JP4739521B2 - Polypeptides containing N-terminal choline-binding protein A truncated amino acids, vaccines derived therefrom and uses thereof - Google Patents

Polypeptides containing N-terminal choline-binding protein A truncated amino acids, vaccines derived therefrom and uses thereof Download PDF

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Description

【0001】
一般に本発明は、N−末端コリン結合プロテインA切端形ポリペプチドに関する。本発明はまた、細菌感染(特に肺炎球菌)に対する防御を提供するかまたは防御抗体を誘発するワクチン、並びに診断および受動免疫療法で使用する前記ポリペプチドに対する抗体および拮抗物質に関する。前記ポリペプチドおよび/または前記ポリペプチドをコードする核酸は、肺炎球菌の細菌性付着因子の競合性抑制物質としてもまた有用である。本発明の最後の目的は、前記ポリペプチドを用いる治療法である。
【0002】
従来技術
肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)は、侵襲性感染(例えば敗血症、髄膜炎、中耳炎および大葉性肺炎)の主要原因であるグラム陽性菌である(Tuomanen et al., NEJM 322:1280-1284(1995))。肺炎球菌は上下気道の細胞に強力に結合する。ほとんどの細菌のように、肺炎球菌のヒト細胞への付着は、真核細胞の炭水化物にレクチン様態様で結合する細菌表面蛋白質が表出されることによって達成される(D. Cundell & E. Tuomanen, Microb. Pathog. 17:361-374(1994))。肺炎球菌は、無症候性態様とみなされる経過の1つである非炎症上皮と結合する。侵襲性疾患への変化は、ヒト細胞を活性化させてヒトの細胞上で利用可能なレセプターの数および型を変化させる炎症因子の局所産生を伴う(D. Cundell et al., Nature 377:435-438(1995))。この新しい設定で機会を与えられ、肺炎球菌はこれらの未調節レセプターの1つ、血小板活性化因子(PAF)レセプターを利用しこれと嵌合するようである(Cundell et al., Nature 377:435-438(1995))。PAFレセプターが出現してから数分以内に、一挙に肺炎球菌の吸着および侵入が強化される。例えば、可溶性レセプター類似体による活性化細胞への細菌結合の抑制は、動物モデルでは疾患の進行を阻害する(I. Idanpaan-Heikkila, J. Infect. Dis. 176:704-712(1997))。これについて特に有効なものは、シアリン酸付加または非付加ラクト−N−ネオテトラオース含有可溶性炭水化物で、これは肺炎球菌のヒト細胞へのin vitro結合を防ぎ、肺でのin vivoコロニー形成を予防する。
【0003】
コリン結合蛋白質:付着因子候補構造遺伝子:
肺炎球菌は、細胞壁のテイコイル酸またはリポテイコイル酸との非共有結合によって細菌表面と結合できる表面蛋白質類を産生する。肺炎連鎖球菌の表面は、ホスホリルコリンと非共有結合によって結合するコリン結合蛋白質(CBP)類で修飾されている。cbpAは、キメラ構造を示す75kDの表面露出コリン結合蛋白質である。固有のN−末端ドメインプロリン富裕領域とそれに続くコリン結合に必要な10の反復領域で構成されるC−末端ドメインが存在する。
【0004】
cbpAは、真核細胞の表面に存在する糖共役物含有レセプターに対する付着因子(リガンド)である。cbpAに欠損がある変異体は、幼獣ラットモデルの鼻咽頭コロニー形成で毒性の低下を示した。この結合は、テイコイル酸を修飾するコリン決定基を標的とし、同種類の蛋白質のそれぞれに存在する象徴部コリン結合ドメインによって仲介される。このコリン結合ドメインは自己溶解に関する実験でLopezらによって発見され完全に性状が明らかにされた(Ronda et al., Eur. J. Biochem. 164:621-624(1987))。このドメインを含む他の蛋白質には、肺炎球菌ファージのオートリシンおよびその防御抗原、肺炎球菌表面蛋白質A(PspA)が含まれる(C. Ronda et al., Eur. J. Biochem. 164:621-624(1987); L.S. McDaniel et al., Microb. Pathog. 13:261-269(1992))。
【0005】
同種類の他のものとC−末端を共有するが、ヒト細胞との結合活性がその固有のN−末端ドメインから生ずるcbpAは鼻咽頭領域でコロニーを形成することができない。コロニー形成過程と発症は第一のステップとしてヒト細胞への肺炎球菌の結合に依存するので、交差反応抗体またはこのドメインを模倣したペプチドの競合抑制によるN−末端ドメインの機能の妨害は疾患の阻止に極めて重要であろう。抗肺炎球菌ワクチンのためのコリン結合蛋白質については国際出願PCT/US97/07198号で考察されている(このPCT出願は参照により本明細書に含まれる)。肺炎連鎖球菌に対する現在のワクチンは、この菌の非常に一般的な23の血清型の莢膜の精製炭水化物を利用するが、そのようなワクチンは50%しか防御能をもたず(Shapiro et al., NJEM 325:1453(1991))、2才以下では免疫原性をもたない。さらに、多剤耐性微生物の感染では、治療用ペプチドはオプションとして治療に用いられるであろう。したがって、本発明は、防御ワクチンを提供することにより長い間希求されてきたものに応える。
【0006】
発明が解決しようとする課題
本発明は、N−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドを提供する。本ポリペプチドは、配列番号1、3−7または9−11に示されるアミノ酸配列(そのフラグメント、変異体、変種、類似体または誘導体を含む)を含む。さらに、本発明は、その三次元構造を表示する配列番号24に示すアミノ酸をもつN−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドおよびそのようなポリペプチドの製造方法を提供する。本単離ポリペプチドは、細菌感染、好ましくは肺炎球菌に対する動物およびヒトの免疫に適している。
本発明のまた別の目的は、レクチン活性をもちコリン結合活性をもたないN−末端コリン結合プロテインA切端形である。本発明はさらに免疫原性N−末端コリン結合プロテインA切端形またはそのフラグメントを提供する。
【0007】
本発明はまた単離核酸、例えばリコンビナントDNAもしくはクローン化遺伝子、またはその縮重変種、変異体、類似体、フラグメントに関する。これらは、本単離ポリペプチドをコードするか、または本ポリペプチドの活性を競合的に抑制する。その縮重物、変種、変異体、類似体またはフラグメントを含む本単離核酸は、好ましくは、配列番号12、14−17、19−22または23に示す配列を有する。本発明の別の実施態様では、リコンビナントDNA分子またはそのようなクローン化遺伝子の完全なDNA配列は発現制御配列に機能的に連結され、適切なホストに導入される。したがって本発明は、本発明をコードするDNA配列、より具体的には上記に示した配列から決定されたDNA配列またはそのフラグメントを含むクローン化遺伝子またはリコンビナントDNA分子で形質転換した単細胞ホストを包含する。
【0008】
本単離ポリペプチドに対する抗体には、自然な状態で生成された抗体および遺伝子組換えによって製造された抗体が含まれる。これらにはポリクローナル抗体および既知の遺伝子技術によって製造されるモノクローナル抗体の両方、並びに二特異性(キメラ)抗体が含まれ、さらに細菌の付着を調節する能力と一緒に診断的用途に適した他の機能も含む抗体、例えば競合剤(ただしこれに限定されない)も含まれる。
【0009】
本発明のさらに別の目的は、細菌またはそのサブユニットの量または活性を制御するために哺乳類を処置し、侵襲性、偶発性、または特発性病状を治療し、またはそれらの不本意な結果を回避する方法を提供する。本発明は治療で使用する医薬組成物を提供する。これら医薬組成物は、本単離ポリペプチド、それらのサブユニットまたはそれらの結合相手を主成分とする。
最後に、本発明は医薬組成物、ワクチンおよび診断薬並びにそれらを使用する治療方法を提供する。
【0010】
課題を解決する手段
本発明の目的は、N−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドである。本ポリペプチドは肺炎球菌の感染に対して動物を免疫する場合の使用に適している。これらのポリペプチドまたはそのフラグメントは、適切なアジュバントとともに製剤化される場合、肺炎球菌および交差反応性蛋白質をもつ他の細菌に対する防御用ワクチンとして用いることができる。
【0011】
本発明は、N−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドを提供する。ある実施態様では、本ポリペプチドは、配列番号1、3−5、7または9−11のいずれかに示すアミノ酸配列(そのフラグメント、変異体、変種、類似体またはその誘導体を含む)を有する。別の実施態様では、本ポリペプチドはアミノ酸KXXE(配列番号6)を有する。
【0012】
本発明は、図2に示すN−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドを提供する。ある実施態様では、本ポリペプチドは図2に示す保存領域であるアミノ酸配列を有する。例えば、保存領域にはアミノ酸配列158から210;158から172;300から321;331から339;355から365;367から374;379から389;409から427;および430から447が含まれるが、ただしこれらに限定されない。図2は、本発明に包含されるCbpAのN−末端領域の核酸およびアミノ酸配列の種々の血清型の相同性を示す。
【0013】
さらに、本発明は、その三次元構造を表示する配列番号24に示すアミノ酸配列をもつN−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドを提供する。ある実施態様では、ポリペプチドはその類似体、フラグメント、変異体または変種である。包含される変種は図2に示されている。本発明はまた、図2に示す血清型4の約16位から約475位のアミノ酸、または図2に示す血清型4に対応するアミノ酸を有するN−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドを提供する。ある実施態様では三次元構造は天然の蛋白質に存在するものと一致する。
【0014】
本ポリペプチドの製造方法は例えば以下のとおりである:ヒドロキシルアミンで完全長のコリン結合プロテインAを切断する。この場合、ヒドロキシルアミンは、血清型R6xおよび血清型4の475位のアミノ酸アスパラギン(N)でコリン結合プロテインAを切断するか、または図2に示す異なる血清型の場合は血清型R6xまたは血清型4に対応するアミノ酸で切断し、それによってN−末端コリン結合プロテインA切端形を生成する。コリン結合プロテインA切端形またはそのフラグメントを作製し、さらに天然の三次元構造(すなわち完全長のコリン結合プロテインAの構造)を保持するまた別の方法も意図されており、当業者には明らかである。本ポリペプチドはその三次元構造を保持するので、単離されたポリペプチドは、動物およびヒトを細菌感染(好ましくは肺炎球菌)に対して免疫する場合の免疫原としての使用に適している。
【0015】
コリン結合プロテインA(CbpA)の血清型4のアミノ酸配列を含むポリペプチドは以下のとおりである:
ENEGATQVPTSSNRANESQAEQGEQPKKLDSERDKARKEVEEYVKKIVGESY
AKSTKKRHTITVALVNELNNIKNEYLNKIVESTSESQLQILMMESRSKVDEAV
SKFEKDSSSSSSSDSSTKPEASDTAKPNKPTEPGEKVAEAKKKVEEAEKKAKD
QKEEDRRNYPTITYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKVKANEPRDEQKIKQAE
AEVESKQAEATRLKKIKTDREEAEEEAKRRADAKEQGKPKGRAKRGVPGEL
ATPDKKENDAKSSDSSVGEETLPSPSLKPEKKVAEAEKKVEEAKKKAEDQKE
EDRRNYPTNTYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKEEAKEPRNEEKVKQAKAE
VESKKAEATRLEKIKTDRKKAEEEAKRKAAEEDKVKEKPAEQPQPAPAPKAE
KPAPAPKPEN(配列番号24)。
【0016】
"ポリペプチドR2"は、以下の配列を有するコリン結合プロテインA(CbpA)血清型4のN−末端切端形(図1参照)の16位から444位のアミノ酸配列を含むポリペプチドを指す:
ENEGATQVPTSSNRANESQAEQGEQPKKLDSERDKARKEVEEYVKKIVGESY
AKSTKKRHTITVALVNELNNIKNEYLNKIVESTSESQLQILMMESRSKVDEAV
SKFEKDSSSSSSSDSSTKPEASDTAKPNKPTEPGEKVAEAKKKVEEAEKKAKD
QKEEDRRNYPTITYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKVKANEPRDEQKIKQAE
AEVESKQAEATRLKKIKTDREEAEEEAKRRADAKEQGKPKGRAKRGVPGEL
ATPDKKENDAKSSDSSVGEETLPSPSLKPEKKVAEAEKKVEEAKKKAEDQKE
EDRRNYPTNTYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKEEAKEPRNEEKVKQAKAE
VESKKAEATRLEKIKTDRKKAEEEAKRKAAEEDKVKEKPA(配列番号1)。
【0017】
コリン結合プロテインA(CbpA)血清型4のN−末端切端形のポリペプチドR2をコードするDNA配列は以下のとおりである:
GAGAACGAGGGAGCTACCCAAGTACCCACTTCTTCTAATAGGGCAAATGA
AAGTCAGGCAGAACAAGGAGAACAACCTAAAAAACTCGATTCAGAACGA
GATAAGGCAAGGAAAGAGGTCGAGGAATATGTAAAAAAAATAGTGGGTG
AGAGCTATGCAAAATCAACTAAAAAGCGACATACAATTACTGTAGCTCTA
GTTAACGAGTTGAACAACATTAAGAACGAGTATTTGAATAAAATAGTTGA
ATCAACCTCAGAAAGCCAACTACAGATACTGATGATGGAGAGTCGATCAA
AAGTAGATGAAGCTGTGTCTAAGTTTGAAAAGGACTCATCTTCTTCGTCAA
GTTCAGACTCTTCCACTAAACCGGAAGCTTCAGATACAGCGAAGCCAAAC
AAGCCGACAGAACCAGGAGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTG
AAGAAGCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAA
CTACCCAACCATTACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTCCG
ATGTGGAAGTTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGTGAAAGCTAA
CGAACCTCGAGACGAGCAAAAAATTAAGCAAGCAGAAGCGGAAGTTGAG
AGTAAACAAGCTGAGGCTACAAGGTTAAAAAAAATCAAGACAGATCGTG
AAGAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAGAGCAGATGCTAAAGAGCAAG
GTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGCTAGCAAC
ACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGCGTAGGTG
AAGAAACTCTTCCAAGCCCATCCCTGAAACCAGAAAAAAAGGTAGCAGA
AGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGAAAAAAGCCGAGGATCAAAAA
GAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAACCAATACTTACAAAACGCTTGAACT
TGAAATTGCTGAGTCCGATGTGGAAGTTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAG
TAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCGAAACGAGGAAAAAGTTAAGCAAGC
AAAAGCGGAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTACAAGGTTAGAAAAA
ATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAAAGCAG
CAGAAGAAGATAAAGTTAAAGAAAAACCAGCTG(配列番号12)。
【0018】
血清型4のCbpAのアミノ酸配列は以下のとおりである:
ENEGATQVPTSSNRANESQAEQGEQPKKLDSERDKARKEVEEYVKKIVGESY
AKSTKKRHTITVALVNELNNIKNEYLNKIVESTSESQLQILMMESRSKVDEAV
SKFEKDSSSSSSSDSSTKPEASDTAKPNKPTEPGEKVAEAKKKVEEAEKKAKD
QKEEDRRNYPTITYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKVKANEPRDEQKIKQAE
AEVESKQAEATRLKKIKTDREEAEEEAKRRADAKEQGKPKGRAKRGVPGEL
ATPDKKENDAKSSDSSVGEETLPSPSLKPEKKVAEAEKKVEEAKKKAEDQKE
EDRRNYPTNTYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKEEAKEPRNEEKVKQAKAE
VESKKAEATRLEKIKTDRKKAEEEAKRKAAEEDKVKEKPAEQPQPAPAPKAE
KPAPAPKPENPAEQPKAEKPADQQAEEDYARRSEEEYNRLTQQQPPKTEKPA
QPSTPKTGWKQENGMWYFYNTDGSMATGWLQNNGSWYYLNSNGAMATG
WLQNNGSWYYLNANGSMATGWLQNNGSWYYLNANGSMATGWLQYNGS
WYYLNANGSMATGWLQYNGSWYYLNANGDMATGWVKDGDTWYYLEAS
GAMKASQWFKVSDKWYYVNGSGALAVNTTVDGYGVNANGEWVN(配列番号2)。
【0019】
血清型4のCbpAのアミノ酸配列をコードするDNA配列は以下のとおりである:
GAGAACGAGGGAGCTACCCAAGTACCCACTTCTTCTAATAGGGCAAATGA
AAGTCAGGCAGAACAAGGAGAACAACCTAAAAAACTCGATTCAGAACGA
GATAAGGCAAGGAAAGAGGTCGAGGAATATGTAAAAAAAATAGTGGGTG
AGAGCTATGCAAAATCAACTAAAAAGCGACATACAATTACTGTAGCTCTA
GTTAACGAGTTGAACAACATTAAGAACGAGTATTTGAATAAAATAGTTGA
ATCAACCTCAGAAAGCCAACTACAGATACTGATGATGGAGAGTCGATCAA
AAGTAGATGAAGCTGTGTCTAAGTTTGAAAAGGACTCATCTTCTTCGTCAA
GTTCAGACTCTTCCACTAAACCGGAAGCTTCAGATACAGCGAAGCCAAAC
AAGCCGACAGAACCAGGAGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTG
AAGAAGCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAA
CTACCCAACCATTACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTCCG
ATGTGGAAGTTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGTGAAAGCTAA
CGAACCTCGAGACGAGCAAAAAATTAAGCAAGCAGAAGCGGAAGTTGAG
AGTAAACAAGCTGAGGCTACAAGGTTAAAAAAAATCAAGACAGATCGTG
AAGAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAGAGCAGATGCTAAAGAGCAAG
GTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGCTAGCAAC
ACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGCGTAGGTG
AAGAAACTCTTCCAAGCCCATCCCTGAAACCAGAAAAAAAGGTAGCAGA
AGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGAAAAAAGCCGAGGATCAAAAA
GAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAACCAATACTTACAAAACGCTTGAACT
TGAAATTGCTGAGTCCGATGTGGAAGTTAAAAAAGCGGAGgCTTGAACTA
GTAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCGAAACGAGGAAAAAGTTAAGCAAG
CAAAAGCGGAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTACAAGGTTAGAAAA
AATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAAAGCA
GCAGAAGAAGATAAAGTTAAAGAAAAACCAGCTGAACAACCACAACCAG
CGCCGGCTCCAAAAGCAGAAAAACCAGCTCCAGCTCCAAAACCAGAGAA
TCCAGCTGAACAACCAAAAGCAGAAAAACCAGCTGATCAACAAGCTGAA
GAAGACTATGCTCGTAGATCAGAAGAAGAATATAATCGCTTGACTCAACA
GCAACCGCCAAAAACTGAAAAACCAGCACAACCATCTACTCCAAAAACA
GGCTGGAAACAAGAAAACGGTATGTGGTACTTCTACAATACTGATGGTTC
AATGGCGACAGGATGGCTCCAAAACAAtGGCTCAtGGTAcTACcTCAACAG
CAATGGCGCTATGGCGACAGGATGGCTCCAAAACAATGGTTCATGGTACT
ATCTAAACGCTAATGGTTCAATGGCAACAGGATGGCTCCAAAACAATGGT
TCATGGTACTACCTAAACGCTAATGGTTCAATGGCGACAGGATGGCTCCA
ATACAATGGCTCATGGTACTACCTAAACGCTAATGGTTCAATGGCGACAG
GATGGCTCCAATACAATGGCTCATGGTACTACCTAAACGCTAATGGTGAT
ATGGCGACAGGTTGGGTGAAAGATGGAGATACCTGGTACTATCTTGAAGC
ATCAGGTGCTATGAAAGCAAGCCAATGGTTCAAAGTATCAGATAAATGGT
ACTATGTCAATGGCTCAGGTGCCCTTGCAGTCAACACAACTGTAGATGGC
TATGGAGTCAATGCCAATGGTGAATGGGTAAACTAA(配列番号13)。
【0020】
"ポリペプチドR1"は、以下の配列を有するN−末端切端形/コリン結合プロテインA(CbpA)血清型4の16位から321位のアミノ酸配列を含むポリペプチドを指す:
ENEGATQVPTSSNRANESQAEQGEQPKKLDSERDKARKEVEEYVKKIVGESY
AKSTKKRHTITVALVNELNNIKNEYLNKIVESTSESQLQILMMESRSKVDEAV
SKFEKDSSSSSSSDSSTKPEASDTAKPNKPTEPGEKVAEAKKKVEEAEKKAKD
QKEEDRRNYPTITYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKVKANEPRDEQKIKQAE
AEVESKQAEATRLKKIKTDREEAEEEAKRRADAKEQGKPKGRAKRGVPGEL
ATPDKKENDAKSSDSSVGEETL(配列番号3)。
【0021】
ポリペプチドR1をコードするDNA配列は以下のとおりである:
GAGAACGAGGGAGCTACCCAAGTACCCACTTCTTCTAATAGGGCAAATGA
AAGTCAGGCAGAACAAGGAGAACAACCTAAAAAACTCGATTCAGAACGA
GATAAGGCAAGGAAAGAGGTCGAGGAATATGTAAAAAAAATAGTGGGTG
AGAGCTATGCAAAATCAACTAAAAAGCGACATACAATTACTGTAGCTCTA
GTTAACGAGTTGAACAACATTAAGAACGAGTATTTGAATAAAATAGTTGA
ATCAACCTCAGAAAGCCAACTACAGATACTGATGATGGAGAGTCGATCAA
AAGTAGATGAAGCTGTGTCTAAGTTTGAAAAGGACTCATCTTCTTCGTCAA
GTTCAGACTCTTCCACTAAACCGGAAGCTTCAGATACAGCGAAGCCAAAC
AAGCCGACAGAACCAGGAGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTG
AAGAAGCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAA
CTACCCAACCATTACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTCCG
ATGTGGAAGTTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGTGAAAGCTAA
CGAACCTCGAGACGAGCAAAAAATTAAGCAAGCAGAAGCGGAAGTTGAG
AGTAAACAAGCTGAGGCTACAAGGTTAAAAAAAATCAAGACAGATCGTG
AAGAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAGAGCAGATGCTAAAGAGCAAG
GTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGCTAGCAAC
ACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGCGTAGGTG
AAGAAACTCTTC(配列番号14)。
【0022】
"ポリペプチドC/R2"は、R2内に繰り返し領域Cを含むポリペプチドを指し、ここで繰り返し領域Cは、血清型4のN−末端コリン結合プロテインA(CbpA)の327位から433位のアミノ酸配列を有し、これは以下の配列をもつ:
KPEKKVAEAEKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAESDVEVK
KAELELVKEEAKEPRNEEKVKQAKAEVESKKAEATRLEKIKTDRKKAEEEAK
RKA(配列番号4)。
【0023】
ポリペプチドC/R2のDNA配列は以下のとおりである:
AAACCAGAAAAAAAGGTAGCAGAAGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTA
AGAAAAAAGCCGAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAAC
CAATACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTCCGATGTGGAAG
TTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCG
AAACGAGGAAAAAGTTAAGCAAGCAAAAGCGGAAGTTGAGAGTAAAAAA
GCTGAGGCTACAAGGTTAGAAAAAATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAG
AAGAAGAAGCTAAACGAAAAGCA(配列番号15)。
【0024】
"ポリペプチドA/R2"は、R2内に繰り返し領域Aを含むポリペプチドを指し、ここで繰り返し領域Aは、血清型4のN−末端コリン結合プロテインA(CbpA)の153位から269位のアミノ酸配列を有し、これは以下の配列をもつ:
TEPGEKVAEAKKKVEEAEKKAKDQKEEDRRNYPTITYKTLELEIAESDVEVK
KAELELVKVKANEPRDEQKIKQAEAEVESKQAEATRLKKIKTDREEAEEEAK
RRADA(配列番号5)。
図1に示すようにポリペプチドR2の領域AはR1内の領域Aと同じである。
【0025】
ポリペプチドA/R2をコードするDNA配列は以下のとおりである:
ACAGAACCAGGAGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTGAAGAA
GCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAACTACC
CAACCATTACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTCCGATGTG
GAAGTTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGTGAAAGCTAACGAAC
CTCGAGACGAGCAAAAAATTAAGCAAGCAGAAGCGGAAGTTGAGAGTAA
ACAAGCTGAGGCTACAAGGTTAAAAAAAATCAAGACAGATCGTGAAGAA
GCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAGAGCAGATGCT(配列番号16)。
【0026】
1つまたは2つ以上のアミノ酸残基の同一性または位置を変更もしくは改変して、例えば欠失、置換および付加のような変形を含むことができる。欠失は当該蛋白質に固有の全残基より残基の数が少ないものを含み、置換では、特定の1つまたは2つ以上の残基が他の残基で置き換えられ、付加では1つまたは2つ以上のアミノ酸残基が当該ポリペプチドの末端または中央部に付加される(図2参照)。これらの分子には以下が含まれる:選択した非哺乳類ホストによる発現に好ましいコドンの取り込み;制限エンドヌクレアーゼ酵素による切断用部位の提供;発現が容易なベクターの構築を促進する開始、末端または中間部DNA付加配列の提供。特に、血清型4のアミノ酸置換の例には以下が含まれる(ただしこれらに限定されない):154位のEがKで置換;155位のPがLで置換;156位のGがEで置換;157位のEがKで置換;181位のKがEで置換;182位のDがAで置換;187位のRがY、HまたはLで置換;194位のIがNで置換;200位のEがDで置換;202位のEがDで置換;209位のEがKで置換;212位のKがEで置換;218位のVがLで置換;220位のVがKで置換;221位のKがEで置換;223位のNがDまたはKで置換;225位のPがS、TまたはRで置換;227位のDがNで置換;228位のEがKで置換;229位のQがE、GまたはDで置換;230位のKがTで置換;232位のKがNで置換;235位のEがKで置換;236位のAがEで置換;237位のEがKで置換;240位のSがNで置換;241位のKがEで置換;242位のQがKで置換;249位のKがEで置換;250位のKがNで置換;257位のEがQまたはKで置換;263位のAがLで置換;264位のKがEで置換;265位のRがNで置換;266位のRがIで置換;267位のAがKまたはVで置換;258位のDがTで置換;269位のAがDで置換;291位のAがT、V、P、GまたはXで置換;294位のGがG、AまたはEで置換;295位のVがDまたはAで置換;295位のPがLまたはFで置換;299位のLがPまたはQで置換;328位のPがSで置換;329位のEがGで置換;340位のEがAで置換;343位のKがEまたはDで置換;347位のEがKで置換;349位のDがAで置換;354位のRがHで置換;366位のEがDで置換;375位のEがKで置換;378位のKがEで置換;390位のEがGで置換;391位のPがSで置換;393位のNがDで置換;397位のVがIで置換および408位のKがQで置換。
【0027】
"ポリペプチドR2血清型R6x"は、以下の配列を有するコリン結合プロテインA(CbpA)血清型R6xのN−末端切端形の16位から444位のアミノ酸配列を含むポリペプチドを指す:
ENEGSTQAATSSNMAKTEHRKAAKQVVDEYIEKMLREIQLDRRKHTQNVAL
NIKLSAIKTKYLRELNVLEEKSKDELPSEIKAKLDAAFEKFKKDTLKPGEKVA
EAKKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAEFDVKVKEAELELVK
EEAKESRNEGTIKQAKEKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKRKADAKLK
EANVATSDQGKPKGRAKRGVPGELATPDKKENDAKSSDSSVGEETLPSSSLK
SGKKVAEAEKKVEEAEKKAKDQKEEDRRNYPTNTYKTLDLEIAESDVKVKE
AELELVKEEAKEPRDEEKIKQAKAKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKR
KAAEEDKVKEKPA(配列番号7)。
【0028】
ポリペプチドR2血清型R6xをコードするDNA配列は以下のとおりである:
GAAAACGAAGGAAGTACCCAAGCAGCCACTTCTTCTAATATGGCAAAGAC
AGAACATAGGAAAGCTGCTAAACAAGTCGTCGATGAATATATAGAAAAA
ATGTTGAGGGAGATTCAACTAGATAGAAGAAAACATACCCAAAATGTCGC
CTTAAACATAAAGTTGAGCGCAATTAAAACGAAGTATTTGCGTGAATTAA
ATGTTTTAGAAGAGAAGTCGAAAGATGAGTTGCCGTCAGAAATAAAAGCA
AAGTTAGACGCAGCTTTTGAGAAGTTTAAAAAAGATACATTGAAACCAGG
AGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGAAAAAA
GCCGAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAACTACCCAACCAATACTTA
CAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTTCGATGTGAAAGTTAAAGAAG
CGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAAGAAtCTCGAAACGAGGGC
ACAATTAAGCAAGCAAAAGAGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTA
CAAGGTTAGAAAACAtCAAGACAGAtCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCT
AAACGAAAAGCAGATGCTAAGTTGAAGGAAGCTAATGTAGCGACTTCAG
AtCAAGGTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGCTA
GCAACACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGCGT
AGGTGAAGAAACTCTTCCAAGCTCATCCCTGAAATCAGGAAAAAAGGTAG
CAGAAGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCA
AAAAGAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAACCAATACTTACAAAACGCTTG
ACCTTGAAATTGCTGAGTCCGATGTGAAAGTTAAAGAAGCGGAGCTTGAA
CTAGTAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCGAGACGAGGAAAAAATTAAGC
AAGCAAAAGCGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTACAAGGTTAGA
AAACATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAAA
GCAGCAGAAGAAGATAAAGTTAAAGAAAAACCAGCTG(配列番号17)。
【0029】
血清型R6xのCbpAのアミノ酸配列:
ENEGSTQAATSSNMAKTEHRKAAKQVVDEYIEKMLREIQLDRRKHTQNVAL
NIKLSAIKTKYLRELNVLEEKSKDELPSEIKAKLDAAFEKFKKDTLKPGEKVA
EAKKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAEFDVKVKEAELELVK
EEAKESRNEGTIKQAKEKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKRKADAKLK
EANVATSDQGKPKGRAKRGVPGELATPDKKENDAKSSDSSVGEETLPSSSLK
SGKKVAEAEKKVEEAEKKAKDQKEEDRRNYPTNTYKTLDLEIAESDVKVKE
AELELVKEEAKEPRDEEKIKQAKAKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKR
KAAEEDKVKEKPAEQPQPAPATQPEKPAPKPEKPAEQPKAEKTDDQQAEEDY
ARRSEEEYNRLTQQQPPKTEKPAQPSTPKTGWKQENGMWYFYNTDGSMAT
GWLQNNGSWYYLNANGAMATGWLQNNGSWYYLNANGSMATGWLQNNG
SWYYLNANGAMATGWLQYNGSWYYLNSNGAMATGWLQYNGSWYYLNA
NGDMATGWLQNNGSWYYLNANGDMATGWLQYNGSWYYLNANGDMATG
WVKDGDTWYYLEASGAMKASQWFKVSDKWYYVNGSGALAVNTTVDGYG
VNANGEWVN(配列番号8)。
【0030】
血清型R6xのCbpAのアミノ酸配列をコードするDNA配列:
GAAAACGAAGGAAGTACCCAAGCAGCCACTTCTTCTAATATGGCAAAGAC
AGAACATAGGAAAGCTGCTAAACAAGTCGTCGATGAATATATAGAAAAA
ATGTTGAGGGAGATTCAACTAGATAGAAGAAAACATACCCAAAATGTCGC
CTTAAACATAAAGTTGAGCGCAATTAAAACGAAGTATTTGCGTGAATTAA
ATGTTTTAGAAGAGAAGTCGAAAGATGAGTTGCCGTCAGAAATAAAAGCA
AAGTTAGACGCAGCTTTTGAGAAGTTTAAAAAAGATACATTGAAACCAGG
AGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGAAAAAA
GCCGAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAACTACCCAACCAATACTTA
CAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTTCGATGTGAAAGTTAAAGAAG
CGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAAGAAtCTCGAAACGAGGGC
ACAATTAAGCAAGCAAAAGAGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTA
