SK281505B6 - Prečistený spermatický povrchový antigén, jeho monoklonálna protilátka a jeho použitie - Google Patents

Prečistený spermatický povrchový antigén, jeho monoklonálna protilátka a jeho použitie Download PDF

Info

Publication number
SK281505B6
SK281505B6 SK1795-98A SK179598A SK281505B6 SK 281505 B6 SK281505 B6 SK 281505B6 SK 179598 A SK179598 A SK 179598A SK 281505 B6 SK281505 B6 SK 281505B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
sperm
antibody
monoclonal antibody
glycoprotein
protein
Prior art date
Application number
SK1795-98A
Other languages
English (en)
Other versions
SK179598A3 (en
Inventor
John C. Herr
Alan B. Diekman
Elizabeth Norton
Ann Westbrook-Case
Original Assignee
The University Of Virginia Patent Foundation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The University Of Virginia Patent Foundation filed Critical The University Of Virginia Patent Foundation
Publication of SK179598A3 publication Critical patent/SK179598A3/sk
Publication of SK281505B6 publication Critical patent/SK281505B6/sk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P15/00Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives
    • A61P15/16Masculine contraceptives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P15/00Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives
    • A61P15/18Feminine contraceptives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/36Gynecology or obstetrics
    • G01N2800/367Infertility, e.g. sperm disorder, ovulatory dysfunction

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Monoklonálna protilátka (S19), produkovaná hybridómom ATCC, HB 12144, účinne aglutinuje spermatický povrchový glykoproteín, SAGA-1 proteín. Protilátka je použiteľná ako väzbové činidlo v spermicíde, kde má vysoký stupeň účinnosti vo väzbe potenciálnych spermií. Viazaný proteín, identifikovaný ako SAGA-1, je imunogénnom v antikoncepčnej vakcíne, rovnako ako štandardom na určenie titra protilátky po vakcinácii. Monoklonálna protilátka môže byť tiež použitá ako diagnostické činidlo na určenie prítomnosti a množstva spermií v rôznych vzorkách.ŕ

Description

Oblasť techniky
Predkladaný vynález sa týka spermatického povrchového antigénu, jeho monoklonálnej protilátky a použitia monoklonálnej protilátky a antigénu. Presnejšie, je opísaná antikoncepčná vakcína obsahujúca antigén ako imunogén, rovnako ako štandard na testy imunity, a monoklonálna protilátka nachádza uplatnenie ako spermicíd a diagnostické činidlo.
Doterajší stav techniky
Na vývoj zlepšených antikoncepčných spôsobov je zameraná v podstate trvalá pozornosť. Jednou z dôkladne skúmaných technológií je použitie spermicídov, v podstate chemických bariér, ktoré bránia penetrácii spermie do maternice alebo vajíčka, alebo inhibujú jej aktivitu, a tak bránia oplodneniu. Jedným z najpoužívanejších spermicídov je detergent, Nonoxynol-9. Štúdie ukazujú na zvýšenú incidenciu urogenitálnych zápalov a cervikovaginálnych zápalov u žien používajúcich tento detergentný spermicíd. McGroarty et al., Joumal of Urology, 152(3): 831 833 (1994). Ako alternatívu k chemickým detergentom autori odporúčajú použitie monoklonálnych protilátok ako pravdepodobne bezpečných činidiel na lokálne aplikácie, ako je použitie v lokálnych spermicídoch. Pozri napríklad Cone et al., Am. J. Reprod. Immunol 32: 114 - 131 (1994). Štúdie priniesli záver, že okrem redukcie alebo eliminácie nežiaducich imunitných reakcií môžu byť tiež ľudské monoklonálne protilátky bezpečnými spermicídmi, pretože ich dávka a trvanie aplikácie môže byť ľahko kontrolované, lokálne podanie minimalizuje systémové účinky a monoklonálna protilátka môže byť vybratá tak, aby bola bezpečná a účinná. Preto môže monoklonálna protilátka aktívna so spermiami podaná ako lokálny spermicíd produkovať požadované antikoncepčné účinky bez negatívnych vedľajších účinkov spojených s detergentnými spermicídmi. Pozri, všeobecne, Alexander, Scientific Američan, Sept.: 136 - 141 (1995). V súlade s tým, cieľom odboru je vývoj bezpečného a účinného spermicídu využívajúceho monoklonálne protilátky.
Veľké množstvo monoklonálnych protilátok bolo študované ako potenciálne činidlá reagujúce so spermiami. Medzi týmito študovanými protilátkami je monoklonálna protilátka S19 proti ľudským spermiám. Vývoj tejto monoklonálnej protilátky je opísaný v Anderson et al., J. Reprod. Immunol., 10: 231 - 257 (1987). Táto protilátka bola získaná imunízáciou myší homogenátmi ľudských spermií. V laboratóriu vynálezcov bolo zistené, že IgGl monoklonálna protilátka silne aglutinuje ľudské spermie a preto bola predložená na ďalšie charakterizovanie World Health Organization - Sponsored Workshops on Anti-Spermatic Monoclonal Antibodies. Monoklonálna protilátka S19 proti ľudským spermiám silne aglutinuje ľudské spermie, inhibuje pevnú väzbu medzi ľudskou spermiou a zóna pellucida a blokuje penetráciu spermie do cervikálneho hlienu. Anderson, Cone, Mahoney et al., J. Reprod. Immunol., 19: 269 - 285 (1991). Silná aglutinácia spermií touto protilátkou bola demonštrovaná vizuálne na videozázname. Tieto zistenia naznačujú, že zodpovedajúci S19 antigén sa zúčastňuje v interakcii gamét v priebehu fertilizácie, môže slúžiť ako cieľ pre autoprotilátky, ktoré spôsobujú imunologickú neplodnosť a môže byť kandidátom na vývoj antikoncepčnej vakcíny.
Predsa však protilátka S19 nebola ďalej vyvíjaná, ani ako prostriedok výskumu, ani ako antikoncepčné činidlo.
Nebolo vykonané žiadne uloženie S19 protilátky, ani nebola „humanizovaná“ na redukciu pravdepodobnosti imunitnej reakcie. Neboli uskutočnené žiadne podrobné štúdie monoklonálnej protilátky a dosiaľ zostáva iba vedeckou kuriozitou.
Sú známe ďalšie monoklonálne protilátky a spermatické antigény. Monoklonálna protilátka MHS-10 a antigén, na ktorý sa viaže, SP-10, intraakrozomálny antigén, ktorý je kandidátom tak na použitie v diagnostike spermii, ako aj antikoncepčná vakcína, sú opísané v U. S. patente 5436137, Herr et al., ktorý je tu uvedený ako odkaz. Oproti SP-10 antigénu sa predsa však zdá, že antigén viazaný monoklonálnou protilátkou S19, spermatický aglutinačný antigén 1 (SAGA-1), je lokalizovaný na celom povrchu ľudskej spermie. Toto ukazuje, že monoklonálna protilátka sa bude viazať a bude aglutinovať na mnohých miestach na celom povrchu spermie.
Vývoj vakcín využívajúcich SP-10 antigén pokračuje. Rovnako tak mnoho výskumníkov na celom svete hľadá možnosť vývoja antikoncepčných vakcín založených na spermatických antigénoch. Pozri napríklad Aitken et al., British Medical Joumal, 49: 88 - 99 (1993), Freemerman et al., Biol. Reprod. 50: 615 - 621 (1994) a Herr, Fertility Control, str. 431 - 452 (druhé vydanie, 1994). V tejto súvislosti pokračuje výskum ľudského choriového gonadotropínu (hCG) ako antikoncepčnej vakcíny pre ženy. Talwar, Current Opinion in Immunology, 6: 698 - 704 (1994) a Európska patentová prihláška 86304274.3. Hoci prebiehajú klinické pokusy s touto potenciálnou vakcínou, hCG imunogén sa uplatňuje ako abortívum, to znamená, imunitná odpoveď indukovaná inokuláciou touto vakcínou indukuje potrat raného embrya alebo plodu. Toto môže spôsobovať neprijateľnosť tejto formy antikoncepcie pre mnohých jedincov.
Ako alternatíva boli rôzne spermatické povrchové antigény použité v štúdiách obsahujúcich modely primátov a hlodavcov. Znížený stupeň fertility vznikal v dôsledku imunizácie testovaných zvierat spermatickými povrchovými antigénmi, ako je LDH-C4 O'Hem et al., Biol. Reprod., 52: 331 - 339 (1995), PH-20, Primakoff et al., Náture 335: 543 - 546 (1988), RSA-1, O'Rand et al., J. Reprod. Immunol. 25: 89 - 102 (1993) a fertilin, Ramarao et al., Mol. Reprod. Dev. 43: 70 - 75 (1995). Sklamaním bolo, že u primátov bol najvyšší stupeň účinnosti pozorovaný s použitím spermatického antigénu len okolo 75 % inhibície fertility, O'Hem et al. Tak nebol dosiaľ identifikovaný ľudský spermatický antigén, ktorý by pôsobil ako antikoncepčná vakcína s účinnosťou porovnateľnou s účinnosťou orálnej antikoncepcie. Preto odborníkom v odbore zostáva úloha vyvinúť bezpečnú a účinnú antikoncepčnú vakcínu s vysokým stupňom inhibície fertility na úrovni účinnosti orálnej antikoncepcie.
