SK284281B6 - Vírusom podobné častice, spôsob ich výroby, izolované a purifikované HPV 18 L1 a L2 DNA a farmaceutické prostriedky s ich obsahom - Google Patents

Vírusom podobné častice, spôsob ich výroby, izolované a purifikované HPV 18 L1 a L2 DNA a farmaceutické prostriedky s ich obsahom Download PDF

Info

Publication number
SK284281B6
SK284281B6 SK1278-97A SK127897A SK284281B6 SK 284281 B6 SK284281 B6 SK 284281B6 SK 127897 A SK127897 A SK 127897A SK 284281 B6 SK284281 B6 SK 284281B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
hpv
protein
dna
recombinant
dna molecule
Prior art date
Application number
SK1278-97A
Other languages
English (en)
Other versions
SK127897A3 (en
Inventor
Kathryn J. Hofmann
Kathrin U. Jansen
Michael P. Neeper
Joseph G. Joyce
Hugh A. George
Original Assignee
Merck & Co., Inc.
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=27020342&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SK284281(B6) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from US08/409,122 external-priority patent/US5820870A/en
Priority claimed from US08/408,669 external-priority patent/US5840306A/en
Application filed by Merck & Co., Inc. filed Critical Merck & Co., Inc.
Publication of SK127897A3 publication Critical patent/SK127897A3/sk
Publication of SK284281B6 publication Critical patent/SK284281B6/sk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • A61P31/20Antivirals for DNA viruses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/87Introduction of foreign genetic material using processes not otherwise provided for, e.g. co-transformation
    • C12N15/90Stable introduction of foreign DNA into chromosome
    • C12N15/902Stable introduction of foreign DNA into chromosome using homologous recombination
    • C12N15/905Stable introduction of foreign DNA into chromosome using homologous recombination in yeast
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N7/00Viruses; Bacteriophages; Compositions thereof; Preparation or purification thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1048Glycosyltransferases (2.4)
    • C12N9/1051Hexosyltransferases (2.4.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/58Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from fungi
    • C12N9/60Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from fungi from yeast
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/20011Papillomaviridae
    • C12N2710/20022New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/20011Papillomaviridae
    • C12N2710/20023Virus like particles [VLP]

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Sú opísané vírusom podobné častice pozostávajúce z rekombinantného L1 proteínu alebo rekombinantných L1 + L2 proteínov ľudského papilomavírusu 18, ktoré sú najmenej na 60 % čisté, pričom L1 proteín je znázornený na obrázku 1 a L2 proteín je znázornený na obrázku 3. Vynález opisuje aj spôsob výroby týchto vírusom podobných častíc, vakcíny a farmaceutické prostriedky s ich obsahom. Predmetom vynálezu je taktiež izolovaná a purifikovaná HPV18 L2 DNA molekula znázornená na obrázku 3.ŕ

