JPS63501125A - ヒトレトロウイルス遺伝子を発現する組換えワクチニアウイルス - Google Patents

ヒトレトロウイルス遺伝子を発現する組換えワクチニアウイルス

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JPS63501125A
JPS63501125A JP62502550A JP50255087A JPS63501125A JP S63501125 A JPS63501125 A JP S63501125A JP 62502550 A JP62502550 A JP 62502550A JP 50255087 A JP50255087 A JP 50255087A JP S63501125 A JPS63501125 A JP S63501125A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 する組換えワクチニアウィルス 本発明の背景 技術分野 本発明は、ヒ)Tリンパ球指向性つィルスタイプ■(HTLV−IM)のエンベ ロープタンパク質の合成に関する。
さらに特に本発明は、HTLV−111エンベロープ遺伝子を発現することがで き、そして感受性宿主内でのエンベロープタンパク質に対する抗体を誘導するこ とができる組換えワクチニアウィルスに関する。
当該技術の状態 後天性免疫不全症候群(エイズ、AIDS)の病因は。
HTLV−1ffと呼ばれるレトロウィルスであるとみとめられている。マウス レトロウィルスのエンベロープタンパク質は、マウスに保護的な免疫性を誘導し 得るということ頁(1981年)〕。工/ペローブタンバク質のための)1’l ’LV−11遺伝子(env )は、相対分子量(Mr)に換算して12Q00 0(gp120)および41,000(gp41)膜関連タンパク質に成熟する Mr16QOOO(gp160)の前駆体をグリコジル化されて形成する約86 0個のアミノ酸からなる初期のポリペプチドヲ特定すると考えられている〔ワイ ン−40巻:第9−17頁(1985年);サンチェッーベスヵ第513巻:第 227−284頁(1985年):ミュージング巻:第595−595頁(19 85年):ベロネース(Veronesc)(Escherichia col  i、 B、col i )内で発現さ扛る〔クロウA、 (Crowl )等 、セル、第41巻:第979−986頁(1985年)〕。大腸菌によシ合成さ nたポリペプチドは、免疫原性であるげれども、初期のウィルスタンパク質よす 小さく、そしてバクテリアによシグリコシル化もプロセスもなさnていない。H TLV−1[1env遺伝子は、真核5V40一時発現ベクター内にクローン化 さnもしたが、しかし製造物は外来遺伝子を発現できる生きている組換え体を製 造するオティックベクター(otic vector)系の間接免疫蛍光により てのみ特徴づけらnる。DNAおよび几NAウィルスの変種からの表面抗原遺伝 子は、組換えワクチニアウィルスによシ発現された〔バニカリ(Panical i)等。
年);バオレッテ(PaoJetti)等、Proc、Nat 1 、 Aca d、Sci。
第455−455頁(1985年) : りV ? −(Cremer)等。
サイエンス、第228巻二第737−739頁(1985年)〕。
適当に処理さnfc場合には、タンパク質は合成畑n、プロセスさnそして原形 質膜に移送される。ある場合には。
実験動物は中和抗体を産生じ、相当するウィルスの挑戦に対して保護さ扛る。細 胞毒性T細胞応答のブライミン/ (priming)の証拠もまたインフルエ ンザウィルス遺伝子を発現する組換えワクチニアウィルスでもって得らnた。そ のような発展にもかかわらず、ワクチニアウィルスまたはその他のベクターによ る完全なHTLV −[1env遺伝子のクローニングおよび発現は、こnまで 達成嘔nていなかった。
