得る抗体の力価は、完全フロインドア
ジュバントに混合したgDlに比べて、アルミニウム製
剤のいずれかに混合したgD−1の場合の方が有意に低
かった。この結果は、アルミニウムに混合したgD−1
は、HS V −iとH5v−2に共通した1個または
それ以上の抗原決定基の消失を生じるか、またはタンパ
ク質をフロインドアジュバントに混合した場合の方が、
交差反応性抗原の認識がより一層効果的であることを示
唆している。この成績はまた、H8V−1とH5V−2
に対する中和力価が水酸化アルミニウムの場合の方が、
リン酸アルミニウムの場合よりも有意に高いことから、
前者の方が後者より効果的なアジュバントであることを
示唆している。
アルミニウムアジュバント製剤によって得られた防御効
果は、フロインドアジュバント製剤で得られたものエリ
低いが、それでも・−なお有意である。
多くの動物がウィルス感染の徴候を示すが、感染の重篤
度はアジュバント単独を注射した対照動物の場合に比較
してかなり軽い。部名、障害度の平均点数は、アジュバ
ントを注射した対照動物の障害度の平均点数が3,2で
あるのに比較して、リン酸アルミニウムワクチン製剤を
接種した動物では0.9、水酸化アルミニウムに基づ1
く製剤の場合では0.7であった。障害の重篤度の□採
点に使用した4+評価法に従えば、平均障害点1数3.
2から0.÷へ門下することは、臨床症状6とお□いて
、数個の大水@(3点)から軽度の発赤1よび腫脹(0
,5点)へ門下するのに対応する。興味深いことは、こ
レラの試験を通じて、インビトロ、でのH5V−2に対
する平均中和力価が臨床疾警の重篤度と良(相興してい
た。
よ記の結果は、H5V−2に杢4.る外陰部の原発性感
染の臨床的発現が、組み換え体gD−1のワクチン接種
によって低下することを証明している。
得られた結果は、H5V−1から誘導された単一の糖タ
ンパク質が強力なアジュバントと組み合わせて投与する
と、外陰部のH3V−2感染を完全に防御できることを
示している。
先端切断タンパク質を診断およびワクチン適用に使用す
ることの進歩性は、それが細胞外媒質へ分泌されるので
、全細胞製剤で見られるより、汚染タンパク質の夾雑が
はるかに少ないということである。
本発明においては、タンパク質の生産に永久細胞系を使
用していることがわかるであろう。トラスフエクション
によって、ベクターは細胞系のゲノムに取り込まれ、細
胞溶解を起こすことなくタンパク質を生産できる。従っ
て細胞系は、タンパク質の連続的生産に使用でき、特に
先端を切り取られた形で細胞から分泌して来る。例えは
、先端を切り取ったタンパク質を発現する細胞は、抗原
に富んだ培地を細胞から絶えず除去し、新鮮な培地と置
き換えることにより、潅流系の中で連続的に使用できる
ここに使用した特殊な細胞系はdhfr生産を欠くCu
O系に、dhfrマーカーを含有するベクターを導入し
たものであった。該細胞系を好適な条件下にメントレキ
セート(MTS)と接触させることにより(54) 、
dhfr生産と、従って連結したgDタンパク質の生産
が増幅される。先端を切断したgD遺伝子をdhfr 
CHO細胞にトランスフェクトさせることにより誘導さ
れた3種の細胞系5 を並列してプレートに並べ、S−メチオニンで標識し、
先に第2図で記載したように免疫沈降させた。1タリ目
および2タリ目は、メントレキセートで選択する前に独
立して分離された2個の細胞系によって条件付けられた
培養液500μlから免疫沈降させた分泌型gDの量を
示す。3列目は250 nMのメントレキセート中にお
ける発育で選択された細胞系(g l) 10.2.2
)から同量の培養基へ免疫沈降された先端切断gDの量
を示す。1〜3列目に示した免疫沈降には家兎の抗HS
 V −1抗体(Dako Corp、)を使用した。
4列目は、gDl 0、2.2細胞系により条件づけた
500μl培地疫 と正常家兎血清の対照り件降を表わす。
メントレキセートにおける選択前と選択後の細胞系によ
って培地中に分泌される先端切断gDの相対量を定量す
るため、コンペテイテイブELISAアッセイを実施し
た。膜結合型gDを発現するgD12細胞を平板から採
り、先に記載した96穴のマイクロタイター平板の表面
にゲルタールアルデヒドで固定した。先端を切断された
gDを生産することが知られている種々の細胞系からの
調整培地を、マイクロタイター平板上に連続的に逐次希
釈し、一定量(2μl)の家兎抗1−I S V −1
抗体(Dako Corp)と1時間20℃でインキュ
ベートした。各穴をPBSで3回洗滌することにより、
未結合の抗体と易溶性の先端を切断したgD−抗体複合
体を除去した。次にヤギ抗家兎1gG とカップリング
させた西洋ワサビのペルオキシダーゼを固定した細胞と
1時間20℃で反応させ、未結合の抗体をPBSで3回
洗滌することにより除去した。次に比色用基質、OP 
D (o−フェニレンジアミン)を各穴に加え、結合し
ている西洋ワサビのペルオキシダーゼ−抗体複合体と1
5分間反応させた。次いて、硫酸を最終濃度0.25N
となるまで加えて反応を停止した。各穴のOPDの吸光
度を自動マイクロタイタースキャナー(Titerte
kmultiskan)、IB使用して測定し、希釈曲