Description

Oblasť techniky
Predložený vynález sa týka vírusom podobných častíc pozostávajúcich z rekombinantného L1 proteínu alebo rekombinantných L1 + L2 proteínov ľudského papilomavírusu 18.
Doterajší stav techniky
Infekcie papilomavírusmi (PV) sa vyskytujú u rôznych živočíchov vrátane človeka, ovce, psa, mačky, králika, opíc, hadov a kráv. Papilomavírusy infikujú bunky epitelu a na mieste infekcie obvykle indukujú nezhubné epitelové alebo fibroepitelové nádory. Papilomavírusy sú druhovo špecifické infekčné faktory; ľudský papilomavírus neinfikuje iné živočíšne druhy.
Papilomavírusy možno podľa hostiteľa, ktorého infikujú, rozdeliť do samostatných skupín. Ľudské papilomavírusy (HPV) sa ďalej delia na viac ako 70 typov podľa homológie v sekvencií DNA. Zdá sa, že PV typy sú typovo špecifické imunogény, a to v tom zmysle, že neutralizačná imunita proti infekcii jedným typom papilomavírusu nevyvoláva imunitu proti inému typu papilomavírusu.
U človeka rôzne HPV typy vyvolávajú rôzne choroby. HPV typ 1,2, 3, 4, 7, 10 a 26 až 29 spôsobujú nezhubné bradavice tak u normálnych jedincov, ako aj u osôb s oslabeným imunitným systémom. HPV typ 5, 8, 9, 12, 14, 15, 17, 19 - 25, 36 a 46 - 50 spôsobujú u osôb s oslabeným imunitným systémom ploché lézie. HPV typ 6, 11, 34, 39, 41 - 44 a 51 až 55 spôsobujú nezhubné kondylómy sliznice pohlavných alebo dýchacích orgánov. HPV typ 16 a 18 spôsobujú epitelovú dyspláziu sliznice pohlavných orgánov a spájajú sa s väčšinou in situ a invazívnych karcinómov krčka maternice, pošvy, vonkajších ženských pohlavných orgánov a análneho kanálu.
Papilomavírusy sú malé (50 až 60 nm) bezobalované ikozahedrické DNA vírusy, ktoré kódujú až osem skorých a dva neskoré gény. Otvorené čítacie rámce (ORF) genómov vírusu sú označené EI až E7 a L1 a L2, kde „E“ označuje skoré a „L“ označuje neskoré. L1 a L2 kódujú vírusové kapsidové proteíny. Skoré (E) gény sú asociované s funkciami, ako je napríklad replikácia vírusu a bunková transformácia.
Proteín L1 je hlavný kapsidový proteín a má molekulovú hmotnosť 55 až 60 kDa. Proteín L2 je vedľajší kapsidový proteín, ktorého zdanlivá molekulová hmotnosť bola 55 až 60 kDa a zrejmá molekulová hmotnosť bola 75 až 100 kDa, ako to bolo stanovené polyakrylamidovou gélovou elektroforézou. Imunologické údaje naznačujú, že väčšina L2 proteínu je vnútri L1 proteínu v rámci kapsoméru vírusu. L1 ORF je vysoko konzervovaný medzi rôznymi typmi papilomavirusov. Proteíny L2 sú medzi rôznymi papilomavírusmi menej konzervované.
Zistilo sa,žc gény L1 a L2 sú dobrým cieľom pre imunoprofylaxiu. Štúdie v systémoch papilomavírusu amerických králikov (CRPV) a hovädzieho papilomavírusu (BPV) ukázali, že imunizácie proteínmi L1 a L2 exprimovanými v baktériách alebo pomocou vakcínových vektorov ochránili zvieratá pred vírusovou infekciou. Expresia L1 génov papilomavirusu v expresných bakulovírusových systémoch alebo pomocou vakcínových vektorov viedli ku skompletizovaniu vírusom podobných partikúl (VLP), ktoré boli použité na indukovanie protilátkovej odpovede neutralizujúcej vírusy vo vysokých titroch, ktoré korelujú s ochranou pred vírusovou infekciou.
Po HPV typ 16, je HPV typ 18 druhým najčastejším typom HPV vyskytujúcim sa v karcinómoch krčka maternice. HPV 18 bol zistený pri 5 - 20 % biopsiách cervikálnych nádorov pochádzajúcich z rôznych častí sveta (Ikenberg, H. 1990. Human papillomavirus DNA in invasive genital carcinomas. In Genital Papillomavirus Infections, G. Gross et al., eds. p. 85 - 112). Zdá sa, že existuje geografická závislosť infekcie s HPV 18, pretože v biopsiách nádorov u žien z Afriky a Južnej Ameriky sa HPV 18 vyskytoval častejšie ako v podobných biopsiách u žien z Európy a Severnej Ameriky. Dôvody pre tieto geografické rozdiely nie sú známe. Príprava vakcíny proti infekcii vyvolanej vírusom HPV 18 sa stáva mimoriadne dôležitou, pretože HPV 18 je spojený aj s agresívnejšie rastúcimi nádormi a zriedkakedy sa vyskytuje v miernejších prekurzorových léziách, CIN I-II.
Podstata vynálezu
Predložený vynález sa týka vírusom podobných častíc pozostávajúcich z rekombinantného L1 proteínu alebo rekombinantných L1 + L2 proteínov ľudského papilomavírusu 18, ktoré sú najmenej na 60 % čisté, pričom L1 proteín je znázornený na obrázku 1 a L2 proteín je znázornený na obrázku 3. Vynález opisuje aj spôsob výroby týchto vírusom podobných častíc, vakcíny a farmaceutické prostriedky s ich obsahom. Predmetom vynálezu je taktiež izolovaná a purifikovaná HPV 18 L1 DNA molekula znázornená na obrázku 1, ako aj HPV 18 L2 DNA molekula znázornená na obrázku 3.
Farmaceutický užitočné zmesi obsahujúce DNA alebo proteíny kódované touto DNA možno pripraviť podľa známych spôsobov, ako je napríklad primiešanie farmaceutický prijateľného nosiča. Príklady takýchto nosičov a spôsobov prípravy sú uvedené v Remington’s Pharmaceutical Sciences. Aby sa pripravila farmaceutický prijateľná zmes vhodná na účinné podávanie, takéto zmesi musia obsahovať účinné množstvo DNA alebo proteínu alebo VLP. Takéto zmesi môžu obsahovať DNA alebo proteíny alebo VLP odvodené z viac ako jedného typu HPV.
Terapeutické alebo diagnostické zmesi podľa vynálezu sa podávajú v množstvách, ktoré sú dostatočné na liečbu alebo diagnostikovanie infekcií papilomavírusmi (PV). Účinné množstvo môže byť rôzne, a to podľa množstva faktorov, ako je napríklad stav pacienta, jeho hmotnosť, pohlavie a vek. Iným faktorom jc spôsob podania. Vo všeobecnosti, zmesi sa podávajú v dávkach pohybujúcich sa približne medzi 1 pg a 1 mg.
Farmaceutické zmesi sa môžu podávať viacerými spôsobmi, ako je napríklad podanie podkožné, miestne, ústne, sliznicové, vnútrožilové a vnútrosvalové.
Vakcíny podľa vynálezu obsahujú DNA, RNA alebo proteíny kódované touto DNA, ktoré obsahujú antigénne determinanty potrebné na indukovanie tvorby neutralizačných protilátok u hostiteľa. Takéto vakcíny sú tiež dostatočne bezpečné na podávanie bez rizika klinickej infekcie; nemajú toxické vedľajšie účinky; možno ich podávať účinným spôsobom; sú stabilné; a sú zlúčiteľné s vakcínovými nosičmi.
Vakcíny možno podávať rôznymi spôsobmi, ako je spôsob ústny, parenterálny, podkožný, sliznicový, vnútrožilový alebo vnútrosvalový. Podávaná dávka môže byť rôzna v závislosti od stavu, pohlavia, hmotnosti a veku pacienta; od spôsobu podania; a od typu papilomavírusu vo vakcíne. Vakcína môže byť použitá v dávkových formách, ako sú napríklad kapsuly, suspenzie, elixíry, alebo roztoky kvapalín. Vakcína môže byť pripravená s imunologický prijateľným nosičom.
Vakcíny sa podávajú v terapeuticky účinných množstvách, t. j. v množstvách, ktoré sú dostatočné na vyvolanie imunologický ochrannej odpovede. Terapeuticky účinné množstvo môže byť rôzne, podľa typu papilomavírusu. Vakcína sa môže podávať ako jedna dávka alebo ako viacnásobné dávky.
DNA a deriváty DNA podľa predloženého vynálezu sa môžu použiť pri príprave imunogénnych zmesí. Takéto zmesi, ak sa zavedú do vhodného hostiteľa, sú schopné v ňom indukovať imunitnú odpoveď.
DNA a deriváty DNA podľa predkladaného vynálezu sa môžu použiť pri serotypizácii infekcie HPV a HPV skríningu. DNA, rekombinované proteíny, VLP a protilátky sa dajú použiť pri zostavovaní súprav vhodných na detekciu a serotypizáciu HPV. Takáto súprava by obsahovala rozškatuľkovaný nosič vhodný na pevné udržanie aspoň jednej nádobky. Nosič by ďalej obsahoval reagencie, ako je napríklad HPV 18 DNA, rekombinovaný HPV proteín alebo VLP alebo anti-HPV protilátky vhodné na zisťovanie množstva HPV typov. Nosič môže obsahovať aj prostriedok na zisťovanie napríklad značeného antigénu alebo enzýmových substrátov a podobne.
DNA a od nej odvodené proteíny sú užitočné aj ako markery molekulovej hmotnosti a veľkosti molekúl.
Pretože genetický kód je degenerovaný, na kódovanie jednotlivých aminokyselín možno použiť viac ako jeden kodón, a preto sekvencia aminokyselín môže byť kódovaná ktorýmkoľvek zo skupiny podobných DNA oligonukleotidov. Iba jeden člen skupiny bude totožný so sekvenciou HPV 18, ale bude schopný hybridizovať za vhodných podmienok s HPV 18 DNA dokonca aj v prítomnosti chybných DNA oligonukleotidov. Za zmenených podmienok chybné DNA oligonukleotidy môžu ešte stále hybridizovať s HPV 18 DNA, aby sa umožnilo identifikovanie a izolovanie DNA kódujúcej HPV18.
Izolovanú HPV 18 DNA podľa predkladaného vynálezu alebo jej fragmenty možno preto použiť na odizolovanie homológov a fragmentov HPV 18 z iných zdrojov. Aby sa toto dalo urobiť, prvá HPV 18 DNA sa môže zmiešať so vzorkou obsahujúcou DNA kódujúcou homológy HPV 18 za vhodných hybridizačných podmienok. Hybridizovaný DNA komplex sa môže vyizolovať a DNA kódujúca homologickú DNA sa môže z neho purifikovať.
Na molekulárne klonovanie DNA HPV 18 sa môže použiť viacero spôsobov. Tieto spôsoby zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na priame funkčné exprimovanie génov HPV 18 po zostavení knižnice cDNA alebo genómovej DNA obsahujúcej HPV 18 vo vhodnom expresnom vektorovom systéme. Iným spôsobom je skríning cDNA knižnice alebo genómovej DNA knižnice obsahujúcu HPV 18, skonštruovanú v bakteriofágovom alebo v plazmidovom striedavom vektore, so značeným oligonuklcotidovým primcrom navrhnutým pre aminokyselinovú sekvenciu vírusu HPV 18. Ďalší spôsob pozostáva zo skrínovania cDNA knižnice alebo genómovej DNA knižnice obsahujúcu HPV 18, skonštruovanú v bakteriofágovom alebo v plazmidovom striedavom vektore, s parciálnou DNA kódujúcou HPV 18. Táto parciálna DNA sa získava amplifikáciou, prostredníctvom špecifickej polymerázovej reťazovej reakcie (PCR), fragmentov HPV 18 DNA prostredníctvom návrhu degenerovaných oligonukleotidových prímerov z aminokyselinovej sekvencie purifikovaného HPV 18. Ďalším spôsobom je izolácia RNA z buniek produkujúcich HPV 18 a translácia RNA do proteínu pomocou translačného systému in vitro alebo in vivo. Výsledkom translácie
RNA do peptidu alebo proteínu je produkcia aspoň časti HPV 18 proteínu, ktorý sa dá identifikovať napríklad aktivitou HPV 18 proteínu alebo imunologickou reaktivitou s anti-HPV 18 protilátkou. V tomto spôsobe zásoby RNA izolovaných z buniek produkujúcich HPV 18 možno analyzovať na prítomnosť RNA, ktorá kóduje aspoň časť HPV 18. Ďalšie frakcionovanie zásoby RNA sa môže uskutočniť na purifikovanie HPV 18 RNA z RNA inej než HPV 18. Peptid alebo proteín produkovaný týmto spôsobom možno analyzovať, čím sa získajú aminokyselinové sekvencie, ktoré sa zase použijú ako priméry na prípravu HPV 18 cDNA, alebo RNA použitá na transláciu sa môže analyzovať s cieľom získať sekvencie nukleotidov kódujúce HPV 18 a pripraviť prímery na skrínovanie cDNA knižnice HPV 18. Tieto spôsoby sú v tejto problematike známe a sú opísané napríklad v publikácii Sambrook, J., Fritsch, E. F., Maniatis, T.: Molecular Cloning: A Laboratory Manual, druhé vydanie, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989.
Je zrejmé, že iné typy knižníc, ako aj knižnice zostavené z iných buniek alebo bunkových typov, môžu byť užitočné na izolovanie DNA kódujúcej HPV 18. Iné typy knižníc zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na cDNA knižnice odvodené z iných buniek alebo bunkových línií obsahujúcich knižnice vírusu HPV typ 18 a genómovej DNA.
