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JPH0118080B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0118080B2
JPH0118080B2 JP51048347A JP4834776A JPH0118080B2 JP H0118080 B2 JPH0118080 B2 JP H0118080B2 JP 51048347 A JP51048347 A JP 51048347A JP 4834776 A JP4834776 A JP 4834776A JP H0118080 B2 JPH0118080 B2 JP H0118080B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pili
crystals
soluble
buffer
test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP51048347A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS51130525A (en
Inventor
Shii Burinton Chaarusu
Shii Matsukumikaeru Jon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bactex Inc
Original Assignee
Bactex Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bactex Inc filed Critical Bactex Inc
Publication of JPS51130525A publication Critical patent/JPS51130525A/en
Publication of JPH0118080B2 publication Critical patent/JPH0118080B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/569Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
    • G01N33/571Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses for venereal disease, e.g. syphilis, gonorrhoea
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/22Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Neisseriaceae (F)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/12Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from bacteria
    • C07K16/1203Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from bacteria from Gram-negative bacteria
    • C07K16/1217Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from bacteria from Gram-negative bacteria from Neisseriaceae (F)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P1/00Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
    • C12P1/04Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes by using bacteria
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/04Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
    • C12Q1/12Nitrate to nitrite reducing bacteria
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はタイプT1およびT2リン菌体
(Neisseriagonorrhoeae)ならびに所望によりそ
のTR亜変種の精製ピリ線毛を結晶形で(以下GC
ピリ線毛結晶という。)提供することに関する。 GCピリ線毛は相当する菌の表面培養か深部液
体培養から単離される。リン菌細胞の表面および
深部培養法は実質的に常套のものである。深部培
養法の修正では大表面積の、反応不活性媒質が精
製に役立つように培養に加えられる。セライトの
ような珪藻土が適している。 表面増殖の場合は、すべての増殖すなわち細胞
およびピリ線毛を培地から除き、予め測定したPH
9.2以下で水性培地に懸濁する。T2ピリ線毛のみ
を単離したい場合は、PH5.5以上か9.2以下が適当
である。T1ピリ線毛をそれ自体かT2ピリ線毛の
存在Fに単離したい場合は、PH7.7以下、適当に
はおよそPH7.0が必要である。深部培養増殖の場
合は、このような懸濁化工程は必要でない。 またピリ線毛結晶はPH4.5以下で可溶であり、
PHが約2.5以下にならずに再びこの量に上つた場
合は実質的に再構成され得ることが見出された。 次いで前記懸濁液の可溶性部分を不溶性部分か
ら分離する。この分離に濾過を用いることができ
るが遠心分離を用いることが一般に望ましい。遠
心分離の上澄液(濾過の場合の濾液)を捨て、残
渣を保存する。精製の次の段階で、リン菌ピリ線
毛の成分を溶液にし、残留物質から分離する。表
面培養の場合は、この物質は全細胞および組織片
を含み、深部培養の場合は、これに加えるにセラ
イトのような大表面積物質を含むであろう。 リン菌ピリ線毛結晶の溶液は2つの異つた、し
かし緊密に関連した方法により調製される。リン
菌ピリ線毛結晶物質の溶液はピリ線毛の大部分を
構成するペプチド物質を包含する内部ピリ線毛桿
体の非共有結合の切断により、一方共有結合はそ
のままに残る。すなわち、ペプチドを変性しない
可溶化剤を用いると、単に結晶を単一のピリ線毛
桿体に離解するだけである。このような試剤は、
尿素水溶液、水性懸濁媒質のイオン濃度を
0.002M以下に下げるに十分な水、十分な塩、適
当なのはアルカリまたはアルカリ土類金属の塩お
よびイオン強度を4.4以上に上げる鉱酸の陰イオ
ン、約3M〜5Mの濃度への尿素および濃度を容量
当り約50重量%以上に上げるに十分なスクロース
のようなPHに無関係である。ピリ線毛結晶は鉱酸
陰イオンおよびアルカリならびにアルカリ土類金
属の塩の添加;塩の濃度を0.5イオン強度以下に
減少させるに十分な水、媒質のイオン強度をPH約
4.5〜9.2で約0.05〜0.5を与える緩衝液、適当なの
はトリス緩衝食塩水およびスクロース濃度を40重
量%以下に減少させるに十分な水をそれぞれ加え
てイオン強度を約0.05以上に上げることにより再
沈澱する。この試剤はまたT2ピリ線毛のPHを約
9.3〜11にまたはT1ピリ線毛のPHを約7〜8.6に上
げるトリス緩衝液のような塩基性緩衝液によるPH
である。この範囲は低点で溶解しはじめ高点で変
性の危険がはじまることにより測定される。 しかしながら、これらまたは他の方法によつて
ピリ線毛が再結晶化されない程度にまで構造が変
性されても、その抗原的特性は本質的に影響され
ないようであることが観察された。 溶媒加媒質を前記の固体残渣に加えた後、第2
回目の懸濁液の可溶性および不溶性部分を再び分
離する。前述の如く、この分離は濾過または遠心
分離により行われるが、遠心分離が適当である。 遠心分離法は単純なものか修正されたものであ
る。単純遠心分離法では、懸濁液を低速度遠心分
離し、上澄液を保存し残渣は取つておく。収量を
上げたいならば、この残渣を再懸濁、再遠心分離
して残渣は捨て、上澄液を直ちに前の上澄液と合
わせる。合わせた上澄液を次いで高速度遠心分離
を行い、小さい組織片の最後の痕跡を残渣に取除
き、次いで上澄液を次の沈澱段階で使用するため
に取つておく。 遠心分離の修正法では、可溶化されたピリ線毛
すなわち高PHまたは尿素のような非共有結合を切
断する水性媒質中の懸濁液を塩化セシウム水溶液
と混合する。塩化セシウム勾配法は遠心分離を包
含するので、組織片の完全な分離は必要ではない
が、予め濾過または遠心分離することにより、よ
り清澄な結果が得られる。塩化セシウムとの混合
物を次いで塩化セシウムを分離するために常套の
方法で遠心分離し、種々の密度勾配レベルで吸収
を測定する。主ピークの位置、適当なのは280nm
での測定でピリ線毛溶液の位置を示す。 何れかの遠心分離法を用いて、ピリ線毛溶液を
含有する水性分画を次いでピリ線毛結晶が沈澱す
るように処理する。これはPHが高い場合はPHを低
くするか、非共有結合切断剤、塩化セシウムを除
去するか、あるいはまた硫酸アンモニウムのよう
な沈澱剤を加えることにより行われる。沈澱状態
は透析か直接添加により達成される。 PHを下げ結合切断剤を除去すると、GCピリ線
毛結晶が生成する。GCピリ線毛結晶を次いで濾
過、または、より適当なのは低速遠心分離によつ
て水性媒質から除去する。上澄液を分離し、かく
して得られたGCピリ線毛結晶を減圧下で乾燥す
る。所望ならば適当な水性媒質中に貯蔵する。結
晶を滅菌媒質中で低温に保つことが望ましいが、
これは細菌の汚染のない安定性に対して必須であ
るとは思われない。 ピリ線毛結晶は実際に高分子量を有する単一ピ
リ線毛桿体の凝集であることに注目されねばなら
ない。それ故、可溶化されたピリ線毛を含有する
媒質をミリポール(Millipore)(約0.45ミクロン
が適当)フイルターで高速遠心分離、所望ならば
滅菌して精製すると、個々のピリ線毛桿体が超高
速遠心分離、適当なのは40Kg以上で沈澱する。 最高純度のピリ線毛を必要としない場合は、簡
便迅速な省略精製で全く十分である。この方法で
は全リン菌増殖物を高PH緩衝液、適当なのはエタ
ノールアミン緩衝液中に問題の変種(T1または
T2)の溶解点以上のPH、好ましくは全溶液を確
実にPH約10.0にして移し、固形物を濾過または遠
心分離で除去しPHを下げる一必須ではないが透析
によるのが適当である。 実際に、はじめにPHを前述の8.6に調節すると
T2ピリ線毛結晶が析出し、更にPH7.7以下、前述
ではPH7に下げるとT1ピリ線毛結晶が析出する。
このように一段階で問題の変種の増殖の性質を示
す。有能な細菌学者はそのコロニーを検査するこ
とによりこの2つの型を区別することができるの
で、この後者は全く確証されている。 あるいはまた、ピリ線毛結晶は硫酸アンモニウ
ムを加えることにより沈澱する。約4〜7%陰イ
オン飽和(室温)でT2ピリ線毛が結晶として沈
澱し、T1ピリ線毛は5〜10%飽和で沈澱する。
GCピリ線毛はSDSポリアクリルアミドゲル電気
泳動に付すと、大および小バンドを示す。GCピ
リンと命名した大バンドはフオスフオグリコプロ
テイン物質からなることを示す。 T2GCピリンは更に200±9アミノ酸、2〜3
フオスフエート基および1〜2ヘキソース糖のペ
プチド部分からなることを示し、20℃で測定して
PH10.1より大で水性媒質に本質的に可溶でありPH
8.6より小で実質的に不溶である。 T2ピリ線毛の大部分すなわちT2ピリンはSDS
アクリルアミドゲル電気泳動で測定し21500±
1000ダルトンの分子量を有する。 T1タイプのリン菌増殖から単離されたGCピリ
線毛はT2タイプのリン菌から単離されたGCピリ
線毛に非常によく似た免疫性であるように思われ
る。 T1タイプGCピリ線毛と比較して20℃で測定し
て約PH8.5より大で水性媒質に本質的に可溶でPH
7.7より小で水性媒質に本質的に不溶である。T1
タイプGCピリンはSDSアクリルアミドゲル電気
泳動で測定し22000±1000ダルトンの分子量を有
する。 GCピリ線毛が20以上の異つたリン菌株の培養
から単離された。GCピリ線毛結晶ならびに単一
桿体およびSDSアクリルアミドゲル電気泳動から
の溶出液を試験動物に注射すると、試験動物の血
清に抗体の生成が起きる。 GCピリ線毛結晶を、それ自体か適当な懸濁媒
質中で抗体を含有する血清で処理すると、結晶は
凝集する。この凝集は最も適当なのは暗視野顕微
鏡であるがその他の方法によつても容易に観察さ
れ、血清中のピリ線毛抗体の存在の簡便迅速な試
験を提供する。 試験の使用の間、培養試験を行うための個体を
選択するためのリン菌の予検、特定の個体の古い
感染と新しものとを区別する高危険率な個体の同
定、局所流行に対応する菌株および特定症状に対
応する菌株の同定が述べられる。 この試験は試験サンプル中のGCピリ線毛に対
する抗体の存在を測定するために有用であつて、
血清を採つた被験体が活性リン菌を有しているか
過去に感染し、抗体の単なる担体であるかを直接
に測定することはできないことに注目されなけれ
ばならない。更に非常に最近に感染(すなわち2
日または3日前)した被検体は、体内に検出し得
る力価を与えるのに十分な濃度の抗体を生成する
のに十分な時間がたつていないので陽性の感応を
与えないことに注目されなければならない。 リン菌のピリ線毛は少くとも4つの決定因子の
群から選ばれる1つまたはそれ以上の免疫決定因
子を含有することが注目される。かくして抗体凝
集反応はピリ線毛と抗体含有血清の間でこのよう
な免疫決定因子の少くとも1つに対して起る。感
応強度は試験血清サンプル中の抗体濃度により、
ピリ線毛および血清中の相互作用する免疫決定因
子の数に等しい。 前記の決定因子の少くとも1つを含有すること
が知られている4つの異つたGCピリ線毛サンプ
ルは、いかなる試験血清中のGCピリ線毛に対応
する抗体の存在を迅速に試験することが可能であ
る。 同様に、菌源が入手でき、この菌からピリ線毛
を容易に培養されるならば単離することができ
る。GCピリ線毛の4つの抗原的決定因子の予め
測定されたどの1つに対する抗体を含有する標準
血清が本発明の結果入手し得るので、未知の試験
源からのピリ線毛は、これらの決定因子の同定お
よび数については血清型化し得る。この方法はリ
ン菌の感染観測に関する流行病学的研究に大いに
助けとなる。 ピリ線毛は免疫学的試験で知られている種々の
担体、たとえばラテツクス、洗浄赤血細胞、木
炭、ポリアクリルアミド、アガロースなどに吸収
され血清またはプラズマ凝集試験の基質を与え
る。 ピリ線毛を入手し得ることはまた赤血球凝集お
よび赤血球凝集阻止試験の基本を提供する。両試
験はピリ線毛が赤血細胞と相互作用する特定の結
合部位を有するという原理による。かくしてピリ
線毛と血細胞を共に保温すると赤血細胞は自然沈
降によつて拡散凝集ペレツトを与える。もしピリ
線毛が試験媒質中になければ、赤血細胞は自然沈
降によつて沈降し明瞭なペレツトを与える。これ
は溶液中のピリ線毛の存在試験方法を提供する。 赤血球凝集抑制試験においては、GCピリ線毛
への抗体を含有すると思われる試験血清を予め測
定された量のピリ線毛を含有す溶液に加え、この
混合物を保温し遠心分離する。ピリ線毛はそれに
対する抗体と相互作用して沈澱する。次に上澄液
を赤血細胞に加える。すべてのピリ線毛が試験物
質中の抗体と反応すると、はつきりしたペレツト
(すなわち無凝集)が生じる。このような試験は
対照(すなわち無抗体)に対して予め測定された
希釈で行われた場合、有意性を有することが当業
者に理解されるであろう。 この試験の正確度は、血清をまず洗浄赤血細胞
で処理(すなわちピリ線毛に加える前に)した場
合上昇する。この方法はピリ線毛の存在に無関係
に赤血細胞の凝集が生じる血清中の因子を除去す
る。 これまで人体のリン菌に対する免疫方法はどう
しても不可能であつた。志望被験者にGCピリ線
毛の十分な量、適当なのは体重Kg当り約2〜
100μgピリ線毛を注射した場合、血清中の抗体
量がPAT〔ピラス・アグルチネイシヨン・テスト
(Pilus Agglutination Test)で少くとも100力価
に上昇し、少くとも1.6ログ・サイクル
(logcycles)の保護度が得られることが判明し
た。すなわち、被験者は免疫されない対照被験者
が感染するのに必要なよりも約1.6大きく、注射
したピリ線毛が得られた菌株の計測された数によ
る感染に抵抗することができる。ピリ線毛に帰せ
られる毒性はGCピリ線毛結晶の注射からは観察
されなかつた。200力価を有する被験者は影響を
受けず、試験霊長動物(赤毛ザル)は少しの病的
結果も認められずにPATで約10000力価にされ
た。適当な担体媒質中のGCピリ線毛結晶の注射
は、やや長期間、適当なのは約5週間に行うのが
よい。投与量はGCピリ線毛、単一桿体ピリ線毛
または適当なGCピリン源の1〜5部分である。
投与遅延速度は有用であるが必須ではない。この
投与の速度は系中に抗体が徐々に形成される。注
射部位における結晶に対する局所有害反応は、結
晶を以前に既に投与された被験者への注射で認め
られなかつた。 前述のいくつかの抗体決定因子の存在にかんが
み、最大の保護を得るために既知の決定因子のお
のおのを含有するピリ線毛、単一桿体ピリ線毛ま
たは他のGCピリン源を投与することが望ましい。 好ましい具体例の記載 ピリ線毛結晶の調製 リン菌表面培養の増殖 リン菌(Neisseria gonorrhoeae)は任意にタ
イプT1,T2,T3およびT4と命名された4つのコ
ロニー形で見出される。しかしこの命名は一般に
受け入れられている。タイプT1およびT2菌は人
間のリン病の原因となる菌であり、これらの形の
みがピリ線毛を有している。下記に示す方法はタ
イプT1およびタイプT2菌の増殖に適用し得る。
リン菌株は人間の患者から採つた身体分泌物から
単離されることに注目されねばならない。 このような分泌物は普通所望のT1またはT2
イプばかりでなくピリ線毛を有しないT3および
T4タイプも含有する。更に、かなり純粋なT2
イプとして始めた培養がやがて継代培養でピリ線
毛を有しないT3およびT4タイプならびにT1タイ
プを産生することに注目されなければならない。 T1およびT2コロニー変種の培養で、第3番目
のピリ線毛を有する変種、任意にTRと命名され
たものが認められる。この変種は粗い外観を有
し、完全に特徴づけられるが、TRコロニーの継
代培養でT1およびT2タイプが産生されるのでこ
れらのタイプに非常に関係があると信じられてい
る。TRタイプからのピリ線毛の収得はT2培養菌
からと同じである。 T2かまたはT1ピリ線毛の産生を最大にするた
めに、ある予備方法を行わねばならない。 最初のサンプルを、リン菌を増殖させ殆んどの
他の細菌の増殖を阻止するセーヤー・マルチン
(Thayer Martin)(T―M)平板で培養する。
T―M平板はコロニータイプを区別するのに適し
ないので、T―M平板からのコロニーを適当な増
殖培地〔例えばGC培地、カタログ番号0289−1
デイフコ(Difco)〕上に画線する。単一コロニ
ーから培地(以下GC培地という)上でコロニー
が所望のタイプを約90%以上含有するまで継代培
養を続ける。この方法はタイプT2と同様にタイ
プT1にも用いることができ、既に示したように
タイプT1とタイプT2は免疫学的に同様であるの
で、タイプの分離を維持することが好ましい。次
