JPS6212799A - 後天性免疫不全症候群ウイルスのエンベロ−プ蛋白質 - Google Patents
後天性免疫不全症候群ウイルスのエンベロ−プ蛋白質Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、後天性免疫不全症候群の病因ウィルスのエン
ベロープ蛋白質である、envAIDSと命名された蛋
白質、enVAIDsをコードする発現ベクター、組換
えDNA技術を用いたenvATDsの製造、ならびに
ヒト血液中におけるAIDS抗体の存在の検出方法に関
する。 発明の背景 1981年から今日までに、8000名以上のヒトが後
天性免疫不全症候群(AIDS)と診断されているにュ
ーヨーク・タイムズ、A−11、11985年1月11
日)。AIDSは重篤な日和見感染の発現を特徴とし、
二次的に生体の免疫系 Iに影響’l:%U6
(:rッ、、−7(Gottlieb、 HoIS、)
はか:ニューモサイステイス・カリニ−・ニューモニア
・アンド・ムコザル・カンジダイアシス・イン・プレビ
アスリー・ヘルシー・ホモセクシャル・メン:エビデン
ス・オプ・ア・ニュー・アクアイアート・セルラー・イ
ミュノデフィシ jX 、’) −(Pn13L
llOC1tiS Carinii E)nlliul
lOnia and !1tlcOsal can
didiasis in previously he
althy 1hoiosexual men:e
vidence or a new acquired
壮■ cellular igaaunodeficienc
y) 、ニュ−−インク ・15>F°’)v−
t)Lt−27°″″″4″[、(N、 Eng、 J
、 Hed、 )、 305.1426〜14
’□ ド 31 (1981))。この疾患は男性同性愛者、
l。 血液製品を投与されている患者・麻薬静脈注射常
1:用者、ハイチおよび中央アフリカ出身者にみら
れ 1・る(パイオツド(Piot、 P、 )
はか:アクアイアー 1ド・イミュノデフイシ
エンシー・シンドローム・ 1イン、ア、ヘテ
0セクシャル・ボプレーション・イン°ザイール(Ac
quired i++++iuno−deficien
cysyndrome in a hetero
sexua+ population 1nZai
re ) 、ランセット(Lancet) 、 Il、
65〜69(1984))。AIDSの免疫学的パタ
ーンは伝染性疾患の場合と一致することから、この疾患
の病因はウィルス起源のものと考えられた。少なくとも
3種のレトロウィルスが数名のAIDS患者の培IT細
胞またはAIDSの可能性がある患者の白血球から単離
されている。リンパアゾツバシー関連ウィルス(LAV
)と呼ばれる新規なヒトレトロウィルスが発見され、そ
の性質はAIDSにおけるその病因的役割と一致した。 このウィルスはリンパ腺症患者から単離されたので、そ
の名称が与えられた(モンタニエル (Hontagnier、 L、 )はかニア・ニュー
・ヒユーマン・テイー−リンホトロビック・レトロバイ
ラス:キャラクタリゼーション・アンド・ポジプル・〇
−ル・イン・リンフアゾツバシー・アンド・アクアイア
ート・イミュンデフイシエンシー俸ジンドロームズ(A
new human T−Iymphotropic
retrOVirljs:CharaCteriZat
iOn and possib18role in +
ymphadenopathy and acquir
ed−immunedeficiency syndr
omes) 、ガロはが(R,C,Ga1lo。 H,Es5ex & L、Gross)編、ヒユーマン
・ティー−セル・リューケミア/リンフオーマ・ウィル
ス(Human T−Cell Leukemia /
Lymphoma Virus)、コールド・フプリン
グ・ハーバ−・ラボラトリ−(Cold 5Elrin
l) Harbor taboratory )刊、3
63〜370頁〕。ほかにヒトレトロウィルス、とくに
ヒトT細胞白血病/リンパW/向リンパウィルスの亜型
2種、1型およびm型が単離されている(HTLV−I
型:ボイーズ(Poiesz、 B、 J、 )ほか:
デイテクション・アンド・アイソレーション°オブ°り
4プ°2−°′ヒトパイラバパー :ティクル
ズ・フラム・フレッシュ・アンド・カルチむド°す*+
t″”t−オプ°7ベイ′−′1′1ト・ウィズ・キュ
ーテナス・ティー−セル・リンホーマ(Detecti
on and 1solation of type
C。 retrOVirLls 1)articI13s f
rolI rresh and Cu1turedIy
lphOcytes of a patient wi
th cutaneousT−cell Iympho
ma ) 、ビーーIヌΦエイ・ニス(PNAS)、7
7.7415〜7419(1980):HTLV−11
I型:ボボビック(Pot)OViC。 H,)ばか:ディテクション、アイソレーション・アン
ド会コンティニュアス・プロダクション・オプ・サイド
パシック・レトロパイラス・フラム・ペイシエント・ウ
ィズ・エイズ・アンド・プレエイズ(Detectio
n、 1solation and continu
ousproductton or cytopath
+c rjtroviruses(HTLV −m )
froi+ patients with AIDS
and pre−AIDS) 、サイエンス(5ci
ence)、224.497〜500 (1984))
。さらに他のもうひとつのウィルス、AIDSIIl連
レトロウィルス(ARV)が病原として提唱された(レ
ビー(Levy、 J、 A、 )はか:アイソレーシ
ョン・オプ・リンホサイトパシック・レトロパイラスズ
・プラム舎すンフランシスコ・ペイシェンッ・ウィズ・
エイズ)、サイエンス(Science)、 225
、840〜842 (1984))、HTLV−1およ
びARVレトロウィルスはいずれもLAVに類似の生物
学的性質と血清疫学的性質を示す〔レビー(Levy、
J、 A、 )ほか:前出、およびボポビック(Po
povic、H,)ほか:前出〕。上述のように、少な
くとも3種のレトロウィルス、LAV、ARVならCF
ニ14 T L V亜型I 、15JtFIIIが、
AIDS17)病原として考えられてきた。 LAV、HTLV−ItおよびARV−IIのゲノムは
分子的にクローン化された〔シュツブバッハ(Schj
pbach、 J、 ) ホが:セooシカ/L/ −
7すIJシス・オブ・ア・サブグループ・オプ・ヒユー
マン・テイー−リンホトロビック・レトロパイラス・ア
ソシエイテツド・ウィズ・エイズ (Seroloaical analysis of
a subgroup ofhuman T−IVID
hOtrODiCrf!trOVirtlses (H
TLV−III )associated with
AIDS) 、サイI ラス(5cience)、22
4.503〜505 (1984)ニアリシン(Ali
zon、 H、)ほか:モルキュシー・クローニング・
オプ・リンファデノバシー−アソシエイテツド・パイラ
ス(Holecular clonino ofIym
phadenopathy −associated
virus) 、ネイチャー(Nature) 、31
2. 757〜760 (1984))、LAV、AR
VaにびHTLV−mのプロ1クイルスゲツムの完全ヌ
クレオチド配列も決定サレタ〔ラットナ−(Ratne
r、 L、)はが:コンブリート・ヌクレオチド・シク
エラス・オブ・ザ・エイズ・パイラス、 HTLV−I
n (Completenllcleotide 5
eqllenCe Of the AIDS
virus、旧LV−■)、ネイチャー(HatUre
) 、 313.277〜284 (1985):サン
チェーベスカドール(5anchez−Pescado
r、 R,)ほか:ヌクレオチド・シクエラス・アンド
・エクスプレッション・オプ・アン・エイズーアソシエ
イテツド・レトロパイラス(Nuclotide 5e
quence and expression ofa
n AIDS−associated retrovi
rus、 ARV−2)、サイエンス(Science
>、 227.484〜492(1985):ウエイ
ンーホブソン(%4ain−Hobson、 S、)ほ
か、ヌクレオチド・シクエラス・オブ・ザ・エイズ・パ
イラスL A V (Nucleotidθ5eque
nce or the AIDS virus LAV
) 、セル(Cell) 、 9〜17 (1
985) ) 。 AIDSの病原を決定するのが難しかったひとつの理由
は、AIDS患者の血清サンプルが様々のレトロウィル
ス抗原と反応性を示すことである。 たとえば、AIDS患者からの血清サンプルはHTLV
−1およびHTLV−1の抗原と反応することが明らか
にされた(1−ITLV−I :エセックス(Esse
x、 H,)はか:アンテイボデイズ・トウー・セル・
メンプラン・アンテイゲンズ・アソシエイテツド・ウィ
ズ・ヒユーマン・ティー−セル・リューケミア・パイラ
ス・イン・ペイシエンツ・ウィズ・エイズ(Antib
odies to cellmembrane an
tigens associated with
human T−cell Ieuke+sia
virus in patients with A
IDS )、サイエンス(Science ) 、 2
20.859〜862 (1983):HTLV−II
:サーンガツドハラン(Sarngadharan、
H,G、 ) はか:アンテイボデイズ・リアクティ
ブ・ウィズ・ヒユーマン・テイー−リンホトロピツク・
レトロパイラス(HTLV−Iff)・イン・ザ・シラ
ム・オブ・ペイシエンツ・ウィズ・エイズ(Antib
odiesreactive with human
T−1ymphotropicretr(lVir(l
ses HTLV−111) in the 5ert
ll 0fpatients with AIDS)
、 サイエンス(Science ) 。 224.506〜508 (1984))。 HTLVのエンベロープ遺伝子生成物は、成人下細胞白
血病患者の血清中の抗体と交差反応性の免疫原性を示す
ことが明らかにされている〔キョカワ(にiyokaw
a、 T、) はか:エンベローブ・プロテインズ・オ
ブ・ヒユーマン・ティー−セル・リューケミア慟パイラ
ス:エクスプレッション・イン・ニジエリシア・コリ・
アンド・イツツ・アプリケーション・トウー・スタディ
ズ・オブ・エンベロープ・ジーン・ファンクション(E
nvelopeproteins of huma
n T−cell leukemia viru
s:Expression in Escherich
ia coli and 1tsapplicatio
n to 5tUdieS or env gener
uncttons) 、ビーエヌエイエス、ニーニスエ
イ(PNAS、UAS)、81.6202〜6206
(1984))。成人下細胞白血病(ATL)は、HT
LV−IがTi胞の悪性化、すなわちT細胞の無制御な
生育を生じる点で後天性免疫不全 :症候群(
AIDS)とは異なっている。AIDS :
ではamの生育ではなく死が起こる。実際、HTLV−
IIIのこの細胞変性特性は、特異的なレトロウィルス
起源の疾患を最終的に確定するのに重要であった。すな
わち、AIDSの病原は、AIDS感染患者から単離さ
れたAIDSに特徴的な細胞変性効果を示すレトロウィ
ルスで感染させ、永続化したヒト悪性Ti1l胞(HT
)を用いて単離された。このウィルスを用いた血清疫学
的検定により、AIDSとHTLV−III抗原に対す
る □抗体の存在との間には完全な相関が認めら
れた(サーンカツドハラン(Sarngadharan
、 H,G、 )ほか:前出、シュツブバッハ(5ch
jipbach、 J、 )は 1か:前出〕。 さらに、リンパ腺症症候群患者のはぼ85%およびAI
DSの多い地域の無症候性同性愛男性の有意な比率が、
HTLV−1に対する循環抗体のキャリアーであること
も明らかにされ ゞだ。これらのデータすべてを
考え合わせると ・HTLV−n[がAID
Sの病原であることを示している。 H−9111胞系を用いてAIDSウィルスの培養に成
功するまで(PCT出願、公告番号WO3510489
7号)、AIDSウィルスのenvAIDS蛋白質は単
離も、特性づけも、合成もされなかった。これは主とし
て、このウィルスが細胞変性効果を有し、したがってウ
ィルスの単離が不可能であったことによる〔ボボビツク
(Popovic。 H,)ほか:前出)。この・ウィルスの細胞変性効果に
抵抗性を示すヒトTRI胞系が発見されて、はじめてプ
ロウィルスDNAの分子クローニングが達成できた。 ヒト血液でAIDSを診断するための高感度かつ迅速な
方法および予防免疫接種によるその予防に対する要求は
きわめて大きい。実際、現在用いられている検定/試験
はすべて、誤りが多い。事実、疾病コントロールセンタ
ー(Center rorDisease Contr
o+、 CDC)は現在利用できる試験法を)ITLV
−IIIに対する抗体についての血液単位のスクリーニ
ングにのみ使用すべきであるとしてきた。さらに、CD
Cは、現在利用できるELISA試験はAIDSに感染
している可能性が高い集団のスクリーニングやその診断
試験としては使用できないとも述べている(フエデラル
・レジスター(Federal Register)
50 (48) 。 9909.1985年3月12日号)。この誤りが、A
IDSの病原の特異的抗原性蛋白質を用い機能不全者に
ついて追跡された。以前に用いられた蛋白質はウィルス
の溶解物に由来するものであった。溶解物はウィルスに
感染したヒト細胞、すなわちウィルスの生育に使用して
細胞から作られたので、この溶解物はウィルス蛋白質の
ほかにヒト蛋白質も含んでいたものと思われる。ウィル
ス蛋白質の純粋な抗原の調製はきわめて難しい。使用さ
れた抗原では偏性の陽性、陰性いずれの結果も生じた〔
バディアンスキー(Budiansky、 S、 )
:エイズ・スクリーニング、フォールス・テスト・リザ
ルツ・レイズ・ダウツ(AIDS screening
。 false test results raise
doubts) 、ネイチャー (Nature)
、31’2.583 (1984)) 。 このような溶解物、蛋白質/ペプチドの使用によって生
じた誤りは、AIDS非特異的蛋白質を含まない、AI
DS抗体結合性組成物を用いることによって回避できる
。純粋なAIDSエンベO−プ蛋白質である組成物が抗
原として使用可能である。 本発明のAIDSエンベロープ蛋白質は、AIDSウィ
ルスによる感染のスクリーニング、診断および/または
予防免疫接種による予防に使用できる一定に保持された
エピトープを有することが確立された。本発明は、この
エピトープをもつエンベロープ蛋白質が従来単独の病原
と主張されてきたすべての変異体を包含することを明ら
かにするものである。 本発明のエンベロープAIDS蛋白質は慣用法として知
られている方法によって製造することができる。この新
規蛋白質を製造できる方法は次の3つに分類することが
可能である。すなわち、(1)化学的合成、(2)化学
的合成によってm製された遺伝子を宿主に挿入し蛋白質
を宿主1よ″)1産生 1させる方法、および
(3)バイオテクノロジーで得られた相当する遺伝子を
宿主に挿入し、蛋白質を宿 11′″!″″>
’C1lJ−’4E 3 t ’;r Rr’li・
1“6・ i本発明の一態様にお
いては、組換えDNA技術が用いられ、天然起源のen
vAIDs DNA 、’を細胞に導入し
てenvAIDs蛋白質を産生さ 1せる。e
nvAIDsをコードするDNAを得る15@IC,3
1m’la@@’iAcmhN’) 、 e n V
。 AIDS7″″/ 111iid ′J′J f D
−1−’ t 871−“J :r ’) 7’ J−
。 キシヌク′オチドを合成する方法がある・env
j蛋白質はまだ単離されていないし、性質も明ら
か 1[ にされていないので、このアプローチを実行する
:・ことはできない。 別法として、合成りNAに代えて天然材料からIX 1
1t 2″nt″DNAeJT1°゛4″・02081
11 !を用いて遺伝子−発現を得ることができる
。 発明の要約 本発明は、HTLV−1[1env遺伝子を適当な発現
ベクターに処理し、このような発現ベクターで宿主生物
を形質転換し、この形質転換細胞。培養ニよってエンベ
ロープAIDS蛋白質(envAIDS)を製造するこ
とを目的とする。本発明の他の態様は、得られた組換え
envAIDs蛋白質の単離および使用に関する。 本発明の他の態様はプロウィルスDNA配列の同定およ
び決定にある。さらに詳しくは、本発明のこの態様は、
AIDSの病原と考えられているリンパ腹痛関連ウィル
ス(LAVA、AIDS関連レトロウィルス(ARV)
およびヒトT[1I11白血病/リンパ腫/向リンパウ
イルス■型(HTLV−Ill)のエンベロープ遺伝子
のプロウィルスヌクレオチド配列の決定および比較に関
する。 本発明のさらに他の態様は、envAIDs蛋白質に対
する抗体の存在をヒト血液で試験するこ、とによる診断
方法に関する。本発明のこの態様は、従来用いられてい
たAIDSの血液検査の問題点を解消するものである。 ひとつの問題は、AIDSの病原のみから誘導されたの
ではない蛋白質またはペプチドを含む組成物をAIDS
抗体との結合に使用していたことである。本発明の均一
なエンベロープAIDS蛋白質を用いた組成物により、
従来の試験または検定における非特異性は消失する。さ
らに本発明の他の態様は、ヒト血液中の抗原の存在を検
出および/または定量する診断方法を提供する。 本発明のさらに他の態様は、本発明の envAIDs蛋白質を抗原として使用し、ワクチンと
して投与することにより、AIDSに対する保護免疫を
付与することである。
ベロープ蛋白質である、envAIDSと命名された蛋
白質、enVAIDsをコードする発現ベクター、組換
えDNA技術を用いたenvATDsの製造、ならびに
ヒト血液中におけるAIDS抗体の存在の検出方法に関
する。 発明の背景 1981年から今日までに、8000名以上のヒトが後
天性免疫不全症候群(AIDS)と診断されているにュ
ーヨーク・タイムズ、A−11、11985年1月11
日)。AIDSは重篤な日和見感染の発現を特徴とし、
二次的に生体の免疫系 Iに影響’l:%U6
(:rッ、、−7(Gottlieb、 HoIS、)
はか:ニューモサイステイス・カリニ−・ニューモニア
・アンド・ムコザル・カンジダイアシス・イン・プレビ
アスリー・ヘルシー・ホモセクシャル・メン:エビデン
ス・オプ・ア・ニュー・アクアイアート・セルラー・イ
ミュノデフィシ jX 、’) −(Pn13L
llOC1tiS Carinii E)nlliul
lOnia and !1tlcOsal can
didiasis in previously he
althy 1hoiosexual men:e
vidence or a new acquired
壮■ cellular igaaunodeficienc
y) 、ニュ−−インク ・15>F°’)v−
t)Lt−27°″″″4″[、(N、 Eng、 J
、 Hed、 )、 305.1426〜14
’□ ド 31 (1981))。この疾患は男性同性愛者、
l。 血液製品を投与されている患者・麻薬静脈注射常
1:用者、ハイチおよび中央アフリカ出身者にみら
れ 1・る(パイオツド(Piot、 P、 )
はか:アクアイアー 1ド・イミュノデフイシ
エンシー・シンドローム・ 1イン、ア、ヘテ
0セクシャル・ボプレーション・イン°ザイール(Ac
quired i++++iuno−deficien
cysyndrome in a hetero
sexua+ population 1nZai
re ) 、ランセット(Lancet) 、 Il、
65〜69(1984))。AIDSの免疫学的パタ
ーンは伝染性疾患の場合と一致することから、この疾患
の病因はウィルス起源のものと考えられた。少なくとも
3種のレトロウィルスが数名のAIDS患者の培IT細
胞またはAIDSの可能性がある患者の白血球から単離
されている。リンパアゾツバシー関連ウィルス(LAV
)と呼ばれる新規なヒトレトロウィルスが発見され、そ
の性質はAIDSにおけるその病因的役割と一致した。 このウィルスはリンパ腺症患者から単離されたので、そ
の名称が与えられた(モンタニエル (Hontagnier、 L、 )はかニア・ニュー