Okrem toho, pretože subjekty, ktoré dostanú antikoncepčnú vakcínu budú vyžadovať periodické sledovanie hladiny sérovej protilátky na určenie toho, či sú „v bezpečí“, je žiaduce použitie SAGA-1 antigénu ako cieľu v teste na meranie koncentrácie protilátky u ľudí, ktorým bola podaná vakcína.
„Predajný“ test alebo diagnostické kity na detekciu hormónov spojených s tehotenstvom (hCG a iné) dosiahli značný obchodný úspech, ako alternatíva alebo prvý krok k potenciálne trápnemu, nepríjemnému a nákladnému vyšetreniu u lekára. V posledných rokoch sa pozornosť zamerala na testy na prítomnosť a koncentráciu spermií v ejakuláte používateľov. Tak z hľadiska sledovania fertility, ako i pri klinickej diagnostike v prípade znásilnenia, alebo na účely testovania na prítomnosť a účinnosť vazektómie, je stále viac žiaduci vhodný testovací kit, ktorý by mohol byť spoľahlivo a bezpečne použitý doma, na detekciu spermií vo vzorke. Taký testovací kit, využívajúci MHS-10 monoklonálnu protilátku pre SP-10 intraakrozomálny spermatický antigén, je opísaný v U. S. patentovej prihláške poradové č. 08/231675, ktorá je tu uvedená ako odkaz. S19 protilátka ponúka účinnú väzbovú alternatívu k MHS-10 protilátke na použitie v diagnostike ľudských spermií.
Podstata vynálezu
Uvedené ciele sú splnené použitím „humanizovanej“, rekombinantnej verzie monoklonálnej protilátky S19 a prečistením a využitím zodpovedajúceho antigénu, na ktorý sa viaže, SAGA-1, ako aktívneho činidla. Monoklonálna protilátka, mobilizovaná s použitím vhodného vehikulá, poskytuje účinné väzbové činidlo ako spermicíd a ako diagnostický prostriedok pre ľudské spermie. SAGA-1 antigén, ľudský spermatický glykoproteín distribuovaný po celom povrchu spermie, je účinným imunogénom, rovnako ako štandardom na testovanie tvorby kontraceptívnych protilátok u jedincov, u ktorých prebieha terapia vakcínou.
Na získanie účinného spermicídneho gélu alebo krému musí byť monoklonálna protilátka poskytnutá v účinnom vehikule. Medzi ostatné vehikulá dostupné na štúdium patria nefosfolipidové lipozómy špecificky pripravené na podanie antigénu alebo protilátky. Jedno komerčné uskutočnenie je v súčasnosti dostupné od Novavax, Inc. Rockville, Maryland, pod obchodnou známkou NOVASOMESR. S19 protilátka môže byť naviazaná na povrch týchto pozitívne nabitých lipozómov. Môžu byť pripravené iné spermie aglutinujúce prípravky a vehikulá.
Prečistenie SAGA-1 antigénu je prvým krokom pri príprave účinnej vakcíny. Prečistený antigén, vo farmaceutický prijateľnom nosiči, môže byť podaný pacientom požadujúcim vakcináciu ako antikoncepciu. Opakovaná vakcinácia vedie k tvorbe protilátok proti spermiám, ktoré sú vysoko účinné vo väzbe na spermie. Na sledovanie vývoja účinných hladín protilátok môže byť prečistený antigén použitý ako štandard pre test, na určenie prítomnosti a množstva protilátok prítomných u pacienta, s použitím konvenčných diagnostických prostriedkov.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Obrázok 1 je fotografia výsledkov Westem blot analýz získaných reakciou S19 mAb so S AGA-1.
Obrázok 2 je fotografia výsledkov SDS-PAGE imunoblotu SAGA-1 deleného Triton-Xl 14 fázou.
Obrázok 3 je sekvencia nukleotidových báz pre kappa ľahký reťazec S19 mAb, ako je získaný analýzou sekvencie.
Obrázok 4 je fotografia Westem blotting analýzy SAGA-1 prípravku, ako je naviazaný na S19 mAb imunomatricovú kolónu.
Obrázok 5 je sekvencia nukleotidových báz pre ťažký reťazec S19 mAb, ako je získaný analýzou sekvencie.
Predkladaný vynález zahrnuje monoklonálnu protilátku S19, antigén, na ktorý sa viaže, SAGA-1, spermicíd využívajúci monoklonálnu protilátku vo vhodnom farmaceutický prijateľnom vehikule, antikoncepčnú vakcínu využívajúcu SAGA-1 ako imunogén a diagnostické testy a kity využívajúce naviazanú S19 ako diagnostické činidlo na určenie koncentrácie spermií a SAGA-1 ako štandard na určenie vývoja protilátok v odpovedi na vakcináciu SAGA-1, a sú visiace použitia. Každý z týchto predmetov je uvedený ďalejHoci sú protilátka, proteín a ich použitie uvedené zvlášť, vynález vychádza zo všeobecného zistenia, že SAGA-1 proteín je distribuovaný v značnom množstve po povrchu spermie a je pozitívne viazaný S19 monoklonálnou protilátkou, ktorá zrejme blokuje funkciu spermie v mnohých krokoch v procese oplodnenia vrátane inhibície motility spermie a interakcii gamét
Monoklonálna protilátka S19
Ako je uvedené, hoci nebola predtým verejne dostupná, bola monoklonálna protilátka S19 predmetom výskumu a článkov. Pôvodná SI9 protilátka bola získaná imunizáciou myší homogenizátom ľudských spermií. Táto monoklonálna protilátka proti ľudským spermiám silne aglutinuje ľudské spermie, inhibuje pevnú väzbu medzi ľudskou spermiou a zóna pellucida, blokuje penetráciu spermie do cervikálneho hlienu a indukuje fenomén trasenia spermií.
Monoklonálna protilátka S19 bola uložená podľa podmienok Budapeštianskej zmluvy, v ATCC 26.6.1996, prírastkové č. HB 12144. Podľa najlepších znalosti prihlasovateľov to bolo po prvý raz, čo bolo také uloženie uskutočnené.
Schopnosť monoklonálnej protilátky S19 silne aglutinovať ľudské spermie bola preukázaná in vitro. Aglutinácia bola preukázaná videomikroskopiou. Bol urobený videozáznam.
Preukázanie aglutinácie
Pre každý pokus bolo ľudské sperma riedené na konečnú koncentráciu 20 miliónov spermií/ml a ascites bol riedený na 1:10.
Sperma a ascites boli zmiešané v Eppendorfovej skúmavke a potom boli umiestnené na hematocytometer. Výsledky s S19 ascitom boli zaznamenané s použitím oneskorenej fotografie. Výsledky bez ascitu boli zaznamenávané v reálnom čase.
V čase 0 sú spermie voľne plávajúce. Po 10 minútach sú spermie úplne aglutinované. Ako kontrola bola použitá kvapalina bez ascitu (čas 0 označuje umiestenie spermií na sklíčko a začiatok fotografovania). Spermie sú voľne plávajúce. Je zreteľná drvina a oválne bunky. V kontrole nie sú zreteľné žiadne zmeny v motilite alebo v stupni aglutinácie po 10 minútach.
Tieto výsledky ukazujú, že monoklonálna protilátka S19 sa viaže na a aglutinuje ľudské spermie v mnohých miestach po celom povrchu spermie. Kompletná aglutinácia všetkých spermii ukazuje, že anti-SAGA-1 mAb pôsobí účinne proti funkcii spermií, a teda proti fertilizácii.
Príprava spermicídu
Ako bolo uvedené, v literatúre je teoreticky uvedený vývoj mnohých spermicídov založených na monoklonálnych protilátkách. Vhodné vehikulá sú opísané v Cone a Alexander. Prihlasovatelia vyvinuli vehikulum pre prezentáciu mAb S19 v aglutinujúcej forme, s použitím komerčne dostupného lipozómového prepravného systému od Novavax, Inc., Rockville, Maryland, ktorý je komerčne dostupný pod menom Novasomes* Tieto lipozómy sú špecificky vyrobené na podanie antigénu alebo protilátky. NovasomesR obsahujúci natívne molekuly monoklonálnej protilátky S19 naviazané na povrch týchto nefosfolipidových pozitívne nabitých lipozómov pôsobí účinne ako spermicíd v spermi cídnom géli. Prípravok NovasomR bol testovaný s použitím testu aglutinácie spermií, ako je opísané. Pri riedení 1 : 10 aglutinoval prípravok S19 NovasomeR spermie s rovnakou účinnosťou ako riedenie 1 : 20 S19 ascitickej kvapaliny. Tieto výsledky naznačujú, že S19 monoklonálna protilátka má rovnaký účinok na funkciu spermií, keď je zapracovaná do komerčne dostupného prepravného systému ako v natívnej kvapaline.
