JPH11506335A - トランスフェリン受容体遺伝子 - Google Patents

トランスフェリン受容体遺伝子

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JPH11506335A JP9500057A JP50005797A JPH11506335A JP H11506335 A JPH11506335 A JP H11506335A JP 9500057 A JP9500057 A JP 9500057A JP 50005797 A JP50005797 A JP 50005797A JP H11506335 A JPH11506335 A JP H11506335A
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Abstract

(57)【要約】 ヘモフィルス株のトランスフェリン受容体蛋白またはトランスフェリン受容体蛋白の断片もしくは類縁体をコードする精製・単離核酸が提供される。その核酸配列を用いて、診断および医学的治療のためのTbp1もしくはTbp2蛋白を通常含む細菌由来の汚染物のないペプチドを得ることができる。その核酸分子はさらに、感染の診断にも使用することができる。さらに、組換えTbp1またはTbp2と、それの精製方法が提供される。予防接種用のトランスフェリン受容体蛋白のエピトープを発現する生ベクターが提供される。

Description

【発明の詳細な説明】 トランスフェリン受容体遺伝子発明の名称 本発明は、トランスフェリン受容体をコードする遺伝子の分子クローニングに 関するものであり、詳細には、インフルエンザ菌からのトランスフェリン受容体 遺伝子のクローニングに関するものである。発明の背景 被包性インフルエンザ菌b型株は、若年小児における細菌性髄膜炎および他の 侵襲性感染の主要な原因となっている。しかしながら、非被包性または分類でき ないインフルエンザ菌(NTHi)が、中耳炎、喉頭蓋炎、肺炎および気管気管 支炎などの広範囲のヒト疾患の原因となっている。ジフテリアトキソイド(Berk owitz et al.,1987。本願においては、各種参考文献を括弧内に示して、本発明 が関係する最新技術についてより詳細に説明するようにしている。各引例につい ての完全な文献情報は明細書末尾で請求の範囲の直前にある。それによって、こ れら参考文献の開示は、本開示に引用によって含まれるものである。)、破傷風 トキソイド(Classon et al.,1989および米国特許449638号)または髄膜 炎菌外膜蛋白(Black et al.,1991)に接合したインフルエンザ菌b型莢膜多糖 に基づくワクチンが、インフルエンザ菌b型誘発髄膜炎の低減に有効であったが 、NTHi誘発疾患には効果はなかった(Bluestone,1982)。 中耳炎は若年小児において最も一般的な疾病であり、2歳未満の小児全体の6 0〜70%が1〜3回の耳感染を経験している。慢性中耳炎は、小児における聴 覚、言語および認識力の障害の原因となっている。急性中耳炎の患者の約30% および慢性中耳炎の約60%の原因が、インフルエンザ菌であるとされる。米国 のみで見ると、中耳炎治療の費用は、抗生物質ならびに扁桃摘除術、咽頭扁桃摘 出術および鼓膜切開管の挿入などの外科的手術に対して、年間で10〜20億ド ルとなっている。さらに、中耳炎の原因となる微生物の多くが、抗生物質治療に 対して耐性である。そこで、中耳炎に対して有効な予防ワクチンが望まれる。分 類できないインフルエンザ菌株は、高齢者および他の呼吸系感染に対して特に感 受性の高い者における肺炎の原因ともなっている。そこで、多くの血清型のイン フルエンザ菌に対する保護を提供する免疫原性製剤中での成分として有用なイン フルエンザ菌からの抗原が必要とされている。 鉄は、多くの細菌の成長において必須の栄養素である。インフルエンザ菌、カ タル球菌、髄膜炎菌、淋菌および非病原性の共生ナイセリア菌株などのいくつか のヒト病原菌は、鉄源としてヒトトランスフェリンを利用することができる(Sc hryvers,1988; Schryvers and Lee,1989; Mickelsen and Sparling,1981)。 細菌トランスフェリン受容体(TfR)は、2つの鎖Tbp1およびTbp2か ら成る。インフルエンザ菌株では、Tbp1の分子量は約100000であるの に対して、Tbp2の分子量は60000〜90000の範囲で変動し、菌株ご とに異なる(Schryvers and Gray-Owen,1992; Holland et al.,1992)。イン フルエンザ菌トランスフェリン受容体の発現は、鉄および/またはヘミン調節性 であると考えられ(Morton et al.)、tbp2の上流で、fur結合部位(Bra un and Hantke,1991)が確認されている。この配列は、髄膜炎菌TfR(Legra in et al.,1993)などの鉄による負の調節を受ける遺伝子のプロモータ領域で 認められる。そのプロモータの次には、tbp2遺伝子およびtbp1遺伝子が 来て、その配置は他のTfRオペロンで認められるものである(Legrain et al. ,1993; Wilton et al.,1993)。トランスフェリン受容体の鉄源への接近を遮 断する抗体は、細菌の成長を防止することができる。さらに、オプソニン作用性 または殺細菌性であるTfRに対する抗体も、別途の機序によって保護を行うこ とができる。そこで、トランスフェリン受容体、それの断片、それの構成鎖また はそれから誘導されるペプチドは、インフルエンザ菌疾患に対する予防を行う上 でのワクチン候補となる。フロイントアジュバントで髄膜炎菌TfR蛋白によっ て免疫感作されたマウスは、同種攻撃から保護され、抗TfR抗血清は受身伝達 アッセイにおいて殺細菌性であり、予防効果があった(Danve et al.,1993)。 組換え牛肺疫菌Tbp2によって免疫感作されたブタは、同種攻撃に対して保護 されたが、異種攻撃については保護されなかった(Rossi-Campos et al.,1992 )。これらのデータは、疾患からの保護におけるTfRに基づくワクチンの効力 を示すものである。診断、免疫感作および診断・免疫感作試薬の生成において、 トランスフェリンの一部に相当するトランスフェリン受容体およびペプチドをコ ードするDNA分子の配列ならびにそのような配列を有するベクターを提供する ことが望ましいものと考えられる。 ポリオウィルスは、ピコルナウイルス科の属であるエンテロウィルスである。 そのウィルスには3つの異なる血清型があり、各血清型には複数の株がある。病 毒性株は、麻痺性灰白髄炎の病原体である。麻痺性疾患を起こす能力を低下させ た弱毒化株および失活させた病毒性株は、ワクチンとして有用である。そのウィ ルスに感染すると、長期間の保護的な粘膜の免疫が誘発される。不活化ポリオウ ィルスワクチンの接種によっても、粘膜免疫応答を誘発することができる。 ポリオウィルスの構造は公知であり、菌株および血清型間で非常に高い保守性 がある。いくつかの他のピコルナウィルス(ピコルナウィルス科の属に属するウ ィルス)の構造も決定されており、ポリオウィルスの構造と近い関係にあること が明らかになっている。ポリオウィルスのカプシドにおいて異種エピトープを発 現することは可能であり(Murdin et al,1992)、その研究は他のピコルナウィ ルスに拡張されている。これまで発現されたエピトープは通常は、短く、明瞭で 近接したエピトープであり、ほとんどが、ポリオウィルス中和抗原性部位I(N AgI)または他のピコルナウィルスの等価な部位内で発現されたものである。 この部位には、ポリオウィルスカプシド蛋白VP1のβ鎖BおよびCを連結する ループ(BCループ)がある。VP1のBCループは、アミノ酸9個の表面露出 ループであり、それらのアミノ酸は25個以上の異種アミノ酸によって置換およ び延長され得るものである(Murdin et al.,1991)。高力価まで成長し、免疫 原性であるトランスフェリン受容体エピトープを発現するハイブリッドまたはキ メラのポリオウィルスは、ワクチンとして、さらには免疫原性試薬製造の手段と して有用であると考えられる。 本発明者らのWO 95/13370では、ヘモフィルス株のトランスフェリ ン受容体蛋白をコードする精製・単離核酸分子の提供が記載されており、具体的 には、インフルエンザ菌b型DL63株、MinnAおよびEaganのトラン スフェリン受容体遺伝子についての核酸配列と、分類できないインフルエンザ菌 株であるPACK12085、SB12、SB29、SB30、SB32および SB33についての核酸配列、ならびにコードTpb1およびTpb2蛋白の誘 導アミノ酸配列を提供している。組換えによるものおよび細菌からのものの両方 のTbp1およびTbp2蛋白の製造について記載されている。WO 95/1 3370からのある種の記載および図面を本明細書においても繰り返してある。発明の概要 全長のTbp2蛋白少量を、大腸菌で産生させる。本発明者らは、遺伝子の3 ’末端の切断によってTbp2の収量を高くできること、ならびにある種のその ような切断によって、菌血症の幼若ラットモデルで動物を保護する能力が保持さ れることを認めている。 本発明は、ヘモフィルス株のトランスフェリン受容体の免疫原性切断類縁体を コードする精製・単離核酸分子を提供することを目的とする。本発明で提供され る核酸分子は、ヘモフィルス株の特異的検出、ならびにヘモフィルスによる感染 の診断に有用である。DNAなどの本発明で提供される精製・単離核酸分子は、 組換えDNA手段によって切断TfR遺伝子を発現することで、経済的な形で、 トランスフェリン受容体蛋白の精製・単離切断類縁体を提供する上でも有用であ る。トランスフェリン受容体蛋白の切断類縁体、ならびにそれをコードする核酸 分子およびそのような核酸分子を有するベクターは、ヘモフィルスによって起こ る疾患に対する免疫原性組成物、ヘモフィルスによる感染の診断において、さら には免疫試薬の形成手段として有用である。本発明の態様に従って産生されるト ランスフェリン受容体蛋白の切断類縁体に対して形成されたモノクローナル抗体 または単一特異的抗血清(抗体)は、ヘモフィルスによる感染の診断、ヘモフィ ルスの特異的検出(例えば、in vitroおよびin vivoでのアッセイで)およびヘ モフィルスによって生じる疾患の治療において有用である。 本発明の1態様によれば、ヘモフィルス株、詳細にはインフルエンザ菌株、具 体的にはインフルエンザb型DL63株、EaganもしくはMinnAまたは インフルエンザ菌株PAK12085、SB33、SB12、SB29、SB3 0もしくはSB32などの分類できないインフルエンザ菌株のトランスフェリン 受容体蛋白の免疫原性切断類縁体をコードする精製・単離核酸分子、あるいは該 トランスフェリン受容体蛋白の断片もしくは類縁体が提供される。 本発明の好ましい1実施態様において、核酸分子は、C末端から切断されたト ランスフェリン受容体蛋白の切断類縁体、特にはヘモフィルス株の切断Tbp2 蛋白をコードすることができる。そのようなコードされた切断Tbp2蛋白は、 インフルエンザ菌b型のEagan株について図31に示したものまたは別のヘ モフィルス株からの等価なTbp2蛋白のいずれかであることができる。 本発明の別の態様においては、ヘモフィルス株のトランスフェリン受容体蛋白 の免疫原性切断類縁体をコードする精製・単離核酸分子であって、該核酸分子が 、(a)図3、4、5、6、7、8、9、10もしくは11に示したDNA配列 (配列番号:1、2、3、4、105、108、110、112、114)のい ずれかまたは前記配列のいずれかの相補的DNA配列;(b)図3、4、5、6 、7、8、9、10、11もしくは31に示したアミノ酸配列(配列番号:5、 6、7、8、9、10、11、12、106、107、109、111、113 、115)のいずれかをコードするDNA配列またはそれに対する相補的DNA 配列;ならびに(c)厳しい条件下に(a)もしくは(b)で定義されたDNA 配列のいずれかに対してハイブリッド形成するDNA配列からなる群から選択さ れる切断型のDNA配列である分子が提供される。(c)で定義されるDNAは 好ましくは、(a)および(b)で定義されるDNA配列のいずれかと配列が約 90%以上同一である。 別の態様において本発明には、宿主の形質転換に使用される発現ベクターであ って、本発明で提供される核酸分子ならびにトランスフェリン受容体蛋白の免疫 原性切断類縁体の宿主による発現を行うための核酸分子に効果的に結合された発 現手段とを有してなるベクターが含まれる。発現手段は、トランスフェリン受容 体蛋白の切断類縁体の宿主からの分泌のためのリーダー配列をコードする核酸部 分を含むことができる。発現プラスミドは、免疫原性切断類縁体を発現する表8 のクローンのいずれかから選択することができる。宿主は、例えば大腸菌、桿菌 、ヘモフィルス、真菌、酵母またはバキュロウィルスから選択することができ、 Semiliki forestウィルス発現系を使用することができる。 本発明のさらに別の態様では、本発明で提供される発現ベクターを有する形質 転換宿主が提供される。本発明にはさらに、形質転換された宿主によって産生可 能なトランスフェリン受容体蛋白の組換え免疫原性切断類縁体も含まれる。 本発明は、さらに別のその態様において、ヘモフィルス株の免疫原性切断Tb p2蛋白を提供するものである。Tbp2蛋白は、そのC末端から切断すること ができ、特にはインフルエンザ菌b型のEagan株について図31に示した切 断蛋白のいずれか、または別のヘモフィルス株からの等価なTbp2蛋白である ことができる。 本発明のさらに別の態様によれば、本発明で提供される1以上の核酸分子、本 発明で提供される1以上の組換え蛋白、本発明で提供されるヘモフィルス株の1 以上の免疫原性切断Tbp2蛋白および本発明で提供される生ベクターから選択 される1以上の活性成分と、該活性成分の担体または該活性成分のベクターを有 してなる免疫原性組成物が提供される。その1以上の活性成分は、宿主に投与し た際に、免疫応答を生じるものである。 本発明で提供される免疫原生組成物は、in vivoで投与して、トランスフェリ ン受容体を産生する病原菌によって起こる疾患に対する保護を行うワクチンとし て製剤することできる。そのような目的で、組成物は、微粒子、カプセルまたは リポソーム製剤として製剤することができる。別法として、免疫系の特異的細胞 または粘膜表面への運搬のためのターゲティング分子との併用で組成物を提供す ることができる。免疫原性組成物は、複数の活性成分を含有して、複数種のトラ ンスフェリン受容体産生細菌によって起こる疾患に対する保護を提供することが できる。免疫原性組成物にはさらに、アジュバントを含有させることができる。 本発明のさらに別の態様によれば、トランスフェリン受容体蛋白を産生するヘ モフィルスその他の病原菌によって生じる感染もしくは疾患に対する保護を行う 方法であって、ヒトなどの感受性宿主に、有効量の上記のような免疫原性組成物 を投与する段階を有する方法が提供される。 本発明のさらに別の態様によれば、組換え切断蛋白、切断Tbp2蛋白または 免疫原性組成物に対して特異的な抗血清または抗体が提供される。 さらに別の態様では、宿主へのトランスフェリン受容体の運搬のための生ベク ターであって、上記のような核酸分子を含むベクターを有してなる生ベクターが 提供される。そのベクターは、サルモネラ、BCG、アデノウィルス、ポックス ウイルス、牛痘およびポリオウィルスから選択することができる。 さらに別の態様において本発明は、ヘモフィルス株の免疫原性切断Tpb2蛋 白を製造する方法であって、制御配列に対して有効に結合したヘモフィルス株の 免疫原性切断Tbp2蛋白をコードする核酸分子を有する発現ベクターを構築す る段階;前記発現ベクターを宿主に導入する段階;ならびに免疫原性切断Tbp 2蛋白を宿主から発現させる段階を有してなる方法を提供するものである。使用 される発現ベクターは、表8に示した発現ベクターのいずれかであることができ る。図面の簡単な説明 図面を参照しながら、以下の説明によって、本発明についての理解を深めるこ とができる。 図1Aは、インフルエンザ菌b型DL63株のトランスフェリン受容体オペロ ンの2個のプラスミドクローン(pBHT1およびpBHT2)の制限マップを 示す図である。 図1Bは、インフルエンザ菌b型Eagan株からのTfR遺伝子を含むクロ ーンS−4368−3−3およびJB−901−5−3の制限マップを示す図で ある。 図1Cは、インフルエンザ菌b型MinnA株からのトランスフェリン受容体 遺伝子を含むクローンDS−712−1−3の制限マップを示す図である。 図1Dは、分類できないインフルエンザ菌株PAK12085からのトランス フェリン受容体遺伝子を含むクローンJB−1042−7−6の制限マップを示 す図である、 図2は、クローニングされたTbp1およびTbp2遺伝子の構造および制限 マップと、単一プロモータの転写調節下にオペロンを形成する縦列での2個の遺 伝子(tbp1およびtbp2)を有するTfRオペロンの遺伝子構造を示し、 ヘモフィルス株からのTfR遺伝子についてのライブラリを調べるのに使用され るpBHIT2の3.0kb DNA断片を描いた図である。 