WO2021085651A1 - 検体中の黄色ブドウ球菌を検出するための抗体、並びに斯かる抗体を用いて黄色ブドウ球菌を検出するための方法、試薬、及びキット - Google Patents

検体中の黄色ブドウ球菌を検出するための抗体、並びに斯かる抗体を用いて黄色ブドウ球菌を検出するための方法、試薬、及びキット Download PDF

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antibody
amino acid
staphylococcus aureus
seq
fragment
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French (fr)
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智康 相沢
博之 久米田
佳宗 原田
佳彦 渡邉
康博 橋本
松山 健二
浩志 前花
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旭化成株式会社
国立大学法人北海道大学
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    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/12Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from bacteria
    • 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
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    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
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    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/569Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Definitions

  • the present invention uses an antibody for detecting whether or not Staphylococcus aureus, which is one of the causative bacteria of pneumonia, is present in a sample, and Staphylococcus aureus in a sample using such an antibody. With respect to methods, reagents, and kits for detection.
  • diagnostic methods for microbial infections include a method of detecting the causative bacteria of an infectious disease from the infected site, serum, body fluid, etc., and a method of detecting an antibody against the causative bacteria from blood, body fluid, etc. -From the viewpoint of speed, a method of directly detecting the causative bacteria is preferable.
  • the method for detecting the causative bacteria of microbial infections is a culture identification method in which the causative bacteria are isolated and cultured, and then the bacteria are identified based on their biochemical properties. It is roughly divided into a genetic diagnostic method for identifying a bacterium by amplifying it by a PCR) method or the like, and an immunological method for identifying a bacterium by utilizing a specific reaction of an antibody against a surface antigen marker of the causative bacterium.
  • the culture identification method and the gene diagnosis method take a long time to obtain a detection result, and often have a problem in terms of detection sensitivity. Therefore, diagnosis by an immunological method is widely used because the causative bacteria can be detected with high sensitivity in a short time.
  • Staphylococcus aureus is a facultative anaerobic gram-positive coccus, and is usually tested and detected by isolation culture using a selective medium or the like.
  • the isolation and culture of the bacterium takes 1 to 2 days at room temperature, and the detection by the culture method has a problem including the inspection time.
  • Patent Document 1 Patent No. 4201080
  • a method for detecting Staphylococcus aureus without culturing by diffusion amplification such as PCR
  • Non-Patent Document 1 Journal of Clinical Microbiology, July 1992, p. 1654-1660
  • the present inventors have focused on ribosome proteins L7 / L12 as intracellular molecules that are present in all microbial cells and whose amino acid structures differ to some extent between microorganisms, and for such proteins.
  • an antibody we have found a method capable of specifically detecting various microorganisms and comprehensively detecting various serotypes within the same bacterial species (Patent Document 2: International Publication No. 2000). / 006603).
  • An object of the present invention is to provide an antibody for detecting Staphylococcus aureus, which has excellent detection sensitivity and detection accuracy (species specificity).
  • CTD C-terminal domain
  • the gist of the present invention is as follows.
  • An antibody for detecting Staphylococcus aureus which is a C-terminal domain (CTD) consisting of amino acid residues at positions 55 to 122 of the ribosome protein L7 / L12 of Staphylococcus aureus shown in SEQ ID NO: 1.
  • [3] Mycoplasma, Escherichia, Chlamydia, Salmonella, Pseudomonas, Streptococcus, Neisseria, Haemophilus , The antibody according to item [1] or [2], or a fragment thereof, which does not cross-react with bacteria of one or more genera selected from the genus Bordetella, Moraxella, and Legionella. , Or derivatives thereof.
  • the heavy chain variable region sequence an amino acid sequence having 80% or more homology with any one of the amino acid sequences selected from SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 9, and SEQ ID NO: 13 and an amino acid sequence having 80% or more homology.
  • an antibody or a fragment thereof each containing an amino acid sequence having 80% or more homology with any one amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 11, and SEQ ID NO: 15 or Derivatives of them.
  • a nucleic acid molecule encoding the antibody or fragment thereof according to any one of items [1] to [5], or a derivative thereof.
  • a vector or plasmid containing the nucleic acid molecule according to item [6].
  • kits for detecting the presence or absence of Staphylococcus aureus in a sample wherein the antibody or fragment thereof according to any one of items [1] to [5], or a derivative thereof, and the antibody.
  • a method for producing an antibody or a fragment thereof for detecting Staphylococcus aureus which constitutes 99 to 111 of the C-terminal domain (CTD) of the ribosomal proteins L7 / L12 of Staphylococcus aureus shown in SEQ ID NO: 1.
  • a method comprising inoculating an animal with an epitope polypeptide having an amino acid sequence at the position and collecting serum containing the formed antibody or fragment thereof from the animal.
  • a method for producing an antibody or a fragment thereof for detecting Staphylococcus aureus which constitutes 55 to 122 of the C-terminal domain (CTD) of the ribosomal proteins L7 / L12 of Staphylococcus aureus shown in SEQ ID NO: 1.
  • Item 6 The method according to Item [13], which comprises inoculating an animal with an epitope polypeptide having an amino acid sequence at the position and collecting serum containing the formed antibody or fragment thereof from the animal.
  • [16] A method for detecting the presence or absence of Staphylococcus aureus in a sample, wherein the antibody or fragment thereof or a derivative thereof according to any one of items [1] to [5], or item [ A method comprising contacting an antibody produced by the method according to any one of 13] to [15], a fragment thereof, or a derivative thereof with a sample to detect the presence or absence of an antigen-antibody reaction.
  • Staphylococcus aureus in a sample can be detected with high sensitivity and accuracy.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the three-dimensional structure of the ribosome protein L7 / L12 of Staphylococcus aureus.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the three-dimensional structure of the ribosome protein L7 / L12 of Streptococcus pneumoniae.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the three-dimensional structure of the ribosome protein L7 / L12 of Pseudomonas aeruginosa.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the three-dimensional structure of the ribosome protein L7 / L12 of Staphylococcus aureus.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the three-dimensional structure of the ribosome protein L7 / L12 of Streptococcus pneumoniae.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the three-dimensional structure of the ribosome protein L7 / L12 of Pseudomonas aeruginosa.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the three-dimensional structure of the C-terminal domain (CTD) portion of the ribosomal proteins L7 / L12 of Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, and Pseudomonas aeruginosa.
  • FIG. 5 shows the alignment of the amino acid sequences of the C-terminal domain (CTD) portion of the ribosome proteins L7 / L12 of Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, and Pseudomonas aeruginosa.
  • CCD C-terminal domain
  • FIG. 6A is a diagram schematically showing the results of NMR analysis of the interaction between the monoclonal antibody SA62A1 and the ribosomal proteins L7 / L12 of Staphylococcus aureus.
  • FIG. 6B is a diagram schematically showing the results of NMR analysis of the interaction between the monoclonal antibody SA24C2 and the ribosomal proteins L7 / L12 of Staphylococcus aureus.
  • FIG. 6C is a diagram schematically showing the results of NMR analysis of the interaction between the monoclonal antibody SA30A2 and the ribosomal proteins L7 / L12 of Staphylococcus aureus.
  • amino acid shall be represented by a one-character code unless otherwise described.
  • the first aspect of the present invention relates to an antibody for detecting Staphylococcus aureus (hereinafter, appropriately referred to as "antibody of the present invention").
  • Staphylococcus aureus is a facultative anaerobic Gram-positive coccus belonging to the genus Staphylococcus.
  • Staphylococcus aureus is a resident bacterium that exists on the skin surface and pores of the human body, especially in the nasal cavity, and is said to be possessed by about 30 to 100% of humans.
  • Staphylococcus aureus has virulence factors such as protein A and fibronectin binding factor in cells, and also releases exotoxins such as enterotoxin and TSST-1 (toxic shock syndrome toxin-1).
  • Staphylococcus aureus causes various diseases.
  • Diseases caused by Staphylococcus aureus include skin infections such as infectious pyoderma and cellulitis (cellulitis), lung infections such as pneumonia and pulmonary suppuration, and toxic shock syndrome such as food poisoning and toxic shock syndrome. Diseases and the like can be mentioned.
  • Antibiotics are mainly used for treatment, but early detection is extremely important because symptoms may become more severe if treatment is delayed.
  • ribosomal proteins L7 / L12 in producing an antibody for detecting Staphylococcus aureus.
  • "ribosome protein L7 / L12" or simply "L7 / L12” is one of the ribosomal proteins essential for protein synthesis of microorganisms, and is a protein commonly possessed by various bacteria.
  • the Staphylococcus aureus ribosomal protein L7 / L12 has a dimeric structure in which two copies of a monomeric molecule composed of 122 amino acid residues are linked. The amino acid sequence of the primary structure of each monomer is shown in SEQ ID NO: 1.
  • the monomer of the ribosomal protein L7 / L12 of Yellow Drosophila forms one three-dimensional structure (NTD: N-Terminal Domain) with amino acid residues at positions 1 to 40. It passes through a linker that does not form a three-dimensional structure consisting of 14 amino acid residues, and further forms another three-dimensional structure (CTD: C-Terminal Domain) with amino acid residues at positions 55 to 122.
  • NTD N-Terminal Domain
  • CTD C-Terminal Domain
  • two copies of monomer molecules having such a three-dimensional structure are associated with each other's NTDs to form a dimer structure (see Examples 1 and FIG. 1 described later).
  • the ribosome proteins L7 / L12 of Streptococcus pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa also have two molecules associated with NTD (N-Terminal Domain, amino acid residues 1 to 40). It forms a metric, passes through a linker with a random coil structure (amino acid residues at positions 41 to 54 in the case of Streptococcus pneumoniae, amino acid residues in positions 41 to 53 in the case of Pseudomonas aeruginosa), and further CTD (C-Terminal).
  • the region of Streptococcus pneumoniae is occupied by a negative charge (red), but in the case of Staphylococcus aureus, the negatively charged region (red) is on the right side and uncharged on the left side. Hydrophilic regions (light blue, light red) are located (see the dotted lines in Examples 4 and 4 below).
  • amino acid residues at positions 107 to 108 of L7 / L12 in the case of pneumococcus, it is E (glutamic acid: hydrophilic, negatively charged) and I (isoleucine: hydrophobic), whereas yellow grapes.
  • E glutamic acid: hydrophilic, negatively charged
  • I isoleucine: hydrophobic
  • yellow grapes In the case of bulbous bacteria, it is K (lysine: hydrophilic, positively charged), L (leucine: hydrophobic), and in the case of pyogenic bacteria, it is A (alanine: hydrophobic), A (alanine: hydrophobic), and the types of amino acids. And the order of polarity is different for each bacterial species.
  • the ribosomal proteins L7 / L12 of Staphylococcus aureus have an amino acid sequence and a three-dimensional structure (surface shape, surface charge) having a large difference between bacterial species in CTD. From these findings, the present inventors have come up with the idea that a more specific antibody can be obtained by targeting CTD rather than the full length of L7 / L12.
  • antibodies SA62A1, SA24C2, and SA30A2 were obtained by expressing a peptide having an amino acid sequence similar to that of L7 / L12 CTD, preparing an antibody that specifically binds to the peptide, and performing screening (described later). See Example 5). Then, it was confirmed that all of these antibodies had an antigen-antibody reaction with the CTD of Staphylococcus aureus L7 / L12, particularly an epitope composed of a specific amino acid residue (implementation described later). See Example 6 and FIGS. 6A-C). Furthermore, it was confirmed that all of these antibodies had excellent detection sensitivity and detection accuracy (bacterial species specificity) (see Example 7 described later), and the present invention was completed. Hereinafter, a more specific description will be given.
  • the "antibody” is a protein that recognizes and binds to a specific antigen or substance, and may be referred to as immunoglobulin (Ig).
  • Common antibodies usually have two light chains (light chains) and two heavy chains (heavy chains) interconnected by disulfide bonds. There are two types of light chains called ⁇ chains and ⁇ chains, and there are five types of heavy chains called ⁇ chains, ⁇ chains, ⁇ chains, ⁇ chains and ⁇ chains. Depending on the type of heavy chain, there are five isotypes of antibody, IgG, IgM, IgA, IgD and IgE, respectively.
  • the heavy chain includes a heavy chain constant (CH) region and a heavy chain variable (VH) region, respectively.
  • the light chains include a light chain constant (CL) region and a light chain variable (VL) region, respectively.
  • the light chain constant (CL) region is composed of a single domain.
  • the heavy chain constant (CL) region is composed of three domains, namely CH1, CH2 and CH3.
  • the light chain variable (VL) regions and heavy chain variable (VH) regions are four highly conserved regions (FR-1, FR-2, FR-3, FR-4) called framework regions (FR), respectively. And three hypervariable regions (CDR-1, CDR-2, CDR-3) called complementarity determining regions (CDRs).
  • the heavy chain constant (CH) region has three CDRs (CDR-H1, CDR-H2, CDR-H3) and four FRs (FR-H1, FR-H2, FR-H3, FR-H4). These are arranged in the order of FR-H1, CDR-H1, FR-H2, CDR-H2, FR-H3, CDR-H3, FR-H4 from the amino end to the carboxy end.
  • the light chain constant (CL) region has three CDRs (CDR-L1, CDR-L2, CDR-L3) and four FRs (FR-L1, FR-L2, FR-L3, FR-L4).
  • variable regions of the heavy and light chains contain binding domains that interact with the antigen.
  • the antibody of the present invention is an antibody capable of detecting Staphylococcus aureus and can be specified from the following two viewpoints.
  • the antibody of the present invention can be defined from the feature that it recognizes a specific epitope present in the ribosomal proteins L7 / L12 of Staphylococcus aureus and causes an antigen-antibody reaction.
  • the antibody of the present invention can also be defined from the feature that each variable region of the heavy chain and the light chain has a specific amino acid sequence.
  • the first viewpoint will be described later in the [(2) Antibody properties] column, and the second viewpoint will be described later in the [(3) Antibody structure] column.
  • the antibody of the present invention may satisfy the characteristics of either the first aspect or the second aspect, but an antibody satisfying both the characteristics of the first aspect and the second aspect is also present in the present invention. Needless to say, it is contained in the antibody.
  • the antibody of the present invention may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, but is preferably a monoclonal antibody.
  • Polyclonal antibodies are antibodies that are usually prepared from the sera of an animal immunized with an antigen and are a mixture of various antibody molecular species with different structures.
  • a monoclonal antibody refers to an antibody consisting of a single type of molecule containing a combination of a light chain variable (VL) region and a heavy chain variable (VH) region having a specific amino acid sequence.
  • a monoclonal antibody can be produced from a clone derived from an antibody-producing cell, but a nucleic acid molecule having a gene sequence encoding an amino acid of the antibody protein is obtained and genetically engineered using such a nucleic acid molecule. It is also possible to do. In addition, it is also common for those skilled in the art to modify the heavy and light chains, or their variable regions, and genetic information such as CDRs to improve the binding property and specificity of the antibody. It is a known technology.
  • the antibody of the present invention may be a fragment and / or a derivative of the antibody.
  • the antibody fragment include F (ab') 2 , Fab, Fv and the like.
  • Derivatives of the antibody include an antibody in which an amino acid mutation is artificially introduced into the constant region portion of the light chain and / or heavy chain, and an antibody in which the domain composition of the constant region of the light chain and / or heavy chain is modified, 2 per molecule.
  • antibody or fragment or derivative thereof when the antibody or fragment or derivative thereof is derived from a non-human animal, a chimeric antibody or a humanized antibody in which a part or all of the sequence other than the CDR is replaced with the corresponding sequence of the human antibody is also an antibody of the present invention.
  • antibody in the present invention also includes fragments and / or derivatives of the antibody.
  • the antibody of the present invention is characterized in that, as a first aspect, it causes an antigen-antibody reaction with an epitope composed of specific amino acid residues in the ribosome protein L7 / L12 of Staphylococcus aureus.
  • the "antigen-antibody reaction” means that an antibody recognizes any component of the antigen and binds to it.
  • the "epitope” means a part of the antigen recognized by the antibody.
  • the epitope to which the antibody of the present invention binds is the amino acid residue at positions 55 to 122 of the amino acid sequence of the Staphylococcus aureus ribosomal protein L7 / L12 shown in SEQ ID NO: 1. It is present in the CTD formed. According to the analysis results of the present inventors described later in Examples 5 to 7, Staphylococcus aureus with high detection sensitivity and high detection accuracy (high bacterial species specificity) actually acquired by the present inventors in the examples. It has been confirmed that the detection antibodies SA62A1, SA24C2 and SA30A2 all bind to CTD formed by the amino acid residues 55 to 122 of L7 / L12.
  • the epitope of the ribosomal protein L7 / L12 to which the antibody of the present invention binds is 1 or 2 or more selected from the amino acid residues 55 to 122 of SEQ ID NO: 1, especially 3 or more, 4 or more, or 5 or more. , Or 6 or more, or 7 or more, or 8 or more, or 9 or more, or 10 or more amino acid residues.
  • the epitope of the ribosomal protein L7 / L12 to which the antibody of the present invention binds is at least 1 or 2 or more selected from positions 99 to 111 of SEQ ID NO: 1, especially 3 or more, 4 or more, or 5 or more, or 6 More preferably, it contains more than, or more than 7, or more than 8, or more than 9, or more than 10 amino acid residues, and one or more amino acids selected from positions 99 to 103, 107, 108, 110, 111. It is more preferred to include residues.
  • these amino acid residues are present near the surface in the three-dimensional structure of CTD of the ribosome protein L7 / L12 of Staphylococcus aureus.
  • these amino acid residues are places where the species specificity of Staphylococcus aureus is particularly high when comparing L7 / L12 of Staphylococcus aureus with L7 / L12 of other bacterial species. It is believed that the amino acid residues form an epitope for the antibody of the invention.
  • the antibody of the present invention does not cross-react with bacteria other than Staphylococcus aureus and other components.
  • the antibodies of the present invention include Mycoplasma, Escherichia, Chlamydia, Salmonella, Pseudomonas, Streptococcus, Neisseria. It is preferable that it does not cross-react with bacteria of one or more genera selected from the genus ), Haemophilus, Bordetella, Moraxella, and Legionella. Among them, the antibody of the present invention does not cross-react with bacteria of 2 or more genera, further 3 or more genera, 4 or more genera, or 5 or more genera, or 6 or more genera, especially all genera. Is preferable.