・ヒユーマン・テイー−リンホトロビック・レトロバイ
ラス:キャラクタリゼーション・アンド・ポジプル・〇
−ル・イン・リンフアゾツバシー・アンド・アクアイア
ート・イミュンデフイシエンシー俸ジンドロームズ(A
new human T−Iymphotropic
retrOVirljs:CharaCteriZat
iOn and possib18role in +
ymphadenopathy and acquir
ed−immunedeficiency syndr
omes) 、ガロはが(R,C,Ga1lo。 H,Es5ex & L、Gross)編、ヒユーマン
・ティー−セル・リューケミア/リンフオーマ・ウィル
ス(Human T−Cell Leukemia /
Lymphoma Virus)、コールド・フプリン
グ・ハーバ−・ラボラトリ−(Cold 5Elrin
l) Harbor taboratory )刊、3
63〜370頁〕。ほかにヒトレトロウィルス、とくに
ヒトT細胞白血病/リンパW/向リンパウィルスの亜型
2種、1型およびm型が単離されている(HTLV−I
型:ボイーズ(Poiesz、 B、 J、 )ほか:
デイテクション・アンド・アイソレーション°オブ°り
4プ°2−°′ヒトパイラバパー :ティクル
ズ・フラム・フレッシュ・アンド・カルチむド°す*+
t″”t−オプ°7ベイ′−′1′1ト・ウィズ・キュ
ーテナス・ティー−セル・リンホーマ(Detecti
on and 1solation of type
C。 retrOVirLls 1)articI13s f
rolI rresh and Cu1turedIy
lphOcytes of a patient wi
th cutaneousT−cell Iympho
ma ) 、ビーーIヌΦエイ・ニス(PNAS)、7
7.7415〜7419(1980):HTLV−11
I型:ボボビック(Pot)OViC。 H,)ばか:ディテクション、アイソレーション・アン
ド会コンティニュアス・プロダクション・オプ・サイド
パシック・レトロパイラス・フラム・ペイシエント・ウ
ィズ・エイズ・アンド・プレエイズ(Detectio
n、 1solation and continu
ousproductton or cytopath
+c rjtroviruses(HTLV −m )
froi+ patients with AIDS
and pre−AIDS) 、サイエンス(5ci
ence)、224.497〜500 (1984))
。さらに他のもうひとつのウィルス、AIDSIIl連
レトロウィルス(ARV)が病原として提唱された(レ
ビー(Levy、 J、 A、 )はか:アイソレーシ
ョン・オプ・リンホサイトパシック・レトロパイラスズ
・プラム舎すンフランシスコ・ペイシェンッ・ウィズ・
エイズ)、サイエンス(Science)、 225
、840〜842 (1984))、HTLV−1およ
びARVレトロウィルスはいずれもLAVに類似の生物
学的性質と血清疫学的性質を示す〔レビー(Levy、
J、 A、 )ほか:前出、およびボポビック(Po
povic、H,)ほか:前出〕。上述のように、少な
くとも3種のレトロウィルス、LAV、ARVならCF
ニ14 T L V亜型I 、15JtFIIIが、
AIDS17)病原として考えられてきた。 LAV、HTLV−ItおよびARV−IIのゲノムは
分子的にクローン化された〔シュツブバッハ(Schj
pbach、 J、 ) ホが:セooシカ/L/ −
7すIJシス・オブ・ア・サブグループ・オプ・ヒユー
マン・テイー−リンホトロビック・レトロパイラス・ア
ソシエイテツド・ウィズ・エイズ (Seroloaical analysis of
a subgroup ofhuman T−IVID
hOtrODiCrf!trOVirtlses (H
TLV−III )associated with
AIDS) 、サイI ラス(5cience)、22
4.503〜505 (1984)ニアリシン(Ali
zon、 H、)ほか:モルキュシー・クローニング・
オプ・リンファデノバシー−アソシエイテツド・パイラ
ス(Holecular clonino ofIym
phadenopathy −associated
virus) 、ネイチャー(Nature) 、31
2. 757〜760 (1984))、LAV、AR
VaにびHTLV−mのプロ1クイルスゲツムの完全ヌ
クレオチド配列も決定サレタ〔ラットナ−(Ratne
r、 L、)はが:コンブリート・ヌクレオチド・シク
エラス・オブ・ザ・エイズ・パイラス、 HTLV−I
n (Completenllcleotide 5
eqllenCe Of the AIDS
virus、旧LV−■)、ネイチャー(HatUre
) 、 313.277〜284 (1985):サン
チェーベスカドール(5anchez−Pescado
r、 R,)ほか:ヌクレオチド・シクエラス・アンド
・エクスプレッション・オプ・アン・エイズーアソシエ
イテツド・レトロパイラス(Nuclotide 5e
quence and expression ofa
n AIDS−associated retrovi
rus、 ARV−2)、サイエンス(Science
>、 227.484〜492(1985):ウエイ
ンーホブソン(%4ain−Hobson、 S、)ほ
か、ヌクレオチド・シクエラス・オブ・ザ・エイズ・パ
イラスL A V (Nucleotidθ5eque
nce or the AIDS virus LAV
) 、セル(Cell) 、 9〜17 (1
985) ) 。 AIDSの病原を決定するのが難しかったひとつの理由
は、AIDS患者の血清サンプルが様々のレトロウィル
ス抗原と反応性を示すことである。 たとえば、AIDS患者からの血清サンプルはHTLV
−1およびHTLV−1の抗原と反応することが明らか
にされた(1−ITLV−I :エセックス(Esse
x、 H,)はか:アンテイボデイズ・トウー・セル・
メンプラン・アンテイゲンズ・アソシエイテツド・ウィ
ズ・ヒユーマン・ティー−セル・リューケミア・パイラ
ス・イン・ペイシエンツ・ウィズ・エイズ(Antib
odies to cellmembrane an
tigens associated with
human T−cell Ieuke+sia
virus in patients with A
IDS )、サイエンス(Science ) 、 2
20.859〜862 (1983):HTLV−II
:サーンガツドハラン(Sarngadharan、
H,G、 ) はか:アンテイボデイズ・リアクティ
ブ・ウィズ・ヒユーマン・テイー−リンホトロピツク・
レトロパイラス(HTLV−Iff)・イン・ザ・シラ
ム・オブ・ペイシエンツ・ウィズ・エイズ(Antib
odiesreactive with human
T−1ymphotropicretr(lVir(l
ses HTLV−111) in the 5ert
ll 0fpatients with AIDS)
、 サイエンス(Science ) 。 224.506〜508 (1984))。 HTLVのエンベロープ遺伝子生成物は、成人下細胞白
血病患者の血清中の抗体と交差反応性の免疫原性を示す
ことが明らかにされている〔キョカワ(にiyokaw
a、 T、) はか:エンベローブ・プロテインズ・オ
ブ・ヒユーマン・ティー−セル・リューケミア慟パイラ
ス:エクスプレッション・イン・ニジエリシア・コリ・
アンド・イツツ・アプリケーション・トウー・スタディ
ズ・オブ・エンベロープ・ジーン・ファンクション(E
nvelopeproteins of huma
n T−cell leukemia viru
s:Expression in Escherich
ia coli and 1tsapplicatio
n to 5tUdieS or env gener
uncttons) 、ビーエヌエイエス、ニーニスエ
イ(PNAS、UAS)、81.6202〜6206
(1984))。成人下細胞白血病(ATL)は、HT
LV−IがTi胞の悪性化、すなわちT細胞の無制御な
生育を生じる点で後天性免疫不全 :症候群(
AIDS)とは異なっている。AIDS :
ではamの生育ではなく死が起こる。実際、HTLV−
IIIのこの細胞変性特性は、特異的なレトロウィルス
起源の疾患を最終的に確定するのに重要であった。すな
わち、AIDSの病原は、AIDS感染患者から単離さ
れたAIDSに特徴的な細胞変性効果を示すレトロウィ
ルスで感染させ、永続化したヒト悪性Ti1l胞(HT
)を用いて単離された。このウィルスを用いた血清疫学
的検定により、AIDSとHTLV−III抗原に対す
る □抗体の存在との間には完全な相関が認めら
れた(サーンカツドハラン(Sarngadharan
、 H,G、 )ほか:前出、シュツブバッハ(5ch
jipbach、 J、 )は 1か:前出〕。 さらに、リンパ腺症症候群患者のはぼ85%およびAI
DSの多い地域の無症候性同性愛男性の有意な比率が、
HTLV−1に対する循環抗体のキャリアーであること
も明らかにされ ゞだ。これらのデータすべてを
考え合わせると ・HTLV−n[がAID
Sの病原であることを示している。 H−9111胞系を用いてAIDSウィルスの培養に成
功するまで(PCT出願、公告番号WO3510489
7号)、AIDSウィルスのenvAIDS蛋白質は単
離も、特性づけも、合成もされなかった。これは主とし
て、このウィルスが細胞変性効果を有し、したがってウ
ィルスの単離が不可能であったことによる〔ボボビツク
(Popovic。 H,)ほか:前出)。この・ウィルスの細胞変性効果に
抵抗性を示すヒトTRI胞系が発見されて、はじめてプ
ロウィルスDNAの分子クローニングが達成できた。 ヒト血液でAIDSを診断するための高感度かつ迅速な
方法および予防免疫接種によるその予防に対する要求は
きわめて大きい。実際、現在用いられている検定/試験
はすべて、誤りが多い。事実、疾病コントロールセンタ
ー(Center rorDisease Contr
o+、 CDC)は現在利用できる試験法を)ITLV
−IIIに対する抗体についての血液単位のスクリーニ
ングにのみ使用すべきであるとしてきた。さらに、CD
Cは、現在利用できるELISA試験はAIDSに感染
している可能性が高い集団のスクリーニングやその診断
試験としては使用できないとも述べている(フエデラル
・レジスター(Federal Register)
50 (48) 。 9909.1985年3月12日号)。この誤りが、A
IDSの病原の特異的抗原性蛋白質を用い機能不全者に
ついて追跡された。以前に用いられた蛋白質はウィルス
の溶解物に由来するものであった。溶解物はウィルスに
感染したヒト細胞、すなわちウィルスの生育に使用して
細胞から作られたので、この溶解物はウィルス蛋白質の
ほかにヒト蛋白質も含んでいたものと思われる。ウィル
ス蛋白質の純粋な抗原の調製はきわめて難しい。使用さ
れた抗原では偏性の陽性、陰性いずれの結果も生じた〔
バディアンスキー(Budiansky、 S、 )
:エイズ・スクリーニング、フォールス・テスト・リザ
ルツ・レイズ・ダウツ(AIDS screening
。 false test results raise
doubts) 、ネイチャー (Nature)
、31’2.583 (1984)) 。 このような溶解物、蛋白質/ペプチドの使用によって生
じた誤りは、AIDS非特異的蛋白質を含まない、AI
DS抗体結合性組成物を用いることによって回避できる
。純粋なAIDSエンベO−プ蛋白質である組成物が抗
原として使用可能である。 本発明のAIDSエンベロープ蛋白質は、AIDSウィ
ルスによる感染のスクリーニング、診断および/または
予防免疫接種による予防に使用できる一定に保持された
エピトープを有することが確立された。本発明は、この
エピトープをもつエンベロープ蛋白質が従来単独の病原
と主張されてきたすべての変異体を包含することを明ら
かにするものである。 本発明のエンベロープAIDS蛋白質は慣用法として知
られている方法によって製造することができる。この新
規蛋白質を製造できる方法は次の3つに分類することが
可能である。すなわち、(1)化学的合成、(2)化学
的合成によってm製された遺伝子を宿主に挿入し蛋白質
を宿主1よ″)1産生 1させる方法、および
(3)バイオテクノロジーで得られた相当する遺伝子を
宿主に挿入し、蛋白質を宿 11′″!″″>
’C1lJ−’4E 3 t ’;r Rr’li・
1“6・ i本発明の一態様にお
いては、組換えDNA技術が用いられ、天然起源のen
vAIDs DNA 、’を細胞に導入し
てenvAIDs蛋白質を産生さ 1せる。e
nvAIDsをコードするDNAを得る15@IC,3
1m’la@@’iAcmhN’) 、 e n V
。 AIDS7″″/ 111iid ′J′J f D
−1−’ t 871−“J :r ’) 7’ J−
。 キシヌク′オチドを合成する方法がある・env
j蛋白質はまだ単離されていないし、性質も明ら
か 1[ にされていないので、このアプローチを実行する
:・ことはできない。 別法として、合成りNAに代えて天然材料からIX 1
1t 2″nt″DNAeJT1°゛4″・02081
11 !を用いて遺伝子−発現を得ることができる
。 発明の要約 本発明は、HTLV−1[1env遺伝子を適当な発現
ベクターに処理し、このような発現ベクターで宿主生物
を形質転換し、この形質転換細胞。培養ニよってエンベ
ロープAIDS蛋白質(envAIDS)を製造するこ
とを目的とする。本発明の他の態様は、得られた組換え
envAIDs蛋白質の単離および使用に関する。 本発明の他の態様はプロウィルスDNA配列の同定およ
び決定にある。さらに詳しくは、本発明のこの態様は、
AIDSの病原と考えられているリンパ腹痛関連ウィル
ス(LAVA、AIDS関連レトロウィルス(ARV)
およびヒトT[1I11白血病/リンパ腫/向リンパウ
イルス■型(HTLV−Ill)のエンベロープ遺伝子
のプロウィルスヌクレオチド配列の決定および比較に関
する。 本発明のさらに他の態様は、envAIDs蛋白質に対
する抗体の存在をヒト血液で試験するこ、とによる診断
方法に関する。本発明のこの態様は、従来用いられてい
たAIDSの血液検査の問題点を解消するものである。 ひとつの問題は、AIDSの病原のみから誘導されたの
ではない蛋白質またはペプチドを含む組成物をAIDS
抗体との結合に使用していたことである。本発明の均一
なエンベロープAIDS蛋白質を用いた組成物により、
従来の試験または検定における非特異性は消失する。さ
らに本発明の他の態様は、ヒト血液中の抗原の存在を検
出および/または定量する診断方法を提供する。 本発明のさらに他の態様は、本発明の envAIDs蛋白質を抗原として使用し、ワクチンと
して投与することにより、AIDSに対する保護免疫を
付与することである。
第1図は、HTLV−mプロウィルスゲノム(HXB−
3)のエンベロープ遺伝子のヌクレオチド配列である。 第2図は、AIDSの予想される5種の病原のenv蛋
白質のアミノ酸配列の比較である。アミノ酸配列はホモ
Oジーが最大になるように並べである。
−第3図は、DE
V/env44−640発現プラスミドの構築を示して
いる。左上部のパネルはenvコード領域(斜線矢印)
を含むHTLV−■ゲノムの3.15にb EcoR
I−XhoIセグメントの単純化した制限部位地図を示
す。右上部のパネルはpEV−Vrfプラスミドの構造
と関連配列を示す。黒くぬりつぶした領域はATG間始
コドン(上線)の上流の合成リポソーム結合部位配列を
示す。env発現プラスミドの構築については、例2に
詳細に記載する。 第4図は、大腸菌内で産生じたenvコード抗原のウェ
スタン法による解析結果である。全lll菌蛋白質は5
O8−PAGEにより分解し、ニトロセルロースフィル
ター上に電気吸着させ、envコード蛋白質を例5に記
載したようにヒト血清と反応させて検出した。a)陰性
コントロール、42℃で2時間誘導したpJCL−E3
0 (p21T)含有細胞;b)非誘導コントロール、
30℃に保持されたpE、V3/env44−640含
有細胞:c)D E V 3 / e n v 44−
640 : d)pE V 1 /env44−640
;およびe)42℃で2時間誘導したpEV3/en
v205−640゜第5図は、細菌合成HTLV−1[
1env遺伝子産生物のAIDS患者血清中抗体による
認識を例示する。組換えenv蛋白質を含む細菌溶解物
を ゛例5に記載したようにウェスタン吸着解
析法に付 にした。ついで、各ストリップを10
00倍希釈各 1血清とインキュベートし、続い
て I−標識プロチインAで処理した。上図二血清サ
ンプルは以下の対象から採取した。レーン1;正常、健
康者、レーン2〜18:米国西海岸で収集したAIDS
:患者血清。下図:[Ih清サンプルは以下
の対象から採取した。レーン1:破壊ウィルスを用いた
ELISAでHTLV−1(+)とされた対象、レーン
4.5.11および15:健康、正常者、レーン2.3
.6.8.10.12.13,14. ′16
.17および18;米国東海岸で収集したAIDS患者
血清。 第6A図は、AIDSエンベロープ蛋白質のアミノ酸配
列である。 第6B図は、AIDSエンベロープ蛋白質のアノ酸分布
である。 第7図は、発現ベクターpRC23の構築を示す。シャ
インーダルガルノ配列(SD)には上に線を付し、プラ
スミド内の合成リポソーム結合部位配列の位置は黒くぬ
りつぶしたセグメントとして表示した。このプラスミド
はpBR322の全配列を含有し、したがってアンピシ
リン(amp )およびテトラサイクリン(tet■
)の両者に対し抵抗性を示す。 第8図は、pEV−vrfベクターの構築を示す。pR
C23中SD配列の下流に位置させた各プラスミドにつ
いての合成オリゴヌクレオチドは制限酵素部位の位置で
示す。ATGrM始コドンには上線で、付加的A−T塩
基対の位置は長方形によって示した。このプラスミドは
アンピシリンにのみ抵抗性を示す。 1里ぷlIL螢呈A 本明細書に用いられる語について以下に説明する。 ヌクレオチド:糖残基(ペントース)、リン酸および、
プリンもしくはピリミジン塩基(窒素異項環)のいずれ
かからなるDNAの単m体単位。 塩基はグリコシド炭素(ペントースの1!炭素)を介し
て糖残基と結合する。この塩基と糖の結合物はヌクレオ
シドと呼ばれる。各ヌクレオチドの性質はその塩基によ
って決まる。4種のDNA塩基、アデニン(A)、グア
ニン(G)、シトシン(C)よびチミン(T)がある。 DNA配列:IIjl接するペントースの3′および5
′炭素の間のホスホジエステル結合によって互いに結合
したヌクレオチドの直線行列。 ”E2: 3個のヌクレオチドのDNA配列(トリプレ
ット)で、mRNAを介して、アミノ酸、翻訳開始シグ
ナルまたは翻訳停止シグナルをコードする。たとえば、
ヌクレオチドトリブレットTTA 、 TTG 、 C
TT 、 CTC、CTAおよびCTGはアミノ酸のロ
イシン(Leu)をコードする。TAG 。 TAAおよびTGAは翻訳停止シグナル、ATG ’は
翻訳開始シグナルである。 I九1旦丑:mRNAのアミノ酸配列への翻訳時のコド
ンのグループ化。翻訳時は正しい読み取り枠が維持され
なければならない。たとえば、配列GCTGGTTGT
AAGは3種の読み取り枠または相で翻訳されることが
できて、それぞれ次のアミノ酸配列が得られる。 GCT GTG TGT 但匹−= Ala−G
lv−GIV−LvsG CTG GTT GT
A AG=Leu−Val−ValGCTGT T
TG TAA G = TrD−Leu−(停止)
M !J K 7 f上:隣接したアミノ酸のα−アミ
ン基とカルボキシ基の間のベブヂド結合により互いに結
合したアミノ酸の直線行列 2:細胞またはウィルスの全DNA、オペレーター、ブ
ロモーターおよびリポソーム結合、相互作用配列、たと
えばシャインーダルガルノ配列のほか、とくにその物質
のポリペプチドをコードする構造遺伝子を包含する。 構造遺伝子:鋳型またはメツセンジャーRNA(mRN
A)を介して、特異的なポリペプチドのアミノ酸配列を
コードするDNA配列 監亙:構造遺伝子からもmRNAを産生ずろ過Will
:mRNAからポリペプチドを産生ずる過程 発現:構造遺伝子によって行われるポリペプチド産生過
程。転写と翻訳の粗合せである。 プラスミド:宿主染色体の一部ではなく、特定の抗生物
質に対する抵抗性を運ぶ遺伝子を含む環状二重!1DN
