JPS63196299A - Fused protein - Google Patents
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は融合蛋白質の構築に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to the construction of fusion proteins.
B型肝炎ウィルスは、一部二本鎖の3200ヌクレオチ
ドのゲノムを有するDNAウィル′スである。このウィ
ルスDNAはそのウィルス ゛コードされるコア抗原(
HBcAq)によって囲まれ、このコア抗原は同様にコ
ードされる表面抗原によッテ包まれている(Robin
son、 1977 ) 、界面活性剤で軽く処理して
表面抗原を除去すると、HBcAgとウィルスDNAか
らなる直径27n11のコア粒子が残る。これまでに、
HBcAqは天然のポリペプチドの形でまたβ−ガラク
トシダーゼの末端の8個の残基に融合した誘導体として
、微生物llI胞中で発現されている( hurray
ほか、1984)。Hepatitis B virus is a partially double-stranded DNA virus with a 3200 nucleotide genome. This viral DNA is the core antigen encoded by the virus (
HBcAq), and this core antigen is enveloped by similarly encoded surface antigens (Robin
Son, 1977), surface antigens are removed by gentle treatment with detergent, leaving a core particle of diameter 27n11 consisting of HBcAg and viral DNA. So far,
HBcAq is expressed in the microbial Ill vector in the form of a natural polypeptide and as a derivative fused to the terminal eight residues of β-galactosidase (Hurray
et al., 1984).
E、 coli中で合成させると、コア蛋白質は自分で
会合して27niの粒子を形成し、これは電子顕微at
−iu察でき(Cohen & Richmond、
1982 )、実験動物に対し免疫原性を示ず(5ta
hlほか、1982)。コア抗原のアミノ酸配列は、そ
のカルボキシ末端の近くに、プロタミン(DNA結合蛋
白質)に見出される領域と相同性の領域を示す。When synthesized in E. coli, the core protein self-associates to form 27ni particles, which can be seen under electron microscopy at
-iu can be seen (Cohen & Richmond,
1982) and showed no immunogenicity in experimental animals (5ta
hl et al., 1982). The amino acid sequence of the core antigen exhibits a region of homology near its carboxy terminus with that found in protamine (a DNA binding protein).
推論の結果、コア粒子の会合時にその分子の上記領域部
分がDNAと相互作用するのではないかと考エラれてき
た( Pa5ekほか、1979)。As a result of speculation, it has been hypothesized that the above region of the molecule interacts with DNA when the core particles are associated (Pa5ek et al., 1979).
本発明者らは、以前に、口蹄疫ウィルス(FMDV)の
免疫原性エピトープが、β−ガラクトシダーゼへの融合
蛋白質として、細菌系でまた組換えワクシニアウィルス
感染細胞中において、発現可能であることを示している
( Wintherほか、1986 ; Newton
ほか、1986)、β−ガラクトシダーゼの活性型は四
m体として存在するので、融合の形式は各複合体ごとに
FMDV配列の4個のコピーのみが存在するものであっ
たが、これらは融合蛋白質の重量の約2%であるにすぎ
ない。We have previously shown that immunogenic epitopes of foot-and-mouth disease virus (FMDV) can be expressed as fusion proteins to β-galactosidase in bacterial systems and in cells infected with recombinant vaccinia virus. (Winter et al., 1986; Newton
et al., 1986), the active form of β-galactosidase exists as a tetram, so the format of the fusion was such that only four copies of the FMDV sequence were present in each complex; It is only about 2% of the weight of .
さらに、組換えワクシニアウィルスを予防接種した動物
に中和抗体を産生ずることもできなかった( Newt
onはか、1986)、この貧弱な応答の理由はβ−ガ
ラクトシダーゼが細胞質中に発現することにあると考え
られる。Furthermore, animals vaccinated with recombinant vaccinia virus failed to produce neutralizing antibodies (New
(1986), the reason for this poor response is thought to be that β-galactosidase is expressed in the cytoplasm.
免疫系に封するFMDVエピトープの表出を改善するた
めに、本発明者らはFM[)V配列をHBcAgに融合
した。それぞれ)−I B c A aのアミノ末端に
FMDV VP1残基141〜160を連結した融合
蛋白質をコードするDNA配列を構築した。融合遺伝子
配列をワクシニアウィルスゲノム中に導入した。この組
換えウィルスで感染させた細胞は上述の融合蛋白質を強
力に発現した。To improve the presentation of FMDV epitopes to the immune system, we fused FM[)V sequences to HBcAg. A DNA sequence encoding a fusion protein in which FMDV VP1 residues 141 to 160 were linked to the amino terminus of -IBcAa (respectively) was constructed. The fusion gene sequence was introduced into the vaccinia virus genome. Cells infected with this recombinant virus strongly expressed the above-mentioned fusion protein.
この組換え蛋白質は粒子構造に自己会合した。これらは
高密度の外部に露出したF M D Vエピトープを有
する。この方法でFMDVエピトープを発現することに
より、それをよりウィルス様の形態で提供することが可
能になる。This recombinant protein self-assembled into particle structures. These have a high density of externally exposed F M D V epitopes. Expressing the FMDV epitope in this way allows it to be presented in a more virus-like form.
抗原エピトープを免疫系に表出させるためのこのアプロ
ーチは一般的適用性を有する。したがって、本発明は、
HBCAGのアミノ末端に非対応抗原エピトープが連結
されている融合蛋白質をコ−ドするDNA配列を提供す
るものである。This approach for exposing antigenic epitopes to the immune system has general applicability. Therefore, the present invention:
A DNA sequence encoding a fusion protein in which a non-corresponding antigen epitope is linked to the amino terminus of HBCAG is provided.