Alternatívne prepravné systémy sú odborníkom v odbore dostupné. Z týchto sú najvýznamnejšie peptidy konjugované s lipidmi, pozri napríklad Dereš et al., Náture 342: 561 - 564 (1989) a ISCOMs, pozri napríklad Takahashi, Náture 344: 873 - 875 (1990). Iné prípravky vrátane hydrofóbnych emulzií a saponínov, boli vyvinuté v minulosti na spracovanie a prezentáciu špecifických peptidov a môžu byť použité v spojitosti s protilátkami spermicídov, ako sú tu uvedené. Pozri napríklad Raychaudhuri et al., Proceedings of National Academy of Science, USA, 89: 8308 -
- 8312 (1992) a Newman et al., J. Immunol. 148: 2357 -
- 2362 (1992). Môžu byť použité ďalšie prepravné systémy vrátane prezentácie protilátok na membráne, ako je membrána exprimovaná rekombinantným vírusom (t. j. rekombinantná vírusová schéma, kde je DNA kódujúca protilátku, pozri ďalej, exprimovaná v rekombinantnej bunke spolu so štrukturálnym membránovým proteínom). Z dostupných možností okrem nefosfolipidových lipozómov opísaných, majú požadované vlastnosti ISCOM, bežne používané na prezentáciu antigénov. ISCOM tvorí mriežkam podobné membránové štruktúry, v ktorých alebo na ktorých môžu byť prítomné protilátky. ISCOM boli skôr použité na prezentáciu antigénov, ale podobne môžu prezentovať protilátkové proteíny v exponovanej, vírusu podobnej štruktúre. Z tohto hľadiska môžu iné prepravné systémy, ktoré sú známe na prezentáciu aktívnych proteínov vrátane kopolymérových sfér a vírusom podobných častíc (VLP), dosahovať podobné výsledky ako imunostimulačné komplexy, alebo ISCOM. Samozrejme môže byť výhodné použiť v extréme bežný systém - pripojenie protilátky pomocou spojovacieho činidla, na povrch mikrosféry, spolu s prijateľnou technikou výroby na výrobu gélov a krémov zlúčiteľných s týmto prístupom.
Základom spermicídu podľa predkladaného vynálezu je teda zapracovanie dostatočnej koncentrácie S19 mAb vo vhodnom nosiči do vhodného prepravného systému na účinnú inhibíciu (aglutináciu alebo väzbu) všetkých spermií prítomných v ejakuláte.
Izolácia, charakterizácia a klonovanie S19 mAb
MS-8 hybridómne bunky secemujúce S19 boli kultivované a spočítané tak, že na odber RNA bolo spracovaných 10 miliónov buniek s použitím FastTrack 2.0 kitu (Invitrogen). Celková RNA bola priamo izolovaná z buniek s použitím lýzy detergentom a proteín-degradačného pufra. Poly(A) + RNA bola potom izolovaná s použitím modifikovaného protokolu Aviv and Leder, v ktorom je mRNA naviazaná na oligo dT živicu. Živica sa potom premyla pufrom s nízkym obsahom soli na odstránenie vonkajšej celkovej RNA a poly(A) + RNA bola eluovaná zo živice. Spektrometrická analýza pri 260 nm a 280 nm ukázala konečnú koncentráciu 1,84 pg/μΐ poly(A) + RNA.
Reverzná transkripcia a amplifikácia poly(A) + RNA
S19, bivalentná protilátka, pôsobí ako ľudský spermatický aglutinín vďaka svojej schopnosti zosieťovania epitopov na povrchu spermií. Na zachovanie tejto funkcie v re kombinantnom proteíne boli identifikované regióny rozpoznávajúce epitopy a komplementaritu určujúce regióny (CDR) protilátky. Boli vyrobené štyri myšie oligonukleotidy pre IgGl-špecifické podjednotky ťažkého a ľahkého (kappa) reťazca. Tieto oligonukleotidy boli navrhnuté tak, aby mohli amplifikovať iba variabilné regióny (približne prvých 360 párov báz) S19, ktoré obsahujú CDR. Boli nasledujúce:
1. 5'koniec ťažkého reťazca: ACTAGTCGACATGAGAGTGCTGATTCTTTTGTG
2. 3'koniec ťažkého reťazca: CCCAAGCTTCCAGGGRCCARKGGATARACIGRTGG
3. 5'koniec ľahkého reťazca: CCCCCCGGGGACATTGTGCTGACCCAATCTCCAGCTTCT
4. 3'koniec ľahkého reťazca: CCCCCCGGGGATGGATACAGTTGGTGCAGCATCAGCCCG
Oligonukleotidy ťažkého reťazca boli získané z IgPrime kitu (Novagen) a skratky nukleotidov sú nasledujúce: R = A alebo G, I = inozín, a K = G alebo T. Všetky oligonukleotidy boli riedené na konečnú koncentráciu 1,0 pg/μΐ s použitím dH2O.
Reverzná transkripcia a amplifikácia polymerázovou reťazovou reakciou S19 hybridómnej poly(A) + RNA boli uskutočnené v jednej reakcii s použitím Access RT-PCR systému od Promega. Stručne, 5 μg S19 hybridómnej poly(A) + RNA, 1 pg každého vhodného priméru (priméry 1 a 2 pre ťažký reťazec, priméry 3 a 4 pre ľahký reťazec), 1 μί 10 mM dNTP zmesi, 10 μί 5X AMV pufia na reverznú transkripciu, 2 μί 25 mM MgSO4, 1 μί AMV reverznej transkriptázy, 1 μί Tfl polymerázy a 30 μί dH2O bez nukleotidov sa zmieša v 0,5 ml mikroíúgovej tube. Reakcia sa inkubuje pri 48 °C počas 45 minút a potom nasleduje 2 minútová inkubácia pri 94 °C. Reakcia sa opakuje 40-krát: 94 °C počas 30 sekúnd, 60 °C počas 30 sekúnd, 60 °C počas 1 minúty, 68 °C počas 2 minút. Po poslednom cykle sa uskutoční inkubácia pri 68 °C počas 7 minút. Amplifikované produkty boli analyzované na 2 % agarózovom géli (obrázok 1). Línia 1, 1 kb DNA marker od Stratagene; línia 2, fragment ľahkého reťazca; a línia 3, fragment ťažkého reťazca. Prúžky ľahkého a ťažkého reťazca sa pohybovali približne s rovnakou mobilitou ako 396 kb marker, ako sa očakávalo, pretože priméry pre ľahký reťazec amplifikujú prvých 384 bp (360 bp s ďalšími miestami pre reštrikčné enzýmy) a priméry pre ťažký reťazec amplifikujú ďalších 60 bp.
Klonovanie amplifikovaných fragmentov protilátky S19 do vektora
Prúžky ťažkého a ľahkého reťazca z obrázku 1 boli vyrezané z gélu a eluované s použitím Ultrafree MC filtrovacej jednotky (Millipore). Tieto prečistené fragmenty boli potom amplifikované inými 40 cyklami alebo PCR s Pfú polymerázou miesto Tfl polymerázy. Opäť, tieto fragmenty boli prečistené na géli a resuspendované v 25 μΐ dH2O.
Klonovanie bolo uskutočnené s použitím pCR-Script SK(+) systému (Stratagene). Tento vektor využíva ligáciu tupo zakončených Pfú-c amplifikovaných PCR fragmentov na inkorporovanie cDNA do miesta pre reštrikčný enzým Srfl na vektore. Srfl je nový, vzácne štiepiaci reštrikčný enzým, ktorý rozpoznáva sekvenciu 5'-GCCCCGGGC-3'. Na zaistenie toho, že fragmenty ťažkých a ľahkých reťazcov nemôžu byť štiepené Srfl bol 1 μί každej cDNA kombinovaný s 1 μί Srfl enzýmu, 1 μί reakčného pufra a 7 μί dH2O počas 1 hodiny pri 37 °C. Žiadny fragment nebol štiepený enzýmom.
Klonovanie bolo potom uskutočnené kombinovaním 1 μΐ pCR-Script vektora, 1 μΐ pCRScript 10X pufra, 0,5 μΐ 10 mM rATP, 5,5 μΐ cDNA ľahkého alebo ťažkého reťazca, 1 μΐ Srfl enzýmu a 1 μΐ T4 DNA ligázy. Reakčné tuby boli inkubované pri izbovej teplote počas 1 hodiny a potom boli zahriate na 65 °C počas 10 minút.