A分子。プラスミドを単細胞生物内に置くと、そのプラ
スミドのDNAの結果として、生物体の特徴が変化また
は形質転換される。たとえば、テトラサイクリン抵抗性
(TetR)遺伝子をもつプラスミドは、テトラサイク
リン感受性であった細胞を抵抗性に形質転換する。プラ
スミドによって形質転換された細胞を形質転換体という
。 クローン化ビークル:宿主細胞内で複製可能なプラスミ
ド、ファージDNAまたは他のDNA配列であって、1
個ないし少数個のエンドヌクレアーゼ認識部位によって
特徴づけられる。このようなりNA配列はこの認識部位
で、そのDNAの必須な生物学的機能、たとえば複製、
被覆蛋白質の生成またはブロモーターもしくは結合部位
の喪失等を伴わない、確定可能な様式で切断できる。そ
して、形質転換細胞の同定に使用するのに適当なマーカ
ーたとえばテトラサイクリンまたはアンピシリン抵抗性
を含有する。クローン化ビークルはベクターと呼ばれる
ことが多い。 クローン化:1種の生物体またはDNA配列から無性再
生によって生物体またはDNA配列の集団を得る過程 組換えDNA分子またはハイグリコ°DNA :別個の
ゲノムからのDNAセグメントを生細胞外でその末端と
末端を結合させてなる分子で、ある宿主細胞に感染し、
維持される能力を有する。 ペプチドまたは蛋白質を定義するのに用いられた表現法
は慣用の、N末端のアミノ基を左に、C末端のカルボキ
シ基を右に示す方法である。天然アミノ酸の語は、天然
蛋白質中に通常存在するアミノ酸、cry 、^Ia
、 Val 、 Leu 、 Ile 、 Ser 。 Thr 、 Lys 、 Arg 、 Asp 、 A
sn 、 Glu 、 Gln 。 Cys 、 Net 、 Phe 、 Tyr 、 P
ro 、 Trpおよび旧Sのうちの1種である。Nl
eはノルロイシンを、Nvaはノルバリンを意味する。 L型とD型が可能であるが、他にとくに指示がないとき
はL型のアミノ酸を示す。また、アミノ酸は特定のアル
ファベット1文字で表した場合もある。すなわち、A=
アラニン、B=アスパラギン酸もしくはアスパラギン、
C=システィン、D=アスパラギン酸、E=グルタミン
酸、F=フェニルアラニン、G=ニブリシンH=ヒスチ
ジン、1=イソロイシン、K−リジン、し=ロイシン、
M=メチオニン、N=アスパラギン、P=ブOリン、Q
=グルタミン、R=アルギニン、S=セリン、■=スレ
オニン、■=バリン、W=ニトリブトファンY=チOシ
ン、Z=グルタミンもしくはグルタミン酸である。 本発明は、後天性免疫不全症候群(AIDS)のエンベ
ロープ蛋白質の研究により、AIDSウィルスのプロウ
ィルス遺伝子の単一および配列決定が行われたものであ
る・すなわち・本発明は・ 1AIDSの病原
と考えられてきたリンパ腹痛関連ウィルス(LAV)
、A IDS関連レトしウィルス(ARV>およびヒト
Ti1l胞白血病/リンパ腫/向リンパ性ウイルス(H
TLV−1)が同じウィルスの変異株であることをはじ
めて明らかにした。本発明の目的において本明細書中で
は、AIDSを起こすウィルスをAIDSウィルスと呼
ぶ。AIDSウィルスとは、AIDSの病原として考え
られてきた変異株、すなわちLAV。 ARVおよびHTLV−IIを包含するものである。 AIDSウィルスのエンベロープ蛋白質(enVAID
S)は97.200ダルトンの蛋白質で、N−グリコジ
ル化部位の可能性が考えられる32個の部位を有する。 AIDSの病原としての可能性が考えられるAIDSエ
ンベロープ遺伝子のヌクレオチド配列解析により、この
すべてのウィルスは同じウィルスの変異株であることが
明らかに。 された。これは、HTLV−1のエンベロープ遺伝子の
配列と、他のウィルスLAVおよびARV−2のエンベ
ロープ遺伝子の配列との間には約1〜20%の分岐また
は変異がみられることを意味する。envAIDsのア
ミノ酸配列を第6A図に示す。アミノ酸分布を第6B図
に示す。 エンベロープ遺伝子のヌクレオチド配列を第1図に示す
。プロウィルスDNA配列は、本技術分野の通常の熟練
者によく知られた方法たとえばマキサムとギルバート(
Haxam & G11bert )の化学的分解方法
まはたサンガー(5anoer)のジデオキシヌクレオ
チド鎖末端分析法を改良したメシング(Hessino
)のM13配列決定システムを用いて ”解析
し、エンベロープ蛋白質をコードする領域の位置を決定
した。エンベロープ遺伝子の読み取り枠の位置は、翻訳
停止コドンによって中断されずトリプレットコドンが長
く続く位置によって決定した。env遺伝子をコードす
る読み取り枠は863個のアミノ酸に相当し、その読み
取り枠の5′末端から80番目の位置にATGコドンが
含有される。ATGコドンは共通の翻訳開始コドンとし
て知られている。 組込まれたHTLV−IIIプロウィルス遺伝子を、H
TLV−III感染H9細胞のゲノムDNAからクロー
ン化した(シE −(Shaw、 G、H,) ホか:
モルキュラー・キャラクタリゼーション・オブ・ヒユー
マン・ティー−セル・ロイケミア(リンホトロビック)
ウィルス・タイプ・スリー・イン・ジ・アクアイアート
・イミューン・デフイシエンシイー〇シンドローム(H
olecular characterization
of human ■−cell leukimia
(Ivmphotropic)Virus tl/De
ll in the acquired immune
de−ficiency syndrome ) 、
サイエンス(Science )、226.1165〜
1171.(1984))。 HTLV−I[170ウイルスはXbaI制限部位を欠
くことが明らかにされているので、ゲノムライブラリー
はXbaI消化H9/HTLV−IIIDNAを用いて
構築した。AIDSenV蛋白質cDNAを含有する細
菌クローンのスクリーニングには、本技術分野の通常の
熟練者に利用可能な数種の方法がある。たとえば、RN
A選択ハイブリダイゼーション、合成プローブとの分別
ハイブリダイゼーションまたは所望の蛋白質を産生ずる
クローンの免疫学的もしくは生物学的検定によるスクリ
ーニングがある。ゲノムライブラリーから、HTLV−
[[[配列を含むDNAで形質転換された細胞のコロニ
ーを、このライブラリーとHTLV−m cDNAと
のハイブリダイゼーションスクリーニングによって選択
した。ハイブリダイゼーション陽性クローンのDNA挿
入体、HXB−3をプラスミドDNAから切り取り、配
列を決定した。 env遺伝子の予期された生成物は、多くの特徴で、他
のレトロウィルスのエンベロープ遺伝子生成物と共通し
ていた。たとえば、疎水性領域は、プレカーサー蛋白質
を切断し外部の膜透過蛋白質に処理する部位を含む蛋白
質の中央(アミノ酸519〜534)に認められる。同
様に、アミノ末端は短い一連の疎水性アミノ酸(アミノ
wi17〜37)を含み、これはシグナル配列を構成す
ると考えられる。HTLV−1エンベローププレカーサ
ーは、カルボキシ末端にさらに180個のアミノ酸から
なるストレッチを有する点で、他のレトロウィルスエン
ベロープ蛋白質のプレカーサーと異なっている。 AIDSウィルスのエンベロープ領域内での多形現象 LAV、ARV−2およびトITLV−nlのヌクレオ
チド配列についての最近の報告(ラットナ−(Ratn
er、 L、)ほか、前出;サンチェーベスカドン(5
anchez−Pescadon、 R,)ほか、前出
;ウエインーホブソン(Main−Hobson 、
S、)ほか:前出〕により、世界の様々な地域からのA
IDS患者から得られた各種単離物の詳細な比較が可能
になった。HTLV−IIIクローンは、米国東海岸で
得られたAIDS患者リンパ球から単離され、一方LA
Vはフランス人から、ARVはカリホルニア州の患者か
ら単離された。配列データの比較で、以前の制限酵素部
位解析を用いて明らかにされた観察、約10%の変異が
確認される。この解析により、各種単離体は最大の保持
をC]aQおよびpot領域に示し、最大の分岐はen
vW4域で起こることが示される。5種のenv配列の
比較を第2図に示した。エンベローブ遺伝子に関しては
、HTLV−I[[としAVは互いに、ARVクローン
とよりもよく類似している。l−I T L V −I
[[(HXB−3)とLAV配列の間の分岐は約1.6
%であった。HTLV配列中、分岐は約1.6%であっ
た。しかしながら、HTLV−IllとARV−2の間
には約17%の分岐が観察され、 □これはエン
ベロープ遺伝子生成物の細胞外領域においてより顕著で
あった(第2図)。この高い分岐率は、2種の単離体の
由来する地域や、これら :の変異株の単離時
期によるものとも思われる。 ARV−2は米国西海岸で最近単離されたが、ヌクレオ
チド配列が決定されたHTLV−1[1単離体はすべて
米国東海岸から1年前に得られたもので :あ
る。LAVはほぼ同じころ、ニューヨークでこのウィル
スに感染したと思われるフランス人患者から得られた。 配列中に認められた差は、ある時期ある場所で分離され
た株の分岐進化を反映する可能性もある。env領域内
では、蛋白質の細胞外部分に高レベルの分岐が存在する
。 発現ベクター 二重鎖DNAのクローニングには、様々の宿主/クロー
ニングビークルの組合せが採用できる。 たとえば・有用なりローニングビークルは染色体性、非
染色体性および合成りNA配列であって、その例として
は、大腸菌からのプラスミドpBR322のような各種
の公知の細菌性プラスミド、ファージDNA、ファージ
DNAの使用を改良したプラスミドのようなプラスミド
とファージDNAの組合せに由来するベクターもしくは
他の発現制御配列、または酵母プラスミドがある。有用
な宿主としては、微生物、哺乳類動物細胞、植物細胞等
が挙げられる。とくに、微生物と哺乳類動物細胞の使用
が好ましい。好ましい微生物には、酵母、細菌たとえば
大腸菌(Escherichia coli)、枯草菌
(Bacillus 5ubtilis ) 、バチル
ス・ステアロテルモフィラス(Bacillus st
earo−thermoph+us >および放線菌(
ACtinOmVCeS )がある。上述のベクターお
よび宿主は、本発明におけるような、生物学的に得られ
た遺伝子からの蛋白質の製造にも使用することができる
。もちろん、すべての宿主/ベクターの組合せが同等に
有効とは限らない。特定の宿主/クローニングビークル
の組合せの選択は、本技術分野の熟練者により本発明の
節回から逸脱することなく、提示された原理を考慮して
行われるものである。 さらに、特定のクローニングビークルそれぞれについて
、二重鎖DNA挿入部位は多数の部位の中から選択でき
る。これらの部位は通常、それを切断する制限エンドヌ
クレアーゼによって命名される。たとえば、pBR32
2中のECoRl部位はアンビ′シリン抵抗性をコード
する遺伝子のすぐ外側に存在する。各種の部位がその組
換え合成計画に応じて利用される。数種の部位は本技術
分野の熟練者によってとくによく認識されている。 もちろん、本発明に有用なりローニングビークルは、選
択されたDNAフラグメントを挿入する制限エンドヌク
レアーゼ部位をもっている必要はない。別法により、ビ
ークルをフラグメントに結合させることも可能である。 ベクターもしくはクローニングビークル、および選択さ
れたDNAフラグメントを結合させ組換えDNA分子を
形成させるためにとくにビークル中に選ばれる部位は、
様々な因子、たとえば特定の制限酵素で切断される可能
性がある部位の数、発現される蛋白質の大きさ、宿主細
胞酵素による蛋白分解に対する所望の蛋白質の安定性、
精製過程での分離が困難な宿主細胞発現蛋白質の夾雑、
発現特性たとえばベクター配列に対する開始および停止
コドンの位置、その池水技術分野の熟練者によってよく
知られている因子によって決定される。特定の遺伝子に
ついてのベクターおよび挿入部位の選択は、すべての選
択条件が特定の場合に同等に有効とは限らないので、上
述の因子のバランスによって決定される。 DNAをクローニングビークルに挿入して組換えDNA
分子を形成させる方法としては数種の方法が公知であり
、これらはいずれも同様に本発明に有用である。これら
の方法としては、たとえば、直接リゲーション、合成リ
ンカ−、エンドヌクレアーゼおよびポリメラーゼ−結合
修復反応ついでリゲーション、またはDNAポリメラー
ゼと適当な一重鎖詩型でのDNA鎖の延長ついでリゲー
ションがある。 もちろん、クローニングビークルの選ばれた位置に挿入
されたDNAフラグメントのヌクレオチド配列が、所望
のポリペプチド/蛋白質の実際の □構造遺伝子
の部分ではないヌクレオチドを包含しでもよいし、また
所望の蛋白質の完全な構造遺伝子のフラグメントのみを
包含してもよいことは当然である。必要なことは、どの
ようなりNA配列が挿入されたとしても、形質転換され
た宿主がAIDSenv蛋白質に対して免疫学的活性を
有する蛋白質/ペプチドを産生ずるか、あるいはDNA
配列自体がAIDSenv蛋白質に対して免疫学的活性
を有するポリペプチド/蛋白質の産生に有用なりNA配
列を含有するクローンを選択するためのハイブリダイゼ
ーションプローブとし 6て使用できることであ
る。 −′5″“%”l1
mP’e:*@t6’yD−=>’je”y)It
。 も′−<′″L″−″ター4用0゛1宿主を形質転換5
・宿 [主にそのハイブリッドDNAがコードす
る蛋白質 !;− またはその一部を発現させる。適当な宿主の選択は、本
技術分野で知られている多くの因子によっても制御され
る。たとえば、選ばれたベクターとの適合性、ハイブリ
ッドプラスミドによってコードされる蛋白質の毒性、所
望の蛋白質の回収の難易、発現特性、生物学的安全性、
経済性等である。 特定の組換えDNA分子の発現についてすべての宿主が
同等に有効ではないことを理解し、これらの因子のバラ
ンスを考慮する必要がある。 本発明の好ましい態様においては、可転性のpt=v−
vrt’ (可変読み取り枠)発現プラスミド(構築の
詳細は例2参照)にクローン化されたブOウィルスゲノ
ムから単離された制限フラグメントを挿入することによ
り、AIDSenv蛋白質のセグメントを大腸菌に発現
させる。これらの可転性pEV−vrfプラスミドはp
BR322の誘導体で、ラムダP、ブ0モーター、合成
的に誘導されたリポソーム結合部位、および開始コドン
のすぐ下流に便利なりローニング部位(EcoR1,B
amHI、Cl a Iおよび1−1indll[>を
含有する(第8図)。3種のプラスミドのセットは、す
べての3種の翻訓誌み取り枠を収容するように構築され
た。P、ブロモーターは、適合性プラスミドpRK24
Bc I ts上にコードされた温度感受性CIリプレ
ッサーによって調節される〔^TCC33766:ベル
ナルドほか(Bernard、H,tl、 & He1
inski 、 [1,R,) ;ザ・ユース・オプ・
ザ・ラムダ・ファージ・プロモータ、−P ・トウー
・プロモート・ジーン・エクスプし レツション・イン・ハイブリッド・プラスミド・クロー
ニングψビークルズ(The use of the
λphaoe I)roIlotor PLto I
)rolote QenQ eXDressionin
hybrid plasmid cloning v
ehicles ) 、メソツズ・オブ・エンザイモ0
ジー(Heth、 Enzymol、 )68.482
〜492 (1979))。これらの発現プラスミドは
v−basp21(レイカル(Lacal、 J、C,
)ほか:エクスプレツション・オブ・ノーマルφアンド
・トランスホーミング・H−ラス・ジーンズ・イン・イ
ー・コリ・アンド・ピュアリフイケーション・オブ・ゼ
ア・エンコープイツト・ビー2トプロテインズ(Exp
ressionof nof’1llal and t
ransforllinQ 1t−ras qette
s inE、 coli and purificat
ion of their encoded+)21
proteins ) 、ビーエヌエーエ、ス(PNA
S)、81.5305〜5309(1984))やネズ
ミ・インターロイキン−1(Oメゾイー1 (Lome
dico、 P、T、)はか;り〇−ニング・アンド・
エクスプレッション・オブ・ミュリン・インターロイキ
ン−1cDNAφイン・イー−Dす(Cloning
and expression oflurine 1
nterleukin−1cl)t4A in E、
coli) 、ネイチャー(Nature) 、312
.458〜462 (1984))を含めて数種の異種
蛋白質の大腸菌内産生に使用されてきた。 本合成において好ましい初期クローニングビークルは細
菌性プラスミドpBR322(ATcc37017)で
あり、その好ましい初期制限エンドヌクレアーゼ部位は
EC0RIおよびHind■部位である(第3図)。H
9細胞のゲノム内に含まれるプロウィルスDNAのこれ
らの部位への挿入は、それぞれH9[1胞のゲノム中に
存在するプロウィルスDNAまたはそのフラグメントの
ひとつを含む多数の細菌クローンを与える。これらのク
ローンのごくわずかがenvAIDsまたはそのフラグ
メントに対する遺伝子を含有する。 本発明におけるenVAIDs遺伝子の初期クローニン
グおよび発現に好ましい宿主は、大腸菌MG1061で
ある〔カサダバンほか(Ca5a−daban、H,J
、 & Cohen、S、H,) :アナリシス・オブ
・ジーン・コントロール・シグナルズ・パイ・ディーエ
ヌエー・フュージョン・アンド・クローニングΦインφ
ニー−]す(Analysis of genecon
trol signals by DNA fusi
on and cloningE、 coli ) 、
ジャーナル・オブ・メディカル・バイオロジー(J、
Hed、 Biol、 ) 、138.179〜207
(1980))。 env蛋白質のアミノ酸残基#44〜640をコードす
る配列は、第3図に示すように、KDn IおよびHi
ncim部位の間、P、7o−E−ターの下流に位置
する。これらの便利な制限部位の存在のほかに、これら
の配列はカルボキシル末端に疎水性膜透過セグメントを
含まないのみでなく、アミノ末端シグナルペプチドも含
まないため、細菌での発現実験に選択された。これらの
配列は、細菌細胞内に疎水性蛋白質が過剰産生されたと
きに起こる可能性がある毒性の問題を回避するために除
外された。本発明の好ましい態様においては、発現プラ
スミドは、env遺伝子生成物のこのセグメント(pE
■/en■44〜640)の合成に向けられるように構
築された。中間構築ではまず、pEV−vr fプラス
ミドのEcoRIおよび1(indl11部位の間に2
400bDのEcoRI −Hi ndn[フラグメン
トを挿入することによって行われた。次に、ECORI
とKpn1部位の間のHTLV−II配列(600,b
p)を第3図に示すように中面構築から除去した。これ
らのプラスミド構築は3種のずべてのpEV−vrfプ
ラスミドについて行い、次に欠失を行い、正しい読み取
り枠を維持できるようにした。さらに、正しくない読み
取り枠で行われた構築が、以下に述べる発現実現に重要
なコントロールとして役立った。 本発明の他の態様においては、第2のセットの発現プラ
スミドを、env遺伝子の483 bD上下流あるl:
coRlとStu 1部位の間の配列を欠失させること
により同様に構築した。この場合も、欠失(pEV/e
nv205〜640)は3種のすべての読み取り枠で実
施した。すべてのenv発現プラスミドで用いられた翻
訳停止コドンは、プラスミド中のHindll[部位の
23bp下流に位置するインフレームTAAと思われる
。したがっで、カルボキシル末端における8個のアミノ
酸残基は、E)EV−vrf発現プラスミド内に含まれ
るpBR322配列によってコードされる。 envAIDsの発現 envAIDs cDNAを含む細菌のスクリーニン
グには数種のアプローチがある。たとえば、RNA選択
ハイブリダイゼーション、分別ハイブリダイゼーション
、合成プローブとのハイブリダイゼーション、および免
疫学的または生物学的検定による所望蛋白質産生りO−
ンのスクリーニングがある。免疫学的検定を用いるスク
リーニング法としては次の2種、すなわち、細菌コロニ
ーについて抗体を用い蛋白質の存在をスクリーニングす
る方法と、好ましくは、細菌溶解物を電気泳動に付し、
ニドOセルO−スろ紙上に吸着させついで抗体で調べる
方法がある。 本発明の好ましい態様においては、pRK24B−cI
tsおよびc)EVl、2または3/env44〜64
0 (またはpEVl、2または3/env205〜6