  • the measurement of the antigen-antibody reaction between the antibody and the epitope / antigen or other components can be carried out by a person skilled in the art by appropriately selecting the binding measurement in a solid phase or liquid phase system.
  • Such methods include enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), enzyme immunoassay (EIA), surface plasmon resonance (SPR), and fluorescence resonance energy transfer method.
  • FRET Fluorescence resonance energy transfer
  • FRET emission resonance energy transfer method
  • LRET luminescence resonance energy transfer
  • the antibody and / or antigen is labeled with an enzyme, a fluorescent substance, a luminescent substance, a radioactive isotope, or the like, and the physical and / or chemical properties of the labeled substance are obtained. It is also possible to detect the antigen-antibody reaction by using a measurement method suitable for the above.
  • NMR nuclear magnetic resonance
  • Antibody structure As a second aspect, the antibody of the present invention is characterized in that each variable region of its heavy chain and light chain has a specific amino acid sequence.
  • the antibody of the present invention preferably has the following amino acid sequences as the variable region sequences of the heavy chain and the light chain.
  • the heavy chain variable region sequence includes 80% or more, particularly 85% or more, further 90% or more, particularly 95% or more, with any one amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 9, and SEQ ID NO: 13. , Or 96% or more, or 97% or more, or 99% or more, particularly preferably having an amino acid sequence having 100% homology (preferably identity).
  • the heavy chain variable region sequence is particularly preferably any one amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 9, and SEQ ID NO: 13.
  • the light chain variable region sequence 80% or more, particularly 85% or more, further 90% or more, particularly 95% or more, with any one amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 11, and SEQ ID NO: 15.
  • it preferably has an amino acid sequence having 96% or more, 97% or more, or 99% or more, particularly 100% homology (preferably identity).
  • the light chain variable region sequence is particularly preferably any one amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 11, and SEQ ID NO: 15.
  • the "homogeneity" of two amino acid sequences is the ratio at which the same or similar amino acid residues appear at each corresponding position when both amino acid sequences are aligned, and the two amino acid sequences are "same". "Sex” is the ratio at which the same amino acid residue appears at each corresponding location when both amino acid sequences are aligned.
  • the "homology” and “identity” of the two amino acid sequences are, for example, BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) program (Altschul et al., J. Mol. Biol., (1990), 215 (3): It can be obtained by using 403-10) or the like.
  • amino acids similar to a certain amino acid include amino acids belonging to the same group in the following classifications based on the polarity, chargeability, and size of amino acids (in each case, the type of each amino acid is indicated by a single character code). To do.).
  • -Aromatic amino acids F, H, W, Y; Aliphatic amino acids: I, L, V; Hydrophobic amino acids: A, C, F, H, I, K, L, M, T, V, W, Y; -Charged amino acids: D, E, H, K, R, etc .: -Positively charged amino acids: H, K, R; ⁇ Loaded amino acids: D, E; -Polar amino acids: C, D, E, H, K, N, Q, R, S, T, W, Y; -Small amino acids: A, C, D, G, N, P, S, T, V, etc .: -Ultra-small amino acids: A, C, G, S.
  • amino acids with aliphatic side chains G, A, V, L, I
  • -Amino acids with aromatic side chains F, Y, W
  • -Amino acids with sulfur-containing side chains C, M
  • Amino acids with aliphatic hydroxyl side chains S, T
  • -Amino acids with basic side chains K, R, H
  • -Acid amino acids and their amide derivatives D, E, N, Q.
  • the method for producing the antibody of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include the following methods.
  • the antibody of the present invention is a polyclonal antibody
  • all or part of the ribosome protein L7 / L12 of the yellow staphylococcus to be detected preferably the amino acid residue at positions 55 to 122 of SEQ ID NO: 1 constituting CTD (SEQ ID NO: Polypeptide consisting of 3 amino acid residues), or 80% or more, especially 85% or more, more than 90%, especially 95% or more, 96% or more, or 97% or more, or 99% or more, in particular.
  • It can be prepared using a polypeptide having an amino acid sequence having 100% homology (preferably identity) (hereinafter referred to as "epitope polypeptide").
  • an antiserum containing an antibody (polyclonal antibody) that causes an antigen-antibody reaction with the epitope polypeptide by preparing an epitope polypeptide, inoculating the animal with an adjuvant as needed, and collecting the serum thereof.
  • the animals to be inoculated include sheep, horses, goats, rabbits, mice, rats and the like, and sheep, rabbits and the like are particularly preferable for producing polyclonal antibodies.
  • the antibody is purified and fractionated from the obtained antiserum to cause an antigen-antibody reaction with the ribosomal proteins L7 / L12 of Staphylococcus aureus, and crosses with other specific components, for example, bacteria of the genus listed above.
  • a desired antibody having more excellent specificity by appropriately performing screening by a known method using the fact that no reaction occurs as an index.
  • a phage library that expresses a heavy chain variable (VH) region or a light chain variable (VL) region of an antibody or a part thereof is used as a detection target.
  • a desired antibody is obtained by the above procedure, the structure of such an antibody, specifically, a heavy chain constant (CH) region, a heavy chain variable (VH) region, a light chain constant (CL) region, and / or Part or all of the amino acid sequence of the light chain variable (VL) region can be analyzed using known amino acid sequence analysis methods.
  • Those skilled in the art also know a method for modifying the amino acid sequence of the desired antibody thus obtained in order to improve the binding property and specificity of the antibody.
  • Each FR of a part of the amino acid sequence of a known antibody (particularly the heavy chain constant (CH) region and the light chain constant (CL) region, and optionally the heavy chain variable (VH) region and the light chain variable (VL) region. It is also possible to design another highly probable antibody having similar antigen specificity by combining with (amino acid sequence of).
  • a base sequence encoding all or a part of the amino acid sequence of the desired antibody is obtained by a known method. It is also possible to prepare a nucleic acid molecule having such a nucleic acid molecule and to prepare an antibody by genetic engineering using such a nucleic acid molecule. Furthermore, vectors and plasmids for expressing each component of the desired antibody are prepared from such a base sequence and introduced into host cells (mammalian cells, insect cells, plant cells, yeast cells, microbial cells, etc.). It is also possible to produce the antibody. It is also well known to those skilled in the art that the structure of the constant region of the antibody is modified and the sugar chain portion is modified for the purpose of improving the performance of the obtained antibody and avoiding side effects. It can be done as appropriate depending on the technique.
  • a hybridoma or the like that produces the antibody of the present invention is also an object of the present invention.
  • Staphylococcus aureus detection method / reagent / kit Another aspect of the present invention relates to a method for detecting the presence or absence of Staphylococcus aureus in a sample using the antibody of the present invention (hereinafter, appropriately referred to as "the detection method of the present invention").
  • the detection method of the present invention includes contacting the antibody of the present invention or a fragment thereof, or a derivative thereof with a sample to detect the presence or absence of an antigen-antibody reaction.
  • the antibody of the present invention causes an antigen-antibody reaction with a specific epitope of Staphylococcus aureus as described above, the presence or absence of such an antigen-antibody reaction can be detected by various known immunoassays. Whether or not Staphylococcus aureus is present in the sample can be detected.
  • Specimens include biological samples mainly derived from humans or non-human animals.
  • the type of biological sample is not particularly limited, but examples thereof include liquid samples such as blood (whole blood, plasma, serum), lymph, urine, saliva, tears, sheep's water, and ascites, and solids such as biopsy samples of various tissues. Examples thereof include homogenate suspensions and extracts of samples, and culture supernatants thereof.
  • the antibody of the present invention recognizes a specific epitope present in the ribosomal protein L7 / L12 of Staphylococcus aureus and causes an antigen-antibody reaction. Therefore, the ribosomal protein L7 / L12 of Staphylococcus aureus is used as a bacterium.
  • the detection sensitivity can be improved by exposing the antibody to the outside of the cell membrane. Therefore, the sample may be treated to lyse the bacteria before the antibody of the present invention is brought into contact with the sample.
  • the lytic treatment of such bacteria includes, but is not limited to, lytic treatment using a surfactant, a lytic enzyme, or the like.
  • Activator Triton X-100, Tween 20, Briji 35, Nonidet P-40, dodecyl- ⁇ -D-maltoside, and octyl- ⁇ -D-glucoside.
  • Biionic surfactant such as Zwittergent 3-12, CHAPS (3- (3-colamidpropyl) dimethylammonio-1-propanesulfonate
  • Anionic surfactant such as SDS (sodium dodecyl sulfate) Agents and the like can be mentioned.
  • Examples of the lytic enzyme that can be used for the lytic treatment include lysozyme, lysozyme, pepsin, glucosidase, galactosidase, achromopeptidase, ⁇ -N-acetylglucosaminidase and the like.
  • the method of contacting the antibody of the present invention with a sample and the immunoassay method for detecting an antigen-antibody reaction are not limited.
  • immunoassays include, but are not limited to, the ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) method using a microtiter plate carrying an antibody; latex particles carrying an antibody (eg, polystyrene latex particles, etc.). Latex particle agglutination measurement method to be used; Immunochromatography method using a membrane or the like carrying an antibody; Fixed to a solid phase carrier such as colored particles or particles having a color-developing ability, an enzyme or a phosphor labeled with a detection antibody, and magnetic fine particles.
  • the antibody of the present invention may be used as a capture antibody or as a detection antibody.
  • the presence or absence of Staphylococcus aureus in a sample can be detected quickly and easily.
  • a reagent containing the antibody of the present invention and a kit including an instruction sheet including an instruction for detecting the presence or absence of Staphylococcus aureus in a sample using the antibody of the present invention are also included.
  • Solvents and other components of such reagents, as well as instructions for operation and use in the instructions for such kits, as well as other components contained in such kits are specific used in the detection of Staphylococcus aureus. It may be appropriately determined according to the type of immunoassay.
  • a detection target sample and a detection antibody are sequentially dropped on a membrane including a detection region in which a capture antibody is immobilized on the surface and developed in parallel, and captured in the detection region of the membrane.
  • This is a method for detecting the target substance.
  • the detection target sample and the detection antibody are dropped in order on a membrane on which the capture antibody is immobilized and passed vertically to detect the target substance captured on the surface of the membrane.
  • the detection method of the present invention can be applied to both a lateral flow type kit and a flow-through type kit.
  • Example 1 Three-dimensional structural analysis of Staphylococcus aureus ribosomal proteins L7 / L12 ⁇ 1: Acquisition of Staphylococcus aureus ribosomal proteins L7 / L12>
  • the pGEX-6P-1 plasmid manufactured by GE Healthcare
  • SEQ ID NO: 2 the ribosomal protein L7 / L12 gene (SEQ ID NO: 2) of Staphylococcus aureus was cloned was introduced into Escherichia coli BL21 (DE3) pLysS Escherichia coli strain (manufactured by Promega).
  • the resulting E. coli strain, M9 medium (47.7mM Na 2 HPO 4 ⁇ 12H 2 O, 22mM KH 2 PO 4, 8.6mM NaCl, 2mM MgSO 4, 50 ⁇ M ZnSO 4, 100 ⁇ M CaCl 2, 4.1 ⁇ M biotin, 7.2 ⁇ M choline chloride, 2.3 ⁇ M folic acid, 8.2 ⁇ M nicotinamide, 4.6 ⁇ M calcium pantothenate, 6 ⁇ M pyridoxal hydrochloride, 0.3 ⁇ M riboflavin, 16.6 ⁇ M thiamine hydrochloride, 27 mM ampicillin sodium, 18.7 mM 15 N-NH 4 Cl, 11.1 mM 13 C-glucose), cultured at 37 ° C.
  • IPTG isopropyl- ⁇ -thiogalactopyranoside
  • the obtained ribosomal protein L7 / L12 was dialyzed using 50 mM sodium phosphate pH 6.8 as an external solution, diluted with a 4-fold amount of 20 mM Tris-HCl pH 8.0, and an ion exchange column RESOURCE Q (manufactured by GE Healthcare) was connected.
  • the protein was flowed through the AKTA protein purification system (manufactured by GE Healthcare) at a flow rate of 2 mL / min.
  • ⁇ 2 Three-dimensional structural analysis of Staphylococcus aureus ribosomal proteins L7 / L12 by NMR>
  • 250 ⁇ L of 1 mM ribosomal protein L7 / L12, 20 ⁇ L of heavy water, and 1 ⁇ L of 5 mg / mL DSS (4,5-dimethyl-4-silappanthan-1-sulfonic acid) are placed, degassed with an ejector, and then NMR. Installed in the device.
  • HNCO 4 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HN (CO) CA (8 integrations, number of data points (8) F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HNCA (8 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), CBCA (CO) NH (16 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024) F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HNCACB (8 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HBHA (CO) NH (16 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024) F1 x F2
  • the acquired spatial atomic coordinates were input to the Pymol software, and the three-dimensional structure of the ribosomal proteins L7 / L12 was drawn (Fig. 1).
  • NTD N-Terminal Domain
  • CTD C-Terminal Domain
  • FIG. 1 It was also found that two ribosomal protein L7 / L12 molecules having such a three-dimensional structure associate with each other's NTDs to form a dimer (FIG. 1).
  • Example 2 Three-dimensional structural analysis of ribosome proteins L7 / L12 of Streptococcus pneumoniae ⁇ 1: Acquisition of pneumococcal ribosomal proteins L7 / L12>
  • the pGEX-6P-1 plasmid manufactured by GE Healthcare
  • the ribosomal protein L7 / L12 gene (SEQ ID NO: 32) of Streptococcus pneumoniae was cloned was introduced into Escherichia coli BL21 (DE3) pLysS Escherichia coli strain (manufactured by Promega).
  • the resulting E. coli strain, M9 medium (47.7mM Na 2 HPO 4 ⁇ 12H 2 O, 22mM KH 2 PO 4, 8.6mM NaCl, 2mM MgSO 4, 50 ⁇ M ZnSO 4, 100 ⁇ M CaCl 2, 4.1 ⁇ M biotin, 7.2 ⁇ M choline chloride, 2.3 ⁇ M folic acid, 8.2 ⁇ M nicotinamide, 4.6 ⁇ M calcium pantothenate, 6 ⁇ M pyridoxal hydrochloride, 0.3 ⁇ M riboflavin, 16.6 ⁇ M thiamine hydrochloride, 27 mM ampicillin sodium, 18.7 mM 15 N-NH 4 Cl, 11.1 mM 13 C-glucose), cultured at 37 ° C.
  • IPTG isopropyl- ⁇ -thiogalactopyranoside
  • the obtained ribosomal protein L7 / L12 is dialyzed using 50 mM sodium phosphate pH 6.8 as an external solution, diluted with a 4-fold amount of 20 mM Tris-HCl pH 8.0, and an ion exchange column RESOURCE Q (manufactured by GE Healthcare) is connected.
  • the protein was flowed through the AKTA protein purification system (manufactured by GE Healthcare) at a flow rate of 2 mL / min.
  • the obtained ribosome protein L7 / L12 was used as a mobile phase in PBS (phosphate buffered saline), and a gel filtration column HiLoad 16/60 Superdex 75pg (manufactured by GE Healthcare) was connected to the AKTA protein purification system (manufactured by GE Healthcare). ) At a flow rate of 1 mL / min to obtain ribosomal proteins L7 / L12. The obtained ribosomal proteins L7 / L12 were centrifugally concentrated to 1 mM using Protein Assay Kit I (manufactured by BIO-RAD, model number 5000001JA), and then subjected to NMR measurement.
  • PBS phosphate buffered saline
  • HiLoad 16/60 Superdex 75pg manufactured by GE Healthcare
  • AKTA protein purification system manufactured by GE Healthcare
  • ⁇ 2 Three-dimensional structural analysis of pneumococcal ribosomal proteins L7 / L12 by NMR>
  • 250 ⁇ L of 1 mM ribosomal protein L7 / L12, 20 ⁇ L of heavy water, and 1 ⁇ L of 5 mg / mL DSS (4,5-dimethyl-4-silappanthan-1-sulfonic acid) are placed, degassed with an ejector, and then NMR. Installed in the device.
  • HNCO 4 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HN (CO) CA (8 integrations, number of data points (8) F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HNCA (8 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), CBCA (CO) NH (16 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024) F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HNCACB (8 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HBHA (CO) NH (16 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024) F1 x F2
  • the acquired spatial atomic coordinates were input to the Pymol software, and the three-dimensional structure of the ribosomal proteins L7 / L12 was drawn (Fig. 2).
  • NTD N-Terminal Domain
  • CTD C-Terminal Domain
  • the resulting E. coli strain, M9 medium (47.7mM Na 2 HPO 4 ⁇ 12H 2 O, 22mM KH 2 PO 4, 8.6mM NaCl, 2mM MgSO 4, 50 ⁇ M ZnSO 4, 100 ⁇ M CaCl 2, 4.1 ⁇ M biotin, 7.2 ⁇ M choline chloride, 2.3 ⁇ M folic acid, 8.2 ⁇ M nicotinamide, 4.6 ⁇ M calcium pantothenate, 6 ⁇ M pyridoxal hydrochloride, 0.3 ⁇ M riboflavin, 16.6 ⁇ M thiamine hydrochloride, 27 mM ampicillin sodium, 18.7 mM 15 N-NH It was cultured in 4 Cl (11.1 mM 13 C-glucose) at 37 ° C.
  • IPTG isopropyl- ⁇ -thiogalactopyranoside
  • the obtained ribosomal protein L7 / L12 is dialyzed using 50 mM sodium phosphate pH 6.8 as an external solution, diluted with a 4-fold amount of 20 mM Tris-HCl pH 8.0, and an ion exchange column RESOURCE Q (manufactured by GE Healthcare) is connected.
  • the protein was flowed through the AKTA protein purification system (manufactured by GE Healthcare) at a flow rate of 2 mL / min.
  • the obtained ribosome protein L7 / L12 was used as a mobile phase in PBS (phosphate buffered saline), and a gel filtration column HiLoad 16/60 Superdex 75pg (manufactured by GE Healthcare) was connected to the AKTA protein purification system (manufactured by GE Healthcare). ) At a flow rate of 1 mL / min to obtain ribosomal proteins L7 / L12. The obtained ribosomal proteins L7 / L12 were centrifugally concentrated to 1 mM using Protein Assay Kit I (manufactured by BIO-RAD, model number 5000001JA), and then subjected to NMR measurement.