Epicutean Coli XL-l-Blue MRF Kan superkompetentné bunky boli rozmrazené na ľade a 40 μΐ boli v aliquotách umiestené do vopred ochladených 15 ml túb. 0,7 μΐ 1,44 M β merkaptoetanolu bolo potom pridané k bunkám, ktoré boli počas 10 minút inkubované na ľade. Na každú z uvedených klonovacích reakcií boli 2 μΐ pridané k bunkám a bola uskutočnená inkubácia na ľade počas ďalších 30 minút. Bunky a cDNA zmes boli potom zahriate v kúpeli pri 45 °C počas 45 sekúnd a boli prenesené na ľad na čas 2 minút. Po pridaní 0,45 ml SOC média boli bunky trepané v 37 °C vodnom kúpeli počas 1 hodiny. Tieto bunky boli potom kultivované na LB/ampicilín/meticilín/X-gal/IPTG Petriho miskách na selekciu kolónií rezistentných na antibiotiká a bola uskutočnená inkubácia cez noc pri 37 °C. Boli vybraté pozitívne kolónie pre každý kloň a boli kultivované v 5 ml SOC kultúrach na prečistenie plazmidu.
Plazmidy boli prečistené s použitím Qiagen-tip 20 kolón (Qiagen). 5 ml buniek bolo centrifugovaných počas 5 minút pri lOk rpm. Nadbytok média bol odsatý a bunková peleta bola resuspendovaná v 0,3 ml pufra PI. Pridal sa pufer P2 a zmes sa inkubovala pri izbovej teplote počas 5 minút. Potom sa pridalo 0,3 ml chladného pufra P3 a zmes sa inkubovala na ľade počas 10 minút. V priebehu tejto inkubácie boli Qiagen kolóny uvedené do rovnováhy s použitím 1 ml QBT pufra. Bunkové vzorky boli centrifiigované počas 15 minút pri lOk rpm a bol odobratý supematant a bol zavedený do Qiagen-tip 20 kolón. Po dokončení vstupu supematantov do kolón obsahujúcich živicu samospádom boli kolóny premyté 4 ml pufra QC a eluované 0,8 ml pufra QF. Pre zrážanie plazmidovej DNA bol pridaný objem 0,56 ml izopropanolu k výplachu kolóny a zmes bola centriíugovaná počas 30 minút pri lOk rpm. Vzniknutá DNA peleta bola potom resuspendovaná v 25 μΐ dH2O.
Na potvrdenie prítomnosti cDNA inzertu v prečistených plazmidoch bol každý kloň štiepený dvoma reštrikčnými enzýmami. Reštrikčné enzýmy použité na štiepenie boli Notl a EcoRl, ktoré majú reštrikčné miesta na 5' a 3' konci, v príslušnom poradí, pCR-Script klonovacieho vektora. Pokiaľ je inzert prítomný, potom ho bude štiepenie týmito enzýmami excidovať z hostiteľského vektora. 1,5 μΐ každého klonu sa zmiešalo s 0,75 μΐ Notl, 0,75 μΐ EcoRl, 1,5 μΐ ÍOx pufra, 10,5 μΙ dH2O a bola uskutočnená inkubácia pri 37 °C počas 90 minút. Produkty štiepenia boli potom podrobené prechodu 2 % agarózovým gélom a tie klony, ktoré obsahovali inzert, boli sekvencované.
Analýza sekvencie klonov obsahujúcich ťažký a ľahký reťazec
Pozitívne klony z opísaného pokusu boli sekvencované s použitím Fidelity kitu (Oncor). Každá sekvenačná reakčná zmes sa skladala z 5 μΐ plazmidovej DNA, 1 μΐ T3 priméru, (ktorý je umiestnený „upstream“ od 5 klonovacieho miesta na pCR-Script vektore) a 2 μΐ dH2O. Tieto zmesi boli zahriate na 95 °C na 5 minút, krátko centrifúgované, boli pridané 2 μΐ pufra na tepelné spracovanie a reakcia bola inkubovaná počas 15 minút pri 37 °C. Reakcie boli potom značené pridaním 3 μΐ T4 reakčného pufra, 1 μΐ 33PAATP, 2 μΐ T4 DNA polymerázy a 2 μΐ dH2O. Táto zmes bola inkubovaná pri 40 °C počas 15 minút a potom bolo pridané 6 μΐ T4 prídavnej zmesi. Z tejto značiacej reakcie bolo5,5 μΐ pridané do každej zo 4 túb obsahujúcich 2 μΐ buď A, C, G alebo T terminačnej zmesi a bola uskutočnená inkubácia počas 5 minút pri 40 °C. Reakcie boli potom ukončené pridaním 5 μΙ roztoku proteinázy K a zahriatím na 95 °C pred zavedením na 6 % akrylamidový sekvenačný gél. Spracovanie na géli bolo potom uskutočnené pri 2000 voltoch počas 2 hodín, gél bol sušený na Whatman 3MM filtračnom papieri vo vákuu a exponovaný na rôntgenovom filme cez noc pri izbovej teplote. Po vyvolaní filmu boli gély odčítané vo svetelnej komôrke. Pri porovnaní odvodených sekvencií klonov so známymi sekvenciami myšieho IgGl bolo zistené, že klony ľahkého reťazca predstavujú aberantné ľahké reťazce amplifikované z hybridómu sp2/0. Bola izolovaná sekvencia ťažkého reťazca a sekvencia báz je ukázaná na obrázku 5.
Štiepenie cDNA reštrikčnými enzýmami na odstránenie endogénnej protilátky
Na separáciu S19 kappa ľahkého reťazca od aberantného hybridómneho ľahkého reťazca boli opakované RT-PCR reakcie. Aberantná sekvencia bola analyzovaná a bolo zistené, že má vzácne Van91I reštrikčné miesto (5'CCANNNNNTGG 3') v jednom CDR. Podľa predpokladu, že S19 ľahký reťazec bol prítomný v RT-PCR amplifikovanej cDNA zmesi z hybridómov, bola táto zmes podrobená štiepeniu Van91I (New England Biolabs). Štiepenie sa skladalo z 1 μΐ Van911,3 μΐ cDNA, 1 μΐ ÍOx reakčného pufra a 5 μΐ dH2O. Reakcia bola inkubovaná cez noc pri 37 ’C na zaistenie kompletného štiepenia. Akákoľvek cDNA, ktorá nebola vystrihnutá enzýmom, by mala byť správny kappa ľahký reťazec S19.
Ako je ukázané na obrázku 2, produkt Štiepenia bol analyzovaný na 2 % agarózovom géli. (línia 1 je 1 kb DNA marker od Stratagene, línia 2 sú 3 μΐ nevystrihnutej DNA' a línia 3 je štiepená reakčná zmes). V línii 3 bola väčšina reakčnej zmesi štiepená na 2 fragmenty, ale je tu slabý prúžok s 396 bp predstavujúci nenastrihnutý domnelý SI 9 ľahký reťazec. Tento prúžok bol vyrezaný z gélu a bol prečistený, ako je uvedené, a potom bol amplifikovaný 40 cyklami PCR s Pfii polymerázou, ako bolo opísané. cDNA bola potom klonovaná do pCR-Script vektora, ako bolo uvedené a bolo vybratých šesť pozitívnych kolónií s použitím rovnakej metódy kultivácie na platniach. Opäť, tieto pozitívne kolónie boli kultivované, plazmid bol prečistený a reštrikčné štiepený na potvrdenie prítomnosti inzertu.
Automatizované sekvencovanie kappa ľahkého reťazca
Sekvencovanie nových klonov ľahkých reťazcov bolo uskutočnené na University of Virginia Biomolecular Research Facility s použitím ABI Prism 377 Automated DNA Sequencer. Pre každý kloň bolo 100 ng cDNA a 3,2 pmol T3 priméru zmiešané v celkovom objeme 12 μΐ a vložené do prístroja. Do prístroja boli tiež vložené štyri farbivom značené dideoxy nukleotidy a AmpliTaq polymeráza FS v rovnakej tube. Celá reakcia bola zavedená do jednej línie pre elektroforézu na 36 cm 5,0 % akrylamidovom géli pripravenom na odčítanie. Detekcia jednotlivých fragmentov elektroforézy v reálnom čase bola uskutočnená laserovým snímaním s CCD kamerovým zobrazovaním. Výsledky sekvencovania tesne zodpovedajú myším kappa ľahkým reťazcom z Gen Bank databázy a správna sekvencia báz ľahkého reťazca je uvedená na obrázku 3. Sekvencie cDNA pre ťažký a ľahký reťazec S19 v AB môžu byť použité, s použitím bežnej technológie na získanie rekombinantných protilátok vrátane protilátok s deléciami miest a domén a adíciami.
