【発明の詳細な説明】
診断方法に有用な組換えエプスタイン−バーウイルスキャプシッド抗原
発明の背景 技術分野
本発明は、エプスタイン−バーウイルス(EBV)感染の診断および治療に関する
。背景技術
エプスタイン−バーウイルスは、ヘルペスウイルスファミリーのメンバーであ
り、ほとんどのヒトに感染する。ほとんどのヒトは、早い幼年期にウイルスに感
染し、それから生涯ウイルスを保持する。幼い子供の一次感染の大多数は無症候
である。青年および若成年おいては、EBVでの一次感染のほとんどが、伝染性単
核細胞症(IM)として現れる。(G.H.Roberts、DiagnosticsおよびClinical Te sting
27:16-21、1989)。EBVはまた、リウマチ関節炎、慢性疲労症候群、バー
キットリンパ腫、鼻咽頭癌、再生不良性貧血、攻撃性リンパ増殖障害(aggressi
ve lymphoproliferative dlsorders)、および脾臓破裂(rupture)に関係して
いる。EBVは、日和見病原体であることが知られており、しばしば、免疫抑制さ
れた患者、例えば同種移植片を有する患者または後天性免疫不全症候群(「AIDS
」)を有するヒトで発現する。
IMの診断は、主に発熱、咽頭炎、および頚部リンパ節症を含む特徴的な症状に
基づいて行われる。しかし、IMは、脾腫、肝炎、および筋肉痛、ならびに頭痛お
よびさらに明確でない症状により複雑にされ得る(S.H.Cheeseman,.Semin.He matol.
25:261-268、1988)。さらに、他の病原体、主にサイトメガロウイルス
のみならず、アデノウイルス、風疹ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、およびト
キソプラスマ(Toxoplasmagondii)も同様の症候群を引き起こし得る。現在では
、好異種抗体のテストを頻繁に行って、IMをEBV感染と関連付けている。このよ
うなテスト結果は、EBVについて必ずしも決定的ではない。なぜならば、好異種
抗体はEBVより他のウイルスによって誘導され得るため、そしてIMを有する患者
の間の好異種抗体の発生率は多くても90%であるからである(A.S.Evansら、J. Infect.Dis.
132:546-553、1975)。特に、幼い子供はしばしば好異種抗体応答
がない(C.V.SumayaおよびY.Ench、Pediatrics 75:1011−1019、1985)。
血清学診断方法は、非特異的好異種抗体が存在することをテストすることから
始まりEBV特異的血清診断にまで発展している(W.Henleら、Hum.Pathol. 5:5
51-565、1974)。現在までは、間接免疫蛍光法(IF)またはEBV感染細胞の免疫
ペルオキシダーゼ(IP)染色法によって主として行われている。標準アッセイは
、特にウイルスキャプシド抗原(VCA)のようなEBV関連抗原、初期抗原のセット
(EA、これはEA拡散およびEA制限を含む)、およびEBV核抗原(EBNA)を発現す
る選択EBV感染
培養細胞由来の固定細胞を使用する。これらの抗原は、それぞれ後期溶解相、初
期溶解相、およびEBV感染の潜在相に相当する。次に、個々の抗原またはこれら
の抗原の組合せに対する免疫グロブリンIgMおよび/またはIgG抗体の定性および
定量測定で、一次の、過去の、および再活性化EBV感染が識別され得る。しかし
、IFアッセイは時間がかかり、そしてラージスケールのテストに適切でない。
抗原生産細胞の可変性および結果が主観的に解釈されるため、これらのテストは
また標準化することは難しい。さらに、IgM-IFテストは、リウマチ因子が血清に
存在するときに非特異反応が表れるという欠点をもつ(G.Henleら、Clin.Exp .Immunol.
36:415-422、1979)。
EBV感染の特異的な血清診断を容易にするような種々の試みがされており、EBV
感染細胞から精製される天然抗原(G.R.Pearson、J.Virol.Methods 21:91-10
4、1988)またはEBV関連抗原に関連があると推定されるアミノ酸配列から経験的
またはコンピューター分析によって選択される合成ペプチドのいずれかに基づく
ミクロタイタープレートアッセイが開発されている(R.I.Foxら、J.Clin.La b.Anal.
1:140-145、1987;J.E.Geltofskyら、J.Clin.Lab.Anal. 1:153-
162、1987;J.M.MiddledorpおよびP.Herbrink、J.Viro1.Methods 21:133-1
46、1988)。
活性EBV感染の最もよい指標の1つは、ウイルスの複製に必要な構造タンパク
質である、ウイルスキャプシド抗原に対す
る抗体の存在である(G.R.PearsonおよびJ.Luka、ウイルス決定抗原の特徴付
け。エプスタイン−バーウイルスにおける:最近の発展、EpsteinおよびAchong
、 Wiley編:New York、47-73頁、1986)。ウイルスキャプシド抗原は、EBVで感
染されたすべての細胞に存在する。VCA-IgGは、一次EBV感染の初期に現れる第1
の抗体であり、そしてそれは4〜6週間で最高になる。VCA-IgGは回復期にしだ
いに減少するが、生涯検出可能なまま残る(G.H.Roberts、DiagnosticsおよびC linicalTesting
27:16-21、1989)。ほとんどすべての被験者は感染から第3週
までにVCA-IgGに対して陽性となり、そして4〜8週間後にVCA-IgG陰性になるこ
とが予想され得る。VCA-IgG抗体を検出することは、依然として単球増加症の最
も高感度な検出方法である。なぜならばVCA-IgGが検出される血清中にVCA-IgGが
ないことは、一次EBV感染の診断を除外するからである(同上)。
VCA複合体と関連する2つの主要なポリペプチドが同定されている。これらはg
p125と命名された125,000ダルトンの大きさのグリコシル化タンパク質、およびp
l60と命名された160,000ダルトンの大きさの非グルコシル化タンパク質である。
研究の結果、gp125がVCAタンパク質中で最も支配的な抗原であり、それゆえ最も
強い免疫源であることを示している(G.R.Pearsonら(1986)、上記)。gp125は
、現在または過去のEBV感染の診断に最も有用であることがすでに知られている
。伝染性単球増加症を有する確認されている個体からテストされ
る血清の100%は、この糖タンパク質に対するIgM抗体について陽性である。gp12
5はまた、VCAに対するIgA抗体を測定するための信頼できる基質としての役目を
果たしており(G.R.Pearsonら(1986)、上記)、これは鼻咽頭癌についての有
用なマーカーであると知られている(G.H.Roberts(1989)、上記)。
従来通りに、gp125はEBV感染細胞から単離および精製されている。細胞培養シ
ステムは、非常に高価で時間がかかるが、しかしながら、小量のタンパク質を生
産するにすぎない。さらに、gp125の大量生産のための適切な培養システムがな
く、それゆえルーチン診断にgp125を使用することは支持されていない。
M.Gongら(1987)、Jour.Viro1.61:499-508は、E.coliでのEBVオープン
リーディングフレームBALF4の発現を記載している。
最近、4つの診断上有用な組換えEBVタンパク質、代表的なウイルスキャプシ
ド抗原(p150)、拡散初期抗原(p54)、主要DNA結合タンパク質(p138)、およ
びEBV核抗原(p72)を用いて、免疫グロブリンIgMおよびIgG抗体の検出のための
個々の酵素結合イムノソルベントアッセイ(ELISA)が開始された(M.Gorgievs
ki-Hrisohoら、J.Clin.Microbiol. 28:2305-2311、1990)。標準IFまたはIP
アッセイによって得られた結果との直接比較において、組換えEBV ELISAは、伝
染性単球増加症(IM)の特異的および高感度な血清診断のための方法を提供する
ことが示された。
発明の要旨 発明の開示
1つの局面において、一般的に、本発明は、EBV VCA抗体のイムノアッセイに
