JPS63503512A - 新規ワクチン - Google Patents
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- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
-
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- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2710/00—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
- C12N2710/00011—Details
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- C12N2710/24143—Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
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】
新規ワクチン
本発明は、ワクチンとして投与した場合、マラリアに対する免疫χ誘導できるタ
ンパク質に関する。
マラリアは、全世界7通じて、保健上ま′fま丁重要な問題となってきている。
数体の人々がこの病気に罹患していて、寄生原虫類p1asmoa1um fa
lciparumによって起こる最も急性の病型では、アフリカだけでも年間、
百方Å以上の小児が死亡している。
寄生原虫類、plasmodium falciparumの生活環は複雑で、
完結するには、蚊と哺乳類宿主、ヒトY必要とする。ヒトへの感染は、感染した
蚊の唾液中の種虫の液洩によって始まる。槙虫は肝臓に移動し、肝細胞に感染し
、外界血球細胞内段階ン経て、メロゾイト期に分化する。すなわち、血液にと9
ついて無世血液期の循環複製χ開始する。生活環は、血液中で有性期配偶子母細
胞に分化して完結する。これが蚊に摂取芒れると消化管内において一連の段階乞
経て発育して種虫、乞生じ、これが唾液腺に移動する。
マラリアの免疫の機構も複雑であるが、抗体および細胞性成分の両者が関与して
いるものと考えられている。種虫勘に、この供物の異面は、免疫優性反復エピト
ープ乞含有する単一タンパク質、環種虫タンパク質(circumaporoz
oite protein 、C8P )で覆われている。この型に対する防御
をもたら丁抗体の役割は、反復に対する抗体が伝染性を消滅芒セ、肝細胞への侵
襲χ遮断するという事実によって確認嘔れている種の株で一定であることが明ら
かにちれ、反復構造は合成的にもまた組換え技術によっても裏遺された。無性期
にはもつと複雑で、寄生虫は免疫系と相互に作用する多くのタンパク質乞産生す
る。高分子物質でめる18[のタンパク質(メロゾイト表面における主要抗原の
前駆体)は、動物モデルで無性期に免疫乞誘導することが示されている。この糧
類の抗原は、検討した限りの全種のマラリアに存在し、p、falciparu
mでは分子量約195.000である(ポリアクリルアミドグ9ル電気泳動で測
定)。このタンパク質は以下p、 195プによってクローン化δれ、構造が決
定δれているブラジルのp、 falciparum単離体で、この遺伝子は、
縦に反復するテトラペプチドAsn −Ala −Asn −pro (す2−
) A )が37回くり返し、4個の小リピートAen−Va1−Asp−P
ro (リピートB)が散在する中央領域を含¥1する。多分、この反復配列が
強い免疫原で、抗種虫免疫乞誘導するものと思われる。アメリカ合衆国では、合
成抗種虫ワクチンの第1相臨床試験が進行中である。このワクチンはA)遺伝子
の中央反復領地からの32個の免疫優性テトラペプチドリピー)Y含む組換えタ
ンパク質、またはB) 3個のテトラペプチドリピートからなる合成ペプチドの
いずれがである。
in vitroでのデータから、種虫の抽出物へのモノクローナル抗体の結合
χ阻害するのに必要な合成または細菌発現テトラペプチドの最小の数は6である
こと958.1985)。最後に挙げたグループは、16゜32および48縦列
コピーとフレーム外Tetr遺伝子の62個のアミノ酸のN末癩融合タンパク質
としてC8P Y発現した。細菌性構築体の基本的単位は16個の916−)’
4コードするC8P遺伝子のフラグメントであった。32または48mのリピー
トを含む精製タンパク質はアジュバントなしでマウスに高い抗体力価ン誘発した
が、16個のリピート乞もつタンパク質は抗原性の発現にメヨウバンまたはフロ
イントの完全アジュバン) (FCA ) Y必要とした。組換えタンパク質に
対する抗体は生存種虫とcspで反応し、in VitrOでヒト肝癌細胞の侵
襲乞はぼ完全に遮断した。これらの所見は、抗体力価が種虫感染に対する免疫と
よく相関アルコと(Nardinほか:J、Exp0Med、 156 :20
゜1982)から、組換え抗種虫ワクチンの使用は有効である可能性を示唆し、
今日までに試験された丁ぺてのp、falcjparum単離体は免疫優性As
n −Ala −Aan −Pr。
リピート7含んでいる( Weber & Hockmeyer : Mol。
糖タンパク質であるP−195(aOWara 、R6J、ほか: Mob、
131ochem、parasitol、±1 : 349.1984)は、こ
の寄生虫のシゾント内部で合成てれ、内界血球段階の来期にこの抗原はタンパク
分解処理を受けてフラグメントに分離する( Ho1der & Freema
n : J、 Exp。
Moa、156 :1528.1982)。メロゾイト(内界血球段階の末期に
血漿中に放出逼れる)の異面上で、タンパク質は完全に処理嘔れ、分子量約83
.000.42.000および19,000の6個の分離フラグメントが存在し
、ポリクローナル抗P、195抗体によって認識てれる。これらの3種のフラグ
メントがメロゾイトの主要表面抗原でおり、ヒト免疫系によって強力に認識てれ
る( Freeman & )(Olaer : J。
P、 195のクローニングおよび免疫学的データは、ヨーロッパ特許出願第8
5301173.2号に記載されている。
種虫のワクチンだけでの問題のひとつは、種虫および血液期は抗原的に独特であ
って、種虫100チの中和に失敗すると肝臓の感染を生じ、最終的には全面的な
マラリア感染7生じる。同様に、血液期のみに対するワクチンでは、肝臓から起
こる完全なマラリア感染Z避けることはできない。
本発明は、C8Pおよび血液期抗原の両フラグメントからなる組換え、抱合タン
パク質がplasmodiumの生活塊の種虫および血液期の両者に対する免疫
を誘発できることの発見に基づくものである。
丁なわち、本発明は、第一の態様として、薔生PlaemoaiumのC3Pお
よび血液期それぞれの抗原の少なくとも1種のエピトープからなる組換え、抱合
タンパク質を提供するものである。
本明細曹において用いられる゛エピトープ”の語は、免疫原分子の免疫原決定基
ヲ意味する。免疫原決定基とは、適当な型で与えられた場合、感染しJPすい動
物に保護免疫応答ン誘発できる分子立体配置からなる。
このようなタンパク質を含有するワクチンにはいくつかの利点である。第一に、
種虫の段階に対する免疫応答の産生に万一失敗しても、その結果生じる初期血液
感染は、この段階に対する抗体による寄生体の制御および抑制が増大して、著し
く低下する。この第二の応答がなければ、侵入寄生体丁べてによって徹底的な侵
攻ン受けた筈である。肝細胞の侵襲に成功した各種虫は、肝スキゾントが分裂し
たとき数万のメロゾイトを生じるので、種虫生存能の低下は中程度であっても初
期血液感染に劇的な作用乞もたらす。
第二に、接種圧が寄生体に抗原変異乞導く場合があり、1価のワクチンは有用で
なくなることがある。このようなCとが2回起こって2価のワクチンが無効にな
る確率は無限に小芒くなる。
本発明によるタンパク質ン含有するワクチンの他の利点は、精製□2個の別個の
タンパク質からなる2価ワクチンでは2回の別個の精製2要し、望ましくない不
純物が残存する機会が倍になる;製造−1種のタンパク1Ktx合成するために
は1種の生物乞培養丁ればよいが、2種では倍の設備が必要になる;受容菌への
利点−細菌の場合みられることが多い付加的タンパク質配列は望ましくないが組
換えタンパク質の通常避は難い部分であって、最小限に保つべきでらる−に関連
したものである。1種のタンパク質のみが必要な場合は、付加的配列の存在は低
下する。
本発明は、さらに別の態様として、p1aeuioa1um種がp、 falc
iparumである上述の組換え、抱合タンパク質乞提供する。