図3は、インフルエンザ菌b型DL63株からのトランスフェリン受容体遺伝 子のヌクレオチド配列(配列番号:1)とその推定アミノ酸配列(配列番号:5 −Tbp1および配列番号:6−Tbp2)を示す図である。下線を施してある アミノ酸配列は、アミノ酸配列決定によって確認されたTbp1のペプチドに相 当する。推定信号配列は二重上線で示してあり、Tbp2では1〜17の残基お よびTbp1では1〜23の残基に相当する。 図4は、インフルエンザ菌b型Eagan株からのトランスフェリン受容体遺 伝子のヌクレオチド配列(配列番号:2)とその推定アミノ酸配列(配列番号: 7−Tbp1および配列番号:8−Tbp2)を示す図である。推定の−35、 −10およびリボソーム結合部位配列には上線が施してある。 図5は、インフルエンザ菌b型Minn株からのトランスフェリン受容体遺伝 子のヌクレオチド配列(配列番号:3)とその推定アミノ酸配列(配列番号:9 −Tbp1および配列番号:10−Tbp2)を示す図である。推定の−35、 −10およびリボソーム結合部位配列には上線が施してある。 図6は、分類できないインフルエンザ菌株PAK12085からのトランスフ ェリン受容体遺伝子のヌクレオチド配列(配列番号:4)とその推定アミノ酸配 列(配列番号:11−Tbp1および配列番号:12−Tbp2)を示す図であ る。推定の−35、−10およびリボソーム結合部位配列には上線が施してある 。 図7は、分類できないインフルエンザ菌株SB33からのトランスフェリン受 容体遺伝子のヌクレオチド配列(配列番号:105)とその推定アミノ酸配列( 配列番号:106−Tbp1および配列番号:107−Tbp2)を示す図であ る。 図8は、分類できないインフルエンザ菌株SB12からのTbp2遺伝子のヌ クレオチド配列(配列番号:108)とその推定アミノ酸配列(配列番号:10 9−Tbp2)を示す図である。 図9は、分類できないインフルエンザ菌株SB29からのTbp2遺伝子のヌ クレオチド配列(配列番号:110)とその推定アミノ酸配列(配列番号:11 1−Tbp2)を示す図である。 図10は、分類できないインフルエンザ菌株SB30からのTbp2遺伝子の ヌクレオチド配列(配列番号:112)とその推定アミノ酸配列(配列番号:1 13−Tbp2)を示す図である。 図11は、分類できないインフルエンザ菌株SB32からのTbp2遺伝子の ヌクレオチド配列(配列番号:114)とその推定アミノ酸配列(配列番号:1 15−Tbp2)を示す図である。 図12Aは、インフルエンザ菌株Eagan、MinnA、PAK12085 およびSB33からのプロモータ領域のヌクレオチド配列とtbp2遺伝子の5 ’末端を示す図である(ぞれぞれ、配列番号:116、117、118および1 19)。PCRによってtbp2遺伝子を増幅するのに使用されるコード鎖プラ イマーには下線が施してある(配列番号:120)。 図12Bは、インフルエンザ菌株Eagan、MinnA、Dl63、PAK 12085、SB12、SB29、SB30およびSB32からの遺伝子間領域 とtbp1遺伝子の5’末端を示す図である(それぞれ、配列番号:121、1 22、123、124、125、126、127および128)。PCRによっ てtbp2遺伝子を増幅するのに使用される非コード鎖プライマーには下線が施 してある(配列番号:129)。 図13は、分類できないインフルエンザ菌株SB12、SB29、SB30、 SB32およびSB33からのPCR増幅tbp2遺伝子のアガロースゲル分析 を示す図である。列1はSB33であり、列2はSB12であり、列3はSB2 9であり、列4はSB30であり、列5はSB32である。 図14は、インフルエンザ菌株Eagan、DL63、PAK12085およ びSB33から、髄膜炎菌株B16B6およびM982から、ならびに淋菌株F A19からのTbp1のアミノ酸配列を比較した図である(それぞれ、配列番号 :7、5、11および106;配列番号:94および95;配列番号:96)。 図15は、インフルエンザ菌株Eagan、DL63、PAK12085、S B12、SB29、SB30およびSB32から(配列番号:8、6、12、1 09、110、112、114)、髄膜炎菌株B16B6およびM982(配列 番号:97および98)から、淋菌株FA19ならびにアクチノバチルス牛肺疫 菌株AP205およびAP37(配列番号:99および100)からのTbp2 のアミノ酸配列を比較した図である。 図16Aは、インフルエンザ菌Tbp1蛋白の予想2次構造を示す図であり、 図16Bは、インフルエンザ菌Tbp2蛋白の予想2次構造を示す図である。 図17は、大腸菌からのインフルエンザ菌b型Eagan Tbp1を発現す るプラスミドJB−1468−29の構築図式を示す図である。 図18は、大腸菌からのインフルエンザ菌b型Eagan Tbp2を発現す るプラスミドJB−1424−2−8の構築図式を示す図である。 図19は、プラスミドJB−1424−2−8の構築に使用されるオリゴヌク レオチド対(配列番号:130および131)を示す図である。 図20は、Tbp1およびTbp2発現プラスミドを構築するためのオリゴヌ クレオチド対A(配列番号:86および87)、B(配列番号:88および89 )、C(配列番号:90および91)およびD(配列番号:92および93)の 配列を示す図である。 図21は、大腸菌からのインフルエンザ菌SB12 Tbp2を発現するプラ スミドJB−1600−1の構築図式を示す図である。 図22は、大腸菌からのヘモフィルスb型Eagan Tbp1蛋白、Eag an Tbp2蛋白および分類できないインフルエンザ菌SB12 Tbp2蛋白 の発現からの生成物のSDS−PAGEゲルを示す図である。列1はtoでのJ B−1476−2−1(T7/Eagan Tbp1)であり、列2はt=4h 誘発でのJB−1476−2−1であり、列3は、200kDa、116kDa 、97.4kDa、66kDa、45kDaおよび31kDaの分子量マーカー であり、列4はtoでのJB−1437−4−1(T7/Eagan Tbp2) であり、列5はt=4h誘発でのJB−1437−4−1であり、列6はtoで のJB−1607−1−1(T7/SB12 Tbp2)であり、列7はt=4 h誘発でのJB−1607−1−1である。 図23は、大腸菌から発現された組換えTbp1およびTbp2の精製図式を 示した図である。 図24は、図23の図式によって精製した組換えTbp1およびTbp2の純 度分析を示す図である。列1には分子量マーカーがあり(106、80,49. 5、32.5、27.5および18.5kDa)、列2は大腸菌全細胞溶解物で ある。列3は、可溶化封入体である。列4は精製Tbp1またはTbp2である 。 図25は、マウスにおけるrTbp1(上図)およびrTbp2(下図)の免 疫原性を示す図である。 図26は、ウェスタンブロッティングでの各種インフルエンザ菌株との抗Ea gan rTbp1抗血清の反応性を示す図である。列1はBL21/DE3で あり、列2はSB12−EDDAであり、列3はSB12+EDDAであり、列 4はSB29−EDDAであり、列5はSB29+EDDAであり、列6はSB 33−EDDAであり、列7はSB33+EDDAであり、列8はEagan− EDDAであり、列9はEagan+EDDAであり、列10はカタル球菌42 23−EDDAであり、列11はカタル球菌4223+EDDAであり、列12 は髄膜炎菌608−EDDAであり、列13は髄膜炎菌608+EDDAであり 、列14は組換えEagan Tbp1を発現する誘発JB−1476−2−1 であり、列15は分子量マーカーである。特異的な約95kDaの帯域は、イン フルエンザ菌株SB12、SB29、SB33およびEaganに相当する列3 、4、5、7、8および9で抗Tbp1抗血清と反応し、約110kDaの帯域 は、カタル球菌株に相当する列10および11で反応し、約80kDaの帯域は 、髄膜炎菌608に相当する列12および13で反応した。 図27は、ウェスタンブロッティングにおける各種インフルエンザ菌株との抗 Eagan rTbp2抗血清の反応性を示す図である。列1は分子量マーカー であり、列2は組換えEagan Tbp2を発現する誘発JB−1437−4 −1であり、列3はSB12−EDDAであり、列4はSB12+EDDAであ り、列5はSB29−EDDAであり、列6はSB29+EDDAであり、列7 はSB30−EDDAであり、列8はSB30+EDDAであり、列9はSB3 2−EDDAであり、列10はSB33−EDDAであり、列11はSB33+ EDDAであり、列12はPAK−EDDAであり、列13はPAK+EDDA であり、列14はEagan−EDDAであり、列15はEagan+EDDA である。60〜70kDaの特異的帯域は、列3、6、7、8、13、14およ び 15、すなわち株SB12、SB29、SB30、PAKおよびEaganでの 抗Tbp2抗血清と反応性であった。 図28は、トランスフェリン受容体を産生しないインフルエンザ菌株を得るの に使用されるプラスミドpUHIT1KFHおよびpUHIT1KFPの構築を 示した図である。 図29は、トランスフェリン受容体蛋白を産生する細菌間で保存されるトラン スフェリン受容体蛋白由来のエピトープを発現するキメラのポリオウィルスをコ ードするプラスミドの構築を示す図である。 図30は、トランスフェリン受容体蛋白を産生する細菌間で保存されるトラン スフェリン受容体蛋白由来のエピトープを発現するポリオウィルスキメラによる ウサギの免疫感作によって産生される抗血清の反応性を示すウェスタンブロッテ ィングである。A図は大腸菌で発現されたインフルエンザ菌株SB12からの精 製組換えTbp2(列1)、カタル球菌株4223からの精製Tbp2(列2) 、鉄制限カタル球菌株4223の全細胞溶解物(列3)、非鉄制限条件下に成長 させた大腸菌JM109の全細胞溶解物(列5)を示すクマシー・ブリリアント ・ブルー染色ゲルを示す図である。B図は、PV1TBP2Aで免疫感作したウ サギから第27日に採取した血清蓄積液を用いた複製ゲルのウェスタンブロッテ ィングの結果を示す図である。C図は、同じものからの採血前血清の蓄積液につ いての結果であって、最小の特異的反応性を示したものの図である。 図31は、トランスフェリン受容体蛋白Tbp2の多くの切断類縁体を示す図 である。 図32は、トランスフェリンに対する切断Tbp2蛋白の結合を示す図である 。 上記の図の一部においては、以下の略称を用いて、特定部位特異的な制限エン ドヌクレアーゼを称している。すなわち、RはEco RIであり、PsはPs tIであり、HはHind IIIであり、BgはBg1IIであり、Ndeは Nde Iであり、EarはEar Iであり、SauはSau3A Iである。 図28において、以下の略称を用いて、特定部位特異的な制限エンドヌクレア ーゼを称している。すなわち、AはAcc Iであり、BはBam HIであり、 EはEco RIであり、OはXho Iであり、HはHind IIIであり、 PsはPst Iであり、VはEco RVであり、XはXba Iであり、Gは Bgl IIであり、SはSal Iであり、KはKpn Iであり、S*はSac Iである。発明の詳細な説明 ヘモフィルス株を適切に使用して、本発明の実施態様を代表とするトランスフ ェリン部分をコードする核酸の少なくとも一部を有してなるDNA分子の形態で あることができる精製・単離核酸を提供することができる。そのような菌株は一 般に、臨床的入手源および細菌培養収集(例:American Type Culture Collecti on)から入手することができる。 本発明の1態様によれば、トランスフェリン受容体蛋白は、既報の方法(Schr yvers(1989)、Ogunnaviwo and Schryvers(1992)および米国特許5141743 号(これのテーマは引用によって本明細書に含まれるものである))によってヘ モフィルス株から単離することができる。適切な方法の詳細は米国特許5141 743号に記載されているが、そのような方法の簡単な要旨を以下に説明する。 トランスフェリン受容体の単離は、トランスフェリン結合活性を発現する細菌株 から膜分画を単離し、膜分画中のトランスフェリン受容体に対してトランスフェ リンを予め結合させる段階、膜を可溶化する段階、トランスフェリンを固定化す る段階および固定化トランスフェリンからトランスフェリン受容体を分離する段 階という一連の段階が関与するアフィニティ法によってトランスフェリン受容体 を精製することで行われる。別法として、受容体蛋白は、予め結合させる段階を 省略し、高濃度の塩を可溶化緩衝液に含有させて、既報の方法(Ogunnariwo and Schryvers(1992))に従って固定化トランスフェリンによる直接単離を可能とす る、上記の方法の変法によって単離することができる。 本願において、「トランスフェリン受容体蛋白の切断類縁体」という用語は、 全長蛋白と比較して切断されたTbp1および/またはTbp2蛋白類を定義す るために用いられ、例えばヘモフィルスなどの各種菌株における天然のものなど の、それら蛋白のアミノ酸配列が変わったものも含まれる。トランスフェリン受 容体の他の細菌源としては、ナイセリア属、ブランハメラ属、パストレラ属およ びアクチノバチルス属などがあるが、これらに限定されるものではない。 特定の実施態様において、トランスフェリンはインフルエンザ菌b型DL63 株から単離され、既報の方法(例:Schryvers(1989)、Ogunnariwo and Schryver s(1992)および米国特許5141743号)に従ってアフィニティクロマトグラ フィー法にて精製した。単離・精製トランスフェリン受容体を用いて、ウサギに おいて抗TfR抗血清を得た。インフルエンザ菌b型DL63株からの染色体D NAを機械的に剪断し、EcoRIリンカーを加え、λZAP発現ライブラリを 構築した。このライブラリを抗TfRウサギ抗血清でスクリーニングし、重複す る制限マップを有する2つの陽性クローン(pBHIT1およびpBHIT2) を得た(図1Aおよび図2)。これらのクローンについて配列決定を行い、2つ の大きい転写解読枠を確認した(図2)。インフルエンザ菌DL63からのトラ ンスフェリン受容体遺伝子Tbp1およびTbp2のヌクレオチド配列(配列番 号:1)ならびにそれらの推定アミノ酸配列(配列番号:5−Tbp1および配 列番号:6−Tbp2)を図3に示してある。配列分析から、TfRオペロンが 、縦列に配置され、単一のプロモータから転写された2個の遺伝子(Tbp1お よびTbp2)から成ることが明らかとなった(特には、図2および図3に示し たもの)。Tbp2蛋白は、菌種に応じて分子量が変動する傾向があるが、Tb p1蛋白はそれより安定した分子量を持つ傾向があり、TfR遺伝子を有する各 種細菌でわずかに変動し得る。Tbp1の分子量は通常、94〜106000の 範囲であるのに対して、Tbp2の分子量は58〜98000までかなり変動す る。 インフルエンザ菌DL63からのトランスフェリン受容体のN末端および臭化 シアン断片のアミノ酸配列決定を行った。Tbp2のN末端は遮断したが、Tb p1の配列決定によってアミノ酸配列を確認し、それを図3の蛋白配列で下線を 施して示してある。これらのペプチド配列は、Glu Thr Gln Ser Ile Lys Asp Th r Lys Glu Ala Ile Ser Ser Glu Val Asp Thr(図3に示した通り、配列番号: 101)およびLeu Gln Leu Asn Leu Glu Lys Lys Ile Gln Gln Asn Trp Leu Th r His Gln Ile Ala Phe(図3に示した通り、配列番号:102)である。Tb p1の信号配列およびTbp2の推定信号配列を図3で二重上線によって示して ある。Tbp1の推定信号配列は、Met Thr Lys Lys Pro Tyr Phe Arg Leu Ser Ile Ile Ser Cys Leu Leu Ile Ser Cys Tyr Val Lys Ala(配列番号:103) である。Tbp2の推定信号配列は、Met Lys Ser Val Pro Leu Ile Ser Gly Gl y Leu Ser Phe Leu Leu Ser Ala(配列番号:104)である。Tbp2のN末 端領域の所望のアミノ酸配列は、それがリポ蛋白であることを示している。 インフルエンザ菌b型Eagan株からの染色体DNAを得て、ライブラリを 形成した。第1のライブラリは、Sau3A Iで部分的に消化し、約5〜10 kb断片についての分子量分別を行い、pUCに基づくプラスミドにクローニン グしたDNAから構築した。第2のライブラリは、λZAPにクローニングした Eco RI制限染色体DNA断片から構築した。