有用である充分な選択性および感度を有する純粋な組換えEBV-gp125タンパク質
、ならびにEBV VCA-IgGおよびVCA-IgM抗体の定性的および定量的検出のための酵
素結合イムノソルベントアッセイ(ELISA)のアッセイに使用可能な充分な量お
よび純度で組換えgp125タンパク質を生産する方法を特徴とし、これは一次また
は過去のEBV感染の診断を容易にする。EBV VCA抗体のイムノアッセイに使用する
とき、結果がEBV形質転換細胞から慣習的に単離および精製されたEBV-gpl25ウイ
ルスキャプシド抗原を用いてイムノアッセイをしたときの血清陽性および血清陰
性と実質的に同じパターンを示すならば、本発明による組換えgp125タンパク質
は、「EBV VCA抗体のためのイムノアッセイに有用である充分な選択性および感
度を有する」。
本明細書で使用される用語「組換えgp125タンパク質」および、あるいは、「
組換えEBV-gp125タンパク質」は、部分的または完全にグルコシル化されている
かを問わず完全な長さの組換えgp125ポリペプチドを含み;そして部分的または
完全にグルコシル化されているかを問わずgp125ポリペプチドのあらゆる組換え
ポリペプチドフラグメント、これはEBV gp125ウイルスキャプシド抗原と免疫学
的に反応するVCA抗体と免疫学的
反応性である、を含むことを意味する。本発明の組換えgp125タンパク質は、完
全長のgp125ウイルスキャプシド抗原あるいはそれよりも短い長さを有する、グ
リコシル化または非グリコシル化ポリペプチドであり;そして、例えば、本発明
による精製組換えgp125タンパク質は、159,322番目の開始コドンと156,755番目
の終止コドンとの間のEBV DNA配列部分に相当するDNA配列をバキュロウイルス系
で発現させて作成されるが、VCA抗体のELISAにおいて、EBV感染細胞から単離お
よび精製されたEBV gp125タンパク質を用いる場合と同様に効果的であり得るこ
とが示される。
より好ましい組換えgp125タンパク質は、バキュロウイルス発現系でEBVウイル
スキャプシドタンパク質コード化DNA配列によって作成され得るが、得られた発
現生産物は例えばE.coliまたは酵母でEBVウイルスキャプシドタンパク質コー
ド化DNAによって得られた生産物より実質的により良好な特異性および感度を有
し得る。さらに、本発明の組換えgp125タンパク質は、バキュロウイルス系で高
収率で発現され得る。
本発明の組換えgp125タンパク質は、低コストでより大量に得られ得、そして
通常EBV感染細胞培養から精製されて得られるgp125よりも高純度で精製され得る
。
好ましくは、組換えEBV-gp125タンパク質を大量および高純度で作成する方法
は、バキュロウイルス発現系でEBV-gp125タンパク質をクローニングおよび発現
する工程を含み、そして得られるタンパク質をメタルアフィニティークロマトグ
ラフ
ィーによって単離および精製する工程を含む。他の一般的な局面において、本発
明は、このような方法によって作成される組換えgp125タンパク質を特徴とする
。
他の一般的な局面において、本発明は、被験者からの血清中のgp125タンパク
質結合抗体を検出するイムノアッセイにおいて組換えgp125タンパク質を使用す
ることによって被験者の現在または過去の一次EBV感染を診断する血清学的方法
;およびこの方法を実施するための装置を特徴とする。装置は、好ましくは固体
支持体され、かつ固定化および非特異的抗体をブロックした組換えgp125タンパ
ク質を含み;そしてブロックされた固定化組換えgp125タンパク質をテストされ
るサンプル(例えば血清)と接触させる方法が提供され;検出可能な標識を有す
るIgGおよび/またはIgMと結合する二次抗体が提供され;そして標識を検出する
方法が提供される。
好ましい実施態様の記載 発明を実施する最良の形態
精製EBV-gp125タンパク質
精製組換えgp125タンパク質は、本発明の方法により適切な宿主で発現可能な
ベクターにgp125をコードする配列を挿入し、そのベクターで宿主細胞を形質転
換し、およびその細胞を培養することにより大量に作成され得る。次いで、組換
えgp125は培養された細胞のライゼートから精製され得る。
昆虫細胞でのEBV-gp125タンパク質の発現
エプスタイン−バーウイルスの完全な(172,282塩基対)ヌクレオチド配列は確
立されている(R.Baerら、Nature 310:207-211、1984)。gp125タンパク質は
、BamHI A DNAフラグメントにマップされている。gp125をコード化するプラスミ
ドDNA(pTZ19-110と命名されている)を、Dr.Ferderick Wang(Harvard Medica
l School、Boston、MA)から入手した。この組換えプラスミドにおいて、gp125
をコード化する3.5kbBamHi-EcoRIフラグメントを、プラスミドベクターpTZ19Rに
クローンした(Pharmacia、Piscata Way、NJ)。このEBV配列は、EBVゲノムの15
9,469〜155,969ヌクレオチドを表す。このDNA配列から、タンパク合成開始コド
ンATG(メチオニン)はヌクレオチド159,322にあり、そして終止コドンは塩基15
6,755にあることが分かった。タンパク質の大きさを、DNA配列から95,640ダルト
ンと予測した。gp125はグリコシル化タンパク質であるので、EBV感染細胞から単
離されたタンパク質の大きさを125,000ダルトンであると決定した。
好ましくは、gp125タンパク質はバキュロウイルス系で発現される。
バキュロウイルスでのタンパク質の発現のために、プラスミドpTZ19-110を、
制限酵素NheIによってgp125コード配列のATGから33bp下流に位置する部位で切断
した。次いでコード配列を、制限酵素EcoRIで切断することによってベクターか
ら分離した。このgp125をコードするNheI-EcoRIフラグメントを、スピンドバイ
ンド(spindBind)DNA抽出ユニット(FMC、Rockla
nd、ME)を用いて低融解0.7%アガロースゲルから単離した。バキュロウイルス
転移ベクターpBlueBacHis C(Invitrogen、San Diego、CA)中での正しいリーデ
ィングフレームを得るために、DNAフラグメントをE.coliベクターpTrcHis C(I
nvitrogen、CA)のNheI-EcoRI部位にクローンした。次にgp125をコードするNcoI
-HindIIIを、pBlueBacHis Cの対応する部位でサブクローンした。このベクター
はE.coli pUCベクター由来であるので、操作の全てを、E.coli Top 10株(Invi
trogen、CA)で行った。
pBlueBacHis Cベクターは、昆虫細胞中での組換えバキュロウイルスクローン
の効果的なタンパク質発現および精製のために設計されている。pBlueBacHis C
ベクター中にクローンされるDNA配列の高いレベルでの発現は、多角体(polyhed
rin)プロモーターの存在によって可能となる。多角体タンパク質は、バキュロ
ウイルスの閉塞体(occlusion body)の主要な構造成分であり、そしてSDS-ポリ
アクリルアミドゲル上での感染したSpodoptera frugiperdaの全「染色可能な」
タンパク質の50%以上を占める。このベクターは、天然多角体リーダー配列に
続いて(N-末端からC-末端への5'から3'方向)コードする配列およびATG翻訳
開始コドン、翻訳タンパク質中の金属結合ドメインとして機能する6個のヒスチ
ジン残基の領域(tract)、ファージT7の遺伝子10からの転写安定化配列、およ
びエンテロキナーゼ切断認識配列を含有する。この配列の下流に位置する多重(
multiple)クローニング領域は、開始コドンに関連
して正しいリーディングフレームに外部遺伝子を挿入し得るようにする。このベ
クターはまた、β−ガラクトシダーゼを同時に発現(co-expression)させて、
トランスフェクションしたときに基質X-ゲルまたはブルー−ゲルの存在下、組