Príprava cDNA knižníc sa môže urobiť viacerými spôsobmi. Spôsoby na zostavovanie cDNA knižníc sú opísané v publikácii Sambrook, J., et al., uvedené dielo. Je zrejmé, že DNA kódujúcu HPV 18 možno izolovať z vhodnej genómovej DNA knižnice. Zostavenie genómových DNA knižníc sa môže urobiť viacerými spôsobmi. Spôsoby zostavovania genómových DNA knižníc sú opísané v publikácii Sambrook, J., et al., uvedené dielo.
Klonovaná HPV 18 DNA alebo jej fragmenty získané tu opísanými spôsobmi môžu byť rekombinantne exprimované molekulárnym klonovaním do expresného vektora obsahujúceho vhodný promótor a iné vhodné transkripčné regulačné prvky, a môžu sa preniesť do prokaryotických alebo eukaryotických hostiteľských buniek, aby produkovali rekombinovaný HPV 18. Spôsoby takýchto manipulácií sú do detailov opísané v publikácii Sambrook, J., et al., uvedené dielo, a sú v tejto problematike dobre známe.
Expresné vektory sú tu definované ako sekvencie DNA, ktoré sú potrebné na transkripciu klonovaných kópií génov a na transláciu ich mRNA vo vhodnom hostiteľovi. Takéto vektory môžu byť použité na expresiu eukaryotických génov v rôznych hostiteľoch, ako sú napríklad baktérie, modrozelené riasy, rastlinné bunky, hmyzie bunky, bunky plesní a zvieracie bunky. Špecificky zostrojené vektory umožňujú striedanie DNA medzi hostiteľmi, ako sú napríklad baktérie-kvasinky alebo baktérie-zvieracie bunky alebo baktérie-plesne alebo baktérie-bunky bezstavovcov. Vhodne zostavený expresný vektor by mal obsahovať: počiatok replikácie na autonómnu replikáciu v hostiteľských bunkách, selektovateľné markery, obmedzený počet užitočných miest pre reštrikčné enzýmy, potenciál pre vysoký počet kópií, a aktívne promótory. Promótor je definovaný ako sekvencia DNA, ktorá riadi RNA polymerázu, aby sa naviazala na DNA a iniciovala syntézu RNA. Silný promótor je taký, ktorý spôsobuje, aby sa mRNA iniciovali s vysokou frekvenciou. Expresné vektory môžu zahrnovať, no nie sú obmedzené iba na klonovacie vektory, modifikované klonovacie vektory, špecificky zostavené plazmidy alebo vírusy.
Na expresiu HPV 18 DNA alebo jej fragmentov v cicavčích bunkách možno použiť rôzne cicavčie expresné vektory. Komerčne dostupné cicavčie expresné vektory, ktoré môžu byť vhodné na rekombinovanú expresiu HPV 18, zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na pcDNA3 (Invitrogen), pMClneo (Stratagene), pXTl (Stratagene), pSG5 (Stratagene), EBO-pSV2-neo (ATCC 37593) pBPV-l(8-2) (ATCC 37110), pdBPV-MMTneo(342-12) (ATCC 37224), pRSVgpt (ATCC 37199), pRSVneo (ATCC 37198), pSV2dhfr (ATCC 37146), pUCTag (ATCC 37460) a Ž.ZD35 (ATCC 37565).
Na expresiu HPV 18 DNA alebo jej fragmentov v bakteriálnych bunkách možno použiť rôzne bakteriálne expresné vektory. Komerčne dostupné bakteriálne expresné vektory, ktoré môžu byť na tento účel vhodné, zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na pETlla (Novagen), lambda gtll (Invitrogen), pcDNAII (Invitrogen), pKK223-3 (Pharmacia).
Na expresiu HPV 18 DNA alebo jej fragmentov v bunkách plesní možno použiť rôzne plesňové expresné vektory. Komerčne dostupné plesňové expresné vektory, ktoré môžu byť na tento účel vhodné, zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na pYES2 (Invitrogen), expresný vektor Pichia (Invitrogen), a expresný vektor Hansenula (Rhein Biotech, Dusseldorf, Nemecko).
Na expresiu HPV 18 DNA alebo jej fragmentov v bunkách hmyzích buniek možno použiť rôzne hmyzie expresné vektory. Komerčne dostupné hmyzie expresné vektory, ktoré môžu byť na tento účel vhodné, zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na pBlue Bac III (Invitrogen) a pAcUW51 (PharMingen, Inc.).
Expresný vektor obsahujúci DNA kódujúcu HPV 18 alebo jej fragmenty môže byť použitý na expresiu proteínov HPV 18 alebo fragmentov HPV 18 proteínov v bunke, tkanivách, orgánoch, alebo živočíchoch (vrátane ľudí). Hostiteľské bunky môžu byť prokaryotické alebo eukaryotické, zahŕňajúce, no neobmedzujúc sa iba na baktérie, ako je napríklad E. coli, plesňové bunky, ako sú napríklad kvasinky, cicavčie bunky zahŕňajúce, no neobmedzujúce sa iba na bunkové línie ľudského, hovädzieho, prasacieho, opičieho a hlodavčieho pôvodu, a hmyzie bunky zahŕňajúce, no neobmedzujúce sa iba na bunkové línie odvodené z octomilky a z priadky morušovej. Bunkové línie odvodené z cicavčích buniek, ktoré môžu byť vhodné, a ktoré sú komerčne dostupné, zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na L bunky L-M(TK') (ATCC CCL 1.3), L bunky L-M (ATCC CCL 1.2), 293 (ATCC CRL 1573), Raji (ATCC CCL 86), CV-1 (ATCC CCL 70), COS-1 (ATCC CRL 1650), COS-7 (ATCC CRL 1651), CHO-K1 (ATCC CCL 61), 3T3 (ATCC CCL 92), NIH/3T3 (ATCC CRL 1658), HeLa (ATCC CCL 2), C1271 (ATCC CRL 1616), BS-C-1 (ATCC CCL 26) a MRC-5 (ATCC CCL 171).
Expresný vektor môže byť do hostiteľských buniek zavedený ktorýmkoľvek z množstva spôsobov, ktoré zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na transformáciu, transfekciu, lipofekciu, fúziu protoplastov a elektroporáciu. Bunky obsahujúce expresný vektor sa rozklonujú a jednotlivo sa analyzujú, či produkujú proteín HPV 18. Identifikácia klonov hostiteľských buniek exprimujúcich HPV 18 sa môže uskutočniť niekoľkými spôsobmi, ktoré zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na imunologickú reaktivitu s anti-HPV 18 protilátkami, a prítomnosť HPV 18 aktivity asociovanú s hostiteľskými bunkami, ako je napríklad väzba HPV 18-špecifického ligandu alebo signálna transdukcia definovaná ako odpoveď sprostredkovaná interakciou HPV 18-špecifických ligandov s exprimovanými HPV 18 proteínmi.
Expresia HPV DNA fragmentov sa môže tiež uskutočniť in vitro vytvorenou syntetickou mRNA alebo natívnou mRNA. Syntetická mRNA alebo mRNA izolovaná z buniek produkujúcich HPV 18 môže byť účinne translatovaná v rôznych bezbunkových systémoch, ktoré zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na extrakty z pšeničných klíčkov a na extrakty z retikulocytov, a môžu byť účinné translatované aj v bunkových systémoch, ktoré zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na mikroinjekcie do žabích oocytov, pričom mikroinjekcie do žabích oocytov sú výhodné.
Po expresii HPV 18 proteínu (proteínov) v hostiteľskej bunke, HPB 18 proteín sa môže získať s cieľom dostať HPV 18 v čistenej podobe. K dispozícii je niekoľko vhodných purifikačných postupov. Ako je to tu opísané, rekombinovaný HPV 18 proteín môže byť čistený z bunkových lyzátov a extraktov rôznymi kombináciami alebo samostatným použitím soľnej frakcionalizácie, ionexovej chromatografie, exklúznej chromatografie, hydroxylapatitovej adsorpčnej chromatografie a hydrofóbnej interakčnej chromatografie.
Okrem toho, rekombinovaný HPV 18 možno od iných bunkových proteínov odseparovať imunoafinitnou kolónou pripravenou s monoklonálnymi alebo polyklonálnymi protilátkami špecifickými pre vznikajúci HPV 18, alebo pre polypeptidové fragmenty HPV 18.
Možno pripraviť súpravy obsahujúce HPV 18 DNA, fragmenty HPV 18 DNA, protilátky proti HPV 18 DNA alebo proti HPV 18 proteínu, HPV 18 RNA alebo HPV 18 proteín. Takéto súpravy sa používajú na zisťovanie DNA, ktorá hybridizuje s HPV 18 DNA, alebo na zisťovanie prítomnosti HPV 18 proteínu (proteínov) alebo peptidových fragmentov vo vzorke. Taká charakterizácia je užitočná na rôzne účely, ktoré zahŕňajú, no neobmedzujú sa iba na súdne analýzy a epidemiologické štúdie.
V prípade kombinovanej liečby s viac ako jedným aktívnou látkou, kde aktívne látky sú v rôznych dávkových zloženiach, aktívne látky možno podávať súbežne, alebo každá z nich môže byť podaná v oddelenom čase.
Dávkový režim využívajúci zlúčeniny podľa predloženého vynálezu je volený v súlade s množstvom faktorov, ako sú typ, druh, vek, hmotnosť, pohlavie a medicínsky stav pacienta; závažnosť stavu, ktorý sa má liečiť; spôsob podania; obličkové a pečeňové funkcie pacienta; a daná zlúčenina, ktorá sa má použiť. Lekár s bežnými skúsenosťami môže ľahko určiť a predpísať účinné množstvo liečiva požadovaného na prevenciu, spomalenie alebo zastavenie progresie tohto stavu. Optimálna presnosť pri dosahovaní koncentrácií liečiva v rámci rozpätia, ktoré je účinné bez toxicity, vyžaduje režim založený na kinetike dostupnosti liečiva na cieľových miestach. Toto zahŕňa aj zváženie distribúcie, rovnováhy a vylučovania liečiva.
Nasledujúce príklady ilustrujú predložený vynález, ale bez jeho akéhokoľvek obmedzovania.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obr. 1 je nukleotidová sekvencia a od nej odvodená aminokyselinová sekvencia proteínu Ll vírusu HPV 18.
Na obr. 2 je zoznam aminokyselinových variantov v rámci proteínu Ll vírusu HPV 18.
Na obr. 3 je nukleotidová sekvencia a od nej odvodená aminokyselinová sekvencia proteínu L2 vírusu HPV 18.
Na obr. 4 je imunoblot proteínu Ll vírusu HPV 18 exprimovaného v kvasinkách.
Na obr. 5 je imunoblot proteínu L2 vírusu HPV 18 exprimovaného v kvasinkách.
Na obr. 6 je mikrofotografia z elektrónového mikroskopu ukazujúca vírusom podobné partikuly vytvorené proteínom Ll vírusu HPV 18 exprimovanom v kvasinkách.
SK 284281 Β6
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad 1
Klonovanie genómu HPV 18
Celková genómová DNA bola pripravená z bunkovej línie odvodenej z ľudského karcinómu krčka maternice, SW756 (Freedman, R. S., et al.. 1982, In vitro, 18: 719 726) s použitím štandardných postupov. DNA bola poštiepená enzýmom EcoRI a podrobila sa elektroforéze cez 0,8 % agarózový preparatívny gél s nízkou teplotou topenia. Vyrezal sa prúžok gélu, ktorý zodpovedal fragmentom DNA s dĺžkou približne 12 kbp. Agaróza bola poštiepená enzýmom Agarase™ (Boehringer Mannheim, Inc.) a DNA fŕakcionovaná podľa veľkosti bola precipitovaná, defosforylovaná a pospájaná s ramenami lambda EMBL4 poštiepenými enzýmom EcoRI (Stratagene, Inc.). Lambda knižnica bola zbalená baliacim extraktom Gigapack II Gold (Stratagene, Inc.). HPV 18 pozitívne klony boli zisťované pomocou HPV 18 Ll DNA priméru s dĺžkou 700 bp, ktorý bol generovaný polymerázovou reťazovou reakciou (PCR) s použitím SW756 DNA ako templátu a oligonukleotidových printerov, ktoré boli zostavené na základe publikovanej sekvencie HPV 18 Ll DNA (Cóle a Danos, 1987, J. Mol. Biol., 193: 599 - 608, Genbank, položka číslo #X05015). Izoloval sa HPV 18 pozitívny lambda kloň, ktorý obsahoval EcoRI fragment dlhý 12 kbp a bol označený #187 -1.
Príklad 2
Zostavenie kvasinkových expresných vektorov
Otvorený čítací rámec (ORF) HPV 18 Ll bol amplifikovaný pomocou PCR použitím klonu #187-1 ako templátu, Vent polymerázy™ (New England Biolabs, Inc.), 10 cyklov amplifikácie (94 °C, 1 min.; 50 °C, 1 min.; 72 °C, 2 min.) a nasledovných oligonukleotidových primerov, ktoré obsahujú priľahlé BglII miesta (podčiarknuté): sense primér, 5’-GAAGATCTCACAAAACAAAATGGCTTTGTGGCGGCCTAGTG-3’, antisense primér, 5’-GAAGATClTľACTTCCTGGCACGTACACGCACACGC-3’.
Sense primér zavádza kvasinkovú netranslatovanú leader sekvenciu (Kniskem, et al., 1986, Gene, 46: 135 - 141) ihneď smerom k HPV 18 Ll iniciačnému metionínovému kodónu (zvýraznené polotučné). 1,5 kbp Ll PCE produkt bol poštiepený enzýmom BglII a čistený na géli.
