FI95385C - A method for producing a Streptococcus suis adhesin protein and an antibody thereto - Google Patents
A method for producing a Streptococcus suis adhesin protein and an antibody thereto Download PDFInfo
- Publication number
- FI95385C FI95385C FI940684A FI940684A FI95385C FI 95385 C FI95385 C FI 95385C FI 940684 A FI940684 A FI 940684A FI 940684 A FI940684 A FI 940684A FI 95385 C FI95385 C FI 95385C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- ala
- adhesin
- protein
- adhesin protein
- pro
- Prior art date
Links
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
1 953851 95385
Menetelmä Streptococcus suis -bakteerin adhesiiniproteii-nin ja sen vasta-aineen valmistamiseksiMethod for producing Streptococcus suis adhesin protein and its antibody
Jakamalla erotettu patenttihakemuksesta FI930413 5Divided separated from patent application FI930413 5
Tausta - Keksinnön alaBackground - Field of the Invention
Keksinnön kohteena on menetelmä terapeuttisesti käyttökelpoisen Streptococcus suis -bakteerin adhesiini-proteiinin valmistamiseksi, jolla adhesiiniproteiinilla on 10 galaktoosilla inhiboituva hemagglutinaatioaktiivisuus, ja joka sitoutuu kyyhkyn ovomukoidiin ja joka saa aikaan vasta-aineiden muodostuksen ja jonka molekyylipaino on noin 18 000, isoelektrinen piste on noin 6,4 ja N-terminaalinen sekvenssi on Ala-Ser-Pro-Ala-Glu-Ile-Ala-Ser-Phe-Ser-Pro-15 Ala-Pro-Leu-Ala- (sekvenssi 1) ja jolla on seuraava aminohappokoostumus :The invention relates to a process for the preparation of a therapeutically useful adhesin protein of Streptococcus suis, which adhesin protein has galactose-inhibitory haemagglutination activity, which binds to pigeon ovomucoid and which produces antibodies and has a molecular weight of about 18,000, an electro 4 and the N-terminal sequence is Ala-Ser-Pro-Ala-Glu-Ile-Ala-Ser-Phe-Ser-Pro-15 Ala-Pro-Leu-Ala- (SEQ ID NO: 1) and has the following amino acid composition:
Aminohappo nmol aminohappoa/nmol proteiiniaAmino acid nmol amino acid / nmol protein
Asx 13 2 0 Thr 8Asx 13 2 0 Thr 8
Ser 6Ser 6
Glx 26Glx 26
Gly 22Gly 22
Ala 17 • I 25 Vai 10Ala 17 • I 25 Vai 10
Cys 0Cys 0
Met 4Met 4
Ile 11Ile 11
Leu 12 30 Tyr 4 • ·· Phe 6Leu 12 30 Tyr 4 • ·· Phe 6
Ly s 16Ly s 16
His 7His 7
Arg 7 35 Pro 12 2 95385 tai sen johdannaisen tai fragmentin valmistamiseksi, jolla on sama biologinen ja immunologinen aktiivisuus. Keksinnön kohteena on edelleen menetelmä mainitun adhesiiniproteii-nin tai sen johdannaisen tai fragmentin vastaisen vasta-5 aineen valmistamiseksi. Keksinnön mukaisesti valmistettua adhesiiniproteiinia, sen johdannaisia ja fragmentteja sekä niiden vasta-aineita voidaan käyttää terapeuttisesti.Arg 7 35 Pro 12 2 95385 or a derivative or fragment thereof having the same biological and immunological activity. The invention further relates to a method for producing an antibody against said adhesin protein or a derivative or fragment thereof. The adhesin protein, derivatives and fragments thereof and their antibodies prepared according to the invention can be used therapeutically.
S. suis -bakteerien (Lancefieldin ryhmä D) tiedetään aiheuttavan sikojen meningiittiä, pneumoniaa, art-10 riittiä ja sepsistä. S. suis -tyyppi 1 aiheuttaa pääasiassa vastasyntyneiden porsaiden septisemiaa ja meningiittiä, ja tyyppi 2 hieman vanhempien, n. 3 - 10 viikon ikäisten porsaiden meningiittiä, joka voi tarttua myös ihmiseen. Sian kasvatuksen keskittyessä ja eläintiheysten noustessa 15 tartunnat leviävät yhä helpommin ja S. suis -bakteerin aiheuttamat infektiotaudit yleistyvät. Tästä syystä diagnostiikan ja rokotteen kehittämistä pidetään erittäin tärkeänä sikojen meningiittien ja muiden vakavien infektioiden tunnistamisessa ja torjunnassa. Kyseeseen voi myös 20 tulla suunnattu ennaltaehkäisy siankasvattajilla.S. suis (Lancefield Group D) is known to cause porcine meningitis, pneumonia, art-10 rites, and sepsis. S. suis type 1 mainly causes septicemia and meningitis in newborn piglets, and type 2 in meningitis of slightly older piglets, about 3 to 10 weeks old, which can also infect humans. As pig farming becomes more concentrated and stocking densities increase, infections become more prevalent and infectious diseases caused by S. suis become more common. For this reason, the development of diagnostics and vaccines is considered very important in the identification and control of swine meningitis and other serious infections. Targeted prevention in pig farmers may also be considered.
Tunnettu tekniikkaPrior art
Bakteerien tarttuminen kohdesolujen pintaan on ensimmäinen tapahtuma bakteeritaudin synnyssä (Beachey, E.H.Bacterial adhesion to the surface of target cells is the first event in the pathogenesis of bacterial disease (Beachey, E.H.
(1981) J. Infect. Dis. 143. 325-345). Bakteerien tarttu-·· 25 mistä välittää usein bakteerien pinnassa oleva proteiini, adhesiini, joka spesifisesti tarttuu solujen pinnan resep-torirakenteisiin. Näin ollen adhesiini soveltuu hyvin rokotteen kehittämiseen, koska vasta-aineet kohdistuvat spesifisesti bakteerin kannalta välttämättömään tekijään, ja 30 toisaalta spesifisyyden ansiosta vältytään haittaavilta sivuvaikutuksilta.(1981) J. Infect. Dis. 143. 325-345). Bacterial adhesion is often mediated by a protein on the surface of bacteria, adhesin, which specifically adheres to receptor structures on the surface of cells. Thus, adhesin is well suited for vaccine development because the antibodies specifically target a factor necessary for the bacterium, and on the other hand, the specificity avoids adverse side effects.
Adhesiineja tunnetaan monenlaisia, mutta niiden täsmällinen rakenne ja mekanismi on usein vielä selvittämättä. Ne ovat luonteeltaan proteiineja, jotka spesifises-35 ti tunnistavat kohdesolun reseptorit, jotka vuorostaan 3 95385 yleensä ovat hiilihydraattirakenteita. Bakteerien erityyp pisiä adhesiineja ja niiden tunnistamia hiilihydraattirakenteita on esitetty mm. julkaisussa Sharon, N., (1987) FEBS Letters, 217. 145-157.A wide variety of adhesives are known, but their exact structure and mechanism are often still to be elucidated. They are proteins in nature that specifically recognize the receptors of the target cell, which in turn are generally carbohydrate structures. Different types of bacterial adhesins and the carbohydrate structures they recognize have been presented e.g. in Sharon, N., (1987) FEBS Letters, 217. 145-157.
5 E. coli ja monet muut gram-negatiiviset bakteerit tarttuvat lektiinien kaltaisilla bakteeriadhesiineilla isäntäsolun pinnan määrättyihin molekyyleihin. Tavallisia adhesiinien reseptoreita ovat glykolipidien ja glykopro-teiinien sokeriosat. Usein adhesiinit ovat kiinnittyneet 10 bakteerisolun pinnalla oleviin hiusmaisiin rakenteisiin fimbrioihin (pillin). Fimbrioita on monen tyyppisiä; ne vaihtelevät sekä rakenteen että sokerispesifisyyden suhteen.5 E. coli and many other gram-negative bacteria adhere to specific molecules on the host cell surface with lectin-like bacterial adhesins. Common adhesin receptors include the sugar moieties of glycolipids and glycoproteins. Often, adhesins are attached to the hairy structures of the fimbriae (whistle) on the surface of 10 bacterial cells. There are many types of fimbriae; they vary in both structure and sugar specificity.
Koska punasolujen pinnalla on usein bakteerien re-15 septorirakenteita, bakteerit tarttuvat näihin rakenteisiin ja agglutinoivat punasoluja in vitro-olosuhteissa. Baktee-riviljelmät saattavat ilmentää kolmea tai neljää hemagglu-tiniinia (adhesiinia), joista jokaisella on erilainen hii-lihydraattispesifisyys; täten bakteerilla on kyky tarttua 20 moniin eri solutyyppeihin.Because bacterial re-15 receptor structures are often present on the surface of erythrocytes, bacteria adhere to these structures and agglutinate erythrocytes in vitro. Bacterial cultures may express three or four hemagglutinins (adhesins), each with a different carbohydrate specificity; thus, the bacterium has the ability to infect 20 different cell types.