で、旅行者が防御乞要するのはこの棟に対してである。
本発明はまた、血液期抗原成分はP、 195でおる上述の組換え、抱合タンパ
ク質ン提供する。
上述のように、試験により、P、195はワクチンとして投与した場合マラリア
に対する免疫ン誘発できることが明らかにちれている。本発明はさらに別の態様
として、血液期抗原成分はP、 195の天然フラグメント、たとえば42 k
Dフラグメント、とくに42kl)フラグメントのC末端である上述の組換え、
抱合タンパク質を提供する。
ヨーロッパ特許出願第8504429号に記載芒れているように、P、 195
はin viVoにおいて、サイズが約83kD、42kDおよび19 kDの
各7ラグメ。
ントに切断される。この42 kDフラグメントはとくに保護免疫応答に関連が
おるようで、それはそのC末端から誘導でれる配列において顕著である。
本発明は芒らに、C8Pエピトープを含む最短の配列が、A(n+1)、A (
n) BXBABXABA、 BA (n) (式9式%
nは≧2である)の群から選ばれる上述の組換え、抱合タンパク質を提供する。
上述のタンパク質はワクチンの剤型として提供されるのが有利である。したがっ
て、本発明は、別の態様において、ワクチンの剤型とした上述のタンパク質に関
する。
本発明の本質はまた、上述のタンパク質をコードするのに必要なりNA配列にあ
ると理解てれる。
したがって、本発明は、上述のタンパク質乞コードするDNA配列ン提供する。
本発明のDNA配列は、所望の抗原ンコードする天然の配列に相当するものであ
っても、またそのような配列の突然変異型に相当するものであってもよい。可能
な突然変異には、1個または複数1固の塩基の置換、欠失、挿入および逆位が包
含きれる。しかしいずれにしても、C8Pおよび血液期抗原それぞれの少なくと
も1個ずつのエピトープを、陽性または陰性いずれかの意味において、常にコー
ドする配列を含有するものである。
DNA操作技術は必ずしも所望のペプチドに相当てるDNA配列を生じさせるの
が便利ではないので、本発明のDNA配列は所望のペプチドフラグメン)より長
いまたは短いペプチド乞コードするものであってもよい。
丁なわち、P、195のフラグメントをコードするDNAはたとえば、そのフラ
グメントの最初の60個のアミノ酸χコードしなくてもよいし、また先行するフ
ラグメントの最後の60個のアミノ酸乞(適当ならば)嘔うにコードするもので
あってもよい。
本発明は芒らに別の態様において、本発明のDNA配列配列社有非病原ウィルス
乞提供する。これは、マラリアに対する免疫ン、感染の可能性があるを椎動物に
付与するために使用できる。
このような免疫は、宿主のウィルスによる感染後、ウィルスが複製し、本発明の
タンパク賃金包含する、それがコードするタンパク質乞産生することにより生じ
る。細胞からウィルスが放出すれば、免疫タンパク質も放出され、免疫が効果的
に生じる。予めタンパク質を合成するなと高価につく過程は必要なく、単にウィ
ルスを繁殖場セればよい。
本発明はまた、任意の他のワクチンと一緒にまたは個々に投与でき、他の感染に
対する免疫ン付与できる、上に定義したような非病原ウィルス乞提供する。
本発明の他の態様は、宿主によって翻訳可能な遺伝子のアミノ末端コード部分に
縦列に結合した本発明のDNA配列、および所望によりその関連制御配列含金■
する発現ベクターを提供する。
本発明のδらに他の態様においては、宿主ペプチドおよび上に定義した組換え、
抱合タンパク質からなる融合タンパク賃金提供する。
本発明は別の態様において、適当な宿主内で翻訳可能でおり、所望により適当な
制御配列を備えた遺伝子からなり、それに本発明のDNAが挿入嘔れ、宿主ペプ
チド乞コードする遺伝子の部分と挿入DNAが適当な宿主中での発現により正し
く翻訳嘔れて上述のような融合タンパク質を産生するように改めた発現ベクター
を提供する。
すなわち、本発明はさらに上述のようなりNA乞金含有るベクターを提供する。
さらに、本発明は、上述のようなりNA配列を含有し、それが宿主によって翻訳
可能な遺伝子のコード部分および所望によりその関連制御配列に縦列に結合した
発現ベクター乞提供する。
本発明のδらに他の態様によれば、本発明は、本発明のDNA配列からなるクロ
ーニングベクターで宿主細胞乞形質転換し、この宿主細胞を培養して上述のタン
パク質ン発現δセる方法乞提供する。
本発明のδらに他の態様によれば、本発明は、本発明のDNA配列を含有するベ
クターを提供する。
本発明のさらに別の態様においては、本発明は、本発明のDNA配列ン含有し、
δらにそのDNA配列の発現を調節する1種もしくは2種以上の制御配列乞含有
するベクター乞提供する。
本発明はδらに他の実施態様として、上述のタンパク質または所望によりそれが
別のペプチド配列に共有結合したタンパク賃金合成するにあた9、a) Pla
emodium falciparumからCDNAまたはrツムDNAライブ
ラリー7作成し、
b) cspおよび血液期抗原のプローブを選択してそのプローブ?放射活性と
し、
C)このプローブ乞用いてライブラリーの1または2以上のメンバーを選択し、
d)ライブラリーから選ばれたDNA Y用いて適当な宿主乞形質転換し、それ
t使用して上記タンパク質の発現を行う、
各工程からなる方法を提供する。
さらに本発明の態様には、上に定義したようなワクチンの有効量を、感染の可能
性があるを椎動物宿主に投与すること’Y%徴とする宿主へマラリアに対する免
疫を誘発する方法乞提供する。
本発明のDNA配列の宿主としてウィルスを使用することができる。たとえば、
感染細胞にヒポサンチンを含有しないメジウム上で生育する能カン付与できない
ワクシニアウィルスの株(Tk−)1用いて組織培養を感染嘔セる。ついで、組
織培養をTk十遺伝決定基に結合した上記DNA配列で形質転換する。以後この
ウィルスの子孫の一部はこの形質転換配列馨デノム内の挿入体の形でもつことに
なる。これらのウィルスは、組織培養細胞にヒポサンチンン欠くメジウム上での
生W能乞付与する能力によって選択できる。また、tk−DNAでトランスフェ
クションを受けた細胞中で生育するtk+ワクシニアウィルスを組換えてtk−
表現型(およびそのDNA配列)乞取得芒ゼると、これらの組換体は5−ブロモ
デオキシウリジンに抵抗性となる。このような細胞ン生育てセ、ついでたとえば
ヒト免疫血清を用いてマラリア抗原の産生についてさらに選択する。
新しいワクシニア株は免疫原マラリアタンパク質の産生乞生じるので、このよう
なワクシニア株ンマラリアに感染する可能性がある哺乳類動物(ヒ)Y含めて)
の免疫感作に使用できる。
Cのようなワクチンはまた、他の感染、たとえば痘迫、ジフテリア、B型肝炎、
狂犬病、単純ヘルペスウィルス、百日咳、HIV等に対する免疫ン、適当な免疫
原の導入によって容易に付与できること乞理解丁べきである。
E、 C○11遺伝子遺伝列中性DNAの断片ン正しい読み取9枠で挿入すると
、アミノ酸配列の一部はE、 C01i遺伝子から、また一部は挿入DNAから
誘導嘔れた融合タンパク質を発現嘔七ることができる。適当な制御配列と便利な
制限部位を五する適当な発現ベクターが構築芒れていて、高レベルでの融合タン
パク質の発現が可能でおる。
選ばれた発現システムの制限地図および発現1七る配列の検討と翻訳フレームの
知識により、特定のDNAフラグメントン発現ベクター中にリグ9−ジョンし、
ざらに操作ン行うことなく発現1七ることが可能になる。
たとえば、pWRL 5 Q 7はpAT 153およびtrpE遺伝子から、
■lj遺伝遺伝子ジヌクレオチド1226g11部位に挿入嘔れた合成ECOR
! −Bgl nリンカ−で構築きれたプラスミドである( N1cho18ほ
か:J、Mo1. BIOl、、146 :45. 1981 )。
適当な制限酵素部位乞用いることにより、上述の一ン化できるが、通常正しい翻
訳フレームではない。
挿入配列を発現芒セるためには、■1工遺伝子と挿入体の間の制限部位に適当な
長さの合成リンカ−乞挿入して、融合タンパク質の正しい読み取り枠での発現2
起こ嘔七る。別法として、挿入DNA Y含むプラスミド乞バクテリアおよび挿
入DNAの間の唯一の制限部位で開裂し、DNAを酵素Bal 3 lで短時間
処理して線状化DNAの両端から数塩基ずつt除去する。DNA & IJメラ
ーゼ1の大(フレノウ)フラグメントで修復したのち、プラスミドYT4リガー
ゼで再び環化し、細菌の形質転換に用いる。形質転換体3伽中の1aは、trp
E遺伝子生成物との融合タンパク質として発現する正しい読み取9枠でDNA配
列を含有するはずである。Bal 31による消化の程度が発現融合タンパク質
の最終的なサイズおよびtrp Bとその中に含有嘔れろ挿入配列の相対的長嘔