SAGA-1 proteín
Novouložená S19 mAB sa účinne viaže na ľudské spermie a aglutinuje ľudské spermie. Výsledky fotografovaných aglutinačných testov jasne ukazujú, že väzba a aglutinácia prebiehajú v mnohých miestach po celom povrchu spermie. Okrem účinného spermicídu získaného s použitím S19 mAb je tiež ukázané, že antigén, na ktorý sa viaže, SAGA-1, je účinný antigén na vakcináciu. Presnejšie, schopnosť tvorby protilátok proti SAGA-1 proteínu ako antigénu/imunogénu umožňuje účinnú ochranu žien pred oplodnením, t. j. poskytuje antikoncepčnú vakcínu. Rovnaký antigén môže byť použitý ako štandardné testovacie činidlo na sledovanie účinnosti vakcinácie. Tak môžu byť vakcinované ženy periodicky testované a vzorka tekutiny môže byť testovaná proti známemu množstvu SAGA-1, v bežných testovacích formátoch vrátane ELISA a Western a Southem blotting testov. Pozitívna väzba ukazuje na tvorbu protilátok, ktoré sa viažu na SAGA-1 proteín a tým na ochranu proti oplodneniu. S použitím SAGA-1 ako štandardizovaného testu môže byť merané množstvo väzby, titer a/alebo koncentrácia tvorených protilátok. Pretože adekvátne titre môžu byť stanovené podľa opísaného aglutinačného testu, je test využívajúci SAGA-1 proteín ako štandard odrážajúci adekvátne titre potvrdením dosiahnutia neplodného stavu, ktorý môže byť potom udržovaný v priebehu požadovaného obdobia neplodnosti.
Identifikácia SAGA-1 proteínu
S19 monoklonálna protilátka identifikuje SAGA-1 ako sériu glykoproteínov s nízkou molekulovou hmotnosťou vo Western blot analýze (obrázok 1). Extrakt premytých ľudských spermií bol pripravený v 1 % SDS a separovaný redukovanou SDS-PAGE. S19 monoklonálna protilátka reagovala so sériou presahujúcich prúžkov v rozmedzí od približne 15 do 25 kDa (línia 3). S19 imunoreaktivita s príslušným antigénom bola zrušená reakciou s 10 mM kyseliny jodistej (dráha 6), zatiaľ čo reaktivita MHS-10 monoklonálnej protilátky s peptidovým epitopom SP-10 proteínu bola neovplyvnená (dráhy 2 a 5). Toto zistenie ukazuje, že epitop rozpoznávaný S19 monoklonálnou protilátkou je uhľohydrátová skupina, (obrázok 1; dráha 1, farbenie amidovou čerňou; dráhy 2 a 5, MHS-1Ó; dráhy 3 a 6, S19; dráhy 4 a 7, bez ascitu; dráhy 2-4, bez reakcie s kyselinou jodistou; dráhy 5-7, imunoblotové prúžky ošetrené kyselinou jodistou; M, markery molekulovej hmotnosti v kDa: 97,4, 68, 43, 29, 18,4, 14,3). Ďalej, reakcia SDS spermatického extraktu s proteinázou K zrušila S19 imunoreaktivitu (dáta nie sú uvedené), čo ukazuje, že S19 antigén je pravdepodobne glykoproteín. Identifikovaný glykoproteín bol nazvaný Sperm Agglutination Antigen-1 (SAGA-1) na základe svojej schopnosti silne aglutinovať ľudské spermie.
Spôsob na významné obohatenie SAGA-1
Charakteristiky rozpustnosti SAGA-1 ukazujú, že ide o hydrofóbny, integrálny membránový proteín. S19 reaktivita nebola detegovaná v extraktoch ľudských spermií pripravených v koncentrovaných soliach (1 M NaCI alebo 0,6 M KC1) a/alebo slabých neiónových detergentoch (0,1 % NP-40 alebo Triton X-100). Tieto výsledky ukazujú, že SAGA-1 nie je extrahovaný postupmi klasicky používanými na získanie periférnych proteínov.
Na ďalší dôkaz toho, že SAGA-1 existuje ako integrálny membránový proteín, bol získaný s použitím Triton X-114 fázového delenia, ako je opísané v Bordier (1981). Neiónové detergenty, ako je Triton X-114, solubilizujú membránové proteíny odstránením normálneho lipidového prostredia. Triton X-114 tvorí malé micely pri 0 °C, pokiaľ je dispergovaný vo vodnom roztoku v koncentrácii vyššej, ako je kritická koncentrácia na tvorbu micel. Hydrofóbne integrálne membránové proteíny sú inkorporované do týchto micel, zatiaľ čo hydrofilné proteíny zostávajú vo vodnom prostredí. Keď sa roztok zahreje, tak micely zväčšujú veľkosť a odchádzajú z roztoku za vzniku fázy bohatej na detergent, ktorá môže byť separovaná z vodného roztoku centrifugáciou. Bordier (1981) použil tento spôsob na demonštráciu toho, že väčšina integrálnych membránových proteínov je obsiahnutá v detergentnej fáze, zatiaľ čo hydrofilné proteíny zostávajú vo vodnej fáze.
Pri štúdiu delenia SAGA-1 do Triton X-114 fázy, boli premyté ľudské spermie extrahované v 1 % Triton X-114, 10 mM Tris-HCl, pH 7,4, 150 mM NaCI pri 4 C a boli centrifugované na odstránenie drviny. Po troch cykloch fázového delenia boli rovnocenné množstvá východiskového spermatického extraktu, detergentovej fázy a vodnej fázy analyzované na SDS-PAGE a imunoblotingom (obrázok 2). Ľudský spermatický/testikulámy špecifický proteín SP-10, periférny, akrozomálny membránový proteín slúžil ako kontrola; reaktivita monoklonálnej protilátky MHS-10 s SP-10 bola detegovaná vo vodnej fáze. S19 reaktivita bola detegovaná vo východiskovom spermatickom extrakte a v detergentovej fáze, ale nie vo vodnej fáze. Tieto výsledky ukazujú, že S19 monoklonálna protilátka reaguje s hydrofóbnym, integrálnym membránovým glykoproteínom. Farbenie amidovou čerňou ukázalo, že väčšina celkových spermatických proteínov zostávala solubilná vo vodnej fáze, zatiaľ čo niekoľko proteínov bolo obsiahnutých v Triton XI14 fáze. Preto môže byť delenie s Triton X-114 fázou použiteľné ako počiatočný krok pri prečistení natívneho SAGA-1.
Substitúcia detergentu je nutná na prečistenie
Biochemické vlastnosti detergentu Triton X-114 nie sú zlučiteľné s následnými spôsobmi prečistenia. Pri nutnom koncentrovaní tohto detergentu inkorporuje Triton X-114 proteín do veľkých micel tvorených detergentom, čo maskuje proteín a neumožňuje jeho väzbu na afinitnú matrix. Okrem toho, Triton X-114 nemôže byť použitý pri izbovej teplote. Preto bol proteín v Triton X-114 extrakte vyzrážaný pri -20 °C acetónom a resuspendovaný v 0,5 % oktylglukozidu, TBS (10 mM Tris-HCl (pH 7,4), 150 mM NaCI). Oktylglukozid môže byť použitý pri izbovej teplote a požadované koncentrácie neinhibujú interakcie proteín - imunomatrix.
SI9 monoklonálna protilátka bola skrížené naviazaná na Proteín G-Sepharosu pomocou dihydrochloridu dimetylpimelimidátu, ako je podrobne uvedené ďalej. Tieto imunomatricové a Proteín G-sepharosové korálky bez naviazanej monoklonálnej protilátky, negatívna kontrola pre protilátkovú špecificitu, boli inkubované s oktylglykozidovým extraktom. Naviazané frakcie boli podrobené Western analýze s SI9 monoklonálnou protilátkou (obrázok 4). SAGA-1 bol identifikovaný v oktylglukozidovom extrakte a vo frakcii, ktorá sa viazala na imunomatrix, ale nie vo frakcii eluovanej z Proteín G- Sepharosových korálkov bez naviazanej protilátky. Tieto výsledky ukazujú, že SAGA-1 sa viaže špecificky na imunomatrix. Bolo zistené, že približne 42 kD pásy pozorované v každej dráhe gélu farbené
SK 281505 Β6 ho striebrom, sú kontaminanty prítomné v pufri na zavádzanie do gélu, (obrázok 3; dráhy 1 - 3, farbenie striebrom; dráhy 4-6, Westem blot; dráhy 1 a 4, oktylglukozidový extrakt inkubovaný s imunomatrix: dráhy 2 a 5, proteínová frakcia, ktorá sa viazala na proteín-G-S19 imunomatrix; dráhy 3 a 6, proteínová frakcia, ktorá sa viazala na proteinG- Sepharosové korálky samotné).
Protokol na imunoafinitné prečistenie SAGA-1 z ľudského spermatu
Príprava spermatického extraktu: Dvadsať až tridsať ľudských ejakulátov sa nechá skvapalniť pri izbovej teplote, dvakrát sa premyje centrifugäciou pri 400 x g Hamovým F10 médiom pufrovaným 0,1 M Hepes (pH 7,4) a uskladni sa v zmrznutom stave do použitia.