Enterobakteereiden tutkimuksissa adheesioreaktiot on jaettu kahteen pääluokkaan: mannoosiherkkiin (MS) reaktioihin, jolloin hemagglutinaatioreaktio inhiboituu a-man-nosideilla ja mannoosiresistentteihin (MR) reaktioihin, 25 jolloin hemagglutinaatio ei ole inhiboitavissa a-mannosi- deilla. E. colin tyyppi 1 fimbria (MS-rakenne) koostuu lähes pelkästään 17 kDa:n suuruisista identtisistä osayk-siköistä. Useat MR-adhesiinit tunnistavat a-Gal(1-4)-B-Gal -rakennetta (P-spesifinen adhesiini) tai a-NeuNAc-(2-3)-30 β-Gal (S-spesifinen adhesiini) . Yleensä puhdistetut fim-briat koostuvat osayksiköistä, joiden molekyylipaino vaih-telee 15 - 22 kDa.In enterobacterial studies, adhesion reactions have been divided into two main categories: mannose-sensitive (MS) reactions, in which the hemagglutination reaction is inhibited by α-mannosides, and mannose-resistant (MR) reactions, in which hemagglutination is not inhibited by α-mannosides. E. coli type 1 fimbria (MS construct) consists almost exclusively of 17 kDa identical subunits. Several MR adhesins recognize the α-Gal (1-4) -B-Gal structure (β-specific adhesin) or α-NeuNAc- (2-3) -30 β-Gal (S-specific adhesin). In general, purified fimbriae consist of subunits with molecular weights ranging from 15 to 22 kDa.
Adhesiiniproteiini on tavallisesti erillinen proteiini, joka on kiinnittynyt fimbrioiden päihin tai fim-35 brioiden sivuille, sitä voi olla myös kiinnittyneenä suo- 4 95385 raan bakteerin ulkomembraaniin. Joillakin bakteerikannoilla adhesiiniproteiinia on bakteerisolun pinnalla vaikka fimbriat puuttuvat. Adhesiinit saattavat tällöin muodostaa adhesiinisen kapselin bakteerin ympärille. E. colin non-5 fimbriaalisten adhesiinien koko vaihtelee 13 - 28 kDa välillä (Jann, K. ja Hoschutzky, H. (1990), Current Topics in Microbiology and Immunology 151. 55-70).The adhesin protein is usually a separate protein attached to the ends of the fimbriae or to the sides of the fimbriae, it may also be attached directly to the outer membrane of the bacterium. In some bacterial strains, adhesin protein is present on the surface of the bacterial cell even though fimbriae are absent. The adhesins may then form an adhesive capsule around the bacterium. The size of E. coli non-5 fimbrial adhesins ranges from 13 to 28 kDa (Jann, K. and Hoschutzky, H. (1990), Current Topics in Microbiology and Immunology 151. 55-70).
Streptokokkien tiedetään sitoutuvan erilaisiin liukoisiin proteiineihin ja glykoproteiineihin, sen sijaan 10 niiden oligosakkaridispesifisyyttä ei juurikaan tunneta. Myös spesifinen sitoutuminen epiteelisoluihin on lähes tuntematonta. Jotkut Streptococcus sancruis- ja Streptococcus mitis-kannat sitovat galaktoosia ja sialohappoa (Murray, P.A., Levine, M.J., Tabak, L.A., ja Reddy, M.S. 15 (1982) Biochem. Biophys. Res. Commun. 106, 390-396).Streptococci are known to bind to various soluble proteins and glycoproteins, whereas their oligosaccharide specificity is little known. The specific binding to epithelial cells is also almost unknown. Some strains of Streptococcus sancruis and Streptococcus mitis bind galactose and sialic acid (Murray, P.A., Levine, M.J., Tabak, L.A., and Reddy, M.S. 15 (1982) Biochem. Biophys. Res. Commun. 106, 390-396).
Streptococcus pneumoniaen sitoutuminen epiteelisoluihin inhiboituu GlcNAcBl-3Gal-rakenteella ja tämän bakteerin on raportoitu sitoutuvan GalNAcBl-4Gal-rakennetta sisältäviin glykolipideihin keuhkoissa (Krivan, H.C., Roberts, D.D. ja 20 Ginsburg, V. (1988) Proc. Natl. Acad. Sei., USA, 85, 6157-6161).Binding of Streptococcus pneumoniae to epithelial cells is inhibited by the GlcNAcBl-3Gal construct and this bacterium has been reported to bind to glycolipids containing the GalNAcB1-4Gal construct in the lung (Krivan, HC, Roberts, DD and Ginsburg, V. (1988) Proc. Natl. Acad. USA, 85, 6157-6161).
S. mitis tarttuu hampaan pintaan ja on osatekijä plakin muodostuksessa. Tästä bakteerikannasta on kyetty eristämään sialohappoa sitova adhesiini. Sialohappoa sito- ·· 25 vassa proteiinissa oli ainakin kaksi disulfidi-sidottua osayksikköä 96 kD ja 70 kD. Molemmat osayksiköt sitoivat N-asetyylineuramiinihappo-a2-3-galaktoosi-Bl-3-N-asetyyli-galaktosamiinia (Murray, P.A., Levine, M.J., Reddy, M.S., Tabak, L.A., Bergey, E.J. (1986) Infect. Immun. 53, 359- . . 30 365). S. sanquis-bakteerin galaktoosia sitovan adhesiinin « “ molekyylipainoksi saatiin noin 20 kDa ja sen isoelektrinen piste oli 8,5 - 9 (Nagata, K., Nakao, M., Shibata S., Shi-zukuishi, S., Nakamura R. ja Tsunemitsu, A. (1983) J. Pe-riodontol. 54, 163-172). Tämän lisäksi S. sanauis-baktee-35 reistä on kloonattu 36 kDa-suuruinen adhesiini-proteiini.S. mitis adheres to the tooth surface and is a component of plaque formation. It has been possible to isolate sialic acid binding adhesin from this bacterial strain. The sialic acid binding protein had at least two disulfide-linked moieties of 96 kD and 70 kD. Both subunits bound N-acetylneuraminic acid-α2-3-galactose-B1-3-N-acetyl-galactosamine (Murray, PA, Levine, MJ, Reddy, MS, Tabak, LA, Bergey, EJ (1986) Infect. Immun. 53 , 359-. 30 365). The molecular weight of the galactose-binding adhesin of S. sanquis was about 20 kDa and its isoelectric point was 8.5 to 9 (Nagata, K., Nakao, M., Shibata S., Shi-zukuishi, S., Nakamura R. and Tsunemitsu, A. (1983) J. Periodontol. 54, 163-172). In addition, a 36 kDa adhesin protein has been cloned from S. sanauis.
;i m i ami i.i i si . .; i m i ami i.i i si. .
5 953855 95385
Kloonatun adhesiinin hiilihydraattispesif isyys on tuntematon; adhesiinin tiedetään kuitenkin tarttuvan syljellä pinnoitettuun hydroksiapatiittiin pH-herkän reseptorin välityksellä (Ganeskumar, N., Song, M. ja McBride, B.C.The carbohydrate specificity of the cloned adhesin is unknown; however, adhesin is known to adhere to saliva-coated hydroxyapatite via a pH-sensitive receptor (Ganeskumar, N., Song, M. and McBride, B.C.
5 (1988) Infect. Immun. 56, 1150-1157).5 (1988) Infect. Immun. 56, 1150-1157).
S. suis on tärkeä sikojen patogeeni. Se levittäytyy porsaiden tonsilloihin tai sieraimiin ja aiheuttaa vakavia infektioita. S. suis—bakteerien kapselipolysakkarideilla ja pintaproteiineilla on esitetty olevan merkitystä pato-10 geneesissä, mutta infektion molekulaarinen mekanismi on tuntematon. S. suis-bakteerien on osoitettu sitoutuvan sialyloituihin poly-N-asetyylilaktosamiiniglykaaneihin (Liukkonen J., Haataja, S., Tikkanen, K., Kelm, S., ja Finne, J. (1992) J. Biol. Chero. 267, 21105—21111). Kuiten 15 kin useimpien S. suis-bakteerien aiheuttama hemagglutinaa-tio inhiboituu galaktoosilla, täten galaktoosia tunnistava adhesiini on todennäköisesti yleisempi S. suis-bakteerissa kuin edellä mainittu (Kuri, D., Haataja S. ja Finne, J.S. suis is an important porcine pathogen. It spreads to the tonsils or nostrils of piglets and causes serious infections. Capsule polysaccharides and surface proteins of S. suis have been shown to play a role in the pathogenesis of pato-10, but the molecular mechanism of infection is unknown. S. suis bacteria have been shown to bind to sialylated poly-N-acetylactosamine glycans (Liukkonen J., Haataja, S., Tikkanen, K., Kelm, S., and Finne, J. (1992) J. Biol. Chero. 267, 21105-21111). However, hemagglutination by most S. suis is inhibited by galactose, thus galactose-recognizing adhesin is likely to be more common in S. suis than mentioned above (Kuri, D., Haataja S. and Finne, J.
(1989) Infect. Immun. 57, 384-389).(1989) Infect. Immun. 57, 384-389).