換えプラークの迅速な同定を可能にする。
野生型バキュロウイルスゲノム中の多角体遺伝子をはさむ(flank)配列は、p
BlueBacHls C転移ベクターの発現カセットの5'から3'に配置される。野生型ウ
イルスDNAとの同時形質転換に続いて、これらの配列の間で相同的組換えがおこ
り、ウイルス多角体エンハンサー/プロモーターエレメントの調節下で目的の遺
伝子が発現する組換えウイルスを生じる。BaculoGold線状化バキュロウイルスDN
A(PharmingenN San Diego、CA)は、pBlueBacHis Cを同時トランスフェクショ
ンに用いた。このDNAは、致死的欠失を含んでいる。従って、形質転換されたウ
イルスDNAは、その欠失が同時トランスフェクトされた多角体ベースpBlueBacHis
Cによって相補されない限り、昆虫細胞中で感染性のウイルス粒子を作成し得な
い。昆虫細胞Sf9のトランスフェクションならびに組換えウイルスの生産および
精製を、Invitrogenのマニュアルに記載の方法によって行った。
pBlueBacHls C中のgp125コード化DNAフラグメントの発現を、ウエスタンブロ
ット分析によって確認した。3日前に組換えウイルスで感染した約1mlの昆虫細
胞、および1mlのEBV形質転換ヒトB細胞株(Raji細胞株)をペレットにし、そ
して10
0μlのLaemmliバッファーに溶解した。サンプルを2分間沸騰し、次いで7.5%SDS
-ポリアクリルアミドゲルにロードし、そして70ボルトで一晩電気泳動した。タ
ンパク質を、ニトロセルロース膜に電気泳動的にトランスファーした。5%脱脂
粉乳を含むTBST((10mM Tris、pH 8.0)、1mM EDTA、0.05% Tween-20)で膜を
処理することにより、タンパク質の非特異的結合をブロックした。gp125に対す
るモノクローナル抗体を、DuPont Company(Cat♯NEA 9243)から入手し、そし
て膜結合タンパク質に添加し、そして1時間インキュベー卜し、TBSTで3回洗浄
し、次いで抗マウスIgG-アルカリホスファターゼコンジュゲートで30分間インキ
ュベートした。膜を再び3回TBSTで洗浄し、そしてNBT(ニトロブルーテトラゾ
リウム)およびBCIP(5-ブロモ-4-クロロ-3-インドールホスフェート)で発色し
た。組換えウイルスでトランスフェクトされた細胞株Sf9の抽出液中でモノクロ
ーナル抗体と反応したシングルタンパク質バンドは、EBV形質転換Raji細胞株か
らのEBV-gp125ウイルスキャプシドタンパク質のモノクローナル抗体反応バンド
の近くに移動する。この結果は、昆虫細胞中のバキュロウイルス系を使用してgp
125タンパク質の発現を確証する。
組換えgp125タンパク質の精製
例えば、上記のようにトランスフェクト昆虫培養細胞Sf9で発現された組換えg
p125は、例えばアフィニティーラムクロマトグラフィー方法によって、培養物か
ら精製され得る。
ベクターpBlueBacHis Cは、翻訳開始コドンのすぐ後に発現
されたタンパク質のN-末端領域に6個のヒスチジンのペプチドを生産するDNA配
列を含有する。この領域は、Ni2チャージされたProBond樹脂(Invitrogen、CA)
と結合する親和性を有し、従って1段階の精製が可能である。約50mlの昆虫細胞
Sf9を、100mlスピナーフラスコ中2×106細胞/mlの密度になるまで培養した。細
胞を6の感染多重性で感染させ、そして27℃で3日間培養した。細胞を遠心分離
でペレットにし、そして20mMリン酸ナトリウムおよび500mM NaClに懸濁し、そし
て超音波処理によって溶解し、そして遠心分離して、細胞の残渣を除去した。In
vitrogenに記載の方法によってProBond樹脂を通して上清から組換えタンパク質
を精製した。N-末端融合ペプチドをエンテロキナーゼ切断によってgp125タンパ
ク質から除去し、次いでProBond樹脂を通して精製した。この方法により、50ml
の培養物から約1mgのタンパク質が得られ、そしてタンパク質の純度を7.5%SDS
ポリアクリルアミドゲルで確認した。産業上の適用可能性
組換えgp125タンパク質を使用するELISA
以下のELISAは、EBV感染にしたと確認されている被験者からの血清に含まれる
EBV血清学パラメーターのアッセイに、本発明の組換えgp125タンパク質を使用し
た実施例によって検証する。
上記のように作成された約100μlの組換えgp125タンパク質
溶液(pH7.5のPBSバッファー中1μg/mlの精製組換えgp125タンパク質)をMaxia
bsorb Nunc microwell stripに添加し、そして4℃で一晩インキュベートした。
各々のプレートを200μlのTBSTバッファー(10mM Tris pH8.0、1mM EDTA)50mM
NaClおよび0.05%Tween-20)で、室温で5分間の洗浄を2回行った。それぞれ
のプレートを、300μlのTBSTバッファー中0.1%脱脂粉乳で、4℃、一晩ブロッ
クした。希釈テスト血清(TBSTバッファー中1:21希釈)の100μlアリコートを
添加し、そして37℃で1時間インキュベートし、次いでウェルを37℃で5分間TB
STで3回洗浄した。次いで100μlのアルカリホスファターゼに結合した抗ヒトIg
MおよびIgGのアリコートを添加し、37℃ 30分間インキュベートした。ウェルを3
7℃で5分間、TBSTで3回洗浄し、次いで100μlのアルカリホスファターゼ基質
(5mg p-ニトロフェニルホスフェイトおよび1mlの5xジエタノールアミンバッ
ファー(KierkegaardおよびPerry、Gaithersburg、MD)を4mgの蒸留水に添加す
ることで調製された)を添加し、37℃で30分間インキュベートした。吸光度を40
5nmで測定した。
結果を表に示す。表は、本発明の組換えgp125タンパク質を使用するELISA法[
「TTI」]と、EBV感染細胞から単離および精製されたgp125を使用する市販され
入手可能なGullの免疫蛍光法およびELISA法のキットとの比較を示す。Gullのキ
ットおよび本発明の方法についての結果は類似している。EBV感染細胞からの単
離によって得られるタンパク質は少量であるため、
およびこの物質を得るために使用される細胞培養および単離方法が高価であるた
めに、Gullのキットは非常に高価である。本発明の方法によれば、大量のタンパ
ク質が比較的安価に生産され得、大量にかつ非常に効率的なコストで生産され得
るキットが提供される。例えば免疫蛍光法を使用する従来の方法は、より時間を
要し、かつ大きな労力を使い、そして実質的な交差反応性のために、信頼の少な
い測定でしかない。
他の実施態様
他の実施態様は以下の特許請求の範囲内である。例えば、組換えgp125タンパ
ク質は、上記のバキュロウイルス系以外の発現系を使用して作成され得る。本発
明のバキュロウイルス系での発現は、例えば、E.coliまたは酵母または哺乳類
細胞での発現よりも、より好ましい。なぜならば、バキュロウイルス系は高収率
かつ高純度組換えgp125タンパク質を生産し得るからである。さらに、バキュロ
ウイルス系で作成される組換えgp125タンパク質の立体配置(折りたたみ、グリ
コシル化)は、イムノアッセイ系で高度な特異性および選択性を提供し得るEBV
形質転換ヒト細胞からのEBVgp125ウイルスキャプシド抗原のそれと充分に類似し
ている。E.coliまたは酵母で発現される組換えgp125タンパク質は、高度の特異
性および選択性に必要である立体配置に関する特性のいくつかを明らかに欠いて
いる。さらに、組換えgp125タンパク質の収率は、酵母発現系では低い。哺乳類
発現系は維持が難しく、かつ費用がかかり、そして哺乳類細胞で発現される組換
えgp125の精製は費用および時間がかかる。
例えば、E.coliで発現される組換えgp125は、充分な選択性および感度を有し
ないため、EBV VCA抗原のイムノアッセイには不十分であることが分かった。
E.coliでのタンパク質の発現のために、プラスミドpTZ19-110を以下のように
改変した。約183bpの配列を、プラスミドpTZ19-110を制限酵素NheIおよびBamHI