にT2について述べる。異なる点を特に示さない
限り、T2の増殖方法は等しくT1に適用し得る。
平板上の増殖がT2コロニーの90%以上大きくな
つたならば、この増殖物を平板から取除き適当な
凍結培地たとえばBSA―グルタミンに懸濁させ、
一定量に分け、低温、適当なのは−70〜−196℃
に貯える。前に述べたように、はじめにT2の割
合の高いサンプルは継代培養で不安定になり少量
のT2を産生する傾向があることに注目しなけれ
ばならない。それ故、培養増殖では一方ではT2
菌のはじめの割合を確保するように注意しなけれ
ばならないし、他方では十分に「若い」菌株を利
用するように注意しなければならない。すなわち
過度にしばしば継代培養せず、不安定が生ずるこ
とを防ぐように注意しなければならない。T1
リ線毛を産生したい場合は、T2の場合よりもな
おさらT1を90%以上含有する接種物を用いるこ
とが大切である。 ピリ線毛産生の接種物は最初、適当ではあるが
必ずしも必要ではないが、凍結して、一定量を
GC培地ペトリー皿に画線し12〜24時間保温して
調製する。12〜15時間ではより不安定なT2タイ
プで12〜24時間でより安定なT2タイプである接
種物は35〜37℃で増殖させることが好ましく、35
℃が好ましいと思われる。高湿度条件がまた望ま
しいと思われる。70%以下の湿度ではピリ線毛の
収量は、これより高い湿度の場合よりも低いこと
が認められる。それ故70%〜90%の湿度で作業す
ることが望ましいと思われる。増殖雰囲気の効果
は完全に解つておらず、古いリン菌培養は二酸化
炭素を加えずに増殖するが、5〜10%二酸化炭素
と90〜95%空気との雰囲気が非常に適当であるこ
とが判明した。 最初の接種後、平板は約50〜75%増殖物で覆わ
れ、この増殖物をそれから除去する。適当な方法
としては、少量の滅菌カザミノ酸溶液を接種物平
板に加え、滅菌ガラススプレツダーで増殖物をこ
すり取る。平板当り5〜6mlの溶液を用い、この
ようにして調製された懸濁液2〜3mlがGC培地
の更に大きい増殖皿に接種するのに十分であるこ
とが判明した。次いでこの皿を接種物ペトリー皿
と同じ条件下に同じ時間保温しピリ線毛をそれか
ら得る。 すべての方法がそうであるが、この時に滅菌手
法を用いる必要はなく、清潔な装置、純料な試剤
およびすべての操作を望ましくない細菌の増殖を
阻止するためにできるだけ低温で行うことが望ま
しい。 リン菌増殖物は適当な緩衝液を用いて得られ
る。緩衝液の化学的性質は重要ではなく、PH範囲
が重要である。明らかになつた理由で、T2ピリ
線毛を精製する場合は緩衝液はPH9.3を超えては
用いられない。PH5.5〜9.2で作業するのが好まし
く、最も適当なのはPH7.0〜8.6である。おもにT1
培養物を用いる場合は、PHは7.7を超えてはなら
ず、PH5.5〜7.5であるべきで、PH7.0〜7.2が適当
である。これらの範囲はすべてのピリ線毛を有す
る物質を凝集した状態での維持を確実にする。最
も適当な緩衝液はトリス緩衝食塩水である。 好ましい方法は洗浄緩衝液を増殖培地の表面に
置き、増殖物を適当な器具でこすり取り、水性懸
濁液を適当な方法、たとえばピペツトまたは真空
アスピレーターで除去する。所望ならば、第2回
目の洗浄を同じ方法で行い液体懸濁液をプールす
る。 収量を上げるために第3回の洗浄を高PH緩衝液
で行う。すなわちPH9.3以上、適当なのは10.1〜
10.3を有する緩衝液である。このような緩衝液の
使用はすべての残留ピリ線毛物質の溶解を起こさ
せる。T1ピリ線毛の単離を目的とする場合は、
PHは約8.6を超えればよいが、それより高い値で
も不利はない。この塩基性懸濁液は最初の洗浄液
と共にプールしないで後の精製段階のために取つ
ておく。ピリ線毛が良好に増殖した場合は、増殖
物は特徴あるオレンジ/ピンクまたは暖かいピン
ク色をしており増殖培地は料理食品に似た臭気を
有することに注目されなければならない。増殖物
は、べたべたした糸を引く凝集物で塊となつてお
り適当な器具たとえばガラススプレツダーで押し
付けた場合容易に増殖培地からすべり離れること
が認められる。 前述の方法は高純の高収量のピリ線毛を目的と
する場合に望ましいが、実質的に省略した方法で
全く許容される結果を得ることができる。この方
法では前述の第1回目および第2回目の洗浄法は
用いない。全増殖物を実質的に高PH緩衝液で処理
する。エタノールアミン緩衝液で第3回目の洗浄
を行うのが適当である。洗浄培地は溶解したピリ
線毛のほかに、そうでなければ除去された多くの
不純物を含有するが、これらの不純物は次に述べ
る方法でピリ線毛物質を沈澱させた場合に溶液中
に保持されることが見出された。 リン菌の深部培養 液体培地中のタイプT1およびT2菌の深部培養
は固化剤として寒天を含有しない以外は表面培養
に用いたのと同一の培地および環境を用いて常套
の方法で行う。菌が増殖し連続的にピリ線毛を剥
ぐのが認められる。かくして深部培養培地は多く
の懸濁したピリ線毛物質を含有する。タイプT2
培養が普通PH9.3以下のPHで増殖している場合は、
ピリ線毛の望ましくない可溶化はない。T1菌の
培養では、PHが7.7以上に上り、それ故次に述べ
る後処理の前にPHを5.5〜7.7、好ましくはPH約7.0
〜7.2に下げるように調整しなければならない。
これは重要ではないが、後処理前数時間たとえば
8〜20時間このような調整をすることが好ましく
一部可溶化されたT1ピリ線毛の結晶化を確実に
する。 T1およびT2培養共に、決して泌須ではないが
少量のセライトのような珪藻土の存在下にゆるや
かに培地を撹拌して行うのが有利である。セライ
トの量は約0.1〜0.5%、適当には増殖培地の約0.3
重量%でなければならない。 ピリ線毛の精製 増殖培地からピリ線毛結晶の分離 リン菌の表面増殖物からの洗浄液はGCピリ線
毛結晶の単離に関係のない可溶性物質を含有して
いることが注目されねばならない。同様に、深部
増殖液体培養でもその通りである。表面増殖洗浄
液(はじめの2つの洗浄液のみ)の場合は、増殖
物に対して液体の量は比較的小である。全洗浄物
質を比較的低速度で遠心分離することが好まし
い。遠心分離の速度および回転し終る時間は決し
て重要ではない。しかし、約1000〜12000G(以下
1KGおよび12KGのように書く)で約10〜15分
間、好ましくは約3KGで約10〜15分間回転させ
ることが有利であることが判明した。ペレツト中
の残渣は、細胞およりピリ線毛の両方の物質を含
有し、その両方共をこの時期に保存し上澄液は捨
てる。上澄液は実質的な量の不純物ならびに少量
の回収するに値しないピリ線毛を含有する。 深部増殖を培養方法として用いる場合には、液
体の容積はどちらかといえば大量であるので遠心
分離は少しやつかいである。珪藻土サンドウイツ
チフイルターの使用は深部培養から増殖物を濃縮
するのに有用であることが判明した。この方法で
は非常に粗い濾紙をフイルターパツド、適当なの
は焼結ガラスまたはブフナー(Buchner)タイプ
の表面に置き、珪藻土層、適当なのは厚さ約2〜
5mmのセライトをその上に入れ、第2枚目の粗い
濾紙で覆う。セライトが実際の濾過媒質として働
き、上の濾紙は単に表面を保持するために働く。
培養ブロスはPHをチエツクしてピリ線毛が結晶形
で存在することを確かめフイルターパツドを通し
て濾過し、濾液は捨てる。一緒にした残渣を表面
増殖培養の第3回目の洗浄に用いたのと同様の高
PH緩衝液に取り、この懸濁液を約1〜12KGで遠
心分離する。勿論この場合ペレツトは珪藻土担体
および細胞組織片を含有し、ピリ線毛物質は上澄
液に存在することに注目されねばならない。 この時点においてGCピリ線毛物質を細胞組織
片から、深部増殖培養の場合は珪藻土からもまた
分離することが望ましい。 低PH洗浄液から遠心分離された表面培養ペレツ
トの場合は、これは系中のピリ線毛桿体間の非共
有結合を切断し、共有結合をそのまま残しピリ線
毛結晶を溶解し可溶化された単一桿体ピリ線毛を
与える水性媒質を加えることにより行われる。こ
のような媒質はPHを上昇させるかPHが変らないこ
とが必要である。可溶化をPH変化によつて行う場
合には残渣に適当な、適度に高いPHの緩衝液を加
える。この緩衝液はPH9.3〜11を有し、PH10.0〜
10.4が好ましい。より高いPHではペプチドの変性
の危険性がある。このPH値はT1およびT2ピリ線
毛結晶を可溶化する。 もとの固体ペレツト中のT2ピリ線毛からT1
分離することを望むならば、緩衝液のPHは始め約
7.7より大きく約9.3より小にする。次にこの懸濁
液を遠心分離し、上澄液を取つておくか方法の必
要により捨てる。もし最初の固体ペレツトが実質
的な量のタイプT2ピリ線毛を含有すると考えら
れるならば、高PHの新しい緩衝液すなわちPH約
9.3以上を加え、T2ピリ線毛を含有しタイプT1
リ線毛を含有しない溶媒層を与える。この時期に
用いられる緩衝液の実際の組成は重要ではない
が、トリス緩衝食塩水が特に好ましい。 前述の両方の修正で全固体に固体の容量の約1
〜3倍容量の緩衝液を加える。また、この量は重
要ではないが過剰容量の水性媒質を用いないでピ
リ線毛物質を溶解するのに十分であることが判明
した。ピリ線毛が表面培養からのものであり、こ
の表面培養が同様な緩衝液で第3回目の高PH洗浄
されたものであるならば、この洗浄はこの時期に
加えられる。次にペレツトを水性懸濁に緩衝させ
る。ペレツトを懸濁液にする方法は重要ではなく
短かく穏やかな超音波処理、長い磁気撹拌、ハン
ドピペツテイング、ハンドミキシング、渦を巻か
せるかまたは機械撹拌が用いられる。 数秒間の機械撹拌を用いるのが好ましいことを
見出した。懸濁液にする方法は重要ではないが、
どの方法を用いようとも細胞破壊は水層に望まし
くない物質を入れるので、細胞が破壊されないこ
とが重要である。細胞破壊の生起は続く遠心分離
で白色の上のピンクのペレツト層として認められ
る。懸濁された物質を次いで遠心分離する。遠心
分離法は重要ではないが、最初の遠心分離段階に
対する前述の条件が適当であることを見出した。
遠心分離の代りに濾過を用いることができる。 溶解したピリ線毛は上澄液またはPHを下げるこ
とによりピリ線毛が沈澱した濾液に見出される。
PHを下げる程度は勿論タイプT1かT2ピリ線毛を
操作中であるかによる。あるいはまた沈澱は十分
なアンモニウム塩を加えることにより達成され、
硫酸塩のような鉱酸塩が望ましく、水溶液が好ま
しく、約4%飽和〜10%飽和濃度の硫酸アンモニ
ウムを与える。しかしながら、収量を増加し純度
を高めるために沈澱の前に中間段階を設けること
が望ましいことを見出した。これらの追加の収得
および精製において、上澄液および高PH遠心分離
または濾過からのペレツトを両方共保有する。高
PH遠心分離段階からのペレツトを、適当なのは同
じ水性媒質に同じPHで同じ方法で再懸濁させ、こ
の懸濁液を同じ方法で再び遠心分離する。この遠
心分離の後、ペレツトを捨て両方の高PH遠心分離
からの上澄液を合わせ再遠心分離する。 再遠心分離の目的は残留懸濁不純物の除去であ
る。それ故遠心分離は前よりも高速度で行う。
12KG〜70KGの速度で約30〜60分間行う。しか
しながら一般に約27KG〜40KGで約60分間回転
させることが好ましい。ペレツトを捨て上澄液を
保有する。 この時期においてピリ線毛溶液を滅菌するのが
普通望ましい。これは或る目的のためにFDA規
則によつて必要とされる。このような滅菌はピリ
線毛溶液を、沈澱させる直前にミリポアフイルタ
ー(millipore filter)を通すことにより容易に
達成され、0.45ミクロンフイルターが特に適して
いることを見出した。滅菌状態を維持したいなら
ば、その後勿論この物質を無菌方法で取扱わなけ
ればならない。 ある環境下ではピリ線毛を結晶形よりも個々の
桿体形に単離するのが望ましいかもしれない。こ
の場合は上澄液を60〜166で超高速遠心分離させ
る。106KGで2〜4時間が適当でありそれによ
つてピリ線毛は個々の桿体形にペレツトする。 ピリ線毛は上澄液のPHを9.1以下に下げること
により再沈澱する。結晶物質の性質から最良の結
果が適当な低PH緩衝液に対する透析によつて得ら
れることを見出した。緩衝液の化学的性質は重要
ではないが、T2ピリ線毛に対しては最初のPHが
8.3〜8.6の緩衝液を用いることが望ましいことを
見出した。トリス緩衝食塩水が適当であることを
見出した。透析は約30〜60倍過剰を用いて行うの
が適当であり、約40倍が適当である。透析は外部
透析媒質を磁気撹拌し約12〜18時間行う。透析は
低温すなわち約0〜10℃の室温で行うのが好まし
い。この低温度範囲は望ましくない細菌汚染の影
響を小さくする。また緩衝液のPHは温度によるこ
とに注目されねばならない。それ故緩衝液の温度
を、その作業温度に系を冷却した後に測定したな
らば、PHは9.1に上がつていることがわかる。し
かしながら、満足な結果が得られている。ここに
述べた範囲に過剰の緩衝液を用いた場合緩衝液を
変えることは一般に必要ではない。次いで結晶懸
濁液をピリ線毛結晶を分離するために処理する。
最も適当な分離は適度の速度の遠心分離で行われ
る。約3〜8KGで約60分間の遠心分離が適当で
あることを見出した。次に上澄液は捨てる。 更にピリ線毛結晶を精製したい場合は、溶液―
高速遠心分離―透析―再遠心分離のサイクルを2
または3回繰返す。 濾過による滅菌にもかかわらずピリ線毛結晶を
直ちに用いないならば、保存剤の添加が有用であ
る。保存剤はピリ線毛結晶自体またはこれを含有
する溶液にではなく、むしろ溶液のPHを下げるの
に用いられる透析緩衝液に加える。加えた保存剤
が緩衝液と相溶しない場合は、ピリ線毛結晶の結
晶化後、相溶しない緩衝剤を相溶する緩衝物に対
して透析して除去し、更に保存剤と新しい緩衝剤
を用いて透析を行う。用いられる保存剤はホルム
アルデヒド、マーシオレートおよびアジドであ
る。これらの保存剤の約0.02〜0.05%が用いられ
る。 示した保存剤のそれぞれは少し有害な効果を有
している。ホルムアルデヒドはピリ線毛桿体間に
架橋を起こさせる。かくしてこれらは前のように
再溶解しない。マーシオレートは架橋効果を有せ
ず結晶が再生成するが、このような再生成した結
晶は抗体の存在下にピリ線毛に対する凝集力が減
少する。それにもかかわらず抗原性は影響されな
い。すなわち被験者に注射した場合、これらはピ
リ線毛に対する明らかに正常の抗体の形成を生起
させる。アジドは結晶構造にも抗原性にも凝集に
も影響を与えない満足な保存剤である。不幸にも
これは毒性があり、ピリ線毛結晶を人体に注射し
ようとする場合は用いることができない。結晶製
剤は低温すなわち約1〜4℃で保存するのが適当
である。しかしながら、長時間保存しようと思う
場合は結晶を適当な高PH緩衝液に溶解し、ミリポ
アフイルターで濾過し滅菌状態で溶液で保存す
る。ピリ線毛を結晶形で必要な場合は、場合によ
りT1またはT2ピリ線毛に対する適当な結晶化値
にPHを下げることにより再構成させるのが好まし
い。最高可能な保存状態を達成したい場合は、滅
菌および保存剤の両方を用いることができる。 一定PH溶解によるピリ線毛の精製 一定PHでピリ線毛を精製するのに用いられる手
法は異なつたPH値を用いて前述に用いられたのと
実質的に同様である。 可溶化剤としては、たとえば塩、適当なのはア
ルカリおよびアルカリ土類金属と鉱酸陰イオンと
の塩をイオン強度0.5以上で、適当なのは約4.0〜
5.0、好ましくは約4.4、濃度約3M〜5Mの尿素、
濃度50重量%以上のスクロースの水溶液および溶
液のイオン強度を0.002M以下に減少させる水そ
れ自体が用いられる。 本発明のこの具体例の1つの修正では、細胞、
ピリ線毛および組織片からなる最初の遠心分離物
ペレツトを高PH媒質に懸濁させる代りに、前述の
環境で前記試剤を用いる。次にこの懸濁液を前の
ように低速遠心分離する。もし高収量を望むなら
ば、低速遠心分離からの上澄液を取つておいて、
ペレツトを同様な媒質に再懸濁させ、再遠心分離
し、かくして得られた上澄液を前の上澄液と合わ
せ高速遠心分離する。高速遠心分離からのペレツ
トを捨て、上澄液を適当な緩衝液に対して透析し
溶媒加媒質を除去する。 かくして、溶媒和剤が高濃度の塩またはスクロ
ースの場合は、イオン強度は塩に対しては0.5以
下、スクロースに対しては40%以下に減少する。
尿素の場合は、尿素は適当な緩衝液たとえばトリ
ス緩衝食塩水に対して透析され、T1かT2ピリ線
毛を処理しているかによつてPH7.0またはPH8.3で
0.05〜0.3のイオン強度を与える。同様に溶媒和
剤が水の場合は同様な方法がイオン強度を少なく
とも0.05に上げるために用いられる。 この目的に用いられる緩衝剤は相異したPH精製
法で用いた緩衝剤と同じであり、そのうえ同じ方
法で用いられる。 密度勾配遠心分離によるGCピリ線毛の精製 密度勾配遠心分離はピリ線毛と塩化セシウム水
溶液との混合物を共に遠心分離することにより行
い、与えられた波長における光学密度がピリ線毛
を含有する管の部分を示すために用いられる。 遠心分離はPH9で行うが、遠心分離をPH10.0〜
10.4、適当なのは10.1で行うことにより更に良い
結果が得られる。この方法で、細胞物質、ピリ線
毛および組織片を含有する粗ペレツトを前記で示
したような高PH緩衝液に懸濁させ、これに適量の
塩化セシウムを加える。たとえば、水性媒質10ml
当り乾燥塩化セシウム約2〜5g含有する媒質を
調製するのが適当であることを見出した。かくし
て水性媒質20mlに約7.5gの塩化セシウムを用い
るのが最も適当であることを見出した。 次いでこの混合物を約110〜250KG、適当なの
は約200KGで約30〜60分間、適当なのは約42時
間回転させ、管中の与えられた点の分画の光学密
度を測定する。280nmにおける光学密度測定値は
単一のピークを示す。このピークの密度分画を分
離し低PH緩衝液に対して透析し前記に示したのと
同じ方法でピリ線毛結晶が生成する。20℃でこの
時点で集めた溶液の分画の実際の密度範囲はPH
10.1で1.35〜1.33である。 リン菌抗体に対するPAT試験 リン菌に対する抗体の存在下のGCピリ線毛結
晶または単一ピリ線毛桿体の基本的凝集能は
PAT試験の基礎である。この試験では、リン菌
にさらされたと思われる被験者の血液からの血清
をGCピリ線毛結晶または単一ピリ線毛桿体と混
合し、この混合物を結晶または桿体の凝集を観察
する。 この試験が正確に評価されるために、3つの重
要なフアクターが考慮されなければならない。ま
ず、この試験は標準の「培養」試験に置き換えよ
うとするものではなくリン菌への曝露を判定する
選別の働きをするものである。それ故この試験は
数日間以上活性な感染を受けた被験者および疾病
にさらされたがその後治癒した被験者の両方に対
して陽性を示す。第3の警告は非常に最近感染し
た被験者は陽性の判断を与えるのに十分な抗体が
発達していないということである。この試験で陽
性の結果を示す被験者は伝統の培養試験を受けな
ければならない。更に以下に述べるようにリン菌
の感染形のピリ線毛はいくらかの特定の免疫学的
決定因子を有している。或る菌株のピリ線毛はこ
れらの決定因子の1つまたはそれ以上を有してい
る。それ故、選別を効果的にするために、免疫学
的決定因子のスペクトルをカバーするピリ線毛結
晶を使用して行わねばならない。 この試験に使用されるGCピリ線毛結晶は前記
に示した方法で調製される。 この試験は被験者の血清かプラズマを用いて行
われる。血清またはプラズマについてのここでの
説明は試験法を交換し得ると考えることができ
る。必要な血清またはプラズマの量は非常に少し
である。被験者の指を穿刺して数滴の血液を得、
これらを小さな(約250μ)遠心分離管で回転
