JPS6368073A - ハイブリッド細菌株 - Google Patents

ハイブリッド細菌株

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JPS6368073A
JPS6368073A JP62206189A JP20618987A JPS6368073A JP S6368073 A JPS6368073 A JP S6368073A JP 62206189 A JP62206189 A JP 62206189A JP 20618987 A JP20618987 A JP 20618987A JP S6368073 A JPS6368073 A JP S6368073A
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JP
Japan
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strain
coli
salmonella
avirulent
strains
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JP62206189A
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English (en)
Inventor
レナート・モロナ
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ENTAAOOBUATSUKUSU RES Pty Ltd
ENTEROVAX RES Pty Ltd
Original Assignee
ENTAAOOBUATSUKUSU RES Pty Ltd
ENTEROVAX RES Pty Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/28Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Vibrionaceae (F)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
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  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

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】 [産業上の利用分野] 本発明はコレラ菌のO−体細胞抗原(■1bri。
cholerae O−somo−5o antlge
n : Ve OAgと略す)の高レベル発現のために
使用し得るハイブリッド細菌株に関する。
[従来の技術] コレラ菌の両血清型からの〇−抗原をコードする遺伝子
は大腸菌(E、coli) K −12にクローニング
されている。このようなプラスミドクローンはpP M
looI、 p P M1002. p P M2O2
S、およびpPMloolから誘導されるpPM100
4である。
〔これらのプラスミドは先の特許出願PCT/AU85
100015  (その記載内容はすべて参照によりこ
こに引用される)、およびマニング(Mannlng)
ら、Infect、 Immun、 53 (2)、 
272〜277 (198B)に開示されている。〕こ
れらのプラスミドを保有する大腸菌K−12株はリポ多
糖(L P S)の形のVc OAgを高レベルで産生
じ、それ故にそれは標準的な熱フェノール/H20法で
抽出可能であり、5DS−ポリアクリルアミドゲル」二
で電気泳動にかけた細胞外被物質の銀染色により検出可
能であり、そしてそれはコレラ菌に対する抗血清との凝
集により判定したときクローンの細胞表面上に存在する
しかしながら、pPM1004をネズミチフス菌(Sa
lmonella  typhimuriuIn) G
30株、またはチフス菌(Salmonella  t
yphi ) Ty 21a株、両方のgalE突然変
異株に導入するとき、Ve OAgは低レベルで産生さ
れしかもリポ多糖の形をしていない。それ故に、それは
熱フェノール/H20法で抽出できず、上記のように銀
染色することもできない。これらおよび他のサルモネラ
菌株はVc OAgを豊富に発現しないので、このこと
は経口生ワクチンにおけるVc OAgのキャリア菌株
としてサルモネラ菌を使用する上で大きな障害となって
いる;VcOAgはコレラの免疫のための防御抗原であ
ることが知られている。
大腸菌に−12におけるVc OAgの発現と比較して
、サルモネラ菌におけるその発現が乏しい理由は2つの
菌種間の多くの差異のいずれかが原因であると思われる
。発現の妨害は遺伝子発現または生合成および結合(a
ssembly)のレベルで起こりうる。