発明の概要 完全)ITLV−II[エンベロープ前躯体タンパク質ヲエンコードする遺伝子 を有する組換えプラスミドを提供することは1本発明の一つの目的である。
)1TLV−11エンベロープタンパク質全発現し得る組換えワクチニアウィル スを提供することは1本発明の他の目的である。ウィルスは好ましくは低温保存 さf′L得る。
その他のHTLV−1ll遺伝子作用なしに、envポリペプチドの合成、プロ セシングおよび膜移送のための系を提供することは1本発明のさらに他の目的で ある。
う一つの目的である。
H’1’ L Vエンベロープタンパク質に対する抗体を産生ずるように、思遺 伝子を有する有効量の組換えワクチニアウィルスを感受性宿主に与えることによ り、該宿主内に前記抗体を誘導することは1本発明のさらにもう一つの目的であ る。
組換えウィルスの増殖を維持する培養細胞からなる成長培地中で、不発明の組換 えワクチニアウィルスを増殖させ、セして該組換えウィルスによシ発現されたe nvタンパク質を細胞および成長培地から回収する段階からなる)i’L’LV −1[エンベロープタンパク質を生産する方法を提供することは1本発明のもう 一つの目的である。
七の他の目的および利点は1発明の詳細な説明が行われるにつれて明らかになる であろう。
図面の簡単な説明 本発明の上記のおよび七の他の目的、特徴および多くの不随した利点は、添付し た図面に関連した下記の詳細な説明を読むことによってよりよく理解でnるであ ろう:第1図は、)iTf、V−111エンベロープ遺伝子をワクチニアウィル ス内に挿入するために使用Inるブ2スミドpsC25を製造するために用いら れる工程を略記する。
第2図は、ワクチニアウィルスm換え体によルHTf、V−1[1env遺伝子 産物の発、tt示す。A、ワクチニアウィルス組換え体で感染させた細胞からの HTLVenvタンパク質のイムノプロット。標準ワクチニアウィルス(VV) またはワクチニア組換え体ウィルスv25もしくはv26の30プラ一ク形成単 位(pfu)で、H9またはヒーラ(HeLa )細胞を感染させ斥。感染後2 4時間で細胞を果め、溶菌させ、セして8DS−ポリアクリルアミド(10%) ゲル電気泳動を行った。ポリペプチドをニトロセルロース膜に移し、そして引き 続いてエイズ患者からの血清および I−プロティンAと一緒に培養し友。確か なenvタンパク質gp160、 gp120オ!ヒgl)410位fitt” 、 平行す列”POHTLV−■−感染H9細胞溶醒物の電気泳動によシ決定し た。対照の未感染(UI)d胞を同様の方法で処理した。B、(31()グルコ サミン−標識HTLV−1ienvタンパク質の免疫精製。
H9細胞を、vv、v25またはv26で感染させ、そして〔3H〕グルコサミ ンで2ないし24時間代減的に標識した。
細胞抽出物を最初に正常な供血者の血清と、セして次にプロティン−Aセファロ ースと培養し、非特異的に結合する親和性を有するタンパク質を除去した。遠心 分離後。
上清をエイズ患者からの血清と、そして再びプロティンA−−t=ファロースト 培養した。タンパク質を該セファロースから溶出させ、5D8−ポリアクリルア ミド(10%)グル上で分析し、そしてオートラジオグラフを行りた。
左側の列は、マーカータンパク質ヲ示ス。
第3図は、 )iTLV−111envタンパク質の合成およびプロセシングを 示す。野生型(vv)または組換えv25ワクチニアウィルスでの感染2時間後 に、H9細胞をメチオニンを貧有しない培地中で1時間培養し、そして次いで〔 8〕メチオニンで30分間パルス標識した。細胞を次に過剰なメチオニン金含有 する培地中に、a、s、z2.sおよび5時間の間再懸濁した。免疫精製および ポリアクリルアミドゲル電気泳動を第2B図におけるように行りた。左側の列は 、マーカータンパク質を示す。