CAAGGTTAGAAAACAtCAAGACAGAtCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCT
AAACGAAAAGCAGATGCTAAGTTGAAGGAAGCTAATGTAGCGACTtCAGA
tCAAGGTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGCTAG
CAACACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGCGTA
GGTGAAGAAACTCTTCCAAGCTCATCCCTGAAATCAGGAAAAAAGGTAGC
AGAAGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCAA
AAAGAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAACCAATACTTACAAAACGCTTGA
CCTTGAAATTGCTGAGTCCGATGTGAAAGTTAAAGAAGCGGAGCTTGAAC
TAGTAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCGAGACGAGGAAAAAATTAAGCA
AGCAAAAGCGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTACAAGGTTAGAA
AACATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAAAG
CAGCAGAAGAAGATAAAGTTAAAGAAAAACCAGCTGAACAACCACAACC
AGCGCCGGCTACTCAACCAGAAAAACCAGCTCCAAAACCAGAGAAGCCA
GCTGAACAACCAAAAGCAGAAAAAACAGATGATCAACAAGCTGAAGAAG
ACTATGCTCGTAGATCAGAAGAAGAATATAATCGCTTGACTCAACAGCAA
CCGCCAAAAACTGAAAAACCAGCACAACCATCTACTCCAAAAACAGGCT
GGAAACAAGAAAACGGTATGTGGTACTTCTACAATACTGATGGTTCAATG
GCAACAGGATGGCTCCAAAACAACGGTTCATGGTACTATCTAAACGCTAA
TGGTGCTATGGCGACAGGATGGCTCCAAAACAATGGTTCATGGTACTATC
TAAACGCTAATGGTTCAATGGCAACAGGATGGCTCCAAAACAATGGTTCA
TGGTACTACCTAAACGCTAATGGTGCTATGGCGACAGGATGGCTCCAATA
CAATGGTTCATGGTACTACCTAAACAGCAATGGCGCTATGGCGACAGGAT
GGCTCCAATACAATGGCTCATGGTACTACCTCAACGCTAATGGTGATATG
GCGACAGGATGGCTCCAAAACAACGGTTCATGGTACTACCTCAACGCTAA
TGGTGATATGGCGACAGGATGGCTCCAATACAACGGTTCATGGTATTACC
TCAACGCTAATGGTGATATGGCGACAGGTTGGGTGAAAGATGGAGATACC
TGGTACTATCTTGAAGCATCAGGTGCTATGAAAGCAAGCCAATGGTTCAA
AGTATCAGATAAATGGTACTATGTCAATGGCTCAGGTGCCCTTGCAGTCA
ACACAACTGTAGATGGCTATGGAGTCAATGCCAATGGTGAATGGGTAAAC
TAA(配列番号18)。
【0031】
ポリペプチドR1血清型R6xは、以下の配列を有するコリン結合プロテインA(CbpA)血清型R6xのN−末端切端形/切端形の16位から321位のアミノ酸配列を含むポリペプチドを指す:
ENEGSTQAATSSNMAKTEHRKAAKQVVDEYIEKMLREIQLDRRKHTQNVAL
NIKLSAIKTKYLRELNVLEEKSKDELPSEIKAKLDAAFEKFKKDTLKPGEKVA
EAKKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAEFDVKVKEAELELVK
EEAKESRNEGTIKQAKEKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKRKADAKLK
EANVATSDQGKPKGRAKRGVPGELATPDKKENDAKSSDSSVGEETL(配列番号9)。
【0032】
ポリペプチドR1をコードするDNA配列は以下のとおりである:
GAAAACGAAGGAAGTACCCAAGCAGCCACTTCTTCTAATATGGCAAAGAC
AGAACATAGGAAAGCTGCTAAACAAGTCGTCGATGAATATATAGAAAAA
ATGTTGAGGGAGATTCAACTAGATAGAAGAAAACATACCCAAAATGTCGC
CTTAAACATAAAGTTGAGCGCAATTAAAACGAAGTATTTGCGTGAATTAA
ATGTTTTAGAAGAGAAGTCGAAAGATGAGTTGCCGTCAGAAATAAAAGCA
AAGTTAGACGCAGCTTTTGAGAAGTTTAAAAAAGATACATTGAAACCAGG
AGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGAAAAAA
GCCGAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAACTACCCAACCAATACTTA
CAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTTCGATGTGAAAGTTAAAGAAG
CGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAAGAATCTCGAAACGAGGG
CACAATTAAGCAAGCAAAAGAGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCT
ACAAGGTTAGAAAACAtCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAG
CTAAACGAAAAGCAGATGCTAAGTTGAAGGAAGCTAATGTAGCGACTTCA
GATCAAGGTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGC
TAGCAACACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGC
GTAGGTGAAGAAACTCTTC(配列番号19)。
【0033】
"ポリペプチドC/R2血清型R6x"は、以下の配列を有するコリン結合プロテインA(CbpA)血清型R6xのN−末端の327位から433位のアミノ酸配列を有する繰り返し領域CをR2内に含むポリペプチド(図2参照)を指す:
KSGKKVAEAEKKVEEAEKKAKDQKEEDRRNYPTNTYKTLDLEIAESDVKVK
EAELELVKEEAKEPRDEEKIKQAKAKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAK
RKA(配列番号10)。
【0034】
ポリペプチドC/R2血清型R6xのDNA配列:
AAATCAGGAAAAAAGGTAGCAGAAGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTG
AGAAAAAAGCCAAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAAC
CAATACTTACAAAACGCTTGACCTTGAAATTGCTGAGTCCGATGTGAAAG
TTAAAGAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCG
AGACGAGGAAAAAATTAAGCAAGCAAAAGCGAAAGTTGAGAGTAAAAAA
GCTGAGGCTACAAGGTTAGAAAACATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAG
AAGAAGAAGCTAAACGAAAAGCA(配列番号20)。
【0035】
"ポリペプチドA/R2血清型R6x"は、以下の配列を有するコリン結合プロテインA(CbpA)血清型R6xのN−末端の155位から265位のアミノ酸配列を有する繰り返し領域AをR2内に含むポリペプチド(図2参照)を指す:
PGEKVAEAKKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAEFDVKVKE
AELELVKEEAKESRNEGTIKQAKEKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKR
KADA(配列番号11)。
【0036】
ポリペプチドA/R2血清型R6xをコードするDNA配列:
CCAGGAGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGA
AAAAAGCCGAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAACTACCCAACCAA
TACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTTCGATGTGAAAGTTA
AAGAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAAGAAtCTCGAAAC
GAGGGCACAATTAAGCAAGCAAAAGAGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTG
AGGCTACAAGGTTAGAAAACAtCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGA
AGAAGCTAAACGAAAAGCAGATGCT(配列番号21)。
【0037】
本発明は単離ポリペプチドを目的とし、本単離ポリペプチドは、配列番号22または23に示すアミノ酸配列(そのフラグメント、変異体、変種、類似体または誘導体を含む)から成る。
SPSLKPEKKVAEAEKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAESDV
EVKKAELELVKEEAKEPRNEEKVKQAKAEVESKKAEATRLEKIKTDRKKAEE
EAKRKAAEEDKVKEKPA(配列番号22、血清型4、部位323-434);または
PSSSLKSGKKVAEAEKKVEEAEKKAKDQKEEDRRNYPTNTYKTLDLEIAESD
VKVKEAELELVKEEAKEPRDEEKIKQAKAKVESKKAEATRLENIKTDRKKAE
EEAKRKAAEEDKVKEKRA(配列番号23;血清型R6x;322−434位)。
【0038】
"ポリペプチドB/R2"は、図2に示すコリン結合プロテインA(CbpA)血清型4のN−末端切端形の270位から326位のアミノ酸配列を含むポリペプチドを指す。"ポリペプチドB/R2血清型R6x"は、図2に示すコリン結合プロテインA(CbpA)血清型R6xのN−末端切端形の264位から326位のアミノ酸配列を含むポリペプチドを指す。本発明は、図1に示すように領域A、B、C、A+B、B+C、A+Cのアミノ酸配列を有するポリペプチドを意図する。
さらに本発明は、N−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドを提供し、ここで本ポリペプチドはアミノ酸KXXE(配列番号6)を有する。
【0039】
本発明は、図2に示したN−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含むポリペプチドを目的とする。ある実施態様では、本ポリペプチドは、図2に示す保存領域であるアミノ酸配列を有する。例えば、保存領域には158から172;300から321;331から339;355から365;367から374;379から389;409から427;および430から447のアミノ酸配列が含まれるが、ただしこれらに限定されない。図2は、本発明に包含されるCbpAの種々の血清型のN−末端領域の核酸およびアミノ酸配列の相同性を示す。
【0040】
本発明は、レクチン活性をもつがコリンには結合しない、N−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドを提供する。ある実施態様では、本ポリペプチドは、配列番号1、3−5、7、または9−11のいずれかに示すアミノ酸配列(そのフラグメント、変異体、変種、類似体誘導体を含む)を有する。
【0041】
本明細書で用いられるように、"レクチン活性を有するポリペプチド"とは、炭水化物と非共有結合によって結合するポリペプチド、ペプチドまたは蛋白質を指す。本明細書で定義されるように、"付着(因子)"とは、細菌とヒト細胞との非共有結合、または十分に安定で洗浄に耐える分泌物を指す。本明細書で定義されるように、"LNnTと結合"とは、アルブミンコントロール以上にラクト−N−ネオテトラオース被覆基材に結合することを意味する。
【0042】
本発明は、N−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含む単離された免疫原性ポリペプチドを提供する。本発明が意図するところでは、本免疫原性ポリペプチドは、配列番号1、3−7、または9−11のいずれかに示すアミノ酸配列(そのフラグメント、変異体、変種、類似体または誘導体を含む)を有する。本発明は、図2に示すN−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドを提供する。ある実施態様では、本ポリペプチドは、図2に示す保存領域であるアミノ酸配列を有する。
本発明の目的は上記で説明したアミノ酸配列を含むポリペプチドの類似体である。類似体ポリペプチドには、場合によって前記のアミノ酸配列を含むポリペプチドのNまたはCOOH末端にN−末端メチオニンまたはN−末端ポリヒスチジンを結合させてもよい。
【0043】
別の実施態様では、本発明は、前記のポリペプチドの蛋白分解消化生成物に由来するペプチドフラグメントを提供する。別の実施態様では、前記ポリペプチドの誘導体はそれに結合させた1つまたは2つ以上の化学分子部分を有する。別の実施態様では、この化学分子部分は水溶性ポリマーである。別の実施態様では、この化学分子部分はポリエチレングリコールである。別の実施態様では、この化学分子部分はモノ−、ジ−、トリ−またはテトラペジル化(tetrapegylated)されている。別の実施態様では、この化学分子部分はN−末端でモノペジル化されている。
【0044】
ポリエチレングリコール(PEG)の化合物への結合は、PEGは哺乳類で非常に毒性が低いので特に有用である(Carpenter et al.,(1971))。例えば、アデノシンデアミナーゼのPEGアダクツは、米国で重篤な複合性免疫不全症候群の治療のためにヒトで使用することが承認された。PEGの結合によって得られる第二の利点は、異種化合物の免疫原性および抗原性を効果的に低下させるということである。例えば、ヒトの蛋白質のPEGアダクツは、哺乳類の他の種で重篤な免疫反応を惹起するリスクをもたらさずに疾患の治療に有用であろう。本発明の化合物は、ミクロ被包化手段でドラッグデリバリーを実施して、この化合物またはこの化合物を産生する細胞に対するホストの免疫反応を低下または防止することができる。本発明の化合物はまた、膜(例えばリポソーム)内にミクロ被包化することによって輸送することができる。
【0045】
蛋白質との直接反応に適した多くのPEG活性化形が報告された。蛋白質のアミノ基との反応のために有用なPEG試薬には、カルボン酸の活性エステルまたは炭酸塩誘導体、特に脱離基がN−ヒドロキシスクシンイミド、p−ニトロフェノール、イミダゾールまたは1−ヒドロキシ−2−ニトロベンゼン−4−スルホネートであるものが含まれる。マレイミドまたはハロアセチル基を含むPEG誘導体が、蛋白質の遊離スルフヒドリルの改変に有用な試薬である。同様に、アミノヒドラジンまたはヒドラジド基を含むPEG試薬は、蛋白質中の炭水化物基の過ヨウ素酸酸化によって生成されるアルデヒドとの反応に有用である。
【0046】
ある実施態様では、本明細書で開示するポリペプチドのアミノ酸残基は"L"異性体形であるのが好ましい。別の実施態様では、レクチン活性に関する所望の機能特性をポリペプチドが維持するかぎり、"D"異性体形の残基がL−アミノ酸残基のいずれかと置換される。NH2は、ポリペプチドのアミノ末端に存在する遊離アミノ基を指す。COOHは、ポリペプチドのカルボキシ末端の遊離カルボキシ基を指す。本明細書で用いられる略語は標準的ポリペプチド命名法に準ずる(J. Biol. Chem. 243:3552-59(1969))。
本明細書では全てのアミノ酸残基配列は、その左から右の方向がアミノ末端からカルボキシ末端の通常の方向である式で示されことに留意されたい。さらにまた、アミノ酸残基配列の先頭または最後のダッシュ記号は、ペプチド結合または1つもしくは2つ以上のアミノ酸残基をもつ別の配列を示す。
【0047】
合成ポリペプチド(固相、液相の周知の技術またはペプチド縮合技術、またはその任意の組合せを用いて製造される)は、天然または非天然アミノ酸を含むことができる。ペプチド合成に用いられるアミノ酸は、標準的なBoc(Nα−アミノ保護Nα−t−ブチルオキシカルボニル)アミノ酸樹脂(最初のメリーフィールドの固相法の標準的脱保護、中性化、共役および洗浄プロトコルを用いる(Merrifield, J. Am. Chem. Soc. 85:2149-2154(1963)))、または易塩基性Nα−アミノ保護9−フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)アミノ酸(最初Carpino & Han(J. Org. Chem. 37:3403-3409(1972))が報告)であろう。したがって、本発明のポリペプチドは、D−アミノ酸、D−およびL−アミノ酸の組合せ、および種々の"デザイナー"アミノ酸(例えばβ−メチルアミノ酸、Cα−メチルアミノ酸、およびNα−メチルアミノ酸など)を含み、特定の特性を伝達することができる。合成アミノ酸は、リジンの代わりにオルニチンを、フェニルアラニンの代わりにフルオロフェニルアラニンを、およびロイシンまたはイソロイシンの代わりにノルロイシンを含む。さらに、特定のアミノ酸を特定の共役工程に割り当てて、α−螺旋、β−ターン、β−シート、γ−ターンおよび環状ペプチドを生成することができる。
【0048】
本発明の特徴の1つでは、本ポリペプチドは、特別なアミノ酸をC−末端に含むことができる。この特別なアミノ酸は、遊離グリシンまたはグリシン−アミド基を刺激するために、CO2HまたはCONH2側鎖のどちらかを含む。この特別な残基に関心をもつまた別の場合は、リンカーまたはビーズとの結合部から成る側鎖をもつDまたはLアミノ酸類似体としてであろう。ある実施態様では、この擬似−遊離C末端残基はDまたはL型光学構造をもつであろう。別の実施態様では、DおよびL異性体のラセミ混合物を用いることができる。
【0049】
さらに別の実施態様では、ピログルタメートが本ペプチドのN−末端残基として含まれる。ピログルタメートはエドマン分解による連続反応には馴染みにくいが、N−末端ピログルタメートを含むあるビーズ上のペプチドの50%だけに置換を限定することによって、シークェンシングのためにビーズに十分な非ピログルタメートペプチドが残るであろう。N−末端にエドマン分解耐性残基を含むいずれのペプチドのシークェンシングにもこの技術を用いることができることは当業者には容易に理解されよう。所望の活性を示す個々のペプチドの性状を調べる他の方法は以下で詳細に述べる。封鎖N−末端基(例えばピログルタメート)を含むペプチドの比活性は、特定のN−末端基が50%のペプチドに存在する場合は、完全に(100%)封鎖されたペプチドの活性を非封鎖(0%)ペプチドと比較することによって容易に明らかにされるであろう。
【0050】
さらに、本発明は、より厳密に規定された構造特性を有するペプチドの製造、およびペプチド模倣物の使用、さらに新規な特性を有するペプチドを製造するためにペプチド様結合(例えばエステル結合)を使用することを意図する。別の実施態様では、還元ペプチド結合(すなわちR1−CH2−NH−R2)を包含するペプチドを生成できる。式中、R1およびR2はアミノ酸残基または配列である。還元ペプチド結合は、ジペプチドサブユニットとして導入してもよい。そのような分子はペプチド結合加水分解(例えばプロテアーゼ活性)に対して抵抗性をもつであろう。そのようなペプチドは、固有の機能および活性(例えば代謝性分解またはプロテアーゼ活性に対する抵抗性によるin vivoでの半減期の延長)をもつリガンドを提供するであろう。さらにまた、ある種の系では束縛(constrained)ペプチドは機能的活性の強化を示すことがよく知られている(Hruby, Life Sciences 31:189-199(1982); Hruby et al., Biochem. J. 268:249-262(1990))。本発明は、他の全ての位置に任意の配列を取り込んでいる束縛ペプチドを製造する方法を提供する。
【0051】
束縛ペプチド、環状ペプチドまたは剛直(regidized)ペプチドは、架橋形成処理後にペプチドを束縛、環状化または剛直化させるために架橋を形成することができる化学官能基を提供するアミノ酸またはアミノ酸類似体がペプチド配列内の少なくとも2箇所に挿入されることを条件として合成によって製造できる。環状化は、ターン誘発アミノ酸が取り込まれたときに促進される。ペプチドを架橋することができるアミノ酸の例はジスルフィドを形成するシステイン、ラクトーンまたはラクターゼを形成するアスパラギン酸、および遷移金属をキレートして架橋を形成するキレーター(例えばγ−カルボキシル−グルタミン酸(Gla)(Bachem))である。保護γ−カルボキシルグルタミン酸は、Zee-Cheng & Olson(Biophys. Res. Commun. 94:1128-1132(1980))が記載した合成を改変して製造できる。ペプチド配列が架橋を形成できる少なくとも2つのアミノ酸を含むペプチドは、例えばジスルフィド結合を形成するためにシステイン残基を酸化するか、またはキレートを形成するために金属イオンを付加して処理し、それによってペプチドを架橋して束縛、環状または剛直ペプチドを生成することができる。
【0052】
本発明は、系統的に架橋を形成する方法を提供する。例えば、4つのシステイン残基がペプチド配列に取り込まれる場合は、異なる保護基を用いることができる(Hiskey, in The Peptides: Analysis, Synthesis, Biology, Vol.3, Gross and Meienhofer, eds., Academic Press: New York, pp.137-167(1981); Ponsanti et al., Tetrahedron 46:8255-8266(1990))。第一のシステイン対を脱保護しさらに酸化し、続いて第二のセットを脱保護し酸化することができる。このようにして、一定のジスルフィド架橋セットを形成できる。また別には、架橋が異なる化学的性状をもつことができるように、システイン対および照合アミノ酸類似体対を取り込ませることができる。
【0053】
特定の構成モチーフを導入するために以下の非古典的アミノ酸をペプチドに取り込ませることができる:1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボキシレート(Kazmierski et al., J. Am. Chem. Soc. 113:2275-2283(1991));(2S,3S)−メチル−フェニルアラニン、(2S,3R)−メチル−フェニルアラニン、(2R,3S)−メチル−フェニルアラニンおよび(2R,3R)−メチル−フェニルアラニン(Kazmierski & Hruby, Tetrahedron Lett. (1991));2−アミノテトラヒドロナフタレン−2−カルボン酸(Landis, Ph.D.Thesis, University of Arizona(1989));ヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボキシレート(Miyake et al., J. Takeda Res. Labs. 43:53-76(1989));β−カルボリン(DおよびL)(Kazmierski, Ph.D. Thesis, University of Arizona(1988));HIC(ヒスチジンイソキノリンカルボン酸)(Zechel et al., Int. J. Pep. Protein Res. 43(1991));およびHIC(ヒスチジンサイクリックウレア)(Dharanipragada)。
【0054】
以下のアミノ酸類似体およびペプチド模倣物をペプチドに導入して特異的な二次構造を誘発または促進することができる:LL−Acp(LL−3−アミノ−2−プロペニドン−6−カルボン酸)、βターン誘発ジペプチド類似体(Kemp et al., J. Org. Chem. 50:5834-5838(1985));βシート誘発類似体(Kemp et al., Tetrahedron Lett. 29:5081-5082(1988));βターン誘発類似体(Kemp et al., Tetrahedron Lett. 29:5057-5060(1988));α螺旋誘発類似体(Kemp et al., Tetrahedron Lett. 29:4935-4938(1988));γターン誘発類似体(Kemp et al., J. Org. Chem. 54:109-115(1989));および以下の参考文献によって提供される類似体(Nagai & Sato, Tetrahedron Lett. 26:647-650(1985); DiMaio et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. P.1687(1989));Gly−Alaターン類似体(Kahn et al., Tetrahedron Lett. 30:2317(1989));アミド結合同配体(Jones et al., Tetrahedron Lett. 29:3853-3856(1988)) ;テトラゾル(Zabrocki et al., J. Am. Chem. Soc. 110:5875-5880(1988));DTC(Samanen et al., Int. J. Protein Pep. Res. 35:501-509(1990));および以下の参考文献によって開示される類似体(Olson et al., J. Am. Chem. Soi. 112:323-333(1990); Garvey et al., J. Org. Chem. 56:436(1990))。βターンおよびβ張り出しの構成限定模倣並びにそれらを含むペプチドが米国特許第5440013号(Kahn, 1995年8月8日)に記載されている。
【0055】
本発明はさらに、本発明のポリペプチドまたはペプチドの改変または誘導を提供する。ペプチドの改変は当業者には周知で、これには燐酸化、カルボキシメチル化およびアシル化が含まれる。改変は化学的または酵素的手段で実施できる。別の特徴では、糖化または脂肪アシル化ペプチド誘導体を製造できる。糖化または脂肪アシル化ペプチドの製造は当技術分野で周知である。脂肪アシルペプチド誘導体もまた製造できる。例えば、遊離アミノ基(N−末端またはリシル)はアシル化(例えばミリストイル化)できる。別の実施態様では、構造が(CH2nCH3の脂肪族側鎖を含むアミノ酸をペプチドに取り込ませることができる。本発明の使用に適したこのようなおよび他のペプチド−脂肪酸共役物は、英国特許GB−8809162.4号、国際特許出願PCT/AU89/00166号および参考文献5(上掲書)に開示されている。
【0056】
突然変異は、ポリペプチドをコードする核酸で、特定のコドンを異なるアミノ酸のためのコドンに変化させて実施できる。一般にそのような変異は、もっとも少ないヌクレオチド変化を可能にさせることによって実施される。この種の置換変異は、生成される蛋白質のアミノ酸を非保存的態様で(すなわち、特定のサイズまたは性状を有するアミノ酸の群に属するアミノ酸から別の群に属するアミノ酸へとコドンを変化させることによる)変化させるか、または保存的態様で(すなわち、特定のサイズまたは性状を有するアミノ酸の群に属するアミノ酸から同じ群に属するアミノ酸へとコドンを変化させることによる)変化させて実施できる。一般にそのような保存的変化では、得られる蛋白質の構造および機能の変化は少ない。
【0057】
非保存的変化は、得られる蛋白質の構造、活性または機能をより一層変化させる。本発明は、得られる蛋白質の活性または結合特性を顕著には変化させない保存的変化を含む配列を含むと考えられる。配列内のあるアミノ酸の置換は、当該アミノ酸が属するクラスの他のアミノ酸から選択することができる。例えば、非極性(疎水性)アミノ酸にはアラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファンおよびメチオニンが含まれる。芳香環構造を含むアミノ酸は、フェニルアラニン、トリプトファンおよびチロシンである。極性中性アミノ酸にはグリシン、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、アスパラギンおよびグルタミンが含まれる。陽性荷電(塩基性)アミノ酸にはアルギニン、リジンおよびヒスチジンが含まれる。陰性荷電(酸性)アミノ酸にはアスパラギン酸およびグルタミン酸が含まれる。そのような変化は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動または等電点によって決定されるように、見かけの分子量に影響を与えることはないであろう。
【0058】
特に好ましい置換は以下のとおりである:
−Argの代わりにLysおよびその逆で、陽性荷電は維持できる;
−Aspの代わりにGluおよびその逆で、陰性荷電は維持できる;
−Thrの代わりにSerで、遊離−OHは維持できる;さらに
−Asnの代わりにGlnで遊離NH2は維持される。
【0059】
合成DNA配列は、類似体または"ムテイン"を発現させる遺伝子の簡便な構築を可能にする。蛋白質に非天然アミノ酸を位置特異的に取り込ませる一般的方法はNorenら(Science 244:182-188(1989))が記載した。この方法は非天然アミノ酸を含む類似体を作製するために用いることができる。
本発明にしたがえば、当技術分野内の通常の分子生物学、微生物学および遺伝子組換えDNA技術を用いることができる。そのような技術は文献に完全に説明されている。例えば以下を参照されたい:Sambrook et al., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual"(1989); "Current Protocols in Molecular Biology", Vol.I-III(R.M. Ausubel, ed.(1994)); "Cell Biology: A Laboratory Handbook", Vol.I-III(J.E. Celis, ed.(1994)); "Current Protocols in Immunology", Vol.I-III(J.E. Coligan, ed.(1994)); "Oligonucleotide Synthesis",(M.J. Gait, ed.(1984)); "Nucleic Acid Hybridization"(B.D. Hames & S.J. Higgins, ed.(1985)); "Transcription and Translation"(B.D. Hames & S.J. Higgins, ed.(1984)); "Animal Cell Culture"(R.I. Freshney, ed.(1986)); "Immobilized Cells and Enzymes"(IRL Press, (1986)); B. Perbal, "A Practical Guide to Molecular Cloning"(1984)。
【0060】
別の実施態様では、ピログルタメートを本ペプチドのN−末端残基として含むことができる。ピログルタメートはエドマン分解による連続反応に馴染まないが、N−末端ピログルタメートをもつあるビーズ上のペプチドの50%だけに置換を制限することによって、ビーズ上に十分な非ピログルタメートペプチドがシークェシングのために残るであろう。この技術はエドマン分解に耐性を有する残基をN−末端に取り込んでいるいずれのペプチドのシークェンシングにも用いることができることは、当業者には理解されよう。所望の活性を示す個々のペプチドの性状を調べる他の方法は以下で詳細に述べる。封鎖N−末端基(例えばピログルタメート)を含むペプチドの比活性は、当該個々のN−末端基がペプチドの50%に存在する場合は、完全(100%)封鎖ペプチドの活性を非封鎖(0%)ペプチドと比較することによって容易に明らかにされるであろう。
【0061】
誘導用化学分子部分:誘導に適した化学分子部分は水溶性ポリマーから選択できる。選択するポリマーは、このポリマーを結合させる成分が水性環境下(例えば生理学的環境)下で沈澱しないように水溶性でなければならない。好ましくは、最終生成物を治療に使用するために、ポリマーは医薬的に許容できるものであろう。当業者は、ポリマー/成分結合物が治療に用いられるか否か、もしそうであるならば所望用量、循環時間、蛋白分解に対する抵抗性および他の事柄を考慮して所望のポリマーを選択できる。本成分については、これらは本明細書で開示するアッセイを用いて確認できる。
【0062】
水溶性ポリマーは、例えばポリエチレングリコール、エチレングリコール/プロピレングリコールのコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ−1,3−ジオキソラン、ポリ−1,3,6−トリオキサン、エチレン/無水マレイン酸コポリマー、ポリアミノ酸(ホモポリマーまたはランダムコポリマーのいずれか)、およびデキストランまたはポリ(n−ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール、プロピレングリコールホモポリマー、プロリプロピレンオキシド/エチレンオキシドコポリマー、ポリオキシエチル化ポリオールおよびポリビニルアルコールから成る群から選ばれる。ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒドが、水中での安定性のために製造に有利であろう。
【0063】
ポリマーの分子量はいずれでもよく、さらにポリマーは分枝していても分枝してなくともよい。ポリエチレングリコールの場合、取り扱いおよび製造の容易さのために好ましい分子量は約2kDaから約100kDaである("約"という用語はポリエチレングリコールの製造で、いくつかの分子は前述の分子量より重く、いくつかの分子はそれより軽いことを示す)。所望の治療プロフィール(例えば所望される放出持続時間、生物学的活性に対する影響が有る場合はその影響、取り扱いの容易さ、抗原性の程度または欠如および治療用蛋白質または類似体に対するポリエチレングリコールのその他の既知作用)にしたがって、他のサイズも用いることができる。
【0064】
結合させるポリマー分子の数は多様で、機能に対する影響を当業者は確認することができる。同じまたは異なる化学分子部分(例えばポリマーで例えば異なる分子量のポリエチレングリコール)を用いて、モノ−、ジ−、トリ−またはいくつかの組合せの誘導体を製造できる。ポリマー分子の成分分子に対する割合は多様で、反応混合物中のそれらの割合にしたがうであろう。一般に、最適比(過剰な未反応成分およびポリマーが存在しない反応効率に関して)は、例えば所望される誘導の程度(例えばモノ、ジ、トリ、など)、選択されるポリマーの分子量、ポリマーが分枝しているか否か、さらに反応条件のような要件によって決定される。
【0065】
ポリエチレングリコール分子(または他の化学分子部分)は、蛋白質の機能ドメインまたは抗原性ドメインに対する影響を考慮して成分に結合させなければならない。当業者が利用できる多数の結合方法がある。例えばEP401384号(この文献は参照により本明細書に含まれる)はG−CSFへのPEGのカップリングを述べ、Malikら(Exp. Hematol. 20:1028-1035(1992))はトレシルクロリドを用いるGM−CSFのペジル化を報告する。例えば、ポリエチレングリコールは、反応基(例えば遊離アミノまたはカルボキシル基)を介してアミノ酸残基と共有結合される。反応基は、活性化ポリエチレングリコール分子が結合する基である。遊離アミノ基をもつアミノ酸残基には、リジン残基およびN−末端アミノ酸残基が含まれる。遊離カルボキシル基をもつアミノ酸残基は、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、およびC−末端アミノ酸残基が含まれる。スルフヒドリル基もまた、ポリエチレングリコール分子を結合させるための反応基として用いることができる。治療目的で好ましいものは、アミノ基での結合、例えばN−末端またはリジン基での結合である。
【0066】
本発明は、N−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする単離核酸を提供する。本発明は、図2に示すN−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする単離核酸を提供する。ある実施態様では、本核酸は、配列番号12、14−17、または19−21のいずれか(そのフラグメント、変異体、変種、類似体または誘導体を含む)に示されるものである。核酸は、DNA、cDNA、ゲノムDNA、RNAである。さらに、単離核酸はRNA転写プロモーターに機能的に連結させることができる。本核酸をレクチン活性を競合的に抑制するために用いることも意図される。
【0067】
"ベクター"とはレプリコン、例えばプラスミド、ファージまたはコスミドで、それに別のDNAセグメントを結合させて当該結合セグメントを複製させることができる。
"DNA"とは、デオキシリボヌクレオチド(アデニン、グアニン、チミン、またはシトシン)のポリマー形で、一本鎖形でも二本鎖螺旋のどちらかを指す。この用語は当該分子の一次および二次構造を指し、いずれの特定の三次構造にも限定されない。したがって、この用語にはとりわけ直鎖DNA分子(例えば制限フラグメント)として見出される二本鎖DNA、ウイルス、プラスミドおよび染色体が含まれる。具体的な二本鎖DNA分子の構造を考察する場合、本明細書では配列は、非転写DNA鎖(すなわちmRNAと相同な配列を有する鎖)の5'から3'方向での配列のみを示す通常の方法で記載される。
【0068】
DNA配列の転写および翻訳を発現コントロール配列が制御するとき、当該DNA配列は、当該発現コントロール配列に"機能的に連結"されている。"機能的に連結"という用語は、発現されるべきDNA配列の前に適切な開始シグナル(例えばATG)を有し、さらに当該発現制御配列の制御下で当該DNA配列を発現させ、当該DNA配列によってコードされる所望の生成物を産生させるために正確な読み枠を維持することを含む。リコンビナントDNA分子に挿入することを所望する遺伝子が適切な開始シグナルを含まない場合、そのような開始シグナルを当該遺伝子の前に挿入できる。
【0069】
さらにまた本発明は、上記の核酸分子を含むベクターを提供する。プロモーターは細菌、酵母、昆虫または哺乳類のプロモーターであるか、またはそれらと同一のものであろう。さらに、ベクターはプラスミド、コスミド、酵母人工染色体(YAC)、細菌ファージ、または真核細胞ウイルスDNAであろう。
蛋白質の発現に有用なものとして当技術分野で知られている他の多くのベクター骨格を用いることができる。そのようなベクターには、アデノウイルス(AV)、アデノ付随ウイルス(AAV)、シミアンウイルス40(SV40)、サイトメガロウイルス(CMV)、マウス乳癌ウイルス(MMTV)、モロニーネズミ白血病ウイルス、DNAデリバリー系(すなわちリポソーム)、および発現プラスミドデリバリー系が含まれるが、ただしこれらに限定されない。さらに、あるクラスのベクターは、ウシパピローマウイルス、ポリオーマウイルス、バキュロウイルス、レトロウイルスまたはセムリキ森林ウイルスのようなウイルスに由来するDNAエレメントを含む。そのようなベクターは市販品を入手するか、当技術分野で周知の方法によって記載の配列を組み立ててもよい。
【0070】
本発明はまた、適切なホスト細胞のベクターを含むポリペプチド産生用ホストベクター系を提供する。適切なホスト細胞には、原核細胞または真核細胞、例えば細菌細胞(グラム陽性菌を含む)、酵母細胞、真菌細胞、昆虫細胞および動物細胞が含まれるが、ただしこれらに限定されない。ホストとして、例えばマウス線維芽細胞NIH3T3、CHO細胞、HeLa細胞、Ltk-細胞、Cos細胞(ただしこれらに限定されない)を含む多数の哺乳類細胞を用いることができる。
【0071】
多様なホスト/発現ベクター組合せを本発明のDNA配列の発現に用いることができる。有用な発現ベクターは、例えば染色体セグメント、非染色体DNA配列および合成DNA配列から成るであろう。適切なベクターには、SV40の誘導体および既知の細菌プラスミド、例えば大腸菌(E. coli)プラスミドのcolE1、pCR1、pBR322、pMB9およびそれらの誘導体、プラスミド、例えばPR4;ファージDNA、例えば多数のファージλ誘導体、例えばNM989および他のファージDNA、例えばM13および糸状一本鎖ファージDNA;酵母プラスミド、例えば2μプラスミドまたはその誘導体;真核細胞に有用なベクター、例えば昆虫または哺乳類細胞で有用なベクター;プラスミドおよびファージDNAの組合せに由来するベクター、例えばファージDNAまたは他の発現制御配列を利用するために改変されたプラスミドなどが含まれる。