融合蛋白質の発現のためには、DNA配列を発現ベクタ
ー中に導入する。DNA配列は、適当な原核生物または
真核生物中に供給した場合、融合蛋白質を発現できるベ
クターを与えるようにベクター中に導入する。ベクター
はプラスミドであってもよい。また、ベクターはDNA
配列が組込まれたウィルスベクターで、そのベクターで
感染させた細胞によって融合蛋白質が発現されるように
することも可能である。融合蛋白質は粒子の形態で得ら
れる。融合蛋白質はワクチンとして使用される。すなわ
ら、ワクチンは、融合蛋白質と生理的に許容される担体
または希釈剤から構成される。For expression of the fusion protein, the DNA sequence is introduced into an expression vector. The DNA sequence is introduced into a vector such that when provided in a suitable prokaryote or eukaryote, the vector is capable of expressing the fusion protein. The vector may be a plasmid. In addition, the vector is DNA
It is also possible to use a viral vector into which the sequence has been integrated, such that the fusion protein is expressed by cells infected with the vector. The fusion protein is obtained in the form of particles. Fusion proteins are used as vaccines. Thus, the vaccine is comprised of a fusion protein and a physiologically acceptable carrier or diluent.
B型肝炎ウィルスの中心でのDNA相互作用にお番プる
HBC/’lのカルボキシ末端の明らかな関与から予想
されるように、非対応エピトープはHBcΔqのアミノ
末端に融合する。エピトープはHB CA gに直接融
合してもよい。また別法として、非対応エピトープは中
間リンカ−を介してHBcAgに融合させることもでき
る。このようなリンカ−は、1個または2個以上、たと
えば10個までのアミノ酸残基で構成されるものであっ
てもよい。通常HBcAgのアミノ末端の直前に位置す
るブレコアHBCAGIシグナルアミノ酸配列は、した
がって融合蛋白質から除かれてもよいし、またその一部
がリンカ−を構成してもよい。The uncorresponding epitope is fused to the amino terminus of HBcΔq, as expected from the apparent involvement of the carboxy terminus of HBC/'l in DNA interactions at the core of hepatitis B virus. Epitopes may be fused directly to HB CA g. Alternatively, non-corresponding epitopes can be fused to HBcAg via an intermediate linker. Such linkers may be composed of one or more, for example up to 10, amino acid residues. The Brecoa HBCAGI signal amino acid sequence, which is normally located immediately before the amino terminus of HBcAg, may therefore be omitted from the fusion protein, or a portion thereof may constitute the linker.
非対応エピトープのアミノ末端には、翻訳開始コドンに
相当するMetTA基の前に1個または2個以上のアミ
ノ酸残基が存在してもよい。At the amino terminus of the non-corresponding epitope, one or more amino acid residues may be present before the MetTA group corresponding to the translation initiation codon.
任意の非対応抗原エピトープがHBcAgに融合できる
。非対応の語は、それがH8cAaのエピトープ以外の
エピトープであることを意味する。Any unmatched antigen epitope can be fused to HBcAg. The term non-corresponding means that it is an epitope other than that of H8cAa.
エピトープの大きさは4個から26個までのアミノ酸残
塁であってよ°い。2種またはそれ以上の非対応抗原エ
ピトープを付与することもできる。この方法で、多価ワ
クチンを得ることができる。The size of the epitope can be from 4 to 26 amino acid residues. Two or more unmatched antigenic epitopes can also be provided. In this way, multivalent vaccines can be obtained.
非対応エピトープにはウィルス、細菌または原生動物の
エピトープが使用できる。ウィルスエピトープの例とし
ては、FMDV、ポリオウィルス、ヒトライノウィルス
、インフルエンザウィルスおよびB型肝炎表面抗原(H
BsAo)を挙げることができる。エピトープを使用で
きる原生動物には、マラリア寄生虫Plasgiodi
ui falci arumが包含される。The non-corresponding epitope can be a viral, bacterial or protozoan epitope. Examples of viral epitopes include FMDV, poliovirus, human rhinovirus, influenza virus and hepatitis B surface antigen (H
BsAo). Protozoa that can use epitopes include the malaria parasite Plasgiodi
ui falci arum is included.
主要EMDV抗原部位は、VP1カプシド蛋白質のアミ
ノ酸残基141〜160および200〜213に相当す
る。したがって、アミノ酸残基のこれらの配列のいずれ
かまたは置台で、非対応抗原エピトープを構成してもよ
い。これらの配列の部分、たとえば残基142〜145
.146〜151.142〜151または142〜16
0もまた抗原部位とすることができる。EMDV O
1型(にaufbeuren)のVP1アミノ酸残基1
42〜160を導入する適当なりNA構成体、およびそ
の相当するアミノ酸配列を一文字記号で以下に示す。The major EMDV antigenic sites correspond to amino acid residues 141-160 and 200-213 of the VP1 capsid protein. Therefore, any of these sequences or positions of amino acid residues may constitute a non-corresponding antigenic epitope. portions of these sequences, e.g. residues 142-145
.. 146-151.142-151 or 142-16
0 can also be an antigenic site. EMDV O
Type 1 VP1 amino acid residue 1
Suitable NA constructs introducing 42-160 and their corresponding amino acid sequences are shown below in single letter symbols.