第4図は1組換えワクチニアウィルスで感染させたH9細胞の表面上のHTLV −1[[enヱタンパク質の検出を示す。H9115胞を、50 pfu/ce llのv25で12時間培養させ、遠心分離によp集め、ホスフェート緩衝化生 理食塩水で3回洗浄し、そしてワクチニアウィルス感染H9細胞上に前もって吸 着させた患者の血清と共に30分間培培誉た。ホスフェート緩衝化生理食塩水で 繰り返し洗浄後、細胞を複合FITC−ヤギ抗−ヒ)IgGと共に培養し、そし て蛍光顕微鏡によシ調べた。
第5図は1組換えワクチニアウィルスでのマウスの免疫感作によるエンベロープ タンパク質に対する抗体の誘導を示す。H9細胞t、)iTLV−1[で感染さ せ、そして(35s)メチオニン(パネルA)または(”)l)グルコサミン( パネルB)で標識する。細胞溶菌物を、エイズ患者からの血清と共に培養しく列 1)、インフルエンザ赤血球凝集素遺伝子(列2)またはHTLV−111en v遺伝子(列3)を含有する10 pfu組換えワクチニアウィルスを内腹膜に 接種したマウスからの血清と共に培養した。抗体に対し特異的な親和性を有し、 そして七nらに結合さnるタンパ9*t、プロティン人セファロースで免疫精製 し。
そして第2B図におけるようにポリアクリルアミドゲル電気泳動によシ分析した 。
発明の詳細な説明 本発明の上記のおよびその他の目的並びに利点は、HTLV−1[envタンパ ク[を発現できる新規なワクチニア組換えベクター、および前記組換えベクター による前記envタンパク質を生産する方法により達成される。
本発明は、ヒ)Tリンパ球指向性ウィルスタイプ■()ITLV−111) ( 7)エンベロープタンパク質を発現する遺伝子によ#)特徴づけらnる組換えワ クチニアウィルスに係る。前記ウィルスを感受性宿主に免疫感作有効量で与えた 場合に、)ITLV−111エンベロープタンパク質に対スる特異的親和性を有 する抗体tW&i性宿主内に誘導できるようなウィルスは、特に興味深い、そし て前記エンベロープタンパク質は、HTLV−111感染された患者から得られ た血清によシ認められることができる。前記ウィルスは。
好ましくは低温保存さn得る。本発明に1組換えウィルスの増殖を維持する陪賓 細胞を含む培地中で、)ITLV−■エンベロープタンパク質の発現のための遺 伝子を有する組換えワクチニアウィルス全増殖させ、そして該ウィルスに! b ’A現さnたHTLV−1[エンベロープタンパク質をそれらの培養細胞または 培地から回収することによりHTLV−1エンベロープタンパク質を生産する方 法にも係る。本発明紘さらに、前記工程によシ生産されたエンベロープタンパク 質にも係る。
特別に限定しない限シ1本明細書内で使用さnる科学的または技術的な全ての用 語は、本発明が属する分野におσる通常の技術者の1人に一般に理解さnるのと 同一な意味を有する。下記の全ての刊行物は、参照によシ本明細曹に編入さnる 。
本明細書内に記載さnた方法および材′#+は、好ましい実施態様のみであシ、 セして当該分野において公知のあらゆる類似か、または同等の方法および材料を 1本発明の実施において、またはここに記載された試験のために容易に応用し得 、および/または使用し得ることは%特記さnる。
不明la書内で使用されるような用語「組換え体」は、受容体ゲノム内の全体ま たは一部に結合した外来遺伝子を有する遺伝的実体を意味する。本発明の施用に おけるそのような組換え体の実体は1例えばそのゲノム(DNA)内に一部また は全体のenv−ファクター(遺伝子)が挿入さn7ICプラスミドである。こ の例において、プラスミドDNAは受容体ゲノムを供給し、そして挿入さnたe nvファクターは、外来遺伝子である。
組換えウィルスは、下記のように製造し得る。まず敢初に、ワクチニアウィルス の断片を適当なベクター、好ましくはプラスミド内に挿入する。HTLV−1[ [env遺伝子のL)NA複製物ヲ、該プラスミド内に、ワクチニアウィルスプ ロモーター配列の制御の下で挿入し、そしてワクチニアウィルス配列によシフラ ンク(flank)する。細胞をワクチニアウィルスで感染させ、そして該感染 細胞を組換えプラスミドで形質転換させる。プラスミドDNAおよびワクチニア ウィルスDNAの相同組換えによシ結果としニアウィルスタンパク質tしばしば 破壊するか、または先端部を切断し、それによりワクチニアウィルスの機能を変 えるために、組換えワクチニアウィルスは、この変更された機能に基づいて野生 型から選択可能である〔チャクラバルチ(Chakrabarti)等、 Mo l、Ce11.Biol 、第5巻:第5405−5409頁(1985年)〕 。