【0072】
多様な発現制御配列(当該配列に機能的に連結されたDNA配列の発現を制御する配列)のいずれもこれらのベクターで使用して、本発明のDNA配列を発現させることができる。そのような有用な発現制御配列には、例えばSV40、CMV、ワクシニア、ポリオーマまたはアデノウイルスの初期または後期プロモーター、lac系、trp系、TAC系、TRC系、LTR系、ファージλの主要オペレーターおよびプロモーター領域、fdコート蛋白質の制御領域、3−ホスホグリシレートキナーゼまたは他の糖分解酵素のためのプロモーター、酸ホスファターゼのプロモーター(例えばPho5)、酵母α−交配因子のプロモーター、原核もしくは真核細胞またはウイルスの遺伝子の発現を制御することが知られている他の配列、およびそれらの種々の組合せが含まれる。
【0073】
多様な単細胞ホストもまた本発明のDNA配列の発現に有用である。これらのホストには周知の真核および原核細胞、例えば大腸菌株、シュードモナス、バチルス、ストレプトミセス、真菌(例えば酵母)、および動物細胞(例えばCHO、R1.1、B−WおよびL−M細胞、アフリカミドリザル腎細胞(例えばCOS1、COS7、BSC1、BSC40およびBMT10)、昆虫細胞(例えばSf9)、ヒト細胞および組織培養の植物細胞が含まれる。
【0074】
全てのベクター、発現制御配列およびホストの全てが本発明のDNA配列を発現するために等しく良好に機能するわけではないことは理解されよう。さらに同じ発現系に関して全てのホストが等しく良好に機能するわけではない。しかしながら、当業者は、煩雑な実験を行うことなく適切なベクター、発現コントロール配列およびホストを選択し、本発明の範囲から外れることなく所望の発現を達成できる。例えば、ベクターを選択する場合にはホストを考慮しなければならないが、それはベクターがその中で機能するからである。ベクターのコピー数、当該コピー数を制御する能力、当該ベクターによってコードされる他のいずれかの蛋白質の発現(例えば抗生物質マーカー)もまた考慮する。
【0075】
発現制御配列を選択する場合、多様な要素が通常考慮される。これらには、例えば系の相対的な強さ、その制御性、および発現されるべき個々のDNA配列または遺伝子との適合性(特に潜在的二次構造に関して)が含まれる。適切な単細胞ホストは、例えば選択したベクターとそれらホストとの適合性、それらの分泌特性、それらの正確な蛋白質折り畳み能、およびそれらの醗酵要件の他に発現されるべきDNA配列によってコードされる生成物のホストに対する毒性、および発現生成物の精製の容易さを考慮して選択される。
【0076】
本発明はさらにポリペプチドを製造する方法を提供する。本方法は、上記のホストベクター系を当該ポリペプチドの産生を許容する適切な条件下で増殖させ、さらにそのようにして製造されたポリペプチドを回収することを含む。
本発明はさらに、当該単離されたポリペプチドを特異的に認識または結合することができる抗体を提供する。当該抗体はモノクローナル抗体でもポリクローナル抗体でもよい。さらに当該抗体は、放射能を有するマーカー、比色測定マーカー、蛍光マーカー、または化学発光マーカーのいずれかである検出可能なマーカーで標識できる。標識抗体はモノクローナル抗体でもポリクローナル抗体でもよい。ある実施態様では、標識抗体は精製標識抗体である。抗体を標識する方法は当技術分野では周知である。
【0077】
"抗体"という用語には、例えば天然に存在する抗体および天然には存在しない抗体の両方が含まれる。特に、"抗体"という用語にはポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体並びのそのフラグメントが含まれる。さらにまた、"抗体"という用語にはキメラ抗体および完全合成抗体並びにそのフラグメントが含まれる。そのような抗体には、ポリクローナル、モノクローナル、単一鎖、FabフラグメントおよびFab発現ライブラリーが含まれるが、ただしこれらに限定されない。
【0078】
当技術分野で知られている種々の方法をポリペプチドまたはその誘導体もしくは類似体に対するポリクローナル抗体の製造に用いることができる(例えば以下を参照されたい:Antibodies--A Laboratory Manual, Harlow & Lane, eds., Cold Spring Harbor Laboratory Press: Cold Spring Harbor, New York, 1988)。抗体を産生するためには、種々のホスト動物を切端系CbpAまたはその誘導体(例えばフラグメントまたは融合蛋白質)を注射して免疫することができる。これらのホスト動物にはウサギ、マウス、ラット、ヒツジ、ヤギなどが含まれる。ある実施態様では、ポリペプチドは免疫原性担体、例えばウシ血清アルブミン(BSA)またはキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)と共役させることができる。種々のアジュバントを用いてホストの種に応じて免疫学的反応を高めることができる。
【0079】
モノクローナル抗体またはそのフラグメント、類似体もしくは誘導体の製造のためには、持続的細胞株の培養によって抗体分子を産生するいずれの技術も用いることができる(例えば以下を参照されたい:Antibodies--A Laboratory Manual, Harlow & Lane, eds., Cold Spring Harbor Laboratory Press: Cold Spring Harbor, New York, 1988)。これらの技術には、最初にKohler & Milstein(Nature 256:495-497(1975))が報告したハイブリドーマ技術の他に、トリオーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozbor et al., Immunology Today 4:72(1983))およびヒトモノクローナル抗体を産生するEBV−ハイブリドーマ技術(Cole et al., in Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, Inc., pp.77-96)が含まれるが、ただしこれらに限定されない。
【0080】
本発明のさらに別の実施態様では、モノクローナル抗体は最近の技術(PCT/US90/02545)を用いて無菌動物で製造できる。本発明にしたがえば、ヒト抗体を用いることができ、ヒト抗体はヒトハイブリドーマを用いるか(Cote et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80:2026-2030(1983))、またはヒトB細胞をEBVウイルスでin vitroで形質転換させて得ることができる(Cole et al., in Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, pp.77-96(1985))。実際、本発明にしたがえば、適切な生物活性をもつヒト抗体分子に由来する遺伝子と一緒に、ポリペプチドに対して特異的なマウス抗体分子の遺伝子をスプライシングする"キメラ抗体"の製造のために開発された技術(Morrison et al., J. Bacteriol. 159-870(1984); Neuberger et al., Nature 312:604-608(1984); Takeda et al., Nature 314:452-454(1985))を用いることができ、そのような抗体は本発明の範囲に包含される。そのようなヒト抗体またはヒト化キメラ抗体は、免疫反応、特にアレルギー反応の誘発が外因性抗体よりもはるかに少ないので、ヒトの疾患(下記で述べる)の治療に使用する場合に好ましい。本発明のまた別の実施態様では、Fab発現ライブラリー(Huse et al., Science 246:1275-1281(1989))の構築のための技術を利用する。この技術は、ポリペプチドまたはその誘導体もしくは類似体に対して所望の特異性をもつモノクローナルFabフラグメントの迅速で容易な特定を可能にする。
【0081】
抗体分子のイディオタイプを含む抗体フラグメントは既知の技術によって生成できる。例えば、そのようなフラグメントには、F(ab')2フラグメント(抗体分子のペプシン消化によって製造できる);Fab'フラグメント(F(ab')2フラグメントのジスルフィド架橋を還元して生成できる);およびFabフラグメント(抗体分子をパパインおよび還元剤で処理して製造できる)が含まれるが、ただしこれらに限定されない。
【0082】
抗体の製造では、所望の抗体のためのスクリーニングは例えば以下のような当分野で既知の技術によって達成できる:放射能免疫アッセイ、ELISA(酵素結合免疫吸着アッセイ)、"サンドイッチ"免疫アッセイ、免疫放射能測定アッセイ、ゲル拡散沈殿反応、免疫拡散アッセイ、in situ免疫アッセイ(例えばコロイド状金、酵素または放射性同位元素標識を用いる)、ウェスタンブロット、沈殿反応、凝集アッセイ(例えばゲル凝集アッセイ、血球凝集アッセイ)、補体結合アッセイ、免疫蛍光アッセイ、プロテインAアッセイ、および免疫電気泳動アッセイなど。ある実施態様では、一次抗体は、二次抗体または試薬の一次抗体への結合を検出することによって検出される。また別の実施態様では、二次抗体は標識される。免疫アッセイで結合を検出する多くの手段が当分野で知られており、本発明の範囲内である。
【0083】
in vivoでの検出のために抗体は例えば以下のようなもので標識される:酵素、発蛍光団、発色団、放射性同位元素、色素、コロイド状金、ラテックス粒子、および化学発光剤。また別には、抗体はin vivoでの検出のために例えば以下のようなもので標識される:放射性同位元素(好ましくはテクネチウムまたはヨウ素)、磁気共鳴シフト試薬(例えばガドリニウムおよびマンガン)、または放射能非透過試薬。
【0084】
これらの実験で用いられる非常に一般的な標識は放射能元素、酵素、紫外線に暴露したとき蛍光を発する化学物質、およびその他のものである。多数の蛍光物質が知られており、標識として利用できる。これらには、例えばフルオレセイン、ローダミン、オーラミン、テキサスレッド、AMCA青およびルシファー黄である。具体的な検出用物質は、ヤギで作製し、イソチオシアネートによってフルオレセインと共役させた抗ウサギ抗体である。ポリペプチドはまた放射性元素または酵素で標識できる。放射能標識は、現在利用可能な計測方法のいずれでも検出できる。好ましいアイソトープは、3H、14C、32P、35S、36Cl、51Cr、57Co、58Co、59Fe、90Y、125I、131Iおよび186Rcから選択できる。
【0085】
酵素標識も同様に有用で、現在利用可能な比色法、分光測定法、蛍光スペクトル測定法、電流測定法、ガス圧測定法のいずれによっても検出できる。酵素は、選択した粒子と架橋分子(例えばカルボジイミド、ジイソシアネート、グルタルアルデヒドなど)との反応によって共役させる。これらの方法で用いることができる多くの酵素が知られており利用することができる。好ましいものは、ペルオキシダーゼ、β−グルクロニダーゼ、β−D−グルコシダーゼ、β−D−ガラクトシダーゼ、ウレアーゼ、グルコースオキシダーゼとペルオキシダーゼ、およびアルカリホスファターゼである。例えば、米国特許第3654090号、同3850752号、および同4016043号は代替標識物質および方法について開示している。
【0086】
本発明の別の実施態様では、疑わしい標的細胞の予め定めた結合活性の有無または結合活性の能力を決定するために医療専門家が使用できる市販用テストキットが製造される。上記で述べた検査技術にしたがって、そのようなキットのある種類は少なくとも標識ポリペプチドまたはそれに対して特異的な結合パートナー(例えば当該ポリペプチドに特異的な抗体)および指示書(例えば"競合"、"サンドイッチ"、"DASP"などの選択した方法にしたがう)を含む。このキットはまた周辺試薬(例えば緩衝液、安定剤など)を含む。
【0087】
したがって、以下を含むテストキットは、予め定めた細菌の結合活性の存在、または当該活性に対する細胞の能力を表示するために製造できる:
(a)本発明のポリペプチドの直接または間接的結合によって得られる予め定めた量の少なくとも1つの標識した免疫化学反応性を有する成分またはそれに対して、検出可能な標識に対して特異的結合パートナー;
(b)他の試薬;および
(c)当該キットを使用するための指示書。
【0088】
本発明は、以下を含む(ただしこれらに限定されない)拮抗薬または阻害剤を提供する:ペプチドフラグメント、模倣体、核酸分子、リボザイム、ポリペプチド、小分子、炭水化物分子、炭糖類、オリゴ糖、または抗体。肺炎球菌を競合的に封鎖または抑制する薬剤もまた本発明で意図される。本発明は、当該ポリペプチドを抑制する無機化合物、核酸分子、オリゴヌクレオチド、有機化合物、ペプチド、ペプチド模倣化合物または蛋白質を含む薬剤を提供する。
【0089】
本発明は、配列番号:1、3−7、9−11、22および23のいずれかに示すアミノ酸配列を有するポリペプチドおよび医薬的に許容できるアジュバントまたは担体を含むワクチンを提供する。本ポリペプチドは、図2に示すN−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を含むことができる。本発明は、図2に示す保存領域を含むアミノ酸配列を有するポリペプチドおよび医薬的に許容できるアジュバントまたは担体を含むワクチンを提供する。例えば、保存領域には、アミノ酸配列158から172;300から321;331から339;355から365;367から374;379から389;409から427;および430から447が含まれるが、ただしこれらに限定されない。本発明は、本ポリペプチドをコードする単離核酸および医薬的に許容できるアジュバントまたは担体を含むワクチンを提供する。
【0090】
グラム陽性細菌(特に肺炎球菌)に対する能動的免疫は、免疫誘発量の本ポリペプチドもしくはペプチド誘導体またはそのフラグメントおよびアジュバントによる免疫(ワクチン接種)によって誘発できる。この場合、本ポリペプチドまたはその抗原性誘導体もしくはフラグメントが当該ワクチンの抗原性成分である。本発明のポリペプチドまたはその誘導体もしくはフラグメントは、ワクチンを製造するためにアジュバントとの混合物として製造される。好ましくは、ワクチンの抗原性成分として用いられる本発明のポリペプチドの誘導体またはフラグメントは付着因子である。より好ましくは、ワクチンの抗原性成分として用いられる本発明のポリペプチドの誘導体またはフラグメントは、グラム陽性細菌の全株または多くの株に共通の抗原であるか、または菌の近縁種と共通の抗原である。最も好ましくは、ワクチンの抗原性成分は、共通抗原である付着因子である。
【0091】
本発明の核酸主剤ワクチンを含むベクターは、当分野で既知の方法(例えば核酸感染(トランスフェクション)、電気穿孔、マイクロインジェクション、形質導入、細胞融合、DEAEデキストラン、リン酸カルシウム沈澱、リポフェクション(リソソーム融合)、遺伝子銃の使用、またはDNAベクタートランスポーター(例えば以下を参照されたい:Wu et al., J. Biol. Chem. 267:963-967(1992); Wu & Wu, J. Biol. Chem. 263:14621-14624(1988); Hartmut et al., カナダ特許出願2012311号(1990年3月15日出願))によって所望のホストに導入できる。
【0092】
ワクチンはいずれの非経口的ルートで投与してもよい。これらのルートには、筋肉内、腹腔内、静脈内などが含まれるが、ただしこれらに限定されない。ワクチン接種の所望の結果は抗原、したがって病原性生物に対する免疫反応を誘発することであるので、好ましくは、投与は、直接的(またウイルスベクターの標的への誘導または選択による)、または間接的(類リンパ組織(例えばリンパ節または脾臓)への投与)なものが所望される。免疫細胞は持続的に複製しているので、それらはレトロウイルス主剤核酸ワクチンに理想的な標的である(なぜならばレトロウイルスは複製細胞を必要とする)
【0093】
受動免疫は、本発明のポリペプチドに対する抗血清、ポリクローナル抗体または中和モノクローナル抗体を対象患者に投与することによって、グラム陽性菌(好ましくは連鎖球菌、より好ましくは肺炎球菌)の感染が疑われる対象動物に付与される。受動免疫は長期の防御を付与しないので、受動免疫は、ワクチン接種を受けていない対象者の細菌感染の治療に有用なツールである。受動免疫は、利用可能なそれ以外の治療がないので抗生物質耐性グラム陽性細菌株の治療に特に重要である。好ましくは、受動免疫療法のために投与される抗体は自系抗体である。例えば、対象者がヒトの場合は、抗体に対する免疫反応を可能性を最小限にするために、抗体は好ましくはヒト由来または"ヒト化"されている。本発明の能動ワクチンもしくは受動ワクチン、または付着因子の投与は、グラム陽性菌(好ましくは連鎖球菌、より好ましくは肺炎球菌)の感染から対象動物を防御するために用いることができる。
【0094】
本発明は、ある量の本発明のポリペプチドおよび医薬的に許容できる担体または希釈剤を含む医薬組成物を提供する。
例えば、肺炎球菌の粘膜面への付着を予防するそのような医薬組成物は、レクチンドメインに対する抗体および/または可溶性の過剰なレクチンドメイン蛋白質を含むことができる。どちらかのメカニズムによって付着を封鎖して、感染の最初のステップを阻害し、それによってコロニー形成を減少させる。これによって順次ヒトからヒトへの伝達を減少させ、症状の進展を予防する。
【0095】
本発明は、肺炎球菌に暴露されたかまたは感染した対象者に免疫反応を誘発する方法を提供する。この方法は、対象者にある量の医薬組成物を投与し、それによって免疫反応を誘発することを含む。
本発明は、対象者で肺炎球菌による感染を予防する方法を提供する。この方法は、対象者に肺炎球菌の付着を防御するために有効な量の医薬組成物を投与し、それによって肺炎球菌による感染を予防することを含む。
【0096】
本発明は、対象者で肺炎球菌による感染を予防する方法を提供する。この方法は、対象者に抗体および医薬的に許容できる担体または希釈剤を含むある量の医薬組成物を投与し、それによって肺炎球菌による感染を予防することを含む。
本発明は、肺炎球菌に暴露されたかまたは感染した対象者を治療する方法を提供する。この方法は、治療的に有効な量の本発明のワクチンを対象者に投与し、それによって対象者を治療することを含む。
【0097】
本発明は、肺炎球菌に暴露されたかまたは感染した対象者でホスト細胞のコロニー形成を抑制する方法を提供する。この方法は、配列番号1、3−5、7または9−11のいずれかに示すアミノ酸配列から成るポリペプチドを含むある量の医薬組成物を対象者に投与し、それによって免疫反応を誘発することを含む。コロニー形成を阻害する治療用ペプチドは呼吸系粘膜によって輸送される。医薬組成物は図2に示すアミノ酸配列から成るポリペプチドを含む。
【0098】
本明細書で用いられるように、"医薬組成物"とは、例えば肺炎球菌のコロニー形成を予防する治療効果または利益を付与する本発明のポリペプチド生成物の治療的に有効な量と一緒に適切な希釈剤、保存料、安定剤、乳化剤、アジュバントおよび/または担体をその中に含むものを意味する。本明細書で用いられるように、"治療的に有効な量"とは、ある条件および投与計画について治療効果を提供する量を指す。そのような組成物は液体、または凍結乾燥製剤、またはそうでなければ乾燥製剤で、種々の緩衝成分(例えばトリスHCl、酢酸塩、リン酸塩)、pHおよびイオン強度、表面への吸収を防ぐアルブミンまたはゼラチンのような添加剤、洗剤(例えばトウィーン20、トウィーン80、プルロニックF68、胆汁酸塩)、可溶化剤(例えばグリセロール、ポリエチレングリセロール)、抗酸化剤(例えばアスコルビン酸、メタ重亜硫酸ナトリウム)、保存料(例えばチメロサル、ベンジルアルコール、パラベン)、膨張剤または張度調節剤(例えばラクトース、マンニトール)、ポリマー(例えばポリエチレングリコール)の蛋白質への共有結合、金属イオンとの錯塩化、またはポリマー化合物(例えばポリ乳酸、ポリグリコール酸、ヒドロゲルなど)の粒子化調製物またはリポソーム、ミクロ乳剤、ミセル、単層もしくは多層小胞、赤血球ゴーストまたはスフェロプラストへの当該材料の取り込みを含む。
【0099】
そのような組成物は、治療剤の生理的状態、可溶性、安定性、in vivo遊離速度、in vivoクリアランス速度に影響を与えるであろう。組成物の選択は、治療活性を有する蛋白質の物理的および化学的特性に左右されるであろう。例えば、活性物質の膜結合形に由来する生成物は洗剤含有製剤を必要とする。制御または持続放出組成物は親油性デポット(例えば脂肪酸、ワックス、油)製剤を含む。さらに本発明が意図するものは、ポリマー(例えばポロキサマーまたはポロキサミン)および、組織特異的レセプター、リガンドまたは抗原に対して誘導した抗体に結合させた活性物質または組織特異的レセプターのリガンドに結合させた活性物質で被覆した粒子化組成物である。ある実施態様では、本発明の組成物は、、保護皮膜、プロテアーゼ抑制物質、または種々の投与経路(非経口、経肺、経鼻、および経口投与を含む)のための浸透強化物質をもつ粒子化形を含む。
【0100】
さらに、本明細書で用いられるように、"医薬的に許容できる担体"は当業者には周知で、0.01−0.1M、好ましくは0.05Mの燐酸緩衝液または0.8%食塩水を含む。さらに、そのような医薬的に許容できる担体は水溶液または非水性溶液、懸濁液および乳液であろう。非水性溶媒の例はプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油(例えばオリーブ油)、注射用有機エステル(例えばオレイン酸エチル)である。水性担体には水、アルコール水溶液、乳液または懸濁液(食塩水および緩衝媒体を含む)が含まれる。非経口賦形剤には塩化ナトリウム溶液、リンゲルデキスロース、デキストロースと塩化ナトリウム、乳酸リンゲル液または固定油が含まれる。静脈内賦形剤には、水分栄養補充液、電解質補充液(例えばリンゲルデキストロースを主剤とするもの)などが含まれる。保存料および他の添加剤、例えば抗菌剤、抗酸化剤、照合剤、不活性ガスなど)もまた含まれる。
【0101】
"アジュバント"は、抗原に対する免疫反応を強化する化合物または混合物を指す。アジュバントは、抗原をゆっくりと放出する組織デポットとして、または免疫反応を非特異的に強化する類リンパ系活性化物質として機能することができる(Hood et al., Immunology, Second Ed., Benjamin/Cummings:Menlo Park, California, p.384(1984))。アジュバントを含まない抗原単独による初回チャレンジは、しばしば液性または細胞性免疫反応を誘発することができない。アジュバントにはフロイントの完全アジュバント、フロイントの不完全アジュバント、 サポニン、鉱物ゲル(例えば水酸化アルミニウム)、界面活性剤(例えばリゾレシチン)、プルロニックポリオール、ポリアニオン、ペプチド、油または炭化水素乳剤、キーホールリンペットヘモシアニン、ジニトロフェノールおよび潜在的に有用なヒトアジュバント(例えばBCG(baccile Galmette-Guerin)およびコリネバクテリウム=パルブム(Corynebacterium parvum))が含まれるが、ただしこれらに限定されない。好ましくはアジュバントは医薬的に許容できるものである。
【0102】
制御放出組成物または持続放出組成物は、親油性デポット(例えば脂肪酸、ワックス、油)としての製剤を含む。さらに本発明に含まれるものは、ポリマー(例えばポロキサマーまたはポロキサミン)および化合物で被覆した粒子化組成物であるが、当該化合物は、組織特異的レセプター、リガンドもしくは抗原に対して誘導した抗体と共役されているか、または組織特異的レセプターのリガンドと共役されている。本発明の組成物の他の実施態様では、防御皮膜、プロテアーゼ抑制物質または種々の投与ルート(非経口、経鼻および経口ルートを含む)のための浸透強化物質を有する粒子化形を含む。
【0103】
投与したとき、化合物はしばしば粘膜表面または循環系から迅速に除去され、したがって薬理活性は比較的短時間である。結果として、治療効果を維持するために、生物活性物質の比較的大量の投与量を何度も投与する必要がある。水溶性ポリマー(例えばポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールおよびプロピレングリコールのコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンまたはポリプロリン)の共有結合による化合物の改変が、対応する未改変化合物よりも静脈注射後実質的により長時間の血中半減期を示すことが知られている。(Abuchowski et al., (1981); Newmark et al., (1982); Katre et al., (1987))。そのような改変はまた、水溶液中での化合物の可溶性を高め、凝集を防止し、化合物の物理的および化学的安定性を強化し、さらに化合物の免疫原性および反応性を極めて低下させる。結果として、未改変化合物の場合よりも投与回数の少ないまたは投与量の少ない当該ポリマー化合物アダクツの投与によって、所望のin vivo生物学的活性が達成できる。
【0104】
投与量:十分な量には約1μg/kgから約1000mg/kgが含まれるが、ただしこの量に限定されない。この量は10mg/kgであろう。医薬的に許容できる形態の組成物は医薬的に許容できる担体を含有する。上記に記載したように、本発明は、ベクター、ワクチン、ポリペプチド、核酸および抗体、抗抗体および、病原活性(例えばホスト細胞への付着)について肺炎球菌と競合する薬剤を含む医薬組成物を含む治療組成物を提供する。
【0105】
活性成分を含む治療用組成物の製造は当分野では周知である。典型的には、そのような組成物は、鼻咽頭に投与されるポリペプチドのエアロゾルとして、または液体溶液もしくは懸濁液のどちらかとして注射できるように製造できるが、注射の前の溶液、懸濁液、液状物に適した固形製剤もまた製造できる。調製物を乳化してもよい。治療のための活性成分はしばしば、医薬的に許容でき、活性成分と適合する賦形剤と混合される。適切な賦形剤は、例えば水、食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなど、およびそれらの組合せである。さらに、所望する場合は、組成物は微量の補助物質(例えば湿潤剤または乳化剤、pH緩衝剤(これらは活性成分の有効性を高める)を含むことができる。
【0106】
活性成分は、医薬的に許容できる中性塩として治療用組成物に製剤化できる。医薬的に許容できる塩には酸付加塩(ポリペプチドまたは抗体分子の遊離アミノ基で形成される)および無機酸(例えば塩酸、リン酸)または有機酸(例えば酢酸、シュウ酸、酒石酸、マンデル酸など)で形成されるものが含まれる。遊離カルボキシル基から形成される塩も、例えば水酸化ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、または鉄のような無機塩基から、さらにイソプロピルアミン、トリメチルアミン、2−エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカインなどの有機塩基から誘導できる。
【0107】
組成物の蛋白質、DNA、ベクターの重量で少なくとも約75%が"A"("A"はただ1つの蛋白質、DNA分子、ベクターなど)であるとき(AおよびBが属する種の分類に応じて)、"A"を含む組成物は実質的に"B"("B"は1つまたは2つ以上の夾雑蛋白質、DNA分子、ベクターなど)を含まない。好ましくは"A"は、組成物中のA+Bの物質の重量で少なくとも約90%含まれ、最も好ましくは少なくとも重量で約99%含まれる。
【0108】
本明細書では"治療的に有効な量"という語句は、少なくとも約15%まで、好ましくは50%まで、より好ましくは少なくとも90%まで、もっとも好ましくはホストの活性、機能および反応における臨床的に有意な欠如を防止する。また別には治療的に有効な量は、ホストの臨床状態におけるに有意な改善をもたらすために十分である。本発明では、ホストの反応の欠如は持続的または伝播する細菌感染によって明白である。ホストの臨床状態におけるに有意な改善には、細菌負荷の減少、コロニーを形成したホスト細胞から細菌の除去、感染に伴う発熱または炎症の低下、または感染に伴う症状のいずれかの減少が含まれる。
【0109】
本発明にしたがえば、本発明の治療用組成物の成分は非経口的に、経粘膜的に(例えば経口、経鼻、経肺または経腸的)、経皮的に導入できる。好ましくは、投与は非経口的、例えば静脈注射、動脈内、筋肉内皮内、皮下、腹腔内、心室内、および頭蓋内を含むがただしこれらに限定されない。経口または肺投与は、粘膜免疫を活性化するために好ましい。なぜならば肺炎球菌は一般に鼻咽頭および肺粘膜でコロニーを形成するので、粘膜免疫は特に有効な防御処置である。本発明の治療用組成物に関して用いられる場合は、"単位投与量"という用語は、ヒトの1回分の投与量として物理的に分離したユニットを指し、各ユニットは、所望の治療効果を生じるために計算した予め定められた量の活性物質を必要な希釈剤(すなわち担体または賦形剤)と合わせて含有する。
【0110】
別の実施態様では、活性化合物は、賦形剤、特にリポソームとして輸送される(以下の文献を参照されたい:Langer, Science 249:1527-1533(1990); Treat et al., in Liposomes in the Therapy of infectious Diesease and Cancer, Lopez-Berestein & Fidler(eds.), Liss, New York, pp.353-365(1989);Lopez-Berestein, 同書、pp.317-327; 全般的には同書を参照のこと)。
【0111】
さらに別の実施態様では、治療用化合物は制御放出系で輸送される。例えば、ポリペプチドは、静脈内輸液、埋め込み浸透圧ポンプ、経皮貼付薬、リポソーム、または他の投与態様を用いて投与できる。ある実施態様では、ポンプを用いることができる(以下の文献を参照されたい:Langer, 上掲書;Sefton, CRC Crit. Ref. Biomed. Eng. 14:201(1978);Buchwald et al., Surgery 88:507(1980); Saudek et al., N. Engl. J. Med. 321:574(1989))。別の実施態様では、ポリマー物質を用いることができる(例えば以下の文献を参照されたい:Medical Applications of Controlled Release, Langer & Wise, eds., CRC Press, Boca Raton, Florida(1974); Controlled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance, Smolen & Ball, eds., Wiley, New York(1984); Ranger & Peppas, J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23:61(1983); Levy et al., Science 228:190(1985); During et al., Ann. Neurol. 25:351(1989); Howard et al., Neurosurg. 71:105(1989))。
【0112】
また別の実施態様では、制御放出系は治療標的(例えば脳)の近傍に静置し、したがって全身投与量の一部分のみを必要とするだけである(例えば以下の文献を参照されたい:Goodson, in Medical Applications of Controlled Release, 上掲書、vol.2, pp.115-138(1984))。好ましくは、制御放出装置は、対象者の免疫活性化が不適切な部位または腫瘍の近傍に導入される。他の制御系はLangerによって概説されている(Science 249:1527-1533(1990))。
【0113】
上記で説明した活性成分の投与が細菌感染について有効な治療となる対象者はヒトであるが、対象はいずれの動物でもよい。したがって、当業者には容易に理解できるところであるが、本発明の方法および医薬組成物は、任意の動物、特に以下を含む哺乳類(ただしこれらに限定されない)に動物医療用途のために投与されるのに適している:家畜動物(例えばネコまたはイヌ、ただしこれらに限定されない)、牧畜動物(例えば、ウシ、ウマ、ヤギ、ヒツジおよびブタ、ただしこれらに限定されない)、野性動物(原野かまたは動物園かにかかわらず)、研究用動物(例えばマウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、ブタ、イヌ、ネコなど)。
【0114】
本発明の治療方法および組成物では、活性成分の治療的に有効な量が提供される。治療的に有効な投与量は、当分野の医療従事者には、当技術分野で周知のように患者の特性(年令、体重、性別、状態、合併症、他の疾患など)を基にして容易に決定できる。さらにまた、日常的な検査を実施しながら、より具体的な情報が、多様な患者における多様な症状の治療について適切な投与レベルに関する情報が得られ、さらに当業者は、治療の内容、年令および患者の一般的状態を考慮しながら適切な投与量を確認することができる。
【0115】
一般には、静脈内注射または輸液のためには、投与量は腹腔内、筋肉内、または他の投与ルートより少ないであろう。投与計画は、循環半減期および用いられた剤形したがって変動するであろう。組成物は、剤形に適合する態様で治療的に有効な量で投与されるであろう。投与に必要な活性成分の正確な量は臨床医の判断にしたがい、各人に固有である。しかしながら、適切な投与量は約0.1から20mg、好ましくは約0.5から約10mg、より好ましくは1から数mgの活性成分/kg体重/人/日で、投与経路によって左右される。投与開始および追加投与についての適切な計画もまた変動するが、典型的には開始投与に続いて、1時間またはそれ以上の間隔で反復投与がその後に続くか、または他の投与が実施される。また別には、血中で10ナノモルから10マイクロモル濃度を維持するために十分な連続静脈内輸液も意図される。
【0116】
他の化合物との投与:細菌感染の治療のために、細菌感染の治療に用いられる以下を含む(ただしこれらに限定されない)1つまたは2つ以上の医薬組成物と併用して、本発明の活性成分を投与することができる:(1)抗生物質;(2)細菌の付着を抑制する可溶性炭水化物;(3)細菌の付着を抑制する他の小分子;(4)細菌の代謝、輸送、形質転換を抑制する物質;(5)細菌溶解促進物質;または(6)抗細菌抗体または他の細菌抗原に対するワクチン。他の可能な活性成分には、抗炎症剤、例えばステロイドおよび非ステロイド抗炎症薬が含まれる。投与は同時でも(例えば本発明の活性成分および抗生物質の混合物の投与)、または連続的でよい。
【0117】
したがって、特定の実施態様では、治療組成物はさらに有効量の活性成分および1つまたは2つ以上の以下の活性成分を含むことができる:抗生物質、ステロイドなど。典型的な製剤は以下に示される:
静脈内製剤I:
成分 mg/ml
セフォタキシム 250.0
ポリペプチド 10.0
デキストロースUSP 45.0
重亜硫酸ナトリウムUSP 3.2
エディテート二ナトリウムUSP 0.1
適量の注射用水を加えて調節 1.0ml
【0118】
静脈内製剤II
成分 mg/ml
アンピシリン 250.0
ポリペプチド 10.0
重亜硫酸ナトリウムUSP 3.2
二ナトリウムエディテートUSP 0.1
適量の注射用水を加えて調節 1.0ml
【0119】
静脈内製剤III
成分 mg/ml
ゲンタマイシン(硫酸塩として) 40.0
ポリペプチド 10.0
重亜硫酸ナトリウムUSP 3.2
二ナトリウムエディテートUSP 0.1
適量の注射用水を加えて調節 1.0ml
【0120】
静脈内製剤IV
成分 mg/ml
ポリペプチド 10.0
デキストロースUSP 45.0
重亜硫酸ナトリウムUSP 3.2
エディテート二ナトリウムUSP 0.1
適量の注射用水を加えて調節 1.0ml
【0121】
静脈内製剤V
成分 mg/ml
ポリペプチド拮抗物質 5.0
重亜硫酸ナトリウムUSP 3.2
二ナトリウムエディテートUSP 0.1
適量の注射用水を加えて調節 1.0ml
【0122】
したがって、細菌のホスト細胞への細菌仲介結合によって生じる感染を減少または抑制することを所望するか、または当該細菌に対する抗体もしくはそのリガンドもしくは当該リガンドに対する抗体を所望する特定の事例では、ポリペプチドが、ホスト細胞と細菌の相互作用を阻害するために導入される。
【0123】
本明細書でさらに意図するものは、付着因子抑制剤としてレクチン活性をもつ本発明のポリペプチドまたはその誘導体の肺デリバリーである。付着因子抑制剤(またはその誘導体)が哺乳類の肺に輸送され、ここで細菌(すなわち連鎖球菌、好ましくは肺炎球菌)のホスト細胞への結合に干渉する。肺デリバリーのための蛋白質の調製に関する他の報告が当技術分野で見出される(Adjei et al., Pharmaceutical Research, 7:565-569(1990); Adjei et al., International Journal of Pharmaceutics, 63:135-144(1990)(リュープロリドアセテート);Braquet et al., J. Cardiovascular Pharmacology, 13(suppl.5):143-146(1989)(エンドセリン−1);Hubbard et al., Annals Int. Med. Vol.III, pp.206-212(1989)(α1−アンチトリプシン);Smith et al., J. Clin. Invest. 84:1145-1146(1989)(α1−プロテイナーゼ);Oswein et al., "Aerosolization of Proteins", Proceedings of Symposium on Respiratory Drug Delivery II, Keystone, Colorado, March,(1990)(リコンビナントヒト成長因子);Debs et al., J. Immunol. 140:3482-3488(1988)(インターフェロン−γおよび腫瘍壊死因子α);Platz et al., 米国特許第5284656号(顆粒球コロニー刺激因子))。薬剤の肺デリバリーのための方法および組成物が米国特許第5451569号(1995年9月19日、Wong et al.)に記載されている。
【0124】
そのような装置の全てが付着因子抑制剤(またはその誘導体)の分散に適した製剤の使用を必要とする。典型的には、各製剤は使用する装置のタイプに固有で、治療に有用な通常の希釈剤、アジュバント、および/または担体以外に適切な噴射剤の使用を必要とする。さらにまた、リポソーム、マイクロカプセルまたはマイクロスフェア、封入複合体または他のタイプの担体も意図される。化学的に改変した付着因子抑制剤もまた、化学的改変のタイプまたは用いる装置のタイプにしたがって種々の剤形で製造できる。
【0125】
ネブライザー(ジェット式または超音波式のどちらか)と一緒に使用するために適した製剤は、典型的には付着因子抑制剤(またその誘導体)を含む。付着因子は溶液1mlにつき約0.1から25mgの生物学的に活性な付着因子抑制剤の濃度で水に溶解される。製剤はまた緩衝液および単純糖(例えば付着因子抑制剤安定化および浸透圧の調節のため)を含むことができる。ネブライザー製剤はまた界面活性剤を含み、エアロゾルを形成する際の溶液の霧状化によって惹起される付着因子抑制剤の面誘発凝集を低下または防止することができる。
【0126】
用量計量吸入装置を使用する製剤は一般に、界面活性剤と一緒に噴射剤に懸濁させた付着因子抑制剤(またはその誘導体)を含む微細分割粉末を含む。噴射剤はこの目的のために使用されるいずれの一般的物質でもよい。例えばクロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボンまたはヒドロカーボン(トリクロロフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタノールおよび1,1,1,2−テトラフルオロメタンを含む)またはその組合せである。適切な界面活性剤はソルビタントリオレエートおよびダイズレシチンである。オレイン酸もまた界面活性剤として有用である。
【0127】
液体エアロゾル製剤は、医薬的に許容できる希釈剤中に付着因子抑制剤および分散剤を含む。本発明の乾燥粉末エアロゾル製剤は、付着因子抑制剤の微細分割固形物および分散剤から成る。液体または乾燥粉末エアロゾル製剤のどちらかを用いて、製剤は噴霧化されなければならない。すなわち、噴霧化投与量が実際に鼻腔または肺の粘膜に到達したことを担保するために、製剤は液体または固形粒子に細分化されなければならない。"エアロゾル粒子"という用語は、経鼻投与または肺投与に適した(すなわち粘膜に到達する)液体粒子または固形粒子を指すために本明細書では使用される。他の考慮すべき事柄、例えばデリバリー装置の構築、製剤の追加成分、および粒子の性状も重要である。薬剤の肺投与の特徴は当分野で周知であるが、製剤化処理、噴霧化手段およびデリバリー装置の構築では当業者の極めて日常的な実験を必要とする。特定の実施態様では、物質の平均動的直径は、肺胞に薬剤粒子が到達することを担保するために5マイクロメートルまたはそれより小さいであろう(L.L. Wearley, Crit. Rev. in Ther. Drug Carrier Systems 8:333(1991))。
【0128】
