JPS61502839A - ミモトープを検出または決定する方法 - Google Patents
ミモトープを検出または決定する方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ミモトーブの2方法
この発明は抗原のエピトープに相当する、またはエピトープに等価の分子トポロ
ジーを有するモノマー分子の連鎖を検出または決定する方法に関する。
本明細書中に使用される、下記にリストアンプした用語は、以下に述べる意味を
有する。
エピトープ(epitope):抗体分子との相互作用の領域によって描写され
る抗原分子の特定の表面。
カタマー(catamer):小さい分子の正確に定義された連鎖を有し、かつ
小さい分子の正確な数の縮合によって形成されたポリマー分子。
この用語は、ポリマー分子において小さい分子を結合するために異なるタイプの
縮合反応が用いられている場合を含むことに注意すべきである。
用語“カタマー(catamer)’の前に置かれた数字は、カタマーが示され
た数の小さい分子の縮合によって形成されたことを示し、たとえば、8−カタマ
ーは8箇の小さい分子からカタマーが形成されていることを意味する。
カタマーの例には、既知のペプチド、および既知のオリゴti類が含まれる。
七ノマー:相互に縮合してカタマーを形成することができる、多数の小分子の群
。
この小分子の群には、たとえば通常のし一アミノ酸の群、D−アミノ酸の群、合
成アミノ酸の群、ヌクレオチドの群およびペントースおよびヘキソースの群が含
まれるが、これらに限定されない。
ペプチド:小分子がα−アミノ酸であり、このα−アミノ酸がペプチド結合で相
互に連合しているカタマー。
本明細書中においては、アミノ酸がL−光学具ミモトープ(mimotope)
:少なくともその配置の一つに、擬態であるがエピトープのそれと等価の分子ト
ポロジーの表面領域を有するカタマー。
相補性(complementary):抗体パラトープ(paratope)
の反応表面と、特定エピトープとの相互組み合わせに関する。これら゛表面は、
抗体パラトープと、そのエピトープとの結合の間、組み合わされなければならな
い。すなわち、パラトープおよびそのエピトープは相補性として記述され、更に
特徴となる接触表面は相互に相補性である。
パラトープCpara、Lope):特定のエピトープに対して相補性である抗
体の結合部位。
以下は、すでに良く知られていることである:、1.抗原はタンパク質または多
I!類のような巨大分子であり、必ずとは云えないが、通常ではヒトおよび動物
には異物であり、人体または動物体内に導入されたときに法案性または細胞性免
疫応答、またはこの両者を刺激する;
2、抗体が結合する抗原の特定領域は、エピトープとして知られている;
3、抗原分子上には、一つ以上のエピトープが存在すること;
4、抗原に対する体の合液素性応答は、抗原の種々のエピトープに対する抗体を
生成することであること;個々の抗体の夫々は、モノクロナール抗体(mono
−clonalantibody)であり、定義により単一のproge−ni
torB−cellの増加および分化によってもたらされる細胞の群から生成さ
れる;
5、抗体分子のパラトープは、エピトープと抗体の間の接触表面である抗体結合
部位の分子表面として定義される;
6、抗体の与えられたエピトープに対して、夫々パラトープにおいて異なる、一
つ以上の抗体が生成される;
夫々のパラトープは、相補性エピトープへの特殊性によって特徴づけられる;お
よび
7、抗原による攻撃に対応して生成された抗体は、幾分かは抗原と結合すること
によって直接的に中和されること;他の部分はマクロファージ系によって処理さ
、れうる集合体(aggregate)を形成することができること;更になお
他の部分は評価しうる何らの生物学的影響も示すことができないこと。
本発明の第1の目的は、抗原のエピトープと同等なモノマーの一つ以上の短い連
鎖を検出または決定することにあり、これらの連鎖はエピトープとして同一の抗
体と結合することができる。
これらカタマーは、エピトープのミモトープである。
この情報は、疾病に対する合成カタマーワクチンをデザインする上で、およびす
べての特定の診断薬および治療薬をデザインする上ではかり知れないほど価値が
ある。
相互に縮合してカタマーを形成することができる小分子の最も有用な群は、α−
アミノ酸である。
しかしながら、化学的に矛盾なく選択された他の分子も使用することができる。
たとえばβ−アミノ酸は、カタマーの正確に制御された位置にextra−C−
bond5p−acerを付加できる利点があるので使用することができる。
本発明によれば、対象の抗体の特定パラトープに対して相補性のあるエピトープ
のトポロジー的当量テするモノマーの連鎖を検出または決定する方法を提供する
ことにある。
この方法は下記の工程からなる:
1.多数のカタマー標本を合成する;
このカタマー標本は、夫々のカタマーにおける一つ以上の指定された位置におけ
る構成が知られている多数のカタマーから成り、その他の位置における構成は、