で切断することにより
削除したが、この部位は、Nhel部位はATGから33bp下流に、およびBamHI部位はAT
Gから150bp上流にある。両方の部位をTDNAポリメラーゼで平滑末端化して結合
し、そして得られた環状プラスミドでE.coli NM 522を形質転換した。この操作
により、新たなBamHI部位が形成された。次いでプラスミドをBamHIおよびEcoRI
で2重に切断し、そしてgp125をコードするフラグメントを発現ベクタ−pTrHisC
(Invitrogen)San Diego、CAから入手)の同じ翻訳リーディングフレーム中に
クローンした。このベクターは、誘導可能なtac(trp-lac)プロモーターの調節
下でE.coli中の組換えタンパク質を高レベルで発現するように設計されている
。このベクターはまた、翻訳開始コドン、ポリヒスチジン金属結合ドメイン、お
よびエンテロキナーゼ切断部位を含んでいる。
pTrHisC中のgp125をコードするDNAフラグメントの発現をウエスタンブロット
分析によって確認した。この手順において、形質転換細胞をLB中で30℃でOD6oo0
.5となるまで培養し、次いで、最終濃度1mMのIPTGを加えて、gp125の発現を誘
導した。インキュベーションの後、細胞を30℃で3時間培養した。約200μlの
培養を遠心分離し、そしてSDSバッファーに懸濁した。サンプルを2分間沸騰し
、次いで7.5%SDS-ポリアクリルアミドゲルにロードし、そして70ボルトで一晩
電気泳動した。タンパク質を電気泳動的にニトロセルロース膜に移動させた。
タンパク質の非特異的結合を、TBST(10mM Tr1s pH8.0、1mM EDTA、0.05%Twee
n-20)中5%脱脂粉乳で膜を処理してブロ
ックした。IFテストによって予めVCA-IgMを含有することを確認した血清を膜に
結合したタンパク質に添加し、そして1時間インキュベートし、TBSTで3回洗浄
し、次いで30分間抗ヒトIgM-アルカリホスファターゼ複合体とインキュベートし
た。血清をTBSTで再び3回洗浄し、そしてNBT(ニトロブルーテトラゾリウム)
および5-ブロモ-4-クロロ-3-インドールホスフェートを用いて発色させた。VCA-
IgM血清と反応した約95kdの分子量を有する単一のタンパク質のバンドが得られ
たが、これは、gp125がE.coliで95kdタンパク質として生産されたことを示唆す
る。しかし、EBV感染細胞から単離されたgp125分子の大きさは125kdであった。
この大きさの相違は、おそらく、E.coliではタンパク質がグリコシル化されな
いためであろう。
例えば、上記のようなE.coliの培養で発現される組換え95kd gp125タンパク
質は、培養物から、例えばアフィニティーカラムクロマトグラフィーの方法を使
用することによって精製され得る。組換え95kd gp125を、上記の方法で作成され
たE.coli形質転換細胞から、実施例に基づいて以下のプルトコルに従って精製
した。
約1.2リッターのLBブロス+グルコースおよびアンピシリンを含む培地に、1
2mlの一晩培養した融合プラスミドを含有する細胞を接種した。細胞を30℃で3
時間培養し、次いで最終濃度1mMのIPTGを添加し、発現を誘導した。細胞を30℃
でさらに3時間インキュベートし、次いで集菌して、溶解バッファー(10mMリン
酸ナトリウムpH7.0、30mM NaCl、0.25% Tw
een-20、10mM β-メルカプトエタノールおよび1mMPMSF(フェニルメチルスルホ
ニルフルオライド))に懸濁した。細胞を超音波処理で溶解し、そして遠心分離
した。
E.coliで発現した組換えgp125タンパク質は、不溶性であることが分かり、そ
して上記のようにして得られた粗画分から得られたペレットに存在していた。ペ
レットを、8M 尿素、20mMリン酸ナトリウムpH7.8、および0.5M NaClを含有する
変性バッファーに溶解した。次いで、これをProBond金属アフィニティークロマ
トグラフィー樹脂カラム(Invitrogen)San Diego、CA)に通した。カラムを洗
浄し、そしてInvitrogenのマニュアルで述べられた手順を用いてタンパク質を溶
出した。
上記のように、E.coliで発現される組換えgp125タンパク質は、EBV VCA抗体
についてのイムノアッセイに使用できない。なぜならば、一貫したかつ信頼でき
る結果を与えるには充分な選択性および感度がないためである。このようなイム
ノアッセイを実施できないことは、一部は、プロセッシングの段階で変性されて
、適切な抗原結合部位を提供し得る立体配置をもはや有していないという事実に
よるのであろう。
E.collで発現される組換えgp125タンパク質とバキュロウイルス系で発現され
る組換えgp125タンパク質との間で相違が生じるのは明らかに翻訳後修飾による
。上記のようにE.coliで発現される組換えgp125タンパク質は、約94kdの分子
の大きさを有するが、DNA配列の発現産物である非グリコシル化ポ
リペプチドで予測される分子の大きさに相当する。バキュロウイルス系での本発
明によって作成される組換えgp125タンパク質は、上記のようにE.coliで作成さ
れるものよりはるかに優れた特異性および感度を有するが、これはバキュロウイ
ルス発現タンパク質(これはEBV感染細胞から単離されるEBVgp125ウイルスキャ
プシド抗原に匹敵する分子の大きさを有する)が実質的にグリコシル化されるた
めであり得る。E.coli発現gp125タンパク質とバキュロウイルス発現gp125タン
パク質との間では、折りたたみに差があり得、この結果、抗体結合部位のコンホ
メーションに影響し、そしてその部位での抗体結合の特異性または感度に影響を
及ぼし得る。
説明してきたように、本発明のEBVgp125ウイルスキャプシド抗原をコードする
DNAの全長より短い部分の発現によって生じる組換えgp125タンパク質は、EBV感
染細胞から単離されるEBVgp125ウイルスキャプシド抗原に匹敵する抗体結合特異
性および感度を示し得る。実施例で記載されたものより小さいフラグメントも、
特許請求の範囲内であり、そして例えば以下のプロトコルによる慣例事項として
理解され得る。第1に、アミノ酸配列は、免疫学的に活性な分子の表面により多
く(より少なく)現れる親水性(および疎水性)領域について調べられ得、それ
ゆえ、抗体結合ドメイン部分をより多く(より少なく)作成し得る。次いで、結
合ドメインの部分を作成する見込みがより少なそうな配列は、標準的な技法を用
いて削除され得、そして得られた候補フラグメントまたは複
数のフラグメントは、発現され、精製され、そして単離され得、次いで上記のよ
うに記載された一般的なアッセイを用いて、これらのVCA-Ig結合特異性および感
度が測定され得る。
あるいは、候補ポリペプチドフラグメントは、周知の確立された技術および自
動化技術によって合成法で構築され得、次いで上記のように記載された一般的な
アッセイを用いて、これらのVCA-Ig-結合特異性および感度が測定され得る。し
かし、よく知られているように、組換えgp125タンパク質(またはそのあらゆる
フラグメント)の翻訳後修飾が、得られる分子の特異性および選択性に影響を及
ぼし得る範囲においては、上記で示唆されるように、合成的に生成されたポリペ
プチドフラグメントは、上記詳細に説明したように例えばバキュロウイルス系で
発現された、組換えgp125タンパク質(またはそれの組換えフラグメント)ほどE
BV VCA抗体についてのイムノアッセイに効果的ではあり得ない。Detailed Description of the Invention
Recombinant Epstein-Barr virus capsid antigen useful for diagnostic methods
Background of the Invention Technical field
The present invention relates to the diagnosis and treatment of Epstein-Barr virus (EBV) infection.