エアロゾルデリバリー系、例えば加圧用量計量吸入装置および乾燥粉末吸入装置は文献に開示され(S.P. Newman, Aerosols and the Lung, S.W. Clarke & D. Davia, eds., pp.197-22)、本発明で用いることができる。
また別の実施態様では、下記で詳細に考察するように、本発明のエアロゾル製剤は、付着因子抑制剤の他に他の治療的または薬理学的に活性な成分(例えば抗生物質、ステロイド、非ステロイド性抗炎症剤など(ただしこれらに限定されない))を含むことができる。
【0129】
液体エアロゾル製剤:本発明は、エアロゾル製剤および細菌感染(例えば連鎖球菌、特に肺炎球菌)に罹患している対象者の治療に使用する剤形を提供する。一般にそのような剤形は医薬的に許容できる希釈剤中に付着因子抑制剤を含む。医薬的に許容できる希釈剤には、滅菌水、食塩水、緩衝食塩水、デキストロース溶液などが含まれるが、ただしこれらに限定されない。個々の実施態様では、本発明または本発明の医薬製剤で使用できる希釈剤は、燐酸緩衝食塩水または緩衝食塩水溶液(一般にpHは7.0から8.0)、または水である。
【0130】
本発明の液体エアロゾル製剤は、任意の成分として医薬的に許容できる担体、希釈剤、可溶化剤または乳化剤、界面活性剤および賦形剤を含むことができる。製剤は担体を含むことができる。担体は 循環系に溶解でき、生理学的に許容できる巨大分子であるが、ここで生理学的に許容できるとは、当業者が治療計画の一部として患者に当該担体の注射を許容することを意味する。好ましくは、担体は、クリアランスに対して許容できる血中半減期をもち循環系で比較的安定である。そのような巨大分子にはダイズレシチン、オレイン酸およびソルビタントリオレエートが含まれるが、ただしこれらに限定されない。ソルビタントリオレエートが好ましい。
【0131】
本発明の製剤はまた、pH維持、溶液の安定化、または浸透圧の調節に有用な他の薬剤を含むことができる。例えばそのような薬剤には、塩(例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム)、炭水化物(例えばグルコース、ガラクトースまたはマンノース)などが含まれるが、ただしこれらに限定されない。
本発明はさらに、付着因子抑制剤および治療的に有効な別の薬剤(例えば抗生物質、ステロイド、非ステロイド性抗炎症剤など)を含む液体エアロゾル製剤を意図する。
【0132】
エアロゾル乾燥粉末製剤:本エアロゾル製剤は、付着因子抑制剤および分散剤の微細分割粉末形を含む乾燥粉末製剤として製造することもまた意図される
粉末吸入装置から配分される製剤は、付着因子抑制剤(または誘導体)を含有する微細分割乾燥粉末を含み、さらに、粉末を装置から分散させやすくするために、膨張剤、例えばラクトース、ソルビトール、ショ糖またはマンニトールを例えば製剤重量の50から90%の量で含むことができる。付着因子抑制剤(または誘導体)は、末端の肺への最も効果的なデリバリーのために最も有利なようには平均粒子サイズが10mm(またはミクロン)未満、最も好ましくは0.5から5mmの粒子化形で製造されるべきである。別の実施態様では、乾燥粉末製剤は微細分割乾燥粉末を含むことができ、当該微細分割乾燥粉末は、付着因子抑制剤、分散剤さらにまた膨張剤を含む。本製剤との併用に有用な膨張剤には、ラクトース、ソルビトール、ショ糖、またはマンニトールのような薬剤が含まれる。当該膨張剤の量は、装置から粉末を配分しやすくする量である。
本発明はさらに、付着因子抑制剤および治療的に有効な別の薬剤(例えば抗生物質、ステロイド、非ステロイド系抗炎症剤など)を含む乾燥粉末製剤を意図する。
【0133】
本明細書で用いようとするものは経口用剤形で、当該剤形は一般的に成書に記載されている(Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed. 1990(Mack Publishing Co. Easton PA 18042), Chapter89:本文献は参照により本明細書に含まれる)。固形剤形には、錠剤、カプセル、ピル、トローチまたはロゼンジ、カシェーまたはペレットが含まれる。さらにまたリポソーム小胞または類蛋白質小胞も本組成物の製剤化に用いることができる(例えば類蛋白質マイクロスフェアは米国特許第4925637号に報告されている)。リポソーム被包化を用いてもよく、リポソームは種々のポリマーで誘導できる(例えば米国特許第5013556号)。可能な治療用固形剤形については成書に記載されている(K. Marshall, in: Modern Pharmaceutics, G.S. Banker & C.T. Rhodes, eds., Chapter 10, 1979:この文献は参照により本明細書に含まれる)。一般には、当該製剤は本成分(またはその化学的改変形)および不活性成分を含み、不活性成分は胃内環境を保護し、生物学的活性物質を腸内に遊離させる。
【0134】
さらにまた特に意図されるものは上記の誘導成分の経口用剤形である。誘導体の経口デリバリーが有効であるように、当該成分は化学的に改変できる。一般に、意図される化学改変は少なくとも1つの分子部分を成分分子自体に結合させるものである。この場合、当該分子部分は(a)蛋白分解の抑制;および(b)胃または腸から血流への取り込みを可能にする。さらに所望されることは、成分の全体的な安定性の増加および体内循環時間の増加である。そのような分子部分には、ポリエチレングリコール、エチレングリコールおよびプロピレングリコールのコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンおよびポリプロリンが含まれる(Abuchowski & Davis, 1981, "Soluble Polymer-Enzyme Adducts", In:Enzymes as Drugs, Hocenberg & Roberts, eds., Wiley-Interscience, New York, NY, pp.367-383;Newmark, et al., J. Appl. Biochem. 4:185-189(1982))。使用できる他のポリマーは、ポリ−1,3−ジオキソレンおよびポリ−1,3,6−チオキソケンである。医薬用途で好ましいものは、上記で示したようにポリエチレングリコール分子部分である。
【0135】
当該成分(誘導体)の場合、放出の場所は胃、小腸(十二指腸、空腸、回腸)または大腸であろう。当業者には胃で溶解せず十二指腸または小腸の他の場所で放出される製剤が利用可能である。好ましくは、放出による胃環境の有害な作用は、当該蛋白質(または誘導体)の保護によって、または胃環境より先(例えば小腸)で生物学的活性物質を放出することによって回避されるであろう。
【0136】
胃酸に対する完全な耐性を担保するために、少なくともpH5.0では非透過性の被覆が必要である。腸溶皮として用いられるより一般的な不活性成分の例は、セルロースアセテートトリメリテート(CAT)、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート(HPMCP)、HPMCP50、HPMCP55、ポリビニルアセテートフタレート(PVAP)、ユードラジット(Eudragit)L30D、アクォテリック(Aquateric)、セルロースアセテートフタレート(CAP)、ユードラジットL、ユードラジットS、およびシェラック(Shellac)である。これらの被覆は混合フィルムとして用いることができる。
【0137】
被覆または被覆混合物は錠剤にも用いることができるが、これは胃からの保護を意図していない。これには糖被覆、または錠剤を飲み込みやすくする被覆が含まれる。カプセルには、乾燥治療薬(すなわち粉末)デリバリー用の硬質殻(例えばゼラチン)、液状剤形用に軟質ゼラチン殻を用いることができる。カシェーの殻材料は厚手の澱粉または他の食用紙であろう。ピル、ロゼンジ、型抜き錠剤または粉薬錠剤の場合、湿潤集積技術を用いることができる。
【0138】
ペプチド治療薬は、粒子サイズ約1mmの微細マルチ微粒子として顆粒またはペレット状製剤中に含ませることができる。カプセル投与用物質の製剤化は、粉末、軽度圧縮プラグまたは錠剤として実施してもよい。治療薬は圧縮によって製造してもよい。
着色剤および香料を含むことができる。例えば、本蛋白質(または誘導体)を製剤化し(例えばリポソームまたはミクロスフェア小胞)、続いて食用生成物(例えば着色剤および香料を含む冷飲料に混合することができる。
【0139】
治療薬を不活性物質で希釈またはその容積を増加させることができる。これらの希釈剤には、炭水化物、特にマンニトール、a−ラクトース、ラクトース無水物、セルロース、ショ糖、改変デキストランおよび澱粉が含まれる。ある種の無機塩もまた充填剤として用いることができる。これら充填剤には、三燐酸カルシウム、炭酸マグネシウムおよび塩化ナトリウムが含まれる。いくつかの市販希釈剤はファストフロ(Fast-Flo)、エムデックス(Emdex)、STA−Rx1500、エムコンプレス(Emcompress)、およびアビセル(Avicell)である。
【0140】
崩壊剤は、固形剤形の治療薬製剤に含ませることができる。崩壊剤として用いられる物質には、澱粉(澱粉を基剤とする市販の崩壊剤エクスプロタブ(Explotab)を含む)が含まれる。ナトリウム澱粉グリコレート、アンバーライト、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ウルトラミロペクチン、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、オレンジピール、酸カルボキシメチルセルロース、天然スポンジおよびベントナイトも全て用いることができる。
【0141】
崩壊剤の別の形態は不溶性陽イオン交換樹脂である。粉末ゴムを崩壊剤および結合剤として用いることができる。さらにこれら結合剤には、寒天、カラヤ、トラガカントゴムのような粉末ゴムが含まれる。アルギン酸およびそのナトリウム塩もまた崩壊剤として有用である。結合剤は治療薬を一緒に保持して硬質錠剤を形成することができる。結合剤はアラビアゴム、トラガカントゴム、澱粉およびゼラチンのような天然生成物由来に物質を含む。その他のものにはメチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)およびカルボキシメチルセルロース(CMC)が含まれる。ポリビニルピロリドン(PVP)およびヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)は両方ともアルコール溶液中で用いて、治療薬を顆粒化することができる。
【0142】
減摩剤を治療薬製剤に含有させ製剤化工程中の粘着を防止することができる。潤滑剤も治療薬と金型壁との間の層として用いることができる。これら潤滑剤には、ステアリン酸(マグネシウム塩およびカルシウム塩を含む)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、液体パラフィン、植物油およびワックスが含まれる。可溶性潤滑剤、例えばラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸マグネシウム、種々の分子量のポリエチレングリコール、カルボワックス4000および6000もまた用いることができる。
製剤化時の薬剤の流れ特性を改善し、圧縮時の再配合を促進する滑り剤を添加してもよい。滑り剤には澱粉、タルク、発熱シリカ、水和シリコアルミネートが含まれる。
【0143】
治療薬を水性環境に溶解させやすくするために、湿潤剤として界面活性剤を添加できる。界面活性剤には、陰イオン洗剤(例えばラウリル硫酸ナトリウム、ジオクチルナトリウムスルホスクシネートおよびジオクチルナトリウムスルホネート)が含まれる。陽イオン洗剤を用いてもよい。これには塩化ベンザルコニウムまたは塩化ベンゼトニウムが含まれる。界面活性剤として製剤に含むことができる可能な非イオン性洗剤は、ラウロマクロゴル400、ポリオキシ40ステアレート、ポリオキシエチレン水和ひまし油10、50および60、グリセロールモノステアレート、ポリソルベート40、60、65および80、ショ糖脂肪酸エステル、メチルセルロースおよびカルボキシメチルセルロースである。これらの界面活性剤は、単独または種々の割合の混合物として蛋白質またはその誘導体製剤中に含まれるであろう。
本ポリペプチド(または誘導体)の取り込みを強化しえる添加物は、例えば脂肪酸のオレイン酸、リノール酸、リノレン酸である。
【0144】
肺デリバリー:さらにまた本明細書で意図されるものは、本ポリペプチド(またはその誘導体)の肺デリバリーである。本ポリペプチド(または誘導体)は、吸入時に哺乳類の肺に輸送され、肺胞の粘膜表面を被覆する。これに関する他の報告には以下が含まれる:Adjei et al., Pharmaceutical Research, 7:565-569(1990); Adjei et al., International J. Pharmaceutics, 6:135-144(1990)(リュープロリドアセテート);Braquet et al., J. Cardiovascular Pharmacology 13(suppl.5):143-146(1989)(エンドテリン−1);Hubbard et al., Annals of Internal Medicine, vol.III, pp.206-212(1989)(a1−アンチトリプシン);Smith et al., J. Clin. Invest. 84:1145-1146(1989)(a1−プロテイナーゼ);Oswein et al., 1990, "Aerosolization of Proteins", Proceedings of Symposium on Respiratory Drug Delivery II, Keystone, Colorado, March,(リコンビナントヒト成長ホルモン);Debs et al., J. Immunol. 140:3482-3488(1988)(インターフェロン−γおよび腫瘍壊死因子α)およびPlatz et al., 米国特許第5284656号(顆粒球コロニー刺激因子)。全身的作用のための薬剤の肺デリバリーのための方法および組成物は米国特許第5451569号(1995年9月19日、Wong et al.)に記載されている。
【0145】
本発明の実施で使用することを意図されるものは、治療用生成物の肺デリバリーのための広範囲の機械装置で、これら装置にはネブライザー、用量計量吸入装置、および粉末吸入装置が含まれる(ただしこれらに限定されない)が、これらすべては当業者には周知である。
ネブライザー(ジェット式または超音波式のどちらか)と一緒に使用するために適した製剤は、典型的には溶液1ml当たり約0.1から25mgの濃度で生物学的に活性な蛋白質を水に溶解したポリペプチド(または誘導体)を含むであろう。製剤はまた緩衝液および単純糖(例えば蛋白質安定化および浸透圧の調節のために)を含むことができる。ネブライザー製剤はまた界面活性剤を含み、エアロゾル形成時の溶液の霧状化によって生じる表面誘発凝集を低下または防止することができる。
【0146】
一般に用量計量吸入装置と一緒に使用する製剤は、界面活性剤の補助を得て噴射薬に懸濁させたポリペプチド(または誘導体)を含有する微細分割粉末を含むであろう。噴射薬は、この目的に用いられる一般的な物質のいずれでもよく、例えばクロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、またはヒドロカーボンで、これらにはトリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタノール、および1,1,1,2−テトラフルオロエタン、またはその組合せが含まれる。適切な界面活性剤にはソルビタントリオレエートおよびダイズレシチンが含まれる。オレイン酸もまた界面活性剤として有用であろう。
【0147】
粉末吸入装置から投与される製剤は、ポリペプチド(または誘導体)含有微細分割乾燥粉末を含むであろう。当該製剤はまた、装置から粉末を分散させやすくするために、増量剤、例えばラクトース、ソルビトール、ショ糖またはマンニトールを製剤の重量で約50から90%含むことができる。本蛋白質(または誘導体)は、もっとも有利には、末端の肺へのもっとも効果的なデリバリーのために平均粒子サイズが10mm(またはミクロン)未満、最も好ましくは0.5から5mmの粒状形で製造されるべきである。
【0148】
経鼻デリバリー:
本ポリペプチド(または誘導体)の経鼻または鼻咽頭デリバリーもまた意図される。経鼻デリバリーは、治療薬を鼻に投与した後、直接上気道粘膜に本ポリペプチドを運搬することを可能にし、直接肺に本生成物を投与する必要がない。経鼻デリバリー用製剤にはデキストランまたはシクロデキストランを含有する製剤が含まれる。
以下の実施例は、本発明の好ましい実施態様をより完全に説明するために提示されるが、本発明の範囲を限定するものと解してはならない。
【0149】
実施例
実験の詳細な説明
実施例1:コリン結合プロテインA(CbpA)のペプチド切端形
CbpA(血清型4)の切端N−末端フラグメントを含むポリペプチドを作製した。PCRプライマーSJ533およびSJ537で完全長のCbpAを増幅させ、誘導したCbpAのN−末端アミノ酸配列を基にしてプライマーをデザインした。5'前進プライマーSJ533は、5'GGCGGATCCATGGA(A,G)AA(C,T)GA(A,G)GG3'であった。XENEGのアミノ酸配列からデザインしたこの縮重プライマーにBamHIおよびNcoI制限部位の両方並びにATG開始コドンを取り込ませた。3'逆プライマーSJ537は5'GCCGTCGACTTAGTTTACCCATTCACCATTGGC3'であった。このプライマーには、クローニング用SalI制限部位およびCbpA由来の天然の終止コドンを取り込ませた。このプライマーはタイプ4およびR6x配列の両方を基にしている。
【0150】
PCR生成物は、鋳型としてゲノムDNAからプライマーSJ533およびSJ537を用い、ハイフィデリティー酵素(Boehringer Mannheim)を使用しアニーリング温度50℃で30サイクル増幅させて作製した。生じたPCR生成物をQIAクィックPCR精製キット(Qiagen, Inc)を用いて精製し、続いてBamHIおよびSalI制限酵素で消化し、さらにBamHI、XbaIおよびSmaI制限酵素で消化したpQE30発現ベクター(Qiagen, Inc)でクローニングした。
【0151】
ポリペプチドR2:
第二の繰り返し領域の末端の天然に存在するPvuII部位、すなわち図1に示すC領域(4型の配列の核酸1228)を利用して、遺伝子の5'部分のみを含むCbpA遺伝子の切端形を作製した。切端形クローンを作製するために、完全長クローンPMI580(4型)またはPMI581(R6x)をPvuIIおよびXbaIを用いてデザインし、生じたフラグメントを発現ベクターpQE30に連結し、適切なホストを形質転換した。蛋白質を発現させ精製した。この事例では、発現ベクターによって利用された終止コドンは挿入物の下流にあり、したがって発現された蛋白質は、クローニング部位の5'末端の追加核酸のために挿入物の予想サイズよりも大きい。ポリペプチドR2のアミノ酸配列は配列番号1に示されている。
【0152】
ポリペプチドR1:
同様な方法を用いて、CbpAのN−末端領域内の最初の繰り返し領域のみ(すなわちポリペプチドR1のA領域)を発現させた。2つのアミノリピートの間の天然に存在するXmnI部位(4型配列の核酸856)を用いた。CbpA完全長クローンPMI580をXmnIおよびAatIIで消化した。ベクターpQE30をAatIIおよびSmaIで消化した。もう一度この2つのサイズのフラグメントを連結して大腸菌を形質転換し、挿入物についてクローンをスクリーニングした。1つの陽性クローンを選別し、リコンビナント蛋白質を当該菌株から精製した。
全てのポリペプチドを発現させ、キア(Qia)発現システム(Qiagen)で大腸菌およびpQE30ベクターを用いて精製した。抗ヒスチジン抗体および蛋白特異抗体の両方を用いHis貼付蛋白質のアミノ末端がホストおよびウェスタン分析によって検出される。
【0153】
R1およびR2の精製:
リコンビナント蛋白質の大腸菌からの産生を誘発し精製するために、単一コロニーをリコンビナントプラスミドを含む平板培養細菌から選別し、50μg/mlのカナマイシンおよび100μg/mlのアンピシリンを含む6mlのLB緩衝液中で37℃で一晩増殖させた。この6.0mlの培養液を上記の濃度の抗生物質を含む1LのLBに加えた。培養を37℃でA600=−0.400まで震盪した。1Mの1PTGを1Lの培養に最終濃度1mMで加えた。続いて培養を37℃で3−4時間震盪した。1Lの培養をモデルJ−6B遠心器で4000rpmで15分回転させた。上清を捨てペレットを−20℃に保存した。
【0154】
1Lのペレットを25mlの50mMのNaH2PO4、10mMトリス、6MGuCl、300mMNaCl、pH8.0(緩衝液A)に再懸濁させた。この混合物を室温で30分遠心し、ビブラセルソニケーター(VibraCell Sonicator)(Sonics and Materials, Inc., Danbury, CT)でマイクロチップを用いて2回30秒間50%キューティサイクル(Cuty Cycle)でアウトプット設定7で超音波処理した。混合物を5分、10KでJA20ローターで遠心し、上清を除去し廃棄した。上清をグラディフラク(GradiFrac)システム(Pharmacia Biotech, Upsala, Sweden)に結合させた10mlのタロン(Talon)(Clonetech, Palo Alto, CA)樹脂カラムにロードした。このカラムを100mlの緩衝液Aで平衡させ、さらに200mlのこの緩衝液で洗浄した。最終目標緩衝液として100%の50mMNaH2PO4、8Mウレア、20mMのMES、pH6.0(緩衝液)を用いて容積基準pH勾配を総容積100mlで流した。約30%緩衝液B溶出ピークで溶出した蛋白質を集めて一緒にした。
【0155】
再折り畳みのために、2LのPBSで室温で約3時間、14000の分子量カットオフの透析チューブを用いて透析を実施した。続いてサンプルを2LのPBSで4℃で一晩透析した。セントリプレップ(Centriprep)−30スピンカラムによる蛋白質濃縮中に回転減速および再回転時にPBSを添加することによって追加の緩衝液交換を実施した。蛋白質濃度をBCA蛋白質アッセイで決定し、さらに純度はクマシー染色4−20%SDS−PAGEゲルを用いて可視化した(図3)。
【0156】
実施例2:ポリペプチドR1およびR2のレクチン活性
LNntは真核細胞上に存在する肺炎球菌のためのレセプターの炭水化物類似体である。CbpA欠損肺炎球菌変異体は真核細胞または固定した糖のどちらにも付着することができず、CbpAは付着リガンドであることが示された。CbpAはモジュール蛋白質で以下の2つの領域に分割される:N−末端の機能性ドメインおよびC−末端コリン結合ドメイン(図1)。完全なCbpAの活性が固有のN−末端(R2によってモデル化)またはそのフラグメント(R1によってモデル化)に局在しているか否かを決定するために、ポリペプチドR1およびR2を生物学的活性について分析した。コリン結合ドメイン(CBD)の非存在下でN−末端ドメインだけ(R2)がレクチン結合生物学的活性をもつのか否かを調べた。これは完全長CbpAおよびポリペプチドR2(プロリン富裕領域のPvuII部位を越えるCBD領域を失った切端形)を用いて調べた。
【0157】
アッセイでは、CbpAによって認識されることが知られている以下の糖共役物で組織培養穴(ウェル)で被覆した:LNnt−アルブミン、3'シアリルラクトース−アルブミンおよび陰性コントロールアルブミン。続いてプレートをアルブミンで封鎖し洗浄し、完全長CbpAポリペプチドR2またはポリペプチドR1のどちらかを15分加え(0.8μg/ml)、続いて洗浄せずにフルオレセイン標識R6肺炎球菌を30分加え、洗浄して付着細菌を目でみて数えた。
【0158】
ペプチドを添加していない場合のR6の炭水化物との結合は陽性コントロールで、これを100%とした(表1)。3つの別々の実験で、CbpA完全長またはポリペプチドR2は、肺炎球菌と表面に被覆したLNntとの結合を競合的に抑制した。CbpA完全長はコントロールの71.64%および63%を抑制し、ポリペプチドR2はコントロールの65%、53%および74%を抑制した。CbpAおよびR2の同等な活性は、コリン結合ドメインはCbpAのLNntレクチン活性に必要ではなく、さらにR2はLNntレクチンの候補物質であることを示している。
【0159】
LNntとの結合と対照的に、肺炎球菌の3'シアリルラクトースへの結合は、完全長CbpA(74%および66%)と比較してR2によって抑制されなかった(79%および101%)。これは、CBDが除かれたときシアリン酸認識活性は失われることを示している。対照的に、R1はシアリン酸の認識で活性を有するように思われ、この特性はCbpAと共有されるが、明らかにR2で隠蔽されている。このことは、ポリペプチドの機能的ドメインへの折り畳みはポリペプチドの組成および長さによって影響を受けることを示している。わずかな配列の変化が他の株で発見された(図2参照)。R1とR2との間で高い相同性が与えられる場合、R1およびR2の両方がレクチン活性に必要とされるか、またはそれらは両方ともわずかに異なる特性をもつレクチン(±シアリン酸)であるということがさらに可能である。
【0160】
表1 精製糖共役物とR6肺炎球菌との結合のCbpA可溶形による抑制

Figure 0004739521
N=3 LNnt実験、各3ウェル
N=2 シアリルラクトース実験、各3ウェル
【0161】
レクチン活性は細胞結合活性と相関する:
ヒト細胞は、炭水化物(糖蛋白質および糖脂質)を含む表面分子をもち、細菌は、非常に異なる蛋白質または脂質の骨組みにかかわらずこの炭水化物によってこれら糖共役物と結合する。したがって、in vitroでレクチン活性を有するポリペプチドをもつ細菌は、ヒトの細胞表面に付着することができる。in vitroレクチン活性と細胞結合作用との間の正比例関係は肺炎球菌について知られている。例えば、LNntは、TNF活性化A549ヒト肺細胞との肺炎球菌の結合を競合的に抑制し、in vivoで肺炎の進行を阻止する。CbpA切端形のレクチン活性は細胞結合活性を反映するということを確認するために、CbpAおよび切端形を肺炎球菌と肺細胞との結合の抑制についてテストした(表2)。完全長CbpAおよびポリペプチドR2は、肺炎球菌の肺細胞への付着をコントロールに対してそれぞれ58%および63%抑制した。ポリペプチドR1は有効ではなく、R2のLnNT結合活性が必要とするものを示唆し、肺炎球菌の肺細胞との結合を説明する。
【0162】
表2
Figure 0004739521
N=2 各々2又は3ウェルの実験
【0163】
LNntレクチン活性はR2に依存する:
CbpAのN−末端領域は、各々約110アミノ酸の2つの繰り返しを含んでいる(図1参照、ポリペプチド2内の領域AおよびC)。この2つのドメインの生物活性に対する相対的寄与を調べるために、ドメインAのみを含むR1をR2および完全長CbpAと比較した。付着アッセイでテストしたとき、ポリペプチドR1はLNntへの付着を全く抑制しなかった(野性型の91、92および112%)。しかしながら、ポリペプチドR1はシアリルラクトースへの結合に関してはある程度の抑制を示した(コントロールの68および40%)。これは、ポリペプチドR2はLNntレクチン活性に必要で、R2はLNntレクチンドメインの候補物質であることを示している。対照的にR1はシアリン酸の認識で活性を有するようである。
【0164】
CbpAのN−末端ドメインに対する抗体は細胞結合を阻止する:
CbpAのN−末端ドメインが細胞と結合するならば、N−末端ドメイン活性に関する干渉は、細胞または精製糖共役物と細菌の結合を防止または逆行させるであろう。そのような干渉メカニズムの1つは抗体である。
【0165】
表3 抗CbpA R2抗体によるLNnT被覆表面へのR6肺炎球菌の結合抑制
Figure 0004739521
未希釈の5μlのウサギ抗体+5μlの2×107 R6xを室温で30分予備保温、続いてLNnt被覆ウェルに加えて付着アッセイ。別個の2実験を示す。
【0166】
CbpA(R2)のリコンビナントN−末端ドメインに対して作製した抗血清を肺炎球菌のLNntへの付着を阻止する能力についてテストした。ウサギのポリクローナル抗CbpA抗血清(5μl)+5μlの2x107標識細菌を室温で30分保温した。この混合物を固定LNnt上に30分重層し、続いて3回PBSで洗浄して未結合細菌を除去した。プレートに結合した細菌を顕微鏡で数え、結果を平均値+6ウェルの標準偏差として示す。表3に示した結果は、R2に対して作製した抗血清は肺炎球菌のLNntへの結合を阻止することを明示している。図5は、肺炎球菌R6xのLNntモデルレセプターへの結合抑制について免疫前と抗CbpAR2抗体の定量曲線を示している。70%以上の肺炎球菌の付着が、1:100および1:200の希釈で抗R2によって阻止された。さらに1:400の希釈では活性が失われるということはこの作用の特異性を示している。
【0167】
表3および図5で示した抗血清を製造するために用いたCbpAは血清型4のCbpAであった。付着抑制アッセイで用いた肺炎球菌R6x株は血清型2に由来している。異種血清型の細菌の付着を阻止する抗体の能力は、活性型を越える交差防御活性を示している。そのような活性は効果的なワクチン免疫のために極めて望ましい。
【0168】
CbpAのN−末端の天然の構造に対する抗体の活性:
CbpAは、Rosenowらが記載したように、その天然のホスト、肺炎球菌からコリンアフィニティーカラムで精製できる。また別には、ポリヒスチジンタグは、転写される蛋白質がいくつかのヒスチジン残基によって伸長されるように、当該遺伝子の末端の操作で付加できる。これらの残基は完全長ポリペプチドのニッケル親和性マトリックス精製を容易にし、この完全長ポリペプチドは、より短い切端形と異なり天然の三次元構造の保持に有利である。特に肺炎球菌だけでなく大腸菌または他のホスト細菌からこれら生化学的手段によって精製されたCbpAは、その天然の三次元構造を保持する。免疫原として用いた場合、自然の状態で折り畳まれたCbpAは、折り畳みが異なる可能性がある切端形による免疫で誘発される抗体とは潜在的に異なる抗体を産生する。同様に、治療薬として用いられるCbpAは、付着を阻止するその能力が改善された切端形とは異なる三次元構造を有するであろう。これらを斟酌するならば、その天然の三次元構造で折り畳むことを可能にする完全長蛋白質としてCbpAを生成し、続いて生化学的にC−末端(CBD)を切断するのが有利であろう。例えば、ヒドロキシルアミンによる処置は、コリン結合プロテインAの血清型R6xおよび血清型4のアミノ酸475位でCbpAを切断し、N−末端およびC−末端を分離させるであろう。その結果N−末端フラグメントは治療薬または免疫原として適切である。
【0169】
また別には、天然のCbpAは免疫原として用いることができ、活性な構造に対する抗血清が得られる。この混合物中の生物活性を有する抗N−末端抗体は吸収によりBDに対する抗体を除去することによって濃縮することができる。そのような抗体は200μlの血清を1x108のCbpA不完全細菌と一緒に室温で1時間保温して調製した。この変異体のその他のコリン結合蛋白質は抗CBD抗体で吸収して除去し、遠心して細菌を除去することによって抗血清から除かれた。
吸収抗CbpA抗体の生物活性を明示させるために、LNntモデルレセプターへの肺炎球菌の付着を阻止する吸収抗血清の能力を調べた。R6x肺炎球菌を1:600の希釈の抗血清と保温し、LNntアルブミンで被覆したウェルに添加した。
【0170】
表4 吸収抗CbpA抗血清は付着を阻害する
Figure 0004739521
【0171】
これらの結果は、その天然の構造をもつCbp/AのN−末端ドメインに対する抗体は付着を強力に阻止することを示している。この活性は、図5の切端形の活性よりはるかに高い(後者は1:600の希釈で活性を示さなかった)。吸収抗CbpA抗血清のこの活性は、図5の力価測定実験でもまた明瞭に示された。肺炎球菌タイプ4のLNnt被覆ウェルに対するベースライン付着は三角記号で示されている。肺炎球菌と未吸収(四角記号)または吸収(ダイヤ型記号)抗血清との種々の希釈での予備保温によって、得られる付着が減少することが示された。両抗血清が同様な付着の減少を示すという事実は、CbpAに対する抗体の阻止活性の大半はN−末端に存在することを示している(すなわち、吸収によるコリン結合ドメインに対する抗体の除去は生物活性を減少させない)。
【0172】
実施例3:抗R2抗血清による受動防御:
ウサギ免疫血清の作製:
ポリペプチドR2(CbpA切端形)およびCbpAに対するウサギ免疫血清をコバンス(Covance)(Denver, PA)で作製した。免疫前血清を採集した後、ニュージランド白色ウサギを、フロイントの完全アジュバント中の250μgのR2(両方のアミノ末端繰り返しを含む、上記の調製物483:58)で免疫した。21日目にフロイントの不完全アジュバント中の125μgのR2でウサギを追加免疫し31日目に採血した。第二のウサギは精製CbpAで同様に免疫した。
【0173】
マウスの受動防御:
C3H/HeJマウス(5匹/群)の腹腔に滅菌PBS中の(免疫前および31日目免疫血清)100μlの1:2希釈のウサギ抗R2血清または免疫前血清を投与し受動免疫を施した。血清投与後1時間で、マウスを1600CFUの肺炎連鎖球菌血清型6B(SP317株)で攻撃した。マウスを14日間生存についてモニターした。ポリペプチドR2に対して作製したウサギ免疫血清で免疫したマウスの80%が攻撃に対して生存した(図4)。免疫前ウサギ血清で免疫したマウスは全て7日目までに死亡した。
この結果は、CbpAに特異的な抗体は全身的肺炎球菌感染に対して防御作用を有することを示している。さらにこの結果は、コリン結合領域は防御に不要であることを示している。なぜならば、防御のためには、切端蛋白質であるポリペプチドR2(保存コリン結合繰り返しを欠く)に特異的な抗体で十分であるからである。さらに、CbpA血清型4に対して誘導された血清は血清型6Bによる攻撃に対して防御作用を示した。
【0174】
実施例4:抗R1抗血清による能動防御:
C3H/HeJマウス(10匹/群)の腹腔にCbpA切端形蛋白質R1(50μlのPBS中の15μg、および50μlのフロイントの完全アジュバント)を投与し受動免疫を施した。10匹のシャム免疫マウス群にはPBSおよびアジュバントを投与した。第二の免疫は4週間後に、15μgの蛋白質をフロイントの不完全アジュバントとともに腹腔に投与して実施した(シャム免疫群はPBSおよびフロイントの不完全アジュバント(IFA)を投与)。免疫反応の分析のために3、6、および9週目に血液を採取した(眼窩後方採血)。10匹のCbpA免疫マウスから9週目に集めた血清の抗CbpA切端形のELISA終末点力価は4096000であった。シャム免疫マウスから得た血清では抗体は検出されなかった。マウスを10週目に560CFUの肺炎連鎖球菌血清型6B(SPSJ2p株、P. Flynn(St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, TN)から提供)で攻撃した。マウスを14日間生存についてモニターした。CbpA切端形蛋白質R1で免疫したマウスの80%が攻撃に対して生存した。全てのシャム免疫マウスは8日目までに死亡した(図7)。
【0175】
この結果は、CbpAのリコンビナントフラグメントは、肺炎球菌の全身感染および致死に対して防御することができる特異的抗体の産生を誘発することを示している。さらにこの結果は、免疫原は切端蛋白質R1であるので、コリン結合領域は防御に不要であることを示している。さらにこの結果は、防御反応を誘発するためにはただ1回のアミノ末端繰り返しで十分であることを提唱している。リコンビナント肺炎球菌蛋白質が血清型4のDNA配列を基に作製され、血清型6B単離株による攻撃に続いて防御が認められたので、交差防御もまた明らかである。
【0176】
実施例5:幼獣ラットの鼻咽頭コロニー形成の予防:
CbpAのN−末端ドメインは、in vitroで肺炎球菌の付着を競合的に抑制した。この活性を有するペプチドの治療的有用性を明らかにするために、幼獣ラットに切端形ペプチドを投与し、続いて肺炎球菌で攻撃して鼻咽頭のコロニー形成を調べた。
0.8μgのポリペプチドR2またはR1を含む10μlのPBS、または蛋白質を含まない10μlのPBSをラットに経鼻的に投与した。15分後に、3型肺炎球菌(SIII株)(1x105cferを含む10μl)を経鼻的に導入した。競合的に肺炎球菌の付着およびコロニー形成を抑制するポリペプチドの能力を決定するために、鼻洗浄を72時間に実施し、各群につき4匹の動物の各々について回収肺炎球菌数を定量した。SIIIのみを与えられたラットは10μlにつき2200、6500、6900および8700(平均6075)コロニーを示した。切端形R2で処理した動物は、最大の減少(3600、3500、2500、2100)を示し、平均は10μlにつき2925の細菌(コントロールの48%)であった。切端形R1で処置した動物もまたコロニー形成の減少を示し(5000、4800、3500、1600)、平均は3725(コントロールの61%)であった。
この実験は、動物の治療実験デザインにおける本発明のペプチドの動物への投与で、その後の肺炎球菌の攻撃から動物を防御することができることを示した。
【0177】
考察:
これらの実験が示すように、ポリペプチドR2は:1)ワクチン抗原として投与されるとき、防御抗体を誘発し、ワクチン製剤として好ましい組成であり;2)ペプチドとして気道および/または鼻咽頭レセプターに輸送されるとき、肺炎球菌の付着を競合的に防止し、コロニー形成および侵襲性症状に対して予防薬および治療薬として好ましい組成物である。さらにまた、CbpA切端形は、CBDのないレクチンとして機能する。2つの炭水化物が認識される:図1の両方のN−末端繰り返し(AおよびC)を含むペプチドによってLNntが、さらに最もN−末端側のN−末端のただ1つの繰り返しのみ(A)を含むペプチドによってシアリン酸が認識される。N−末端繰り返しポリペプチドR1およびR2を含む切端形は細胞培養アッセイで同様にレクチン活性を示す。
【0178】
ポリペプチドR2活性の重要な特性には以下が含まれる:1)精製糖共役物レセプター類似体、肺細胞および動物モデルの認識についてポリペプチドR2および完全長CbpAの生物活性の完全な相関関係。相関関係はまた、それらに対する抗体についても明らかである。2)4型由来菌および他の血清型(例えば6Bおよび2)を用いたin vitroアッセイの菌との間の交差防御。これは有用なワクチン、予防薬および治療薬には重要なことである。
【0179】
本発明は詳細に説明され、さらに種々の具体的な材料、方法および実施例を参考に詳述してきたが、本発明は特定の材料、材料の組合せ、およびその目的のために選択された方法に限定されないことは理解されよう。当業者には理解されるところであるが、多数の変型が暗示されている。同様に本発明の開示に関して本明細書に引用した一切の文献は参照により本明細書に含まれる。
【0180】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、コリン結合プロテインA(CbpA)、リコンビナント切端形R1(図2に示すCbpAのN−末端の約アミノ酸16からアミノ酸321)、およびR2(図2に示すCbpAのN−末端の約アミノ酸16からアミノ酸444)を模式的に示している。ドメインAは、図2に示すCbpAアミノ酸配列のN−末端の約アミノ酸153からアミノ酸321である。ドメインBは、図2に示すCbpAアミノ酸配列のN−末端の約アミノ酸270からアミノ酸326である。Cは、図2に示すCbpAアミノ酸配列のN−末端の約アミノ酸327からアミノ酸433である。
【図2】 図2A−Bは、CbpAのN−末端領域の核酸およびアミノ酸配列の多様な血清型における相同性の比較である。
【図3】 図3は、リコンビナントR1およびR2の発現および精製を示す。
【図4】 図4は、マウスので受動的防御の結果である。リコンビナントR2に対する免疫血清は肺炎連鎖球菌による致死性攻撃からマウスを防御した。
【図5】 図5は、LNnT−HSA被覆プレートへのR6x付着に対する抗R2抗体の力価測定を示す。
【図6】 図6は、LNnT−HSA被覆プレートへの肺炎球菌吸着を阻止する活性について抗CbpA抗体および吸収抗CbpA抗体の力価を測定したものである。
【図7】 図7は、マウスでの能動的防御の結果を示す。リコンビナントR1に対する免疫血清は肺炎連鎖球菌による致死性攻撃からマウスを防御した(攻撃は血清型6Bで560cfu)。
【配列表】
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[0001]
In general, the present invention relates to N-terminal choline binding protein A truncated polypeptides. The invention also relates to vaccines that provide protection against or elicit protective antibodies against bacterial infections, particularly pneumococci, and antibodies and antagonists against said polypeptides for use in diagnostic and passive immunotherapy. The polypeptide and / or nucleic acid encoding the polypeptide is also useful as a competitive inhibitor of pneumococcal bacterial adhesion factor. The final object of the present invention is a therapeutic method using the polypeptide.