Fázová separácia: Zmrazené pelety sa extrahujú pri 4 °C v TBS (10 mM Tris-HCl (pH 7,4), 150 mM NaCl) obsahujúcom 1,7 % Triton X-l 14 a centrifúgujú sa pri 13 000 x g na odstránenie drviny. Extrakt sa zahreje na 30 °C na čas 3 minút a centrifúguje sa pri 300 x g počas 3 minút na separáciu detergentovej a vodnej fázy. Delenie každej fázy dvakrát je uskutočnené na zaistenie úplnej separácie. Uskutoční sa vyčírenie konečnej detergentovej fázy ultracentrifúgáciou pri 100 000 x g na odstránenie nerozpustnej drviny. Imunoblotová analýza s S19 potvrdí; že SAGA-1 je obsiahnutý v detergentovej fáze.
Vyzrážanie acetónom a resuspendovanie v oktylglukozide: Na vyzrážanie proteínu v Triton X-l 14 extrakte sa pridá 8 objemov acetónu s teplotou -20 °C, mieša sa a uloží sa na 4 hodiny až cez noc pri -20 °C. Zrazenina sa získa centrifúgáciou pri 3000 x g, supematant sa dekantuje a pelety sa sušia na vzduchu. Pcleta sa resuspenduje v 0,5 % oktylglukozide, TBS pri dvojnásobku pôvodného objemu Triton X-l 14 extraktu. Uskutoční sa ultracentrifúgácia pri 100 000 x g počas 1 hodiny pri 4 °C na odstránenie nerozpustných proteínov. Odoberie sa supematant na použitie v afinitnej chromatografíi.
Príprava S19 imunomatrice: Zrážaním s 50 % síranom amónnym sa čiastočne prečistia imunoglobulíny z odobraného ascitu obsahujúceho S19. Zrazenina sa premyje dvakrát 50 % síranom amónnym a resuspenduje sa v PBS (20 mM NaPO4, 150 mM NaCl, pH 7,4) v jednej desatine pôvodného objemu ascitu. Uskutoční sa dialýza proti PBS na odstránenie síranu amónneho.
S použitím BCA Reagent Assay Kit (Pierce Chemical Company) sa určí koncentrácia proteínu. Uskutoční sa inkubácia proteínu vyzrážaného síranom amónnym s Proteín G-Sepharosovými korálkami (Pharmacia, Piscataway, NJ) v PBS, pH 7,4, cez noc pri 4 °C na umožnenie väzby IgG. Použije sa 15 mg proteínu vyzrážaného síranom amónnym na každý ml Proteín G-sepharosových korálkov. Korálky sa zavedú do chromatografickej kolóny a tá sa premýva PBS (pH 8,2), dokiaľ nie je proteín ďalej detegovaný v eluáte, ako je sledované UV absorbanciou pri A280. Uskutoční sa kovalentná väzba IgG na Proteín G korálky, kolóna sa uvedie do rovnováhy s použitím 0,2 M trietanolamínu (pH 8,2), matrix sa resuspenduje vo 20 objemoch 20 mM dimetylpimelimidátdi hydrochloridu, 0,2 M trietanolamínu (pH 8,2) a inkubuje sa počas 45 minút, s miernym trepaním pri izbovej teplote. Na ukončenie väzbovej reakcie sa korálky centrifúgujú (500 x g počas 3 minút), resuspendujú sa v rovnakom objeme 20 mM etanolamínu a táto suspenzia sa inkubuje počas 5 minút pri izbovej teplote. Korálky sa zavedú do chromatografickej kolóny, kolóna sa uvedie do rovnováhy 0,2 % azidom sodným, PBS (pH 8,2) a uskladní sa pri 0,4 °C do použitia.
Afinitná chromatografia: Pripravená imunoafinitná kolóna sa uvedie do rovnováhy 0,5 % oktylglukozidu, TBS. Roztok oktylglukozidu obsahujúci hydrofóbne spermatické proteíny sa recirkuluje kolónou pri 1,3 ml/min. kontinuálne počas 16 hodín pri 4 “C. Kolóna sa premyje 0,5 % oktylglukozidu, TBS na odstránenie nenaviazaného materiálu a koncentrácia proteínu vo výplachu sa sleduje podľa UV absorbancie. Po odstránení nenaviazaného proteínu sa eluuje naviazaný materiál 0,1 M glycínom, 0,15 MNaCl (pH 2,4), 0,5 % SDS. Odoberú sa 3 ml frakcie a sleduje sa ich koncentrácia proteínu s použitím BCA Reagent Assay kitu a UV absorbancie. Získajú sa frakcie obsahujúce proteín s použitím Amicon koncentrátom využívajúceho membránovú filtráciu.
Analýza čistoty vzorky: Proteín prečistený na S19 imunoafinitnej kolóne sa separuje SDS-PAGE s použitím 15 % akrylamidu a buď farbenia striebrom, alebo prenosu do nitrocelulózy. Imunobloty sa testujú na reaktivitu so SAGA-1 inkubáciou s S19 monoklonálnou protilátkou a potom štandardnou Westem blot analýzou. Porovnajú sa molekulové hmotnosti a počet proteínových prúžkov detegovaných farbením striebrom a S19 reaktivitou na hodnotenie čistoty.
Vakcína
Predkladaný vynález obsahuje antikoncepčnú vakcínu využívajúcu SAGA-1 a konkrétne akýkoľvek proteín, ktorý sa viaže na mAb S19 ako imunogén. Imunizácia SAGA-1 vyvolá tvorbu protilátok u hostiteľa, ktorá je dostatočná na inhibíciu oplodnenia. Príprava vakcíny samotnej je uskutočnená klasickým spôsobom. Prečistený imunogén, výhodne rekombinantný imunogén majúci epitopové regióny S19, sa inkorporuje do vhodného farmaceutického nosiča.
Príprava prijateľnej vakcíny, s použitím imunogénu podľa predkladaného vynálezu, môže byť uskutočnená tradičnými metódami. Vakcíny opísané v Aitken, Freemerman a Herr, môžu byť jednoducho adaptované na SAGA-1 proteín a jeho deriváty, ktoré sa viažu na S19 mAb. Konkrétne, antikoncepčné vakcíny využívajúce PH-20 proteín, ktoré vyvinul Primakoff, Primakoff et al., a Primakoff, Am. J. Reprod. Immunol., 31: 208 - 210 (1994), ukazujú úspešnú adaptáciu spermatického proteínového antigénu na imunogén vakcíny vo vhodnom nosiči. Zatiaľ čo proteíny použité v Primakoff a ďalšie boli nanešťastie neschopné spôsobiť vysoký (viac ako 95 %) stupeň inhibície oplodnenia u primátov, umožňuje špecifický charakter SAGA-1 proteínu, a predovšetkým jeho distribúcia po celom povrchu spermatických buniek, a mnoho spôsobov interakcie medzi proteínom a jeho monoklonálnymi protilátkami, dosiahnutie inhibície oplodnenia porovnateľné s orálnymi kontraceptívami (t. j. 99 %). Na tvorbu adekvátneho titra protilátok je pravdepodobné, že väčšina testovaných subjektov vrátane žien, bude musieť podstúpiť opakovanú vakcináciu podľa protokolu, s časovo rozloženými injekciami, na umožnenie tvorby vhodného titra protilátok po každej injekcii. Injekcie podané s odstupom jedného mesiaca, nasledované testom využívajúcim SAGA-1 proteín ako štandard na určenie titra protilátok, by mali byť adekvátne po asi troch mesiacoch, so vznikom dostatočnej inhibície plodnosti na spoľahlivé použitie. Samozrejme, pokiaľ diagnostický test ukáže nižší titer protilátok, takže nie je dosiahnutá úplná inhibícia oplodnenia, tak by mal prebehnúť ďalší vakcinačný program alebo testovanie dôvodov pre nízky titer protilátok.
Použitie imunogénu na generovanie protilátok k antigénu v prirodzenom stave alebo k rekombinantnému antigénu, kde oba tieto spôsoby sú obsahom predkladaného vynálezu, je samo o sebe pre odborníka v odbore bežnou zá ležitosťou. Objavné je v predkladanom vynáleze použitie a spoľahlivosť SAGA-1 proteínu, ktorý je po prvý raz plne charakterizovaný. Rutinná optimalizácia dávok, vehikulá, spôsoby prezentácie a podobne netvoria samé o sebe aspekt predkladaného vynálezu. Predsa však, bežná dávka v rozmedzí 100 pg SAGA-1 proteínu až 500 pg SAGA-1 proteínu v objeme 0,5 ml môže byť vhodná ako jednotlivá dávka. Pretože protilátky vytvorené programom vakcinácie budú aglutinovať spermie účinnejšie ako iné špecifické protilátky proti spermiám, vďaka väzbe na väčšiu povrchovú plochu, získa sa vakcína s vyššou účinnosťou.