させこの試験を行うのに適当な10〜20μのプラ
ズマを得るだけで満足であることを見出した。従
来はこの種の試験は種々の希釈度で行つている。
血清はそれ故に予め決められた適当な希釈剤で予
め決められた希釈(通常は系列希釈)を行う。希
釈剤の性質は、試験操作を妨げなければ重要では
ない。PH7.0〜7.5のリン酸塩緩衝食塩水またはト
リス緩衝食塩水のような緩衝水溶液をも用いるこ
とができる。PH7.2のトリス緩衝食塩水が好まし
い。試験操作では、ピリ線毛懸濁液を希釈血清に
加え、懸濁液中ml当り結晶10〜50μgの最終濃度
を得る。ピリ線毛結晶の低濃度で最良の結果が得
られることを見出し、それ故試験血清中ピリ線毛
抗体量を標準化する目的で、比較する目的の希釈
血清(またはプラズマ)ml当りピリ線毛結晶20μ
gの任意の濃度を標準とした。 ピリ線毛結晶を希釈血清と混合した後、この混
合物を保温する。保温時間は重要ではなく15分〜
48時間で、示数の変化は無視し得る。PAT試験
の迅速形では血清―ピリ線毛混合物を滑り面上で
手で1〜3分間撹拌し、同様な結果が得られるが
感受性をいくらか損失する。混合物を維持する温
度も0〜約45℃に維持される限りまた重要ではな
い。ただし混合物を22〜40℃、適当なのは約22℃
で少なくとも15分間維持するのが好ましいように
思われる。その後、混合物を4℃で24時間貯蔵し
ても力価の有意な変化を与えるとは思えない。37
℃で30分間の保温で満足な結果が得られた。保温
期間終了時に一定量を暗視野顕微鏡下に置き、凝
集に注目し記号をつける。記号つけは、この種の
試験での普通の任意の相関的な方法、すなわち4
+、3+、2+、1+、−±および−で行う。与
えられたサンプルの力価の決定は、1+凝集を与
える最後の希釈が最終示数として取られる。1+
記号は標準対照サンプルよりも極微の目につく凝
集を示す記号である。 力価の示数はその条件によつてピリ線毛のバツ
チ毎に変化するので、この試験を行う場合、血清
を加えない希釈剤および正常な血清を加えた希釈
剤に対する通常の対照に加えて既知のPAT力価
の抗血清に対して結晶を実験することによりこの
試験を監視することが推奨される。 用いられる条件下で、この試験は2倍(×2)
係数の力価示数以内で再現し得ることを見出し
た。 リン菌の血清型化 これまでリン菌を有用で意味のある系に血清型
化することは出来なかつた。同じ種の異なつた株
の菌が異なつた抗体反応を起こすことは異例では
ない。これらの抗体反応は菌株を特徴づけるもの
であり、これらの特徴の確認はこの病気の特別な
発生の進展と起源を流行免疫学的に研究する際の
本質的な手段となる。これは性病において特に興
味がある。というのはこの疾病の排除は非常にし
ばしば人体人の接触通路によるからである。この
ようにもし感染原が血清型化によつて確認するこ
とができたならば、このタイプ通路は非常に助け
となる。アメリカ合衆国中に広く分布された基源
からの21菌株の検査によつてこれらの菌株のピリ
線毛中に少なくとも4つの免疫学的決定因子が存
在することを見出した。各菌株中にこれらの決定
因子の1つまたはそれ以上が存在する。それ故、
特定のサンプルの決定因子の特徴が確認し得るな
らば感染原はより容易に発見し得る。 リン菌が感染した被験者からのものであり増殖
してピリ線毛結晶を産生する場合は、被験者から
のピリ線毛結晶中に存在する免疫学的決定因子は
それをただ1つの決定因子に対する抗体を含有す
ることが知られている前述のタイプの血清と
PAT試験に付すことにより容易に発見される。
このように与えられたいかなるサンプル原の血清
学的輪郭も確立される。 安全かつ強力なリン病ワクチン GCピリ線毛結晶および単一桿体ピリ線毛を被
験物の生体内に注射し、いかなる毒性効果もない
ことを見出した。ただ一つの陰性効果が静脈内注
射したニワトリ胎仔に認められた。試験ウサギに
Kg当り100〜200μgを3回皮下注射し、全量Kg当
り300〜600μgを投与し、ラツトにはKg当り
8000μgを2回同様に注射し、全量Kg当り16000μ
gを投与した。赤毛ザルにはKg当り100μgを3
回筋肉注射し、人間にはKg当り2〜10μgを注射
し、続いてKg当り50μgを1回筋肉注射した。試
験動物は何れも死亡せず、いかなる局所または全
身的毒性効果も示さず、ニワトリ胎仔はポンド当
り60μgのID―50を示した。人間の被験者におけ
る反応はいかなる全身的効果もないものから試験
した被験者の1人における一過性悪感および発熱
まで変化する。ウサギにおけるPAT力価は1000
〜8000に達し、赤毛ザルでは10000+に達した。
人間におけるPAT力価は100〜200に変化する。 試験被験体の50%を感染させる投与量は
(ID50)は5.0×102菌のオーダーである。予備実
験でPAT力価100〜200を有する人間の被験者の
ID50は2.0×144菌であることを示した。これは1.6
ログ・サイクル(log cycles)の保護、あるいは
他の表現をすればPAT力価100〜200を有する人
間の被験者は1接触後、感染の機会は0.86%であ
ることを表わすのに対して非免疫人間は約30%の
危険率である。 これらの発見を考えると、人間における保護許
容量を与えるために、人間の被験者は適当にすべ
ての既知の決定因子に対して十分な量のGCピリ
線毛結晶を投与してこれらの決定因子のおのおの
に対してPAT力価を少なくとも100、好ましくは
少なくとも200に上げなければならない。このよ
うな量は体重Kg当り各決定因子のGCピリ線毛結
晶を約2〜100μgを投与することにより得られ
る。しかしながら力価100は1μg/Kgの少量で達
成し得る。投与方法は、もしあるとするならば被
験者の感受性によるが、多くは8週間に1〜5回
に投与するのが適当である。 GCピリ線毛結晶、単一ピリ線毛桿体またはGC
ピリンの他の基源は筋肉注射に適した媒質中で投
与される。 実 験 使用したリン菌 21のリン菌株をリン病の人間から単離し次のよ
うに命名した: ピツツバーグ1―2、ピツツバーグ3―2、ピ
ツツバーグ4―2、ピツツバーグ6―2、ピツツ
バーグ7―2,CDC B―2,CDC C―2,
CDC M―2,CDC T―2,CDC F62―2、ア
トランタ4―2、アトランタ6―2、アトランタ
9―2、アトランタ10―2、シアトル1―2、シ
アトル3―2、シアトル9―2、ノーホーク2―
2、ノーホーク7―2、デイトン8―2,
CDC005―2。 以下の実施例はすべてピツツバーグ3―2菌株
について述べる。その他の菌をピツツバーグ3―
2菌株と同じように行つても同様な結果が得られ
る。 実施例 1 菌株の精製: ピツツバーグ3―2菌株の初代培養をセーヤ
ー・マーチン寒天〔マニユアル・オブ・クリニカ
ル・マイクロバイオロジー(Manual of
Clinical Microbiology)、第2版、アメリカン・
ソサイエテイ・オブ・マイクロバイオロジー
(Amer.Soc.Microbiol.)、レネツトら(Lenette
et al.)編集、1974年、920頁〕を含有するセー
ヤー・マーチン平板に延ばす。この平板を95%の
空気および5%の炭酸ガスの雰囲気下35℃で約18
時間培養する。平板を検査し高度にピリ線毛化し
たT2形に類似しているコロニーをGC媒地上に再
画線する。上記と同じ条件で培養した後、T2
イプのコロニーを採り、再びGC媒地上に再画線
する。上記の方法により、この菌のT1タイプの
培養を望む場合はより少くピリ線毛化されたT1
タイプの優位なコロニーを同様に再画線する。 実施例 2 増殖培地の調製 a DSF補助物の調製 コカルボキシラーゼ(0.2重量%)の蒸留水溶
液を室温で調製し、0.45ミクロンのミリポールフ
イルターで過して滅菌する。グルコース(40
g)、グルタミン(1.0g)、硝酸第二鉄(0.5重量
%、蒸留水10ml中)および蒸留水(90ml)からな
る水溶液をオートクレーブ中16psiの圧力で121℃
で10分間加熱し、この溶液を冷却する。このオー
トクレーブ溶液に、あらかじめ調製したコカルボ
キシラーゼ溶液1mlを加え、DSF溶液を得る。 b 増殖培地の調製 バクト(Bacto)GC基本培地〔ジフコ・マニ
ユアル(Difco Manual)19版122頁〕〔ジフコ・
ラボラトリーズ(Difco Laboratorics)、デトロ
イト、ミシガン〕(10.8g)および蒸留水(300
ml)を適当な容器中でおだやかに撹拌し、この容
器中の混合物をオートクレーブ中16psiの圧力で
121℃で15分間加熱する。この容器をオートクレ
ーブから除き50〜60℃に冷却し、上記の如く調製
したDSF補助物(3ml)を加える。 接種物平板および増殖皿の調製 パイレツクスまたはアルミニウム増殖皿および
ペトリータイプの接種物皿を洗浄し、蒸留水中で
すすぎ、アルミニウムホイルで覆つてオートクレ
ーブで16psiの圧力で121℃で30分間加熱する。こ
のように調製された皿に前記実施例の溶融増殖
培地を注ぐ。望ましくない細菌の汚染を防止する
ために、無菌方法を用いて無塵の密閉室で注意し
てこの平板に注がねばならない。 実施例 3 接種物の増殖 セーヤー・マーチン平板(実施例1)のT2
ロニーを前述のように調製した接種物平板に再画
線し、5%炭酸ガスおよび95%空気の雰囲気下、
90%の湿度で35℃で培養する。増殖の90%以上が
ピリ線毛化されたT2コロニータイプであるまで
順次継代培養する。菌株の安定性により、増殖時
間は12〜24時間であり、その時間で平板は50〜75
%の増殖物で覆われる。 実施例 4 表面培養によるGCピリ線毛の製造 T2増殖を含有する実施例3のペトリー皿をカ
ザミノ酸水溶液(5ml、0.7重量%)で洗浄する。
増殖物を滅菌してガラススプレダーで培地をこす
り取り、カザミノ酸溶液中の増殖物の懸濁液を平
板からピペツトで採り、約(14×10インチ)の2
つの増殖皿に分ける。この皿はさきに示した方法
で調製される。懸濁液は表面に平らに延ばし、こ
の皿を5%炭酸ガスおよび95%空気雰囲気下、90
%の湿度で35℃で20時間培養する。 表面培養増殖物の取り入れ トリス緩衝食塩水の保存溶液を塩化ナトリウム
(510g)、トリス、すなわちトリス(ヒドロキシ
メチル)アミノメタン(363g)および濃塩酸
(100ml)を10の保存溶液を製造するに十分な量
の蒸留水に溶解して調製する。PHを標準使用PHの
8.5に更に濃塩酸を加えて調整する。大きいPH調
整を望む場合は、濃(10N)水酸化ナトリウム水
溶液を加える。保存溶液を使用する前に、もとの
濃度の1/6に希釈する。トリス緩衝食塩水(以下
TBSという)の最初のPHは8.5である。TBS溶液
10mlを製造皿の増殖表面に置き、増殖物をガラス
スクレーパでこすり取り、懸濁液を貯蔵器にピペ
ツトで入れる。洗浄およびこすり取りをTBSの
2回目のバツチ(10ml)で繰返し、両方の洗浄液
をプールする。増殖表面を3回目はエタノールア
ミン緩衝液(10ml、PH10.1)で洗浄し、懸濁液は
プールしないで保持する。(エタノールアミン緩
衝液は液体エタノールアミン37.3ml、塩酸1N、
147.0mlおよび蒸留水で1にして調製する。)。 上記の方法によつて、T2ピリ線毛ではなくて
T1を培養する場合は、TBSのPHは7.0〜7.2であ
る。 製造が良好に進行した場合には、増殖物は特徴
あるオレンジ/ピンクまたは赤味がかつたピンク
色をしており、臭気は調理食品に似ている。増殖
物はねばねばした集合物中に凝集し、ガラススプ
レダーで抑えると容易に培地の寒天表面からはが
れる。 増殖培地を含有する皿を清潔にし、洗浄し、前
に示した方法で滅菌し更に増殖培地に再仕込みす
る。 実施例 5 GCピリ線毛の深部培養増殖 同じ増殖培地および栄養補助物を用いて、ただ
し寒天を含まず不溶性澱粉の代りに可溶性澱粉を
用いて実施例4の方法により接種物を増殖培地に
仕込み95%の空気および5%CO2の雰囲気で、
0.5%(液体培地の容量を基にして)のセライト
の存在下、ゆるやかに撹拌して18時間培養する。 培養培地を次いで粗いガラス過漏斗上のサン
ドイツチ過パツドを通して過する。過パツ
ドは粗い紙、セライトの5mm層および更に粗い
紙からなつている。 液を捨て残渣を実施例4の3度目(エタノー
ルアミン緩衝液)の洗浄操作で処理し、次いで実
施例6第項(下方参照)の方法を行なう。 実施例 6 細胞および破片からのピリ線毛の分離 イ 前記の実施例で製造したTBS懸濁液を遠心
分離管(管の容量は集めた生産数による)に入
れ3Kgで15分間遠心分離する。上澄液を捨てペ
レツトを保持する。 ロ ペレツトに増殖皿の3度目の洗浄からのエタ
ノールアミン懸濁液および更にPH10.1で遠心分
離管中のペレツト容量の約3倍量のエタノール
アミン緩衝液を加える。液層を機械撹拌機で5
秒間急速に撹拌し、ペレツト物質の可溶部分を
懸濁液にする。 ハ この懸濁液を次いで3Kgで15分間遠心分離
し、上澄液をペレツトから傾瀉し保存する。次
にこのペレツトを上記のようにその3倍容量の
PH10.1エタノールアミン緩衝液に再懸濁させ、
3Kgで15分間遠心分離する。上澄液を傾瀉し、
すぐ前の段階のエタノールアミン緩衝液と共に
プールし、ペレツトは捨てる。 一緒にしたエタノールアミン緩衝液上澄液を
31Kgで60分間遠心分離する。上澄液を傾瀉して
保存し、ペレツトは捨てる。 実施例 7 GCピリ線毛の結晶化 透析チユーブ材料およびトリス緩衝食塩水の調
製 透析チユーブ材料の一巻き〔100フート、フイ
ツシヤー・サイエンチフイツク・カタログ・ナン
バー(Fisher Scientific Catalog Number)8
―677B〕を順次a)蒸留水(2回、毎回4)、
b)炭酸水素ナトリウム水溶液(2回、毎回炭酸
水素ナトリウム茶さじ2杯を含有する蒸留水4
)、c)エチレンジアミンテトラアセテートジ
ナトリウム水溶液(2回、毎回蒸留水4、
NaEDTA茶さじ2杯)、d)水性エタノール
(2回、毎回エタノール/水、1:1、4)、
e)蒸留水(2回、毎回4)中で煮沸する。次
いで透析チユーブ材料を痕跡の安息香酸を含有す
る蒸留水(蒸留水4、安息香酸を茶さじ1杯)
中に貯蔵する。実施例4で調製したトリス緩衝保
存食塩水(TBS)を蒸留水で希釈し透析溶液
(166mlの保存溶液を蒸留水で1に希釈する。)
を得る。 GCピリ線毛溶液の透析 前述の実施例で製造した溶液中のGCピリ線毛
を含有するエタノールアミン緩衝液100mlを前記
で調製した透析チユーブ材料および希釈TBSを
用いてTBS(20℃で測定してPH8.5)4に対して
透析する。透析は冷室(室温は約4℃)で行う。
外部の透析緩衝溶液を磁力撹拌する。透析は18時
間行う。曇つた青色/白色の複屈折のGCピリ線
毛結晶の沈澱が透析期間の終りに生成する。この
ようにして沈澱して物質を7.5Krpmで60分間遠心
分離し、上澄液を捨てピツツバーグ菌株3―2リ
ン菌のGCピリ線毛結晶をペレツトとして得る。
上記方法により、T2ピリ線毛ではなくT1を単離
する場合は、TBSの最初のPHは7.0〜7.2である。 実施例 8 ピリ線毛の再精製 実施例7のペレツトを、その容量の約30倍のエ
タノールアミン緩衝液(PH10.1)に懸濁させる。
チユーブをゆるやかに渦を巻かせてペレツトを溶
解し、この懸濁液を31Kgで60分間遠心分離する。
上澄液を傾瀉して除き、ペレツトを捨てる。上澄
液を実施例7の方法でTBSに対して透析し、か
くして得られる結晶物質をまた実施例7の方法で
遠心分離することにより単離する。このペレツト
を前述の方法でエタノールアミンに再懸濁させ、
滅菌を望むならば0.45ミクロンの過器を通して
過し前述と同様に遠心分離および再透析し、同
様に遠心分離によつて単離する。 前述の方法において生成したGCピリ線毛結晶
を、適度の期間貯蔵したい場合は、透析TBS溶
液に適合した保存剤を加える。この方法に利用さ
れる適合した保存剤は、容量当り0.05%重量の中
性ホルムアルデヒド水溶液、容量当り0.01%重量
のマーシオネート(merthionate)(商品名)ま
たは容量当り0.02%重量のアジ化ナトリウムであ
る。 前述の方法において、保存剤がピリ線毛を結晶
化した後にTBSと適合しない場合は、トリス緩
衝液を食塩水に対して透析して除去する(0.15M
塩化ナトリウム水溶液、18時間)。保存剤をこの
食塩水の新鮮なバツチに加え、GCピリ線毛結晶
の懸濁液に対して18時間透析する。結晶をこの培
地に40℃で貯蔵する。あるいは結晶を含有する培
地を凍結し−70℃で貯蔵する。 収 率 接種物が少くとも90%T2コロニータイプを含
有する実施例1に示したリン菌の菌株からのGC
ピリ線毛結晶の収率は増殖表面の5〜15μg/cm2
である。 同様であるがT1コロニータイプからは収率は
少し低い。 実施例 9 GCピリ線毛の塩化セシウム密度勾配単離 実施例6のGCピリ線毛結晶懸濁液を含有する
TBS(PH8.5)洗浄物1mlをトリスPH8.5緩衝液で
20mlに希釈し、水酸化ナトリウム水溶液(0.1N)
を加えてPHを10.1に調整し、乾燥塩化セシウム
7.5gをこれに加える。この溶液をベツクマンL
―265遠心分離機のSW41ローター中で200Kgで急
速回転させる。画分をチユーブから集め280nmで
光学密度と屈折率を各サンプルについて測定す
る。屈折率は屈折率の示度が変換される塩化セシ
ウム密度に関係がある。画分番号を1つのY軸上
の溶液密度および第2のY軸上の光学密度に対し
てX軸上にプロツトする。GCピリ線毛に相当す
る単一の主ピークが1.3422±0.0038のρ(浮遊密
度)に位置する。1.35〜1.33の画分を合わせて透
析し実施例7から8の方法により精製してGCピ
リ線毛結晶を得る。 実施例 10 GCピリ線毛のゲル電気泳動 〔オルンシユタイン(Ornstein)およびデイビ
ス(Davis)の方法―デイスク電気泳動1962年―
デイステイレイシヨン・プロダクツ・インダスト
リーズ(Distillation Products Industries)、ロ
チエスター(Rochester)、ニユーヨーク〕 10%アクリルアミドゲル(9.7%アクリルアミ
ドと0.3%N,N′―メチレン―ビス―アクリルア
ミドをTEMEDで重合させる)と過硫酸アンモニ
ウムの標準シリンダーを調製し、ゲルとPH8.0の
トリス塩酸と0.1%SDSからなる貯蔵緩衝液の間
に組立てる。上部ゲル表面にT2ピリ線毛結晶50μ
g、クレランド(Cleland)の試薬(0.01M)20μ
g、SDS1mg、グリコール20λおよびブロモフエ
ノールブレー(0.002%)20λを仕込む。ピリ線毛
を仕込む前にSDSとクレランド試薬と共に100℃
で2分間加熱する。電気泳動をブロモフエノール
ブルーが6cm走行するまで5ma(約170V)で実施
する。ゲルを除去し染料バンドを切断し、2つの
ゲルをクマシー・ブルー・ステイン(Coomassie
Blue Stain)(0.2%)で色付けし、2つのバンド
―主要なバンドと重要でないバンドを得る。 色付けしないゲルを凍結し、色付けしたバンド
の位置に相当するバンドを切り除く。 主要バンドを回転装置中、24時間、37℃で貯蔵
緩衝液で抽出し、緩衝液を取除き殆んど蒸発乾固
させる。生成物を再生産すると同じRf値の単一
バンドが得られる。この物質をGCピリンと称す
る。 GCピリンの抗原性試験 主要バンドを含有するゲルを10mlの食塩水で均
質にし、3匹の試験ウサギに皮下注射する。試験
動物P〓およびP〓には懸濁液3.1ml、P〓には2mlの
みを与える。 第2および第3回目の注射を約15および30日後
に行なう。第2および第3回目の注射の物質は主
要プロテインを貯蔵緩衝液(0.8ml)に37℃で24
時間抽出して調製する。抽出された緩衝液は次い
で当容量のフロインドのインコンプリート