[0002]
Conventional technology
Streptococcus pneumoniae is a Gram-positive bacterium that is a major cause of invasive infections (eg sepsis, meningitis, otitis media and lobar pneumonia) (Tuomanen et al., NEJM 322: 1280-1284 (1995) )). Streptococcus pneumoniae strongly binds to cells in the upper and lower airways. Like most bacteria, pneumococcal adherence to human cells is achieved by the expression of bacterial surface proteins that bind in a lectin-like manner to eukaryotic carbohydrates (D. Cundell & E. Tuomanen, Microb. Pathog. 17: 361-374 (1994)). Streptococcus pneumoniae binds to non-inflammatory epithelium, one of the courses considered as an asymptomatic aspect. Changes to invasive disease involve local production of inflammatory factors that activate human cells and change the number and type of receptors available on human cells (D. Cundell et al., Nature 377: 435 -438 (1995)). Given the opportunity in this new setting, Streptococcus pneumoniae appears to utilize and mate with one of these unregulated receptors, the platelet activating factor (PAF) receptor (Cundell et al., Nature 377: 435). -438 (1995)). Within minutes after the appearance of the PAF receptor, the adsorption and invasion of pneumococci are enhanced. For example, suppression of bacterial binding to activated cells by soluble receptor analogs inhibits disease progression in animal models (I. Idanpaan-Heikkila, J. Infect. Dis. 176: 704-712 (1997)). Particularly effective in this regard are soluble carbohydrates containing sialic or non-added lacto-N-neotetraose, which prevent in vitro binding of pneumococci to human cells and prevent colonization in vivo in the lung. To do.
[0003]
Choline-binding protein: Adhesion factor candidate structural gene:
Streptococcus pneumoniae produces surface proteins that can bind to the bacterial surface by non-covalent binding to cell wall teichoic acid or lipoteicolic acid. The surface of Streptococcus pneumoniae is modified with choline binding proteins (CBPs) that bind non-covalently to phosphorylcholine. cbpA is a 75 kD surface-exposed choline binding protein that exhibits a chimeric structure. There is a C-terminal domain composed of a unique N-terminal domain proline-rich region followed by 10 repeat regions required for choline binding.
[0004]
cbpA is an adhesion factor (ligand) for a glycoconjugate-containing receptor present on the surface of a eukaryotic cell. Mutants lacking cbpA showed reduced toxicity in nasopharyngeal colonization in a cub model. This binding targets the choline determinant that modifies teicoyl acid and is mediated by the symbolic choline binding domain present in each of the same proteins. This choline-binding domain was discovered and completely characterized by Lopez et al. In experiments on autolysis (Ronda et al., Eur. J. Biochem. 164: 621-624 (1987)). Other proteins containing this domain include pneumococcal phage autolysin and its protective antigen, pneumococcal surface protein A (PspA) (C. Ronda et al., Eur. J. Biochem. 164: 621- 624 (1987); LS McDaniel et al., Microb. Pathog. 13: 261-269 (1992)).
[0005]
CbpA, which shares the C-terminus with others of the same type but whose binding activity to human cells arises from its unique N-terminal domain, cannot colonize in the nasopharyngeal region. Since the colony formation process and development depends on the binding of pneumococci to human cells as a first step, disruption of N-terminal domain function by cross-reacting antibodies or competitive inhibition of peptides mimicking this domain prevents disease. It will be extremely important. Choline binding proteins for anti-pneumococcal vaccines are discussed in international application PCT / US97 / 07198, which is hereby incorporated by reference. Current vaccines against Streptococcus pneumoniae take advantage of this very common 23 serotype of capsular purified carbohydrates, but such vaccines are only 50% protective (Shapiro et al. ., NJEM 325: 1453 (1991)) under 2 years old is not immunogenic. Furthermore, in the infection of multidrug resistant microorganisms, therapeutic peptides may optionally be used for therapy. Thus, the present invention addresses what has long been sought by providing protective vaccines.
[0006]
Problems to be solved by the invention
The present invention provides an isolated polypeptide comprising an N-terminal choline binding protein A truncated amino acid sequence. This polypeptide comprises the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 3-7 or 9-11 (including fragments, variants, variants, analogs or derivatives thereof). Furthermore, the present invention provides an isolated polypeptide comprising an N-terminal choline-binding protein A truncated amino acid sequence having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 24 representing its three-dimensional structure, and a method for producing such a polypeptide. To do. The isolated polypeptide is suitable for immunization of animals and humans against bacterial infections, preferably pneumococci.
Another object of the invention is an N-terminal choline-binding protein A truncated form with lectin activity and no choline binding activity. The invention further provides an immunogenic N-terminal choline binding protein A truncated form or fragment thereof.
[0007]
The invention also relates to isolated nucleic acids, such as recombinant DNA or cloned genes, or degenerate variants, mutants, analogs, fragments thereof. These either encode the isolated polypeptide or competitively suppress the activity of the polypeptide. The isolated nucleic acid comprising a degenerate, variant, variant, analog or fragment thereof preferably has the sequence shown in SEQ ID NO: 12, 14-17, 19-22 or 23. In another embodiment of the invention, the recombinant DNA molecule or the complete DNA sequence of such a cloned gene is operably linked to expression control sequences and introduced into a suitable host. Accordingly, the present invention encompasses a single cell host transformed with a cloned gene or recombinant DNA molecule comprising a DNA sequence encoding the present invention, more specifically a DNA sequence determined from the sequence set forth above or a fragment thereof. .
[0008]
The antibody against the isolated polypeptide includes an antibody produced in a natural state and an antibody produced by gene recombination. These include both polyclonal antibodies and monoclonal antibodies produced by known genetic techniques, as well as bispecific (chimeric) antibodies, as well as other suitable for diagnostic applications along with the ability to regulate bacterial attachment. Also included are antibodies that also include a function, such as, but not limited to, a competitor.
[0009]
Yet another object of the present invention is to treat a mammal to control the amount or activity of a bacterium or its subunits, treat an invasive, accidental or idiopathic condition, or treat their unintended consequences. Provide a workaround. The present invention provides pharmaceutical compositions for use in therapy. These pharmaceutical compositions are based on the present isolated polypeptides, their subunits or their binding partners.
Finally, the present invention provides pharmaceutical compositions, vaccines and diagnostic agents and therapeutic methods using them.
[0010]
Means to solve the problem
An object of the present invention is an isolated polypeptide comprising an N-terminal choline binding protein A truncated amino acid sequence. The polypeptide is suitable for use in immunizing animals against pneumococcal infection. These polypeptides or fragments thereof can be used as protective vaccines against pneumococci and other bacteria with cross-reactive proteins when formulated with a suitable adjuvant.
[0011]
The present invention provides an isolated polypeptide comprising an N-terminal choline binding protein A truncated amino acid sequence. In certain embodiments, the polypeptide has the amino acid sequence shown in any of SEQ ID NOs: 1, 3-5, 7 or 9-11 (including fragments, variants, variants, analogs or derivatives thereof). In another embodiment, the polypeptide has amino acid KXXXE (SEQ ID NO: 6).
[0012]
The present invention provides an isolated polypeptide comprising the N-terminal choline binding protein A truncated amino acid sequence shown in FIG. In one embodiment, the polypeptide has an amino acid sequence that is a conserved region shown in FIG. For example, conserved regions include amino acid sequences 158 to 210; 158 to 172; 300 to 321; 331 to 339; 355 to 365; 367 to 374; 379 to 389; 409 to 427; It is not limited to these. FIG. 2 shows the serotype homology of the nucleic acid and amino acid sequences of the N-terminal region of CbpA encompassed by the present invention.
[0013]
Furthermore, the present invention provides an isolated polypeptide comprising an N-terminal choline-binding protein A truncated amino acid sequence having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 24, which represents its three-dimensional structure. In certain embodiments, the polypeptide is an analog, fragment, variant or variant thereof. The variants included are shown in FIG. The present invention also provides an amino acid sequence of an N-terminal choline-binding protein A truncated form having amino acids from about position 16 to about 475 of serotype 4 shown in FIG. 2, or an amino acid corresponding to serotype 4 shown in FIG. An isolated polypeptide comprising is provided. In some embodiments, the three-dimensional structure is consistent with that present in the native protein.
[0014]
A method for producing this polypeptide is, for example, as follows: full-length choline-binding protein A is cleaved with hydroxylamine. In this case, hydroxylamine cleaves choline-binding protein A at amino acid asparagine (N) at position 475 of serotype R6x and serotype 4, or serotype R6x or serotype in the case of the different serotypes shown in FIG. Cleavage at the amino acid corresponding to 4, thereby producing an N-terminal choline-binding protein A truncated form. Alternative methods of creating choline-binding protein A truncated forms or fragments thereof and retaining the natural three-dimensional structure (ie, the structure of full-length choline-binding protein A) are also contemplated and will be apparent to those skilled in the art. is there. Since the polypeptide retains its three-dimensional structure, the isolated polypeptide is suitable for use as an immunogen when immunizing animals and humans against bacterial infections, preferably pneumococci.
[0015]
The polypeptide comprising the amino acid sequence of serotype 4 of choline binding protein A (CbpA) is as follows:
ENEGATQVPTSSNRANESQAEQGEQPKKLDSERDKARKEVEEYVKKIVGESY
AKSTKKRHTITVALVNELNNIKNEYLNKIVESTSESQLQILMMESRSKVDEAV
SKFEKDSSSSSSSDSSTKPEASDTAKPNKPTEPGEKVAEAKKKVEEAEKKAKD
QKEEDRRNYPTITYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKVKANEPRDEQKIKQAE
AEVESKQAEATRLKKIKTDREEAEEEAKRRADAKEQGKPKGRAKRGVPGEL
ATPDKKENDAKSSDSSVGEETLPSPSLKPEKKVAEAEKKVEEAKKKAEDQKE
EDRRNYPTNTYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKEEAKEPRNEEKVKQAKAE
VESKKAEATRLEKIKTDRKKAEEEAKRKAAEEDKVKEKPAEQPQPAPAPKAE
KPAPAPKPEN (SEQ ID NO: 24).
[0016]
“Polypeptide R2” refers to a polypeptide comprising the amino acid sequence from positions 16 to 444 of the N-terminal truncated form of choline binding protein A (CbpA) serotype 4 (see FIG. 1) having the following sequence:
ENEGATQVPTSSNRANESQAEQGEQPKKLDSERDKARKEVEEYVKKIVGESY
AKSTKKRHTITVALVNELNNIKNEYLNKIVESTSESQLQILMMESRSKVDEAV
SKFEKDSSSSSSSDSSTKPEASDTAKPNKPTEPGEKVAEAKKKVEEAEKKAKD
QKEEDRRNYPTITYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKVKANEPRDEQKIKQAE
AEVESKQAEATRLKKIKTDREEAEEEAKRRADAKEQGKPKGRAKRGVPGEL
ATPDKKENDAKSSDSSVGEETLPSPSLKPEKKVAEAEKKVEEAKKKAEDQKE
EDRRNYPTNTYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKEEAKEPRNEEKVKQAKAE
VESKKAEATRLEKIKTDRKKAEEEAKRKAAEEDKVKEKPA (SEQ ID NO: 1).
[0017]
The DNA sequence encoding choline binding protein A (CbpA) serotype 4 N-terminal truncated polypeptide R2 is as follows:
GAGAACGAGGGAGCTACCCAAGTACCCACTTCTTCTAATAGGGCAAATGA
AAGTCAGGCAGAACAAGGAGAACAACCTAAAAAACTCGATTCAGAACGA
GATAAGGCAAGGAAAGAGGTCGAGGAATATGTAAAAAAAATAGTGGGTG
AGAGCTATGCAAAATCAACTAAAAAGCGACATACAATTACTGTAGCTCTA
GTTAACGAGTTGAACAACATTAAGAACGAGTATTTGAATAAAATAGTTGA
ATCAACCTCAGAAAGCCAACTACAGATACTGATGATGGAGAGTCGATCAA
AAGTAGATGAAGCTGTGTCTAAGTTTGAAAAGGACTCATCTTCTTCGTCAA
GTTCAGACTCTTCCACTAAACCGGAAGCTTCAGATACAGCGAAGCCAAAC
AAGCCGACAGAACCAGGAGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTG
AAGAAGCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAA
CTACCCAACCATTACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTCCG
ATGTGGAAGTTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGTGAAAGCTAA
CGAACCTCGAGACGAGCAAAAAATTAAGCAAGCAGAAGCGGAAGTTGAG
AGTAAACAAGCTGAGGCTACAAGGTTAAAAAAAATCAAGACAGATCGTG
AAGAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAGAGCAGATGCTAAAGAGCAAG
GTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGCTAGCAAC
ACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGCGTAGGTG
AAGAAACTCTTCCAAGCCCATCCCTGAAACCAGAAAAAAAGGTAGCAGA
AGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGAAAAAAGCCGAGGATCAAAAA
GAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAACCAATACTTACAAAACGCTTGAACT
TGAAATTGCTGAGTCCGATGTGGAAGTTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAG
TAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCGAAACGAGGAAAAAGTTAAGCAAGC
AAAAGCGGAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTACAAGGTTAGAAAAA
ATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAAAGCAG
CAGAAGAAGATAAAGTTAAAGAAAAACCAGCTG (SEQ ID NO: 12).
[0018]
The amino acid sequence of serotype 4 CbpA is as follows:
ENEGATQVPTSSNRANESQAEQGEQPKKLDSERDKARKEVEEYVKKIVGESY
AKSTKKRHTITVALVNELNNIKNEYLNKIVESTSESQLQILMMESRSKVDEAV
SKFEKDSSSSSSSDSSTKPEASDTAKPNKPTEPGEKVAEAKKKVEEAEKKAKD
QKEEDRRNYPTITYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKVKANEPRDEQKIKQAE
AEVESKQAEATRLKKIKTDREEAEEEAKRRADAKEQGKPKGRAKRGVPGEL
ATPDKKENDAKSSDSSVGEETLPSPSLKPEKKVAEAEKKVEEAKKKAEDQKE
EDRRNYPTNTYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKEEAKEPRNEEKVKQAKAE
VESKKAEATRLEKIKTDRKKAEEEAKRKAAEEDKVKEKPAEQPQPAPAPKAE
KPAPAPKPENPAEQPKAEKPADQQAEEDYARRSEEEYNRLTQQQPPKTEKPA
QPSTPKTGWKQENGMWYFYNTDGSMATGWLQNNGSWYYLNSNGAMATG
WLQNNGSWYYLNANGSMATGWLQNNGSWYYLNANGSMATGWLQYNGS
WYYLNANGSMATGWLQYNGSWYYLNANGDMATGWVKDGDTWYYLEAS
GAMKASQWFKVSDKWYYVNGSGALAVNTTVDGYGVNANGEWVN (SEQ ID NO: 2).
[0019]
The DNA sequence encoding the amino acid sequence of serotype 4 CbpA is as follows:
GAGAACGAGGGAGCTACCCAAGTACCCACTTCTTCTAATAGGGCAAATGA
AAGTCAGGCAGAACAAGGAGAACAACCTAAAAAACTCGATTCAGAACGA
GATAAGGCAAGGAAAGAGGTCGAGGAATATGTAAAAAAAATAGTGGGTG
AGAGCTATGCAAAATCAACTAAAAAGCGACATACAATTACTGTAGCTCTA
GTTAACGAGTTGAACAACATTAAGAACGAGTATTTGAATAAAATAGTTGA
ATCAACCTCAGAAAGCCAACTACAGATACTGATGATGGAGAGTCGATCAA
AAGTAGATGAAGCTGTGTCTAAGTTTGAAAAGGACTCATCTTCTTCGTCAA
GTTCAGACTCTTCCACTAAACCGGAAGCTTCAGATACAGCGAAGCCAAAC
AAGCCGACAGAACCAGGAGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTG
AAGAAGCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAA
CTACCCAACCATTACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTCCG
ATGTGGAAGTTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGTGAAAGCTAA
CGAACCTCGAGACGAGCAAAAAATTAAGCAAGCAGAAGCGGAAGTTGAG
AGTAAACAAGCTGAGGCTACAAGGTTAAAAAAAATCAAGACAGATCGTG
AAGAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAGAGCAGATGCTAAAGAGCAAG
GTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGCTAGCAAC
ACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGCGTAGGTG
AAGAAACTCTTCCAAGCCCATCCCTGAAACCAGAAAAAAAGGTAGCAGA
AGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGAAAAAAGCCGAGGATCAAAAA
GAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAACCAATACTTACAAAACGCTTGAACT
TGAAATTGCTGAGTCCGATGTGGAAGTTAAAAAAGCGGAGgCTTGAACTA
GTAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCGAAACGAGGAAAAAGTTAAGCAAG
CAAAAGCGGAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTACAAGGTTAGAAAA
AATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAAAGCA
GCAGAAGAAGATAAAGTTAAAGAAAAACCAGCTGAACAACCACAACCAG
CGCCGGCTCCAAAAGCAGAAAAACCAGCTCCAGCTCCAAAACCAGAGAA
TCCAGCTGAACAACCAAAAGCAGAAAAACCAGCTGATCAACAAGCTGAA
GAAGACTATGCTCGTAGATCAGAAGAAGAATATAATCGCTTGACTCAACA
GCAACCGCCAAAAACTGAAAAACCAGCACAACCATCTACTCCAAAAACA
GGCTGGAAACAAGAAAACGGTATGTGGTACTTCTACAATACTGATGGTTC
AATGGCGACAGGATGGCTCCAAAACAAtGGCTCAtGGTAcTACcTCAACAG
CAATGGCGCTATGGCGACAGGATGGCTCCAAAACAATGGTTCATGGTACT
ATCTAAACGCTAATGGTTCAATGGCAACAGGATGGCTCCAAAACAATGGT
TCATGGTACTACCTAAACGCTAATGGTTCAATGGCGACAGGATGGCTCCA
ATACAATGGCTCATGGTACTACCTAAACGCTAATGGTTCAATGGCGACAG
GATGGCTCCAATACAATGGCTCATGGTACTACCTAAACGCTAATGGTGAT
ATGGCGACAGGTTGGGTGAAAGATGGAGATACCTGGTACTATCTTGAAGC
ATCAGGTGCTATGAAAGCAAGCCAATGGTTCAAAGTATCAGATAAATGGT
ACTATGTCAATGGCTCAGGTGCCCTTGCAGTCAACACAACTGTAGATGGC
TATGGAGTCAATGCCAATGGTGAATGGGTAAACTAA (SEQ ID NO: 13).
[0020]
“Polypeptide R1” refers to a polypeptide comprising the amino acid sequence from position 16 to position 321 of N-terminal truncated / choline binding protein A (CbpA) serotype 4 having the following sequence:
ENEGATQVPTSSNRANESQAEQGEQPKKLDSERDKARKEVEEYVKKIVGESY
AKSTKKRHTITVALVNELNNIKNEYLNKIVESTSESQLQILMMESRSKVDEAV
SKFEKDSSSSSSSDSSTKPEASDTAKPNKPTEPGEKVAEAKKKVEEAEKKAKD
QKEEDRRNYPTITYKTLELEIAESDVEVKKAELELVKVKANEPRDEQKIKQAE
AEVESKQAEATRLKKIKTDREEAEEEAKRRADAKEQGKPKGRAKRGVPGEL
ATPDKKENDAKSSDSSVGEETL (SEQ ID NO: 3).
[0021]
The DNA sequence encoding polypeptide R1 is as follows:
GAGAACGAGGGAGCTACCCAAGTACCCACTTCTTCTAATAGGGCAAATGA
AAGTCAGGCAGAACAAGGAGAACAACCTAAAAAACTCGATTCAGAACGA
GATAAGGCAAGGAAAGAGGTCGAGGAATATGTAAAAAAAATAGTGGGTG
AGAGCTATGCAAAATCAACTAAAAAGCGACATACAATTACTGTAGCTCTA
GTTAACGAGTTGAACAACATTAAGAACGAGTATTTGAATAAAATAGTTGA
ATCAACCTCAGAAAGCCAACTACAGATACTGATGATGGAGAGTCGATCAA
AAGTAGATGAAGCTGTGTCTAAGTTTGAAAAGGACTCATCTTCTTCGTCAA
GTTCAGACTCTTCCACTAAACCGGAAGCTTCAGATACAGCGAAGCCAAAC
AAGCCGACAGAACCAGGAGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTG
AAGAAGCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAA
CTACCCAACCATTACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTCCG
ATGTGGAAGTTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGTGAAAGCTAA
CGAACCTCGAGACGAGCAAAAAATTAAGCAAGCAGAAGCGGAAGTTGAG
AGTAAACAAGCTGAGGCTACAAGGTTAAAAAAAATCAAGACAGATCGTG
AAGAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAGAGCAGATGCTAAAGAGCAAG
GTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGCTAGCAAC
ACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGCGTAGGTG
AAGAAACTCTTC (SEQ ID NO: 14).
[0022]
“Polypeptide C / R2” refers to a polypeptide comprising repeat region C within R2, where repeat region C is from position 327 to position 433 of serotype 4 N-terminal choline binding protein A (CbpA). It has an amino acid sequence, which has the following sequence:
KPEKKVAEAEKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAESDVEVK
KAELELVKEEAKEPRNEEKVKQAKAEVESKKAEATRLEKIKTDRKKAEEEAK
RKA (SEQ ID NO: 4).
[0023]
The DNA sequence of polypeptide C / R2 is as follows:
AAACCAGAAAAAAAGGTAGCAGAAGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTA
AGAAAAAAGCCGAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAAC
CAATACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTCCGATGTGGAAG
TTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCG
AAACGAGGAAAAAGTTAAGCAAGCAAAAGCGGAAGTTGAGAGTAAAAAA
GCTGAGGCTACAAGGTTAGAAAAAATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAG
AAGAAGAAGCTAAACGAAAAGCA (SEQ ID NO: 15).
[0024]
“Polypeptide A / R2” refers to a polypeptide comprising repeat region A within R2, where repeat region A is from position 153 to position 269 of serotype 4 N-terminal choline binding protein A (CbpA). It has an amino acid sequence, which has the following sequence:
TEPGEKVAEAKKKVEEAEKKAKDQKEEDRRNYPTITYKTLELEIAESDVEVK
KAELELVKVKANEPRDEQKIKQAEAEVESKQAEATRLKKIKTDREEAEEEAK
RRADA (SEQ ID NO: 5).
As shown in FIG. 1, region A of polypeptide R2 is the same as region A in R1.
[0025]
The DNA sequence encoding polypeptide A / R2 is as follows:
ACAGAACCAGGAGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTGAAGAA
GCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAACTACC
CAACCATTACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTCCGATGTG
GAAGTTAAAAAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGTGAAAGCTAACGAAC
CTCGAGACGAGCAAAAAATTAAGCAAGCAGAAGCGGAAGTTGAGAGTAA
ACAAGCTGAGGCTACAAGGTTAAAAAAAATCAAGACAGATCGTGAAGAA
GCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAGAGCAGATGCT (SEQ ID NO: 16).
[0026]
The identity or position of one or more amino acid residues can be altered or modified to include variations such as deletions, substitutions and additions. Deletions include those with fewer residues than all the residues unique to the protein, substitutions replace one or more specific residues with other residues, and additions add one or Two or more amino acid residues are added to the terminal or central part of the polypeptide (see FIG. 2). These molecules include: preferred codon incorporation for expression by selected non-mammalian hosts; provision of a site for cleavage by a restriction endonuclease enzyme; initiation, termination or intermediate that facilitates construction of an easy-to-express vector Provision of additional DNA sequences. In particular, examples of serotype 4 amino acid substitutions include (but are not limited to): E at position 154 substituted with K; P at position 155 substituted with L; G at position 156 substituted with E E at position 157 is replaced with K; K at position 181 is replaced with E; D at position 182 is replaced with A; R at position 187 is replaced with Y, H or L; I at position 194 is replaced with N; E at position 200 is replaced with D; E at position 202 is replaced with D; E at position 209 is replaced with K; K at position 212 is replaced with E; V at position 218 is replaced with L; V at position 220 is K at position 221 is replaced by E; N at position 223 is replaced with D or K; P at position 225 is replaced with S, T or R; D at position 227 is replaced with N; E at position 228 Is substituted with K; Q at position 229 is replaced with E, G or D; K at position 230 is replaced with T; K at position 232 is replaced with N; E at position 235 Substitute with K; A at position 236 is replaced with E; E at position 237 is replaced with K; S at position 240 is replaced with N; K at position 241 is replaced with E; Q at position 242 is replaced with K; K in position is replaced with E; K in position 250 is replaced with N; E in position 257 is replaced with Q or K; A in position 263 is replaced with L; K in position 264 is replaced with E; R in position 265 Is substituted with N; R at position 266 is replaced with I; A at position 267 is replaced with K or V; D at position 258 is replaced with T; A at position 269 is replaced with D; A at position 291 is T; Substitution with V, P, G or X; G at position 294 is substituted with G, A or E; V at position 295 is substituted with D or A; P at position 295 is substituted with L or F; L at position 299 is Substitution with P or Q; P at position 328 with S; E at position 329 with G; E at position 340 with A; K at position 343 with E or D E at position 347 is replaced with K; D at position 349 is replaced with A; R at position 354 is replaced with H; E at position 366 is replaced with D; E at position 375 is replaced with K; K at position 378 is E substituted at 390; E substituted at G; P at 391 substituted with S; N at 393 substituted with D; V at 397 substituted with I; and K at 408 substituted with Q.
[0027]
"Polypeptide R2 serotype R6x" refers to a polypeptide comprising the amino acid sequence from position 16 to position 444 of the N-terminal truncated form of choline binding protein A (CbpA) serotype R6x having the following sequence:
ENEGSTQAATSSNMAKTEHRKAAKQVVDEYIEKMLREIQLDRRKHTQNVAL
NIKLSAIKTKYLRELNVLEEKSKDELPSEIKAKLDAAFEKFKKDTLKPGEKVA
EAKKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAEFDVKVKEAELELVK
EEAKESRNEGTIKQAKEKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKRKADAKLK
EANVATSDQGKPKGRAKRGVPGELATPDKKENDAKSSDSSVGEETLPSSSLK
SGKKVAEAEKKVEEAEKKAKDQKEEDRRNYPTNTYKTLDLEIAESDVKVKE
AELELVKEEAKEPRDEEKIKQAKAKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKR
KAAEEDKVKEKPA (SEQ ID NO: 7).
[0028]
The DNA sequence encoding polypeptide R2 serotype R6x is as follows:
GAAAACGAAGGAAGTACCCAAGCAGCCACTTCTTCTAATATGGCAAAGAC
AGAACATAGGAAAGCTGCTAAACAAGTCGTCGATGAATATATAGAAAAA
ATGTTGAGGGAGATTCAACTAGATAGAAGAAAACATACCCAAAATGTCGC
CTTAAACATAAAGTTGAGCGCAATTAAAACGAAGTATTTGCGTGAATTAA
ATGTTTTAGAAGAGAAGTCGAAAGATGAGTTGCCGTCAGAAATAAAAGCA
AAGTTAGACGCAGCTTTTGAGAAGTTTAAAAAAGATACATTGAAACCAGG
AGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGAAAAAA
GCCGAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAACTACCCAACCAATACTTA
CAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTTCGATGTGAAAGTTAAAGAAG
CGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAAGAAtCTCGAAACGAGGGC
ACAATTAAGCAAGCAAAAGAGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTA
CAAGGTTAGAAAACAtCAAGACAGAtCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCT
AAACGAAAAGCAGATGCTAAGTTGAAGGAAGCTAATGTAGCGACTTCAG
AtCAAGGTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGCTA
GCAACACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGCGT
AGGTGAAGAAACTCTTCCAAGCTCATCCCTGAAATCAGGAAAAAAGGTAG
CAGAAGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCA
AAAAGAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAACCAATACTTACAAAACGCTTG
ACCTTGAAATTGCTGAGTCCGATGTGAAAGTTAAAGAAGCGGAGCTTGAA
CTAGTAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCGAGACGAGGAAAAAATTAAGC
AAGCAAAAGCGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTACAAGGTTAGA
AAACATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAAA
GCAGCAGAAGAAGATAAAGTTAAAGAAAAACCAGCTG (SEQ ID NO: 17).
[0029]
Amino acid sequence of CbpA of serotype R6x:
ENEGSTQAATSSNMAKTEHRKAAKQVVDEYIEKMLREIQLDRRKHTQNVAL
NIKLSAIKTKYLRELNVLEEKSKDELPSEIKAKLDAAFEKFKKDTLKPGEKVA
EAKKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAEFDVKVKEAELELVK
EEAKESRNEGTIKQAKEKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKRKADAKLK
EANVATSDQGKPKGRAKRGVPGELATPDKKENDAKSSDSSVGEETLPSSSLK
SGKKVAEAEKKVEEAEKKAKDQKEEDRRNYPTNTYKTLDLEIAESDVKVKE
AELELVKEEAKEPRDEEKIKQAKAKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKR
KAAEEDKVKEKPAEQPQPAPATQPEKPAPKPEKPAEQPKAEKTDDQQAEEDY
ARRSEEEYNRLTQQQPPKTEKPAQPSTPKTGWKQENGMWYFYNTDGSMAT
GWLQNNGSWYYLNANGAMATGWLQNNGSWYYLNANGSMATGWLQNNG
SWYYLNANGAMATGWLQYNGSWYYLNSNGAMATGWLQYNGSWYYLNA
NGDMATGWLQNNGSWYYLNANGDMATGWLQYNGSWYYLNANGDMATG
WVKDGDTWYYLEASGAMKASQWFKVSDKWYYVNGSGALAVNTTVDGYG
VNANGEWVN (SEQ ID NO: 8).