Kvasinkový expresný vektor pGALl-10 bol zostavený izoláciou 1,4 kbp Sphl fragmentu z pUC18/obojsmemého promótorového plazmidu GAL, ktorý obsahuje divergentné promótory GAL1-GAL10 kvasinky Saccharomyces cerevisiae z plazmidu pBM272 (získaný od Marka Johnstona, Washington University, St. Louis, MO). Divergentné promótory susedia na každej strane s kópiou kvasinkového terminátora transkripcie ADH1, s klonovacím miestom BamHI umiestneným medzi GALI promótorom a prvou kópiou terminátora transkripcie ADH1 a s klonovacím miestom Smal umiestneným medzi promótorom GAL 10 a druhou kópiou terminátora transkripcie ADHI. Kvasinkový striedavý vektor pozostávajúci z pBR322, kvasinkového LEU2d génu, a z kvasinkového 2μ plazmidu (dar od Benjamína Halia, University of Washington, Seattle, WA) bol poštiepený enzýmom Sphl a spojený s 1,4 kbp Sphl divergentným GAL promótorovým fragmentom, z čoho vznikol pGALl-10. pGALl-10 bol linearizovaný enzýmom BamHI, ktorý štiepi medzi promótorom GALI a terminátorom transkripcie ADHI. Vektor poštiepený enzýmom BamHI a HPV 18 Ll PCR fragment poštiepený enzýmom BglII boli spojené a použité na transformáciu E. coli DH5 buniek (Gibco BRL, Inc.). Vyizoloval sa plazmid pGALl-10, ktorý obsahuje gén HPV 18 Ll a bol označený pl 91-6.
Zostavil sa kvasinkový expresný vektor, ktorý exprimuje spolu gén HPV 18 Ll a L2. Plazmid pl91-6 (pGALl10 + HPV 18 Ll) bol poštiepený enzýmom Smal, ktorý štiepi medzi promótorom GALI0 a terminátorom transkripcie ADHI. Gén 1,4 kbp HPV 18 L2 bol amplifikovaný pomocou PCR, ako to bolo opísané s použitím nasledovných oligonukleotidových primerov, ktoré obsahujú priľahlé Smal miesta (podčiarknuté): sense primér, 5’-TCCCCCGGGCAC.N\AACAAAATGGTATCCCACCGTGCCGCACGAC-3’, antisense primér, 5’-TCCCCCGGGCTAGGCCGCCACAAAGCCATCTGC-3’.
Sense primér zavádza kvasinkovú netranslatovanú leader sekvenciu (Kniskem et al., 1986, citovaná práca) ihneď smerom k HPV 18 L2 iniciačnému metionínovému kodónu (zvýraznené polotučné). PCR fragment bol poštiepený enzýmom Smal, čistený na géli a spojený s plazmidom pl 91-6, ktorý sa poštiepil enzýmom Smal. Vyizoloval sa plazmid pGALl-10 obsahujúci oba gény, HPV 18 Ll a L2, a bol označený p 19511.
Príklad 3
Typizácia klinických vzoriek
Bioptické vzorky z krčka maternice sa získali vo Veterans Administration Medical Center v Indianapolise, IN (Dr. Darron Brown) a v Albert Einstein Medical Center vo Philadelphii, PA (Dr. Joan Adler) a zmrazili sa na -20 °C. DNA bola izolovaná, ako to bolo opísané autormi Brown et al., 1993 (Brown, D. et al., 1993, J. Clin. Microbiol., 31: 2667 - 2673). V stručnosti, klinické vzorky sa spracovali pomocou mikrodismembrátora II firmy Braun (B. Braun Instraments, Melsungen, Nemecko) a solubilizovali sa v tlmivom roztoku obsahujúcom 10 mM EDTA a 0,6 % (hmotnosť/objem) dodecylsulfátu sodného (SDS). Vzorky sa nastavili na 20 mM Tris pH 7,4 a proteíny sa poštiepili pomocou 50 pg/ml proteinázy K v prítomnosti 0,1 pg/ml RNázy A a potom sa extrahovali zmesou fenol/chloroform/izoamylalkohol. DNA sa precipitovala etanolom a kvantifikovala sa spektrofotometricky.
Vzorky DNA sa skrínovali na prítomnosť HPV 18 pomocou PCR a analýzou Southem blote. 256 bp segment HPV 18 Ll ORF sa amplifikoval pomocou PCR s použitím nasledovných oligonukleotidových primerov: sense primér, ’-CAATCCTTATATATTAAAGGCAC AGGTATG-3 ’, antisense primér, ’-CATCATATTGCCCAGGTACAGGAGACTGTG-3 ’.
PCR podmienky boli v súlade s odporúčaniami výrobcu pre súpravu AmpliTaq™ DNA Polymerase/GeneAmp™ (výrobca Perkin Elmer Corp.) s výnimkou, že ako templát sa použilo 0,5 μΐ klinickej vzorky DNA a v konečnej reakčnej zmesi bolo 10 pmol z každého priméru, 2 mM dNTPs a 2,0 mM MgCl2. Denaturovalo sa 2 min. pri 94 °C, potom nasledovalo 40 cyklov amplifikácie (94 °C, 1 min.; 45 °C, 1 min.; 72 °C, 1 min.).
PCR produkty boli podrobené elektroforéze cez 3,0 % agarózový gél, naniesli sa na nylonové membrány a hybridizovali sa s HPV 18 Ll-špecifickým oligonukleotidovým primerom značeným s 32P.
Príklad 4
Sekvenovanie DNA génov Ll a L2
Gény HPV 18 Ll a L2 v klonoch #187-1, pl91-6 a pl95-11 sa sekvenovali sekvenovacou súpravou PRIZM a auto matickým sekvenovacím zariadením na DNA ABI Sequencer #373A (Applied Biosystems). Na získanie súhlasnej HPV 18 sekvencie sa časti DNA génu Ll amplifíkovali pomocou PCR z ľudských klinických izolátov, sekvenovali sa a porovnali sa s deklarovanými a publikovanými sekvenciami. 256bp fragment (nukleotidy 817 - 1072) sa amplifikoval z každého klinického DNA izolátu, na tento účel použijúc oligonukleotidy a zahrievacie cykly opísané v príklade 3.
Nasledovné primery: 5’-GAAGATCTCACAAAACAAAATGGCTTTGTGGCGGCCTAGTG-3’ a 5’-CCTAACGTCCTCAGAAACATTAGAC-3’ sa použili na ampliftkáciu aminokoncovej 432bp časti Ll DNA (nukleotidy 1 - 431) s použitím zahrievacích cyklov opísaných v príklade 3. Oba PCR produkty boli samostatne spojené s plazmidom pCRII (Invitrogen Corp.) s použitím činidiel a postupov odporúčaných výrobcom. Z transformantov sa vyizolovala plazmidová DNA a transformanty obsahujúce EcoRI inzerty boli sekvenované.
Príklad 5
Analýza DNA a odvodené aminokyselinové sekvencie
Nukleotidová sekvencie a od nich odvodené aminokyselinové (aa) sekvencie deklarovaného HPV 18 Ll sú uvedené na obr. 1. Sekvencia DNA bola odvodená z konsenzu klonov #187-1, pl91-6 a pl95-11. Porovnanie deklarovanej sekvencie nukleotidov HPV 18 Ll s publikovanou sekvenciou HPV 18 Ll (Genbank, položka číslo #X05015) ukázalo zmeny v 20 bp z celkového počtu 1524 bp. Päť zmien v nukleotidoch (C na G v polohe 89, C na A v polohe 263, C na G v polohe 848, G na A v polohe 967 a C na G v polohe 1013) viedlo k substitúciám aminokyselín. Päť rozdielov vo zvyškoch v porovnaní s publikovanými sekvenciami je P na R v aminokyselinovej (aa) polohe 30, 283 a 338, T na N v aa polohe 88, a V na I v aa polohe 323 (obr. 2). Poloha 88 a 323 predstavuje konzervatívne zmeny, kým tri zmeny P na R môžu významne zmeniť fyzikálne vlastnosti exprimovaného Ll proteínu.
Porovnanie aminokyselinových sekvencii odvodených z klinických izolátov (číslo 354, 556, 755, 697, 795 a 23) s deklarovanou sekvenciou a s publikovanou sekvenciou je znázornené na obr. 2. Sú štyri miesta, v ktorých sa klinické izoláty a deklarovaná sekvencia odlišujú od publikovanej sekvencie. Polohy 30, 283 a 338 kódujú arginín (R) vo všetkých doteraz nájdených izolátoch vrátane deklarovanej sekvencie. Toto je v ostrom protiklade s publikovanou sekvenciou, v ktorej je v každej z týchto polôh prolín (P). Okrem toho v izolátoch a v deklarovanej sekvencii je v polohe 88 asparagín (N), no v publikovanej sekvencii je treonín (T). Posledným rozdielom je, že v mnohých klinických izolátoch a v publikovanom kmeni v polohe 323 je valín (V), kým v deklarovanej sekvencii a v jednom z izolátov (#23) je v tejto polohe izoleucin (I). Záver je taký, že deklarovaná sekvencia odráža prevládajúce vírusové sekvencie, ktoré sú asociované s klinickými infekciami a neprítomnosť izolátov obsahujúcich ktorýkoľvek prolín v polohe 30, 283 alebo 338 v publikovanej sekvencii naznačuje, že publikovaný kloň je buď artefakt alebo bezvýznamný podtyp.
Sekvencie nukleotidov a odvodené aminokyselinové sekvencie HPV 18 L2 boli odvodené z konsenznej sekvencie klonov #187-1 apl95-l 1 asú znázornené na obr. 3. Porovnanie sekvencie nukleotidov L2 s publikovanou sekvenciou HPV 18 (Genbank, položka číslo #X05015) ukázalo zmeny v 40 bp z celkového počtu 1389 bp. Rozdiely v bp vedú k 14 zmenám na úrovni aminokyselín: P na S v polohe 29, P na N v polohe 33, A na S v polohe 177, D na E v polohe 266, D na N v polohe 270, D na G v polohe 346, M na I v polohe 355, V na M v polohe 359m S na P v polohe 365, F na S v polohe 369, F na V v polohe 371, F na S v polohe 372, K na T v polohe 373 a S na P v polohe 409.
Príklad 6
Príprava antiséra proti HPV 18 L2
HPV 18 L2-špecifické protilátky boli pripravené v kozách s použitím fúzneho proteínu trpE-WV 18 L2 exprimovaného v E. coli. L2 ORF s plnou dĺžkou bol amplifikovaný pomocou PCR s použitím oligonukleotidových primerov poskytujúcich miesta pre HindlII a BamHI susediace s 5’- a s 3’- koncom. L2 fragment bol vsunutý do expresného plazmidu pATH23 poštiepeného enzýmami HindlII-BamHI (Koemer et al., 1991, Meth. Enzymol. 194:477 - 490). Fúzny protein sa exprimoval v E. coli RR1 bunkách (Gibco BRL, Inc.) po indukovaní kyselinou 3-b-indolakrylovou. Nerozpustná frakcia sa analyzovala pomocou SDS-PAGE, potom sa farbila s farbivom Coomassie Blue. Fúzny protein trpE-L2 tvorí hlavnú časť nerozpustnej frakcie E. coli. Kozy boli imunizované fúznym proteínom trpE-L2 podľa štandardného protokolu firmy Pocono Rabbit Farm and Laboratory, Inc. pre antigény fúzneho proteínu (Protein Rabbit Farm, Canadensis, PA).
Príklad 7
Príprava kvasinkového kmeňa U9
Kmeň 2150-2-3 kvasiniek Saccharomyces cerevisiae (MATalpha, leu2-04, adel, cir°) sa získal od Dr. Lelanda Hertwella (University of Washington, Seattle, WA). Bunky kmeňa 2150-2-3 boli cez noc rozmnožené pri 30 °C v 5 ml média YEHD (Carty et al., J. Ind Micro 2 (1987) 117 až 121). Bunky sa premyli trikrát v sterilnej destilovanej vode, resuspendovali sa v 2 ml sterilnej destilovanej vody, a 0,1 ml bunkovej suspenzie sa nanieslo na šesť platní s kyselinou 5-fluoro-orotickou (FOA), aby sa vyselektovali ura3 mutanty (Cold Spring Harbor Laboratory Manual for Yeast Genetics). Plame sa inkubovali pri 30 °C. Médium obsahovalo - na 250 ml destilovanej vody - 3,5 g kvasinkovú dusíkovú bázu (Difco) bez aminokyselín a síranu amónneho; 0,5 g kyseliny 5-fluoro-orotickej; 25 mg uracilu; a 10,0 g dextrózy.
Médium bolo sterilizované filtrovaním cez 0,2 pm membrány a potom sa zmiešalo s 250 ml 4 % Bacto-Agaru (Difco) udržiavaného pri 50 °C, 10 ml 1,2 mg/ml roztoku adenínu, a 5 ml roztoku L-leucínu (180 mg/50 ml). Výsledné médium sa rozdelilo po 20 ml na Petriho misku.
Po 5 dňoch inkubácie sa objavili početné kolónie. Jednotlivé kolónie sa vyizolovali preočkovaním z pôvodných platní s FOA na čerstvé FOA platne, ktoré sa potom inkubovali pri 30 “C. Mnohé kolónie z druhej súpravy FOA platní boli testované na prítomnosť mutácie ura3 odtlačkovým prepasážovaním tak na platne s YEHD, ako aj na platne bez uracilu. Požadovaným výsledkom bol dobrý rast na YEHD a žiaden rast v bezuracilovom médiu. Získal sa jeden izolát (U9) s takýmito vlastnosťami. Bol udržiavaný v zmrazenom stave ako glycerolová zásoba (kmeň #325) pri 70 °C na neskoršie použitie.
Príklad 8
Príprava vektora na rozrušenie kvasinkového génu MNN9
Na prípravu vektora na rozrušenie génu MNN9 bolo potrebné najprv naklonovať gén MNN9 z genómovej DNA kvasiniek S. cerevisiae. Toto bolo urobené použitím štandardného postupu PCR. Zostavil sa 5’ sense primér a 3’ antisense primér na PCR kompletnej kódujúcej sekvencie MNN9 na základe publikovanej sekvencie kvasinkového génu MNN9 (Zymogenetics: EPO, patentová prihláška číslo 88117834.7, publikácia číslo 0-314-096-A2). Použili sa nasledovné oligodezoxynukleotidové priméry obsahujúce priľahlé HindlII miesta (podčiarknuté): sense primér:
’ -CTTAAAGCTTATGTCACTTTCTCTTGTATCG-3 ’ antisense primér:
’ -TGATAAGCTTGCTC AATGGTTCTCTTCCTC-3 ’.