TTTTTTTCT八TGCT^TAへATGAATT
CAGCTP11にプロモーター
HNSACCG^^CCTGCGTGGTGACCT
GCAGGTTCTGPNLRGDLQVL
[VPI
GCTCAGAAAGTTGCTCGTACCCTGC
CGGGA八〇KVAR丁LPG
VP1] [
GCTCCGGATCCGへGCGCCCTTαGGT
GGC丁■A P D−P R八
LGWLリンカ−][
TGGGGC^TGGAC^TTG八CCCTT^■^
^八GAAWへ14OrOPへKE
B型肝炎コア抗原
T T T −−−−−
融合蛋白質をコードするDNA配列は、HBcAgをコ
ードするDNA配列、たとえばHBcAom伝子が導入
されているプラスミドに出発して製造できる。融合蛋白
質に包含されるべき非対応抗原エピトープをコードする
DNA配列は、HBcAaの5′末端に正しい枠組みで
連結される。この融合蛋白質を発現できるベクターは、
融合蛋白質をコードするDNA配列をベクターの翻訳開
始および停止シグナルの間に導入し、その配列のための
プロモーターを供給することによって製造できる。この
ような発現ベクターで適当な宿主細胞を形質転換すると
、融合蛋白質が産生される。TTTTTTTCT8TGCT^TA ATGAATT
Promoter in CAGCTP11
HNSACCG^^CCTGCGTGGTGACCT
GCAGGTTCTGPNLRGDLQVL [VPI GCTCAGAAAGTTGCTCGTACCCTGC
CGGGA 80KVAR Ding LPG VP1] [GCTCCGGATCCGGCGCCCTTαGGT
GGC ding■A P D-P R8
LGWL linker] [ TGGGGC^TGGAC^TTG8CCCTT^■^
^8 To GAAW To 14 To OrOP KE Hepatitis B Core Antigen T T T ------ The DNA sequence encoding the fusion protein is derived from a plasmid into which a DNA sequence encoding HBcAg, such as the HBcAom gene, has been introduced. Can be manufactured. The DNA sequence encoding the unpaired antigenic epitope to be included in the fusion protein is ligated in the correct framework to the 5' end of HBcAa. A vector capable of expressing this fusion protein is
It can be produced by introducing a DNA sequence encoding a fusion protein into a vector between translation start and stop signals and providing a promoter for the sequence. Transformation of appropriate host cells with such expression vectors produces the fusion protein.
したがって、融合蛋白質を発現できるウィルスベクター
は、融合蛋白質をコードするDNA配列をウィルスのゲ
ノム中の開始および停止シグナルの間に導入し、その配
列のためのプロモーターを供給することによって製造で
きる。通常、これは、(i! 融合蛋白質をコードす
るDNA配列を翻訳開始および停止シグナルの間に、プ
モーターの転写制御下に導入さゼたシャトルベクターを
構築し、(iil そのシャトルベクターでトランス
フェクションし、哺乳類細胞をウィルスで感染させ、D
NA配列とプロモーターをウィルスゲノムに導入させる
。Thus, viral vectors capable of expressing fusion proteins can be produced by introducing a DNA sequence encoding the fusion protein between the start and stop signals in the viral genome and providing a promoter for the sequence. Typically, this involves constructing a shuttle vector in which the DNA sequence encoding the fusion protein is introduced under the transcriptional control of a promoter between translation start and stop signals, and transfecting with that shuttle vector (i!). , infect mammalian cells with a virus, D
Introduce the NA sequence and promoter into the viral genome.
DNA配列は、HBcAg遺伝子のすぐ上流に、それと
正しい枠組みで、非対応抗原エピトープをコードするD
NAからなる。DNA配列およびプロモーターは相同性
組換えによりCクイルスゲツム中に導入される。したが
って、ウィルスDNAの適当なフランキング配列がシャ
トルベクター中のDNA配列およびプロモーターのいず
れかの側に与えられる。得られた組換えウィルスによっ
て感染させた細胞により、融合蛋白質が発現する。The DNA sequence contains, immediately upstream of the HBcAg gene and in correct framework with it, a
Consists of NA. The DNA sequence and promoter are introduced into the C. quillis getum by homologous recombination. Therefore, appropriate flanking sequences of viral DNA are provided on either side of the DNA sequence and promoter in the shuttle vector. The fusion protein is expressed by cells infected with the resulting recombinant virus.
シャトルベクターは通常、プラスミドである。Shuttle vectors are usually plasmids.
それは、工程(i)で要求される操作を細菌中、とくに
E、 coli中で実施することを可能にする、細菌起
源の複製からなる。プロモーターは通常ウィルスプロモ
ーターであり、融合蛋白質をコードするDNAが挿入さ
れるゲノムのウィルスに内因性のプロモーターであるこ
とがさらに好ましい。非対応抗原エピトープは一般に、
化学合成および/またはクローニングによって製造され
る。リンカ−DNA配列を非対応エピトープと11B
CA Qの間に与えることもできる。It consists of a replication of bacterial origin that makes it possible to carry out the operations required in step (i) in bacteria, especially in E. coli. The promoter is usually a viral promoter, more preferably a promoter endogenous to the virus in the genome into which the DNA encoding the fusion protein is inserted. Unpaired antigenic epitopes are generally
Manufactured by chemical synthesis and/or cloning. linker-DNA sequence to non-corresponding epitope and 11B
It can also be given during CAQ.
ワクシニアウィルスのシステムが使用できる。Vaccinia virus system can be used.
シャトルベクターは、融合蛋白質遺伝子をワクシニアプ
ロモーターの転写制御下に導入することによって構築で
きる。適当なプロモーターはワクシニア1)11にプロ
モーターである。プロモーターおよび融合蛋白質遺伝子
は、ウィルスの複製に必須ではないワクシニアウィルス
DNAの側面に位置させる。通常はチミジンキナーゼ(
TK)のワクシニア遺伝子の側部セグメントが用いられ
る。A shuttle vector can be constructed by introducing the fusion protein gene under the transcriptional control of the vaccinia promoter. A suitable promoter is the vaccinia 1) 11 promoter. The promoter and fusion protein gene are flanked by vaccinia virus DNA that are not essential for viral replication. Usually thymidine kinase (
A lateral segment of the vaccinia gene of TK) is used.
融合蛋白質遺伝子は翻訳開始および停止シグナルをコー
ドするDNAの間に存在する。The fusion protein gene resides between DNA encoding translation initiation and termination signals.