[0030]
DNA sequence encoding the amino acid sequence of CbpA of serotype R6x:
GAAAACGAAGGAAGTACCCAAGCAGCCACTTCTTCTAATATGGCAAAGAC
AGAACATAGGAAAGCTGCTAAACAAGTCGTCGATGAATATATAGAAAAA
ATGTTGAGGGAGATTCAACTAGATAGAAGAAAACATACCCAAAATGTCGC
CTTAAACATAAAGTTGAGCGCAATTAAAACGAAGTATTTGCGTGAATTAA
ATGTTTTAGAAGAGAAGTCGAAAGATGAGTTGCCGTCAGAAATAAAAGCA
AAGTTAGACGCAGCTTTTGAGAAGTTTAAAAAAGATACATTGAAACCAGG
AGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGAAAAAA
GCCGAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAACTACCCAACCAATACTTA
CAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTTCGATGTGAAAGTTAAAGAAG
CGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAAGAAtCTCGAAACGAGGGC
ACAATTAAGCAAGCAAAAGAGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTA
CAAGGTTAGAAAACAtCAAGACAGAtCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCT
AAACGAAAAGCAGATGCTAAGTTGAAGGAAGCTAATGTAGCGACTtCAGA
tCAAGGTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGCTAG
CAACACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGCGTA
GGTGAAGAAACTCTTCCAAGCTCATCCCTGAAATCAGGAAAAAAGGTAGC
AGAAGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTGAGAAAAAAGCCAAGGATCAA
AAAGAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAACCAATACTTACAAAACGCTTGA
CCTTGAAATTGCTGAGTCCGATGTGAAAGTTAAAGAAGCGGAGCTTGAAC
TAGTAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCGAGACGAGGAAAAAATTAAGCA
AGCAAAAGCGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCTACAAGGTTAGAA
AACATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAGCTAAACGAAAAG
CAGCAGAAGAAGATAAAGTTAAAGAAAAACCAGCTGAACAACCACAACC
AGCGCCGGCTACTCAACCAGAAAAACCAGCTCCAAAACCAGAGAAGCCA
GCTGAACAACCAAAAGCAGAAAAAACAGATGATCAACAAGCTGAAGAAG
ACTATGCTCGTAGATCAGAAGAAGAATATAATCGCTTGACTCAACAGCAA
CCGCCAAAAACTGAAAAACCAGCACAACCATCTACTCCAAAAACAGGCT
GGAAACAAGAAAACGGTATGTGGTACTTCTACAATACTGATGGTTCAATG
GCAACAGGATGGCTCCAAAACAACGGTTCATGGTACTATCTAAACGCTAA
TGGTGCTATGGCGACAGGATGGCTCCAAAACAATGGTTCATGGTACTATC
TAAACGCTAATGGTTCAATGGCAACAGGATGGCTCCAAAACAATGGTTCA
TGGTACTACCTAAACGCTAATGGTGCTATGGCGACAGGATGGCTCCAATA
CAATGGTTCATGGTACTACCTAAACAGCAATGGCGCTATGGCGACAGGAT
GGCTCCAATACAATGGCTCATGGTACTACCTCAACGCTAATGGTGATATG
GCGACAGGATGGCTCCAAAACAACGGTTCATGGTACTACCTCAACGCTAA
TGGTGATATGGCGACAGGATGGCTCCAATACAACGGTTCATGGTATTACC
TCAACGCTAATGGTGATATGGCGACAGGTTGGGTGAAAGATGGAGATACC
TGGTACTATCTTGAAGCATCAGGTGCTATGAAAGCAAGCCAATGGTTCAA
AGTATCAGATAAATGGTACTATGTCAATGGCTCAGGTGCCCTTGCAGTCA
ACACAACTGTAGATGGCTATGGAGTCAATGCCAATGGTGAATGGGTAAAC
TAA (SEQ ID NO: 18).
[0031]
Polypeptide R1 serotype R6x refers to a polypeptide comprising the amino acid sequence from position 16 to position 321 of the N-terminal truncated / truncated form of choline binding protein A (CbpA) serotype R6x having the following sequence:
ENEGSTQAATSSNMAKTEHRKAAKQVVDEYIEKMLREIQLDRRKHTQNVAL
NIKLSAIKTKYLRELNVLEEKSKDELPSEIKAKLDAAFEKFKKDTLKPGEKVA
EAKKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAEFDVKVKEAELELVK
EEAKESRNEGTIKQAKEKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKRKADAKLK
EANVATSDQGKPKGRAKRGVPGELATPDKKENDAKSSDSSVGEETL (SEQ ID NO: 9).
[0032]
The DNA sequence encoding polypeptide R1 is as follows:
GAAAACGAAGGAAGTACCCAAGCAGCCACTTCTTCTAATATGGCAAAGAC
AGAACATAGGAAAGCTGCTAAACAAGTCGTCGATGAATATATAGAAAAA
ATGTTGAGGGAGATTCAACTAGATAGAAGAAAACATACCCAAAATGTCGC
CTTAAACATAAAGTTGAGCGCAATTAAAACGAAGTATTTGCGTGAATTAA
ATGTTTTAGAAGAGAAGTCGAAAGATGAGTTGCCGTCAGAAATAAAAGCA
AAGTTAGACGCAGCTTTTGAGAAGTTTAAAAAAGATACATTGAAACCAGG
AGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGAAAAAA
GCCGAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAACTACCCAACCAATACTTA
CAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTTCGATGTGAAAGTTAAAGAAG
CGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAAGAATCTCGAAACGAGGG
CACAATTAAGCAAGCAAAAGAGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTGAGGCT
ACAAGGTTAGAAAACAtCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGAAGAAG
CTAAACGAAAAGCAGATGCTAAGTTGAAGGAAGCTAATGTAGCGACTTCA
GATCAAGGTAAACCAAAGGGGCGGGCAAAACGAGGAGTTCCTGGAGAGC
TAGCAACACCTGATAAAAAAGAAAATGATGCGAAGTCTTCAGATTCTAGC
GTAGGTGAAGAAACTCTTC (SEQ ID NO: 19).
[0033]
"Polypeptide C / R2 serotype R6x" contains a repetitive region C having an amino acid sequence from position 327 to 433 at the N-terminus of choline-binding protein A (CbpA) serotype R6x having the following sequence in R2 Refers to a polypeptide (see FIG. 2):
KSGKKVAEAEKKVEEAEKKAKDQKEEDRRNYPTNTYKTLDLEIAESDVKVK
EAELELVKEEAKEPRDEEKIKQAKAKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAK
RKA (SEQ ID NO: 10).
[0034]
Polypeptide C / R2 serotype R6x DNA sequence:
AAATCAGGAAAAAAGGTAGCAGAAGCTGAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTG
AGAAAAAAGCCAAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGCCGTAACTACCCAAC
CAATACTTACAAAACGCTTGACCTTGAAATTGCTGAGTCCGATGTGAAAG
TTAAAGAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAGGAACCTCG
AGACGAGGAAAAAATTAAGCAAGCAAAAGCGAAAGTTGAGAGTAAAAAA
GCTGAGGCTACAAGGTTAGAAAACATCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAG
AAGAAGAAGCTAAACGAAAAGCA (SEQ ID NO: 20).
[0035]
“Polypeptide A / R2 serotype R6x” includes a repetitive region A within R2 having an amino acid sequence from position 155 to position 265 at the N-terminus of choline-binding protein A (CbpA) serotype R6x having the following sequence: Refers to a polypeptide (see FIG. 2):
PGEKVAEAKKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAEFDVKVKE
AELELVKEEAKESRNEGTIKQAKEKVESKKAEATRLENIKTDRKKAEEEAKR
KADA (SEQ ID NO: 11).
[0036]
DNA sequence encoding polypeptide A / R2 serotype R6x:
CCAGGAGAAAAGGTAGCAGAAGCTAAGAAGAAGGTTGAAGAAGCTAAGA
AAAAAGCCGAGGATCAAAAAGAAGAAGATCGTCGTAACTACCCAACCAA
TACTTACAAAACGCTTGAACTTGAAATTGCTGAGTTCGATGTGAAAGTTA
AAGAAGCGGAGCTTGAACTAGTAAAAGAGGAAGCTAAAGAAtCTCGAAAC
GAGGGCACAATTAAGCAAGCAAAAGAGAAAGTTGAGAGTAAAAAAGCTG
AGGCTACAAGGTTAGAAAACAtCAAGACAGATCGTAAAAAAGCAGAAGA
AGAAGCTAAACGAAAAGCAGATGCT (SEQ ID NO: 21).
[0037]
The present invention is directed to an isolated polypeptide, which consists of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 22 or 23 (including fragments, variants, variants, analogs or derivatives thereof).
SPSLKPEKKVAEAEKKVEEAKKKAEDQKEEDRRNYPTNTYKTLELEIAESDV
EVKKAELELVKEEAKEPRNEEKVKQAKAEVESKKAEATRLEKIKTDRKKAEE
EAKRKAAEEDKVKEKPA (SEQ ID NO: 22, serotype 4, sites 323-434); or
PSSSLKSGKKVAEAEKKVEEAEKKAKDQKEEDRRNYPTNTYKTLDLEIAESD
VKVKEAELELVKEEAKEPRDEEKIKQAKAKVESKKAEATRLENIKTDRKKAE
EEAKRKAAEEDKVKEKRA (SEQ ID NO: 23; serotype R6x; positions 322-434).
[0038]
“Polypeptide B / R2” refers to a polypeptide comprising the amino acid sequence from position 270 to position 326 of the N-terminal truncated form of choline-binding protein A (CbpA) serotype 4 shown in FIG. “Polypeptide B / R2 serotype R6x” refers to a polypeptide comprising the amino acid sequence from position 264 to position 326 of the N-terminal truncated form of choline-binding protein A (CbpA) serotype R6x shown in FIG. The present invention contemplates a polypeptide having the amino acid sequence of regions A, B, C, A + B, B + C, A + C as shown in FIG.
The present invention further provides an isolated polypeptide comprising an N-terminal choline binding protein A truncated amino acid sequence, wherein the polypeptide has amino acid KXXXE (SEQ ID NO: 6).
[0039]
The present invention is directed to a polypeptide comprising the N-terminal choline-binding protein A truncated amino acid sequence shown in FIG. In one embodiment, the polypeptide has an amino acid sequence that is a conserved region shown in FIG. For example, conserved regions include the amino acid sequences of 158 to 172; 300 to 321; 331 to 339; 355 to 365; 367 to 374; 379 to 389; 409 to 427; Not. FIG. 2 shows the nucleic acid and amino acid sequence homology of the N-terminal regions of various serotypes of CbpA encompassed by the present invention.
[0040]
The present invention provides an isolated polypeptide comprising an N-terminal choline-binding protein A truncated amino acid sequence that has lectin activity but does not bind to choline. In certain embodiments, the polypeptide has an amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1, 3-5, 7, or 9-11 (including fragments, variants, variants, analog derivatives thereof).
[0041]
As used herein, “polypeptide having lectin activity” refers to a polypeptide, peptide or protein that binds non-covalently to a carbohydrate. As defined herein, “adhesion” refers to non-covalent binding between bacteria and human cells, or secretions that are sufficiently stable and resistant to washing. As defined herein, “binding to LNnT” means binding to a lacto-N-neotetraose coated substrate over an albumin control.
[0042]
The present invention provides an isolated immunogenic polypeptide comprising an N-terminal choline binding protein A truncated amino acid sequence. As intended by the present invention, the immunogenic polypeptide comprises the amino acid sequence shown in any of SEQ ID NOs: 1, 3-7, or 9-11 (fragments, variants, variants, analogs or derivatives thereof) ). The present invention provides an isolated polypeptide comprising the N-terminal choline binding protein A truncated amino acid sequence shown in FIG. In one embodiment, the polypeptide has an amino acid sequence that is a conserved region shown in FIG.
The object of the present invention is an analog of a polypeptide comprising the amino acid sequence described above. In the analog polypeptide, an N-terminal methionine or N-terminal polyhistidine may optionally be linked to the N- or COOH-terminus of the polypeptide containing the amino acid sequence.
[0043]
In another embodiment, the present invention provides peptide fragments derived from proteolytic digestion products of the aforementioned polypeptides. In another embodiment, the polypeptide derivative has one or more chemical molecular moieties attached thereto. In another embodiment, the chemical moiety is a water soluble polymer. In another embodiment, the chemical molecular moiety is polyethylene glycol. In another embodiment, the chemical moiety is mono-, di-, tri- or tetrapegylated. In another embodiment, the chemical moiety is monopegylated at the N-terminus.
[0044]
The attachment of polyethylene glycol (PEG) to compounds is particularly useful because PEG is very toxic in mammals (Carpenter et al., (1971)). For example, the adenosine deaminase PEG adduct has been approved for use in humans for the treatment of severe combined immunodeficiency syndrome in the United States. A second advantage obtained by PEG conjugation is that it effectively reduces the immunogenicity and antigenicity of the heterologous compound. For example, human protein PEG adducts may be useful in the treatment of disease without the risk of eliciting a severe immune response in other species of mammals. The compounds of the present invention can be subjected to drug delivery by microencapsulation means to reduce or prevent a host immune response against the compound or cells producing the compound. The compounds of the invention can also be transported by microencapsulation within a membrane (eg, a liposome).
[0045]
A number of PEG activated forms suitable for direct reaction with proteins have been reported. PEG reagents useful for reaction with amino groups of proteins include active esters or carbonate derivatives of carboxylic acids, particularly those with leaving groups of N-hydroxysuccinimide, p-nitrophenol, imidazole or 1-hydroxy-2- Those that are nitrobenzene-4-sulfonates are included. PEG derivatives containing maleimide or haloacetyl groups are useful reagents for the modification of protein free sulfhydryls. Similarly, PEG reagents containing aminohydrazine or hydrazide groups are useful for reaction with aldehydes generated by periodate oxidation of carbohydrate groups in proteins.
[0046]
In certain embodiments, the amino acid residues of the polypeptides disclosed herein are preferably in the “L” isomeric form. In another embodiment, residues of the “D” isomeric form are replaced with any of the L-amino acid residues as long as the polypeptide maintains the desired functional properties for lectin activity. NH2Refers to the free amino group present at the amino terminus of a polypeptide. COOH refers to the free carboxy group at the carboxy terminus of a polypeptide. Abbreviations used herein follow standard polypeptide nomenclature (J. Biol. Chem. 243: 3552-59 (1969)).
Note that all amino acid residue sequences herein are represented by the formula in which the left-to-right direction is the normal direction from the amino terminus to the carboxy terminus. Furthermore, the leading or trailing dash in an amino acid residue sequence indicates a peptide bond or another sequence having one or more amino acid residues.
[0047]
Synthetic polypeptides (produced using solid phase, liquid phase well known techniques or peptide condensation techniques, or any combination thereof) can include natural or unnatural amino acids. Amino acids used in peptide synthesis are standard Boc (Nα-amino protected Nα-t-butyloxycarbonyl) amino acid resin (standard Maryland solid phase method standard deprotection, neutralization, conjugation and wash protocol). (Merrifield, J. Am. Chem. Soc. 85: 2149-2154 (1963))) or a readily basic Nα-amino protected 9-fluorenylmethoxycarbonyl (Fmoc) amino acid (first Carpino & Han (J Org. Chem. 37: 3403-3409 (1972)). Thus, the polypeptides of the present invention include D-amino acids, combinations of D- and L-amino acids, and various “designer” amino acids such as β-methyl amino acids, Cα-methyl amino acids, and Nα-methyl amino acids. Can convey certain characteristics. Synthetic amino acids include ornithine instead of lysine, fluorophenylalanine instead of phenylalanine, and norleucine instead of leucine or isoleucine. In addition, specific amino acids can be assigned to specific conjugation steps to produce α-helical, β-turn, β-sheet, γ-turn and cyclic peptides.
[0048]
In one aspect of the invention, the polypeptide can include a special amino acid at the C-terminus. This special amino acid is used to stimulate free glycine or glycine-amide groups.2H or CONH2Contains either side chain. Another case of interest for this particular residue would be as a D or L amino acid analog with a side chain consisting of a linker or bead binding. In certain embodiments, the pseudo-free C-terminal residue will have a D or L type optical structure. In another embodiment, a racemic mixture of D and L isomers can be used.
[0049]
In yet another embodiment, pyroglutamate is included as the N-terminal residue of the peptide. Pyroglutamate is not amenable to continuous reaction by Edman degradation, but by limiting the substitution to only 50% of the peptide on one bead containing N-terminal pyroglutamate, sufficient non-pyrrole in the bead for sequencing The glutamate peptide will remain. One skilled in the art will readily appreciate that this technique can be used to sequence any peptide containing an Edman degradation resistant residue at the N-terminus. Other methods for examining the properties of individual peptides exhibiting the desired activity are described in detail below. The specific activity of a peptide containing a blocked N-terminal group (eg pyroglutamate) does not block the activity of a completely (100%) blocked peptide when a particular N-terminal group is present in 50% of the peptide. It will be readily apparent by comparison with (0%) peptide.
[0050]
In addition, the present invention uses peptide-like linkages (eg, ester linkages) to produce peptides with more precisely defined structural properties, and to use peptide mimetics, as well as to produce peptides with novel properties. I intend to. In another embodiment, a reduced peptide bond (ie R1-CH2-NH-R2Can be produced. Where R1And R2Is an amino acid residue or sequence. The reduced peptide bond may be introduced as a dipeptide subunit. Such molecules will be resistant to peptide bond hydrolysis (eg, protease activity). Such peptides will provide ligands with inherent functions and activities (eg, increased half-life in vivo by resistance to metabolic degradation or protease activity). Furthermore, it is well known that constrained peptides exhibit enhanced functional activity in certain systems (Hruby, Life Sciences 31: 189-199 (1982); Hruby et al., Biochem. J 268: 249-262 (1990)). The present invention provides a method for producing a constrained peptide incorporating an arbitrary sequence at all other positions.
[0051]
A constrained peptide, cyclic peptide or regidized peptide is an amino acid or amino acid analog that provides a chemical functional group that can form a cross-link to constrain, cyclize or stiffen the peptide after the cross-linking process. It can manufacture by a synthesis | combination on the condition that it inserts in at least two places. Cyclization is promoted when turn-inducing amino acids are incorporated. Examples of amino acids that can crosslink peptides include cysteines that form disulfides, aspartic acid that forms lactones or lactases, and chelators that chelate transition metals to form bridges (eg, γ-carboxyl-glutamic acid (Gla) (Bachem )). Protected γ-carboxylglutamic acid can be produced by modifying the synthesis described by Zee-Cheng & Olson (Biophys. Res. Commun. 94: 1128-1132 (1980)). Peptides containing at least two amino acids whose peptide sequence can form a bridge, for example, oxidize cysteine residues to form disulfide bonds, or treat with addition of metal ions to form chelates, thereby Peptides can be cross-linked to produce constrained, cyclic or rigid peptides.
[0052]
The present invention provides a method for systematically forming crosslinks. For example, if four cysteine residues are incorporated into the peptide sequence, different protecting groups can be used (Hiskey, in The Peptides: Analysis, Synthesis, Biology, Vol. 3, Gross and Meienhofer, eds., Academic Press : New York, pp. 137-167 (1981); Ponsanti et al., Tetrahedron 46: 8255-8266 (1990)). The first cysteine pair can be deprotected and further oxidized, followed by deprotection and oxidation of the second set. In this way, a constant disulfide bridge set can be formed. Alternatively, cysteine pairs and matching amino acid analog pairs can be incorporated so that the crosslinks can have different chemical properties.
[0053]
The following non-classical amino acids can be incorporated into peptides to introduce specific constitutive motifs: 1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-3-carboxylate (Kazmierski et al., J. Am. Chem Soc. 113: 2275-2283 (1991)); (2S, 3S) -methyl-phenylalanine, (2S, 3R) -methyl-phenylalanine, (2R, 3S) -methyl-phenylalanine and (2R, 3R) -methyl Phenylalanine (Kazmierski & Hruby, Tetrahedron Lett. (1991)); 2-aminotetrahydronaphthalene-2-carboxylic acid (Landis, Ph.D. Thesis, University of Arizona (1989)); hydroxy-1,2,3 4-tetrahydroisoquinoline-3-carboxylate (Miyake et al., J. Takeda Res. Labs. 43: 53-76 (1989)); β-carboline (D and L) (Kazmierski, Ph.D. Thesis, University of Arizona (19 88)); HIC (histidine isoquinolinecarboxylic acid) (Zechel et al., Int. J. Pep. Protein Res. 43 (1991)); and HIC (histidine cyclic urea) (Dharanipragada).
[0054]
The following amino acid analogs and peptidomimetics can be introduced into a peptide to induce or promote specific secondary structure: LL-Acp (LL-3-amino-2-propenidone-6-carboxylic acid), β-turn-induced dipeptide analogs (Kemp et al., J. Org. Chem. 50: 5834-5838 (1985)); β-sheet-induced analogs (Kemp et al., Tetrahedron Lett. 29: 5081-5082 (1988) ); Β-turn-inducing analogs (Kemp et al., Tetrahedron Lett. 29: 5057-5060 (1988)); α-helix-inducing analogs (Kemp et al., Tetrahedron Lett. 29: 4935-4938 (1988)); γ-turn-inducing analogs (Kemp et al., J. Org. Chem. 54: 109-115 (1989)); and analogs provided by the following references (Nagai & Sato, Tetrahedron Lett. 26: 647- 650 (1985); DiMaio et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. P.1687 (1989)); Gly-Ala turn analogs (Kahn et al., Tetrahedron Lett. 30: 2317 (1989)); Amide bond isotopes (Jones et al., Tetrahedro n Lett. 29: 3853-3856 (1988)); tetrasol (Zabrocki et al., J. Am. Chem. Soc. 110: 5875-5880 (1988)); DTC (Samanen et al., Int. J. Protein) Pep. Res. 35: 501-509 (1990)); and analogs disclosed by the following references (Olson et al., J. Am. Chem. Soi. 112: 323-333 (1990); Garvey et al., J. Org. Chem. 56: 436 (1990)). Constitutive mimics of β-turns and β-overhangs and peptides containing them are described in US Pat. No. 5,444,0013 (Kahn, Aug. 8, 1995).
[0055]
The present invention further provides modification or derivation of the polypeptides or peptides of the present invention. Peptide modifications are well known to those of skill in the art and include phosphorylation, carboxymethylation and acylation. The modification can be performed by chemical or enzymatic means. In another aspect, glycated or fatty acylated peptide derivatives can be produced. The production of glycated or fatty acylated peptides is well known in the art. Fatty acyl peptide derivatives can also be produced. For example, free amino groups (N-terminal or lysyl) can be acylated (eg, myristoylated). In another embodiment, the structure is (CH2)nCHThreeAn amino acid containing an aliphatic side chain of can be incorporated into a peptide. Such and other peptide-fatty acid conjugates suitable for use in the present invention are disclosed in British patent GB-8809162.4, international patent application PCT / AU89 / 00166 and reference 5 (supra). Yes.
[0056]
Mutations can be performed on a nucleic acid encoding a polypeptide by changing specific codons to codons for different amino acids. In general, such mutations are performed by allowing the fewest nucleotide changes. This type of substitution mutation causes the amino acids of the resulting protein to change in a non-conservative manner (ie, by changing codons from amino acids belonging to a group of amino acids having a particular size or property to amino acids belonging to another group). ) Or in a conservative manner (ie by changing codons from amino acids belonging to a group of amino acids having a particular size or property to amino acids belonging to the same group). In general, such conservative changes result in little change in the structure and function of the resulting protein.
[0057]
Non-conservative changes further change the structure, activity or function of the resulting protein. The present invention is believed to include sequences containing conservative changes that do not significantly change the activity or binding properties of the resulting protein. Substitution of an amino acid in the sequence can be selected from other amino acids in the class to which the amino acid belongs. For example, nonpolar (hydrophobic) amino acids include alanine, leucine, isoleucine, valine, proline, phenylalanine, tryptophan and methionine. Amino acids containing an aromatic ring structure are phenylalanine, tryptophan and tyrosine. Polar neutral amino acids include glycine, serine, threonine, cysteine, tyrosine, asparagine and glutamine. Positively charged (basic) amino acids include arginine, lysine and histidine. Negatively charged (acidic) amino acids include aspartic acid and glutamic acid. Such changes will not affect the apparent molecular weight as determined by polyacrylamide gel electrophoresis or isoelectric point.
[0058]
Particularly preferred substitutions are as follows:
Positive charge can be maintained with Lys instead of Arg and vice versa;
Negative charge can be maintained with Glu instead of Asp and vice versa;
-Ser in place of Thr, free -OH can be maintained;
-Free NH with Gln instead of Asn2Is maintained.
[0059]
Synthetic DNA sequences allow convenient construction of genes that express analogs or “muteins”. A general method for regiospecific incorporation of unnatural amino acids into proteins has been described by Noren et al. (Science 244: 182-188 (1989)). This method can be used to make analogs containing unnatural amino acids.
In accordance with the present invention, conventional molecular biology, microbiology, and recombinant DNA technology within the art can be used. Such techniques are explained fully in the literature. See, for example: Sambrook et al., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual" (1989); "Current Protocols in Molecular Biology", Vol. I-III (RM Ausubel, ed. (1994)); "Cell Biology: A Laboratory Handbook ", Vol.I-III (JE Celis, ed. (1994));" Current Protocols in Immunology ", Vol.I-III (JE Coligan, ed. (1994));" Oligonucleotide Synthesis " , (MJ Gait, ed. (1984)); "Nucleic Acid Hybridization" (BD Hames & SJ Higgins, ed. (1985)); "Transcription and Translation" (BD Hames & SJ Higgins, ed. (1984)); "Animal Cell Culture" (RI Freshney, ed. (1986)); "Immobilized Cells and Enzymes" (IRL Press, (1986)); B. Perbal, "A Practical Guide to Molecular Cloning" (1984).
[0060]
In another embodiment, pyroglutamate can be included as the N-terminal residue of the peptide. Pyroglutamate is not amenable to continuous reaction by Edman degradation, but by limiting the substitution to only 50% of the peptide on one bead with N-terminal pyroglutamate, sufficient non-pyroglutamate peptide on the bead is due to sequencing. Will remain. One skilled in the art will appreciate that this technique can be used to sequence any peptide that incorporates a residue resistant to Edman degradation at the N-terminus. Other methods for examining the properties of individual peptides exhibiting the desired activity are described in detail below. The specific activity of a peptide containing a blocked N-terminal group (eg pyroglutamate) is shown to be less than that of a fully (100%) blocked peptide if the individual N-terminal group is present in 50% of the peptide (0 %) Will be readily revealed by comparison with the peptide.
[0061]
Derivative chemical moiety: The chemical moiety suitable for induction can be selected from water-soluble polymers. The polymer selected must be water soluble so that the component to which it is attached does not precipitate in an aqueous environment (eg, a physiological environment). Preferably, the polymer will be pharmaceutically acceptable in order to use the final product therapeutically. One skilled in the art can select the desired polymer taking into account whether the polymer / component conjugate is used for therapy, and if so, the desired dose, circulation time, resistance to proteolysis and other considerations. For this component, these can be confirmed using the assays disclosed herein.
[0062]
Examples of the water-soluble polymer include polyethylene glycol, ethylene glycol / propylene glycol copolymer, carboxymethyl cellulose, dextran, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, poly-1,3-dioxolane, poly-1,3,6-trioxane, ethylene / anhydrous malein. From acid copolymers, polyamino acids (either homopolymers or random copolymers), and dextran or poly (n-vinyl pyrrolidone) polyethylene glycol, propylene glycol homopolymers, pro-propylene oxide / ethylene oxide copolymers, polyoxyethylated polyols and polyvinyl alcohol Selected from the group consisting of Polyethylene glycol propionaldehyde may be advantageous for production due to its stability in water.
[0063]
The molecular weight of the polymer may be any, and the polymer may be branched or unbranched. In the case of polyethylene glycol, the preferred molecular weight is about 2 kDa to about 100 kDa for ease of handling and production (the term “about” is the production of polyethylene glycol, some molecules are heavier than the aforementioned molecular weight, Indicates that the molecule is lighter than that). Desired therapeutic profile (e.g., desired release duration, impact if there is an effect on biological activity, ease of handling, degree or lack of antigenicity, and other properties of polyethylene glycol for therapeutic proteins or analogs) Other sizes can also be used according to known effects.
[0064]
The number of polymer molecules to be attached varies, and those skilled in the art can confirm the influence on the function. Mono-, di-, tri-, or some combination of derivatives can be prepared using the same or different chemical molecular moieties (eg, polyethylene glycols of different molecular weights in the polymer, for example). The ratio of polymer molecules to component molecules will vary and will depend on their ratio in the reaction mixture. In general, the optimal ratio (in terms of reaction efficiency in the absence of excess unreacted components and polymer) is determined by, for example, the desired degree of induction (eg, mono, di, tri, etc.), the molecular weight of the polymer selected, the polymer branching It is further determined by requirements such as reaction conditions.
[0065]
A polyethylene glycol molecule (or other chemical molecule moiety) must be attached to a component in view of its effect on the functional or antigenic domain of the protein. There are a number of coupling methods available to those skilled in the art. For example, EP 401384 (which is incorporated herein by reference) describes the coupling of PEG to G-CSF, and Malik et al. (Exp. Hematol. 20: 1028-1035 (1992)) described tresyl chloride. The PEGylation of GM-CSF used is reported. For example, polyethylene glycol is covalently linked to an amino acid residue via a reactive group (eg, a free amino or carboxyl group). A reactive group is a group to which an activated polyethylene glycol molecule binds. Amino acid residues having a free amino group include lysine residues and the N-terminal amino acid residue. Amino acid residues having a free carboxyl group include aspartic acid residues, glutamic acid residues, and the C-terminal amino acid residue. Sulfhydryl groups can also be used as reactive groups for attaching polyethylene glycol molecules. Preferred for therapeutic purposes is attachment at an amino group, such as attachment at the N-terminus or lysine group.
[0066]
The present invention provides an isolated nucleic acid encoding a polypeptide comprising an N-terminal choline binding protein A truncated amino acid sequence. The present invention provides an isolated nucleic acid encoding a polypeptide comprising the N-terminal choline binding protein A truncated amino acid sequence shown in FIG. In certain embodiments, the nucleic acid is as shown in any of SEQ ID NOs: 12, 14-17, or 19-21, including fragments, variants, variants, analogs or derivatives thereof. The nucleic acid is DNA, cDNA, genomic DNA, or RNA. Furthermore, the isolated nucleic acid can be operably linked to an RNA transcription promoter. It is also contemplated that the nucleic acid is used to competitively inhibit lectin activity.
[0067]
A “vector” is a replicon, such as a plasmid, phage or cosmid, to which another DNA segment can be linked to replicate the binding segment.
“DNA” refers to a polymeric form of deoxyribonucleotides (adenine, guanine, thymine, or cytosine), either single-stranded or double-stranded. The term refers to the primary and secondary structure of the molecule and is not limited to any particular tertiary structure. Thus, this term includes double-stranded DNA, viruses, plasmids, and chromosomes found as linear DNA molecules (eg, restriction fragments), among others. When considering the structure of a specific double-stranded DNA molecule, the sequence herein refers only to the sequence in the 5 ′ to 3 ′ direction of a non-transcribed DNA strand (ie, a strand having a sequence homologous to mRNA). It is described in the usual way.
[0068]
When an expression control sequence controls transcription and translation of a DNA sequence, the DNA sequence is “operably linked” to the expression control sequence. The term “functionally linked” has an appropriate initiation signal (eg, ATG) in front of the DNA sequence to be expressed and further expresses the DNA sequence under the control of the expression control sequence, Maintaining an accurate reading frame to produce the desired product encoded by. If the gene desired to be inserted into the recombinant DNA molecule does not contain an appropriate start signal, such start signal can be inserted before the gene.
[0069]
Furthermore, this invention provides the vector containing said nucleic acid molecule. The promoter may be or be the same as a bacterial, yeast, insect or mammalian promoter. Further, the vector may be a plasmid, cosmid, yeast artificial chromosome (YAC), bacterial phage, or eukaryotic cell viral DNA.
Many other vector backbones known in the art as useful for protein expression can be used. Such vectors include adenovirus (AV), adeno-associated virus (AAV), simian virus 40 (SV40), cytomegalovirus (CMV), mouse mammary tumor virus (MMTV), moloney murine leukemia virus, DNA delivery system ( Ie, liposomes), and expression plasmid delivery systems, including but not limited to. In addition, one class of vectors contains DNA elements derived from viruses such as bovine papillomavirus, polyomavirus, baculovirus, retrovirus or Semliki Forest virus. Such vectors may be obtained commercially or the described sequences may be assembled by methods well known in the art.
[0070]
The present invention also provides a host vector system for producing a polypeptide comprising a suitable host cell vector. Suitable host cells include, but are not limited to, prokaryotic or eukaryotic cells such as bacterial cells (including gram positive bacteria), yeast cells, fungal cells, insect cells and animal cells. As a host, for example, mouse fibroblast NIH3T3, CHO cell, HeLa cell, Ltk-A large number of mammalian cells can be used, including but not limited to cells, Cos cells.
[0071]
A variety of host / expression vector combinations may be used to express the DNA sequences of this invention. Useful expression vectors will consist of, for example, chromosomal segments, non-chromosomal DNA sequences and synthetic DNA sequences. Suitable vectors include derivatives of SV40 and known bacterial plasmids such as E. coli plasmid colE1, pCR1, pBR322, pMB9 and their derivatives, plasmids such as PR4; phage DNA such as multiple phage lambda derivatives NM989 and other phage DNA, such as M13 and filamentous single-stranded phage DNA; yeast plasmids, such as 2μ plasmids or derivatives thereof; vectors useful in eukaryotic cells, such as vectors useful in insect or mammalian cells; plasmids and phages Vectors derived from DNA combinations, such as plasmids modified to utilize phage DNA or other expression control sequences, are included.
[0072]
Any of a variety of expression control sequences (sequences that control the expression of a DNA sequence operably linked to the sequence) can be used in these vectors to express the DNA sequences of the present invention. Such useful expression control sequences include, for example, SV40, CMV, vaccinia, polyoma or adenovirus early or late promoter, lac system, trp system, TAC system, TRC system, LTR system, phage λ major operators and promoters Region, regulatory region of fd coat protein, promoter for 3-phosphoglycylate kinase or other glycolytic enzymes, promoter of acid phosphatase (eg Pho5), promoter of yeast α-mating factor, prokaryotic or eukaryotic cell or virus Other sequences known to control the expression of these genes and various combinations thereof are included.
[0073]
A variety of unicellular hosts are also useful for expression of the DNA sequences of the present invention. These hosts include well-known eukaryotic and prokaryotic cells such as E. coli strains, Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces, fungi (eg yeast), and animal cells (eg CHO, R1.1, BW and LM cells, African green monkey kidney cells (eg, COS1, COS7, BSC1, BSC40 and BMT10), insect cells (eg, Sf9), human cells and tissue culture plant cells.
[0074]
It will be appreciated that not all vectors, expression control sequences and hosts will function equally well to express the DNA sequences of the present invention. Furthermore, not all hosts function equally well with the same expression system. However, one skilled in the art can select the appropriate vector, expression control sequence and host without undue experimentation and achieve the desired expression without departing from the scope of the present invention. For example, when choosing a vector, the host must be considered because the vector functions in it. Also considered are the copy number of the vector, the ability to control the copy number, and the expression of any other proteins encoded by the vector (eg, antibiotic markers).
[0075]
A variety of factors are usually considered when choosing an expression control sequence. These include, for example, the relative strength of the system, its controllability, and compatibility (particularly with respect to potential secondary structure) with the individual DNA sequences or genes to be expressed. Suitable unicellular hosts are generated, for example, by the compatibility of selected vectors with their hosts, their secretion properties, their precise protein folding ability, and their fermentation requirements, as well as the DNA sequence to be expressed. It is selected considering the toxicity of the product to the host and the ease of purification of the expression product.
[0076]
The present invention further provides a method for producing a polypeptide. The method includes growing the host vector system described above under suitable conditions that permit production of the polypeptide, and recovering the polypeptide so produced.
The present invention further provides an antibody capable of specifically recognizing or binding to the isolated polypeptide. The antibody may be a monoclonal antibody or a polyclonal antibody. Further, the antibody can be labeled with a detectable marker that is either a radioactive marker, a colorimetric marker, a fluorescent marker, or a chemiluminescent marker. The labeled antibody may be a monoclonal antibody or a polyclonal antibody. In certain embodiments, the labeled antibody is a purified labeled antibody. Methods for labeling antibodies are well known in the art.
[0077]
The term “antibody” includes, for example, both naturally occurring and non-naturally occurring antibodies. In particular, the term “antibody” includes polyclonal antibodies and monoclonal antibodies as well as fragments thereof. Furthermore, the term “antibody” includes chimeric and fully synthetic antibodies and fragments thereof. Such antibodies include, but are not limited to, polyclonal, monoclonal, single chain, Fab fragments and Fab expression libraries.