線を作成した。成体(親)CHO細胞系と抗n5v−1
抗体の結合は、各希釈度における非特異的結合の程度を
測定するのに使用した。各培養の上清に含有される先端
切断gDの量は各穴の吸光度量と逆比例した。白丸は、
メントレキセートで増幅する前の、先端切断gDを分泌
する細胞によって条件付けされた培地の存在下における
、抗H5V−1抗体のgD12細胞への結合を表わす。
黒丸は、250nMメソトレキセート中の発育で選択さ
れたgDlo、 2.2細胞から得た培地の存在下にお
ける抗Hsv−1抗体のgD12細胞への結合を表わす
白の四角は、先端切断したgDを分泌する増幅していな
い細胞から得た100倍濃度の培地の存在下に、抗H5
V−1抗体%D12細胞の結合を表わす。この方法はg
 D 10.2 細胞系に詔いて、250nMMtx 
で発育でき、もとのg D 10.2 細胞系より約2
0倍多量の先端切断gDを培養液中に分泌する増幅細胞
系gD10.2.2を生産するために打すわれる(第1
0およびl1図参照)。
dhfrマーカー/増幅系は、外来性DNAを獲得し、
それを安定に組み込むことができる他の細胞とも使用で
きる。
本発明において、−(合させる働きを有する疎水性−親
水性カルボキシル末端領域を欠いている膜結合性タンパ
ク質の先端切断体がなお免疫原となり得ることを証明し
得たことは、他の膜結合型免疫原タンパク質でも同様の
結果を期待し得ることを示しており、ウィルス、寄生虫
または他の病原微生物に対する改良されたワクチン源が
提供されることが期待できる。
これまでの実施例では、gDタンパク質のDNAは、そ
こに都合の良い制限部位があるので残基300の位置で
切断された。このこと□から、第2図のヒトロバシー図
に見られるように、カルボキシル末端疎水性/親水性領
域を完全に除く結果となった。
実際、それより先の領域の残基301〜332の範囲を
越えて除去されると、タンパク質の免疫原性は明らかに
破壊された。従って、このタンパク質の場合、詔よび恐
らく他の免疫原性の膜結合屋舎タンパク質の場合も、先
端切断の程度は、膜に結合するという性質が除かれ、タ
ンパク質が周囲の媒質に分泌される効果が得られる限り
、かなり少なくし得るということが、そこから結論され
る。
実−例 2 実施例2はH5V−2gCタンパク質(以前はgFタン
パク質と命名されていた)に関する。
’ H8V−2(G株)を0.1のイレプット多重度H
EP’2細胞に感染させた後この細胞培養を、10%の
ウシ胎児血清および抗生物質を含有するDu 1bec
coの改良Eagle培地で3日間、33℃で増□殖さ
せた。H5V−’2 DNAは、前述のようにプロテイ
デーゼにで消化し、CS C4超遠心により分離した(
23)。
’D’ N A操作 ゛□制限酵素、DNAポリメラーゼKlenow 断片
、T4DNAリガーゼ、およびT4ポリ″ヌクレオチド
キナ□−ゼはBethesda Re5earch L
absから購入し、提供者の指示に従って使用した〇 H8V−2DNA制限断片の分子クローニングEcoj
lで消化したH5V−2DNAを5%ポリアクリルアミ
ドゲルで処理することにより、H5V−2ゲノムの地図
でほぼ0.650の位置に相当するEcoRl”P”断
片を分離した。分離した断片を、EcoRlで消化した
pUc9 (28)ヘクローンした。このプラスミドは
pUc−RIPと呼ばれた。
次に、pUc−RIPサブクローンを、EcoR11P
@断片を含有するH5V−2ゲノムのSac 1断片の
位置を突き止めるのに使用した。サザーンブロツテイン
グ実験(27)によって、H8V−2の4,9 kb 
Sac 1フラグメントがEcoRl ”P”断片を含
有してい、ることがわかった。この断片を0.7%アガ
ロースゲルで分離し、独特のSac 1部位(55)を
含有しているpBR322誘導プラスミドヘクローンし
た。。このプラスミドは’pBR8aclEl と呼ば
れた。、更に、pB竺5acl−“E”の制限酵素分析
によりEcoRl”P”断片と配列相同性を有する2、
9kbのSal l断片ゲ証明され、前述と同様にして
Sal lで消化されたpUC9ヘサブクローンした。
このプラスミドはpgC2Sa12.9と呼ばれた。
1) N A配列の大部分はジデオキシヌクレオチドチ
ェーンターミネーション法を使用して決定した。種々の
断片を複製型のm13フアージベクター、mp7.mp
8、およびmp9 にサブクローンし、前述したように
DNA配列を決定した(29)。幾32 つかの場合には、断片を、rP−ATL’とT4ポリヌ
クレアーゼを用いてその5′−位を32pで標識し、断
片のDNA配列を化学的分解法を使用して決定した(5
6)。DNAおよびタンパク質配列のコンピューターを
使用する解析はROMプログラムを用いて実施した(5
7)。推定したアミノ酸配列のヒトロバシーは12アミ
ノ酸幅、lジャンプ法を使用して解析した(31a)。
制限エンドヌクレアーゼでHS V −2DNA li
−消化し、プラスミドDNAを1.5%アガロースゲル
上で分画し、標準的な方法でニトロセルロース上にプロ
ット(移し換え)した。第12図で星印を付したSac
 2断片の一本鎖は、DNAポリメラーゼ1のK 1 
eno w 断片で充填し、得られた平滑末端断片を、