40)で形質転換した大腸菌株MC1061をM9メジ
ウム中、30℃で、対数期中期まで培養、生育させ、つ
いで2時間42℃に移して誘導した。細菌培養液のサン
プルを取り、5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動
に付し、ついでウェスタン法によってenv蛋白質を検
出した。吸着蛋白質を、免疫処置ウサギま、
たは以前にAIDS抗原に対する高力価抗体を含有する
ことが示されたAIDS患者のいずれかから単離された
envAIDs蛋白質に対する抗血清で処理した。これ
をついで l−標識黄色ブ □1ドウ球菌(
5taDtlVIOCOCCOtlS atlretl
s)プロティン □Aとインキュベートし、洗
浄し、オートラジオグラフィーに付した。同様の結果が
いずれの血清についても得られたが、ヒト血清は抗HT
LV−III :抗体のはるかに高い力価を
示し、大腸菌蛋白質とのすべてのバックグラウンド反応
を欠くことが明 言らかにされた。この理由か
ら、以下のすべての特 ′性検討にはヒト抗体
を使用した。 第4図は、細菌内で合成されたenvAIDs
・蛋白質(組換え蛋白質)と抗HTLV−11抗体と
′の反応性のパターンを示す。pEV3/e
nV44〜640中の読み取り枠は、ゲル上68 Kd
パン −ドとして移動するはずの蛋白質をコード
する。事実、pEV3/env44〜640を含む誘導
$1:胞に相当するレーンに68にdバンドが観察され
る(レーンC)。しかしながら、68にdバンドに加え
て、これらのl1llllは特異的に抗HTLV−DI
抗 □体と交差反応する35にd、25にdおよ
び17にdの ゛蛋白質を合成した。非誘導コン
トロール(レーンb)またはv −b a s p2
1 If!瘍遺伝子生成物の合成を指示するプラスミド
を含む誘導細胞(ラヵ/L/ (Lacal、J、C,
)ほか、前出〕の第2(7)対1”1ンプル(レーンa
)にはHTLV−IIIと交差反応するバンドは認めら
れない、env3g伝子配列から合成される多数のバン
ドの出現は予期されない結果であった。もうひとつ予期
されない結果、P、ブロモーターのすぐ下流の開始コド
ンに関し誤った読み取り枠で挿入体が置かれたプラスミ
ド(pEV1/env44〜640)からのenv遺伝
子生成物の合成であった(レーンd)。この場合、プラ
スミドDEV1/enV44〜460を含む大腸菌細胞
は、35Kd、25にdおよび17Kd蛋白質に加えて
63Kd蛋白質を合成した。これらの結果はエンベロー
プ遺伝子のヌクレオチド配列(第1図)を検討すると容
易に説明できた。 KE)n I部位の下流の約155の塩基はATGコド
ンで、発現プラスミドDEV1/env44〜640に
よりenv遺伝子生成物の合成に用いられると考えられ
た。内部翻訳開始も35Kd、25にdおよび17Kd
蛋白質の出現について可能性の高い説明である。いわゆ
るシャインーダルガルノ配列(AGGA )が先行する
開始コドンはe n vコード領域内の観察された蛋白
質生成物の部位に一致する位置に認められる。 上述の解釈を確認し、小さな蛋白質が早期停止の結果と
してまたは大きな蛋白質の蛋白分解により形成されたも
のである可能性を排除するために、Kpnlと3tu
1部位の間の配列が欠失した他の欠失変異株を構築した
。この発現プラスミドは4(ldの蛋白質をコードでき
るアミノ酸位置205〜640からのコード配列を含有
する。このプラスミドを含む大腸菌から誘導された蛋白
質の分析により、実際、これらの細胞が35Kd。 25にdおよび17にd蛋白質のほかに49にd蛋白質
を合成することが確証された(レーンe、第4図)。こ
れらの結果から、pEV3/env44〜640発現プ
ラスミドは、env遺伝子内の内部翻訳開始から生じる
すべてのenv発現プラスミドより産生ずる数種の付加
的小ポリペプチド(すなわち、35にd125にdおよ
び17Kd)に加えて68にd蛋白質の合成を指示する
ものと結論された。 IDS血°のスフ1−ニン 抗HTLV−III抗体は90%以上のAIDS患者に
認められることから、細菌で合成されたenv遺伝子生
成物が、これらの抗体の検出に診断的ツールとして使用
できるかどうかに興味がもたれた。この解析のために、
誘導細菌培養物からの全細胞蛋白質をS D S −P
A 、G Eによって分別し、ウェスタン法でニトロ
セルロースろ紙に移した。移動蛋白質を含むろ紙のスト
リップを1000倍希釈ヒト而清と反応させ、生成した
抗原−抗体複合物を I−標識黄色ブドウ球菌プロテ
ィンへとのストリップのインキュベーション、ついでオ
ートラジオグラフィーにより検出した。使用した血清が
AIDS症候群患者からのものの場合には、68にd1
35にd、25Kdおよび17にd蛋白質に対する抗体
の反応に相当する顕著なバンドが常に観察された。異な
るヒト血清についてのこのような検定の結果を第5表に
示す。使用した陰性対照は正常なヒト血清および)−I
TLV−1感染患者からの血清であった。健康人または
HTLV−■感染患者からの血清では反応は認められな
かった。患者の血清はカリフォルニアを含めた米国の全
領域から収集したが、試験した限りの全AIDS患者の
血清は陽性であった。この結果は、これらの抗体が主と
て、分子の蛋白質骨格に対して向けられていることを示
唆している。 したがって、env遺伝子生成物は、AIDS関連抗体
の検出にm善の診断試薬を構成すると考えられる。本発
明のenv遺伝子生成物はその蛋白質の大部分を包含し
、分子の保持、分岐画部分を含有する。HTLV−1と
ARV−2配列の間に認められる分岐にもかかわらず、
細菌によって合成された本発明の組換えenv蛋白質は
米国のいずれの地域からの患者の血清とも反応する。試
験したAIDS患者の血清(50例のザンブル、米国東
海岸から25例とカリフォルニアから25例)の100
%が高い反応性を示した。これは、免疫系が抗体反応を
準備できる保持エピトープが分子内に存在することを強
く支持する。すなわち、ヒト免疫系は、AIDS患者血
清の反応性によって示唆されるように、エンベロー1分
子の保持エピトープに対する免疫応答を装備しているも
のと考えられる。HTLV−IIIの各種単離体の間に
認められた分岐は、組換え蛋白質のワクチンとしての使
用に問題を提起することはない。68にd蛋白質は、遺
伝子生成物の大部分を包含し、細胞外疎水性領域とsn
t+連疎水連鎖水性領域を含む独特の構造的特徴をもつ
ことから、このような目的には理想的である。この構造
的特徴により、これは、他のウィルスエンベロープ蛋白
質に対する予防免疫処置のためにビークルとして使用さ
れてきたリポソームへの封入に適する。 これらの発見に基づき、AIDSに関する血液のスクリ
ーニングの実行に、AIDSエンベロープ蛋白質または
この蛋白質の変異株のみを使用することを提唱する。本
発明のenVAIDs蛋白質を利用して、ヒト血液につ
いてAIDSウィルスに対する抗体の存在をスクリーニ
ングすることができる。本発明ではじめて教示されたよ
うに、エンベロープAIDS蛋白質がAIDSの病原の
エンベロープ蛋白質として認識されたので、上述のまた
他の方法が容易に決定される。本発明の前述のおよび他
の目的、特徴および利点は、本発明の好ましい態様につ
いて述べる以下の実施例により、さらに明白であろう。 HTLV−IIIの統合プロウィルスゲノムは、最近、
HTLV−1[[感染H9細胞のゲノムDNAからクロ
ーン化された(シ:3− (Shaw、G、H,)ほか
:前出)、Xbal消化H9/HTLV−1[[DNA
を用いて得られたプロウィルスゲノムは、ウィルスゲノ
ム内に2個の内部EcoR1部位とさらにクローニング
ベクターλJ1内に2個の部位を含んでいた。これらの
部位を用いてさらに、3個の5.5Kb、4.5にbお
よび1.IKbのDNAフラグメントをpBR322(
ATCCNn37017)内にサブクローニングした。 プロウィルスゲノムのヌクレオチド配列はマキサムらの
化学分解法によって決定した〔マキサムはか(Haxa
m、A、H,& G11bert、%4.):シクエン
シング・エンドーラベルド・ディーエヌエー・ウィズ・
ペイスースペシフイツク・ケミカル・クリーベイジズ(
Sequencino end−labelled D
NA withbase−specific chem
ical cleavages ) 、メソツズ・イン
・エンザイモOジー(jleth、 Enzymol、
) 。 65.499〜560 (1980))。配列解析には
、3個のサブクローンからのDNA挿入体を電気溶出で
単離し、適当な制限酵素でさらに切断した。DNAフラ
グメントは5′末端をγ−32P−ATPでポリヌクレ
オチドキナーゼを用いて標識するか、または3′末端を
DNAポリメラーゼI(フレノウフラグメント)を用い
て充填してα−32P−NTPで標識した。両末端を標
識したDNAフラグメントを第二のMIAで切断し、一
方の末端が標識されたフラグメントを5%アクリルアミ
ドゲル上で精製して、配列解析に使用した。 □e
nv遺伝子の配列解析にはショットガン法を用い、4.
5EcoRIフラグメントを次の酵素:BQIII、H
indll[、XhoI、Aval[、HinfIおよ
び5au3Aのひとつで切断し、ill限フラグメント
を上述のように標識し、配列を決定した。本発明に用い
るエンベロープ遺伝子のヌクレオチド配列を第1図に示
す。 鳳ユ pEV/env44〜640の構築 pRC2は、pBR322のECoRl部位に隣接して
(ampR側)1個のBIM部位を有するpBR322
の誘導体である。このプラスミドは次の方法で構築され
た。pBR322プラスミドDNA20μ9をEcoR
Iで消化し、2つに分割した。一方については、突出し
た5′−重 ・□鎖末端を81ヌクレアーゼで除
去し、他方は □DNAポリメラーゼエのフ
レノウフラグメントで ・ ′デオヤ、8ウツォチド
ヶ導入し工充填した。両反 )・応ともフェノー
ル抽出ついでエタノール沈殿に、よ □つて終結
させた。各反応からのDNA約1μグをホスホリル化B
QIIIリンカ−(CAGATCTG 、コラボレイテ
イプ・リサーチ< cottaborattveR13
SearCh)から購入)90pmolと混合し、15
℃で18時間、T4 DNAリガーゼとインキュベー
トした。リゲ=ジョン生成物をついでBQIIおよびP
stIで消化し、1%アガロース中ゲル電気泳動に付し
た。両反応液からの3600 bpおよび760bpの
フラグメントをゲルより回収した。 pRC2の構築にはフレノウ反応からの3600bpを
S1反応からの760bpフラグメントにリゲートさせ
た。Bq l IF部位のEC0RIの逆側(tetR
側)にもつ、DRClと呼ばれるプラスミドの構築には
、S1反応からの3600 bpフラグメントをフレノ
ウ反応からの760bpフラグメントにリゲートさせた
。大腸菌RR1(^TCCNn31343)をリゲーシ
ョン混合物で形質転換し、形質転換体を50μSF/d
のアンピシリンを含むLBアガール板上で選択した。期
待されたプラスミド構築体を含む形質転換体を単離され
たプラスミドDNAの制限解析によって同定した。 DNA配列解析により、S1ヌクレアーゼ処理が5′−
重鎖末端を正確に除去したことが確認された。 pRc23 (第7図参照)は、pRC2に、モデルリ
ポソーム結合部位(R8S)からなる1対の相補的合成
オリゴヌクレオチドに接合したλP、ブロモーターを含
む250bl)Boll−Haell[フラグメントを
挿入することによって構築された。)−1aeln部位
はP、転写開始部位の115bDT流、λN遺伝子の5
′非暗号領域内に存在する。ファージλDNAから単離
された450bp BcuII−HpaIフラグメン
ト約1μ3をHaelllで消化した。得られた消化生
成物200ngを、モデルRBS含有ホスホリル化合成
オリゴヌクレオチド各60 pmolと混合した。リゲ
ートされた分子をBgl IIおよtFEcoRIで消
化し、5%ポリアクリルアミドゲル上で分離した。27
0bpリゲーシヨン生成物をゲルから回収し、これを、
BIIIおよびEC0RIで消化してゲル精製したpR
c2ベクターと混合し、T4 DNAリガーゼと15
℃で15時間インキュベートした。 リゲーション混合物を用いてRRI株(pRK248c
I ts)を形質転換した。アンピシリン含有メジウ
ム上で選択された形質転換体を単離プラスミドDNAの
制限解析によってスクリーニングした。II持されたプ
ラスミド構築体、E)RC23は、さらに制限酵素消化
、EcoRI接合部の逆のDNA配列解析によって確認
された(第7図)。 DEV−vrfセットのプラスミドの構築には(第8図
参照)、プラスミドpRc23を1:coR[およびH
i ndl[[t’消化し、pRC23/EcoR1−
Hi ndllベクターをプレバラティブーアガロース
ゲル電気泳動によって単離した。合成オリゴヌクレオチ
ド(32,33および34ヌクレオチド)の混合物を相
補的配列の混合物と合し、150iHNaCl中58℃
に5分間加熱し、徐々に冷却してアニーリングを行った
。 合成二重t110.1piolをpRC23/EcoR
1−Hi ndu[ベクター0.079molk−71
1工、■4DNAリガーゼと15℃で15時間インキュ
ベートした。RRI株(λc1857)をリゲーション
生成物で形質転換した。6個のアンピシリン抵抗性形質
転換体を選びDNA配列解析を行った。 6個中、2個が期待されたDEV−vrf1配列を、1
個がpt:v−Vrf2配列を、3個がDEV−vrf
3配列を含有した(第3図)。 AIDSenv遺伝子の発現には、クローン化HTLV
−IIプロウィルスゲノムからプレバラティブーアガロ
ースゲル電気泳動で単離した2400bD EcoR
I−Hi ndlll DNAフラグメント1”μ9
を、ECORI −Hi ndll[消化ベクターDN
A (1)EV−vrfl、−2または−3)0.1μ
グと混合した。、65℃に3分間加熱したのち、混合物
を氷上で冷却し、50mHトリス塩酸塩(al17.4
)、10mHMQC!2.10aHDTV、0.3II
18 ATPおよび200単位のT4DNAリガーゼ
を含む20μlのリゲーション反応液をi11!Jシた
。15℃で4時間インキュベートしたのち、15℃で4
1M間加熱して反応を終結させた。このリゲーション生
成物を用いて、プラスミドpRK248clts含む大
腸菌株MC1061を形質転換した。形質転換体は50
μシ/rdのアンピシリンを含むルリア肉汁アガール上
で、18時間30℃において選択した。各培養液11d
lから・プラスミドDNAを単離し、制限解析に付した
。12個の命中離体がmwされたプラスミド構築体を含
有した。次に、これらの中間構築体を用い、以下に述べ
るようにECORIとKpn 1部位の間の600 b
pを欠失させることにより、E)EVl、−2および一
3/env44〜640を:14製した。 プラスミドDNA約0.5119をKpn IおよびE
coRIで消化し、た。生成した末端を、4種の全デオ
シリボヌクレオチド(100μM)の存在下にDNAポ
リメラーゼ1のフレノウフラグメントにより、37℃で
30分間処理した。この工程で、EcoRI末端の5′
突出部の充填とKOnl末端の3′突出部の除去が行わ
れる。1状プラスミドの再環化とこれらの末端の平滑端
リゲーションにより、EcoR[部位が再生される。 期待される欠失をもつプラスミドを含む形質転換体は制
限解析によって同定された。 pEV/env205〜640と命名された第二のセッ
トの欠失誘導体は同様にして構築された。 上述のようにしてECORIとKpn Iで消化し、フ
レノウで処理した線状プラスミドの一部をざらにStu
Iで消化した。この場合も、再環化および平滑端リゲ
ーションでECOR1部位が再生したが、envコード
配列のさらに483 bpが除去された。 例3 細菌の生育およびenv遺伝子 現の誘導プラスミドp
RK248c ItsおよびpEVl、−2または一3
/envプラスミドで形質転換された大腸菌株MC10
61を0.5%グルコースおよび0.5%カサミノ酸含
有M9メジウム中30℃で対数期中期まで生育させ、つ
いで42℃に211閤シフトして誘導した。Ill胞を
遠心分離によって収集し、例4および5に記載したよう
に処理した。 1M4 envAIDsの および ・ 均一な組換えウィルスenVAIDsを以下の操作にし
たがって精製した。細菌によって発現されたenvAI
Ds蛋白質は、宿主細菌の膜分画、主として細菌の内膜
と会合しやすい。この所見に対処して以下の精製方法を
立案した。すなわち、(6)組換えenVAIDs蛋白
質を産生する形質転換微生物細胞の溶解 @ envAIDs会合細胞膜の他の細胞成分からの
分離 (へ)会合した膜からのenVAIDsの抽出@ e
nvAIDSを含有する得られた抽出溶液のクロマトグ
ラフィーによる精製、純粋な組換えウィルスenV?J
白質の生成 である。 さらに詳しくは、純粋な組換えウィルスenv蛋白質の
製造のための好ましい精製方法は、(2) ウィルスe
nv蛋白質をコードするDNA配列を含有する形質転換
生物体の培養 0 工程(2)の形質転換生物体の培養によるenv蛋
白質の蓄積 (へ)工程(ハ)での培養形質転換生物体の溶解による
細胞溶解混合物の形成 ゆ 工程(へ)の細胞溶解混合物の細胞膜成分の単
□離 (ロ) 単離細胞膜成分の抽出溶液による洗浄、env
蛋白質含有洗浄液の生成、および(0工程0の洗浄液の
クロマトグラフィーによる精製、純粋なenvAIDs
蛋白質の生成であ トる。 この方法の実施にあたっては、細胞は超音波処 −1
理によって溶解させるのが好ましいが、他の方法
トたとえば酵素による溶解または機械的溶解も使用
ト許 できることは当然である。細胞膜成分、とくに内
1゛膜および外膜は、他の細胞成分からたとえば遠心
□分離によって単離するのが好ましい。形質転
換微生物によって発現されたenVAIDsは細胞膜と
会合しやすいことが明らかにされた。したがつて、精製
過程でのこれらの膜の単離は、精製操作終了時の高精製
レベル、高純度のenVAIDsを保証する。 細胞膜を溶解混合物から単離したのち、抽出溶液、好ま
しくは塩溶液および界面活性剤で洗浄し、約50%のe
nVAIDs蛋白質を含有する第二の溶液を得る。細胞
膜は4回の工程に分けて塩溶液および界面活性剤で洗浄
するのが好ましいが、これらの工程のどれかを一緒にし
ても、順序をかえてもまた省略してもよいことは当然で
ある。細胞膜の洗浄の第一工程は塩溶液、好ましくは1
MNaCj!で行う。第二工程では、細胞膜を界面活性
剤溶液、好ましくは1%トリトンX−100で洗浄する
。第三工程では、細胞膜を他の塩溶液、1.75M〜3
.5Mグアニジン塩酸塩で洗浄する。最後の洗浄も塩溶
液好ましくは約7Mグアニジン塩酸塩で行う。第四の最
終洗浄で得られた洗浄溶液は約50%のenVAIDs
からなる。 最終の50%envAIDs洗浄液をついでクロマ1−
グラフィ一工程、好ましくは逆相高速液体クロマトグラ
フィー(HPLC)によりさらに精製する。HPLC工
程で、envAIDsはほぼ100%の純粋な形で得ら
れる。HPLCにかえて、envAIDsのポリクロナ
ールまたはモノクロナール抗体を用いたモノクロナール
抗体アフィニティークロマトグラフィーカラムを用いる
ことも、もちろん可能である。 匠支 ポリアクリルアミド電気泳動および ニスタン吸着解析 細胞は細胞ベレット(細胞約108個)をTG緩衝液(
10IIIHトリス、pH7,4,10%グリセロール
)中に再懸濁して溶解し、等容の2×サンプル緩衝液と
混合し〔レムリ(Laemm l i 、 U、に、)
:クリーベイジ・オブ・ストラクチュラル・ブ日テイン
ズ・デユアリング・ザ・アッセンブリー・オブ・ザ・ヘ
ッド・オブ・バクテリオファージ・ティm−フォア(C
leavage of 5tructuralprot
eins during the assen+bly
of the head ofbactertoph
age T4) 、ネイチャー(Nature) 。 227.680〜685 (1970))、95℃で
5分間インキュベートした。細胞残層を遠心分離によっ
てベレット化し、澄明な溶解液を5DS−PAGE解析
に付した〔レム’J (Laemmli 、 U。 K、)、前出〕。ウェスタン吸着解析に際しては、アク
リルアミドゲルからの蛋白質を0.1μmのニトロセル
ロース膜〔シュライヘル・アンド・ジュール(Schl
eicher and 5chuell)上に、12.