[0078]
Various methods known in the art can be used for the production of polyclonal antibodies against a polypeptide or a derivative or analog thereof (see, eg, Antibodies--A Laboratory Manual, Harlow & Lane, eds Cold Spring Harbor Laboratory Press: Cold Spring Harbor, New York, 1988). In order to produce antibodies, various host animals can be immunized by injecting the truncated CbpA or derivative thereof (eg, a fragment or fusion protein). These host animals include rabbits, mice, rats, sheep, goats and the like. In certain embodiments, the polypeptide can be conjugated to an immunogenic carrier such as bovine serum albumin (BSA) or keyhole limpet hemocyanin (KLH). Various adjuvants can be used to enhance the immunological response depending on the host species.
[0079]
For the production of monoclonal antibodies or fragments, analogs or derivatives thereof, any technique that produces antibody molecules by continuous cell line culture can be used (see, eg, Antibodies--A Laboratory Manual, Harlow & Lane, eds., Cold Spring Harbor Laboratory Press: Cold Spring Harbor, New York, 1988). In addition to the hybridoma technology originally reported by Kohler & Milstein (Nature 256: 495-497 (1975)), these technologies include trioma technology and human B cell hybridoma technology (Kozbor et al., Immunology Today 4:72). (1983)) and EBV-hybridoma technology for producing human monoclonal antibodies (Cole et al., In Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, Inc., pp. 77-96), including It is not limited.
[0080]
In yet another embodiment of the invention, monoclonal antibodies can be produced in sterile animals using modern techniques (PCT / US90 / 02545). According to the present invention, human antibodies can be used, whether human antibodies are human hybridomas (Cote et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80: 2026-2030 (1983)), or Human B cells can be obtained by in vitro transformation with EBV virus (Cole et al., In Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, pp. 77-96 (1985)). Indeed, according to the present invention, for the production of a “chimeric antibody” that splices a gene of a mouse antibody molecule specific for a polypeptide together with a gene derived from a human antibody molecule with appropriate biological activity. (Morrison et al., J. Bacteriol. 159-870 (1984); Neuberger et al., Nature 312: 604-608 (1984); Takeda et al., Nature 314: 452-454 (1985) )), And such antibodies are within the scope of the present invention. Such human antibodies or humanized chimeric antibodies are preferred for use in the treatment of human diseases (described below) because they induce much less immune responses, particularly allergic reactions, than exogenous antibodies. In yet another embodiment of the invention, techniques for the construction of Fab expression libraries (Huse et al., Science 246: 1275-1281 (1989)) are utilized. This technique allows the rapid and easy identification of monoclonal Fab fragments with the desired specificity for the polypeptide or derivative or analog thereof.
[0081]
Antibody fragments that contain the idiotype of the antibody molecule can be generated by known techniques. For example, such a fragment includes F (ab ′)2Fragments (which can be produced by pepsin digestion of antibody molecules); Fab ′ fragments (F (ab ′)2Including, but not limited to, Fab fragments (which can be produced by treating antibody molecules with papain and a reducing agent).
[0082]
In the production of antibodies, screening for the desired antibody can be accomplished by techniques known in the art such as: radioimmunoassay, ELISA (enzyme linked immunosorbent assay), “sandwich” immunoassay, immunoradiation Assay, gel diffusion precipitation reaction, immunodiffusion assay, in situ immunoassay (eg using colloidal gold, enzyme or radioisotope labeling), Western blot, precipitation reaction, agglutination assay (eg gel aggregation assay, hemagglutination assay) ), Complement binding assays, immunofluorescence assays, protein A assays, and immunoelectrophoresis assays. In certain embodiments, the primary antibody is detected by detecting binding of the secondary antibody or reagent to the primary antibody. In yet another embodiment, the secondary antibody is labeled. Many means for detecting binding in an immunoassay are known in the art and are within the scope of the present invention.
[0083]
For in vivo detection, the antibody is labeled with, for example: enzymes, fluorophores, chromophores, radioisotopes, dyes, colloidal gold, latex particles, and chemiluminescent agents. Alternatively, the antibody is labeled for in vivo detection, for example with: a radioisotope (preferably technetium or iodine), a magnetic resonance shift reagent (eg gadolinium and manganese), or radioactivity Non-permeating reagent.
[0084]
Very common labels used in these experiments are radioactive elements, enzymes, chemicals that fluoresce when exposed to ultraviolet light, and others. Many fluorescent materials are known and can be used as labels. These include, for example, fluorescein, rhodamine, auramine, Texas red, AMCA blue and lucifer yellow. A specific detection substance is an anti-rabbit antibody prepared with a goat and conjugated with fluorescein by isothiocyanate. Polypeptides can also be labeled with radioactive elements or enzymes. Radioactive labels can be detected by any currently available measurement method. The preferred isotope isThreeH,14C,32P,35S,36Cl,51Cr,57Co,58Co,59Fe,90Y,125I,131I and186Rc can be selected.
[0085]
Enzyme labels are equally useful and can be detected by any currently available colorimetric, spectroscopic, fluorescent spectroscopic, amperometric, or gas pressure measuring methods. The enzyme is conjugated by reaction of the selected particles with a cross-linking molecule (eg, carbodiimide, diisocyanate, glutaraldehyde, etc.). Many enzymes that can be used in these methods are known and can be used. Preferred are peroxidase, β-glucuronidase, β-D-glucosidase, β-D-galactosidase, urease, glucose oxidase and peroxidase, and alkaline phosphatase. For example, US Pat. Nos. 3,654,090, 3,850,752, and 4016043 disclose alternative labeling materials and methods.
[0086]
In another embodiment of the present invention, a commercial test kit is produced that can be used by medical professionals to determine the presence or ability of a predetermined binding activity of a suspected target cell. In accordance with the testing techniques described above, certain types of such kits include at least a labeled polypeptide or a binding partner specific for it (eg, an antibody specific for the polypeptide) and instructions (eg, “competition”), According to the selected method such as “sandwich”, “DASP”). The kit also includes peripheral reagents (eg, buffers, stabilizers, etc.).
[0087]
Thus, a test kit comprising the following can be manufactured to display the presence of a predetermined bacterial binding activity or the ability of a cell to have that activity:
(A) a predetermined amount of at least one labeled immunochemically reactive component obtained by direct or indirect binding of a polypeptide of the invention or a binding partner specific for a detectable label; ;
(B) other reagents; and
(C) Instructions for using the kit.
[0088]
The present invention provides antagonists or inhibitors including, but not limited to: peptide fragments, mimetics, nucleic acid molecules, ribozymes, polypeptides, small molecules, carbohydrate molecules, carbon sugars, oligosaccharides, or antibody. Agents that competitively block or inhibit pneumococci are also contemplated by the present invention. The present invention provides an agent comprising an inorganic compound, nucleic acid molecule, oligonucleotide, organic compound, peptide, peptidomimetic compound or protein that inhibits the polypeptide.
[0089]
The present invention provides a vaccine comprising a polypeptide having the amino acid sequence shown in any of SEQ ID NOs: 1, 3-7, 9-11, 22 and 23 and a pharmaceutically acceptable adjuvant or carrier. The polypeptide can comprise the N-terminal choline binding protein A truncated amino acid sequence shown in FIG. The present invention provides a vaccine comprising a polypeptide having an amino acid sequence comprising the conserved region shown in FIG. 2 and a pharmaceutically acceptable adjuvant or carrier. For example, conserved regions include, but are not limited to, the amino acid sequences 158 to 172; 300 to 321; 331 to 339; 355 to 365; 367 to 374; 379 to 389; 409 to 427; Not. The present invention provides a vaccine comprising an isolated nucleic acid encoding the polypeptide and a pharmaceutically acceptable adjuvant or carrier.
[0090]
Active immunity against gram positive bacteria (especially pneumococci) can be induced by immunization (vaccination) with an immunizing amount of the polypeptide or peptide derivative or fragment thereof and an adjuvant. In this case, the polypeptide or antigenic derivative or fragment thereof is the antigenic component of the vaccine. The polypeptides of the invention or derivatives or fragments thereof are produced as a mixture with an adjuvant to produce a vaccine. Preferably, the derivative or fragment of the polypeptide of the invention used as the antigenic component of a vaccine is an adhesion factor. More preferably, a derivative or fragment of a polypeptide of the invention used as an antigenic component of a vaccine is an antigen common to all or many strains of Gram positive bacteria or is common to related species of fungi It is an antigen. Most preferably, the antigenic component of the vaccine is an attachment factor that is a common antigen.
[0091]
A vector containing the nucleic acid-based vaccine of the present invention can be obtained by methods known in the art (eg, nucleic acid infection (transfection), electroporation, microinjection, transduction, cell fusion, DEAE dextran, calcium phosphate precipitation, lipofection (lysosome fusion), Use of a gene gun, or DNA vector transporter (see, eg, Wu et al., J. Biol. Chem. 267: 963-967 (1992); Wu & Wu, J. Biol. Chem. 263: 14621-14624 (1988); Hartmut et al., Canadian Patent Application 2012311 (filed 15 March 1990)).
[0092]
The vaccine may be administered by any parenteral route. These routes include, but are not limited to, intramuscular, intraperitoneal, intravenous, and the like. Since the desired result of vaccination is to elicit an immune response against the antigen and thus the pathogenic organism, preferably administration is direct (also by induction or selection of a viral vector to the target) or indirectly ( Desirable is lymphoid tissue (eg administration to lymph nodes or spleen). Because immune cells are continuously replicating, they are ideal targets for retroviral based nucleic acid vaccines (because retroviruses require replicating cells)
[0093]
Passive immunization is a method in which infection with a gram-positive bacterium (preferably streptococci, more preferably pneumococci) is suspected by administering an antiserum, polyclonal antibody or neutralizing monoclonal antibody against the polypeptide of the present invention to a subject patient. Given to animals. Because passive immunity does not confer long-term protection, passive immunity is a useful tool for treating bacterial infections in subjects who have not been vaccinated. Passive immunity is particularly important for the treatment of antibiotic-resistant gram-positive bacterial strains because there are no other treatments available. Preferably, the antibody administered for passive immunotherapy is an autologous antibody. For example, if the subject is a human, the antibody is preferably human-derived or “humanized” to minimize the likelihood of an immune response to the antibody. Administration of active or passive vaccines or attachment factors of the present invention can be used to protect target animals from infection with gram positive bacteria (preferably streptococci, more preferably pneumococci).
[0094]
The present invention provides a pharmaceutical composition comprising an amount of a polypeptide of the present invention and a pharmaceutically acceptable carrier or diluent.
For example, such pharmaceutical compositions that prevent pneumococcal adherence to mucosal surfaces can include antibodies to lectin domains and / or soluble excess lectin domain proteins. Either mechanism blocks the attachment and inhibits the first step of infection, thereby reducing colonization. This in turn reduces human-to-human transmission and prevents the progression of symptoms.
[0095]
The present invention provides a method of eliciting an immune response in a subject exposed to or infected with pneumococci. This method involves administering to a subject an amount of a pharmaceutical composition, thereby eliciting an immune response.
The present invention provides a method for preventing infection by pneumococci in a subject. The method includes administering to the subject an amount of a pharmaceutical composition effective to protect against pneumococcal adherence, thereby preventing pneumococcal infection.
[0096]
The present invention provides a method for preventing infection by pneumococci in a subject. This method involves administering to a subject an amount of a pharmaceutical composition comprising an antibody and a pharmaceutically acceptable carrier or diluent, thereby preventing pneumococcal infection.
The present invention provides a method of treating a subject exposed to or infected with pneumococci. The method includes administering to the subject a therapeutically effective amount of a vaccine of the invention, thereby treating the subject.
[0097]
The present invention provides a method of inhibiting host cell colony formation in a subject exposed to or infected with pneumococci. This method involves administering to a subject an amount of a pharmaceutical composition comprising a polypeptide consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, 3-5, 7 or 9-11, thereby eliciting an immune response Including that. Therapeutic peptides that inhibit colony formation are transported by the respiratory mucosa. The pharmaceutical composition comprises a polypeptide consisting of the amino acid sequence shown in FIG.
[0098]
As used herein, a “pharmaceutical composition” refers to a therapeutically effective amount of a polypeptide product of the invention that confers a therapeutic effect or benefit that prevents, for example, pneumococcal colonization. By means of suitable diluents, preservatives, stabilizers, emulsifiers, adjuvants and / or carriers are meant. As used herein, “therapeutically effective amount” refers to an amount that provides a therapeutic effect for a condition and dosing regimen. Such compositions are liquid, or lyophilized, or otherwise dry, to prevent various buffer components (eg, Tris HCl, acetate, phosphate), pH and ionic strength, surface absorption Additives such as albumin or gelatin, detergents (eg Tween 20, Tween 80, Pluronic F68, bile salts), solubilizers (eg glycerol, polyethylene glycerol), antioxidants (eg ascorbic acid, sodium metabisulfite) Preservatives (eg thimerosal, benzyl alcohol, parabens), swelling agents or tonicity modifiers (eg lactose, mannitol), covalent attachment of polymers (eg polyethylene glycol) to proteins, complexation with metal ions, or polymer compounds (Eg, polylactic acid, polyglycolic acid, hydro Including particulated preparations or liposomes Le etc.), micro-emulsions, micelles, unilamellar or multilamellar vesicles, incorporation of the material into erythrocyte ghosts, or spheroplasts.
[0099]
Such compositions will affect the physiological state, solubility, stability, in vivo release rate, and in vivo clearance rate of the therapeutic agent. The choice of composition will depend on the physical and chemical properties of the protein having therapeutic activity. For example, products derived from membrane-bound forms of active substances require detergent-containing formulations. Controlled or sustained release compositions include lipophilic depot (eg fatty acids, waxes, oils) formulations. Further contemplated by the present invention is an activity conjugated to a polymer (eg, poloxamer or poloxamine) and a tissue specific receptor, ligand or antibody directed against an antigen or a tissue specific receptor ligand. A particulate composition coated with a substance. In certain embodiments, the compositions of the present invention comprise particles with protective coatings, protease inhibitors, or penetration enhancers for various routes of administration, including parenteral, pulmonary, nasal, and oral administration. Includes chemical forms.
[0100]
Further, as used herein, “pharmaceutically acceptable carrier” is well known to those skilled in the art and is 0.01-0.1M, preferably 0.05M phosphate buffer or 0.8% saline. Contains water. Furthermore, such pharmaceutically acceptable carriers will be aqueous or non-aqueous solutions, suspensions and emulsions. Examples of non-aqueous solvents are propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil (eg olive oil), injectable organic esters (eg ethyl oleate). Aqueous carriers include water, aqueous alcohol solutions, emulsions or suspensions, including saline and buffered media. Parenteral vehicles include sodium chloride solution, Ringer's dextrose, dextrose and sodium chloride, lactated Ringer's solution or fixed oil. Intravenous vehicles include fluid and nutrient replenishers, electrolyte replenishers (eg, those based on Ringer's dextrose), and the like. Preservatives and other additives such as antibacterial agents, antioxidants, reference agents, inert gases, etc.) are also included.
[0101]
“Adjuvant” refers to a compound or mixture that enhances the immune response to an antigen. Adjuvants can function as tissue depots that slowly release antigen or as lymphoid activators that non-specifically enhance immune responses (Hood et al., Immunology, Second Ed., Benjamin / Cummings : Menlo Park, California, p.384 (1984)). Initial challenge with antigen alone without adjuvants often fails to elicit a humoral or cellular immune response. Adjuvants include Freund's complete adjuvant, Freund's incomplete adjuvant, saponin, mineral gel (eg, aluminum hydroxide), surfactant (eg, lysolecithin), pluronic polyol, polyanion, peptide, oil or hydrocarbon emulsion, keyhole limpet It includes, but is not limited to, hemocyanin, dinitrophenol and potentially useful human adjuvants such as BCG (baccile Galmette-Guerin) and Corynebacterium parvum. Preferably the adjuvant is pharmaceutically acceptable.
[0102]
Controlled or sustained release compositions include formulations as lipophilic depots (eg fatty acids, waxes, oils). Also included in the present invention is a particulate composition coated with a polymer (eg, poloxamer or poloxamine) and a compound, which is conjugated to an antibody directed against a tissue specific receptor, ligand or antigen. Or conjugated with a ligand for a tissue-specific receptor. Other embodiments of the composition of the present invention include particulate forms with protective coatings, protease inhibitors or penetration enhancers for various administration routes (including parenteral, nasal and oral routes).
[0103]
When administered, compounds are often rapidly cleared from mucosal surfaces or the circulatory system, and thus pharmacological activity is relatively short. As a result, in order to maintain a therapeutic effect, it is necessary to administer a relatively large dose of the bioactive substance many times. Modification of the compound by covalent attachment of a water-soluble polymer (eg polyethylene glycol, copolymers of polyethylene glycol and propylene glycol, carboxymethylcellulose, dextran, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone or polyproline) is more effective after intravenous injection than the corresponding unmodified compound. It is known to exhibit a longer blood half-life. (Abuchowski et al., (1981); Newmark et al., (1982); Katre et al., (1987)). Such modifications also increase the solubility of the compound in aqueous solution, prevent aggregation, enhance the physical and chemical stability of the compound, and greatly reduce the immunogenicity and reactivity of the compound. As a result, the desired in vivo biological activity can be achieved by administration of the polymeric compound adduct with fewer doses or less doses than with the unmodified compound.
[0104]
Dosage: A sufficient amount includes from about 1 μg / kg to about 1000 mg / kg, but is not limited to this amount. This amount will be 10 mg / kg. A composition in pharmaceutically acceptable form contains a pharmaceutically acceptable carrier. As described above, the present invention includes pharmaceutical compositions comprising vectors, vaccines, polypeptides, nucleic acids and antibodies, anti-antibodies, and agents that compete with pneumococci for pathogenic activity (eg, attachment to host cells). A therapeutic composition is provided.
[0105]
The manufacture of therapeutic compositions containing active ingredients is well known in the art. Typically, such compositions can be prepared so that they can be injected as an aerosol of the polypeptide administered to the nasopharynx, or as either a liquid solution or suspension, but the solution, suspension prior to injection. Solid preparations suitable for suspensions and liquids can also be produced. The preparation may be emulsified. The active ingredient for treatment is often mixed with excipients that are pharmaceutically acceptable and compatible with the active ingredient. Suitable excipients are, for example, water, saline, dextrose, glycerol, ethanol, and the like, and combinations thereof. In addition, if desired, the composition can contain minor amounts of auxiliary substances such as wetting or emulsifying agents, pH buffering agents which increase the effectiveness of the active ingredient.
[0106]
The active ingredient can be formulated into the therapeutic composition as neutral pharmaceutically acceptable salts. Pharmaceutically acceptable salts include acid addition salts (formed with the free amino groups of the polypeptide or antibody molecule) and inorganic acids (eg, hydrochloric acid, phosphoric acid) or organic acids (eg, acetic acid, oxalic acid, tartaric acid, mandelic acid) Etc.). Salts formed from free carboxyl groups are also from, for example, inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium, ammonium, calcium, or iron, and from organic bases such as isopropylamine, trimethylamine, 2-ethylaminoethanol, histidine, procaine. Can be guided.
[0107]
When at least about 75% by weight of the protein, DNA, or vector of the composition is “A” (“A” is just one protein, DNA molecule, vector, etc.) (depending on the species classification to which A and B belong) ), Compositions containing “A” are substantially free of “B” (where “B” is one or more contaminating proteins, DNA molecules, vectors, etc.). Preferably "A" comprises at least about 90% by weight of the A + B material in the composition, most preferably at least about 99% by weight.
[0108]
As used herein, the phrase “therapeutically effective amount” refers to clinically in at least about 15%, preferably up to 50%, more preferably up to at least 90%, most preferably in host activity, function and response. Prevent significant lack. Alternatively, a therapeutically effective amount is sufficient to provide a significant improvement in the host's clinical condition. In the present invention, the lack of host response is manifested by persistent or spreading bacterial infections. Significant improvements in the host's clinical status include a reduction in bacterial load, removal of bacteria from colonized host cells, a reduction in fever or inflammation associated with infection, or a decrease in symptoms associated with infection. .
[0109]
In accordance with the present invention, the components of the therapeutic composition of the present invention can be introduced parenterally, transmucosally (eg, oral, nasal, pulmonary or enteral) or transdermally. Preferably, administration includes but is not limited to parenteral, such as intravenous injection, intraarterial, intramuscular endothelium, subcutaneous, intraperitoneal, intraventricular, and intracranial. Oral or pulmonary administration is preferred to activate mucosal immunity. Because pneumococci generally colonize the nasopharynx and lung mucosa, mucosal immunity is a particularly effective protective treatment. As used in connection with the therapeutic compositions of the present invention, the term “unit dose” refers to a physically separate unit as a single human dose, each unit producing the desired therapeutic effect. Contains a predetermined amount of active substance calculated in conjunction with the required diluent (ie carrier or excipient).
[0110]
In another embodiment, the active compounds are delivered as excipients, in particular liposomes (see literature: Langer, Science 249: 1527-1533 (1990); Treat et al., In Liposomes in the Therapy of infectious Diesease and Cancer, Lopez-Berestein & Fidler (eds.), Liss, New York, pp.353-365 (1989); Lopez-Berestein, ibid., Pp.317-327; see generally )
[0111]
In yet another embodiment, the therapeutic compound is delivered in a controlled release system. For example, the polypeptide can be administered using intravenous infusions, implanted osmotic pumps, transdermal patches, liposomes, or other modes of administration. In some embodiments, pumps can be used (see the following references: Langer, supra; Sefton, CRC Crit. Ref. Biomed. Eng. 14: 201 (1978); Buchwald et al., Surgery 88 : 507 (1980); Saudek et al., N. Engl. J. Med. 321: 574 (1989)). In another embodiment, polymeric materials can be used (see for example: Medical Applications of Controlled Release, Langer & Wise, eds., CRC Press, Boca Raton, Florida (1974); Controlled Drug Bioavailability , Drug Product Design and Performance, Smolen & Ball, eds., Wiley, New York (1984); Ranger & Peppas, J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23:61 (1983); Levy et al., Science 228: 190 (1985); During et al., Ann. Neurol. 25: 351 (1989); Howard et al., Neurosurg. 71: 105 (1989)).
[0112]
In yet another embodiment, the controlled release system is placed in the vicinity of the therapeutic target (eg, the brain) and thus only requires a portion of the systemic dose (see, eg, Goodson, in Medical Applications of Controlled Release, supra, vol.2, pp.115-138 (1984)). Preferably, the controlled release device is introduced at a site or in the vicinity of the tumor where the subject's immune activation is inappropriate. Other control systems have been reviewed by Langer (Science 249: 1527-1533 (1990)).
[0113]
The subject for whom the administration of the active ingredient described above is an effective treatment for bacterial infection is a human, but the subject may be any animal. Thus, as will be readily appreciated by those skilled in the art, the methods and pharmaceutical compositions of the invention are administered for veterinary use to any animal, particularly mammals including but not limited to: Suitable for: livestock animals (eg cats or dogs, but not limited to), livestock animals (eg but not limited to cattle, horses, goats, sheep and pigs), wild animals (wild or zoos) Research animals (eg, mice, rats, rabbits, goats, sheep, pigs, dogs, cats, etc.).
[0114]
The therapeutic methods and compositions of the present invention provide a therapeutically effective amount of the active ingredient. The therapeutically effective dose is based on the characteristics of the patient (age, weight, sex, condition, complications, other diseases, etc.) as known to those skilled in the art. Can be easily determined. Furthermore, while conducting routine examinations, more specific information can be obtained regarding the appropriate dosage level for treatment of various symptoms in various patients, and the person skilled in the art can determine the content of the treatment, age Appropriate dosages can be ascertained taking into account the patient's general condition.
[0115]
In general, for intravenous injection or infusion, the dosage will be less than intraperitoneal, intramuscular, or other routes of administration. The dosage regimen will vary according to the circulation half-life and the dosage form used. The composition will be administered in a therapeutically effective amount in a manner compatible with the dosage form. The exact amount of active ingredient required for administration will be unique to each person according to the judgment of the clinician. However, suitable dosages are about 0.1 to 20 mg, preferably about 0.5 to about 10 mg, more preferably 1 to several mg of active ingredient / kg body weight / person / day, depending on the route of administration. Appropriate schedules for initiating and boosting dosages will also vary, but are typically followed by repeated dosing at 1 hour or more intervals, or other dosings following the starting dosing . Alternatively, continuous intravenous infusion sufficient to maintain 10 nanomolar to 10 micromolar concentrations in the blood is also contemplated.
[0116]
Administration with other compounds: for the treatment of bacterial infections, in combination with one or more pharmaceutical compositions used in the treatment of bacterial infections, including but not limited to the following: Active ingredients can be administered: (1) antibiotics; (2) soluble carbohydrates that inhibit bacterial adhesion; (3) other small molecules that inhibit bacterial adhesion; (4) bacterial metabolism, transport, A substance that suppresses transformation; (5) a bacterial lysis promoting substance; or (6) a vaccine against an antibacterial antibody or other bacterial antigen. Other possible active ingredients include anti-inflammatory agents such as steroids and non-steroidal anti-inflammatory agents. Administration can be simultaneous (eg, administration of a mixture of the active ingredient and antibiotics of the invention) or sequential.
[0117]
Thus, in certain embodiments, the therapeutic composition can further comprise an effective amount of the active ingredient and one or more of the following active ingredients: antibiotics, steroids, and the like. A typical formulation is shown below:
Intravenous formulation I:
Ingredient mg / ml
Cefotaxime 250.0
Polypeptide 10.0
Dextrose USP 45.0
Sodium Bisulfite USP 3.2
Editate disodium USP 0.1
Adjust by adding an appropriate amount of water for injection 1.0ml
[0118]
Intravenous formulation II
Ingredient mg / ml
Ampicillin 250.0
Polypeptide 10.0
Sodium Bisulfite USP 3.2
Disodium Edit USP 0.1
Adjust by adding an appropriate amount of water for injection 1.0ml
[0119]
Intravenous formulation III
Ingredient mg / ml
Gentamicin (as sulfate) 40.0
Polypeptide 10.0
Sodium Bisulfite USP 3.2
Disodium Edit USP 0.1
Adjust by adding an appropriate amount of water for injection 1.0ml
[0120]
Intravenous formulation IV
Ingredient mg / ml
Polypeptide 10.0
Dextrose USP 45.0
Sodium Bisulfite USP 3.2
Editate disodium USP 0.1
Adjust by adding an appropriate amount of water for injection 1.0ml
[0121]
Intravenous formulation V
Ingredient mg / ml
Polypeptide antagonist 5.0
Sodium Bisulfite USP 3.2
Disodium Edit USP 0.1
Adjust by adding an appropriate amount of water for injection 1.0ml
[0122]
Thus, in certain instances where it is desired to reduce or suppress infection caused by bacterial-mediated binding to a bacterial host cell, or where an antibody against the bacteria or a ligand thereof or an antibody against the ligand is desired, the polypeptide comprises: Introduced to inhibit the interaction between host cells and bacteria.
[0123]
Further contemplated herein is pulmonary delivery of a polypeptide of the invention or derivative thereof having lectin activity as an adhesion factor inhibitor. Adhesion factor inhibitors (or derivatives thereof) are transported into the mammalian lung where they interfere with the binding of bacteria (ie streptococci, preferably pneumococci) to host cells. Other reports on the preparation of proteins for pulmonary delivery are found in the art (Adjei et al., Pharmaceutical Research, 7: 565-569 (1990); Adjei et al., International Journal of Pharmaceutics, 63: 135 -144 (1990) (leuprolide acetate); Braquet et al., J. Cardiovascular Pharmacology, 13 (suppl. 5): 143-146 (1989) (endothelin-1); Hubbard et al., Annals Int. Med Vol. III, pp. 206-212 (1989) (α1-antitrypsin); Smith et al., J. Clin. Invest. 84: 1145-1146 (1989) (α1-proteinase); Oswein et al., "Aerosolization of Proteins", Proceedings of Symposium on Respiratory Drug Delivery II, Keystone, Colorado, March, (1990) (recombinant human growth factor); Debs et al., J. Immunol. 140: 3482-3488 (1988) (interferon) -Γ and tumor necrosis factor α); Platz et al., US Pat. No. 5,284,656 (granulocyte colony stimulating factor)). Methods and compositions for pulmonary delivery of drugs are described in US Pat. No. 5,451,569 (September 19, 1995, Wong et al.).
[0124]
All such devices require the use of a formulation suitable for dispersion of the adhesion factor inhibitor (or derivative thereof). Typically, each formulation is specific to the type of device used and requires the use of a suitable propellant other than the usual diluents, adjuvants, and / or carriers useful for therapy. Furthermore, liposomes, microcapsules or microspheres, inclusion complexes or other types of carriers are also contemplated. Chemically modified adhesion factor inhibitors can also be produced in various dosage forms depending on the type of chemical modification or the type of equipment used.
[0125]
Formulations suitable for use with nebulizers (either jet or ultrasonic) typically include an adhesion factor inhibitor (and derivatives thereof). The adhesion factor is dissolved in water at a concentration of about 0.1 to 25 mg of biologically active adhesion factor inhibitor per ml of solution. The formulation can also include a buffer and a simple sugar (eg, for adhesion factor inhibitor stabilization and regulation of osmotic pressure). The nebulizer formulation can also include a surfactant to reduce or prevent face-induced aggregation of the adhesion factor inhibitor caused by atomization of the solution as it forms the aerosol.
[0126]
Formulations using dose metered inhalation devices generally comprise a finely divided powder comprising an adhesion factor inhibitor (or a derivative thereof) suspended in a propellant together with a surfactant. The propellant can be any common material used for this purpose. For example, chlorofluorocarbon, hydrochlorofluorocarbon, hydrofluorocarbon or hydrocarbon (including trichlorofluoromethane, dichlorofluoromethane, dichlorotetrafluoroethanol and 1,1,1,2-tetrafluoromethane) or combinations thereof. Suitable surfactants are sorbitan trioleate and soy lecithin. Oleic acid is also useful as a surfactant.
[0127]
Liquid aerosol formulations include an adhesion factor inhibitor and a dispersant in a pharmaceutically acceptable diluent. The dry powder aerosol formulation of the present invention comprises a finely divided solid of an adhesion factor inhibitor and a dispersant. The formulation must be nebulized using either a liquid or dry powder aerosol formulation. That is, the formulation must be subdivided into liquid or solid particles to ensure that the nebulized dose actually reaches the nasal cavity or lung mucosa. The term “aerosol particles” is used herein to refer to liquid or solid particles that are suitable for nasal or pulmonary administration (ie reach the mucosa). Other considerations are also important, such as construction of the delivery device, additional ingredients of the formulation, and particle properties. The characteristics of pulmonary administration of drugs are well known in the art, but the formulation process, nebulization means and delivery device construction require very routine experimentation by those skilled in the art. In certain embodiments, the average dynamic diameter of the substance will be 5 micrometers or less to ensure that the drug particles reach the alveoli (LL Wearley, Crit. Rev. in Ther. Drug Carrier Systems 8: 333 (1991)).
[0128]
Aerosol delivery systems, such as pressurized dose metered inhalers and dry powder inhalers, are disclosed in the literature (SP Newman, Aerosols and the Lung, SW Clarke & D. Davia, eds., Pp.197-22). Can be used.
In yet another embodiment, as discussed in detail below, the aerosol formulations of the present invention comprise other therapeutically or pharmacologically active ingredients (eg, antibiotics, steroids, non-adjuvants) in addition to adhesion factor inhibitors. Steroidal anti-inflammatory agents and the like (but not limited to).
[0129]
Liquid aerosol formulations: The present invention provides aerosol formulations and dosage forms for use in the treatment of subjects suffering from bacterial infections (eg streptococci, especially pneumococci). In general, such dosage forms comprise an adhesion factor inhibitor in a pharmaceutically acceptable diluent. Pharmaceutically acceptable diluents include, but are not limited to, sterile water, saline, buffered saline, dextrose solution, and the like. In a particular embodiment, the diluent that can be used in the present invention or the pharmaceutical formulation of the present invention is phosphate buffered saline or buffered saline solution (generally pH is 7.0 to 8.0), or water.
[0130]
The liquid aerosol formulation of the present invention can include pharmaceutically acceptable carriers, diluents, solubilizers or emulsifiers, surfactants and excipients as optional ingredients. The formulation can include a carrier. A carrier is a macromolecule that can be dissolved in the circulatory system and is physiologically acceptable, where physiologically acceptable means that one of skill in the art allows the patient to inject the carrier as part of a treatment plan. To do. Preferably, the carrier is relatively stable in the circulatory system with an acceptable blood half-life for clearance. Such macromolecules include but are not limited to soybean lecithin, oleic acid and sorbitan trioleate. Sorbitan trioleate is preferred.
[0131]
The formulations of the present invention can also include other agents useful for maintaining pH, stabilizing the solution, or adjusting the osmotic pressure. For example, such agents include, but are not limited to, salts (eg, sodium chloride, potassium chloride), carbohydrates (eg, glucose, galactose or mannose) and the like.
The present invention further contemplates liquid aerosol formulations comprising an adhesion factor inhibitor and another therapeutically effective agent (eg, antibiotics, steroids, non-steroidal anti-inflammatory agents, etc.).
[0132]
Aerosol dry powder formulation: The aerosol formulation is also intended to be manufactured as a dry powder formulation comprising a finely divided powder form of an adhesion factor inhibitor and a dispersant.
Formulations dispensed from powder inhalation devices include finely divided dry powders containing adhesion factor inhibitors (or derivatives), and in addition, swelling agents such as lactose, sorbitol, sorbitol, etc. to facilitate dispersion of the powder from the device. Sugar or mannitol may be included, for example, in an amount of 50 to 90% of the formulation weight. Adhesion factor inhibitors (or derivatives) are particles with an average particle size of less than 10 mm (or microns), most preferably 0.5 to 5 mm, most advantageous for the most effective delivery to the terminal lung. Should be manufactured in a chemical form. In another embodiment, the dry powder formulation can comprise a finely divided dry powder, wherein the finely divided dry powder comprises an adhesion factor inhibitor, a dispersant, and also a swelling agent. Swelling agents useful in combination with the present formulations include agents such as lactose, sorbitol, sucrose, or mannitol. The amount of swelling agent is an amount that facilitates the distribution of powder from the device.
The present invention further contemplates dry powder formulations comprising an adhesion factor inhibitor and another therapeutically effective agent (eg, antibiotics, steroids, non-steroidal anti-inflammatory agents, etc.).
[0133]
What is intended to be used herein is an oral dosage form, which is generally described in the literature (Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed. 1990 (Mack Publishing Co. Easton PA 18042), Chapter 89. : This document is incorporated herein by reference). Solid dosage forms include tablets, capsules, pills, troches or lozenges, cachets or pellets. Furthermore, liposomal vesicles or proteinaceous vesicles can also be used to formulate the present compositions (eg, proteinaceous microspheres are reported in US Pat. No. 4,925,637). Liposome encapsulation may be used, and liposomes can be derivatized with various polymers (eg, US Pat. No. 5,013,556). Possible therapeutic solid dosage forms are described in the literature (K. Marshall, in: Modern Pharmaceutics, GS Banker & CT Rhodes, eds., Chapter 10, 1979: this document is incorporated herein by reference) ) In general, the formulation comprises the component (or a chemically modified version thereof) and an inert component that protects the gastric environment and releases the biologically active substance into the intestine.
