ワクチンおよび診断に有用なＨｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒｐｙｌｏｒｉタンパク質
【課題】 Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの新たな診断法の開発、および、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染の予防および疾患の処置を行い得るワクチン設計に有用な影響を及ぼす、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ細胞毒素の精製タンパク質およびそれらの遺伝子、ならびにそれらに関連する組換え物、例えば、ベクターおよび宿主細胞を提供すること。
【解決手段】 少なくとも８アミノ酸の連続する配列を含む免疫原性ポリペプチドであって、該免疫原性ポリペプチドは、以下の特性を有する： （１）該連続する配列は、（ａ）ＥＦＫＮＧＫＮＫＤＦＳＫ；（ｂ）ＥＰＩＹＡ；および（ｃ）ＮＮＮＮＮＮからなる群より選択される１つ以上のアミノ酸配列を含み；ならびに （２）該少なくとも８アミノ酸の連続する配列は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ由来ポリペプチドの特定のアミノ酸配列から得られる。
【解決手段】 少なくとも８アミノ酸の連続する配列を含む免疫原性ポリペプチドであって、該免疫原性ポリペプチドは、以下の特性を有する： （１）該連続する配列は、（ａ）ＥＦＫＮＧＫＮＫＤＦＳＫ；（ｂ）ＥＰＩＹＡ；および（ｃ）ＮＮＮＮＮＮからなる群より選択される１つ以上のアミノ酸配列を含み；ならびに （２）該少なくとも８アミノ酸の連続する配列は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ由来ポリペプチドの特定のアミノ酸配列から得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、特定のＨｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉタンパク質、これらのタンパク質を発現する遺伝子、および、診断およびワクチンへの適用に有用なこれらのタンパク質の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉは、１９８２年に慢性胃炎患者の胃生検より初めて単離された、螺旋状の微好気性グラム陰性細菌である（Ｗａｒｒｅｎら、Ｌａｎｃｅｔ ｉ：１２７３−７５（１９８３））。元来Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉと呼ばれていたものが、別属に属するものと認められ、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒと命名された（Ｇｏｏｄｗｉｎら、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｓｙｓｔ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．３９：３９７−４０５（１９８９））。この細菌はヒト胃粘膜にコロニーを形成し、感染が何十年もの間継続する。ここ数年の間に、この細菌の存在は、大半の感染患者は無症候性であるが、消化性潰瘍および胃腺癌の危険性をかなり増大する症状である、慢性Ｂ型胃炎に関連づけられた。ごく最近の研究で、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染が、Ｂ型胃炎、消化性潰瘍、および胃癌の原因または補助因子であり得ることが、強く示唆された（例えば、Ｂｌａｓｅｒ，Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ ９３：３７１−８３（１９８７）；Ｄｏｏｌｅｙら、Ｎｅｗ Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．３２１：１５６２−６６（１９８９）；Ｐａｒｓｏｎｎｅｔら、Ｎｅｗ Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．３２５：１１２７−３１（１９９１）を参照のこと）。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉは、経口経路により伝搬されると考えられており（Ｔｈｏｍａｓら、Ｌａｎｃｅｔ ｉ：３４０，１１９４（１９９２））、その感染の危険性は、年齢とともに増大し（Ｇｒａｈａｍら、Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ １００：１４９５−１５０１（１９９１））、群衆化により促進される（Ｄｒｕｍｍら、Ｎｅｗ Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．４３２２：３５９−６３（１９９０）；Ｂｌａｓｅｒ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．１５：３８６−９３（１９９２））。先進諸国では、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗原に対する抗体の存在が、３０才代の人では２０％未満から、６０才代では５０％以上に増加している（Ｊｏｎｅｓら、Ｍｅｄ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏ．２２：５７−６２（１９８６）；Ｍｏｒｒｉｓら、Ｎ．Ｚ．Ｍｅｄ．Ｊ．９９：６５７−５９（１９８６））が、一方発展途上国では、人口の８０％以上が２０才代までにすでに感染している（Ｇｒａｈａｍら、Ｄｉｇｅｓｔｉｖｅ Ｄｉｓｅａｓｅｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ３６：１０８４−８８（１９９１））。
【０００３】
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ発病因子の特性および機能は、いまだによく理解されていない。今までのところ同定された因子には、おそらく粘膜層を越えて移動するために必要な鞭毛（例えば、Ｌｅｙｉｎｇら、Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．６：２８６３−７４（１９９２）を参照のこと）；胃の酸性環境を中和し、初期のコロニー化を可能にするために必要なウレアーゼ（例えば、Ｃｕｓｓａｃら、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１７４：２４６６−７３（１９９２）；Ｐｅｒｅｚ−Ｐｅｒｅｚら、Ｊ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．６０：３６５８−３６６３（１９９２）；Ａｕｓｔｉｎら、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１７４：７４７０−７３（１９９２）；ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ９０／０４０３０を参照のこと）、および、真核上皮細胞中に空胞形成をなし、疾患に関連するＨ．ｐｙｌｏｒｉ株により産生される、報告によれば８７ｋＤａの分子量を有するモノマーにより形成された、高分子量細胞毒性タンパク質（例えば、Ｃｏｖｅｒら、Ｊ．Ｂｉｏ．Ｃｈｅｍ．２６７：１０５７０−７５（１９９２）（特定のＮ末端２３アミノ酸配列を有する「空胞形成毒素」を参照）；Ｃｏｖｅｒら、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔ．９０：９１３−１８（１９９２）；Ｌｅｕｎｋ，Ｒｅｖ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．１３：５６８６−８９（１９９１）を参照のこと）が包含される。さらに、以下のことが周知である。