T4DNAリガーゼを使用して、Sma lで消化され
たm13m7複製型(29)に連結(ライゲーション)
した。このライゲーションおよびトランスフェクション
により調製された一本鎖DNAを、DNAポリメラーゼ
エのKlenow 断片を使用し、高い特異的活性(1
×1109CP/μg)を有する32P−標識一本鎖プ
ローブDNAの合成の鋳型として使用した。ハイブリダ
イゼーションは標準的な方法を使用して実施した(27
.58)。
結果 ニング H5V−2のgFF遺伝子分離するのに採られた方針は
、この遺伝子がH5V−1gc 遺伝子と共直線的(コ
リニア−)であるという仮定に基づいていた。この仮定
は、H5V−1の糖タンパク質Cと抗原的に相関性のあ
る7 5,000ダルトンの糖タンパク質gFがH8V
−2中に発見されたこと、およびこのタンパク質のため
の遺伝子がH5V−1gG遺伝子とほぼ共直線的である
と言う最近の知見によって支持されていた(22d、5
9)。また、H3V−1gCおよびH8V−2gFの双
方に結合する単クローン性抗体が分離されたことは、こ
の二つのタンパク質が相互に相同的であるかも知れない
ことを更に示唆している(22f)。従って、H5V−
gc遺伝子と共直線的であるH5V−2ゲノム領域のD
NA配列を解析すれば、HS V −2g F遺伝子の
配置を突き止めるタンパク質配列情報の手懸りが得られ
るであろうと考えられた。
1(SV−2ゲノムの600塩基対のEcoRl”P’
断片は〜0.650の位置に存在することがわかった(
12)。この領域は、H8V−1ゲノムの約0.630
〜0.640に位置するH8V−1gc遺伝子の既知の
暗号化領域(59)とほぼ共直線的である。この断片は
1−iSv−2DNAのEco Rl消化物から分離さ
れ、プラスミドpUC9(28)にクローンされ、その
DNA配列が決定された(29.56)。得られた配列
をH5V−1gG配列と比較すると(59)、EcoR
l ” P ”断片(!:H5V−1 gG暗号化領域
の3’−末端の間に高度の、配列相同性が見られた。そ
れ故、H5V−1gG遺伝子と相同性であるiSv−2
遺伝子の残りの部分も十分に含んでいるEcoRII 
p 1断片と重複しているH5V−2ゲノムDNAから
、Sac l制限エンドヌクレアーゼ断片を分離するプ
ローブとして、このEcoRl ’P’を使用した。第
12図には、Eco R1” P ’断片を含んでおり
、DNA配列解析に使用り、、り2.9 kb (7)
 Sal 1 断片をH8V−2ゲノムから分離するの
に要した手順を図示した。
解析 EcoRl”P“断片との配列相同性に基づき、H3V
−2ゲノムから分離した4、3kbの5acl”E’断
片を更に消化して、2,9kbのSal l断片を得て
、これをp g C2S a l 2.9と命名した。
第12図は、ジデオキシヌクレオチド配列決定法(29
)または化学的分解法(56)のいずれかによりDNA
配列解析が行なわれたp g C2S a l 2.9
からの断片を示している。更にこの図は、pgC2Sa
l 2,9の中のEcoRl“PIl断片位置と同時に
、H8V−2ゲノムの〜0.628の位置のBgllI
”Nl断片の右側末端に相当するBgl[部位の位置を
示している(12)。
更に詳細に述べると、第12図は、H5V−1gGと共
直線的に配置しているHVS−2領域、PgC2Sa1
2.9のクローニングを示している。〜0,61〜0.
66 に配置しているH8V−ゲノムの領域は、600
塩基対のEcoRl ”P”断片をプローブとして使用
し、Sac l断片(pBR5ac″El)としてクロ
ーンした。pBR8ac ”E“のサブクローン、p 
g C2Sa 12.9はDNA配列解析に使用した。
矢印は配列化された領域を表わし、その配列から誘導さ
れた主な479アミノ酸のオープンリーディングフレー
ムの位置が図示されている。Eco R1” P ”断
片を略本するEco R1部位、およびBgl 2 ”
N”断片の右端にあるBgl 2部位(地図の〜0.6
28の位置)(26)を含む種々の制限部位が示育れて
いる。星(*)印で示しであるSac 2断片は、この
領域に出現する欠失を調べるために行なったサザーンブ
ロッテイン実験に使用した(結果参照)。Sm;Sma
l、Sa纂5ac2.Rs:Rsal、Bg;8g12
.Pv;Pvu 2 、 R1; EcoRlなどの他
の部位はDNA配列決定実験に使用した。
第13図はp g C2S a 1 、2.9から得ら
れたDNA配列をH5V−1gc領域のDNA配列(5
9)と比較して示している。H5V−1gC領域(H5
V−1)とpgC2Sal 2,9から得た配列(H5
V−2)はROMプログラム(57)を用いて比較した
。種々の欠失は配列の重複を最大化するのlと使用され
たから、わかり易くするためにスペースを含むすべての
位置に番号を付けた。星印は一致しないヌクレオチドの
上に付けた。H5V−1配列の43位にある下線を引い
た1A1残基は、gCmRNAのほぼ転写開始部位であ
る(59)。”TATA“1、およびTATA 2は、
それぞれHS V−1g CmRNAと730塩基m 
RN Aの転写コントロール領域と推定される(59.