[発明の構成] 従って、本発明の目的は従来技術に関連した1つ以上の
障害を克服するか、または少なくとも軽減することであ
る。
それに従って、大腸菌とサルモネラ菌との間の1つの大
きな差異は2つの菌種間のLPSのコア領域の組成の差
異にあることが今や究明され、その差異は有意であると
考えられる。第1図は大腸菌に−12およびネズミチフ
ス菌におけるLPSのコア糖の配列ならびに組成を示す
。大腸菌に−12のgal E突然変異株はそのLPS
の末端糖としてジグルコースをもつが、サルモネラ菌の
galE突然変異株は末端糖としてモノグルコース残基
をもつことに注意するとおもしろい。
大腸菌に−12によるVc OAg発現におけるLPS
コアの役割は、LPSコアに影響する欠陥をもつ種々の
大腸菌K−12株によるVc OAg(オガワ型)の発
現を調べることにより究明された。要約すると、野生型
またはgalE型のLPSコアをもつ大腸菌K−12株
はVe OAgを発現した。LPSコア中にヘプトース
およびグルコースの両方μたはグルコースのみを欠くか
、あるいはただ1つのグルコース残基をもつ大腸菌K−
12突然変異株ではVe OAgの発現がまったく観察
されなかった(第1図参照)。この結果は、大腸菌に−
12におけるVc OAgが大腸菌に−12のLPSコ
アに結合されることを示している。さらに、コア糖の見
地から推測される必要条件は、“galE”型LPSが
Ve OAg鎖の有効な受容体である以上末端ジグルコ
ースが存在しなければならないということである(第1
図参照)。
サルモネラ菌のLPSコアはガラクトース残基が配置さ
れているために末端ジグルコースをもたず、またサルモ
ネラ菌のgalE突然変異株はただ1つの末端グルコー
スをもつLPSを産生ずる(第1図参照)。
これらの観察は、サルモネラ菌のLPSコアがVc O
Agのための適当な受容体でないという本発明者らの仮
説を支持するものである。
従って、第1の面において、本発明は大腸菌株のコア領
域の少なくとも一部の合成をコードする遺伝子を含むD
NAフラグメントを保有する無毒性サルモネラ菌株を提
供する。
大腸菌株は大腸菌K−12株であり得る。そのDNAフ
ラグメントに含まれる遺伝子座はrfaと呼ばれる。こ
うして、従来技術の問題を回避するために、サルモネラ
菌−大腸菌に−12ハイブリツド菌株がLPSのコア領
域をつくるのに必要な酵素をコードする大腸菌K−12
染色体の領域をサルモネラ菌に移入することによって構
築された。この遺伝子座rfaは大腸菌K−12遺伝子
地図上の約81分のところに存在する。
大腸菌K−12由来のrfa、  (rfa)   、
を含むこのようなサルモネラ菌−大腸菌ハイブリッド菌
株は、適当なプラスミドクローンを保有するように構築
されると、リポ多糖の形のVc OAgを高−11= レベルで発現することができ、さらにリポ多糖の形をし
たサルモネラ菌のO−体細胞抗原を産生ずることも可能
である。
上記のサルモネラ菌−大腸菌ハイブリッド菌株を構築す
るために、別の面において、本発明は特定の抗生物質耐
性をコードするように修飾された大腸菌株を提供する。
その大腸菌株は大腸菌K −12株であり得る。
大腸菌K−12株はいずれの適当な型のものであっても
よい。大腸菌K−12株の大腸菌K−12PK3 (そ
の関連特徴はHfr  坊L 尺監 肪りである)を使
用することができる。大腸菌K−12K L 22g株
(その関連特徴はHfr  thi  leuである)
も使用し得る。特定の抗生物質耐性をコードするための
修飾は、これらの菌株を以下で述べるような簡単な選択
技法により容易に単離できるようにするものであること
が理解されるだろう。
例えば、大腸菌株はクロラムフェニコール耐性をコード
しうる。大腸菌K−12菌はmtl::Tn9挿入変異
を含むように修飾され、その修飾は形質導入=12− (transduction)によって行うことができ
る。
本明細書では、以下に示すように多数の大腸菌、ネズミ
チフス菌、およびチフス菌がそれらの略号で表されるで
あろう。これらの菌株はそれぞれオーストラリア、アゾ
レード大学のカルチャー・コレクションに維持されてい
る。以下の表1は下記細菌株のそれぞれの略号および関
連特徴を示す。
表    1 PN2 1(fr thr leu thiKL228
11fr thi 1eu NK8701 mtl−16::Tn9EX178  
  Hfr  thi  thyA  [pPM100
4]EX170 PN2 mtl−16::Tn9EX
173 KL228 mtl−16::Tn9P249
5 tolc210::TnlOEX260 EX17
0tolc21Q::TnlOEX320 Hfr t
hi thyA tolc210::TnlO[pEV
X14コ* 表   1  (続き) ネズミチフス菌株 G30      ■卦 V2O3G30 5trR[pPMIO04]EX20