(Freund′s Incomplete)補助液と合わせ、各混
合物の1/3を各ウサギに注射する。 最後の注射の1週間後、すべてのウサギは下記
の表に示すようにピツツバーグ3―2タイプの
T2ピリ線毛に対するPAT試験で1000を超える力
価を示した。
The present invention provides purified pili of type T 1 and T 2 phosphomycetes (Neisseriagonorrhoeae) and optionally their T R subvarieties in crystalline form (hereinafter referred to as GC).
They are called pili crystals. ) regarding providing. GC pili are isolated from surface or deep liquid cultures of the corresponding bacteria. Surface and deep culture methods for Phosphorobacillus cells are virtually conventional. In a modification of the deep culture method, a large surface area, reaction-inert medium is added to the culture to aid in purification. Diatomaceous earth like Celite is suitable. In case of surface growth, remove all growth i.e. cells and pili from the medium and adjust the pre-determined PH.
Suspend in aqueous medium at 9.2 or less. If you want to isolate only T2 pili, a pH of 5.5 or higher or 9.2 or lower is appropriate. If it is desired to isolate the T 1 pilus either by itself or in the presence F of the T 2 pilus, a PH of below 7.7, suitably around PH 7.0 is required. For deep culture growth, such a suspension step is not necessary. In addition, pili crystals are soluble at pH 4.5 or lower,
It has been found that substantial reconstitution can occur if the PH does not fall below about 2.5 but rises above this amount again. The soluble portion of the suspension is then separated from the insoluble portion. Although filtration can be used for this separation, it is generally desirable to use centrifugation. Discard the centrifugation supernatant (filtrate in case of filtration) and save the residue. In the next step of purification, the components of Phosphorus pili are brought into solution and separated from residual materials. For surface cultures, this material will include whole cells and tissue debris; for deep cultures, it will additionally include large surface area materials such as Celite. Solutions of Phosphorus pili crystals are prepared by two different, but closely related methods. A solution of Pili pili crystal material is produced by the cleavage of non-covalent bonds in the internal pili rod, which contains the peptide material that makes up the majority of the pili, while the covalent bonds remain intact. That is, using a solubilizer that does not denature the peptide simply disaggregates the crystals into single pili rods. Such reagents are
Ion concentration of urea aqueous solution, aqueous suspension medium
enough water to lower the concentration to below 0.002M, enough salt, suitably an alkali or alkaline earth metal salt and an anion of a mineral acid to raise the ionic strength to above 4.4, urea to a concentration of about 3M to 5M; It is independent of pH such as sucrose enough to raise it above about 50% by weight per volume. Pili crystals are added with mineral acid anions and salts of alkali and alkaline earth metals; enough water to reduce the concentration of the salts to below 0.5 ionic strength, the ionic strength of the medium to about PH
Reprecipitation by raising the ionic strength to about 0.05 or higher by adding a buffer, suitably Tris-buffered saline, and enough water to reduce the sucrose concentration to below 40% by weight, respectively, to give a value of 4.5 to 9.2 of about 0.05 to 0.5. do. This reagent also reduces the pH of T2 pili to approximately
Raise the pH of the T1 pilus to 9.3-11 or to approximately 7-8.6 with a basic buffer such as Tris buffer
It is. This range is determined by dissolution at the low point and risk of denaturation beginning at the high point. However, it has been observed that even if the pili are structurally denatured by these or other methods to the extent that they are not recrystallized, their antigenic properties appear to be essentially unaffected. After adding the solvent medium to the solid residue, the second
The soluble and insoluble parts of the second suspension are separated again. As mentioned above, this separation is carried out by filtration or centrifugation, with centrifugation being suitable. Centrifugation methods can be simple or modified. In simple centrifugation, the suspension is centrifuged at low speed, the supernatant is saved, and the residue is set aside. If a higher yield is desired, this residue is resuspended and recentrifuged, the residue is discarded, and the supernatant is immediately combined with the previous supernatant. The combined supernatants are then subjected to high speed centrifugation to remove the last traces of small tissue debris to a residue, and the supernatants are then set aside for use in the next precipitation step. A modification of centrifugation involves mixing solubilized pili, a suspension in an aqueous medium that cleaves non-covalent bonds, such as high PH or urea, with an aqueous cesium chloride solution. Since the cesium chloride gradient method involves centrifugation, complete separation of the tissue pieces is not necessary, but clearer results can be obtained by pre-filtering or centrifuging. The mixture with cesium chloride is then centrifuged in a conventional manner to separate the cesium chloride, and the absorption is measured at various density gradient levels. The appropriate position of the main peak is 280nm.
The position of the pili solution is indicated by the measurement at . Using any centrifugation method, the aqueous fraction containing the pili solution is then processed to precipitate the pili crystals. This is done by lowering the PH if it is high, removing the non-covalent bond cleaving agent, cesium chloride, or also adding a precipitating agent such as ammonium sulfate. Precipitation conditions are achieved by dialysis or direct addition. Lowering the pH and removing the bond cleavage agent results in the formation of GC pili crystals. The GC pili crystals are then removed from the aqueous medium by filtration or, more suitably, low speed centrifugation. The supernatant is separated and the GC pili crystals thus obtained are dried under reduced pressure. Store in a suitable aqueous medium if desired. Although it is desirable to keep the crystals at low temperatures in a sterile medium,
This does not appear to be essential for contamination-free stability of the bacteria. It must be noted that pili crystals are actually aggregates of single pili rods with high molecular weight. Therefore, if the medium containing solubilized pilus is purified by high-speed centrifugation and, if desired, sterilization in a Millipore (approximately 0.45 micron) filter, individual pilus rods are High-speed centrifugation, suitable for precipitation at 40 kg or more. If pili of highest purity are not required, a simple, rapid, and abbreviated purification is quite sufficient. In this method, whole Phosphorus bacteria growths are grown in a high PH buffer, suitably an ethanolamine buffer, containing the variant in question (T 1 or
The pH is above the melting point of T 2 ), preferably the entire solution is transferred to ensure a pH of about 10.0, and solids are removed by filtration or centrifugation to lower the pH, suitably but not necessarily by dialysis. In fact, if you first adjust the pH to 8.6 as mentioned above,
T 2 pili crystals precipitate, and when the pH is further lowered to 7.7 or less, as mentioned above, to 7, T 1 pili crystals precipitate.
In this way, we show in one step the propagation nature of the variant in question. This latter is entirely confirmed, since a competent bacteriologist can distinguish between the two types by examining the colonies. Alternatively, pili crystals are precipitated by adding ammonium sulfate. T2 pili precipitate as crystals at about 4-7% anion saturation (room temperature) and T1 pili precipitate at 5-10% saturation.
GC pili show large and small bands when subjected to SDS polyacrylamide gel electrophoresis. The large band named GC pilin indicates that it is composed of phosphoglycoprotein substances. T 2 GC Pirin further contains 200±9 amino acids, 2-3
It is shown to consist of a peptide moiety of phosphatate groups and 1-2 hexose sugars, and is measured at 20°C.
Essentially soluble in aqueous media with PH greater than 10.1
8.6 and virtually insoluble. The majority of T2 pilus i.e. T2 pilin is SDS
21500± measured by acrylamide gel electrophoresis
It has a molecular weight of 1000 Daltons. GC pili isolated from T 1 type Phosphorus bacterium growths appear to be immunogenic very similar to GC pili isolated from T 2 type Phosphorus bacteria. Compared to T 1 type GC pili, the pH is essentially soluble in aqueous media with a pH greater than approximately 8.5 when measured at 20 °C.