ワクシニアプロモーターおよび融合蛋白質遺伝子は、つ
いで、相同性組換えにより、ワクシニアゲノムに挿入さ
れる。これは通常、哺乳類動物の細胞をワクシニアウィ
ルスたとえば−yeth(LISワクチン)株で感染さ
せ、また細胞をシャトルベクターでトランスフェクショ
ンすることにより行われる。挿入部位は、シャトルベク
ターの側部ワクシニアDNAt7グメントによって決定
される。The vaccinia promoter and fusion protein gene are then inserted into the vaccinia genome by homologous recombination. This is usually accomplished by infecting mammalian cells with vaccinia virus, such as the -yeth (LIS vaccine) strain, and transfecting the cells with a shuttle vector. The insertion site is determined by the flanking vaccinia DNAt7 segments of the shuttle vector.
相同性組換えにより、野生型ウィルスの!!!能性TK
遺伝子は、その中に融合蛋白質遺伝子が包含される非機
能性TK遺伝子配列によって置換される。得られる組換
えウィルスはTK−で、したがってそれにより選択でき
る。of the wild-type virus by homologous recombination! ! ! Functional TK
The gene is replaced by a non-functional TK gene sequence within which the fusion protein gene is included. The resulting recombinant virus is TK- and can therefore be selected for.
抗原エピトープが導入された融合蛋白質は通常、以下に
述べるように、組換えウィルスベクターで感染した細胞
、とくに哺乳類動物中′C発現させる。The fusion protein into which the antigenic epitope has been introduced is usually expressed in cells, particularly mammals, infected with a recombinant viral vector, as described below.
融合蛋白質は細胞から常法により、たとえば細胞を分解
しついで遠心分離することによって得られる。融合蛋白
質は細胞内で自己会合して粒子を形成する。これらの粒
子は、B型肝炎ウィルスを変性させて得られるウィルス
DNAとトIBG/’Qからなる27nmコア粒子に酷
似している。非対応エピトープは外側の粒子表面に露出
している。Fusion proteins are obtained from cells by conventional methods, such as by disassembling the cells and centrifuging them. The fusion protein self-assembles within the cell to form particles. These particles closely resemble 27 nm core particles consisting of viral DNA and IBG/'Q obtained by denaturing hepatitis B virus. Non-corresponding epitopes are exposed on the outer particle surface.
融合蛋白質は他の発現システムを用いても得られる。発
現は他の適当な宿主、原核生物または真核生物中で行う
ことができる。そのためには、たとえば融合蛋白質が内
因性プロテアーゼで分解されず、宿主に対して毒性を示
さない等、適合性のある宿主を選択しなければならない
。このような宿主は、必要ならばルーチンの実験を行い
、本技術分野の熟練者によれば容易に選択できる。本発
明者らはFMDV−HBcAg融合蛋白質をE。Fusion proteins can also be obtained using other expression systems. Expression can be carried out in other suitable hosts, prokaryotes or eukaryotes. To this end, it is necessary to select a compatible host, such as one in which the fusion protein is not degraded by endogenous proteases and does not exhibit toxicity to the host. Such hosts can be readily selected by those skilled in the art using routine experimentation if necessary. The present inventors developed the FMDV-HBcAg fusion protein.
coli中で製造することはできなかった。問題は、本
発明者らが用いたFMDV配列の細菌に対する毒性であ
ることが明らかである。HBcAg自身ばE、 col
i中で安定に発現できる。したがって、制御されるべき
ことは、非対応抗原エピトープからなる余分の配列のE
、 coliに対する効采である。It could not be produced in E.coli. The problem clearly appears to be the toxicity of the FMDV sequences we used to bacteria. HBcAg itself is E, col
It can be stably expressed in i. Therefore, what should be controlled is the E of the extra sequences consisting of non-corresponding antigenic epitopes.
, is effective against coli.
原生動物宿主としては、Ei coli株が使用できる
。他の使用できる微生物株は、bac i l I i
たとえmarcesansである。各種のpseudo
n+onas種も使用できる。プラスミドベクターは通
常このような宿主の形質転換に使用できる。プラスミド
は一般に、宿主と適合性のある種から誘導される複製オ
リジンおよび制御配列を含有する。形質転換細胞の表現
型による選択を可能にする標識配列は本来、プラスミド
中に存在する。E. coli strains can be used as protozoan hosts. Other microbial strains that can be used include bac i l i i
Even if it's a marcesans. various types of pseudo
n+onas species can also be used. Plasmid vectors can commonly be used to transform such hosts. Plasmids generally contain an origin of replication and control sequences derived from a species compatible with the host. Label sequences that allow phenotypic selection of transformed cells are naturally present in the plasmid.
を椎動物または非を椎動物、好ましくは咄乳類動物の細
胞が、真核生物宿主細胞系として使用できる。たとえば
、VERO,HeLa、CHO(チャイニーズハムスタ
ー卵巣) 、Wl 38゜BHK、C08−7,MDC
Kおよびcv−iのような細胞系が使用できる。このよ
うな細胞の発現ベクターは、*!lのオリジン、発現す
べき遺伝子の上流に位置するプロモーター、および任意
の。Vertebrate or non-vertebrate cells, preferably mammalian cells, can be used as eukaryotic host cell systems. For example, VERO, HeLa, CHO (Chinese hamster ovary), Wl 38°BHK, C08-7, MDC
Cell lines such as K and cv-i can be used. The expression vector for such cells is *! the origin of l, the promoter located upstream of the gene to be expressed, and any.
必要なリポソーム結合部位、RNAスプライス部位、ポ
リアゾニレ−ジョン部位および転写ターミネータ−配列
を一般に含有する。ウィルスプロモーターを使用するの
が好ましい。上述のウィルスベクター、たとえばバクロ
ウィルス発現システムが使用できる。It generally contains the necessary liposome binding sites, RNA splice sites, polyazonylation sites and transcription terminator sequences. Preferably, viral promoters are used. Viral vectors as described above can be used, such as the baculovirus expression system.