いずれのライブラリも、図2 に示したようにpBHITクローンの5’断片で調べ、S−4368−3−3お よびJB−901−5−3と称されるインフルエンザ菌のTfR遺伝子の部分ク ローンを得た。そこで図1Bおよび2について説明すると、本発明の別の態様に よって、インフルエンザ菌b型Eagan株からのTbp1およびTbp2をコ ードするプラスミドクローンS−4368−3−3およびJB−901−5−3 が示してある。インフルエンザ菌b型Eagan株からのTbp1およびTbp 2遺伝子のDNA配列(配列番号:2)ならびにそれらの推定アミノ酸配列(配 列番号:7および8)を図4に示してあり、Tbp2配列がオペロンの最初の遺 伝子となっている。図4において、推定−35、−10およびリボソーム結合部 位配列には上線が施してある。 インフルエンザ菌b型MinnA株からの染色体DNAを得て、そのDNAを Sau3A Iで部分的に消化し、10〜20kb断片についての分子量分別を 行い、EMBL3のBamHI部位にクローニングした。そのライブラリを、p BHITクローンの5’断片で調べ(図2)、TfRをコードする全長クローン (DS−712−1−3)を得た。図1Cおよび2について説明すると、本発明 の別の態様によって、インフルエンザ菌b型MinnA株からのTbp1および Tbp2をコードするプラスミドクローンDS712−1−3が示してある。イ ンフルエンザ菌b型MinnA株からのTbp1およびTbp2のDNA配列( 配列番号:3)ならびにそれらの推定アミノ酸配列(配列番号:9−Tbp1お よび配列番号:10−Tbp2)を図5に示してあり、この場合Tbp2配列が オペロンの最初の遺伝子となっている。図5において、推定−35、−10およ びリボソーム結合部位配列には上線が施してある。 分類できないインフルエンザ菌株PAK12085からの染色体DNAを得た 。そのDNAをSau3A Iで部分的に消化し、10〜20kb断片について の分子量分別を行い、EMBL3のBamHI部位にクローニングした。そのラ イブラリを、pBHITクローンの断片で調べ(図2)、TfRをコードする全 長クローン(JB−1042−7−6)を得た。図1Dおよび2に、クローンJ B−1042−7−6の制限マップを示してあり、図6にはインフルエンザ菌P AK12085からのTbp1およびTbp2遺伝子のヌクレオチド配列(配列 番号:4)ならびにそれらの推定アミノ酸配列が示してあり(配列番号:11お よび12)、この場合Tbp2配列が最初である。図6において、推定−35、 −10およびリボソーム結合部位配列には上線が施してある。 中耳炎由来の分類できないインフルエンザ菌株SB33からの染色体DNAを 得た。そのDNAをSau3A Iで部分的に消化し、10〜20kb断片につ いての分子量分別を行い、EMBL3のBamHI部位にクローニングした。そ のライブラリを、pBHITクローンの断片で調べ(図2)、TfRをコードす る全長クローン(JB−1031−2−9)を得た。図2に、クローンJB−1 031−2−9の制限マップを示してあり、図7にはインフルエンザ菌SB33 からのTbp1およびTbp2遺伝子のヌクレオチド配列(配列番号:105) ならびにそれらの推定アミノ酸配列が示してあり(配列番号:106および10 7)、この場合Tbp2配列が最初である。SB33tbp2遺伝子は1個の塩 基欠失を有し、そのために残基126でのフレームシフトおよび残基168での 得られた蛋白の早期切断が生じる。 中耳炎由来のNTHi株SB12、SB29、SB30およびSB32からの tbp2遺伝子のPCR増幅を行って、遺伝子の配列決定を行った。 分類できないインフルエンザ菌SB12株(配列番号:105)、SB29( 配列番号:108)、SB30(配列番号:110)およびSB32(配列番号 :112)からのtbp2遺伝子のヌクレオチド配列を図8、9、10および1 1にそれぞれ示してある。 増幅tbp2遺伝子はいずれも全長Tbp2蛋白をコードすることが認められ 、菌株SB33の欠陥tbp2遺伝子が非定型であることを示している。 3つのインフルエンザ菌b型株はいずれもtbp2とtbp1の間にわずか1 3bpの同じ短い遺伝子間配列を持つが、NTHi株PAK12085およびS B33は27bpのそれより長い遺伝子間配列を持っていた(図12)。 株SB12は、インフルエンザ菌b型株で認められるものと同じ13bpの遺 伝子間配列を持っていたが、株SB29、SB30およびSB32は、他のNT Hi株PAK12085およびSB33で認められたものと同様のそれより長い 遺伝子間配列(27〜30bp)を持っていた(図2B)。これら9種類の株の いずれも、そのtbp2遺伝子とtbp1遺伝子の間に共通の核が保存された1 3bpの配列を持っている。 インフルエンザ菌Tbp1のアミノ末端近くのペンタペプチド配列は同一であ り(図12)、TonBボックスと同様であった。インフルエンザ菌のtonB 遺伝子は、最近クローニングされ、配列決定されている(Jarosik et al.,1994 )。 インフルエンザ菌株Eagan/MinnA、DL63、PAK12085お よびSB33からのTbp1のアミノ酸配列を図14で比較してある。Eaga nおよびMinnAのTbp1蛋白は同一であって長さは912アミノ酸であり 、DL63のものは914残基を持ち、PAK12085のものは914残基を 持ち、SB33のものは911残基を持つ。インフルエンザTbp1蛋白は、配 列の一致率95〜100%でかなり保存されている。インフルエンザ菌株Eag an/MinnA、DL63、PAK12085、SB12、SB29、SB3 0およびSB32からのTbp2のアミノ酸配列を図15で比較してある。Ea ganおよびMinnAのTbp2蛋白は同一であって660アミノ酸を持ち、 DL63のものは644残基を持ち、PAK12085のものは654残基を持 つ。SB33のtbp2遺伝子には1個の欠失があり、そのために残基126で のフレームシフトおよび残基168での得られた蛋白の早期切断が生じている。 失われた塩基は、PCR増幅染色体DNAの直接配列決定によって確認した。同 一であるEaganおよびMinnAを例外として、Tbp2蛋白配列は一致率 わずか66〜70%と比較的保存率が低いが、図15で確認することができるい くつかの短い保存配列部分がある。菌株SB12、SB29、SB30およびS B32からのPCR増幅tbp2遺伝子はいずれも、全長Tbp2蛋白をコード することが認められた。推定Tbp2蛋白間で配列および大きさの不一致があり 、SB12は648アミノ酸を持ち、SB29は631残基を持ち、SB30は 630残基を持ち、SB32は631残基を持つ。EaganTbp1およびT bp2の推定二次構造を決定した(図16Aおよび16B)。いずれの蛋白も、 いくつかの膜横断ドメインを持ち、Tbp1は膜を20回横断し、Tbp2はそ れを12回横断している。Tbp1アミノ末端領域では、3つの露出した保存エ ピトープが同一であり(DNEVTGLGK−配列番号:43、EQVLN/DIRDLTRYD−配列番 号:139および140、GAINEIEYENVKAVEISK−配列番号:141)、C末端領 域では一つであった(GI/VYNLF/LNYRYVTWE−配列番号:142および143)。 ヒト病原体のTbp2蛋白では、一致していたのはわずか3つの小さい保存領域 であった。すなわち、N末端でCS/LGGG(G)SFD−配列番号:75、144および 145であり、内部でLE/SGGFY/FGP−配列番号:74および146であり、C末 端でVVFGAR/K−配列番号:83および84であった。 Tbp2アミノ酸配列がヘモフィルス株間で変わるという発見から、ヘモフィ ルスを同じTbp2アミノ酸配列によって定義される小群に分けることができる 。この発見によって、ヘモフィルス種からのTbp1およびTbp2と配列の類 似性を有するトランスフェリン受容体を産生するヘモフィルスその他の細菌によ って生じる疾患に対する免疫感作などのための免疫原性組成物で使用されるヘモ フィルス株におけるそのようなサブタイプが共有するエピトープを代表する最少 数のTbp1および/またはTbp2配列または合成ペプチドの合理的選択を行 うことができる。そこで、最少数のトランスフェリン受容体、類縁体、断片およ び/またはペプチドを用いて、トランスフェリン受容体を産生するヘモフィルス および他の病原菌の多くまたは全ての菌株に対する免疫感作を行うことができる 。 さらに、広範囲の病原菌(インフルエンザ菌b型、分類できないインフルエン ザ菌、髄膜炎菌、淋菌およびアクチノバチルス(ヘモフィルス)牛肺疫菌)から のトランスフェリン受容体のアミノ酸配列を図14および15に示したように比 較した。この分析から、これら細菌のいずれの間でも保存されているTbp1お よびTbp2の領域が明らかになった。そのような保存配列の一部が、表2およ び表3のペプチドにある。詳細には、配列DNEVTGLGK(配列番号:43)EQVLNIR DLTRYDPGI(配列番号:44)、EQVLNIRDLTRYDPGISVVEQGRGASSGYSIRGMD(配列番 号:45)、GAINEIEYENVKAVEISKG(配列番号:46)およびGALAGSV(配列番号 :48)がTbp1で保存されている(表1および図14)。Tbp1における 特定の保存配列には、LEGGFYGP(配列番号:74)、CSGGGSFD(配列番号:75 )、YVYSGL(配列番号:76)、CCSNLSYVKFG(配列番号:77)、FLLGHRT(配 列番号:78)、EFNVOF(配列番号:79)、NAFTGTA(配列番号:80)、VNG AFYG(配列番号:81)、ELGGYF(配列番号:82)、VVFGAR(配列番号:83 )およびVVFGAK(配列番号:84)がある(表2および図15)。 広範囲の病原菌のトランスフェリン受容体で保存される配列の発見により、特 定のアミノ酸配列を有する最少数の抗原(合成ペプチドの形のものを含む)を選 択して、トランスフェリン受容体を有する病原体によって生じる疾患に対して免 疫感作を行うことができる。上記のもの以外のそのような細菌には、淋菌などの ナイセリア属およびカタル球菌などのブランハメラ属などがある。多くの病原菌 間でのそのような保存アミノ酸により、全てではなくともほとんどのトランスフ ェリンを認識するモノクローナル抗体などのTfR特異的抗体を形成することが できる。トランスフェリン受容体の保存部分に相当するペプチドに対して抗血清 を形成した。この抗血清は、カタル球菌におけるトランスフェリン受容体を認識 した。そのような抗血清は、全てではなくともTfR蛋白を産生するほとんどの 細菌の検出および中和に有用であり、そのような病原体によって生じる疾患に対 する受動免疫にも有用である。そのような保存アミノ酸配列を用いる診断アッセ イおよびキットは、全てではなくともトランスフェリン受容体を産生する多くの 細菌を検出するのに有用である。 上記のアミノ酸配列を有するエピトープは、そのような配列を有する合成ペプ チドの使用によって、またはそのような配列を発現する生ベクターの使用によっ て、またはそのアミノ酸配列をコードする核酸分子の直接投与によって免疫系の 細胞に運搬することができる。 インフルエンザ菌b型株Eagan、MinnA、DL63および分類できな い株PAL12085のTbp1蛋白内での保存アミノ酸配列を有するいくつか のペプチドを表2に示してある。これらのペプチドの一部に対する抗体をモルモ ットで形成した(表4)。インフルエンザ菌b型株Eagan、MinnA、D L63および分類できない株PAK12085のTbp2蛋白内の保存アミノ酸 配列を有するペプチドを表3に示してある。これらのペプチドの一部に対する抗 体をモルモットで形成した(表4)。 Tbp1およびTbp2遺伝子のコード配列を適切な発現ベクターにクローニ ングすることで、組換え蛋白を産生することができる。組換え蛋白Tbp1およ びTbp2を、T7発現系を用いて、大腸菌から発現させた。成熟Eagan Tbp1蛋白をコードするtbp1遺伝子を、図17に示したように、プラスミ ドJB−1468−29を形成するT7プロモータの背後でフレーム内でクロー ニングした。BL21/DE3細胞に導入され、IPTGまたは乳糖で誘発され た場合、Eagan Tbp1蛋白は図22に示すように発現された。 成熟Tbp2蛋白をコードするtbp2遺伝子を、図18に示したように、プ ラスミドJB−1424−2−8を形成するT7プロモータの背後でフレーム内 でクローニングした。大腸菌細胞に導入され、上記のように誘発された場合、T bp2蛋白は図22に示すように発現された。 株NTHi SB12からのtbp2遺伝子をPCRによって増幅した。得ら れた増幅DNAは、成熟蛋白前に真正のインフルエンザTbp2信号配列がある 。その信号配列および成熟蛋白をコードするSB12 tbp2遺伝子を、図2 1に示すように、pT7−7発現系にクローニングした。得られたプラスミド( JB−1600−1)を大腸菌BL21/DE3細胞に導入し、誘発した場合、 SB12 Tbp2は図22に示すように発現された。 封入体として大腸菌で産生される組換え蛋白Tbp1およびTbp2を図23 に示した図式によって精製した。精製蛋白は図24に示したように、約70%以 上の純度であった。精製組換えTbp1およびTbp2蛋白を用いて、マウスに おける免疫原性試験を行った。いずれの蛋白も、3〜10μgの用量で、良好な 免疫応答を引き起こした(図25)。 一つのインフルエンザ菌株由来の組換えTbp1またはTbp2に対して形成 された抗血清は他の菌株と交差反応性であることから、有用な診断試薬となり得 る(図26および27)。 図28に示したプラスミドpUHIT1KFHおよびpUHITKFPは、ト ランスフェリン受容体オペロン内でクローニングされた選択可能な抗生物質抵抗 性マーカーを有し、トランスフェリン受容体オペロンを挿入によって失活させる よう構築されたものである。これらのプラスミドを用いてヘモフィルスの形質転 換を行って、実施例19に記載した方法に従って、トランスフェリンTbp1お よび/またはTbp2を産生しない菌株を形成した。そのような菌株は、in vit roおよびin vivoでの検出および診断の実施態様において陰性対照として有用で ある(それらがTfRを産生しないことから)。そのような菌株はさらに、in v ivo成長のために弱毒化されることが期待され、ヘモフィルスによって生じる疾 患に対する保護を提供する生ワクチンとして有用である。 以上述べたように、トランスフェリン受容体蛋白のエピトープは、アミノ酸配 列などを発現する生ベクターを使用することで免疫系の細胞に運搬することがで き、生ベクターはポリオウィルスとすることができる。図29について説明する と、Tbp2からの保存エピトープLEGGFYGP(配列番号:74)を含むトランス フェリン受容体蛋白のエピトーブを発現するハイブリッドポリオウィルスの構築 を図示してある。そのようなウィルスは、アミノ酸配列LEGGFYGP(配列番号:7 4)を組み込んだペプチドに対して形成された抗体によって認識され(表5)、 ウィルスが、抗原的に認識可能な形でこの配列を発現したことを示している。P V1TBP2AおよびPV1TBP2Bも、インフルエンザ菌株DL63 tb p2に対して形成されたウサギ抗血清によって中和することができ、少なくとも これら2つのウィルスが、蛋白に対して形成された抗体に対して認識可能な形で その配列を発現したことを示していた。いずれのウィルスも、抗PV1血清によ って中和可能であって、ポリオ中和抗原部位Iにおける変化はウィルスにおける 他の抗原部位に対してほとんど影響しなかったことを示している。さらに、ポリ オウィルスキメラPV1TBP2AまたはPV1TBP2Bによる免疫感作によ って産生されたウサギ抗血清は、アミノ酸配列LEGGFYGP(配列番号:74)を組 み込んだペプチドを認識した。これは、PV1TB2AおよびPV1TBP2B によって発現される配列が免疫原性で、合成ペプチドの文脈で同じ配列を認識す ることができる抗体を誘発することを示している。 図30について説明すると、A図には、大腸菌で発現されたインフルエンザ菌 株SB12からの精製組換えtbp2(列1)、カタル球菌株4223からのt bp2(列2)、鉄制限カタル球菌株4223の全細胞溶解物(列3)、鉄制限 大腸菌JM109の全細胞溶解物(列4)、ならびに非鉄制限条件下で成長させ た大腸菌JM109の全細胞溶解物(列5)を示すSDS PAGEゲルを示し てある。B図には、PV1TBP2Aで免疫感作したウサギからの血清の蓄積液 を用いた複製ゲルのウェスタンブロッティングの結果を示してある。列1および 2では、精製トランスフェリン結合蛋白との強力な反応があり、列3では同様の 大きさの帯域があった。大腸菌蛋白とはほとんど反応はなかった(列4および5 )。C図は、最少の特異的反応を示した同じウサギからの採血前血清の蓄積液に ついての結果を示してある。