60)。H8V−1配列の1728の位置に挿入された
T残基はこ9領域の配列再決定により発見され(M、 
Jackson末、−表)、それはH8V−2の主オー
プンリーディングフレームの停止コドンと相同である1
735〜1737の位置にインフェース停止コドンを導
入するものであることが明らかにされた。第2H5V−
2開始コドンの位置が1975〜1977であるように
、H5V−1の730塩基m RN A開始コドンの位
置は2032〜2034に示されている。
再び第13図において、H8V−,2の図示された誘導
配列をH8V−1のgC遺伝子、声域のDNA配列(5
9)と比較すると、これt二つ、の断片間の全体的な配
列相同性は約68%であった。然しなが□ ら配列のある一定の領域を見る牛、配列相同性の程度は
他に比較してはるかに高いか、または低かった。例えば
、H8V−1とH5Vその0〜570位の配列は僅かに
51%の相同、性しか示さないが、570〜1740位
の領域は、堺か、、iこ高い配列相同性を示した(80
1゜もう−?の相同性の高い領域(70%)は二つの配
列の終りの1975位〜2419位に見出された。ヌク
レオチド配列の変化に加えて、二つのゲノムを相互に比
較すると、種々の欠失または挿入が見、られた。最も顕
著なのはH8V−1gc配列の346〜426の位置に
見られる81塩基対の領域が、H5V−2ゲノムでは失
われていることであった。、この全体的な配列比較から
、ここに配列決定を行、なったH8V−1gC領域とH
8V−2領域との間には高度の配列相同性があることが
示された。
Fr1nkら(59)は、H8V−1gCを暗号化して
いる2、520塩基m RN Aの5′−末端が、第1
3図の43位の下線を引いたA残基にマツプ(配置)す
ることを発見した。更に、彼らは、この残基の約22塩
基対(5′)にATに富んだ”TATA”ボックス(6
0)を指摘している。第13図に示した二つの配列を比
較すると、H8V−1とH5V−2の配列は共にこの領
域に同一の配列、CGGGTATAAAを含んでいるこ
とを示している。この配列は、これまで決定された多く
の1isv−1およびH5V−2配列中の”TATA”
ポックろ領域に存在することが見い出されている先のW
h i t tonらの報告(61)の配列と一致する
。この保存配列に続いて、両ウィルスゲノムともGに富
んだ領域がある。この推定上の転写コントロール領域の
ほかに、第2の”TATA’ボックスが第13図の二つ
の配列の1845〜1849の位置に見出された。この
第2の’TATA”ボックスはHS V−1ゲノムにお
いて730塩基m RN Aの転写をコントロールする
ものと推定されている(59)。H5V−1とI(SV
−2は共にこの配列を含んでおり、それは第一の1TA
TA”、j′5ツクスの前にあるCGGG配列と類似し
たCGGGCG 配列を含むGOに富んだフランキング
配列に囲まれている。更に両ゲノムとも、この第2の”
TAT’A”ボックスの3′にオープンリーディングフ
レームを暗号化しており、これ番ごつシAでは後に論じ
る。
前述した81塩基対の欠失がI(SV−2ゲノムに実際
に見出されるのか、或いはクローニングまたは配列決定
の実験中に起こる人為的なものなのかどうかを決定する
ために、H8V−2ゲノムDNAおよびクローンしたH
5V−2DNAのサザーンブロツテイング解析を実施し
た。失われた81塩基対の領域にまたがるSac 2断
片(第12図の断片参照)から32P−標識プローブを
調製した。もしH5V−2ゲノムDNAが81塩基対の
領域を欠失しているならば、この領域にまたがるSma
 l−B g■断片は576塩基対となり、Sma l
断片は662塩基となり、Sac 2断片は195塩基
対となるであろう。
第14図は、1(SV−2ゲ/ ムD N AとpgC
2Sa12.91)NAのサザーンブロツテイング解析
を示す。第13図に示したH5V−2配列中、脱落して
いる81塩基対領域にまたがる領域(j−(SV−2の
346〜426の位置)を、欠失領域に重なり合う第1
2図の星印で示したSac 2断片を使用(−で解析し
た。1〜3列はH8V−2ゲノムDNAの制限消化物で
あり、4〜6列はpgC2Sa12.9の制限酵素消化
物である。消化されたDNAは1.5;/アガロースゲ
ルで電気泳動し、変性し、ニトロセルロースにプロット
し、32P−標識Sac 2断片でプローブした。(矢
印は、ファージλDNAの564塩基対のHindll
I断片の位置を示す)。1列および6タリ目;Smal
斗Bgl 2 : 2列および5列目逼Sma l :
 3列および4列目;5ac2゜第14図に示された結
果から、予測した制限部位が)■5V−2ゲ/ムDNA
およびクローンした1(SV−2DNAの双方において
、81塩基対を欠失している領域を囲んでいることが明
らかになった。更に、l−l5V−2ゲノム断片および
クローンした断片は正確に伴移動(コマイブレート)シ
ており、欠失がクローニングまたは配列決定における手
技によって人為的に起こったものでないことがわかった
H5V−2の2.9 kb Sal l断片に含まれて
いる潜在的暗号化配列を解析し、第13図に示したH8
V−2配列の199〜201の位置に暗号化されている
メチオニンから始まり、この図のl−l5V−2配列の
1735〜1737の位置のTAA停止停止トドるΔ 479個のアミノ酸から成るオープンリーディングフレ
ームを明らかにした。第13図から判るように、I(S
V−1gcタンパク質とosv−2オープンリーデイン
グフレームは、共に二つの配列の、”TATA’ボック
ス相同に対してほぼ同じ位置から開始する。更に、最初
この領域に存在するH3V−2オープンリーデイングフ
レームはH8V−1gc遺伝子の前の12コドンで終る
と考えられていたが、)IsV−IF株のgC遺伝子配