ワワクチニアウィルスWR株)をヒーラ細胞中増殖させ。
第18巻二第9−18頁(1962年)に記載の標準法に従って/シ日糖密度勾 配遠心分離によシ細胞質抽出物から精製し次。
75巻:第4865−4867頁(1978年)に記載されるように、DNAI 精製したワクチニアウィルスから分離した。
変更したアルカリ−ナトリウムドデシルスルフェート大腸萌プラスミドDNA  i調製した。ここで溶菌段階からりゾチームを省略し、そしてDNA ’iセフ ァロースー4Bカラムを通す一段階によシRNAから精製した。DEAE紙上で のエレクトロブロッティングによシアガロースゲルから、DNA断片t−!#製 した〔ウィンバーf (Winberg)等。
第277−284貞(1985年)〕から切シ出し、T4DNA年)〕。DNA ポリメラーゼのフレノウ断片およびデオキシリボヌクレオシドトリホスフェート でブランド末端を形成し、そしてプラスミドIT4DNAリガーゼで再環化し、 そして大腸菌を形質転換する友めに使用した。個々のコロニーからのプラスミド を配列決定し、 env遺伝子の上流に残りているヌクレオチドの数を決定した 。全体5・403−3409頁(f985年)〕、各々0または70bpのen vリーダー配列を有するpsc 25およびpsc26を形成した。両方ともチ ミジンキナーゼ陰性でβ−ガラクトシダーゼ陽性である組換えワクチニアウィル スv25 およびv26は、各k psc 25およびpsc 26 f用いる 相同組換えによシ形成された。
上記のように、推定上の翻訳開始コドンの0または70 bp上流で始まる全体 のHTLV−[1env遺伝子全含有するLINAセグメンIf分離し、そして pscllのSma 1部位に押入して、チャクパルチ等、 Mol、Ce11 .Biol、、第5巻:第5405−5409頁(1985年)に記載の方法に 従ってenv−ワクチニア組換え体を得た。プラスミドベクターは下記の重要な 特徴を有する: Sma 1部位の少し上流に初期および後期の転写信号を有す るワクチニアウィルスプロモーター;後期ワクチニアウィルスプロモーターの調 節下のE、coli 1acZ道伝子;および左半分2よび右半分のワクチニア ウィルスチミジンキナーゼ(TK)遺伝子を官有するフランキング(f l a nk ing) DNA、ワクチニアウィルスで感染させたトランスフェクショ ンする細胞によシ、別々のワクチニアウィルスプロモーターの制御下にあるHT LV−menv遺伝子およびE、col i 1acZ遺伝子は。
ワクチニアウィルスゲノムのTK座位内への相同組換えによシ同時に導入さnた 。組換えウイルスブシークは。
七nらのTK−表現型によシ選択され、tしてアガロースオーバレイへの指示薬 の添加でのβ−ガラクトシダーゼの発現による濃い青色の形成によシ同定さnた 。
env遺伝子を有する組換えワクチニアウィルスv25(VSC25)の寄託は 、アメリカ合衆国、マリ−ランド。
ロックビル、パークロラン ドライブ12101のアメリカン タイプ カルチ ャー コレクション(AmericanType Cu1ture Co11e ction (ATCC))に1986年5月27日、受託番号VR2130の 下で行った。特許が係属している場合、寄託は少なくとも60年間は維持さn続 けるであろ5.−tしてもちろん法律の規定に従りて制限なしに一般に利用さn るであろう。