酵母培養物のような真核生物微生物も別法として宿主細
胞に使用できる。したがって、5accharolce
s cerevisiae株も使用できる。プラスミド
YRp7のようなプラスミドベクターがこのような宿主
の形質転換に通常利用される。酵母適合性プロモーター
、複製オリジンおよび終結配列を含有する任意のプラス
ミドベクターが適当である。Eukaryotic microorganisms such as yeast cultures can alternatively be used as host cells. Therefore, 5accharolce
S. cerevisiae strains can also be used. Plasmid vectors such as plasmid YRp7 are commonly utilized for the transformation of such hosts. Any plasmid vector containing a yeast compatible promoter, origin of replication, and termination sequences is suitable.
融合蛋白質はヒトまたは動物のワクチンとして使用でき
る。任意の適当な方式で投与できる。経口投与、または
皮下、静脈内もしくは筋肉内投与のような非経口投与が
任意に選択でき、用けは予防接種の目的、ヒトか動物か
の対象等によって変動する。ワクチンの製造に使用され
る生理的に許容される担体または希釈剤にも類似の基準
がある。The fusion protein can be used as a human or animal vaccine. It can be administered in any suitable manner. Oral administration or parenteral administration such as subcutaneous, intravenous or intramuscular administration can be optionally selected, and the usage varies depending on the purpose of vaccination, whether the subject is human or animal, etc. Similar standards exist for physiologically acceptable carriers or diluents used in the manufacture of vaccines.
慣用される剤型では、担体または希釈剤が使用される。In conventional dosage forms, carriers or diluents are used.
しかしながら、通常は、融合蛋白質を1回10〜100
0μり、好ましくは1回10〜100μび、経口または
非経口いずれかの経路で投与する。However, typically 10 to 100 doses of fusion protein are used at a time.
It is administered in 0μ doses, preferably 10 to 100μ per dose, either orally or parenterally.
次に本発明を以下の実施例により、さらに例示する。The invention will now be further illustrated by the following examples.
健
本発明者に記載の融合蛋白質を構築するために2種のク
ローンを使用した。B型肝炎コア抗原(HBcAg)を
提供するクローンは、P。Two clones were used to construct the fusion protein described by Ken Ken. The clone providing hepatitis B core antigen (HBcAg) is P.
旧gMield博士から入手した(pWRL 312
3=英国、NGIBに寄託し、受託番号NClB124
23が付与されている)。このクローンはアミノ末端を
、それが細菌内でE、 coli蛋白質TRP Eに
対する融合蛋白質として発現できるように修飾されてい
る。Obtained from former Dr. gMield (pWRL 312
3 = Deposited with NGIB, UK, accession number NClB124
23 is given). This clone has been modified at the amino terminus so that it can be expressed in bacteria as a fusion protein to the E. coli protein TRPE.
01 KaurbeurenからのFMDV 142
〜160を提供し、それがβ−ガラクトシダーゼのアミ
ノ末端に連結している第二のクローンは、H0Wint
herl1士から入手用した(pWRL 201)(
wintherほか:1986)、各クローンの制限酵
素地図を第1図に示1゜第1図から明らかなように、F
MDV配列とβ−ガラクトシダーゼの間の結合部は3a
mHI制限酵素部位からなっている。したがって、この
B a m HI部位によって、FMDV配列とHBc
Ag配列を融合さぼる計画を採用することとした。01 FMDV 142 from Kaurbeuren
The second clone, which provides ~160 and which is linked to the amino terminus of β-galactosidase, is H0Wint
(pWRL 201) obtained from herl1 (
winter et al.: 1986), the restriction enzyme map of each clone is shown in Figure 1.
The junction between the MDV sequence and β-galactosidase is 3a
Consists of mHI restriction enzyme site. Therefore, this B a m HI site allows the FMDV sequence and HBc
We decided to adopt a plan to skip the fusion of Ag sequences.
したがって、構築の最初の段階は、pWRL3123の
HBCAG遺伝子の5′末端にB a m l−I I
のための合成オリゴヌクレオチドリンカーを挿入するこ
とであった。このリンカ−の挿入に使用された部位は位
2f290のNarI部位であった。しかしながら、こ
のプラスミドには、位置1230に第二のNar工部位
も存在した。Therefore, the first step in the construction was to add B a m l-I to the 5' end of the HBCAG gene of pWRL3123.
was to insert a synthetic oligonucleotide linker for. The site used for insertion of this linker was the NarI site at position 2f290. However, a second Nar engineering site at position 1230 was also present in this plasmid.
したがって、このプラスミドをNarIで部分消化し、
一方のNarI部位のみで切断されたプラスミド分子の
集団がアガロースゲル電気泳動で観察され、精製できる
ようにした。DNAポリメラーゼ■のクレノーフラグメ
ントを用いてNar■部位を平滑末端としたのち、Ba
mHI部位を供給する合成オリゴヌクレオチドリンカー
を部分NarI消化体にリゲートさせ、生成したプラス
ミドをE、 coliの形質転換に使用した。ついで、
クローンについて、制限酵素地図の作成により、正しい
Nar工部位におけるBamHIリンカ−の存在につい
て解析した。Therefore, this plasmid was partially digested with NarI and
A population of plasmid molecules cut at only one NarI site was observed by agarose gel electrophoresis and allowed to be purified. After making the Nar ■ site blunt using the Klenow fragment of DNA polymerase ■, Ba
A synthetic oligonucleotide linker providing an mHI site was ligated to the partial NarI digest and the resulting plasmid was used for transformation of E. coli. Then,
The clones were analyzed for the presence of a BamHI linker at the correct Nar site by constructing a restriction enzyme map.