多数の規定された一連のモノマーからランダムに構成されており;そして上記多
数のカタマー標本は、規定された位置における構成が、規定された一連のモノマ
ーの部分を含むように組織的に変化する標本から成る;
2、上記多数のカタマー標本の夫々を対象とする抗体と接触させる;次いで、
3、上記多数のカタマー標本の夫々と上記与えられた抗体との間の結合の有無を
検出または決定して、上記与えられた抗体のパラトープに対するミモトーブの部
分的連鎖を表示する。
好ましくは、本発明の方法は更に下記の工程からなる:
4、更に多数のカタマー標本の夫々が、各カタマーにおいて一つ以上の追加位置
を、指定された位置として更に有する更に多数のカタマー標本を上記のようにし
て合成する;
5、上記更に多数のカタマー標本に関して、上記工程2および3を繰り返す。
工程4および5の操作は、各カタマー標本におけるすべての位置が明らかになる
まで繰り返される;そしてすべでの推論されたミモトーブが次いで合成され、こ
の与えられた抗体に対応するエピトープに対してより良いミモトープである対象
とする抗体との相対的な反応能力から決定される。
本発明の方法は、与えられた抗体が、抗体が指向されるエピトープのミモトープ
であるカタマーと明確に反応することを実現化することにもとづいている。
更に本発明の方法は、免疫学の現代技術によれば抗体と、そのエピトープとの間
の反応を、両者が極めて小量存在する場合も検出することができる知識にもとづ
くものである。
抗体と、そのエピトープが約1pモルの量で存在する場合には、結合は検出され
る。
従って、もしも抗体がそのエピトープに対してミモトープであるカタマーとの混
合物として存在するならば、その混合物と反応してミモトープと特異的に結合す
る。
ミモトープの同定は、反応性力タマー標本の指定された位置における既知のモノ
マー組成から推論される。
完全なミモトープは、このようにして推定された反応性成分の幾つかの組合せで
あると考えられる。
本発明の方法は、抗原の性質について前もっての情報を必要とせず、特に抗原を
形成する七ツマ−の連鎖の予備知識を必要としないことが明らかである。
事実、本発明の実施のためには、抗体が指向する抗原源や木質について知ること
を必要としない。
更に本発明は、特定の抗体の生成を刺激するエピトープについて推論を必要とし
ない。
本発明の方法は、連続したエピトープと同様に非連続的なミモトープを確認する
ことができる。
本発明の方法の特性の故に、本発明の方法は、一部分が、または全体が非タンパ
ク質性であり、そのエピトープが適当なカタマーによちて擬態化されうるいづれ
の抗原にも適用できると思われる。
ミモトープは、抗原を形成する同一のモノマーセットの部分から形成されても良
いし、されなくても良い。
好ましくは本発明の方法は、合成された多数のカタマー標本を、対象とする抗体
に対してスクリーニングすることにより行なわれる。
理想的には、抗体は、いづれかの通常の方法によって製造されたモノクロナール
抗体である。
ヒトおよび動物からのポリクロナール抗血清は、モノクロナール抗体源が入手で
きないならば使用することができる。しかしながら、このとき得られたデータの
解析は、観察された反応が一つ以上のモノクロナール抗体からの反応であるので
、複雑である。
ポリクロナール抗血清を使用する場合には、当該分野で良く知られた技術、たと
えば等電焦点法、HPLGにも・とづくクロマトグラフィまたは親和力クロマト
グラフィを用いて抗体の多様化を減少させる必要がある。
最近の指摘によれば、モノマーが一連のα−アミノ酸に由来する場合には長さが
約8モノマーであるカタマーによってエピトープが擬態化される。
8カタマーがエピトープのミモトープとなる能力は、特定のモノマーを有するす
べての位置に決定的に依存するものではない。しかしながら、本発明は8個のモ
ノマーから形成された連鎖に限定されないことが理解されるべきである。
本発明の実施に際して合成される、要求される多数のカタマー標本は、既知のカ
タマー製造法のいづれかによって製造することができる。
モノマーがアミノ酸であるときの好ましい方法は、オーストラリア特許明細書第
25429/84号に記述された固相技術を用いる方法であり、ここではカタマ
ーの各゛混合物はポリエチレン支持体上に合成される。
下記は、本発明の態様の一つの詳細な記述である二カタマーを固体支持体上に合
成することである。
本態様においては、多数のカタマーはすべて下記一般式を有する。
Y−X−X−Dz−D+−X−X−χ−X−(固体支持体〕ここでXは一連のモ
ノマー中の一つを表わす。
理想的には、各カタマー標本は、カタマーの式における各Xの位置が、一連の千
ツマー中の夫々がカタマー標本においてほぼ等モル量存在するような一連のモノ
マー構成員を表わすカタマーを含むべきである。
各Xの位置にモノマーの同じ組みを使用する必要がないことに注意すべきである
。
上記一般式におけるYは、カタマーの末端基であり、たとえば水素原子またはア
セチル基であるが、これに限定されない。
DlおよびD2は、合成された各カタマー標本において、既知かつ一定のモノマ