列のカルボキシル末端領域の配列を再決定することによ
り(hi・Jackson、未発表)、Fr1nkら(
59)によって報告された配列は1727の位置の後の
チミジンヌクレオチドを見落としていたこと、およびこ
の残基を挿入すると、翻訳したH5V−1gGタンパク
質は)(SV−2オープンリーデイングフレームと同じ
場所(第13図の1735〜1737)で終了する翻訳
された14SV−1gG蛋白質となることが明らかにな
った。このようにして、種々の欠失および挿入を考慮す
ると、第13図に示したように、l−l5V−1gG遺
伝子とH5V−2のオープンリーディングフレームは非
常に高度の重なりを示す。
第15図は、tisv−2の大−オープンリーディング
フレームの翻訳と、H・SV−1gcアミノ酸配列との
比較を示す。アミノ酸は1文字略号法を使用して表わし
た。H5V−1gCはH8V−1gc配列を意味し、H
5V−2gFはH8V−2オ一プンリーデイングフレー
ム配列を意味する。タンパク質はROMプログラムを使
用して比較し、間隙の場所は、所望により相同体を最大
化して挿入した。
相同でないアミノ酸の上に星印を付した。N−結合糖タ
ンパク質と推定される部位(NXSまたはNXT)(6
2)には陰影を付け、システィン残基(C)は枠で囲ん
だ。空間部分(スペース)を除き、アミノ酸だけに番号
を付けた。図15Bは、2番目のH8V−2オープンリ
ーデイングフレームの翻訳およびH8V−1730塩基
m RN Aタンパク質との比較を示す。7300RF
 H8V−2は、第13図に示したH5V−2配列の1
975〜2406の位置から誘導された第2のH5V−
2オープンリーデイングフレームの不完全アミノ酸配列
である、7300RF H8V−1は、H8V−1(7
) 730塩基mRNA(59) によって暗号化され
たタンパク質へ誘導するアミノ酸配列である。第4.A
図および第4B図のいずれにおいても、電荷に関して保
守(コンサーブ)されているアミノ酸変化には(C)印
を、電荷に関して保守(コンサーブ)されていない変化
には(N) 印を付けた。
第15図には、H8V−1gc遺伝子と479アミノ酸
H8V−2オ一プンリーデイングフレーム間の高度の配
列相同性を図示している。最初の19個のアミノ酸は、
電荷に関してすべて保守的コンサーバティブ)である最
初の25個のアミノ酸の変化を伴ない、約80%の配列
相同性を含んでいる。H8V−1gC(7) 124番
目ノ残基(H8V−2配列の900番目残基)から両タ
ンパク質の末端 ゛までは、電荷に関して保守的(コン
サーバティブ)である75%のアミノ酸変化を伴なう約
74%の配列相同性がある。N一連結糖付加が推定され
る5ケ所の部位(NXSまたはNXT(62)) は、
両タンパク質問で保守(コンサーブ)され、7個のシス
ティン残基はすべてC末雫に対し相同的な位置に局在し
ている。タンパク質のカルボキシ1し末端基の3/4 
における全般的な配列の保守性、(コンサーベーション
)に加えて、20残基の長さにわたる大きい領域のアミ
ノ酸配タリの偶発的な相同性もある(即ち、HS V−
1の385〜405の位置の配列とH5V−2の352
〜372の位置の配列)。この配列の比較から、H5V
−2ゲノムのこの領域のオープンリーディングフレーム
は、H5V−1gGと相同なタンパク質を暗号化さ些て
いると結論して良い。
この領域に暗号化されているl−1sV−2タンパク質
はH8V−1gG配列と著しい配列相同性を示している
が、一方、二つの配列間には数ケ所の注目すべき差異が
ある。最も際立った差異は、H8V−1gC配列におけ
る50〜76残基から見出される27個のアミノ酸がH
8V−2配7すに欠失している(第15図)ことであり
、これは先に記述した81塩基対の欠失に対応する。こ
の大きい欠失のほかに、両配列には1個または2個のア
ミノ酸から成る短か、い欠失が見られる。これらの欠失
のすべてはタンパク質のアミノ末端領域に見出される。
これらの欠失のほかに、H8V−1gG配列の29〜1
23残基の間(H5V−2配列の31〜90残基)に頻
発するタンパク質のアミノ末端領域には多くのアミノ酸
の変異がある。この領域ではアミノ酸の30%だけが相
同性であり、この相同の多くは保守(コンサーブ)され
たプロリン残基に起因している。この領域に見出される
アミノ酸置換の43%は電荷に関して非保守的(ノンコ
ンサーバテイブ)である。そのような多数の変異を示す
唯一の他の領域はカルボキシル末端疎水性領域(H5V
−1配列(7)476〜496残基およびH5■−2配
列の443〜463残基)であり、そこではタンパク質
の55哄が相同性であるが、すべての変化が保守(コン
サーブ)され、荷電されず、疎水性のアミノ酸であり、
また該タンパク質のカルボキシル末端では配列の僅か2
5%、だけが相同であるが、全般的なアミノ酸の構成は
相似している()ISV−1のSOO〜512残基およ
びH5V−2の467〜479残基)。二つのタンパク
質問には5ケ所のN−結合糖付加推定部位が保守(コン
サーブ)されているが、一方H5V−gC配列はH8V
−2配列より2ケ所含んでいる部位が多い(総計9=7
)。
I−ISV−1gG配列には、H8V−2部位からは欠
失している27個のアミノ酸中に2ケ所のN−結合糖付
加部位と、第15図の109〜112残基間に1対の重
複している部位が含まれている。H5V−2配列はH5
V−1配列には見られない2ケ所のN−結合糖付加部位
を含んでおり、その1個はアミノ末端領域の近くにある
H5V−1配列とH5V−2配列間に起こり得る構造上
の相同性を一層充分に吟味するために、ヒトロバシー解
析を実施した(31a)。第6図に、1(SV−1gc
タンパク質とH5V−2主−オープンリーディングタン
パク質のヒトロバシー解析を図示する。各タンパク質の