.Background technology
Epstein-Barr virus is a member of the herpesvirus family.
And infect most humans. Most humans are susceptible to the virus in early childhood.
Dye and then hold the virus for life. The majority of primary infections in young children are asymptomatic
Is. In adolescents and adolescents, most primary EBV infections are contagious.
Presents as nucleocytosis (IM). (GH Roberts,Diagnostics and Clinical Te sting
27: 16-21, 1989). EBV also affects rheumatoid arthritis, chronic fatigue syndrome, and bar
Kit lymphoma, nasopharyngeal cancer, aplastic anemia, aggressive lymphoproliferative disorder (aggressi
ve lymphoproliferative dlsorders), and spleen rupture
There is. EBV is known to be an opportunistic pathogen and is often immunosuppressed.
Patients with allografts or acquired immunodeficiency syndrome (“AIDS
)).
Diagnosis of IM is mainly due to characteristic symptoms including fever, pharyngitis, and cervical lymphadenopathy.
It is done based on. However, IM causes splenomegaly, hepatitis, and myalgias, as well as headaches.
And even more unclear symptoms can be complicated (S.H. Cheeseman ,.Semin. He matol.
twenty five: 261-268, 1988). In addition, other pathogens, mainly cytomegalovirus
As well as adenovirus, rubella virus, human immunodeficiency virus, and
Toxoplasma gondii can also cause a similar syndrome. Currently
, Frequent tests for heterologous antibodies have been linked to IM with EBV infection. This
Such test results are not always definitive for EBV. Because it is like
Since antibodies can be induced by other viruses than EBV, and patients with IM
Because the incidence of heterologous antibodies during this period is at most 90% (A.S.Evans et al.J. Infect.Dis.
132: 546-553, 1975). Especially young children often have a heterologous antibody response
There is no (C.V.Sumaya and Y.Ench,Pediatrics 75: 1011-1019, 1985).
The serological diagnostic method tests for the presence of nonspecific heterologous antibodies.
Beginning with EBV-specific serodiagnosis (W. Henle et al.,Hum. Pathol. Five:Five
51-565, 1974). Until now, indirect immunofluorescence (IF) or immunization of EBV infected cells
It is mainly performed by the peroxidase (IP) staining method. The standard assay is
, A set of EBV-related antigens, especially viral capsid antigen (VCA), early antigens
Expresses EA (which includes EA spread and EA restriction), and EBV nuclear antigen (EBNA)
Selected EBV infection
Fixed cells derived from cultured cells are used. These antigens were used in the late dissolution phase
Corresponds to the lytic phase and the latent phase of EBV infection. Then individual antigens or these
Of immunoglobulin IgM and / or IgG antibodies against different antigen combinations and
Quantitative measurements can identify primary, past, and reactivated EBV infections. However
The IF assay is time consuming and not suitable for large scale testing.
Because of the subjective interpretation of the variability of antigen-producing cells and the results, these tests
It is also difficult to standardize. Furthermore, the IgM-IF test showed that rheumatoid factor
It has the drawback that non-specific reactions appear when present (G. Henle et al.Clin. Exp . Immunol.
36: 415-422, 1979).
Various attempts have been made to facilitate specific serodiagnosis of EBV infection.
Natural antigens purified from infected cells (G.R.Pearson,J. Virol. Methods twenty one: 91-10
4, 1988) or empirically from the amino acid sequence presumed to be related to EBV-related antigens.
Or based on either synthetic peptides selected by computer analysis
A microtiter plate assay has been developed (RI Fox et al.,J. Clin. La b. Anal.
1: 140-145, 1987; J.E. Geltofsky et al.J. Clin. Lab. Anal. 1: 153-
162, 1987; J.M. Middledorp and P.M. Herbrink,J. Viro1. Methods twenty one: 133-1
46, 1988).
One of the best indicators of active EBV infection is a structural protein required for viral replication
Quality against the viral capsid antigen
The presence of antibodies (G.R. Pearson and J. Luka, characterization of virus-determining antigens).
Ke.In Epstein-Barr Virus: Recent Developments, Epstein and Achong
, Wiley: New York, pp. 47-73, 1986). Viral capsid antigen is sensitive to EBV
Present on all stained cells. VCA-IgG is the first to appear early in primary EBV infection
, And it peaks in 4-6 weeks. VCA-IgG is in the recovery phase
But it remains detectable for life (G.H. Roberts,Diagnostics and C linicalTesting
27: 16-21, 1989). Almost all subjects in the third week after infection
Be positive for VCA-IgG by 4 and become VCA-IgG negative after 4-8 weeks.
Can be expected. Detecting VCA-IgG antibody remains the most important factor in monocytosis.
Is also a highly sensitive detection method. Because VCA-IgG is detected in the serum
The absence of this excludes the diagnosis of primary EBV infection (Id.).
Two major polypeptides associated with the VCA complex have been identified. These are g
a glycosylated protein of 125,000 daltons named p125, and p
It is a non-glycosylated protein with a size of 160,000 daltons, designated as l60.
Studies have shown that gp125 is the most predominant antigen in the VCA protein and hence the most
It has been shown to be a strong immunogen (G.R. Pearson et al. (1986), supra). gp125
, Already known to be most useful in diagnosing current or past EBV infections
. Tested from confirmed individuals with infectious monocytosis
100% of sera that are positive for IgM antibodies to this glycoprotein. gp12
5 also serves as a reliable substrate for measuring IgA antibodies against VCA.