Iniciačný metionínový kodón pre gén MNN9 je zvýraznený polotučné. PCR sa urobila použitím genómovej DNA z kmeňa JRY188 kvasinky S. cerevisiae ako templátu, Taq DNA polymerázy (Perkin Elmer) a 25 amplifikačných cyklov (94 °C 1 min., 37 °C 2 min., 72 °C 3 min.). Výsledný 1,2 kbp PCR fragment bol poštiepený enzýmom HindlII, purifikoval sa na géli, a spojil sa s pUC13 (Pharmacia), ktorý bol poštiepený enzýmom HindlII a vystavený účinkom alkalickej fosfatázy. Výsledný plazmid bol označený pl 183.
Aby sa mohol gén MNN9 rozštiepiť kvasinkovým génom URA3, plazmid pBR322-URA3 (ktorý obsahuje 1,1 kbp HindlII fragment kódujúci gén URA3 kvasinky S. cerevisiae naklonovaný na miesto HindlII plazmidu pBR322), sa enzýmom HindlII poštiepil a 1,1 kbp DNA fragment nesúci funkčný URA3 gén sa čistil na géli, jeho konce sa zatupili T4 DNA polymerázou, a potom sa spojil s plazmidom pl 183 poštiepeným enzýmom PmlI (PmlI štiepi vnútri kódovacej sekvencie MNN9). Výsledný plazmid pl 199 obsahuje gén MNN9 rozrušený funkčným génom URA3.
Príklad 9
Skonštruovanie kmeňa 1372 odvodeného od U9 obsahujúceho rozrušenie génu MNN9
Na rozrušenie génu MNN9 v kmeni U9 (#325) sa 30 pg plazmidu pl 199 poštiepilo enzýmom HindlII, aby vznikla lineárna štiepiaca kazeta mnn9::URA3. Bunky kmeňa 325 boli transformované s pl 199 DNA poštiepeným enzýmom HindlII použitím metódy sféroplastov (Hinnen et al., 1978, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75: 1929 - 1933) a transformanty sa vybrali na syntetickom agarovom médiu bez uracilu a s obsahom 1,0 M sorbitolu. Syntetické médium obsahovalo na liter destilovanej vody: agar, 20 g; kvasinkovú dusíkovú bázu w/o aminokyseliny, 6,7 g; adenín, 0,04 g; L-tyrozín, 0,05 g; sorbitol, 182 g; glukózu, 20 g; a bezleucínový roztok #2, 10 ml. Bezleucínový roztok #2 na liter destilovanej vody obsahuje: L-arginin, 2 g; L-histidín, 1 g; L-leucín, 6 g; L-izoleucín, 6 g; L-lyzín, 4 g; L-metionín, 1 g; L-fenylalanín, 6 g; L-treonín, 6 g; L-tryptofán, 4 g.
Platne sa inkubovali pri 30 °C päť dní, za tento čas vznikli početné kolónie. Preparáty chromozómovej DNA sa pripravili z 10 kolónií a boli potom poštiepené enzýmami EcoRI a HindlII. Poštiepená DNA bola potom vyhodnotená v Southem blote (J. Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Maual, 2. vydanie, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989) pomocou 1,2 kbp HindlII fragmentu nesúceho gén ΜΝΝ9 (izolovaný z plazmidu pl 199) ako primeru. Našiel sa izolát (kmeň #1372), ktorý vykazoval očakávané posuny v DNA prúžkoch podľa Southem blote, ako aj extrémnu hrudkovitosť, ktorá je pre mnn9 mutanty typická.
Príklad 10
Skonštruovanie vektora na rozrušenie génu HIS3 kvasiniek
Na prípravu štiepnej kazety, v ktorej sa gén HIS3 kvasiniek 5. cerevisiae rozštiepi génom URA3, plazmid YEp6 (K. Struhl et al., 1979, Proc. Natl. Acad. Sci., USA 76: 1035) sa poštiepil enzýmom BamHI a 1,7kbp BamHI fragment nesúci gén HIS3 sa čistil na géli, jeho konce sa zatu pili T4 DNA polymerázou, a spojili sa s pUC 18, ktorý bol predtým poštiepený enzýmom BamHI a vystavený účinkom T4 DNA polymerázy. Výsledný plazmid (označený pl501 alebo pUC18-HIS3) sa poštiepil enzýmom NheI (ktorý štiepi v kódujúcej sekvencií HIS3), a vektorový fragment bol čistený na géli, jeho konce sa zatupili T4 DNA polymerázou, a potom sa vystavil účinkom alkalickej fosfatázy z teľacieho čreva. Gén URA3 sa vyizoloval z plazmidu pBR322-URA3 poštiepením enzýmom HindlII a 1,1 kbp fragment nesúci gén sa purifikoval na géli, jeho konce sa zatupili T4 DNA polymerázou, a spojil sa s uvedeným pUC18-HIS3 NheI fragmentom. Výsledný plazmid (označený pUC18-his3::URA3 alebo pl505) obsahuje štiepnu kazetu, v ktorej sa kvasinkový gén HIS3 poštiepi funkčným génom URA3.
Príklad 11
Skonštruovanie vektora na rozrušenie kvasinkového génu PRBI génom HIS3
Plazmid FP8AH obsahujúci gén PRB1 kvasiniek S. cerevisiae poskytol Dr. E. Jones z Camegie-Mellon University (C. M. Moehle et al., 1987, Genetics 115:255 - 263). Poštiepil sa enzýmami HindlII a Xhol, a 3,2kbp DNA fragment obsahujúci gén PRB1 sa purifikoval na géli a jeho konce sa zatupili účinkami T4 DNA polymerázy. Plazmid pUC18 sa poštiepil enzýmom BamHI, čistil sa na géli, a jeho konce sa zatupili účinkami T4 DNA polymerázy. Výsledný vektorový fragment sa spojil s uvedeným fragmentom génu PRBI, aby sa získal plazmid pUC18-PRBl. Plazmid YEp6, ktorý obsahuje gén HIS3, sa poštiepil enzýmom BamHI. Výsledný l,7kbp BamHI fragment obsahujúci funkčný HIS3 gén sa čistil na géli, potom sa jeho konce zatupili účinkami T4 DNA polymerázy. Plazmid pUC18-PRBl sa poštiepil enzýmami EcoRI’ a Ncol, ktoré štiepia v rámci kódujúcej sekvencie PRBI a odstraňujú aktívne miesto proteázy B a priľahlú sekvenciu. 5,7kbp EcoRV-NcoI fragment obsahujúci reziduálne 5’ a 3’ časti kódujúce sekvenciu PRBI v pUC18 sa čistil na géli, jeho konce sa zatupili účinkami T4 DNA polymerázy, defosforyloval sa alkalickou fosfatäzou z teľacieho čreva, a spojil sa s otupeným HIS3 fragmentom opísaným skôr. Výsledný plazmid (označený pUC18-prbl::HIS3, zásoba #1245) obsahuje funkčný HIS3 gén na mieste časti génu PRBI, ktorý bol vynechaný, ako to je uvedené.
Príklad 12
Skonštruovanie kmeňa kvasiniek príbuzných s U9, ktorý obsahuje rozrušenia oboch génov, MNN9 aj PRBI
Kmeň 1372 príbuzný s U9, ktorý obsahuje rozrušenie génu MNN9, bol opísaný v príklade 9. Klonové izoláty kmeňa 1372 boli pasážované na platniach s FOA (ako je to opísané v príklade 7), aby sa vyselektovali ura3 mutanty. Získali sa početné ura3 izoláty kmeňa 1372 a jeden osobitný izolát (kmeň 12930-190-S1-1) bol vybraný na následné rozštiepenie HIS3 génu. Štiepny vektor (pl505) génu pUC18-his3::URA3 sa poštiepil enzýmami Xbal a EcoRI, aby sa získala lineárna štiepna kazeta his3::URA3 a použila sa na transformáciu kmeňa 12930-190-S1-1 spôsobom využívajúcim octan lítny [Methods in Enzymology, 194: 290 (1991)]. Ura+ transformanty sa vyselektovali na syntetickom agarovom médiu bez uracilu, preočkovali sa na klonové izoláty na takom istom médiu, a prepasážovali sa odtlačkovým spôsobom na médium buď bez uracilu alebo bez histidínu s cieľom nájsť izoláty, ktoré boli tak Ura+, ako aj His‘. Jeden izolát (kmeň 12930-230-1) bol vybratý na následné rozrušenie génu PRBI. Štiepny vektor (pUC18-prbl::H!S3, zásoba #1245) génu PRBI bol poštiepený en zýmami Sací a Xbal, aby sa získala lineárna štiepna kazeta prbl::HIS3 a použila sa na transformáciu kmeňa 12930230-1 spôsobom využívajúcim octan lítny. His+ transformanty sa vyselektovali na agarovom médiu bez histidinu a preočkovali sa na takom istom médiu s cieľom získať klonové izoláty. Z mnohých spomedzi výsledných His+ izolátov sa pripravila genómová DNA, poštiepila sa enzýmom EcoRI, a podrobila sa elektroforéze na 0.8 % agarózových géloch. Potom sa urobili analýzy Southem blotom pomocou izotopom značeného 617bp priméru génu PRB1, ktorý bol predtým pripravený pomocou PCR použitím nasledovných oligodezoxynukleotidových primérov: 5’ TGGTCATCCCAAATCTTGAAA 3’
5’ CACCGTAGTGTTTGGAAGCGA 3’
Získalo sa jedenásť izolátov, ktoré vykazovali očakávanú hybridizáciu sondy s 2,44kbp prbi::HIS3 DNA fragmentom. Toto sa odlišovalo od hybridizácie sondy s l,59kbp fragmentom pre PRB1 gén divého typu. Jeden z týchto izolátov obsahujúcich požadovane prbI::HIS3 rozrušenie bol vybraný na ďalšie použitie a bol označený ako kmeň #1558.
Príklad 13
Expresia HPV 18 Ll a L2 v kvasinkách
Plazmidy pl91-6 (pGALl-10 + HPV 18 Ll) a pl95-11 (pGALl -10 + HPV 18 Ll + L2) sa použili na transformáciu kvasiniek 5' cerevisiae, kmeň #1558 (MATa, leu2-04, prbl::HIS3, mnn9::URA3, adel, cir°). Klonové izoláty boli kultivované pri 30 °C v médiu YEHD, s obsahom 2 % galaktózy počas 88 hodín. Po pozbieraní buniek boli bunkové pelety rozdrvené sklenými guľôčkami a lyzáty buniek boli analyzované imunoblotom na expresiu proteínu HPV 18 Ll a/alebo HPV 18 L2. Vzorky obsahujúce 25 pg celkových bunkových proteínov boli podrobené elektroforéze cez 10 % gély Tris-glycín (Novex, Inc.) za denaturačných podmienok, a urobil sa elektroblot na nitrocelulózové filtre. Proteín Ll bol imunodetegovaný pomocou králičieho antiséra vyprodukovaného proti fuznemu proteínu /rp£-HPV 11 Ll, ako primárnej protilátky (Brown et al., 1994, Virology 201: 46 - 54), a chrenovou peroxidázou (HRP) naviazanou na oslí antikráličí IgG (Amersham, Inc.), ako sekundárnu protilátku. Filtre sa spracovali pomocou chemoluminiscenčnej ECL™ detekčnej súpravy (Amersham, Inc.). V oboch koexpresorových klonoch kvasiniek Ll aj Ll + L2 (kmene 1725 a 1727) bol zistený proteín s hmotnosťou 50 - 55 kDa, ktorý nebol zistený v negatívnej kontrole (pGALl-10 bez génov Ll alebo L2) (obr. 4).
Proteín HPV 18 L2 bol zistený Westem blotom pomocou kozieho polyklonálneho antiséra vyprodukovaného proti fúznemu proteínu /rp/ľ-HPV 18 L2, ako primárnej protilátky, potom proti HRP-konjugovanému králičiemu anti-koziemu IgG (Kirkegaard and Perry Laboratories, Gaithersburg, MD). Filtre boli spracované, ako to je opísané. Proteín L2 bol zistený ako 75kDa proteínový prúžok v kvasinkovom koexpresorovom klone Ll + L2 (kmeň 1727), no nezistil sa ani v negatívnej kontrole, ani v Ll expresorovom klone (obr. 5).
Príklad 14
Fermentácia HPV 18 Ll (kmeň 1725) a 18 Ll + AL2 (kmeň 1727).
Povrchová populácia kultúr kmeňov 1725 a 1727 na platni sa aseptický preniesla do bezleucinového tekutého média obsahujúceho (na liter): 8,5 g kvasinkovú dusíkovú bázu (Difco) bez aminokyselín a síranu amónneho; 0,2 g adeninu; 0,2 g uracilu; 10 g kyseliny jantárovej; 5 g síranu amónneho; 40 g glukózy; 0,25 g L-tyrozínu; 0,1 g L-arginínu;
0,3 g L-izoleucínu; 0,05 g L-metionínu; 0,2 g L-tryptofánu; 0,05 g L-histidínu; 0,2 g L-lyzínu; 0,3 g L-fenylalaninu; toto médium bolo pred sterilizáciou upravené na pH 5,0 - 5,3 pomocou NaOH. Po kultivácii pri 28 °C pri 250 otáčok/minútu na rotačnej trepačke sa pripravili fľaštičky so zmrazenými kultúrami tak, že sa pridal sterilný glycerol v konečnej koncentrácii 17 % (hmotnosť/objem) a potom sa uložili na -70 °C (1 ml na jednu zmrazovaciu fľaštičku). Inokulá sa kultivovali v takom istom médiu (500 ml na dvojlitrovú fľašu) a začali sa prenesením rozmrazeného obsahu zmrazenej kultivačnej fľaštičky a inkubáciou pri 28 °C, 250 otáčok/minútu na rotačnej trepačke 29 hodín. Pri fermentovaní každého kmeňa sa použila fermentovacia nádoba New Brunswick SF-116 s efektívnym objemom 10 1 po inokulácii. Produkčné médium obsahovalo (na liter): 20 g kvasinkový extrakt (Difco); 10 g peptón (Sheffield HySoy); 20 g glukózy; 20 g galaktózy; 0,3 mL protipenový prostriedok (Union Carbide UCON LB-625); médium bolo pred sterilizáciou nastavené na pH 5,3. Celý obsah (500 ml) dvojlitrovej inokulačnej fľaše sa preniesol do fermentovacej nádoby, ktorá sa inkubovala pri 28 °C, 5 litrov vzduchu za minútu, 400 otáčok/minútu, tlak 3,5 psí. Miešanie sa podľa potreby zvyšovalo, aby hladina nasýtenosti rozpusteného kyslíka bola nad 40 %. Proces fermentácie bol monitorovaný meraním glukózy (analyzátor Glucose 2, Beckman) a priebežne hmotnostnou spektrometriou (Perkin-Elmer 1200). Po inkubácii počas 66 hodín hustota buniek dosiahla 9,5 až 9,7 g suchej hmotnosti buniek na liter. Kultúry sa skoncentrovali filtráciou cez buničinu (Amicon H5MP0M3 kartridž vo filtračnom systéme Amicon DC-10) asi na 2 litre, diafiltrovali sa 2 litrami fosfátmi tlmeným fyziologickým roztokom a ďalej sa koncentrovali (až asi na objem 1 1) a potom sa rozplnili do 500 ml centrifugačných fliaš. Bunkové pelety sa získali centrifugáciou pri 8000 otáčok/minútu (rotor Sorval GS-3) 20 minút pri 4 °C. Po zliatí supematantu sa pelety (celkove 191 až 208 g mokrých buniek) uložili pri -70 °C až do použitia.