  • PBS phosphate buffered saline
  • HiLoad 16/60 Superdex 75pg manufactured by GE Healthcare
  • AKTA protein purification system manufactured by GE Healthcare
  • ⁇ 2 Three-dimensional structural analysis of Pseudomonas aeruginosa ribosomal proteins L7 / L12 by NMR>
  • 250 ⁇ L of 1 mM ribosomal protein L7 / L12, 20 ⁇ L of heavy water, and 1 ⁇ L of 5 mg / mL DSS (4,5-dimethyl-4-silappanthan-1-sulfonic acid) are placed, degassed with an ejector, and then NMR. Installed in the device.
  • HNCO 4 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HN (CO) CA (8 integrations, number of data points (8) F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HNCA (8 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), CBCA (CO) NH (16 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024) F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HNCACB (8 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024), HBHA (CO) NH (16 integrations, number of data points (F1 x F2 x F3) 64 x 128 x 1024) F1 x F2
  • the acquired spatial atomic coordinates were input to the Pymol software, and the three-dimensional structure of the ribosomal proteins L7 / L12 was drawn (Fig. 3).
  • NTD N-Terminal Domain
  • CTD C-Terminal Domain
  • FIG. 4 shows ribosome protein L7 / L12 of Streptococcus pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus. It is a figure which shows typically the three-dimensional structure of each C terminal domain (CTD) part.
  • CTD C terminal domain
  • FIG. 5 is a diagram showing the alignment of the amino acid sequences of the C-terminal domain (CTD) portion of the ribosomal proteins L7 / L12 of Streptococcus pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus.
  • CCD C-terminal domain
  • the three-dimensional structure of the region 99 to 111 of L7 / L12 of Staphylococcus aureus and the polarity of amino acid residues are significantly different from those of the other two bacterial species, and thus the center of interaction with the antibody. It is predicted to be close to the site (Figs. 4 and 5). Furthermore, due to the difference in amino acid polarity among the three bacterial species, among the amino acid residues constituting the CTD of L7 / L12 of Staphylococcus aureus, the amino acid residues at positions 99 to 103, 107, 108, 110 and 111 are preferable. , Predicted to be the center of interaction with antibodies (Fig. 5).
  • Example 5 Acquisition of antibody that binds to Staphylococcus aureus ribosomal protein L7 / L12 CTD formed by amino acid residues at positions 55 to 122 of Staphylococcus aureus ribosomal protein L7 / L12 is used alone by the following procedure.
  • SA62A1, SA24C2 and SA30A2 were obtained as monoclonal antibodies that were expressed in 1 and recognized by an antigen-antibody reaction.
  • ⁇ 1 Preparation of Escherichia coli expressing CTD of Staphylococcus aureus ribosomal protein L7 / L12 alone> Artificial containing a nucleotide sequence (SEQ ID NO: 4) encoding an amino acid sequence (SEQ ID NO: 3) consisting of amino acid residues at positions 55 to 122 of the ribosome protein L7 / L12 of yellow staphylococcus with the addition of BamHI and XhoI restriction enzyme cleavage sites.
  • GenScript The synthetic gene (manufactured by GenScript) was cleaved with the above-mentioned two types of restriction enzymes, and then electrophoresed and stained with ethidium bromide in a 1.5% agarose gel.
  • a band of about 400 bp was cut from the gel. This band was purified with the QIAquick Gel Extraction Kit (manufactured by QIAGEN) and inserted into a general vector, pGEX-6P-1 (manufactured by GE Healthcare).
  • the vector pGEX-6P-1 and the above DNA are mixed so as to have a molar ratio of 1: 3, and T4.
  • the DNA was incorporated into a vector with a DNA ligase (manufactured by Invitrogen).
  • the vector pGEX6P-1 incorporating the DNA was introduced into BL21 (DE3) pLysS Escherichia coli strain (Promega) by a genetic method, and then on a semi-solid culture plate containing 50 ⁇ g / mL ampicillin (Sigma).
  • a certain LB L-broth agar (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) was inoculated. The plates were incubated at 37 ° C. for 12 hours, the grown colonies were indiscriminately selected and inoculated into L-broth culture medium containing the same concentration of ampicillin. After culturing with shaking at 37 ° C. for 8 hours, the cells were collected by centrifugation, and the plasmid was separated using the QIAprep Spin Miniprep Kit (QIAGEN) according to the attached instructions.
  • QIAprep Spin Miniprep Kit QIAGEN
  • the obtained plasmid was cleaved with the restriction enzymes BamHI / XhoI, and the DNA of about 370 bp was cleaved to confirm the insertion of the PCR product.
  • the base sequence of the inserted DNA was determined using the above clone.
  • nucleotide sequence of the inserted DNA fragment was determined using a fluorescent sequencer (manufactured by Applied Biosystems). Sequence samples were prepared using PRISM, Ready Reaction Dye Terminator Cycle Sequencing Kit (manufactured by Applied Biosystems). First, 9.5 ⁇ L of restriction enzyme reaction solution, 4.0 ⁇ L of T7 promoter primer (manufactured by Gibco BRL) (concentration 0.8 pmol / ⁇ L), and 0.16 ⁇ g / ⁇ L of template DNA (concentration 6.5 ⁇ L) were added. It was added to a 0.5 mL microtube and mixed.
  • the mixture was covered with two layers of 100 ⁇ L mineral oil and then subjected to 25 cycles of PCR amplification.
  • one cycle consists of a treatment at 96 ° C. for 30 seconds, a treatment at 55 ° C. for 15 seconds, and a treatment at 60 ° C. for 4 minutes.
  • the product was held at 4 ° C. for 5 minutes.
  • 80 ⁇ L of sterile purified water was added and stirred.
  • the product was centrifuged and the aqueous layer was extracted 3 times with a phenol-chloroform mixture. 10 ⁇ L of 3M sodium acetate pH 5.2 and 300 ⁇ L of ethanol were added to a 100 ⁇ L aqueous layer and stirred.
  • ⁇ 2 Preparation of CTD by culturing Escherichia coli expressing CTD of Staphylococcus aureus ribosomal protein L7 / L12 alone> Using Escherichia coli expressing CTD alone formed by the amino acid residues at positions 55 to 122 of the ribosome protein L7 / L12 of the yellow staphylococcus obtained above, 55 to the ribosome protein L7 / L12 of the yellow staphylococcus. A protein (CTD protein) corresponding to CTD formed by the amino acid residue at position 122 was prepared.
  • CTD protein CTD protein
  • the obtained CTD protein-containing fraction was dialyzed using 50 mM sodium phosphate pH 6.8 as an external solution, diluted with a 4-fold amount of 20 mM Tris-HCl pH 8.0, and an ion exchange column RESOURCE Q (manufactured by GE Healthcare) was used. It was flowed through a connected AKTA protein purification system (manufactured by GE Healthcare) at a flow rate of 2 mL / min. Subsequently, 20 mM Tris-HCl pH 8.0 to which 1 M NaCl was added was flowed at a flow rate of 2 mL / min so as to linearly increase from 0% to 50%, and the CTD protein was eluted.
  • the obtained ribosomal protein L7 / L12 was used as a mobile phase in PBS (phosphate buffered physiological saline), and a gel filtration column HiLoad 16/60 Superdex 75pg (manufactured by GE Healthcare) was connected to the AKTA protein purification system (manufactured by GE Healthcare). ) At a flow rate of 1 mL / min to purify the ribosomal proteins L7 / L12, and quantify the concentration using Protein Assay Kit I (BIO-RAD, model number 5000001JA). It was provided as a CTD protein of proteins L7 / L12.
  • ⁇ 3 Acquisition of mouse monoclonal antibody strain using CTD protein of Staphylococcus aureus ribosomal protein L7 / L12> Using the CTD protein of Staphylococcus aureus ribosomal protein L7 / L12 for obtaining the obtained monoclonal antibody, the monoclonal antibody strains SA62A1 and SA24C2 against the CTD protein were used according to the method described in Example 3 of International Publication No. 2001/057199. And 3 strains of SA30A2 were acquired.
  • NS-1 cell lines were used as myeloma cells.
  • the cell line was cultured in RPMI1640 medium containing 10% fetal bovine serum, and from 2 weeks before cell fusion, 0.13 mM azaguanine, 0.5 ⁇ g / mL MC-210, and 10% fetal bovine serum. After culturing in RPMI1640 medium containing 10% of fetal bovine serum for 1 week, it was used after culturing in RPMI1640 medium containing 10% fetal bovine serum.
  • mice 8 and splenocytes of mice was aseptically collected by the above procedure, the myeloma cells 2 ⁇ 10 7 cells after the culture were mixed well in a glass tube, and centrifuged for 5 minutes at 1,500 rpm, After discarding the supernatant, the cells were further mixed.
  • 50 mL of RPMI1640 culture solution kept at 37 ° C. was added, centrifuged at 1,500 rpm, the supernatant was removed, 1 mL of 50% polyethylene glycol kept at 37 ° C. was added, and the mixture was stirred for 1 minute. ..
  • 10 mL of RPMI1640 culture solution maintained at 37 ° C.
  • Glutathione S-transferase (GST) protein was fused with CTD protein of Staphylococcus aureus ribosome protein L7 / L12 to prepare GST fusion L7 / L12 CTD protein.
  • a diluted solution of the obtained GST fusion L7 / L12CTD protein and GST protein dissolved in PBS containing 0.05% soda azide at a concentration of 10 ⁇ g / mL was prepared. 100 ⁇ L of each of these solutions was separately dispensed into each well of a 96-well plate and adsorbed at 4 ° C. overnight.
  • TMB solution manufactured by KPL
  • 1N sulfuric acid was added to each cell to stop the reaction, and the absorbance at 450 nm was measured.
  • the cells in each positive well were collected, placed in a 24-well plastic plate, cultured by adding HAT medium, diluted with HT medium so that the number of cells was about 20 cells / mL, and 50 ⁇ L thereof was 96. Placed in each well of a hole culture plate. After mixing suspended 6-week-old mice thymocytes 106 in addition to the HT medium, 7% CO 2 conditions, and cultured for 2 weeks at 37 ° C..
  • the antibody activity in the culture supernatant was similarly tested by the above-mentioned ELISA method, and cells positive for the reaction with the L7 / L12CTD protein were collected. Further, by repeating the same dilution test and cloning operation, each hybridoma producing the monoclonal antibody strains SA62A1, SA24C2 and SA30A2 against the L7 / L12CTD protein was obtained.
  • amino acid sequences and base sequences of the heavy chain and light chain variable regions of the monoclonal antibody strains SA62A1, SA24C2 and SA30A2 are shown by the SEQ ID NOs shown in Table 1 below.
  • Example 6 Analysis of interaction between S. aureus ribosomal protein L7 / L12 and antibody About the monoclonal antibodies SA62A1, SA24C2 and SA30A2 obtained in Example 5 that recognize the CTD of S. aureus ribosomal protein L7 / L12. , The interaction of Staphylococcus aureus with ribosomal proteins L7 / L12 was analyzed by NMR according to the following procedure.
  • IPTG isopropyl- ⁇ -thiogalactopyranoside
  • the ribosomal protein L7 / L12 was purified on a glutathione-sepharose column using a Profinia protein purification system (manufactured by Bio-Rad). To 15 mL of the obtained protein solution, 1.5 mL of 10-fold concentrated PBS (phosphate buffered saline) and Precision Protease (manufactured by GE Healthcare) were added, and the mixture was shaken at room temperature for 2 hours. The reaction was passed through the glutathione-sepharose column again to obtain a pass-through fraction as ribosomal proteins L7 / L12.
  • PBS phosphate buffered saline
  • Precision Protease manufactured by GE Healthcare
  • the obtained ribosomal protein L7 / L12 was dialyzed using 50 mM sodium phosphate pH 6.8 as an external solution, diluted with a 4-fold amount of 20 mM Tris-HCl pH 8.0, and an ion exchange column RESOURCE Q (manufactured by GE Healthcare) was connected.
  • the protein was flowed through the AKTA protein purification system (manufactured by GE Healthcare) at a flow rate of 2 mL / min.
  • ribosomal protein L7 / L12 was eluted.
  • the obtained ribosomal protein L7 / L12 was used as a mobile phase in PBS (phosphate buffered saline), and a gel filtration column HiLoad 16/60 Superdex 75pg (manufactured by GE Healthcare) was connected to the AKTA protein purification system (manufactured by GE Healthcare).
  • ⁇ 2 Pretreatment of Staphylococcus aureus ribosomal protein L7 / L12 antibody>
  • the monoclonal antibodies SA62A1, SA24C2 and SA30A2 obtained in Example 5 that recognize the CTD of Staphylococcus aureus ribosomal proteins L7 / L12 were dialyzed against PBS (phosphate buffered saline) as an external solution and subjected to ultraviolet light (ultraviolet light (). After quantifying the concentration by the absorbance at a wavelength of 280 nm), it was subjected to NMR measurement.
  • a FID was obtained using a pulse sequence of [1 H- 15 N] HSQC (integration number 128, data point number (F1 ⁇ F2) 512 ⁇ 2048) with an AVANCE III HD 600MHz NMR apparatus (manufactured by Bruker).
  • the obtained FID was Fourier transformed using NMR Pipe software to obtain a spectrum.
  • the attribution information of Example 1 was added to the acquired spectrum on Sparky software.
  • the binding / dissociation constant of the antigen-antibody reaction is generally 1 ⁇ M or less, and it is considered that the equilibrium state is biased toward the binding side.
  • the [1 H- 15 N] HSQC signal intensity of each amino acid residue of the ribosome protein L7 / L12 when the ribosome protein L7 / L12 and the antibodies SA62A1, SA24C2, or SA30A2 are mixed at the above ratios is mixed with the antibody.
  • Each amino acid residue of the ribosome protein L7 / L12 before the above was divided by the [1 H- 15 N] HSQC signal intensity, the divided value is shown on the vertical axis, and the amino acid sequence of the ribosome protein L7 / L12 is shown on the horizontal axis. Graphs were created (FIGS. 6A, B, C).
  • the division value of CTD was approximately 0.7 or less (meaning that the signal intensity of ribosomal proteins L7 / L12 was attenuated by 30% or more by interacting with the antibody). Proteins L7 / L12 were found to interact with antibodies SA62A1, SA24C2, or SA30A2 at CTD (residues at positions 55-122) (FIGS. 6A, B, C).
  • the NTD of L7 / L12 and some of the amino acid residues in the linker region cannot be quantified due to duplication of NMR signals. The value is missing because it was possible. However, from the values before and after the missing site, it seems certain that the site does not interact with any antibody (FIGS. 6A, B, C).
  • Example 7 Examination of cross-reactivity of an antibody that binds to the ribosomal protein L7 / L12 of Staphylococcus aureus SA62A1, a monoclonal antibody that recognizes the CTD of the ribosomal protein L7 / L12 of Staphylococcus aureus, obtained in Example 5.
  • SA24C2 and SA30A2 were analyzed by ELISA for cross-reactivity with ribosomal proteins L7 / L12 of bacteria other than Staphylococcus aureus according to the following procedure.
  • ⁇ 1 Preparation of recombinant full-length ribosomal proteins L7 / L12 of each bacterial species for cross-reactivity analysis>
  • a recombinant full-length ribosomal protein L7 / L12 for a cross-reactivity test was prepared by the following method. First, as a target bacterial species used for cross-reactivity analysis, a plasmid vector pGEX-containing an artificially synthesized gene (manufactured by GenScript) having a base sequence encoding the amino acid sequence of the ribosomal proteins L7 / L12 of each bacterial species shown in Table 2 below. 6P-1 was prepared.
  • the obtained plasmid vector pGEX-6P-1 carrying the L7 / L12 gene of each bacterial strain was introduced into Escherichia coli One Shot Competent Cells (manufactured by Invitrogen), and LB containing 50 ⁇ g / mL ampicillin (manufactured by Sigma).
  • the medium (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) was seeded on a plate of a semi-solid medium, left at 37 ° C. for about 12 hours, and the resulting colonies were randomly selected and planted in 2 mL of LB liquid medium containing the same concentration of ampicillin.
  • the cells were collected by shaking and culturing at 37 ° C. for about an hour.
  • the plasmid was separated from the obtained cells using the QIAprep Spin Miniprep Kit (QIAGEN) according to the attached instructions.
  • the obtained plasmid was cleaved with the restriction enzymes BamHI / XhoI. Insertion of the ribosomal protein L7 / L12 artificial synthetic gene of each bacterial species was confirmed by cleaving about 370 bp of DNA.
  • Escherichia coli into which the plasmid vector was introduced was cultured overnight at 37 ° C. in 50 mL of LB medium, then placed in 500 mL of TB medium and cultured for 1 hour.
  • IPTG isopropyl ⁇ -D ( ⁇ )-thiogalactopyranoside
  • the recombinant full-length ribosomal protein L7 / L12 was collected and purified by the same method as in Example 1 to obtain a recombinant full-length ribosomal protein L7 / L12 of each bacterial species.
  • 96 holes each containing 100 ⁇ L of PBS solution containing Staphylococcus aureus and recombinant full-length ribosome protein L7 / L12 at concentrations of 0.01 ⁇ g / mL, 0.1 ⁇ g / mL, or 1 ⁇ g / mL, respectively. It was dispensed into an ELISA plate (Maxsorp ELISA plate manufactured by Nunc) and adsorbed overnight at 4 ° C. After removing the supernatant, 200 ⁇ L of 1% bovine serum albumin solution (in PBS) was added, and the mixture was reacted at room temperature for 1 hour for procking.
  • PBS 1% bovine serum albumin solution
  • the antibody solution was washed several times with a washing solution (PBS containing 0.02% Tween 20), and the antibody SA62A1, SA24C2, or SA30A2 was diluted with 0.5% TritonX-100 / PBS to 1 ⁇ g / mL.
  • a washing solution PBS containing 0.02% Tween 20
  • the antibody SA62A1, SA24C2, or SA30A2 was diluted with 0.5% TritonX-100 / PBS to 1 ⁇ g / mL.
  • about 1 ⁇ PBS itself (negative control) was added in an amount of 100 ⁇ L, and the mixture was reacted at room temperature for 1 hour.
