KR20060034698A

KR20060034698A - 화농성 연쇄상구균 시스테인 프로테아제의 재조합 발현 및이의 면역원성 조성물

Info

Publication number: KR20060034698A
Application number: KR1020067000659A
Authority: KR
Inventors: 로리 앤 윈터; 유리 블라디미로비치 마쓰카; 엘리자베쓰 테러미 앤더슨; 스티븐 브루스 오름스테트
Original assignee: 와이어쓰 홀딩스 코포레이션
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2004-07-07
Publication date: 2006-04-24
Also published as: EP1644405A1; CA2531393A1; AU2004257206A1; JP2007536900A; WO2005007690A1; BRPI0412418A; CN1820023A; IL172745A0; US20060189791A1; MXPA06000264A

Abstract

본 발명은 분자 생물학, 임상 세균학 및 단백질 폴딩 분야에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 가용성의 성숙한 화농성 연쇄상구균 외독소 B(SpeB) 폴리펩타이드를 숙주 세포에서 재조합 발현시키는 방법에 관한 것이다.

화농성 연쇄상구균, 외독소, 시스테인 프로테아제, 재조합 발현, 면역원성 조성물

Description

화농성 연쇄상구균 시스테인 프로테아제의 재조합 발현 및 이의 면역원성 조성물{Recombinant expression of Streptococcus pyogenes cysteine protease and immunogenic compositions thereof}

본 발명은 분자 생물학, 임상 세균학 및 단백질 폴딩 분야에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 성숙한 화농성 연쇄상구균 외독소 B(SpeB) 폴리펩타이드를 숙주 세포에서 재조합 발현시키는 방법에 관한 것이다.

그룹 A 연쇄상구균(GAS)으로 불리기도 하는 화농성 연쇄상구균(Steptococcus pyogenes)은 사람의 일반적인 그램 양성의 세균성 병원균이다. 화농성 연쇄상구균은 인두염, 농가진 및 패혈증을 비롯하여 사람의 다양한 질환을 일으킨다. 감염에 이어, 류마티스열 및 급성 사구체신염과 같은 자가면역 합병증도 사람에게서 나타난다. 화농성 연쇄상구균은 또한 성홍열, 괴사 근막염 및 독성 쇼크와 같은 심한 급성 질환도 일으킨다.

흔히 "스트렙 인후통"으로 불리는 그룹 A 연쇄상구균에 의한 인후통은 계절별로 다르기는 하지만 일반 의료 진료시 모든 외래환자들의 적어도 16%의 원인이 되고 있다(Hope-Simpson, 1981). 또한, 그룹 A 연쇄상구균은 북미와 다른 4 대륙에서 최근 부활되고 있는 괴사 근막염과 관련된 독성 쇼크의 원인이기도 하다(Stevens, 1992).

현재, 연쇄상구균 감염은 항생제 요법으로 치료한다. 하지만, 치료받은 환자의 25 내지 30%는 재발되고(되거나) 점막 분비물에 당해 세균이 퍼진다. 독성 쇼크 및 중증 침입성 질환에 대한 항생제 치료는 종종 효과가 없고, 사망률이 50%를 초과할 수 있다(Davies et al., 1996). 중증의 침입성 연쇄상구균 감염에 대한 페니실린의 치료 실패는 다량의 접종물이 빠르게 정지상에 도달하고 페니실린은 성장이 느린 세균에 대해 큰 효과를 나타내지 못하는 현상 때문이다(Stevens et al. 1993). 따라서, 연쇄상구균 감염의 예방이나 경감을 위한 효과적인 수단의 필요성은 여전히 계속되고 있는 실정이다. 더욱 특히, 연쇄상구균 감염의 예방용 면역원성 조성물에 유용한 항원(또는 면역원)의 동정 및 개발의 필요성도 현존하는 과제이다. 현재 면역원으로서 연구되고 있는 1가지 폴리펩타이드 항원은 화농성 연쇄상구균 외독소 B(SpeB)인데, 이는 연쇄상구균 시스테인 프로테아제, 연쇄상구균 프로테이나제 또는 스트렙토파인으로도 알려져 있다.

화농성 연쇄상구균 외독소 B(SpeB)는 27개 아미노산의 NH₂ 말단 시그널 서열과 이어서 118개 아미노산의 프로펩타이드 서열(아미노산 28-145), 및 253개 아미노산 성숙 서열(아미노산 146-398)을 보유하는 40kDa 불활성 프리프로효소(즉, 자이모겐)로서 발현된다[Chaussee et al., 1993; Liu and Elliot., 1965]. 이러한 40kDa SpeB 자이모겐(zymogen)은 분비 시, 자가촉매 활성화를 겪어, 12kDa NH₂ 말단 프로펩타이드의 제거 및 성숙한 28kDa 활성 SpeB 효소의 형성을 초래한다. 이러한 활성 효소로의 전환 기작은 원치 않은 단백질 분해를 방지하고 단백분해 활성의 시공간적 조절을 가능케한다(Khan and James, 1998).

시스테인 엔도펩티다제 효소 그룹의 일원으로서, SpeB는 활성 부위에 Cys-His 쌍을 함유한다(Liu et al., 1965; Liu, 1965; Tai et al., 1976). 192 위치에 있는 시스테인 단일 잔기의 세린으로의 치환(이하, "C192S"라 한다)은 SpeB 효소의 단백분해 활성의 검출가능한 손실을 초래하여, 40kDa SpeB 자이모겐의 28kDa 성숙 SpeB 형태로의 프로세싱(processing)을 차단한다(Gubba et al., 1998; Matsuka et al., 1999; Musser et al., 1996).

종래 연구의 결과에 따르면, C192S SpeB 돌연변이체의 성숙 형태가 야생형 SpeB 효소에 대한 최대 억제 활성이 있는 항체의 생산에 필수적인 것이 확인되었다(Matsuka et al., 1999). 이는 면역화 용도로서, C192S SpeB 돌연변이체의 NH₂ 말단 절두된 28kDa 성숙 형태의 생산 필요성을 암시한다. 하지만, 성숙 C192S SpeB(즉, 이의 NH₂ 말단 프로서열이 결실된 것)의 재조합체 발현은 대장균(E.coli)에서 불용성 단백질의 축적을 초래한다.

가용성 성숙 C192S SpeB 돌연변이체를 생산하기 위한 1가지 접근법은 40kDa SpeB 자이모겐의 제한적 단백분해를 통해서 이루어졌다. 예컨대, 성숙한 C192S SpeB 돌연변이체를 생산하는 40kDa C192S SpeB 돌연변이체 자이모겐의 제한적 단백 분해는 엘라스타제, 펩신, 써모라이신(Matsuka et al., 1999) 및 파파인을 비롯한 여러 프로테아제들의 사용으로 성취되었다. 이러한 자료와 리우 및 엘리어트(Liu and Elliot, 1965)에 의해 공개된 트립신과 서브틸리신을 이용한 자료는, 원하는 28kDa 성숙 C192S SpeB 돌연변이체가 다양한 프로테이나제를 이용한 40kDa C192S SpeB 돌연변이체 자이모겐의 처리시 성공적으로 생성된다는 것을 암시한다.

하지만, 이러한 접근법은 대량 생산시 여러 가지 단점을 갖고 있다. 첫째, 2회의 연속 정제 단계, 즉 전장 자이모겐 정제 및 프로세싱된 성숙 프로테아제 정제 단계의 필요성으로 인해, 성숙 프로테아제의 최종 산물 수율이 낮다는 것이다. 둘째, 특히 대규모 생산시, 제한적 단백분해 반응의 일관성 및 재현성과 관련된 곤란성이 있다는 것이다. 마지막으로, 분해에 사용된 효소적 활성의 외인성 프로테아제로 인한 최종 산물의 원초적인 오염 위험성이 있다는 것이다. 이러한 오염은 반응이 수지-고정성 프로테아제에 의해 수행되는 경우에도 방지하기가 극히 어렵다.

따라서, 포유동물 숙주의 연쇄상구균 감염에 대한 효과적인 면역원성 조성물의 필요성은 당해 기술분야에서 절실한 실정이다. 따라서, 포유동물 숙주에게 투여했을 때 면역원성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 생산 또는 발현하는 방법이 특히 바람직하다. 또한, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 면역원성 형태를 생산 또는 발현하는 상기와 같은 방법은, SpeB 수율 감소, 단백분해 일관성/재현성 한계 및 외인성 효소 오염의 위험과 같은 전술한 대량 생산시의 단점을 방지할 수 있는 것이 바람직하다.

발명의 개요

본 발명은 넓게는 숙주 세포에서 성숙 화농성 연쇄상구균 외독소 B(SpeB) 폴리펩타이드를 재조합 발현시키는 방법 및 이의 면역원성 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 숙주 세포에서 가용성인 28kDa 성숙 SpeB 폴리펩타이드와 12kDa SpeB 프로펩타이드를 숙주 세포에서 공동발현하는 신규 방법에 관한 것이다.

즉, 특정 양태에 따르면 본 발명은 숙주 세포에서 성숙한 화농성 연쇄상구균 외독소 B(SpeB) 폴리펩타이드를 재조합 발현시키는 방법으로서, (i) (a) SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (b) 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드로 숙주 세포를 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염시키는 단계, 및 (ii) 상기 숙주 세포내에서 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드 및 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인의 숙주 세포에 의한 발현을 허용하는 조건 하에 상기 숙주 세포를 배양하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 폴리시스트론 플라스미드 시스템에 따르면, 단독 프로모터(예, T7 프로모터)가 폴리시스트론 mRNA 전사체의 발현을 유도하고, 이러한 폴리시스트론 mRNA는 정확한 판독 프레임에서 2종 이상의 폴리펩타이드(예컨대, SpeB 프로폴리펩타이드 도메인 및 성숙 SpeB 폴리펩타이드)의 발현을 유도한다. 특정 양태에 따르면, SpeB 프로폴리펩타이드 도메인은 특히 서열번호 2의 아미노산 잔기 28 내지 145를 포함하는 폴리펩타이드로서 정의되는 것이고, 성숙 SpeB 폴리펩타이드는 특히 서열번호 2의 아미노산 잔기 146 내지 398을 포함하는 폴리펩타이드로서 정의되는 것이다. 바람직한 양태에 따르면, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 있는 시스테인은 세린으로 치환된다. 다른 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드는 포유동물 숙주에서 면역원성이다. 또 다른 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드에 특이적인 항체는 야생형 SpeB 폴리펩타이드와 교차반응하고 SpeB 폴리펩타이드 활성을 중화시킨다. 특정의 바람직한 양태에 따르면, 플라스미드는 T7 프로모터 함유 플라스미드이다. 이의 구체적인 1가지 양태에서, T7 프로모터 함유 플라스미드는 pET, pRSET, pCRT7-CTTOPO 및 pIVeX로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 것이다. 또 다른 바람직한 양태에서, 숙주 세포는 세균 세포이다. 이의 특정 양태에 따르면, 세균 숙주 세포는 대장균이다. 또 다른 양태에서, 대장균은 BLR(DE3), BLR(DE3)pLysS, AD494(DE3), AD494(DE3)pLysS, BL21(DE3), BL21(DE3)pLysS, BL21(DE3)pLysE, BL21(DE3)pLacI, BL21trxB(DE3), BL21trxB(DE3)pLysS, HMS174(DE3), HMS174(DE3)pLysS, HMS174(DE3)pLysE, Origami(DE3), Origami(DE3)pLysS, Origami(DE3)pLysE, Origami(DE3)pLacI, OrigamiB(DE3), OrigamiB(DE3)pLysS, OrigamiB(DE3)pLysE, OrigamiB(DE3)pLacI, Rosetta(DE3), Rosetta(DE3)pLysS, Rosetta(DE3)pLysE, Rosetta(DE3)pLacI, Tuner(DE3), Tuner(DE3)pLysS 및 Tuner(DE3)pLacI로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 균주이다.

다른 양태에 의하면, 본 발명은 (a) (i) SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 플라스미드 및 (ii) 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 플라스미드로 숙주 세 포를 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염시키는 단계; 및 (b) 상기 숙주 세포 내에 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드와 상기 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 공동 발현시키기에 적합한 조건 하에서 상기 숙주 세포를 배양하는 단계를 포함하여, 숙주 세포에서 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 재조합 발현시키는 방법에 관한 것이다. 특정 양태에 따르면, SpeB 프로폴리펩타이드 도메인은 특히 서열번호 2의 아미노산 잔기 28 내지 145를 포함하는 폴리펩타이드로서 정의되는 것이고, 성숙 SpeB 폴리펩타이드는 특히 서열번호 2의 아미노산 잔기 146 내지 398을 포함하는 폴리펩타이드로서 정의되는 것이다. 바람직한 일 양태에 따르면, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 있는 시스테인은 세린으로 치환된다. 다른 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드는 포유동물 숙주에서 면역원성이다. 또 다른 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드에 특이적인 항체는 야생형 SpeB 폴리펩타이드와 교차반응하고 SpeB 폴리펩타이드 활성을 중화시킨다. 특정의 바람직한 양태에 따르면, 플라스미드는 T7 프로모터 함유 플라스미드이다. 이의 구체적인 1가지 양태에서, T7 프로모터 함유 플라스미드는 pET, pRSET, pCRT7-CTTOPO 및 pIVeX로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 것이다. 또 다른 바람직한 양태에서, 숙주 세포는 세균 세포이다. 바람직한 일 양태에 따르면, 숙주 세포는 대장균인 것으로서, 여기서 대장균은 BLR(DE3), BLR(DE3)pLysS, AD494(DE3), AD494(DE3)pLysS, BL21(DE3), BL21(DE3)pLysS, BL21(DE3)pLysE, BL21(DE3)pLacI, BL21trxB(DE3), BL21trxB(DE3)pLysS, HMS174(DE3), HMS174(DE3)pLysS, HMS174(DE3)pLysE, Origami(DE3), Origami(DE3)pLysS, Origami(DE3)pLysE, Origami(DE3)pLacI, OrigamiB(DE3), OrigamiB(DE3)pLysS, OrigamiB(DE3)pLysE, OrigamiB(DE3)pLacI, Rosetta(DE3), Rosetta(DE3)pLysS, Rosetta(DE3)pLysE, Rosetta(DE3)pLacI, Tuner(DE3), Tuner(DE3)pLysS 및 Tuner(DE3)pLacI로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 균주이다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 숙주 세포에서 불용성 폴리펩타이드 응집체를 형성하는 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 함유한 플라스미드를 숙주 세포에서 재조합 발현시키는 단계; (b) 상기 폴리펩타이드 응집체를 용해시켜, 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드로서 정의되는 용해된 폴리펩타이드를 수득하는 단계; (c) 상기 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 샤프롱(chaperon) 단백질 존재하에서 리폴딩(refolding)시켜, 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드로 폴딩시키는 단계; 및 (d) 수득되는 천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 회수하는 단계를 포함하는, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 생산 방법에 관한 것이다. 바람직한 양태에 따르면, 샤프롱 단백질은 GroEL, GroEL/GroES, PDI, PPI 및 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인으로 이루어진 그룹 중에서 선택된다. 구체적인 양태에서, 샤프롱 단백질은 서열번호 2의 아미노산 잔기 28 내지 145를 포함하는 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인이다. 바람직한 구체예에서, 성숙 SpeB는 서열번호 2의 아미노산 잔기 146 내지 398을 포함하는 폴리펩타이드이다. 다른 바람직한 양태에 따르면, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인은 세린으로 치환된다. 또 다른 양태에서, 불용성 폴리펩타이드 응집체는 특히 봉입체로서 정의된다. 다른 양태에서, 폴리펩타이드를 용해시키는 것은 우레아, 구아니디늄 클로라이드, 소듐 도데실 설페이트(SDS), 열 등과 같은 변성제이다.

또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (i) 숙주 세포에서 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (ii) GroEL 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드를 숙주 세포에서 발현시키는 것을 포함하여, 숙주 세포에서 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 재조합 발현시키는 방법에 관한 것이다. 바람직한 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인은 세린으로 치환된다. 특정 양태에서, 상기 플라스미드는 또한 GroES 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 추가로 포함한다.

또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) (i) 숙주 세포에서 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (ii) GroEL 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드로 숙주 세포를 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염시키는 단계; (b) 상기 숙주 세포에서 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드와 GroEL 폴리펩타이드를 발현시키기에 적합한 조건 하에서 상기 숙주 세포를 배양하는 단계; 및 (c) 천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 회수하는 단계를 포함하는 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 생산 방법에 관한 것이다. 바람직한 양태에서, 상기 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인은 세린으로 치환된다.

다른 특정 양태에 따르면, 본 발명은 전술한 본 발명의 1 이상의 방법에 따라 생산된 성숙 SpeB 폴리펩타이드에 관한 것이다. 다른 양태에 따르면, 본 발명은 전술한 본 발명의 방법 중 하나에 따라 생산된 SpeB 폴리펩타이드를 포함하는 면역원성 조성물에 관한 것이다. 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 전술한 본 발명의 방법에 따라 생산된 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 포함하는 면역원성 조성물의 면역원성 함량을 포유동물 검체에게 투여하는 것을 포함하여, 화농성 연쇄상구균에 대하여 포유동물 검체를 면역화시키는 방법에 관한 것이다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (b) 숙주 세포에서 발현되었을 때 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드에 관한 것이다. 특정 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인은 세린으로 치환된다. 다른 특정 양태에서, 플라스미드는 T7 프로모터 함유 플라스미드이다.

다른 특정 양태에 따르면, 본 발명은 (a) SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 함유하는 플라스미드 및 (b) 숙주 세포에서 발현되었을 때 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 플라스미드에 관한 것이다. 특정 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인은 세린으로 치환된다. 다른 특정 양태에서, 플라스미드는 T7 프로모터 함유 플라스미드이다.

다른 특정 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 숙주 세포에서 발현되었을 때 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (b) GroEL 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플 라스미드에 관한 것이다. 바람직한 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인은 세린으로 치환된다. 다른 특정 양태에서, 플라스미드는 T7 프로모터 함유 플라스미드이다.

또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 숙주 세포에서 발현되었을 때 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열, (b) GroEL 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (c) GroES 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드에 관한 것이다. 바람직한 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인은 세린으로 치환된다. 다른 양태에서, 플라스미드는 T7 프로모터 함유 플라스미드이다.

또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 숙주 세포에서 발현되었을 때 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (b) GroEL, GroES, PDI 및 PPI로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 1 이상의 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드에 관한 것이다. 바람직한 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인은 세린으로 치환된다. 특정 다른 양태에서, 플라스미드는 T7 프로모터 함유 플라스미드이다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 전술한 본 발명의 플라스미드로 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염된 숙주 세포를 제공한다.

기타 다른 본 발명의 특징 및 장점은 이하 상세한 설명, 이의 바람직한 양태 및 청구의 범위로부터 분명하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1A 및 도 1B는 재조합체 성숙 SpeB 및 프로서열 도메인의 상호작용을 나타낸 것이다. 도 1A는 프로서열 도메인(흑색 기호) 또는 라이소자임(백색 기호) 함유 미량역가 평판에서 배양하고 실시예 1에 기술된 바와 같이 ELISA 분석된, 펩신에 의해 생성된 성숙 C192S SpeB(●) 및 성숙 야생형 SpeB(■)의 농도 증가를 도시한 것이다. 이 실험 자료는 모두 이반복 실험한 3종 실험의 결과이다. 도 1B는 실시예 1에 기술된 바와 같이 Biocore 3000의 사용을 통해 수행한, 프로서열 도메인 및 성숙 SpeB 폴리펩타이드 사이의 상호작용에 대한 실시간 분석 결과를 도시한 것이다. 이 결과는 표면 플라스몬 공명(상대적 반응)으로 나타냈다.