乞決定することは本技術分野の熟練者には明らかなとおりである。芒らに、Ba
131消化および修復後のリゾ−ジョン時に合成リンカ−乞挿入することにより
、形質転換後の特定の株の解析が容易になる。
特異的訂」限酵素消化とBal 31酵素処理ン賢明に利用することにより、マ
ラリアタンパク質抗原の任意の特異的領域を融合タンパク質として発現させるこ
とができる。
別法として、優先的に一本鎖DNA乞分解するヌクレアーゼ$1ン使用し、Bg
l n制限部位の粘着端を消化してプラント端ン残丁こともできる。プラスミド
を再び環化すると、挿入DNAは新しい、多分正しい読み取υ枠に置かれる。
DNAフラグメン)Y発現芒セるための別法では、読み取ジ枠(ORF )ベク
ター乞使用し、これに(通常)DNAの短い断片が多くの場合E、 coliタ
ンパク質のN床端アミノ酸配列乞コードする配列内に挿入できる。
挿入DNAは正しい翻訳フレームで停止コドンを含んではならず、転写の方向に
関して正しい方向にあり、そして各末端で正しいフレーム内になければならない
。
無作為切断法によって生成したタンパク質フード配列からのDNA断片について
は、正しいフレームで読み通でれる理論的確率は18分の1である。β−ガラク
トシダーゼに基づ(ORFベクターが報告嘔れている( KOenenほか:E
MBO,J、、1 :509. 1982)。
このタンパク質のN末端における部位に正しいフレームでDNA断片を挿入する
と、遺伝暗号が読み通されてβ−ガラクトシダーゼタンパク質の発現能が付与嘔
れる。このタンパク質は発色原基’Jt5−ブロモー4−クロロ−3−インドリ
ル−β−D−ガラクトシド(χgal )の加水分解によって検出芒れる。たと
えば、コロニー乞生育σゼるアガールにχgap ’l;g(包含芒ゼでおけば
、官能性β−ガラクトシダーゼ乞発現するプラスミドによる適当な宿主株の形質
転換で青色のコロニーが生じる。このようなベクターのひとつ、pxY 460
はβ−ガラクトシダーゼ遺伝子Y tacプロモーターの制御下に含有する。D
NA Y EcoR1部位に隣接する3ma 1部位に挿入すると、遺伝子7読
み取り枠での発現に変換できる。JM 105のようなE、 co1i宿主の形
質転換では、その細菌はアンピシリン抵抗性に変換され、イソプロピル−β−D
−チオガラクトピラノシド(IPTO)の添加により融合タンパク質の発現が高
レベルで誘導される。
融合タンパク質中の宿主側の配列は、適当なペプチド結合の酵素的または化学的
切断によってその融合タンパク質から切断してもよい。発現したアミノ酸配列ン
調べて、酵素的または化学的切断法ン採用することは、本技術分野の熟練者には
自明のとおりでろる。融合タンパク質発現システム中、マラリアDNA配列と細
菌遺伝子配列の間に合成オリゴヌクレオチドリンカーを挿入することによジ、発
現融合タンパク質のマラリア配列とその残部の間に酵素または化学的切断に適当
な部位が提供芒れる。この方法で、マラリアクンバク質フラグメント乞宿王ペプ
チドから精製するCとができる。
上述のタンパク質をコードする配列の直接発現は、挿入DNA配列乞、それが細
菌の制御領域によって通常転写、翻訳される暗号配列乞置換するように、正しい
読み取り枠でAUG開始コドンの直後に位置さセることで達成できる。この場合
の制御領域は、開始コドンに対して至適な位置におけるプロモーターおよびリポ
ソーム結合部位を包含する。発現さセるDNAは配列は適当な制限部位乞用い、
必要に応じて適当な合成オリゴヌクレオチドリンカー乞使用して、正しく配*−
gセる。
挿入DNA配列の端に、翻訳を停止さセるため、停止コドンン正しい読み取り枠
で挿入する。転写を停止するため、クーミネーター配列乞添加することもできる
。
発現芒ゼるDNAはcspおよび血液期抗原の全暗号配列でも、またそれからア
ミノ末端シグナル配列乞除去した配列でもよく、好ましくはタンパク質の免疫原
フラグメントに相当する暗号配列の部分である。適当なフラグメントは適当なり
NAクローン(ヌクレオチド配列ン論べたのち)を制限酵素消化し、必要ならば
名らにBal 3 iでいずれか一方または両者の末端乞処理してそのDNA配
列の部分乞制御ちれた方法で消化することにより製造できる。制御てれた消化は
、適当な緩衝液、温度、反応時間および酵素量の選択によって達成ちれる。この
段階で適当な合成リンカ−乞、好ましくは挿入体へのプラント端リゾージョンに
よりふ加して、AU()開始コドン2与えるか、または発現ベクター中へのリデ
ーションン容易にする。
任意のクローン化フラグメントの制御発現は、その配列のいずれかの末端での配
列の使用により、または既知の他の配列の使用により可能になる。このような配
列にはプロモーターおよびエンハンサ−が包含δれる。このようなプロモーター
の例としては、坦、trp 、バクテリオファージλpLおよびハイブリッドt
rp −1!LC(tac ) Y挙げることができる。適当なエンハーサーに
は5v40エンハンサ−おヨヒウシ乳頭腫ウィルスからのエンハンサ−がある。
上に述べたベクターは、DNAのクローニングに適当で、宿主細胞の形質転換に
使用でき、そして適当なタンパク賃金発現できる任意のベクターでよい。このよ
うなベクターには、プラスミド、バクテリオファーゾオヨヒコスミドが包含てれ
る。CDNAのクローニングに使用できるベクターにはpUC8、pUC9、P
ATi53、pBR325およびpBR328Y Escherichia c
oli用に、pBD9およびpKT 438 ンBacillus 5ubti
lis用に、pMA 56 yx醇母用に、pAaD26 SV (A) −3
、psv 2− eLhfr 1SVEHA3および5VLHA 8 Y哺乳類
細胞用に挙げることができる。他の発現系には他のベクターを、たとえばワクシ
ニアウィルスおよびバキュロウィルスが昆虫細胞系に使用逼れる。
適当なタンパク質の発現に使用ちれるベクターは上述したような制御配列χ包含
する。このようなベクターとしては、E、 C01i用にpXY 460および
PWRL 。
また哺乳類細胞用にpsv 2− dhfrがある。
上述の方法に使用δれる適当が宿主細胞の例には、バクテリア(たとえばE、
collHB 101およびDHl、B、5ubtilis 8p、E3I)
170およびlH6140)のような原核細胞、簿冊(たとえばχV610−8
0酵母細胞)、昆虫または哺乳類細胞(たとえばシミアンCV−1細胞)のよう
な真核細胞がある。
本発明のワクチンは、上記タンパク質と医薬的に許容される担体からなるのが便
利である。この場合、医薬的に許8でれる担体は、患者に抗原を導入するビーク
ルとして使用するのに適した液体メジウムでおる。
このような担体の例としては食塩溶液7挙げることができる。本発明のタンパク
質は溶液、担体中に固体が懸濁された形にするOともできるし、また医薬的に許
各芒れる界面活性剤2加えて可溶化するCとも可能でおる。
ワクチンには、免疫応答ン刺激するためのアジュバント2加えて、ワクチンの効
果を増大させることもできる。本発明で使用するのに有利なアジュバントとして
は、水酸化アルミニウムケ挙げるCとができる。
ワクチンはタンパク質を最終濃度0.2〜5 m9/ rut %好ましくは0
.5〜2m97mtの範囲、とくに好ましくは1〜/ rnl含有するように調
剤嘔れるのが便利である。
調剤後は、ワクチンZ滅菌容器に入れ、ついでシールし、低温たとえば4°Cに
保存される。凍結乾燥してもよい。
を椎動物宿主にマラリアに対する免疫ン誘発するためには、適当に調剤嘔れたワ
クチン1または2用Ji[乞投与する。1用量はワクチン0.1〜2#It1好
ましくは0.2〜l ml、とくに好ましくはQ、5mtとすることか薦められ
ろ。
ワクチンはワクチン投与に用いられる任意の慣用方法によジ、たとえば非経口的
(たとえば皮下または筋肉内)注射によって投与できる。処置はワクチン1用量
、またはある期間にわたり複数用量とすることができる。
以下の実施例は本発明を単に例示するものであって、いかなる意味においても本
発明ン限定するものでは力い。
以下の実施例の理解を容易にするため、以下の図面を下表に示すような各実施例
の参考に自封した。
図 面 例
1 2および7(C)
4 7 (C1および8
p、 falciparumのC8P遺伝子をクローニングし、次のように配列
決定した。
合成21−マーオリゴヌクレオチド、5’ TGCATTT()GOTTTGC
ATTTGG 3’ 、リ ピ − ト ABn −、Ala −Aan −p
r。
の非暗号鎖に相当するヌクレオチドZ1ムfalciparumからcsp遺伝
遺伝子離単離ためのグローブとして使用した。rツムDNA Yホルムアミドの