タンパク質合成: m換えワクチニアウィルスv25およびv26で感染させた細胞の溶菌物のポリ アクリルアミドゲル電気泳動により、HTLV−lenヱタンパク質の合成を示 した。こnらのウィルスは、)i’l’LV−111μM選伝子の非翻訳リーダ ー配列の長さの4が異なる。発現さ′fした(合成さ扛た)ポリペプチド線、当 該技術分野において十分に公知のあらゆる標準法1例えはクロマトグラフィー、 電気泳動および類似法により培養培地から分離さnる力為または回収し得る。
離れたポリペプチドの試料をニトロセルロースに移し。
そして引き続いてエイズ、叡者からの血清および ■−プロティンAと培養した 。H9細胞を感染のために使用し7′c4合、オートラジオグラフィーによりi 出さnた3つの主バンドは、確かなgp160.gp1202よびgp41と一 緒にy動し7’C(第2A図)。こnらのポリペプチドは。
未感染の細胞または標準ワクチニアウィルスで感染させfc細胞のいずれの溶菌 物にも検出されなかりた。ヒーラ細胞(第2A図)またはeV−1細胞(図示せ ず)を組換えワクチニアウィルスv25で感染させた場合、gp160およびg p41に相当するバンドは検出さf′したが、 gp120に相当するバンドは 検出さ′nなかりた。外見上Mr約100.000のものと一緒に移動する。お よび多分gp120の劣化しfcまたは不完全グリコジル化形態を示すマイナー バンドが観察δnた(第2A図)。更に研、究すると組換えワクチニアウィルス で感染させたNIH3,T3細胞においてもgpx2oが形成されたということ が示されたのでgp120の形成は、リンパ球例えばHTLV−mの複製をさせ るH8細胞に対して特異的ではない。全ての4つノ細胞系にv25に任意だり穴 やら、ワクチニアウィルスの複製が決定因子であるか明らかでない。
円に約20の浩在的なヘーグリコフル化部位がある。組換えワクチニアウィルス によシ合成さnfcHTLシー■ポリペプチドのグリコジル化を示すために、感 染)19MB胞を〔3H〕グルコサミンで代謝的に標識し、そしてタンパク質を エイズ患者からの血清と培養し1次いでプロティンAセファロースに結合させた 。ポリアクリルアミドゲルのオートラジオグラフ(第2B)は、 gp160.  gp120およびgp41に相当するグリコジル化ポリペプチドが免疫精製さ れたことを示す。Mr約8へ000の付加的なグリコジル化ポリペプチドも検出 された。このポリペプチドの性質は、確認さnなかりた。
envタンパク質の合成およびプロセシングを決定するために%H9H9細胞換 えまたは標準ワクチニアウィルスで′感染させ、〔S〕メチオニンで30分間パ ルス標識し、(″して次に過剰な非標識メチオニンで追跡した。細胞溶菌物から の標識タンパク質をエイズ患者からの血清ト培養し、プロティンAセファロース に結合し、+ニジてポリアクリルアミドゲル電気泳動によシ分析した。オートラ ジオグラフは、標準2よび組換えウィルス感染細胞の両方に共通な多くのバック グラウンドバンドt−[した(第3図)。しかしながら、パルス期間の間にほと んど標識さnたバンドは、組換えウィルス感染細胞に特異的で、セしてgp16 0の大きさに相当するものだった。gp160の速い標識および非グリコジル化 Mr90,000の主生成物の明らかな不在は1合成とグリコキフル化が密接に 関連した事柄であることを示す。追跡期間の間、 gp160バンドは強度が弱 くなり、一方gp120およびgp41に相当するバンドは、前駆体−生成物の 関係に一致して増加した。
)ITLV−111が感染細胞の表面から成長し始めてから。
envタンパク質を原形質膜内に挿入する。間接免疫蛍光を用いて、HTLV− [1envポリペプチドの表面移送も組換えワクチニアウィルスで感染させた細 胞内で起こっていることを示した(第4図)。この実験のために使用さn次エイ ズ血清は、ワクチニアウィルス感染H9細胞に予め吸着させ、そして認識できる 免疫蛍光は、未感染のまたはワクチニアウィルス感染H9,ldl胞のいずnに おいても検出さnなかりた(データは示していない)、。