これらの結果から、PV1TBP2Aが、インフル エンザ菌およびカタル球菌からのトランスフェリン結合蛋白に特異的な抗血清を 誘発できること、ならびにその抗血清が、等価な蛋白を発現しない大腸菌からの カタル球菌を識別できることが明らかである。 モルモットの抗Eagan rTbp1、抗Eagan rTbp2および抗S B12 rTbp2抗血清を用いて、Tbp1およびTbp2蛋白の抗原性保存 について、一群のインフルエンザ菌のスクリーニングを行った。抗Eagan rTbp1抗血清を用いたウェスタンブロッティングによってスクリーニングし た33の株のうち、全てが約100kDaの反応性帯域を持っていた。抗Eag an rTbp2抗血清を用いたウェスタンブロッティングによってスクリーニ ングした89の株のうち、85の株が、60〜90kDaの反応性帯域を持って いた。抗SB12 rTbp2抗血清を用いたウェスタンブロッティングによっ てスクリーニングした86の株のうち、82の株が、60〜90kDaの反応性 帯域を持っていた。抗Eagan rTbp2抗血清および抗SB12 rTb p2抗血清のいずれによっても認識されなかった株が1株だけあり、それは欠陥 tbp2遺伝子を有するNHTi株SB33であった。これらのデータは、トラ ンスフェリン受容体蛋白はインフルエンザ菌株で非常に高い率で保存されること を示しており、これら蛋白が抗原として、さらにはインフルエンザ菌によって生 じる疾患に対する免疫感作およびそれの診断のためのワクチンなどの免疫原性組 成物においてのこれら蛋白の使用を支持するものである。 菌血症の幼若ラットモデル(Loeb et al,1987)を用いて、抗Eagan r Tbp1抗血清および抗Eagan rTbp2抗血清の保護能力を評価した。 ウサギまたはモルモットのいずれかで形成した抗Eagan rTbp1抗血清 はこのモデルでは保護効果を示さなかったが、ウサギまたはモルモットのいずれ かで形成した抗Eagan rTbp2抗血清には保護効果があった(表7)。 これらのデータは、インフルエンザ菌によって生じる疾患に対する保護抗原とし てのrTbp2の使用を示すものである。 中耳炎のチンチラモデル(Barenkamp et al.,1986)を用いて、SB12 rT bp2の保護能力を評価した。データは、対照群と比較して、免疫感作した動物 の疾患の重度が軽いことを示していた。 本発明によれば、表8および図31に示したようなトランスフェリン受容体蛋 白Tbp2の多くの切断類縁体、ならびにそれをコードする核酸分子が提供され る。そのような切断類縁体の中には、組換え発現系(例:大腸菌)で非常に強く 発現され、本発明の診断および予防接種の実施態様で適切な抗血清および免疫原 を提供するものもある。 本明細書に記載の実施態様を代表的なものとするヘモフィルス株のトランスフ ェリン受容体蛋白の免疫原性切断類縁体をコードする精製・単離DNA分子は、 次のものとして有利である。 −in vitroまたはin vivoでのヘモフィルス株の特異的識別のための核酸プロ ーブ −DNA分子によってコードされる免疫原性切断生成物は、ヘモフィルス株に よって生じる疾患に対する予防接種および(例えば)ヘモフィルスによる感染の 検出用のヘモフィルス特異的抗血清の製造のための診断試薬、抗原として有用で ある。 本発明の核酸分子によってコードされるトランスフェリン受容体蛋白の切断類 縁体は、トランスフェリン受容体を産生する細菌株によって生じる疾患の診断お よびその疾患に対する免疫感作において有用である。そのような細菌には、ヘモ フィルス属、ナイセリア属(髄膜炎菌および淋菌など)およびブランハメラ属( 例:カタル球菌)の株などがあるが、これらに限定されるものではない。 本発明の各種実施態様が、例えばヘモフィルス感染およびトランスフェリン受 容体を産生する他の病原菌による感染の予防接種、診断、治療の分野および免疫 試薬形成の分野で多くの利用場面を有することは当業者には明らかである。その ような用途についてのさらに詳細な考察を以下に行うが、これらに限定されるも のではない。 1.ワクチンの製造および使用 ワクチンとしての使用に好適な免疫原性組成物を、トランスフェリン受容体蛋 白の免疫原性切断類縁体から製造することができる。このワクチンは、抗トラン スフェリン受容体抗体およびオプソニン作用性または殺細菌性である抗体などの 抗体を産生する免疫応答を誘発する。予防接種対象者をヘモフィルスその他のト ランスフェリン受容体を産生する細菌が攻撃したとしても、抗体がトランスフェ リン受容体に結合し、それによって、生存のために必要な鉄源への細菌の接近が 防止される。さらに、オプソニン作用性または殺細菌性の抗TfR抗体は、別の 機序によって保護を与える可能性もある。 ペプチドを含むワクチンは、いずれも引用によって本明細書に含まれる米国特 許4601903号、4599231号、4599230号および459679 2号などのように、当業界では公知である。ワクチンを含む免疫原性組成物は、 液剤や乳剤などの注射剤として製剤することができる。免疫原は、その免疫原と 適合性である医薬的に許容される賦形剤と混合することができる。そのような賦 形剤としては、水、生理食塩水、ブドウ糖、グリセリン、エタノールおよびそれ らの組み合わせたものなどがあり得る。免疫原性組成物およびワクチンは、湿展 剤もしくは乳化剤、pH緩衝剤またはアジュバントなどの補助物質をさらに含有 して、その有効性を高めることができる。免疫原性組成物およびワクチンは、皮 下注射もしくは筋肉注射によって、非経口的に投与することができる。別法とし て、本発明によって得られる免疫原性組成物を、粘膜表面での免疫応答を誘発す るような形で製剤および運搬することができる。そこで、免疫原性組成物を、例 えば鼻腔または経口(胃内投与)投与によって粘膜表面に投与することができる 。免疫原性組成物は、免疫系の特異的細胞または粘膜表面への運搬のためのター ゲティング分子との併用で提供することができる。そのようなターゲティング分 子には、WO 92/17167(Biotech Australia Pty.Ltd.)に記載のよう なB12株および細菌毒素の断片、ならびに米国特許5194254号(Barber et al)に記載のようなモノクローナル抗体などがある。別法として、坐剤およ び経口製剤などの他の投与形態が望ましい場合がある。坐剤の場合、結合剤およ び担体には、例えばポリアルカレングリコールまたはトリグリセリドなどがあり 得る。経口製剤には、例えば医薬用のサッカリン、セルロースおよび炭酸マグネ シウムなどの通常使用されるインシピエント(incipient)などがあり得る。こ れらの組成物は、液剤、懸濁液、錠剤、丸薬、カプセル、徐放性製剤または粉剤 の形態を取り、免疫原を10〜95%含有する。 ワクチンは、その製剤に適合する方法にて、治療上有効で、保護効果があり、 免疫原性であるような量で投与される。投与量は、治療を受ける対象者によって 決まるものであり、例えば、抗体を合成し、必要に応じて細胞介在性免疫応答を 生じるその対象者における免疫系の能力によって決まる。投与に必要な有効成分 の正確な量は、医師の判断によって決まる。しかしながら、好適な用量範囲は、 当業者であれば容易に決定し得るものであり、トランスフェリン受容体、それの 類縁体および断片および/またはペプチドをμg単位とすることになると考えら れる。初期投与および追加免疫投与における好適な投与法も変動し得るものであ るが、初期投与とそれに続く投与を行うことになると考えられる。ワクチンの用 量は投与経路によっても決まるものであり、宿主の大きさに応じて変動する。 本発明の核酸分子は、例えば遺伝的免疫感作を行う注射によって、あるいはサ ルモネラ、BCG、アデノウィルス、ポックスウィルス、ワクチニアまたはポリ オウィルスなどの生ベクターを構築することによって、直接DNAを投与するこ とで直接免疫感作を行うのに使用することもできる。免疫系に異種抗原を運搬す るのに使用されているいくつかの生ベクターについての考察が行われている文献 がある(例:O'Hagan,1992)。被験対象者へのDNAの直接注射による遺伝的 免疫感作の方法については報告がある(例:Ulmer et al.,1993)。 通常は0.05〜1.0%のリン酸緩衝生理食塩水溶液として使用される、ア ジュバントと抗原を同時投与すれば、免疫原性を大幅に向上させることができる 。アジュバントは、抗原の免疫原性を高めるが、必ずしもそれ自体が免疫原性と は限らない。アジュバントは、抗原を投与部位付近に局所的に保持することで、 免疫系の細胞への抗原の緩やかな徐放を促進する貯蔵効果を生じることで作用し 得るものである。アジュバントはさらに、免疫系の細胞を抗原貯蔵部まで引き寄 せ、そのような細胞を刺激して免疫応答を誘発することができる。 免疫刺激剤またはアジュバントは、例えばワクチンに対する宿主の免疫応答を 改善するために、長年にわたって使用されている。リポ多糖類などの内在性アジ ュバントは通常、ワクチンとして使用される死菌または弱毒化細菌の成分である 。外因性アジュバントは、代表的には非共有結合的に抗原に結合する免疫調節剤 であり、宿主の免疫応答を促進するよう製剤されている。そうして、非経口的に 運搬される抗原に対する免疫応答を促進するアジュバントが確認されている。し かしながら、そのようなアジュバントの一部は有毒であり、望ましくない副作用 を起こし得るものであることから、ヒトや多くの動物で使用するには不適なもの となっている。実際、水酸化アルミニウムおよびリン酸アルミニウム(総称して 通常は、ミョウバンと称される)のみがヒトワクチンおよび動物ワクチンにおけ るアジュバントとして常用される。ジフテリアトキソイドおよび破傷風トキソイ ドに対する抗体応答上昇におけるミョウバンの効力は明らかになっており、HB sAgワクチンにミョウバンがアジュバントとして使用されている。ミョウバン の有用性は一部の利用分野で明らかになっているが、それには制限がある。例え ば、ミョウバンはインフルエンザ予防接種には無効であり、必ずしも細胞介在性 免疫応答を誘発するとは限らない。ミョウバンをアジュバントとする抗原によっ て誘発される抗体は、マウスにおいては主としてIgG1アイソタイプであり、 一部のワクチン剤による保護には最適ではない可能性がある。 広範囲の外因性アジュバントが抗原に対して強力な免疫応答を起こし得る。本 発明での使用に好適なアジュバントには、リン酸アルミニウム、水酸化アルミニ ウム、QS21、QuilA、それらの誘導体および成分、ISCOM基材、リ ン酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、糖脂質類縁体、アミノ酸のオ クタデシルエステル、ムラミルジペプチド、ポリホスファゼン、ISCOPRE P、DC−chol、DDBAおよびリポ蛋白などがあるが、これらに限定され るものではない。アジュバントの有利な組み合わせについては、1994年6月 16日出願の同時係属中の米国特許出願08/261194号(WO 95/3 4308)に記載されている。 体液性免疫応答(HIR)および細胞介在性免疫(CMI)を効果的に誘発す るためには、免疫原をアジュバント中で乳化させる。多くのアジュバントが有毒 であり、症状としては、肉芽腫、急性および慢性の炎症(完全フロイントアジュ バント、FCA)、細胞崩壊(サポニンおよびプルロニックポリマー)および発 熱性、関節炎および前部ブドウ膜炎(LPSおよびMDP)などがある。FCA は優れたアジュバントであり、研究で広範囲に使用されているが、その毒性のた めに、ヒトワクチンや動物ワクチンでの使用には特許されていない。 理想的なアジュバントの望ましい特性には次のものがある。 (1)毒性がないこと (2)長期間の免疫応答を刺激する能力 (3)製造が簡単で、長期保存において安定であること (4)必要に応じて、各種経路で投与される抗原に対してCMIとHIRの両 方を誘発できること (5)他のアジュバントとの相乗作用 (6)抗原提供細胞(APC)の群との選択的相互作用を行う能力 (7)適切なTH1またはTH2細胞特異的免疫応答を特異的に誘発する能力 (8)抗原に対して適切な抗体アイソタイプ濃度(例:IgA)を選択的に上 昇させる能力 ロックホッフ(Lockhoff)らに対して1989年8月8日に与えられた米国特 許4855283号(引用によって本明細書に含まれる)には、N−グリコシル アミド、N−グリコシル尿素およびN−グリコシルカーバメート(これらはそれ ぞれ、免疫調節剤またはアジュバントとしてのアミノ酸によって糖残基が置換さ れている)などの糖脂質類縁体が開示されている。そこで、ロックホッフらの報 告(1991年)では、糖スフィンゴ脂質およびグリセロ糖脂質などの天然糖脂 質と構造的に類似しているN−糖脂質類縁体が単純疱疹ウィルスワクチンおよび 偽性狂犬病ウィルスワクチンの両方において強力な免疫応答を誘発できることが 報告されている。糖脂質の中には、アノマー炭素原子を介して糖と直接結合する 長鎖のアルキルアミンおよび脂肪酸から合成されて、天然脂質残基の機能を模倣 するものもある。 モロニー(Moloney)に対して与えられ、本願の譲受人に対して譲渡され、引 用によって本明細書に含まれる米国特許4258029号には、オクタデシルチ ロシン塩酸塩(OTH)が、破傷風トキソイドならびにホリマリンで失活させた I型、II型およびIII型小児麻痺ウィルスワクチンと複合させた場合に、ア ジュバントとして機能することが開示されている。さらに、ニクソン−ジョージ ら(Nixon-George et al,1990)は、組換えB型肝炎表面抗原と複合させた芳香 族アミノ酸のオクタデシルエステルがB型肝炎ウィルスに対する宿主の免疫応答 を促進したと報告している。 2.イムノアッセイ 本発明の免疫原性切断類縁体は、免疫原として、酵素結合抗体免疫アッセイ( ELISA)、RIAおよび他の非酵素結合抗体結合アッセイなどのイムノアッ セイまたは抗細菌性ヘモフィルスTfR抗体の検出に関して当業界で公知の方法 の抗原として有用である。ELISAアッセイでは、免疫原性切断類縁体を、選 択された表面、例えばポリスチレン微量定量プレートのウェルなどの蛋白もしく はペプチドと結合することができる表面に固定化する。洗浄によって、吸着が不 完全な切断類縁体を除去した後、被験サンプルに関して抗原的に中性であること が知られているウシ血清アルブミン(BSA)またはカゼインの溶液などの非特 異的蛋白をその選択された表面に結合させることができる。これによって、固定 化表面での非特異的吸着部位を遮断して、その表面での抗血清の非特異的結合に よって生じるバックグラウンドを低減させることができる。 固定化表面を次に、免疫複合体(抗原/抗体)形成を起こすような形で、検査 対象の臨床材料または生物材料などのサンプルと接触させる。これには、BSA 、ウシγ−グロブリン(BGG)および/またはリン酸緩衝生理食塩水(PBS )/Tweenなどの希釈剤によるサンプルの希釈などがあり得る。次にサンプ ルを室温(約25℃〜37℃のレベル)で約2〜4時間インキュベーションする 。インキュベーション後、サンプルと接触する表面を洗浄して、免疫複合体形成 していない材料を除去する。洗浄法には、PBS/Tweenなどの溶液または ホウ酸緩衝液による洗浄などがある。 被験サンプルと結合した切断類縁体との間の特異的免疫複合体の形成とそれに 続く洗浄後、第1の抗体に対する特異性を有する第2の抗体に対して免疫複合体 を曝露することで、免疫複合体形成の発生とその量も測定することができる。被 験サンプルがヒト起源のものである場合、第2の抗体は、ヒト免疫グロブリン( 一般的にはIgG)に対する特異性を有する抗体である。検出手段を提供するた めには、第2の抗体は、例えば適切な発色性物質とともにインキュベーションす ることで発色する酵素活性などの関連する活性を有することができる。次に、例 えば可視スペクトルの分光光度計を用いて発色の程度を測定することで定量を行 うことができる。 3.ハイブリッド形成プローブとしての配列の使用 そこで、トランスフェリン受容体遺伝子の配列を有する本発明のヌクレオチド 配列により、トランスフェリン受容体遺伝子を有するヘモフィルスおよび他の細 菌種からのトランスフェリン受容体遺伝子の確認およびクローニングが可能であ る。 本発明のトランスフェリン受容体遺伝子の配列を有して成るヌクレオチド配列 は、他のTfR遺伝子の相補的延長部とともに選択的に二重鎖分子を形成する能 力があることで有用である。利用分野に応じて、各種のハイブリッド形成条件を 用いて、他のTfR遺伝子に対するプローブの各種程度の選択性を得ることがで きる。高い選択性を得るには、比較的厳しい条件を用いて、二重鎖を形成する。 その条件としては例えば、約50℃〜70℃の温度での約0.02M〜0.15 MのNaClのような低塩および/または高温条件などがある。利用分野によっ ては、約20℃〜55℃という範囲の温度で約0.15M〜0.9Mの塩のよう な、それより緩やかなハイブリッド形成条件が必要となる場合がある。ホルムア ミドの添加量を増やしてハイブリッド形成条件をさらに厳しくすることで、ハイ ブリッド二重鎖を不安定化させることができる。