5n+Hトリス、96+++Hグリシン、20%メタノ
ール、0.01%SDS、El117.5中、50Vで
16時間、電気吸着させた。プロットの処理はトウビン
(Towbin、H,)らの記載の方法を用いて実施し
た(エレクトロフオレテイツク・トランスファー・オブ
・プロテインズ・フラム・ポリアクリルアミド・ゲルズ
・トウー・ニトロセルロース・シーツ・プロセデュア・
アンド・サム・アプリケーションズ(EleCtrOp
hOretiCtr’anster ofprotei
ns from polyacrylamide ge
ts to n1tro−cellulose 5he
ets: Procedure and some a
ppli −cations ) 、ピーエヌエーエス
(PNAS) 、7□ 6・ 4350〜4354 (1979))・3ト血
[清の処理には、プロットを抗体緩衝液(2
On+Hリ 1ン酸ナトリウム緩衝液、pH7
,5,0,5M 1ゝact、 1%B
SAa′″i[70,05%″/(−>。 201ゝ$10004810fi′″2〜61“
1ンキユベートした。ついでプロットを0.05%
:ツイーン20含有リン酸塩緩衝食塩液で2回洗
浄″パ ”−′″affi!71”7″′″170y
(”y 。 Aとさらに1時間インキュベートした。プロット
:ン をPBS−ツイーン20緩衝液中で2回洗浄し、乾燥し
、オートラジオグラフィーに付した。 LI AIDSウィルスのenv蛋白質による免疫処
]ン 胃
1HTLV−1とARV−2配列の間に認められ
)る分岐i、=bカ、ヵ、ゎらア、細菌、よつ
1合成さゎた [組換え蛋白質は、米国のいず
れの地域からのAIDS患者血清ともよく反応すること
が明らかである。試験したAIDS患者血清の100%
が高い反応性を示したく米国東海岸から25例、米国西
海岸から25例の計50例について)。すなわち、スべ
てのenv蛋白質は少なくとも1個の保持エピトープを
含んでいる。試験したAIDS患者からの全血清は、本
発明のenv蛋白質に対する抗体を含んでいた。これは
、保持エピトープをもつこれらのenv蛋白質がヒトに
免疫原性があることを強く示唆するものである。 本発明のenv蛋白質が、AIDSウィルスに対する保
護免疫性を誘導できるワクチンに導入可能なことは容易
に理解される。本技術分野において公知の方法により、
env蛋白質のエピトープを構成する特異的アミノ酸が
決定できる。モしてenvAIDs蛋白質のエピトープ
に相当するアミノ酸配列からなるペプチドが単量体また
は会合体のいずれの型で合成できると思われる。これら
の合成ペプチドは、AIDSウィルスに対する保護免疫
性を誘導できるワクチンに導入可能である。 このようなペプチドの抗原性を増強する方法としては、
会合体構造への合体、高度に免疫原性な蛋白質担体たと
えばキーホルトリンペットのへモジアニンまたはジフテ
リアトキソイドへの結合、アジュバントもしくは他の免
疫応答増強剤との併用投与がある。さらに、ワクチン組
成物には/108のほかに他の疾患に対する免疫性を付
与する抗原を加えることもできる。 env蛋白質のエピトープに相当するアミノ酸配列は単
量体、会合体型(ペプチド)のいずれでも、化学的合成
法によりまたは遺伝子的に改変した微生物もしくはその
培養メジウムを含む生物学的材料からの精製により得る
ことができる。このペプチドは、たとえば融合蛋白質と
してIIJ造された場合または合成もしくは生物学的起
源の他の抗原性もしくは非抗原性ペプチドに結合された
場合のように、他の蛋白質のフラグメントを含めた他の
ペプチドと結合しであるアミノ酸配列を形成しでいても
よい。[env蛋白質のエピトープに相当する」の語は
、ある場合に天然のペプチドのアミノ酸配列の変異が抗
原性を示し、AIDS感染に対して保護免疫性を付与す
ることがあり得ると 1□ いう現実0可能性を包含するも0と理解す6きで
Iある・可能な配列変異にはアミノ酸置換、延長、
欠失、挿入、それらの組合せが包含されるが、これらに
限定されるものではない。このような変異は、それを含
むペプチドが抗原性を示し、このようなペプチドによっ
て誘発された抗体が天然のenv蛋゛白貿またはenv
蛋白質の非変異反復ペプチドと交差反応を示し、ワクチ
ンとして投与した場合に十分な保護免疫性を付与する限
り、本発明の範囲内に包含される。このようなワクチン
組成物は、生理的に許容されるメジウムと配合される。 炭水化物抗原に認められるエピトープの大きさおよび形
状については広範に研究されてきたが、蛋白質分子から
のエピトープの構造についてはそれ程わかっていない。 蛋白質抗原のいくつかのエピトープはその三次構造のレ
ベルで明らかにされてきた。いずれの場合も、エピトー
プは一次構造のみによって形成されるものではなく、母
体分子のペプチド鎖の折りたたみで互いに並置される残
基によるものである。また、本発明の68にdenv蛋
白質の構造はそれのワクチンとしての使用をとくに適当
にしている。68にd enV蛋白 、i質
は(2)試験したAIDS血清のすべてと反応性を
1151.1[1111%1flf[ihi!
&111i:aj31i*all。 1両者を含む
独特な構造特徴を有する遺伝子生成物 1の大
部分からなる。後者の構造的¥1徴は、投与用ビークル
としてリポソームへの封入を用いたワクチンとしての使
用にとくに適している。 i廿 投与経路、抗原用量、注射の回数および頻度は、
;本技術分野の通常の熟練者により、とくに他のウィ
ルス感染症に免疫性を付与するために他の関係抗原の注
射で保護免疫性を付与した本技術分野における経験に基
づいて、すべて適宜選択できる事項である。AIDS感
染に対する免疫性を付与する主たる価値は、AIDSと
これまで接触する機会はなかった人、たとえば危険が高
い集団内にある人、同性愛者、麻薬常用者、ハイチや中
央アメリカ出身者、輸血を受けている患者等に対するも
のであると予想される。また、小児に対する暫定的、な
免疫性は、妊娠中の母体の免疫処置によって付与できる
ものと考えられる。 例7 AIDSの 本発明のenv遺伝子蛋白質がAIDS関連抗体の検出
のための診断試薬として使用できることは明白である。 本発明のAIDSenv蛋白質に対するポリクロナール
またはモノクロナール抗体を用いるAIDSの診断的検
定がヒ1〜血液中のAIDSウィルスの存在の検出に使
用できることも通常の熟練者には明らかなとおりである
。−態様においては、抗原性物質、この場合は血液サン
プル中のAIDSウィルスを限られた量の抗体結合部位
に対して、既知量の標識抗原、この場合は標識AIDS
env蛋白質と競合させる競合免疫検定法が使用される
。すなわち、抗体に結合する標識抗原の量はサンプル中
の抗原量に逆比例する。 別の態様においては、標識AIDSenv抗体を用いる
免疫検定法が採用できる。この検定法では、□抗原結合
抗体と複合体を形成する標識抗体の量は血液サンプル中
の抗原(AIDSウィルス)の量に比例する。AIDS
ウィルスが血液中に存在するか否かを決定する単純な陽
性陰性の検定では、標識抗体の存在を検出するために固
体支持体を試験する。他の態様においては、AIDSe
nv蛋白質に対するモノクロナール抗体を免疫検定法に
使用できる。このようなモノクロナール抗体は、本技術
分野でよく知られた方法、とくにミルスタインらの方法
によって得ることができる 〔ミルスタインはか(Hi
l5tein &にohler ) 、ネイチャー
(Nature) 、 256.495〜497 (1
975)〕。 免疫検定法は次のとおりである。二重にサンプルを用意
し、アガロース粒子上に固定化した抗体の懸濁液100
μlを血清100μlおよび可溶性 I−標識抗体1
00μmと混合する。この混合物を特定時間、15分〜
24時間インキュベートする。インキュベーション後、
アガロース粒子を緩衝液の添加により洗浄し、ついで遠
心分離する。洗浄液を吸収して除去したのち、得られた
アガロース粒子のベレットについて結合 I−標識抗
体をカウントする。各複合体について得られたカウント
数を対照と比較する・ 以上、本発明を好ましい態様に関して説明したが、本技
術分野の通常の熟練者には、本発明の範囲から逸脱する
ことなく改変が可能なことは自明であろう。たとえば、
本明細書に述べたenvAIDS、DNAは2種の天然
に生じる遺伝子セグメントの正確な構造のみである。わ
ずかに改変された対立遺伝子が類似の機能をもつ蛋白質
をコードすることが発見され、このような遺伝子セグメ
ントおよび蛋白質が本発明の目的において均等と考えら
れることは十分期待される。本明細書に記載した以外の
他の変異株が発見され、その変異株のエンベロープ蛋白
質がわずかに異なっている可能性も考えられる。これら
の変異株のエンベロープ蛋白質も同様に本発明の範囲内
に包含されるものである。均等なコドンを有するDNA
は本発明の範囲内に包含されるものであり、またウィル
スエンベロープの相同性蛋白質をコードする合成遺伝子
セグメントについても同様である。 本発明の各種態様を特許請求の範囲に提示する。
3)のエンベロープ遺伝子のヌクレオチド配列である。 第2図は、AIDSの予想される5種の病原のenv蛋
白質のアミノ酸配列の比較である。アミノ酸配列はホモ
Oジーが最大になるように並べである。
−第3図は、DE
V/env44−640発現プラスミドの構築を示して
いる。左上部のパネルはenvコード領域(斜線矢印)
を含むHTLV−■ゲノムの3.15にb EcoR
I−XhoIセグメントの単純化した制限部位地図を示
す。右上部のパネルはpEV−Vrfプラスミドの構造
と関連配列を示す。黒くぬりつぶした領域はATG間始
コドン(上線)の上流の合成リポソーム結合部位配列を
示す。env発現プラスミドの構築については、例2に
詳細に記載する。 第4図は、大腸菌内で産生じたenvコード抗原のウェ
スタン法による解析結果である。全lll菌蛋白質は5
O8−PAGEにより分解し、ニトロセルロースフィル
ター上に電気吸着させ、envコード蛋白質を例5に記
載したようにヒト血清と反応させて検出した。a)陰性
コントロール、42℃で2時間誘導したpJCL−E3
0 (p21T)含有細胞;b)非誘導コントロール、
30℃に保持されたpE、V3/env44−640含
有細胞:c)D E V 3 / e n v 44−
640 : d)pE V 1 /env44−640
;およびe)42℃で2時間誘導したpEV3/en
v205−640゜第5図は、細菌合成HTLV−1[
1env遺伝子産生物のAIDS患者血清中抗体による
認識を例示する。組換えenv蛋白質を含む細菌溶解物
を ゛例5に記載したようにウェスタン吸着解
析法に付 にした。ついで、各ストリップを10
00倍希釈各 1血清とインキュベートし、続い
て I−標識プロチインAで処理した。上図二血清サ
ンプルは以下の対象から採取した。レーン1;正常、健
康者、レーン2〜18:米国西海岸で収集したAIDS
:患者血清。下図:[Ih清サンプルは以下
の対象から採取した。レーン1:破壊ウィルスを用いた
ELISAでHTLV−1(+)とされた対象、レーン
4.5.11および15:健康、正常者、レーン2.3
.6.8.10.12.13,14. ′16
.17および18;米国東海岸で収集したAIDS患者
血清。 第6A図は、AIDSエンベロープ蛋白質のアミノ酸配
列である。 第6B図は、AIDSエンベロープ蛋白質のアノ酸分布
である。 第7図は、発現ベクターpRC23の構築を示す。シャ
インーダルガルノ配列(SD)には上に線を付し、プラ
スミド内の合成リポソーム結合部位配列の位置は黒くぬ
りつぶしたセグメントとして表示した。このプラスミド
はpBR322の全配列を含有し、したがってアンピシ
リン(amp )およびテトラサイクリン(tet■
)の両者に対し抵抗性を示す。 第8図は、pEV−vrfベクターの構築を示す。pR
C23中SD配列の下流に位置させた各プラスミドにつ
いての合成オリゴヌクレオチドは制限酵素部位の位置で
示す。ATGrM始コドンには上線で、付加的A−T塩
基対の位置は長方形によって示した。このプラスミドは
アンピシリンにのみ抵抗性を示す。 1里ぷlIL螢呈A 本明細書に用いられる語について以下に説明する。 ヌクレオチド:糖残基(ペントース)、リン酸および、
プリンもしくはピリミジン塩基(窒素異項環)のいずれ
かからなるDNAの単m体単位。 塩基はグリコシド炭素(ペントースの1!炭素)を介し
て糖残基と結合する。この塩基と糖の結合物はヌクレオ
シドと呼ばれる。各ヌクレオチドの性質はその塩基によ
って決まる。4種のDNA塩基、アデニン(A)、グア
ニン(G)、シトシン(C)よびチミン(T)がある。 DNA配列:IIjl接するペントースの3′および5
′炭素の間のホスホジエステル結合によって互いに結合
したヌクレオチドの直線行列。 ”E2: 3個のヌクレオチドのDNA配列(トリプレ
ット)で、mRNAを介して、アミノ酸、翻訳開始シグ
ナルまたは翻訳停止シグナルをコードする。たとえば、
ヌクレオチドトリブレットTTA 、 TTG 、 C
TT 、 CTC、CTAおよびCTGはアミノ酸のロ
イシン(Leu)をコードする。TAG 。 TAAおよびTGAは翻訳停止シグナル、ATG ’は
翻訳開始シグナルである。 I九1旦丑:mRNAのアミノ酸配列への翻訳時のコド
ンのグループ化。翻訳時は正しい読み取り枠が維持され
なければならない。たとえば、配列GCTGGTTGT
AAGは3種の読み取り枠または相で翻訳されることが
できて、それぞれ次のアミノ酸配列が得られる。 GCT GTG TGT 但匹−= Ala−G
lv−GIV−LvsG CTG GTT GT
A AG=Leu−Val−ValGCTGT T
TG TAA G = TrD−Leu−(停止)
M !J K 7 f上:隣接したアミノ酸のα−アミ
ン基とカルボキシ基の間のベブヂド結合により互いに結
合したアミノ酸の直線行列 2:細胞またはウィルスの全DNA、オペレーター、ブ
ロモーターおよびリポソーム結合、相互作用配列、たと
えばシャインーダルガルノ配列のほか、とくにその物質
のポリペプチドをコードする構造遺伝子を包含する。 構造遺伝子:鋳型またはメツセンジャーRNA(mRN
A)を介して、特異的なポリペプチドのアミノ酸配列を
コードするDNA配列 監亙:構造遺伝子からもmRNAを産生ずろ過Will
:mRNAからポリペプチドを産生ずる過程 発現:構造遺伝子によって行われるポリペプチド産生過
程。転写と翻訳の粗合せである。 プラスミド:宿主染色体の一部ではなく、特定の抗生物
質に対する抵抗性を運ぶ遺伝子を含む環状二重!1DN
A分子。プラスミドを単細胞生物内に置くと、そのプラ
スミドのDNAの結果として、生物体の特徴が変化また
は形質転換される。たとえば、テトラサイクリン抵抗性
(TetR)遺伝子をもつプラスミドは、テトラサイク
リン感受性であった細胞を抵抗性に形質転換する。プラ
スミドによって形質転換された細胞を形質転換体という
。 クローン化ビークル:宿主細胞内で複製可能なプラスミ
ド、ファージDNAまたは他のDNA配列であって、1
個ないし少数個のエンドヌクレアーゼ認識部位によって
特徴づけられる。このようなりNA配列はこの認識部位
で、そのDNAの必須な生物学的機能、たとえば複製、
被覆蛋白質の生成またはブロモーターもしくは結合部位
の喪失等を伴わない、確定可能な様式で切断できる。そ
して、形質転換細胞の同定に使用するのに適当なマーカ
ーたとえばテトラサイクリンまたはアンピシリン抵抗性
を含有する。クローン化ビークルはベクターと呼ばれる
ことが多い。 クローン化:1種の生物体またはDNA配列から無性再
生によって生物体またはDNA配列の集団を得る過程 組換えDNA分子またはハイグリコ°DNA :別個の
ゲノムからのDNAセグメントを生細胞外でその末端と
末端を結合させてなる分子で、ある宿主細胞に感染し、
維持される能力を有する。 ペプチドまたは蛋白質を定義するのに用いられた表現法
は慣用の、N末端のアミノ基を左に、C末端のカルボキ
シ基を右に示す方法である。天然アミノ酸の語は、天然
蛋白質中に通常存在するアミノ酸、cry 、^Ia
、 Val 、 Leu 、 Ile 、 Ser 。 Thr 、 Lys 、 Arg 、 Asp 、 A
sn 、 Glu 、 Gln 。 Cys 、 Net 、 Phe 、 Tyr 、 P
ro 、 Trpおよび旧Sのうちの1種である。Nl
eはノルロイシンを、Nvaはノルバリンを意味する。 L型とD型が可能であるが、他にとくに指示がないとき
はL型のアミノ酸を示す。また、アミノ酸は特定のアル
ファベット1文字で表した場合もある。すなわち、A=
アラニン、B=アスパラギン酸もしくはアスパラギン、
C=システィン、D=アスパラギン酸、E=グルタミン
酸、F=フェニルアラニン、G=ニブリシンH=ヒスチ
ジン、1=イソロイシン、K−リジン、し=ロイシン、
M=メチオニン、N=アスパラギン、P=ブOリン、Q
=グルタミン、R=アルギニン、S=セリン、■=スレ
オニン、■=バリン、W=ニトリブトファンY=チOシ
ン、Z=グルタミンもしくはグルタミン酸である。 本発明は、後天性免疫不全症候群(AIDS)のエンベ
ロープ蛋白質の研究により、AIDSウィルスのプロウ
ィルス遺伝子の単一および配列決定が行われたものであ
る・すなわち・本発明は・ 1AIDSの病原
と考えられてきたリンパ腹痛関連ウィルス(LAV)
、A IDS関連レトしウィルス(ARV>およびヒト
Ti1l胞白血病/リンパ腫/向リンパ性ウイルス(H
TLV−1)が同じウィルスの変異株であることをはじ
めて明らかにした。本発明の目的において本明細書中で
は、AIDSを起こすウィルスをAIDSウィルスと呼
ぶ。AIDSウィルスとは、AIDSの病原として考え
られてきた変異株、すなわちLAV。 ARVおよびHTLV−IIを包含するものである。 AIDSウィルスのエンベロープ蛋白質(enVAID
S)は97.200ダルトンの蛋白質で、N−グリコジ
ル化部位の可能性が考えられる32個の部位を有する。 AIDSの病原としての可能性が考えられるAIDSエ
ンベロープ遺伝子のヌクレオチド配列解析により、この
すべてのウィルスは同じウィルスの変異株であることが
明らかに。 された。これは、HTLV−1のエンベロープ遺伝子の
配列と、他のウィルスLAVおよびARV−2のエンベ
ロープ遺伝子の配列との間には約1〜20%の分岐また
は変異がみられることを意味する。envAIDsのア
ミノ酸配列を第6A図に示す。アミノ酸分布を第6B図
に示す。 エンベロープ遺伝子のヌクレオチド配列を第1図に示す