도 2A 및 도 2B는 성숙 SpeB의 프로서열 도메인 매개 억제를 도시한 것이다. SpeB 프로서열 도메인(■) 또는 라이소자임(△)을 사용하고, 기질로서 레소루핀(resorufin) 표지된 카제인(도 2A) 또는 시스테인 프로테아제 파파인(도 2B)을 사용하여 실시예 1에 기술된 바와 같이 분석한 성숙 야생형 SpeB의 억제가 도시되었다.

도 3은 변성된 성숙 SpeB의 리폴딩에 대한 재조합체 프로서열 도메인의 효과를 보여준다. 변성된 성숙 SpeB를 PBS, 0.5M 아르기닌(●); PBS, 0.5M 아르기닌, 20μM 프로테아제 억제제 E-64(○); PBS(■); 및 PBS, 증가되는 농도의 프로서열 도메인을 함유하는 20μM E-64(□)에 신속하게 희석했다. 실시예 1에 기술된 바와 같이 반응을 수행하고, 레소루핀으로 표지된 카세인 분해 분석을 이용하여 프로테아제 활성의 존재를 평가했다.

도 4는 2-플라스미드 기반 발현 작제물의 모식도이다. 2-플라스미드 기반 발현 벡터의 특징에는 표시된 바와 같은 KanR-카나마이신 내성 유전자(aph(3')-la), AmpR-앰피실린 내성 유전자(β-락타마제), Ori-복제 기원, lacI^q-lac 억제인자, T7계 프로모터(T7 또는 T7 lac) 및 T7 터미네이터가 포함된다.

도 5A 및 도 5B는 각각 폴리시스트론 발현 시스템 및 합성 링커 영역의 모식도이다. 폴리시스트론 발현 벡터(도 5A)의 특징에는 표시된 바와 같은 KanR-카나마이신 내성 유전자(aph(3')-la), Ori-복제 기원, lacI^q-lac 억제인자, T7lac 프로모터 및 T7 터미네이터가 포함된다. 링커 영역의 분석된 염기 조성은 제시된 바와 같다(도 5B). 각 링커 영역의 뉴클레오타이드 표기(5nt, 10nt, 20nt, 40nt)는 프로서열 도메인의 조작된 TAA 해독 종결 코돈(PSD 종결)(진한 흑체 문자)과 최적화된 샤인-달가노(Shine-Dalgarno) 리보좀 결합 부위(SD) 사이의 염기 수를 표시한 것이다. 제2 시스트론의 해독 ATG 개시 코돈은 진한 이탤릭체로 표시한 것이다.

도 6A 및 도 6B는 폴리시스트론 발현 시스템에서 발현되는 가용성 성숙 SpeB 및 프로서열 도메인 수준의 평가 및 상대적 정량 결과를 도시한 것이다. 가용성 분획 중에 성숙 SpeB 및 프로서열 도메인을 발현하는 5nt, 10nt, 20nt 및 40nt 링커 함유 C192S SpeB 폴리시스트론 시스템에 대한 SDS-PAGE 평가를 수행했다(도 6A). 발현된 단백질의 정량은 농도계(Molecular Dynamics Personal Densitometer)를 사 용하여 수행하고, 스캐닝된 면적의 측정 양을 발현 수준으로 표시했다(도 6B).

도 7은 폴리시스트론 cDNA의 정량적 PCR 분석 결과를 도시한 것이다. 이 cDNA 및 -RT 대조군은 실시예 1에 기술된 바와 같이 제조 및 분석했다. 모든 Ct 값은 KanR mRNA 발현에 대하여 표준화되었다.

도 8은 성숙 C192S SpeB의 열 유도 변성을 입증한 것이다. 발현된 C192S SpeB 자이모겐의 펩신 분해, 또는 2-플라스미드 공동발현 시스템 및 폴리시스트론 공동발현 시스템으로 생산한, 정제된 성숙 C192S SpeB의 변성 곡선은 실시예 1에 기술된 바와 같이 분석했다.

도 9는 성숙한 야생형 SpeB의 열 유도 변성을 입증한 것이다. 자가촉매 프로세싱(즉, 자이모겐 생산), 또는 2-플라스미드 공동발현 시스템 및 폴리시스트론 공동발현 시스템으로 생산한, 정제된 성숙 야생형 SpeB의 변성 곡선은 실시예 1에 기술된 바와 같이 분석했다.

도 10은 재조합체 성숙 SpeB의 작업 몰농도 평가 결과를 도시한 것이다. 자가촉매작용(■), 2-플라스미드(●) 및 폴리시스트론(▲) 공동발현으로 생산한, 정제된 야생형 SpeB의 등량(0.12μM)을 실시예 1에 기술된 바와 같이 레소루핀 표지된 카세인 분해 분석으로 평가했다. 분해 반응에는 25℃, 1시간 항온반응 시간을 사용했다. 폴리시스트론 발현으로 생산한, 정제된 성숙 C192S SpeB(◇)를 대조군으로서 평가했다.

도 11은 야생형 SpeB 단백분해 활성의 항체 매개 억제를 입증한 것이다. 2-플라스미드(◆) 또는 폴리시스트론 시스템(□)에 의해 생성된, 성숙 C192S SpeB에 대하여 유발된 항혈청의 증가량을, 레소루핀 표지된 카세인 분해 분석을 사용하여 성숙 야생형 SpeB의 단백분해 활성을 특이적으로 억제하는 능력에 대해 평가했다. 분해 반응에는 37℃, 2시간의 항온처리 시간을 사용했다. 분석의 음성 대조군(*)으로서 면역전 혈청을 사용했다.

이하 기술되는 본 발명은 면역원성 조성물에 사용되는 화농성 연쇄상구균 외독소 B(이하, "SpeB"라 한다)의 생산 방법에 대한 당업계의 요구를 해결해 준다. 바람직한 특정 양태에 따르면, 본 발명은 면역원성 조성물에 사용되는 성숙 SpeB의 생산 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 이하 기술되는 본 발명은 숙주 세포에서 가용성인 발현된 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 숙주 세포에서 재조합 발현시키는 방법에 대한 당업계의 요구를 해결해준다. 바람직한 양태에서, 본 발명의 방법에 따라 생산된 성숙 SpeB 폴리펩타이드는 포유동물 숙주에게 투여했을 때 면역원성이다.

이하 정의되는 바와 같이, "SpeB 자이모겐"은 서열번호 2의 아미노산 1-398을 포함하는 40kDa 프리프로폴리펩타이드이다. SpeB 자이모겐은 27개의 아미노산 NH₂ 말단 시그널("프리")서열과, 이어서 118개 아미노산의 프로폴리펩타이드("프로") 서열 및 253개 아미노산 성숙 폴리펩타이드 서열을 보유하는 효소적 불활성(즉, 자이모겐)인 40kDa 프리프로폴리펩타이드로서 발현된다. 따라서, 이하 정의되는 바와 같이 SpeB 자이모겐의 "프리"서열은 서열번호 2의 아미노산 1 내지 27을 포함한다. 이와 마찬가지로, 이하 정의되는 바와 같이, SpeB 자이모겐의 "프로 서열", "프로서열 도메인", "프로폴리펩타이드 서열" 및 "프로폴리펩타이드 도메인"은 호환하여 사용할 수 있는 것으로서, 프로 서열은 서열번호 2의 아미노산 28-145를 포함한다.

40kDa SpeB 자이모겐은 천연 세균(즉, 화농성 연쇄상구균)에서 분비되면, 자가촉매 활성화를 겪으므로, 12kDa NH₂ 말단 프로폴리펩타이드 서열(즉, 서열번호 2의 아미노산 28-145)이 제거되고, 성숙한 28kDa 단백분해 활성의 SpeB 폴리펩타이드(또는 효소)가 형성된다. 이하 정의되는 바와 같이, "성숙 SpeB" 폴리펩타이드는 서열번호 2의 아미노산 146-398을 함유하는 28kDa 폴리펩타이드로서, 시스테인 프로테아제 활성을 보유한다. 이하 정의되는 바와 같이, "성숙 SpeB" 폴리펩타이드 및 "성숙 야생형 SpeB" 폴리펩타이드는 호환하여 사용할 수 있는 것으로서, 모두 서열번호 2의 아미노산 146-398을 포함하는 야생형 28kDa 폴리펩타이드를 의미하고, 이 폴리펩타이드는 시스테인 프로테아제 활성이 있다.

SpeB 활성 부위는 서열번호 2의 아미노산 잔기 192 및 340에 존재하는 Cys-His 쌍을 함유한다. 위치 192에 존재하는 단일 시스테인 잔기의 세린 잔기로의 아미노산 치환(즉, 돌연변이)(이하, "C192S" 또는 "C192S 돌연변이체")은 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드의 검출가능한 단백분해 활성의 손실을 가져온다. 따라서, 이하 정의되는 바와 같이, "C192S SpeB 자이모겐" 또는 "C192S SpeB 돌연변이체"는 위치 192에 있는 시스테인 아미노산 잔기가 세린 아미노산 잔기로 돌연변이된 서열번호 2의 아미노산 28-398을 포함한다. 이하 정의되는 바와 같이, "성숙 C192S SpeB" 폴리펩타이드는 위치 192의 시스테인 아미노산 잔기가 세린 아미노산 잔기로 돌연변이된 서열번호 2의 아미노산 146-398을 포함한 28kDa 폴리펩타이드로서, 이러한 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드는 성숙 야생형 SpeB 폴리펩타이드와 비교했을 때 시스테인 프로테아제 활성이 전혀 없다.

따라서, 특정 양태에 따르면, 본 발명은 성숙 SpeB 폴리펩타이드, 보다 바람직하게는 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드를 포함하는 면역원성 조성물에 관한 것이다. 예를 들어, C192S SpeB 돌연변이체를 이용한 종래의 면역학적 연구에 따르면 성숙 야생형 SpeB 폴리펩타이드에 대한 최대 억제 활성(즉, 교차 반응성)이 있는 항체 생산에 있어서 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드(즉, NH₂ 말단 프로폴리펩타이드 서열이 결실된 것)가 필요하다는 것이 입증되었다(Matsuka et al., 1999). 따라서, 화농성 연쇄상구균 감염에 대한 포유동물의 면역화에 효과적인 면역원성 조성물은 최소한 성숙 C192S SpeB 또는 성숙 야생형 SpeB 폴리펩타이드 항원을 포함하는 것으로 생각되어야 한다. 하지만, 당업계에 공지된 바에 따르면, 대장균 숙주 세포에서의 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 재조합체 발현은 대장균에서 불용성인 SpeB 폴리펩타이드 응집체만을 유일하게 생산한다(Matsuka et al., 1999).

따라서, 특정 양태에 따르면, 본 발명은 숙주 세포에서 "성숙" 및 "가용성"인 SpeB 폴리펩타이드 발현의 곤란함을 극복한 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 일 양태에 따르면, 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드(또는 성숙 야생형 SpeB)를 암호화하는 플라스미드 및 프로폴리펩타이드 도메인(즉, 서열번호 2의 아미노산 28-145)을 암호화하는 플라스미드를 숙주 세포에서 공동발현시킴에 따라 가용성의 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드(또는 성숙 야생형 SpeB)가 숙주 세포에서 성공적으로 발현된다는 것이 입증되었다(예컨대, 실시예 3 참조). 이와 유사하게, 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드(또는 성숙 야생형 SpeB) 및 프로폴리펩타이드 서열(서열번호 2의 아미노산 28-145) 양자를 암호화하는 폴리시스트론 플라스미드의 재조합체 공동발현에 의해, 가용성의 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드(또는 성숙 야생형 SpeB)가 역시 숙주 세포에서 발현된다(예컨대, 실시예 4 참조).

따라서, 이하 기술되는 본 발명은 화농성 연쇄상구균 감염에 대하여 포유동물을 면역시키는 면역원성 조성물에 특히 유용한 가용성의 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드(또는 성숙 야생형 SpeB)를 숙주 세포에서 발현시키기 위한 신규 방법 및 신규 조성물을 제공한다. 즉, 바람직한 특정 양태에 따르면, 본 발명은 숙주 세포에서 가용성인 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드(또는 성숙 야생형 SpeB)를 암호화하는 플라스미드 및 프로폴리펩타이드 도메인(즉, 서열번호 2의 아미노산 28-145)을 암호화하는 플라스미드를 숙주 세포에서 공동 발현시키는 방법에 관한 것이다. 다른 바람직한 특정 양태에 따르면, 본 발명은 숙주 세포에서 가용성인 성숙 C192 SpeB 폴리펩타이드(또는 성숙 야생형 SpeB) 및 프로폴리펩타이드 서열(서열번호 2의 아미노산 28-145) 양자를 암호화하는 폴리시스트론 플라스미드를 숙주 세포에서 발현시키는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 가용성 성숙 SpeB의 생산 조절에 있어서 프로서열 도메인의 필요성을 입증하는 것으로서, 이는 프로서열 도메인이 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 적당한 폴딩을 유도하는 데 있어서 분자내 샤프롱으로 작용함을 암시한다. 성숙 야생형 SpeB 폴리펩타이드 또는 성숙 C192S SpeB와 프로서열 도메인과의 결합은 해리 상수(K_d)가 각각 약 11nM 및 34nM이다(실시예 2). 이러한 결합 수치는 프로서열 도메인과 성숙 SpeB 폴리펩타이드 도메인 간의 높은 친화성을 나타낸다. 또한, 프로서열 도메인의 분자 샤프롱의 활성은 우레아 변성된 성숙 SpeB를 통해 시험관내에서 확인된다(실시예 2).

즉, 특정 양태에 따르면, 본 발명은 불용성 성숙 SpeB 응집체의 단백질-보조된 폴딩 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 일 양태는 (a) 숙주 세포에서 불용성 폴리펩타이드 응집체를 형성하는 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 플라스미드를 숙주 세포에서 재조합 발현시키는 단계, ; (b) 상기 폴리펩타이드 응집체를 용해시켜 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드로 정의되는 용해된 폴리펩타이드를 수득하는 단계; (c) 상기 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 샤프롱 단백질의 존재하에 리폴딩시켜 상기 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드로 폴딩시키는 단계; 및 (d) 상기 천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 회수하는 단계를 포함하는, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 생산 방법을 제공한다.

이와 유사하게, 다른 양태에 따르면, 본 발명은 1종 이상의 분자 샤프롱 단백질의 존재하에 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 발현시키는, 단백질-보조된 폴딩 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명은 (a) 숙주 세포에서 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (b) GroEL 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드를 숙주 세포에서 재조합 발현시키는 단계, 및 천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 회수하는 단계를 포함하여, 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 숙주 세포에서 발현시키는 방법을 제공한다.

A. SpeB 항원을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드

본 발명의 분리 및 정제된 화농성 연쇄상구균 폴리뉴클레오타이드는 성숙 SpeB 폴리펩타이드 항원의 생산에 사용된다. 더욱 구체적으로, 특정 양태에 따르면, 본 발명의 폴리뉴클레오타이드는 숙주 세포에서 발현되었을 때 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드 및 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호한다. 즉, 본 발명의 특정 양태에서, 제1 폴리뉴클레오타이드는 서열번호 2의 아미노산 146 내지 398을 포함하는 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호하고, 제2 폴리뉴클레오타이드는 서열번호 2의 아미노산 28 내지 145를 포함하는 프로폴리펩타이드 도메인을 암호한다. 바람직한 양태에서, 본 발명의 폴리뉴클레오타이드는 서열번호 2의 아미노산 146 내지 398을 함유하고 서열번호 2의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인이 세린 잔기로 돌연변이된 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드를 암호한다. 바람직한 특정 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 서열번호 1의 뉴클레오타이드 436 내지 1197을 포함하고, 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 서열번호 1의 뉴클레오타이드 436 내지 1197을 포함하는데, 여기서 서열번호 2의 아미노산 잔기 192는 세린 아미노산이며, 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 서열번호 1의 뉴클레오타이드 82 내지 435를 포함한다.

특정 양태에서, 본 발명의 폴리뉴클레오타이드는 DNA 분자인데, 여기서 DNA는 게놈 DNA, 플라스미드 DNA 또는 cDNA일 수 있다. 바람직한 양태에서, 본 발명의 폴리뉴클레오타이드는 재조합 cDNA 폴리뉴클레오타이드이다. 다른 바람직한 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 제1 플라스미드 벡터에 포함되고, SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 제2 플라스미드 벡터에 포함되며, 이 두 벡터가 숙주 세포에서 공동 발현된다. 다른 바람직한 양태에 따르면, 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 및 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 폴리시스트론 발현 작제물에 포함된다. 섹션 E(실시예 4 및 도 9)에 기술된 바와 같이, 본 발명의 폴리시스트론 작제물은 5'에서 3' 방향으로, 제1 시스트론으로서 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인, 그 다음 해독 인핸서 및 최적화된 샤인-달가노 리보솜 결합 부위를 포함하는 합성 링커, 및 제2 시스트론으로서 성숙 SpeB를 포함한다. 다른 양태에서, 본 발명의 폴리시스트론 작제물은 5'에서 3' 방향으로, 제1 시스트론으로서 성숙 SpeB, 그 다음 해독 인핸서와 최적화된 샤인-달가노 리보솜 결합 부위를 함유하는 합성 링커, 및 제2 시스트론으로서 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 포함한다.

이하 사용되는 바와 같이, "폴리뉴클레오타이드"란 용어는 포스포디에스테르 결합에 의해 연결된 뉴클레오타이드의 서열을 의미한다. 이하, 폴리뉴클레오타이드는 5'에서 3' 방향으로 제시하였다. 본 발명의 폴리뉴클레오타이드는 약 10개 내지 약 수십만개의 염기쌍을 함유한다. 특히, 약 10개 내지 약 3,000개의 염기쌍을 함유하는 폴리뉴클레오타이드가 바람직하다. 특정 폴리뉴클레오타이드의 바람직한 길이는 이하에 기술한다.

본 발명의 폴리뉴클레오타이드는 데옥시리보핵산(DNA) 분자, 리보핵산(RNA) 분자 또는 뉴클레오타이드 유사체를 사용하여 제조한 DNA 또는 RNA의 유사체이다. 핵산 분자는 일본쇄 또는 이본쇄이지만, 이본쇄 DNA인 것이 바람직하다. 폴리뉴클레오타이드가 DNA 분자인 경우, 이 분자는 유전자, cDNA 분자 또는 게놈 DNA 분자이다. 뉴클레오타이드 염기는 이하에 단문자 코드, 즉 아데닌(A), 구아닌(G), 티민(T), 시토신(C), 이노신(I) 및 우라실(U)로 나타내었다.

"분리된"은 천연 상태에서 "사람의 조작에 의해" 변경된 것을 의미한다. "분리된" 조성물 또는 물질은 본래 환경에서 분리되거나 변화된, 또는 분리 및 변화된 것이다. 예를 들어, 살아있는 동물체에 본래 존재하는 폴리뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드는 "분리된"것이 아니며, 이러한 천연 상태의 공존 물질로부터 분리된 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드는 이하에 이용되는 바와 같이 "분리된" 것이다.

"분리된" 폴리뉴클레오타이드는 이 핵산이 유래한 유기체의 게놈 DNA에서 상기 핵산에 천연적으로 인접한 서열(즉, 상기 핵산의 5' 말단 및 3' 말단에 위치한 서열)이 없는 것이 바람직하다. 예컨대, 다양한 양태에서, 분리된 SpeB 핵산 분자는 이 핵산이 유래한 세포의 게놈 DNA에서 상기 핵산 분자에 천연적으로 인접한 뉴클레오타이드 서열의 약 5kb, 4kb, 3kb, 2kb, 1kb, 0.5kb 또는 0.1kb 미만을 함유한다. 하지만, SpeB 핵산 분자는 다른 단백질 암호 서열 또는 조절 서열과 융합될 수 있고, 이는 여전히 분리된 것으로 간주될 수 있다.