7.7 and essentially insoluble in aqueous media. T 1
Type GC pilin has a molecular weight of 22000±1000 daltons as determined by SDS acrylamide gel electrophoresis. GC pili have been isolated from cultures of more than 20 different Linn fungal strains. Injection of GC pili crystals and the eluate from single rod and SDS acrylamide gel electrophoresis into a test animal results in the production of antibodies in the test animal's serum. When GC pili crystals are treated with serum containing antibodies either by themselves or in a suitable suspension medium, the crystals aggregate. This aggregation is readily observed by other methods, most suitably by dark field microscopy, but provides a simple and rapid test for the presence of pili antibodies in serum. During the use of the test, preliminary examination of Phosphorus bacteria to select individuals for culture testing, identification of high-risk individuals to distinguish between old and new infections in a particular individual, strains corresponding to local epidemics. and the identification of bacterial strains that correspond to specific symptoms. This test is useful for determining the presence of antibodies to GC pilus in a test sample and includes:
It must be noted that it is not possible to directly determine whether the subject from whom the serum was collected has active Phosphorus bacteria or has been infected in the past and is merely a carrier of antibodies. Furthermore, very recently infected (i.e. 2
It should be noted that a test sample that has been tested (days or three days ago) will not give a positive response because the body has not had enough time to produce a sufficient concentration of antibodies to give a detectable titer in the body. Must be. It is noted that the pili of Phosphorus bacterium contain one or more immune determinants selected from the group of at least four determinants. Thus, an antibody agglutination reaction occurs between the pili and the antibody-containing serum against at least one such immune determinant. The sensitivity intensity depends on the antibody concentration in the test serum sample.
equal to the number of interacting immune determinants in pili and serum. Four different GC pili samples known to contain at least one of the aforementioned determinants can be used to rapidly test for the presence of antibodies corresponding to GC pili in any test serum. is possible. Similarly, pili can be isolated if a bacterial source is available and pili are easily cultured from this bacteria. Because standard sera containing antibodies to any one of the four previously determined antigenic determinants of GC pili are available as a result of the present invention, pili from unknown test sources are not susceptible to these determinations. The identification and number of factors can be serotyped. This method will be of great help in epidemiological research on observation of P. bacterium infection. Pili can be absorbed in various carriers known for immunological tests, such as latex, washed red blood cells, charcoal, polyacrylamide, agarose, etc., to provide the substrate for serum or plasma agglutination tests. The availability of pili also provides the basis for hemagglutination and hemagglutination inhibition tests. Both tests rely on the principle that pili have specific binding sites that interact with red blood cells. Thus, when pili and blood cells are kept warm together, the red blood cells give a diffusely aggregated pellet by spontaneous sedimentation. If pili are not present in the test medium, the red blood cells will settle out by spontaneous sedimentation to give a distinct pellet. This provides a method for testing the presence of pili in solution. In the hemagglutination inhibition test, a test serum suspected of containing antibodies to GC pili is added to a solution containing a predetermined amount of pili, and the mixture is kept warm and centrifuged. Pili interact with antibodies against them and precipitate. The supernatant is then added to the red blood cells. When all pili react with the antibody in the test substance, a crisp pellet (ie, no aggregation) results. It will be appreciated by those skilled in the art that such tests have significance when performed at predetermined dilutions relative to a control (ie, no antibody). The accuracy of this test is increased if the serum is first treated with washed red blood cells (ie, before being added to the pilus). This method removes factors in the serum that cause red blood cell aggregation regardless of the presence of pili. Until now, it has been impossible to immunize the human body against Phosphorus bacteria. Sufficient amount of GC pili for the desired subject, suitable is about 2 to 1 kg per kg of body weight.
When injected with 100 μg pilus, the amount of antibody in the serum increases to a titer of at least 100 in the PAT (Pilus Agglutination Test) and at least 1.6 logcycles. It was found that a degree of protection can be obtained. That is, the subject is able to resist infection by a measured number of injected pili of the resulting strain, approximately 1.6 more than required to infect an unimmunized control subject. No pili-attributable toxicity was observed from injection of GC pili crystals. Subjects with a titer of 200 were unaffected, and test primates (rhesus monkeys) were brought to a titer of approximately 10,000 on PAT without any pathological consequences. Injection of GC pili crystals in a suitable carrier medium may be carried out over a moderately long period of time, suitably for about 5 weeks. The dosage is 1 to 5 portions of a GC pili, a single rod pili, or a suitable GC pili source.
A delayed rate of administration is useful but not required. This rate of administration results in the gradual formation of antibodies in the system. No local adverse reactions to the crystals at the injection site were observed upon injection into subjects who had previously received the crystals. Given the presence of several antibody determinants mentioned above, administering pilus, single rod pilus or other GC pilin sources containing each of the known determinants to obtain maximum protection. is desirable. Description of Preferred Embodiments Preparation of Pili Crystals Growth of Surface Cultures of Neisseria gonorrhoeae Neisseria gonorrhoeae is found in four colony forms arbitrarily designated types T 1 , T 2 , T 3 and T 4 . However, this name is generally accepted. Types T 1 and T 2 bacteria are those responsible for Lin's disease in humans, and only these forms have pili. The method described below can be applied to the growth of type T 1 and type T 2 bacteria.
It must be noted that the Phosphorus strain was isolated from bodily secretions taken from human patients. Such secretions are usually of the desired T 1 or T 2 type, as well as T 3 and T 3 , which do not have pili.
Also contains T4 type. Furthermore, it must be noted that a culture started as a fairly pure T 2 type will eventually produce pili-free T 3 and T 4 types as well as T 1 types in subculture. In culturing the T 1 and T 2 colony variants, a variant with a third pili, arbitrarily designated TR , is observed. Although this variant has a rough appearance and is not completely characterized, it is believed to be closely related to the T 1 and T 2 types since subcultures of TR colonies produce these types. Obtaining pilus from T R type is the same as from T 2 culture. In order to maximize the production of T2 or T1 pili, certain precautions must be taken. Initial samples are cultured on Thayer Martin (TM) plates, which grow Phosphorus bacteria and inhibit the growth of most other bacteria.
Since TM plates are not suitable for distinguishing between colony types, colonies from TM plates are grown in a suitable growth medium [e.g. GC medium, Cat. No. 0289-1
Difco]. Subculture is continued from a single colony on a medium (hereinafter referred to as GC medium) until the colony contains about 90% or more of the desired type. This method can be used for type T 1 as well as type T 2 , and as we have already shown that types T 1 and T 2 are immunologically similar, it is preferable to maintain the separation of the types. . Next, we will discuss T 2 . Propagation methods for T2 are equally applicable to T1 , unless otherwise indicated to the contrary.
Once the growth on the plate has grown to more than 90% of the T2 colonies, the growth is removed from the plate and suspended in a suitable freezing medium such as BSA-glutamine.
Divide into a certain amount and keep at a low temperature, preferably -70 to -196℃.
Store in. As mentioned earlier, it must be noted that initially samples with a high proportion of T2 tend to become unstable upon subculture and produce small amounts of T2 . Therefore, in culture growth, on the one hand, T 2
Care must be taken to ensure a starting proportion of bacteria and, on the other hand, to use a sufficiently "young" strain. That is, care must be taken not to subculture too often to avoid instability. If it is desired to produce T 1 pili, it is even more important to use an inoculum containing 90% or more of T 1 than for T 2 . The pili-producing inoculum is initially suitably, but not necessarily, frozen and aliquoted.
Prepare GC medium by streaking it onto a Petri dish and keeping it warm for 12-24 hours. The inoculum, which is the more unstable T2 type at 12-15 hours and the more stable T2 type at 12-24 hours, is preferably grown at 35-37 °C and at 35
°C seems to be preferred. High humidity conditions also appear to be desirable. It is observed that at humidity below 70% the pili yield is lower than at higher humidity. It therefore seems desirable to work at a humidity of 70% to 90%. The effect of the growth atmosphere is not completely understood, and old phosphorus bacteria cultures grow without adding carbon dioxide, but an atmosphere of 5-10% carbon dioxide and 90-95% air is very suitable. found. After the initial inoculation, the plates are approximately 50-75% covered with growth, which is then removed. A suitable method is to add a small amount of sterile casamino acid solution to the inoculum plate and scrape off the growth with a sterile glass spreader. Using 5-6 ml of solution per plate, 2-3 ml of the suspension thus prepared was found to be sufficient to inoculate larger growth dishes in GC medium. This dish is then incubated under the same conditions and for the same amount of time as the inoculum Petri dish and pili are obtained therefrom. As with all methods, it is not necessary to use sterile techniques at this time; clean equipment, pure reagents, and all operations performed at as low a temperature as possible to prevent the growth of undesirable bacteria are desirable. Bacterium phosphorus growth is obtained using a suitable buffer. The chemistry of the buffer is not important, the PH range is. For obvious reasons, buffers are not used above PH 9.3 when purifying T2 pili. It is preferable to work at PH5.5-9.2, most suitable is PH7.0-8.6. Mainly T 1
When using cultures, the PH should not exceed 7.7, and should be between 5.5 and 7.5, with PH 7.0 and 7.2 being suitable. These ranges ensure that all pili-bearing material remains aggregated. The most suitable buffer is Tris-buffered saline. A preferred method is to place a wash buffer on the surface of the growth medium, scrape off the growth with a suitable device, and remove the aqueous suspension by a suitable method, such as a pipette or a vacuum aspirator. If desired, a second wash is performed in the same manner to pool the liquid suspension. A third wash is performed with a high PH buffer to increase yield. In other words, PH9.3 or higher, suitable is 10.1~
10.3 in buffer. Use of such a buffer causes dissolution of any residual pili material. If the purpose is to isolate T1 pili,
The pH should be above about 8.6, but higher values are not disadvantageous. This basic suspension is not pooled with the first wash but is reserved for later purification steps. It should be noted that when the pili grow well, the growth has a characteristic orange/pink or warm pink color and the growth medium has an odor similar to cooked food. The growth is found to be clumped with sticky, stringy aggregates that easily slide away from the growth medium when pressed with a suitable device, such as a glass spreader. Although the above-described method is desirable when high yields of high purity pili are desired, completely acceptable results can be obtained with substantially omitted methods. This method does not use the first and second cleaning methods described above. Treat the entire growth with substantially high PH buffer. A third wash with ethanolamine buffer is appropriate. In addition to dissolved pili, the wash medium contains many impurities that would otherwise have been removed, but which are retained in solution when the pili material is precipitated by the method described below. It was found that Deep Culture of Phosphorus Bacteria The deep culture of type T 1 and T 2 bacteria in liquid medium is carried out in a conventional manner using the same medium and environment as used for surface culture, except that it does not contain agar as a solidifying agent. Bacteria are observed to proliferate and continuously peel off pili. The deep culture medium thus contains a lot of suspended pili material. Type T 2
If the culture is normally growing at a pH below 9.3,
There is no undesired solubilization of pili. For cultures of T 1 bacteria, the pH is higher than 7.7 and therefore the pH should be adjusted to 5.5-7.7, preferably around 7.0, before the post-treatment described below.
Must be adjusted to lower it to ~7.2.
Although this is not critical, it is preferred to carry out such conditioning for several hours, eg 8 to 20 hours, before post-treatment to ensure crystallization of the partially solubilized T1 pili. Both T 1 and T 2 cultivations are advantageously carried out in the presence of a small amount of diatomaceous earth such as celite, which is by no means a secret, and with gentle agitation of the medium. The amount of Celite is about 0.1-0.5%, suitably about 0.3% of the growth medium.
Must be % by weight. Isolation of pili crystals from the purification growth medium of pili It must be noted that the washings from the surface growth of Phosphorus bacterium contain soluble substances that are not relevant for the isolation of GC pili crystals. The same is true for deep propagation liquid culture. In the case of surface growth washes (first two washes only), the volume of liquid relative to the growth is relatively small. Preferably, all wash material is centrifuged at a relatively low speed. The speed of centrifugation and the time it takes to finish spinning are by no means critical. However, about 1000~12000G (less than
It has been found to be advantageous to rotate for approximately 10-15 minutes at approximately 3KG (written as 1KG and 12KG), preferably approximately 3KG for approximately 10-15 minutes. The residue in the pellet contains both cell and pili material, both of which are stored at this time and the supernatant is discarded. The supernatant contains substantial amounts of impurities as well as small amounts of pili that are not worth recovering. If deep growth is used as the culture method, centrifugation is a little tricky since the volume of liquid is rather large. The use of diatomaceous earth sandwich filters has been found to be useful in concentrating growth from deep cultures. In this method, a very coarse filter paper is placed on a filter pad, suitably a sintered glass or Buchner type surface, and a layer of diatomaceous earth, suitably about 2 to
Place 5 mm of Celite on top and cover with a second piece of coarse filter paper. The celite acts as the actual filtration medium, and the filter paper on top merely serves to hold the surface.
The culture broth is checked for pH to ensure that pili are present in crystalline form and filtered through a filter pad, and the filtrate is discarded. The combined residue was washed at a high temperature similar to that used for the third wash of the surface growth culture.
Take up in PH buffer and centrifuge the suspension at about 1-12 KG. It must be noted, of course, that in this case the pellet contains the diatomaceous earth carrier and the cellular debris, and the pili material is present in the supernatant. At this point it is desirable to separate the GC pili material from the cell tissue debris and also from the diatomaceous earth in the case of deep growth cultures. In the case of surface culture pellets centrifuged from a low-PH wash, this breaks the non-covalent bonds between pili rods in the system, leaving the covalent bonds intact and dissolving the pili crystals. This is done by adding an aqueous medium that gives rise to single rod pili. Such a medium must either raise the pH or keep the pH unchanged. If solubilization is carried out by changing the pH, add a suitable, moderately high pH buffer to the residue. This buffer has a PH of 9.3~11 and a PH of 10.0~
10.4 is preferred. At higher PH there is a risk of denaturation of the peptide. This PH value solubilizes the T 1 and T 2 pili crystals. If it is desired to separate T1 from T2 pili in the original solid pellet, the pH of the buffer should initially be approximately
Make it larger than 7.7 and smaller than about 9.3. The suspension is then centrifuged and the supernatant kept or discarded as required by the method. If the initial solid pellet is considered to contain a substantial amount of type T 2 pili, a new buffer of high pH i.e.
9.3 or more to give a solvent layer containing T 2 pili and no type T 1 pili. The actual composition of the buffer used at this time is not critical, but Tris-buffered saline is particularly preferred. Approximately 1 of the volume of solids to total solids for both of the above modifications
Add ~3 volumes of buffer. It has also been found that this amount is not critical but sufficient to dissolve the pili material without using an excess volume of aqueous medium. If the pili are from a surface culture and this surface culture has been subjected to a third high PH wash with a similar buffer, this wash is added at this time. The pellet is then buffered into an aqueous suspension. The method of bringing the pellet into suspension is not critical; short, gentle sonication, long magnetic stirring, hand pipetting, hand mixing, swirling or mechanical stirring may be used. We have found it preferable to use mechanical stirring for a few seconds. The method of making the suspension is not important, but
Regardless of the method used, it is important that the cells are not disrupted, as this introduces undesirable substances into the aqueous layer. The occurrence of cell disruption is observed as a pink pellet layer on top of the white layer during subsequent centrifugation. The suspended material is then centrifuged. Although the method of centrifugation is not critical, we have found that the conditions described above for the first centrifugation step are suitable.
Filtration can be used instead of centrifugation. Dissolved pili are found in the supernatant or in the filtrate where the pili are precipitated by lowering the pH.
The degree to which the PH is lowered depends, of course, on whether one is operating on type T 1 or T 2 pili. Alternatively, precipitation is accomplished by adding sufficient ammonium salt;
Mineral acid salts such as sulfates are preferred, and aqueous solutions are preferred, providing ammonium sulfate concentrations of about 4% saturation to 10% saturation. However, we have found it desirable to provide an intermediate step prior to precipitation to increase yield and improve purity. In these additional harvests and purifications, both the supernatant and the pellet from the high PH centrifugation or filtration are retained. high
The pellet from the PH centrifugation step is suitably resuspended in the same aqueous medium at the same PH and the suspension is centrifuged again in the same manner. After this centrifugation, the pellet is discarded and the supernatants from both high-PH centrifugations are combined and recentrifuged. The purpose of recentrifugation is to remove residual suspended impurities. Centrifugation is therefore performed at a higher speed than before.