Príklad 15
Purifikovanie rekombinovaných kapsidových proteínov HPV typ 18 Ll
Pokiaľ to nie je uvedené inak, všetky kroky boli urobené pri 4 °C.
Bunky boli držané v zmrazenom stave pri -70 °C. Zmrazené bunky (čerstvá hmotnosť = 126 g) boli rozmrazené pri 20 - 23 °C a resuspendované v 70 ml tlmivého roztoku (20 mM fosforečnan sodný, pH 7,2, 100 mM NaCl). Inhibítory proteáz PMSF a pepstatín A sa pridali v konečnej koncentrácii 2 mM a 1,7 μΜ. Bunková kaša bola rozdrvená pri tlaku približne 16 000 psí v štyroch cykloch pomocou mikrofluidizátora M110-Y (Microfluidics Corp., Newton, MA). Rozdrvená bunková kaša sa centrifugovala pri 12 000 X ot./min. 40 minút, aby sa odstránili úlomky buniek. Získal sa tekutý supematant obsahujúci antigén Ll.
Supematant sa nariedil v pomere 1 : 5 pridaním tlmivého roztoku A (20 mM MOPS, pH 7,0) a naniesol sa na aniónovú výmennú záchytnú kolónu (9,0 cm vnútorný priemer X 3,9 cm) naplnenú živicou Fractogel® EMD TMAE650 (M) (EM Separations, Gibbstown, NJ) ekvilibrovanú v tlmivom roztoku A. Po premytí tlmivým roztokom A bol antigén eluovaný s gradientom 0 až 1,0 M NaCl v tlmivom roztoku A. Frakcie z kolóny sa otestovali na celkové proteíny pomocou postupu podľa Bradforda. Frakcie sa potom analyzovali pri rovnakom obsahu proteínov Westem blotom a pomocou SDS-PAGE s detekciou striebra.
Frakcie TMAE s porovnateľnou čistotou a obsahom proteínu Ll sa zmiešali. Antigén sa skoncentroval frakcionovaním pomocou síranu amónneho. Roztok sa nastavil na %-nú saturáciu síranu amónneho pridaním tuhého činidla za opatrného miešania počas 10 minút. Vzorka sa umiestnila na ľad a precipitácia prebiehala 4 hodiny. Vzorka sa centrifugovala pri 16 000 X ot./min. 45 minút. Pelet sa resuspcndoval v 20 ml PBS (6,25 mM fosforečnan sodný, pH 7,2, 150 mM NaCl).
Resuspendovaný pelet bol podrobený chromatografii na vylučovacej kolóne (2,6 cm vnútorný priemer 89 cm) naplnenej živicou Sephacryl 500 HR (Pharmacia, Piscataway, NJ). Pracovným tlmivým roztokom bolo PBS. Frakcie boli analyzované Westem blotom a pomocou SDS-PAGE s detekciou striebra. Najčistejšie frakcie sa zmiešali. Výsledná zmes sa skoncentrovala za miešania do 50 ml nádobky pomocou plochých membrán YM-100 (Amicon, Beverly, MA) pri tlaku N2 27,6 až 41,3 kPa (4 až 6 psí).
Výsledný produkt sa analyzoval Westem blotom a pomocou SDS-PAGE s detekciou koloidálneho farbiva Coomassie. Homogenita proteínu L1 sa odhadla na 50 až 60 %. Totožnosť proteínu L1 bola potvrdená Westem blotom. Výsledný produkt sa rozplnil a zmrazil na -70 °C. Týmto postupom sa získalo 12,5 mg proteínu.
Stanovenie celkového obsahu proteínov podľa Bradfordoveho testu
Celkový obsah proteínov sa stanovil pomocou komerčne dostupnej súpravy Coomassie Plus® (Pierce, Rockford, IL). Vzorky sa nariedili na jednotlivé hladiny v Milli-Q-H2O. Požadované objemy boli 0,1 ml a 1,0 ml pre štandardy, resp. pre mikrotesty. Pre oba protokoly sa použil BSA (Pierce, Rockford, IL) na zostrojenie štandardnej krivky. Testy boli urobené podľa odporúčaní výrobcu. Štandardné krivky sa nanášali pomocou softvéru CricketGraph® s použitím počítača Macintosh líci.
SDS-PAGE a Westem blot
Všetky gély, tlmivé roztoky a elektroforetické zariadenie boli získané od firmy Novex (San Diego, CA) a boli použité podľa odporúčaní výrobcu. V stručnosti, vzorky sa nariedili na rovnakú koncentráciu proteínov v Milli-Q-H2O a zmiešali sa v pomere 1 : 1 s inkubačným tlmivým roztokom obsahujúcim 200 mM DTT. Vzorky sa inkubovali 15 minút pri 100 °C a naniesli sa na vopred naplnené 12 %-né Tris-glycínové gély. Vzorky sa podrobili elektroforéze pri 125 V počas 1 h 45 min. Gély boli vyvolávané buď striebrom s použitím modifikovaného postupu Heukeshovena a Demicka (Electrophoresis 6, 1985, 103 - 112), alebo farbivom Coomassie použitím komerčne dostupnej súpravy (Integrated Separation Systems, Natick, MA).
Na analýzu Westem blotom sa proteíny preniesli na membrány PVDF pri 25 V na 40 min. Membrány sa premyli s Milli-Q-H2O a vysušili sa na vzduchu. Primárnou protilátkou bolo polyklonálne králičie antisérum vyvolané proti fúznemu proteínu TrpE-HPV 11 L1 (dar od Dr. D. Browna). Predchádzajúce experimenty ukázali, že toto antisérum vo Westem blote krížovo reaguje s HPV 18 Ll. Roztok protilátok sa pripravil nariedením antiséra v blotovacom tlmivom roztoku (5 % nízkotučného mlieka v 6,25 mM fosforečnanu sodného, pH 7,2, 150 mM NaCl, 0,02 % NaN3). Doba inkubácie bola aspoň 1 hodina pri 20 až 23 °C. Blot sa premýval v troch várkach PBS po 1 min. (6,25 mM fosforečnanu sodného, pH 7,2, 150 mM NaCl). Roztok sekundárnej protilátky sa pripravil nariedením konjugátového antiséra obsahujúceho kozí antikráličí IgG viazaný alkalickou fosfatázou (Pierce, Rockford, IL) v blotovacom tlmivom roztoku. Inkubácia prebiehala za rovnakých podmienok aspoň 1 hodinu. Bloty sa premyli, ako to je uve dené a analyzovali sa pomocou jednokrokového substrátu NBT/BCIP (Pierce, Rockford, IL).
Príklad 16
Elektrónová mikroskopia
Na analýzu pod elektrónovým mikroskopom (Structure Próbe, West Chester, PA) sa alikvotná časť každej vzorky umiestnila na uhlíkom potiahnuté 200-mesh medené mriežky. Na mriežku sa umiestnila kvapka 2 %-nej kyseliny dodekavolframatofosforečnej (PTA), pH 7,0, na 20 sekúnd. Mriežky sa vysušili na vzduchu a potom sa preniesli na elektrónmikroskopickú analýzu. Elektrónmikroskopické vyšetrenia sa robili pomocou elektrónového mikroskopu JEOL 100CX (JEOL USA, Inc.) pri urýchľovacom napätí 100 kV. Konečné zväčšenie vyhotovených mikrofotografií bolo lOOOOOx. Vírusom podobné partikuly boli pozorované s priemerom v rozpätí 50 - 55 nm vo vzorke kvasiniek nesúcej expresný plazmid HPV 18 Ll (obr. 6). V kontrolných vzorkách kvasiniek sa nenašli nijaké vírusom podobné partikuly.
Príklad 17
Subklonovanie HPV 18 cDNA do expresných vektorov cDNA kódujúca HPV 18 sa preklonuje do niekoľkých vektorov na expresiu proteínu HPV 18 v transfekovaných hostiteľských bunkách a na in vitro transkripciu/transláciu. Vektory obsahujú pBluescript II SK+ (kde expresiu riadia promótory T7 alebo T3), pcDNA I/Amp (kde expresiu riadi promótor cytomegalovírusu (CMV)), pSZ9016-l (kde expresiu riadi promótor dlhej terminálnej opakovanej sekvencie -„long terminál repeat“, LTR - vírusu HIV), a bakulovírusový transferový vektor pAcUW51 (PharMingen, Inc.) (kde expresiu riadi polyhedrínový (PH) promótor) na prípravu «kombinovaného bakulovírusu obsahujúceho sekvenciu DNA kódujúcu HPV 18.
pBluescript II SK+:HPV 18. Klonová HPV 18 cDNA s úplnou dĺžkou sa získava z bakteriofágu lambda obmedzených štiepením enzýmom Eco Rl a naviaže sa do pBluescript II SK+ poštiepený pomocou Eco Rl a vystavený účinkom CIP. Získavajú sa samostatné subklony, v ktorých sense orientácia HPV 18 nasledovala buď za promótorom T7, alebo T3.
pcDNA I/Amp:HPV 18. Na uľahčenie usmerneného klonovania sa HPV 18 vyreže z čisteného plazmidového prípravku pBluescript II SK+:HPV 18, v ktorom DNA sekvencia HPV 18 je za promótorom T7, použitím Eco RV a Xba I. Výsledný Eco RV, Xba I HPV 18 fragment sa čistí a naviaže sa do pcDNA I/Amp vyrezaného enzýmami Eco RV a Xba I, a vystaveného účinkom CIP tak, aby DNA kódujúca HPV 18 bola za CMV promótorom.
pSZ9016-l:HPV 18. HPV 18 sa vyreže z pBluescript II SK+:HPV 18 limitovaným štiepením pomocou Eco Rl a následnou purifikáciou 1,3 kb fragmentu z agarózových gélov. Výsledný Eco Rl HPV 18 fragment sa naviaže do pSZ9016-l poštiepeného pomocou Eco Rl a vystaveného účinkom CIP. Vyberú sa subklony, v ktorých sense orientácia HPV 18 je za promótorom HIV LTR.
pAcUW51:HPV 18 Ll. Otvorený čítací rámec (ORF) HPV 18 Ll v plnej dĺžke bol amplifikovaný pomocou PCR z klonu #187-1 s použitím oligonukleotidových primerov poskytujúcich priľahlé miesta BglII. Gén Ll sa vsunul na miesto BamHl bakulovírusového transferového vektora pAcUW51 (PharMingen, Inc.), pod kontrolou polyhcdrínového promótora. Získali sa rekombinované bakulovírusy obsahujúce expresnú kazetu HPV 18 Ll v súlade s postupmi opísanými vo Pharmingen Manual. Rekombinované klony sa čistili riedením a dot blot hybridizáciou.
Príklad 18
Expresia polypeptidu HPV 18 in vitro transkripciou/transláciou a transfekovaním do hostiteľských buniek
Vektory obsahujúce sekvencie HPV DNA sa používajú na riadenie translácie HPV 18 polypeptidu v lyzátoch z králičích retikulocytov, v cicavčích hostiteľských bunkách, a v hmyzích bunkách infikovaných bakulovírusom. Experimentálne postupy sú v podstate zhodné s návodom výrobcu.
In vitro transkripcia/translácia. Plazmidová DNA pBlueseript III SK+:HPV 18 (s HPV 18 v orientácii T7) sa linearizuje štiepením enzýmom Bam Hl v smere HPV 18 inzertu. Linearizovaný plazmid sa čistí a potom sa použije ako templát na spustenie transkripcie s použitím 17 RNA polymerázy v prítomnosti m7G(5’)ppp(5’)G. Výsledné HVP 18 transkripty sa purifikujú precipitáciou s LÍCI a sú použité na riadenie translácie HPV 18 v lyzáte králičích retikulocytov, ktoré boli predtým ošetrené nukleázou, v prítomnosti L-[35S]metionínu.
Expresia v cicavčích bunkách. Proteín HPV 18 sa exprimuje v cicavčích hostiteľských bunkách po transfekcii buď s pcDNA I/Amp:HPV 18 (pod kontrolou CMV promótora), alebo s pSZ9016-l:HPV 18 (pod kontrolou HIV LTR promótora). V prípade pSZ9016-l:HPV 18 sa bunky transfekujú spolu s plazmidom pSZ90161:TAT exprimujúcim TAT. Pre oba expresné plazmidy HPV 18 sa bunky COS-7 transfekujú buď s DEAE-dextránom, alebo lipofekciou s Lipofectaminom (BRL).
Expresia v hmyzích bunkách. Bakulovírusový transferový vektor pAcUW51 :HPV 18 L1 obsahujúci HPV 18 L1 sa používa na prípravu rekombinovaného bakulovírusu (Autographa californica) homologickou rekombináciou in vivo. Epitopom značený HPV 18 L1 sa potom exprimuje v hmyzích bunkách Sf9 (Spodoptera frugiperda) kultivovaných v suspenznej kultúre po infikovaní rekombinovaným bakulovírusom obsahujúcim HPV 18.
Príklad 19
Zlúčeniny, ktoré ovplyvňujú aktivitu HPV 18, možno zisťovať viacerými spôsobmi. Spôsob na zisťovanie zlúčenín, ktoré ovplyvňujú HPV 18, zahŕňa:
a) zmiešanie testovanej zlúčeniny s roztokom obsahujúcim HPV 18, aby vznikla zmes;
b) meranie aktivity HPV 18 v zmesi; a
c) porovnanie HPV 18 v zmesi so štandardom.
Zlúčeniny, ktoré ovplyvňujú aktivitu HPV 18, možno naformulovať do farmaceutických zmesí. Také farmaceutické zmesi môžu byť užitočné pri liečbe chorôb alebo stavov, ktoré sú charakterizované infekciou HPV 18.
Príklad 20
DNA, ktorá je svojou štruktúrou príbuzná s DNA kódujúcou HPV 18 sa zisťuje pomocou sondy. Vhodná sonda sa môže odvodiť z DNA obsahujúcej celú nukleotidovú sekvenciu alebo jej časť (obr. 1 alebo obr. 3), z RNA ktorú kóduje DNA obsahujúcu celú nukleotidovú sekvenciu alebo jej časť (obr. 1 alebo obr. 3) alebo z degenerovaných oligonukleotidov odvodených z časti sekvencie na obr. 1 alebo obr. 3.