ーによって占められた指定位置を示す。しかしながら、ツタマー標本間において
、組織的に変更することができる。
同一のモノマーの組みを各指定位置に使用する必要がないことに注目すべきであ
る。
また、カタマーがアミノ酸から合成された場合には、カタマーはその−COOH
末端基またはアミン末端基を経て固体支持体と結合することに注目すべきである
。
もしもif)<D1位置において結合されるモノマーの組みにおける構成上ツマ
−の数であり、jがD2において結合される七ツマ−の組みにおける構成モノマ
ーの数であるならば、iとjの合計の相異なるカタマー標本が合成される。
零B様においては、支持体として棒(rod)が用いられ、この棒に七ツマ−が
結合される。
この棒は次いでモノマーの組みの考慮される各構成モノマーを含む反応混合物に
さらされる。
この結果、第1のX位置にモノマーが結合する。
この操作を3回繰り返すと、カタマーのZ−X−X−X−X−C固体支持体〕が
得られ、ここで2は考慮されるモノマーの組みに対する適切な保護基である。
モノマーがアミノ酸のときのZの例には、BOCおよびFmoc基が含まれる。
この方法の実施の、この段階までは、すべての棒は同一の方法で処理される。
D8位置における結合のために、各棒が保護されたアミノ酸のような単一の七ツ
マ−のみを含む反応混合物で処理されるaD1位置において、iモノマーは夫々
、j−棒と結合する。D2位置における結合のために、各棒は保護されたアミノ
酸などのような単一モノマーのみを含む反応混合物で再び処理される。D1位置
に特定のモノマーを有する夫々のj棒は、D2位置に結合した相異なるモノマー
を有する。このようにして、モノマーの組みの構成モノマーのすべての結合がi
、j棒に見出される。
残りのX位置へのモノマーの結合は、固体支持体に接近したX位置における結合
と同一である。
複数のカタマー標本の合成の後に、保護基側枝が通常の技術を用いてカタマー標
本から除去され、棒に結合したカタマーは洗浄される。
データの解析を助けるために、−組み以上の多数のカタマー標本を合成すること
が本発明の好ましい態様であることが見出された。
すなわち、上述したような下記一般式を有するカタマーの合成と同様に、
Y−X−X−Dz−D+−X−X−X−X−(固体支持体〕下記一般式を有する
カタマーのセットが更に合成された。
Y−X−X−Dz−X−D+−X−X−X−C固体支持体〕および
Y−X−Dz−X−X−D+−X−X−X−(固体支持体〕他のカタマー標本の
セットの合成のために、他の一般式が選択されることに注目すべきである。
B、カタマー標の試験
上記Aにおけるようにして製造された多数のカタマー標本を、次いで対象となる
特定の抗体と接触させる。
抗体とカタマー標本の成分との間の反応は、次いで、通常のいづれかの方法、た
とえば放射線免疫試験(RIA)によって、検出される。
しかしながら、抗体−ミモトープ結合の存在の好ましい検出方法は、良く知られ
た、酵素が連結した免疫溶媒試験(immunosorbentassay:E
LISA)を使用することである。
夫々の試験の最後に、カタマー標本から抗体を、たとえば8M尿素、0.1%2
−メルカプトエタノールおよび0.1%ナトリウムドデシルサルフェート溶液で
洗浄し、次いでリン酸塩緩衝食塩水で数回洗浄することにより除去することがで
きる。
このようにして、多数のカタマー標本を多くの他の抗体との試験に使用すること
ができる。
C,データの解析
カタマー標本と抗体との試験において、成る種の棒が抗体と検出可能な結合を示
すことが見出される。
かかる反応性の棒に結合したカタマー標本は、位置D1およびD2にモノマーセ
ットの構成モノマーの定義された結合を含む。
このモノマーの結合は、抗体に対して相補性のあるエピトープに対するミモトー
プを形成するカタマーの部分を形成すると思われる。
更にデータの解析は、種々の方法によって行なうことができる。
かかる方法には下記が含まれる;
1、これら反応性モノマーの組み合せおよび入れ替えによって、エピトープのた
めの一つ以上のミモt−−プを含むカタマーのリストを作成する;このリストに
おける各カタマーは可能なモミトープと考えられる;
2、七ツマ−の反応性組み合せのリストから最も好ましい候補物を取り出しくし
かし、これらモノマーが最高の抗体結合活性を示す必要はない)、更にカタマー
標本のセットを合成する。このカタマー標本においては、モノマーの既知の反応
性組み合せは一定に保たれ、カタマーの他の位置におけるモノマーは組織的に変
化される;すなわち上記例において、かかるカタマー標本の好適なセットには下
記式のカタマーが含まれる。
Y−X−03−02−DI−X−X−X−X−(固体支持体〕および
Y−X−X−Dz−DI−D4−X−X−X−(固体支持体〕ここでDlおよび
D2はモノマーの反応性組合せを構成し、D3およびD4はモノマーの組みの構
、成モノマーの夫々が組織的に変化する、他の指定された位置である;および
3、多数のカタマー標本のセットの一つ以上からの結果を組み合せ、解読してモ