6     V2O3(rfa    、大腸菌K−1
2山来のcml R) EX2B2    030  (rfa mtl−16
::Tn’j)ト12LB5010     trp 
 metA  metE  ilv  −…−■gal
E  hsdL  hsds  hsdT  rpsL
EX200     LB5010 (met  、 
ilv  、 rfa。
mtl−18: :Tn9)K−12 EX216           EX200  [p
PMIO04コEX361     EX200 th
yASGSC262trp  mctA  mctE 
 ilv  xylhsdL  hsdS  rpsL
  rfaG3037EX225    5GSC28
2(ilv  xyl  rfa mtl−18::T
n2)K−12 表   1  (続き) チフス菌株 V487     Ty21a  rifR[pPM1
004]EX210     V487 (rfa m
tl−16::Tn9)ト12EX233     E
X210 [pPMIO04欠除]EX256    
 EX233 mtl ”EX259     EX2
5B庫0 EX’(83EX259 [pEVX14]*()K−
12は大腸菌K−12由来の遺伝子領域を示す。
* pEVX14はコレラ菌のオガヮ型〇−抗原をコー
ドする1)EVX3由来の20Kb Sac Iフラグ
メントを含むpEVX5である(オーストラリア国特許
出願38900/85に開示されている)。
上記のハイブリッド菌株の構築に用いられる大腸菌K−
12供与菌株の例はEX170 、 EX173 。
EX178 、 EX26GおよびEX320と称され
るも= 16− のであり、これらの試料はオーストラリア、アゾレード
大学のカルチャーコレクションに維持されている。従っ
て、本発明の別の好適な面では大腸菌供与菌株EX17
0 、 EX173 、 EX17g 。
EX280およびEX320が提供される。
上記のハイブリッド菌株の構築に用いられるサルモネラ
供与菌株の例はネズミチフス菌V490およびチフス菌
v487と称されるものであり、これらの試料はオース
トラリア、アゾレード大学のカルチャーコレクションに
維持されている。従って、本発明の別の好適な面ではサ
ルモネラ供与菌株のネズミチフス菌v490およびチフ
ス菌V487が提供される。
大腸菌に−12のrfa遺伝子座はその遺伝子地図上の
約81分のところにあり、マンニトール利用のための遺
伝子mtlにきわめて接近している。
(rfa)K−12領域はHfr媒介染色体遺伝子転移
によりサルモネラ菌に導入された。HfrP K 3が
使用された:転移の起点は約78分のところであり、初
期マーカーとしての(rfa)K−12の転移は時計の
針と反対の方向に起こる。大腸菌遺伝子の転 移につい
て選択することができるように、菌株PK3はmtl 
: :Tn9挿入変異をもつべく形質導入により修飾さ
れた(Tn 9はクロラムフェニコール耐性をコードす
る)。mtl遺伝子座はHfr転移起点と(rfa)K
−12との間に存在し、そしてクロラムフェニコール耐
性決定因子は大腸菌染色体の転移についての直接選択を
可能にする。mtlおよび(rfa)K−12は接近し
て連結されるので、mtl::Tn9を受は入れる大多
数の受容菌は(rfa)K−12をも受は入れることが
予期された。
構築された供与菌株はEX170と呼ばれた。それは受
容菌が耐性である抗生物質により反選択(contra
selcct)される。この供与菌株はまたいくつかの
成長因子要求性(トレオニンおよびロイシン要求性)を
もち、これらを利用して供与菌株を反選択することもで
きる。
別法として、または追加的に、大腸菌K−12供与菌株
はデオキシコール酸ナトリウムに対する特異的感受性を
コードするように修飾することができる。大腸菌はto
lc210: :TnlO挿入変異を含むように修飾さ
れる。この変異は形質導入を用いて挿入しうる。
例えば、もう1つのEX280と呼ばれる供与菌株が開
示される。それはEX170から誘導され、tolc2
10: :TnlO挿入変異をもつという点でEX17
0と異なっている。この追加の変異は、選択培地中0.
02%(W/V)のデオキシコール酸ナトリウムを使用
することにより、供与菌の反選択を可能にする。クロラ
ムフェニコールとデオキシコール酸塩はともにサルモネ
ラ菌−大腸菌ハイブリッドの選択に必要とされるすべて
であるので、これは栄養培地上での(rfa)”2の転
移についての選択を可能にするであろう。
他のHfr供与菌株も類似の技法を用いて構築すること
ができる。EX170の構築方法と類似の方法を用いて
、rfa領域を時計の針と同じ方向で(約84分の起点
から)初期に転移する大腸菌株K L 228は形質導
入によりail::Tn9とされた。得られたこの菌株
はEX173と呼ばれた。
−19= このようにして形成された供与菌株は、上記のサルモネ