そこで、特定のハイブリッド形 成条件を容易に操作することができ、所望する結果に応じた選択法となる。通常 、50%ホルムアミド存在下での適切なハイブリッド形成温度は、標的断片に対 して95〜100%相同性であるプローブの場合には42℃であり、90〜95 %相同性の場合には37℃であり、85〜90%相同性の場合には32℃である 。 臨床的診断の実施態様においては、本発明の核酸配列を、標識などの適切な手 段と併用して、ハイブリッド形成の測定を行うことができる。広範囲の適切な指 示手段が当業界で公知であり、それには検出可能な信号を提供することができる アビジン/ビオチンなどの放射能、酵素その他のリガンドなどがある。一部の診 断の実施態様では、放射能タグに代えて、ウレアーゼ、アルカリホスファターゼ もしくはペルオキシダーゼなどの酵素タグを用いることができる。酵素タグの場 合、ヒトの肉眼による観察または分光測光法的に見ることができる手段を提供し て、TfR遺伝子配列を有するサンプルによる特異的ハイブリッド形成を確認す るのに使用可能である比色指示物質が知られている。 本発明の核酸配列は、溶液ハイブリッド形成および固相法を用いる実施態様で ハイブリッド形成プローブとして有用である。固相法が関与する実施態様におい ては、滲出液、体液(例:血清、羊水、中耳滲出液、痰、細気管支肺胞洗浄液) または組織などの臨床検体のようなサンプルからの被験DNA(またはRNA) を、選択された基材または表面に吸着その他の方法で固定する。次に、固定化し た1本鎖核酸に対して、望ましい条件下に、本発明の核酸配列を有してなる特定 のプロープで特異的ハイブリッド形成を行う。選択される条件は、例えばG+C 含有量、標的核酸の種類、核酸の入手源、ハイブリッド形成プローブの大きさな どによって決まる必要な特定の基準に基づく特定の環境によって決まるものであ る。ハイブリッド形成表面を洗浄して特異的に結合していないプローブ分子を除 去した後、標識によって、特異的ハイブリッド形成を検出するか、もしくは定量 も行う。 4.トランスフェリン受容体遺伝子の発現 宿主細胞と適合性の菌種由来のレプリコンおよび制御配列を有するプラスミド ベクターを用いて、トランスフェリン受容体遺伝子の発現および発現系における 本発明によるそれの切断を行うことができる。通常ベクターは、複製部位と、形 質転換細胞において表現型選択を行うことができる標識配列を有する。例えば、 アンピシリンおよびテトラサイクリン抵抗性の遺伝子を有することで、形質転換 細胞識別の簡単な手段を提供するpBR322を用いて、大腸菌を形質転換する ことができる。pBR322プラスミドまたは他の微生物プラスミドもしくはフ ァージも、宿主細胞が使用してそれ自体の蛋白を発現させることができるプロモ ータを有するか、あるいはそれを有するように変性させることができる。 さらに、宿主と適合するレプリコンおよび制御配列を有するファージベクター は、その宿主との関係で絵形質転換ベクターとして使用することができる。例え ば、λ−GEM(登録商標)−11におけるファージを、組換えファージベクタ ーの形成に使用し、そのベクターを使用して大腸菌LE392などの宿主細胞の 形質転換を行うことができる。 組換えDNA構築で通常使用されるプロモータには、β−ラクタマーゼ(ペニ シリナーゼ)および乳糖プロモータ系(Chang et al.,1978; Itakura et al., 1977; Goeddel et al.,1979; Goeddel et al.,1980)ならびにT7プロモータ 系(米国特許4952496号)などの他の微生物プロモータなどがある。プロ モータのヌクレオチド配列に関する詳細については公知であり、当業者であれば それを効果的に遺伝子に結びつけることができる。使用される特定のプロモータ は通常、所望の結果によって決まる選択事項である。本発明で行われる切断など のトランスフェリン受容体遺伝子の発現に適した宿主には、大腸菌、バチルス菌 、ヘモフィルス、真菌、酵母などがあり、あるいはバキュロウィルス発現系を用 いることができる。 本発明によれば、トランスフェリン受容体蛋白の切断類縁体は組換え法によっ て得られる。異種系で組換え的に産生された切断類縁体は、精製物における汚染 物の量を低減するような形で、宿主から単離することができる。この点で発現に 特に望ましい宿主には、LPSを持たず、従ってエンドトキシンを持たないグラ ム陽性菌などがある。そのような宿主には、バチルス菌などがあり、トランスフ ェリン受容体蛋白の非発熱性の切断類縁体の製造に特に有用である。 生物寄託 本明細書に記載および言及されているインフルエンザ菌株からのトランスフェ リン受容体をコードする部分を少なくとも有するある種のプラスミドを、本願出 願に先だって、ブダペスト条約に従って寄託した(American Type Culture Coll ection(ATCC),Rockville,Maryland,USA)。寄託プラスミドのサンプルは、本 米国特許出願に基づく特許が賦与された時点で一般に入手可能となり、その入手 可能性に対する全ての制限がその時点でなくなる。寄託した実施態様は本発明の 例示を目的としたものであるに過ぎないことから、本明細書に記載および特許請 求されている本発明は、寄託したプラスミドによる範囲に限定されるものではな い。本願に記載のものと類似または等価な抗原をコードする等価もしくは類似の プラスミドは、本発明の範囲に含まれるものである。 寄託の要旨 ヘモフィルス株 Hib株Eaganは市販されている(Connaught Laboratories Limited,17 55 Steeles Ave.W.,Willowdale,Ontario,Canada M2R 3T4)。 Hib株MinnAは収集品から入手した(Dr.Robert Munson,Department o f Microbiology and Immunology,Washington University School of Medicine ,Children's Hospital,St.Louis,Missouri 63110)。 Hib株DL63は収集品から入手した(Dr.Eric Hansen,Department of Mi crobiology,University of Texas Southwestern Medical Center,5323 Harry Hines Boulevard,Dallas,Texas 75235-9048)。 PAK12085も上記の収集品から入手した(Dr.Robert Munson)。 SB12、29、30、32および33は、収集品から入手した(Dr.Stephen Barenkamp,Department of Pediatrics,School of Medicine,Saint Louis Un iversity Medical Centre,St.Louis,Missouri 63104)。実施例 上記の開示内容は、本発明の全般を説明するものであるので、以下の具体的な 実施例を参照することで、より完全な理解を得ることができる。これら実施例は 単に説明を目的として記載されているものであって、本発明の範囲を限定するも のではない。状況から見て示唆されるかあるいは好都合なものとなる可能性があ る場合、等価なものの形態および置換に対して変更を加えることは想到されるも のである。本明細書においては具体的な用語を用いているが、そのような用語は 説明のためのものであって、本発明を限定するものではない。 本開示およびこれらの実施例において使用されているが明瞭には説明されてい ない分子遺伝学、蛋白生化学、免疫学および発酵の技術は、科学文献に広く報告 されているものであり、十分に当業者の能力の範囲内のものである。実施例1 本実施例は、インフルエンザ菌株DL63、Eagan、MinnAおよびP AK12085ならびにSB33からの染色体DNAの製造を説明するものであ る。 インフルエンザ菌株は、ハルクネスらの方法に従って(Harkness et al.,199 2)、ミュラー−ヒントン寒天(Mueller-Hinton agar)または脳心臓灌流肉汁で 成長させた。A.インフルエンザ菌b型DL63からの染色体DNA抽出 染色体DNAを以下のようにして得た。ベックマンJ14ローターで8000 rpmにて15分間遠心することで、培地250mLをペレット状とした。ペレ ットを50mMトリス−HCl(pH8.0)200mLで洗浄し、前述のよう に遠心し、50mMトリス−HCl、50mM EDTA(pH8.0)12. 5mLに再懸濁させ、−20℃で冷凍した。次に、10mg/mLのリゾチーム の0.25Mトリス−HCl(pH8.0)溶液1.25mLを冷凍細胞ペレッ トに加えた。ペレットを解凍し、氷上で45分間インキュベーションした。次に 、1mg/mLのプロテイナーゼKの0.5%SDS、0.4MEDTA、50 mMトリス−HCl(pH7.5)溶液2.5mLを加え、混合物を時々攪拌し ながら50℃で1時間インキュベーションした。溶解物をトリス緩衝フェノール 15mLで1回抽出し、次に3M酢酸ナトリウム1.5mLおよびエタノール3 0mLを加えて、DNAを沈殿させた。DNAをガラス棒に巻き付け、終夜振盪 することで、0.2mg/mLのRNAseAを含む50mMトリス−HCl、 1mM EDTA(pH7.5)12.5mLに溶かした。サンプルを同量のク ロロホルムで1回抽出し、上記と同様に沈殿・巻き付けを行った。DNAを50 mMトリス−HCl、1mM EDTA(pH7.5)2mLに溶かし、4℃で 保存した。B.インフルエンザ菌b型Eaganからの染色体DNAの抽出 培地50mLを遠心によってペレットとし、ペレッットをTE(10mMトリ ス、1mM EDTA、pH7.5)25mLに再懸濁させ、5mLずつの少量 サンプル2つを染色体DNA製造に用いた。各少量サンプルに、10%サルコシ ル(sarkosyl)0.6mLおよび20mg/mLプロテイナーゼK0.15mL を加え、サンプルを37℃で1時間インキュベーションした。溶解物をトリス飽 和フェノールで1回およびクロロホルム:イソアミルアルコール(24:1)で 3回抽出した。水相を蓄積して、最終容量7mLとした。次に、3M酢酸ナトリ ウム(pH5.2)0.7mLおよびイソプロパノール4.3mLを加えてDN Aを沈殿させ、それを巻き付け、70%エタノールで洗浄し、乾燥し、水1mL に再懸濁させた。C.インフルエンザ菌株Eagan、MinnA、PAK12085およびSB 33からの染色体DNAの抽出 4℃で15〜20分間にわたり、5000rpmでの遠心を行うことで、培地 50mLから細胞をペレット化した。細胞ペレットをTE(10mMトリス、1 mM EDTA、pH7.5)10mLに再懸濁させ、プロナーゼおよびSDS を加えて最終濃度をそれぞれ500μg/mLおよび1%とした。サンプルを3 7℃で4時間インキュベーションして、透明溶解物を得た。溶解物を、トリス飽 和フェノールで1回、トリス飽和フェノール/クロロホルム(1:1)で1回お よびクロロホルムで1回抽出した。最終水相を、緩衝液を1回換えながら4℃で 1M NaCl500mLに対して2回24時間透析し、緩衝液を1回換えなが ら4℃でTE500mLに対して2回24時間透析した。最終透析液を小分けし て使用に供した。実施例2 本実施例は、染色体ライブラリの製造について説明するものである。A.インフルエンザ菌DL63−λZAPライブラリ インフルエンザ菌DL63染色体DNAのTE液100μgをゲージ25の針 を有する1mL注射器中で機械的に剪断した。剪断されたDNAに水を加えて最 終容量405μLとし、10×S1ヌクレアーゼ緩衝液(2M NaCl、50 0mM NaOAc、pH4.5、10mM ZnSO4、5%グリセロール)4 5μLおよび100U/μLのS1ヌクレアーゼ1.7μLを加え、37℃で1 5分間インキュベーションすることで平滑末端とした。サンプルをフェノール/ クロロホルムで1回およびクロロホルムで1回抽出し、エタノール1mLを加え てDNAを沈殿させた。サンプルを氷上で10分間または−20℃で終夜インキ ュベーションし、微量遠心装置で30分間遠心することで、DNAを回収した。 DNAを70%エタノールで洗浄し、乾燥した。DNA配列のEcoRI部位を 標準的な方法を用いてメチル化した。このメチル化DNAに、100mM Mg Cl25μL、dNTP混合液(dATP、dCTP、dGTPおよびdTTP を各2.5mM)8μLおよび5U/μLのクレノウ(Klenow)4μLを加えた 。混合物を12℃で30分間インキュベーションした。STE(0.1M Na Cl、10mMトリス−HCl、1mM EDTA、pH8.0)450μLを 加え、混合物をフェノール/クロロホルムで1回、クロロホルムで1回抽出し、 エタノール1mLを加えてDNAを沈殿させた。サンプルを氷上で10分間また は−20℃で終夜インキュベーションした。微量遠心装置で30分間遠心するこ とで、DNAを回収し、70%エタノールで洗浄し、乾燥した。 DNAをTE 7μLに再懸濁させ、その液にリン酸化EcoRIリンカー( 200ng/μL)14μL、10×連結緩衝液3μL、10mM ATP3μL 、T4 DNAリガーゼ(4U/μL)3μLを加えた。サンプルを4℃で終夜 インキュベーションし、68℃で10分間インキュベーションして、リガーゼを 失活させた。この混合物に、H2O 218μL、10×ユニバーサル緩衝液(Un iversal buffer)45μLおよび30U/μLのEcoRI 7μLを加えた。 37℃で1.5時間インキュベーションした後、0.5M EDTA1.5μL を加え、混合物を氷冷した。 DNAをショ糖勾配で分子量分別し、6〜10kbのDNAを含む分画を蓄積 した。蓄積DNAをエタノールで沈殿させ、TE緩衝液5μLに再懸濁させた。 挿入DNA200ngを、最終容量5μLでZAP IIベクター1μgで、4 ℃にて2〜3日間連結反応させた。連結混合物をパッケージ化し(Gigapack II Gold(Stratagene)使用)、NZYプレートの大腸菌SURE細胞で平板培養した 。ライブラリの力価測定を行い、増幅し、0.3%クロロホルム下に4℃で保管 した。B.インフルエンザ菌Eagan−pUCライブラリ 実施例1Cの方法によってインフルエンザ菌Eaganから得た染色体DNA をSau3A Iによって2分間、5分間および10分間消化し、サンプルにつ いて分取アガロースゲルで電気泳動を行った。長さ約3〜10kbのDNA断片 を有するゲルスライスを切り取り、標準的冷凍−解凍法によってDNAを抽出し た。pUC8:2(多重クローニング部位での別のBglIIおよびXbaI制 限酵素部位を有するpUC8)からのプラスミドDNAをBamH IおよびB gl IIで消化し、ウシアルカリホスファターゼ(CAP)で脱リン酸化を行 った。インフルエンザ菌Eagan DNAの断片をpUCに連結し、その混合 物を用いて、大腸菌JM109細胞の形質転換を行った。C.インフルエンザ菌Eagan−λZAPライブラリ 実施例1Bに記載の方法に従って得られたインフルエンザEaganからの染 色体DNAを、EcoRIによって消化し、分取アガロースゲルで分子量分割を 行った。7〜23kbのDNA断片に相当するゲルスライスを切り取り、DNA を、TAE(40mMトリス酢酸塩、1mM EDTA)3mLの入った透析管 中、14Vで終夜電気泳動を行った。連結混合物をパッケージ化し(Gagapack I I包装キット(Stratagene))、大腸菌XL1−Blue細胞で平板培養した。 そのライブラリの力価を測定し、増幅し、0.3%クロロホルム下に4℃で保存 した。D.EMBL3ライブラリ 実施例1Cの方法によってインフルエンザ菌MinnA染色体DNA(10μ g)を得て、それをSau3A I(40単位)によって2分間、4分間および 6分間消化し、TNE(20mMトリス−HCl、5mM NaCl、1mM E DTA、pH8)緩衝液中10〜30%ショ糖勾配で分子量分別を行った。5k bより大きいDNA断片を有する分画を蓄積し、沈殿させた。第2の実験で、染 色体DNA(2.6μg)をSau3A I(4単位)によって1分間、2分間 および3分間消化し、分取アガロースゲル電気泳動で分子量分別を行った。10 〜20kbのDNA断片を有するゲルスライスを切り取り、DNAを、標準的な 冷凍/解凍法によって抽出した。これら2つの実験からの分子量分別DNAを蓄 積して、EMBL3(Promega)のBamH Iアーム(arm)による連結に供し た。連結混合物をパッケージ化し(Gagapack IIパッケージキット(Stratagene )使用)、大腸菌LE392細胞で平板培養した。そのライブラリの力価を測定 し、増幅し、0.3%クロロホルム下に4℃で保存した。 実施例1Cの方法によって得たインフルエンザ菌PAK12085またはSB 33からの染色体DNAをSau3A I(0.5単位/10μgDNA)によ って37℃で15分間消化し、アガロースゲル電気泳動によって分子量分別を行 った。