ノマーの単一連鎖、または対象とするエピトープを模擬する、かかる連鎖の極め
て少数を得る;
これは、上述した態様を用いて、相互に隣接する場合の七ツマ−の反応性組合せ
、一つの位置によって分離された、モノマーの反応性組合せ、および最後に二つ
の位置によって分離されたモノマーの反応性組合せをすべて知ることができるか
らである;これらのデータは容易に解説することができ、ミモトープの連鎖を得
る;この方法は、多数のカタマー標に最も有利である。
D、′択されたミモトープの合成
選択されたミモトープは、オーストラリア特許明細書第25429/84号に記
載された方法と類似の方法を用いて合成することができる。選択されたカタマー
が合成された後に、これらカタマーは対象とする抗体と反応せしめられる。
抗体と最も強く結合しているカタマーを選択することは単純である。このカタマ
ーがエピトープの最良のミモトーブであることの最終的チェ・ツクとして、カタ
マーの連鎖がオーストラリア特許明細書第25428/84号に記載されたよう
な置換ネット(net)の母体連鎖として用いられる。
下記に示す実施例1.2および3において、限定されたモノマーセットは通常の
し一α−アミノ酸の組みである。
このモノマーのセットは、指定された位置および任意の位置(上述した一般式に
おいて用いたようなりI+D2およびX位置)の両方のために用いられる。
更に、これら実施例において、カタマーの末端基(Y基)はアセチル基である。
去施±上
下記一般式を有する多数の8−カタマー標本が合成された。
アセチ/Lz−NH−X−X−Dz−DI−X−X−X−X−(固体支持体〕こ
こでXは、20の通常のα−アミノ酸の群の一員であり、この結果、この群の各
員はカタマー標本においてX位置にほぼ等モル量存在する;指示された位置D1
およびD2も共に同一のモノマーの群の一員であり;−Ni+−はカタマーの末
端アミン基を表わす。
8−カタマー標本は一般的にオーストラリア特許明細書第25429/84号に
記載されているように、合成中にα−アミノ酸を保護するためにBOC基を用い
て、固体ポリマーのピンまたは棒上に合成された。
通常のα−アミノ酸の群の各員は、X位置に下記のようにして結合された:
1、アミノ酸の混合物を102rnlのジメチルホルムアミド(DMF)に溶解
した。この混合物は下記から成る。
BOC−L−アラニン32■
BOC−メトキシベンジ1)−L−システィン100■BOC−ベンジ1l−L
−アスパラギン酸90■BOC−ベンジルーし一グルタミン!96MBOC−L
−フェニ)シ7ラニン61■BOC−L−グリシン27■
BOC−)シルーL−ヒスチジン142■BOC−L−イソUイシy−’AHt
051mgBOC−カルボベンゾキシ−し−リジン124■BOC−L−aイシ
y−1(zo55qBOC−L−メチオニン54■
BOC−L−アスパラギン47■
BOC−L−プロリン42■
BOC−L−グルタミン53■
BOC−)シ)1−し−アスパラギン・uzo167■BOC−ベンジルーし一
セリン76■
BOC−ベンジルーし一スレオニン83■BOC−L−バリン42■
BOC−L−)リブドア7ン78mg
BOC−ベンジ1トL−チロシン116ltg2.1310■の1−ヒドロキシ
ベンゾトリアゾール(HOBT)を34mfのDMFに溶解した溶液を作った。
3、N、N’−ジクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、1150■を34r
nlのDMFに溶解した溶液を作った。
4、使用前に、HOBTの溶液をアミノ酸の溶液に加え、混合した。次いで、D
DCの溶液を加え混合した。次いで、すでに固体支持体上のカタマーまたは結合
分子を、得られた混合物と反応させた。
個々のし一アミノ酸を、オーストラリア特許明細書第25429/84号記載の
方法に従ってり、およびD2位置に結合させた。
この結果、400のカタマー標本の合成において、20の通常のアミノ酸をDl
およびD2位置に結合させることができた。
多数の8−カタマー標本をモノクロナール抗体に対してELISAによって試験
をした。このモノクロナール抗体は、当該分野において良く知られている技術を
用いて、鵞口癒ビールス(Foot−and−MouthDiseaseVir
us;FMDV)亜型A、。に対して製造された。
ELISA試験の実施においては、支持体に支持されたペプチドを、1%オバル
ブミン/1%牛血清アルブミン10.1%トウィーン(Tween)20のリン
酸塩緩衝食塩水(PBS)から成るプリコート溶液中で25℃で1時間保持して
、抗体の非特定的な吸収を塞いだ。
次いで、4℃で1夜、適当に希釈したプリコート溶液中でモノクロナール抗体を
保持した後に、0.05%トウィーン(Tween)20/PBS溶液で3回洗
浄した。
25℃で1時間、ワサビ(horseradish)ペルオキシダーゼに配合さ
れ、プリコート溶液で希釈されたgoodanti−mouseIgGと反応後
に、PBS/)ウィーンで十分に洗浄して過剰の配合体を除去した。
抗体の存在は、新らたに調整した酵素基質溶液(〇−フェニレンジアミン40■