ラ菌−大腸菌ハイブリッドの構築において利用される。
こうして、本発明のさらに別の面では大腸菌のコア領域
の少なくとも一部の合成をコードする遺伝子を含むDN
Aフラグメントを保有する無毒性サルモネラ菌株をつ(
る方法が提供され、その方法は (i)  無毒性サルモネラ菌株、および(11)特定
の抗生物質耐性をコードするように修飾された大腸菌株 を用意し; これらの菌株を染色体遺伝子転移に付し;そして 大腸菌株においてコードされる特定の抗生物質耐性を利
用して、斯く形成されたハイブリッド菌株を選択する; ことを含んでいる。
染色体遺伝子転移はHfrにより媒介される染色体遺伝
子転移であり得る。
その大腸菌株は上記の供与菌株から選択可能である。
好適な形態において、無毒性サルモネラ菌株は明確に定
められた非復帰性のgalE遺伝子変異を含みうる。こ
うしてgat E変異は形成されたサルモネラ菌−大腸
菌ハイブリッドのための試験を提供する。
無毒性サルモネラ菌はチフス菌株またはネズミチフス菌
株であり得る。サルモネラ菌株はネズミチフス菌L B
 5010株、ネズミチフス菌LT2rfaG、ネズミ
チフス菌G3G、その変異体およびその突然変異体から
選ばれる。
好適な形態において、無毒性サルモネラ菌株はさらに、
〇−抗原の合成をコードする遺伝子を含むDNAフラグ
メントを保有する。
その〇−抗原はコレラ菌の〇−抗原(Vc OAg)で
あり得る。
無毒性サルモネラ菌株は、適当なプラスミドを用いて形
質転換することにより〇−抗原を発現する遺伝子を含む
ように修飾することができる。
従って、好適な面において、無毒性サルモネラ菌株をつ
くる上記方法はさらに 〇−抗原を発現する遺伝子およびthyA+郭抗生物質
マーカーを含むプラスミド、および上記の無毒性サルモ
ネラ菌株のthyA誘′導体を準備し;そして その無゛毒性thyAサルモネラ菌株の染色体にプラス
ミド上のクローン化遺伝子を挿入する;ことを包含する
thyA+郭抗生物質マーカーを保有するプラスミドの
作製技術は本発萌者らの係属中のオーストラリア特許出
願第74202787号に開示されており、その記載内
容はすべて参照によりここに引用される。〇−抗原を発
現し且つ陽性選択マーカーとしてのthyA+を含むと
してそこに開示されたプラスミドpEVX8およびpE
VX9が使用される。
上記の型の無毒性サルモネラ菌−大腸菌ハイブリッド菌
株の例は、下記のEX200 、 EX225 。
EX262 、 EX20B 、EX210およびEX
363と称されるものである。これらの菌株の試料はオ
ーストラリア、アゾレード大学のカルチャーコレクジョ
ンに維持されている。
従って、本発明の好適な面では無毒性サルモネラ菌−大
腸菌ハイブリッド菌株が提供される:EX200   
LB5010(a+et  、ilv  、rfa、m
tl−16::に−12 Tnp)   大腸菌K−12山来 EX225  5GSC262(fly  xyl  
rfa mtl−16::Tnp)K(2 EX2B2   G30(rfa mtl−16::T
a2)K−12EX206   V490(rfaK−
12゜大腸菌K−12山来のc+n1R) EX210   V487(rfa mtl−18::
Tnp) K−12EX233  1EX2Lo(pP
Mlo04欠除)÷ EX256    EX233  mtlEX259 
   EX256 thyAEX363    EX2
59(1)EVX14)本発明のさらに別の面によれば
、大腸菌株のコア領域の少なくとも一部の合成をコード
する遺伝子を含むDNAフラグメント、および〇−抗原
の合成をコードする遺伝子を含むDNAフラグメントを
保有する無毒性サルモネラ菌株を含有する、腸疾患に対
して免疫を生じさせるのに有用なワクチン組成物が提供
される。
腸疾患はコレラであり得る。〇−抗原はコレラ菌のO−
体細胞抗原(Vc OAg)であり得る。
その無毒性菌株はEX210およびEX3B3から選択
可能である。
本発明の別の面では、哺乳動物に予防上有効な量の上記
ワクチンを投与することを含む、哺乳動物における腸疾
患の予防処置法が提供される。
本発明は今や添付の実施例に関してさらに詳しく説明さ
れるであろう。しかしながら、以下の記載は例示のため
のものであって、上記の本発明の一般原理を何ら制限す
るものでないことを理解すべきである。
[実 施 例] 菌株EX200の構築 菌株EX170はネズミチフス菌株L 85010と接
合させた。5trR(ストレプトマイシン耐性)、11
v  met  (イソロイシンおよびバリン、ならび
にメチオニンなしで生育)、およびクロラムフェニコー
ル耐性(mtl::Ta2)である接合完了体が選択さ
れた。
このようなサルモネラ菌−大腸菌ハイブリッドは、80
分と88分の間の大腸菌K−12染色体を、サルモネラ
菌染色体の同等領域の代わりにもつことが期待された。