본 발명의 SpeB 폴리뉴클레오타이드는 mRNA 유래의 cDNA 라이브러리로부터 표준 클로닝 및 선별 기술로 수득한다. 본 발명의 폴리뉴클레오타이드는 또한 게놈 DNA 라이브러리(예컨대, 화농성 연쇄상구균 라이브러리)와 같은 천연 근원으로부터 수득하거나, 또는 상업적으로 이용가능한 공지된 기술로 합성할 수 있다.

또한, 성숙 SpeB 및/또는 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드들의 오르토로그(orthologue) 및 대립유전자 변이체는 당업계에 공지된 방법에 의해 쉽게 동정된다. 이러한 폴리뉴클레오타이드의 대립유전자 변이체 및 오르토로그는 서열번호 1에 제시된 뉴클레오타이드 서열과 일반적으로 적어도 약 70 내지 75%, 보다 일반적으로 적어도 약 80 내지 85%, 가장 일반적으로 적어도 약 90 내지 95% 또는 그 이상 상동성인 뉴클레오타이드 서열, 또는 이 뉴클레오타이드 서열의 단편을 포함한다. 이러한 핵산 분자는 서열번호 1에 제시된 뉴클레오타이드 서열, 또는 이 뉴클레오타이드 서열의 단편과, 바람직하게는 엄중 조건하에서 하이브리드할 수 있는 것으로서 쉽게 동정할 수 있다.

성숙 SpeB 폴리펩타이드 및 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드들은 숙주 세포에서 가용성 성숙 SpeB 폴리펩타이드 또는 이의 단편을 재조합 생산하는데 사용된다. 이러한 폴리뉴클레오타이드들은 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 암호 서열 및/또는 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인의 암호 서열을 함유할 수 있다. 이 폴리뉴클레오타이드는 또한 전사되지만 해독되지 않는 서열, 스플라이싱(splicing) 시그널, 프로모터/인핸서 서열, 리보솜 결합 부위 및 폴리아데닐화 시그널과 같은 비암호성 5' 및 3' 서열을 함유할 수 있다.

특정 양태에 따르면, 본 발명에 의해 제공되는 폴리펩타이드 서열 정보(즉, 서열번호 1)는 이하 개시되는 선발된 폴리뉴클레오타이드의 유전자 서열과 특이적으로 하이브리드를 형성하는 능력이 있는, 비교적 짧은 DNA(또는 RNA) 올리고뉴클레오타이드를 제조할 수 있게 한다. 이하에 사용되는 "올리고뉴클레오타이드"란 용어는 2개 또는 그 이상의 데옥시리보뉴클레오타이드 또는 리보뉴클레오타이드를 함유하는 분자, 일반적으로 3개보다 많고, 더욱 일반적으로 10개보다 많으며, 100개 또는 그 이상까지 함유하는 분자를 의미한다(하지만, 20개 내지 30개 사이가 바람직하다). 정확한 크기는 다양한 요인, 즉 올리고뉴클레오타이드의 궁극적인 기능 또는 용도에 따라 달라질 수 있다. 본 발명의 특정 양태에 따르면, 선발된 뉴클레오타이드 서열에 따라서 적당한 길이의 핵산 프로브(probe)가 제조된다. 이러한 핵산 프로브는 성숙 SpeB 폴리펩타이드 또는 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드와 특이적으로 하이브리드를 형성하는 능력으로 인해 다양한 양태의 특정 용도들에 사용될 수 있다. 가장 중요한 용도는, 이러한 프로브들이 소정 시료에서 상보성 서열의 존재를 검출하는 다양한 분석에 사용되는 것이다.

특정 양태에서는 올리고뉴클레오타이드 프라이머를 사용하는 것이 유리하다. 이러한 프라이머는 화학적 합성, DNA 복제, 역전사 또는 이의 조합을 비롯한 임의의 방법으로 제조할 수 있다. 이러한 프라이머의 서열은, 폴리머라제 연쇄 반응(PCR) 기술을 이용하여 원핵 세포 유래의 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 SpeB 폴리뉴클레오타이드의 소정의 분절을 검출, 증폭 또는 돌연변이시키기 위하여, 본 발명의 폴리뉴클레오타이드를 이용하여 설계한다.

특정 양태에서는 하이브리드 형성을 검출하기에 적당한 표지(label)와 함께 본 발명의 폴리뉴클레오타이드를 이용하는 것이 유리하다. 적당한 표지에는 다양한 종류가 당업계에 공지되어 있으며, 그 예에는 검출가능한 시그널을 제공할 수 있는 방사능 리간드, 효소 리간드 또는 다른 리간드, 예컨대 아비딘/비오틴이 포함된다.

본 발명에 따른 특정 장점을 제공하기 위하여, 하이브리드화 연구 또는 분석에 사용되는 바람직한 핵산 서열은 서열번호 2의 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드의 적어도 10개 내지 약 18개 뉴클레오타이드 길이의 서열에 상보적인 프로브 분자를 포함한다. 적어도 10개 뉴클레오타이드 길이의 크기는 이 단편이 안정되고 선택적인 이본쇄 분자를 형성하기에 충분한 길이가 될 수 있게 돕는 크기이다. 하지만, 하이브리드의 안정성 및 선택성을 증가시키고, 이에 따라 수득되는 특정 하이브리드 분자의 품질 및 수준을 향상시키기 위해서는 일반적으로 염기 길이가 10개보다 긴 서열에 대해 상보적 서열을 보유하는 분자가 바람직하다. 이러한 단편은 예컨대 화학적 수단으로 단편을 직접 합성하거나, PCR 기술(예컨대, 본원에 참고원용된 미국 특허 4,683,202)과 같은 핵산 복제 기술을 이용하거나, 또는 선발된 DNA 단편을 적당한 삽입체와 적당한 제한 효소 부위를 함유하는 재조합 플라스미드로부터 절제함으로써 쉽게 제조할 수 있다.

따라서, 본 발명의 폴리뉴클레오타이드 프로브 분자는 상기 유전자의 상보적 서열과 이본쇄 분자를 선택적으로 형성하는 능력 면에서 사용된다. 계획하는 용도에 따라서, 표적 서열에 대한 프로브의 다양한 선택성 수준을 얻기 위하여 다양한 하이브리드화 엄중도 조건을 이용하는 것이 바람직하다(하기 표 1 참조). 고도의 선택성을 요구하는 용도인 경우에는, 하이브리드 형성에 비교적 엄중 조건을 이용하는 것이 일반적으로 바람직하다. 기본 주형에 하이브리드화된 돌연변이 프라이머 가닥을 이용하여 돌연변이체를 제조하고자 하는 경우, 또는 다른 세포로부터 상동성의 폴리펩타이드 암호 서열, 이의 기능성 등가물 등을 분리하고자 하는 경우 등과 같은 일부 용도에는 이종이본쇄를 형성시키는 데 있어서 낮은 엄중도의 하이브리드화 조건이 일반적으로 요구된다(표 1 참조). 이에 따른 교차 하이브리드화 종은 대조 하이브리드화와 비교했을 때 양(positive)의 하이브리드화 시그널로서 쉽게 확인된다. 어떠한 경우든지, 포름아마이드의 첨가량의 증가는 온도 증가와 같은 방식으로 하이브리드 이본쇄를 불안정화시킴으로써 더욱 엄중한 조건이 부여된다는 것을 일반적으로 잘 알고 있을 것이다. 즉, 하이브리드화 조건은 쉽게 조작될 수 있고, 따라서 일반적으로 원하는 결과에 따라 선택되는 방법일 것이다.

또한, 본 발명은 엄중도가 감소된 조건 하에, 보다 바람직하게는 엄중 조건 하에, 가장 바람직하게는 고도 엄중 조건 하에, 이하 기술되는 폴리뉴클레오타이드에 하이브리드할 수 있는 폴리뉴클레오타이드를 포함한다. 엄중도 조건의 예는 이하 표 1에 제시된 바와 같다: 고도 엄중 조건은 예컨대 적어도 조건 A-F만큼 엄중한 조건이고; 엄중 조건은 예컨대 적어도 조건 G-L만큼 엄중한 조건이며; 감소된 엄중 조건은 예컨대 적어도 조건 M-R만큼 엄중한 조건이다.

(bd)^I: 하이브리드 길이는 하이브리드화 폴리뉴클레오타이드의 하이브리드화된 영역의 예상 길이이다. 폴리뉴클레오타이드를 미지 서열의 표적 폴리뉴클레오타이드에 하이브리드화시킬 때, 하이브리드 길이는 하이브리드화 폴리뉴클레오타이드의 길이로 추정한다. 공지 서열의 폴리뉴클레오타이드를 하이브리드화시키는 경우에는, 하이브리드 길이는 폴리뉴클레오타이드의 서열을 정렬시킨 뒤, 최적 서열 상보성 영역(들)을 확인하여 결정한다.

완충액^H: 하이브리드화 및 세척 완충액에서는 SSPE(1xSSPE는 0.15M NaCl, 10mM NaH₂PO₄ 및 1.25mM EDTA, pH 7.4) 대신에 SSC(1xSSC는 0.15M NaCl 및 15mM 구연산나트륨)를 사용한다; 세척은 하이브리드화가 완료되고 15분 동안 수행한다.

T_B 내지 T_R: 길이가 50 염기쌍 미만으로 예상되는 하이브리드의 하이브리드화 온도는 이 하이브리드의 융점(T_m)보다 5 내지 10℃ 낮아야 한다. 여기서, T_m은 다음과 같은 수학식에 따라 측정한다. 염기쌍의 길이가 18개 미만인 하이브리드인 경우에는, T_m(℃)=2(A+T 염기의 수)+4(G+C 염기의 수). 염기쌍의 길이가 18 내지 49개 사이인 하이브리드인 경우에는, T_m(℃) = 81.5+16.6(log₁₀[Na⁺])+0.41(G+C%)-(600/N), 여기서, N은 하이브리드 중의 염기 수이고, [Na⁺]는 하이브리드화 완충액 중의 나트륨 이온의 농도이다(1xSSC의 [Na⁺]=0.165M).

폴리뉴클레오타이드 하이브리드화의 엄중도 조건의 다른 예는 본원에 참고원용되는 다음과 같은 문헌에 제시되어 있다: Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, chapters 9 and 11, 및 Ausubel et al., 1995, Current Protocols in Molecular Biology, eds., John Wiley & Sons, Inc., sections 2.10 및 6.3-6.4.

B. 성숙 SpeB 폴리펩타이드 항원

특정 양태에 따르면, 본 발명은 성숙 SpeB 폴리펩타이드 및/또는 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드를 포함하는 면역원을 제공한다. 특정 양태에서, 이러한 면역원은 화농성 연쇄상구균 감염에 대하여 포유동물 숙주를 면역화시키는 면역원성 조성물에 사용된다. 바람직한 양태에서, 면역원은 화농성 연쇄상구균의 이종성 균주들의 높은 백분율에 대해서도 예방성(즉, 교차 예방)을 부여하는 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드이다.

항원 또는 면역원은 일반적으로 면역원성을 기준으로 정의되어진다. 면역원성은 체액 매개 및/또는 세포 매개 면역 반응을 유도하는 능력으로서 정의된다. 즉, 이하 정의되는 "항원" 또는 "면역원"이란 용어는 체액 매개 및/또는 세포 매개 면역 반응을 유도하는 능력이 있는 분자이다.

즉, 일 양태에 따르면, 본 발명은 적어도 화농성 연쇄상구균 성숙 SpeB 폴리펩타이드 및/또는 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드를 함유하는 면역원성 조성물에 관한 것이다. 바람직한 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드 항원은 서열번호 2의 아미노산 146 내지 398을 함유한다. 다른 바람직한 양태에서, 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드 항원은 서열번호 2의 아미노산 146 내지 398을 함유하고, 이 서열번호 2의 위치 192에 존재하는 아미노산이 시스테인에서 세린 잔기로 변이된 것이다. 본 발명의 다른 특정 양태에서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드 및/또는 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드를 포함하는 면역원성 조성물은 추가로 화농성 연쇄상구균 항원 또는 다른 감염성 세균 및/또는 바이러스 유래의 항원인 1종 또는 그 이상의 폴리펩타이드 항원(즉, SpeB 이외의 다른 폴리펩타이드)을 함유한다.

본 발명에 따른 SpeB 폴리펩타이드의 생물학적 등가물 또는 변이체는 SpeB 자이모겐, C192S SpeB 자이모겐, 성숙 SpeB 폴리펩타이드, 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드 및 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 화농성 연쇄상구균 폴리펩타이드와 상당한 상동성이 있는 폴리펩타이드를 포함한다. 예를 들어, 성숙 SpeB 폴리펩타이드 및 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드의 생물학적 등가물 또는 변이체는 또한 성숙 SpeB 폴리펩타이드가 면역원성 반응을 유도하는 능력을 유지하기만 한다면 서열번호 2의 성숙 SpeB 폴리펩타이드에 변형이 있는 폴리펩타이드를 포함한다. 일반적으로, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 기능성 생물학적 등가물 또는 변이체는 자연 발생의 아미노산 서열 변이체이며, 이러한 성숙 SpeB 폴리펩타이드는 면역원성 반응을 유도하는 능력을 유지한다.

본 발명의 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 구조에는 변형 및 변화가 생겨도, 여전히 SpeB 면역원성이 유지되는 분자가 수득된다. 폴리펩타이드의 생물학적 기능 활성을 나타내는 것은 그 폴리펩타이드의 상호작용 능력과 특성이기 때문에 폴리펩타이드 서열(또는 그 기본 DNA 암호 서열)에 임의의 아미노산 서열 치환이 이루어져도, 성질이 유사한 폴리펩타이드가 수득된다.

아미노산 치환은 일반적으로 아미노산 측쇄 치환체의 상대적 유사성, 예컨대 소수성, 친수성, 전하, 크기 등에 기초한다(예컨대, 전문이 본원에 참고인용되는 미국 특허 4,554,101 및 Kyte and Doolittle, 1982 참고). 전술한 다양한 특징들을 고려한 치환의 예는 당업자에게 공지되어 있고, 예컨대 아르기닌 및 리신; 글루타메이트 및 아스파테이트; 세린 및 트레오닌; 글루타민 및 아스파라긴; 및 발린, 류신 및 이소류신(하기 표 2 참조). 따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 기능적 또는 생물학적 등가물을 포함한다.

본 발명의 특정 양태에 따르면, 다가 또는 복합 면역원성 조성물이 제공된다. 본 발명의 1종 이상의 폴리펩타이드(예, 성숙 C192S SpeB) 또는 이의 단편(예, SpeB 에피토프 단편)을 1종 이상의 다른 항원과 함께 포함하는 복합 면역원성 조성물이 제공된다. 구체적으로, 1종 이상의 성숙 SpeB 폴리펩타이드 또는 이의 단편을 1종 이상의 폴리펩타이드, 폴리펩타이드 단편, 탄수화물, 올리고사카라이드, 지질, 리포올리고사카라이드, 폴리사카라이드, 올리고사카라이드-단백질 접합체, 폴리사카라이드-단백질 접합체, 펩타이드-단백질 접합체, 올리고사카라이드-펩타이드 접합체, 폴리사카라이드-펩타이드 접합체, 단백질-단백질 접합체, 리포올리고사카라이드-단백질 접합체 또는 폴리사카라이드-단백질 접합체와 함께 혼합한 복합 면역원성 조성물이 제공된다.

따라서, 특정 양태에 따르면, 전술한 1종 이상의 항원은 화학적 결합(즉, 접합)을 통해 항원 담체 단백질에 접합된다. 폴리펩타이드를 담체 단백질에 접합시키는 수단은 당업계에 공지되어 있고, 그 예에는 글루타르알데하이드, m-말레이미도벤코일-N-하이드록시숙신이미드 에스테르, 카르보디이미드 및 비스-비아조화된 벤지딘이 있다.

통상적인 단백질 운반체의 예에는 대장균 DnaK 단백질, 갈락토키나제(galK), 유비퀴틴, α-교배 인자, β-갈락토시다제 및 인플루엔자 NS-1 단백질이 있으며, 이에 국한되는 것은 아니다. 디프테리아 변성독소 및 파상풍 변성독소와 같은 변성독소(즉, 자연 발생의 독소를 암호하지만, 이의 독성 활성을 제거하기에 충분한 변형이 이루어진 서열), 이들 각각의 독소 및 이 단백질들의 임의의 돌연변이 형태 역시 운반체로서 이용될 수 있다. 운반체 단백질의 일 예는 디프테리아 독소 CRM₁₉₇(디프테리아 독소의 비독성 형태, 전문이 본원에 참고원용되는 미국 특허 5,614,382 참조)이다. 다른 운반체에는 슈도모나스 외독소 A, 대장균, 비브리오 콜레라 및 로타바이러스 입자(로타바이러스 및 VP6 입자 포함)의 열 불안정성 독소가 포함된다. 또는, 운반체 단백질 또는 다른 면역원성 단백질의 단편 또는 에피토프가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 합텐을 세균 독소의 T 세포 에피토프에 커플링시킬 수 있다( 예컨대, 미국 특허 5,785,973). 이와 마찬가지로, 다양한 세균의 열 쇼크 단백질, 예컨대 마이코박테리아 hsp-70이 사용될 수 있다. 글루타치온-S-트란스퍼라제(GST)는 또 다른 유용한 운반체이다. 당업자는 이러한 상황에서 사용하기에 적당한 운반체를 쉽게 선택할 수 있을 것이다.

특정 양태에 따르면, 본 발명은 불용성 성숙 SpeB 응집체의 단백질-보조된 폴딩 방법에 관한 것이다. 이와 마찬가지로, 다른 양태에 따르면, 본 발명은 성숙 SpeB 폴리펩타이드가 1종 이상의 분자 샤프롱 단백질의 존재 하에 발현되는 단백질-보조된 폴딩 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 일 양태로서 본 발명은 (a) 숙주 세포에서 불용성 폴리펩타이드 응집체를 형성하는 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 플라스미드를 숙주 세포에서 재조합 발현시키는 단계; (b) 상기 폴리펩타이드 응집체를 용해시켜, 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드로서 정의되는 용해된 폴리펩타이드를 수득하는 단계; (c) 상기 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 샤프롱(chaperon) 단백질 존재하에서 리폴딩(refolding)시켜, 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드로 폴딩시키는 단계; 및 (d) 수득되는 천연의 SpeB 폴리펩타이드를 회수하는 단계를 포함하는, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 생산 방법을 제공한다. 또 다른 양태로서, 본 발명은 (i) 숙주 세포에서 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (ii) GroEL 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드를 포함하는 숙주 세포에서 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 재조합 발현시키는 방법에 관한 것이다.

또한, 특정 양태로서, 본 발명은 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 폴딩을 보조하는 분자 샤프롱 단백질을 제공한다. 분자 샤프롱은 당업계에 공지되어 있고, 그 예에는 유발 인자(trigger factor; TF)와 같은 리보솜 결합 단백질; Hsp70 계열의 샤프롱, 예컨대 Hsp70, DnaK, Hsp40, DnaJ, GrpE; 샤프로닌(Chaperonin) 계열의 샤프롱, 예컨대 GroEL, GroES, Hsp60, Hsp10(Creighton, 1993; Har시 and Hayer-Hartl, 2002)이 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 본 발명에 사용될 수 있는 분자 샤프롱 단백질의 폴리뉴클레오타이드 및 폴리펩타이드 서열은 이하에 기술되는 소정 분자 샤프롱 단백질에 대해서는 폴딩/리폴딩 조건, 보조인자 등과 같이 당업계에 공지되어 있다(예컨대, 전문이 각각 본원에 참고원용되는 미국 특허 6,159,708; 미국 특허 6,010,879; 미국 특허 5,776,724 및 Lorimer and Baldwin, Methods in Enzymology, 1998).