およヒ18μ2の“120νo1.”過酸化水素のリン酸塩/クエン酸塩緩衝液
100m1溶液、pl+5.0)との45分間の反応および450nmにおいて
検出された発色によって検出した。
第1図は、この抗体による8−カタマー標本の試験結果を示す。第1図において
、20の線から成る各群は、ELISA試験において、450nmで測定したと
きに発現した色の吸光度の単位における応答を表わす。
20の線の群における夫々の線は、各群の直下に一つの文字記号で与えられた共
通のアミノ酸をり3位置に有する。
20の線の各群の夫々の°線は、D2位置に異なるアミノ酸を表わす−これらは
単一文字記号のアルファベット順である。これらの結果を第1表にまとめた(第
1表および残りの実施例を通して、アミノ酸への単一文字記号が用いられる)。
(本頁以下余白)
第1表
ペプチド混合物吸光Ea+s
^c−X−X−M−H−χ−X−X−X−3sO,624Ac−X−X−M−に
−X−X−X−X−Ss0.582^c−X−X−に−に−X−X−X−X−S
s0.537八c−X−X−に−1トX−X−X−X−5,0,510八c−X
−X−ローH−X−X−X−X−Ss0.488Ac−X−X−H−H−X−X
−X−X−Ss0.486Ac−X−X−Q−N−X−X−X−X−Ss0.4
60Ac−X−X−W−M−X−X−X−X−3sO,44BAc−X−X−に
−N−X−X−X−X−Ss0.431Ac−X−X−H−に−X−X−X−X
−3sO,417より低い200の値の平均吸光係数は0.202であった(標
準偏差0.021)。
Acはアセチル基を意味する。
S、は〔固体支持体〕を意味する。
第1表から、抗体は多数の8−カタマー標本と強く反応することが明らかである
。反応の強さの順に、指示された位置<DZDI)が−M−H−、−M−に−、
−に−に−、−に−H−、−Q−H−および−H−H−である8−カタマー標本
が含まれる。
更に二種の多数の8−カタマー標本が合成された。
これらは下記の式を有する。
7セチル−NH−X−D3−M−に−X−X−X−X−(固体支持体〕および
アセチ/L、−NH−X−X−M−に−0,−X−X−X−(固体支持体〕ここ
でMはメチオニン残基を示し、Kはリジン残基を示し、D、およびD4は、これ
ら一連の合成のために新らたに指示された位置を示す。式中で用いられた他の用
語はすでに用いられたとおりである。
これら8−カタマー標本は、FMDVA、Oに対するモノクロナール抗体に対し
て試験された。
第2A図および第2B図は、第1図に示した結果を得るのに用いたモノクロナー
ル抗体によるELISA試験の結果を示す。第2A図は、下記一般式の8−カタ
マー標本を表わす。
アセチル−NH−X−Dz−M−に−X−X−X−X−(固体支持体〕第2B図
は下記一般式の8−カタマー標本を示す。
アセチ/l、−NH−X−X−M−に−04−X−X−X−(固体支持体〕第2
A図および第2B図の両方において、D3またきの発色の吸光度を表わす各線の
下に示した。
この結果を第2表にまとめた。抗体結合活性を、1゜1よりも大きな値を与える
すべての8−カタマー標木について、指定されたアミノ酸対M−Kを含む8−カ
タマー標本について示した。また、逆の対に−Mについて見出された値も示した
。
Ac−X−W−M−に−X−X−X−X−Ss2.50Ac−X−X−M−に−
Q−X−X−X−3s2.20Ac−X−Q−M−に−X−X−X−X−5s1
.69八c=−X−X−M−に−W−X−X−X−3s1.97Ac−X−N−
M−に−X−X−X−X−Ss1.27Ac−X−X−M−に−G−X−X−X
−Ss1.41Ac−X−G−M−に−X−X−X−X−Ss1.14^c−X
−X−M−に−N−X−X−X−3s1.26Ac−X−C−M−に−X−X−
X−X−Ss1.11コントロ一ル連鎖MK1.00(E4S。=0.14)K
−MO,97
モノクロナール抗体と最も反応性に冨む8−カタマー標本は、指定された位置に
下記の連鎖を有することが明らかである。第2A図から、−H−M−に−、−W
−M−に−および−Q−M−に一0
第2B図から、−M−に−H−、−M−に−Q−および−M−に−W−0
M−にで指示された対のいずれかの側にヒスチジンの加入によって、最大の抗体
結合活性が得られた。
しかしながら、アミノ末端側のヒスチジンは、トリプトファンよりも著るしく良
好ではなく、指定された連鎖W−M−に−11が更に評価するために選定された
。
指定され、個々の好ましい延長とM−に対との組み合わせが最適であると予想さ
れる連鎖W−M−に−Hを先行させたときの効果を試験した。
母体連鎖アセチル−NH−X−W−M−に−H−X−XXSs(固体支持体〕に
もとづくカタマ一連鎖を合成し、四つの指定された位置の各々を19のすべての
アミノ酸で一度に一つづつ置換した。
このカタマー標本の組みのモノクロナール抗体(MAb)との結合活性の試験か
ら、Q−M−R−Hが好ましい連鎖延長であることが示された(得られたE4s
。
は;AcXWMKHXXX5s=0.69゜AcXQMKHXXXSs”’1.