pEB 208と命名されたこのようなりローンを単
離し、DNAを調整した。38mHIリンカーの長さは
、pWRL 201 (第1図)のFMDV部分にリ
ゲートしたとき、翻訳読み取り枠が連続性であり、融合
蛋白質が産生されるように特異的に選択された。Bam
HIリンカ−の挿入に伴って、それが挿入されたNar
I部位は破壊された。したがって、pEB 208か
らのBamHI−Nar■消化によるHBcAg配列の
除去が可゛能であり、940塩基のDNAフラグメント
が得られた。同様にして、pWRL 201からの約
3.5キロ塩基のBamHI−NarIフラグメントを
精製した。これらの2個の7ラグメントをたがいに連結
し、正しいクローン(DFOHc)を制限酵素地図法で
同定した。Such a clone, designated pEB 208, was isolated and the DNA prepared. The length of the 38mHI linker was specifically chosen so that when ligated to the FMDV portion of pWRL 201 (Figure 1), the translation open reading frame was continuous and a fusion protein was produced. Bam
With the insertion of the HI linker, the inserted Nar
Site I was destroyed. Therefore, it was possible to remove the HBcAg sequence from pEB 208 by BamHI-Nar digestion, and a 940 base DNA fragment was obtained. Similarly, the approximately 3.5 kilobase BamHI-NarI fragment from pWRL 201 was purified. These two 7-ragments were ligated together and the correct clone (DFOHc) was identified by restriction mapping.
第1図から明らかなように、D F OHCは細菌細胞
中で、tacプロモーターの制御下に発現させることが
できる。ハイブリッド遺伝子のワタシニアウイルス(V
V)シャトルベクターへの輸送を容易にするためには、
プラスミド1)FOt−1cを1個のNarI部位で切
断し、合成リンカ−として第二のECoRI部位を導入
した。これにより、完全なハイブリッド遺伝子がEC0
RIフラグメントとして単離可能になった。As is clear from FIG. 1, D F OHC can be expressed in bacterial cells under the control of the tac promoter. Hybrid genetic cotton senior virus (V
V) To facilitate transport into shuttle vectors,
Plasmid 1) FOt-1c was cut at one NarI site and a second ECoRI site was introduced as a synthetic linker. This ensures that the complete hybrid gene is EC0
It became possible to isolate it as an RI fragment.
VvラシャルベクターはvV配列の欠失によりベクター
pH3JΔR1A (Newtonはか:1986)か
ら誘導したpVpllにとした。このシャトルベクター
はv■チミジンキナーゼ(TK)3W伝子内に挿入され
た■vプロモーター(この場合はpllk)を有する。The Vv rashal vector was pVpll, which was derived from the vector pH3JΔR1A (Newton Haka: 1986) by deletion of the vV sequence. This shuttle vector has a ■v promoter (pllk in this case) inserted within the v■ thymidine kinase (TK) 3W gene.
このベクターはvvpllにプロモーターおよびAUG
のすぐ次に唯一のEcoRI部位を有する( Bert
holetほか:1985)。ECoRI部位およびA
UGはpFOHc中のハイブリッド遺伝子のアミノ末端
EC0RI部位として同じ翻訳読み取り枠内にある。し
たがッテ、FMDV−HBcAQ遺伝子ハ、EC0RI
切断脱ホスホリル化pvp11に中にEC0RIフラグ
メントとして挿入された。pllにプロモーターに対し
て方向性の正しいハイブリッド遺伝子をもつクローンを
制限Wj累培地図法よって同定した。このクローンはp
vFOHcと命名された(第2図)。This vector has promoter and AUG in vvpll.
It has a unique EcoRI site immediately after (Bert
Holet et al.: 1985). ECoRI site and A
UG is in the same translational reading frame as the amino-terminal EC0RI site of the hybrid gene in pFOHc. Gatte, FMDV-HBcAQ gene ha, EC0RI
It was inserted as an EC0RI fragment into the cleaved and dephosphorylated pvp11. Clones with the hybrid gene in pll in the correct orientation with respect to the promoter were identified by restriction Wj cumulative plotting. This clone is p
It was named vFOHc (Figure 2).
このシャトルプラスミドをついで、pllにプロモータ
ーの制御下に、隣接するTK配列を用いた相同性組換え
により、vvのWyeth (LJ Sワクチン)株
のゲノム中に挿入した( Hackettほか;198
5 aおよびb)。TK−表現型を有する各プロゲ二
一ブラークをドツトプロットハイブリダイゼーションに
より、FMD−HBCAGIDNAの存在についてスク
リーニングした。This shuttle plasmid was then inserted into the genome of the Wyeth (LJ S vaccine) strain of vv under the control of the pll promoter and by homologous recombination with flanking TK sequences (Hackett et al.; 198
5 a and b). Each progenitor with a TK-phenotype was screened for the presence of FMD-HBCAGI DNA by dot-plot hybridization.
野生型1yeth )および組換え体(v F OI−
1c )感染細胞からのCV−III胞分解物を、サン
ドイッチELISAにより、コア抗原およびFMDV配
列の存在についてスクリーニングした。感染細胞からの
抗原を、FMDウィルス粒子(1468)またはウサギ
に誘発したFMD VPl 141〜160抗血清
のいずれかを用いてELISAプレートに結合させた。Wild type (1yeth) and recombinant (vFOI-
1c) CV-III cell lysates from infected cells were screened for the presence of core antigen and FMDV sequences by sandwich ELISA. Antigen from infected cells was bound to ELISA plates using either FMD viral particles (1468) or rabbit-induced FMD VPl 141-160 antiserum.