【０００４】
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ培養上清には、分子量が１２０、１２８、または１３０ｋＤａである抗原が含有されることが、別々の著者により示された（Ａｐｅｌら、Ａｅｎｔｒａｌｂｌａｔ ｆｕｒ Ｂａｋｔｅｒｉｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂ．ｕｎｄ Ｈｙｇｉｅｎｅ ２６８：２７１−７６（１９８８）；Ｃｒａｂｔｒｅｅら、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｐａｔｈｏｌ ４５：７３３−３４（１９９２）；Ｃｏｖｅｒら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｕｎｎ．５８：６０３−１０（１９９０）；Ｆｉｇｕｒａら、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｑａｓｔｒｉｔｉｓ ａｎｄ ｐｅｐｔｉｃ ｕｌｃｅｒ
（Ｍａｌｆｒｔｈｅｉｎｅｒら、編），Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｅｒｌｉｎ（１９９０））。記載された抗原の大きさの相違は、同じタンパク質の分子量測定についての各研究室間の相違によるのか、同じ抗原の大きさの可変性によるのか、または、実際に異なるタンパク質であるのかは、明白ではなかった。このタンパク質についてのヌクレオチド配列またはアミノ酸配列の情報はなかった。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染の実質的に全患者の血清中に、特異抗体が検出されたので、感染ヒト中で、このタンパク質は非常に免疫原性である（Ｇｅｒｓｔｅｎｅｃｋｅｒら、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．１１：５９５−６０１（１９９２））。
【０００５】
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ熱ショックタンパク質（ｈｓｐ）が記載された（Ｅｖａｎｓら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．６０：２１２５−２７（１９９２）〔４４アミノ酸Ｎ末端配列および分子量約６２ｋＤａ）；Ｄｕｎｎら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．６０：１９４６−５１（１９９２）（Ｎ末端配列中に認められた３３アミノ酸および分子量約５４ｋＤａ）；Ａｕｓｔｉｎら、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１７４：７４７０−７３（１９９２）（Ｎ末端配列中に認められた３７アミノ酸および分子量約６０ｋＤａ）〕。Ａｕｓｔｉｎらは、Ｎ末端に同じアミノ酸配列を有する同じタンパク質が事実存在することを示唆している。
【０００６】
診断試験の例については、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ溶解物または半精製抗原に基づいた〔Ｅｖａｎｓら、Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ ９６：１００４−０８（１９８９）；Ｕ．Ｓ．４，８８２，２７１；ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ８９／０８８４３（いずれもウレアーゼ活性を有する、外膜表面由来の同じ高分子量（３００−７００ｋＤａ）抗原を含有する組成物およびアッセイに関連する）；ＥＰＯ公開Ｎｏ．３２９ ５７０（６３、５７、４５および３１ｋＤａの群からの少なくとも１つのフラグメントを有する、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗体を検出するための抗原性組成物に関する）を参照のこと〕。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
症候状態または無症候状態のＨ．ｐｙｌｏｒｉ感染患者の割合は、発展途上国および先進国の両方において非常に高く、入院費および治療費からして、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉワクチンおよびこの疾患に対するさらなる診断試験の開発が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの３つの主要なタンパク質のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列に関する。詳細には、これらは、細胞毒素、「細胞毒素関連免疫優性」（ＣＡＩ）抗原、および熱ショックタンパク質である。これらのタンパク質の完全なアミノ酸配列は未知であり、それらの遺伝子も同定されていない。本発明は、これらの精製タンパク質およびそれらの遺伝子に関するばかりではなく、それらに関連する組換え物、例えば、ベクターおよび宿主細胞にも関する。これらのタンパク質の分子レベルでの特性および機能についての理解、ならびに、組換え産物の入手可能性は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの新たな診断法の開発、および、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染の予防および疾患の処置を行い得るワクチン設計に、重要な影響を及ぼす。
【０００９】