비제한적인 예로서, 대장균 유래의 분자 샤프로닌 GroEL은 열 쇼크 단백질 60(Hsp60) 계열의 샤프롱의 일원이며, 대장균 GroE 오페론으로부터 GroES와 함께 발현된다. GroEL은 폴딩되지 않은 단백질(예컨대, 성숙 SpeB)에 결합하여 단백질 폴딩 반응을 도와서, 응집하기 쉬운 폴리펩타이드 중간체의 농도 및 경로외 응집 속도를 감소시키며, 이에 따라 우선적으로 천연 형태로 된다(예컨대, 적당하게 폴딩된 가용성 성숙 SpeB). 추가로, ATP, K⁺ 및 Mg² ⁺와 같은 보조인자 및 공동-샤프로닌 GroES도 GroEL 매개 폴리펩타이드 폴딩 반응의 수율을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 즉, 특정 양태에서, 당업자는 샤프롱 매개(또는 보조) 단백질 폴딩을 향상 또는 강화시키는 당업계에 공지된 성분, 보조인자, 또 다른 샤프롱 단백질 등을 포함시킬 수 있을 것이다.

소정의 샤프롱 계열이나 부류에 따라서 기작은 다를 수 있지만, 모든 분자 샤프롱 단백질(이하 제시된 PDI 및 PPI 제외)이 공유하는 기본 특징은 비-천연 형태의 단백질에 결합하는 능력이다. 이하 정의되는 바와 같이, 본 발명의 "분자 샤프롱" 또는 "샤프롱" 단백질은 생체내 및/또는 시험관내에서 폴리펩타이드의 폴딩을 돕는 단백질이다.

또한, 본 발명에 포함되는 분자 샤프롱 "형" 단백질에는 단백질 이황화 결합 형성 및 프롤린 시스/트란스 이성체화를 각각 촉매하는 단백질 디설파이드 이소머라제(PDI) 및 펩타이딜-프롤릴 시스/트란스 이소머라제(PPI)가 있다(Lorimer and Baldwin, Methods in Enzymology, 1998 참조). 예를 들어, 화농성 연쇄상구균에서 SpeB의 발현에 RopA 단백질이 필요하다는 것은 화농성 연쇄상구균의 돌연변이유발(Lyon et al., 1998)에 의해 입증되었다. 이 RopA 단백질은 리보솜 상의 발생 폴리펩타이드들에 결합하고, GroEL에 결합하며 펩타이딜-프롤릴 이소머라제 활성이 있는 것으로 공지된 분자 샤프롱이다. 즉, 본 발명의 특정 양태에 따르면, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 생산 방법은 PPI, 특히 RopA PPI의 존재하에 성숙 SpeB를 발현시키거나 비-천연 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 리폴딩시키는 것을 포함한다.

C. 재조합 발현 벡터 및 숙주 세포

다른 양태에 따르면, 본 발명은 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인 및 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 발현 벡터에 관한 것이다. 특정 양태에서, 본 발명의 발현 벡터는 제1 시스트론이 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 포함하고 제2 시스트론이 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 포함하는, 폴리시스트론 핵산 서열을 포함한다. 다른 특정 양태에서, 본 발명의 제1 발현 벡터는 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 포함하고 제2 발현 벡터는 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 포함한다. 바람직한 일 양태에서, 본 발명의 발현 벡터는 플라스미드 작제물이다. 다른 바람직한 양태에서, 본 발명의 발현 벡터는 실시예 1의 표 3에 기술된 바와 같은 플라스미드이다.

본 명세서에 사용된 바와 같은 "벡터"란 용어는 여기에 결합된 다른 핵산을 수송할 수 있는 핵산 분자를 의미한다. 벡터의 한가지 형태는 다른 DNA 분절이 결합되는 환형의 이중가닥 DNA 루프를 의미한다. 다른 형태의 벡터는 바이러스 벡터로서, 바이러스 게놈에 추가 DNA 분절이 결합된다. 특정 벡터는 이들이 도입되는 숙주 세포에서 자율 복제할 수 있다(예컨대, 세균 복제 기원이 있는 세균 벡터 및 에포좀성 포유동물 벡터). 또한, 특정 벡터는 작동적으로 결합되어 있는 유전자의 발현을 유도할 수 있다. 이러한 벡터를 본 명세서에서는 "발현 벡터"라 한다. 일반적으로, 재조합 DNA 기술에 유용한 발현 벡터는 종종 플라스미드 형태이다. 본 명세서에서는 플라스미드가 가장 통상적으로 이용되는 벡터 형태이므로 "플라스미드"와 "벡터"를 호환하여 사용하였다. 하지만, 본 발명은 등가의 기능을 수행하는 바이러스 벡터(예컨대, 복제 결손형 레트로바이러스, 아데노바이러스 및 아데노-수반 바이러스)와 같은 다른 형태의 발현 벡터도 포함하는 것으로 간주되어야 한다.

원핵생물에서의 단백질 발현은 융합 또는 비융합 단백질의 발현을 유도하는 구성형 또는 유도형 프로모터를 함유한 벡터를 지닌 대장균에서 가장 일반적으로 수행된다. 융합 벡터는 여기에서 암호화된 단백질, 재조합 단백질의 아미노 말단 또는 카르복시 말단에 다수의 아미노산을 첨가한다.

특정 양태에서, 숙주 세포는 (i) SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (ii) 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드로 형질감염, 형질전환, 형질도입 또는 감염된다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "폴리시스트론 mRNA"는 2종 이상의 폴리펩타이드를 암호한다. 즉, 이하에 정의되는 바와 같이, 본 발명의 "폴리시스트론 폴리뉴클레오타이드", "폴리시스트론 cDNA" 또는 "폴리시스트론 플라스미드"는 폴리시스트론 mRNA를 암호하고, 최종적으로 2종 이상의 폴리펩타이드를 암호한다.

적당한 유도성, 비융합 대장균 발현 벡터의 예에는 pTrc(Amann et al., 1988), pET IId(Studier et al., 1990), pET, pRSET, pCRT7-CTTOPO 및 pIVeX가 있다. pTrc 벡터에서의 표적 유전자 발현은 하이브리드 trp-lac 융합 프로모터로부터 숙주 RNA 폴리머라제 전사에 의해 좌우된다. pET IId 벡터에서의 표적 유전자 발현은 공동발현되는 바이러스 RNA 폴리머라제 T7 gnl에 의해 매개되는 T7 gn1 β-lac 융합 프로모터로부터의 전사에 의해 좌우된다. 상기 바이러스 폴리머라제는 lacUV 5 프로모터의 전사 조절하에 T7 gnl 유전자를 보유한 상주 프로파지로부터 숙주 균주 BL21(DE3) 또는 HMS I 74(DE3)에 의해 공급된다. 또한, 특정 양태에 따르면 pRK5, pCMVBlue, pCMV-LIC, pAPL 400-023, pAPL 400-087 및 pAPL 400-088과 같은 사람 CMV 또는 원숭이 CMV 프로모터 포함 플라스미드 벡터도 포함된다.

대장균에서 재조합 단백질 발현을 최대화하는 1가지 전략은 재조합 단백질을 단백분해 절단하는 능력이 손상된 숙주 세균에서 상기 단백질을 발현시키는 것이다. 다른 전략은 각 아미노산에 대한 각각의 코돈들이 대장균에서 우선적으로 이용되도록 발현 벡터에 삽입되는 핵산의 서열을 변경시키는 것이다. 이러한 본 발명의 핵산 서열의 변경은 표준 DNA 돌연변이유발 또는 합성 기술을 통해 수행할 수 있다.

프로모터는 전사가 개시되는 지점(즉, 전사 개시 부위) 전방(상류)에 있는, 통상적으로 약 100개 뉴클레오타이드 쌍 내의 DNA 분자 영역이다. 이 영역은 일반적으로 다른 유전자마다 유사한 상대적 위치에 존재하는 여러 종류의 DNA 서열 요소를 포함한다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "프로모터"란 용어는 당업계에서 상류 프로모터 영역 또는 프로모터 영역으로 불리는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 관점은 본 발명의 재조합 발현 벡터를 도입시킨 숙주 세포에 관한 것이다. 본 명세서에서는 "숙주 세포", "유전자 조작된 숙주 세포" 및 "재조합 숙주 세포"를 호환하여 사용하고 있다. 이러한 용어들은 특정 검체 세포뿐만 아니라 이 세포의 자손 또는 잠재적 자손까지도 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 자손은 돌연변이 또는 환경적 영향으로 인하여 특정 변형이 다음 세대에서 발생될 수 있기 때문에 모세포와 사실상 동일하지 않을지라도 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어의 범위에는 포함된다. 숙주 세포는 모든 원핵생물 세포 또는 진핵생물 세포일 수 있지만, 원핵생물 세포인 것이 바람직하다. 예를 들어, SpeB 폴리펩타이드는 대장균 및 화농성 연쇄상구균과 같은 세균 세포에서 발현된다. 다른 양태에 따르면, SpeB 폴리펩타이드는 곤충 세포(예, Sf9, 하이 파이브 및 Sf21 세포), 효모(예, 피. 파스토리스(P. pastoris), 피. 메타노리카(P. methanolica), 에스. 폼베(S. pombe) 및 에스. 세레비지에(S. cerevisiae)) 또는 포유동물 세포(예, 중국 햄스터 난소 세포(CHO), Cos-1, CV-1, HeLa, NIH3T3, PER-C6 및 NSO)에서 발현된다. 다른 적당한 숙주 세포도 당업자에게 공지되어 있다.

본 발명의 숙주 세포, 예컨대 배양물 중의 원핵생물 숙주 세포는 SpeB 폴리펩타이드 생산(즉, 발현)에 사용된다. 일 양태에서, 이 방법은 본 발명의 숙주 세포(성숙 SpeB 폴리펩타이드 및 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 재조합 발현 벡터가 도입되어 있는 세포)를 성숙 SpeB 폴리펩타이드 및 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인이 생산될 때까지 적당한 배지에서 배양하는 단계를 포함한다. 다른 양태에 따르면, 이 방법은 배지 또는 숙주 세포로부터 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 분리하는 단계를 추가로 포함한다.

벡터 DNA는 통상적인 형질전환, 형질도입, 감염 또는 형질감염 기술을 통해 원핵생물 세포 또는 진핵생물 세포로 도입된다. 본 명세서에 사용된 바와 같은, "형질전환", "감염" 및 "형질감염"이란 용어는 외래 핵산(예컨대, DNA)을 숙주 세포로 도입시키는 당업계의 공인된 다양한 기술로서, 예컨대 인산칼슘 또는 염화칼슘 공침법, DEAE-덱스트란 매개 형질감염, 리포펙션, 감염 또는 전기천공 등을 의미하는 것으로 간주되어야 한다. 숙주 세포를 형질전환, 감염 또는 형질감염시키는 적합한 방법은 문헌[Sambrook, et al.("Molecular Cloning: A Laboratory Manual" 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY 1989)] 및 다른 실험 매뉴얼에 기술되어 있다.

가장 널리 사용되는 방법은 인산칼슘 또는 DEAE-덱스트란 매개의 형질감염이다. 이 방법의 기작은 명확하진 않지만, 형질감염된 DNA가 세포내이입을 통해 세포의 세포질로 유입된 다음, 핵으로 수송되는 것으로 생각된다. 세포 종류에 따라서, 배양된 세포 집단의 90%까지 한꺼번에 형질감염된다. 이러한 높은 효율로 인해, 인산칼슘 또는 DEAE-덱스트란 매개의 형질감염은 다수의 세포에서 외래 DNA의 일시적 발현을 필요로 하는 실험에 바람직한 최선의 방법이다. 인산칼슘 매개 형질감염은 또한 숙주 세포 게놈으로 보통 헤드-테일(head-to-tail) 일렬 배열로 정렬되는 외래 DNA의 카피를 통합시킨 세포주의 구축에도 사용된다.

발현 벡터의 암호 서열은 전사 종결 영역에 작동적으로 결합된다. RNA 폴리머라제는 폴리아데닐화가 일어나는 부위를 통하여 암호 DNA 서열을 전사한다. 일반적으로, 폴리아데닐화 부위의 수백 염기쌍 하류에 위치한 DNA 서열은 전사를 종결시키는 작용을 한다. 이러한 DNA 서열을 본 명세서에서는 전사 종결 영역이라 부른다. 이러한 영역은 전사된 전령 RNA(mRNA)의 효과적인 폴리아데닐화에 필요하다. 전사 종결 영역은 당업계에 공지되어 있다. 이러한 전사 종결 영역의 예에는 SV40의 폴리아데닐화 시그널 또는 프로타민 유전자가 있다.

본 발명의 DNA 분자, 유전자 또는 폴리뉴클레오타이드는 당업계에 공지된 다수의 기술에 의해 벡터로 도입된다. 예를 들어, 벡터 pUC18은 특히 유용한 것으로 입증되었다. 이와 마찬가지로, 관련 벡터 M13mp18 및 M13mp19는 본 발명의 특정 양태, 특히 디데옥시 서열분석의 수행에 사용된다.

바람직한 양태에서, 본 발명의 재조합 숙주 세포는 원핵생물 숙주 세포이다. 본 발명의 재조합 숙주 세포는 대장균 DH5 α 균주의 세균 세포인 것이 바람직하다. 일반적으로, 원핵생물은 DNA 서열의 초기 클로닝 및 본 발명에 유용한 벡터의 작제에 바람직하다. 예를 들어, 대장균 K12 균주가 특히 유용하다. 유용한 다른 미생물 균주에는 대장균 B 및 대장균_x 1976(ATCC No. 31537)이 있다. 이러한 예는 제한이 아닌 예시를 위한 것으로 간주되어야 한다.

원핵생물은 또한 발현에도 사용된다. 전술한 균주뿐만 아니라 W3110(ATCC No. 273325), BLR(DE3), BLR(DE3)pLysS, AD494(DE3), AD494(DE3)pLysS, BL21 (DE3), BL21(DE3)pLysS, BL21(DE3)pLysE, BL21(DE3)pLacl, BL21trxB(DE3), BL21trxB(DE3)pLysS, HMS174(DE3), HMS174(DE3)pLysS, HMS174(DE3)pLysE, Origami(DE3), Origami(DE3)pLysS, Origami(DE3)pLysE, Origami(DE3)pLacl, OrigamiB(DE3), OrigamiB(DE3)pLysS, OrigamiB(DE3)pLysE, OrigamiB(DE3)pLacl, Rosetta(DE3), Rosetta(DE3)pLysS, Rosetta(DE3)pLysE, Rosetta(DE3)pLacl, Tuner(DE3), Tuner(DE3)pLysS 및 Tuner(DE3)pLacI와 같은 대장균 균주, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)와 같은 바실러스, 또는 살모넬라 티피뮤리엄(Salmonella typhimurium) 또는 세라티아 마르세슨스(Serratia marcesans)와 같은 장내세균, 및 기타 다양한 슈도모나스(Pseudomonas) 종도 사용된다.

일반적으로, 이러한 숙주 세포와 적합한 종 유래의 레플리콘 및 조절 서열을 함유하는 플라스미드 벡터는 상기 숙주와 함께 사용될 수 있다. 이러한 벡터는 보통 복제 부위뿐만 아니라, 형질전환된 세포에서 표현형적 선발에 사용될 수 있는 마커 서열을 운반한다. 예를 들어, 대장균은 대장균 종 유래의 플라스미드인 pBR322에 의해 형질전환된다(Bolivar et al., 1977). pBR322는 앰피실린 및 테트라사이클린 내성 유전자를 함유하여, 이는 형질전환된 세포의 동정에 용이한 수단으로서 작용한다. 이러한 pBR 플라스미드 또는 다른 미생물 플라스미드 또는 파지는 또한 미생물이 자신의 폴리펩타이드 발현을 위해 사용하는 프로모터를 함유하거나 또는 함유하도록 변형되어야 한다.

재조합 DNA 작제에 가장 일반적으로 사용되는 프로모터에는 β-락타마제(페니실리나제) 및 락토스 프로모터 시스템(Chang et al. 1978; Itakura et al. 1977; Goeddel et al. 1979; Goeddel et al. 1980), 트립토판(TRP) 프로모터 시스템(유럽 특허 출원 번호 EP 0036776; Siebwenlist et al. 1980) 및 T7 또는 T7lac 프로모터 시스템을 포함한다. 이러한 프로모터들이 가장 일반적으로 사용되지만, 다른 미생물 프로모터들도 발견되어 이용되고 있고, 이들의 뉴클레오타이드 서열에 관한 세부사항은 공지되어 있어, 당업자들은 기능성 프로모터를 플라스미드 벡터에 도입시킬 수 있을 것이다(Siebwenlist et al. 1980).

형질감염 후, 세포는 SpeB 폴리펩타이드의 발현에 충분한 시간 동안 배양 조건 하에서 유지시킨다. 배양 조건은 당업계에 공지되어 있는 것으로서, 이온 조성 및 농도, 온도, pH 등을 포함한다. 일반적으로 형질감염된 세포는 배양 배지에서 배양 조건 하에 유지시킨다. 다양한 세포 종류에 적합한 배지는 당업계에 공지되어 있다. 바람직한 양태에서, 온도는 약 20℃ 내지 약 50℃ 범위, 더욱 바람직하게는 약 30℃ 내지 약 40℃ 범위, 더욱 더 바람직하게는 약 37℃이다.

pH는 바람직하게는 약 6.0 내지 약 8.0 범위, 더욱 바람직하게는 약 6.8 내지 약 7.8 범위, 가장 바람직하게는 약 7.4이다. 삼투질 농도(osmolality)는 바람직하게는 약 200 밀리오스몰/L(mosm/L) 내지 약 400mosm/L, 더욱 바람직하게는 약 290mosm/L 내지 약 310mosm/L 범위이다. 암호화된 폴리펩타이드의 형질감염 및 발현에 필요한 다른 생물학적 조건은 당업계에 공지되어 있다.

형질감염된 세포는 SpeB 폴리펩타이드의 발현에 충분한 시간 동안 유지시킨다. 적당한 시간은 특히 사용된 세포 종류에 따라 다르며, 당업자라면 쉽게 결정할 수 있다. 일반적으로 유지 시간은 약 2 내지 약 14일 사이이다.

재조합 SpeB 폴리펩타이드는 형질전환된 세포 또는 이 세포를 배양한 배지로부터 회수 또는 수집한다. 회수는 SpeB 폴리펩타이드를 분리 및 정제하는 것을 포함한다. 폴리펩타이드의 분리 및 정제 기술은 당업계에 공지되어 있는 것으로서, 침전, 여과, 크로마토그래피, 전기영동 등과 같은 절차를 포함한다.

또 다른 양태에 따르면, 본 발명의 SpeB 폴리펩타이드는 무세포 해독 시스템과 같은 시험관내 단백질 해독 시스템을 통해 생산된다(예컨대, Betton, 2003; Braun et al., 2002; Jermutus et al., 1998; Kigawa et al., 1999; Kim et al., 1996 및 Spirin et al., 1988). 예를 들어, 본 발명에 전문이 참고원용된 미국 특허 6,399,323 및 미국 특허 5,478,730은 무세포(시험관내) 해독 시스템에서 폴리펩타이드의 제조 또는 생산에 관한 방법, 조건 등을 기술하고 있다.