20 Adhesiineja on usein pyritty irroittamaan ja eris tämään lämpökäsittelyllä ja/tai uuttamalla. Proteus mira-bilis-bakteerin adhesiini eristettiin lämpökäsittelyllä (65 °C, 20 min, 2 M urea) ja puhdistettiin geelisuodatuk-sella (Sepharose CL-4B) (Wray, S.K., Hull, S.I., Cook, il! 25 R.G., Barrish, J. ja Hull , R.A. (1986) Infect. Immun. 54 43-49). S. mitis-bakteerin lektiini irroitettiin uuttamalla bakteerit litium-3,5-dijodosalisylaatilla ja uutteesta puhdistettiin sialohappoa sitova proteiini geelisuodatuk-sen ja affiniteettikromatografiän avulla (Murray, P.A., 30 Levine, M.J., Reddy, M.S., Tabak, L.A. ja Bergey, E.J. .! (1986) Infect. Immun. 53, 359-365) . Streptococcus—pyo- genes-bakteerin (Lancefieldin ryhmä A) sydänlihaskudok-seenja munuaissolujen tyvikalvoon tarttuva proteiini kyettiin eristämään käsittelemällä bakteereita emäksellä 35 18 h ajan (Stinson, M.W. ja Bergey E.J (1982) . Infect.20 Attempts have often been made to remove and insulate adhesives by heat treatment and / or extraction. Proteus mira-bilis adhesin was isolated by heat treatment (65 ° C, 20 min, 2 M urea) and purified by gel filtration (Sepharose CL-4B) (Wray, SK, Hull, SI, Cook, IL 25 RG, Barrish, J. and Hull, RA (1986) Infect. Immun. 54 43-49). The lectin of S. mitis was isolated by extraction of the bacteria with lithium 3,5-diiodosalicylate and the sialic acid binding protein was purified from the extract by gel filtration and affinity chromatography (Murray, PA, Levine, MJ, Reddy, MS, Tabak, LA and Bergey, EJ. ! (1986) Infect. Immun. 53, 359-365). The myocardial tissue of Streptococcus-pyogenes (Lancefield Group A) and the protein adhering to the basement membrane of renal cells could be isolated by treating the bacteria with a base for 35 to 18 h (Stinson, M.W. and Bergey E.J (1982)).
6 953856 95385
Immun. 35, 335-342). E. colin nonfimbriaalinen adhesiini uutettiin kuumentamalla bakteerisuspensiota 65 °C lämpötilassa 30 min ajan (Goldhar, 3., Perry, R., Golecki, J.R., Hoschutzky, H., Jann B., ja Jann, K. (1987) Infect. Immun.Immun. 35, 335-342). E. coli nonfimbrial adhesin was extracted by heating the bacterial suspension at 65 ° C for 30 min (Goldhar, 3, Perry, R., Golecki, JR, Hoschutzky, H., Jann B., and Jann, K. (1987) Infect. Immun .
5 55, 1837-1842). Fimbriaalisesta E. colista erotettiin fim- briat homogenoimalla mekaanisesti ja fimbriahomogenaatista adhesiiniproteiini irroitettiin kuumennuskäsittelyllä (70 °C 1 h, 5 mM EDTA) (Moch, T., Hoschutzky, H., Hacker, J., Kröncke, K.-D ja Jann, K. (1987) Proc. Natl. Acad. Sei. 10 USA 84, 3462-3466). Usein adhesiiniproteiinin irroittami-sen jälkeen adhesiini on saostettu ammoniumsulfaattisaos-tuksella, minkä jälkeen adhesiinit on jatkopuhdistettu vaihtelevilla menetelmillä. Adhesiinien eristämiseksi käytetyt tavanomaiset menetelmät eivät kuitenkaan sopineet S^ 15 suis-bakteerien adhesiinien eristämiseksi.5 55, 1837-1842). Fimbriae were separated from fimbrial E. coli by mechanical homogenization and adhesin protein was removed from the fimbrial homogenate by heat treatment (70 ° C for 1 h, 5 mM EDTA) (Moch, T., Hoschutzky, H., Hacker, J., Kröncke, K.-D and Jann , K. (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. 10 USA 84, 3462-3466). Often, after cleavage of the adhesin protein, the adhesin is precipitated by ammonium sulfate precipitation, after which the adhesins are further purified by various methods. However, conventional methods used to isolate adhesins were not suitable for isolating adhesins from S ^ 15 suis bacteria.
Yhteenveto keksinnöstäSummary of the Invention
Nyt on onnistuttu eristämään ja karakterisoimaan Streptococcus suis-bakteerin adhesiiniproteiini. Keksinnön kohteena on näin ollen menetelmä adhesiiniproteiinin tai 20 sen biologisesti tai immunologisesti aktiivisen johdannai sen tai fragmentin valmistamiseksi, jonka molekyylipaino on noin 18 000, isoelektrinen piste on noin 6,4 ja N-ter-minaalinen sekvenssi on Ala-Ser-Pro-Ala-Glu-Ile-Ala-Ser-Phe-Ser-Pro-Ala-Pro-Leu-Ala- (sekvenssi 1). Keksinnön mu-*- 25 kaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että S. suis-bak- teerikanta sonikoidaan ja irronnut adhesiiniproteiini esi-puhdistetaan proteiinipuhdistuksessa tavanomaisella tavalla, minkä jälkeen se puhdistetaan elektroforeettisesti tai kromatografisesti. Adhesiiniproteiinin puhdistuksen seu-30 rannassa käytetään edullisesti kyyhkyn ovomukoidia. Kek-*· . sintö koskee myös menetelmää adhesiiniproteiinin, sen joh dannaisen tai fragmentin vastaisen vasta-aineen valmistamiseksi käyttämällä mainittua adhesiiniproteiinia, sen johdannaista tai fragmenttia immunogeeninä. Keksinnön mu-35 kaisesti valmistettua adhesiiniproteiinia, sen johdannais- [| Htt Silli II I fit 7 95385 ta tai fragmenttia voidaan käyttää rokotteena ja mainittuja vasta-aineita passiiviseen immunisaatioon.The adhesin protein of Streptococcus suis has now been isolated and characterized. The invention therefore relates to a process for the preparation of an adhesin protein or a biologically or immunologically active derivative or fragment thereof having a molecular weight of about 18,000, an isoelectric point of about 6.4 and an N-terminal sequence of Ala-Ser-Pro-Ala- Glu-Ile-Ala-Ser-Phe-Ser-Pro-Ala-Pro-Leu-Ala- (SEQ ID NO: 1). The method according to the invention is characterized in that the S. suis bacterial strain is sonicated and the detached adhesin protein is pre-purified in a conventional manner in protein purification, after which it is purified electrophoretically or chromatographically. Pigeon ovomucoid is preferably used to monitor adhesive protein purification. Kek- * ·. the invention also relates to a method for producing an antibody against an adhesin protein, a derivative or a fragment thereof using said adhesin protein, a derivative or a fragment thereof as an immunogen. The adhesin protein prepared according to the invention, its derivative [| Htt Herring II I fit 7 95385 or a fragment can be used as a vaccine and said antibodies for passive immunization.
Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus Tässä kuvattua adhesiiniproteiinia pystytään ir-5 roittamaan S. suis-bakteerin pinnasta sonikoimalla. Soni-koinnin jälkeen on syytä lisätä proteaasi-inhibiittoria proteolyysin estämiseksi. Sitten sonikaatti sentrifugoi-daan ja supernatantti otetaan talteen. Adhesiiniproteiinia sisältävä supernatantti on hyvä esipuhdistaa, jollain pro-10 teiinipuhdistuksessa tavanomaisella tavalla, kuten esim.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The adhesin protein described herein can be irradiated from the surface of S. suis by sonication. After sonication, a protease inhibitor should be added to prevent proteolysis. The sonicate is then centrifuged and the supernatant is collected. It is a good idea to pre-purify the supernatant containing the adhesin protein in some conventional manner for protein purification, such as e.g.
ultrafiltraatio, dialyysi, geelisuodatus, saostuminen suolalla. Edullisesti käytetään ammoniumsulfaattisaostusta ja erityisesti muita proteiineja voidaan poistaa noin 60 %.— isesti kyllästetyllä ammoniumsulfaattiliuoksella, minkä 15 jälkeen adhesiiniproteiini voidaan saostaa noin 70 insesti kyllästetyllä ammoniumsulfaattiliuoksella.ultrafiltration, dialysis, gel filtration, salt precipitation. Preferably, ammonium sulfate precipitation is used, and in particular, other proteins can be removed with about 60% saturated ammonium sulfate solution, after which the adhesin protein can be precipitated with about 70 incest saturated ammonium sulfate solution.
Varsinainen puhdistus voidaan suorittaa elektrofo-reettisesti esim. geelielektroforeesilla tai kromatografi— sesti esim. affiniteettikromatografiällä tai immunoaffini-20 teettikromatografiällä. Edullisesti käytetään preparatii- vista natiivigeelielektroforeesia. Natiivielektroforeesil-la ymmärretään elektroforeesia ilman natriumdodekyylisul-faattia eli SDS:ää. Erityisesti käytetään jatkuva-eluutio-elektroforeesilaitetta, joka edullisesti on sylinterinmuo-25 toinen. Laitteesta kerätään fraktiot ja otetaan talteen ne proteiinifraktiot, joissa on adhesiiniaktiivisuutta.The actual purification can be performed electrophoretically, e.g., by gel electrophoresis, or chromatographically, e.g., by affinity chromatography or immunoaffinity chromatography. Preferably, preparative native gel electrophoresis is used. By native electrophoresis is meant electrophoresis without sodium dodecyl sulfate, i.e. SDS. In particular, a continuous elution electrophoresis device is used, which is preferably a second cylinder. Fractions are collected from the device and those protein fractions with adhesin activity are recovered.