この種の接合完了体は(rfa) K−12遺伝子座を
もたねばならない。菌株L B 5010はgalE変
異体でもあるので、ネズミチフス菌のLPSに対する作
用はLPS依存性バクテリオファージで試験することに
より測定できるだろう。
ファージP22はそのレセプターとして〇−抗原を必要
とし、ファージフエリックス0 (FO)は完全なコア
を必要とし、そしてファージP1およびC21は末端グ
ルコースをもつコアを必要とする。
所望の表現型を示すサルモネラ菌−大腸菌ハイブリッド
は接合完了体の中から見出された。EX200と呼ばれ
る1つのこのようなハイブリッドは、ガラクトース含有
培地上で試験したとき、ファージFOに耐性であること
が判明した。FOは付着するためにサルモネラ菌の完全
なLPSコア領域を使用するが、大腸菌に−12には感
染しないファージである。それ故、サルモネラ菌のrf
a遺伝子座は大腸菌に−12のrfa遺伝子座によって
置き換えられたと思われる。E X 200は、増殖培
地がガラクトースを含む場合、ファージP22に感受性
であるので、このことはネズミチフス菌の0−抗原が大
腸菌に−12のLPSコア糖に結合されたことを立証す
るものである。これらの観察はチフス菌の場合に得られ
たデータにより支持される(下記参照)。
(rfa)   を含むサルモネラ菌株がVc OAg
を発現するかどうか調べるために、プラスミドpEVX
8およびpEVX9 (これらのプラスミドはオースト
ラリア国特許出願番号に開示されている)はEX361
と呼ばれるEX200のthyA誘導体に形質転換され
た。この種の形質転換体は、抗コレラ菌血清を用いるス
ライド凝集により判定したとき、Vc OAgを発現し
た。
他の実験では、プラスミドp P M1004がEX−
つρ − 178と接合させることによりEX200中に導入され
た。1つの接合完了菌株EX21Bは、SDS −ポリ
アクリルアミドゲル上で電気泳動にかけた細胞外被の銀
染色により判定したとき、pPM1004をもつ大腸菌
K−12株に匹敵するVc OAgを産生じた。
菌株EX225の構築 菌株EX170はネズミチフス菌LT2rfaG突然変
異株5GSC282と接合させ、そしてcIIlIR(
クロラムフェニコール耐性)、5trR接合完了体を選
択した。試験したすべての接合完了体はrfaG  に
なり、すなわちそれらは〇−抗原特異的ファージP22
に感受性となり、そしてコア特異的ファージP1および
C21に耐性となった。それ故、大腸菌に−12のrf
a領域は効率よくサルモネラ菌に転移されることが、上
記の結果より確認された。このような接合完了体の1つ
の例はEX225である。この菌株および得られた他の
すべての接合完了体はilv”  (84分に位置する
)であり、このマーカーがmtlおよびrfaに接近し
て連結さQ’7     − れていることを示している。他の接合完了体もまたxy
l”  (79分に位置する)になったが、met”(
89分に位置する)になったものは皆無だった。
それ故、供与菌から受は取った大腸菌染色体の量は、m
tlマーカーの両側の数分に最大限度制限される。
菌株EX262の構築 (rfa) ”2領域・をもつネズミチフス菌G30の
誘導体は次のようにしてつくられた。
普遍形質導入を行うファージPlvirは菌株EX20
01で増殖させた。このファージ溶菌液を使用してG3
0に感染させ、そしてクロラムフェニコール耐性形質導
入体コロニーを選択した。EX262と呼ばれる1つの
形質導入体が回収され、それはmtl−(すなわちmt
l : :Tn9)であり、またガラクトースを含む栄
養培地上て゛ファージFOに耐性であった。大部分の形
質導入体はll1tl  であり、このことはトランス
ポゾンTn 9が形質導入現象の間中に他の位置に移動
したことを示唆している。
菌株EX262はマウスのバイエル板(Peyer’5
patch)を集落化するその能力の点でG30と全く
同に−12 様にふるまう。これは(rfa)   がネズミチフス
菌のこの特性に影響を及ぼさなかったことを示している
。この交雑(cross ;雑種形成)においては形質
導入体が少数しか得られなかったことに注意すべきであ
る。これは恐らく菌株EX200中のに−12 (+ntl : :Tn9)   の両側にある大腸菌
K−12染色体DNAによってもたらされる非常に減少
した組換え頻度によるものと思われる。
菌株EX20Bの構築 菌株v409はネズミチフス菌G30であるが、5tr
Rであってp P M1004(tetR、テトラサイ
クリン耐性、Vc OAgクローン)を保有する。この
菌株はVc OAgを豊富に発現しない。このV490
を菌株EX173と接合させ、そしてcIR。
5trR,tetR(p P M1004保有)接合完
了体を選択した。
5DS−PAGEおよび銀染色により Vc OAg生産についてスクリーニングした接合完了