存在下ヤエナリヌクレアーゼで消化し、遺伝子サイズフラグメント乞生成芒セ(
Dameほか、前出)、そのプローブを用いたサヂン法実験で1.7kbの王た
るハイブリダイズフラグメントが示ちれた。このサイズ範囲に消化fiれたDN
A乞ベクター1)UC9中にリゲーションした。約5.000個の組換え体が得
られ、これらのうち8個が、32P標識オリゴヌクレオチドグローブでスクリー
ニングした場合、強い陽性のシグナルZ与えた。
これらの陽性の組換え体の大部分は1,7kbの挿入体を含有した。そのひとつ
pcsp 6について芒らに挾肘した。このクローンの部分制限酵素地区作成お
よび配列決定により、C8P遺伝子ン含むCとが確認逼れた。
その領域は計46(37)のAリピートおよび6(4)のBIJ16−)(カッ
コ内の数字は発表されたブラジル株での数である)ン含有した。本発明者らの株
では、リピートはABABA15BA26の編成であった。ブラジルのり°ロー
ンではABABABA】5BA】9であった( Lockyer& Schwa
rz : Mo1.131ochem、 Parasitol 、22 :10
1.1987)。
例2 : asp遺伝子の部分のβ−ガラクトシダーゼとのト領域と短い隣接配
列ン含ひ583 bpフラグメントが得られた。このフラグメン) Y BAL
−31で処理して末端を無作為化し、フレノウで処理し、読み取り枠ベクター
pXY 460の3m& 1部位にリゲーションした。
この構築体はβ−ガラクトシダーゼとのN末端融合としてリピート7発現した。
これらの組換え体のひとつ、pcsp 600 / 3ンIPT()で誘導する
と、見掛けの分子量約140.000、sDs&リアクリルアミドデル電気泳動
後の細胞溶解物のクーマツシーブルー染色で検知できる融合タンパク質が生成ち
れた。このタンパク質もウェスターンプロット上で、C3PK%異的なモノクロ
ーナル抗体、および例10に記載した合成ペプチド−担体抱合体に対して産生じ
た抗体と反応した。挿入体とプラスミドベクター接合部の配列は、プラスミド感
作配列決定法によって決定嘔れた( Chen & 3eeburg:DNA、
4:165.1985)。PCSp 600 / 5では、挿入体はヌクレオチ
ド428〜1011である。
例3 : P、 195遺伝子のクローニング、配列決定および発現
この作業は特許出願EP8504429A1および述されている。P、195か
ら誘導場れたさらに数種のフラグメントがメロゾイトに検出嘔れ、19kd種は
42 kd種のC末端から誘導場れたサブフラグメントであることが明らかにさ
れた。芒らに38.30および28 kdのフラグメントが貌察芒れ、はぼ直線
遺伝子配列内に局在した。
例4 : 工n vitro阻害ア7セイにおけるP、 195に対する抗体の
影V:侵入阻止抗体を誘導できるりP、 195の部分乞発現ベクター内に置き
、β−ガラクトシダーゼまたはアントラニレートシンターゼ融合タンパク質ン生
成芒セた( Ho1derほか:Parasitology、1987. @出
)。融合タンパク質はウサギに抗体乞産生さセろために使用した。血清から免疫
グロブリン分画’YP製し、plasmoaiumfalciparumのin
vi℃ro培養液に最終濃度約’l m97 mlになるように加えた。寄生
体は、8%ヒト血清およびヘマトクリット2%、シゾント0.5%の開始時寄生
体血症の赤血球を補光したRPMI 1640中で培養した。
IgG分画のメロゾイト侵入阻止能は、24時間後のQieme&染色塗抹標本
中寄生体感染赤血球数乞計数し、ウサギ抗体または昇免疫処置動物からの抗体を
添加しなかった対照培養液の場合と比較してめた。
P、 195配列の最後の(C末端)の4201島のアミノ酸のみ含金’Lr融
合タンパク質のみが、50チまで侵入を防止する抗体を誘導した。疎水性末端配
列前の最後の100@のアミノ酸を含有する1個の融合タンパク質が、全末端4
20アミノ酸ン含有するタンパク質とほぼ同等の効果7有する抗体を誘発した。
例5:組換えタンパク質とメロゾイトによるサルa)接種に用いた材料
メロゾイトはp、 falciparumのin VitrO培養から:164
7.1983)。2種のE、 C01iクローン、507/460 pPfc
1028BamH1−Pst174(pME 11とも呼ばれる)および460
pPfc 10281)de 3−10 (pMEl 3とも呼ばれる)の融
合タンパク質生成物乞部分精製した。507 / 460 ppfcl 028
BamHl −pst 1/4テtz、融合タンパク質はtrp g遺伝子生
成物とのハイブリッドで、P、195遺伝子配列中のヌクレオチド4046〜5
260から発現するアミノ酸乞含有する( Ho1derほか: lJ&tur
e。
1985)。460 1028Dae3−10では、融合タンパク質はβ−ガラ
クトシダーゼとのハイブリットで、ヌクレオチド4926〜5230から発現す
るアミノ酸を含有する。trp E融合体は細胞溶解物から、多数の抽出緩衝液
に対するその不溶性に基づいて精製した。ガラクトシダーゼハイブリッドはアフ
ィニティークロマトグラフィーによって精製した( Stθsrs 。
cuatrecases & pollara : J、 Blox、 che
m、 、2 A 6 :196.1971)。
b)免疫処置プロトフール
3群の動物を使用した。
群1:陰性コントロール。0.85 %食塩水ンフロインドのアジュバン)0.
5mZと混合した。Q、2mt/動物を注射した(3匹)。
群2:陽性コントロール。全寄生体で免疫処置。それぞれQ、2rnt中4X1
0’メロシイ)Y含有する2個のバイアルに食塩水を加えて0.5mtとし、フ
ロイントのアジュバントQ、5mtと混合した。0.2 mt (10’メロゾ
イト)/動物を注射した(3匹)。
群3:試験群。組換えDNA法によって製造した試験抗原による免疫処置。食塩
水中各融合タンパク質約1・2 mt ’を含有するQ、6mlの浴液ンフロイ
ンドのアジュバン)0.6mlと混合した。0.2mt/動物を注射した(4匹
)。
この6群の動物を以下に概略7示したヌケジュールに従って免疫処置した。
日0:フロインドの完全アジュバント中抗原での一次免疫処置(筋肉内)。各動
物から50μlの血液サンプルン採取し、免疫前抗体価乞測定した。
日14:各動物から血液サンプル50μlを採取し、抗体力価を測定した。
日28:フロインドの不完全アジュバント中抗原での二次免疫処置(筋肉内)。
日42;フロイントの不完全アジュバント中抗原での三次免疫処tC筋肉内)。
各動物から血液サンプル50μIIZ採取し、抗体力価ン測定した。
日48:ドナーのサルにPlasmodium falciparum Y感染
さセた。
日53:各サル(ドナーン除く)から試験用の血液サンプルン除去
ル赤血球(10B ’)の静脈内注射によるチャレンジ感染
日69:以後、薄い血液塗抹乞必要に応じ毎日または隔日に、サルが回復するま
で採取。回復しない動物は、寄生体血症がID5Y越えた場合、クロロキンの筋
肉注射を行った。
血清サンプルは指示どおりに採取し、その抗体比を分析した。各血清について以
下のスクリーニングヶ実施した。
1)寄生赤血球のアセトン固定塗抹に対する間接免疫螢光
ii) ラジオイムノアッセイ(RIA )111)精製P、 195タンパク
質(および特異的フラグメント)、メロゾイト抽出物および全血液期原虫の抽出
物に対するウェスターンブロッティング+V) 寄生細胞の界面活性剤抽出物か
ら353−メチオニン標識タンパク質ン免疫沈殿芒セる能力C)チャレンジの結
果
群1では日7に全動物で寄生が検出され、動物1および2では日16に、動物3
では818にチャレンジ後、クロロキンを投与して実験ン終了した。このとき各
動物の寄生体血症は10チ以上に上昇していた。
群2では、/165の動物1匹で感染の制御に成功し、寄生体血症は1%以上に
上昇セず、日29からは血液塗抹中に寄生体は検知嘔れなかった。/16乙の動
物は群1の対照動物と違わない感染経過7示し、日13にクロロキンで処置した
。第6の動物(44)では重篤な感染が制御嘔れているように思われ、日19お
よび20には寄生体血症は低下していたが、日22に死亡した。
群3では、2匹の動物、/169および、%10で感染の制御に失敗し、それぞ
れ、群1の対照の動物腐1およびん3と類似の感染経過7示した。残りの2匹の
動物/167と8では、感染が制御ちれた。動物7ではチャレンジ後日18に−
一りの寄生体血症4チを示したが、日26以後は血液塗抹に寄生体は認められな
かった。
動物8では日14にピークの寄生体血症2.3チン示したが、日22には消失し
た。
d)免疫処置動物の免疫応答の解析
1)免疫螢光