Ako je bežné pre väčšinu vakcín, multivalentná vakcína je často účinnejšia ako samostatná vakcína. Ako bolo uvedené okrem SAGA-1 je známych mnoho antigénov špecifických pre spermie. Hoci samostatne tieto antigény nevyvolávajú vysoký stupeň spoľahlivosti inhibície oplodnenia, môžu byť pridané do vakcíny založenej na SAGA-1, za vzniku vyššej spoľahlivosti. Konkrétne, kombinácia SAGA-1 a SP-10 je žiaduca ako imunogén pre multivalentnú vakcínu. Pretože výskum preukázal, že protilátky k týmto proteínom sa ľahko tvoria, je možné generovanie kombinovanej väzbovej schopnosti k obom proteínom, rovnako ako k iným v odbore známym proteínom, ktoré môžu byť pridané ako imunogénne členy multivalentnej vakcíny. Predsa však je zásadné, aby SAGA-1 proteín, alebo akýkoľvek variantný proteín viazaný S19 protilátkou, bol centrálnym prvkom vakcíny, pretože protilátky k týmto proteínom umožňujú významne lepšie väzbové možnosti a preto vyšší stupeň spoľahlivosti inhibície oplodnenia.
Diagnostické prostriedky
Vlastnosti proteínov viazaných S19 mAb vrátane SAGA-1 proteínu umožňujú tvorbu dvoch rôznych typov diagnostických testov. Po prvé, je nevyhnutné sledovať tvorbu protilátok k imunogénu vakcíny, SAGA-1 proteínu alebo jeho variantu. Niektorým potenciálnym kandidátom môže chýbať zodpovedajúci imunitný systém a mnoho jedincov bude mať rôzny titer protilátok vyvolaný v odpovedi na akýkoľvek imunogén alebo protokol podania imunogénu. Tvorba zodpovedajúceho titra protilátok môže byť ľahko potvrdená s použitím SAGA-1 proteínu ako antigénneho štandardu. S použitím aglutinačného testu opísaného vzhľadom na S19 mAb je možné ľahko určiť koncentráciu nutnú na 100 % aglutináciu. Táto koncentrácia SAGA-1 proteínu, správne imobilizovaného a prezentovaného, je testovaná proti vzorke odobratej od pacienta. Dosiahnutie 100 % väzby poukazuje na zodpovedajúci titer protilátok. Pretože akýkoľvek vakcinačný program musí byť uskutočnený pod klinickým dohľadom, môže byť typ testu bežný, napríklad využívajúci ELISA, Westem blotting analýzu alebo iný v odbore používaný typ testu.
Okrem toho existuje zvýšený záujem o jednoduché, „ľahko použiteľné“, komerčné diagnostické prostriedky, to znamená predajné diagnostické prostriedky. Dôvody záujmu o tento typ diagnostických prostriedkov a rôzne spôsoby využitia takých prostriedkov, sú podrobnejšie uvedené v U.S. patente 5605803 udelenom 25.2.1997, ktorý je tu uvedený ako odkaz. Diagnostické prostriedky v ňom opísané využívajú SP-10 väzbovú protilátku, MHS-10, alebo protilátky majúce väzbové charakteristiky tých antigénov, ktoré sú exprimované hybridómnymi bunkovými líniami dostupnými v ATCC pod prírastkovým č. HB 10039. Ako je opísané v uvedenej prihláške, tento typ predajných diagnostických prostriedkov nachádza uplatnenie v súdnej diagnostike, môže byť užitočný na určenie prítomnosti línie normálnych zárodočných buniek, má význam pre jedincov majú cich problémy s otehotnením, u mužov po vazektómii a pri testovaní mužov po vazektómii, tak pre mužov, ako i pre ženy, rovnako ako pri testovaní mužov po vazovazostómii, na určenie úspešnosti chirurgického zákroku. Z akéhokoľvek z týchto dôvodov má určenie prítomnosti spermií v biologickej vzorke, buď v ejakuláte alebo vo vzorke odvodenej z ejakulátu, alebo vo vzorke z mužského reprodukčného traktu, značný lekársky význam. Antigén viazaný S19 mAb, SAGA-1 proteín a jeho zodpovedajúce varianty a rekombinantné deriváty, majúce S19CDR reaktívny epitop, môžu byť použité v testoch, ako sú napríklad testy opísané v U. S. patente 5605803, udelenom 25.2.1997.
S19 protilátka môže byť naviazaná na pevnú fázu a použitá na zachytenie SAGA-1 proteínu. Rozpoznanie prítomnosti SAGA-1 antigénu môže byť uskutočnené s použitím druhého monoklonálneho alebo polyklonálneho činidla. Pozri napríklad Shen et al., Am. J. Reprod. Immunol. 29: 231 - 240 (1993). Iné typy testov môžu používať tampóny alebo tyčinky a protilátkou označené farebné korálky. Vo všetkých týchto typoch je základným činidlom S19 mAb, alebo podobná protilátka k SAGA-1 proteínu. Akýkoľvek proteín prítomný v testovanej vzorke je naviazaný na alebo zachytený imobilizovanou protilátkou. Tak je v diagnostickom prostriedku na sledovanie vývoja adekvátneho titra protilátky SAGA-1 proteín alebo podobný proteín použitý ako štandardné testovacie činidlo. V teste na „domáce použitie“, kde je požadované potvrdenie prítomnosti antigénu, a tak potvrdenie prítomnosti spermií, je činidlom monoklonálna protilátka reagujúca s antigénom.
Prihlasovatelia opísali vynález tak vo všeobecnom zmysle, ako i v konkrétnych uskutočneniach. Odborníkom v odbore budú zrejmé variácie vynálezu a príklady a špecifické uskutočnenia nie sú mienené ako obmedzenia, pokiaľ to nie je v prihláške uvedené. Variácie budú odborníkom v odbore jasné bez potreby výskumu. Konkrétne, koncentrácie, protokoly podania, rekombinantné techniky a prostriedky a podobne budú odborníkom v odbore známe a patria do rozsahu predkladaného vynálezu, ako je chránený pripojenými patentovými nárokmi.

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Monoklonálna protilátka produkovaná hybridómom uloženým pod prírastkovým číslom ATCC HB 12144.
  2. 2. Prečistený prípravok spermatického povrchového glykoproteínu, vyznačujúci sa tým, že sa viaže na monoklonálnu protilátku podľa nároku 1.
  3. 3. Antikoncepčná vakcína, vyznačujúca sa t ý m , že obsahuje spermatický povrchový glykoproteín podľa nároku 2 v množstve účinnom na indukciu tvorby protilátok proti tomuto glykoproteínu pri podaní samici cicavca vo farmaceutický prijateľnom nosiči.
  4. 4. Vakcína podľa nároku 3, vyznačujúca sa t ý m , že uvedený glykoproteín je prítomný v dostatočnom množstve, takže pri dokončení protokolu vakcinácie má uvedená samica cicavca dostatočne vysoký titer protilátok spôsobujúci aspoň 95 % inhibíciu plodnosti.
  5. 5. Spôsob určenia titra protilátky u pacienta vakcinovaného vakcínou podľa nároku 3, vyznačujúci sa t ý m , že zahŕňa zmiešanie vzorky od uvedeného vakcinovaného pacienta s väzbovým glykoproteínom, kde uvedený glykoproteín je proteín podľa nároku 2, a detekciu väzby medzi uvedeným väzbovým glykoproteínom a protilátkou prítomnou v uvedenej vzorke, kde množstvo väzbového glykoproteínu je známe a je meraný stupeň väzby väzbového glykoproteínu, kde úplná väzba všetkého
    SK 281505 Β6 väzbového glykoproteinu je ukazovateľom titra protilátky v uvedenej vzorke, ktorý je dostatočný na inhibíciu plodnosti u uvedeného pacienta.
  6. 6. Spermicíd, vyznačujúci sa tým, že obsahuje ako aktívne činidlo monoklonálnu protilátku podľa nároku 1 vo farmaceutický prijateľnom nosiči.
  7. 7. Spermicíd podľa nároku 6, vyznačujúci sa t ý m , že uvedený spermicíd obsahuje koncentráciu monoklonálnej protilátky dostatočnú na to, aby jedna dávka uvedeného spermicídu účinne viazala 100 % všetkých spermií prítomných v ejakuláte.
  8. 8. Spermicíd podľa nároku 7, vyznačujúci sa t ý m , že uvedené monoklonálne protilátky sú prítomné na povrchu lipozómov.
  9. 9. Spermicíd podľa nároku 8, vyznačujúci sa t ý m , že uvedené lipozómy sú nefosfolipidové lipozómy s pozitívnym nábojom.