D. 면역원성 조성물

특정 바람직한 양태에서, 본 발명은 성숙 SpeB 폴리펩타이드 면역원(즉, 성숙 야생형 또는 성숙 C192S) 및 생리학적으로 허용되는 담체를 함유하는 성숙 SpeB 면역원성 조성물을 제공한다. 더욱 바람직하게는, 상기 면역원성 조성물은 적어도 서열번호 2의 아미노산 146-398을 함유하는 성숙 야생형 SpeB 폴리펩타이드 또는 서열번호 2의 아미노산 146-398을 함유하고 서열번호 2의 시스테인 아미노산 192가 세린으로 돌연변이된 성숙 C192S SpeB 폴리펩타이드를 포함한다. 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 다가 또는 복합 면역원성 조성물이 제공된다. 복합 면역원성 조성물은 본 발명의 1종 이상의 폴리펩타이드(예컨대, 성숙 C192S SpeB)와 화농성 연쇄상구균 및 다른 세균 종 유래의 1종 이상의 다른 항원을 포함하는 것이다. 구체적으로, 복합 면역원성 조성물은, 본 발명의 1종 이상의 성숙 SpeB 폴리펩타이드와 1종 이상의 폴리펩타이드, 폴리펩타이드 단편, 탄수화물, 올리고사카라이드, 지질, 리포올리고사카라이드, 폴리사카라이드, 올리고사카라이드-단백질 접합체, 폴리사카라이드-단백질 접합체, 펩타이드-단백질 접합체, 올리고사카라이드-펩타이드 접합체, 폴리사카라이드-펩타이드 접합체, 단백질-단백질 접합체, 리포올리고사카라이드-단백질 접합체 또는 폴리사카라이드-단백질 접합체를 함께 혼합한 것이다.

본 발명의 성숙 SpeB 폴리펩타이드는 사람과 같은 포유동물 검체에게 투여하기에 적합한 면역원성 조성물에 도입된다. 이러한 조성물은 일반적으로 "면역원성" 조성물과 약제학적으로 허용되는 담체를 함유한다. 이하에 사용되는 바와 같은 "약제학적으로 허용되는 담체"란 용어는 약학적 투여에 적합한 임의의 모든 용매, 분산 매질, 코팅제, 항균제 및 항진균제, 등장제, 흡수 지연제 등을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 약제학적 활성 물질을 위한 이러한 매질 및 제제의 사용은 당업계에 공지되어 있다. 이러한 통상적인 매질 또는 제제가 활성 화합물과 비혼화성이 아닌 한, 이러한 매질은 본 발명의 조성물에 사용된다. 보충용 활성 화합물도 본 조성물에 혼입될 수 있다.

본 발명의 면역원성 조성물은 의도한 투여 경로에 적합하게 제형화된다. 투여 경로의 예에는 비경구(예컨대, 정맥내, 피내, 피하, 근육내, 복강내), 점막(예컨대, 경구, 직장, 비내, 협측, 질, 호흡기) 및 경피(국소)가 포함된다. 비경구, 피내 또는 피하 투여에 사용되는 용액제 또는 현탁제에는 다음과 같은 성분이 포함된다: 멸균 희석제, 예컨대 주사용수, 식염수, 고정용 오일, 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 다른 합성 용매; 항균제, 예컨대 벤질 알코올 또는 메틸 파라벤; 항산화제, 예컨대 아스코르브산 또는 중아황산나트륨; 킬레이트제, 예컨대 에틸렌디아민테트라아세트산; 완충액, 예컨대 아세트산염, 구연산염 또는 인산염; 및 삼투성(tonicity) 조정제, 예컨대 염화나트륨 또는 덱스트로스. pH는 염산이나 수산화나트륨과 같은 산이나 염기로 조정한다. 비경구 제제는 앰플, 일회용 주사기 또는 유리나 플라스틱으로 만들어진 다회 용량 바이엘에 담는다.

멸균 주사용 용액제는 적당한 용매에 필요량의 활성 화합물(예, 성숙 SpeB)을 필요에 따라 전술한 1종 또는 그 이상의 성분과 함께 혼입시킨 다음 여과 멸균하여 제조한다. 일반적으로, 분산제는 기본 분산 매질과 전술한 성분 중에서 필요한 다른 성분을 함유하는 멸균 매개체에 활성 화합물을 혼입시켜 제조한다. 멸균 주사 용액을 제조하기 위한 멸균 분말의 경우, 바람직한 제조방법은 진공 건조 및 동결건조로서, 앞서 멸균 여과된 용액으로부터 활성 성분 및 필요한 임의의 추가 성분의 분말이 수득된다.

경구 조성물은 일반적으로 불활성 희석제 또는 식용 담체를 포함한다. 이 조성물은 젤라틴 캡슐에 담겨 있거나 또는 정제로 압축된 것이다. 경구적 치료 투여를 위해, 활성 화합물은 부형제와 혼합되어 정제, 트로키 또는 캡슐 형태로 사용된다. 경구 조성물은 또한 구강세척액으로 사용되는 유체 담체를 이용하여 제조하기도 하는데, 이러한 유체 담체 중의 화합물은 구강에 적용되어 양치소리를 낸 다음 뱉거나 삼키게 된다. 약제학적 혼화성 결합제 및/또는 보조제 물질은 상기 조성물의 일부로서 포함된다. 정제, 환제, 캡슐, 트로키 등은 다음과 같은 성분 중 임의의 성분 또는 유사 성질의 화합물을 함유한다: 결합제, 예컨대 미소결정형 셀룰로오스, 검 트라가칸트 또는 젤라틴; 부형제, 예컨대 전분 또는 락토오스; 알긴산, Primogel 또는 옥수수전분과 같은 붕해제; 스테아르산마그네슘 또는 Sterotes와 같은 윤활제; 콜로이드성 이산화규소와 같은 활탁화제(glidant); 슈크로스 또는 사카린과 같은 감미제; 또는 페퍼민트, 메틸 살리실레이트 또는 오렌지 향료와 같은 향미제.

흡입 투여용인 경우, 화합물은 적당한 분사제(예컨대, 이산화탄소와 같은 기체)를 함유하는 가압 용기 또는 분배기로부터, 또는 분무기로부터의 에어로졸 스프레이 형태로 전달된다. 전신 투여는 또한 점막 또는 경피 수단에 의해서도 이루어진다. 점막 또는 경피 투여 시에는 투과될 장벽에 적당한 침투제가 제제에 사용된다. 이러한 침투제는 당업계에 일반적으로 공지되어 있고, 그 예에는 점막 투여용의 경우 계면활성제, 담즙산 염 및 푸시드산 유도체가 포함된다. 점막 투여는 경비 스프레이 또는 좌약을 사용하여 수행한다. 경피 투여용인 경우에는 활성 화합물을 당업계에 일반적으로 공지된 바와 같은 연고, 고약, 젤 또는 크림으로 제형화한다.

화합물은 또한 좌약 형태(예컨대, 코코아 버터 및 다른 글리세라이드와 같은 통상적인 좌약용 기제를 보유한다) 또는 직장 투여용의 정제 관장제 형태로 제조되기도 한다.

일 양태에 따르면, 활성 화합물은 화합물이 신체로부터 급속 제거되지 않게 하는 담체에 의해 조제되기도 하며, 그 예에는 임플란트 및 미세캡슐화된 전달 시스템과 같은 조절 방출 제형이 있다.

생체분해성, 생체적합성 중합체가 사용되며, 그 예에는 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리안하이드라이드, 폴리글리콜산, 콜라겐, 폴리오르토에스테르, 및 폴리락트산이 있다. 이러한 제제의 제조방법은 당업자에게 자명한 것이다. 또한, 이러한 물질은 알자 코포레이션(Alza Corporation) 및 노바 파마슈티컬스, 인크(Nova Pharmaceutical, Inc.) 사 제품으로서 입수할 수 있다. 리포좀 현탁제(바이러스 항원에 대한 모노클로날 항체가 있는 감염 세포에 표적화된 리포좀 함유)도 약제학적으로 허용되는 담체로서 사용된다. 이러한 현탁제는 당업자에게 공지된 방법, 예컨대 본원에 참고원용되는 미국 특허 4,522,811에 기술된 방법에 따라 제조된다.

경구 또는 비경구 조성물은 용이한 투여 및 균일한 투여량을 얻기 위해 투여량 단위 형태로 제형화하는 것이 특히 유리하다. 이하 사용되는 바와 같은 투여량 단위 형태란 용어는 치료받는 검체에게 사용할 수 있는 단위 투여량으로서 적합한 물리적 분리 단위를 의미하는 것으로서, 각 단위는 원하는 치료 효과를 나타내는 것으로 계산된 소정량의 활성 화합물과 함께 필요한 약제학적 담체를 함유한다. 본 발명의 투여량 단위 형태에 대한 세부 사항은 활성 화합물의 고유 특징 및 달성하고자 하는 특정 치료 효과, 및 개체의 치료를 위한 상기 활성 화합물의 배합에 있어서 당해 기술 고유의 한계 사항들에 의해 규정되고, 직접 좌우된다.

약제학적으로 허용되는 비히클은 약제학적 또는 면역원성 조성물에 유입되어 부작용을 일으키지 않고 활성 화합물의 투여를 용이하게 하거나, 체내에서의 활성 화합물의 수명 및/또는 효능을 증가시키거나, 용액 중의 가용성을 증가시키거나 또는 보존성을 증강시키는 등의 작용을 하는 화합물 또는 화합물의 혼합물을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 약제학적으로 허용되는 비히클은 공지되어 있고, 당업자라면 선택된 활성 화합물의 성질 및 투여 방식에 따라서 적용할 수 있을 것이다.

본 발명의 면역원성 조성물은 추가로 1종 이상의 보조제를 포함할 수 있다. "보조제"는 항원의 면역원성을 증강시키는 작용을 하는 물질이다. 즉, 보조제는 면역반응을 자극하기 위해 종종 제공되는 것으로서, 당업자에게 공지되어 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 보조제의 예에는 다음과 같은 것이 있으며, 이에 국한되는 것은 아니다: 인산알루미늄 및 수산화알루미늄과 같은 알루미늄염(명반) , 마이코박테리움 튜베르큘로시스(Mycobacterium tuberculosis), 보르데텔라 퍼튜시스(Bordetella petussis), 세균의 리포폴리사카라이드, 아미노알킬 글루코사민 포스페이트 화합물(AGP) 또는 이의 유도체 또는 유사체[코릭사(Corixa; 몬타나주 해밀톤 소재)에서 입수할 수 있고, 미국 특허 6,113,918에 기술되어 있으며; 1가지 AGP는 529(이전에는 RC529로 알려져 있음)로도 알려져 있고 수성 형태 또는 안정한 에멀션 형태로 제형화되어 있는 2-[(R)-3-테트라데카노일옥시테트라데카노일아미노]에틸 2-데옥시-4-O-포스포노-3-O-[(R)-3-테트라데카노이옥시테트라데카노일]-2-[(R)-3-테트라데카노이옥시테트라데카노일아미노]-b-D-글루코피라노사이드이다], 미국 특허 4,912,094에 기술된 MPL™(3-O-데아실화된 모노포스포릴 지질 A)(코릭사), 합성 폴리뉴클레오타이드, 예컨대 CpG 모티프를 함유하는 올리고뉴클레오타이드(미국 특허 6,207,646), 폴리펩타이드, 사포닌, 예컨대 Quil A 또는 STIMULON™ QS-21(안티제닉스, 매사츄세츠주 프라밍햄 소재)(미국 특허 5,057,540에 기술되어 있음), 백일해 독소(PT), 또는 대장균 열불안정성 독소(LT), 구체적으로 LT-K63, LT-R72, CT-S109, PT-K9/G129(예컨대, 국제 특허 공개 번호 WO 93/13302 및 WO 92/19265 참조), 콜레라 독소(야생형 또는 돌연변이형, 예컨대 국제 특허 공개 번호 WO 00/18434에 기술된 바와 같이, 아미노산 위치 29에 있는 글루탐산이 다른 아미노산, 바람직하게는 히스티딘으로 치환된 것). 다양한 시토킨 및 림포킨도 보조제로서 사용하기에 적합하다. 이러한 보조제의 하나는 미국 특허 5,078,996에 기술된 바와 같은 뉴클레오타이드 서열을 가진 과립세포-대식세포 콜로니 자극 인자(GM-CSF)이다. GM-CSF cDNA를 함유하는 플라스미드는 대장균 형질전환에 사용되어 아메리칸 타입 컬쳐 컬렉션(ATCC)(미국 버지니아주 20110-2209 마나사스 유니버시티 불러바드 1081 소재)에 수탁번호 39900으로 기탁되어 있다. 시토킨 인터루킨-12(IL-12)는 미국 특허 5,723,127에 기술되어 있는 또 다른 보조제가다. 기타 다른 시토킨 또는 림포킨도 면역 조절 활성이 있는 것으로 밝혀져 있고, 그 예에는 인터루킨 1-α, 1-β, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 16, 17 및 18, 인터페론-α, β 및 γ, 과립세포 콜로니 자극 인자 및 종양 괴사 인자 α 및 β가 포함되고, 이들 또한 보조제로서 사용하기에 적합하다.

본 발명의 조성물은 일반적으로 공지된 표준 비독성 생리학적으로 허용되는 담체, 보조제, 및 비히클은 필요에 따라 함유하는 투여량 단위 제제로 비경구적으로 투여된다. 이하에 사용되는 "비경구"란 용어에는 정맥내, 피하, 피내, 근육내, 동맥내 주사 또는 주입 기술들이 포함된다.

주사용 제제, 예컨대 멸균 주사용 수성 또는 유성 현탁제는 적당한 분산 또는 습윤제 및 현탁화 제제를 이용하여 공지된 기술에 따라 제형화한다. 또한, 멸균 주사용 제제는 비독성 비경구 허용성 희석제 또는 용매 중의 멸균 주사용 용액제 또는 현탁제로서, 예컨대 1,3-부탄디올 중의 용액제이다.

사용될 수 있는 허용성 비히클 및 용매 중에는 물, 링거 용액 및 등장성 염화나트륨 용액이 있다. 또한, 멸균된 고정성 오일도 용매 또는 현탁화 매질로서 통상적으로 이용된다. 이러한 용도로서, 합성 모노글리세라이드 또는 디글리세라이드를 비롯한 모든 무자극(bland)의 고정성 오일이 이용된다. 또한 올레산과 같은 지방산은 주사가능 물질의 제조에도 사용된다.

바람직한 담체에는 인산염, 젖산염, 트리스 등으로 완충화된 중성 식염수 용액이 포함된다. 바이러스 벡터를 투여할 때, 이 벡터 작제물을 투여받은 개체가 부적당한 임의의 반응을 일으키지 않도록 벡터는 충분히 정제되어 불필요한 오염물, 예컨대 결손 방해성 아데노바이러스 입자 또는 내독소 및 기타 발열물질이 본질적으로 없는 것이어야 한다. 벡터를 정제하는 바람직한 방법에는 부유 밀도 구배의 사용, 예컨대 염화세슘 구배 원심분리 등이 포함된다.

담체는 리포좀일 수 있다. 리포좀을 전달 비히클로서 사용하는 방법은 당업계에 공지되어 있다.

특정 양태에 따르면, 본 발명의 면역원성 조성물은 유전자 발현을 제어하는 조절 서열과 작동적으로 결합된, 본 발명의 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함한다. 당해의 폴리뉴클레오타이드 서열은 DNA 발현을 촉진하는 조절 인자, 예컨대 프로모터 및/또는 인핸서 인자의 제어 하에 플라스미드와 같은 발현 벡터 중으로 유전자조작된다. 바람직한 양태에서는 사람 사이토메갈로바이러스 즉시-초기(immediate-early) 프로모터/인핸서가 사용된다(미국 특허 5,168,062). 프로모터는 세포 특이적인 것으로서, 소정 세포에서만 폴리뉴클레오타이드의 실질적인 전사를 허용한다.

폴리뉴클레오타이드는 "나출형" DNA로서 숙주에 직접 도입(미국 특허 5,580,859)되거나, 면역화를 용이하게 하는 제제, 예컨대 부피비카인 및 다른 국소 마취제(미국 특허 5,593,972) 및 양이온 폴리아민(미국 특허 6,127,170)과 조성물로 배합된다.

본 폴리뉴클레오타이드 면역화 절차에서, 본 발명의 폴리펩타이드는 기본적으로 생체내에서 일시적으로 발현된다. 즉, 숙주의 염색체에 삽입 또는 통합되는 유전자 물질은 없다. 이러한 절차는 염색체에 당해 유전자 물질의 삽입 또는 통합을 목표로 하는 유전자요법과는 구별되는 것이다. 면역화에 의해 투여된 폴리뉴클레오타이드가 숙주에서 형질전환된 표현형을 유발하지 않음을 확인하기 위하여 분석을 실시한다(미국 특허 6,168,918).

본 발명에 인용된 모든 특허 및 공개 문헌들은 본원에 참고원용된 것이다.

E. 실시예

다음 실시예는 달리 상세하게 기술된 것을 제외하고는 당업자에게 공지되고 통상적으로 수행되는 표준 기술을 사용하여 실시한 것이다. 이러한 실시예는 예시적인 목적으로 제공된 것으로서, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.

실시예 1

재료 및 방법

배지 및 시약. 대장균 BLR(DE3)(Novagen, CA)을 모든 발현 연구에 사용했다. 세균은 루리아 브로쓰(Luria broth)(LB)에서 적당한 항생제 선발 조건 하에 증식시켰다. 앰피실린은 100㎍/ml 농도로, 카나마이신은 50㎍/ml 농도로 사용했다. ZeroBluntTOPO 클로닝 벡터 pCR-Blunt(InVitrogen, Carlsbad, CA)는 PCR에 의해 생성된 단편의 클로닝에 사용했다. Century-Plus RNA Markers™, Millennium RNA Markers™, RNAlater™, RNAqueous-Midi™, DNA-free™, ULTRAhyb™, NorthernMax™ 및 RETROscript™은 앰비온(Austin, TX)에서 입수했다. GeneScreen™ 하이브리드화 막, 플루오레세인-N⁶-dATP, Renaissance® 항플루오레세인-AP 접합된 폴리클로날 항체 및 CDP-Star®는 매사츄세츠주 보스톤에 소재하는 퍼킨엘머 라이프 사이언시스에서 입수했다. 모든 제한 효소는 뉴잉글랜드 바이오랩스(MA, Beverly 소재)에 서 입수했다.

폴리머라제 연쇄 반응. 다른 표시가 없는 한, PCR 증폭은 다음과 같은 반응 조건을 이용하여 최종 부피 50㎕에서 수행했다: 0.2mM dNTP, 1.0mM DTT, 0.8μM 각 프라이머, 10U 열안정성 폴리머라제 및 1X 열안정성 폴리머라제 완충액. 클로닝과 돌연변이유발 반응에는, Pwo 폴리머라제(뵈링거 만하임; 인디애나주 인디애나폴리스 소재)를 이용한 반면, 다른 모든 증폭에는 Taq 폴리머라제(어플라이드 바이오시스템스; 캘리포니아주 포스터 시티 소재)를 이용했다. 증폭은 94℃ 30초, 55℃ 30초, 72℃ 30초를 25회 반복하여 실시한다.