P、’ falciparum感染赤血球のアセトン固定塗抹標本に対する抗体
力価乞、免疫処置前の動物ならびに一次、二次および三次注射から約7日後の動
物からの血清について測定した。群1では、どのサンプルからも、最低希釈11
50で、特異的抗体の存在は検知嘔れなかった。群2では、−次および二次免疫
処置後に特異的抗体が検出ちれ、この特異的力価は三次免疫処置後には増大する
ようにみえた。動物6:1/800、動物4:1/1,600、動@5 : 1
/3,200゜群6では、免疫処置スケジュール後、動vlJ10匹中3匹にの
み寄生体特異的抗体(力価1/100)が認められた。
l)ラジオイムノアッセイ
三次免疫処置後の動物からの血清サンプルについて、マイクロタイタープレート
アッセイ中の精!hp、195に対する反応をRIAによ!l1w+析した。精
製P、 195タンパク質および各組換えタンパク質で免疫処置したウサギから
の血清乞対照として用いた。群2および3の丁ぺての動物の血清に、ある程度の
抗体が検出芒れた(希釈1/25)。
全trp E融合タンパクjXまたはβ−ガラクトシダーゼ担体に対する反応を
調べた場合、群6の動物は、E、Co11誘導ポリペプチド部分にきわめてよく
反応した。
n+) ウェスターンブロッティング
抗血清は、以下の抗原を用いてウェスターンブロッティングによって触析した。
a)ジチオスレイトールにより前もって還元したまたはしないfffi4P、1
95タンパク質および特異的フラグメント
b)全感染赤血球
C)ジテオスレイトールにより前もって還元したまたはしない全メロゾイト
群2および乙の全動物が精製P、 195および150k(1フラグメン)Y認
識する抗体ン産生した。群2の動物では110および83 kaフラグメントに
対する抗体も産生じた。シゾントの抽出物では、群2の動物からの抗体が多数の
ポリペプチド、とくに70〜80.000 kd種のポリペプチドと反応した。
これらの楓はメロゾイト抽出物中にも存在した。p、195および150 ka
種は、群6血清中の抗体によって認識され、嘔らに約45および42 kti種
が動物9および10からの血清によって検知δれた。これらの分子量の低い種は
p、195のC末端から誘導される。メロゾイトの抽出物中では、群6の血清は
どの抗原ともほとんど反応゛しなかった。
iv) 免疫沈殿
抗血清乞初期細胞内寄生体(環)または非同期寄生体の抽出物からの333−メ
チオニン標識ポリペプチドの免疫沈殿に使用した場合、多数の、i(リペプチド
が群2の動物によって認識逼れた。群6では、10匹中3匹の動物のみが、0の
アッセイによれば、P、195に対して特異的な抗体乞産生するようにみえた。
組換えタンパク質の免疫処置で達成嘔れる保護は、免疫原として全寄生体音用い
て達成芒れる保護と同様に良好であった。全メロゾイトで免疫処置した動物は、
一連の7リペプチドに対する抗体ン産生じたが、組換えタンパク質で免疫処置し
た動物は、P、195に特異的に反応するようにみえた。試験群でのP、195
抗原に対する反応はウェスターンブロッティング法によって最も明瞭に検出され
た。この方法は多分、変性抗原に対する抗体の検出に感受性がより高いものと思
われる。免疫螢光または免疫沈殿により定量した場合、動物10のみが適当によ
く反応したが、この動物はこの群中他の動物よジ良好に保護されていたわけでは
々のエピトープ解析
表面IBM(および同時に可溶性免疫グロブリン分子)乞発現するB細胞は、通
常空間的に曝露逼れ、しばしば5〜7個のアミノ酸から構成8れ、コンホーメー
ションの空間的アレンジが難しいタンパク質エビトープン認識する。タンパク質
の親水性領域を決定するアルこのような抗原決定基の予測に使用されてきた。T
細胞によって認識されるエピトープは多くの場合線状で、両親媒性ヘリックスン
形成できることが示唆されてきた( DeLi81 & BerOfsky :
Proc、 Natl、ACad、 SC1゜USA、82ニア048,19
85)。そして、抗原提供細胞の表面および適当なT細胞の受容体上でクラス]
大組織適合性タンパク質と相互作用することができる。ハイブリッドタンパク質
のP、195成分のアミノ酸配列は、二次構造予測アルゴリズム(たとえば(:
hOu & Fasman : Biochemistry、i 3 : 22
2゜1974)によって調べ、可能性のあるヘリックス構造乞同定した。残基1
350−1363.1385−1402.1417−1445.1451−14
76.1492−1528.1532−1540.1548−1561.158
3−1591および1628−1640についてはα−へソックス構造が予想ち
れた。
これらの領域乞ちらにHOPp& WoodE+の装本性予測を用いて調べたと
ころ、領域1350−1363.1532−1540.1548−1561およ
び1583−1591が中等度または高度に親水性であったが、一方、他の領域
(きわめて疎水性の1628−1640の例外を除いて、両媒性ヘリツクと予測
された。丁なわち、配列は全体に親水性でも全体に疎水性でもなく、疎水性残基
と親水性残基がへソックスの逆側に分離していると予測嘔れた(ヘリックスの1
回転は6.6残基であり、1残基ごとに100°ねじれる)。
したがって、らセん状と考えられるセグメン)1350−1363.1532−
1540.1548−1561および1583−1591は抗体によって認識嘔
れるB細胞エピトープの全体もしくは部分であり、らせん状セグメント1385
−1402.1417−1445.1451−1476および1492−152
8は、大組織適合性クラス■タンパク質とともに現れる場合、適当な受容体と一
緒にT細胞で認識可能なT細胞エビトープビ構築するものと考えられる。
a) t7Pe / C8P trp E P、195ハイブリツドプラスミド
pfo1trp 75、PfOl trp77およびpfoltrp 750
(A、 J、 MakOff :投稿中)の、DNA約2μgを制限酵素13a
m Hiおよび)(ina ]lにより製造業者の示唆した条件7用いて消化し
、ついでエチジウムプロミド含有Tri8−ホウ酸−EDTA緩衝液中(1,8
チアガロースゲルを通して電気泳動に付した。DNAフラグメント乞UV照射に
よって可視化し、それぞれpfoltrp 75、pfoltrp 77および
pfoltrp 750からの4.3 kl) 、 4.1kl)および4.2
8 kb Bam、H1/H1nd llフラグメントχ含有する領域乞浴出し
、精製した。
P、195タンパク質のC末端乞コードする配列Z含有するDNAフラグメント
vpPfc1028がらのEcORl −Hlnd [1フラグメント(ヌクレ
オチド3555−5920、)(olderはか:Nature、317:27
0.1985)c−含tTるブ5 スミ)” i)h ラXho ItおよびH
lnd In消化によって切り出した。DNA 4μIを50plの)(ho
1緩衝液中8単位)XholHc!p、67°Cで3.25時間消化した。つい
で、0.5μlの5M NaC1および20単位のHlna In Y加え、消
化12時間継続した。消化嘔れたDNAフラグメン) Y O,8%アガロース
デル上電気泳動によって分割した。C末端293のアミノ酸(残基1648から
)ンコードする配列ン含む14621)Pフラグメント(ヌクレオチド4459
−5920)Tzr:溶出し、精製した。
xhOn−)(1nd Inフラグメントの一部ンベクターのBam H1−H
lnd ■フラグメントと混合し、最終容量10μlのリゾ−ジョン緩衝液中T
4 DNA !Jガーゼで処理した。このリゾージョン混合vIJ乞用いてコ
ンピテントなりH1細胞乞形質転換した。ベクターDNA自己リゲーション対照
に比べて形質転換体の数に4〜50倍の刺激が観察された。形質転換体乞解析し
て、それが挿入DNAンもつ正しいプラスミドを含有すること乞確認した。それ
ぞれのひとつのクローンからプラスミドDNA約1μgのサンプル乞、0.5μ
1(12単位)のウシ腸ホスファターゼの存在下、唯一のBam H1部位(B
am H1粘着端と)(ho l粘着端のリゾ−ジョンにより再生)で、Bam
Hlにより消化した。37℃で2時間消化したのち、線状プラスミドDNA Y
O,8%アガロースゲルを通して電気泳動し、ついで溶出し、精製した。
pcsp 600 / 3 Yアンピシリン1ooμg/rnt乞含有するLB
メジウムlQmt中で一夜生育させた。プラスミドDNAを調製し、ついで10
0μlのBam H1消化緩衝液中、ECOR1およびBam H1(各酵素4
8単位)により、37℃で2時間消化した。消化δれたDNA yt O−8%
アガロースデルン通して電気泳動し、583 bpフラグメント乞溶出し精製し