このように、これらのタンパク質は、ワクチンおよび診断の両方の用途に使用され得る。本発明には、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉに関連する疾患の処置および診断のための方法が包含される。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉは、Ｂ型胃炎、消化性潰瘍、および胃腺癌に関連するので、本発明が、これらの疾患症状の初期検出および緩和の助けとなることが望まれる。最近では、診断は内視鏡および生検の組織学的染色に依存し、既存の免疫アッセイは、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ溶解物または半精製抗原に基づく。このようなアッセイにおいて認められる不均一性により、疾患症状との相関性は十分には確立されていない。従って、組換え抗原に基づくアッセイは、疾患検出のための核酸アッセイと同様に優れる。従来、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染または処置のための市販ワクチンは存在しない。従って、組換えワクチンは本発明の目的である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ細胞毒素の精製タンパク質およびそれらの遺伝子が提供されるばかりではなく、それらに関連する組換え物、例えば、ベクターおよび宿主細胞もまた提供される。このタンパク質の分子レベルでの特性および機能についての理解、ならびに、組換え産物の入手可能性は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの新たな診断法の開発、および、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染の予防および疾患の処置を行い得るワクチン設計に有用な影響を及ぼす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（Ａ．一般的な方法論）
本発明の実施には、他に示されていなければ、当該分野の分子生物学、微生物学、組換えＤＮＡ、および免疫学の従来の方法を使用する。このような方法は、文献に十分に説明されている。例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋら、ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＣＬＯＮＩＮＧ；Ａ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ ＭＡＮＵＡＬ，第二版（１９８９）；ＤＮＡ ＣＬＯＮＩＮＧ，ＶＯＬＵＭＥＳ Ｉ ＡＮＤ ＩＩ（Ｄ．Ｎ． Ｇｌｏｖｅｒ編 １９８５）；ＯＬＩＧＯＮＵＣＬＥＯＴＩＤＥ ＳＹＮＴＨＥＳＩＳ（Ｍ．Ｊ．Ｇａｉｔ編 １９８４）；ＮＵＣＬＥＩＣ ＡＣＩＤ ＨＹＢＲＩＤＩＺＡＴＩＯＮ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＳ．Ｊ．Ｈｉｇｇｉｎｓ編 １９８４）；ＴＲＡＮＳＣＲＩＰＴＩＯＮ ＡＮＤ ＴＲＡＮＳＬＡＴＩＯＮ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＳ．Ｊ．Ｈｉｇｇｉｎｓ編 １９８４）；ＡＮＩＭＡＬ ＣＥＬＬ ＣＵＬＴＵＲＥ（Ｒ．Ｉ．Ｆｒｅｓｈｎｅｙ編 １９８６）；ＩＭＭＯＢＩＬＩＺＥＤ ＣＥＬＬＳ ＡＮＤ ＥＮＺＹＭＥＳ（ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ， １９８６）；Ｂ． Ｐｅｒｂａｌ，Ａ ＰＲＡＣＴＩＣＡＬ ＧＵＩＤＥ ＴＯ ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＣＬＯＮＩＮＧ（１９８４）；ＭＥＴＨＯＤＳ ＩＮ ＥＮＺＹＭＯＬＯＧＹシリーズ（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．）；ＧＥＮＥ ＴＲＡＮＳＦＥＲ ＶＥＣＴＯＲＳ ＦＯＲ ＭＡＭＭＡＬＩＡＮ ＣＥＬＬＳ（Ｊ．Ｈ．ＭｉｌｌｅｒおよびＭ．Ｐ．Ｃａｌｏｓ編 １９８７，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ． １５４およびＶｏｌ．１５５（それぞれに、ＷｕおよびＧｒｏｓｓｍａｎ、およびＷｕ編）、ＭａｙｅｒおよびＷａｌｋｅｒ編（１９８７），ＩＭＭＵＮＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＭＥＴＨＯＤＳ ＩＮ ＣＥＬＬ ＡＮＤ ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＢＩＯＬＯＧＹ （Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｌｏｎｄｏｎ）、Ｓｃｏｐｅｓ，（１９８７），ＰＲＯＴＥＩＮ ＰＵＲＩＦＩＣＡＴＩＯＮ：ＰＲＩＮＣＩＰＬＥＳ ＡＮＤ ＰＲＡＣＴＩＣＥ，第二版（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，Ｎ．Ｙ．）、および、ＨＡＮＤＢＯＯＫ ＯＦ ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬ ＩＭＭＵＮＯＬＯＧＹ，ＶＯＬＵＭＥＳ Ｉ−ＩＶ （Ｄ．Ｍ．ＷｅｉｒおよびＣ．Ｃ．Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ編 １９８６）を参照のこと。
【００１２】
ヌクレオチドおよびアミノ酸の標準的な省略形が、本明細書中で使用されている。本明細書中に掲載されている、全ての刊行物、特許、および特許出願は、参考として援用されている。
【００１３】
（Ｂ．定義）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの「細胞毒素」または「毒素」とは、図１〜３および４にそれぞれに示されているヌクレオチド配列またはアミノ酸配列を有する、タンパク質またはそれらのフラグメント、ならびに、それらの誘導体のことであり、分子量は約１４０ｋＤａである。このタンパク質は、分子量が約１００ｋＤａの細胞毒素活性を有するタンパク質の前駆体として機能する。細胞毒素は、空胞を形成して多くの真核細胞型を死滅させ、そして、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ培養上清から精製された。さらに、細胞毒素は、タンパク性であり、ゲル濾過法による見かけの分子量約９５０−９７２ｋＤａを有する。精製物質の変性ゲル電気泳動により、報告によれば、９５０ー９７２ｋＤａ分子の主要成分が、見かけの分子量８７ｋＤａのポリペプチドであったことが以前に示されている（Ｃｏｖｅｒら、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６７：１０５７０−７５ １９９２）。しかし、本明細書中において、以前に記載された８７ｋＤａは、１００ｋＤａタンパク質のさらなるプロセッシングによるのか、または、精製中に大きなタンパク質がタンパク質分解したことによるかのいずれかであることが示唆される。
【００１４】