ヒトロバシーはHoppおよびWoods (31a 
)のプログラムを使用して測定した。中央線より上方は
疎水性領域、中央線より下方は親水性領域である。12
個ずつのアミノ酸を解析し、その平均ヒトロバシー値を
計算した。
アスパラギン一連結糖付加推定部位(62)を(0)印
で示した。gC−1: HS V−1gGタンパク質ヒ
トロバシー。gC−2(gF ) : HS V−2主
−オープンリーディングフレームヒドロパシー。
両タンパク質が、アミノ酸配列の親水性と疎水性の性質
に基づいた極度の構造上の相同性を示すことを第16図
に示す。各図において、N−末端疎水性領域の後には親
水性のアミノ酸鎖が続いており、それぞれ総計9個のう
ち6個(i−isv−1)または総計7個のうち3個(
H5V−2)のN一連結糖付加推定部位を含んでいるこ
とを示している。この親水性領域に続くピークと谷は、
最後のN−結合糖付加部位を含む親水性領域を含めて両
タンパク質とも非常に相似している。両タンパク質のカ
ルボキシル末端領域は非常に疎水性の20残基領域を示
し、その後゛にカルボキシル末端領域が続いている。H
8V−1gcにだけ見出される27個の近接するアミノ
酸は50〜76残基間に比較的親水性の領域を暗号化さ
れているようである(第16図)。以上結論すると、こ
の解析によってH5V−1gcとH8V−2タンパク質
の両者のヒトロバシー像は非常に相似しており、これら
タンパク質の最低に保守(コンサーブ)されたアミン末
端側域は高度に糖付加を受ける電位を有する親水性領域
に見出されることが明らかにされた。
第2H3V−2オープンリーデイングフレームの解析 第2図に示したH5V−2配列の最終431塩基対(1
975〜2406残基)の翻訳によって105アミノ酸
から成る第2オープンリーデイングフレームが明らかに
成った。ここに報告する配列情報は、H3V−2第2オ
ープンリーデイングフレームの全部を十分に把握してい
るわけではないが、乙の配列をFr1nkら(10)が
報告したH5V−1の730塩基m RN Aにより暗
号化されたオープンリーディングフレームと比較すると
、この場合もまた高度の相同性を示している。第4B図
で明らかなように、二つの配列は重なり合う領域では7
5%の配列相同性を示し、またそのアミノ酸変異の約9
0%は電荷に関して保守的(コンサーバティブ)である
。二つの配列の主な差異は、H3V−2に見られる19
アミノ酸N−末端領域がH3V−1配列には見出されな
い点である。従ってこの領域に暗号化されている機能は
不明であるが、H5V−1とH5V−1から得られるタ
ンパ°り質はかなりの配列相同性を示している。
考察 上記の結果は、I(SV−2ゲノムが共直線的に配置し
ているH8V−1糖タンパク質Cの同族体を暗号化され
ていることを証明している。ここに見出された配列の共
直線性は、H5V−1の730塩基対m RN Aの同
族体(10)を明らかに暗号化されているH5V−2の
主−オープンリーディングフレームの31配列の発見に
よって強化される。H5V−2gF遺伝子の以前の地図
作成(33)は、ここに記載した数ケ所の潜在性のN−
結合糖付加部位と、明らかなアミノ末端シグナル配列(
5)、および推定カルボキシル末端膜透過領域(28)
を包含するH8V−2ゲノムの主−オープンリーディン
グフレームの性□質の双方によって、ここに記載したH
5V−2タンパク質は糖タンパク質gFであると結論さ
れる。更に、翻訳されたH5V−2タンパク質の大きさ
く〜52,000 ダルトン)は、エンドグリコシダー
ゼHで処理したH5V−2gFの天然の大きさとして報
告されている値(54,000ダルトン)と近似してい
る。最後に、広範囲にわたるアミノ酸配列の相同性と、
数ケ所の潜在性N−結合糖付加部位および7個のシステ
ィン残基スベテノコンサーベーション(保存性)はH5
V−1gcとH8V−2gF間の構造的相動性を示して
いる。
これらの結果は、H8V−2gFとH5V−1gcは主
として型特異性であるが、それらは型共通性の決定基を
有していることを証明した以前の成績(17,22d、
22f、43 )を説明することを助ける。2.3の以
前の研究(17,18,43)で、これらのタンパク質
が型特異性抗体を優勢に誘導することを証明しているの
で、大部分のタンパク質抗原領域が推定疎水性シグナル
配列に続く、より分岐したN−末端配列の中に見□出漬
れるのは理屈にあっている。分岐領域の潜在性のN−結
合糖負荷部位の高い含量と共に、その親水性の性質(6
2)から、これらの領域がタンパク質表面に位置するこ
とが示唆される。これらの分岐配列がタンパク質の外側
へ暴露していることは、これらの分岐抗原決定基(エピ
トープ)に対する型特異性抗体の生成に対する役割りを
果しているのかも知れない。然し、gCとgFの間で保
守(コンサーブ)されている親水性領域がタンパク質の
外側へ暴露することができ、1例において糖付加されて
いる(H8V−1gGの363〜366残基およびH8
V−2gFの330〜332残基)ことがあり得るので
、型共通性決定基もタンパク質の:)/4のより高度に
保守(コンサーブ)されているカルボキシル末端によっ
て生成される可能性がある。このように、H8V−1g
CとH5V−2りは型特異性および型共通性決定基の双
方を共有しているか、型特異性決定基の方がより抗原性
であるようで66・ 、。
gCとgF、の型特異性お、よび型共通決定基の説明は
知られていないが、タンパク、質には少なくとも二つの
機能、即ち、その一つは両つィルスの生存率に重要であ
る型共通性領域、ま元来の一つは各ウィルスの型に特異
的である型特異性領域である。gCおよびgFの機能は
現在のところ不明でアリ、生存し得るgCマイナスのf
(SV−1突然変異株がインビトロで分離されてい、る
が(65)、ヒト宿主のインビボ感染期間aよび潜伏確