た。精製フラグメンl−Yさらに、最終容量2oμl中XhOn (2,5単位
)により37°Cで2時間消化した。消化生成物乞2チアガロ−スプル上電気泳
動に付し、348bpおよび192 bpの2つのフラグメン)Y精製した。
348 bpおよび192 bpの両フラグメントのサンプルY、BamH1線
状化、ホスファターゼ処理ベクターと、最終容量10μlのリゾ−ジョン緩衝液
中に混合し、0.3 pi f) T 4リガーゼと4°Gで65時間、15℃
で2時間処理した。リゲーションされたDNA )1用いて、コンピテントなり
H1細胞χ形員転換した。
個々のクローンヶー夜培養して生育8セ、それぞれのプラスミドDNA ン制限
醇素消化で解析した。−夜培養液の一部乞また、10oμfl/mtのアンピシ
リンおよび10μ9/rnlのインドールアクリル醒含有LBメジウムで1:5
に希釈し、trpプロモーターからの発現を誘導した。5時間後、これらの培養
物乞遠心分離して収穫ン行い、細胞ペレットラドデシル硫酸ナトリウム(SDS
)含有緩衝液中に溶解した。
細胞溶解液中に存在するタンパク質’g SDSの存在下10%ポリアクリルア
ミドデル中電気泳動によって分離し、ついでタンパク質をクーマツシーブルーで
染色するかまたはニトロセルロースに移した。移したタンパク質をC8Pまたは
P、 195に特異的な抗体で調べた。両抗血清と反応する融合タンパク質を発
現するプラスミド含金む多数の組換え体が得られた。trp E遺伝子生成物の
最初の35.116または161のアミノ酸(それぞれpfQltrp 77、
pfo1trp750またはpfQユtrp 75に由来)のいずれか乞これら
の融合タンパク質は含有し、それに続いてC8P反り領域の部分、ついでP、1
95のC末端296アミノ@(アミノ酸残基1648から始まる)が存在した。
これらの組換えタンパク質の予測構造ン第2衣に示す。192bp xho l
]フラグメントの1.2または4コピーのいずれかン含有する組換え体が得られ
たことが明らかである。ポリアクリルアミドデル電気泳動から評i’1iIla
れた融合タンパク質の分子量は第6表の計算分子量に相Co11ection
of Type Co11ectionに寄託嘔れ、NCTC11952号とし
て登録嘔れている。
b)省略trp E/ C3P/ P、 195ハイブリツドブ5スミ)’75
Q/C3P(a)/P、195は1個の列ンコードするDNA中、ECOR1部
位から440 bp。
C3PIJビ一ト配列との接合点から150 bpの位置に存在する。これより
少ない配列χ含有する融合タンパク賃金製造するため、プラスミド乞制限酵素に
よりこの部位で開裂し、Ba131で消化し、ついで再すゲーションした。タン
パク質の正しい読み取9枠での発現は細胞溶解物のウェスターンブロッティング
で決定した。
プ5.x、ミ)”750/C3P(a)/P−195の10bgytw累Tth
[1iで完全に消化した。この線状プラスミドンエキソヌクレアーゼBal
31で、60.60および120秒間処理し、DNA1eリメラーゼクレノウフ
ラグメントで修復し、ついでT 41Jガーゼにより4℃で一夜処理して再び環
化した。このDNA Y用いてDHi細胞ン形質転換し、アガールプレート上で
アンピシリン抵抗性クローンを選択した。60の各棟・ン取り、プラスミドはE
co R1およびBam H1での制限酵素地図作成によって解析した。問題の
プラスミドは、C8Pリピート乞コードする3 48 bpのBan H1フラ
グメントとアミノ末端trp E配列乞コードする小名なECOR1−Ban
H1フラグメント乞含有した。これらのプラスミドン含有する株乞、さらに細胞
溶解物のウェスターンブロッティングによって解析した。750/ C3P (
a) P、 195 Tth mI Bal 31の6a、 4b。
11bおよび12b株ではEeORi −BILm Hi 7ラグメントがそれ
ぞれ265.650.660および620bpと評価芒れた。これらは母体の7
507C8P C&)/P、195プラスミドにおける591bpに相当する。
6a、4bおよび11b株ではNru 1部位140 bp5′からTth [
1’i部位までが除去てれた。
C)最小の付加的配列乞有するC3P/P、 195ハイブリツド
7’ ラスミ)” pcsP 600 / 5 Y Bl!Lm H1部位で開
裂し、5071)PfC1028Eco R1−Hlnd llの183bP
Xho…7ラグメントでリグ−ジョンした。このフラグメントはP、 195の
末端292アミノ酸の暗号配列、ついで停止コドンおよびさらに876 bpの
非翻訳配列を含んでいる。この構築体(csp600/3/P、195)の発現
では、csp (46リピート)およびP、 195タンパク質の両者のエピト
ープχ含むtacプロモーターで制御石れる単一のタンパク質種乞生じる。
プラスミド750/csp (a)/p、 195 (20bg)ン40単位の
Sal 1によ!+37°Cで3時間消化した。
エタノール沈殿後、DNAY緩衝液に溶解し、ついでBamH1酵素66単位に
より37℃で7分間消化した。
生成物’k 0.8 %アガロースデル上で分画し、2431bpの部分消化フ
ラグメントン溶出し、Elutipカラムに結合嘔七て精製した。プラスミドp
xy 461 (16ag ) w Sa’l 1の40単位により、67℃で
3時間、ついで13bm H1の36単位により37℃で6時間消化した。生成
物ンアガロースン通して電気泳動し、3253bpフラグメン)VW出して精製
した。2種のDNAフラグメントを混合し、T4リガーゼでリデーションン行い
、TG−1細胞のアンピシリン抵抗性への形質転換に使用した。形質転換体ンア
ンピシリンおよびX −gap Y含有するアガール上で平板培養し、プラスミ
ド中のガラクトシダーゼ遺伝子が失われた株から誘導δれたコロニーン採取し、
解析した。採取した12株中10株が正しく構築でれたプラスミドを含有し、ア
ミノ酸配列MNSPSMG / DP(NANP ) 26 NKNNQGNG
QG/ DPYK・・・・・・・・・(N末端配列/ C8P配列/P、195
のC末端配列)乞コードする読み取り枠でtacプロモーターが続いていた。こ
れらの株のひとつ乞選んで461/ csp (a) / p、195と命名し
た。
第2表
発現生成物の予測構造
株 trp g配列/C8P配列/P、195C末端配列77/C3F(’)’
P、195 −DPAT/DP(NANP)26NKNNQGNGQG/DPY
Ky・75Q/C3P(a)/P−195−DEDA/DP(’NANP)26
NK’NNQGNGQC)んPYK−75/C3P(a)/P、195 −RL
LQ/DP(NANP)zaNKNNQGN’QG/DPYK”77/C3P(
b)/P、195 ・・・RPAT/DP(NANP)3.NV/DPYK・・
116 134B
750/C3P(b)/P、195− DEDA/DP(NANP)15NV/
DPYK ・・131 134B
75/C3P(b)/P、195 −RLLQ/DP(NANP)15NV/D
PYK −・750/C3P(1’2 )/P −195・・・DEDA/TI
P(NANP)15tJVDP(NANP))5NV/DFfK・・75Q/C
3P(+)4)/P、195・・DED−A/DP(NANP)1暎P(N廣)
15睨PC8P60015/P、195 ・・・MNS!(PNAN購PN割蓄
DP(NANP)□茜P461/C5P(a)/P、195 ・・−MNSPS
MG/DP(NANP)26NKNNQGNGQG/配列はアミノ酸の標準−文
字記号で示す。異なる要素の間の接合点は(1)で表示し、数字はtrp Bお
よびP、195配列中のアミノ酸残基ン示している。
第6表:融合タンパク質の分子量
77 / C3P(a)/ P、195 49.27675Q/C3P(a)/
P−19557,75262,00[175/csp(a)/ P、195
59,501 62.50077 /csp(b)/ P−19544,122
47,000750/csp(b)/ p、195 52,598 54.00
075 /csp(b)/ p、195 54.347 54.000750/
asp(b2)/ P、195 58,963 66.000750/C3P(
1)4)/P、195 71.693 93,000csp600/3/ P、
195 55.735461/asp(a)/ P、195 46.096 4
9.500a)プラスミドpPfc i 028 PD / SV 40 (D
’jM築p、195ヌクレオチド配列中のヌクレオチド5271〜5338から
なるpst 1− Dra 1フラグメント(Ho1derほか: Natur