Yes (G.R. Pearson et al. (1986), supra), which is associated with nasopharyngeal cancer.
It is known to be a useful marker (GH Roberts (1989), supra).
As is conventional, gp125 has been isolated and purified from EBV infected cells. Cell culture
Stems are very expensive and time consuming, however, they produce small amounts of protein.
It only gives birth. In addition, there is no suitable culture system for large-scale production of gp125.
Therefore, the use of gp125 for routine diagnosis is not supported.
M. Gong et al. (1987),Jour. Viro 1.61: 499-508 is E. EBV open in coli
Expression of the reading frame BALF4 is described.
Recently, four diagnostically useful recombinant EBV proteins, typical virus capsi
Antigen (p150), diffusion early antigen (p54), major DNA binding protein (p138), and
And EBV nuclear antigen (p72) for the detection of immunoglobulin IgM and IgG antibodies
Individual enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) has been initiated (M. Gorgievs
ki-Hrisoho et al.J. Clin. Microbiol. 28: 2305-2311, 1990). Standard IF or IP
In direct comparison with the results obtained by the assay, recombinant EBV ELISA was
Provide a method for specific and sensitive serodiagnosis of immunocytosis (IM)
Was shown.
Summary of the invention Disclosure of the invention
In one aspect, in general, the invention provides immunoassays for EBV VCA antibodies.
Pure recombinant EBV-gp125 protein with sufficient selectivity and sensitivity to be useful
, And EBV VCA-IgG and VCA-IgM antibodies for qualitative and quantitative detection.
Sufficient amount available for the assay of the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)
And a method for producing recombinant gp125 protein with purity, which
Facilitates diagnosis of past EBV infections. Used for immunoassay of EBV VCA antibody
Sometimes, the results were EBV-gpl25 virus that was routinely isolated and purified from EBV transformed cells.
Seropositivity and seronegative when immunoassayed with Ruscapsid antigen
Recombinant gp125 protein according to the present invention if it shows substantially the same pattern as sex
States, "Sufficient selectivity and sensitivity useful in immunoassays for EBV VCA antibodies.
Have a degree. "
As used herein, the term "recombinant gp125 protein" and / or "
"Recombinant EBV-gp125 protein" is partially or fully glycosylated
Full length recombinant gp125 polypeptide, whether partial or
Any recombination of gp125 polypeptides, whether fully glycosylated
Polypeptide fragment, which is an EBV gp125 virus capsid antigen and immunology
Immunologically reactive VCA antibody
Reactive is meant to include. The recombinant gp125 protein of the present invention
A full-length gp125 virus capsid antigen or a shorter length,
A lycosylated or non-glycosylated polypeptide; and, for example, the invention
Purified recombinant gp125 protein by
A DNA sequence corresponding to the EBV DNA sequence portion between the stop codon of baculovirus system
It is prepared by expressing it in E. coli, but it was isolated from EBV-infected cells in VCA antibody ELISA.
And can be as effective as with purified EBV gp125 protein.
And are indicated.
A more preferred recombinant gp125 protein is the EBV virus in a baculovirus expression system.
Although it can be produced by a DNA sequence encoding the capsid protein,
The current product is, for example, E. EBV virus capsid protein coat in coli or yeast
It has substantially better specificity and sensitivity than the product obtained with modified DNA.
You can Furthermore, the recombinant gp125 protein of the invention is highly expressed in the baculovirus system.
It can be expressed in yield.
The recombinant gp125 protein of the present invention can be obtained in large quantities at low cost, and
Can be purified to a higher degree of purity than gp125, which is usually obtained from EBV-infected cell culture
.
Preferably, a method for producing a recombinant EBV-gp125 protein in large quantities and in high purity
Clones and expresses the EBV-gp125 protein in a baculovirus expression system
And the resulting protein is subjected to metal affinity chromatography.
rough
Isolation and purification according to In other general aspects,
Ming features recombinant gp125 protein made by such a method
.
In another general aspect, the invention provides the gp125 protein in serum from a subject.
Using Recombinant gp125 Protein in an Immunoassay to Detect Protein-Binding Antibodies
Serological methods to diagnose present or past primary EBV infection in a subject by
And an apparatus for carrying out the method. The device is preferably solid
Recombinant gp125 tamper supported and blocked immobilized and non-specific antibody
And tested blocked immobilized recombinant gp125 protein.
Provided with a sample (eg, serum) that has a detectable label
A second antibody that binds to IgG and / or IgM is provided; and the label is detected
A method is provided.
Description of preferred embodiments BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Purified EBV-gp125 protein
Purified recombinant gp125 protein can be expressed in a suitable host by the method of the invention
Insert a sequence encoding gp125 into the vector and transform the host cell with the vector.
Can be made in large quantities by substituting and culturing the cells. Then recombination
Gpl25 can be purified from lysates of cultured cells.
Expression of EBV-gp125 protein in insect cells
The complete (172,282 base pairs) nucleotide sequence of Epstein-Barr virus is definitive.
(R. Baer et al.Nature 310: 207-211, 1984). gp125 protein is
, Is mapped to the BamHI A DNA fragment. a plasmid encoding gp125
DNA (designated as pTZ19-110) was labeled with Dr. Ferderick Wang (Harvard Medica
School, Boston, MA). In this recombinant plasmid, gp125
The 3.5 kb BamHi-EcoRI fragment encoding
Cloned (Pharmacia, Piscata Way, NJ). This EBV sequence represents 15 of the EBV genome.
It represents 9,469 to 155,969 nucleotides. From this DNA sequence, the protein initiation code
ATG (methionine) is at nucleotides 159,322, and the stop codon is at base 15
Turned out to be 6,755. Determine the size of the protein from the DNA sequence by 95,640 daltons.
I predicted it. Since gp125 is a glycosylated protein, it is isolated from EBV-infected cells.
The size of the released protein was determined to be 125,000 daltons.
Preferably, the gp125 protein is expressed in the baculovirus system.
For expression of the protein in baculovirus, plasmid pTZ19-110,
Cleavage by the restriction enzyme NheI at a site located 33 bp downstream from ATG of the gp125 coding sequence
did. The coding sequence was then digested with the restriction enzyme EcoRI
Separated. The NheI-EcoRI fragment encoding this gp125 was spun
SpindBind DNA extraction unit (FMC, Rockla
nd, ME) and was isolated from a low melting 0.7% agarose gel. Baculovirus
Correct reading in the transfer vector pBlueBacHis C (Invitrogen, San Diego, CA)
The DNA fragment was transformed into E. coli vector pTrcHis C (I
nvitrogen, CA) at the NheI-EcoRI site. Then NcoI coding for gp125
-HindIII was subcloned at the corresponding sites of pBlueBacHis C. This vector
Since it is derived from the E. coli pUC vector, all the procedures were carried out using E. coli. coli Top 10 strain (Invi
trogen, CA).
pBlueBacHis C vector is a recombinant baculovirus clone in insect cells
Is designed for efficient protein expression and purification. pBlueBacHis C
High level expression of DNA sequences cloned into the vector is achieved by polyhed
rin) made possible by the presence of the promoter. Polyhedra proteins are baculo
It is the major structural component of the occlusion body of the virus, and SDS-poly
All "stainable" of infected Spodoptera frugiperda on acrylamide gels
It accounts for over 50% of protein. This vector has a natural polyhedron leader sequence
Subsequent (N-terminal to C-terminal 5'to 3'direction) coding sequence and ATG translation
Initiation codon, 6 histi that function as metal binding domain in translated protein
Gin residue region (tract), transcriptional stabilizing sequence from gene 10 of phage T7, and
And an enterokinase cleavage recognition sequence. Multiplexes located downstream of this sequence (
multiple) Cloning region is related to the start codon
So that the external gene can be inserted in the correct reading frame. This
Is also co-expressing β-galactosidase,
When transfected, in the presence of substrate X-gel or blue-gel,
Allows rapid identification of replacement plaques.