「細胞毒素関連免疫優性」（ＣＡＩ）抗原とは、図６〜８に記載されているアミノ酸配列を有するタンパク質およびそのフラグメント、およびそれらの誘導体のことである。これは、親水性の表面露出タンパク質であり、約１２０−１３２ｋＤａ、好ましくは１２８−１３０ｋＤａの分子量を有し、臨床分離株から産生される。遺伝子の大きさ、およびコードされるタンパク質の大きさは、遺伝子内部の領域の複製を含む機構により、個々の株により変化する。ＣＡＩ抗原を産生しない臨床分離株は、ｃａｉ遺伝子を有さず、また活性細胞毒素も産生し得ない。ｃａｉ遺伝子の存在と細胞毒性との関連は、ｃａｉ遺伝子産物が、細胞毒素の転写、折り畳み、移送、または機能に必要であることを示唆する。または、細胞毒素（ＣＴ）およびｃａｉ遺伝子の両方が、非細胞毒性株には存在しない。このことは、２つの遺伝子間である種の物理的連鎖を示唆する。ＣＡＩ抗原固有の特性は、大きさの可変性であり、このことはｃａｉ遺伝子が連続的に変化していることを示唆する。ＣＡＩ抗原は、細胞表面に結合されるようである。このことは、上清中への抗原放出が、抗原自身または細菌表面に結合されたＣＡＩ抗原を有する複合体のいずれかを切断する、血清中に存在するプロテアーゼの作用のためであり得ることを示唆する。同様のプロセッシング活性が、インビボにおける増殖中に抗原を放出し得る。典型的なリーダーペプチド配列が存在しないことにより、非依存的移送系が存在することが示唆される。
【００１５】
「熱ショックタンパク質」（ｈｓｐ）とは、図９〜１１に示されているアミノ酸配列を有する、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質およびそのフラグメントのことであり、分子量は５４−６２ｋＤａの範囲であり、好ましくは約５８−６０ｋＤａである。このｈｓｐは、グラム陰性細菌熱ショックタンパク質群、ｈｓｐ６０に属する。一般的には、ｈｓｐは、原核および真核いずれも、動物および植物の全ての生物中に最も保存されたタンパク質に属し、この保存は全配列に沿って広がっている。この高度の保存は、その活性を損なうことなく改変されることはあり得ない、タンパク質の機能構造に、全配列が関与することを示唆する。
【００１６】
本発明に使用され得るタンパク質の例には、このタンパク質の天然アミノ酸配列から主要でないアミノ酸が変化したポリペプチドが含まれ、特に、同類アミノ酸置換が予測される。同類置換は、それらの側鎖が縁続きのアミノ酸ファミリー内でなされる置換である。遺伝的にコードされるアミノ酸は、一般に４つのファミリーに分けられる：（１）酸性＝アスパラギン酸、グルタミン酸；（２）塩基性＝リシン、アルギニン、ヒスチジン；（３）非極性＝アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン；および、（４）非帯電極性＝グリシン、アスパラギン、グルタミン、シスチン、セリン、スレオニン、チロシン。フェニルアラニン、トリプトファン、およびチロシンは、ときには、合わせて、芳香族アミノ酸として分類される。例えば、ロイシンのイソロイシンまたはバリンによる置換、アスパラギン酸のグルタミン酸による置換、スレオニンのセリンによる置換、または、構造的に関連するアミノ酸による同様の同類置換などの分離された置換が、生物学的活性に重要な影響を与えないことが、当然予測される。タンパク質として実質的に同じアミノ酸配列を有するが、実質的に機能面に影響しない、主要でないアミノ酸置換を有するポリペプチド分子は、タンパク質の定義内に存在する。
【００１７】
天然源からのタンパク質の単離および精製によるのではなく、組換えＤＮＡ法によるタンパク質の生産の重要な利点は、天然源からタンパク質を単離するために要求される開始物質より、より少量の物質を使用して、同量のタンパク質が生産され得ることである。組換え法によるタンパク質の生産はまた、細胞内に通常存在するある種の分子を伴わずにタンパク質を単離することを可能にする。組換え非ヒト宿主により産生されたヒトタンパク質のみが議論の組換えタンパク質であるので、事実、いかなるヒトタンパク質夾雑物も完全に含まないタンパク質組成物が、容易に生産され得る。天然源からの潜在的なウイルス因子、および、ヒトに対して病原性であるウイルス成分もまた除外される。
【００１８】
本明細書中に使用されているように、用語「組換えポリヌクレオチド」は、ゲノム、ｃＤＮＡ、半合成または合成起源のポリヌクレチドを示し、その起源または操作により：（１）天然では結合しているポリヌクレオチドの全てまたは一部と結合しない、（２）天然ではそれに結合しているポリヌクレオチド以外のポリヌクレオチドに結合する、または（３）天然では存在しない。従って、この用語はまた、Ｈ． ｐｙｌｏｒｉ細菌ゲノムが遺伝子的に改変されて（例えば、変異誘発により）、１つ以上の改変ポリペプチドを産生する状態も包含する。
【００１９】
本明細書中に使用されているように、用語「ポリヌクレオチド」とは、任意の長さのヌクレオチド、好ましくはデオキシリボヌクレオチドのポリマー形態のことであり、本明細書中では、用語「オリゴヌクレオチド」および「オリゴマー」と相互変換的に使用される。この用語は、分子の一次構造のみを示す。従って、この用語には、二本鎖および一本鎖ＤＮＡおよびアンチセンスポリヌクレオチドが包含される。これにはさらに、既知の型の改変、例えば、当該分野で公知の標識の存在、メチル化、末端「ｃａｐｓ」、１つ以上の天然に存在するヌクレオチドのアナログとの置換、ヌクレオチド間の改変（例えば、ある型の非荷電性結合（例えば、ホスホン酸メチル、ホスホトリエステル、ホスホアミデート、カルバミン酸エステルなど）、または、荷電性結合（例えば、ホスホチオエート、ホスホロジチオエートなど）との置換）、ペンダント部分の導入（例えば、タンパク質（ヌクレアーゼ、毒素、抗体、シグナルペプチド、ポリーＬーリシンなど）、挿入剤（例えば、アクリジン、プソラレン（ｐｓｏｒａｌｅｎ））、キレーター（例えば、金属、放射性物質、ホウ素、酸化成分など）、アルキル化剤（例えば、αアノマー性核酸））；が、包含される。
【００２０】
用語「ゲノムの」により、ベクターにクローン化された制限フラグメント由来のＤＮＡ分子のコレクションまたはライブラリーを意味する。これには、微生物の遺伝子物質の全てまたは一部が包含される。
【００２１】
用語「ｃＤＮＡ」により、ｍＲＮＡの相補鎖にハイブリダイズする相補ｍＲＮＡ配列を意味する。
【００２２】
本明細書中で使用されているように、用語「オリゴマー」は、プライマーおよびプローブの両方を意味し、本明細書では用語「ポリヌクレオチド」と相互変換的に使用される。用語オリゴマーは、分子の大きさを意味しない。しかし、典型的にオリゴマーは、１０００ヌクレオチド未満、より典型的には５００ヌクレオチド未満、さらに典型的には２５０ヌクレオチド未満であり、それらは１００ヌクレオチド未満であり得、７５ヌクレオチド未満、そしてさらに５０ヌクレオチド未満の長さであり得る。
【００２３】
本明細書中で使用されているように、用語「プライマー」とは、適切な条件下で使用されるときに、ポリヌクレオチド鎖の合成開始点として作用し得るオリゴマーのことである。プライマーは、コピーされるべきポリヌクレオチド鎖の領域に、完全にまたは実質的に相補的である。従って、ハイブリダイゼーションを行う条件下で、プライマーは、分析物である鎖の相補領域にアニールする。適切な反応物（例えば、ポリメラーゼ、ヌクレオチドトリホスフェートなど）の添加により、プライマーは、重合剤により伸長されて分析物である鎖のコピーを形成する。プライマーは一本鎖であり得るか、または、部分的または全体に二本鎖であり得る。