15〜23kbのDNA断片に相当するゲルスライスを、14Vで、TA E3mLの入った透析管中で、終夜電気溶離した。DNAを2回沈殿させ、水に 再懸濁してから、EMBL3 BamH Iアーム(Promega)で終夜連結を行っ た。連結混合物を、製造業者の説明に従ってラムダ(Lambda)in vitroパッケー ジキット(Amersham)を用いてパッケージ化し、大腸菌NM539細胞で平板培 養した。そのライブラリの力価を測定し、増幅し、0.3%クロロホルム存在下 に4℃で保存した。実施例3 この実施例は、ライブラリのスクリーニングについて説明するものである。A.インフルエンザDL63−λZAP発現ライブラリ Tbp1およびTbp2蛋白を、固相ヒトトランスフェリン(hTf)でアフ ィニティ精製した。すなわち、20mLのhTf−セファロースカラムを、CN Br活性化セファロース(Sigma)への蛋白リガンドの結合についての製造業者 のプロトコールに従って得た。得られた基材を、カラムの3倍容量の50mMト リス−HCl、1M NaCl、6Mグアニジン−HCl(pH8.0)で洗浄 して、共有結合的に結合していないhTfを除去した。カラムを50mMトリス −HCl(pH8.0)で平衡とし、クエン酸ナトリウムおよび重炭酸ナトリウ ムをそれぞれ100mMで含有するpH8.6の緩衝液に入った10mg/mL のFeCl31mLと、次に2倍カラム容量の50mMトリス−HCl、1M N aCl(pH8.0)を用いて、結合したhTfに鉄負荷を行った。総細菌膜( 総蛋白300mg)を、前述のような(Schryvers et al.,1989)鉄欠乏培地で 成長させたインフルエンザ菌株DL63から得た。膜を50mMトリス−HCl 、1M NaCl(pH8.0)で2mg/mLまで希釈し、EDTAを15m Mまで、サルコシルL97を1.5%まで加えることで可溶化した。40000 ×gで1時間遠心した後、上清をhTfカラムに負荷し、カラムを10倍カラム 容量の50mMトリス−HCl、1M NaCl、10mM EDTA、0.5% サルコシル(pH8.0)で洗浄した。受容体蛋白を2M GnHClの同じ緩 衝液の溶液を用いて溶離し、溶出分画を25mM重炭酸アンモニウム緩衝液に対 して強力に透析し(緩衝液を5回交換)、凍結乾燥し、−20℃で保存した。単 離した蛋白を用いて、標準的方法にて、ニュージーランドホワイトラビットでト ランスフェリン受容体特異的抗血清を得た。すなわち、最初の注射では完全フロ イントアジュバントを用い、次の注射では不完全フロイントアジュバントを用い て、2週間の間隔を設けて、皮下注射にてウサギを3回免疫感作した。 DL63 λZAPライブラリを大腸菌SURE細胞で平板培養し、溶菌斑を 、10mM IPTGに予め浸漬しておいたニトロセルロース膜に移して、pB luescript lacZプロモータからの発現を誘発した。0.5%スキ ムミルクの50mMトリス−HCl、150mM NaCl(pH7.5)溶液 を用いてフィルターを遮断してから、ポリクローナル抗TfR抗血清および西洋 ワサビペルオキシダーゼ接合ヤギ抗ウサギIgGで調べた。溶菌斑を3回のスク リーニングによって精製し、組換えpBluescriptプラスミド(pBH IT1およびpBHIT2;図1Aおよび2)を、in vivo切除法(Short et al .,1988)によって回収した。B.Eagan、MinnAおよびPAK12085非発現ライブラリ (i)インフルエンザ菌Eagan−pUCライブラリのスクリーニング 標準的方法を用いて、ニトロセルロース上のコロニー回収を行い、図2に示し たトランスフェリン受容体遺伝子の5’pBHIT2プローブを用いてフィルタ ーを調べた。プローブは製造業者の説明に従って、ジゴキシゲニン(dig、Bo ehringer Mannheim)によって標識した。いくつかの推定クローンをニトロセル ロース上にドットブロッティングし、同じ5’pBHIT2プローブを用いて2 回目のスクリーニングを行った。第2回の推定物を、制限酵素マッピングによっ て分析し、クローンS−4368−3−3(図1B、図2)を配列分析用に選択 した。(ii)インフルエンザ菌Eagan−λZAPライブラリのスクリーニング 標準的方法により、LBプレートおよび0.7%アガロース被覆層を用いて、 ファージライブラリをXLI Blue細胞(Stratagene)で平板培養した。溶 菌斑を、標準的なプロトコールを用いてニトロセルロースに取り、フィルターを 減圧下に80℃で2時間加熱して、DNAを固定した。トランスフェリン受容体 遺伝子(図2)の5’pBHIT2プローブをジゴキシゲニンで標識し、フィル ターを42℃で4時間予備ハイブリッド形成し、42℃で標識プローブで終夜ハ イブリッド形成した。フィルターを68℃で洗浄し、オートラジオグラフィー後 に、いくつかの溶菌斑を選択して、第2のスクリーニングに供した。第2回の推 定物からのプラスミドDNAのin vivoでの切り取りを、λZAP系(Promega) に添付のプロトコールに従って行った。同じ約2.5kbのEcoRI挿入物と の4つのクローンを得た。そのうちのJB−901−5−3の例が図2の図Bに ある。推定溶菌斑は増幅も行い、ファージDNAを培地500mLから精製した 。挿入物DNAを、XbaIによる消化によって切り取り、XbaIで消化し、 脱リン酸化しておいたpUC8:2(多重クローニング部位に別のBgl II およびXba I部位を有するpUC8)にクローニングした。クローンJB− 911−3−2(図17)には、インフルエンザ菌Eagan TfRオペロン の3’側半分を有する。(iii)EMBLの3つのライブラリのスクリーニング インフルエンザ菌MinnAライブラリを、0.7%上層アガロースを含むN ZCYMを被覆として用いて、NZCYMプレートのLE392細胞で平板培養 した。ニトロセルロースフィルター上の溶菌斑回収を、標準法に従って行い、フ ィルターを処理し、ジゴキシゲニンで標識した5’pBHIT2プローブ(図2 )を用いて調べた。推定溶菌斑を平板培養し、同じ手順を用いて第2回のスクリ ーニングを行った。ファージDNAを標準的方法によって培地500mLから得 て、DNA挿入物をSal Iによる消化によって切り取り、pUCにクローニ ングして、クローンJB−1042−7−6(図1Dおよび2)を得た。 インフルエンザ菌SB33ライブラリを、0.7%アガロースを含むNZCY Mを被覆として用いて、NZCYMプレートのLE392細胞で平板培養した。 溶菌斑をニトロセルロースフィルターで回収し、フィルターを処理し、ジゴキシ ゲニン標識5’pBHIT2プローブ(図2)を用いて調べた。推定溶菌斑を平 板培養し、同じ手順を用いて第2回のスクリーニングを行った。ファージDNA を標準的方法によって培地500mLから得て、DNA挿入物をSal Iによ る消化によって切り取り、pUCにクローニングして、クローンJB−1031 −2−9(図2)を得た。実施例4 本実施例は、TfRオペロンのTbp1およびTbp2遺伝子の配列決定を説 明するものである。 クローンpBHIT1、pBHIT2、S−4368−3−3、JB−901 −5−3、DS−712−1−3、JB−1042−7−6およびJB−103 1−2−9からのプラスミドDNAを、標準的方法を用いて得た。長さ17〜2 5塩基のオリゴヌクレオチド配列決定プライマーを、ABI380B型DNA合 成装置で合成し、OPCカートリッジ(Applied Biosystems Inc.から入手。製 造業者のプロトコールに従って使用)を用いるクロマトグラフィーによって精製 した。DL63株からのTfRオペロンの配列を図3に示してあり、Eagan 株のものを図4に、MinnA株からのものを図5に、PAK12085株のも のを図6に、SB33のものを図7に示した。実施例5 この実施例は、分類できないインフルエンザ菌株SB12、SB29、SB3 0およびSB32からのtbp2遺伝子のPCR増幅を説明するものである。 上記の方法に従って、インフルエンザ菌株SB12、SB29、SB30およ びSB32からの染色体DNAを得た。tbp2とそれに続いてtbp1(図1 2Aおよび12B参照)を有するオペロンとしてTfR遺伝子を配置した。tb p2の5’末端およびtbp1コード配列の5’末端の逆補体にオリゴヌクレオ チドを合成した。プライマーは、Tbp2のリーダー配列からのMKSVPLISGS(配 列番号:147)に相当するGGATCCATATGAAATCTGTACCTCTTATCTCTGGT(配列番号 :120)およびTbp1のリーダー配列MTKK(配列番号:138)の逆補体で あって遺伝子間配列の一部であるTCTAGAAGCTTTTTTAGTCATTTTTAGTATTCCAT(配列 番号:137)であった(図12Aおよび12B)。10mMトリス/HCl( pH8.3)、50mM塩化カリウムおよび1.5mM塩化マグネシウムを含む 緩衝液でPCR増幅を行った。反応混合物各100μLには、染色体DNA5n g、各プライマー1μg、アンプリタク(amplitaq)DNAポリメラーゼ(Perk in Elmer Cetus)5単位および0.4mMのdNTP(Perkin Elmer Cetus)を 含有させた。繰り返し条件は、94℃で1.0分、45℃で2.0分間、72℃ で1.5分間を25回とした。特異的2kb断片を各サンプルについて増幅した (図13)。Tbp2遺伝子の増幅に使用した染色体DNAは、列1がSB33 、列2がSB12、列3がSB29、列4がSB30、列5がSB32であった 。断片をTAクローニングベクター(Invitrogen)にクローニングし、そのヌク レオチド配列を求めた。株SB12(配列番号:108)、SB29(配列番号 :110)、SB30(配列番号:112)およびSB32(配列番号:114 )からのTbpの核酸配列をそれぞれ、図8、9、10および11に示してある 。実施例6 本実施例は、トランスフェリンのアミノ酸配列の比較と、二次構造分析による トランスフェリン受容体蛋白の露出エピトープの確認について説明するものであ る。 図14について説明すると、インフルエンザ菌b型Eagan、DL63、分 類できないインフルエンザ菌株PAK12085およびSB33、髄膜炎菌株B 16B6およびM982(Legrain et al.,1993)および淋菌FA19(Cornel issen et al.,1992)からのTbp1のアミノ酸配列の比較を示してある。この 分析から、これら全ての細菌で保存されているTbp1の領域が明らかになった 。 図15について説明すると、インフルエンザ菌b型Eagan、DL63、分 類できないインフルエンザ菌株PAK12085、SB12、SB29、SB3 0およびSB32、髄膜炎菌株B16B6およびM982、淋菌FA19ならび にアクチノバチルス(ヘモフィルス)牛肺疫菌(Gerlach et al.,1992)205 および37からのTbp2のアミノ酸配列の比較を示してある。この分析から、 これら全ての細菌で保存されているTbp2の領域が明らかになった。 蛋白の二次構造分析を、チョウ(Chou)およびファスマン(Fasman)のアルゴ リズム(1978)を用いて行い、親水性/疎水性プロットを、ホップ(Hopp)のア ルゴリズム(1986)を用いて行った。値は、ヘプタペプチドウィンドウの平均か ら誘導し、各断片の中間点でプロットした。図16Aには、インフルエンザ菌b 型EaganからのTbp1の予想二次構造を示してあり、図16Bには、イン フルエンザ菌b型EaganからのTbp2の予想二次構造が示してある。図1 6Aおよび16Bに描いた予想二次構造は、上記の方法を用いて得られたもので ある。しかしながら本発明者らは、二次構造がこれらの図によって正確に描けて いるかどうかを検証できていない。 いくつかの異なる細菌からのTbp1およびTbp2蛋白の保存エピトープを 、それぞれ図14および図15に示したような配列の位置合わせによって確認し た。 そのような保存エピトープの一部として以下の挙げたものがある。 さらに、予想二次構造と組み合わせて、4つの保存露出エピトープがTbp1 で確認され、2つがTbp2で確認された。これらは以下の通りである。 上記の保存アミノ酸配列を有する蛋白、ポリペプチドまたはペプチドは、診断 実施態様における検出手段として、ならびにトランスフェリン受容体蛋白を産生 する細菌によって生じる疾患の検出もしくはその疾患からの予防のための免疫原 として特に有用である。免疫感作を行うために、特に指定されたアミノ酸配列を 、蛋白もしくはペプチドなどの免疫系に提供することができるか、あるいはサル モネラ、BCG、アデノウィルス、ポックスウィルス、ワクチニアまたはポリオ ウィルスなどの生運搬媒体を使用することができる。実施例7 本実施例は、大腸菌からのEagan Tbp1を発現するプラスミドJB− 1468−29の構築を説明するものである。 プラスミドS−4368−3−3(図1Bおよび2)およびJB−911−3 −2(図17)は、それぞれEagan tbp1遺伝子の5’部分および3’ 部分を有する。図17は、プラスミドJB−1468−29の構築図式を示して ある。JB−1468−29の構築で使用されるオリゴヌクレオチド配列を図2 0に示してある(配列番号:86および87)。プラスミドJB−1468−2 9をエレクトロポレーションによって大腸菌株BL21/DE3に導入して、J B−1476−2−1株を得た。 JB−1476−2−1株をYT培地で成長させ、標準的プロトコールに従っ てIPTGで誘発した。免疫原性および他の試験のためのTbp1を得るために 、JB−1476−2−1株を、3%グルコースを含むNZCYM培地で終夜成 長させた。グルコースを含まない新鮮なNZCYM培地に1:40接種物を加え 、培地をA578=0.3まで成長させた。乳糖を1%まで加え、培地を4時間誘 発した。JB−1476−2−1の全細胞溶解物のSDS−PAGE分析を図2 2に示してある。列1はtoでのJB−1476−2−1(T7/Eagan T bp1)であり、列2はt=4h誘発でのJB−1476−2−1であり、列3 は、200kDa、116kDa、97.4kDa、66kDa、45kDaお よび31kDaの分子量マーカーであり、列4はtoでのJB−1437−4− 1(T7/Eagan Tbp2)であり、列5はt=4h誘発でのJB−14 37−4−1であり、列6はtoでのJB−1607−1−1(T7/SB12 Tbp2)であり、列7はt=4h誘発でのJB−1607−1−1である。実施例8 本実施例は、大腸菌からのEagan Tbp2を発現するプラスミドJB− 1424−2−8の構築を説明するものである。 図18について説明すると、インフルエンザ菌b型Eaganからの全tbp 2遺伝子を有するプラスミドS−4368−3−3が示してある。図18はプラ スミドJB−1424−2−8を示しており、図19は使用したオリゴヌクレオ チドを示している。プラスミドJB−1424−2−8をエレクトロポレーショ ンによって大腸菌株BL21/DE3に導入して、大腸菌株JB−1437−4 −1を得た。IPTGまたは乳糖による誘発で、図22に示したように、Tbp 2を大腸菌JB−1437−4−1によって発現した。列1はtoでのJB−1 476−2−1(T7/Eagan Tbp1)であり、列2はt=4h誘発で のJB−1476−2−1であり、列3は、200kDa、116kDa、97 .4kDa、66kDa、45kDaおよび31kDaの分子量マーカーであり 、列4はtoでのJB−1437−4−1(T7/Eagan Tbp2)であり 、列5はt=4h誘発でのJB−1437−4−1であり、列6はtoでのJB −1607−1−1(T7/SB12 Tbp2)であり、列7はt=4h誘発 でのJB−1607−1−1である。実施例9 本実施例は、Tbp2配列前にリポ蛋白リーダー配列をコードするプラスミド の構築を説明するものである。 Tbp2の前にある大腸菌lpp(配列番号:88および89)、rlpB( 配列番号:90および91)およびpal(配列番号:92および93)由来の リポ蛋白リーダー配列を有するプラスミドの構築に使用したオリゴヌクレオチド を図20に示してある。構築したプラスミドおよび得られた相当する菌株を以下 の表1に示してある。実施例10 本実施例は、大腸菌からのSB12 Tbp2を発現するプラスミドJB−1 600−1の構築を説明するものである。 プラスミドDS−1047−1−2(図21)は、PCR増幅SB12 tb p2遺伝子を有する。このtbp2遺伝子は、EcoR I制限断片に対するN de Iとして切り取られ、pT7−7発現ベクターに挿入されて、プラスミド JB−1600−1を形成している。BL21/DE3細胞へのエレクトロポレ ーションによって、SB12 Tbp2を発現する大腸菌株JB−1607−1 −1が得られた。IPTGまたは乳糖による誘発で、図22に示したように、S B12 Tbp2を発現させた。