立期間において、gCまたはgFのいずれが必要不可欠
であるめかは明らかでない。H5V=1および)ISV
−2の間で、感染部位の偏好性と毒性の強さを含む生物
学的な差異の少なくとも幾つかは・gCとgFのアミノ
末端領域間の著しい構造的差暴に由来するであろうこと
は考えられる。例えこれらタンノ櫂り質の機能的な知識
が全°くなく′C’C,異なった選択圧がgCおよびg
Fの分岐領域と保守□(コンサーブ)領域に作用するに
違いないと結論1しても良かろう。
H5V−1およびH5V−2のgD遺伝子の配置列に関
する以、前の比較(5B)で、アミノ末端シグナル配列
(63)とカルボキシル末端膜透過領域(64)は、置
換アミノ酸が疎水性である限り多数の突然変異に耐容、
シ、、得るこ、とを証明した。gCおよびgFの配列比
較により、gCの479〜496残基とgFの443〜
4.634基からカルボキシル末端、推定膜透過領域(
64)で同様の知鯵が示された。この領域における多く
の非対応性疎水性置換体は、gI)の、場合のように、
脂溶性である。アミノ酸ならばこの領域に耐容できるこ
とが示唆される。
然しなから、gDとは対照的にgCとgFのアミノ末端
シグナル配列は最初の19残基で高度に相同である。こ
の占つにこの領域は、糖タン/ NILり質を粗面小胞
体へ指向させる以外に重要な保守(コンサーブ)された
機能を持?か(5)、或いは保守されねばならないゲノ
ムのこの領域に、重複する遺伝子または他の機能的な配
列がある(66)かである。
完全な比較をするにはHS V−2配列が不充分である
が、88・V−1gCmRNA転写開始への5′領域は
、H3V−1およびH8V−2ゲノムの双方とも同じC
GGGTATAA配列を示す。更に、両配列とも、それ
に続いて転写開始の直前のGに富んだ領域がある。この
ように、H5V−1およびH5V−2のgD遺伝子で以
前に発見されたように、二つのウィルス型間の−L流配
列に相同性が存在しており、このことはこれらの領域が
これら遺伝子の転写調節に関与している可能性を示唆し
ている。両ウィルスゲノムに見出され、多分730塩基
mRNAの転写をコントロールしていると思われる(5
9゜60)”’rATA”ボックス相同性も、H5V−
1とH8V−2における比較的高度な配列相同性を示し
ているのは興味深い。第13図に示したように、この’
TATA”ボックスの前にあるCGに富んだ配列が来る
が、これは第一の’TATA’領域の前にある配列と相
似しているが、全く同一ではなく、それらの後にいずれ
も〜80%の配列相同性を示す14塩基対の領域が続く
。全般的な配列相同性は〜75%であるのに対し、この
領域を囲む全領域の相同性は僅かに33塩基対である。
もしこの領域が730塩基m RN Aの転写調節に関
与するならば、転写調節因子による認識には比較的短か
い配列で充分であるようである。
結果かうHS V−1gCとH8V−2gF糖タンパク
質は高度に相同的であり、それらが型共通性および型特
異性領域を暗号化されていることを証明した。二つのタ
ンパク質が有意な配列相同性を示し、また明らかに共直
線的に配置されているので、本発明人らはH5V−2g
FをH5V−2gGまたはgC−2と命名し直すという
Zeznlak および5pear (22d )の提
案を支持する。また、ここに報告した配列決定データは
、インビトロでgC−1とgC−2タンパク質間の種々
の型特異性領域を交換スることによる二つのタンパク質
の機能的解析と、キメラ様配列をヒト細胞に発現するこ
と(67)またはこれらの領域をウィルスへ再編入する
(68)道を開いた。
クローンしたgC−2糖タンパク質は実施例1に開示し
たのと同様の方法で発現し、ワクチンに形成されると確
信する。
更に、そのような組み換えgCおよびgD糖タンパク質
の混合物から成るワクチンは、いずれの糖タンパク質単
独から成るワクチンより、H8V−1およびH5V−2
に対して有意に一層効果的であることを確信する。
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よび数字でそれぞれ付加的に引用した参考文献を挙げる
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【図面の簡単な説明】
第1図はH8V−1およびI(SV−2gD遺伝子およ
びその周囲の非翻訳領域のDNA配列とその推定される
アミノ酸配列を示す模式図、第2図はH5V−1および
H5V−2タンパク質からのgDタンパク質のヒトロバ
シー解析を示すグラフ、第3図は膜結合型のH5V−1
糖タンパク質りの発現のために組立てられたpgD−d
11frプラスミドの模式図、第4図はHS Vに対す
るヒト抗体でgD12細胞を標識した結果を示す位相差
顕微鏡図(A)および螢光顕微鏡?)$5図はgD12
細胞系からの△ クローンされたgDおよびH5V−1に感染させたヒト
の細胞から得られた天然のgDの放射免疫沈降を示すグ
ラフ、第6図はgD12細胞および親のCHO細胞系に
対するヒト抗H5V抗体の結谷度を示すグラフ、第7図
はH5V−1gDタンパク質の模式図、第8図は分泌型
のH5V−1gl)タンパク質のための発現プラスミド
pgDt runcdhfrの組立てを示す模式図、第
9図はgDlo、2細胞系からの放射免疫沈降を示すグ
ラフ、第10図は増幅前後のgDlo、2細胞系からの
放射免疫沈降を示すグラフ、第11図はMtxで増幅し
たgDlo、2細胞系で達成された増幅度を示すグラフ
、第12図はDNA配列解析を行なったpgC2Sa1
 2.9の断片を示す模式図、第13図はPgC2Sa
12.9カラ誘導すしたDNA配列とH5V−igc領
域のDNA配列の比較を示す模式図、第14図はH5V
−2ゲノムDNAとpgc2sal 2.9 D N 