플라스미드 작제물. 성숙 SpeB 암호 영역에 상응하는 770bp 단편은 NcoI 및 BamHI 부위(밑줄친 부분)를 각각 함유하는 정방향 프라이머 (5' CCATGGAACCAGTTGTTAAATCTCTCC 3')(서열번호 3) 및 역방향 프라이머(5' GGATCCTAAGGTTTGATGCCTACAACAGC 3')(서열번호 4)를 사용하여 PCR 증폭시켰다. 정방향 프라이머는 NcoI 클로닝 부위 안에 ATG 해독 개시 코돈이 위치하도록 설계하여 발현된 단백질의 N 말단에 메티오닌 잔기를 추가시키고 제1 잔기를 글루타민(CAA)에서 글루타메이트(GAA)로 변경시켰다. 이와 유사하게, 프로서열 도메인(아미노산 28-146)을 함유하는 367bp 단편은 클로닝을 위해 유전자조작된 NcoI 부위(정방향) 및 BamHI 부위(역방향)를 각각 함유하는 정방향 프라이머(5'CCATGGATCAAAACTTTGCTCGTAACG 3')(서열번호 5) 및 역방향 프라이머(5'GGATCCTTATTTAATCTCAGCGGTACCAGC 3')(서열번호 6)를 사용하여 PCR 증폭시켰다. 발현된 재조합 단백질의 해독 종결을 유도하기 위하여, 역방향 프라이머 내의 BamHI 부위의 3' 인접에 종결 코돈을 삽입시켰다. PCR 반응에는, 종래 기술된 바와 같이(Matsuka et al., 1999) 위치 192에 단독 시스테인에서 세린으로의 치환(C192S)을 암호화하는 TGT에서 AGT 돌연변이가 있는 SpeB 자이모겐을 함유하는 플라스미드계 주형을 사용했다. PCR 산물은 pCR-Blunt에 서브클로닝하고, 그 다음 NcoI 및 BamHI을 사용하여 제한효소 분해로 절단했다. 770bp 성숙 C192S SpeB 단편 및 367bp 프로서열 도메인 암호 단편을 아가로스 겔 전기영동으로 정제하고, 각각 NcoI 및 BamHI 제한 부위를 사용하여 pET28a 및 pET3d에 각각 연결시켰다. 수득되는 발현 플라스미드, pLP681 및 pLP682를 표준 방법에 따라 사용하여 대장균 BLR(DE3)을 공동형질전환시켰다. 그 결과 생산되는 세균 발현 균주를 2-플라스미드 기반 공동발현 분석에 이용했다.

성숙 야생형 SpeB 발현 작제물은 PCR의 주형으로서 사용된 pLP681에서 C192S 돌연변이를 복귀시키기 위한 단독 A의 T로의 염기 변화(진한 글씨)가 있는 중첩성 정방향(5' GCTACAGGATGTGTTGCTACTGC 3')(서열번호 7) 및 역방향(5' GCAGTAGCAACACATCCTGTAGC 3')(서열번호 8) 프라이머를 이용한 돌연변이 PCR의 사용을 통해 제작했다. 돌연변이유발은 다음과 같은 순환 조건을 사용하여 문헌[Weiner et al.(1994)]에 기술된 방법의 변형으로 수행했다: 94℃ 1분, 94℃ 15초 및 68℃ 10분의 16회, 그 다음 94℃ 15초 및 68℃ 10분의 12회, 이때 각 순환마다 68℃에서 15초씩 시간을 연장하여, 68℃에서의 최종 연장 시간은 13분이었다. 이러한 PCR 반응물을 DpnI으로 절단한 후 대장균의 형질전환에 사용했다. 수득되는 클론 pLP680을 서열분석한 후, 원하는 돌연변이의 형성 여부를 확인했다. 이러한 플라스미드를 pLP682와 함께 2-플라스미드 기반 공동발현 실험을 위한 대장균 BLR(DE3)의 공동형질전환에 사용했다.

폴리시스트론 발현 벡터를 작제하기 위하여, pLP682 유래의 SpeB 프로서열 도메인 암호 영역을 NocI 및 BamHI에 의한 제한효소 분해로 절단했다. 수득되는 367bp 단편을 아가로스 겔 전기영동으로 정제하고, 또한 NcoI 및 BamHI으로 제한효소 분해된 pET28a에 연결시켜 pLP688을 수득했다.

성숙 SpeB 암호 영역이 후속되고 길이가 증가하는 4개의 다른 링커 영역을 다음과 같은 정방향 프라이머를 사용하여 PCR로 제작했다:

5'AGATC T AAGGAG ATATACATATGGACCCAG 3' (5nt 링커; 서열번호 9);

5'AGATCTTTAA GAAGGAG ATATACATATGGAACC 3' (10nt 링커; 서열번호 10);

5'AGATCTGCACATAACTTTAA GAAGGAGA TATACATATGG 3' (20nt 링커; 서열번호 11);

5'AGATCTAACTTGACTAAATTCGAACAGCACATAACTTTAA GAAGGAG ATATACATATGG 3'(40nt 링커; 서열번호 12). 모든 정방향 프라이머는 5' 말단에 BglII 제한 부위(밑줄친 부분), 최적화된 샤인 달가노 부위(진한 이탤릭체) 및 해독 개시 코돈(진한 글씨)을 함유했다. 모든 링커 기반 증폭 반응을 위해, 해독 종결 코돈의 5' 인접에 XhoI 부위(밑줄친 부분)를 함유하는 역방향 프라이머(5'CTCGAGCTAAGGTTTGATGCCTA-CAACAGC 3')(서열번호 13)를 사용했다.

전술한 프라이머들을 사용하여 5nt, 10nt 또는 20nt 링커 + 성숙 C192S SpeB 암호 영역을 증폭시켰으며, PCR의 주형으로서 pLP681을 이용했다. 이와 유사하게, 20nt 링커 + 성숙 야생형 SpeB PCR 산물을 제조하기 위하여 주형으로서 pLP680을 이용했다. PCR 단편들을 pCR-Blunt에 서브클로닝하고, BglII 및 XhoI으로 제한효소 분해로 절단한 뒤, 아가로스 겔 전기영동으로 정제했다. 분리 후, 단편들을 BamHI 및 XhoI 제한효소 부위를 이용하여 pLP688에 결합시켜 pLP683, pLP684, pLP685 및 pLP687 폴리시스트론 발현 작제물을 제작했다. pLP686은 전술한 프라이머들과 함께 PCR의 주형으로서 pLP685를 이용하여 동일한 방식으로 합성했다. 생산된 생체내 분석용으로 사용하기 위한 모든 발현 플라스미드의 세부 사항은 표 3에 정리했다. 표 3에 정리된 모든 발현 작제물은 별다른 표시가 없는 한 pET28a 배경에 존재하는 것이다.

시스테인 프로테아제 및 프로서열 도메인 발현 작제물의 세부 사항

작제물	발현된 단백질(들)
pLP680	성숙 야생형 시스테인 프로테아제
pLP681	성숙 C192S 시스테인 프로테아제
pLP682	pET3d 플라스미드 배경 중의 시스테인 프로테아제 프로서열 도메인
pLP683	5nt 링커 함유 C192S 폴리시스트론; 프로서열 도메인 및 성숙 C192S 시스테인 프로테아제를 둘 다 공동발현한다
pLP684	10nt 링커 함유 C192S 폴리시스트론; 프로서열 도메인 및 성숙 C192S 시스테인 프로테아제를 둘 다 공동발현한다.
pLP685	20nt 링커 함유 C192S 폴리시스트론; 프로서열 도메인 및 성숙 C192S 시스테인 프로테아제를 둘 다 공동발현한다.
pLP686	40nt 링커 함유 C192S 폴리시스트론; 프로서열 도메인 및 성숙 C192S 시스테인 프로테아제를 둘 다 공동발현한다.
pLP687	20nt 링커 함유 야생형 폴리시스트론; 프로서열 도메인 및 성숙 야생형 시스테인 프로테아제를 둘 다 공동발현한다.
pLP688	시스테인 프로테아제 프로서열 도메인

재조합 단백질의 발현. 폴리시스트론 플라스미드 및 2-플라스미드 기반 공동발현 시험 둘 모두를 위해, 적당한 항생제를 첨가한 LB 200ml에 원하는 세균 발현 스톡을 접종하고 37℃에서 하룻밤동안 증식시켰다. 하룻밤 배양물을 새 항생제 함유 배지 2L에 1:10의 비율로 희석한 뒤, 25℃에서 OD₆₀₀이 약 0.6이 되게 증식시킨 다음, 1mM IPTG로 25℃에서 16시간 동안 유도했다. 세포를 원심분리로 수거하고 수득되는 세포 펠릿을 사용할 때까지 -20℃에 보관했다. 단백질 발현 분석 및 RNA 분리를 위해, 유도 전과 후의 양자 시료를 채취했다. RNA 분석을 위한 시료는 사용할 때까지 -70℃에서 RNAlater™에 보관해 두었다.

단백질 발현은 초음파처리로 세포를 용해시킨 후 SDS-PAGE 분석으로 평가했다. 불용성 물질은 원심분리로 침전시키고 가용성 상청액 분획은 회수했다. 세포 찌꺼기는 PBS로 2회 세척한 후 PBS 1ml에 재현탁시켰다. 모든 가용성 및 불용성 분획은 세포 용해 전에 세균 배양물의 OD₆₀₀을 기준으로 수득한 것으로 표준화했다. 단백질 발현은 표준 방법에 따라 쿠마시 블루 염색 및 PVDF 막으로 전이시킨 후 웨스턴 블롯 분석으로 가시화했다. 블롯은 SpeB의 자이모겐 형태에 대하여 발생된 폴리클로날 항체를 사용하여 탐침한 결과, 발현된 프로서열 도메인과 성숙 28kDa SpeB 양자가 동시 검출되었다.

RNA의 분리. 총 RNA는 RNAqueous-Midi™를 사용하여 세균 배양물로부터 분리했다. 유도 후 RNAlater™에 보관해 둔 시료를 실온에서 해동시키고, 세포를 펠릿화한 뒤, 1ml RNAqueous™ 용해/결합 완충액에 재현탁시켰다. 모든 용해물을 그 다음 지침서에 명시된 바와 같이 처리했다. 분리된 RNA를 LiCl을 이용하여 침전시키고 제조자의 지침서에 따라 DNA-free™로 2회 처리하여 임의의 게놈 또는 플라스미드 DNA 불순물을 제거했다. RNA 정량을 위해 260nm 흡광도 분석을 수행하고, 흡광도 비 A_260nm/A_280nm를 측정하여 순도를 평가했다. RNA 시료(1㎍)는 전술한 적당한 프라이머 세트를 이용하여 PCR 분석하여 플라스미드 DNA 불순물의 부재를 확인했다. 또한, PCR 반응에 첨가된 pLP685 플라스미드 1ng의 스파이크 회수 분석으로 잔류 DNase 오염 여부를 분석했다. 결과적으로, DNA 및 DNase 오염이 없는 것으로 확인된 시료만을 이후 분석에 사용했다.

노던 블롯 분석. 총 RNA(5㎍)를 NorthernMax™ 시스템을 제조자가 명시한 대로 사용하여 변성 조건하에 1% 아가로스 겔 상에서 분리시켰다. EtBr로 미리 염색해둔 Millenium 및 Century RNA 마커(각각 2㎍)를 RNA 크기 분석에 사용했다. 시료를 나일론 막(GeneScreen™)으로 전이시키고, UV 가교결합시킨 다음, 80℃에서 2시간 동안 베이킹하여 RNA 분리에 사용된 포름알데하이드 반응을 반전시켰다. RNA 표준물을 UV로 가시화하고, 하이브리드화 하기 전에 나일론 막 위에 단편 위치를 표시했다. 이러한 막을 2x SSC(0.3M NaCl, 0.03M 구연산나트륨)로 미리 습윤화시킨 다음, ULTRAhyb™에서 42℃하에 2시간 동안 예비하이브리드화시켰다. 노던 분석을 위한 프로브는 주형으로서 pLP685를 이용하고 전술한 바와 같은 프로서열 도메인(367bp) 및 성숙 SpeB 서열(770bp)에 특이적인 프라이머 세트를 이용하여 PCR 합성했다. PCR 반응에 플루오레세인-N⁶-dATP(10μM)를 이용하여 무작위로 표지된 성숙 SpeB 및 프로서열 도메인 DNA 프로브를 수득했다. 수득된 프로브를 아가로스 겔 전기영동으로 정제하고, 각각 변성된 32pg을 ULTRAhyb™에서 42℃하에 하룻밤동안 막 하이브리드화시켰다. 하이브리드화 후, 막을 과량의 2xSSC로 실온에서 10분 동안 2회 세척하고, 2xSSC, 1% SDS로 42℃에서 20분 동안 2회 세척한 뒤, 0.2xSSC, 0.1% SDS로 42℃에서 20분 동안 2회 세척했다. 막을 BLOTTO로 차단시키고, 알칼리성 포스파타제 접합된 항플루오레세인 폴리클로날 항체 및 CDP-Star®를 제조자의 지침에 따라 사용하여 전개시켰다. 블롯을 BioMax MR-2 자동방사선 필름(이스트만 코닥; 뉴욕 로체스터 소재)에 실온에서 5분 동안 노출시켜 시그널을 검출했다.

cDNA 합성. cDNA는 총 RNA 2㎍으로부터 RT-PCR용 RETROscript™ First Strand Synthesis 키트와 랜덤 데카머(decamer)를 제조자가 명시한 조건 하에 사용하여 역전사에 의해 제조했다. 역전사효소 없이(-RT) 동일한 조건을 사용하여 음성 대조군 시료를 제조했다. 반응 산물은 PCR 및 정량 PCR 분석에 사용하기에 앞서, 뉴클레아제 제거된 물에 1:200의 비율로 희석했다.

cDNA의 정량적 PCR(qPCR) 분석. 프로서열 도메인, 성숙 SpeB 및 pET28a 암호화된 카나마이신 내성 유전자(KanR)에 특이적인 프라이머 및 프로브는 PrimerExpress 소프트웨어(어플라이드 바이오시스템즈; 캘리포니아주 포스터 시티 소재)를 사용하여 설계했다. 정량적 PCR 반응은 다음과 같은 조건 하에 수행했다: 각 프라이머(정방향 및 역방향) 300nM, FAM/TAMRA 프로브 200nM, 2x TaqMan Universal PCR Master Mix(어플라이드 바이오시스템즈) 및 1㎕ 희석 cDNA 또는 음성 대조군 시료. 반응은 최종 부피 25㎕에서 다음과 같은 순환 조건을 사용하여 수행했다: ABI 7000 서열 검출 시스템에서 50℃ 2분, 95℃ 10분, 및 40회 순환하는 95℃ 15초 및 60℃ 1분. 내부 대조군으로서 KanR cDNA 농도를 사용하여, KanR 한계 사이클(Ct)을 기준으로 모든 반응을 표준화했다. 결과는 표준화된 Ct값으로 나타냈다.

cDNA의 PCR 분석. 발현 플라스미드로부터 생산되는 mRNA 전사체를 추가 분석하기 위하여, 희석된 cDNA와 음성 대조군 시료를 PCR 분석했다. 프로서열 도메인 및 성숙 SpeB에 각각 특이적인 전술한 PCR 프라이머들과, 프로서열 도메인 정방향 프라이머(5' CCATGGATCAAAACTTTGCTCGTAACG 3')(서열번호 14) 및 성숙 프로테아제 역방향 프라이머(5'CTCGAGCTAAGGTTTGATGCCTACAACAGC 3')(서열번호 15)로 이루어진 제3 세트를 각각 프로서열 도메인, 성숙 SpeB 및 전장 SpeB 자이모겐(1119bp) 및 폴리시스트론 cDNA(1145-1180bp)를 증폭시키는데 사용했다. 각각 희석된 시료 1㎕를 전술한 조건 하에 사용했으며, 단 증폭 사이클은 30회로 증가시키고, PCR 산물은 아가로스 겔 전기영동으로 분석했다.

SpeB 프로서열 도메인의 정제. 세포를 15ml 완충액/g(세포)의 비율로 용해 완충액(20mM Tris, pH 7.2, 10mM MgCl₂, 10㎍/㎕ DNase)에 재현탁시키고, M110-Y 미세유동화기(Microfluidizer)(Microfluidics; 매사츄세츠주 뉴턴 소재)로 용해시켰다. 세포찌꺼기는 원심분리로 펠릿화하고, 가용성 분획을 회수하여 4℃에서 하룻밤동안 50mM 글리신-HCl(pH 3.2)에 대하여 투석시켰다. 투석은 대장균 단백질의 상당량을 함께 침전시켰다. 침전된 물질은 원심분리로 제거하고, 회수한 상청액을 100mM 아세트산나트륨(pH 4.5)에 대해 투석하기에 앞서 pH 4.5로 조정했다. 시료를 SP-세파로스 양이온 교환 컬럼 위에 적재하고, 100mM 아세트산나트륨(pH 4.5), 1M 염화나트륨 구배를 이용하여 재조합 프로서열 도메인 단백질을 용출시켰다. 프로서열 도메인을 함유하는 분획을 모아서, SDS-PAGE 전기영동으로 순도를 검사하고, BCA 분석(Smith et al., 1985)으로 단백질 농도를 측정했다.

재조합 발현된 성숙 야생형 SpeB의 정제. 세포를 용해 완충액(20mM Tris, pH 7.2, 10mM MgCl₂, 10㎍/㎕ DNase)에 15mL 완충액/g(세포) 비율로 재현탁시키고, 미세유동화(microfluidization)로 용해시켰다. 세포 찌꺼기는 원심분리로 제거하고, 불용성 성숙 야생형 SpeB 함유 분획을 회수했다. 펠릿을 3회의 연속 세척(50mM Tris, pH 8.0, 150mM NaCl, 1mM EDTA, 2% Triton X-100)으로 4℃에서 하룻밤, 실온에서 1.5시간 및 실온에서 3.5시간 동안, 각각 완만한 진탕 하에 처리했다. 펠릿을 20mM Tris, pH 8.0, 8M 우레아에서 진탕하에 하룻밤동안 실온에서 용해시키고, 아세트산나트륨을 이용하여 pH를 4.5로 조정한 후, 100mM 아세트산나트륨, pH 4.5, 8M 우레아로 평형화된 SP-세파로스 컬럼 상에 시료를 적용했다. 재조합 성숙 야생형 SpeB 단백질은 0 내지 750mM 구배의 염화나트륨으로 용출시키고, SDS-PAGE 전기영동으로 순도를 분석한 뒤, BCA로 단백질 농도를 측정했다. 정제된 변성 단백질을 시험관내 리폴딩 실험에 사용했다.

공동발현된 성숙 SpeB의 정제. 폴리시스트론 또는 2-플라스미드 시스템에 의해 공동발현된 재조합 성숙 야생형 SpeB 및 성숙 C192S SpeB의 정제 절차는 둘다 동일하게 수행했다. 유도된 세균 세포 펠릿을 용해 완충액(20mM Tris, pH 7.2, 10mM MgCl₂, 10㎍/㎕ DNase)에 15ml 완충액/g(세포)의 비율로 재현탁하고, 미세유동화로 용해시켰다. 세포 찌꺼기는 원심분리로 펠릿화하고, 가용성 분획은 회수하고 50mM 글리신-HCl(pH 3.2)에 대하여 4℃에서 하룻밤동안 투석했다. 투석은 대장균 단백질의 상당량을 함께 침전시켰으며, pH가 4.5로 급변되기 전에 원심분리로 제거했다. 시료는 10M 우레아로 1:1로 희석하고, 100mM 아세트산나트륨(pH 4.5), 5M 우레아로 평형화된 SP-세파로스 컬럼 위에 적재했다. A_280nm가 기준선에 도달할 때까지 컬럼의 미결합 물질을 평형 완충액으로 세척했다. 이 컬럼을 그 다음 우레아를 제거하기 위해 100mM 아세트산나트륨(pH 4.5)으로 세척하고, 재조합 성숙 프로테아제를 0 내지 1.0M 염화나트륨 구배로 용출시켰다. 회수된 단백질을 PBS(pH7.4)에 대해 투석하고, 순도를 SDS-PAGE 겔 전기영동으로 분석한 뒤, 단백질 농도를 BCA로 측정했다.