The sequence flanking the polyhedrin gene in the wild-type baculovirus genome is p
It is located 5'to 3'of the expression cassette of the BlueBacHls C transfer vector. Wild type
Following co-transformation with Ils DNA, homologous recombination between these sequences occurs.
Of the target gene under the control of the viral polyhedron enhancer / promoter element.
It produces a recombinant virus in which the gene is expressed. BaculoGold linearized baculovirus DN
A (PharmingenN San Diego, CA) cotransfected with pBlueBacHis C.
Used for This DNA contains a lethal deletion. Therefore, the transformed
Ils DNA is a polyhedron-based pBlueBacHis cotransfected with the deletion.
Not capable of producing infectious viral particles in insect cells unless complemented by C
Yes. Insect cell Sf9 transfection and recombinant virus production and
Purification was performed by the method described in the Invitrogen manual.
Expression of the gp125-encoding DNA fragment in pBlueBacHls C was analyzed by Western blotting.
It was confirmed by a dot analysis. About 1 ml of insect cells infected with recombinant virus 3 days ago
Cells and 1 ml of EBV-transformed human B cell line (Raji cell line) were pelleted and
Then 10
It was dissolved in 0 μl of Laemmli buffer. Boil sample for 2 minutes, then 7.5% SDS
-Loaded on a polyacrylamide gel and electrophoresed at 70 volts overnight. Ta
The proteins were electrophoretically transferred to nitrocellulose membranes. 5% degreasing
Membrane with TBST ((10mM Tris, pH 8.0), 1mM EDTA, 0.05% Tween-20) containing milk powder.
The treatment blocked non-specific binding of proteins. against gp125
Monoclonal antibody from DuPont Company (Cat # NEA 9243)
Membrane-bound protein, incubate for 1 hour, and wash 3 times with TBST
Then incubate with anti-mouse IgG-alkaline phosphatase conjugate for 30 minutes.
Was added. The membrane was washed again 3 times with TBST, and NBT (nitroblue tetrazo
) And BCIP (5-bromo-4-chloro-3-indole phosphate)
It was Monochrome in extract of recombinant virus-transfected cell line Sf9
The single protein band that reacted with the primary antibody was the EBV-transformed Raji cell line.
And others EBV-gp125 virus capsid protein monoclonal antibody reaction band
Move closer to. This result uses the baculovirus system in insect cells to
Confirm expression of 125 protein.
Purification of recombinant gp125 protein
For example, recombinant g expressed in transfected insect cell culture Sf9 as described above.
Is p125 in culture, for example, by affinity ram chromatography methods?
Can be purified from
Vector pBlueBacHis C is expressed immediately after the translation initiation codon
DNA sequence producing 6 histidine peptides in the N-terminal region of the prepared protein
Contains rows. This area is2Charged ProBond resin (Invitrogen, CA)
It has an affinity to bind to and thus allows a one-step purification. About 50 ml insect cells
2x10 Sf9 in a 100 ml spinner flask6Cultivated to a density of cells / ml. Fine
Vesicles were infected at a multiplicity of infection of 6 and incubated at 27 ° C for 3 days. Centrifuge cells
Pellet, and suspend in 20 mM sodium phosphate and 500 mM NaCl, and
Cells were lysed by sonication and centrifuged to remove cell debris. In
Recombinant protein from supernatant through ProBond resin by the method described in vitrogen
Was purified. The N-terminal fusion peptide is cleaved off by the enterokinase gp125 tamper
It was removed from the matrix and then purified through ProBond resin. With this method, 50 ml
About 1 mg of protein was obtained from a culture of
It was confirmed by polyacrylamide gel.Industrial applicability
ELISA using recombinant gp125 protein
The following ELISA is included in sera from subjects known to have EBV infection
The recombinant gp125 protein of the invention was used to assay EBV serological parameters.
It will be verified by the embodiment.
Approximately 100 μl of recombinant gp125 protein prepared as above
The solution (1 μg / ml purified recombinant gp125 protein in PBS buffer pH 7.5) was added to Maxia
Add to bsorb Nunc microwell strip and incubate overnight at 4 ° C.
200μl of TBST buffer (10mM Tris pH8.0, 1mM EDTA) 50mM for each plate
Washing with NaCl and 0.05% Tween-20) for 5 minutes at room temperature was performed twice. Respectively
Plate with 300 μl 0.1% nonfat dry milk in TBST buffer at 4 ° C overnight.
I'm sorry. A 100 μl aliquot of diluted test serum (1:21 dilution in TBST buffer)
Add and incubate at 37 ° C for 1 hour, then wells at 37 ° C for 5 minutes TB
Washed 3 times with ST. Then 100 μl of anti-human Ig bound to alkaline phosphatase
Aliquots of M and IgG were added and incubated at 37 ° C for 30 minutes. 3 wells
Wash 3 times with TBST for 5 minutes at 7 ° C, then 100 μl of alkaline phosphatase substrate
(5 mg p-nitrophenyl phosphate and 1 ml 5x diethanolamine buffer)
Add fur (Kierkegaard and Perry, Gaithersburg, MD) to 4 mg of distilled water
Was prepared) and incubated at 37 ° C for 30 minutes. Absorbance 40
It was measured at 5 nm.
The results are shown in the table. The table shows the ELISA method using the recombinant gp125 protein of the present invention [
"TTI"] and commercially available using gp125 isolated and purified from EBV infected cells.
A comparison with available Gull immunofluorescence and ELISA kits is shown. Gull's key
And the results for the method of the invention are similar. Single cells from EBV infected cells
Since the protein obtained by separation is small,
And the cell culture and isolation methods used to obtain this material were expensive
For that reason, Gull's kit is very expensive. According to the method of the present invention, a large amount of tamper
Quality can be produced relatively cheaply, in large quantities and at very efficient costs.
Kit is provided. Traditional methods, for example using immunofluorescence, are more time consuming.
Less costly, more labor intensive, and less reliable because of the substantial cross-reactivity.
It is only a bad measurement.
Other embodiments
Other embodiments are within the following claims. For example, recombinant gp125 tamper
The cytoplasm can be made using expression systems other than the baculovirus system described above. Departure
Expression in the light baculovirus system is described, for example, in E. coli or yeast or mammal
More preferable than expression in cells. Because the baculovirus system has a high yield
In addition, a high-purity recombinant gp125 protein can be produced. In addition, baculo
Configuration of recombinant gp125 protein produced by the viral system (folding, green
(Cosylation) can provide a high degree of specificity and selectivity in immunoassay systems.