Adhesiiniproteiinin puhdistuksen seurannassa voidaan käyttää hyväksi S. suis-bakteerin adhesiiniproteiinin biologista aktiivisuutta. Adhesiiniproteiini liittyy S.·. 30 suis-bakteerien hemagglutinaatiokykyyn, jota voidaan inhi boida tietyillä sokeriyhdisteillä, kuten galaktoosilla ja N-asetylgalaktosamiinilla tai vain galaktoosilla, milli-molaarisissa pitoisuuksissa. Tutkittaessa galaktoosispesi-fisiä adhesiiniproteiineja käytetään edullisesti sialidaa-35 sikäsiteltyjä ihmisen punasoluja. Hemagglutinaatiokokeet 8 95385 ja hemagglutinaation inhibiitiokokeet kuvataan julkaisuissa Kuri, D.N., Haataja, S. ja Finne, J. (1989) Infect. Imxnun. 57, 384-389 ja Haataja, S., Tikkanen, K., Liukkonen, J., Francois-Gerard, C. ja Finne, J., (1993) Charace-5 rization of a Novel Bacterial Adhesion Specificity of Streptococcus suis Recognizing Blood-Group P Receptor Oligosaccharides. J. Biol. Chem. 268. (painossa).The biological activity of the S. suis adhesin protein can be utilized in monitoring the purification of the adhesin protein. The adhesin protein is associated with S. ·. 30 haemagglutination of suis bacteria, which can be inhibited by certain sugar compounds, such as galactose and N-acetylgalactosamine or galactose alone, at millimolar concentrations. In the study of galactose-specific adhesin proteins, sialida-35-treated human erythrocytes are preferably used. Hemagglutination experiments 8 95385 and hemagglutination inhibition experiments are described in Kuri, D.N., Haataja, S. and Finne, J. (1989) Infect. Imxnun. 57, 384-389 and Haataja, S., Tikkanen, K., Liukkonen, J., Francois-Gerard, C. and Finne, J., (1993) Charace-5 rization of a Novel Bacterial Adhesion Specificity of Streptococcus suis Recognizing Blood-Group P Receptor Oligosaccharides. J. Biol. Chem. 268. (in press).
Mono- ja oligosakkaridi-inhibitiokokeilla on havaittu, että S. suis-bakteerin reseptorirakenne on Galal-10 4GalBl-4Glc. Tämä muodostaa oligosakkaridiosan P veriryhmän glykolipidien Pk-antigeenissa. Toisaalta hemagglutinaation inhibitiokokeilla ja suoralla glykoproteiinien ja neoglykoproteiinien sitoutumisella on osoitettu, että ad-hesiini tunnistaa myös P,-antigeenirakenteen, Galal-4GalBl-15 4GlcNac. Tämä on yhdenmukainen sen havainnon kanssa, että adhesiini sitoutuu voimakkaasti Galal-4Gal-disakkaridira-kenteeseen verrattuna al-3, al-6, a-galaktoosi-disakkari-di-johdannaisiin. Inhibitiokokeet oligosakkarideilla osoittavat, että adhesiinin sitoutumiselle oleellista on 20 terminaalinen α-galaktoosi.Mono- and oligosaccharide inhibition experiments have shown that the receptor structure in S. suis is Galal-10 4GalB1-4Glc. This forms the oligosaccharide moiety P in the Pk antigen of blood group glycolipids. On the other hand, hemagglutination inhibition experiments and direct binding of glycoproteins and neoglycoproteins have shown that adhesin also recognizes the β-antigen structure, Galal-4GalBl-15 4GlcNac. This is consistent with the finding that adhesin binds strongly to the Galal-4Gal disaccharide structure compared to α1-, α1-6, α-galactose-disaccharide di-derivatives. Inhibition experiments with oligosaccharides show that terminal α-galactose is essential for adhesin binding.
Nyt on keksitty, että kyyhkyn ovomukoidi on erityisen tehokas inhibiittori. 0,06 /xg/ml kyyhkyn ovomukoidia inhiboi täysin S. suis-kannan 628 indusoiman hemagglutinaation. Kyyhkyn ovomukoidi on glykoproteiini, jonka gly- « « 25 kaaniketjujen terminaalinen sekvenssi on Galal-4GalBl- 4GlcNAc ja jota on kuvattu julkaisussa Francois-Gerard C., Gerday C. ja Beeley, J.G. (1979) Biochem. J. 117, 679-685. Tästä rakenteesta johtuu voimakas S. suis-adhesiiniprote-iinin sitoutuminen kyyhkyn ovomukoidiin ja tästä johtuen 30 kyyhkyn ovomukoidi11a on myös veriryhmä Ρ,-aktiivisuus.It has now been found that pigeon ovomucoid is a particularly potent inhibitor. 0.06 μg / ml pigeon ovomucoid completely inhibited the hemagglutination induced by S. suis strain 628. The pigeon ovomucoid is a glycoprotein with the terminal sequence of the glycan chains of Galal-4GalB1-4GlcNAc and described in Francois-Gerard C., Gerday C. and Beeley, J.G. (1979) Biochem. J. 117, 679-685. This structure results in the strong binding of S. suis adhesin protein to the pigeon ovomucoid, and consequently, the 30 pigeon ovomucoid is also a blood group Ρ, activity.
Neoglykoproteiini Galal-4GalBl-4Glc-0-CETE-BSA on myös osoittautunut hemagglutinaatio-inhibitiossa erittäin voimakkaaksi inhibiittoriksi.The neoglycoprotein Galal-4GalBl-4Glc-0-CETE-BSA has also been shown to be a very potent inhibitor of hemagglutination inhibition.
Adhesiiniproteiinin puhdistumista voidaan helposti 35 seurata yksinkertaisella kyyhkyn ovomukoidin sitoutumisko- il itt-t mm t.t-* 9 95385 keella. Puhdistuksen seurannassa käytettävä ovomukoidi voidaan leimata esim. radioaktiivisella merkkiaineella. Koe voi olla esim. täplätesti, jolloin adhesiiniproteiinia sisältävä näyte pipetoidaan nitroselluloosapaperille, joka 5 sitten peitetään radioaktiivisesti merkityllä kyyhkyn ovomukoidi 11a, inkuboidaan ja pestään se ja määritetään paperiin sitoutunut radioaktiivisuus. Sitoutumisen voimakkuus korreloi kannan hemagglutinaatioaktiivisuuteen.The purification of the adhesin protein can be easily monitored by a simple pigeon ovomucoid binding assay with t- t * * 95385. The ovomucoid used to monitor purification can be labeled with, for example, a radioactive tracer. The assay may be, for example, a spot test in which a sample containing adhesin protein is pipetted onto nitrocellulose paper, which is then covered with radiolabeled pigeon ovomucoid 11a, incubated and washed, and the radioactivity bound to the paper is determined. The intensity of binding correlates with the hemagglutination activity of the strain.
Edullisesti adhesiiniproteiinin puhdistumista seulo rataan "western blot" -menetelmällä, jolloin näytteille suoritetaan polyakryyliamidigeelielektroforeesi, minkä jälkeen proteiinit siirretään sähkövirran avulla membraa-nille, jota sitten käsitellään kuten paperi yllä. S. suis-bakteerisonikaatit antavat yhden adhesiiniproteiinivyöhyk-15 keen, joka liikkuu samalla kohdalla eri kannoilla. Vyöhykkeen voimakkuus korreloi hemagglutinaatioaktiivisuuteen. Myös hemagglutinaationegatiivisilla kannoilla erottuu vyöhyke, vaikka yleensä heikommin. Syy siihen lienee adhesii-niproteiiniin liittyvä faasivariaatio ts. bakteerit saat-20 tavat ilmentää adhesiinia eri tasolla eri olosuhteissa, tai muiden pintarakenteiden kuten kapselin inhiboiva vaikutus .Preferably, the purification of the adhesin protein is screened by western blot, whereby the samples are subjected to polyacrylamide gel electrophoresis, after which the proteins are transferred by electric current to a membrane, which is then treated as in the paper above. S. suis bacterial isolates yield a single adhesin protein band that moves at different sites on different strains. The intensity of the zone correlates with hemagglutination activity. Hemagglutination-negative strains also distinguish the zone, although usually less well. The reason for this is probably the phase variation associated with the adhesin protein, i.e. the bacteria may express the adhesin at different levels under different conditions, or the inhibitory effect of other surface structures such as the capsule.