47゜およびAcXWMRHXXXSs”’
1.11.試験バックグラウンド0.2であった)。
指定された連鎖M−に−Hのアミノ末端側におしAで、・M−に対について決定
されたように、トリプトファンよりもグルタミンが優れていることは、個々Gこ
決定された最適性の相互依存性を示している。
次に、下記一般式の8−カタマー標本を合成した。
アセチ/L、−NH−05−Q−M−R−H−X−X−X−(固体支持体〕およ
び
?セチル−Nll−X−Q−M−R−H−0,−X−X−(固体支持体〕最高の
抗体結合活性を有する標本は、D、=)IJブトファンおよびD6=セリンの場
合であり、このことからW−Q−M−R−H−3が最適の連鎖であることが示唆
される。
この連鎖のいづれかの側にアミノ酸を更に指定することによる抗体結合活性の著
るしい改善は達成されなかった。
この連鎖のすべての単一アミノ酸置換からなり、ヘキサペプチドとして合成した
ペプチドのセットの評価から、W−Q−M−R−H−3が最適のへキサペプチド
に近いことが確認された。
ペプチドのアルギニンをグリシンで置換して連鎖W−Q−M−G−H−3を与え
るときに、いくらかの抗体結合活性の増加が示された。
関連するペプチドの決定された群の試験MAbに対する抗体結合反応の特異性を
確認するために、ペプチド数に対する試験MAbの滴定数を、マツコラクジラ・
ミオグロビンまたはへバチテイス(hepatitis)Aに抗体結合反応の特
異性は、これらペプチドの連鎖を決定するために用いた抗体のMAb試験から明
らかである。
第3表
ぺブチド試験MAb抗へパチティスA抗ミオグロビンAc−X−X−M−に−X
−X−Ss、2,000<200<200Ac−X−W−M−に−X−X−5s
14.000<2001,600八c−X−X−トに−H−X−3s17,00
0<200<200八c−X−W−トに−H−X−5s36.000<2008
00Ac−W−Q−M−R−H−3−3s100,000<200<200Ac
−W−Q−トG−H−S−551,2・0.000<200<200決定され、
バックグラウンド試験の3倍の吸光を与える腹水の相互希釈に相当する。
数値は、希釈した夫々の腹水と関係のないペプチドコントロール(AcGDLG
SISsおよびAcGDLQVLSs)との反応によって決定された非特定的吸
収により補正した。
モノクロナール抗体試験は、下記のようであった二本書中に記載したような試験
MAb、抗−FMDV。
タイプA、。(全ビールスに対する滴定数1.3X106);抗へプチティスA
1反応の位置は未知(ヘパチティスAビールスに対する滴定数106);および
抗ミオグロビン(マツコラクジラ)、反応位置は未知(マッコウクジラ・ミオグ
ロビンに対する滴定数106)。
裏施炭主
実施例2は、本発明をポリクロナール抗体に適用した場合を述べる。
実施例1に記述したように、下記一般式を有する多数の8−カタマーを更に合成
した。
7セチルーN11−X−X−02−DI−X−X−X−X−(固体支持体〕これ
ら力タマーを、合成ペプチドC−G−D−L−G−3−1−A−Kに対して得ら
れた抗体に対して試験した。
この合成ペプチドは、メリーフィールド(Merrif1eld)の固相ペプチ
ド合成の通常の技術を用いて合成した。
このペプチドをシスティン残基のスルフヒドリル基を経てKeyholeLim
petHaemocyaminと結合させた。
この結合したペプチドをフロイント(Freund)の不完全補助薬(inco
mpleteadjuvant)で組織化し、兎に筋肉的注射した。
注射後40日を経て兎の血液から抗血清を得た。
多数の8−カフマー標本の抗体によるELrSA試験の結果を、第1図と同様な
方法で第3図に示した。
第3図から、E(グルタミン酸)をD1位置に有する、すべての8−カフマー標
本は、抗体と顕著に反応することが明らかである。抗体と顕著に反応する他の組
み合わせには、減少する順に、−D−1−、−G−p−、−1−G−および−D
−V−が含まれる。
上記実施例1で述べたようにして、下記の式を有する多数の8−カフマー標本を
更に合成した。
アセチ/Lz−NH−X−03−DJ−X−X−X−X−C固体支持体〕ここで
Dはアスパラギン酸であり、■はイソロイシンである。
抗体との試験結果を、第2図と同様な方法で第4図に示した。第4A図は下記一
般式の8−カフマー標本を示し、
アセチ/I/−NH−X−03−D−1−X−X−X−X−(固体支持体〕第4
B図は下記一般式の8−カフマー標本を示す。
アセチル−NH−X−X−D−I−04−X−X−X−(固体支持体〕第4図か