  • the present invention can be widely used in fields where detection of Staphylococcus aureus in a sample is required, mainly in the medical field, and its industrial usefulness is extremely high.

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Abstract

黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の55~122位のアミノ酸残基からなるC末端ドメイン(CTD)内に存在するエピトープと抗原抗体反応を生じる、抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体。

Description

検体中の黄色ブドウ球菌を検出するための抗体、並びに斯かる抗体を用いて黄色ブドウ球菌を検出するための方法、試薬、及びキット
 本発明は、肺炎の原因菌の一つである黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)が検体中に存在するか否かを検出するための抗体、並びに斯かる抗体を用いて検体中の黄色ブドウ球菌を検出するための方法、試薬、及びキットに関する。
 微生物感染症に罹患した患者の治療に当たっては、感染症の迅速な診断が極めて重要である。微生物感染症の診断手法としては、感染症の原因菌を感染部位や血清・体液等から検出する手法や、原因菌に対する抗体を血液・体液等から検出する手法が挙げられるが、診断の確実性・迅速性の観点からは、原因菌を直接検出する手法が好ましい。
 微生物感染症の原因菌の検出手法は、原因菌の分離培養を経て、その生化学的性状を基に菌の同定を行う培養同定法、原因菌特異的遺伝子をポリメラーゼ連鎖反応(polymerase chain reaction:PCR)法等により増幅して菌の同定を行う遺伝子診断法、及び、原因菌の表面抗原マーカーに対する抗体の特異反応を利用して菌の同定を行う免疫的手法に大別される。しかし、培養同定法及び遺伝子診断法は、検出結果を得るまでに時間がかかり、且つ、検出感度の面でも課題がある場合が多い。よって、短時間で高感度に原因菌を検出できる点で、免疫的手法による診断が汎用されている。
 従来免疫法による感染症原因菌の検出には、菌種によって様々なマーカー抗原と抗体との組み合わせが使われている。
 黄色ブドウ球菌は、通性嫌気性のグラム陽性球菌であり、通常選択培地等を用いた分離培養により検査、検出される。しかし、同菌の分離培養には常温で1日から2日かかるなど培養法での検出には検査時間を含む課題があった。(特許文献1:特許第4201080号)、またこれに対してPCRなどの拡散増幅によって培養を行わずに黄色ブドウ球菌を検出する方法(非特許文献1:Journal of Clinical Microbiology, July 1992, p.1654-1660)等が知られていたが、迅速性が不十分であることや装置が必要なことなど課題があり、改善の余地があった。
 本発明者等は、全ての微生物細胞に存在し、しかもそのアミノ酸構造が微生物間である程度の相違点をもつ細胞内分子として、リボソームタンパク質(Ribosomal protein)L7/L12に着目し、斯かるタンパク質に対する抗体を利用することにより、様々な微生物を各々特異的に、且つ、同一菌種内の種々の血清型を網羅的に検出することが可能な手法を見出した(特許文献2:国際公開第2000/006603号)。
 しかし、斯かる既存の抗体は、その検出精度(菌種特異性)や、その検出精度を担保するための黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質(Ribosomal protein)L7/L12への特異的抗体の結合パターンが不明であった事など、改善の余地があった。
Journal of Clinical Microbiology, July 1992, p.1654-1660
特許第4201080号公報 国際公開第2000/006603号
 本発明は、検出感度及び検出精度(菌種特異性)に優れた黄色ブドウ球菌検出用抗体を提供することを目的とする。
 本発明者等は鋭意検討の結果、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の55~122位のアミノ酸残基からなるC末端ドメイン(CTD)内に、抗原抗体反応性及び特異性に優れたエピトープとなりうる部分アミノ酸配列が存在することを見出した。その上で、斯かる部分アミノ酸配列と抗原抗体反応を生じる複数の抗体を実際に作製し、これらの抗体を用いることにより、検体中の黄色ブドウ球菌を高い感度且つ精度で検出できることを検証し、本発明に到達した。
 即ち、本発明の主旨は以下に存する。
[1]黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)を検出するための抗体であって、配列番号1に示す黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の55~122位のアミノ酸残基からなるC末端ドメイン(CTD)内に存在するエピトープと抗原抗体反応を生じる、抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体。
[2]前記エピトープが、配列番号1の99~111位のアミノ酸残基から選択される1又は2以上のアミノ酸残基を含む、項[1]に記載の抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体。
[3]マイコプラズマ(Mycoplasma)属、エシェリキア(Escherichia)属、クラミジア(Chlamydia)属、サルモネラ(Salmonella)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、ストレプトコッカス(Streptococcus)属、ナイセリア(Neisseria)属、ヘモフィルス(Haemophilus)属、ボルデテラ(Bordetella)属、モラクセラ(Moraxella)属、及びレジオネラ(Legionella)属から選択される1以上の属の細菌と交差反応しない、項[1]又は[2]に記載の抗体、もしくはその断片、又はそれらの誘導体。
[4]重鎖可変領域配列として、配列番号5、配列番号9、及び配列番号13から選択される何れか1つのアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列、及び、
軽鎖可変領域配列として、配列番号7、配列番号11、及び配列番号15から選択される何れか1つのアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列
をそれぞれ含む、項[1]~[3]の何れか一項に記載の抗体、もしくはその断片、又はそれらの誘導体。
[5]重鎖可変領域配列として、配列番号5、配列番号9、及び配列番号13から選択される何れか1つのアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列、及び、
軽鎖可変領域配列として、配列番号7、配列番号11、及び配列番号15から選択される何れか1つのアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列
をそれぞれ含む抗体、もしくはその断片、又はそれらの誘導体。
[6]項[1]~[5]のいずれか一項に記載の抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体をコードする核酸分子。
[7]項[6]に記載の核酸分子を含むベクター又はプラスミド。
[8]項[6]に記載の核酸分子又は項[7]に記載のベクター若しくはプラスミドで形質転換された宿主細胞。
[9]宿主細胞が哺乳動物細胞、昆虫細胞、酵母細胞、及び植物細胞から選ばれる真核細胞、又は細菌細胞である、項[8]に記載の宿主細胞。
[10]項[1]~[5]のいずれか一項に記載の抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体を発現するハイブリドーマ。
[11]検体中の黄色ブドウ球菌の有無を検出するための試薬であって、項[1]~[5]のいずれか一項に記載の抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体を含む、試薬。
[12]検体中の黄色ブドウ球菌の有無を検出するためのキットであって、項[1]~[5]のいずれか一項に記載の抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体と、前記抗体を用いて検体中の黄色ブドウ球菌の有無を検出するための指示を含む指示書とを含む、キット。
[13]黄色ブドウ球菌を検出するための抗体又はその断片を作製する方法であって、配列番号1に示す黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のC末端ドメイン(CTD)を構成する99~111位のアミノ酸配列を有するエピトープポリペプチドを動物へ接種せしめ、形成された抗体又はその断片を含む血清を動物から回収することを含む方法。
[14]黄色ブドウ球菌を検出するための抗体又はその断片を作製する方法であって、配列番号1に示す黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のC末端ドメイン(CTD)を構成する55~122位のアミノ酸配列を有するエピトープポリペプチドを動物へ接種せしめ、形成された抗体又はその断片を含む血清を動物から回収することを含む、項[13]に記載の方法。
[15]前記血清に含まれる抗体又はその断片から、マイコプラズマ(Mycoplasma)属、エシェリキア(Escherichia)属、クラミジア(Chlamydia)属、サルモネラ(Salmonella)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、スタフィロコッカス(Staphylococcus)属、ナイセリア(Neisseria)属、ヘモフィルス(Haemophilus)属、ボルデテラ(Bordetella)属、モラクセラ(Moraxella)属、及びレジオネラ(Legionella)属から選択される1以上の属の細菌と交差反応しない抗体又はその断片をスクリーニングすることを更に含む、項[13]又は[14]に記載の方法。
[16]検体中の黄色ブドウ球菌の有無を検出するための方法であって、項[1]~[5]のいずれか一項に記載の抗体もしくはその断片又はそれらの誘導体、或いは、項[13]~[15]のいずれか一項に記載の方法により作製された抗体もしくはその断片又はそれらの誘導体を、検体と接触させ、抗原抗体反応の有無を検出することを含む方法。
 本発明の抗体によれば、検体中の黄色ブドウ球菌を高い感度且つ精度で検出することが可能である。
図1は、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の立体構造を模式的に示す図である。 図2は、肺炎球菌のリボソームタンパク質L7/L12の立体構造を模式的に示す図である。 図3は、緑膿菌のリボソームタンパク質L7/L12の立体構造を模式的に示す図である。 図4は、黄色ブドウ球菌、肺炎球菌、及び緑膿菌のリボソームタンパク質L7/L12のC末端ドメイン(CTD)部分の立体構造をそれぞれ模式的に示す図である。 図5は、黄色ブドウ球菌、肺炎球菌、及び緑膿菌のリボソームタンパク質L7/L12のC末端ドメイン(CTD)部分のアミノ酸配列のアラインメントを示す図である。 図6Aは、モノクローナル抗体SA62A1と黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12との相互作用のNMRによる解析結果を模式的に示す図である。 図6Bは、モノクローナル抗体SA24C2と黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12との相互作用のNMRによる解析結果を模式的に示す図である。 図6Cは、モノクローナル抗体SA30A2と黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12との相互作用のNMRによる解析結果を模式的に示す図である。
 以下、本発明を具体的な実施の形態に即して詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施の形態に束縛されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、任意の形態で実施することが可能である。
 なお、本明細書において引用される特許公報、特許出願公開公報、及び非特許公報を含む全ての文献は、その全体が援用により、あらゆる目的において本明細書に組み込まれる。
 また、本明細書に記載のアミノ酸配列を表す式では、別途記載のある場合を除き、アミノ酸を1文字コードで表すものとする。
1.黄色ブドウ球菌を検出するための抗体:
 本発明の第1の態様は、黄色ブドウ球菌を検出するための抗体(以下適宜「本発明の抗体」と称する。)に関する。
(1)緒言:
 本発明において「黄色ブドウ球菌」(Staphylococcus aureus)は、スタフィロコッカス(Staphylococcus)属に属する通性嫌気性のグラム陽性球菌である。黄色ブドウ球菌は人体の皮膚表面や毛孔等、特に鼻腔内に存在する常在菌であり、約30~100%のヒトが保有していると言われる。黄色ブドウ球菌は、プロテインAやフィブロネクチン結合因子等の病原因子を細胞内に有する上に、エンテロトキシンやTSST-1(毒素性ショック症候群毒素-1)等の外毒素も放出する。このため、ヒトの皮膚に常在するブドウ球菌の中では毒性が高く、特に創傷部等から体内に侵入すると種々の疾患を引き起こす。黄色ブドウ球菌によって引き起こされる疾患としては、伝染性膿痂疹や蜂窩織炎(蜂巣炎)等の皮膚感染症、肺炎や肺化膿症等の肺感染症、食中毒や毒素性ショック症候群等の毒素性疾患等が挙げられる。治療には主に抗生物質が用いられるが、治療が遅れると症状が重症化する場合があるので、早期の検出が極めて重要である。
 本発明者等は、黄色ブドウ球菌を検出する抗体を作製するに当たり、そのリボソームタンパク質L7/L12に着目した。本発明において「リボソームタンパク質L7/L12」、或いは単に「L7/L12」とは、微生物のタンパク質合成に必須のリボゾームタンパク質の1種であり、種々の細菌が共通して有するタンパク質である。黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12は、122個のアミノ酸残基から構成される単量体分子が2コピー連結された二量体構造を有する。各単量体の一次構造のアミノ酸配列を配列番号1に示す。本発明者等の解析結果によると、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の単量体は、1~40位のアミノ酸残基で一つの立体構造(NTD:N-Terminal Domain)を形成しており、14個のアミノ酸残基からなる、立体構造を形成していないリンカーを経て、更に55~122位のアミノ酸残基で別の立体構造(CTD:C-Terminal Domain)を形成している。また、斯かる立体構造を有する単量体分子が2コピー、互いのNTD同士で会合することにより、二量体構造を形成している(後述の実施例1及び図1参照)。
 また、肺炎球菌(Streptococcus pneumoniae)及び緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)のリボソームタンパク質L7/L12も同様に、2分子がNTD(N-Terminal Domain、1~40位のアミノ酸残基)で会合して二量体を形成し、ランダムコイル構造のリンカー(肺炎球菌の場合は41~54位のアミノ酸残基、緑膿菌の場合は41~53位のアミノ酸残基)を経て、更にCTD(C-Terminal Domain、肺炎球菌の場合は55~122位のアミノ酸残基、緑膿菌の場合は54~122位のアミノ酸残基)を形成していることが分かった(後述の実施例2及び実施例3並びに図2及び図3参照)。
 本発明者等は、黄色ブドウ球菌のL7/L12が有するこうした立体構造の中でも、以下の検討に基づき、免疫原性に優れたエピトープの候補として、特にCTDに着目した。
 肺炎球菌、緑膿菌、黄色ブドウ球菌のL7/L12のCTDの立体構造を比較すると、表面形状と電荷分布に大きな差があり、特に、肺炎球菌L7/L12の99~111位のアミノ酸残基からなる領域は、立体構造上で菌種間差が大きいことが判った(図4の点線部)。当該領域は、緑膿菌(PA)の場合は疎水性(白色)~非電荷親水性領域(薄青、薄赤色)の占める割合が高く、肺炎球菌(SP)および黄色ブドウ球菌(SA)の場合は負電荷領域(赤色)が支配的である。また、肺炎球菌と黄色ブドウ球菌を比較した場合、肺炎球菌の当該領域は負電荷(赤色)が占めているが、黄色ブドウ球菌の場合は右側に負電荷領域(赤色)が、左側に非電荷親水性領域(薄青、薄赤色)が位置している(後述の実施例4及び図4の点線部参照)。
 さらに、肺炎球菌、緑膿菌、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のアミノ酸配列を比較すると、99~111位のアミノ酸残基において菌種間の差異が大きいことも判った(図5)。例えば、L7/L12の99~103位のアミノ酸残基を比較すると、肺炎球菌の場合はG(グリシン:親水性、非電荷)、V(バリン:疎水性)、A(アラニン:疎水性)、T(トレオニン:親水性、非電荷)、A(アラニン:疎水性)であるのに対し、黄色ブドウ球菌の場合はA(アラニン:疎水性)、L(ロイシン:疎水性)、P(プロリン:疎水性)、K(リジン:親水性、正電荷)、E(グルタミン酸:親水性、負電荷)、緑膿菌の場合はG(グリシン:親水性、非電荷)、A(アラニン:疎水性)、S(セリン:親水性、非電荷)、K(リジン:親水性、正電荷)、E(グルタミン酸:親水性、負電荷)であり、アミノ酸の種類および極性の順序が菌種ごとに異なっている。
 同様に、L7/L12の107~108位のアミノ酸残基を比較すると、肺炎球菌の場合はE(グルタミン酸:親水性、負電荷)、I(イソロイシン:疎水性)であるのに対し、黄色ブドウ球菌の場合はK(リジン:親水性、正電荷)、L(ロイシン:疎水性)、緑膿菌の場合はA(アラニン:疎水性)、A(アラニン:疎水性)であり、アミノ酸の種類および極性の順序が菌種ごとに異なっている。
 また同様に、L7/L12の110~111位のアミノ酸を比較すると、肺炎球菌の場合はA(アラニン:疎水性)、K(リジン:親水性、正電荷)であるのに対し、黄色ブドウ球菌の場合はE(グルタミン酸:親水性、負電荷)、Q(グルタミン:親水性、非電荷)、緑膿菌の場合はK(リジン:親水性、正電荷)、A(アラニン:疎水性)であり、アミノ酸の種類および極性の順序が菌種ごとに異なっている(後述の実施例4及び図5参照)。
 以上のように、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12は、CTDに菌種間差異の大きなアミノ酸配列及び立体構造(表面形状、表面電荷)を有する。こうした知見から、本発明者等は、L7/L12全長ではなく、CTDを標的とした方が、より特異的な抗体を取得できるとの発想に至った。
 そして、L7/L12のCTDと同様のアミノ酸配列を有するペプチドを発現させ、これに特異的に結合する抗体を作製し、スクリーニングを行うことにより、抗体SA62A1、SA24C2、及びSA30A2を取得した(後述の実施例5参照)。その上で、これらの抗体が何れも、黄色ブドウ球菌のL7/L12のCTD、特に特定のアミノ酸残基を含んで構成されるエピトープと抗原抗体反応を生じていることを確認した(後述の実施例6及び図6A~C参照)。更に、これらの抗体が何れも、優れた検出感度及び検出精度(菌種特異性)を有していることを確認し(後述の実施例7参照)、本発明を完成させた。
 以下、より具体的に説明する。
(2)抗体の概要:
 本発明において「抗体」とは、特定の抗原又は物質を認識しそれに結合するタンパク質で、免疫グロブリン(Ig)という場合もある。一般的な抗体は、通常、ジスルフィド結合により相互結合された2つの軽鎖(軽鎖)及び2つの重鎖(重鎖)を有する。軽鎖にはλ鎖及びκ鎖と呼ばれる2種類が存在し、重鎖にはγ鎖、μ鎖、α鎖、δ鎖及びε鎖と呼ばれる5種類が存在する。その重鎖の種類によって、抗体には、それぞれIgG、IgM、IgA、IgD及びIgEという5種類のアイソタイプが存在する。