Do it for about 30-60 minutes at a speed of 12KG-70KG. However, it is generally preferred to rotate at about 27 KG to 40 KG for about 60 minutes. Discard the pellet and retain the supernatant. It is usually desirable to sterilize the pili solution at this time. This is required by FDA regulations for certain purposes. Such sterilization is easily achieved by passing the pili solution through a millipore filter immediately before precipitation, and we have found a 0.45 micron filter to be particularly suitable. This material must then of course be handled in an aseptic manner if sterility is to be maintained. In some circumstances it may be desirable to isolate pili into individual rod forms rather than crystalline forms. In this case, the supernatant is centrifuged at ultra high speed at 60-166 °C. 2 to 4 hours at 106 KG is suitable, thereby pelleting the pili into individual rod shapes. Pili are reprecipitated by lowering the pH of the supernatant to below 9.1. Due to the nature of the crystalline material, we have found that best results are obtained by dialysis against a suitable low PH buffer. The chemistry of the buffer is not important, but for T2 pilus the initial PH is
We have found it desirable to use a buffer between 8.3 and 8.6. Tris-buffered saline was found to be suitable. Dialysis is suitably carried out using about a 30- to 60-fold excess, preferably about 40-fold. Dialysis is performed for approximately 12 to 18 hours with magnetic stirring of the external dialysis medium. Preferably, the dialysis is carried out at low temperature, ie at room temperature of about 0-10°C. This lower temperature range reduces the effects of unwanted bacterial contamination. It must also be noted that the pH of the buffer solution depends on the temperature. Therefore, if the temperature of the buffer solution is measured after cooling the system to its working temperature, the PH will be found to have risen to 9.1. However, satisfactory results have been obtained. It is generally not necessary to change the buffer when using an excess of buffer within the ranges stated herein. The crystal suspension is then processed to separate the pili crystals.
The most suitable separation is carried out by centrifugation at moderate speeds. It has been found that centrifugation at about 3 to 8 kg for about 60 minutes is appropriate. Then discard the supernatant. If you want to further purify pili crystals, use the solution -
2 cycles of high speed centrifugation - dialysis - recentrifugation
Or repeat 3 times. Addition of a preservative is useful if the pili crystals are not used immediately despite sterilization by filtration. The preservative is not added to the pili crystal itself or to the solution containing it, but rather to the dialysis buffer used to lower the PH of the solution. If the added preservative is incompatible with the buffer, after crystallization of the pili crystals, the incompatible buffer is removed by dialysis against a compatible buffer, and then the preservative and new buffer are added. Perform dialysis using Preservatives used are formaldehyde, merthiolate and azide. About 0.02-0.05% of these preservatives are used. Each of the preservatives shown has a minor detrimental effect. Formaldehyde causes cross-linking between pili rods. Thus they do not redissolve as before. Merchiolate has no crosslinking effect and crystals regenerate, but these regenerated crystals have reduced cohesion to pili in the presence of antibodies. Nevertheless, antigenicity is not affected. Thus, when injected into a subject, they cause the formation of apparently normal antibodies against pili. Azide is a satisfactory preservative that does not affect crystal structure, antigenicity, or aggregation. Unfortunately, it is toxic and cannot be used if pili crystals are to be injected into the human body. Suitably, crystalline preparations are stored at low temperatures, ie, about 1-4°C. However, if you wish to store it for a long time, dissolve the crystal in a suitable high pH buffer, filter it with a Millipore filter, and store it in solution under sterile conditions. If pili are required in crystalline form, they are preferably reconstituted by lowering the PH to an appropriate crystallization value for T 1 or T 2 pili, as the case may be. Both sterilization and preservatives can be used if it is desired to achieve the best possible preservation conditions. Purification of pili by constant PH lysis The procedure used to purify pili at constant PH is substantially similar to that used above using different PH values. As a solubilizing agent, for example, a salt, suitably a salt of an alkali or alkaline earth metal and a mineral acid anion, with an ionic strength of 0.5 or more, suitably about 4.0 to
5.0, preferably about 4.4, urea at a concentration of about 3M to 5M,
Aqueous solutions of sucrose with concentrations greater than 50% by weight and water itself are used to reduce the ionic strength of the solution to less than 0.002M. In one modification of this embodiment of the invention, the cells,
Instead of suspending the initial centrate pellet of pili and tissue debris in a high PH medium, the reagents are used in the environment described above. This suspension is then centrifuged at low speed as before. If high yields are desired, save the supernatant from the low-speed centrifugation.
The pellet is resuspended in a similar medium, recentrifuged, and the supernatant thus obtained is combined with the previous supernatant and centrifuged at high speed. The pellet from the high speed centrifugation is discarded and the supernatant is dialyzed against an appropriate buffer to remove the solvent medium. Thus, when the solvating agent is a high concentration of salt or sucrose, the ionic strength is reduced to less than 0.5 for salt and less than 40% for sucrose.
In the case of urea, the urea is dialyzed against a suitable buffer, such as Tris-buffered saline, at PH 7.0 or PH 8.3 depending on whether you are treating T 1 or T 2 pili.
Give an ionic strength of 0.05-0.3. Similarly, when the solvating agent is water, a similar method is used to increase the ionic strength to at least 0.05. The buffers used for this purpose are the same as those used in the different PH purification methods and are also used in the same manner. Purification of GC pili by density gradient centrifugation Density gradient centrifugation is performed by centrifuging a mixture of pili and an aqueous cesium chloride solution together such that the optical density at a given wavelength is Used to indicate the part of Centrifugation is performed at PH9, but centrifugation is performed at PH10.0~
Even better results can be obtained by using 10.4 or 10.1 if appropriate. In this method, a crude pellet containing cellular material, pilus and tissue debris is suspended in a high PH buffer as indicated above, to which an appropriate amount of cesium chloride is added. For example, 10ml of aqueous medium
We have found it suitable to prepare a medium containing approximately 2 to 5 g of dry cesium chloride per portion. It has thus been found that it is most suitable to use about 7.5 g of cesium chloride in 20 ml of aqueous medium. The mixture is then spun at about 110-250 KG, suitably about 200 KG, for about 30-60 minutes, suitably about 42 hours, and the optical density of the fraction at a given point in the tube is measured. Optical density measurements at 280 nm show a single peak. The density fraction of this peak is separated and dialyzed against a low PH buffer to generate pili crystals in the same manner as described above. The actual density range of the solution fractions collected at this point at 20 °C is PH
10.1 is 1.35-1.33. The basic agglutination ability of GC pilus crystals or single pilus rods in the presence of antibodies against Phosphorus bacterium is
This is the basis of the PAT exam. In this test, serum from the blood of a subject suspected of being exposed to Phosphorus bacteria is mixed with GC pilus crystals or single pilus rods, and the mixture is observed for aggregation of the crystals or rods. In order for this test to be accurately evaluated, three important factors must be considered. First, this test is not intended to replace the standard "culture" test, but rather serves as a screen to determine exposure to phosphorus bacteria. The test is therefore positive both for subjects who have had an active infection for more than a few days and for subjects who have been exposed to the disease but have since recovered. The third caveat is that subjects who have been infected very recently may not have developed enough antibodies to give a positive test. Subjects with a positive result in this test must undergo traditional culture testing. Furthermore, as discussed below, the pili of the infectious form of Mycobacterium possess some specific immunological determinants. The pili of some bacterial strains possess one or more of these determinants. Therefore, in order to be effective, selection must be performed using pili crystals that cover the spectrum of immunological determinants. The GC pili crystals used in this test are prepared as described above. The test is performed using the subject's serum or plasma. The discussion herein regarding serum or plasma can be considered interchangeable test methods. The amount of serum or plasma required is very small. Prick the subject's finger to obtain a few drops of blood;
We have found that it is sufficient to spin these in small (approximately 250μ) centrifuge tubes to obtain a plasma of 10-20μ suitable for conducting this test. Conventionally, this type of test is performed at various dilutions.
The serum is therefore subjected to predetermined dilutions (usually serial dilutions) with suitable predetermined diluents. The nature of the diluent is not important unless it interferes with the test procedure. Buffered aqueous solutions such as phosphate buffered saline or Tris buffered saline with a pH of 7.0 to 7.5 can also be used. Tris-buffered saline with a pH of 7.2 is preferred. In the test procedure, the pili suspension is added to diluted serum to obtain a final concentration of 10-50 μg crystals per ml in suspension. We found that the best results were obtained with low concentrations of pili crystals, and therefore for the purpose of standardizing the amount of pili antibodies in the test serum, we compared pili crystals per ml of diluted serum (or plasma). 20μ
An arbitrary concentration of g was used as a standard. After mixing the pili crystals with the diluted serum, the mixture is kept warm. Heat retention time is not important, 15 minutes ~
At 48 hours, the change in reading is negligible. A rapid form of the PAT test involves stirring the serum-pili mixture by hand on a sliding surface for 1 to 3 minutes and produces similar results, but with some loss of sensitivity. The temperature at which the mixture is maintained is also not critical as long as it is maintained between 0 and about 45°C. However, the mixture should be kept at 22-40℃, approximately 22℃.
It seems preferable to hold the temperature at for at least 15 minutes. Thereafter, storing the mixture at 4°C for 24 hours does not appear to result in a significant change in titer. 37
Satisfactory results were obtained by incubating at ℃ for 30 minutes. At the end of the incubation period, place a certain amount under a dark-field microscope and note any aggregation and mark it with a symbol. Symbolization can be done in any correlative manner usual in this type of test, i.e.
+, 3+, 2+, 1+, -± and -. To determine the titer of a given sample, the last dilution giving 1+ agglutination is taken as the final reading. 1+
The symbol indicates visible aggregation that is much smaller than the standard control sample. Since titer readings vary from batch to pili batch depending on the conditions, this test should be performed in addition to the usual controls for diluent without serum and diluent with normal serum. It is recommended to monitor this test by testing the crystals against antiserum of known PAT titer. Under the conditions used, this test is doubled (x2)
It was found that the results could be reproduced within the titer index of the coefficient. Serotyping of Phosphorus bacteria Until now, it has not been possible to serotype Phosphorus bacteria into useful and meaningful systems. It is not unusual for different strains of the same species to produce different antibody responses. These antibody responses characterize the bacterial strain, and confirmation of these characteristics is an essential tool in epidemiological immunological studies of the development and origin of this particular outbreak of the disease. This is of particular interest in sexually transmitted diseases. This is because the elimination of this disease is very often through human contact channels. Thus, if the infectious agent can be identified by serotyping, this typing pathway is of great help. By examining 21 strains from sources widely distributed throughout the United States, we found the presence of at least four immunological determinants in the pili of these strains. One or more of these determinants are present in each strain. Therefore,
Infectious agents can be more easily discovered if the determinant characteristics of a particular sample can be ascertained. If the Phosphorus bacterium is from an infected subject and multiplies to produce pili crystals, the immunological determinants present in the pili crystals from the subject may cause it to become an antibody against only one determinant. Serum of the aforementioned type known to contain
It is easily detected by subjecting it to the PAT test.
The serological profile of any given sample material is thus established. Safe and Potent Lynx Disease Vaccine GC pili crystals and single rod pili were injected into test subjects and found without any toxic effects. The only negative effect was observed in chicken fetuses injected intravenously. to the test rabbit
100 to 200 μg per kg was subcutaneously injected three times, and the total dose was 300 to 600 μg per kg.
8000μg was injected twice in the same way, and the total amount was 16000μ per kg.
g was administered. 100μg/kg for red-headed monkeys
Humans received 2 to 10 μg per kg followed by a single intramuscular injection of 50 μg per kg. None of the test animals died or showed any local or systemic toxic effects, and chicken fetuses showed an ID-50 of 60 μg per pound. Reactions in human subjects vary from no systemic effects to transient nausea and fever in one of the subjects tested. PAT titer in rabbits is 1000
~8000, and reached 10000+ in red-headed monkeys.
PAT titer in humans varies from 100 to 200. The dose that infects 50% of the test subjects (ID 50 ) is on the order of 5.0×10 2 bacteria. of human subjects with PAT titers 100-200 in preliminary experiments
ID 50 showed 2.0×14 4 bacteria. This is 1.6
Log cycles of protection, or in other words, a human subject with a PAT titer of 100-200 represents a 0.86% chance of infection after one contact, whereas a non-immune subject has a 0.86% chance of infection. Humans have a risk rate of approximately 30%. Given these findings, human subjects should appropriately be administered sufficient doses of GC pili crystals for all known determinants to confer protective tolerance in humans. The PAT titer must be raised to at least 100, preferably at least 200 for each. Such amounts can be obtained by administering about 2 to 100 μg of GC pili crystals of each determinant per kg of body weight. However, a titer of 100 can be achieved with as little as 1 μg/Kg. The method of administration, if any, will depend on the sensitivity of the subject, but in most cases it is appropriate to administer from one to five times every eight weeks. GC pili crystal, single pili rod or GC
Other sources of pilin are administered in vehicles suitable for intramuscular injection. Twenty-one strains of Phosphobacterium used in the experiment were isolated from humans with Phosphorus disease and named as follows: Pittsburgh 1-2, Pittsburgh 3-2, Pittsburgh 4-2, Pittsburgh 6-2, Pittsburgh 7-2, CDC B-2, CDC C-2,
CDC M-2, CDC T-2, CDC F62-2, Atlanta 4-2, Atlanta 6-2, Atlanta 9-2, Atlanta 10-2, Seattle 1-2, Seattle 3-2, Seattle 9-2, Norhawk 2-
2. Norhawk 7-2, Dayton 8-2,
CDC005-2. All examples below describe the Pittsburgh 3-2 strain. Other bacteria in Pittsburgh 3-
Similar results can be obtained even if the same procedure is used for the two strains. Example 1 Purification of strain: A primary culture of Pittsburgh 3-2 strain was grown on Thayer-Martin agar [Manual of Clinical Microbiology (Manual of Clinical Microbiology)].
Clinical Microbiology), 2nd edition, American
Amer.Soc.Microbiol., Lenette et al.
et al.), 1974, 920 pages]. This plate was heated at 35°C in an atmosphere of 95% air and 5% carbon dioxide for about 18
Incubate for hours. Inspect the plates and re-streak them onto the GC medium for colonies resembling highly piliform T2 forms. After culturing under the same conditions as above, pick T2 type colonies and re-streak them onto the GC medium again. By the method described above, if you wish to culture the T1 type of this bacterium, you can use the less piliated T1 .
Type-dominant colonies are similarly re-streaked. Example 2 Preparation of Growth Media a Preparation of DSF Supplement A solution of cocarboxylase (0.2% by weight) in distilled water is prepared at room temperature and sterilized by passing through a 0.45 micron Millipol filter. Glucose (40
g), glutamine (1.0 g), ferric nitrate (0.5% by weight, in 10 ml of distilled water) and distilled water (90 ml) in an autoclave at 121°C at a pressure of 16 psi.
Heat for 10 minutes and cool the solution. Add 1 ml of the cocarboxylase solution prepared in advance to this autoclave solution to obtain a DSF solution. b Preparation of growth medium Bacto GC basic medium [Difco Manual, 19th edition, page 122] [Difco Manual, 19th edition, page 122]
Difco Laboratorics, Detroit, Michigan] (10.8 g) and distilled water (300 g)
ml) in a suitable container and the mixture in this container was placed in an autoclave at a pressure of 16 psi.
Heat at 121°C for 15 minutes. The vessel is removed from the autoclave and cooled to 50-60°C and the DSF supplement (3 ml) prepared as above is added. Preparation of Inoculum Plates and Growth Dishes Pyrex or aluminum growth dishes and Petrie-type inoculum dishes are cleaned, rinsed in distilled water, covered with aluminum foil and heated in an autoclave at 121° C. at a pressure of 16 psi for 30 minutes. Pour the molten growth medium of the previous example into the dish thus prepared. The slab must be poured carefully in a dust-free, closed room using aseptic methods to prevent unwanted bacterial contamination. Example 3 Growth of Inoculum T2 colonies on Thayer-Martin plates (Example 1) were re-streaked onto inoculum plates prepared as described above and grown in an atmosphere of 5% carbon dioxide and 95% air.
Incubate at 35 °C with 90% humidity. Passage sequentially until >90% of growth is of the pilus-pillated T2 colony type. Depending on the stability of the strain, the growth time is 12-24 hours, in which time the plates will be 50-75
% covered with growth. Example 4 Production of GC pili by surface culture The Petri dishes of Example 3 containing T 2 growths are washed with an aqueous casamino acid solution (5 ml, 0.7% by weight).
Sterilize the growth, scrape the medium with a glass spreader, and pipette the suspension of growth in the casamino acid solution from the plate into approximately (14 x 10 inch) 2
Divide into two growth dishes. This dish is prepared as described above. The suspension was spread flat on the surface and the dish was heated for 90 minutes in an atmosphere of 5% carbon dioxide and 95% air.