ら抗体と反応する8−カフマー標本は、指定された位置に下記の連鎖を含むこと
を示す、。
−G−D−1−、−A−D−1−、−P−D−1−。
−D−1−D−、−D−1−M−および−D−1−T第4A図と第4B図との比
較から、−D−I一対の直前の位置は、−D−1一対の直後の位置よりも、はる
かに少ない範囲のアミノ酸が許されることが明白である。
下記母体連鎖にもとづき、カフマー標本における四つの指定された位置が夫々、
一度に一つづつ、すべて19の他のアミノ酸で置換された8−カフマー標本を合
成した。
7−!=チルーNH−X−X−G−D−1−D−X−X−(固体支持体〕この標
本の組みの、試験抗体との結合活性についての試験は、この抗体との反応能力を
保持するためにはアミノ末端アスパラギン酸は他のアミノ酸で置換され得ないこ
と;イソロイシンはバリン、ロイシンまたはスレオニンまたは結合活性は減少す
るが約10の他の゛アミノ酸で置換できること;およびカルボキシル末端アスパ
ラギン酸は事実上いづれのアミノ酸によっても置換することができ、この位置に
おけるセリンは最も強い結合を与えることを示している。
また試験結果は、指定された連鎖G−D−I−3が鎖延長のためには好ましいこ
とを示している。
上記のような指定連鎖の延長は、アミノ末端へのトリプトファンおよびカルボキ
シル末端へのヒスチジンの加入が好ましいことを示している。
しかしながら、いづれの鎖延長も抗体結合活性においては顕著な増加を示さなか
った。
好ましい指定された連鎖W−G−D−1−3−Hを更に延長することは、更に連
鎖を延長することに、はとんど利点がないことを示した。
この特定の抗体に対して決定されたミモトープ、すなわちW−G−D−1−3−
Hは、抗体を導入するために使用したペプチド、すなわちC−G−D−L−G−
5−I−A−Kに対して一時的な類似性を有するのみであることに注目すべきで
ある。
しかしながら、免疫学的連鎖G−D−L−G−3−■にもとづく置換ネットにお
ける抗体の試験は、連鎖GDLGSI(E4S。値は夫々0.45および0、1
6)を導入するよりも連鎖G−D−G−3−1が著るしく好ましいことを示した
。
決定されたミモトープと抗体に結合しているペプチドとの間には類似性がある。
このことは本発明の方法を広範囲に適用できる強力な証拠である。
実施例3
この実施例3は多数のカフマー標本の鎖長を8−カタマーよりも短(することが
できることを示す。
下記一般式を有する4−カフマー標本を合成した。
?セチルーNll−X−02−0.−X−(固体支持体〕ここで略記号は実施例
1で用いたものと同様であり、合成方法も実施例1で用いた方法と同一である。
この4−カタマーを当該分野において良く知られている技術を用いてマツコラク
ジラ・ミオグロビンに対して生じたモノクロナール抗体に対して試験した。
この抗体による多数の4−カフマー標本のELISA試験の結果を、第1図と同
様な方法で第5図に示す。
第5図から、下記の一般式を有するカタマー標本のみが
アセチ/I、−N)I−X−L−A−X−[固体支持体〕モノクロナール抗体と
反応することができることが明らかである。
前記実施例1に述べたようにして、更に下記一般式を有する多数の4−カタマー
標本を合成した。
アセチル−NH−03−L−A−X−(固体支持体〕および
アセチル−NH−X−L−A−04−(固体支持体〕第4表にモノクロナール抗
体によるELISA系において試験をした最も活性的なカタマー標本をまとめた
。
第4表
アミノ末端延長カルボキシル末端延長
連鎖活性連鎖活性
^c−P−L−A−X−3s1.80Ac−X−L−A−Q−3s1.73Ac
−A−L−A−X−Ss1.30Ac−X−L−A−R−Ss1.58Ac−F
−L−A−X−Ss1.33八c−X−L−A−S−Ss1.39コントロール
連鎖
Ac−X−L−A−X−3s1.00(Esso=0.17)Ac−X−L−A
−X−Ss0.94
下記母体連鎖に基づくカタマー標本を合成して、実施例2に述べたような置換ネ
ットを形成した。
アセチル−NH−P−L−八−Q−(固体支持体〕これらのペプチドのモノクロ
ナール抗体によるELISA試験の結果を第6図に示す。
第6図における20の線の各群は、母体レスポンス(E4.。−2,62,バッ
クグラウンド0.25)の平均に対して比較したレスポンス%を表わす。
第6図において、20の線の群の各員は、他のアミノ酸によって置換された、下
に示したアミノ酸を有する。
線の順序はアミノ酸の単一文字記号のアルファベット順である。
20の線の各群における太い線は、母体連鎖P−L−A−Qを示す。この第6図