[0134]
Also specifically contemplated are oral dosage forms of the above derived components. The component can be chemically modified so that oral delivery of the derivative is effective. In general, an intended chemical modification is one that attaches at least one molecular moiety to the component molecule itself. In this case, the molecular moiety allows (a) inhibition of proteolysis; and (b) uptake into the bloodstream from the stomach or intestine. What is further desired is an increase in the overall stability of the ingredients and an increase in systemic circulation time. Such molecular moieties include polyethylene glycol, copolymers of ethylene glycol and propylene glycol, carboxymethyl cellulose, dextran, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone and polyproline (Abuchowski & Davis, 1981, "Soluble Polymer-Enzyme Adducts", In: Enzymes as Drugs, Hocenberg & Roberts, eds., Wiley-Interscience, New York, NY, pp. 367-383; Newmark, et al., J. Appl. Biochem. 4: 185-189 (1982)). Other polymers that can be used are poly-1,3-dioxolene and poly-1,3,6-thioxoken. Preferred for pharmaceutical use is a polyethylene glycol molecular moiety as indicated above.
[0135]
In the case of the component (derivative), the location of release will be the stomach, small intestine (duodenum, jejunum, ileum) or large intestine. Those skilled in the art can use formulations that do not dissolve in the stomach and are released elsewhere in the duodenum or small intestine. Preferably, detrimental effects of the gastric environment due to release will be avoided by protection of the protein (or derivative) or by releasing the biologically active substance prior to the gastric environment (eg, the small intestine).
[0136]
In order to ensure complete resistance to gastric acid, an impervious coating is necessary at least at pH 5.0. Examples of more common inert ingredients used as enteric skin are cellulose acetate trimellitate (CAT), hydroxypropyl methylcellulose phthalate (HPMCP), HPMCP50, HPMCP55, polyvinyl acetate phthalate (PVAP), Eudragit L30D, Aquateric, cellulose acetate phthalate (CAP), Eudragit L, Eudragit S, and Shellac. These coatings can be used as mixed films.
[0137]
The coating or coating mixture can also be used for tablets, but this is not intended for protection from the stomach. This includes sugar coatings or coatings that make tablets easier to swallow. Capsules can use a hard shell (eg, gelatin) for dry therapeutic (ie, powder) delivery and a soft gelatin shell for a liquid dosage form. Cashew shell material may be thick starch or other food paper. In the case of pills, lozenges, die-cut tablets or powder tablets, wet integration techniques can be used.
[0138]
The peptide therapeutic can be included in the granule or pellet form as fine multiparticulates with a particle size of about 1 mm. Formulation of the substance for capsule administration may be carried out as a powder, a light compression plug or a tablet. The therapeutic agent may be manufactured by compression.
Coloring and flavoring agents can be included. For example, the protein (or derivative) can be formulated (eg, liposomes or microsphere vesicles) and subsequently mixed into an edible product (eg, a cold beverage containing colorants and flavors).
[0139]
The therapeutic agent can be diluted or increased in volume with an inert substance. These diluents include carbohydrates, particularly mannitol, a-lactose, lactose anhydride, cellulose, sucrose, modified dextran and starch. Certain inorganic salts can also be used as fillers. These fillers include calcium triphosphate, magnesium carbonate and sodium chloride. Some commercial diluents are Fast-Flo, Emdex, STA-Rx1500, Emcompress, and Avicell.
[0140]
The disintegrant can be included in the solid dosage form of the therapeutic agent formulation. Substances used as disintegrants include starch (including the commercially available disintegrant Explotab based on starch). Sodium starch glycolate, amberlite, sodium carboxymethylcellulose, ultramylopectin, sodium alginate, gelatin, orange peel, acid carboxymethylcellulose, natural sponge and bentonite can all be used.
[0141]
Another form of disintegrant is an insoluble cation exchange resin. Powdered rubber can be used as a disintegrant and binder. In addition, these binders include powdered rubbers such as agar, karaya, and tragacanth gum. Alginic acid and its sodium salt are also useful as disintegrants. The binder can hold the therapeutic agent together to form a hard tablet. Binders include materials derived from natural products such as gum arabic, gum tragacanth, starch and gelatin. Others include methylcellulose (MC), ethylcellulose (EC) and carboxymethylcellulose (CMC). Both polyvinylpyrrolidone (PVP) and hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) can be used in alcoholic solutions to granulate the therapeutic agent.
[0142]
An anti-friction agent can be included in the therapeutic agent formulation to prevent sticking during the formulation process. Lubricants can also be used as a layer between the therapeutic agent and the mold wall. These lubricants include stearic acid (including magnesium and calcium salts), polytetrafluoroethylene (PTFE), liquid paraffin, vegetable oils and waxes. Soluble lubricants such as sodium lauryl sulfate, magnesium lauryl sulfate, polyethylene glycols of various molecular weights, carbowax 4000 and 6000 can also be used.
A slip agent may be added that improves the flow characteristics of the drug during formulation and promotes recombination during compression. Sliding agents include starch, talc, pyrogenic silica, and hydrated silicoaluminate.
[0143]
A surfactant can be added as a wetting agent to facilitate dissolution of the therapeutic agent in an aqueous environment. Surfactants include anionic detergents such as sodium lauryl sulfate, dioctyl sodium sulfosuccinate and dioctyl sodium sulfonate. A cationic detergent may be used. This includes benzalkonium chloride or benzethonium chloride. Possible nonionic detergents that can be included in the formulation as surfactants are Lauromacrogol 400, polyoxy 40 stearate, polyoxyethylene hydrated castor oil 10, 50 and 60, glycerol monostearate, polysorbate 40, 60, 65 and 80, sucrose fatty acid esters, methylcellulose and carboxymethylcellulose. These surfactants will be included in the protein or derivative preparation alone or as a mixture in various proportions.
Additives that can enhance the uptake of the polypeptide (or derivative) are, for example, the fatty acids oleic acid, linoleic acid, linolenic acid.
[0144]
Pulmonary delivery: Also contemplated herein is pulmonary delivery of the polypeptide (or derivative thereof). The polypeptide (or derivative) is transported to the mammalian lung upon inhalation and coats the mucosal surface of the alveoli. Other reports on this include: Adjei et al., Pharmaceutical Research, 7: 565-569 (1990); Adjei et al., International J. Pharmaceutics, 6: 135-144 (1990) (Lupro Liquetacetate); Braquet et al., J. Cardiovascular Pharmacology 13 (suppl. 5): 143-146 (1989) (endothelin-1); Hubbard et al., Annals of Internal Medicine, vol. III, pp. 206- 212 (1989) (a1-antitrypsin); Smith et al., J. Clin. Invest. 84: 1145-1146 (1989) (a1-proteinase); Oswein et al., 1990, “Aerosolization of Proteins”, Proceedings of Symposium on Respiratory Drug Delivery II, Keystone, Colorado, March, (recombinant human growth hormone); Debs et al., J. Immunol. 140: 3482-3488 (1988) (interferon-γ and tumor necrosis factor α) and Platz et al., US Pat. No. 5,284,656 (granulocyte colony stimulating factor). Methods and compositions for pulmonary delivery of drugs for systemic effects are described in US Pat. No. 5,451,569 (September 19, 1995, Wong et al.).
[0145]
Contemplated for use in the practice of the present invention are a wide range of mechanical devices for pulmonary delivery of therapeutic products, including nebulizers, dose metered inhalers, and powder inhalers ( All of these are well known to those skilled in the art, but are not limited thereto.
Formulations suitable for use with a nebulizer (either jet or ultrasonic) typically contain biologically active protein in water at a concentration of about 0.1 to 25 mg / ml of solution. It will contain the dissolved polypeptide (or derivative). The formulation can also include buffers and simple sugars (eg, for protein stabilization and regulation of osmotic pressure). The nebulizer formulation can also include a surfactant to reduce or prevent surface-induced aggregation caused by atomization of the solution during aerosol formation.
[0146]
A formulation generally used with a dose metered inhalation device will include a finely divided powder containing the polypeptide (or derivative) suspended in the propellant with the aid of a surfactant. The propellant can be any of the common materials used for this purpose, such as chlorofluorocarbons, hydrochlorofluorocarbons, hydrofluorocarbons or hydrocarbons, including trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, dichlorotetrafluoroethanol, And 1,1,1,2-tetrafluoroethane, or combinations thereof. Suitable surfactants include sorbitan trioleate and soy lecithin. Oleic acid may also be useful as a surfactant.
[0147]
The formulation to be administered from a powder inhalation device will comprise a finely divided dry powder containing the polypeptide (or derivative). The formulation can also include a bulking agent such as lactose, sorbitol, sucrose or mannitol, to facilitate dispersion of the powder from the device, from about 50 to 90% by weight of the formulation. The protein (or derivative) is most advantageously produced in granular form with an average particle size of less than 10 mm (or microns), most preferably 0.5 to 5 mm, for the most effective delivery to the terminal lung. It should be.
[0148]
Nasal delivery:
Nasal or nasopharyngeal delivery of the polypeptide (or derivative) is also contemplated. Nasal delivery allows the polypeptide to be delivered directly to the upper airway mucosa after the therapeutic agent is administered to the nose, without the need to administer the product directly to the lungs. Nasal delivery formulations include formulations containing dextran or cyclodextran.
The following examples are presented in order to more fully illustrate the preferred embodiments of the invention, but should not be construed as limiting the scope of the invention.
[0149]
Example
Detailed description of the experiment
Example 1: Peptide truncated form of choline-binding protein A (CbpA)
A polypeptide containing a truncated N-terminal fragment of CbpA (serotype 4) was generated. PCR primers SJ533 and SJ537 were used to amplify full-length CbpA, and primers were designed based on the derived N-terminal amino acid sequence of CbpA. The 5 ′ forward primer SJ533 was 5′GGCGGATCCATGGGA (A, G) AA (C, T) GA (A, G) GG3 ′. This degenerate primer designed from the amino acid sequence of XENEG incorporated both the BamHI and NcoI restriction sites and the ATG start codon. The 3 ′ reverse primer SJ537 was 5 ′ GCCGTCGAACTTAGTTTACCCATTCACCATTGGC3 ′. This primer incorporated a cloning SalI restriction site and a natural stop codon from CbpA. This primer is based on both type 4 and R6x sequences.
[0150]
The PCR product was prepared from genomic DNA as a template by using primers SJ533 and SJ537 and amplifying for 30 cycles at an annealing temperature of 50 ° C. using a high fidelity enzyme (Boehringer Mannheim). The resulting PCR product was purified using the QIA Quick PCR Purification Kit (Qiagen, Inc), subsequently digested with BamHI and SalI restriction enzymes, and further digested with BamHI, XbaI and SmaI restriction enzymes (Qiagen, Inc).
[0151]
Polypeptide R2:
Using the naturally occurring PvuII site at the end of the second repeat region, ie, the C region shown in FIG. 1 (type 4 sequence nucleic acid 1228), a truncated CbpA gene containing only the 5 ′ portion of the gene Produced. To create truncated clones, full-length clones PMI580 (type 4) or PMI581 (R6x) were designed using PvuII and XbaI, the resulting fragment was ligated into the expression vector pQE30, and the appropriate host was transformed. . The protein was expressed and purified. In this case, the stop codon utilized by the expression vector is downstream of the insert, so the expressed protein is larger than the expected size of the insert due to the additional nucleic acid at the 5 ′ end of the cloning site. The amino acid sequence of polypeptide R2 is shown in SEQ ID NO: 1.
[0152]
Polypeptide R1:
A similar method was used to express only the first repeat region within the N-terminal region of CbpA (ie, the A region of polypeptide R1). A naturally occurring XmnI site between two amino repeats (type 4 sequence nucleic acid 856) was used. CbpA full length clone PMI580 was digested with XmnI and AatII. Vector pQE30 was digested with AatII and SmaI. Once again, the two size fragments were ligated to transform E. coli and clones were screened for inserts. One positive clone was selected and the recombinant protein was purified from the strain.
All polypeptides were expressed and purified with the Qia expression system (Qiagen) using E. coli and pQE30 vectors. The amino terminus of the His patch protein is detected by host and western analysis using both anti-histidine and protein specific antibodies.
[0153]
Purification of R1 and R2:
To induce and purify recombinant protein from E. coli, single colonies were picked from plated bacteria containing the recombinant plasmid and in 6 ml LB buffer containing 50 μg / ml kanamycin and 100 μg / ml ampicillin. Grow overnight at 37 ° C. This 6.0 ml culture was added to 1 L of LB containing antibiotics at the above concentrations. Incubate at 37 ° C for A600Shake to = −0.400. 1M 1PTG was added to 1 L culture at a final concentration of 1 mM. The culture was then shaken at 37 ° C. for 3-4 hours. A 1 L culture was spun at 4000 rpm for 15 minutes in a model J-6B centrifuge. The supernatant was discarded and the pellet was stored at -20 ° C.
[0154]
1 L of pellet is added to 25 ml of 50 mM NaH2POFourResuspended in 10 mM Tris, 6MGuCl, 300 mM NaCl, pH 8.0 (Buffer A). This mixture is centrifuged at room temperature for 30 minutes and output with a 50% Cuty Cycle for 30 seconds twice using a microchip in a VibraCell Sonicator (Sonics and Materials, Inc., Danbury, Conn.). And sonication at setting 7. The mixture was centrifuged with JA20 rotor at 10K for 5 minutes, the supernatant was removed and discarded. The supernatant was loaded onto a 10 ml Talon (Clonetech, Palo Alto, Calif.) Resin column coupled to a GradiFrac system (Pharmacia Biotech, Upsala, Sweden). The column was equilibrated with 100 ml of buffer A and further washed with 200 ml of this buffer. 100% 50 mM NaH as final target buffer2POFour, 8M urea, 20 mM MES, pH 6.0 (buffer), and a volume-based pH gradient was run at a total volume of 100 ml. The protein eluted at about 30% buffer B elution peak was collected and combined.
[0155]
For refolding, dialysis was performed with 2 L PBS at room temperature for about 3 hours using a 14000 molecular weight cut-off dialysis tube. The sample was subsequently dialyzed overnight at 4 ° C. with 2 L of PBS. Additional buffer exchange was performed by adding PBS during spin down and re-rotation during protein concentration on a Centriprep-30 spin column. The protein concentration was determined by BCA protein assay and the purity was further visualized using Coomassie stained 4-20% SDS-PAGE gel (FIG. 3).
[0156]
Example 2: Lectin activity of polypeptides R1 and R2
LNnt is a carbohydrate analog of the receptor for pneumococci present on eukaryotic cells. CbpA-deficient Streptococcus pneumoniae mutants were unable to attach to either eukaryotic cells or immobilized sugars, indicating that CbpA is an attachment ligand. CbpA is a modular protein that is divided into two regions: an N-terminal functional domain and a C-terminal choline binding domain (FIG. 1). In order to determine whether the complete CbpA activity is localized at the unique N-terminus (modeled by R2) or its fragments (modeled by R1), the polypeptides R1 and R2 are biologically active. Was analyzed. It was investigated whether only the N-terminal domain (R2) has lectin-binding biological activity in the absence of the choline binding domain (CBD). This was investigated using full length CbpA and polypeptide R2 (a truncated form that lost the CBD region beyond the PvuII site of the proline-rich region).
[0157]
In the assay, tissue culture wells were coated with the following glycoconjugates known to be recognized by CbpA: LNnt-albumin, 3 ′ sialyl lactose-albumin and negative control albumin. The plate is subsequently blocked with albumin and washed, and either full-length CbpA polypeptide R2 or polypeptide R1 is added for 15 minutes (0.8 μg / ml) followed by 30 minutes of fluorescein-labeled R6 pneumococci without washing. In addition, the bacteria were washed and counted visually.
[0158]
Binding of R6 to carbohydrate in the absence of added peptide was a positive control, which was taken as 100% (Table 1). In three separate experiments, CbpA full length or polypeptide R2 competitively inhibited binding of pneumococci to surface coated LNnt. CbpA full length suppressed 71.64% and 63% of the control, and polypeptide R2 suppressed 65%, 53% and 74% of the control. The equivalent activities of CbpA and R2 indicate that the choline binding domain is not required for CbpA's LNnt lectin activity and that R2 is a candidate for LNnt lectin.
[0159]
In contrast to binding to LNnt, pneumococcal binding to 3 ′ sialyl lactose was not inhibited by R2 (79% and 101%) compared to full length CbpA (74% and 66%). This indicates that sialic acid recognition activity is lost when CBD is removed. In contrast, R1 appears to be active in sialic acid recognition and this property is shared with CbpA but is clearly masked by R2. This indicates that the folding of the polypeptide into the functional domain is affected by the composition and length of the polypeptide. A slight sequence change was found in other strains (see Figure 2). Given the high homology between R1 and R2, both R1 and R2 are required for lectin activity, or they are both lectins (± sialic acid) with slightly different properties It is further possible.
[0160]
Table 1. Inhibition of purified glycoconjugate binding to R6 pneumococci by CbpA soluble form
Figure 0004739521
N = 3 LNnt experiments, 3 wells each
N = 2 sialyl lactose experiment, 3 wells each
[0161]
Lectin activity correlates with cell binding activity:
Human cells have surface molecules that contain carbohydrates (glycoproteins and glycolipids), and bacteria bind to these glycoconjugates with this carbohydrate, regardless of the very different protein or lipid framework. Thus, bacteria with polypeptides having lectin activity in vitro can adhere to human cell surfaces. A direct proportional relationship between in vitro lectin activity and cell binding activity is known for pneumococci. For example, LNnt competitively inhibits pneumococcal binding to TNF-activated A549 human lung cells and blocks the progression of pneumonia in vivo. To confirm that the CbpA truncated lectin activity reflects cell binding activity, CbpA and truncated were tested for inhibition of pneumococcal and lung cell binding (Table 2). Full-length CbpA and polypeptide R2 inhibited pneumococcal adherence to lung cells by 58% and 63%, respectively, relative to the control. Polypeptide R1 is not effective, suggesting that R2's LnNT binding activity is required, and explains the binding of Streptococcus pneumoniae to lung cells.
[0162]
Table 2
Figure 0004739521
N = 2 2 or 3 well experiments each
[0163]
LNnt lectin activity depends on R2:
The N-terminal region of CbpA contains two repeats of about 110 amino acids each (see FIG. 1, regions A and C within polypeptide 2). To examine the relative contribution of these two domains to biological activity, R1 containing only domain A was compared to R2 and full-length CbpA. Polypeptide R1 did not inhibit LNnt attachment at all (91, 92 and 112% of the wild type) when tested in an adhesion assay. However, polypeptide R1 showed some inhibition with respect to binding to sialyl lactose (68 and 40% of controls). This indicates that polypeptide R2 is required for LNnt lectin activity and R2 is a candidate substance for LNnt lectin domain. In contrast, R1 appears to have activity in sialic acid recognition.
[0164]
Antibodies to the N-terminal domain of CbpA block cell binding:
If the N-terminal domain of CbpA binds to cells, interference with N-terminal domain activity will prevent or reverse the binding of cells or purified sugar conjugates to bacteria. One such interference mechanism is an antibody.
[0165]
Table 3. Inhibition of R6 Streptococcus pneumoniae binding to LNnT coated surface by anti-CbpA R2 antibody
Figure 0004739521
Undiluted 5 μl rabbit antibody + 5 μl 2 × 107  Pre-incubate R6x at room temperature for 30 minutes, then add to LNnt coated wells and attach assay. Two separate experiments are shown.
[0166]
Antisera raised against the recombinant N-terminal domain of CbpA (R2) were tested for the ability to block pneumococcal adherence to LNnt. Rabbit polyclonal anti-CbpA antiserum (5 μl) +5 μl 2 × 107The labeled bacteria were incubated at room temperature for 30 minutes. This mixture was layered on immobilized LNnt for 30 minutes, followed by 3 washes with PBS to remove unbound bacteria. Bacteria bound to the plate are counted under a microscope and the results are shown as mean + standard deviation of 6 wells. The results shown in Table 3 demonstrate that antisera raised against R2 block pneumococcal binding to LNnt. FIG. 5 shows quantitative curves of pre-immunization and anti-CbpAR2 antibodies for the inhibition of pneumococcal R6x binding to LNnt model receptors. Over 70% pneumococcal adherence was blocked by anti-R2 at dilutions of 1: 100 and 1: 200. Furthermore, the loss of activity at a dilution of 1: 400 indicates the specificity of this action.
[0167]
The CbpA used to produce the antisera shown in Table 3 and FIG. 5 was serotype 4 CbpA. The pneumococcal R6x strain used in the adhesion inhibition assay is derived from serotype 2. The ability of antibodies to block the attachment of heterologous serotypes of bacteria indicates cross-protective activity that exceeds the active form. Such activity is highly desirable for effective vaccine immunization.
[0168]
Antibody activity against the native structure of the N-terminus of CbpA:
CbpA can be purified on its choline affinity column from its natural host, pneumococci, as described by Rosenow et al. Alternatively, a polyhistidine tag can be added by manipulation of the end of the gene so that the transcribed protein is extended by several histidine residues. These residues facilitate the nickel affinity matrix purification of the full length polypeptide, which, unlike the shorter truncated form, is advantageous for retaining the natural three-dimensional structure. In particular, CbpA purified by these biochemical means from E. coli or other host bacteria as well as pneumococci retains its natural three-dimensional structure. When used as an immunogen, CbpA, folded in nature, produces antibodies that are potentially different from those induced by immunization with a truncated shape that may be folded differently. Similarly, CbpA used as a therapeutic agent will have a three-dimensional structure that differs from a truncated shape with its improved ability to block adhesion. Given these, it would be advantageous to produce CbpA as a full-length protein that allows it to fold in its native three-dimensional structure, followed by biochemical cleavage of the C-terminus (CBD). . For example, treatment with hydroxylamine would cleave CbpA at choline-binding protein A serotype R6x and amino acid 475 of serotype 4 and separate the N-terminus and C-terminus. As a result, the N-terminal fragment is suitable as a therapeutic or immunogen.
[0169]
Alternatively, natural CbpA can be used as an immunogen, resulting in antisera against active structures. The biologically active anti-N-terminal antibody in this mixture can be concentrated by removing the antibody against BD by absorption. Such an antibody can contain 200 μl of serum at 1 × 108Of CbpA-deficient bacteria and incubated at room temperature for 1 hour. Other choline binding proteins of this mutant were removed by absorption with anti-CBD antibody and removed from the antiserum by centrifugation to remove the bacteria.
To demonstrate the biological activity of the absorbed anti-CbpA antibody, the ability of the absorbed antiserum to block pneumococcal adherence to the LNnt model receptor was examined. R6x pneumococci were incubated with 1: 600 dilution of antiserum and added to wells coated with LNnt albumin.
[0170]
Table 4 Absorbed anti-CbpA antiserum inhibits adhesion
Figure 0004739521
[0171]
These results indicate that the antibody against the N-terminal domain of Cbp / A with its native structure potently blocks attachment. This activity is much higher than the truncated activity of FIG. 5 (the latter showed no activity at a dilution of 1: 600). This activity of the absorbed anti-CbpA antiserum was also clearly shown in the titration experiment of FIG. Baseline adherence to Streptococcus pneumoniae type 4 LNnt coated wells is indicated by a triangle symbol. Pre-incubation with various dilutions of pneumococci with unabsorbed (square symbol) or absorbed (diamond symbol) antisera has been shown to reduce the resulting adhesion. The fact that both antisera show similar reduction in adhesion indicates that most of the blocking activity of the antibody against CbpA is at the N-terminus (ie, removal of the antibody against the choline binding domain by absorption is biological activity Does not decrease).
[0172]
Example 3: Passive protection with anti-R2 antiserum:
Production of rabbit immune serum:
Rabbit immune sera against polypeptides R2 (CbpA truncated) and CbpA were generated in Covance (Denver, PA). After collecting preimmune sera, New Zealand white rabbits were immunized with 250 μg R2 (preparation 483: 58 above, containing both amino-terminal repeats) in Freund's complete adjuvant. On day 21, rabbits were boosted with 125 μg R2 in incomplete Freund's adjuvant and blood was collected on day 31. A second rabbit was similarly immunized with purified CbpA.
[0173]
Mouse passive defense:
Passive immunization was performed by administering 100 μl of 1: 2 diluted rabbit anti-R2 serum or preimmune serum in sterile PBS (preimmune and day 31 immune serum) to the peritoneal cavity of C3H / HeJ mice (5 / group). . One hour after serum administration, mice were challenged with 1600 CFU of Streptococcus pneumoniae serotype 6B (SP317 strain). Mice were monitored for survival for 14 days. Eighty percent of mice immunized with rabbit immune serum raised against polypeptide R2 survived the challenge (FIG. 4). All mice immunized with preimmune rabbit serum died by day 7.
This result indicates that an antibody specific for CbpA has a protective effect against systemic pneumococcal infection. This result further indicates that the choline binding region is not required for protection. This is because, for protection, an antibody specific for the truncated protein polypeptide R2 (which lacks a conserved choline binding repeat) is sufficient. Furthermore, sera induced against CbpA serotype 4 showed protection against attack by serotype 6B.
[0174]
Example 4: Active protection with anti-R1 antiserum:
CbpH truncated protein R1 (15 μg in 50 μl PBS and 50 μl Freund's complete adjuvant) was administered to the abdominal cavity of C3H / HeJ mice (10 mice / group) for passive immunization. A group of 10 sham immunized mice received PBS and adjuvant. The second immunization was performed 4 weeks later with 15 μg of protein administered intraperitoneally with Freund's incomplete adjuvant (the Sham immunized group received PBS and Freund's incomplete adjuvant (IFA)). Blood was collected at 3, 6, and 9 weeks for analysis of the immune response (retroorbital bleed). Serum collected from 10 CbpA immunized mice at week 9 had an anti-CbpA truncated ELISA endpoint titer of 4096000. No antibodies were detected in sera obtained from sham immunized mice. Mice were challenged at 10 weeks with 560 CFU of Streptococcus pneumoniae serotype 6B (SPSJ2p strain, provided by P. Flynn (St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, TN)). Mice were monitored for survival for 14 days. 80% of mice immunized with CbpA truncated protein R1 survived challenge. All Siamese immunized mice died by day 8 (Figure 7).
[0175]
This result indicates that the recombinant fragment of CbpA induces the production of specific antibodies that can protect against systemic pneumococcal infection and lethality. Furthermore, this result indicates that the choline binding region is unnecessary for protection because the immunogen is the truncated protein R1. This result further suggests that a single amino terminal repeat is sufficient to elicit a protective response. Cross-protection is also evident as recombinant pneumococcal protein was made based on the serotype 4 DNA sequence and protection was observed following challenge with the serotype 6B isolate.
[0176]
Example 5: Prevention of nasopharyngeal colonization in cub rats:
The N-terminal domain of CbpA competitively suppressed pneumococcal adherence in vitro. To elucidate the therapeutic utility of peptides with this activity, larval rats were administered truncated peptides and subsequently challenged with pneumococci to examine nasopharyngeal colonization.
Rats were administered nasally with 10 μl PBS containing 0.8 μg polypeptide R2 or R1, or 10 μl PBS without protein. After 15 minutes, type 3 Streptococcus pneumoniae (SIII strain) (1 × 10Five10 μl) containing cfer was introduced nasally. To determine the ability of the polypeptide to competitively inhibit pneumococcal adherence and colonization, nasal washes were performed at 72 hours and the number of recovered pneumococci quantified for each of four animals per group. Rats given SIII only showed 2200, 6500, 6900 and 8700 (average 6075) colonies per 10 μl. Animals treated with the truncated R2 showed the greatest reduction (3600, 3500, 2500, 2100), with an average of 2925 bacteria per 10 μl (48% of control). Animals treated with the truncated R1 also showed reduced colony formation (5000, 4800, 3500, 1600) with an average of 3725 (61% of control).
This experiment showed that administration of the peptides of the present invention to animals in an animal treatment experimental design can protect the animals from subsequent pneumococcal challenge.
[0177]
Discussion:
As these experiments show, polypeptide R2 is: 1) elicits protective antibodies when administered as a vaccine antigen and is a preferred composition as a vaccine formulation; 2) transports to the airway and / or nasopharyngeal receptor as a peptide When used, it is a preferred composition as a prophylactic and therapeutic agent for competitively preventing pneumococcal adherence and for colonization and invasive symptoms. Furthermore, the CbpA truncated form functions as a lectin without CBD. Two carbohydrates are recognized: LNnt by the peptide containing both N-terminal repeats (A and C) in FIG. 1 and also only the most N-terminal N-terminal repeat (A) Sialic acid is recognized by the peptide. Truncated forms containing N-terminal repeat polypeptides R1 and R2 show lectin activity in cell culture assays as well.
[0178]
Important properties of polypeptide R2 activity include: 1) Complete correlation of biological activity of polypeptide R2 and full-length CbpA for recognition of purified glycoconjugate receptor analogs, lung cells and animal models. Correlations are also apparent for antibodies against them. 2) Cross protection between bacteria from in vitro assays with type 4 derived bacteria and other serotypes (eg 6B and 2). This is important for useful vaccines, prophylactics and therapeutics.
[0179]
Although the present invention has been described in detail and further described in detail with reference to various specific materials, methods and examples, the present invention is directed to specific materials, combinations of materials, and methods selected for that purpose. It will be understood that this is not a limitation. As will be appreciated by those skilled in the art, many variations are implied. Similarly, any references cited herein with respect to the disclosure of the present invention are incorporated herein by reference.
[0180]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows choline-binding protein A (CbpA), recombinant truncated R1 (from about amino acid 16 to amino acid 321 at the N-terminus of CbpA shown in FIG. 2), and R2 (N-terminal of CbpA shown in FIG. 2). The terminal amino acids 16 to 444) are schematically shown. Domain A is from about amino acid 153 to amino acid 321 at the N-terminus of the CbpA amino acid sequence shown in FIG. Domain B is from about amino acid 270 to amino acid 326 at the N-terminus of the CbpA amino acid sequence shown in FIG. C is from about amino acid 327 to amino acid 433 at the N-terminus of the CbpA amino acid sequence shown in FIG.
FIGS. 2A-B are comparisons of homology among various serotypes of nucleic acid and amino acid sequences of the N-terminal region of CbpA.
FIG. 3 shows the expression and purification of recombinants R1 and R2.
FIG. 4 is the result of passive protection in mice. Immune sera against recombinant R2 protected mice from lethal attack by S. pneumoniae.
FIG. 5 shows titration of anti-R2 antibody against R6x attachment to LNnT-HSA coated plates.
FIG. 6 shows the titers of anti-CbpA antibody and absorbed anti-CbpA antibody measured for the activity of blocking pneumococcal adsorption to LNnT-HSA-coated plates.
FIG. 7 shows the results of active protection in mice. Immune sera against recombinant R1 protected mice from lethal attack by Streptococcus pneumoniae (560 cfu for serotype 6B).
[Sequence Listing]
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Claims (10)

配列番号1又は3で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドであって、コリンに結合しないリペプチドと、医薬的に許容できる担体又は希釈剤とを含むことを特徴とする医薬組成物。 A polypeptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3, pharmaceutical compositions comprising a polypeptide that does not bind to choline and a pharmaceutically acceptable carrier or diluent. 肺炎連鎖球菌に暴露されたか又は感染した対象者において免疫反応を誘発するための医薬の製造のための医薬組成物の使用であって、前記医薬組成物が、コリンに結合しないN−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含み、前記ポリペプチドが、配列番号1又は3で示されるアミノ酸配列からなることを特徴とする使用。Use of a pharmaceutical composition for the manufacture of a medicament for eliciting an immune response in a subject exposed to or infected with Streptococcus pneumoniae, wherein the pharmaceutical composition does not bind choline. comprises a polypeptide having the amino acid sequence of protein a truncated form, said polypeptide, characterized by comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3 used. 前記医薬が、防御免疫応答誘導するものである請求項に記載の使用。 It said medicament Use according to claim 2 is to induce a protective immune response. 対象者における肺炎連鎖球菌による感染を防止するための医薬の製造のための医薬組成物の使用であって、前記医薬組成物が、コリンに結合しないN−末端コリン結合プロテインA切端形のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含み、前記ポリペプチドが、配列番号1又は3で示されるアミノ酸配列からなることを特徴とする使用。Use of a pharmaceutical composition for the manufacture of a medicament for preventing infection by Streptococcus pneumoniae in a subject, wherein said pharmaceutical composition does not bind choline to an N-terminal choline-binding protein A truncated amino acid sequence Use wherein the polypeptide comprises the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3 . 前記医薬組成物が、気道又は鼻咽頭に送達されるためのものである請求項に記載の使用。Use according to claim 4 , wherein the pharmaceutical composition is for delivery to the respiratory tract or nasopharynx. ポリペプチド及び医薬的に許容できるアジュバント又は担体を含むワクチンであって、前記ポリペプチドが、配列番号1又は3で規定されるアミノ酸配列からなり、コリンに結合しないことを特徴とするワクチン。  A vaccine comprising a polypeptide and a pharmaceutically acceptable adjuvant or carrier, wherein the polypeptide consists of the amino acid sequence defined by SEQ ID NO: 1 or 3, and does not bind to choline. ポリペプチドをコードする単離された核酸配列分子と、医薬的に許容できるアジュバント又は担体とを含むワクチンであって、前記ポリペプチドが、配列番号1又は3で規定されるアミノ酸配列からなり、コリンに結合しないことを特徴とするワクチン。  A vaccine comprising an isolated nucleic acid sequence molecule encoding a polypeptide and a pharmaceutically acceptable adjuvant or carrier, wherein the polypeptide comprises the amino acid sequence defined by SEQ ID NO: 1 or 3, Vaccine characterized by not binding to. 肺炎連鎖球菌に暴露されたか又は感染した対象者を治療するための医薬の製造のための、請求項又はのいずれか1項に記載のワクチンの使用。Use of a vaccine according to any one of claims 6 or 7 for the manufacture of a medicament for treating a subject exposed to or infected with S. pneumoniae. 肺炎連鎖球菌に暴露されたか又は感染した対象者における免疫応答を誘導するための医薬の製造のための、医薬組成物の使用であって、前記医薬組成物が、配列番号1又は3で規定されるアミノ酸配列からなり、コリンに結合しないポリペプチドを有することを特徴とする使用。  Use of a pharmaceutical composition for the manufacture of a medicament for inducing an immune response in a subject exposed to or infected with S. pneumoniae, said pharmaceutical composition being defined by SEQ ID NO: 1 or 3. A use characterized in that it comprises a polypeptide that comprises an amino acid sequence that does not bind to choline. 対象者における肺炎連鎖球菌による感染防止のための医薬の製造のための医薬組成物の使用であって、前記医薬組成物が、配列番号1又は3で規定されるアミノ酸配列からなり、コリンに結合しないポリペプチドを含むことを特徴とする使用。  Use of a pharmaceutical composition for the manufacture of a medicament for preventing infection by Streptococcus pneumoniae in a subject comprising the amino acid sequence defined by SEQ ID NO: 1 or 3 and binding to choline Use characterized in that it comprises a polypeptide that does not.
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