【００２４】
用語「分析物ポリヌクレオチド」および「分析物鎖」とは、標的領域を含有すると思われる、一本鎖または二本鎖核酸分子のことであり、生物学的試料中に存在し得る。
【００２５】
本明細書中で使用されているように、用語「プローブ」とは、標的配列中の配列とプローブ中の少なくとも１つの配列との相補性により、標的配列とハイブリッド構造を形成するポリヌクレオチドを含有する構造のことである。プローブのポリヌクレオチド領域は、ＤＮＡおよび／またはＲＮＡ、および／または合成ヌクレオチドアナログから構成され得る。「捕獲プローブ」および「標識プローブ」は、プローブ内に包含される。
【００２６】
本明細書中で使用されているように、用語「標的領域」とは、増幅および／または検出されるべき核酸領域のことである。用語「標的配列」とは、プローブまたはプライマーが、所望の条件下で安定なハイブリッドを形成し得る配列のことである。
【００２７】
本明細書中で使用されているように、用語「捕獲プローブ」とは、結合パートナーに組み合わされる一本鎖ポリヌクレオチドを有するポリヌクレオチドプローブのことである。この一本鎖ポリヌクレオチドは、標的するポリヌクレオチド配列に含有され、これは、分析物ポリヌクレオチド中の検出されるべき標的領域内の標的配列に相補的である。この相補領域は、二本鎖に、分析物ポリヌクレオチドを固体表面に固定する（結合パートナーを介して）のに十分に安定性を与えるために、十分な長さからなり、標的配列に対して相補的である。結合パートナーは、第二の結合パートナーに特異的であり、第二の結合パートナーは、固体支持体の表面に結合され得るか、または、その他の構造物または結合パートナーを介して間接的に固体支持体に結合され得る。
【００２８】
本明細書中で使用されているように、用語「標的するポリヌクレオチド配列」とは、標的ヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列が含有されるポリヌクレチド配列のことであり、その配列は、意図される目的に十分な安定性を有する二本鎖を形成するのに、十分な長さからなり、標的配列に相補的である。
【００２９】
本明細書中で使用されているように、用語「結合パートナー」とは、例えば、抗原とそれに特異的な抗体のような、高度な特異性を有するリガンド分子を結合し得る分子のことである。一般的に、特異結合パートナーは、単離条件下で、分析物コピー／相補鎖の二本鎖（捕獲プローブの場合）を固定するのに十分な親和性で結合する。特異結合パートナーは、当該分野で公知であり、例えば、ビオチンとアビジンまたはストレプトアビジン、ＩｇＧとプロテインＡ、多くの既知のレセプター−リガンド対、および、相補的ポリヌクレオチド鎖を包含する。相補的ポリヌクレオチド結合パートナーの場合には、パートナーは通常、少なくとも約１５塩基の長さであり、少なくとも４０塩基であり得、さらに、少なくとも約４０％から約６０％のＧ＋Ｃ含有量を有する。ポリヌクレオチドは、ＤＮＡ、ＲＮＡまたは合成ヌクレオチドアナログを含み得る。
【００３０】
本明細書中で使用されているように、用語「カップルした（ｃｏｕｐｌｅｄ）」とは、共有結合によるまたは非共有結合の強い相互作用（例えば、疎水相互作用、水素結合など）による付着のことである。共有結合は、例えば、エステル、エーテル、リン酸エステル、アミド、ペプチド、イミド、炭素−イオウ結合、炭素−リン結合などであり得る。
【００３１】
用語「支持体」とは、所望の結合パートナーが固定され得る、いずれもの固体または半固体の表面のことである。適切な支持体には、ガラス、プラスチック、金属、ポリマーゲルなどが含まれ、ビーズ、ウエル、ディップスティック、膜などの形態にされ得る。
【００３２】
本明細書中で使用されているように、用語「標識」とは、検出し得る（好ましくは定量し得る）シグナルを提供するために使用され得、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに結合され得る、いずれもの元素または部分のことである。
【００３３】
本明細書中で使用されているように、用語「標識プローブ」とは、分析物ポリヌクレオチド中の検出されるべき標的配列に相補的である、標的するポリヌクレオチド配列を含有するポリヌクレオチドプローブのことである。この相補領域は、「標識プローブ」および「標識配列」を含有する二本鎖が、標識により検出されるように、十分な長さからなり、標的配列に相補的である。標識プローブは、直接に、または、マルチマーを含む、互いに高度な特異性を有する１組のリガンド分子を介して間接に、標識とカップルする。
【００３４】
本明細書中で使用されているように、用語「マルチマー」とは、同じ繰り返しの一本鎖ポリヌクレオチドユニットまたは異なる一本鎖ポリヌクレオチドユニットの、直鎖状または分枝状ポリマーのことである。ユニットの少なくとも１つは、目的の、第一の一本鎖ヌクレオチド配列、典型的には分析物または分析物に結合したポリヌクレオチドプローブ（例えば、標識プローブ）に特異的にハイブリダイズし得る、配列、長さ、および組成を有する。このような特異性および安定性を得るために、このユニットは、通常は少なくとも約１５ヌクレオチドの長さであり、典型的には約５０ヌクレオチド以下の長さ、そして好ましくは約３０ヌクレオチドの長さであり；Ｇ＋Ｃ含有量は、通常は少なくとも約４０％、ほとんどは約６０％である。このようなユニットに加えて、マルチマーには、目的の第二の一本鎖ヌクレオチド、典型的には標識ポリヌクレオチドまたはその他のマルチマーに、特異的および安定にハイブリダイズし得る、多くのユニットが包含される。これらのユニットは、上記に考察されたマルチマーのように、一般にはほぼ同じ大きさおよび組成である。マルチマーがその他のマルチマーにハイブリダイズされるように設計されているときには、第一および第二のオリゴヌクレオチドユニットは異質（異なる）であり、選択されたアッセイの条件下では、互いにはハイブリダイズしない。従って、マルチマーは、標識プローブであり得るか、または標識をプローブにカップルするリガンドであり得る。
【００３５】
「レプリコン」は、細胞内のポリヌクレオチド複製の自己複製ユニットとして挙動する、すなわち、自己制御下に複製し得るいずれもの遺伝子エレメント、例えば、プラスミド、染色体、ウイルス、コスミドなどである。これには選択マーカーが含まれる。
【００３６】
「ＰＣＲ」とは、Ｓａｉｋｉら、Ｎａｔｕｒｅ ３２４：１６３（１９８６）；およびＳｃｈａｒｆら、Ｓｃｉｅｎｃｅ（１９８６）２３３：１０７６−１０７８；および米国特許第４，６８３，１９５号；ならびに米国特許第４，６８３，２０２号に記載されているようなポリメラーゼ連鎖反応のことである。
【００３７】
本明細書中で使用されているように、本来ｘが、同じ様式でｙに関連しない場合に、ｘはｙに関して「異種」である。すなわち、天然ではｘが全くｙに関連しないか、または、天然に実在して認められるような同じ様式でｙに関連しない。