A (7) サザーンブロツテイング解析を示すグラフ
、第15図はH5V−2のラージオープンリーディング
フレームの翻訳とH5V−1gcのアミノ酸配列の比較
を示す模式図、第16図はH5V−1gCタフハク質ト
H5V−2のメジャー・オープンリーディングフレーム
タンパク質のヒトロバシー解析結果を示すグラフである
。 特許出願人 ジェネンテク、インコーポレイテッド代理
人 弁理士青白 葆番勤)1名 −画の浄書(内容に変更なし) Fig、5 A B −面の浄書(内容に変更なし) gD12 1 2 1 2 −+−+−十+−+ − g面の浄書ぐ内容に変更なし) 1234 ■関の浄(■内8&:*−なL″〉 □ = 1 .2 3 4.、.5 6.、、。 −564−・p・ 手続補正盲動式) 昭和60年 2月26日 1、事件の表示 昭和59年特許願第 183623 万3、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国カリ7オルニア94080、サウ
ス・サン・7ランシスコ、ポイント・サン・ブルーノ・
ブールバード460番 名称 ジェネンテク、インコーポレイテッド4代理人 6、補正の対象:明細書の「図面の簡単な説明」の欄お
よび図面 、イてて一7−ミ、 7、補正の内容 イ)図面の簡単な説明の欄の?ili iEl、)11
6頁10行、[顕微鏡図(Δ)]を「顕微鏡写真の模写
図(A月と訂正。 2)116頁11行、「顕微鏡図(B)」を[顕微鏡写
真の模写図(iDJと訂正1゜ 3)116頁14行、[示ナク゛ラフ−1を[撮影しl
こ写真の模写図」と訂正。 4)100頁末行、「示ずクラツ」を1撮影した写真の
模2j図」と訂正。 5)117頁l〜2行、「示ずグラ;7」をi撮影した
写真の模写図」と訂正。 6)117頁9行、[解V↑を示ずクラツ]を1解叶の
結果を撮影した写真の模写図−1と訂正。 口)a墨を用いて適正な用紙に鮮明に描いlこ第、1.
5.9、l0114図を提出する。 以−1−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1] 病原体に対する中和抗体を産生じ得る露出した抗
    原決定基を持った膜結合性ポリペプチドであって、それ
    を生産し得る安定な連続した組み換え体細胞系の膜と機
    能的に連合しているポリープチーを門有しているワクチ
    ン。 2、病原体に対する中和抗体を産生じ得る露出した抗原
    決定基を持った膜結合性ポリペプチドの一木含誘i体で
    あって、それを生産し得る安定な蓮続した組み換え体細
    胞系の膜と機能的に連合す−形で形成され、次いで該膜
    から遊離することに上り生成した該膜不含誘導体を含有
    するワクチン。 3、組み換え体宿主細胞が安定な真核細胞系であ纂第i
    項また番1第2項に記載のワクチン。 4、宿主細胞が哺乳動物細胞系である第1項または第2
    項に記載のワクチン。 の生産性を欠失しており dhfr選択マーカーおよび
    該ポリペプチドを暗号化している遺伝子を含んでいる発
    現ベクターを含有しているものである第3瑣または第4
    ′項に記載のワクチン66、ポリペプチドが単純ヘルペ
    スウィルス・1型または2型の少な(とも1個の糖タン
    パク質を含んでおり、該病原体が単純ヘルペスウィルス
    1型および/または2型である第1項〜第5項のいずれ
    かに記載のワクチン。 7、該糖タンパク質がgDから成る第6項に記載のワク
    チン。 8、該糖タンパク質がgCから成る第6項に記載のワク
    チン。 9、−該ポリペプチドが糖タンパク質Cお工び糖タンパ
    ク費□Dの混合物から成る第6項に記載のワクチン。 l〇−膜結合ポリペプチドの先端を切断された膜不含誘
    導体を含有するワクチンであ□って、該誘導体ポがペプ
    チドが膜結合領域を含まず、膜を含ま出した抗原決定基
    を持っていることを特徴とするワクチン。 11、先端を切断されたポリペプチドが単純ヘルペスウ
    ィルス1型または2型の糖タンパク質りの誘導体であり
    、病原体が単純ヘルペスウィルス1型および/または2
    型である第10項に記載のワクチン。 12、先端を切断されたポリペプチドが単純ヘルペスウ
    ィルス1型または2型の糖タンパク質Cの誘導体であり
    、病原体が単純ヘルペスウィルス1型および/または2
    型である第10項に記載のワクチン。 13、先端を切断された誘導体が、アミノ酸残基約30
    0までのgDポリペプチドのN−末端領域から成る第1
    1項に記載のワクチン。 14、該膜結合ポリペプチドを暗号化しているDNAを
    製造し、膜結合領域を暗号化している部分を欠失させ、
    そのDNAを発現ベクターに挿入し、宿主細胞を該ベク
    タでトランスフェクトし、分泌生成物として先端切断ポ
    リペプチドを採取することを特徴とする第10項〜第1
    3項のいずれかに記載のワクチンを製造する方法。 15、トランスフェクトされる宿主細胞が安定した真核
    細胞系である第14項に記載の方法。 16、トランスフェクトされる宿主細胞が哺乳動物細胞
    系である第15項に記載の方法。 17、細胞系がdhfr生産性を欠失し、ベクターがd
    hfr選択マーカーを含んでいる第15項または第16
    項に記載の方法。 18、先端切断ポリペプチドが単純ヘルペスウィルス1
    型または2型の糖タンパク質である第14項〜第16項
    のいずれかに記載の方法。 19、先端切断ポリペプチドが糖タンパク質りの最初の
    300アミノ酸残基に制限されている第18項に記載の
    方法。
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