列1はtoでのJB−1476−2−1(T7/ Eagan Tbp1)であり、列2はt=4h誘発でのJB−1476−2− 1であり、列3は、200kDa、116kDa、97.4kDa、66kDa 、45kDaおよび31kDaの分子量マーカーであり、列4はtoでのJB− 1437−4−1(T7/Eagan Tbp2)であり、列5はt=4h誘発 でのJB−1437−4−1であり、列6はtoでのJB−1607−1−1( T7/SB12 Tbp2)であり、列7はt=4h誘発でのJB−1607− 1−1である。実施例11 本実施例は、Tbp1およびTbp2の抽出および精製を説明するものである 。 Tbp1およびTbp2の精製図式を図23に示してある。いずれの組換え蛋 白も、大腸菌における封入体として発現され、精製図式は同じである。Tbp1 については実施例7で、Tbp2については実施例8で記載した方法に従って得 られた培地500mLからの細胞を、50mMトリス−HCl(pH8.0)5 0mLに懸濁させ、超音波照射によって粉砕した(10分間3回、70%全体効 率(duty circle))。抽出物を20000×gで30分間遠心し、95%未満 で可溶性の大腸菌蛋白を含む取得上清は廃棄した。 得られたペレット(図23、PPT1)をさらに、0.5%トリトンX−10 0および10mM EDTAを含む50mMトリス(pH8.0)50mLに抽 出した。20000×gで30分間遠心した後、残留する可溶性蛋白および膜蛋 白の大部分を含む上清を廃棄した。上記の抽出後に得られた取得ペレット(図2 3、PPT2)は、封入体を含んでいた。Tbp1およびTbp2蛋白を、0. 1%SDSおよび5mM DTTを含む50mMトリス(pH8.0)に溶解さ せた。遠心後、得られた上清をさらに、0.1%SDSおよび5mM DTTを 含む50mMトリス(pH8.0)で平衡としたスーパーデックス(Superdex) 200ゲル濾過カラムで精製した。得られた分画をSDS PAGEで分析し、 精製Tbp1またはTbp2を含む分画を、50mMトリス(pH8.0)に対 して4℃で終夜透析し、20000×gで30分間遠心した。蛋白はこの条件で 可溶性を保っており、精製Tbp1およびTbp2を−20℃で保存した。 精製工程のSDS−PAGE分析を図24に示してある。列1は、予め染色し た分子量蛋白マーカーであり(106、80、49.5、32.5、27.5お よび18.5kDa)、列2は大腸菌全細胞溶解物であり、列3は、可溶化封入 体であり、列4は精製Tbp1またはTbp2である。 組換えrTbp1およびrTbp2の抽出および精製の別法においては、Tb p1について実施例7で、Tbp2について実施例8で記載した方法に従って得 られた培地500mLからの細胞を、5mM AEBSF(4−(2−アミノエ チル)ベンゼンスルホニルフルオライド)を含む50mMトリス−HCl(pH 8.0)40mLに懸濁させ、超音波照射によって粉砕した(10分間3回、7 0%全体効率(duty circle))。抽出物を20000×gで30分間遠心し、 得られたペレットをさらに、10mM EDTAおよび0.5%トリトンX−1 00を含む50mMトリス(pH8.0)40mLに室温で1時間抽出した。上 記の方法に従って遠心した後、得られたペレットはrTbp1またはrTbp2 封入体を含んでいた。次に、rTbp1またはrTbp2を、6Mグアニジンお よび5mM DTTを含む50mMトリス(pH8.0)に溶解させた。遠心後 、得られた上清をさらに、2Mグアニジンおよび5mM DTTを含む50mM トリス(pH8.0)で平衡としたスーパーデックス200ゲル濾過カラムで精 製した。得られた分画をSDS PAGEで分析し、精製rTbp1またはrT bp2を含む分画を蓄積した。蓄積液にトリトンX−100を加えて最終濃度を 0.1%とし、溶液を50mMトリス−HCl(pH8.0)に対して4℃で終 夜透析した。蛋白はこの条件で可溶性を保っており、精製rTbp1およびrT bp2を4℃で保存した。実施例12 本実施例は、マウスにおける組換えTbp1およびTbp2の免疫原性試験を 説明するものである。 Balb/cマウス5匹ずつの群に、AlPO4存在下で(用量当たり1.5 mg)、実施例11に記載の方法で得られたrTbp1またはrTbp2(1μ g〜10μg)を、第1日、第29日および第43日に皮下(s.c.)注射し た。EIAによる抗rTbp1および抗rTbp2抗体力価の分析のために、第 14日、第28日、第42日および第56日に採血を行った。免疫原性試験の結 果は図25に示してある。実施例13 本実施例は、マウス血清における抗rTbp1および抗Tbp2抗体の測定の ためのEIA開発について説明するものである。 抗rTbp1および抗rTbp2の抗体力価は基本的に、パネズッチら報告の 方法(Panezutti et al.,1993)に従って求めた。微量定量ウェルを、室温で実 施例11の方法に従って得られたrTbp1またはrTbp2 0.5μgにて 16時間被覆し、0.1%(重量/容量)BSAのPBS液で遮断した。血清を 連続希釈し、ウェルに加え、室温で1時間インキュベーションした。酉洋ワサビ ペルオキシダーゼに接合したヤギ抗マウスIgG(Fc特異的)のアフィニティ 精製したF(ab’)2断片を第2の抗体として用いた。テトラメチルベンジジ ン(TMB/H22)を用いて反応を展開し、450nmで吸光度を測定した( 参照波長として540nmを使用。Flow Multiskan MCC微量平板読取装置)。抗 血清の反応性力価は、免疫前血清サンプルで得られた値に対して吸光度に常に2 倍の上昇を示す希釈度の逆数として定義した。実施例14 本実施例は、組換えEagan Tbp1による免疫感作によって得られた抗 Tbp1抗血清と各種インフルエンザ菌株との交差反応性を説明するものである 。 NADおよびヘム(Harkness et al.,1992)±EDDAを捕給したBHI培 地で成長させたインフルエンザ菌株の全細胞溶解物を、SDS PAGEゲルに よって分離し、ニトロセルロース膜に移し、精製組換えEagan Tbp1に 対して形成したモルモット抗Tbp1抗血清で調べた(図26)。列1はBL2 1/DE3であり、列2はSB12−EDDAであり、列3はSB12+EDD Aであり、列4はSB29−EDDAであり、列5はSB29+EDDAであり 、列6はSB33−EDDAであり、列7はSB33+EDDAであり、列8は Eagan−EDDAであり、列9はEagan+EDDAであり、列10はカ タル球菌4223−EDDAであり、列11はカタル球菌4223+EDDAで あり、列12は髄膜炎菌608−EDDAであり、列13は髄膜炎菌608+E DDAであり、列14は組換えEagan Tbp1を発現する誘発JB−14 76−2−1であり、列15は分子量マーカーである。特異的な約95kDaの 帯域は、インフルエンザ菌株SB12、SB29、SB33およびEaganに 相当する列3、4、5、7、8および9で抗Tbp1抗血清と反応し、約110 kDaの帯域は、カタル球菌株に相当する列10および11で反応し、約80k Daの帯域は、髄膜炎菌608に相当する列12および13で反応した。実施例15 本実施例は、組換えEagan Tbp2による免疫感作によって得られた抗 Tbp2抗血清と各種インフルエンザ菌株との交差反応性を説明するものである 。 NADおよびヘム(Harkness et al.,1992)±EDDAを補給したBIII培 地で成長させたインフルエンザ菌株の全細胞溶解物を、SDS PAGEゲルに よって分離し、ニトロセルロース膜に移し、精製組換えEagan Tbp2に 対して形成したモルモット抗Tbp2抗血清で調べた(図27)。列1は分子量 マーカーであり、列2は組換えEagan Tbp2を発現する誘発JB−14 37−4−1であり、列3はSB12−EDDAであり、列4はSB12+ED DAであり、列5はSB29−EDDAであり、列6はSB29+EDDAであ り、列7はSB30−EDDAであり、列8はSB30+EDDAであり、列9 はSB32−EDDAであり、列10はSB33−EDDAであり、列11はS B33+EDDAであり、列12はPAK−EDDAであり、列13はPAK+ EDDAであり、列14はEagan−EDDAであり、列15はEagan+ EDDAである。約60〜70kDaの特異的帯域は、インフルエンザ菌株SB 12、SB29、SB30、PAKおよびEaganに相当する、列3、6、7 、8、13、14および15における抗Tbp2抗血清と反応性であった。実施例16 本実施例は、Tbp2およびTbp1における保存領域に相当する合成ペプチ ドの合成について説明するものである。 Tbp1およびTbp2の推定アミノ酸配列をそれぞれ、図14および15に 示してある。この比較は、上記のトランスフェリン受容体内でのアミノ酸配列保 存の領域を確認するものであり、表2および表3に示したように、トランスフェ リン受容体の一部を有するペプチドを合成した。そのような合成は、前記ペプチ ドをコードする核酸を含む組換えベクターの好適な宿主における発現または標準 的なペプチド合成によって行うことができる。 すなわち、ABI430Aペプチド合成装置と、製造業者推奨の条件を用いる 至適化t−Boc化学を用いてペプチドを合成し、フッ化水素酸(HF)を用い て樹脂からペプチドを剥離させた。流量2mL/分で40分間にわたって15〜 55%アセトニトリル/0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)の勾配溶離による 展開を用いて、Vydac C4半分取カラム(1×30cm)での逆相高速液 体クロマトグラフィー(RP−HPLC)によって、ペプチドを精製した。生化 学試験および免疫学試験で使用した合成ペプチドはいずれも、分析HPLCによ る測定で、95%を超える純度のものであった。アミノ酸組成分析を、ウォータ ーズPico−Tagシステムで行い、理論的組成と良好な一致があった。実施例17 本実施例は、被験動物における合成ペプチドの免疫原性について説明するもの である。 第0日、実施例16に記載の方法で製造し、フロイントの完全アジュバントに 乳濁させたペプチド100μgを筋肉注射してモルモットを免疫感作し、次に、 フロイントの不完全アジュバントに乳濁させた同量のペプチドを用いて第14日 および第28日に追加免疫を行った。第42日に血清検体を得て、抗体力価を酵 素結合抗体免疫アッセイ(ELISA)によって測定した。すなわち、微量定量 ウェル(Nunc-Immunoplate,Nunc,Denmark)を、特定のペプチド500ngの コーティング緩衝液(15mM Na2CO3、35mM NaHCO3、pH9 .6)(50μL)溶液で室温にて16時間被覆した。プレートを、0.1%( 重量/容量)BSAのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)液で、室温にて30分間 遮断した。抗血清を連続希釈し、ウェルに加え、室温で1時間インキュベーショ ンした。抗血清除去後、0.1%(重量/容量)Tween−20および0.1 %(重量/容量)BSAを含むPBSでプレートを5回洗浄した。酉洋ワサビペ ルオキシダーゼ(Jacjson ImmunoResearch Labs Inc.,PA)に接合したヤギ抗モ ルモットIgG抗体からのF(ab’)2を、洗浄緩衝液で希釈し(1/800 0)、微量定量プレートに加えた。室温で1時間インキュベーションした後、プ レートを洗浄緩衝液で5回洗浄した。基質テトラメチルベンジジン(TMB)の H22液(ADI,Toronto)を用いてプレートを展開し、1N H2SO4で反応を 停止し、450nmで光学密度を測定した(Titretek Multiskan II,Flow Labs .,Virginiaを使用)。これらのELISAでは、陰性対照として、32アミノ 酸残基の2つの無関係なペプチドを含有させた。アッセイは3連で行い、各抗血 清の反応性力価は、陰性対照から得られた値に対して吸光度値に常に2倍の上昇 を示す希釈度として定義した。モルモットにおいて形成した抗血清は、免疫感作 で使用したペプチドについて単一特異的であった。免疫感作後に得られた血清の 力価を表4に示してある。 本発明のペプチドは、表2および表3に示したものの1個のコピーまたはそれ らの類縁体の複数のコピーを有するペプチドを有して成るものである。ペブチド はさらに、表2および表3に示したものから選択される異なるペプチドまたはそ れらの類縁体を複数有することができ、好適な担体分子を含む。免疫その他の種 類の結合アッセイを用いていくつかの種類のヘモフィルスを検出できることから 、保存される領域からのペプチドを用いて抗体を形成することが好ましい。従っ て、表2および3には、診断、免疫感作および医学的治療において有用であると 考えられる他のペプチドを確認するためのトランスフェリン受容体の他のいくつ かの保存領域を示してある。 モルモット抗Eagan rTbp1、抗Eagan rTbp2および抗SB 12 rTbp2抗血清を用いて、Tbp1およびTbp2蛋白の抗原性保存に ついて、インフルエンザ菌株群のスクリーニングを行った。抗Eagan rT bp1抗血清を用いたウェスタンブロッティングによってスクリーニングした3 3の株のうち、全てが約100kDaの反応性帯域を持っていた。抗Eagan rTbp2抗血清を用いたウェスタンブロッティングによってスクリーニング した89の株のうち、85の株が、60〜90kDaの反応性帯域を持っていた 。抗SB12 rTbp2抗血清を用いたウェスタンブロッティングによってス クリーニングした86の株のうち、82の株が、60〜90kDaの反応性帯域 を持っていた。抗Eagan rTbp2抗血清および抗SB12 rTbp2抗 血清のいずれによっても認識されなかった株が1株だけあり、それは欠陥tbp B遺伝子を有するNHTi株SB33であった。これらのデータは、トランスフ ェリン受容体蛋白はインフルエンザ菌株で非常に高い率で保存されることを示し ており、これら蛋白が抗原として、さらにはインフルエンザ菌によって生じる疾 患に対する免疫感作およびそれの診断のためのワクチンなどの免疫原性組成物に おいてのこれら蛋白の使用を支持するものである。実施例18 本実施例は、トランスフェリン受容体の保存部分に相当するペプチドに対して 形成された抗血清が、カタル球菌のトランスフェリン受容体を認識する能力につ いて説明する。 トランスフェリン受容体の保存部分に相当するペプチドでモルモットを免疫感 作し、得られた抗血清については実施例17に記載してある。カタル球菌の全細 胞抽出物を、この細菌からのトランスフェリン受容体を特異的に認識するペプチ ド特異的抗血清で免疫ブロッティングした。Tbp2 N末端ペプチドおよびペ プチドTBP2−25で免疫感作したモルモットからの抗ペプチド抗血清は、カ タル球菌からのTbp2蛋白および大腸菌のプラスミドクローンpBHIT2に よって発現された組換えTbp2を特異的に認識した。クローンpBHIT2は 、アミノ酸80で開始するTbp2の切断したもの(すなわち、NKKFYSG配列番 号:105)を発現する。従って、pBHIT2からのTbp2蛋白は、第2の エピトープLEGGFYGP(TBP2−25)に対して形成された抗体によってのみ認 識することができる。この分析から、トランスフェリン受容体間での保存配列に 相当するペプチドは、全てではないが、トランスフェリン受容体を産生するほと んどの細菌を検出する上で有用であり、トランスフェリン受容体に対する免疫応 答を生じさせ、そのような細菌によって生じる疾患に対する予防を行うワクチン などの免疫原性組成物における成分として有用である。 これらウサギからの血清を、配列LEGGFYGP(配列番号:74)を組み込んだペ プチドまたはインフルエンザ菌株DL63 Tbp2に対するELISAによっ て調べた。ELISAプレートをペプチドまたは蛋白で被覆し、次に5%スキム ミルクで遮断した。リン酸緩衝生理食塩水、0.05%Tween−20および 1%乾燥ミルクでの血清の連続2倍希釈液を、プレートで37℃にて2時間イン キュベーションし、その後プレートを、0.05%Tween−20を含むリン 酸緩衝生理食塩水で5回洗浄した。洗浄したプレートを、西洋ワサビペルオキシ ダーゼ(HRPO)接合ロバ抗ウサギIgGで室温にて30分間調べ、次に0. 05%Tween−20を含むリン酸緩衝生理食塩水で5回洗浄した。HRPO 基質を全てのウェルに加えて、暗所にて室温で30分間経過させ、次に、1M硫 酸50μLを加えて発色を停止させた。450nmでの吸光度を測定することで 、色を測定した。実施例19 本実施例は、トランスフェリン受容体を産生しないインフルエンザ菌株の形成 について説明するものである。 pBHIT1からの挿入物の2.55Eco RI断片を、pUC4KのEc oRI部位にサブクローニングし、このベクターからTn903カナマイシン耐 性(kan)カセットを取り出した。いずれもこの構築において特有の部位であ って、pUHIT1KFHおよびpUHIAT1KFP(図28)を産生するこ とから、このサブクローニング段階により、kanカセットを有するHincI IまたはPstI pUC4K断片のいずれかのその後のpUHIT1のHin dIIIまたはPst I部位への挿入が容易となった。