SK1795-98A 1996-06-28 1997-06-30 Prečistený spermatický povrchový antigén, jeho monoklonálna protilátka a jeho použitie SK281505B6 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/671,622 US5830472A (en) 1996-06-28 1996-06-28 Purified sperm surface antigen, monoclonal antibody therefor and applications therefor
PCT/US1997/010813 WO1998000164A1 (en) 1996-06-28 1997-06-30 Purified sperm surface antigen, monoclonal antibody therefor and applications therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK179598A3 SK179598A3 (en) 2000-04-10
SK281505B6 true SK281505B6 (sk) 2001-04-09

Family

ID=24695254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1795-98A SK281505B6 (sk) 1996-06-28 1997-06-30 Prečistený spermatický povrchový antigén, jeho monoklonálna protilátka a jeho použitie

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5830472A (sk)
EP (1) EP0964696A4 (sk)
JP (1) JP2001506841A (sk)
CN (1) CN1227497A (sk)
AU (1) AU722559B2 (sk)
BR (1) BR9710089A (sk)
CA (1) CA2258717A1 (sk)
CZ (1) CZ293040B6 (sk)
EA (1) EA003531B1 (sk)
HU (1) HUP9904620A3 (sk)
IL (1) IL127764A (sk)
NO (1) NO986050L (sk)
PL (1) PL186809B1 (sk)
SK (1) SK281505B6 (sk)
UA (1) UA74765C2 (sk)
WO (1) WO1998000164A1 (sk)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1162880A1 (en) * 1999-03-23 2001-12-19 University of Virginia Human sperm surface antigens
GB9913556D0 (en) * 1999-06-11 1999-08-11 Zeneca Ltd Assays
WO2001007083A1 (en) * 1999-07-23 2001-02-01 University Of Virginia Patent Foundation Recombinant antibody directed against human sperm antigen
US20020151089A1 (en) * 1999-09-15 2002-10-17 Chapman William H. Separating components of biological samples
AU1778701A (en) * 1999-11-17 2001-05-30 University Of Virginia Patent Foundation Sperm cell selection system
US7125550B2 (en) * 2000-01-19 2006-10-24 University Of Virginia Patent Foundation Human sperm specific lysozyme-like proteins
JP2003520594A (ja) 2000-01-19 2003-07-08 ユニバーシティ オブ バージニア パテント ファウンデーション 精子特異的タンパク質
WO2001053339A2 (en) 2000-01-20 2001-07-26 University Of Virginia Patent Foundation Egg specific surface proteins
US6541206B1 (en) * 2000-06-19 2003-04-01 Gabor B. Huszar Objective biochemical method for assessment of sperm quality
US20030207393A1 (en) * 2001-01-19 2003-11-06 Herr John C. Cbp86, a sperm specific protein
WO2005079243A2 (en) * 2004-02-06 2005-09-01 University Of Virginia Patent Foundation Compositions and methods for identifying sperm for forensic applications
WO2008009090A1 (en) 2006-07-21 2008-01-24 Bce Inc Method, system and apparatus for handling establishment of a communication session
US20080187549A1 (en) * 2007-02-07 2008-08-07 Morey William A Polyantigenic-based (multiple antigens) modi or set of methods for developing infertility vaccines
US20080290037A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Applera Corporation Methods and Apparatuses for Separating Biological Particles
US20090136962A1 (en) * 2007-11-27 2009-05-28 Herr John C Diagnostic markers for cancer
US8158366B2 (en) * 2008-04-07 2012-04-17 Auburn University Methods of identifying peptides and compositions that bind to oocytes in a species-specific manner
GB0911885D0 (en) * 2009-07-08 2009-08-19 Oxford Biodynamics Ltd Screening method for cell aging
IL208820A0 (en) 2010-10-19 2011-01-31 Rachel Teitelbaum Biologic female contraceptives
EP3011008B1 (en) 2013-06-18 2020-06-24 Oxford University Innovation Limited Method of detecting the presence or absence of autoantibodies
CN103852583A (zh) * 2014-03-18 2014-06-11 南京医科大学 一种快速检测Boule蛋白的胶体金试剂条及检测方法
CN106153938B (zh) * 2015-04-09 2018-05-11 中国医学科学院基础医学研究所 抗ACTL7a和GAPDH-2抗体的检测方法、试剂盒及其用途
KR101916959B1 (ko) * 2015-07-13 2018-11-08 김동구 정자의 성 감별용 항체 및 이의 용도
CN106526162A (zh) * 2016-11-03 2017-03-22 天津市宝坻区人民医院 一种抗精子抗体检测方法
CN117987376B (zh) * 2024-03-26 2024-06-25 玛特瑞尔(吉林)生物技术有限公司 人精子顶体蛋白sp-10单克隆抗体、杂交瘤细胞株及其应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5227160A (en) * 1988-07-15 1993-07-13 The Biomembrane Institute Monoclonal antibody nuh2 capable of inactivating motility of human sperm, antigen defined by said monoclonal antibody and methods of using said monoclonal antibody and antigen
US5436157A (en) * 1989-03-03 1995-07-25 The University Of Virginia Alumni Patents Foundation Human intra-acrosomal sperm antigen
US5605803A (en) * 1989-03-03 1997-02-25 University Of Virginia Alumni Patents Foundation Human sperm diagnostic

Also Published As

Publication number Publication date
US5830472A (en) 1998-11-03
JP2001506841A (ja) 2001-05-29
HUP9904620A3 (en) 2001-08-28
IL127764A (en) 2001-11-25
EP0964696A1 (en) 1999-12-22
WO1998000164A1 (en) 1998-01-08
PL330842A1 (en) 1999-06-07
CN1227497A (zh) 1999-09-01
CZ428498A3 (cs) 1999-06-16
NO986050L (no) 1999-02-08
SK179598A3 (en) 2000-04-10
EA199900067A1 (ru) 1999-08-26
NO986050D0 (no) 1998-12-22
EP0964696A4 (en) 2005-01-05
PL186809B1 (pl) 2004-02-27
HUP9904620A2 (hu) 2000-05-28
AU3407197A (en) 1998-01-21
CZ293040B6 (cs) 2004-01-14
UA74765C2 (en) 2006-02-15
IL127764A0 (en) 1999-10-28
BR9710089A (pt) 2000-06-06
EA003531B1 (ru) 2003-06-26
AU722559B2 (en) 2000-08-03
CA2258717A1 (en) 1998-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK281505B6 (sk) Prečistený spermatický povrchový antigén, jeho monoklonálna protilátka a jeho použitie
Naz et al. Identification of Human Sperm Peptide Sequence Involved in Egg Bindingfor Immunocontraception
DE69032922T2 (de) Menschliches intra-akrosomales spermaantigen zur verwendung in einem empfängnisverhütungsimpfstoff
DIEKMAN et al. Anti‐sperm antibodies from infertile patients and their cognate sperm antigens: a review. Identity between SAGA‐1, the H6‐3C4 antigen, and CD52
Naz Vaccine for human contraception targeting sperm Izumo protein and YLP12 dodecamer peptide
Diekman et al. Biochemical characterization of sperm agglutination antigen-1, a human sperm surface antigen implicated in gamete interactions
Castle et al. Contraceptive effect of sperm-agglutinating monoclonal antibodies in rabbits
JPH09512338A (ja) ヒト精子診断薬
CN108567973B (zh) 一种胎盘样硫酸软骨素a免疫组合物及应用
US6258364B1 (en) Purified sperm surface antigen, monoclonal antibody therefor and application therefor
JP2002502036A (ja) 受胎動物を検出する方法および装置
Diekman et al. Evidence for a unique N‐linked glycan associated with human infertility on sperm CD52: a candidate contraceptive vaccinogen
Clayton et al. A combinatorial phage display library for the generation of specific Fab fragments recognizing human spermatozoa and inhibiting fertilizing capacity in vitro
Naz Development of genetically engineered human sperm immunocontraceptives
KR100513186B1 (ko) 정제된정자표면항원,그의모노클로날항체및응용
Naz Antisperm contraceptive vaccine
Ball et al. Isolation and characterization of human monoclonal antibodies to digoxin
Suri et al. Identification of human sperm antigen recognized by serum of an immunoinfertile woman: a candidate for immunocontraception
MXPA99000257A (en) Superficial antigen of purified esperam, your monoclonal antibody and its application
Naz et al. Monoclonal antibody against human sperm-specific YLP 12 peptide sequence involved in oocyte binding
WEEKS et al. In vitro and in vivo embryo toxicity of antilaminin antibodies in the rat
Gentile et al. IgG asymmetric anti-ovalbumin antibodies synthesized by virgin and pregnant rats
WO2000056144A9 (en) Human sperm surface antigen
Shibahara Development of Immunocontraceptives in Female
Norton Monoclonal antibody S19 and its cognate antigen, SAGA-1: A model antigen-antibody system for contraceptive development