【００３８】
「相同性」とは、ｘとｙとの間の類似性の程度のことである。１つの形態の配列と別の配列との類似は、当該分野で公知の方法により決定され得る。例えば、それらはポリヌクレオチドの配列情報の直接比較により決定され得る。または、相同は、相同領域（例えば、Ｓ１消化の前に使用される）間で安定な二本鎖を形成する条件下でポリヌクレオチドをハイブイブリダイズし、その後、一本鎖特異ヌクレアーゼにより消化し、その後に消化されたフラグメントの大きさを決定することにより決定され得る。
【００３９】
「ベクター」は、別のポリヌクレオチドセグメントが接続されて、この接続されたセグメントの複製および／または発現をもたらすレプリコンである。
【００４０】
「制御配列」とは、それらが連結されるコーディング配列の発現をもたらすために必要であるポリヌクレオチド配列のことである。このような制御配列の性質は、宿主生物に依存して異なる；原核生物では、このような制御配列は、一般的にプロモーター、リボソーム結合部位、および転写終止配列を含み；真核生物では、一般的に、このような制御配列は、プロモーターおよび転写終止配列を含む。用語「制御配列」は、最少限、発現に必要とされる全成分を含み、さらに存在が有利である付加的な成分、例えば、リーダー配列および融合パートナー配列を含み得ると意図される。
【００４１】
「作動可能に連結された」とは、記載されている成分が、それらの意図する様式で機能し得る関係にある並列のことである。コーディング配列に「作動可能に連結された」制御配列は、コーディング配列の発現が制御配列に適合した条件下で得られるように連結されている。
【００４２】
「オープンリーディングフレーム」（ＯＲＦ）は、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列の領域のことである；この領域は、コーディング配列の一部またはコーディング配列全てを示し得る。
【００４３】
「コーディング配列」は、適切な調節配列の制御下におかれると、通常はｍＲＮＡを介してポリペプチドに翻訳されるポリヌクレオチド配列である。コーディング配列の境界は、５’末端の翻訳開始コドンおよび３’末端の翻訳終止コドンにより決定される。コーディング配列には、ｃＤＮＡおよび組換えポリヌクレオチド配列が含まれる得るが、これらに限定されない。
【００４４】
本明細書中で使用されているように、用語「ポリペプチド」は、アミノ酸のポリマーを指し、特定の長さの産物を指すわけではない；従って、ペプチド、オリゴペプチド、およびタンパク質が、ポリペプチドの定義内に包含される。この用語にはまた、ポリペプチドの発現後改変（例えば、グリコシル化、アセチル化、リン酸化など）は意味されず、すなわち包含されない。定義に包含されるのは、例えば、アミノ酸の１つ以上のアナログを含有するポリペプチド（例えば、非天然アミノ酸などを含む）、置換結合を有するポリペプチド、および当該分野で公知の天然に存在するおよび存在しない改変である。
【００４５】
示された核酸配列「由来の」ポリペプチドまたはアミノ酸配列とは、配列にコードされたポリペプチドのアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を有するポリペプチド、またはそれらの部分、ここで、この部分は、少なくとも３−５アミノ酸、さらに好ましくは少なくとも８−１０アミノ酸、そしてよりさらに好ましくは少なくとも１１−１５アミノ酸からなる、または配列にコードされたポリペプチドにより免疫学的に同定され得るポリペプチドのことである。この用語にはまた、示された核酸配列から発現されるポリペプチドも包含される。
【００４６】
「免疫原性の」とは、アジュバントの存在または非存在下で、それのみで、またはキャリアに結合されて、体液性免疫応答および／または細胞性免疫応答を引き起こすポリペプチドの能力のことである。「中和」とは、感染因子の感染力を、部分的または全体的に抑制する免疫応答のことである。
【００４７】
「エピトープ」とは、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質の抗原決定基のことである；１つのエピトープは、そのエピトープに対して唯一の高次構造（ｓｐａｔｉａｌ ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）で、３つ以上のアミノ酸を含み得る。一般的には、エピトープは、少なくとも５つのこのようなアミノ酸からなり、さらに通常には少なくとも８−１０のこのようなアミノ酸からなる。アミノ酸の高次構造の決定方法は当該分野では公知であり、例えば、これらには、ｘ線結晶解析および二次元核磁気共鳴が含まれる。同じエピトープを認識する抗体は、１つの抗体が標的抗原に対するその他の抗原の結合を阻む能力を示す、簡単な免疫アッセイにおいて同定され得る。
【００４８】
本明細書中で使用されているように、「処置（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）」とは、予防および／または治療（ｔｈｅｒａｐｙ）（すなわち、あらゆる疾患症状の調整）のことである。「個体（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ）」は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染が疑われる動物を意味し、これにはヒトを含む霊長類が包含されるが、これらに限定されない。「ワクチン」は、免疫原性の、または、部分的または完全にＨ．ｐｙｌｏｒｉに対する保護を誘起し得る、個体の処置に有用な組成物である。
【００４９】
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質は、このタンパク質に特異的な、モノクローナルまたはポリクローナル抗体の産生に使用され得る。これらの抗体を産生する方法は、当該分野で公知である。
【００５０】
「組換え宿主細胞」、「宿主細胞」、「細胞」、「細胞培養物」、およびその他のこのような用語は、組換えベクターまたは他の転移ＤＮＡの受容体として使用され得るか、または使用されてきた、微生物、昆虫細胞、および哺乳類細胞を示し、これには、形質転換されたもとの細胞の子孫も包含される。１つの母細胞の子孫は、自然突然変異、偶発突然変異または意図的突然変異（ｄｅｌｉｂｅｒａｔｅ ｍｕｔａｔｉｏｎ）のために、形態学的に、または、ゲノムＤＮＡまたは全ＤＮＡ成分が、もとの母細胞と完全に同一である必要はないことが理解される。哺乳類宿主細胞の例には、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞およびサル腎（ＣＯＳ）細胞が含まれる。
【００５１】
特定して、本明細書中で使用されているように、用語「細胞系」とは、インビトロにおいて継続してまたは長期間に増殖および分裂し得る細胞群のことである。しばしば、細胞系は１つの幹細胞（ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒ ｃｅｌｌ）からのクローン群である。このようなクローン群の貯蔵または転移の間に、核型に自発変化または誘導変化が起こり得ることが、当該分野では公知である。従って、いわゆる細胞系由来の細胞は、祖先細胞または培養物に正確には同一ではなく、この細胞系には、このような変異体が包含される。用語「細胞系」はまた、不死化細胞を包含する。好ましくは、細胞系は、非ハイブリッド細胞系、または二細胞型のハイブリドーマを包含する。