体のうち、1つはVc OAgを高レベルで発−28= 現することがわかった。この菌株はEX206と呼ばれ
た。
菌株EX20Bはmtl”  (すなわちマンニトール
醗酵陽性)であることが見出され、さらにcmlRであ
った。この菌株は染色体の別の位置に再配置されたTn
 9を含み得る(上記参照)。もう1つの可能性はF’
 mtl::Tn9が接合中に転移されたということで
ある。しかしながら、EX206のプラスミド内容物の
試験はF′の存在を明らかにしなかったが、それはp、
PM1004およびネズミチフス菌の未解明プラスミド
を含む。
菌株EX210の構築 Ty21aであり、しかもrifR(リファンピシン耐
性)であり、かツp P M1004 (tet R。
Vc OAgコーン(cone) )を保有する菌株V
487は菌株EX170と接合させ、そしてcmlR。
rifR,tetR接合完了体を適当に補給した栄養培
地上で選択した。得られたコロニーはSDS −ポリア
クリルアミドゲルで分離した細胞外被物質の銀染色によ
りVe OAg発現について調べた。
サルモネラ菌のコアの代わりに大腸菌に−12のコアを
もつLPS分子のハイブリッド菌株中での存在は、SD
S −PAGEで分離した全細胞溶菌液または細胞外被
の銀染色により容易に検出することができるだろう。大
腸菌コアをもつLPSはサルモネラ菌コアをもつLPS
よりも比較的遅く泳動する。さらに、ハイブリッドのL
PSの移動度は大腸菌に−12のそれとよく似ている。
Vc OAgを発現しかつmtl−である1つの接合完
了体はEX210と呼ばれた。
菌株EX210は培地にガラクトースを添加したときで
さえファージFOに耐性であるが、ファージP22に感
受性であり、このことはサルモネラ〇−抗原がこの菌株
により発現されたことを示している。この菌株はLPS
としてのVe OAgを産生じ、それ故にそれは熱フェ
ノール/H20法で抽出可能である。Vc OAgは細
胞外被、または5DS−PAGEで分離された全細胞溶
菌液の銀染色により検出可能である。ガラクトースを培
地に添加するとき、サルモネラ〇−抗原およびVc O
Agの両方が銀染色により検出される。
EX2LQ細胞はコレラ菌に対する抗血清により凝集さ
れ、このことはOAgが細胞表面に存在することを示し
ている。EX2LOからの単離LPSは、コレラ菌58
9B  L P Sで被覆した5RBCを用いる赤血球
凝集阻害検定において特異的に阻害する。ホルマリンで
固定したEX210細胞もまたこの種の検定で阻害する
。これらの検定は、EX210が重量基準でコレラ菌そ
れ自体により産生されるVc OAgの10%〜50%
を生産することを示唆している。
EX210から単離されたLPS、ホルマリンで固定し
たEX2LOおよび生存EX210それ自体はウサギに
おいて589B  L P Sに対して免疫応答を誘起
することができる。
菌株EX210はコレラの経口生ワクチンとしての使用
可能性をもつ。
菌株EX363の構築 菌株EX210は自然消失によってp P M1004
を除いてE X 233とした。EX238の自然mt
l+復帰変異体は最少培地で選択し、菌株EX25Bと
命名した。EX2513のthyA変異株はチミンおよ
びトリメトプリムを含む最少培地上で培養することによ
り選択した。この菌株はEX259と呼ばれ、非復帰性
(10−8)であることが見出された。それ故、EX2
59はTy 21a rlfR(rfa) ”2thy
Aである。菌株EX259と菌株EX320とを接合す
ることにより、thyA” Vc OAg  (オガワ
型)プラスミドpEVX14を菌株EX259へ移入し
た。
thy” DOCR(デオキシコール酸耐性)接合完了
体について選択した。得られたコロニーはプラスミド内
容物についてスクリーニングされた。1つの接合完了体
がpEVX14をもつことがわかり、これは菌株EX3
63と呼ばれた。この菌株はプロティナーゼにで処理し
たのち5DS−ポリアクリルアミドゲルで電気泳動した
全細胞溶菌液の銀染色により判定したとき、Ve OA
gを発現した。
EX363はコレラの経口生ワクチンとしての使用可能
性をもち、ただ1つの抗生物質耐性マーカーr1fRを
有している。
一  32 − サルモネラ(rfa)K−12ハイブリッド菌株は、〇
−抗原が防御抗原である場合(その例は赤痢菌種の〇−
抗原であり得る)、他のダラム陰性病原菌からの〇−抗
原の発現にとって有用でありうる。
発現が達成されない場合は、サルモネラ菌株の別の修飾
が必要であるかもしれない。例えば、発現は(rfa)
”2および大腸菌に−12の他の染色体領域を必要とす
るかもしれない。
大腸菌K−12LPsコア糖構造(第1図参照)のほか
に、少なくとも4種の他の型が知られている。このよう
なコア型はいろいろな型の〇−抗原の発現にとって必要
でありうる。それ故、それぞれのLPSコア型をもつ一
連のサルモネラ菌株が構築されるだろう。これらは異な