Edellä kuvatulla menetelmällä voidaan valmistaa S_j_ suis-bakteerin adhesiiniproteiini, jonka molekyylipaino on '.Y. 25 noin 18 000, isoelektrinen piste on noin 6,4, N-terminaa- linen sekvenssi on Ala—Ser—Pro—Ala—Glu—Ile—Ala—Ser—Phe— Ser-Pro-Ala-Pro-Leu-Ala- (sekvenssi 1) ja aminohappokoostumus on: ♦ 10 95385By the method described above, an adhesin protein of the bacterium S_j_ suis having a molecular weight of '.Y. 25 about 18,000, the isoelectric point is about 6.4, the N-terminal sequence is Ala-Ser-Pro-Ala-Glu-Ile-Ala-Ser-Phe-Ser-Pro-Ala-Pro-Leu-Ala- (SEQ ID NO: 1) and the amino acid composition is: ♦ 10 95385
Ser-Pro-Ala-Pro-Leu-Ala- (sekvenssi 1) ja aminohappokoostumus on:The Ser-Pro-Ala-Pro-Leu-Ala- (SEQ ID NO: 1) and amino acid composition is:
Aminohappo nmol aminohappoa/nmol proteiinia 5 Asx =asparagiini ja/tai aspargiinihappo 13Amino acid nmol amino acid / nmol protein 5 Asx = aspartic and / or aspartic acid 13
Thr =treoniini 8Thr = threonine 8
Ser =seriini 6Ser = serine 6
Glx =glutamiini(Glu) ja/tai glutamiinhappo 26 Gly =glysiini 22 10 Ala =alaniini 17Glx = glutamine (Glu) and / or glutamic acid 26 Gly = glycine 22 10 Ala = alanine 17
Vai =valiini 10Vai = valine 10
Cys =kysteiini 0Cys = cysteine 0
Met =metioniini 4Met = methionine 4
Ile =isoleusiini 11 15 Leu =leusiini 12Ile = isoleucine 11 15 Leu = leucine 12
Tyr =tyrosiini 4Tyr = tyrosine 4
Phe =fenyylialaniini 6Phe = phenylalanine 6
Lys =lysiini 16Lys = lysine 16
His =histidiini 7 20 Arg =arginiini 7His = histidine 7 Arg = arginine 7
Pro =proliini 12Pro = proline 12
Edellä kuvatun biologisen aktiivisuuden lisäksi ad-hesiiniproteiinin ominaisuuksiin kuuluu edelleen se, että - 25 se on immunologisesti aktiivinen, toisin sanoen se saa ai kaan vasta-aineiden muodostuksen.In addition to the biological activity described above, the properties of the adhesin protein further include that it is immunologically active, i.e., it induces the formation of antibodies.
Valmistettavan adhesiiniproteiinin piiriin kuuluu näin ollen myös kuvatun proteiinin johdannaiset ja fragmentit, joilla on oleellisesti sama biologinen tai immuno-30 loginen aktiivisuus kuin kuvatulla adhesiiniproteiinilla. Johdannaisella ymmärretään proteiini, josta osa aminohapoista on korvattu, poistettu tai lisätty, mutta joka on säilyttänyt oleelliset biologiset tai immunologiset omi-naisuutensa. Korvaavat tai lisätyt aminohapot käsittävät 35 sekä proteiineissa esiintyvät aminohapot että niiden joh- ;i ib ? in li i i i iti : 11 95385 dannaiset. Mahdolliset aggregaatit lasketaan myös mainittuihin johdannaisiin. Fragmentilla ymmärretään kuvatun ad-hesiiniproteiinin osaa, joka on säilyttänyt oleelliset biologiset tai immunologiset ominaisuutensa. Johdannaiset 5 ja fragmentit voidaan valmistaa proteiinikemiassa tavanomaisella tavalla. Fragmentit valmistetaan edullisesti peptidisynteesillä esim. kiinteäfaasimenetelmällä. Keksinnön piiriin kuuluu edelleen adhesiiniproteiinin vastaisten vasta-aineiden valmistus, joihin vasta-aineisiin tässä 10 yhteydessä lasketaan myös vasta-ainefragmentit, kuten esim. Fab-fragmentit tai faageissa ekspressoidut vasta-aineiden osat, jotka sitoutuvat tässä kuvattuun adhesiini— proteiiniin, sen johdannaiseen tai fragmenttiin.Thus, the adhesin protein to be produced also includes derivatives and fragments of the described protein having substantially the same biological or immunological activity as the described adhesin protein. By derivative is meant a protein in which some of the amino acids have been replaced, deleted or added, but which has retained its essential biological or immunological properties. Substitute or added amino acids include both amino acids present in proteins and their derivatives; in li i i i iti: 11 95385 dannaiset. Possible aggregates are also calculated for said derivatives. By fragment is meant a portion of the described adhesin protein that has retained its essential biological or immunological properties. Derivatives 5 and fragments can be prepared in a conventional manner in protein chemistry. The fragments are preferably prepared by peptide synthesis, e.g. by a solid phase method. The invention further encompasses the preparation of antibodies to an adhesin protein, which antibodies herein also include antibody fragments, such as Fab fragments or phage-expressed portions of antibodies that bind to the adhesin protein, derivative or fragment thereof described herein. .
Immunologisten ominaisuutensa vuoksi keksinnön mu-15 kaisesti valmistetuilla adhesiiniproteiinilla, sen johdannaisilla ja fragmenteilla voi olla käyttöä rokotteena £L_ suis-bakteerien aihettamia tauteja vastaan. Käyttö ihmisten rokotteena voi myös olla mahdollista esim. riskiryhmille kuten siankasvattajille tai teurastamohenkilökunnal-20 le. Vasta-aineita voitaisiin ajatella käytettäväksi passiiviseen immunisointiin.Due to their immunological properties, the adhesin protein, derivatives and fragments thereof prepared according to the invention may have use as a vaccine against diseases caused by E. coli. Use as a human vaccine may also be possible, for example, for at-risk groups such as pig farmers or slaughterhouse staff. Antibodies could be considered for use in passive immunization.
Seuraavat ei-rajoittavat esimerkit valaisevat keksintöä.The following non-limiting examples illustrate the invention.
Esimerkki 1 25 Streptococcus suis-bakteerien kasvatusExample 1 Culture of Streptococcus suis
Tutkimuksissa käytettiin seuraavia S. suis-kantoja: Hemagglutinoivat: 628, TEW/2, R75/L1, 825 ja 752 Ei-hemagglutinoivat: 3027, 1045 ja 598/T5The following S. suis strains were used in the studies: Haemagglutinating: 628, TEW / 2, R75 / L1, 825 and 752 Non-haemagglutinating: 3027, 1045 and 598 / T5
Kannat 628, TEW/2, R75/L1 ja 825 on kuvattu julkaisussa 30 Kuri, D.N., Haataja, S. ja Finne, J., (1989) Infect. Im- : mun. 57, 384-389. Loput kannoista saatiin Dr. J. Hommezil- ta, Regional Veterinary Investigation Laboratory, Torhout, Belgia.Strains 628, TEW / 2, R75 / L1 and 825 are described in Kuri, D.N., Haataja, S. and Finne, J., (1989) Infect. Im-: mun. 57, 384–389. The rest of the strains were obtained from Dr. J. Hommez, Regional Veterinary Investigation Laboratory, Torhout, Belgium.
Kannat säilytettiin pakastettuina Todd-Hewitt -ela-35 tusaineessa -20 °C:ssa. Bakteerit kasvatettiin anaerobi- 12 95385 sesti (Gas Pak -systeemi) tuoreilla lampaan veriagar-mal-joilla 37 °C:ssa yön yli. Bakteerit kerättiin maljoilta ja suspensoitiin fosfaattipuskuriin A (10 mM natriumfosfaat-tipuskuri, 0,15 M NaCl, pH 7,4) siten, että konsentraa-5 tioksi saatiin 109 pesäkettä muodostavaa yksikköä/ml (A^^ 5,0) .Strains were stored frozen in Todd-Hewitt eluent at -20 ° C. The bacteria were grown anaerobically (Gas Pak system) on fresh sheep blood agar plates at 37 ° C overnight. The bacteria were collected from the plates and suspended in phosphate buffer A (10 mM sodium phosphate drop buffer, 0.15 M NaCl, pH 7.4) to give a concentration of 109 colony forming units / ml (A ^ ^ 5.0).
Esimerkki 2Example 2
Adhesiiniproteiinin puhdistusPurification of adhesin protein
Adhesiiniproteiini irroitettiin bakteerin pinnalta 10 sonikoimalla 5x15 sek. (jäähdytys jäissä 2x1 min. ja 1x2 min.) 2,5 ml:n erissä fosfaattipuskuriin A. Sonikoinnin jälkeen lisättiin proteaasi-inhibiittoria PMSF (fenyylime-tyylisulfonyylifluoridi) 2 mM:ksi konsentraatioksi. Soni-kaatit sentrifugoitiin 15 800 x g, +8 °C:ssa ja superna-15 tantit otettiin talteen. Adhesiiniproteiini esipuhdistet-tiin seoksesta fraktioivalla ammoniumsulfaattisaostuksel-la. Ammoniumsulfaattisaostukseen käytettiin 16 ml superna-tanttia. Muita proteiineja poistettiin seoksesta 60 %:-isesti kyllästetyllä ammoniumsulfaatilla ja adhesiini 20 saostettiin 70 %:isesti kyllästetyllä ammoniumsulfaatilla.The adhesin protein was detached from the bacterial surface by sonication for 5x15 sec. (cooling on ice 2x1 min. and 1x2 min.) in 2.5 ml aliquots to phosphate buffer A. After sonication, the protease inhibitor PMSF (phenylmethylsulfonyl fluoride) was added to a concentration of 2 mM. The sonicates were centrifuged at 15,800 x g, at + 8 ° C, and the supernatants were collected. The adhesin protein was pre-purified from the mixture by fractional ammonium sulfate precipitation. 16 ml of supernatant was used for ammonium sulfate precipitation. Other proteins were removed from the mixture with 60% saturated ammonium sulfate and adhesin was precipitated with 70% saturated ammonium sulfate.