 重鎖は各々、重鎖定常(CH)領域及び重鎖可変(VH)領域を含む。軽鎖は各々、軽鎖定常(CL)領域及び軽鎖可変(VL)領域を含む。軽鎖定常(CL)領域は単一のドメインから構成される。重鎖定常(CL)領域は、3つのドメイン、即ちCH1、CH2及びCH3から構成される。軽鎖可変(VL)領域及び重鎖可変(VH)領域は各々、フレームワーク領域(FR)と呼ばれる保存性の高い4つの領域(FR-1、FR-2、FR-3、FR-4)と、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変性の3つの領域(CDR-1、CDR-2、CDR-3)とから構成される。重鎖定常(CH)領域は、3つのCDR(CDR-H1、CDR-H2、CDR-H3)及び4つのFR(FR-H1、FR-H2、FR-H3、FR-H4)を有し、これらはアミノ末端からカルボキシ末端へと、FR-H1、CDR-H1、FR-H2、CDR-H2、FR-H3、CDR-H3、FR-H4の順番で配列される。軽鎖定常(CL)領域は、3つのCDR(CDR-L1、CDR-L2、CDR-L3)及び4つのFR(FR-L1、FR-L2、FR-L3、FR-L4)を有し、これらはアミノ末端からカルボキシ末端へと、FR-L1、CDR-L1、FR-L2、CDR-L2、FR-L3、CDR-L3、FR-L4の順番で配列される。重鎖及び軽鎖の可変領域は、抗原と相互作用する結合ドメインを含む。
 本発明の抗体は、黄色ブドウ球菌を検出可能な抗体であって、以下の二つの観点から特定することができる。まず、第一の観点として、本発明の抗体は、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12に存在する特定のエピトープを認識して抗原抗体反応を生じるという特徴から規定することができる。また、第二の観点として、本発明の抗体は、その重鎖及び軽鎖の各可変領域が、特定のアミノ酸配列を有するという特徴からも規定することができる。第一の観点については後記[(2)抗体の性質]欄で、第二の観点については後記[(3)抗体の構造]欄で、それぞれ説明する。なお、本発明の抗体は第一の観点又は第二の観点の何れかの特徴を満たしていればよいが、第一の観点及び第二の観点の両方の特徴を満たす抗体も、本発明の抗体に含まれることは言うまでもない。
 なお、本発明の抗体は、ポリクローナル抗体でもモノクローナル抗体でもよいが、モノクローナル抗体であることが好ましい。ポリクローナル抗体は、通常は抗原で免疫した動物の血清から調製される抗体で、構造の異なる種々な抗体分子種の混合物である。一方、モノクローナル抗体とは、特定のアミノ酸配列を有する軽鎖可変(VL)領域及び重鎖可変(VH)領域の組み合わせを含む単一種類の分子からなる抗体をいう。モノクローナル抗体は、抗体産生細胞由来のクローンから産生することも可能であるが、抗体のタンパク質のアミノ酸をコードする遺伝子配列を有する核酸分子を取得し、斯かる核酸分子を用いて遺伝子工学的に作製することも可能である。また、重鎖及び軽鎖、或いはそれらの可変領域やCDR等の遺伝子情報を用いて抗体の結合性や特異性の向上のための改変等を行うことも、この分野での当業者にはよく知られた技術である。
 また、本発明の抗体は、抗体の断片及び/又は誘導体であってもよい。抗体の断片としては、F(ab’)、Fab、Fv等が挙げられる。抗体の誘導体としては、軽鎖及び/又は重鎖の定常領域部分に人工的にアミノ酸変異を導入した抗体、軽鎖及び/又は重鎖の定常領域のドメイン構成を改変した抗体、1分子あたり2つ以上のFc領域を有する抗体、糖鎖改変抗体、二重特異性抗体、抗体又は抗体の断片を抗体以外のタンパク質と結合させた抗体コンジュゲート、抗体酵素、タンデムscFv、二重特異性タンデムscFv、ダイアボディ(Diabody)等が挙げられる。更には、前記の抗体又はその断片若しくは誘導体が非ヒト動物由来の場合、そのCDR以外の配列の一部又は全部をヒト抗体の対応配列に置換したキメラ抗体又はヒト化抗体も、本発明の抗体に含まれる。なお、別途明記しない限り、本発明において単に「抗体」という場合、抗体の断片及び/又は誘導体も含むものとする。
(3)抗体の性質:
 本発明の抗体は、第一の観点として、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12内の特定のアミノ酸残基から構成されるエピトープと、抗原抗体反応を生じることを特徴とする。
 本発明において「抗原抗体反応」とは、抗体がその抗原の何れかの成分を認識し、これと結合することをいう。
 本発明において「エピトープ」とは、抗体が認識する抗原の一部分をいう。
 黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12において、本発明の抗体が結合するエピトープは、配列番号1に示す黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のアミノ酸配列のうち、55~122位のアミノ酸残基で形成されるCTDに存在する。実施例5~実施例7において後述する本発明者等の解析結果によると、本発明者等が実施例において実際に取得した高検出感度・高検出精度(高菌種特異性)の黄色ブドウ球菌検出用抗体SA62A1、SA24C2及びSA30A2は、何れもL7/L12の55~122位のアミノ酸残基で形成されるCTDに結合するものであることが確認されている。
 中でも、本発明の抗体が結合するリボソームタンパク質L7/L12のエピトープは、配列番号1の55~122位のアミノ酸残基から選択される1又は2以上、中でも3以上、又は4以上、又は5以上、又は6以上、又は7以上、又は8以上、又は9以上、又は10以上のアミノ酸残基を含むことが好ましい。特に、本発明の抗体が結合するリボソームタンパク質L7/L12のエピトープは、少なくとも配列番号1の99~111位から選択される1又は2以上、中でも3以上、又は4以上、又は5以上、又は6以上、又は7以上、又は8以上、又は9以上、又は10以上のアミノ酸残基を含むことがより好ましく、99~103、107、108、110、111位から選択される1又は2以上のアミノ酸残基を含むことが更に好ましい。実施例において後述する本発明者等の解析結果によると、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDの立体構造において、これらアミノ酸残基は表面付近に存在することが確認されている。また、これらのアミノ酸残基は、黄色ブドウ球菌のL7/L12を他の細菌種のL7/L12と比較した場合に、特に黄色ブドウ球菌の種特異性が高い場所であることからも、これらのアミノ酸残基が本発明の抗体に対するエピトープを形成していることは確実であると考えられる。
 また、本発明の抗体は、黄色ブドウ球菌以外の細菌やその他の成分と交差反応を生じないことが好ましい。
 具体的には、本発明の抗体は、マイコプラズマ(Mycoplasma)属、エシェリキア(Escherichia)属、クラミジア(Chlamydia)属、サルモネラ(Salmonella)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、ストレプトコッカス(Streptococcus)属、ナイセリア(Neisseria)属、ヘモフィルス(Haemophilus)属、ボルデテラ(Bordetella)属、モラクセラ(Moraxella)属、及びレジオネラ(Legionella)属から選択される1以上の属の細菌と、交差反応を生じないことが好ましい。中でも、本発明の抗体は、2以上の属、更には3以上の属、又は4以上の属、又は5以上の属、又は6以上の属、特に全ての属の細菌と交差反応を生じないことが好ましい。
 なお、抗体とエピトープ・抗原や他の成分との抗原抗体反応の測定は、当業者であれば固相又は液相の系での結合測定を適宜選択して行うことが可能である。そのような方法としては、酵素結合免疫吸着法(enzyme-linked immunosorbent assay:ELISA)、酵素免疫測定法(enzyme immunoassay:EIA)、表面プラズモン共鳴法(surface plasmon resonance:SPR)、蛍光共鳴エネルギー移動法(fluorescence resonance energy transfer:FRET)、発光共鳴エネルギー移動法(luminescence resonance energy transfer:LRET)等が挙げられるが、それらに限定されるものではない。また、そのような抗原抗体結合を測定する際に、抗体及び/又は抗原を酵素、蛍光物質、発光物質、放射性同位元素等で標識を行い、その標識した物質の物理的及び/又は化学的特性に適した測定方法を用いて抗原抗体反応を検出することも可能である。
 中でも、本発明では特に、抗原(エピトープ)と抗体との相互作用を、核磁気共鳴法(Nuclear Magnetic Resonance:NMR)により解析することが好ましい。斯かる手法の詳細については、例えばCavanagh et al., “Protein NMR Spectroscopy, Principles and Practice Protein NMR”, 2nd Edition, Academic Press, 2006や、Vitha et al., “Spectroscopy: Principles and Instrumentation”, Wiley-Blackwell, 2018の記載を参照することができる。具体的な解析条件としては、制限されるものではないが、例えば後述の実施例6で本発明者等が採用した解析条件を参照することができる。
(4)抗体の構造:
 第二の観点として、本発明の抗体は、その重鎖及び軽鎖の各可変領域が、特定のアミノ酸配列を有することを特徴とする。
 具体的に、本発明の抗体は、重鎖及び軽鎖の各可変領域配列として、以下のアミノ酸配列を有することが好ましい。
 重鎖可変領域配列としては、配列番号5、配列番号9、及び配列番号13から選択される何れか1つのアミノ酸配列と80%以上、中でも85%以上、更には90%以上、とりわけ95%以上、又は96%以上、又は97%以上、又は99%以上、特に100%の相同性(好ましくは同一性)を有するアミノ酸配列を有することが好ましい。中でも、重鎖可変領域配列としては、配列番号5、配列番号9、及び配列番号13から選択される何れか1つのアミノ酸配列であることがとりわけ好ましい。
 軽鎖可変領域配列として、配列番号7、配列番号11、及び配列番号15から選択される何れか1つのアミノ酸配列と80%以上、中でも85%以上、更には90%以上、とりわけ95%以上、又は96%以上、又は97%以上、又は99%以上、特に100%の相同性(好ましくは同一性)を有するアミノ酸配列を有することが好ましい。中でも、軽鎖可変領域配列としては、配列番号7、配列番号11、及び配列番号15から選択される何れか1つのアミノ酸配列であることがとりわけ好ましい。
 なお、本発明において、2つのアミノ酸配列の「相同性」とは、両アミノ酸配列をアラインメントした際に各対応箇所に同一又は類似のアミノ酸残基が現れる比率であり、2つのアミノ酸配列の「同一性」とは、両アミノ酸配列をアラインメントした際に各対応箇所に同一のアミノ酸残基が現れる比率である。なお、2つのアミノ酸配列の「相同性」及び「同一性」は、例えばBLAST(Basic Local Alignment Search Tool)プログラム(Altschul et al., J. Mol. Biol., (1990), 215(3):403-10)等を用いて求めることが可能である。
 また、ある抗体の重鎖及び軽鎖の各可変配列から、各CDRの配列を同定する方法としては、例えばKabat法(Kabat et al., The Journal of Immunology, 1991, Vol.147, No.5, pp.1709-1719)やChothia法(Al-Lazikani et al., Journal of Molecular Biology, 1997, Vol.273, No.4, pp.927-948)が挙げられる。これらの方法は本分野の技術常識であるが、例えばDr. Andrew C.R. Martin’s Groupのウェブサイト(http://www.bioinf.org.uk/abs/)等も参照できる。
 なお、あるアミノ酸に類似するアミノ酸としては、例えばアミノ酸の極性、荷電性、及びサイズに基づく以下の分類において、同一の群内に属するアミノ酸が挙げられる(何れも各アミノ酸の種類を一文字コードで表示する。)。
・芳香族アミノ酸:F、H、W、Y;
・脂肪族アミノ酸:I、L、V;
・疎水性アミノ酸:A、C、F、H、I、K、L、M、T、V、W、Y;
・荷電アミノ酸:D、E、H、K、R等:
・正荷電アミノ酸:H、K、R;
・負荷電アミノ酸:D、E;
・極性アミノ酸:C、D、E、H、K、N、Q、R、S、T、W、Y;
・小型アミノ酸:A、C、D、G、N、P、S、T、V等:
・超小型アミノ酸:A、C、G、S。
 また、あるアミノ酸に類似するアミノ酸としては、例えばアミノ酸の側鎖の種類に基づく以下の分類において、同一の群内に属するアミノ酸も挙げられる(何れも各アミノ酸の種類を一文字コードで表示する。)。
・脂肪族側鎖を有するアミノ酸:G、A、V、L、I;
・芳香族側鎖を有するアミノ酸:F、Y、W;
・硫黄含有側鎖を有するアミノ酸:C、M;
・脂肪族ヒドロキシル側鎖を有するアミノ酸:S、T;
・塩基性側鎖を有するアミノ酸:K、R、H;
・酸性アミノ酸及びそれらのアミド誘導体:D、E、N、Q。
(5)抗体の作製方法:
 本発明の抗体を作製する方法は、特に制限されないが、例えば以下の手法を挙げることができる。
 本発明の抗体がポリクローナル抗体の場合、検出対象となる黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の全部又は一部、好ましくはCTDを構成する配列番号1の55~122位のアミノ酸残基(配列番号3のアミノ酸残基)からなるポリペプチド、或いはこれと80%以上、中でも85%以上、更には90%以上、とりわけ95%以上、又は96%以上、又は97%以上、又は99%以上、特に100%の相同性(好ましくは同一性)を有するアミノ酸配列を有するポリペプチド(これを以下「エピトープポリペプチド」という)を用いて作製することができる。具体的には、エピトープポリペプチドを用意し、必要に応じてアジュバントとともに動物へ接種せしめ、その血清を回収することで、前記エピトープポリペプチドと抗原抗体反応を生じる抗体(ポリクローナル抗体)を含む抗血清を得ることができる。接種する動物としてはヒツジ、ウマ、ヤギ、ウサギ、マウス、ラット等であり、特にポリクローナル抗体作製にはヒツジ、ウサギなどが好ましい。また、得られた抗血清より抗体を精製・分画し、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12と抗原抗体反応を生じること、及び、他の特定の成分、例えば前記列記の属の細菌と交差反応を生じないことを指標として、公知の手法により適宜スクリーニングを行うことにより、より特異性に優れた所望の抗体を得ることが可能である。更に、所望の抗体分子を産生する抗体産生細胞を単離し、骨髄腫細胞と細胞融合させて自律増殖能を持ったハイブリドーマを作製することにより、モノクローナル抗体を得ることも可能である。また、動物への感作を必要としない方法として、抗体の重鎖可変(VH)領域若しくは軽鎖可変(VL)領域又はそれらの一部を発現するファージライブラリーを用いて、検出対象となる黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12と特異的に結合する抗体や特定のアミノ酸配列からなるファージクローンを取得し、その情報から抗体を作製する技術も利用可能である。
 また、上記手順により所望の抗体が得られば、斯かる抗体の構造、具体的には重鎖定常(CH)領域、重鎖可変(VH)領域、軽鎖定常(CL)領域、及び/又は軽鎖可変(VL)領域のアミノ酸配列の一部又は全部を、公知のアミノ酸配列解析法を用いて解析することができる。こうして得られた所望の抗体のアミノ酸配列に対し、抗体の結合性や特異性の向上のための改変等を行う手法も、当業者には公知である。更には、所望の抗体のアミノ酸配列の全部又は一部(特に重鎖可変(VH)領域及び軽鎖可変(VL)領域の全部又は一部、中でも各CDRのアミノ酸配列)を利用し、必要に応じて公知の抗体のアミノ酸配列の一部(特に重鎖定常(CH)領域及び軽鎖定常(CL)領域、並びに場合により重鎖可変(VH)領域及び軽鎖可変(VL)領域の各FRのアミノ酸配列)と組み合わせることにより、同様の抗原特異性を有する蓋然性の高い別の抗体を設計することも可能である。
 一方、抗体の一部(CDR又は可変領域)又は全部のアミノ酸配列が特定されている場合には、公知の手法により、斯かる所望の抗体のアミノ酸配列の全部又は一部をコードする塩基配列を有する核酸分子を作製し、斯かる核酸分子を用いて遺伝子工学的に抗体を作製することも可能である。更には、斯かる塩基配列から所望の抗体の各構成要素を発現するためのベクターやプラスミド等を作製し、宿主細胞(哺乳類細胞、昆虫細胞、植物細胞、酵母細胞、微生物細胞等)に導入して、当該抗体を産生させることも可能である。また、得られた抗体の性能の向上や副作用の回避を目的に、抗体の定常領域の構造に改変を入れることや、糖鎖の部分での改変を行うことも、当業者によく知られた技術によって適宜行うことができる。
 なお、以上説明した、本発明の抗体を製造する方法、本発明の抗体をコードする核酸分子、斯かる核酸分子を含むベクター又はプラスミド、斯かる核酸分子やベクター又はプラスミドを含む細胞、更には本発明の抗体を産生するハイブリドーマ等も、本発明の対象となる。
 なお、本明細書に記載の抗体の作製・改変等の技法は、何れも当業者には公知であるが、例えばAntibodies; A laboratory manual, E. Harlow et al., Cold Spring Harbor Laboratory Press (2014)等の記載を参照することができる。また、本明細書に記載の分子生物学的技法(例えばアミノ酸配列解析法、核酸分子の設計・作製法、ベクターやプラスミドの設計・作製法等)も、何れも当業者には公知であるが、例えばMolecular Cloning, A laboratory manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Shambrook, J. et al. (1989)等の記載を参照することができる。
2.黄色ブドウ球菌の検出方法・試薬・キット:
 本発明の別の態様は、本発明の抗体を用いて、検体中の黄色ブドウ球菌の有無を検出する方法(以下適宜「本発明の検出方法」と呼ぶ)に関する。
 本発明の検出方法は、前記の本発明の抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体を、検体と接触させ、抗原抗体反応の有無を検出することを含む。ここで、本発明の抗体は、前述のように黄色ブドウ球菌の特定のエピトープと抗原抗体反応を生じることから、斯かる抗原抗体反応の有無を公知の各種の免疫測定法で検出することで、検体中に黄色ブドウ球菌が存在するか否かを検出することができる。
 検体としては、主にヒト又は非ヒト動物由来の生体試料が挙げられる。生体試料の種類は特に制限されないが、例としては血液(全血、血漿、血清)、リンパ液、尿、唾液、涙液、羊水、腹水等の液体試料や、各種組織の生検試料等の固体試料のホモジネート懸濁液や抽出液、更にはこれらの培養上清などが挙げられる。
 なお、本発明の抗体は、前述のように黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12に存在する特定のエピトープを認識して抗原抗体反応を生じることから、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12を細菌の細胞膜外に露出させることで、検出感度を向上させることができる。従って、本発明の抗体を検体に接触させる前に、検体に対して細菌を溶菌させる処理を施してもよい。斯かる細菌の溶菌処理としては、限定されるものではないが、界面活性剤や溶菌酵素等を用いた溶菌処理が挙げられる。溶菌処理に使用可能な界面活性剤としては、例えばTriton X-100、Tween 20、Briji 35、Nonidet P-40、ドデシル-β-D-マルトシド、オクチル-β-D-グルコシド等の非イオン性界面活性剤;Zwittergent 3-12、CHAPS(3-(3-コラミドプロピル)ジメチルアンモニオ-1-プロパンスルホネート)等の両イオン性界面活性剤;SDS(ドデシル硫酸ナトリウム)等の陰イオン性界面活性剤等が挙げられる。溶菌処理に使用可能な溶菌酵素としては、例えばリゾチーム、リゾスタフィン、ペプシン、グルコシダーゼ、ガラクトシダーゼ、アクロモペプチダーゼ、β-N-アセチルグルコサミニダーゼ等が挙げられる。
 本発明の抗体を検体と接触させる手法や、抗原抗体反応を検出するための免疫測定法は、限定されない。免疫測定法の例としては、限定されるものではないが、抗体を担持させたマイクロタイタープレートを用いるELISA(酵素結合免疫吸着)法;抗体を担持させたラテックス粒子(例えばポリスチレンラテックス粒子等)を用いるラテックス粒子凝集測定法;抗体を担持させたメンブレン等を用いるイムノクロマト法;着色粒子又は発色能を有する粒子、酵素若しくは蛍光体等で標識した検出用抗体と、磁気微粒子等の固相担体に固定化した捕捉用抗体とを用いるサンドイッチアッセイ法等、種々の公知の免疫測定法が挙げられる。なお、サンドイッチアッセイ法等の検出用抗体及び捕捉用抗体を併用する免疫測定法の場合、本発明の抗体は捕捉用抗体として用いてもよく、検出用抗体として用いてもよい。
 本発明の検出方法によれば、検体中の黄色ブドウ球菌の有無を迅速且つ簡便に検出することが可能となる。