e、1985 )’Y、予めpst 1とHlna 11で消化したプラスミド
pUC9中にクローン化した。プラント端リゾージョンによ!+、Dra1認識
部位の部分でらるTAA停止コドンに代わる停止:l )” 7 (TGA )
Y再生し、ひとつの株ン選んでppfc1028PD−1と命名した。
pPfc 1028 PD −1からのDNA ’i Ban Hiによジその
唯一の部位で消化し、ついで5V4DウイルスDNA 由来の、ターミネーショ
ン配列含、N 13am H1−Bgl lフラグメントとリゾ−ジョンし71
c(Subramaniほか:MO1,(:el’l、 B101.、 1 :
854. 1981 )。
リゲーション生成?!ll’v用いてDHI K胞乞形質転換した。6憫のアン
ピシリン抵抗性株中のプラスミドDNA?pstiおよび13am H1を用い
る制限地図作成によって解析した。6個のクローン中6個が正しい方向で5v4
0ク一ミネーシヨ/配列を含有し、他はその配列を逆方向にもっていた。正しい
構築が行われたものひとつを選びpPfc 1028PD/SV40と命名した
。
b) ワクシニアウィルスによるcsp7p、195ハイブリツドの発現
C3P/P、 195ハイブリツドをコードするDNAをワクシニアウィルスベ
クター中にpllにプロモーターの制御下に挿入した。この構築に際しては、天
然の6′非翻訳配列の代わりにSV 40タ一ミネーシヨン配列ヲ用いた。トラ
ンスファーベクターpVp i i kは、pUC9を基礎にしたプラスミド中
のワクシニアウィルスチミジンキナーゼ遺伝子の(Hla 1− ECO部位に
挿入されたワクシニアp11にプロモーターからのC1a i−FCOR1フラ
グメントを含有する(Newtonはか:vaccines 86.NOW a
pproaches to immuniZation。
Brown、F、 、Channock、R,M、 & Lerner、R,A
。
編、303−309頁; Newtonはか: VaccineB137゜Mo
aern approaches to new vacclnee 、印刷中
)。読み取り枠を含み、唯一のECOR1部位に正しい方向で挿入逼れたDNA
はpllにプロモーターの制御下に転写され、組み換えワクシニア感染細胞中で
タンパク質配列に翻訳される。
6フラグメントリデーシヨ/を実施した。プラスミドpVp 11 k (4p
g )をECOR1(10単位)および12.5単位のウシ腸ホスファターゼに
より37℃で5時間消化した。縁状の脱リン酸プラスミドをアガロースデルを通
して電気泳動し、電気溶出し、ついで精製した。プラスミド461/C5p(a
)/p、195(2,6μs)はECOR1およびpat 1で消化し、C8P
リピートの暗号領域とP、195のpet 1部位までの暗号領域を含むフラグ
メントを溶出さセた。P、195の残部をコードする配列およびSV 40ター
ミネーショ7配列のDNAはプラスミドppfc 1Q 28PD / 5V4
0ePIl!t1とECOR1で消化して得た。これらの3つのフラグメントを
T4リガーゼでリゾ−ジョンさゼ、生成@を用いてDH1糺胞の形質転換を行っ
た。42個のコロニーについて、ECORi + Pet 1、および(:la
1+13am H1によるプラスミドDNAの制限地図作成を行い検討した。
これらの株の中4個が6個の丁べてのフラグメントラ正しい方向性で含有してい
た。こnう(1)ヒトツ、FVI) 11 k/C8P (a)/p、 195
を選んでδらに解析した。読み取り枠は461 / C5p(a)/P、195
の場合と同じである。ワクシニア組換え体ハMackett ラ(、r、 Vi
rolOgy、49 : 857t1984)によって記載8れた方法を用いて
得た。精製プラスミドDNAを用いてワクシニアウィルス感染c v −1細胞
のトランスフエクションヲ行った。5−ブロモデオキシウリジンに抵抗性のウィ
ルスプラークを選択して解析したところ、これらの12個中6個で、細胞の溶解
物のウェスターンプロット上で特異的抗体(cspペプチド−BSA抱合体、P
、 195ならびにPME 2および75 o/C8P (a)/p、 195
からの発現生成物に対して産生する)と反応するタンパク質が発現した。
プラスミドI)AC36Q (3m1thはか: Mo1. Cel’l。
Blol、、3 : 2156. 1983 )は、ポリヘトリンの最初の11
個のアミノ酸をコードするDNA 、ついで合成りan H1リンカ−1次にイ
ニシエーターATGから+177の天然Bam H1部位のポリヘトリン配列3
′ヲ含有する。それをこの唯一のBan H1部位で完全に消化し、Hlna
11部位が予めBgl川/用Xho 1部位に変換されているpPfc 102
8の誘導体からの1461bl)xhO11フラグメントとリゲーションを行っ
た。こうして、アミノ酸配列MPDYSYRPTIGP / DPYK・・・
(ポリヘトリンN末端/P、195C末端からの292アミノ酸)の暗号領域を
含有するプラスミドpAc 660195Cが作成された。
pAc 960はメリヘドリンの最初の11個のアミノ酸をコードするDNAと
ついでポリヘトリン読み取り枠の末端に近くリゾ−ジョンした合成りam H1
リンカ−を含有する。このプラスミドをBamHlで消化し、ついで2種のBa
mHl−pet 1フラグメント、ひとつはプラスミドppfc 1028 p
p −1(例8)から誘導δれたpst 1− Bam H1フラグメント、他
はC3Pリピ一ト暗号配列とP、195遺伝子の)(ho 1部位からpet1
部位1’eを含Wする7 50/C8P (a)/p、 195からノP8t1
一部分Ban H11158bpフラグメントとリデーショ/を行つ’fCo
これにより、ポリへドリンプロモーターに続いてMPDYSYRPTIGP /
DP(NANP) 2.NKNNQGNGQGDPYK・・・(ポリヘトリン
/ C8Pリビー)/P、1950末端)の暗号配列を五するプラスミドPAC
C3P (a) P、 195 3’が生成した。
pAc360195cおよびPACC8P (a) P、 195Δ6′をEC
OR1およびp8tiで消化し、PACC3P(a)195Cの構築に使用した
。この構築において、?リヘドリンプロモーターに続く読み取り枠はpACC8
P (a) P、 195△6′の場合と同じで、P、 195遺伝子からの6
′非非翻訳列か存在する。
これらのプラスミドを用い、Sm1thら(前出)の記載した方法によ9組換え
バクロウィルスを生成名セた。
閉塞陰性のプラークを観察によってスクリーニングし、ウィルスをサザン法で解
析した。発現したタンパク質は、SDS −PAC)E後り−マツシーブルー染
色および特異的血清でのウェスターンブロッティングによって検(S−アセトア
ミドメチル)システィア −(Asn −Ala −ABQ −pro )4−
ABQ ’−Alaの配列をもつペプチドを固相法によって合成して(Mer
rifieldほか:Ann、Hev、阻ochem、、39 :841. 1
970)、水溶性カルボジイミドを用いてスクシニル化ウシ血清アルブミンに結
合さセた。スクシニル化ウシ血清アルブミン200 nmole (71,5m
9)を0.1Mリン酸ナトリウム(p)(4,75) 2tni中、Rプチド1
3 nmole(19,6■)と混合した。1−エチル−3−(3−ジメチルア
ミノプロビル)カルボジイミド20μmole(6,8〜)を加え、溶液を22
℃に16時間放置した。
1M酢酸ナトリウム3 mlを加えて反応を停止し、1チ酢酸に対して透析し、
凍結乾燥した。
例11 : E、 co11中で産生じた融合タンパク質の精製750/C3P
(a)/P、 195 (NCTCI 1952)。
750/C8P (b)/P、 195および7.50 / C3P(b2)/
P、195株によって産生された融合タンパク質を以下のようにして部分精製し
た。
各融合タンパク質の比較的純粋なプレバレーショ/を細胞溶解液から製造した。
1つの株からの単一のコロ=−t、50μ97mtのアンピシリン金含有する
。
M9メジウム100iA中67℃で一夜生育てセた。翌日、−夜培養液t−50
μ9/atのアンピシリンおよび10μ97rntのインドールアクリル酸を含
有するM9培養メジウム400Intで希釈し、67℃で5時間インキュベーシ
ョンした。6000gで10分間遠心分離して細菌を収穫した。細菌のベレン)
t 1 mM EDTA。
1 mMRMSF 、0−2 % (v/v) NP 40および1q/art
リゾチーム含[25mMTri8 (pH8,0) 1017中に懸濁して、氷
上に2時間放置した。ついで、i M Mg50゜20 pl および1 rn