Adhesiiniproteiinia ei jäänyt merkittäviä määriä 70 %:-iseen supernatanttiin. Kylmää kylläistä ammoniumsulfaattia tiputettiin pisaroittain liuokseen (0 °C), seisotettiin 1 tunnin ajan jäähauteessa, sentrifugoitiin 15 800 x g, 20No significant amounts of adhesin protein remained in the 70% supernatant. Cold saturated ammonium sulfate was added dropwise to the solution (0 ° C), allowed to stand for 1 hour in an ice bath, centrifuged at 15,800 x g,
• I• I
* 25 min. Sakat 70 %:n saostuksesta otettiin talteen ja liuo tettiin 16 ml:aan fosfaattipuskuria B (3,3 mM natriumfos-faattipuskuri, 0,05 M NaCl, pH 7,4). Sakat dialysoitiin yön yli +8 °C, H20:ta vastaan, lyofilisoitiin ja liuotettiin 4 ml:aan fosfaattipuskuria A. Puhdistumista seurat-30 tiin 6 %:isessa natiivissa polyakryyliamidigeelielektrofo-. reesissa radioaktiivisella jodilla merkityn kyyhkyn ovomu- koidin avulla Bio Rad -minigeelilaitteella (ks. esimerkki 3).* 25 min. Precipitates from 70% precipitation were collected and dissolved in 16 ml of phosphate buffer B (3.3 mM sodium phosphate buffer, 0.05 M NaCl, pH 7.4). The precipitates were dialyzed overnight at + 8 ° C against H 2 O, lyophilized and dissolved in 4 ml of phosphate buffer A. Purification was monitored by 6% native polyacrylamide gel electrophoresis. radioactive iodine-labeled pigeon ovomucoid on a Bio Rad mini-gel device (see Example 3).
Varsinainen puhdistus suoritettiin Bio Rad 491 Prep 35 Cell preparatiivisen elektroforeesilaitteen avulla. Sylin- 13 95385The actual purification was performed using a Bio Rad 491 Prep 35 Cell preparative electrophoresis device. Sylin- 13 95385
terinmuotoiseen geelilaitteeseen valettiin 6 %:inen natii-vi polyakryyliamidigeeli (alageelin korkeus 6 cm, ylägee-lin 2 cm). Näytteen kokonaistilavuus oli 4 ml, josta 3000 μΐ yllä valmistettua proteiiniliuosta, 920 μΐ näytepusku-5 ria (ei SDS-liuosta) ja 80 μΐ merkkiväriä BPB (bromfenoli-sininen). Ajoliuoksena oli 25 mM Tris-192 mM glysiini, pHa 6% native polyacrylamide gel (bottom gel height 6 cm, top gel 2 cm) was poured into a tin gel device. The total sample volume was 4 ml, of which 3000 μ 3000 of the protein solution prepared above, 920 μΐ of sample buffer-5 (no SDS solution) and 80 μΐ of marker BPB (bromophenol blue). The eluent was 25 mM Tris-192 mM glycine, pH
8,3 ja eluutiopuskurina Tris-HCl, pH 8,3. Näytteistä kerättiin 4 ml:n fraktiot, jotka analysoitiin mittaamalla fraktioiden absorbanssi kahdella eri aallonpituudella (214 10 nm ja 280 nm), minkä jälkeen näytteet ajettiin polyakryy-liamidigeelielektroforeesissa Bio Rad-minigeelilaitteella, kuten esimerkissä 3 on kuvattu. Adhesiiniproteiinia oli fraktioissa 79 - 83. Fraktiot 79 - 81 yhdistettiin, dialy-soitiin yön yli +8 °C:ssa fosfaattipuskuria B vastaan ja 15 kylmäkuivattiin. Kuivattu sakka säilytettiin myöhempiä analyysejä varten -20 °C:ssa.8.3 and Tris-HCl, pH 8.3 as elution buffer. 4 ml fractions were collected from the samples and analyzed by measuring the absorbance of the fractions at two different wavelengths (214 nm and 280 nm), after which the samples were run on polyacrylamide gel electrophoresis on a Bio Rad mini-gel apparatus as described in Example 3. Adhesin protein was present in fractions 79-83. Fractions 79-81 were pooled, dialyzed overnight at + 8 ° C against phosphate buffer B and lyophilized. The dried precipitate was stored at -20 ° C for later analysis.
Esimerkki 3Example 3
Puhdistumisen seurantaPurification monitoring
Puhdistumisen seurannassa käytettiin hyväksi ha-20 vaintoa, että S. suis-bakteerit sitoivat voimakkaasti kyyhkyn ovomukoidia, joka siis sisältää disakkaridiraken teen galaktosyyli-ctl-4-galaktosidin. Tästä syystä kehitettiin adhesiiniproteiinin tunnistusmenetelmä merkitsemällä kyyhkyn ovomukoidi radioaktiivisesti 125l-merkkiaineella.The purification was monitored using the ha-20 finding that S. suis bacteria strongly bound the pigeon ovomucoid, which thus contains the disaccharide structure galactosyl-α-4-galactoside. For this reason, a method for the identification of adhesin protein was developed by radiolabeling pigeon ovomucoid with 125 I marker.
• 25 Radioaktiivisesti merkityn ovomukoidin sitoutumiskokeessa hemagglutinoivan S. suis 628-bakteerikannan lisäksi kont-rollikantoina käytettiin negatiivista ts. ei-hemaggluti-noivaa S. suis-kantaa 598/T5 sekä heikosti hemagglutinoi-vaa s. suis-bakteerikantaa 825 fS. suis 628-kannan hemag-30 glutinaatiotiitteri oli 64, 825-kannan tiitteri 4 ja 598/ : T5-kannan tiitteri 0) . Ovomukoidi merkittiin radioaktiivi sesti ,25I-isotoopilla iodo-Bead-menetelmällä (Pierce Chemical Co, Rockford II) valmistajan ohjetta mukaillen.• In addition to the haemagglutinating S. suis 628 bacterial strain in a radiolabeled ovomucoid binding assay, a negative i.e. non-haemagglutinating S. suis strain 598 / T5 and a weakly haemagglutinating S. suis bacterial strain 825 fS were used as control strains. suis 628 strain hemag-30 had a glutination titer of 64, 825 strain titer 4 and 598 /: T5 strain titer 0). The ovomucoid was radiolabeled with the 25I isotope by the iodo-Bead method (Pierce Chemical Co., Rockford II) according to the manufacturer's instructions.
Ensi vaiheessa kehitettiin ns. täplätesti. Tässä 35 sitoutumiskokeessa kukin esimerkin 1 mukaisesti valmistet- 14 95385 tu bakteerisuspensio laimennettiin (1:1; 1:10; 1:50) fosfaattipuskuriin A. Suspensioita pipetoitiin 1 μΐ ruudute-tulle nitroselluloosapaperille, minkä jälkeen ylimääräiset sitomispaikat peitettiin inkuboimalla 1,5 h fosfaattipus-5 kurissa C (0,1 M natriumfosfaattipuskuri, 0,5 % Tween 20, 150 mM NaCl, pH 5,3). Tämän jälkeen nitroselluloosa peitettiin 125I-ovomukoidilla (6xl05 cpm, spesifinen akt. 2,5x10s cpm^g ovomukoidi) ja inkuboitiin lh, +8 °C:ssa. Membraani pestiin 3x10 min. fosfaattipuskurilla C, kuivat-10 tiin suodatinpaperien välissä ja valotettiin röntgenfil-mille -80 °C:ssa 24 h. Sitomista oli havaittavissa ainoastaan hemagglutinoivissa kannoissa jopa pienissä bakteeri-pitoisuuksissa, lisäksi sitoutumisen voimakkuus korreloi hemagglutinaatioaktiivisuuteen.In the first phase, the so-called spot test. In these 35 binding experiments, each bacterial suspension prepared according to Example 1 was diluted (1: 1; 1:10; 1:50) in phosphate buffer A. The suspensions were pipetted onto 1 μΐ squared nitrocellulose paper, after which the additional binding sites were covered by incubating the phosphate for 1.5 h. -5 in C (0.1 M sodium phosphate buffer, 0.5% Tween 20, 150 mM NaCl, pH 5.3). The nitrocellulose was then covered with 125 I-ovomucoid (6x10 5 cpm, specific active 2.5x10 5 cpm ^ g ovomucoid) and incubated at 1, + 8 ° C. The membrane was washed 3x10 min. phosphate buffer C, dried between filter papers and exposed to X-ray film at -80 ° C for 24 h. Binding was observed only in hemagglutinating strains even at low bacterial concentrations, and the intensity of binding correlated with hemagglutination activity.