 なお、本発明の検出方法に使用するべく、本発明の抗体を含む試薬や、本発明の抗体を用いて検体中の黄色ブドウ球菌の有無を検出するための指示を含む指示書と共に含むキットも、本発明の対象となる。斯かる試薬の溶媒やその他の成分、また、斯かるキットの指示書における操作や用途の指示、更には斯かるキットに含まれるその他の構成要素は、黄色ブドウ球菌の検出に使用される具体的な免疫測定法の種類に応じて適宜決定すればよい。中でも、検体中の黄色ブドウ球菌の有無を簡易に検出可能なキットの具体例としては、ラテラルフロー方式のキットと、フロースルー方式のキットとを挙げることができる。ここで、ラテラルフロー方式とは、捕捉用抗体を表面に固定化させた検出領域を含むメンブレンに対し、検出対象試料及び検出用抗体を順に滴下して平行に展開させ、メンブレンの検出領域に捕捉された目的物質を検出する方法である。一方、フロースルー方式とは、捕捉用抗体を表面に固定化させたメンブレンに、検出対象試料及び検出用抗体を順に滴下して垂直に通過させ、メンブレンの表面に捕捉された目的物質を検出する方法である。本発明の検出方法は、ラテラルフロー方式のキットとフロースルー方式のキットの何れに対しても適用することが可能である。
 以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例にも束縛されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、任意の形態で実施することが可能である。
[実施例1]黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の立体構造解析
<1:黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の取得>
 黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12遺伝子(配列番号2)をクローニングしたpGEX-6P-1プラスミド(GE Healthcare社製)を大腸菌BL21(DE3)pLysS大腸菌株(Promega社製)に導入した。
 得られた大腸菌株を、M9培地(47.7mM NaHPO・12HO、22mM KHPO、8.6mM NaCl、2mM MgSO、50μM ZnSO、100μM CaCl、4.1μM ビオチン、7.2μM 塩化コリン、2.3μM 葉酸、8.2μM ニコチンアミド、4.6μM パントテン酸カルシウム、6μM 塩酸ピリドキサール、0.3μM リボフラビン、16.6μM 塩酸チアミン、27mM アンピシリンナトリウム、18.7mM 15N-NHCl、11.1mM 13C-グルコース)で、37℃でOD600が0.6に達するまで培養し、氷水で急冷した。IPTG(イソプロピル-β-チオガラクトピラノシド)を終濃度1mMになるように加え、16℃で36時間培養した後、7000rpm、15分、4℃で遠心し、大腸菌を回収した。
 得られた大腸菌1gにつき、BugBuster(Merck Millipore社製)を5mL、ベンゾナーゼ(登録商標)エンドヌクレアーゼ(Merck Millipore社製)を5μL添加し、室温で30分間振盪し、大腸菌を完全に溶解した。0.45μmフィルターで濾過した後、Profiniaタンパク質精製システム(Bio-Rad社製)を用いて、グルタチオン-セファロースカラムでリボソームタンパク質L7/L12を精製した。得られたタンパク質溶液15mLに1.5mLの10倍濃度PBS(リン酸緩衝生理食塩水)及びPrescissionプロテアーゼ(GE Healthcare社製)を加え、室温で2時間振盪した。反応液をグルタチオン-セファロースカラムに再度通し、素通り画分をリボソームタンパク質L7/L12として取得した。
 取得したリボソームタンパク質L7/L12を50mM リン酸ナトリウムpH6.8を外液として透析し、4倍量の20mM Tris-HCl pH8.0で希釈し、イオン交換カラムRESOURCE Q(GE Healthcare社製)を接続したAKTAタンパク質精製システム(GE Healthcare社製)に2mL/分の流速で流した。続いて、1M NaClを添加した20mM Tris-HCl pH8.0を0~50%まで直線的に増加するように2mL/分の流速で流し、リボソームタンパク質L7/L12を溶出した。
 得られたリボソームタンパク質L7/L12をPBS(リン酸緩衝生理食塩水)を移動相として、ゲル濾過カラムHiLoad 16/60 Superdex 75pg(GE Healthcare社製)を接続したAKTAタンパク質精製システム(GE Healthcare社製)に1mL/分の流速で流し、リボソームタンパク質L7/L12を取得した。取得したリボソームタンパク質L7/L12をプロテインアッセイキットI(BIO-RAD社製、型番5000001JA)を用いて1mMになるように遠心濃縮した後、NMR測定に供した。
<2:NMRによる黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の立体構造解析>
 Shigemi NMR試料管に、1mM リボソームタンパク質L7/L12を250μL、重水を20μL、5mg/mL DSS(4,4-ジメチル-4-シラペンタン-1-スルホン酸)を1μL入れ、アスピレーターで脱気後、NMR装置に設置した。
 AVANCE III HD 600MHz NMR装置(Bruker社製)で、HNCO(積算回数4、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HN(CO)CA(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HNCA(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、CBCA(CO)NH(積算回数16、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HNCACB(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HBHA(CO)NH(積算回数16、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HN(CA)HA(積算回数32、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、C(CO)NH(積算回数16、データポイント数(F1×F2×F3)128×128×1024)のパルスシーケンスを用いて各FIDを、Unity INOVA 800MHz NMR装置(Agilent社製)で[H-15N] HSQC(積算回数8、データポイント数(F1×F2)512×2048)、[H-13C] HSQC aliphatic(積算回数8、データポイント数(F1×F2)868×2048)、[H-13C] HSQC aromatic(積算回数32、データポイント数(F1×F2)204×2048)、HCCH-TOCSY aliphatic(積算回数4、データポイント数(F1×F2×F3)96×256×2048)、HCCH-TOCSY aromatic(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)128×128×2048)、15N-edited NOESY(ミキシングタイム75ミリ秒、積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×256×2048)、13C-edited NOESY aliphatic(ミキシングタイム75ミリ秒、積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)96×256×2048)、13C-edited NOESY aromatic(ミキシングタイム75ミリ秒、積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×256×2048)のパルスシーケンスを用いて各FIDを得た。得られた各FIDをNMR Pipeソフトを用いてフーリエ変換し、各スペクトルを取得した。
 取得した各スペクトルをSparkyソフト上で帰属した。まず、リボソームタンパク質L7/L12の主鎖-NH-をHNCO、HN(CO)CA、HNCA、CBCA(CO)NH、HNCACB、HBHA(CO)NH、HN(CA)HAの各スペクトルを用いて、[H-15N] HSQCスペクトル上に帰属した。次に、側鎖-CH-、-CH-、-CH-をC(CO)NH、HCCH-TOCSY aliphatic、HCCH-TOCSY aromaticの各スペクトルを用いて、[H-13C] HSQC aliphaticスペクトルと[H-13C] HSQC aromaticスペクトル上に帰属した。最後に、15N-edited NOESY、13C-edited NOESY aliphatic、13C-edited NOESY aromaticの各スペクトルを用いて、5Å以内の距離にあるHを検出、帰属した。帰属方法の詳細は、PROTEIN NMR SPECTROSCOPY PRINCIPLES AND PRACTICE SECOND EDITION, 2007, Cavanagh, J., Fairbrother, W.J., Palmer, III, A.G., Rance, M., and Skelton, N.J., Elsevier Academic Press.に従った。
 帰属した原子座標とH間距離情報をCYANA立体構造自動計算ソフトに入力して、20回の立体構造計算を経て充分にエネルギー値を収束させ、リボソームタンパク質L7/L12立体構造の空間原子座標を得た。
 取得した空間原子座標をPymolソフトに入力し、リボソームタンパク質L7/L12の立体構造を描画した(図1)。リボソームタンパク質L7/L12の主鎖の立体構造を表示すると、1~40位のアミノ酸残基で一つの立体構造(NTD:N-Terminal Domain)を形成しており、14個のアミノ酸残基からなる、立体構造を形成していないリンカーを経て、更に55~122位のアミノ酸残基で別の立体構造(CTD:C-Terminal Domain)を形成していることが分かった(図1)。また、斯かる立体構造を有するリボソームタンパク質L7/L12分子が2つ、互いのNTD同士で会合し、二量体を形成していることが分かった(図1)。
[実施例2]肺炎球菌のリボソームタンパク質L7/L12の立体構造解析
<1:肺炎球菌のリボソームタンパク質L7/L12の取得>
 肺炎球菌のリボソームタンパク質L7/L12遺伝子(配列番号32)をクローニングしたpGEX-6P-1プラスミド(GE Healthcare社製)を大腸菌BL21(DE3)pLysS大腸菌株(Promega社製)に導入した。
 得られた大腸菌株を、M9培地(47.7mM NaHPO・12HO、22mM KHPO、8.6mM NaCl、2mM MgSO、50μM ZnSO、100μM CaCl、4.1μM ビオチン、7.2μM 塩化コリン、2.3μM 葉酸、8.2μM ニコチンアミド、4.6μM パントテン酸カルシウム、6μM 塩酸ピリドキサール、0.3μM リボフラビン、16.6μM 塩酸チアミン、27mM アンピシリンナトリウム、18.7mM 15N-NHCl、11.1mM 13C-グルコース)で、37℃でOD600が0.6に達するまで培養し、氷水で急冷した。IPTG(イソプロピル-β-チオガラクトピラノシド)を終濃度1mMになるように加え、16℃で36時間培養した後、7000rpm、15分、4℃で遠心し、大腸菌を回収した。
 得られた大腸菌1gにつき、BugBuster(Merck Millipore社製)を5mL、ベンゾナーゼ(登録商標)エンドヌクレアーゼ(Merck Millipore社製)を5μL添加し、室温で30分間振盪し、大腸菌を完全に溶解した。0.45μmフィルターで濾過した後、Profiniaタンパク質精製システム(Bio-Rad社製)を用いて、グルタチオン-セファロースカラムでリボソームタンパク質L7/L12を精製した。得られたタンパク質溶液15mLに1.5mLの10倍濃度PBS(リン酸緩衝生理食塩水)及びPrescissionプロテアーゼ(GE Healthcare社製)を加え、室温で2時間振盪した。反応液をグルタチオン-セファロースカラムに再度通し、素通り画分をリボソームタンパク質L7/L12として取得した。
 取得したリボソームタンパク質L7/L12を50mM リン酸ナトリウムpH6.8を外液として透析し、4倍量の20mM Tris-HCl pH8.0で希釈し、イオン交換カラムRESOURCE Q(GE Healthcare社製)を接続したAKTAタンパク質精製システム(GE Healthcare社製)に2mL/分の流速で流した。続いて、1M NaClを添加した20mM Tris-HCl pH8.0を0~50%まで直線的に増加するように2mL/分の流速で流し、リボソームタンパク質L7/L12を溶出した。
 得られたリボソームタンパク質L7/L12をPBS(リン酸緩衝生理食塩水)を移動相として、ゲル濾過カラムHiLoad 16/60 Superdex 75pg(GE Healthcare社製)を接続したAKTAタンパク質精製システム(GE Healthcare社製)に1mL/分の流速で流し、リボソームタンパク質L7/L12を取得した。取得したリボソームタンパク質L7/L12をプロテインアッセイキットI(BIO-RAD社製、型番5000001JA)を用いて1mMになるように遠心濃縮した後、NMR測定に供した。
<2:NMRによる肺炎球菌のリボソームタンパク質L7/L12の立体構造解析>
 Shigemi NMR試料管に、1mM リボソームタンパク質L7/L12を250μL、重水を20μL、5mg/mL DSS(4,4-ジメチル-4-シラペンタン-1-スルホン酸)を1μL入れ、アスピレーターで脱気後、NMR装置に設置した。
 AVANCE III HD 600MHz NMR装置(Bruker社製)で、HNCO(積算回数4、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HN(CO)CA(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HNCA(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、CBCA(CO)NH(積算回数16、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HNCACB(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HBHA(CO)NH(積算回数16、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HN(CA)HA(積算回数32、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、C(CO)NH(積算回数16、データポイント数(F1×F2×F3)128×128×1024)のパルスシーケンスを用いて各FIDを、Unity INOVA 800MHz NMR装置(Agilent社製)で[H-15N] HSQC(積算回数8、データポイント数(F1×F2)512×2048)、[H-13C] HSQC aliphatic(積算回数8、データポイント数(F1×F2)868×2048)、[H-13C] HSQC aromatic(積算回数32、データポイント数(F1×F2)204×2048)、HCCH-TOCSY aliphatic(積算回数4、データポイント数(F1×F2×F3)96×256×2048)、HCCH-TOCSY aromatic(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)128×128×2048)、15N-edited NOESY(ミキシングタイム75ミリ秒、積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×256×2048)、13C-edited NOESY aliphatic(ミキシングタイム75ミリ秒、積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)96×256×2048)、13C-edited NOESY aromatic(ミキシングタイム75ミリ秒、積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×256×2048)のパルスシーケンスを用いて各FIDを得た。得られた各FIDをNMR Pipeソフトを用いてフーリエ変換し、各スペクトルを取得した。
 取得した各スペクトルをSparkyソフト上で帰属した。まず、リボソームタンパク質L7/L12の主鎖-NH-をHNCO、HN(CO)CA、HNCA、CBCA(CO)NH、HNCACB、HBHA(CO)NH、HN(CA)HAの各スペクトルを用いて、[H-15N] HSQCスペクトル上に帰属した。次に、側鎖-CH-、-CH-、-CH-をC(CO)NH、HCCH-TOCSY aliphatic、HCCH-TOCSY aromaticの各スペクトルを用いて、[H-13C] HSQC aliphaticスペクトルと[H-13C] HSQC aromaticスペクトル上に帰属した。最後に、15N-edited NOESY、13C-edited NOESY aliphatic、13C-edited NOESY aromaticの各スペクトルを用いて、5Å以内の距離にあるHを検出、帰属した。帰属方法の詳細は、PROTEIN NMR SPECTROSCOPY PRINCIPLES AND PRACTICE SECOND EDITION, 2007, Cavanagh, J., Fairbrother, W.J., Palmer, III, A.G., Rance, M., and Skelton, N.J., Elsevier Academic Press.に従った。
 帰属した原子座標とH間距離情報をCYANA立体構造自動計算ソフトに入力して、20回の立体構造計算を経て充分にエネルギー値を収束させ、リボソームタンパク質L7/L12立体構造の空間原子座標を得た。
 取得した空間原子座標をPymolソフトに入力し、リボソームタンパク質L7/L12の立体構造を描画した(図2)。リボソームタンパク質L7/L12の主鎖の立体構造を表示すると、1~40位のアミノ酸残基で一つの立体構造(NTD:N-Terminal Domain)を形成しており、およそ14アミノ酸残基の立体構造を形成していないリンカーを経て、更に55~122位のアミノ酸残基で別の立体構造(CTD:C-Terminal Domain)を形成していることが分かった(図2)。また、斯かる立体構造を有するリボソームタンパク質L7/L12分子が2つ、互いのNTD同士で会合し、二量体を形成していることが分かった(図2)。
[実施例3]緑膿菌のリボソームタンパク質L7/L12の立体構造解析
<1:緑膿菌のリボソームタンパク質L7/L12の取得>
 緑膿菌のリボソームタンパク質L7/L12遺伝子(配列番号22)をクローニングしたpGEX-6P-1プラスミド(GE Healthcare社製)を大腸菌BL21(DE3)pLysS大腸菌株(Promega社製)に導入した。
 得られた大腸菌株を、M9培地(47.7mM NaHPO・12HO、22mM KHPO、8.6mM NaCl、2mM MgSO、50μM ZnSO、100μM CaCl、4.1μM ビオチン、7.2μM 塩化コリン、2.3μM 葉酸、8.2μM ニコチンアミド、4.6μM パントテン酸カルシウム、6μM 塩酸ピリドキサール、0.3μM リボフラビン、16.6μM 塩酸チアミン、27mM アンピシリンナトリウム、18.7mM 15N-NHCl、11.1mM 13C-グルコース)で、37℃でOD600が0.6に達するまで培養し、氷水で急冷した。IPTG(イソプロピル-β-チオガラクトピラノシド)を終濃度1mMになるように加え、16℃で36時間培養した後、7000rpm、15分、4℃で遠心し、大腸菌を回収した。
 得られた大腸菌1gにつき、BugBuster(Merck Millipore社製)を5mL、ベンゾナーゼ(登録商標)エンドヌクレアーゼ(Merck Millipore社製)を5μL添加し、室温で30分間振盪し、大腸菌を完全に溶解した。0.45μmフィルターで濾過した後、Profiniaタンパク質精製システム(Bio-Rad社製)を用いて、グルタチオン-セファロースカラムでリボソームタンパク質L7/L12を精製した。得られたタンパク質溶液15mLに1.5mLの10倍濃度PBS(リン酸緩衝生理食塩水)及びPrescissionプロテアーゼ(GE Healthcare社製)を加え、室温で2時間振盪した。反応液をグルタチオン-セファロースカラムに再度通し、素通り画分をリボソームタンパク質L7/L12として取得した。
 取得したリボソームタンパク質L7/L12を50mM リン酸ナトリウムpH6.8を外液として透析し、4倍量の20mM Tris-HCl pH8.0で希釈し、イオン交換カラムRESOURCE Q(GE Healthcare社製)を接続したAKTAタンパク質精製システム(GE Healthcare社製)に2mL/分の流速で流した。続いて、1M NaClを添加した20mM Tris-HCl pH8.0を0~50%まで直線的に増加するように2mL/分の流速で流し、リボソームタンパク質L7/L12を溶出した。