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Vírusom podobné častice pozostávajúce z rekombinantného L1 proteínu alebo rekombinantných L1 + L2 proteínov ľudského papilomavírusu 18, ktoré sú najmenej na 60 % čisté, pričom L1 proteín je znázornený na obrázku 1 a L2 proteín je znázornený na obrázku 3.
  2. 2. Vírusom podobné častice podľa nároku 1, kde rekombinantný L1 proteín alebo rekombinantné L1 + L2 proteíny sú produkované v kvasinke.
  3. 3. Spôsob výroby vírusom podobných častíc podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa: transformovanie kvasinky s rekombinantnou DNA molekulou kódujúcou papilomavírusový L1 proteín alebo papilomavírusové L1+L2 proteíny, kultivovanie transformovanej kvasinky v podmienkach, ktoré umožňujú expresiu rekombinantej DNA molekuly, na produkovanie rekombinantného papilomavírusového proteinu, a izolovanie rekombinantného papilomavírusového proteínu na produkciu vírusom podobných častíc podľa nároku 1.
  4. 4. Rekombinantný papilomavírusový proteín vyrobený spôsobom podľa nároku 3.
  5. 5. Vakcína, vyznačujúca sa tým, že obsahuje vírusom podobné častice podľa nároku 1.
  6. 6. Farmaceutický prostriedok, vyznačujúci sa tým, že obsahuje vírusom podobné častice podľa nároku 1 a farmaceutický prijateľný excipient.
  7. 7. Izolovaná a purifikovaná HPV18 L1 DNA molekula znázornená na obrázku 1 alebo HPV 18 L2 DNA molekula znázornená na obrázku 3.
  8. 8. Expresný vektor na expresiu DNA molekuly podľa nároku 7 v hostiteľovi.
  9. 9. Proteín kódovaný DNA molekulou podľa nároku 7.
  10. 10. Spôsob expresie ľudského papilomavírusového typu 18 proteínu v hostiteľovi, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa
    a) transfer expresného vektora podľa nároku 8 do vhodného hostiteľa a
    b) kultivovanie hostiteľa z kroku a) v podmienkach, ktoré umožňujú expresiu ľudského papilomavírusového typu 18 proteínu z expresného vektora.
  11. 11. Farmaceutický prostriedok, vyznačujúci sa tým, že obsahuje zlúčeninu vybranú zo skupiny obsahujúcej DNA molekulu podľa nároku 7, peptidy kódované DNA molekulou podľa nároku 7, RNA komplementárnu s DNA molekulou podľa nároku 7 alebo ich kombinácie, a farmaceutický prijateľný nosič.
SK1278-97A 1995-03-22 1996-03-18 Vírusom podobné častice, spôsob ich výroby, izolované a purifikované HPV 18 L1 a L2 DNA a farmaceutické prostriedky s ich obsahom SK284281B6 (sk)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/409,122 US5820870A (en) 1995-03-22 1995-03-22 Recombinant human papillomavirus type 18 vaccine
US08/408,669 US5840306A (en) 1995-03-22 1995-03-22 DNA encoding human papillomavirus type 18
PCT/US1996/003649 WO1996029413A2 (en) 1995-03-22 1996-03-18 Dna encoding human papilloma virus type 18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK127897A3 SK127897A3 (en) 1998-07-08
SK284281B6 true SK284281B6 (sk) 2004-12-01