15 Toisessa vaiheessa edellä kuvattua menetelmää so veltaen, kehitettiin "western blot" tunnistusmenetelmä adhesiiniproteiinille polyakryyliamidigeelielektroforee-sissa (Laemmli, U.K. (1970) Nature (London) 227. 680-685). Käytettiin natiivia geelielektroforeesia; ilman SDS-li-20 säystä, jolloin proteiinit säilyvät natiivissa muodossaan. Esimerkin 2 mukaisesti valmistetut bakteerisonikaatit eroteltiin useissa polyakryyliamidigeelielektroforeesisystee-meissä, jotka sisälsivät eri pitoisuuksia polyakryyliami-dia (5-9 %). Lopuksi päädyttiin käyttämään 6 %. Erotta-* 25 misen jälkeen sonikaatit siirrettiin sähkövirran avulla (60 mA, 30 min) PVDFp (Millipore) membraanille (Burnette, W.N. (1981) Anal. Biochem. 112. 195-203) ja membraani merkittiin l25I-ovomukoidilla kuten yllä. Kokeissa käytettiin S. suis-kantoia hemagglutinoivia kantoja: 628, TEW/2, R75/ 30 LI, 825, 752 ja ei-hemagglutinoivia kantoja: 3027 ja 1045. Sonikaateista erottui voimakkaasti yksi proteiini-vyöhyke, joka liikkui elektroforeesissa hemagglutinoivilla bakteerikannoilla samalla kohdalla. Vyöhykkeen voimakkuus korreloi hemagglutinaatioaktiivisuuteen, mutta myös nega-35 tiivisista kannoista erottui samalla kohdalla natiivissa 15 95385 geelielektroforeesissa liikkuva vyöhyke, yleensä heikommin.In a second step, using the method described above, a "western blot" identification method was developed for an adhesin protein by polyacrylamide gel electrophoresis (Laemmli, U.K. (1970) Nature (London) 227. 680-685). Native gel electrophoresis was used; without the addition of SDS-li-20, leaving the proteins in their native form. Bacterial isonates prepared according to Example 2 were separated in several polyacrylamide gel electrophoresis systems containing different concentrations of polyacrylamide (5-9%). Finally, it was decided to use 6%. After separation, the sonicates were transferred by electric current (60 mA, 30 min) to a PVDFp (Millipore) membrane (Burnette, W.N. (1981) Anal. Biochem. 112. 195-203) and the membrane was labeled with 125 I-ovomucoid as above. S. suis strains haemagglutinating strains: 628, TEW / 2, R75 / 30 LI, 825, 752 and non-haemagglutinating strains: 3027 and 1045 were used in the experiments. The intensity of the zone correlated with the hemagglutination activity, but the mobile zone was also distinguished from the nega-35 dense strains at the same site by native 9538385 gel electrophoresis, usually weaker.
Esimerkki 4Example 4
Adhesiiniproteiinin molekyylipaino ja puhtauden 5 varmistusMolecular weight and purity of the adhesin protein
Adhesiinin puhtaus varmistettiin ja elektroforeet-tisen liikkuvuuden perusteella määritettiin molekyylipaino 15 %:isessa SDS-polyakryyliamidigeelielektroforeesissa (Laemmli, U.K. (1970) Nature (London) 227, 680-685). Kan-10 nan 628 adhesiiniproteiinia (4 μq) keitettiin 5 min. ajan 2 %:isessa SDS-liuoksessa, jossa oli joko 5 % merkaptoeta-nolia tai 2,5 mM ditiotreitolia. Puhdistetusta adhesiini-proteiinista erottui yksi vyöhyke. Molekyylipainostandar-deina käytettiin Pharmacian Low Molecular Weight Standards 15 -standardiproteiineja. Adhesiinin molekyylipainoksi saa tiin 18 000.The purity of the adhesin was confirmed and the molecular weight was determined by electrophoretic mobility in 15% SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (Laemmli, U.K. (1970) Nature (London) 227, 680-685). Kan-10 nan 628 adhesin protein (4 μq) was boiled for 5 min. time in a 2% SDS solution containing either 5% mercaptoethanol or 2.5 mM dithiothreitol. One zone separated from the purified adhesin protein. Pharmacia Low Molecular Weight Standards 15 standard proteins were used as molecular weight standards. The molecular weight of the adhesin was 18,000.
Esimerkki S Isoelektrinen pisteExample S Isoelectric point
Isoelektrinen fokusointi suoritettiin Phast geeli-20 elektroforeesi-laitteella Phast isoelektristä systeemiä käyttäen (Pharmacia). Geelinä oli Phast Gel 15531 3-9 ja standardeina IEF standardi 3-10 (Pharmacia). Puhdistettua kannan 628 adhesiinia käytettiin määritykseen 0,2 Mg. Isoelektrinen fokusointigeeli värjättiin käyttäen Phast sys-25 teemin Silver IEF-Method 6. Adhesiinin isoelektriseksi pisteeksi saatiin 6,4.Isoelectric focusing was performed on a Phast gel-20 electrophoresis device using a Phast isoelectric system (Pharmacia). The gel was Phast Gel 15531 3-9 and the standards were IEF standard 3-10 (Pharmacia). Purified strain 628 adhesin was used for the 0.2 Mg assay. The isoelectric focusing gel was stained using the Silver IEF-Method 6 of the Phast sys-25 theme. The isoelectric point of the adhesin was 6.4.
Esimerkki 6 AminohappoanalyysiExample 6 Amino acid analysis
Aminohappoanalyysiä varten 7 nmol kannan 628 puh-30 distettua adhesiinia liuotettiin 100 ® M HC1—liuos ; ta. Sisäiseksi standardiksi lisättiin 60 nmol norleusii- nia. Hydrolysoitiin 110 °C:ssa, 24 h, kylmäkuivattiin ja ' analysoitiin LKB 4151 Alpha Plus Aminoacid Analyzer -lait teen avulla valmistajan ohjeen mukaan.For amino acid analysis, 7 nmol of purified adhesin from strain 628 was dissolved in 100 ® M HCl solution; ta. 60 nmol of norleucine was added as an internal standard. Hydrolysed at 110 ° C for 24 h, lyophilized and analyzed on an LKB 4151 Alpha Plus Aminoacid Analyzer according to the manufacturer's instructions.
ie 9538595385 BC
Aminohappokoostumus oli seuraava:The amino acid composition was as follows:
Aminohappo nmol aminohappoa/ __nmol proteiinia_ 1 Asx 13,2 5 2 Thr 8,1 3 Ser 5,8 4 Glx 26,4 5 Gly 22,3 6 Ala 16,9 10 7 Vai 10,3 8 Cys 0,0 9 Met 3,9 10 Ile 11,4 11 Leu 12,3 15 12 Tyr 3,9 13 Phe 6,0 14 Lys 15,9 15 His 6,6 16 Arg 6,8 20 17 Pro 12,4Amino acid nmol amino acid / __nmol protein_ 1 Asx 13.2 5 2 Thr 8.1 3 Ser 5.8 4 Glx 26.4 5 Gly 22.3 6 Ala 16.9 10 7 Vai 10.3 8 Cys 0.0 9 Met 3.9 10 Ile 11.4 11 Leu 12.3 15 12 Tyr 3.9 13 Phe 6.0 14 Lys 15.9 15 His 6.6 16 Arg 6.8 20 17 Pro 12.4
Esimerkki 7Example 7
Adhesiiniproteiinin N-terminaalinen aminohapposekvenssi 25 Adhesiiniproteiinin N-terminaalinen aminohapposek venssi määritettiin Applied Biosystems 477A Pulsed Liquid Protein/Peptide Sequencer with 120A Amino Acid Analyzer -peptidisekvensaattorin avulla valmistajan ohjeen mukaan.N-terminal amino acid sequence of the adhesin protein The N-terminal amino acid sequence of the adhesin protein was determined using an Applied Biosystems 477A Pulsed Liquid Protein / Peptide Sequencer with 120A Amino Acid Analyzer peptide sequencer according to the manufacturer's instructions.
.· Puhdistettua adhesiinia ajettiin 6 %:iseen natiivipolyak- 30 ryyliamidigeeliin, josta adhesiini siirrettiin sähkövirran avulla PVDFp-membraanille, kuten esimerkissä 3. Membraani värjättiin Coomassie Brilliant Blue -proteiinivärillä (10 min.), ylimääräinen väri poistettiin ja proteiinivyöhyke leikattiin peptidisekvensointia varten.· Purified adhesin was run on a 6% native polyacrylamide gel, from which the adhesin was electrically transferred to a PVDFp membrane as in Example 3. The membrane was stained with Coomassie Brilliant Blue protein dye (10 min.), The excess dye was removed and the protein band was excised for peptide sequencing.
17 9538517 95385
Adhesiiniproteiinin N-terminaalinen sekvenssi pystyttiin määrittämään myös sonikoitujen bakteerien superna-tanteista: Adhesiiniproteiinin liikkuvuus natiivigeeli- elektroforeesissa tunnetaan, koska adhesiiniproteiinivyö 5 hyke pystytään identifioimaan 125l-kyyhkyn ovomukoidin avulla PVDFp-membraanilta. Viidestä eri hemagglutinoivasta S. suis -kannasta (628, TEW/2, R75/L1, 825, 752) identifioitiin adhesiiniproteiinin liikkuvuus 6 %:isessa natii- vipolyakryyliamidigeelielektroforeesissa; näiden bakteeri 10 kantojen sonikaatit ajettiin elektroforeesissa ja vyöhyk keet siirrettiin PVDFp-membraanille. Tästä adhesiinivyö-hykkeet leikattiin aminohapposekvensointia varten, kuten edellä.The N-terminal sequence of the adhesin protein could also be determined from the supernatants of sonicated bacteria: The mobility of the adhesin protein in native gel electrophoresis is known because the 5-strand of the adhesin protein band can be identified by a 125 I pigeon ovomucoid from the PVDFβ membrane. Five different hemagglutinating S. suis strains (628, TEW / 2, R75 / L1, 825, 752) identified adhesin protein mobility by 6% native polyacrylamide gel electrophoresis; Sonicates from these bacterial 10 strains were run on electrophoresis and the zones were transferred to a PVDFβ membrane. From this, the adhesin bands were excised for amino acid sequencing as above.