 得られたリボソームタンパク質L7/L12をPBS(リン酸緩衝生理食塩水)を移動相として、ゲル濾過カラムHiLoad 16/60 Superdex 75pg(GE Healthcare社製)を接続したAKTAタンパク質精製システム(GE Healthcare社製)に1mL/分の流速で流し、リボソームタンパク質L7/L12を取得した。取得したリボソームタンパク質L7/L12をプロテインアッセイキットI(BIO-RAD社製、型番5000001JA)を用いて1mMになるように遠心濃縮した後、NMR測定に供した。
<2:NMRによる緑膿菌のリボソームタンパク質L7/L12の立体構造解析>
 Shigemi NMR試料管に、1mM リボソームタンパク質L7/L12を250μL、重水を20μL、5mg/mL DSS(4,4-ジメチル-4-シラペンタン-1-スルホン酸)を1μL入れ、アスピレーターで脱気後、NMR装置に設置した。
 AVANCE III HD 600MHz NMR装置(Bruker社製)で、HNCO(積算回数4、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HN(CO)CA(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HNCA(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、CBCA(CO)NH(積算回数16、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HNCACB(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HBHA(CO)NH(積算回数16、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、HN(CA)HA(積算回数32、データポイント数(F1×F2×F3)64×128×1024)、C(CO)NH(積算回数16、データポイント数(F1×F2×F3)128×128×1024)のパルスシーケンスを用いて各FIDを、Unity INOVA 800MHz NMR装置(Agilent社製)で[H-15N] HSQC(積算回数8、データポイント数(F1×F2)512×2048)、[H-13C] HSQC aliphatic(積算回数8、データポイント数(F1×F2)868×2048)、[H-13C] HSQC aromatic(積算回数32、データポイント数(F1×F2)204×2048)、HCCH-TOCSY aliphatic(積算回数4、データポイント数(F1×F2×F3)96×256×2048)、HCCH-TOCSY aromatic(積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)128×128×2048)、15N-edited NOESY(ミキシングタイム75ミリ秒、積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×256×2048)、13C-edited NOESY aliphatic(ミキシングタイム75ミリ秒、積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)96×256×2048)、13C-edited NOESY aromatic(ミキシングタイム75ミリ秒、積算回数8、データポイント数(F1×F2×F3)64×256×2048)のパルスシーケンスを用いて各FIDを得た。得られた各FIDをNMR Pipeソフトを用いてフーリエ変換し、各スペクトルを取得した。
 取得した各スペクトルをSparkyソフト上で帰属した。まず、リボソームタンパク質L7/L12の主鎖-NH-をHNCO、HN(CO)CA、HNCA、CBCA(CO)NH、HNCACB、HBHA(CO)NH、HN(CA)HAの各スペクトルを用いて、[H-15N] HSQCスペクトル上に帰属した。次に、側鎖-CH-、-CH-、-CH-をC(CO)NH、HCCH-TOCSY aliphatic、HCCH-TOCSY aromaticの各スペクトルを用いて、[H-13C] HSQC aliphaticスペクトルと[H-13C] HSQC aromaticスペクトル上に帰属した。最後に、15N-edited NOESY、13C-edited NOESY aliphatic、13C-edited NOESY aromaticの各スペクトルを用いて、5Å以内の距離にあるHを検出、帰属した。帰属方法の詳細は、PROTEIN NMR SPECTROSCOPY PRINCIPLES AND PRACTICE SECOND EDITION, 2007, Cavanagh, J., Fairbrother, W.J., Palmer, III, A.G., Rance, M., and Skelton, N.J., Elsevier Academic Press.に従った。
 帰属した原子座標とH間距離情報をCYANA立体構造自動計算ソフトに入力して、20回の立体構造計算を経て充分にエネルギー値を収束させ、リボソームタンパク質L7/L12立体構造の空間原子座標を得た。
 取得した空間原子座標をPymolソフトに入力し、リボソームタンパク質L7/L12の立体構造を描画した(図3)。リボソームタンパク質L7/L12の主鎖の立体構造を表示すると、1~40位のアミノ酸残基で一つの立体構造(NTD:N-Terminal Domain)を形成しており、およそ13個のアミノ酸残基からなる、立体構造を形成していないリンカーを経て、更に54~122位のアミノ酸残基で別の立体構造(CTD:C-Terminal Domain)を形成していることが分かった(図3)。また、斯かる立体構造を有するリボソームタンパク質L7/L12分子が2つ、互いのNTD同士で会合し、二量体を形成していることが分かった(図3)。
[実施例4]肺炎球菌、緑膿菌、及び黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTD部分の比較検討
 図4は、肺炎球菌、緑膿菌、及び黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のC末端ドメイン(CTD)部分の立体構造をそれぞれ模式的に示す図である。本図から明らかなように、肺炎球菌、緑膿菌、及び黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDの立体構造を比較すると、表面形状と電荷分布に大きな差がある領域が認められた(図4の点線部)。当該領域は、肺炎球菌、緑膿菌、及び黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の99~111位のアミノ酸残基からなる領域であり(図5)、緑膿菌(PA)の場合は疎水性(白色)~非電荷親水性領域(薄青、薄赤色)の占める割合が高く、肺炎球菌(SP)および黄色ブドウ球菌(SA)の場合は負電荷領域(赤色)が支配的である。また、肺炎球菌と黄色ブドウ球菌を比較した場合、肺炎球菌の該領域は負電荷(赤色)が占めているが、黄色ブドウ球菌の場合は右側に負電荷領域(赤色)が、左側に非電荷親水性領域(薄青、薄赤色)が位置している(図4の点線部)。
 図5は、肺炎球菌、緑膿菌、及び黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のC末端ドメイン(CTD)部分のアミノ酸配列のアラインメントを示す図である。本図から明らかなように、リボソームタンパク質L7/L12のC末端ドメイン(CTD)部分のアミノ酸配列にも、3菌種で大きな差異が認められた。当該領域は、肺炎球菌、緑膿菌、及び黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の99~111位である。L7/L12の99~103位のアミノ酸を比較すると、肺炎球菌の場合はG(グリシン:親水性、非電荷)、V(バリン:疎水性)、A(アラニン:疎水性)、T(トレオニン:親水性、非電荷)、A(アラニン:疎水性)であるのに対し、黄色ブドウ球菌の場合はA(アラニン:疎水性)、L(ロイシン:疎水性)、P(プロリン:疎水性)、K(リジン:親水性、正電荷)、E(グルタミン酸:親水性、負電荷)、緑膿菌の場合はG(グリシン:親水性、非電荷)、A(アラニン:疎水性)、S(セリン:親水性、非電荷)、K(リジン:親水性、正電荷)、E(グルタミン酸:親水性、負電荷)、)であり、アミノ酸の種類および極性の順序が菌種ごとに異なっている(図5)。同様に、L7/L12の107~108位のアミノ酸を比較すると、肺炎球菌の場合はE(グルタミン酸:親水性、負電荷)、I(イソロイシン:疎水性)であるのに対し、黄色ブドウ球菌の場合はK(リジン:親水性、正電荷)、L(ロイシン:疎水性)、緑膿菌の場合はA(アラニン:疎水性)、A(アラニン:疎水性)であり、アミノ酸の種類および極性の順序が菌種ごとに異なっている(図5)。また同様に、L7/L12の110~111位のアミノ酸を比較すると、肺炎球菌の場合はA(アラニン:疎水性)、K(リジン:親水性、正電荷)であるのに対し、黄色ブドウ球菌の場合はE(グルタミン酸:親水性、負電荷)、Q(グルタミン:親水性、非電荷)、緑膿菌の場合はK(リジン:親水性、正電荷)、A(アラニン:疎水性)であり、アミノ酸の種類および極性の順序が菌種ごとに異なっている(図5)。
 以上のように、黄色ブドウ球菌のL7/L12の99~111位の領域の立体構造及びアミノ酸残基の極性は、他2菌種と比較して大きく異なることから、抗体との相互作用の中心部位に近いと予測される(図4、5)。さらに、3菌種間のアミノ酸極性の違いから、黄色ブドウ球菌のL7/L12のCTDを構成するアミノ酸残基の中でも、好ましくは99~103、107、108、110、111位のアミノ酸残基が、抗体との相互作用の中心であると予測される(図5)。
[実施例5]黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12に結合する抗体の取得
 以下の手順で、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の55~122位のアミノ酸残基により形成されるCTDを単独で発現させ、これを抗原抗体反応により認識するモノクローナル抗体としてSA62A1、SA24C2及びSA30A2を取得した。
<1:黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDを単独で発現する大腸菌の調製>
 BamHI及びXhoI制限酵素切断部位を追加した黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の55~122位のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列(配列番号3)をコードする塩基配列(配列番号4)を含む人工合成遺伝子(GenScript社製)を、前述2種類の制限酵素で切断後、1.5%アガロースゲル中にて電気泳動とエチジウムブロマイドによる染色を行った。ゲルから約400bpのバンドを切り取った。このバンドをQIAquick Gel Extraction Kit(QIAGEN社製)で精製し、一般的なベクターであるpGEX-6P-1(GE Healthcare社製)に挿入した。
 具体的には、ベクターpGEX-6P-1と、先のDNA(制限酵素で切断し、ゲルで精製した人工合成遺伝子)とを、そのモル比が1:3となるように混ぜ合わせて、T4 DNAリガーゼ(Invitrogen社製)にてベクターに当該DNAを組み込んだ。前記DNAを組み込んだベクターpGEX6P-1を、BL21(DE3)pLysS大腸菌株(Promega社)に遺伝子学的手法により導入し、ついで50μg/mLのアンピシリン(シグマ社)を含む半固体状の培養プレートであるLB L-ブロス寒天(宝酒造株式会社製)に接種した。プレートを37℃で12時間インキュベートし、成長したコロニーを無差別に選択し、同じ濃度のアンピシリンを含むL-ブロス培養液に接種した。37℃で8時間振盪培養後、遠心分離にて集菌し、QIAprep Spin Miniprep Kit(QIAGEN社)を用い、添付の説明書に従ってプラスミドを分離した。得られたプラスミドを制限酵素BamHI/XhoIにて切断処理し、約370bpのDNAを切断することによって、PCR生成物の挿入を確認した。挿入されたDNAの塩基配列を上記クローンを用いて決定した。
 具体的に、挿入DNA断片の塩基配列の決定は、蛍光シークエンサー(Applied Biosystems社製)を用いて実施した。シークエンスサンプルの調製は、PRISM, Ready Reaction Dye Terminator Cycle Sequencing Kit(Applied Biosystems社製)を用いて行った。まず、9.5μLの制限酵素反応液、4.0μLのT7プロモータープライマー(Gibco BRL社製)(濃度0.8pmol/μL)、及び0.16μg/μLのテンプレートDNA(濃度6.5μL)を、0.5mLのマイクロチューブに加えて混合した。混合物を2層の100μL鉱油で覆ったのち、25サイクルのPCR増幅処理を行った。ここで、1サイクルは、96℃での30秒間の処理、55℃での15秒間の処理、及び60℃での4分間の処理からなる。生成物を4℃で5分間保持した。反応終了後、80μLの無菌精製水を加え、攪拌した。生成物を遠心分離し、水層をフェノールークロロホルム混合液で3回抽出した。10μLの3M酢酸ナトリウムpH5.2と300μLのエタノールを100μLの水層に加え、攪拌した。その後14,000rpm、室温で15分間遠心し、沈殿を回収した。沈殿を75%エタノールで洗浄後、真空下に2分間静置して乾燥させ、シークエンス用サンプルとした。シークエンスサンプルは、4μLの10mMのEDTAを含むホルムアミドに溶解して90℃で2分間変性した。このものは氷中で冷却してシークエンスに供した。
 無差別に選択した5個のクローンのうち2個は、PCRに用いたプローブと配列上の相同性を有していた。また、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の55~122位のアミノ酸残基の遺伝子配列と一致したDNA配列が明白であった。この遺伝子断片は、明らかに黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の55~122位のアミノ酸残基からなるCTDを遺伝子をコードするものである。
<2:黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDを単独で発現する大腸菌の培養による同CTDの調製>
 前述で得られた黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の55~122位のアミノ酸残基により形成されるCTDを単独で発現する大腸菌を用いて、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の55~122位のアミノ酸残基により形成されるCTDに対応するタンパク質(CTDタンパク質)の調製を行った。
 具体的には、同大腸菌株を、M9培地(47.7mM NaHPO・12HO、22mM KHPO、8.6mM NaCl、2mM MgSO、50μM ZnSO、100μM CaCl、4.1μM ビオチン、7.2μM 塩化コリン、2.3μM 葉酸、8.2μM ニコチンアミド、4.6μM パントテン酸カルシウム、6μM 塩酸ピリドキサール、0.3μM リボフラビン、16.6μM 塩酸チアミン、27mM アンピシリンナトリウム、18.7mM NHCl、11.1mM グルコース)で、37℃でOD600が0.6に達するまで培養し、氷水で急冷した。IPTG(イソプロピル-β-チオガラクトピラノシド)を終濃度1mMになるように加え、16℃で36時間培養した後、7000rpm、15分、4℃で遠心し、大腸菌を回収した。得られた大腸菌1gにつき、BugBuster(Merck Millipore社製)を5mL、ベンゾナーゼ エンドヌクレアーゼ(Merck Millipore社製)を5μL添加し、室温で30分間振盪し、大腸菌を完全に溶解した。0.45μmフィルターで濾過した後、Profiniaタンパク質精製システム(Bio-Rad社製)を用いて、グルタチオン-セファロースカラムでリボソームタンパク質L7/L12を精製した。得られたタンパク質溶液15mLに1.5mLの10倍濃度PBS(リン酸緩衝生理食塩水)及びPrescissionプロテアーゼ(GE Healthcare社製)を加え、室温で2時間振盪した。反応液をグルタチオン-セファロースカラムに再度通し、素通り画分をCTDタンパク質含有画分として取得した。
 取得したCTDタンパク質含有画分を、50mM リン酸ナトリウムpH6.8を外液として透析し、4倍量の20mM Tris-HCl pH8.0で希釈し、イオン交換カラムRESOURCE Q(GE Healthcare社製)を接続したAKTAタンパク質精製システム(GE Healthcare社製)に2mL/分の流速で流した。続いて、1M NaClを添加した20mM Tris-HCl pH8.0を0%から50%まで直線的に増加するように2mL/分の流速で流し、CTDタンパク質を溶出した。
 得られたリボソームタンパク質L7/L12をPBS(リン酸緩衝生理食塩水)を移動相として、ゲル濾過カラムHiLoad 16/60 Superdex 75pg(GE Healthcare社製)を接続したAKTAタンパク質精製システム(GE Healthcare社製)に1mL/分の流速で流し、リボソームタンパク質L7/L12を精製し、プロテインアッセイキットI(BIO-RAD社製、型番5000001JA)を用いて濃度定量し、モノクローナル抗体取得用の黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDタンパク質として供した。
<3:黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDタンパク質を用いたマウスモノクローナル抗体株の取得>
 取得したモノクローナル抗体取得用の黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDタンパク質を用いて、国際公開第2001/057199号の実施例3に記載の方法に従って、同CTDタンパク質に対するモノクローナル抗体株SA62A1、SA24C2及びSA30A2の3株を取得した。
 具体的には、前記手順にて得られた黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDタンパク質100μgを抗原として、200μLのPBSに溶解した後、フロイントのコンプリートアジュバント(Freund's Complete Adjuvant)を200μL加え、混合してエマルジョン化した。得られた抗原エマルジョン200μLを、マウスの腹腔内に注射した。また、初回抗原投与から2週間後、4週間後、及び6週間後に、同じ抗原エマルジョンをマウスの腹腔内に注射した。更に、初回抗原投与から10週間後及び14週間後に、2倍濃度の抗原エマルジョンをマウスの腹腔内に注射した。最終抗原投与から3日後に、マウスから脾臓を摘出し、無菌的に脾細胞を採取して、以下の手順にて骨髄腫細胞との細胞融合を行った。
 骨髄腫細胞としては、NS-1系の細胞株を用いた。当該細胞株を、10%の牛胎児血清を含むRPMI1640培地で培養し、細胞融合の2週間前からは、0.13mMのアザグアニン、0.5μg/mLのMC-210、10%の牛胎児血清を含むRPMI1640培地で1週間培養した後、更に10%の牛胎児血清を含むRPMI1640培地で1週間培養してから用いた。
 前記手順により無菌的に採取したマウスの脾細胞10個と、前記培養後の骨髄腫細胞2×10個とを、ガラスチューブ内でよく混合した後、1,500rpmで5分間遠心し、上澄みを廃棄してから、細胞を更によく混合した。この混合細胞試料に、37℃に保持したRPMI1640培養液50mLを加え、1,500rpmで遠心分離した後、上澄み液を除去し、37℃に保持した50%ポリエチレングリコール1mLを加え、1分間攪拌した。この細胞混合液に、37℃に保持したRPMI1640培養液10mLを加え、殺菌したピペットで約5分間吸引・排出することにより激しく攪拌した後、1,000rpmで5分間遠心分離し、上澄み液を除去した後、細胞濃度が5×10/mLとなるように30mLのHAT培養液を加え、均一になるまで攪拌した。この細胞混合液を0.1mLずつ96ウェル培養プレートの各ウェルに注ぎ、7%の炭酸ガス雰囲気下、37℃で培養した。培養開始から第1日、第1週、及び第2週に、HAT培地をそれぞれ0.1mLずつ加え、ELISA法により所望の抗体を産生する融合細胞のスクリーニングを行った。
 ELISA法により所望の抗体を産生する細胞をスクリーニングした。黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDタンパク質に、グルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)タンパク質を融合し、GSTフュージョンL7/L12CTDタンパク質を作製した。得られたGSTフュージョンL7/L12CTDタンパク質及びGSTタンパク質を、0.05%のアジ化ソーダ含むPBSに、それぞれ10μg/mL濃度で溶解した希釈した液を作製した。これらの液を100μLずつ、96穴プレートの各ウェルに別々に分注し、4℃で1晩吸着させた。上澄み除去後、1%牛血清アルブミン溶液(PBS中)200μLを添加し、室温で1時間反応させてブロッキングした。上澄み液を除去し、生成物を洗浄液(0.02%Tween20含有PBS)で洗浄した後、融合細胞の培養液100mLを加え、室温にて2時間反応させた。上澄み液を除去し、沈殿を洗浄液で洗浄した後、ペルオキシダーゼでラベルしたヤギ抗マウスIgG抗体溶液(濃度50ng/mL)100μLを加え、室温にて1時間反応させた。上澄み液を除去し、生成物を再び洗浄液で洗浄した後、TMB溶液(KPL社製)を100μLずつ加え、室温にて20分間反応させた。着色したところで、各セルに1N硫酸100μLを加えて反応を停止し、450nmの吸光度を測定した。