g /lnl DNp、ee 200 piを加え、サンプルを氷水上でさらに
2時間インキュベーションした。不溶の物’Jtt20,000 &で10分間
遠心分離して収穫し、上澄液(Sl)は残して置く。ベレット化した物質を5
mM EGTA 、 5 mM EDTA 、1 mM PMSFおよび1%N
P 40 を含有する5 [] mMTris −HCI(pH8,0) I
O+ntに懸濁して洗浄した。これを20.ODDgで10分間遠心分離し、上
澄液(S2)は残して置く。ペレットを5 mM EDTA XO,5M KS
CN含有5 [1mMTris −HCI (pH8,1) 10 mAに再懸
濁し、20.ODDgで10分間遠心分離して、第6の上澄液(S3)とペレッ
ト分画(P)を得た。ペレット分画を5 mAの水に再懸濁し、0.89%Na
C1に対して透析した。各上澄液およびペレット分画のサンプルを取り、5DS
−PAGEおよびクーマンシーブルー染色で解析した。この操作により、王とし
て融合タンパク質を含有する最終のペレット分画が生じ、融合タンパク質の有効
な精製が行われた。
750/csp (a) /p、 195融合タンパク質をさらに精製するには
クロマトグラフィーを実施した。最終のべv7ト分画’i50mMTris−H
CI pH8,5,8M尿素、1.mMEDTA、 5 [1mMNacl、1
00 mMジテオスレイトール(DTT )中に懸濁し、遠心分離により不溶の
物質を除去した。タンパク質はこの緩衝液(DTTは100 mMでなく 1
mM金含有中、3uperoee 6(pharmacia )のカラム上ゲル
濾過によってさらに精製した。別法として、溶液を1M硫酸アンモニウムに調整
し、この緩衝液で平衡化したPhenyl−8epharose のカラムに適
用した。これらの条件下でタンパク質はカラムに結合し、硫酸アンモニウムの濃
度を低下嘔七れば溶出でセることかできた。
例12:ハイブリッドタンパク質の免疫原性部分精λしたタンパク質を用い、ウ
サギにフロイントの完全アジュバント中り、5Tn9のタンパク質を筋肉内接種
して免疫処置を行い、日21および65にフロイントの不完全アジュバント中0
.5りのタンパク質をブースター投与した。−次免疫処置から56日目に血清サ
ンプルを集めた。嘔らに日98および125にブースター投与を行い、日132
に血清サンプルを集めた。
a)C8P’JビートおよびP、 195配列に対する抗体応答のラジオイムノ
アッセイによる評価融合タンパク質で免疫処置した動物における抗体応答を調べ
るために2種の基質を使用した。第1の基質はp、 fa’1eiparu’m
の抽出液からff製したp、 195(Ho1der & Freeman :
1984 、前出)とした。第2の基質は担体タンパク質に抱合しfcC3P
り一一トヲ含■する合成ペプチドであった。タンパク質を用い、ヨーロッパ特許
出願第8504429号に記載したラジオイムノアッセイのためのマイクロタイ
タープレートのウェルをラベルした。
第4表に示す結果は、融合タンパク質が免疫原であり、p、195およびC3P
アミノ酸配列の両者に対する抗体を誘導することを示している。
b)p、195タンパク質に対する抗体応答の免疫沈殿、ウェスターンブロッテ
ィングおよび免疫螢光による評価
p、 falciparumシゾントを生物合成的に358−メチオニ/で標識
し、ついで細胞を含まない抽出液を調製した( Ho1der & Freem
an : 19821 前出)。750/ C8P (a) /P、 195か
らの部分精久融合タンパク質に対して産生じた抗体は、免疫沈殿、SDS −P
AGEおよびフルオログラフィーによってポケれるようにCのシゾントの抽出物
中の完全なp、195kB識した。
真面うベルメロゾイトの抽出液から、同じ血清がP。
195タンパク質の42およびi 9 kdフラグメントを免疫沈殿1セた。
別法として、P、195″tモノクローナル抗体アフィニティークロマトグラフ
ィー(Ho1der & Freeman :1984、 前出)によって精製
し、ポリアクリルアミドデルを通して電気泳動し、ついでニトロセルロースに移
した。750/C8P (a)/p、 195.750/csp (b) /p
、 195および750 / CSP (b2) / P。
195に対して産生じた抗血清によるウェスターンブロッティングから、こ詐ら
の血清中の抗体と精製P。
195タンパク質との陽性反応が明らかにてれた。この3種の抗血清は丁べて、
風乾アセトン固定塗抹上、血液期寄生体と免疫螢光によって反応した。
第49には、1125−プロティアA結合(cpm )および結合最大カウント
の百分率(カッコ内)を示す。
上段は2回、下段は4回のブースター注射後の結果である。
注)例7.a)の最後にE、coli株750 / csp(a)/P、195
の寄託について触れたが、これはブダペスト条約によって行われたもので、詳細
は次のとおりである。
囚 国際寄託機関の名称および住所
National collectton of Type (ultures
Central Public Health Laboratory(Hol
indale Avenue
London NW9 5HT
United Kingdom
(Bl 寄託臼:1986年4月9日
(C) 承認番号: NCTC11952手続補正書。8)
昭和63年3 月)5日/
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.Plasmodium寄生原虫のCSPおよび血液期抗原のそれぞれの少な くとも1種のエピトープからなる組換え、抱合タンパク質 2.Plasmodiumの種は、P.falciparumである請求の範囲 第1項に記載の組換え、抱合タンパク質3.血液期抗原成分はP.195である 請求の範囲第1項または第2項のいずれかに記載の組換え、抱合タンパク質 4.CSPエピトープを含有する最短の配列は、A(n+1)、A(n)B、B AB、ABA、BA(n)(式中、AはAsn−Ala−Asn−Pro、Bは Asn−val−Asp−Pro、nは2以上の整数である)からなる群より選 ばれる請求の範囲第1項から第3項までのいずれかに記載の組換え、抱合タンパ ク質 5.請求の範囲第1項から第4項までのいずれかに記載の組換え、抱合タンパク 質をコードするDNA配列6.請求の範囲第5項のDNA配列を含有するベクタ ー7.請求の範囲第5項のDNA配列をもつ非病原性ウィルス 8.請求の範囲第5項のDNA配列を含有し、それが宿主によって翻訳可能な遺 伝子の暗号部分、および所望によりそれに関連したコントロール配列と縦列に結 合している発現ベクター 9.宿主ペプチドおよび請求の範囲第1項から第4項までのいずれかに記載の組 換え、抱合タンパク質からなる融合タンパク質 10.請求の範囲第1項から第4項までのいずれかに記載の組換え、抱合タンパ ク質からなるワクチン11.さらにアジュバントを加えた請求の範囲第10項に 記載のワクチン 12.アジュバントは水酸化アルミニウムである請求の範囲第11項に記載のワ クチン 13.Plasmodium寄生原虫のCSPおよび血液期抗原のそれぞれの少 なくとも1種のエピトープからなる組換え、抱合タンパク質を製造するにあたり 、そのタンパク質をコードするDNA配列をベクター中に挿入し、そのベクター で宿主を形質転換し、そのタンパク質を宿主によって発現させる方法 14.DNA配列は、a)Plasmodium寄生原虫からCDNAまたはゲ ノムDNAライブラリーを作成し、b)CSPおよび血液期抗原DNAのプロー ブを選択し、そのプローブを放射活性とし、c)そのプローブを用いてライブラ リーのメンバー1または2以上を選択し、d)そのDNAをそのメンバーから単 離することによって得る請求の範囲第13項に記載の組換え、抱合タンパク質の 製造方法 15.血液期抗原はP.195である請求の範囲第13項または第14項に記載 の方法 16.CSPエピトープを含有する最短の配列は、A(n+1)、A(n)B、 BAB、ABA、BA(n)(式中、AはAsn−Ala−Asn−Pro、B はAsn−Val−Asp−Pro、nは2以上の整数である)からなる群より 選ばれる請求の範囲第13項から第15項のいずれかに記載の方法 17.発現は細菌、哺乳類動物または昆虫の細胞系中で行われる特許請求の範囲 第1項から第16項までのいずれかに記載の方法 18.Plasmodum寄生原虫のCSPおよび血液期抗原のそれぞれの少な くとも1種のエピトープからなる組換え、抱合タンパク質を医薬的に許容される 担体と混合するワクチンの製造方法
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