【００５２】
本明細書中で使用されているように、用語「微生物」には、細菌および真菌のような、原核微生物種および真核微生物種が包含され、後者には、酵母および糸状菌が含まれる。
【００５３】
本明細書中で使用されているように、「形質転換」とは、挿入に用いられる方法（例えば、直接取り込み、形質導入、ｆ−交配またはエレクトロポーレーション）に関係なく、外因性ポリヌクレオチドの宿主細胞への挿入のことである。外因性ポリヌクレオチドは、非組込みベクター（例えばプラスミド）として維持され得るか、または、宿主細胞ゲノムに組み込まれ得る。
【００５４】
ポリペプチドまたはヌクレオチド配列に関するときには、「精製された」および「単離された」とは、示された分子が、同じ型のその他の生物学的高分子を実質的に含まずに存在することを意味する。本明細書中で使用されているように、用語「精製された」は、好ましくは、同じ型の生物学的高分子が、少なくとも７５重量％、さらに好ましくは少なくとも８５重量％、さらに好ましくは９５重量％、そして最も好ましくは９８重量％で存在することを意味する（しかし、水、緩衝液、およびその他の小分子、特に、１０００未満の分子量を有する分子は存在し得る）。
【００５５】
（Ｃ．核酸アッセイ）
基本としてＨ．ｐｙｌｏｒｉゲノムを使用して、約８ヌクレオチド以上のポリヌクレオチドプローブは、ｃＤＮＡに加えて、ＲＮＡの正鎖またはその相補鎖にハイブリダイズするように調製され得る。これらのポリヌクレオチドは、ヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドの検出、単離および／または標識用のプローブとして、および／または標的配列の転写および／または複製用のプライマーとして働く。各プローブは標的するポリヌクレオチド配列を含有し、標的ヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチドから構成される；その配列は、意図する目的に対して十分に安定性を有する二本鎖を形成するために、十分な長さからなり、その配列に相補的である。例えば、目的が、標的配列を含有する分析物を固定化により単離することであるときには、プローブは、単離条件下で分析物を固体表面上に固定するのに十分な二本鎖安定性をもたらすために、十分な長さからなる、標的される配列に相補的であるポリヌクレオチド領域を含有する。さらに例えば、標的配列の転写および／または複製用のプライマーとして働くときには、プローブは、複製を成し遂げるために、十分な長さからなる、標的される配列に相補的であるポリヌクレオチド領域を含有する。さらに例えば、ポリヌクレオチドプローブが、標識プローブとして用いられるか、またはマルチマーに結合されるときには、標的するポリヌクレオチド領域は、標識プローブおよび／またはマルチマーと安定なハイブリッド二本鎖構造を形成するのに、十分な長さからなり、相補的である。このプローブは、標的される配列に相補的である、最低約４つの連続したヌクレオチドを含有し得る；通常は、このオリゴマーは、標的される配列に相補的な最低約８つの連続したヌクレオチド、そして好ましくは標的される配列に相補的な最低約１４個の連続したヌクレオチドを含有する。
【００５６】
しかし、プローブは、標的される配列に相補的な配列のみからなる必要はない。それらは、さらなるヌクレオチド配列またはその他の部分を含有し得る。例えば、プローブがＰＣＲによる配列の増幅のためのプライマーとして使用されるときには、それらは、二本鎖の場合には、増幅される配列のクローニングを促進する制限酵素部位を形成する配列を含有し得る。さらに例えば、プローブがハイブリダイゼーションアッセイでの「捕獲プローブ」として使用されるときには、それらは、上記定義のような「結合パートナー」にカップルされる。プローブの調製は、当該分野で公知の手段により、このような手段には、例えば、切り出し、転写、または化学合成を含む方法によることが含まれる。
【００５７】
（Ｄ．発現系）
一旦、適切なＨ．ｐｙｌｏｒｉコーディング配列が単離されると、それは種々の異なる発現系、例えば、哺乳類細胞、バキュロウイルス、細菌、および酵母により用いられる発現系、で発現され得る。
【００５８】
（ｉ．哺乳類系）
哺乳類発現系は当該分野で公知である。哺乳類プロモーターは、哺乳類ＲＮＡポリメラーゼを結合し得、コーディング配列（例えば、構造遺伝子）のｍＲＮＡへの下流（３’）転写を開始し得る、いずれものＤＮＡ配列である。プロモーターは、通常はコーディング配列の５’末端近傍に位置する転写開始領域、および、通常は転写開始部位の上流２５−３０塩基対（ｂｐ）に位置するＴＡＴＡボックスを有する。ＴＡＴＡボックスは、ＲＮＡポリメラーゼＩＩがＲＮＡ合成を適切な部位で開始させるのを導くと考えられている。哺乳類プロモーターはさらに、通常はＴＡＴＡボックスの上流１００から２００ｂｐ内に位置する上流プロモーターエレメントを有する。上流プロモーターエレメントは、転写が開始される速度を決定し、いずれかの向きに作用し得る（Ｓａｍｂｒｏｏｋら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，第二版
（１９８９））。
【００５９】
哺乳類ウイルス遺伝子は、しばしば高度に発現され、広範囲の宿主を有する；従って、哺乳類ウイルス遺伝子をコードする配列は、特に有用なプロモーター配列を提供する。例には、ＳＶ４０初期プロモーター、マウス乳癌ウイルスＬＴＲプロモーター、アデノウイルス主要後期プロモーター（Ａｄ ＭＬＰ）、および単純ヘルペスウイルスプロモーターが含まれる。さらに、ネズミメタロチオネイン（ｍｅｔａｌｌｏｔｈｅｉｏｎｅｉｎ）遺伝子のような非ウイルス遺伝子由来の配列もまた、有用なプロモーター配列を提供する。発現は、構成的または調節され得（誘導可能な）、プロモーターに依存して、ホルモン−応答細胞中でグルココルチコイドにより誘導され得る。
【００６０】
上記のプロモーターエレメントに組み合わされたエンハンサーエレメント（エンハンサー）の存在は、通常は発現レベルを増大させる。エンハンサーは、相同または異種プロモーターに連結されたときに、通常のＲＮＡ開始部位で合成を開始して、最高１０００倍まで転写を促進し得る調節ＤＮＡ配列である。さらに、エンハンサーは、通常の向きまたは裏返しの向きで転写開始部位から上流または下流に、または、プロモーターから１０００ヌクレオチドを超える位置に配置されるときに活性である（Ｍａｎｉａｔｉｓら、Ｓｃｉｎｃｅ ２３６：１２３７（１９８９）；Ａｌｂｅｒｔｓら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ ｏｆ
ｔｈｅ Ｃｅｌｌ，第二版（１９８９））。ウイルス由来のエンハンサーエレメントは、通常は広範囲の宿主を有するので、特に有用である。例には、ＳＶ４０初期遺伝子エンハンサー（Ｄｉｊｋｅｍａら、（１９８５） ＥＭＢＯ Ｊ．