捕集された抗原のそれぞれについて、次に、それぞれの
モルモット抗血清との結合および抗モツトバーオキシダ
ーゼ抱合体による展開で、HBC,FMD 1468
またはFMD vPl 142〜160エピトープの存
在を調べた。結果を第3図に示す。第3図から明らかな
ように、(vFOHc)感染細胞分解物からの蛋白質組
換え体を、抗FMDV 141〜160抗°血清で捕
集し、ついでこの蛋白質を抗HBG、抗FMDv 14
1〜160およびFMDV抗ピリオン血清と、サンドイ
ッチELISAで反応させることができた。Each of the captured antigens was then combined with the respective guinea pig antiserum and developed with an anti-mottober oxidase conjugate to isolate HBC, FMD 1468.
or examined the presence of the FMD vPl 142-160 epitope. The results are shown in Figure 3. As is clear from FIG. 3, the protein recombinant from the (vFOHc) infected cell lysate was collected with anti-FMDV 141-160 antiserum, and then this protein was collected with anti-HBG, anti-FMDv 14.
1-160 and FMDV anti-pilion serum in sandwich ELISA.
さらに、この蛋白質が超遠心によって精製できたことは
、それが木質的に粒子であることを示唆した。これは遠
心分離生成物シュークロース密度勾配上に沈降させ、各
分画についてコア抗原の存在をELISAで再試験する
とざらに明瞭に示された。天然コア抗原を発現する組換
え
(vFOHc)ワタシニアウイルス感染IIl胞または
細菌からの細胞分解物を15〜45%シュクロース勾配
で分画した。各分画について、コア反応性物質の存在を
、捕集抗体としてヒト抗コア血清、検出用にモルモット
HBC抗原抗血清を用いた間接サンドイッチELISA
によって調べた。結果を第4図に示す。FMDウィルス
が沈降した位置も示しである。第4図はHBCA!;)
反応性物質のピークが、細菌中で発現したコア粒子を平
行して遠心分離したときに認められたのと同じ位置に観
察された。すなわち、FMDV
vP1142〜160配列の存在はコア粒子の粒子形成
性を妨害しないことを示している。Furthermore, the protein could be purified by ultracentrifugation, suggesting that it is a ligneous particle. This was clearly demonstrated when the centrifugation products were precipitated onto a sucrose density gradient and each fraction was retested by ELISA for the presence of core antigen. Cell lysates from recombinant (vFOHc) cotton cilia virus-infected IIl vacuoles or bacteria expressing the native core antigen were fractionated on a 15-45% sucrose gradient. For each fraction, the presence of core-reactive substances was determined by indirect sandwich ELISA using human anti-core serum as the collection antibody and guinea pig HBC antigen antiserum for detection.
Investigated by. The results are shown in Figure 4. The location where the FMD virus precipitated is also indicated. Figure 4 is HBCA! ;)
A reactive peak was observed at the same location as was observed when core particles expressed in bacteria were centrifuged in parallel. This indicates that the presence of the FMDV vP1142-160 sequence does not interfere with the particle forming properties of the core particles.
融合蛋白質が、正規の27nmのコア様粒子に自己会合
する能力は、シュクロース勾配精製物質とで形成した免
疫複合体の電子顕微鏡による検査で確認された。The ability of the fusion protein to self-associate into canonical 27 nm core-like particles was confirmed by electron microscopy examination of immune complexes formed with sucrose gradient purified material.
この複合体は、FMDV−HBcAa粒子と、無傷の口
蹄疫ウィルスによって励起させた抗血清との反応よって
形成された。この複合体は吸着されて被覆されたグリッ
ドを形成し、リンタングステン酸で染色されなかった。This complex was formed by reaction of FMDV-HBcAa particles with antiserum excited by intact foot and mouth disease virus. This complex was adsorbed to form a coated grid and was not stained with phosphotungstic acid.
第3図に示したELISAのデータから期待されたよう
に、粒子1:、 HB c A Q * タLt合成1
eMDVへ7チt’ 141〜160に対する抗血清と
の反応後にも免疫複合体が認められた。As expected from the ELISA data shown in FIG.
Immune complexes were also observed after reaction with antiserum against eMDV7t'141-160.
最後に、野生型ワクシニアウィルスまたはvFOHCで
感染したcv−’rm胞中に合成されたポリペプチドの
性質を、細胞の35s−メチオニン標識で、また細胞上
澄液のHBcAa反応性血清およびPAGEによる免疫
沈降で解析した。感染amは35S−メチオニンで1時
間パルスI?i識を行い、総細胞分解物を調整した。標
識蛋白質の免疫沈降はワクシニアウィルス抗血清(A、
D)、ヒトHe l)B抗血清(B、E)またはモルモ
ットMBC抗原抗血清(C,F)で実施した。ついで沈
殿した蛋白質をPAGEおよびフルオログラフィーで解
析した。結果を第5図に示す。FMDVVPl 142
〜16o−HBcAg融合蛋白質の位置は矢印で示す。Finally, we characterized the polypeptides synthesized in cv-'rm cells infected with wild-type vaccinia virus or vFOHC by 35s-methionine labeling of cells and by immunization with HBcAa-reactive serum and PAGE of cell supernatants. It was analyzed by sedimentation. Infection am pulsed with 35S-methionine for 1 hour? A total cell lysate was prepared. Immunoprecipitation of labeled proteins was performed using vaccinia virus antiserum (A,
D), performed with human Hel) B antiserum (B, E) or guinea pig MBC antigen antiserum (C, F). The precipitated proteins were then analyzed by PAGE and fluorography. The results are shown in Figure 5. FMDVVPl 142
The position of the ~16o-HBcAg fusion protein is indicated by an arrow.
第5図に示すように、数種の蛋白質が組換え(VHOF
c)感染細胞の抽出液から、HBCAにJ抗血清により
特異的に沈殿した。これらの蛋白質の2種の(分子ff
125KDおよび20KD)は、完全融合蛋白質および
そのカルボキシ末端から蛋白分解消化により5KDフラ
グメントが失われたFMDv vPl 142〜16o
−HBcAgに相当する( Mackayほか:198
1)。As shown in Figure 5, several proteins are recombinant (VHOF
c) From extracts of infected cells, HBCA was specifically precipitated with J antiserum. Two of these proteins (molecule ff
125KD and 20KD) are the complete fusion protein and FMDv vPl 142-16o in which the 5KD fragment was lost by proteolytic digestion from its carboxy terminus.