Saatu N-terminaalinen sekvenssi oli kaikilla kannoilla 15 sama eli:The resulting N-terminal sequence was the same for all strains, i.e.:
Ala-Ser-Pro-Ala-Glu-Ile-Ala-Ser-Phe-Ser-Pro-Ala-Pro-Leu-Ala- (sekvenssi 1)Ala-Ser-Pro-Ala-Glu-Ile-Ala-Ser-Phe-Ser-Pro-Ala-Pro-Leu-Ala- (SEQ ID NO: 1)
Esimerkki 8Example 8
Adhesiiniproteiinin vasta-aineen valmistaminen 20 Kannan 628 adhesiiniproteiinin vasta-ainetta val mistettiin Balb/c-hiirissä. Hiiret immunisoitiin joko puhtaalla adhesiinilla (10 Mg/hiiri) tai S. suis-bakteerista valmistetulla sonikaatilla (80 /xg/hiiri) . Ensimmäisessä tapauksessa adhesiini injisoitiin kaksi kertaa Freundin * . 25 täydellisessä adjuvantissa (F.C.A.) ja kerran Freundin epätäydellisessä adjuvantissa (F.I.C.A.). Jälkimmäisessä tapauksessa proteiiniseos pistettiin hiiriin kerran F.C.A.:n kanssa ja kaksi kertaa sekoitettuna F.I.C.A.:iin. Immunisointi suoritettiin subkutaanisesti. Molemmissa ta-30 pauksissa vasta-aineita muodostui adhesiiniproteiinia vas- ; taan.Preparation of Adhesin Protein Antibody 20 Adhesin protein antibody of strain 628 was prepared in Balb / c mice. Mice were immunized with either pure adhesin (10 μg / mouse) or a sonicate from S. suis (80 μg / mouse). In the first case, the adhesin was injected twice into Freund's *. 25 in complete adjuvant (F.C.A.) and once in Freund's incomplete adjuvant (F.I.C.A.). In the latter case, the protein mixture was injected into mice once with F.C.A. and mixed twice with F.I.C.A. Immunization was performed subcutaneously. In both cases, antibodies were formed against the adhesin protein; a.
Vasta-aineen muodostus tutkittiin PVDFp-membraanil-ta, johon oli siirretty S. suis-bakteereiden sonikaatti-supernatantteja (ks. esimerkki 2) . Adhesiiniproteiinin 35 vyöhyke tunnistettiin (vrt. esimerkki 3) ja vasta—aineen • · t 18 95385 muodostus S. suis-bakteerikannan 628 adhesiiniproteiinia vastaan oli voimakasta. Vasta-aine kykeni spesifisesti tunnistamaan adhesiiniproteiinin vielä laimennoksessa 1:5xl05. (Vasta-aineen epäspesifinen sitoutuminen estettiin 5 inkuboimalla membraania 1,5 h, 1,5 % maitojauhe-0,5 %Antibody formation was examined from a PVDFβ membrane to which sonicate supernatants of S. suis had been transferred (see Example 2). Zone 35 of the adhesin protein was identified (cf. Example 3) and the generation of antibody 18 · 38385 against the adhesive protein of S. suis strain 628 was strong. The antibody was able to specifically recognize the adhesin protein at a further dilution of 1: 5x10 5. (Non-specific binding of antibody was prevented by incubating the membrane for 1.5 h, 1.5% milk powder-0.5%
Tween 20 -liuoksessa, joka oli tehty puskuriin D (10 mM Tris, 150 mM NaCl, pH 7.8). Membraani pestiin kolmesti puskurilla D, johon oli lisätty 0,05 % Tween 20. Vasta-ainelaimennokset lisättiin yhden tunnin ajaksi, jonka jäl-10 keen membraani pestiin 5x puskurilla D, johon oli lisätty 0,05 % Tween 20. Membraania inkuboitiin alkaalisella fos-fataasilla merkityn hiiren vasta-aineen kanssa tunnin ajan (1:1000 laimennos), pestiin viidesti puskurilla D ja lisättiin alkaalisen fosfataasin substraattia värireaktion 15 aikaansaamiseksi (bromikloori-indolyylifosfaatti-nitrosi-nitetratsoliumi).In Tween 20 solution made in buffer D (10 mM Tris, 150 mM NaCl, pH 7.8). The membrane was washed three times with buffer D supplemented with 0.05% Tween 20. Antibody dilutions were added for one hour, after which the membrane was washed 5x with buffer D supplemented with 0.05% Tween 20. The membrane was incubated with alkaline phosphorus. with fatase-labeled mouse antibody for one hour (1: 1000 dilution), washed five times with buffer D, and alkaline phosphatase substrate was added to effect a color reaction (bromochloroindolyl phosphate-nitrosinitrazazolium).
Aminohapposekvenssi nro 1:Amino acid sequence No. 1:
Ala Ser Pro Ala Glu Ile Ala Ser Phe Ser Pro Ala Pro Leu Ala 15 10 15 iH irt i 9111! I ! 1 tlAla Ser Pro Ala Glu Ile Ala Ser Phe Ser Pro Ala Pro Leu Ala 15 10 15 iH irt i 9111! I! 1 teaspoon
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI940684A FI95385C (en) | 1993-01-29 | 1994-02-14 | A method for producing a Streptococcus suis adhesin protein and an antibody thereto |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI930413A FI93733C (en) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | Streptococcus suis bacterium adhesin protein and process for its preparation |
FI930413 | 1993-01-29 | ||
FI940684A FI95385C (en) | 1993-01-29 | 1994-02-14 | A method for producing a Streptococcus suis adhesin protein and an antibody thereto |
FI940684 | 1994-02-14 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI940684A0 FI940684A0 (en) | 1994-02-14 |
FI940684A FI940684A (en) | 1994-07-30 |
FI95385B FI95385B (en) | 1995-10-13 |
FI95385C true FI95385C (en) | 1996-01-25 |
Family
ID=26159417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI940684A FI95385C (en) | 1993-01-29 | 1994-02-14 | A method for producing a Streptococcus suis adhesin protein and an antibody thereto |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI95385C (en) |
-
1994
- 1994-02-14 FI FI940684A patent/FI95385C/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI940684A0 (en) | 1994-02-14 |
FI940684A (en) | 1994-07-30 |
FI95385B (en) | 1995-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Waśniowska et al. | The amino acids of M and N blood group glycopeptides are different | |
FI112366B (en) | Method for the preparation of the organism Borrelia burgdorferi OspA polypeptide and the organism producing it, and methods used in the method | |
US6090923A (en) | Murine monoclonal antibody binding TNFα | |
Grange et al. | Transferrin associated with the porcine intestinal mucosa is a receptor specific for K88ab fimbriae of Escherichia coli | |
AU614718B2 (en) | A neisseria gonorrhoeae lectin useful as a vaccine and diagnostic marker and means for producing this lectin | |
EA002743B1 (en) | Moraxella catarhalis outer membrane protein-106 polypeptide, dna encoding thereof, and use thereof | |
KR20020065938A (en) | Proteins comprising conserved regions of neisseria meningitidis surface antigen nhha | |
US5955293A (en) | Assays for shiga toxin and shiga-like toxins | |
Klug et al. | Purification and composition of a novel gastrointestinal tumor-associated glycoprotein expressing sialylated lacto-N-fucopentaose II (CA 19-9) | |
Sugasawara et al. | Inhibition of Neisseria gonorrhoeae attachment to HeLa cells with monoclonal antibody directed against a protein II | |
Cohen et al. | Immunochemistry and immunogenicity of low molecular weight human salivary mucin | |
Sugden et al. | Chromatographic purification and characterization of antigens A and D from Mycobacterium paratuberculosis and their use in enzyme-linked immunosorbent assays for diagnosis of paratuberculosis in sheep | |
IE881110L (en) | Receptor of the small rhinovirus receptor group | |
Sachdev et al. | Isolation and characterization of glycoproteins from canine tracheal mucus | |
Babu et al. | Interaction of a 60-kilodalton D-mannose-containing salivary glycoprotein with type 1 fimbriae of Escherichia coli | |
FI95385C (en) | A method for producing a Streptococcus suis adhesin protein and an antibody thereto | |
Curran et al. | Purification and characterization of Alt a-29 from Alternaria alternata | |
KR20100139096A (en) | Compositions, Methods, and Kits | |
US5716792A (en) | Streptococcus suis adhesin protein and method for producing it | |
ES2383958T3 (en) | Therapeutic peptides derived from UspA1 | |
Bub et al. | Immunological characterization of two major proteins isolated from the outer membrane of Proteus mirabilis | |
Reddy | Binding of the pili of Pseudomonas aeruginosa to a low-molecular-weight mucin and neutral cystatin of human submandibular-sublingual saliva | |
US20040058361A1 (en) | Antibacterial treatments | |
CA2410883C (en) | Methods for isolating and using fungal hemolysins | |
Akhiani et al. | Comparative antigen analysis of different life stages of Schistosoma mansoni by crossed immunoelectrophoresis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application |