EcoRIによる消化 によって中断された遺伝子配列を除去した後、既報の方法(Barcak et al..,19 91)に従ってM−IV培地を用いる形質転換によって構築物をインフルエンザ菌 野生型ゲノムに導入し、20μg/mLカナマイシンを含有するBHINH寒天 で、形質転換体を選抜した。実施例20 本実施例は、トランスフェリン受容体のエピトープを発現するポリオウィルス の構築を説明するものである。 ポリオウィルス1型マホーニー(Mahoney)株(PV1−M)ゲノムの塩基1 175〜2956のcDNAクローンを、制限酵素Sau IおよびHind I IIで切断した。これらの酵素は、塩基2754〜2786を有する断片を切り 取り、その断片は図29に示したように、PV1−Mアミノ酸1094〜110 2をコードしている。本願において本発明者らは、ポリオウィルスアミノ酸に対 して4文字の符号を用いている。例えば、1095は、カプシド蛋白VP1のア ミノ酸95である。切り取った断片をインフルエンザ菌Tbp2からのアミノ酸 をコードする合成オリゴヌクレオチドに代えることで、ポリオウィルスおよびト ランスフェリン受容体の両方のアミノ酸配列をコードする新たなハイブリッドc DNAクローンを構築した。その新たなハイブリッドcDNAクローンを制限酵 素Nhe IおよびSnaB Iで切断した。これらの制限酵素は、ポリオウィル ス塩基2471〜2956からトランスフェリン受容体DNA配列などのハイブ リッド断片を切り取るものである。PV1−Mの全ゲノムの例えばpT7XLD またはpT7CMCBのようなcDNAクローンを、Nhe IおよびSnaB Iで切断して、ポリオウィルス塩基2471〜2956からの断片を切り取った 。次にこれを、トランスフェリン受容体DNA配列を有するハイブリッド断片に 代えて、図29に示したように、トランスフェリン受容体アミノ酸を有するハイ ブリッドBCループをコードする塩基によって置換された塩基2754〜278 6を有するPV1−MのゲノムのハイブリッドcDNAクローンを得た。 プラスミドpT7XLDpypのpT7CMCBなどのpT7XLD由来のク ローンは、PV1−McDNAの5’末端に酵素T7 RNAポリメラーゼのプ ロモータ配列を有する。既報の方法(van der Werf et al)に従って、T7 R NAポリメラーゼを用いて、トランスフェリン受容体アミノ酸をコードする塩基 などのPV1−McDNAのRNA転写体を得た。これらRNA転写体によるベ ロ細胞のトランスフェクションによって、PV1TBP2A、PV1TBP2B 、PV1TBP2CおよびPV1TBP2Dと称される4つの生ハイブリッドウ ィルスが得られた。pT7CMCBの転写物によるトランスフェクションによっ て、PV1XLDと称されるトランスフェクション由来の野生型ポリオウィルス が得られた(図29)。 PV1TBP2A、PV1TBP2B、PV1TBP2CおよびPV1TBP 2Dの抗原特性を表5に示してある。これらはいずれも、配列LEGGFYGP(配列番 号:74)を組み込んだペプチドに対して形成されたモルモット抗血清によって 中和され、ウィルスが抗原的に認識できる形でこの配列を発現したことを示して いる。この抗血清を得るために、雌モルモットを、リン酸アルミニウム(3mg /mL)で製剤したペプチド200μgを含む容量500μLのIMで免疫感作 した。動物は第1日、第14日、第28日および第42日に免疫感作し、第0日 、第28日、第42日および第56日に採血した。血清は第56日の採血からの ものとした。PV1TBP2AおよびPV1TBP2Bも、インフルエンザ菌D L63株Tbp2に対して形成したウサギ抗血清によって中和され、少なくとも これら2つのウィルスはその蛋白に対して生じた抗体に対して認識可能な形で配 列を発現していることが示された。全てのウィルスが抗PV−1血清によって中 和可能であり、ポリオ中和抗原部位Iにおける変化がウィルスにおける他の抗原 性部位にはほとんど影響しなかったことを示している。実施例21 本実施例は、ポリオウィルスハイブリッドを用いたTbp2に対する高力価抗 血清の誘発について説明するものである。 ウサギに、CsCl精製PV1TBP2Aを接種した(ウサギ番号40、41 および42)。使用したウィルスは生存ウィルスであったが、ポリオウィルスは はウサギでは複製せず、認められる反応は実際には失活抗原に対する反応である ことは留意すべき点である。第1日に、ウサギの背中に、ウィルスの不完全フロ イントアジュバント液1μgを皮下注射にて接種し、第14日に、ウサギの背中 に、ウィルスの不完全フロイントアジュバント液1μgを皮下注射して追加免疫 を行った。第0日(接種前採血)および第27日にウサギから採血した。接種当 たりのウィルスの用量は、2.5×108pfuであり、これはA260値から求め たところ約3.0×1011ビリオンであった。各ビリオンはエピトープ60コピ ーを発現することから、これはウィルス0.5pmolまたはLEGGFYG(配列番 号:74)エピトープ30pmolに相当する。実施例22 本実施例は、インフルエンザ菌によって生じる疾患からの関連する動物モデル の予防について説明するものである。 菌血症の幼若ラットモデル(Loeb et al,1987)を用いて、抗Eagan r Tbp1および抗Eagan rTbp2抗血清の予防能力を評価した。ウサギ またはモルモットのいずれかに対して形成した抗Eagan rTbp1抗血清 はこのモデルでは予防効果を示さなかったが、ウサギまたはモルモットのいずれ かに対して形成した抗Eagan rTbp2抗血清には予防効果があった(表 7)。これらのデータは、保護抗原としてのrTbp2蛋白の使用を示すもので ある。 組換えTbp2(rTbp2)の鼻咽頭コロニー形成防止能力をチンチラで求 めた。インフルエンザ菌株12を、ストレプトマイシン10〜100μg/mL 含む補足ミュラー・ヒントン寒天(Mueller Hinton agar)で成長させて、自然 strRコロニーを得た。100μg/mLのストレプトマイシンに対して耐性 の菌株12をコロニー形成で使用して、鼻洗浄液からのインフルエンザ菌の特異 的培養を行うことができた。 ミョウバン中のrTbp2 30μg、またはミョウバン中の2×109cf uの失活菌株12全細胞、またはミョウバン単独のいずれかによって、第0日、 第14日および第28日にチンチラ(3〜4ヶ月齢または1〜2歳)の免疫感作 を行った。第44日に、ケタミンHClを用いて動物に軽く麻酔を施した。ヘミ ンおよびニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)を補給したBHI培 地に入った培養したばかりのストレプトマイシン耐性NTHi株12の受動吸入 (鼻孔当たり50μL、動物当たり総量0.1mL)によって鼻腔内接種を行っ た。細菌負荷の用量は、動物当たり1×108cfuとした。 鼻咽頭洗浄を、接種後第5日および第9日に実施した。無菌希釈液(希釈液: BHI 50mL、生理食塩水100mL、NAD 200μgおよび1%ヘミン 25μL)1mLで鼻咽頭を洗浄し、反対側の鼻孔から出てくる液体を回収する ことで、麻酔を施したチンチラから分泌物を得た。通常は、各動物から液体50 0μLを回収し、サンプル25μLを、ストレプトマイシン1mg存在下にチョ コレート寒天平板で平板培養した。結果を表10に示してある。負荷後第5日お よび第9日の両方について、未希釈の鼻洗浄液を、ストレプトマイシン存在下に 平板培養した。2つの陽性対照群(全細胞免疫感作および回復期)の数匹の動物 が負荷後第5日に鼻咽頭コロニー形成が陽性であったが、第9日までにはこれら 動物で、いずれの細菌も消失し、これら2群の動物において耳感染を起こした動 物はなかった。そこで、rTbp2が、NTHiコロニー形成に対してチンチラ を部分的に保護したことが明らかである。実施例23 本実施例は、本発明の1実施態様によるトランスフェリン受容体蛋白Tbp2 の切断類縁体の形成について説明する。 大腸菌によって、インフルエンザ菌Tbp2を少量得る。塩基消去キット(Er ase-a-base kit)を用いて、Eagan tbpB遺伝子をその3’末端から切 断した。切断遺伝子を、T7プロモータからの大腸菌BL21(DE3)で発現 させた。図31および表8に示したようなTbp2の多くの切断類縁体が得られ た。残っている成熟Eagan rTbp2のパーセントを示してあり、切断ク ローンの発現レベルを、全長Eagan rTbp2クローンのものと比較した (表8)。ヒトトランスフェリン(Tf)への切断クローンの結合を、モートン らの報告(Morton and Williams,1990)に記載のアッセイを用いて測定した。 データは、蛋白のカルボキシ領域の切断によって、Eagan rTbp2の収 量を大幅に向上させることができることを示している。そのデータはさらに、ト ランスフェリン結合部位が、成熟Eagan Tbp2蛋白の残基348および 446の間にある可能性のあることを示している(表3および図32)。しかし ながら、切断rTbp2におけるTf結合部位の保存は、それを保護免疫原とし て使用する上で必要ではないと考えられる。 菌血症の幼若ラットモデル(Loeb et al.,1987)を用いて、モルモットおよ びウサギで形成された抗血清のトランスフェリン受容体蛋白Tbp2の切断類縁 体に対する保護能力を評価し、結果を表9に示した。動物が血液2μL中に<1 0cfuを有している場合、その動物は保護されたものと考えられる。開示の要旨 本開示内容をまとめると、本発明は、トランスフェリン受容体蛋白の免疫原性 切断類縁体をコードする精製・単離核酸分子およびその切断類縁体、特にはTb p2を提供するものである。その核酸分子および切断類縁体は、診断、免疫感作 および診断・免疫感作試薬の形成において有用である。発現組換え切断Tbp2 に基づくワクチンを製造して、トランスフェリン受容体を産生する病原菌によっ て生じる疾患の予防を行うことができる。本発明の範囲内においての変更は可能 である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C12N 5/10 C12P 21/02 C C12P 21/02 C12N 5/00 B (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN, MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT ,UA,UG,US,UZ,VN (72)発明者 ハークネス、ロビン イー. カナダ国 エム2ケー 1ビー8 オンタ リオ州 ウイロウデイル シェパード ア ヴェニュー イースト 640 アパートメ ント 1706番 (72)発明者 シュライヴァーズ、アンソニー ビー. カナダ国 ティー3エー 3ヴイ8 アル バータ州 カルガリー エヌ.ダブリュ. エドフォース ロード 39 (72)発明者 チョン、ペレ カナダ国 エル4シー 0ビー9 オンタ リオ州 リッチモンド ヒル エストリル ストリート 32 (72)発明者 グレイ−オーエン、スコット カナダ国 ティー3ビー 5エイチ4 ア ルバータ州 カルガリー エヌ.ダブリ ュ.シルヴァーグローヴ ドライヴ 2210 −142 (72)発明者 ヤン、ヤン−ピン カナダ国 エム2アール 3エヌ7 オン タリオ州 ウイロウデイル トレスデイル アヴェニュー 120 アパートメント 1709 (72)発明者 マーディン、アンドリュー ディー. カナダ国 エル3エックス 1ヴイ2 オ ンタリオ州 ニューマーケット ローデス サークル 146 (72)発明者 クライン、マイケル エイチ. カナダ国 エム2ピー 1ビー9 オンタ リオ州 ウイロウデイル ムンロ ブール ヴァード 16

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ヘモフィルス株のトランスフェリン受容体蛋白の免疫原性切断類縁体をコ ードする精製・単離核酸分子。 2.前記切断類縁体が、トランスフェリン受容体蛋白のC末端から切断されて いる請求項1記載の核酸分子。 3.ヘモフィルス株の切断Tbp2蛋白のみをコードする請求項2記載の核酸 分子。 4.インフルエンザ菌b型のEagan株について図31に示した切断Tbp 2蛋白または別のヘモフィルス株からの等価な切断Tbp2蛋白をコードする請 求項3記載の核酸分子。 5.ヘモフィルス株のトランスフェリン受容体蛋白の免疫原性切断類縁体をコ ードする精製・単離核酸分子であって、前記核酸分子が、 (a)図3、4、5、6、7、8、9、10もしくは11(配列番号:1、2 、3、4、105、108、110、112、114)に示したDNA配列のい ずれかまたは該配列のいずれかの相補的DNA配列 (b)図3、4、5、6、7、8、9、10、11もしくは31(配列番号: 5、6、7、8、9、10、11、12、106、107、109、111、1 13、115)に示したアミノ酸配列のいずれかをコードするDNA配列または 該配列に対する相補的DNA配列;ならびに (c)(a)または(b)で定義されるDNA配列のいずれかに対して厳しい 条件下にハイブリッド形成するDNA配列 から成る群から選択される切断型DNA配列である核酸分子。 6.(c)で定義のDNA配列が、(a)または(b)で定義のDNA配列の いずれかと約90%以上の配列一致率を有する請求項5記載の核酸分子。 7.宿主の形質転換を行うための発現ベクターであって、請求項1または5記 載の核酸分子ならびに前記核酸分子に有効に結合して宿主にヘモフィルス株のト ランスフェリン受容体蛋白の前記免疫原性切断類縁体を発現させる発現手段とを 有してなる発現ベクター。 8.前記免疫原性切断類縁体を発現する表8のクローンのいずれかから選択さ れる請求項7記載の発現ベクター。 9.請求項7記載の発現ベクターを有する形質転換宿主。 10.請求項9記載の形質転換宿主によって産生可能なトランスフェリン受容 体蛋白の組換え免疫原性切断類縁体。 11.ヘモフィルス株の免疫原性切断Tbp2蛋白。 12.C末端から切断されている請求項11記載のTbp2蛋白。 13.インフルエンザ菌b型のEagan株について図31に示した切断蛋白 のいずれか、または別のヘモフィルス株からの等価な切断Tbp2蛋白である請 求項12記載のTbp2蛋白。 14. (A)ヘモフィルス株のトランスフェリン受容体蛋白の免疫原性切断類縁体を コードする精製・単離核酸分子; (B)ヘモフィルス株のトランスフェリン受容体蛋白の免疫原性切断類縁体を コードする精製・単離核酸分子であって、前記核酸分子が、 (a)図3、4、5、6、7、8、9、10もしくは11(配列番号:1、2 、3、4、105、108、110、112、114)に示したDNA配列のい ずれかまたは該配列のいずれかの相補的DNA配列 (b)図3、4、5、6、7、8、9、10、11もしくは31(配列番号: 5、6、7、8、9、10、11、12、106、107、109、111、1 13、115)に示したアミノ酸配列のいずれかをコードするDNA配列または 該配列に対する相補的DNA配列;ならびに (c)(a)または(b)で定義されるDNA配列のいずれかに対して厳しい 条件下にハイブリッド形成するDNA配列 から成る群から選択される切断型DNA配列である核酸分子; (C)(A)または(B)で定義の核酸分子ならびに前記核酸分子に有効に結 合して宿主にトランスフェリン受容体蛋白の組換え免疫原性切断類縁体を発現さ せる発現手段とを有してなる発現ベクターを有する形質転換された宿主で産生可 能なトランスフェリン受容体蛋白の組換え免疫原性切断類縁体; (D)ヘモフィルス株の1以上の免疫原性切断Tbp2蛋白; (E)トランスフェリン受容体蛋白の免疫原性切断類縁体の宿主への運搬のた めの生ベクターであって、(A)または(B)の核酸分子を有するベクターを有 してなる生ベクター; からなる群から選択される1以上の活性成分、ならびに 該活性成分用の医薬的に許容される担体を有してなり、前記1以上の活性成分 が宿主への投与時に免疫応答を起こすものである免疫原性組成物。 15.トランスフェリン受容体を産生する病原菌によって生じる疾患に対する 保護を誘発する方法において、感受性宿主に有効量の請求項14記載の免疫原性 組成物を投与する段階を有する方法。 16.ヘモフィルス株の免疫原性切断Tbp2蛋白の製造方法において、 制御配列に有効に結合したヘモフィルス株の免疫原性切断Tbp2蛋白をコー ドする核酸分子を有してなる発現ベクターを構築する段階; 前記発現ベクターを宿主に導入する段階;ならびに 宿主から、免疫原性切断Tbp2蛋白を発現させる段階 を有してなる方法。 17.前記発現ベクターが、表8に示した発現ベクターのいずれかである請求 項16記載の方法。
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