-corresponds to HBcAg (Mackay et al.: 198
1).
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no1. 136 1835tlsA 79 1606-1610Winter
et at (1986) J, In+u
no1. 136 1835
第1図は、プラスミドpFOHcの構築を示す図である
。第2図は、FMDV
vP1142〜160配列および標品HBスプレア配列
の6個のアミノ酸によって分離された2相開始コドンを
含有する配列を有するシャトルベクターp v F O
it Cを示す図である。第3図は、野生型(Wyet
h)または組換え体(vFOHc)感染細胞からの細胞
分解物のサンドイッチELISAの結果を示す。第4図
はコア反応性物質のシュクロース勾配プロフィルを示す
。jN5図は、野生型ワクシニアウィルスおよび組換え
体(VFOHC)感染細胞の35s−メチオニンでの標
識、細胞上澄液のHBcAg反応性抗血清による免疫沈
降、およびポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE
の結果を示す。FIG. 1 is a diagram showing the construction of plasmid pFOHc. FIG. 2 shows a shuttle vector p v F O with a sequence containing a biphasic start codon separated by 6 amino acids of the FMDV vP1142-160 sequence and the authentic HB Sprea sequence.
It is a figure which shows it C. Figure 3 shows the wild type (Wyet
h) Sandwich ELISA results of cell lysates from recombinant (vFOHc) infected cells are shown. Figure 4 shows the sucrose gradient profile of the core reactive substance. jN5 diagram shows labeling of cells infected with wild-type vaccinia virus and recombinant (VFOHC) with 35s-methionine, immunoprecipitation of cell supernatants with HBcAg-reactive antiserum, and polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE).
The results are shown below.
Claims (19)
が連結されている融合蛋白質。(1) A fusion protein in which a non-corresponding antigen epitope is linked to the amino terminus of HBcAg.
ている特許請求の範囲第1項に記載の融合蛋白質。(2) The fusion protein according to claim 1, wherein the non-corresponding antigen epitope is directly fused to HBcAg.
ミノ酸残基を有するリンカーを介してHBcAgに融合
している特許請求の範囲第1項に記載の融合蛋白質。(3) The fusion protein according to claim 1, wherein the non-corresponding antigen epitope is fused to HBcAg via a linker having from 1 to 10 amino acid residues.
原生動物のエピトープである特許請求の範囲第1項に記
載の融合蛋白質。(4) The fusion protein according to claim 1, wherein the non-corresponding antigen epitope is a viral, bacterial or protozoan epitope.
ス、ヒトライノウィルス、インフルエンザウィルスまた
はB型肝炎ウィルス表面抗原のエピトープである特許請
求の範囲第4項記載の融合蛋白質。(5) The fusion protein according to claim 4, wherein the antigenic epitope is an epitope of a foot-and-mouth disease virus, poliovirus, human rhinovirus, influenza virus, or hepatitis B virus surface antigen.
lciparum¥のエピトープである特許請求の範囲
第4項記載の融合蛋白質。(6) Antigen epitope is ¥Plasmodium fa
5. The fusion protein according to claim 4, which is an epitope of lciparum.
量と生理学的に許容される担体または希釈剤からなるワ
クチン。(7) A vaccine comprising an effective amount of the fusion protein according to claim 1 and a physiologically acceptable carrier or diluent.
が連結されている融合蛋白質をコードするDNA配列。(8) A DNA sequence encoding a fusion protein in which a non-corresponding antigen epitope is linked to the amino terminus of HBcAg.
ている特許請求の範囲第8項に記載のDNA配列。(9) The DNA sequence according to claim 8, wherein the corresponding antigen epitope is directly fused to HBcAg.
アミノ酸残基を有するリンカーを介してHBcAgに融
合している特許請求の範囲第8項に記載のDNA配列。(10) The DNA sequence according to claim 8, wherein the non-corresponding antigen epitope is fused to HBcAg via a linker having from 1 to 10 amino acid residues.
は原生動物のエピトープである特許請求の範囲第8項に
記載のDNA配列。(11) The DNA sequence according to claim 8, wherein the non-corresponding antigen epitope is a viral, bacterial or protozoan epitope.
ルス、ヒトライノウィルス、インフルエンザウィルスま
たはB型肝炎ウィルス表面抗原のエピトープである特許
請求の範囲第11項に記載のDNA配列。(12) The DNA sequence according to claim 11, wherein the antigenic epitope is an epitope of a foot-and-mouth disease virus, poliovirus, human rhinovirus, influenza virus, or hepatitis B virus surface antigen.
alciparum¥のエピトープである特許請求の範
囲第12項に記載のDNA配列。(13) The antigen epitope is ¥Plasmodium f
The DNA sequence according to claim 12, which is an epitope of alciparum.
込まれ、適当な宿主に導入したときその融合蛋白質を発
現することができるベクター。(14) A vector into which the DNA sequence according to claim 8 is incorporated, and which is capable of expressing the fusion protein when introduced into a suitable host.
項に記載のベクター。(15) Claim 14, which is a virus vector
Vectors described in section.
ニアウィルスである特許請求の範囲第15項に記載のベ
クター。(16) The vector according to claim 15, which is a recombinant vaccinia virus into which the DNA sequence has been integrated.
載のベクター。(17) The vector according to claim 15, which is a plasmid.
入された宿主。(18) A host into which the vector according to claim 14 has been introduced.
乳類動物細胞系である特許請求の範囲第18項に記載の
宿主。(19) The host according to claim 18, wherein the vector is a viral vector and the host is a mammalian cell system.
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