。プロウィルスDNA配列は、本技術分野の通常の熟練
者によく知られた方法たとえばマキサムとギルバート(
Haxam & G11bert )の化学的分解方法
まはたサンガー(5anoer)のジデオキシヌクレオ
チド鎖末端分析法を改良したメシング(Hessino
)のM13配列決定システムを用いて ”解析
し、エンベロープ蛋白質をコードする領域の位置を決定
した。エンベロープ遺伝子の読み取り枠の位置は、翻訳
停止コドンによって中断されずトリプレットコドンが長
く続く位置によって決定した。env遺伝子をコードす
る読み取り枠は863個のアミノ酸に相当し、その読み
取り枠の5′末端から80番目の位置にATGコドンが
含有される。ATGコドンは共通の翻訳開始コドンとし
て知られている。 組込まれたHTLV−IIIプロウィルス遺伝子を、H
TLV−III感染H9細胞のゲノムDNAからクロー
ン化した(シE −(Shaw、 G、H,) ホか:
モルキュラー・キャラクタリゼーション・オブ・ヒユー
マン・ティー−セル・ロイケミア(リンホトロビック)
ウィルス・タイプ・スリー・イン・ジ・アクアイアート
・イミューン・デフイシエンシイー〇シンドローム(H
olecular characterization
of human ■−cell leukimia
(Ivmphotropic)Virus tl/De
ll in the acquired immune
de−ficiency syndrome ) 、
サイエンス(Science )、226.1165〜
1171.(1984))。 HTLV−I[170ウイルスはXbaI制限部位を欠
くことが明らかにされているので、ゲノムライブラリー
はXbaI消化H9/HTLV−IIIDNAを用いて
構築した。AIDSenV蛋白質cDNAを含有する細
菌クローンのスクリーニングには、本技術分野の通常の
熟練者に利用可能な数種の方法がある。たとえば、RN
A選択ハイブリダイゼーション、合成プローブとの分別
ハイブリダイゼーションまたは所望の蛋白質を産生ずる
クローンの免疫学的もしくは生物学的検定によるスクリ
ーニングがある。ゲノムライブラリーから、HTLV−
[[[配列を含むDNAで形質転換された細胞のコロニ
ーを、このライブラリーとHTLV−m cDNAと
のハイブリダイゼーションスクリーニングによって選択
した。ハイブリダイゼーション陽性クローンのDNA挿
入体、HXB−3をプラスミドDNAから切り取り、配
列を決定した。 env遺伝子の予期された生成物は、多くの特徴で、他
のレトロウィルスのエンベロープ遺伝子生成物と共通し
ていた。たとえば、疎水性領域は、プレカーサー蛋白質
を切断し外部の膜透過蛋白質に処理する部位を含む蛋白
質の中央(アミノ酸519〜534)に認められる。同
様に、アミノ末端は短い一連の疎水性アミノ酸(アミノ
wi17〜37)を含み、これはシグナル配列を構成す
ると考えられる。HTLV−1エンベローププレカーサ
ーは、カルボキシ末端にさらに180個のアミノ酸から
なるストレッチを有する点で、他のレトロウィルスエン
ベロープ蛋白質のプレカーサーと異なっている。 AIDSウィルスのエンベロープ領域内での多形現象 LAV、ARV−2およびトITLV−nlのヌクレオ
チド配列についての最近の報告(ラットナ−(Ratn
er、 L、)ほか、前出;サンチェーベスカドン(5
anchez−Pescadon、 R,)ほか、前出
;ウエインーホブソン(Main−Hobson 、
S、)ほか:前出〕により、世界の様々な地域からのA
IDS患者から得られた各種単離物の詳細な比較が可能
になった。HTLV−IIIクローンは、米国東海岸で
得られたAIDS患者リンパ球から単離され、一方LA
Vはフランス人から、ARVはカリホルニア州の患者か
ら単離された。配列データの比較で、以前の制限酵素部
位解析を用いて明らかにされた観察、約10%の変異が
確認される。この解析により、各種単離体は最大の保持
をC]aQおよびpot領域に示し、最大の分岐はen
vW4域で起こることが示される。5種のenv配列の
比較を第2図に示した。エンベローブ遺伝子に関しては
、HTLV−I[[としAVは互いに、ARVクローン
とよりもよく類似している。l−I T L V −I
[[(HXB−3)とLAV配列の間の分岐は約1.6
%であった。HTLV配列中、分岐は約1.6%であっ
た。しかしながら、HTLV−IllとARV−2の間
には約17%の分岐が観察され、 □これはエン
ベロープ遺伝子生成物の細胞外領域においてより顕著で
あった(第2図)。この高い分岐率は、2種の単離体の
由来する地域や、これら :の変異株の単離時
期によるものとも思われる。 ARV−2は米国西海岸で最近単離されたが、ヌクレオ
チド配列が決定されたHTLV−1[1単離体はすべて
米国東海岸から1年前に得られたもので :あ
る。LAVはほぼ同じころ、ニューヨークでこのウィル
スに感染したと思われるフランス人患者から得られた。 配列中に認められた差は、ある時期ある場所で分離され
た株の分岐進化を反映する可能性もある。env領域内
では、蛋白質の細胞外部分に高レベルの分岐が存在する
。 発現ベクター 二重鎖DNAのクローニングには、様々の宿主/クロー
ニングビークルの組合せが採用できる。 たとえば・有用なりローニングビークルは染色体性、非
染色体性および合成りNA配列であって、その例として
は、大腸菌からのプラスミドpBR322のような各種
の公知の細菌性プラスミド、ファージDNA、ファージ
DNAの使用を改良したプラスミドのようなプラスミド
とファージDNAの組合せに由来するベクターもしくは
他の発現制御配列、または酵母プラスミドがある。有用
な宿主としては、微生物、哺乳類動物細胞、植物細胞等
が挙げられる。とくに、微生物と哺乳類動物細胞の使用
が好ましい。好ましい微生物には、酵母、細菌たとえば
大腸菌(Escherichia coli)、枯草菌
(Bacillus 5ubtilis ) 、バチル
ス・ステアロテルモフィラス(Bacillus st
earo−thermoph+us >および放線菌(
ACtinOmVCeS )がある。上述のベクターお
よび宿主は、本発明におけるような、生物学的に得られ
た遺伝子からの蛋白質の製造にも使用することができる
。もちろん、すべての宿主/ベクターの組合せが同等に
有効とは限らない。特定の宿主/クローニングビークル
の組合せの選択は、本技術分野の熟練者により本発明の
節回から逸脱することなく、提示された原理を考慮して
行われるものである。 さらに、特定のクローニングビークルそれぞれについて
、二重鎖DNA挿入部位は多数の部位の中から選択でき
る。これらの部位は通常、それを切断する制限エンドヌ
クレアーゼによって命名される。たとえば、pBR32
2中のECoRl部位はアンビ′シリン抵抗性をコード
する遺伝子のすぐ外側に存在する。各種の部位がその組
換え合成計画に応じて利用される。数種の部位は本技術
分野の熟練者によってとくによく認識されている。 もちろん、本発明に有用なりローニングビークルは、選
択されたDNAフラグメントを挿入する制限エンドヌク
レアーゼ部位をもっている必要はない。別法により、ビ
ークルをフラグメントに結合させることも可能である。 ベクターもしくはクローニングビークル、および選択さ
れたDNAフラグメントを結合させ組換えDNA分子を
形成させるためにとくにビークル中に選ばれる部位は、
様々な因子、たとえば特定の制限酵素で切断される可能
性がある部位の数、発現される蛋白質の大きさ、宿主細
胞酵素による蛋白分解に対する所望の蛋白質の安定性、
精製過程での分離が困難な宿主細胞発現蛋白質の夾雑、
発現特性たとえばベクター配列に対する開始および停止
コドンの位置、その池水技術分野の熟練者によってよく
知られている因子によって決定される。特定の遺伝子に
ついてのベクターおよび挿入部位の選択は、すべての選
択条件が特定の場合に同等に有効とは限らないので、上
述の因子のバランスによって決定される。 DNAをクローニングビークルに挿入して組換えDNA
分子を形成させる方法としては数種の方法が公知であり
、これらはいずれも同様に本発明に有用である。これら
の方法としては、たとえば、直接リゲーション、合成リ
ンカ−、エンドヌクレアーゼおよびポリメラーゼ−結合
修復反応ついでリゲーション、またはDNAポリメラー
ゼと適当な一重鎖詩型でのDNA鎖の延長ついでリゲー
ションがある。 もちろん、クローニングビークルの選ばれた位置に挿入
されたDNAフラグメントのヌクレオチド配列が、所望
のポリペプチド/蛋白質の実際の □構造遺伝子
の部分ではないヌクレオチドを包含しでもよいし、また
所望の蛋白質の完全な構造遺伝子のフラグメントのみを
包含してもよいことは当然である。必要なことは、どの
ようなりNA配列が挿入されたとしても、形質転換され
た宿主がAIDSenv蛋白質に対して免疫学的活性を
有する蛋白質/ペプチドを産生ずるか、あるいはDNA
配列自体がAIDSenv蛋白質に対して免疫学的活性
を有するポリペプチド/蛋白質の産生に有用なりNA配
列を含有するクローンを選択するためのハイブリダイゼ
ーションプローブとし 6て使用できることであ
る。 −′5″“%”l1
mP’e:*@t6’yD−=>’je”y)It
。 も′−<′″L″−″ター4用0゛1宿主を形質転換5
・宿 [主にそのハイブリッドDNAがコードす
る蛋白質 !;− またはその一部を発現させる。適当な宿主の選択は、本
技術分野で知られている多くの因子によっても制御され
る。たとえば、選ばれたベクターとの適合性、ハイブリ
ッドプラスミドによってコードされる蛋白質の毒性、所
望の蛋白質の回収の難易、発現特性、生物学的安全性、
経済性等である。 特定の組換えDNA分子の発現についてすべての宿主が
同等に有効ではないことを理解し、これらの因子のバラ
ンスを考慮する必要がある。 本発明の好ましい態様においては、可転性のpt=v−
vrt’ (可変読み取り枠)発現プラスミド(構築の
詳細は例2参照)にクローン化されたブOウィルスゲノ
ムから単離された制限フラグメントを挿入することによ
り、AIDSenv蛋白質のセグメントを大腸菌に発現
させる。これらの可転性pEV−vrfプラスミドはp
BR322の誘導体で、ラムダP、ブ0モーター、合成
的に誘導されたリポソーム結合部位、および開始コドン
のすぐ下流に便利なりローニング部位(EcoR1,B
amHI、Cl a Iおよび1−1indll[>を
含有する(第8図)。3種のプラスミドのセットは、す
べての3種の翻訓誌み取り枠を収容するように構築され
た。P、ブロモーターは、適合性プラスミドpRK24
Bc I ts上にコードされた温度感受性CIリプレ
ッサーによって調節される〔^TCC33766:ベル
ナルドほか(Bernard、H,tl、 & He1
inski 、 [1,R,) ;ザ・ユース・オプ・
ザ・ラムダ・ファージ・プロモータ、−P ・トウー
・プロモート・ジーン・エクスプし レツション・イン・ハイブリッド・プラスミド・クロー
ニングψビークルズ(The use of the
λphaoe I)roIlotor PLto I
)rolote QenQ eXDressionin
hybrid plasmid cloning v
ehicles ) 、メソツズ・オブ・エンザイモ0
ジー(Heth、 Enzymol、 )68.482
〜492 (1979))。これらの発現プラスミドは
v−basp21(レイカル(Lacal、 J、C,
)ほか:エクスプレツション・オブ・ノーマルφアンド
・トランスホーミング・H−ラス・ジーンズ・イン・イ
ー・コリ・アンド・ピュアリフイケーション・オブ・ゼ
ア・エンコープイツト・ビー2トプロテインズ(Exp
ressionof nof’1llal and t
ransforllinQ 1t−ras qette
s inE、 coli and purificat
ion of their encoded+)21
proteins ) 、ビーエヌエーエ、ス(PNA
S)、81.5305〜5309(1984))やネズ
ミ・インターロイキン−1(Oメゾイー1 (Lome
dico、 P、T、)はか;り〇−ニング・アンド・
エクスプレッション・オブ・ミュリン・インターロイキ
ン−1cDNAφイン・イー−Dす(Cloning
and expression oflurine 1
nterleukin−1cl)t4A in E、
coli) 、ネイチャー(Nature) 、312
.458〜462 (1984))を含めて数種の異種
蛋白質の大腸菌内産生に使用されてきた。 本合成において好ましい初期クローニングビークルは細
菌性プラスミドpBR322(ATcc37017)で
あり、その好ましい初期制限エンドヌクレアーゼ部位は
EC0RIおよびHind■部位である(第3図)。H
9細胞のゲノム内に含まれるプロウィルスDNAのこれ
らの部位への挿入は、それぞれH9[1胞のゲノム中に
存在するプロウィルスDNAまたはそのフラグメントの
ひとつを含む多数の細菌クローンを与える。これらのク
ローンのごくわずかがenvAIDsまたはそのフラグ
メントに対する遺伝子を含有する。 本発明におけるenVAIDs遺伝子の初期クローニン
グおよび発現に好ましい宿主は、大腸菌MG1061で
ある〔カサダバンほか(Ca5a−daban、H,J
、 & Cohen、S、H,) :アナリシス・オブ
・ジーン・コントロール・シグナルズ・パイ・ディーエ
ヌエー・フュージョン・アンド・クローニングΦインφ
ニー−]す(Analysis of genecon
trol signals by DNA fusi
on and cloningE、 coli ) 、
ジャーナル・オブ・メディカル・バイオロジー(J、
Hed、 Biol、 ) 、138.179〜207
(1980))。 env蛋白質のアミノ酸残基#44〜640をコードす
る配列は、第3図に示すように、KDn IおよびHi
ncim部位の間、P、7o−E−ターの下流に位置
する。これらの便利な制限部位の存在のほかに、これら
の配列はカルボキシル末端に疎水性膜透過セグメントを
含まないのみでなく、アミノ末端シグナルペプチドも含
まないため、細菌での発現実験に選択された。これらの
配列は、細菌細胞内に疎水性蛋白質が過剰産生されたと
きに起こる可能性がある毒性の問題を回避するために除
外された。本発明の好ましい態様においては、発現プラ
スミドは、env遺伝子生成物のこのセグメント(pE
■/en■44〜640)の合成に向けられるように構
築された。中間構築ではまず、pEV−vr fプラス
ミドのEcoRIおよび1(indl11部位の間に2
400bDのEcoRI −Hi ndn[フラグメン
トを挿入することによって行われた。次に、ECORI
とKpn1部位の間のHTLV−II配列(600,b
p)を第3図に示すように中面構築から除去した。これ
らのプラスミド構築は3種のずべてのpEV−vrfプ
ラスミドについて行い、次に欠失を行い、正しい読み取
り枠を維持できるようにした。さらに、正しくない読み
取り枠で行われた構築が、以下に述べる発現実現に重要
なコントロールとして役立った。 本発明の他の態様においては、第2のセットの発現プラ
スミドを、env遺伝子の483 bD上下流あるl:
coRlとStu 1部位の間の配列を欠失させること
により同様に構築した。この場合も、欠失(pEV/e
nv205〜640)は3種のすべての読み取り枠で実
施した。すべてのenv発現プラスミドで用いられた翻
訳停止コドンは、プラスミド中のHindll[部位の
23bp下流に位置するインフレームTAAと思われる
。したがっで、カルボキシル末端における8個のアミノ
酸残基は、E)EV−vrf発現プラスミド内に含まれ
るpBR322配列によってコードされる。 envAIDsの発現 envAIDs cDNAを含む細菌のスクリーニン
グには数種のアプローチがある。たとえば、RNA選択
ハイブリダイゼーション、分別ハイブリダイゼーション
、合成プローブとのハイブリダイゼーション、および免
疫学的または生物学的検定による所望蛋白質産生りO−
ンのスクリーニングがある。免疫学的検定を用いるスク
リーニング法としては次の2種、すなわち、細菌コロニ
ーについて抗体を用い蛋白質の存在をスクリーニングす
る方法と、好ましくは、細菌溶解物を電気泳動に付し、
ニドOセルO−スろ紙上に吸着させついで抗体で調べる
方法がある。 本発明の好ましい態様においては、pRK24B−cI
tsおよびc)EVl、2または3/env44〜64
0 (またはpEVl、2または3/env205〜6
40)で形質転換した大腸菌株MC1061をM9メジ
ウム中、30℃で、対数期中期まで培養、生育させ、つ
いで2時間42℃に移して誘導した。細菌培養液のサン
プルを取り、5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動
に付し、ついでウェスタン法によってenv蛋白質を検
出した。吸着蛋白質を、免疫処置ウサギま、
たは以前にAIDS抗原に対する高力価抗体を含有する
ことが示されたAIDS患者のいずれかから単離された
envAIDs蛋白質に対する抗血清で処理した。これ
をついで l−標識黄色ブ □1ドウ球菌(
5taDtlVIOCOCCOtlS atlretl
s)プロティン □Aとインキュベートし、洗
浄し、オートラジオグラフィーに付した。同様の結果が
いずれの血清についても得られたが、ヒト血清は抗HT
LV−III :抗体のはるかに高い力価を
示し、大腸菌蛋白質とのすべてのバックグラウンド反応
を欠くことが明 言らかにされた。この理由か
ら、以下のすべての特 ′性検討にはヒト抗体
を使用した。 第4図は、細菌内で合成されたenvAIDs
・蛋白質(組換え蛋白質)と抗HTLV−11抗体と
′の反応性のパターンを示す。pEV3/e
nV44〜640中の読み取り枠は、ゲル上68 Kd
パン −ドとして移動するはずの蛋白質をコード
する。事実、pEV3/env44〜640を含む誘導
$1:胞に相当するレーンに68にdバンドが観察され
る(レーンC)。しかしながら、68にdバンドに加え
て、これらのl1llllは特異的に抗HTLV−DI
抗 □体と交差反応する35にd、25にdおよ
び17にdの ゛蛋白質を合成した。非誘導コン
トロール(レーンb)またはv −b a s p2
1 If!瘍遺伝子生成物の合成を指示するプラスミド
を含む誘導細胞(ラヵ/L/ (Lacal、J、C,
)ほか、前出〕の第2(7)対1”1ンプル(レーンa
)にはHTLV−IIIと交差反応するバンドは認めら