폴리클로날 항혈청의 생산. 정제된 성숙 C192S SpeB(폴리시스트론 또는 2-플라스미드 기반 공동발현을 통하여 생산된 것)를 항혈청 생산에 사용했다. 스위스 웹스턴 마우스를 보조제로서 50mM MPL 및 100㎍ AlPO₄과 함께 정제 단백질 5㎍을 사용하여 0주, 4주 및 6주째에 면역화시켰다. 7주째, 동물의 혈액을 채취했다.

프로서열 도메인과 성숙 SpeB의 상호작용. SpeB 프로서열 도메인/성숙 SpeB 상호작용의 해리 상수(K_d)는 효소-연결된 면역흡착 결합 분석법(Enzyme-Linked ImmunoSorbent binding Assay; ELISA) 또는 Biocore 3000 장치를 사용하여 측정했다. ELISA 분석을 위해, 펩신-생성된 재조합 성숙 C192S SpeB(Matsuka et al., 1999) 및 20μM E-64로 억제된 재조합 성숙 야생형 SpeB의 증가 농도를, 정제된 프로서열 도메인 또는 리소자임(음성 대조군)으로 코팅된 미량역가 웰에서 항온처리했다. 평판을 TBS, pH 7.4, 0.05% Tween 20으로 세척하고, 성숙 SpeB에 대하여 발생된, 친화성 정제된 폴리클로날 항체와 결합된 SpeB를, 405nm 흡광도를 측정하여 검출했다. 수득되는 농도 의존적인 흡광도(A) 증가는 수학식 △A=A_max+[L]/K_d+[L]에 일치했다(여기서, K_d는 해리 상수이고 [L]은 유리 리간드의 농도이다).

펩신-생성된 재조합 성숙 C192S SpeB와 프로서열 도메인의 실시간 상호작용은 Biocore 3000(바이오코어; 뉴저지 피스카타웨이 소재)을 사용하여 표면 플라스몬 공명(SPR)으로 확인했다. 먼저, 정제된 프로서열 도메인을 활성화된 카르복시메틸 덱스트란 코팅된 바이오센서 칩에 제조자의 지침에 따라 공유결합시켰다. 결합 실험은 TBS(pH 7.4), 0.05% Tween 20에서 25℃하에 실시했다. 고정화된 프로서열 도메인에 펩신-생성된 재조합 성숙 C192S SpeB의 농도를 증가시키면서 첨가하고, 그 결합을 실시간으로 모니터했다. 결합 과정의 센소그램(Sensogram)은 이 기구와 함께 공급된 소프트웨어를 사용하여 분석했다.

SpeB 프로서열 도메인의 억제 활성 평가. 성숙 SpeB(0.1μM)를 PBS(pH 7.4), 10mM DTT 중에서 레소루핀 표지된 카세인 기질(0.4%)의 존재하에, 증가 농도의 프로서열 도메인 또는 리소자임(음성 대조군)을 이용하여 25℃에서 1시간 동안 항온처리했다. 항온처리 후, 미분해된 기질은 2% 트리클로로아세트산을 이용하여 침전 제거하고, 청징화된 상청액 분획에 존재하는 해리된 레소루핀-표지된 펩타이드의 흡광도를 574nm에서 분광광도계로 측정했다. 또한, 음성 대조군으로서 근연성이 큰 시스테인 프로테아제(파파인)을 동일한 조건하에서 분석하여 프로서열 도메인/성숙 SpeB 상호작용의 특이성을 확인했다.

변성된 성숙 SpeB의 시험관내 리폴딩. 100mM 아세트산나트륨(pH 4.5), 8M 우레아 중에서 재조합 변성된 성숙 SpeB를 PBS(pH 7.4), 또는 0.5M 아르기닌 함유 PBS(pH 7.4)로 신속하게 희석했다(1:20 v/v). 희석은 정제된 프로서열 도메인의 표시된 바와 같은 증가 농도의 존재 하에 20μM E-64 억제제로 또는 억제제 없이 수행했다. 희석 후, 10mM DTT를 각 반응액에 첨가하고, 시료를 24시간 동안 4℃에서 항온처리했다. 반응액 중의 SpeB의 최종 농도는 5μM이었다. 항온처리 후, 100㎕ 반응액 일정량을 레소루핀 표지된 카세인 절단 분석법을 사용하여 분석함으로써 리폴딩된 SpeB의 활성을 평가했다.

성숙 SpeB 의 카세인분해 활성. 효소의 단백분해 활성을 분석하기 위하여, 표시된 양의 SpeB를 0.4% 레소루핀 표지된 카세인 PBS(pH 7.4), 10mM DTT 존재하에 명시된 바와 같이 항온처리했다. 미분해된 기질은 트리클로로아세트산 침전(2%)으로 제거하고, 시료를 원심분리하여 청징화한 뒤, 상청액 분획 중의 해리된 레소루핀-표지된 펩타이드의 흡광도를 574nm에서 분광광도계로 측정했다.

성숙 SpeB의 열 유도 변성. 재조합 발현된 성숙 SpeB의 융점은 TBS(pH 7.4)에서 단백질 시료를 가열하면서, 350nm/320nm에서 고유 형광 강도비와 280nm에서의 여기도(excitation)를 SLM AB2 형광분광계를 사용하여 모니터했다.

실시예 2

SpeB 프로서열 도메인의 억제 및 샤프롱 활성

NH₂ 말단 프로서열 도메인이 결실된 성숙 SpeB의 재조합 발현은 대장균에서 유일하게 불용성 단백질만을 생산한다(Matsuka et al., 1999). 가용성 성숙 SpeB의 생산을 좌우하는 프로서열 도메인의 필요성은 이 도메인이 단백질의 적당한 폴딩을 유도하는 분자내 샤프롱으로 작용할 수 있음을 암시한다. 이러한 활성을 조사하기 위하여, SpeB 프로서열 도메인, 40kDa SpeB 자이모겐, 및 성숙 야생형 SpeB 및 성숙 C192S SpeB를 대장균에서 발현시켜 특성 규명을 위해 정제했다(데이터는 제시되지 않음). 프로서열 도메인과 성숙 SPeB 단백질의 결합은 ELISA(도 1A) 및 Biocore 3000을 이용한 표면 플라스몬 공명(SPR)(도 1B)을 통해 조사했다. 실시예 1에 명시된 계산 변수들을 사용했을 때, 프로서열 도메인과 야생형 성숙 SpeB 및 C192S 성숙 SpeB의 상호작용은 각각 K_d가 11nM 및 34nM인 것으로 평가되었다. SPR로 측정했을 때, 프로서열 도메인과 성숙 C192S SpeB의 실시간 상호작용 분석은 K_d가 11nm인 것으로 평가되었다. 이러한 두 방법에 의해 측정된 결합 값은 프로서열 도메인과 성숙 SpeB 도메인 사이에 높은 친화성이 있음을 시사한다.

프로서열 도메인과 성숙 SpeB 사이의 결합은 프로테아제 활성을 억제한다. 이는, 기질로서 레소루핀-표지된 카세인을 이용한 카세인분해 절단 분석에서 입증되었다(도 2A). 성숙 SpeB 0.1μM의 존재 하에 억제제 농도 0 내지 100μM 범위에 걸쳐서 프로서열 도메인 또는 리소자임 대조군을 분석했다. 프로서열 도메인은 0.3μM 농도에서 최대 프로테아제 활성의 1/2을 억제하는 것으로 나타난 반면(IC₅₀=0.3μM), 억제제로서 첨가된 리소자임은 동일한 농도 범위에서 성숙 SpeB의 활성에 전혀 영향을 미치지 않았다. 동일한 조건에서 근연성이 큰 시스테인 프로테아제(파파인)를 사용한 분석에서는 파파인 프로테아제 활성에 전혀 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다(도 2B). 이러한 결과는 SpeB와 프로서열 도메인 사이의 상호작용의 특이성을 보여주는 것으로서, 프로서열 도메인의 분자내 억제 활성이 원위치(in situ)의 프로테아제 활성을 조절할 수 있음을 암시한다.

프로서열 도메인의 분자내 샤프롱 활성은 우레아에 의해 변성된 성숙 시스테인 프로테아제를 이용한 시험관내 실험에서 확인되었다. 증가 농도의 프로서열 도메인의 존재하에 리폴딩된, 변성된 성숙 프로테아제는 레소루핀 표지된 카세인 기질의 절단으로 모니터되듯이, 회수된 프로테아제의 유의적으로 증가된 활성을 나타냈다(도 3). 반응액 중에 비가역성 시스테인 프로테아제 억제제(E-64)의 첨가는 기질 절단을 방해했고, 이는 관찰된 카세인분해 절단이 리폴딩된 성숙 SpeB의 활성에 특이적으로 기인하는 작용임을 시사한다. 이러한 데이터는 SpeB 프로서열 도메인이 성숙 SpeB의 폴딩을 유도하는 분자내 샤프롱으로서 작용한다는 것을 암시한다. 또한, 상기 결과는 적당한 폴딩을 유도하기 위해 두 영역이 반드시 공유 결합될 필요는 없음을 증명하여 준다.

실시예 3

SpeB 프로서열 도메인 및 성숙 SpeB의 2-플라스미드 기반 공동발현

시험관내 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 정확한 리폴딩을 유도하는 프로서열 도메인의 능력은 두 단백질이 생체내에서 각각 공동발현되어도 정확하게 폴딩된 성숙 SpeB가 생산될 가능성이 크다는 것을 암시한다. 이에, 본 실시예에서는 프로서열 도메인을 암호화하는 한 플라스미드(pLP682) 및 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 다른 플라스미드(pLP680 또는 pLP681)를 사용하는 2-플라스미드 공동발현 시스템을 개발했다(도 4). 대장균을 pLP680 또는 pLP681 단독으로 형질전환시키거나, 또는 pLP682와 함께 공동형질전환시키고, SDS-PAGE 및 웨스턴 블롯으로 단백질 발현을 조사했다. 성숙 야생형 또는 성숙 C192S SpeB 작제물 중 어느 하나의 단독 발현(데이터는 제시 안함)은 주로 불용성인 28kDa 성숙 SpeB를 생산했다. 즉, 프로서열 도메인 부재 하에서 성숙 SpeB의 발현은 부정확하게 폴딩된 단백질을 생산함을 암시했다. 이에 반해, 프로서열 도메인과 함께 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 생체내 공동발현은 세포의 가용성 분획에서 두 단백질을 상당 수준으로 생산하는 바, 두 단백질의 독립적인 공동발현이 SpeB의 정확한 폴딩을 촉진한다는 것을 알 수 있었다. SpeB 자이모겐에 대하여 유도된 폴리클로날 항체를 이용한 웨스턴 블롯 분석은 프로서열 도메인 및 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 동시 검출했다(데이터는 제시 안됨). 블롯 분석을 통해 발현된 단백질의 정체(identity)을 확인하고, SDS-PAGE로 확인된 결과를 추가 검증했다. 시험관내 데이터를 재확인시킨 상기 결과는 프로서열 도메인과 성숙 SpeB 폴리펩타이드가 성숙 SpeB의 정확한 폴딩을 유도하기 위해 반드시 공유 결합될 필요는 없다는 것을 시사한다.

실시예 4

SpeB 프로서열 도메인 및 성숙 SpeB의 폴리시스트론 기반 공동발현

실시예 3에 기술된 바와 같이, 프로서열 도메인과 성숙 SpeB의 2-플라스미드 기반 공동발현이 정확하게 폴딩된 가용성 SpeB의 생산 방법으로 유용하다는 것이 확인되었다. 성숙 SpeB의 대량 생산을 위하여, 프로서열 도메인과 성숙 SpeB 폴리펩타이드을 독립적으로 공동발현하는 폴리시스트론 발현 시스템을 개발했다. 즉, 이 시스템은 제1 시스트론으로서 프로서열 도메인과 그 다음 제2 시스템의 5'측에 해독 인핸서 및 최적화된 샤인-달가노 리보솜 결합 부위(Barrick et al., 1994; Curry and Tomich, 1998; Ringquist et al., 1992)를 함유하는 합성 링커가 존재하도록 설계했다(도 5). 그리고 제1 시스트론의 해독 종결 코돈과 제2 시스트론의 샤인-달가노 사이의 합성 링커의 길이 증가(5nt, 10nt, 20nt, 40nt)에 따른, 두 단백질의 발현 농도의 차이를 조사했다. 링커 영역은 전사된 RNA의 두 시스트론 사이에 2차 구조가 형성되지 않아서, 리보솜의 이동이 제한되지 않고 제2 시스트론에서의 해독이 효과적으로 재개될 수 있게 설계했다. 5nt, 10nt, 20nt 및 40nt 링커를 각각 함유하는 폴리시스트론 성숙 C192S SpeB 발현 작제물 pLP683, pLP684, pLP685 및 pLP686뿐만 아니라 성숙 야생형 SpeB의 20nt 폴리시스트론 발현 작제물(pLP687)을 이용한 실험을 수행했다.

pLP685 및 pLP687 폴리시스트론 작제물을 이용하여 단백질 발현을 분석한 결과, 프로서열 도메인(12kDa) 및 성숙 SpeB(28kDa)이 모두 생산된다는 것이 확인되었다(데이터는 제시 안됨). 2-플라스미드 시스템에서 증명된 바와 같이, 대장균에서 두 단백질의 동시적이고 독립적인 공동발현은 주로 세포의 가용성 분획에서 생산되는 성숙 SpeB를 제공했다. 또한, 4개의 C192S 폴리시스트론 작제물 각각의 유도 배양물 유래의 전(全)세포 용해물의 가용성 분획을 SDS-PAGE로 분석했다(도 6A). 발현 수준을 정량하기 위하여, 겔을 농도계로 분석하고, 28kDa 성숙 SpeB 또는 12kDa 프로서열 도메인에 상응하는 각 밴드의 면적을 측정했다(도 6B). 각 작제물에 의해 발현되는 프로서열 도메인의 수준에는 큰 차이가 보이지 않았으나, 40nt 링커를 함유하는 폴리시스트론에서는 가용성 성숙 SpeB 발현의 현격한 감소가 관찰되었다. 하지만, 흥미롭게도 119nt 링커 영역을 함유하는 작제물 유래의 가용성 성숙 SpeB 발현 수준은 5nt, 10nt 및 20nt 링커 폴리시스트론의 수준과 비슷했다(데이터는 제시 안됨).

실시예 5

폴리시스트론 mRNA 전사체 분석 및 전사 수준 평가

모든 폴리시스트론 작제물, 즉 야생형 SpeB 자이모겐, 성숙 야생형 SpeB, 성숙 C192S SpeB 및 프로서열 도메인의 유도 배양물로부터 총 RNA를 분리했다. 분리한 RNA를 노던 블롯 분석하여 20nt 링커 함유 작제물뿐만 아니라 표시된 바와 같은 적당한 양성 대조군으로부터 생산된 전사체의 크기를 평가했다(데이터는 제시 안됨). 수득된 결과는 대조군 유래의 성숙 야생형 SpeB(~892 염기), 성숙 C192S SpeB(~892 염기), 및 프로서열 도메인(~487 염기) mRNA 전사체가 모두 예상 크기만큼 이동했음을 보여주었다. 야생형 및 C192S 20nt 링커 함유 폴리시스트론 발현 시스템 양자 유래의 mRNA 전사체 검출에서는 야생형 SpeB 자이모겐 대조군(~1246 염기)보다는 약간 높은, 동등한 크기(~1287 염기)만큼 이동한 전사체 시그널이 확인되었다. 이러한 결과는 각 경우마다 예상과 같이 전장의 폴리시스트론 mRNA가 생성되었음을 보여준다. 성숙 SpeB 및 프로서열 도메인 대조군에서 관찰된 전사체에 해당하는 소형 전사체는 상기 시료들에서는 관찰되지 않았는데, 이는 SpeB의 발현이 폴리시스트론 전사체 생산에 직결된 것이지, 여러 mRNA 종의 존재에 의한 결과가 아니라는 것을 시사한다.

모든 폴리시스트론 종으로부터 생산된 전사체의 전장의 본질은 cDNA의 PCR 분석으로 재검증했다. 폴리시스트론 시료 및 단독 시스트론 대조군 유래의 총 RNA를 사용하여 대응 cDNA를 생산하고, 이 cDNA 희석 시료를 PCR로 분석했다. 역전사효소를 제외한 모든 반응 성분을 함유하는 각 시료의 음성 대조군(-RT)도 제작하여 분리된 RNA 중의 잠재적인 플라스미드 DNA 오염을 조사했다. 프로서열 도메인(367bp), 성숙 SpeB(770bp) 및 전장 프로서열/성숙 SpeB(1119-1180bp) 암호 영역에 특이적인 프라이머 세트를 사용하여 cDNA 시료, -RT 음성 대조군 및 pLP685 양성 대조군을 조사했다(데이터는 제시 안됨). 프로서열 도메인의 PCR 증폭은 그 발현 작제물에 프로서열 도메인 뉴클레오타이드 서열을 함유하는 모든 cDNA 시료에서 예상 크기의 산물을 생산했다. 이 서열이 결실된 시료, 즉 성숙 야생형 SpeB 및 성숙 C192S SpeB 발현 작제물은 증폭 산물을 생산하지 못했다. 성숙 프로테아제 암호 영역의 증폭에서는, 프로서열 도메인 발현 시스템을 제외한 모든 cDNA 시료에서 양성 밴드가 산출되었다. 전장 프로서열/성숙 SpeB 영역의 증폭은 폴리시스트론 시료 및 SpeB 자이모겐 시료에서만 PCR 산물을 생산한 반면, 성숙 야생형 SpeB, 성숙 C192S SpeB 및 프로서열 도메인 발현 시스템 유래의 시료는 예상과 같이 산물이 생성되지 않은 것으로 확인되었다. 모든 시료의 -RT 음성 대조군도 증폭 산물을 전혀 생산하지 못했고, 이는 cDNA 시료에서 관찰되는 양성 시그널의 생산이 오염 DNA 증폭이 아닌 mRNA의 역전사로부터 생성된 것임을 시사한다.

상이한 발현 시스템에서의 mRNA 전사 수준의 조사는 cDNA 시료 및 -RT 대조군의 정량적 PCR 분석으로 측정했다. 프로서열 및 성숙 SpeB 영역 각각에 특이적인 프라이머/프로브 세트를 이용하여 배양물 사이의 전사체 수준을 비교했다. 카나마이신 내성을 암호화하는 유전자가 모든 발현 작제물에 존재한다면, 발현 시료 사이의 플라스미드 카피수의 잠재적 차이를 조정하기 위하여 분석 중의 내부 표준물로서 KanR mRNA를 사용했다. 결과에서 입증되듯이, 각 작제물의 유도 동안 생산된 mRNA 전사체의 수준은 동일했다(도 7). 더욱 중요한 것은, 이러한 데이터가 프로서열의 mRNA 수준과 성숙 SpeB의 mRNA 수준이 비슷하다는 것을 시사한다는 점이다. 이러한 결과는 폴리시스트론 작제물 사이에 관찰되는 가용성 성숙 SpeB 양의 명백한 차이가 전사의 조기 종결에 의한 것이 아님을 암시한다.