 この結果、GSTフュージョンL7/L12CTDタンパク質のみに反応し、GSTタンパク質には反応しない陽性ウェルが見出され、これらのウェルにはL7/L12CTDタンパク質に対する抗体が含まれていることが判明した。そこで、各陽性ウェル中の細胞を回収し、24穴プラスティックプレートに入れ、HAT培地を加えて培養した後、細胞数が約20個/mLになるようにHT培地で希釈し、その50μLを96穴培養プレートの各ウェルに入れた。HT培地に懸濁した6週齢のマウス胸腺細胞10個を加えて混合した後、7%CO条件下、37℃で2週間培養した。培養上澄み中の抗体活性を前述のELISA法にて同様に検定し、L7/L12CTDタンパク質との反応が陽性の細胞を回収した。更に同様の希釈検定及びクローニング操作を繰り返すことにより、L7/L12CTDタンパク質に対するモノクローナル抗体株SA62A1、SA24C2及びSA30A2を産生する各ハイブリドーマを取得した。
 前述のようにして取得した陽性クローンモノクローナル抗体株SA62A1、SA24C2及びSA30A2の3株を用いて、定法にしたがってモノクローナル抗体を生産、回収した。
<4:得られたマウスモノクローナル抗体株の軽鎖及び重鎖各可変領域のアミノ酸配列の決定>
 取得したモノクローナル抗体株SA62A1、SA24C2及びSA30A2の3株について、定法にしたがって軽鎖及び重鎖各可変領域のアミノ酸配列及び対応する塩基配列を決定した。
 モノクローナル抗体株SA62A1、SA24C2及びSA30A2の重鎖及び軽鎖各可変領域のアミノ酸配列及び塩基配列を、それぞれ以下の表1に示す配列番号で示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[実施例6]黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12と抗体の相互作用解析
 実施例5で得られた、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDを認識するモノクローナル抗体SA62A1、SA24C2及びSA30A2について、以下の手順により、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12との相互作用のNMRによる解析を行った。
<1:黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の取得>
 実施例1で作成した大腸菌株を、M9培地(47.7mM NaHPO・12HO、22mM KHPO、8.6mM NaCl、2mM MgSO、50μM ZnSO、100μM CaCl、4.1μM ビオチン、7.2μM 塩化コリン、2.3μM 葉酸、8.2μM ニコチンアミド、4.6μM パントテン酸カルシウム、6μM 塩酸ピリドキサール、0.3μM リボフラビン、16.6μM 塩酸チアミン、27mM アンピシリンナトリウム、18.7mM 15N-NHCl、11.1mM 12C-グルコース)で、37℃でOD600が0.6に達するまで培養し、氷水で急冷した。IPTG(イソプロピル-β-チオガラクトピラノシド)を終濃度1mMになるように加え、16℃で36時間培養した後、7000rpm、15分、4℃で遠心し、大腸菌を回収した。得られた大腸菌1gにつき、BugBuster(Merck Millipore社製)を5mL、ベンゾナーゼ エンドヌクレアーゼ(Merck Millipore社製)を5μL添加し、室温で30分間振盪し、大腸菌を完全に溶解した。0.45μmフィルターで濾過した後、Profiniaタンパク質精製システム(Bio-Rad社製)を用いて、グルタチオン-セファロースカラムでリボソームタンパク質L7/L12を精製した。得られたタンパク質溶液15mLに1.5mLの10倍濃度PBS(リン酸緩衝生理食塩水)及びPrescissionプロテアーゼ(GE Healthcare社製)を加え、室温で2時間振盪した。反応液をグルタチオン-セファロースカラムに再度通し、素通り画分をリボソームタンパク質L7/L12として取得した。
 取得したリボソームタンパク質L7/L12を50mM リン酸ナトリウムpH6.8を外液として透析し、4倍量の20mM Tris-HCl pH8.0で希釈し、イオン交換カラムRESOURCE Q(GE Healthcare社製)を接続したAKTAタンパク質精製システム(GE Healthcare社製)に2mL/分の流速で流した。続いて、1M NaClを添加した20mM Tris-HCl pH8.0を0%から50%まで直線的に増加するように2mL/分の流速で流し、リボソームタンパク質L7/L12を溶出した。
 得られたリボソームタンパク質L7/L12をPBS(リン酸緩衝生理食塩水)を移動相として、ゲル濾過カラムHiLoad 16/60 Superdex 75pg(GE Healthcare社製)を接続したAKTAタンパク質精製システム(GE Healthcare社製)に1mL/分の流速で流し、リボソームタンパク質L7/L12を精製し、プロテインアッセイキットI(BIO-RAD社製、型番5000001JA)を用いて濃度定量した後、NMR測定に供した。
<2:黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の抗体の前処理>
 実施例5で得られた、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDを認識するモノクローナル抗体SA62A1、SA24C2及びSA30A2を、PBS(リン酸緩衝生理食塩水)を外液として透析し、紫外光(波長280nm)の吸光度により濃度定量した後、NMR測定に供した。
<3:NMRによる黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12と抗体の相互作用解析>
 黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12を、抗体SA62A1、SA24C2、又はSA30A2とそれぞれ混合した。L7/L12と抗体SA62A1又はSA30A2との混合比率は何れも1:1.5(モル比)とし、L7/L12と抗体SA24C2との混合比率は1:5(モル比)とした。各混合物をPBS(リン酸緩衝生理食塩水)で250μLまでメスアップした後、重水を20μL、5mg/mL DSS(4,4-ジメチル-4-シラペンタン-1-スルホン酸)を1μL入れ、Shigemi NMR試料管に移し、アスピレーターで脱気後、NMR装置に設置した。
 AVANCE III HD 600MHz NMR装置(Bruker社製)で、[H-15N] HSQC(積算回数128、データポイント数(F1×F2)512×2048)のパルスシーケンスを用いてFIDを得た。得られたFIDをNMR Pipeソフトを用いてフーリエ変換し、スペクトルを取得した。取得したスペクトルに対し、Sparkyソフト上で、実施例1の帰属情報を追記した。
 NMRでは、リボソームタンパク質L7/L12のように低分子量(13、000)であれば、明瞭(sharp)な信号として観測可能であるが、抗体のような高分子量(150、000)の場合は、非常に幅広く不明瞭(broad)な信号となるため、強度不足により観測不可能である。また、一般的に抗原抗体反応の結合/解離定数は1μM以下であり、結合側に偏った平衡状態にあると考えられている。従って、リボソームタンパク質L7/L12が抗体と相互作用(結合)すると、抗体の影響を受けてリボソームタンパク質L7/L12の信号がbroad化し、その強度が減衰すると考えられる。そこで、リボソームタンパク質L7/L12の[H-15N] HSQCスペクトル(アミノ酸1個につき1信号が観測される)上で、抗体の添加により信号強度が減衰する残基を追跡することで相互作用部位を同定しようと試みた。相互作用解析の詳細は、Williamson, M. P., Using chemical shift perturbation to characterise ligand binding, Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 73(2013):1-16に従った。
 リボソームタンパク質L7/L12と、抗体SA62A1、SA24C2、又はSA30A2とをそれぞれ上記比率で混合した場合のリボソームタンパク質L7/L12の各アミノ酸残基の[H-15N] HSQC信号強度を、抗体と混合する前のリボソームタンパク質L7/L12の各アミノ酸残基の[H-15N] HSQC信号強度で除算し、その除算値を縦軸に、リボソームタンパク質L7/L12のアミノ酸配列を横軸に示したグラフを作成した(図6A、B、C)。CTD(55~122位の残基)の除算値が概ね0.7以下(抗体と相互作用してリボソームタンパク質L7/L12の信号強度が30%以上減衰したことを意味する)であったため、リボソームタンパク質L7/L12はCTD(55~122位の残基)で抗体SA62A1、SA24C2、又は、SA30A2と相互作用していることが判った(図6A、B、C)。なお、L7/L12のNTDおよびリンカー領域のアミノ酸残基の一部(1~7、9、11、12、17~29、32~44、47~53位)はNMRシグナルの重複により定量が不可能であったため、値が欠落している。しかしながら、欠落部位の前後の値から当該部位がいずれの抗体とも相互作用していないことは確実と思われる(図6A、B、C)。
[実施例7]黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12に結合する抗体の交差反応性の検討
 実施例5で得られた、黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のCTDを認識するモノクローナル抗体SA62A1、SA24C2及びSA30A2について、以下の手順により、黄色ブドウ球菌以外の細菌のリボソームタンパク質L7/L12との交差反応性のELISAによる解析を行った。
<1:交差反応性解析用の各細菌種の組換全長リボソームタンパク質L7/L12の調製>
 以下の方法により交差反応性試験用の組換え全長リボソームタンパク質L7/L12を調製した。まず、交差反応性解析に用いる対象細菌種として、下記表2に示す各菌種のリボソームタンパク質L7/L12のアミノ酸配列をコードする塩基配列の人工合成遺伝子(GenScript社製)を含むプラスミドベクターpGEX-6P-1を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 得られた各菌種のL7/L12遺伝子を担持するプラスミドベクターpGEX-6P-1を、大腸菌One Shot Competent Cells(Invitrogen社製)に導入し、50μg/mLのアンピシリン(Sigma社製)を含むLB培地(宝酒造社製)の半固型培地のプレートに播種し、37℃で12時間程度放置し、生じたコロニーを無作為に選択し、同濃度のアンピシリンを含むLB液体培地2mLに植え付け、8時間程度37℃で振盪培養し、菌体を回収した。得られた菌体からQIAprep Spin Miniprep Kit(QIAGEN社)を用い、添付の説明書に従ってプラスミドを分離した。得られたプラスミドを制限酵素BamHI/XhoIにて切断処理した。約 370bpのDNAを切断することによって、各細菌種のリボソームタンパク質L7/L12人工合成遺伝子の挿入を確認した。当該プラスミドベクターを導入した大腸菌を、50mLのLB培地中で37℃で1晩培養した後、500mLのTB培地に入れ、1時間培養した。その後、100mMのイソプロピルβ-D(-)-チオガラクトピラノシド(IPTG)を550μL加えて、更に4時間培養した。回収後、1/100量のBugBuster(Merck社製)を加えて、室温で20分間振盪した。その後、10,000rpmで30分間遠心分離し、大腸菌を回収した。
 前記実施例1と同様の方法により、組換全長リボソームタンパク質L7/L12の採取・精製を行い、各菌種の組換全長リボソームタンパク質L7/L12を得た。
<2:交差反応性解析用ELISAの実施>
 前記各菌種の組換えリボゾームタンパク質L7/L12を、それぞれELISAプレートに固相化し、前記モノクローナル抗体SA62A1、SA24C2及びSA30A2の各々を反応させ、洗浄した後、固相化された各菌種のL7/L12に結合したモノクローナル抗体をパーオキシダーゼ標識抗マウスIgG抗体と反応させ、各モノクローナル抗体と各菌種のL7/L12との交差反応性を評価した。
 具体的には、黄色ブドウ球菌及び前記各菌種の組換え全長リボゾームタンパク質L7/L12それぞれ0.01μg/mL、0.1μg/mL又は1μg/mLの濃度で含むPBS溶液各100μLを、96穴ELISAプレート(Nunc社製Maxsorp ELISA plate)に分注し、4℃で一晩吸着させた。上澄み除去後、1%牛血清アルブミン溶液(PBS中)200μLを添加し、室温で1時間反応させてプロッキングした。上澄み除去後、洗浄液(0.02%Tween20含有PBS)で数回洗浄し、抗体SA62A1、SA24C2、又はSA30A2を1μg/mLになるように0.5%TritonX-100/PBSで希釈した抗体溶液、又は、約1×PBSそのもの(陰性コントロール)をそれぞれ100μL添加し、室温にて1時間反応させた。上澄みを除去した後、パーオキシダーゼ標識抗マウスIgG抗体試薬を2次抗体として、0.02%Tween20/PBSにて最終濃度1μg/mLになるように希釈した液を100μLずつ添加し、室温にて1時間反応させた。上澄み除去後、さらに洗浄液で数回洗浄し、TMB(3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン)溶液(KPL社製)を100μLずつ加え、室温で10分間反応させた後、1mol/Lの塩酸を100μL添加して反応を停止させた。得られた溶液の450nmの吸光度を測定し、陰性コントロールの450nmの吸光度との差を求めることにより、各モノクローナル抗体と各菌種のL7/L12との交差反応性を評価した。
 結果として得られた、抗体SA62A1、SA24C2、又はSA30A2と、黄色ブドウ球菌又は他の各菌種の組換え全長リボゾームタンパク質L7/L12との反応性の評価結果を、下記の表3に示す。下記表中、陽性(+)は、陰性コントロールに対する吸光度の差が0.5以上のもの、陰性(-)は、陰性コントロールに対する吸光度の差が0.1以下の値のものをそれぞれ示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 本発明は、検体中の黄色ブドウ球菌の検出が求められる分野、主に医療の分野に幅広く利用でき、その産業上の有用性は極めて高い。

Claims (16)

  1.  黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)を検出するための抗体であって、配列番号1に示す黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12の55~122位のアミノ酸残基からなるC末端ドメイン(CTD)内に存在するエピトープと抗原抗体反応を生じる、抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体。
  2.  前記エピトープが、配列番号1の99~111位のアミノ酸残基から選択される1又は2以上のアミノ酸残基を含む、請求項1に記載の抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体。
  3.  マイコプラズマ(Mycoplasma)属、エシェリキア(Escherichia)属、クラミジア(Chlamydia)属、サルモネラ(Salmonella)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、ストレプトコッカス(Streptococcus)属、ナイセリア(Neisseria)属、ヘモフィルス(Haemophilus)属、ボルデテラ(Bordetella)属、モラクセラ(Moraxella)属、及びレジオネラ(Legionella)属から選択される1以上の属の細菌と交差反応しない、請求項1又は2に記載の抗体、もしくはその断片、又はそれらの誘導体。
  4.  重鎖可変領域配列として、配列番号5、配列番号9、及び配列番号13から選択される何れか1つのアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列、及び、
    軽鎖可変領域配列として、配列番号7、配列番号11、及び配列番号15から選択される何れか1つのアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列
    をそれぞれ含む、請求項1~3の何れか一項に記載の抗体、もしくはその断片、又はそれらの誘導体。
  5.  重鎖可変領域配列として、配列番号5、配列番号9、及び配列番号13から選択される何れか1つのアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列、及び、
    軽鎖可変領域配列として、配列番号7、配列番号11、及び配列番号15から選択される何れか1つのアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列
    をそれぞれ含む抗体、もしくはその断片、又はそれらの誘導体。
  6.  請求項1~5のいずれか一項に記載の抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体をコードする核酸分子。
  7.  請求項6に記載の核酸分子を含むベクター又はプラスミド。
  8.  請求項6に記載の核酸分子又は請求項7に記載のベクター若しくはプラスミドで形質転換された宿主細胞。
  9.  宿主細胞が哺乳動物細胞、昆虫細胞、酵母細胞、及び植物細胞から選ばれる真核細胞、又は細菌細胞である、請求項8に記載の宿主細胞。
  10.  請求項1~5のいずれか一項に記載の抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体を発現するハイブリドーマ。
  11.  検体中の黄色ブドウ球菌の有無を検出するための試薬であって、請求項1~5のいずれか一項に記載の抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体を含む、試薬。
  12.  検体中の黄色ブドウ球菌の有無を検出するためのキットであって、請求項1~5のいずれか一項に記載の抗体もしくはその断片、又はそれらの誘導体と、前記抗体を用いて検体中の黄色ブドウ球菌の有無を検出するための指示を含む指示書とを含む、キット。
  13.  黄色ブドウ球菌を検出するための抗体又はその断片を作製する方法であって、配列番号1に示す黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のC末端ドメイン(CTD)を構成する99~111位のアミノ酸配列を有するエピトープポリペプチドを動物へ接種せしめ、形成された抗体又はその断片を含む血清を動物から回収することを含む方法。
  14.  黄色ブドウ球菌を検出するための抗体又はその断片を作製する方法であって、配列番号1に示す黄色ブドウ球菌のリボソームタンパク質L7/L12のC末端ドメイン(CTD)を構成する55~122位のアミノ酸配列を有するエピトープポリペプチドを動物へ接種せしめ、形成された抗体又はその断片を含む血清を動物から回収することを含む、請求項13に記載の方法。
  15.  前記血清に含まれる抗体又はその断片から、マイコプラズマ(Mycoplasma)属、エシェリキア(Escherichia)属、クラミジア(Chlamydia)属、サルモネラ(Salmonella)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、スタフィロコッカス(Staphylococcus)属、ナイセリア(Neisseria)属、ヘモフィルス(Haemophilus)属、ボルデテラ(Bordetella)属、モラクセラ(Moraxella)属、及びレジオネラ(Legionella)属から選択される1以上の属の細菌と交差反応しない抗体又はその断片をスクリーニングすることを更に含む、請求項13又は14に記載の方法。
  16.  検体中の黄色ブドウ球菌の有無を検出するための方法であって、請求項1~5のいずれか一項に記載の抗体もしくはその断片又はそれらの誘導体、或いは、請求項13~15のいずれか一項に記載の方法により作製された抗体もしくはその断片又はそれらの誘導体を、検体と接触させ、抗原抗体反応の有無を検出することを含む方法。
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