れない、env3g伝子配列から合成される多数のバン
ドの出現は予期されない結果であった。もうひとつ予期
されない結果、P、ブロモーターのすぐ下流の開始コド
ンに関し誤った読み取り枠で挿入体が置かれたプラスミ
ド(pEV1/env44〜640)からのenv遺伝
子生成物の合成であった(レーンd)。この場合、プラ
スミドDEV1/enV44〜460を含む大腸菌細胞
は、35Kd、25にdおよび17Kd蛋白質に加えて
63Kd蛋白質を合成した。これらの結果はエンベロー
プ遺伝子のヌクレオチド配列(第1図)を検討すると容
易に説明できた。 KE)n I部位の下流の約155の塩基はATGコド
ンで、発現プラスミドDEV1/env44〜640に
よりenv遺伝子生成物の合成に用いられると考えられ
た。内部翻訳開始も35Kd、25にdおよび17Kd
蛋白質の出現について可能性の高い説明である。いわゆ
るシャインーダルガルノ配列(AGGA )が先行する
開始コドンはe n vコード領域内の観察された蛋白
質生成物の部位に一致する位置に認められる。 上述の解釈を確認し、小さな蛋白質が早期停止の結果と
してまたは大きな蛋白質の蛋白分解により形成されたも
のである可能性を排除するために、Kpnlと3tu
1部位の間の配列が欠失した他の欠失変異株を構築した
。この発現プラスミドは4(ldの蛋白質をコードでき
るアミノ酸位置205〜640からのコード配列を含有
する。このプラスミドを含む大腸菌から誘導された蛋白
質の分析により、実際、これらの細胞が35Kd。 25にdおよび17にd蛋白質のほかに49にd蛋白質
を合成することが確証された(レーンe、第4図)。こ
れらの結果から、pEV3/env44〜640発現プ
ラスミドは、env遺伝子内の内部翻訳開始から生じる
すべてのenv発現プラスミドより産生ずる数種の付加
的小ポリペプチド(すなわち、35にd125にdおよ
び17Kd)に加えて68にd蛋白質の合成を指示する
ものと結論された。 IDS血°のスフ1−ニン 抗HTLV−III抗体は90%以上のAIDS患者に
認められることから、細菌で合成されたenv遺伝子生
成物が、これらの抗体の検出に診断的ツールとして使用
できるかどうかに興味がもたれた。この解析のために、
誘導細菌培養物からの全細胞蛋白質をS D S −P
A 、G Eによって分別し、ウェスタン法でニトロ
セルロースろ紙に移した。移動蛋白質を含むろ紙のスト
リップを1000倍希釈ヒト而清と反応させ、生成した
抗原−抗体複合物を I−標識黄色ブドウ球菌プロテ
ィンへとのストリップのインキュベーション、ついでオ
ートラジオグラフィーにより検出した。使用した血清が
AIDS症候群患者からのものの場合には、68にd1
35にd、25Kdおよび17にd蛋白質に対する抗体
の反応に相当する顕著なバンドが常に観察された。異な
るヒト血清についてのこのような検定の結果を第5表に
示す。使用した陰性対照は正常なヒト血清および)−I
TLV−1感染患者からの血清であった。健康人または
HTLV−■感染患者からの血清では反応は認められな
かった。患者の血清はカリフォルニアを含めた米国の全
領域から収集したが、試験した限りの全AIDS患者の
血清は陽性であった。この結果は、これらの抗体が主と
て、分子の蛋白質骨格に対して向けられていることを示
唆している。 したがって、env遺伝子生成物は、AIDS関連抗体
の検出にm善の診断試薬を構成すると考えられる。本発
明のenv遺伝子生成物はその蛋白質の大部分を包含し
、分子の保持、分岐画部分を含有する。HTLV−1と
ARV−2配列の間に認められる分岐にもかかわらず、
細菌によって合成された本発明の組換えenv蛋白質は
米国のいずれの地域からの患者の血清とも反応する。試
験したAIDS患者の血清(50例のザンブル、米国東
海岸から25例とカリフォルニアから25例)の100
%が高い反応性を示した。これは、免疫系が抗体反応を
準備できる保持エピトープが分子内に存在することを強
く支持する。すなわち、ヒト免疫系は、AIDS患者血
清の反応性によって示唆されるように、エンベロー1分
子の保持エピトープに対する免疫応答を装備しているも
のと考えられる。HTLV−IIIの各種単離体の間に
認められた分岐は、組換え蛋白質のワクチンとしての使
用に問題を提起することはない。68にd蛋白質は、遺
伝子生成物の大部分を包含し、細胞外疎水性領域とsn
t+連疎水連鎖水性領域を含む独特の構造的特徴をもつ
ことから、このような目的には理想的である。この構造
的特徴により、これは、他のウィルスエンベロープ蛋白
質に対する予防免疫処置のためにビークルとして使用さ
れてきたリポソームへの封入に適する。 これらの発見に基づき、AIDSに関する血液のスクリ
ーニングの実行に、AIDSエンベロープ蛋白質または
この蛋白質の変異株のみを使用することを提唱する。本
発明のenVAIDs蛋白質を利用して、ヒト血液につ
いてAIDSウィルスに対する抗体の存在をスクリーニ
ングすることができる。本発明ではじめて教示されたよ
うに、エンベロープAIDS蛋白質がAIDSの病原の
エンベロープ蛋白質として認識されたので、上述のまた
他の方法が容易に決定される。本発明の前述のおよび他
の目的、特徴および利点は、本発明の好ましい態様につ
いて述べる以下の実施例により、さらに明白であろう。 HTLV−IIIの統合プロウィルスゲノムは、最近、
HTLV−1[[感染H9細胞のゲノムDNAからクロ
ーン化された(シ:3− (Shaw、G、H,)ほか
:前出)、Xbal消化H9/HTLV−1[[DNA
を用いて得られたプロウィルスゲノムは、ウィルスゲノ
ム内に2個の内部EcoR1部位とさらにクローニング
ベクターλJ1内に2個の部位を含んでいた。これらの
部位を用いてさらに、3個の5.5Kb、4.5にbお
よび1.IKbのDNAフラグメントをpBR322(
ATCCNn37017)内にサブクローニングした。 プロウィルスゲノムのヌクレオチド配列はマキサムらの
化学分解法によって決定した〔マキサムはか(Haxa
m、A、H,& G11bert、%4.):シクエン
シング・エンドーラベルド・ディーエヌエー・ウィズ・
ペイスースペシフイツク・ケミカル・クリーベイジズ(
Sequencino end−labelled D
NA withbase−specific chem
ical cleavages ) 、メソツズ・イン
・エンザイモOジー(jleth、 Enzymol、
) 。 65.499〜560 (1980))。配列解析には
、3個のサブクローンからのDNA挿入体を電気溶出で
単離し、適当な制限酵素でさらに切断した。DNAフラ
グメントは5′末端をγ−32P−ATPでポリヌクレ
オチドキナーゼを用いて標識するか、または3′末端を
DNAポリメラーゼI(フレノウフラグメント)を用い
て充填してα−32P−NTPで標識した。両末端を標
識したDNAフラグメントを第二のMIAで切断し、一
方の末端が標識されたフラグメントを5%アクリルアミ
ドゲル上で精製して、配列解析に使用した。 □e
nv遺伝子の配列解析にはショットガン法を用い、4.
5EcoRIフラグメントを次の酵素:BQIII、H
indll[、XhoI、Aval[、HinfIおよ
び5au3Aのひとつで切断し、ill限フラグメント
を上述のように標識し、配列を決定した。本発明に用い
るエンベロープ遺伝子のヌクレオチド配列を第1図に示
す。 鳳ユ pEV/env44〜640の構築 pRC2は、pBR322のECoRl部位に隣接して
(ampR側)1個のBIM部位を有するpBR322
の誘導体である。このプラスミドは次の方法で構築され
た。pBR322プラスミドDNA20μ9をEcoR
Iで消化し、2つに分割した。一方については、突出し
た5′−重 ・□鎖末端を81ヌクレアーゼで除
去し、他方は □DNAポリメラーゼエのフ
レノウフラグメントで ・ ′デオヤ、8ウツォチド
ヶ導入し工充填した。両反 )・応ともフェノー
ル抽出ついでエタノール沈殿に、よ □つて終結
させた。各反応からのDNA約1μグをホスホリル化B
QIIIリンカ−(CAGATCTG 、コラボレイテ
イプ・リサーチ< cottaborattveR13
SearCh)から購入)90pmolと混合し、15
℃で18時間、T4 DNAリガーゼとインキュベー
トした。リゲ=ジョン生成物をついでBQIIおよびP
stIで消化し、1%アガロース中ゲル電気泳動に付し
た。両反応液からの3600 bpおよび760bpの
フラグメントをゲルより回収した。 pRC2の構築にはフレノウ反応からの3600bpを
S1反応からの760bpフラグメントにリゲートさせ
た。Bq l IF部位のEC0RIの逆側(tetR
側)にもつ、DRClと呼ばれるプラスミドの構築には
、S1反応からの3600 bpフラグメントをフレノ
ウ反応からの760bpフラグメントにリゲートさせた
。大腸菌RR1(^TCCNn31343)をリゲーシ
ョン混合物で形質転換し、形質転換体を50μSF/d
のアンピシリンを含むLBアガール板上で選択した。期
待されたプラスミド構築体を含む形質転換体を単離され
たプラスミドDNAの制限解析によって同定した。 DNA配列解析により、S1ヌクレアーゼ処理が5′−
重鎖末端を正確に除去したことが確認された。 pRc23 (第7図参照)は、pRC2に、モデルリ
ポソーム結合部位(R8S)からなる1対の相補的合成
オリゴヌクレオチドに接合したλP、ブロモーターを含
む250bl)Boll−Haell[フラグメントを
挿入することによって構築された。)−1aeln部位
はP、転写開始部位の115bDT流、λN遺伝子の5
′非暗号領域内に存在する。ファージλDNAから単離
された450bp BcuII−HpaIフラグメン
ト約1μ3をHaelllで消化した。得られた消化生
成物200ngを、モデルRBS含有ホスホリル化合成
オリゴヌクレオチド各60 pmolと混合した。リゲ
ートされた分子をBgl IIおよtFEcoRIで消
化し、5%ポリアクリルアミドゲル上で分離した。27
0bpリゲーシヨン生成物をゲルから回収し、これを、
BIIIおよびEC0RIで消化してゲル精製したpR
c2ベクターと混合し、T4 DNAリガーゼと15
℃で15時間インキュベートした。 リゲーション混合物を用いてRRI株(pRK248c
I ts)を形質転換した。アンピシリン含有メジウ
ム上で選択された形質転換体を単離プラスミドDNAの
制限解析によってスクリーニングした。II持されたプ
ラスミド構築体、E)RC23は、さらに制限酵素消化
、EcoRI接合部の逆のDNA配列解析によって確認
された(第7図)。 DEV−vrfセットのプラスミドの構築には(第8図
参照)、プラスミドpRc23を1:coR[およびH
i ndl[[t’消化し、pRC23/EcoR1−
Hi ndllベクターをプレバラティブーアガロース
ゲル電気泳動によって単離した。合成オリゴヌクレオチ
ド(32,33および34ヌクレオチド)の混合物を相
補的配列の混合物と合し、150iHNaCl中58℃
に5分間加熱し、徐々に冷却してアニーリングを行った
。 合成二重t110.1piolをpRC23/EcoR
1−Hi ndu[ベクター0.079molk−71
1工、■4DNAリガーゼと15℃で15時間インキュ
ベートした。RRI株(λc1857)をリゲーション
生成物で形質転換した。6個のアンピシリン抵抗性形質
転換体を選びDNA配列解析を行った。 6個中、2個が期待されたDEV−vrf1配列を、1
個がpt:v−Vrf2配列を、3個がDEV−vrf
3配列を含有した(第3図)。 AIDSenv遺伝子の発現には、クローン化HTLV
−IIプロウィルスゲノムからプレバラティブーアガロ
ースゲル電気泳動で単離した2400bD EcoR
I−Hi ndlll DNAフラグメント1”μ9
を、ECORI −Hi ndll[消化ベクターDN
A (1)EV−vrfl、−2または−3)0.1μ
グと混合した。、65℃に3分間加熱したのち、混合物
を氷上で冷却し、50mHトリス塩酸塩(al17.4
)、10mHMQC!2.10aHDTV、0.3II
18 ATPおよび200単位のT4DNAリガーゼ
を含む20μlのリゲーション反応液をi11!Jシた
。15℃で4時間インキュベートしたのち、15℃で4
1M間加熱して反応を終結させた。このリゲーション生
成物を用いて、プラスミドpRK248clts含む大
腸菌株MC1061を形質転換した。形質転換体は50
μシ/rdのアンピシリンを含むルリア肉汁アガール上
で、18時間30℃において選択した。各培養液11d
lから・プラスミドDNAを単離し、制限解析に付した
。12個の命中離体がmwされたプラスミド構築体を含
有した。次に、これらの中間構築体を用い、以下に述べ
るようにECORIとKpn 1部位の間の600 b
pを欠失させることにより、E)EVl、−2および一
3/env44〜640を:14製した。 プラスミドDNA約0.5119をKpn IおよびE
coRIで消化し、た。生成した末端を、4種の全デオ
シリボヌクレオチド(100μM)の存在下にDNAポ
リメラーゼ1のフレノウフラグメントにより、37℃で
30分間処理した。この工程で、EcoRI末端の5′
突出部の充填とKOnl末端の3′突出部の除去が行わ
れる。1状プラスミドの再環化とこれらの末端の平滑端
リゲーションにより、EcoR[部位が再生される。 期待される欠失をもつプラスミドを含む形質転換体は制
限解析によって同定された。 pEV/env205〜640と命名された第二のセッ
トの欠失誘導体は同様にして構築された。 上述のようにしてECORIとKpn Iで消化し、フ
レノウで処理した線状プラスミドの一部をざらにStu
Iで消化した。この場合も、再環化および平滑端リゲ
ーションでECOR1部位が再生したが、envコード
配列のさらに483 bpが除去された。 例3 細菌の生育およびenv遺伝子 現の誘導プラスミドp
RK248c ItsおよびpEVl、−2または一3
/envプラスミドで形質転換された大腸菌株MC10
61を0.5%グルコースおよび0.5%カサミノ酸含
有M9メジウム中30℃で対数期中期まで生育させ、つ
いで42℃に211閤シフトして誘導した。Ill胞を
遠心分離によって収集し、例4および5に記載したよう
に処理した。 1M4 envAIDsの および ・ 均一な組換えウィルスenVAIDsを以下の操作にし
たがって精製した。細菌によって発現されたenvAI
Ds蛋白質は、宿主細菌の膜分画、主として細菌の内膜
と会合しやすい。この所見に対処して以下の精製方法を
立案した。すなわち、(6)組換えenVAIDs蛋白
質を産生する形質転換微生物細胞の溶解 @ envAIDs会合細胞膜の他の細胞成分からの
分離 (へ)会合した膜からのenVAIDsの抽出@ e
nvAIDSを含有する得られた抽出溶液のクロマトグ
ラフィーによる精製、純粋な組換えウィルスenV?J
白質の生成 である。 さらに詳しくは、純粋な組換えウィルスenv蛋白質の
製造のための好ましい精製方法は、(2) ウィルスe
nv蛋白質をコードするDNA配列を含有する形質転換
生物体の培養 0 工程(2)の形質転換生物体の培養によるenv蛋
白質の蓄積 (へ)工程(ハ)での培養形質転換生物体の溶解による
細胞溶解混合物の形成 ゆ 工程(へ)の細胞溶解混合物の細胞膜成分の単
□離 (ロ) 単離細胞膜成分の抽出溶液による洗浄、env
蛋白質含有洗浄液の生成、および(0工程0の洗浄液の
クロマトグラフィーによる精製、純粋なenvAIDs
蛋白質の生成であ トる。 この方法の実施にあたっては、細胞は超音波処 −1
理によって溶解させるのが好ましいが、他の方法
トたとえば酵素による溶解または機械的溶解も使用
ト許 できることは当然である。細胞膜成分、とくに内
1゛膜および外膜は、他の細胞成分からたとえば遠心
□分離によって単離するのが好ましい。形質転
換微生物によって発現されたenVAIDsは細胞膜と
会合しやすいことが明らかにされた。したがつて、精製
過程でのこれらの膜の単離は、精製操作終了時の高精製
レベル、高純度のenVAIDsを保証する。 細胞膜を溶解混合物から単離したのち、抽出溶液、好ま
しくは塩溶液および界面活性剤で洗浄し、約50%のe
nVAIDs蛋白質を含有する第二の溶液を得る。細胞
膜は4回の工程に分けて塩溶液および界面活性剤で洗浄
するのが好ましいが、これらの工程のどれかを一緒にし
ても、順序をかえてもまた省略してもよいことは当然で
ある。細胞膜の洗浄の第一工程は塩溶液、好ましくは1
MNaCj!で行う。第二工程では、細胞膜を界面活性
剤溶液、好ましくは1%トリトンX−100で洗浄する
。第三工程では、細胞膜を他の塩溶液、1.75M〜3
.5Mグアニジン塩酸塩で洗浄する。最後の洗浄も塩溶
液好ましくは約7Mグアニジン塩酸塩で行う。第四の最
終洗浄で得られた洗浄溶液は約50%のenVAIDs
からなる。 最終の50%envAIDs洗浄液をついでクロマ1−
グラフィ一工程、好ましくは逆相高速液体クロマトグラ
フィー(HPLC)によりさらに精製する。HPLC工
程で、envAIDsはほぼ100%の純粋な形で得ら
れる。HPLCにかえて、envAIDsのポリクロナ
ールまたはモノクロナール抗体を用いたモノクロナール
抗体アフィニティークロマトグラフィーカラムを用いる
ことも、もちろん可能である。 匠支 ポリアクリルアミド電気泳動および ニスタン吸着解析 細胞は細胞ベレット(細胞約108個)をTG緩衝液(
10IIIHトリス、pH7,4,10%グリセロール
)中に再懸濁して溶解し、等容の2×サンプル緩衝液と
混合し〔レムリ(Laemm l i 、 U、に、)
:クリーベイジ・オブ・ストラクチュラル・ブ日テイン
ズ・デユアリング・ザ・アッセンブリー・オブ・ザ・ヘ
ッド・オブ・バクテリオファージ・ティm−フォア(C
leavage of 5tructuralprot
eins during the assen+bly
of the head ofbactertoph
age T4) 、ネイチャー(Nature) 。 227.680〜685 (1970))、95℃で
5分間インキュベートした。細胞残層を遠心分離によっ
てベレット化し、澄明な溶解液を5DS−PAGE解析
に付した〔レム’J (Laemmli 、 U。 K、)、前出〕。ウェスタン吸着解析に際しては、アク
リルアミドゲルからの蛋白質を0.1μmのニトロセル
ロース膜〔シュライヘル・アンド・ジュール(Schl
eicher and 5chuell)上に、12.