Sufficiently similar to that of the EBV gp125 virus capsid antigen from transformed human cells.
ing. E. Recombinant gp125 proteins expressed in E. coli or yeast are highly specific
Apparently lacking some of the conformational properties required for sex and selectivity
There is. Moreover, the yield of recombinant gp125 protein is low in yeast expression systems. mammalian
Expression systems are difficult and expensive to maintain, and recombinant expressed in mammalian cells
E Purification of gp125 is expensive and time consuming.
For example, E. Recombinant gp125 expressed in E. coli has sufficient selectivity and sensitivity
Therefore, it was found to be insufficient for immunoassay of EBV VCA antigen.
E. For expression of the protein in E. coli, plasmid pTZ19-110 was
Modified. Approximately 183 bp sequence was obtained by using plasmid pTZ19-110 with restriction enzymes NheI and BamHI.
By cutting with
This site was deleted, but the Nhel site was 33 bp downstream from ATG and the BamHI site was AT.
150 bp upstream from G. Both sites are blunted with TDNA polymerase and bound
And E. coli with the resulting circular plasmid. coli NM 522 was transformed. This operation
Resulted in the formation of a new BamHI site. The plasmid was then BamHI and EcoRI
Was cleaved double-stranded with the expression vector and the fragment encoding gp125 was inserted into the expression vector pTrHisC.
(Invitrogen) from San Diego, CA) in the same translation reading frame
Cloned. This vector regulates the inducible tac (trp-lac) promoter
Below E. Designed to express recombinant proteins in E. coli at high levels
. This vector also contains a translation initiation codon, a polyhistidine metal binding domain, and
And an enterokinase cleavage site.
Western blot expression of a DNA fragment encoding gp125 in pTrHisC
Confirmed by analysis. In this procedure, transformed cells were OD in LB at 30 ° C.6oo0
Incubate to 0.5 and then add 1 mM final concentration of IPTG to induce expression of gp125.
Led. After the incubation, the cells were incubated at 30 ° C for 3 hours. About 200 μl
The culture was centrifuged and suspended in SDS buffer. Boil the sample for 2 minutes
, Then loaded on 7.5% SDS-polyacrylamide gel, and at 70 volts overnight
Electrophoresed. Proteins were electrophoretically transferred to nitrocellulose membranes.
For non-specific binding of proteins, TBST (10 mM Tr1s pH8.0, 1 mM EDTA, 0.05% Twee
n-20) with 5% skim milk powder in
I clicked. Serum that had been previously confirmed to contain VCA-IgM by IF test was applied to the membrane.
Add to bound protein and incubate for 1 hour and wash 3 times with TBST
Then incubate for 30 minutes with anti-human IgM-alkaline phosphatase complex
It was Serum was washed again with TBST three times, and NBT (nitroblue tetrazolium)
And developed with 5-bromo-4-chloro-3-indole phosphate. VCA-
A single protein band with a molecular weight of approximately 95 kd was obtained which reacted with IgM serum.
However, this is because gp125 is E. Suggested to be produced as a 95kd protein in E. coli
It However, the size of the gp125 molecule isolated from EBV infected cells was 125 kd.
This size difference is probably due to E. Protein is not glycosylated in coli
It is probably because
For example, the E. Recombinant 95kd gp125 protein expressed in E. coli culture
The quality is determined from the culture using methods such as affinity column chromatography.
Can be purified by using. Recombinant 95kd gp125 was created by the above method
E. Purified from E. coli transformed cells according to the following protocol based on the examples
did.
Add approximately 1.2 liters of LB broth + glucose and ampicillin to the medium,
Cells containing fusion plasmid containing 2 ml of overnight culture were inoculated. Cells at 30 ° C for 3
After culturing for a time, IPTG was added at a final concentration of 1 mM to induce expression. Cells at 30 ° C
Incubate for a further 3 hours, then harvest and lyse buffer (10 mM phosphate buffer).
Sodium acid pH 7.0, 30 mM NaCl, 0.25% Tw
een-20, 10 mM β-mercaptoethanol and 1 mM PMSF (phenylmethylsulfone)
Nilfluoride)). Lyse cells by sonication and centrifuge
did.
E. The recombinant gp125 protein expressed in E. coli was found to be insoluble and
And was present in the pellet obtained from the crude fraction obtained as described above. Bae
Ret containing 8M urea, 20mM sodium phosphate pH 7.8, and 0.5M NaCl
It was dissolved in denaturing buffer. This is then used for ProBond metal affinity chromatography.
A chromatography resin column (Invitrogen) San Diego, CA). Wash the column
Clean and lyse the protein using the procedure described in the Invitrogen manual.
I put it out.
As mentioned above, E. Recombinant gp125 protein expressed in E. coli is EBV VCA antibody
Can not be used in the immunoassay. Because it ’s consistent and reliable
This is because there is not sufficient selectivity and sensitivity to give good results. Im like this
The inability to perform a non-assay is partly denatured during processing.
, To the fact that they no longer have a configuration that can provide the appropriate antigen binding site
I think it depends.
E. Recombinant gp125 protein expressed in coll and expressed in baculovirus system
Differences with other recombinant gp125 proteins are apparently due to post-translational modifications
. As described above, E. The recombinant gp125 protein expressed in E. coli is a molecule of approximately 94 kd.
Size, but is the product of expression of the DNA sequence.
Corresponds to the predicted molecular size of the polypeptide. Main issue with baculovirus system
Recombinant gp125 protein produced by M. a. Created with coli
It has much better specificity and sensitivity than
Rus-expressed protein, which is an EBV gp125 viral vector isolated from EBV-infected cells.
Has a molecular size comparable to the pseudoid antigen) and is substantially glycosylated
It can be E. coli expressed gp125 protein and baculovirus expressed gp125 protein
There may be differences in folding with the protein, which results in conformation of the antibody binding site.
Formation, and thus the specificity or sensitivity of antibody binding at that site.
Can affect.
As has been described, it encodes the EBV gp125 viral capsid antigen of the invention.
Recombinant gp125 protein produced by expression of a portion of the DNA shorter than full length is
Antibody binding specificity comparable to EBV gp125 virus capsid antigen isolated from stained cells.
Sex and sensitivity. Fragments smaller than those described in the examples also
Within the scope of the claims, and as a convention, for example by the following protocol
Can be understood. First, the amino acid sequence is enriched on the surface of immunologically active molecules.
Can be investigated for hydrophilic (and hydrophobic) regions that appear less (less),
Therefore, more (less) antibody binding domain moieties can be made. Then, the result
Sequences that are less likely to create part of a synthetic domain use standard techniques.
Can be deleted, and the resulting candidate fragment or
A number of fragments can be expressed, purified and isolated, then as described above.
These VCA-Ig binding specificities and sensitivity were determined using the general assay described above.
The degree can be measured.
Alternatively, candidate polypeptide fragments may be generated using well-known and established techniques and techniques.
Can be constructed synthetically by mobilization techniques and then described in general as described above.
Assays can be used to measure these VCA-Ig-binding specificities and sensitivities. Shi
However, as is well known, recombinant gp125 protein (or any of its
Post-translational modification of (fragment) affects the specificity and selectivity of the resulting molecule.
To the extent possible, synthetically produced polypep tides, as suggested above,
Peptide fragments are, for example, in the baculovirus system as described in detail above.
E as expressed, recombinant gp125 protein (or recombinant fragment thereof)
It cannot be effective in immunoassays for BV VCA antibodies.
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(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI
G01N 33/569 L 8310−2J
33/571 8310−2J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI G01N 33/569 L 8310-2J 33/571 8310-2J