Family

ID=27020342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1278-97A SK284281B6 (sk) 1995-03-22 1996-03-18 Vírusom podobné častice, spôsob ich výroby, izolované a purifikované HPV 18 L1 a L2 DNA a farmaceutické prostriedky s ich obsahom

Country Status (22)

Country Link
EP (2) EP0817851B9 (sk)
JP (1) JPH11502704A (sk)
KR (1) KR100430698B1 (sk)
CN (1) CN1100876C (sk)
AT (1) ATE259879T1 (sk)
AU (1) AU714533B2 (sk)
CA (1) CA2215834C (sk)
CZ (1) CZ291242B6 (sk)
DE (4) DE69631586T9 (sk)
DK (1) DK0817851T5 (sk)
EA (1) EA001092B1 (sk)
ES (1) ES2213772T3 (sk)
FR (1) FR07C0023I2 (sk)
HU (1) HU223761B1 (sk)
IL (1) IL117459A (sk)
NL (3) NL300271I1 (sk)
NO (1) NO322254B1 (sk)
NZ (1) NZ305188A (sk)
PL (1) PL184022B1 (sk)
PT (1) PT817851E (sk)
SK (1) SK284281B6 (sk)
WO (1) WO1996029413A2 (sk)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9621091D0 (en) 1996-10-09 1996-11-27 Fondation Pour Le Perfectionem Attenuated microorganisms strains and their uses
EE9900612A (et) * 1997-04-08 2000-08-15 Merck & Co., Inc. Inimese papilloomiviiruse stabiliseeritud preparaadid
ZA982950B (en) 1997-04-08 1998-10-19 Merck & Co Inc Stabilized human papillomavirus formulations
CN1354787A (zh) * 1998-08-14 2002-06-19 麦克公司 纯化人乳头瘤病毒样颗粒的方法
AUPP765398A0 (en) 1998-12-11 1999-01-14 University Of Queensland, The Treatment of papillomavirus infections
SI1150712T1 (sl) 1999-02-05 2009-02-28 Merck & Co Inc Pripravek cepiva proti humanem papiloma virusu
FR2795074A1 (fr) * 1999-05-21 2000-12-22 Inst Nat Sante Rech Med Polypeptides transporteurs d'acides amines, et en particulier du glutamate, et procedes de criblage de composes inhibiteurs ou activateurs de l'activite de transport
MY140664A (en) * 2003-09-29 2010-01-15 Merck Sharp & Dohme Optimized expression of hpv 45 l1 in yeast
TWI457133B (zh) 2005-12-13 2014-10-21 Glaxosmithkline Biolog Sa 新穎組合物
WO2008134935A1 (fr) * 2007-04-29 2008-11-13 Beijing Wantai Biological Pharmacy Enterprise Co., Ltd. Protéines 18 l1 de type papillomavirus humain tronqué
CN101293918B (zh) 2007-04-29 2013-03-27 北京万泰生物药业股份有限公司 截短的人乳头瘤病毒16型l1蛋白
CN101440373B (zh) * 2007-11-23 2012-09-05 上海泽润生物科技有限公司 一种截短型的18型人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白l1基因
EA022213B1 (ru) * 2009-06-25 2015-11-30 Глаксосмитклайн Байолоджикалс С.А. Новые конструкции белка вируса папилломы человека (hpv) и их применение в предупреждении заболевания, вызываемого hpv
EP2722389B1 (en) * 2011-06-15 2018-03-07 Hong Jin Kim Method for enhancing the production yield of human papillomavirus l1 protein
WO2013139744A1 (en) 2012-03-18 2013-09-26 Glaxosmithkline Biologicals S.A. Method of vaccination against human papillomavirus
CN108276491B (zh) * 2018-02-05 2021-01-12 南京薇熙生物医药科技有限公司 一种可特异性识别hpv18 l1蛋白的单克隆抗体及其应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3625257A1 (de) * 1986-07-23 1988-02-04 Behringwerke Ag Expressionsprodukte der menschlichen papillomviren typ 16 und 18, fuer diese proteine spezifische antikoerper und diese antikoerper bzw. entsprechende dna enthaltende diagnostika
DE4015044A1 (de) * 1990-05-10 1991-11-14 Behringwerke Ag Seroreaktive epitope auf proteinen des menschlichen papillomavirus (hpv) 18
DE122007000017I1 (de) * 1991-07-19 2007-07-26 Univ Queensland Impfstoffe gegen Papillomavirus
DE122007000099I1 (de) * 1992-06-25 2008-03-27 Papillomavirus vakzine
US5437951A (en) * 1992-09-03 1995-08-01 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Self-assembling recombinant papillomavirus capsid proteins
EP1588713B1 (en) * 1993-03-09 2010-12-22 The University Of Rochester Production of human papillomavirus HBV-11 capsid protein L1 and virus-like particles

Also Published As

Publication number Publication date
DE122007000031I1 (de) 2007-07-19
KR100430698B1 (ko) 2004-07-15
AU5314196A (en) 1996-10-08
HUP9801334A2 (hu) 1998-08-28
EP1422294A1 (en) 2004-05-26
HUP9801334A3 (en) 1999-04-28
IL117459A (en) 2005-11-20
DE122007000025I1 (de) 2007-07-12
FR07C0023I1 (sk) 2007-04-27
CZ291242B6 (cs) 2003-01-15
WO1996029413A2 (en) 1996-09-26
CZ293697A3 (cs) 1998-02-18
NO322254B1 (no) 2006-09-04
WO1996029413A3 (en) 1996-11-28
NL300273I1 (nl) 2007-05-01
PL322333A1 (en) 1998-01-19
EA001092B1 (ru) 2000-10-30
CA2215834A1 (en) 1996-09-26
NL300271I1 (nl) 2007-05-01
EP0817851B1 (en) 2004-02-18
DE69631586T2 (de) 2005-01-27
MX9707208A (es) 1997-11-29
SK127897A3 (en) 1998-07-08
FR07C0023I2 (fr) 2012-08-03
IL117459A0 (en) 1996-07-23
JPH11502704A (ja) 1999-03-09
EP0817851A2 (en) 1998-01-14
ES2213772T3 (es) 2004-09-01
DK0817851T3 (da) 2004-08-16
HU223761B1 (hu) 2005-01-28
NZ305188A (en) 1999-11-29
PL184022B1 (pl) 2002-08-30
EP0817851B9 (en) 2004-08-18
CA2215834C (en) 2007-06-12
EA199700256A1 (ru) 1999-06-24
AU714533B2 (en) 2000-01-06
NO974322L (no) 1997-11-24
CN1100876C (zh) 2003-02-05
NL300272I1 (nl) 2007-05-01
NO974322D0 (no) 1997-09-19
ATE259879T1 (de) 2004-03-15
DE69631586D1 (de) 2004-03-25
DE122007000030I1 (de) 2007-07-19
CN1185176A (zh) 1998-06-17
DK0817851T5 (da) 2004-10-25
DE69631586T9 (de) 2005-06-16
PT817851E (pt) 2004-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0817852B1 (en) Synthetic hpv6/11 hybrid l1 dna encoding human papillomavirus type 11 l1 protein
US5840306A (en) DNA encoding human papillomavirus type 18
US5820870A (en) Recombinant human papillomavirus type 18 vaccine
US5821087A (en) Production of recombinant human papillomavirus type II protein utilizing papillomavirus 6/11 hybrid DNA
EP0817851B9 (en) Dna encoding human papilloma virus type 18
EP0973546B1 (en) Stabilized human papillomavirus formulations
RU2161651C2 (ru) Очищенные белки вируса папилломы
US6358744B1 (en) Stabilized human papillomavirus formulations
US6908615B1 (en) DNA encoding human papilloma virus type 18
CA2216827C (en) Synthetic hpv6/11 hybrid l1 dna encoding human papillomavirus type 11 l1 protein
CA2204266C (en) Purified papillomavirus proteins
MXPA97007208A (en) Desoxirribonucleico acid that codifies for human papilloma virus type 18 and use of my
CZ356799A3 (cs) Prostředek obsahující antigen lidského papilomaviru

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Change of owner's name

Owner name: MERCK SHARP & DOHME CORP., RAHWAY, NJ, US

Effective date: 20100203

PC4A Assignment and transfer of rights

Owner name: SCHERING CORPORATION, KENILWORTH, NEW JERSEY, US

Free format text: FORMER OWNER: MERCK SHARP & DOHME CORP., RAHWAY, NJ, US

Effective date: 20121122

TC4A Change of owner's name

Owner name: MERCK SHARP & DOHME CORP., RAHWAY, NJ, US

Effective date: 20121122

MK4A Patent expired

Expiry date: 20160318