Incubate for 20 hours at 35 °C with % humidity. Incorporation of surface culture growth Prepare a stock solution of Tris-buffered saline by adding sodium chloride (510 g), Tris, i.e., tris(hydroxymethyl)aminomethane (363 g) and concentrated hydrochloric acid (100 ml) to enough stock solution to make 10 stock solutions. Prepare by dissolving in a certain amount of distilled water. PH standard use PH
Adjust by adding concentrated hydrochloric acid to 8.5. If a large pH adjustment is desired, add a concentrated (10N) aqueous sodium hydroxide solution. Before using the stock solution, dilute it to 1/6 of the original concentration. Tris-buffered saline (less than
TBS) has an initial pH of 8.5. TBS solution
Place 10 ml on the growth surface of the production dish, scrape off the growth with a glass scraper, and pipette the suspension into a reservoir. The washing and scraping is repeated with a second batch (10 ml) of TBS and both washes are pooled. The growth surface is washed a third time with ethanolamine buffer (10 ml, PH 10.1) and the suspension is kept without pooling. (Ethanolamine buffer is liquid ethanolamine 37.3ml, hydrochloric acid 1N,
Prepare by adding 147.0 ml and distilled water. ). By the above method, T2 pili and not
When culturing T1 , the pH of TBS is 7.0-7.2. If the production has progressed well, the growth has a characteristic orange/pink or reddish pink color and an odor similar to cooked food. The growth clumps into a slimy mass and is easily peeled off the agar surface of the medium when restrained with a glass spreader. The dishes containing the growth medium are cleaned, washed, sterilized as previously described and reloaded with growth medium. Example 5 Propagation of GC pili in deep culture The inoculum was prepared in a growth medium according to the method of Example 4 using the same growth medium and nutritional supplements, but without agar and using soluble starch instead of insoluble starch. In an atmosphere of 95% air and 5% CO2 ,
Incubate for 18 hours with gentle agitation in the presence of 0.5% (based on the volume of liquid medium) Celite. The culture medium is then passed through a sand German filter pad on a coarse glass funnel. The overpad consists of coarse paper, a 5 mm layer of celite and even coarser paper. The solution is discarded and the residue is treated with the third (ethanolamine buffer) washing procedure of Example 4, followed by the method of Example 6, section (see below). Example 6 Separation of Pili from Cells and Debris A The TBS suspension prepared in the previous example is placed in a centrifuge tube (the capacity of the tube depends on the number of products collected) and centrifuged at 3 Kg for 15 minutes. Discard the supernatant and retain the pellet. Add to the pellet the ethanolamine suspension from the third wash of the growth dish and an additional amount of ethanolamine buffer at pH 10.1 approximately three times the volume of the pellet in the centrifuge tube. Mix the liquid layer with a mechanical stirrer for 5 minutes.
Stir rapidly for seconds to bring the soluble portion of the pellet material into suspension. C. This suspension is then centrifuged at 3 kg for 15 minutes, and the supernatant is decanted from the pellet and saved. Next, add this pellet to three times its capacity as described above.
Resuspend in PH10.1 ethanolamine buffer;
Centrifuge at 3Kg for 15 minutes. Decant the supernatant,
Pool with the ethanolamine buffer from the previous step and discard the pellet. Combined ethanolamine buffer supernatants
Centrifuge at 31Kg for 60 minutes. Decant and save the supernatant and discard the pellet. Example 7 Crystallization of GC Pili Preparation of Dialysis Tube Material and Tris-Buffered Saline One roll of dialysis tube material [100 feet, Fisher Scientific Catalog Number 8]
-677B] in sequence a) Distilled water (twice, 4 times each time),
b) Sodium bicarbonate aqueous solution (twice, each time 4 teaspoons of distilled water containing 2 teaspoons of sodium bicarbonate)
), c) Ethylenediaminetetraacetate disodium aqueous solution (twice, each time with 4 ml of distilled water,
2 teaspoons of NaEDTA), d) aqueous ethanol (twice, each time ethanol/water, 1:1, 4);
e) Boil in distilled water (twice, 4 each time). The dialysis tube material was then soaked in distilled water containing traces of benzoic acid (4 teaspoons of distilled water and 1 teaspoon of benzoic acid).
Store inside. Dilute the Tris-buffered saline (TBS) prepared in Example 4 with distilled water to make a dialysis solution (dilute 166 ml of the stock solution to 1 with distilled water).
get. Dialysis of GC pili solution 100 ml of ethanolamine buffer containing the GC pili in solution prepared in the previous example was diluted in TBS (measured at 20°C) using the dialysis tube material prepared above and diluted TBS. Dialyze against pH 8.5) 4. Dialysis is performed in a cold room (room temperature approximately 4°C).
Magnetically stir the external dialysis buffer solution. Dialysis is performed for 18 hours. A precipitate of cloudy blue/white birefringent GC pili crystals forms at the end of the dialysis period. The precipitated material is centrifuged at 7.5 Krpm for 60 minutes, and the supernatant is discarded to obtain GC pili crystals of Pittsburg strain 3-2 Phosphorus as a pellet.
When using the above method to isolate T1 rather than T2 pili, the initial PH of TBS is 7.0-7.2. Example 8 Repurification of Pili The pellet from Example 7 is suspended in approximately 30 times its volume of ethanolamine buffer (PH 10.1).
Gently swirl the tube to dissolve the pellet, and centrifuge the suspension at 31 kg for 60 minutes.
Decant off the supernatant and discard the pellet. The supernatant is dialyzed against TBS as in Example 7 and the crystalline material thus obtained is isolated by centrifugation as in Example 7. The pellet was resuspended in ethanolamine as described above and
If sterilization is desired, pass through a 0.45 micron strainer, centrifuge and redialyze as above, and isolate by centrifugation as well. If the GC pili crystals produced in the above method are desired to be stored for a reasonable period of time, a compatible preservative is added to the dialyzed TBS solution. Suitable preservatives utilized in this method are neutral formaldehyde in water at 0.05% weight per volume, merthionate (trade name) at 0.01% weight per volume, or sodium azide at 0.02% weight per volume. . In the method described above, if the preservative is not compatible with TBS after crystallizing the pili, remove the Tris buffer by dialysis against saline (0.15 M
aqueous sodium chloride solution, 18 hours). A preservative is added to a fresh batch of this saline solution and dialyzed against a suspension of GC pili crystals for 18 hours. The crystals are stored in this medium at 40°C. Alternatively, the medium containing the crystals is frozen and stored at -70°C. Yield GC from the strain of Phosphorus bacterium described in Example 1 where the inoculum contains at least 90% T2 colony type.
The yield of pili crystals is 5-15 μg/cm 2 of the proliferating surface.
It is. Similar but slightly lower yield from T 1 colony type. Example 9 Cesium Chloride Density Gradient Isolation of GC Pili Containing the GC Pili Crystal Suspension of Example 6
Add 1 ml of TBS (PH8.5) wash to Tris PH8.5 buffer.
Dilute to 20ml with sodium hydroxide aqueous solution (0.1N)
Adjust the pH to 10.1 by adding dry cesium chloride.
Add 7.5g to this. This solution was added to Beckman L.
- Rapidly rotate at 200Kg in the SW41 rotor of a 265 centrifuge. Fractions are collected from the tube and the optical density and refractive index at 280 nm are measured for each sample. The refractive index is related to the cesium chloride density to which the refractive index reading is converted. Fraction number is plotted on the X-axis against solution density on one Y-axis and optical density on a second Y-axis. A single main peak corresponding to GC pili is located at ρ (buoyant density) of 1.3422±0.0038. Fractions 1.35 to 1.33 are combined, dialyzed, and purified by the methods of Examples 7 and 8 to obtain GC pili crystals. Example 10 Gel electrophoresis of GC pili [Method of Ornstein and Davis - Disk electrophoresis 1962]
Distillation Products Industries, Rochester, New York] 10% acrylamide gel (9.7% acrylamide and 0.3% N,N′-methylene-bis-acrylamide polymerized in TEMED) and Prepare a standard cylinder of ammonium sulfate and assemble between the gel and a storage buffer consisting of PH 8.0 Tris-HCl and 0.1% SDS. 50μ of T2 pili crystals on top gel surface
g, Cleland's reagent (0.01M) 20μ
g, SDS 1mg, glycol 20λ and bromophenol brake (0.002%) 20λ. 100°C with SDS and Cleland's reagent before pili preparation.
Heat for 2 minutes. Electrophoresis is performed at 5 ma (approximately 170 V) until bromophenol blue travels 6 cm. Remove the gel, cut the dye band, and coat the two gels with Coomassie Blue stain.
Blue Stain) (0.2%) to obtain two bands - a major band and a minor band. Freeze the uncolored gel and cut out the band corresponding to the position of the colored band. The major band is extracted with storage buffer in a rotating apparatus for 24 hours at 37°C, and the buffer is removed and evaporated to near dryness. Reproducing the product yields a single band with the same Rf value. This substance is called GC Pirin. Antigenicity test of GC Pirin The gel containing the major band is homogenized with 10 ml of saline and injected subcutaneously into three test rabbits. Test animals P〓 and P〓 receive 3.1 ml of the suspension, and P〓 receives only 2 ml. The second and third injections are given approximately 15 and 30 days later. The material for the second and third injections is the main protein in storage buffer (0.8 ml) at 37°C for 24 hours.
Extract and prepare for an hour. The extracted buffer is then combined with an equal volume of Freund's Incomplete supplement and 1/3 of each mixture is injected into each rabbit. One week after the last injection, all rabbits were given the Pittsburgh 3-2 type as shown in the table below.
It showed a titer of over 1000 in the PAT test against T2 pili.

【表】 ミオグロビン、キモトリプシノゲンおよび人間
のガンマグロブリンに対する平板ゲル電気泳動は
分子量20500〜21500の主要画分と分子量約28000
の重要でないプロテインを与える。 実施例 11 炭水化物分析―フエノール―硫酸試験 貯蔵グルコース溶液を0.1N水酸化ナトリウム
水溶液で処理して標準曲線を作成し485nmにおけ
るUV吸収を測定する。ピツツバーグ3―2ピリ
線毛およびCDC B―2ピリ線毛での試験では実
質的に同量の炭水化物含量すなわちプロテインサ
ブユニツト当り1―2ヘキソース残渣に相当する
1.49±0.56%を示す。 実施例 12 リン分析〔チエンら(Chen et al)、アナリテ
イカル・ケミストリー(Anal.Chem.)、第28巻
1756頁(1956年)の方法〕 ピリを硫酸に浸漬し、モリブデン酸アンモニウ
ム―アスコルビン酸検定によつてリン酸二水素カ
リウム水溶液に対して検定する。ピツツバーグ3
―2ピリ線毛菌株の平均値は0.332±0.026%、
CDC B―2菌株ピリ線毛は0.366±0.048%で、
それぞれプロテインサブユニツト当り2.5および
2.3リン原子を示す。 実施例 13 タイプT2ピリ線毛結晶のアミノ酸分析 〔スパツクマンら(Spackman et al)、アナ
リテイカル・ケミストリー(Anal.Chem.)、第30
巻1190頁(1958年)の修正方法〕 分析は内部標準としてノルロイシンおよび2―
アミノ―3―グアニジノプロピオン酸を用いてベ
ツクマン・スピンコ・モデル・120B・アミノ・
アシツド・アナライザー(Beckman Spinco
Model120B Amino Acid Analyzer)で行う。
プロテインサンプル(10mg)を濃塩酸で高温
(6N,110℃)で24時間排気バイアル(0.25mm
Hg)中で加水分解する。ベンスら(Bence et
al.)アナリテイカル・ケミストリー(Anal.
Chem.)、第29巻1193頁(1957年)のスペクトル
法により測定する。 アスパラギン酸+アスパラギン 26 アラニン 23 グルタミン酸+グルタミン 21 リジン 20 グリシン 17 バリン 17 セリン 14 ロイシン 12 スレオニン 9 イソロイシン 9 アルギニン 8 チロシン 7 プロリン 6 トリプトフアン 4―5 ヒスチジン 3 1/2シスチン 2 メチオニン 2 フエニルアラニン 2 アミノ酸の数−200±9、分子量21500±1000ダ
ルトン。 実施例 14 物 性 溶解度 ピリ線毛桿体の束として電子顕微鏡に現われる
ピリ線毛結晶は、約PH5.5および9.3の結晶状態で
存在する。T2変種の結晶はPH9.3〜10.1で単一ピ
リ線毛桿体に分離しはじめる。PH10.1以上ではこ
れらは単一ピリ線毛桿体として存在する。同様
に、T1ピリ線毛はPH7.7で単一ピリ線毛桿体に分
離しはじめPH8.6以上で桿体として存在する。す
なわち、結晶は全く離解する。約PH11.0以上でT2
ピリ線毛桿体は約5.5の沈降定数で、より小さい
低重合単位に分解する。 ピリ線毛結晶はPH8.5で4M塩化ナトリウム水溶
液、50%スクロース水溶液および20%飽和塩化カ
ルシウム水溶液(共に重量%)に溶解する。この
結晶はまた3Mおよびそれ以上で尿素に溶解する。 しかしながら、尿素と3.5Mまたはそれより大
で2日間以上処理するとGCピリ線毛は変性する。 超遠心分離 GCピリ線毛製剤(1mg/ml)はエタノールア
ミン緩衝液(0.147イオン強度、PH10.1)中に製
造される。この溶液をベツクマン・スピンコ・モ
デルE・ウルトラセントリフユーグ(Beckman
Spinco Model E Ultracentrifuge)で、AN―
Dローターを用いて20Krpmで操作する。未補正
沈降速度Sは37スベドベルク(svedbergs)であ
る。 ピリ線毛桿体の大きさ GCピリ線毛結晶をPH10.0で非着色TMVプロテ
インの堆積円板桿体でエタノールアミン緩衝液に
取り電子顕微鏡で調べた。GCピリ線毛の平均直
径は83.4±2.3Åである。 実施例 15 PAT試験 ピリ線毛結晶をPH7.0で30〜60μg/mlの濃度で
TBSに懸濁する。曇つていない試験血清を用い
る。試験血清が曇つている場合は、これを30Kgで
30分間遠心分離し上澄液を用いる。血清の系列希
釈を作成し、血清サンプル0.025mlとピリ線毛結
晶懸濁液0.025mlをおのおの各微量力価平板液溜
めに入れ、この混合物を室温で30分間撹拌する。
この液溜めを次いで暗視野顕微鏡で結晶塊を読
む。 次いで対照よりも大きく観察される結晶凝集の
最大希釈度を記録する。 サンプル試験 体重4〜6ポンドの白色ニユージランドの雌ウ
サギにCDCM―2、ピツツバーグ3―2,
CDCT―2,CDC005―2およびピツツバーグ4
―2菌株の精製ピリ線毛製剤をフロインドのイン
コンプリート(Freund′s Incomplete)補助液と
1:1に混合し、この混合物をスポイトで洗浄し
て乳濁化し皮下注射した。ピリ線毛約100〜200μ
g/Kgを約2週間おきに3回注射して与え、3回
目の注射から1〜2週間後ウサギから採血した。
血液を凝塊させ血清を普通の方法で除去した。次
いで最初の3試験血清を21リン菌株のピリ線毛に
対して実施した。結果を下記の表に示す。
[Table] Plate gel electrophoresis for myoglobin, chymotrypsinogen, and human gamma globulin shows a main fraction with a molecular weight of 20,500 to 21,500 and a molecular weight of about 28,000.
Provides a non-trivial amount of protein. Example 11 Carbohydrate Analysis - Phenol-Sulfuric Acid Test A standard curve is prepared by treating the stock glucose solution with 0.1N aqueous sodium hydroxide solution and measuring the UV absorption at 485 nm. Tests with Pittsburgh 3-2 pili and CDC B-2 pili showed essentially the same amount of carbohydrate content, equivalent to 1-2 hexose residues per protein subunit.
It shows 1.49±0.56%. Example 12 Phosphorus analysis [Chen et al., Analytical Chemistry (Anal.Chem.), Vol. 28
Method of page 1756 (1956)] Pili is immersed in sulfuric acid and assayed against aqueous potassium dihydrogen phosphate solution by ammonium molybdate-ascorbic acid assay. pittsburgh 3
The average value of -2 pilus strains was 0.332±0.026%;
CDC B-2 strain pili was 0.366±0.048%;
2.5 and 2.5 per protein subunit, respectively.
2.3 Shows a phosphorus atom. Example 13 Amino acid analysis of type T 2 pili crystals [Spackman et al., Anal.Chem., No. 30]
Vol. 1190, page 1190 (1958) correction method] The analysis was carried out using norleucine and 2-
Using amino-3-guanidinopropionic acid, Beckmann Spinco Model 120B Amino
Assisted analyzer (Beckman Spinco)
Performed using Model 120B Amino Acid Analyzer).
Protein samples (10 mg) were evacuated vial (0.25 mm) with concentrated hydrochloric acid at high temperature (6N, 110℃) for 24 hours.
Hydrolyzed in Hg). Bence et al.
al.) Analytical Chemistry (Anal.