るダラム陰性病原菌からの〇−抗原の発現のために有用
であるだろう。
方  法 細菌株および増殖培地 使用される細菌株、およびそれらの関連特徴は表1に示
される。
細菌株は次の培地の1つで増殖させた=(1)  L 
B : log/lバクトートリプトン5g/ρバクト
ー酵母エキス 5g/ρNaC] (11)ジフコ(Dlfco)NB :leg/ρジフ
コ栄養ブロス 5g/ρNaCI (in )オキソイド(Oxoid)N B :10g
/Ωオキソイド・ラブ・レムコ 10g/#オキソイド細菌ペプトン 5g/、Q Na C1 galE変異株によるサルモネラ〇−抗原の発現がガラ
クトースを必要とする場合は、o、oot%(v/v)
のガラクトースを培地に加えた。
オキソイド寒天は培地を固化するために1.5%(w/
v)加えた。
バクテリオファージ感受性試験 ガラクトース添加または無添加のジフコNB中で増殖さ
せた細菌培養物は、同−培地上に綿棒でストリーク培養
した。試験すべきファージはその乾燥ストリーク上に置
いた(2.5μg)。37℃で16時間インキュベーシ
ョン後、ファージに対する感受性を記録した。
Hfr接合 細菌培養物はLBまたはジフコNB中で16時間増殖さ
せた。供与菌(0,5m1)および受容菌(5ml)を
混合し、遠心により濃縮したのち栄養寒天平板(LB寒
天、またはジフコNB寒天)の表面に置いたニトロセル
ロースフィルター上にまいた。接合体は37℃で5〜6
時間インキュベーションした。
細胞はブロス中に再懸濁して選択培地上で培養した。
P1形質導入 Plvirによる形質導入はミラー(Miller)(
1972)に記載の如〈実施した。サルモネラ菌中のP
lvirを使用するために、まず初めにP1v1r原液
は菌株L B 5010に対して調製された。
LPSの分析 (i)  細胞外被は細胞をリゾチーム、EDTAで処
理したのち、超音波および高速遠心にかけて不溶性物質
をすべて回収することにより調製した。
(11)全細胞溶菌液のプロティナーゼに処理はヒツチ
コック(Hltchcoek)およびブラウン(Bro
wn)  (1983)に記載の如く行った。試料はS
DS/PAGEで調べた。
(iii)LPSはウェストボール(Westphal
)およびジャン(Jann)  (1965)に記載の
熱フェノール/H20法により1〜6力価の細菌培養物
から抽出した。
(1v)単離LPSまたはホルマリン固定細胞はイナバ
LPS、オガワLPSまたはサルモネラLPSを被覆し
た5RBCおよび適当な抗血清を使用するHIA赤血球
凝集阻害検定により試験した。
SDS/PAGEおよび銀染色 SDS/PAGEはマニング(Manning)ら(1
986)に記載の如<20%ポリアクリルアミドゲル上
で行った。
ゲルはサイ(Tsai)およびフラッシュ(Prats
ch)(1982)またはヒツチコックおよびブラウン
(1983)に記載の如<LPSについて染色した。
最後に、ここで概説した本発明の精神から逸脱すること
なしに、いろいろな他の修飾および/または変更がなし
得ることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
第1図は大腸菌に−12およびサルモネラ菌におけるL
PSコア糖の配列ならびに組成を示す。 (外4名)

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)大腸菌株のコア領域の少なくとも一部の合成をコ
    ードする遺伝子を含むDNAフラグメントを保有する無
    毒性サルモネラ菌株。
  2. (2)サルモネラ菌株はネズミチフス菌 (¥Salmonella¥ ¥typhimuriu
    m¥)またはチフス菌(¥Salmonella¥ ¥
    typhi¥)の菌株である、特許請求の範囲第1項記
    載の無毒性菌株。
  3. (3)ネズミチフス菌またはチフス菌の菌株はネズミチ
    フス菌株LB5010、ネズミチフス菌LT2rfaG
    、ネズミチフス菌G30、チフス菌V487、それらの
    変異体およびそれらの突然変異体から選ばれる、特許請
    求の範囲第2項記載の無毒性菌株。
  4. (4)大腸菌株は大腸菌K−12株であり、DNAフラ
    グメントは大腸菌K−12遺伝子地図上の約81分のと
    ころに位置しかつリポ多糖のコア領域を形成するのに必
    要な酵素を含む遺伝子座rfaを保持する、特許請求の
    範囲第1項記載の無毒性菌株。
  5. (5)大腸菌株は特定の抗生物質耐性をコードするよう
    に修飾される、特許請求の範囲第2項記載の無毒性菌株
  6. (6)大腸菌株はクロラムフェニコールまたはデオキシ
    コール酸塩に対する耐性をコードする、特許請求の範囲
    第5項記載の無毒性菌株。
  7. (7)大腸菌K−12株は大腸菌PK3、大腸菌KL2
    28、大腸菌NK6701、大腸菌EX178、大腸菌