5n+Hトリス、96+++Hグリシン、20%メタノ
ール、0.01%SDS、El117.5中、50Vで
16時間、電気吸着させた。プロットの処理はトウビン
(Towbin、H,)らの記載の方法を用いて実施し
た(エレクトロフオレテイツク・トランスファー・オブ
・プロテインズ・フラム・ポリアクリルアミド・ゲルズ
・トウー・ニトロセルロース・シーツ・プロセデュア・
アンド・サム・アプリケーションズ(EleCtrOp
hOretiCtr’anster ofprotei
ns from polyacrylamide ge
ts to n1tro−cellulose 5he
ets: Procedure and some a
ppli −cations ) 、ピーエヌエーエス
(PNAS) 、7□ 6・ 4350〜4354 (1979))・3ト血
[清の処理には、プロットを抗体緩衝液(2
On+Hリ 1ン酸ナトリウム緩衝液、pH7
,5,0,5M 1ゝact、 1%B
SAa′″i[70,05%″/(−>。 201ゝ$10004810fi′″2〜61“
1ンキユベートした。ついでプロットを0.05%
:ツイーン20含有リン酸塩緩衝食塩液で2回洗
浄″パ ”−′″affi!71”7″′″170y
(”y 。 Aとさらに1時間インキュベートした。プロット
:ン をPBS−ツイーン20緩衝液中で2回洗浄し、乾燥し
、オートラジオグラフィーに付した。 LI AIDSウィルスのenv蛋白質による免疫処
]ン 胃
1HTLV−1とARV−2配列の間に認められ
)る分岐i、=bカ、ヵ、ゎらア、細菌、よつ
1合成さゎた [組換え蛋白質は、米国のいず
れの地域からのAIDS患者血清ともよく反応すること
が明らかである。試験したAIDS患者血清の100%
が高い反応性を示したく米国東海岸から25例、米国西
海岸から25例の計50例について)。すなわち、スべ
てのenv蛋白質は少なくとも1個の保持エピトープを
含んでいる。試験したAIDS患者からの全血清は、本
発明のenv蛋白質に対する抗体を含んでいた。これは
、保持エピトープをもつこれらのenv蛋白質がヒトに
免疫原性があることを強く示唆するものである。 本発明のenv蛋白質が、AIDSウィルスに対する保
護免疫性を誘導できるワクチンに導入可能なことは容易
に理解される。本技術分野において公知の方法により、
env蛋白質のエピトープを構成する特異的アミノ酸が
決定できる。モしてenvAIDs蛋白質のエピトープ
に相当するアミノ酸配列からなるペプチドが単量体また
は会合体のいずれの型で合成できると思われる。これら
の合成ペプチドは、AIDSウィルスに対する保護免疫
性を誘導できるワクチンに導入可能である。 このようなペプチドの抗原性を増強する方法としては、
会合体構造への合体、高度に免疫原性な蛋白質担体たと
えばキーホルトリンペットのへモジアニンまたはジフテ
リアトキソイドへの結合、アジュバントもしくは他の免
疫応答増強剤との併用投与がある。さらに、ワクチン組
成物には/108のほかに他の疾患に対する免疫性を付
与する抗原を加えることもできる。 env蛋白質のエピトープに相当するアミノ酸配列は単
量体、会合体型(ペプチド)のいずれでも、化学的合成
法によりまたは遺伝子的に改変した微生物もしくはその
培養メジウムを含む生物学的材料からの精製により得る
ことができる。このペプチドは、たとえば融合蛋白質と
してIIJ造された場合または合成もしくは生物学的起
源の他の抗原性もしくは非抗原性ペプチドに結合された
場合のように、他の蛋白質のフラグメントを含めた他の
ペプチドと結合しであるアミノ酸配列を形成しでいても
よい。[env蛋白質のエピトープに相当する」の語は
、ある場合に天然のペプチドのアミノ酸配列の変異が抗
原性を示し、AIDS感染に対して保護免疫性を付与す
ることがあり得ると 1□ いう現実0可能性を包含するも0と理解す6きで
Iある・可能な配列変異にはアミノ酸置換、延長、
欠失、挿入、それらの組合せが包含されるが、これらに
限定されるものではない。このような変異は、それを含
むペプチドが抗原性を示し、このようなペプチドによっ
て誘発された抗体が天然のenv蛋゛白貿またはenv
蛋白質の非変異反復ペプチドと交差反応を示し、ワクチ
ンとして投与した場合に十分な保護免疫性を付与する限
り、本発明の範囲内に包含される。このようなワクチン
組成物は、生理的に許容されるメジウムと配合される。 炭水化物抗原に認められるエピトープの大きさおよび形
状については広範に研究されてきたが、蛋白質分子から
のエピトープの構造についてはそれ程わかっていない。 蛋白質抗原のいくつかのエピトープはその三次構造のレ
ベルで明らかにされてきた。いずれの場合も、エピトー
プは一次構造のみによって形成されるものではなく、母
体分子のペプチド鎖の折りたたみで互いに並置される残
基によるものである。また、本発明の68にdenv蛋
白質の構造はそれのワクチンとしての使用をとくに適当
にしている。68にd enV蛋白 、i質
は(2)試験したAIDS血清のすべてと反応性を
1151.1[1111%1flf[ihi!
&111i:aj31i*all。 1両者を含む
独特な構造特徴を有する遺伝子生成物 1の大
部分からなる。後者の構造的¥1徴は、投与用ビークル
としてリポソームへの封入を用いたワクチンとしての使
用にとくに適している。 i廿 投与経路、抗原用量、注射の回数および頻度は、
;本技術分野の通常の熟練者により、とくに他のウィ
ルス感染症に免疫性を付与するために他の関係抗原の注
射で保護免疫性を付与した本技術分野における経験に基
づいて、すべて適宜選択できる事項である。AIDS感
染に対する免疫性を付与する主たる価値は、AIDSと
これまで接触する機会はなかった人、たとえば危険が高
い集団内にある人、同性愛者、麻薬常用者、ハイチや中
央アメリカ出身者、輸血を受けている患者等に対するも
のであると予想される。また、小児に対する暫定的、な
免疫性は、妊娠中の母体の免疫処置によって付与できる
ものと考えられる。 例7 AIDSの 本発明のenv遺伝子蛋白質がAIDS関連抗体の検出
のための診断試薬として使用できることは明白である。 本発明のAIDSenv蛋白質に対するポリクロナール
またはモノクロナール抗体を用いるAIDSの診断的検
定がヒ1〜血液中のAIDSウィルスの存在の検出に使
用できることも通常の熟練者には明らかなとおりである
。−態様においては、抗原性物質、この場合は血液サン
プル中のAIDSウィルスを限られた量の抗体結合部位
に対して、既知量の標識抗原、この場合は標識AIDS
env蛋白質と競合させる競合免疫検定法が使用される
。すなわち、抗体に結合する標識抗原の量はサンプル中
の抗原量に逆比例する。 別の態様においては、標識AIDSenv抗体を用いる
免疫検定法が採用できる。この検定法では、□抗原結合
抗体と複合体を形成する標識抗体の量は血液サンプル中
の抗原(AIDSウィルス)の量に比例する。AIDS
ウィルスが血液中に存在するか否かを決定する単純な陽
性陰性の検定では、標識抗体の存在を検出するために固
体支持体を試験する。他の態様においては、AIDSe
nv蛋白質に対するモノクロナール抗体を免疫検定法に
使用できる。このようなモノクロナール抗体は、本技術
分野でよく知られた方法、とくにミルスタインらの方法
によって得ることができる 〔ミルスタインはか(Hi
l5tein &にohler ) 、ネイチャー
(Nature) 、 256.495〜497 (1
975)〕。 免疫検定法は次のとおりである。二重にサンプルを用意
し、アガロース粒子上に固定化した抗体の懸濁液100
μlを血清100μlおよび可溶性 I−標識抗体1
00μmと混合する。この混合物を特定時間、15分〜
24時間インキュベートする。インキュベーション後、
アガロース粒子を緩衝液の添加により洗浄し、ついで遠
心分離する。洗浄液を吸収して除去したのち、得られた
アガロース粒子のベレットについて結合 I−標識抗
体をカウントする。各複合体について得られたカウント
数を対照と比較する・ 以上、本発明を好ましい態様に関して説明したが、本技
術分野の通常の熟練者には、本発明の範囲から逸脱する
ことなく改変が可能なことは自明であろう。たとえば、
本明細書に述べたenvAIDS、DNAは2種の天然
に生じる遺伝子セグメントの正確な構造のみである。わ
ずかに改変された対立遺伝子が類似の機能をもつ蛋白質
をコードすることが発見され、このような遺伝子セグメ
ントおよび蛋白質が本発明の目的において均等と考えら
れることは十分期待される。本明細書に記載した以外の
他の変異株が発見され、その変異株のエンベロープ蛋白
質がわずかに異なっている可能性も考えられる。これら
の変異株のエンベロープ蛋白質も同様に本発明の範囲内
に包含されるものである。均等なコドンを有するDNA
は本発明の範囲内に包含されるものであり、またウィル
スエンベロープの相同性蛋白質をコードする合成遺伝子
セグメントについても同様である。 本発明の各種態様を特許請求の範囲に提示する。
第1図は、HTLV−1プロウイルスゲノム(HXB−
3>のエンベロープ遺伝子のヌクレオチド配列である。 第2図は5種のAIDS病原のenv蛋白質のアミノ酸
配列をホモロジーが最大になるように並べて比較したも
のである。 第3図は、pEV/env44〜640発現プラスミド
の構築を示す図である。 第4図は大腸菌内で産生したenvがコー+5する抗原
のウェスタン法による解析結果である。 第5図は、細菌合成HTLV−1[1env311伝子
生成物のAIDS患者血清中抗体による認識を例示した
ものである。 第6A図はAIDSエンベ0−ブ蛋白質のアミノ酸配列
である。 第6B図はAIDSエンベロープ蛋白質のアミノ酸分布
である。 第7図は、発現ベクターpRC23の構築を示す図であ
る。 第8図は、pEV−vrfベクターの構築を示す図であ
る。
3>のエンベロープ遺伝子のヌクレオチド配列である。 第2図は5種のAIDS病原のenv蛋白質のアミノ酸
配列をホモロジーが最大になるように並べて比較したも
のである。 第3図は、pEV/env44〜640発現プラスミド
の構築を示す図である。 第4図は大腸菌内で産生したenvがコー+5する抗原
のウェスタン法による解析結果である。 第5図は、細菌合成HTLV−1[1env311伝子
生成物のAIDS患者血清中抗体による認識を例示した
ものである。 第6A図はAIDSエンベ0−ブ蛋白質のアミノ酸配列
である。 第6B図はAIDSエンベロープ蛋白質のアミノ酸分布
である。 第7図は、発現ベクターpRC23の構築を示す図であ
る。 第8図は、pEV−vrfベクターの構築を示す図であ
る。
Claims (43)
- (1)アミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 またはそのフラグメントを有する後天性免疫不全症候群
(AIDS)ウィルスのエンベロープ蛋白質 - (2)アミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 を有する特許請求の範囲第1項記載のAIDSウィルス
のエンベロープ蛋白質 - (3)アミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 を有する特許請求の範囲第1項記載のAIDSウィルス
のエンベロープ蛋白質 - (4)アミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 を有する特許請求の範囲第1項記載のAIDSウィルス
のエンベロープ蛋白質 - (5)アミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 を有する特許請求の範囲第1項記載のAIDSウィルス
のエンベロープ蛋白質 - (6)アミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 を有する特許請求の範囲第1項記載のAIDSウィルス
のエンベロープ蛋白質 - (7)アミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 を有する特許請求の範囲第1項記載のAIDSウィルス
のエンベロープ蛋白質 - (8)他のAIDSウィルス蛋白質を含まない均一蛋白
質である特許請求の範囲第1項から第7項までのいずれ
かに記載のエンベロープ蛋白質 - (9)転写、翻訳とその結果宿主内でのAIDSウィル
スのエンベロープ蛋白質の発現を可能にするブロモータ
ー配列とその下流にAIDSウィルスのエンベロープ蛋
白質をコードする遺伝子を有する発現ベクター - (10)AIDSウィルスのエンベロープ蛋白質をコー
ドする遺伝子は、ヌクレオチド配列: 【アミノ酸配列があります】 またはその等価配列からなる遺伝子である特許請求の範
囲第9項記載の発現ベクター - (11)AIDSウィルスのエンベロープ蛋白質をコー
ドする遺伝子はヌクレオチド配列: 【アミノ酸配列があります】 またはその等価配列からなる遺伝子である特許請求の範
囲第9項記載の発現ベクター - (12)AIDSウィルスのエンベロープ蛋白質をコー
ドする遺伝子はヌクレオチド配列: 【アミノ酸配列があります】 またはその等価配列からなる遺伝子である特許請求の範
囲第9項記載の発現ベクター - (13)AIDSウィルスのエンベロープ蛋白質をコー
ドする遺伝子はヌクレオチド配列: 【アミノ酸配列があります】 またはその等価配列からなる遺伝子である特許請求の範
囲第9項記載の発現ベクター - (14)AIDSウィルスのエンベロープ蛋白質をコー
ドする遺伝子はヌクレオチド配列: 【アミノ酸配列があります】 からなる遺伝子である特許請求の範囲第9項記載の発現
ベクター - (15)発現ベクターはグラム陰性菌および/またはグ
ラム陽性菌内で複製可能なプラスミドである特許請求の
範囲第9項から第14項までのいずれかに記載の発現ベ
クター - (16)大腸菌(E.coli)株内で複製可能である
特許請求の範囲第15項記載の発現ベクター - (17)枯草菌(B.subtilis)株内で複製可
能である特許請求の範囲第15項記載の発現ベクター - (18)pEV/envに属する1種である特許請求の
範囲第15項または第16項のいずれかに記載の発現ベ
クター - (19)pEV1、−2、または−3/env44−6
40である特許請求の範囲第18項記載の発現ベクター - (20)pEV1、−2、または−3/env205−
640ある特許請求の範囲第18項記載の発現ベクター - (21)特許請求の範囲第9項から第20項までのいず
れかに記載の発現ベクターをもつ形質転換細胞 - (22)大腸菌株である特許請求の範囲第21項記載の
形質転換細胞 - (23)大腸菌MC1061株である特許請求の範囲第
22項記載の形質転換細胞 - (24)枯草菌株である特許請求の範囲第21項記載の
形質転換細胞 - (25)真核生物細胞である特許請求の範囲第21項記
載の形質転換細胞 - (26)特許請求の範囲第9項から第20項までのいず
れかに記載の発現ベクターで宿主細胞を形質転換し、こ
の宿主細胞を培養してAIDSenv蛋白質を発現させ
、ついでAIDSenv蛋白質を抽出、精製することを
特徴とする後天性免疫不全症候群ウィルスのエンベロー
プ蛋白質の製造方法 - (27)発現ベクターはPEV1、−2または−3/e
nv44−640である特許請求の範囲第26項記載の
製造方法 - (28)発現ベクターはpEV1、−2または−3/e
nv205−640である特許請求の範囲第26項記載
の製造方法 - (29)特許請求の範囲第1項から第8項までのいずれ
かに記載のAIDSウィルスのエンベロープ蛋白質を含
有する組成物をヒト血液サンプルと混合し、このAID
Sエンベロープ蛋白質が血液中に存在するAIDS抗体
と結合するかどうかを調べることを特徴とするAIDS
ウィルス病原に対する抗体の存在に関しヒト血液を試験
する方法 - (30)ウェスターン法を使用する特許請求の範囲第2
9項記載の試験方法 - (31)特許請求の範囲第1項から第8項までのいずれ
かに記載のAIDSウィルスのエンベロープ蛋白質を固
相上にコーティングし、サンプルと接触させ、洗浄した
のち酵素標識非ヒトIgGと接触させるELISA法に
よる特許請求の範囲第29項記載の試験方法 - (32)二抗体法を用いる特許請求の範囲第29項記載
の試験方法 - (33)特許請求の範囲第1項から第8項までのいずれ
かに記載のAIDSウィルスのエンベロープ蛋白質に対
する抗体を使用するAIDSウィルスの定量方法 - (34)サンプル中の抗原と特許請求の範囲第1項から
第8項までのいずれかに記載の蛋白質の標識型を、特許
請求の範囲1項から第8項までのいずれかに記載の蛋白
質に対する抗体と競合させる特許請求の範囲第33項記
載の定量方法 - (35)特許請求の範囲第1項から第8項までのいずれ
かに記載の蛋白質に対する2種の抗体を用いてサンドウ
ィッチ法を行う特許請求の範囲第33項記載の定量方法 - (36)一方の抗体は固相上に結合させ、他方の抗体は
標識する特許請求の範囲第35項記載の定量方法 - (37)2種の別個のモノクロナール抗体を用いる特許
請求の範囲第35項記載の定量方法 - (38)活性成分として特許請求の範囲第1項から第8
項までのいずれかに記載の蛋白質を含有するAIDSに
対する免疫を誘発するワクチン - (39)特許請求の範囲第1項から第8項までのいずれ
かに記載の蛋白質に対して産生される抗体 - (40)モノクロナール抗体である特許請求の範囲第3
9項記載の抗体 - (41)特許請求の範囲第1項から第8項までのいずれ
かに記載の蛋白質の防御免疫感作への使用 - (42)特許請求の範囲第1項から第8項までのいずれ
かに記載の蛋白質のAIDSウィルスの存在に関するヒ
ト血液の試験への使用 - (43)本明細書に、とくに実施例に関連して記載した
発明
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US72502185A | 1985-04-19 | 1985-04-19 | |
US725021 | 1985-04-19 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=24912812
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---|---|---|---|
JP61089830A Pending JPS6212799A (ja) | 1985-04-19 | 1986-04-18 | 後天性免疫不全症候群ウイルスのエンベロ−プ蛋白質 |
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