から、母体連鎖の少なくとも半分の活性を有するこのモノクロナール抗体に結合
しうるカタマー標本のためには、バリン、イソロイシン、ロイシン、アラニンま
たはセリンによってプロリンを置換できること;ロイシンをフェニルアラニンの
みで置換できること;アラニンを他のいづれかのアミノ酸で実質的に置換できる
こと;およびグルタミン残基はアスパラギンによってのみ置換可能であることが
明らかである。
マツコラクジラ・ミオグロビン連鎖のすべての重複する4−カタマーのセットを
、実施例1において指定された位置について述べた方法を用いて合成した。これ
らのカタマーをELISA試験によりモノクロナール抗体と反応させた。結果を
第7図に示す。各線はELISA試験において450nmで読んだ発色を示す。
各線に番号を付した。、この結果、特定のカタマーのアミノ末端における残基は
マツコラクジラ・ミオグロビン連鎖におけると同一数を有する。
第7図から、モノクロナール抗体と反応する唯一の4−カタマーは、マツコラク
ジラ連鎖の88〜91残基から成ることが明白である。この連鎖はP−L−A−
Qである。明らかに、モノクロナール抗体はマツコラクジラ・ミオグロビンの特
定の決定因子を認めている。
下記一般式を有する一連の5−カタマーを合成して指定された連鎖に対する最上
の鎖延長を決定した。
アセチル−NH−Ds−P−L−A−Q−(固体支持体〕および
アセチル−Ntl−P−L−A−Q−Da−(固体支持体〕最上の結合性標本は
、
アセチル−Nll−に−P−L−A−Q−(固体支持体〕アセチル−NH−P−
L−八−Q−Y−C固体支持体〕であった。
連鎖に−P−L−A−Qは残基87〜91におけるマツコラクジラ・ミオグロビ
ンの連鎖と同類であることに注目すべきである。更にこの実施例は本発明の技術
が適用可能であることを示している。
第2図
ACDEFGHIKLMNPQR5TVWYACDEFGHIKLMNPQR5
TVWY第4図
ABDEFGH[KLMNPQR5TVWY第6図
第7図
国際調査報告
叩84029830に4361/84EP1316271L70746AU24
931/84
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.対象とする抗体の特定のパラトープに対して相補性のあるエピトープのトポ ロジィー的当量であるモノマーの連鎖を検出または決定する方法であり、該方法 は下記の工程からなる: 1.多数のカタマー標本を合成する;該カタマー標本は夫々、各カタマーにおけ る一つ以上の指定された位置における構成が知られており、他の位置における構 成が限定された多数の一連のモノマーから無作為に形成されている多数のカタマ ーから成る;および該多数のカタマー標本は指定された位置における構成が組織 的に変化して、限定されたモノマーの組みの構成モノマーを含む標本から成る; 2.該多数のカタマー標本を対象とする抗体と接触せしめる;そして 3.与えられた該抗体のパラトープに対するミモトープの部分的連鎖を示す、前 記多数のカタマー標本の夫々と該与えられた抗体との間の結合の存在の有無を検 出し、または決定する。 2.更に下記の追加工程から成る請求の範囲第1項記載の方法: 4.請求の範囲第1項記載のようにして、更に多数のカタマー標本の夫々が、各 々のカタマーが指定位置を更に一つ以上有する更に多数のカタマー標本を合成す る; 5.請求の範囲第1項に定義された工程2および工程3を前記更に多数のカタマ ー標本に関して繰り返す。 3.前記多数のカタマー標本の夫々が、一連のα−アミノ酸から形成される請求 の範囲第1項記載の方法。 4.前記多数のカタマー標本の夫々が、多数の4−〜8−カタマーを含む請求の 範囲第3項記載の方法。 5.前記多数のカタマー標本の夫々が固体支持体上に合成され、下記の一般式を 有する請求の範囲第1項記載の方法。 Y−X−X−D2−D1−X−X−X−X−〔固体支持体〕、Y−X−X−D2 −X−D1−X−X−X−〔固体支持体〕またはY−X−D2−X−X−D1− X−X−X−〔固体支持体〕。 6.前記多数のカタマーの夫々が下記一般式を有する請求の範囲第5項記載の方 法。 アセチル−NH−X−X−D2−D1−X−X−X−X−〔固体支持体〕ここで Xはα−アミノ酸のセット数であり、かかる多数のカタマーにおいてX位置に存 在する各セット数はほぼ等モル量であり、D2およびD1はα−アミノ酸セット の指定された数である。
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