    EX170、大腸菌EX173、大腸菌P2495、大
    腸菌EX260、大腸菌EX320;それらの変異体お
    よびそれらの突然変異体から選ばれる、特許請求の範囲
    第4項記載の無毒性菌株。
  8. (8)EX170、EX173、EX178、EX26
    0およびEX320;それらの変異体およびそれらの突
    然変異体から選ばれる大腸菌供与菌株。
  9. (9)ネズミチフス菌V490およびチフス菌V487
    から選ばれるサルモネラ供与菌株。
  10. (10)EX200、EX225、EX262、EX2
    06、EX210、EX233、EX256、EX25
    9、EX363;それらの変異体およびそれらの突然変
    異体から選ばれる無毒性サルモネラ菌−大腸菌ハイブリ
    ッド菌株。
  11. (11)大腸菌株のコア領域の少なくとも一部の合成を
    コードする遺伝子を含むDNAフラグメントを保有する
    無毒性サルモネラ菌株を作る方法であって、 (i)無毒性サルモネラ菌株、および (ii)特定の抗生物質耐性をコードするように修飾さ
    れた大腸菌株 を用意し; これらの菌株を染色体遺伝子転移に付し;そして大腸菌
    株においてコードされる特定の抗生物質耐性を利用して
    、斯く形成されたハイブリッド産物を選択する; ことから成り、該大腸菌株は上記の供与菌株であり得る
    上記方法。
  12. (12)染色体遺伝子転移はHfrにより媒介される染
    色体遺伝子転移である、特許請求の範囲第11項記載の
    方法。
  13. (13)大腸菌株はEX178、EX170、EX17
    3、EX260およびEX320から選ばれる、特許請
    求の範囲第12項記載の方法。
  14. (14)無毒性サルモネラ菌株はgalE遺伝子中に明
    確に定められた非復帰性の突然変異を含む、特許請求の
    範囲第13項記載の方法。
  15. (15)サルモネラ菌株はチフス菌またはネズミチフス
    菌の菌株である、特許請求の範囲第14項記載の方法。
  16. (16)サルモネラ菌株はネズミチフス菌LB5010
    株、ネズミチフス菌LT2rfaG、ネズミチフス菌G
    30、それらの変異体およびそれらの突然変異体から選
    ばれる、特許請求の範囲第15項記載の方法。
  17. (17)無毒性サルモネラ菌株はさらにO−抗原の合成
    をコードする遺伝子を含むDNAフラグメントを保有す
    る、特許請求の範囲第16項記載の方法。
  18. (18)O−抗原はコレラ菌(¥Vibrio¥ ¥c
    holerae¥)のO−抗原(VcOAg)である、
    特許請求の範囲第17項記載の方法。
  19. (19)O−抗原を発現する遺伝子を含み且つthyA
    ^+郭抗生物質マーカーを保有するプラスミド、および
    上記の無毒性サルモネラ菌株のthyA誘導体を用意し
    ;そして 該プラスミド上のクローン化遺伝子を無毒性thyAサ
    ルモネラ菌株の染色体に挿入する;ことをさらに含む特
    許請求の範囲第17項記載の方法。
  20. (20)プラスミドはプラスミドpEVX8およびpE
    VX9から選ばれる、特許請求の範囲第19項記載の方
    法。
  21. (21)大腸菌株のコア領域の少なくとも一部の合成を
    コードする遺伝子を含むDNAフラグメント;およびO
    −抗原の合成をコードする遺伝子を含むDNAフラグメ
    ント;を保有する無毒性サルモネラ菌株を含む腸疾患に
    対して免疫を生じさせるのに有用なワクチン組成物。
  22. (22)腸疾患はコレラである、特許請求の範囲第21
    項記載のワクチン組成物。
  23. (23)O−抗原はコレラ菌のO−体細胞抗原(VcO
    Ag)である、特許請求の範囲第22項記載のワクチン
    組成物。
  24. (24)無毒性サルモネラ菌株はEX200、EX22
    5、EX262、EX206、EX210、EX233
    、EX256、EX259、EX363;それらの変異
    体およびそれらの突然変異体から選ばれる、特許請求の
    範囲第21項記載のワクチン組成物。
  25. (25)大腸菌株のコア領域の少なくとも一部の合成を
    コードする遺伝子を含むDNAフラグメント;およびO
    −抗原の合成をコードする遺伝子を含むDNAフラグメ
    ント;を保有する無毒性サルモネラ菌株を含む腸疾患に
    対して免疫を生じさせるのに有用なワクチン組成物の予
    防上有効な量を哺乳動物に投与することから成る、哺乳
    動物における腸疾患の予防処置法。
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