独立したウィルス分離体のenv遺伝子内には配列変異体があるから〔ラットナ −(Ratner)等、ネーチャー、第313巻:第656−657頁(198 5年):べy (Benn)等。
り質が梅々のエイズ患者からの血清と反応するかどうかを決定することは、l要 だった。第2B図におけるものと同様な試験を用いると、〔H〕グルコサミン− 標識gp160およびgp120は、6人の非関連性エイズ患者からの血清と特 異的に結合する親和性を有するが、2人の正常なボランティアからの血清とは有 しないということが解った。gp41に相当する強いバンドもエイズ患者の血清 で得らf′した。しかしながら、同じ位置にかすかなバンドもまた正常な血清で 観察さnた。
中和抗体を引き出すエピトープはgp120に存在し七うであるから%HTLV −[11env遺伝子またはインフルエンルスをマウスに接種した。実験および 対照血清を次に。
(358)メチオニンtたは〔3H〕グルコサミンで代謝的に標識した)iTL −V−!It感染感染側9細胞菌物と一緒に培養した。
HTLV−11env組換え体を接種したマウスからの血清のみでのgp 12 0の免疫吸着により、抗体の誘導が示された。
この結果は明らかに、組換えワクチニアウィルスがHTLV−111envタン パク質を合成し、プロセシングし、そしてその他のレトロウィルス遺伝子の発現 なしに原形質膜に移送することを示す。全ての点で1組換えワクチニアウィルス により合成された■タンパク質は、確かなHTLV−111タンパク質と区別で きなかった。こnは、組換えDNA方法による完全な本来の)iTLV−[1μ ワータンパク質の1/!mの最初の実証である。作られた)iTLV−111μ Mタンパク質にはその他の)iTL、V−111タンパク質がないから。
タンパク質をエイズに対する免疫的予防のために使用し得るかどうかを試験する ことが今可能である。
本明細簀に記載し7を実施例および実施態様は、説明の目的だけのためであるこ と、そしてそれらを考慮して種々の変更または変化は、当業者にとって考えらn 、セして七nらは本出願の精神および範囲内におよび添付した精求の範囲内に含 まれるべきことを、理解すべきである。
国際調査報告

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.ヒトTリンパ球指向性ウイルスタイプIII(HTLV−III)のエンペ ロープタンパク質を発現する遺伝子からなることを特徴とする組換えワクチニア ウイルス。
  2. 2.低温保存されることをさらに特徴とする請求の範囲第1項記載のウイルス。
  3. 3.感受性宿主に免疫感作するための有効量で組換えワクチニアウイルスを該宿 主に与えた場合に、HTLV−IIIエンペロープタンパク質に対する特異的親 和性を有する抗体を該宿主内に誘導できることをさらに特徴とする請求の範囲第 1項記載のウイルス。
  4. 4.前記エンペロープタンパク質は、HTLV−III感染された患者から得ら れた血清により認められることができることをさらに特徴とする請求の範囲第1 項記載のウイルス。
  5. 5.ATCCVR2130の特徴を有することをさらに特徴とする請求の範囲第 1項記載のウイルス。
  6. 6.組換えウイルスの増殖を維持する培養細胞を含有する培地中で、HTLV− IIIエンペロープタンパク質の発現のための遺伝子を有する組換えワクチニア ウイルスを増殖させ、そして該ウイルスにより発現されたHTLV−IIIエン ペロープタンパク質を前記培養細胞または培地から回収することを特徴とするH TLV−IIIエンペロープタンパク質を産生する方法。
  7. 7.請求の範囲第6項記載の方法により産生されたHTLV−IIIエンペロー プタンパク質。
JP62502550A 1986-04-08 1987-04-08 ヒトレトロウイルス遺伝子を発現する組換えワクチニアウイルス Pending JPS63501125A (ja)

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