Chem.), Vol. 29, p. 1193 (1957). Aspartic acid + asparagine 26 Alanine 23 Glutamic acid + Glutamine 21 Lysine 20 Glycine 17 Valine 17 Serine 14 Leucine 12 Threonine 9 Isoleucine 9 Arginine 8 Tyrosine 7 Proline 6 Tryptophan 4-5 Histidine 3 1/2 Cystine 2 Methionine 2 Phenylalanine 2 Amino acids Number -200±9, molecular weight 21500±1000 Daltons. Example 14 Physical Properties Solubility Pili crystals, which appear in an electron microscope as bundles of pili rods, exist in a crystalline state with a pH of approximately 5.5 and 9.3. Crystals of the T2 variant begin to separate into single pili rods at pH 9.3-10.1. At pH 10.1 and above, these exist as single pili rods. Similarly, T 1 pili begin to separate into single pili rods at pH 7.7 and exist as rods at pH 8.6 and above. That is, the crystals completely disintegrate. T 2 at approximately PH11.0 or higher
Pili rods degrade into smaller, less polymerized units with a sedimentation constant of approximately 5.5. Pili crystals are soluble in 4M sodium chloride aqueous solution, 50% sucrose aqueous solution, and 20% saturated calcium chloride aqueous solution (both weight %) at pH 8.5. This crystal also dissolves in urea at 3M and above. However, treatment with urea at 3.5 M or higher for more than 2 days degenerates the GC pili. Ultracentrifugation GC pili preparations (1 mg/ml) are prepared in ethanolamine buffer (0.147 ionic strength, PH 10.1). This solution was added to the Beckman Spinco Model E Ultracentrifuge (Beckman Spinco Model E Ultracentrifuge).
Spinco Model E Ultracentrifuge), AN-
Operate at 20Krpm using a D rotor. The uncorrected sedimentation velocity S is 37 svedbergs. Size of pili rods GC pili crystals were deposited disc rods of uncolored TMV protein at pH 10.0 and were taken in ethanolamine buffer and examined by electron microscopy. The average diameter of GC pili is 83.4±2.3 Å. Example 15 PAT test Pili crystals were collected at pH 7.0 at a concentration of 30-60 μg/ml.
Suspend in TBS. Use a clear test serum. If the test serum is cloudy, add 30 kg of this
Centrifuge for 30 minutes and use the supernatant. Serial dilutions of the serum are made, 0.025 ml of the serum sample and 0.025 ml of the pili crystal suspension are placed into each microtiter plate well, and the mixture is stirred for 30 minutes at room temperature.
This reservoir is then read for crystal clumps under a dark field microscope. The maximum dilution of crystal agglomeration observed to be greater than the control is then recorded. Sample Testing White New Zealand female rabbits weighing 4-6 lbs. CDCM-2, Pittsburgh 3-2,
CDCT-2, CDC005-2 and Pittsburgh 4
The purified pili preparation of the -2 strain was mixed 1:1 with Freund's Incomplete auxiliary solution, and the mixture was washed with a dropper, emulsified, and injected subcutaneously. pili approximately 100-200μ
g/Kg was given as three injections approximately two weeks apart, and the rabbits were bled 1-2 weeks after the third injection.
The blood was allowed to clot and the serum was removed in the usual manner. The first three test sera were then run against pili of the 21 Lin strain. The results are shown in the table below.

【表】【table】

【表】 前記の方法によつて7×7血清型ピリ線毛凝集
反応試験を選定した7つの菌株からのピリ線毛お
よび血清を用いて行つた。結果の説明を容易にす
るために下記の表1aに示し、交叉反応示数(同
一の菌株のピリ線毛対血清)を100に合わせ、他
の示数はそれにより調整した。
[Table] A 7x7 serotype pili agglutination test was performed using pili and serum from seven selected bacterial strains according to the method described above. To facilitate explanation of the results, shown in Table 1a below, the cross-reactivity index (pili versus serum of the same strain) was adjusted to 100, and the other indexes were adjusted accordingly.

【表】 実施例 16 血清型化 実施例15のPAT試験で3または4菌種が、た
だ1つの決定因子を持つたピリ線毛を有すること
を示した。これは4つの選ばれた菌株からの血清
を対応するピリ線毛に対して実施することにより
確認された。この結果を下記の表に示す。最大感
応度を100として種々の力価を調整した。
[Table] Example 16 Serotyping The PAT test of Example 15 showed that 3 or 4 bacterial species had pili with only one determinant. This was confirmed by running sera from four selected strains against the corresponding pili. The results are shown in the table below. Various titers were adjusted with a maximum sensitivity of 100.

【表】 未知の決定因子組成の菌株の血清型化 ピリ線毛が試験菌株から増殖し、単一決定因子
a,b,c,d,e,fおよびgを持つたピリ線
毛に対して抗血清を実施する。PAT試験でピリ
線毛は下記の表に示す如く1つまたはそれ以上の
単一決定因子で凝集反応を起すことを示した。
[Table] Serotyping of strains with unknown determinant composition. Perform antiserum. PAT tests showed that pilus agglutinate with one or more single determinants as shown in the table below.

【表】 GCピリ線毛製剤による赤血球凝集反応 一般方法 抗凝固剤としてEDTAを含有するO型の人血
を血液銀行から得た。血液の一定量を15容量のPH
7.3の0.01Mリン酸緩衝食塩水で4回洗浄し、同
じ緩衝液中3%(容量)懸濁液にすることにより
新しく赤血細胞を製造した。 1.0mg/mlピツツバーグ3―2およびCDC―M
―2ピリ線毛溶液を散乱を補正して280nmにおけ
るこの製剤の紫外線吸収を濃度の標準として用い
て製した。この1.0mg/mlピリ線毛溶液の一定量
(50λ)をユウ―ボトム・クツク・マイクロテイ
ター・プレート(U―bottom Cooke
Microtitre Plate)の最初の液溜に入れ、トリス
緩衝食塩水+0.02%アジド25λをその他のすべて
の液溜に入れ、ピリ線毛を25λ手動マイクロ希釈
器で12番目の液溜まで希釈する。 トリス緩衝食塩水または食塩水(25λ)および
25λ3%赤血細胞懸濁液を各試験液溜に加え、平
板をゆるやかに撹拌して混合し、4℃に置く。結
果を暗箱によつて1〜2時間後に観察する。 結 果 観察した赤血球凝集反応の程度は: 5+ 細胞ペレツトまたは塊がなく;液溜中は一
様に赤色 4+ 痕跡の細胞ペレツト 3+ 細胞塊の非常に明瞭な外辺を持つた小さな
細胞ペレツト 2+ 適度の塊の外辺を持つた明瞭な細胞ペレツ
ト + 液溜の面にいくつかの塊を持つた明瞭な細胞
ペレツト CDCM−2およびピツツバーグ3−2ピリ線
毛の両方についての力価検定を2回行ない、それ
を下記の表に示し対照試験を設定する。
[Table] Hemagglutination reaction with GC pili preparation General method Type O human blood containing EDTA as an anticoagulant was obtained from a blood bank. 15 volume PH of a certain amount of blood
Fresh red blood cells were prepared by washing four times with 0.01 M phosphate buffered saline at 7.3 and making a 3% (volume) suspension in the same buffer. 1.0mg/ml Pittsburgh 3-2 and CDC-M
A -2 pili solution was prepared using the ultraviolet absorbance of this formulation at 280 nm with scattering correction as a concentration standard. A fixed amount (50λ) of this 1.0 mg/ml pili solution was added to a U-bottom Cooke microtator plate (U-bottom Cooke microtator plate).
Add Tris-buffered saline + 0.02% azide 25λ to all other wells and dilute pili in the 12th well with a 25λ manual microdiluter. Tris-buffered saline or saline (25λ) and
Add 25λ3% red blood cell suspension to each test well, mix by gently agitating the plate, and place at 4°C. Observe the results after 1-2 hours by dark box. Results The degree of hemagglutination observed was: 5+ No cell pellets or clumps; uniformly red in the reservoir 4+ Traces of cell pellets 3+ Small cell pellets with very distinct edges of cell clumps 2+ Moderate Clear cell pellet with clumps on the outside + Clear cell pellet with some clumps on the surface of the reservoir Two titer assays for both CDCM-2 and Pittsburgh 3-2 pilus The results are shown in the table below and a control test is set up.

【表】 赤血球凝集反応の阻止: 赤血球凝集反応力価検定前の抗血清―ピリ線毛
混合物からのAb―Ag錯体の除去 方 法 血清のみによりバツクグランド赤血球凝集反応
を除くために、希釈しない洗浄赤血細胞
(RBCS)0.1mlをガラスの底の円るい遠心管中の
抗血清1mlづつに加える。この管をパラフイルム
で密栓し4℃でヤンキー・ローテーター
(Yankee Rotator)上の棚に直立させる。1時
間10分後、この血清を冷却したインターナシヨナ
ル・セントリフユーグ(International
Centrifuge)で2400rpmで回転させ、赤血球凝集
能を試験する。この血清を更にソルブオール
(Sorvall)RC―2遠心機で12000Gで遠心分離す
ることにより澄明にする。 抗血清のRBC処理前および処理後の種々の希
釈度におけるバツクグラウンド赤血球凝集反応因
子の吸収を次の表に要約する。
[Table] Inhibition of hemagglutination: Method for removing Ab-Ag complexes from antiserum-pili mixture before hemagglutination titer assay. Wash without dilution to remove background hemagglutination with serum alone. Add 0.1 ml of red blood cells ( RBCS ) to each 1 ml of antiserum in a round glass bottom centrifuge tube. The tubes are capped with parafilm and placed upright on a shelf on a Yankee Rotator at 4°C. After 1 hour and 10 minutes, the serum was cooled using International Centrifuge.
Centrifuge) at 2400 rpm and test for hemagglutination ability. The serum is further clarified by centrifugation at 12000 G in a Sorvall RC-2 centrifuge. The background hemagglutination factor absorption at various dilutions of the antiserum before and after RBC treatment is summarized in the following table.

【表】【table】

【表】 Ab―Ag錯体の除去 前記のようにして調製したRBC―吸着ウサギ
の前免疫および抗CDC M―2血清の系列希釈を
食塩水中で行う。各希釈の一定量(0.1ml)を1.5
mlマイクロフユーグ(Microfuge)管中の100γ/
mlM―2ピリ線毛0.1mlに加える。この管をヤン
キー・ローテーター上に直立に37℃に1時間一定
に保つ。次にこれらをベツクマン・マイクロフユ
ーグで1分間回転させる。上澄液の半分よりすこ
し多く除去し、各抗血清希釈液50λをマイクロテ
イーター(Microtitre)平板の2つの液溜のおの
おのに置く。リン酸緩衝食塩水中の3%RBCS
一定量(25λ)を加え、平板をゆるやかに撹拌し
て混合し、1時間4℃に保つ。 結果を下記の表に示す。CDC M―2ピリ線毛
の代りに他のピリ線毛を用いた場合も、このピリ
線毛に対する抗体を含有する血清で同様な結果が
得られる。
[Table] Removal of Ab-Ag complex Preimmunization of RBC-adsorbed rabbits prepared as described above and serial dilution of anti-CDC M-2 serum are carried out in saline. 1.5 aliquots (0.1ml) of each dilution
100γ/ml Microfuge tube
Add to 0.1 ml of M-2 pili. The tube is held constant at 37°C for 1 hour on a Yankee rotator. These are then spun for 1 minute in a Beckmann microfuge. A little more than half of the supernatant is removed and 50λ of each antiserum dilution is placed in each of the two reservoirs of the Microtitre plate. Add an aliquot (25λ) of 3% RBC S in phosphate buffered saline, mix by gentle agitation of the plate, and keep at 4°C for 1 hour. The results are shown in the table below. Similar results are obtained when other pili are used in place of the CDC M-2 pili and serum contains antibodies to this pili.

【表】【table】

【表】 で+赤血球凝集反応を有する。
[Table] Has + red blood cell agglutination reaction.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 リン菌(Neisseria gonorrhoeae)から誘導
された単一または凝集桿状体であつて、凝集状態
において次のリン菌株の少なくとも1つから誘導
されたピリ線毛に対する抗体を含有する血清に対
して強い凝集能を示し、PH7.7以下で難溶性、PH
9.2以上で可溶性である物質:ピツツバーグ3―
2(ATCC31149)、CDCT―2(ATCC31150)、
CDCM―2(ATCC31148)およびピツツバーグ
4―2(ATCC31151)。 2 単一桿状体であり、該桿状体の直径が約83.4
±2.3Åであり、エタノールアミンバツフアー中
PH10.1で約37Sの沈降速度を示す特許請求の範囲
第1項記載の物質。 3 リン菌のタイプT1培養物のピリ線毛から分
離された、特許請求の範囲第1項記載の物質。 4 凝集桿状体であり、PH7.7以下で難溶性、PH
8.6以上で可溶性である特許請求の範囲第3項記
載の物質。 5 200±9個のアミノ酸配列からなるペプチド
鎖であり、この鎖に共有結合している2〜3のフ
オスフエート基および1〜2のヘキソースシユガ
ーを有し、前記鎖の分子量は22000±1000ダルト
ンであり、20℃においてPH7.7以下で難溶性、PH
8.5以上で可溶性である、フオスフオグリコプロ
テインである、T1GCピリンと称される、特許請
求の範囲第1項記載の物質。 6 リン菌のタイプT2培養物のピリ線毛から分
離された、特許請求の範囲第1項記載の物質。 7 凝集桿状体である、PH8.7以下で難溶性、PH
9.2以上で可溶性である特許請求の範囲第6項記
載の物質。 8 200±9個のアミノ酸配列からなるペプチド
鎖であり、この鎖に共有結合している2〜3のフ
オスフエート基および1〜2のヘキソースシユガ
ーを有し、前記鎖の分子量は21500±1000ダルト
ンであり、20℃においてPH8.6以下で難溶性、PH
10.1以上で可溶性であるフオスフオグリコプロテ
インである、T2GCピリンと称される、特許請求
の範囲第6項記載の物質。 9 ピリ線毛化したリン菌感染防御用ワクチンと
して使用される特許請求の範囲第1項の物質。
[Scope of Claims] 1. Single or aggregated rods derived from Neisseria gonorrhoeae, which in an aggregated state contain antibodies against pili derived from at least one of the following strains of Neisseria gonorrhoeae: Shows strong agglutination ability for serum, poorly soluble at pH 7.7 or below, pH
Substances that are soluble at 9.2 or higher: Pittsburgh 3-
2 (ATCC31149), CDCT-2 (ATCC31150),
CDCM-2 (ATCC31148) and Pittsburgh 4-2 (ATCC31151). 2 A single rod-shaped body, the diameter of which is approximately 83.4
±2.3Å in ethanolamine buffer
A material according to claim 1, which exhibits a sedimentation rate of about 37S at pH 10.1. 3. The substance according to claim 1, which is isolated from the pili of a type T 1 culture of Phosphorus bacterium. 4 Agglomerated rod-shaped body, poorly soluble at pH 7.7 or below, pH
The substance according to claim 3, which is soluble at a temperature of 8.6 or higher. 5 A peptide chain consisting of a sequence of 200±9 amino acids, with 2-3 phosphate groups and 1-2 hexose sugars covalently bonded to the chain, and the molecular weight of the chain is 22000±1000 Daltons. It is poorly soluble at PH7.7 or less at 20℃, and PH
A substance according to claim 1, designated as T 1 GC pilin, which is a phosphoglycoprotein, which is soluble above 8.5. 6. A substance according to claim 1, which is isolated from the pili of a type T 2 culture of Phosphorus bacterium. 7 Agglomerated rod-like body, poorly soluble at pH 8.7 or below, pH
The substance according to claim 6, which is soluble at 9.2 or higher. 8 A peptide chain consisting of a sequence of 200±9 amino acids, with 2-3 phosphate groups and 1-2 hexose sugars covalently bonded to the chain, and the molecular weight of the chain is 21500±1000 Daltons. It is poorly soluble at PH8.6 or less at 20℃, PH
7. The substance of claim 6, designated as T 2 GC pilin, which is a phosphoglycoprotein which is soluble at 10.1 or higher. 9. The substance according to claim 1, which is used as a vaccine for preventing infection with pili-formed Phosphorus bacteria.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4237115A (en) * 1977-11-23 1980-12-02 Bactex, Inc. Method of immunization against enterotoxogenic infection by Escherichia coli
US4203971A (en) * 1978-03-23 1980-05-20 Government Of The United States Neisseria gonorrhoeae vaccine
US4241045A (en) * 1978-05-15 1980-12-23 Research Corporation Purified antigen to test for Neisseria gonorrheae antibodies
EP0049945A3 (en) * 1980-09-15 1982-12-01 Bactex Incorporated Determining a hierarchy of piliated organisms and a vaccine prepared from such organisms
US4454117A (en) * 1980-09-15 1984-06-12 Bactex, Inc. Immunization against infection by Escherichia coli
DK219084D0 (en) 1984-05-02 1984-05-02 Frederik Carl Peter Lindberg ANTIGEN
US5132205A (en) * 1988-10-07 1992-07-21 Eastman Kodak Company High ph extraction composition and its use to determine a chlamydial, gonococcal or herpes antigen
GB9417880D0 (en) * 1994-09-06 1994-10-26 Auspharm Int Ltd Vaccine
CN1245512C (en) * 1998-04-29 2006-03-15 惠氏控股有限公司 Vaccine containing recombinant pilin and used for resisting neisseria gonorrhoeae or neisseria meningitidis

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3951748A (en) * 1974-11-11 1976-04-20 Medical Products, Inc. Sensitized matrix for detection of disease

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