실시예 6

공동발현된 성숙 SpeB의 특성

2-플라스미드 기반 시스템 및 폴리시스트론 시스템을 통해 제조한 정제된 성숙 SpeB를 SDS-PAGE로 분석하고(데이터는 제시 안됨), 모든 단백질을 열 유도성 폴딩해제(unfolding) 실험으로 처리했다(도 8 및 도 9). 단백질 시료를 일정한 증가 온도 범위(0 내지 90℃)에 걸쳐 가열하면서 고유 형광도 비의 변화를 모니터하면서 융점(즉, 변성) 곡선을 수득했다. 2-플라스미드 및 폴리시스트론으로 공동발현된 C192S(도 8) 또는 야생형(도 9) 성숙 SpeB 각각에 대해 작도된 변성 곡선에서는 SpeB 자이모겐으로 발현되어 시험관내 절단(파파인 생성)에 의해 또는 자가촉매적으로(야생형 SpeB 자이모겐) 프로세싱된 각 대응물의 융점과 유사한 중간점이 있는 공지된 추이가 확인되었다. 이러한 결과는 어떠한 공동발현 시스템에 의해 생산된 재조합 단백질이라도 각각 대응하는 재조합 발현되고 프로세싱된 자이모겐과 유사하게 폴딩된다는 것을 시사한다.

모든 재조합 성숙 야생형 SpeB의 고유 프로테아제 활성은 이들의 작업 몰농도를 측정하여 평가했다(도 10). 각 경우마다, 레소루핀 표지된 카세인 기질을 첨가하기 전에, 동일 농도의 SpeB(0.12μM)를 비가역성 시스테인 프로테아제 억제제 E-64의 증가량의 존재하에 예비항온처리했다. 표지된 펩타이드의 방출을 분광광도계로 측정하고, 그 결과를 억제제 농도의 함수로서 플로팅했다. 2-플라스미드(0.121μM), 폴리시스트론(0.124μM) 및 자가촉매적 프로세싱된(0.124μM) 성숙 SpeB 폴리펩타이드에서 각각 수득된 값은 단백질 농도를 기준으로 했을 때 0.12μM의 예상 값에 일치하는 것으로서, 효소적으로 구별될 수 없는 것임을 시사했다.

파파인에 의한 시험관내 절단으로 생산된 성숙 C192S SpeB에 대하여 유발시킨 항체가 야생형 SpeB의 단백분해 활성을 억제할 수 있었음은 종래 데이터에서 밝혀진 바 있다(Matsuka et al., 1999). 공동 발현 시스템을 통해 생산된 재조합 단백질도 유사한 활성을 유도할 수 있는지의 여부를 조사하기 위하여, 2-플라스미드 또는 20nt 폴리시스트론 시스템 중 어느 하나에 의해 생성된 성숙 C192S SpeB을 이용하여 면역화시킨 마우스 유래의 항혈청의 증가 농도를 사용하여 카세인분해 절단 분석을 실시했다(도 11). 그 결과, 기질의 가수분해가 예비면역 대조군에 비하여 어떠한 공동발현 시스템에 의해 생산된 단백질이든지 이 단백질들로 면역화된 동물 유래 혈청의 증가량의 존재 하에서 억제되는 것으로 나타났다. 또한, 각 동물에서 확인된 억제 수준은 종래 SpeB 자이모겐으로 발현되어 펩신에 의해 시험관내에서 프로세싱된 성숙 C192S SpeB에 대하여 유발된 혈청에서 보고된 억제 수준(Matsuka et al., 1999)과 비슷했다.

참조 문헌

국제출원 번호 EP 125,023

국제출원 번호 EP 171,496

국제출원 번호 EP 184,187

국제출원 번호 EP 173,494

국제출원 번호 EP 264166

국제출원 번호 PCT/US86/02269

국제출원 번호 WO 86/01533

국제출원 번호 WO 91/17271

국제출원 번호 WO 92/01047

국제출원 번호 WO 92/09690

국제출원 번호 WO 92/15679

국제출원 번호 WO 92/18619

국제출원 번호 WO 92/20791

국제출원 번호 WO 93/01288

국제출원 번호 WO 00/63364

국제출원 번호 WO 94/12650

국제출원 번호 WO 93/13302

국제출원 번호 WO 92/19265

국제출원 번호 WO 00/18434

국제출원 번호 WO 93/13202

국제출원 번호 WO 96/05858

국제출원 번호 WO 98/20734

국체출원 번호 WO 98/42375

미국 특허 4,196,265

미국 특허 4,816,567

미국 특허 4,873,316

미국 특허 4,987,071

미국 특허 4,912,094

미국 특허 4,837,151

미국 특허 4,522,811

미국 특허 4,554,101

미국 특허 4,683,202

미국 특허 4,987,071

미국 특허 5,968,502

미국 특허 5,223,409

미국 특허 5,116,742

미국 특허 5,723,127

미국 특허 5,643,576

미국 특허 5,593,972

미국 특허 5,580,859

미국 특허 5,168,062

미국 특허 5,078,996

미국 특허 5,057,540

미국 특허 5,116,742

미국 특허 5,108,744

미국 특허 5,593,972

미국 특허 5,601,831

미국 특허 5,614,382

미국 특허 5,785,973

미국 특허 6,207,646

미국 특허 6,168,918

미국 특허 6,127,170

미국 특허 6,113,918

<110> Wyeth Holdings Corporation <120> Recombinant expression of Streptococcus pyogenes cysteine protease and immunogenic compositions thereof <130> AM100904 <150> US 60/486,114 <151> 2003-07-10 <160> 15 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 1197 <212> DNA <213> Streptococcus pyogenes <400> 1 atgaataaaa agaaattagg tgtcagatta ttaagtcttt tagcattagg tggatttgtt 60 cttgctaacc cagtatttgc cgatcaaaac tttgctcgta acgaaaaaga agcaaaagat 120 agcgctatca catttatcca aaaatcagca gctatcaaag caggtgcacg aagcgcagaa 180 gatattaagc ttgacaaagt taacttaggt ggagaacttt ctggctctaa tatgtatgtt 240 tacaatattt ctactggagg atttgttatc gtttcaggag ataaacgttc tccagaaatt 300 ctaggatact ctaccagcgg atcatttgac gctaacggta aagaaaacat tgcttccttc 360 atggaaagtt atgtcgaaca aatcaaagaa aacaaaaaat tagacactac ttatgctggt 420 accgctgaga ttaaacaacc agttgttaaa tctctccttg attcaaaagg cattcattac 480 aatcaaggta acccttacaa cctattgaca cctgttattg aaaaagtaaa accaggtgaa 540 caatcttttg taggtcaaca tgcagctaca ggatgtgttg ctactgcaac tgctcaaatt 600 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Ser Glu Leu Met Ala Asp Val Gly Ile Ser Val 260 265 270 Asp Met Asp Tyr Gly Pro Ser Ser Gly Ser Ala Gly Ser Ser Arg Val 275 280 285 Gln Arg Ala Leu Lys Glu Asn Phe Gly Tyr Asn Gln Ser Val His Gln 290 295 300 Ile Asn Arg Gly Asp Phe Ser Lys Gln Asp Trp Glu Ala Gln Ile Asp 305 310 315 320 Lys Glu Leu Ser Gln Asn Gln Pro Val Tyr Tyr Gln Gly Val Gly Lys 325 330 335 Val Gly Gly His Ala Phe Val Ile Asp Gly Ala Asp Gly Arg Asn Phe 340 345 350 Tyr His Val Asn Trp Gly Trp Gly Gly Val Ser Asp Gly Phe Phe Arg 355 360 365 Leu Asp Ala Leu Asn Pro Ser Ala Leu Gly Thr Gly Gly Gly Ala Gly 370 375 380 Gly Phe Asn Gly Tyr Gln Ser Ala Val Val Gly Ile Lys Pro 385 390 395 <210> 3 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> synthetic oligonucleotide <400> 3 ccatggaacc agttgttaaa tctctcc 27 <210> 4 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> synthetic oligonucleotide <400> 4 ggatcctaag gtttgatgcc tacaacagc 29 <210> 5 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> synthetic oligonucleotide <400> 5 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Claims

(a) 화농성 연쇄상구균(Streptococcus pyogenes) 외독소 B(SpeB) 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (b) 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드로 숙주 세포를 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염시키는 단계, 및

상기 숙주 세포내에서 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드 및 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인의 숙주 세포에 의한 발현을 허용하는 조건 하에 상기 숙주 세포를 배양하는 단계를 포함하여, 숙주 세포에서 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 재조합 발현시키는 방법.
제1항에 있어서, SpeB 프로폴리펩타이드 도메인이 서열번호 2의 아미노산 잔기 28 내지 145를 포함하는 폴리펩타이드로서 추가로 정의되는 방법.
제1항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드가 서열번호 2의 아미노산 잔기 146 내지 398을 포함하는 폴리펩타이드로서 추가로 정의되는 방법.
제1항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인이 세린으로 치환되는 방법.
제1항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드가 포유동물 숙주에서 면역원성인 방법.
제1항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드에 특이적인 항체가 야생형 SpeB 폴리펩타이드와 교차반응하고 SpeB 폴리펩타이드 활성을 중화시키는 방법.
제1항에 있어서, 플라스미드가 T7 프로모터 함유 플라스미드인 방법.
제7항에 있어서, 플라스미드가 pET, pRSET, pCRT7-CTTOPO 및 pIVeX로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 방법.
제1항에 있어서, 숙주 세포가 세균 세포인 방법.
제9항에 있어서, 숙주 세포가 대장균(E. coli)인 방법.
제10항에 있어서, 대장균이 BLR(DE3), BLR(DE3)pLysS, AD494(DE3), AD494(DE3)pLysS, BL21(DE3), BL21(DE3)pLysS, BL21(DE3)pLysE, BL21(DE3)pLacI, BL21trxB(DE3), BL21trxB(DE3)pLysS, HMS174(DE3), HMS174(DE3)pLysS, HMS174(DE3)pLysE, Origami(DE3), Origami(DE3)pLysS, Origami(DE3)pLysE, Origami(DE3)pLacI, OrigamiB(DE3), OrigamiB(DE3)pLysS, OrigamiB(DE3)pLysE, OrigamiB(DE3)pLacI, Rosetta(DE3), Rosetta(DE3)pLysS, Rosetta(DE3)pLysE, Rosetta(DE3)pLacI, Tuner(DE3), Tuner(DE3)pLysS 및 Tuner(DE3)pLacI로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 균주인 방법.
(a) (i) SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 플라스미드 및 (ii) 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 플라스미드로 숙주 세포를 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염시키는 단계; 및

(b) 상기 숙주 세포 내에 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드와 상기 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 공동 발현시키기에 적합한 조건 하에서 상기 숙주 세포를 배양하는 단계를 포함하여, 숙주 세포에서 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 재조합 발현시키는 방법.
제12항에 있어서, SpeB 프로폴리펩타이드 도메인이 서열번호 2의 아미노산 잔기 28 내지 145를 포함하는 폴리펩타이드로서 추가로 정의되는 방법.
제12항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드가 서열번호 2의 아미노산 잔기 146 내지 398을 포함하는 폴리펩타이드로서 추가로 정의되는 방법.
제12항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인이 세린으로 치환되는 방법.
제12항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드가 포유동물 숙주에서 면역원성인 방법.
제12항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드에 특이적인 항체가 야생형 SpeB 폴리펩타이드와 교차반응하고 SpeB 폴리펩타이드 활성을 중화시키는 방법.
제12항에 있어서, 플라스미드가 T7 프로모터 함유 플라스미드인 방법.
제18항에 있어서, 플라스미드가 pET, pRSET, pCRT7-CTTOPO 및 pIVeX로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 방법.
제12항에 있어서, 숙주 세포가 세균 세포인 방법.
제20항에 있어서, 숙주 세포가 대장균(E. coli)인 방법.
제21항에 있어서, 대장균이 BLR(DE3), BLR(DE3)pLysS, AD494(DE3), AD494(DE3)pLysS, BL21(DE3), BL21(DE3)pLysS, BL21(DE3)pLysE, BL21(DE3)pLacI, BL21trxB(DE3), BL21trxB(DE3)pLysS, HMS174(DE3), HMS174(DE3)pLysS, HMS174(DE3)pLysE, Origami(DE3), Origami(DE3)pLysS, Origami(DE3)pLysE, Origami(DE3)pLacI, OrigamiB(DE3), OrigamiB(DE3)pLysS, OrigamiB(DE3)pLysE, OrigamiB(DE3)pLacI, Rosetta(DE3), Rosetta(DE3)pLysS, Rosetta(DE3)pLysE, Rosetta(DE3)pLacI, Tuner(DE3), Tuner(DE3)pLysS 및 Tuner(DE3)pLacI로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 균주인 방법.
(a) 숙주 세포에서 불용성 폴리펩타이드 응집체를 형성하는 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 플라스미드를 숙주 세포에서 재조합 발현시키는 단계;

(b) 상기 폴리펩타이드 응집체를 용해시켜, 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드로서 정의되는 용해된 폴리펩타이드를 수득하는 단계;

(c) 상기 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 1종 이상의 샤프롱(chaperon) 단백질 존재하에서 리폴딩(refolding)시켜, 비-천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드로 폴딩시키는 단계; 및

(d) 수득되는 천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 회수하는 단계를 포함하여, 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 생산하는 방법.
제23항에 있어서, 1종 이상의 샤프롱 단백질이 GroEL, GroEL/GroES, 펩타이딜-프롤릴 이소머라제(PPI), 펩타이드 디설파이드 이소머라제(PDI) 및 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 방법.
제23항에 있어서, 샤프롱 단백질이 서열번호 2의 아미노산 잔기 28 내지 145를 포함하는 SpeB 프로폴리펩타이드 도메인인 방법.
제23항에 있어서, 성숙 SpeB가 서열번호 2의 아미노산 잔기 146 내지 398을 포함하는 폴리펩타이드인 방법.
제26항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인이 세린으로 치환되는 방법.
제23항에 있어서, 불용성 폴리펩타이드 응집체가 봉입체로서 추가로 정의되는 방법.
제23항에 있어서, 폴리펩타이드를 용해시키는 것이 우레아, 구아니디늄 클로라이드 및 열로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 변성제인 방법.
(i) 숙주 세포에서 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (ii) GroEL 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드를 숙주 세포에서 발현시키는 것을 포함하여, 숙주 세포에서 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 재조합 발현시키는 방법.
제30항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인이 세린으로 치환되는 방법.
제30항에 있어서, 플라스미드가 GroES 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 추가로 포함하는 방법.
(a) (i) 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (ii) GroEL 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드로 숙주 세포를 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염시키는 단계;

(b) 상기 숙주 세포에서 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드와 GroEL 폴리펩타이드를 발현시키기에 적합한 조건 하에서 상기 숙주 세포를 배양하는 단계; 및

(c) 천연의 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 회수하는 단계를 포함하여, 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 생산하는 방법.
제33항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인이 세린으로 치환되는 방법.
제1항에 기재된 방법에 따라 생산된 성숙 SpeB 폴리펩타이드.
제12항에 기재된 방법에 따라 생산된 성숙 SpeB 폴리펩타이드.
제23항에 기재된 방법에 따라 생산된 성숙 SpeB 폴리펩타이드.
제30항에 기재된 방법에 따라 생산된 성숙 SpeB 폴리펩타이드.
제33항에 기재된 방법에 따라 생산된 성숙 SpeB 폴리펩타이드.
제35항에 기재된 SpeB 폴리펩타이드를 포함하는 면역원성 조성물.
제36항에 기재된 SpeB 폴리펩타이드를 포함하는 면역원성 조성물.
제37항에 기재된 SpeB 폴리펩타이드를 포함하는 면역원성 조성물.
제38항에 기재된 SpeB 폴리펩타이드를 포함하는 면역원성 조성물.
제39항에 기재된 SpeB 폴리펩타이드를 포함하는 면역원성 조성물.
제40항에 기재된 면역원성 조성물의 면역원성 함량을 포유동물 검체에게 투 여하는 것을 포함하여, 화농성 연쇄상구균에 대해 포유동물 검체를 면역화시키는 방법.
제41항에 기재된 면역원성 조성물의 면역원성 함량을 포유동물 검체에게 투여하는 것을 포함하여, 화농성 연쇄상구균에 대해 포유동물 검체를 면역화시키는 방법.
제42항에 기재된 면역원성 조성물의 면역원성 함량을 포유동물 검체에게 투여하는 것을 포함하여, 화농성 연쇄상구균에 대해 포유동물 검체를 면역화시키는 방법.
제43항에 기재된 면역원성 조성물의 면역원성 함량을 포유동물 검체에게 투여하는 것을 포함하여, 화농성 연쇄상구균에 대해 포유동물 검체를 면역화시키는 방법.
제44항에 기재된 면역원성 조성물의 면역원성 함량을 포유동물 검체에게 투여하는 것을 포함하여, 화농성 연쇄상구균에 대해 포유동물 검체를 면역화시키는 방법.
(a) SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (b) 숙주 세포에서 발현되었을 때 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드.
제50항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인이 세린으로 치환되는 폴리시스트론 플라스미드.
제50항에 있어서, 플라스미드가 T7 프로모터 함유 플라스미드인 폴리시스트론 플라스미드.
SpeB 프로폴리펩타이드 도메인을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 플라스미드 및 숙주 세포에서 발현되었을 때 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 플라스미드.
제53항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인이 세린으로 치환되는 플라스미드.
제53항에 있어서, 플라스미드는 T7 프로모터 함유 플라스미드인 플라스미드.
(a) 숙주 세포에서 발현되었을 때 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (b) GroEL 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴 클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드.
제56항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인이 세린으로 치환되는 폴리시스트론 플라스미드.
제56항에 있어서, 플라스미드가 T7 프로모터 함유 플라스미드인 폴리시스트론 플라스미드.
(a) 숙주 세포에서 발현되었을 때 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열, (b) GroEL 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (c) GroES 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드.
제59항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인이 세린으로 치환되는 폴리시스트론 플라스미드.
제59항에 있어서, 플라스미드가 T7 프로모터 함유 플라스미드인 폴리시스트론 플라스미드.
(a) 숙주 세포에서 발현되었을 때 가용성인 성숙 SpeB 폴리펩타이드를 암호 화하는 폴리뉴클레오타이드 서열 및 (b) GroEL, GroES, SpeB 프로폴리펩타이드 도메인, PDI 및 PPI로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 1 이상의 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는 폴리시스트론 플라스미드.
제62항에 있어서, 성숙 SpeB 폴리펩타이드의 아미노산 잔기 192에 존재하는 시스테인이 세린으로 치환되는 폴리시스트론 플라스미드.
제62항에 있어서, 플라스미드가 T7 프로모터 함유 플라스미드인 폴리시스트론 플라스미드.
제50항에 기재된 플라스미드로 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염된 숙주 세포.
제53항에 기재된 플라스미드로 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염된 숙주 세포.
제56항에 기재된 플라스미드로 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염된 숙주 세포.
제59항에 기재된 플라스미드로 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염된 숙주 세포.
제62항에 기재된 플라스미드로 형질전환, 형질도입, 형질감염 또는 감염된 숙주 세포.
제24항에 있어서, PPI가 화농성 연쇄상구균 RopA PPI인 것이 특징인 방법.
제62항에 있어서, PPI가 화농성 연쇄상구균 RopA PPI인 것이 특징인 폴리시스트론 플라스미드.