４：７６１）、および、ラウス肉腫ウイルスの長末端反復（ＬＴＲ）由来（Ｇｏｒｍａｎら、（１９８２）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．７９：６７７７）およびヒトサイトメガロウイルス由来（Ｂｏｓｈａｒｔら、（１９８５）Ｃｅｌｌ ４１：５２２１）のエンハンサー／プロモーターが含まれる。さらに、いくつかのエンハンサーは、調節可能であり、ホルモンまたは金属イオンのような誘導物質が存在するときのみに活性になる（Ｓａｓｓｏｎｅ−Ｃｏｒｓｉら、（１９８６）Ｔｒｅｎｄｓ Ｇｅｎｅｔ．２：２１５；Ｍａｎｉａｔｉｓら、（１９８７）Ｓｃｉｅｎｃｅ ２３６：１２３７）。
【００６１】
ＤＮＡ分子は、哺乳類細胞において細胞内に発現され得る。プロモータ配列はＤＮＡ分子に直接連結され得るが、この場合にはいつも、組換えタンパク質のＮ末端の最初のアミノ酸がメチオニンであり、ＡＴＧ開始コドンによりコードされる。所望であれば、Ｎ末端は、インビトロにおける臭化シアンとのインキュベーションにより、タンパク質から切断され得る。
【００６２】
あるいは、外来タンパク質はまた、哺乳類細胞で外来タンパク質の分泌をなすリーダー配列フラグメントを含む、融合タンパク質をコードするキメラＤＮＡ分子をつくることにより、細胞から増殖培地内に分泌され得る。好ましくは、リーダーフラグメントと外来遺伝子との間でコードされるプロセッシング部位が存在し、これは、インビボまたはインビトロのいずれかにおいて切断され得る。リーダー配列フラグメントは通常、細胞からのタンパク質の分泌を導く、疎水性アミノ酸から構成されるシグナルペプチドをコードする。アデノウイルス３分節系リーダーは、哺乳類細胞内での外来タンパク質の分泌を提供するリーダー配列の例である。
【００６３】
一般には、哺乳類細胞により認識される転写終止およびポリアデニル化配列は、翻訳終止コドンに対し３’側に位置する調節領域であり、従って、プロモーターエレメントとともに、コーディング配列に隣接する。成熟ｍＲＮＡの３’末端は、部位特異的に翻訳後に切断され、ポリアデニル化されて形成される（Ｂｉｒｎｓｔｉｅｌら、（１９８５）Ｃｅｌｌ ４１：３４９；ＰｒｏｕｄｆｏｏｔおよびＷｈｉｔｅｌａｗ（１９８８）「真核ＲＮＡの終結および３’末端プロセッシング（Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ３’ ｅｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ ＲＮＡ）」Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｐｌｉｃｉｎｇ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＤ．Ｍ．Ｇｌｏｖｅｒ編）；Ｐｒｏｕｄｆｏｏｔ（１９８９）Ｔｒｅｎｄｓ Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｓｃｉ．１４：１０５）。これらの配列は、ＤＮＡによりコードされるポリペプチドに翻訳され得るｍＲＮＡの転写を導く。転写ターミネーター／ポリアデニル化シグナルの例には、ＳＶ４０由来のものが含まれる（Ｓａｍｂｒｏｏｋら（１９８９），Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ．）。
【００６４】
いくつかの遺伝子は、イントロン（介在配列とも呼ばれる）が存在するときに、より効率よく発現され得る。しかし、数個のｃＤＮＡは、スプライシングシグナル（スプライス供与部位および受容部位とも呼ばれる）が欠如しているベクターから効率よく発現された（例えば、ＧｅｔｈｉｎｇおよびＳａｍｂｒｏｏｋ （１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ２９３：６２０を参照のこと）。イントロンは、スプライス供与部位および受容部位を有するコーディング配列内の介在非コーディング配列である。それらは、一次転写物のポリアデニル化の後に、「スプライシング」と呼ばれるプロセスにより除去される（Ｎｅｖｉｎｓ（１９８３）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．５２：４４１；Ｇｒｅｅｎ（１９８６）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｇｅｎｅｔ．２０：６７１；Ｐａｄｇｅｔｔら、（１９８６）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．５５：１１１９；ＫｒａｉｎｅｒおよびＭａｎｉａｔｉｓ（１９８８）「ＲＮＡスプライシング（ＲＮＡ ｓｐｌｉｃｉｎｇ）」，Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｐｌｉｃｉｎｇ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＤ．Ｍ．Ｇｌｏｖｅｒ編））。
【００６５】
通常、プロモーター、ポリアデニル化シグナル、およ転写終止配列を含有する上記の成分は、発現構築物中に組み立てられる。エンハンサー、機能性スプライス供与部位および受容部位を有するイントロン、およびリーダー配列もまた、所望であれば発現構築物中に含まれる。発現構築物は、哺乳類細胞または細菌のような宿主中で安定に維持され得る染色体外エレメント（例えば、プラスミド）のような、レプリコン中に維持される。哺乳類複製系には、複製にトランス作用因子が必要とされる動物ウイルス由来のものが含まれる。例えば、ＳＶ４０のようなパポーバウイルス（Ｇｌｕｚｍａｎ（１９８１）Ｃｅｌｌ ２３：１７５）またはポリオーマウイルスの複製系を含むプラスミドが、適切なウイルスＴ抗原存在下で、非常に多数のコピーを複製する。哺乳類レプリコンのさらなる例には、ウシパピローマウイルスおよびエプスタイン・バーウイルス由来のものが含まれる。さらに、レプリコンは２つの複製系を有し得、このため、例えば、発現のために哺乳類細胞中に、およびクローニングおよび増幅のために原核生物宿主中に維持される。このような哺乳類−細菌シャトルベクターの例には、ｐＭＴ２（Ｋａｕｆｍａｎら（１９８９）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．９：９４６）、およびｐＨＥＢＯ（Ｓｈｉｍｉｚｕら（１９８６）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．６：１０７４）が含まれる。
【００６６】
使用される形質転換方法は、形質転換されるべき宿主に依存する。異種ポリヌクレオチドの哺乳類細胞への導入方法は、当該分野で公知であり、デキストラン介在トランスフェクション、リン酸カルシウム沈降法、ポリブレン介在トランスフェクション、プロトプラスト融合、エレクトロポレーションポリヌクレオチドのリポソーム内へのカプセル化、および、ＤＮＡの核への直接マイクロインジェクションを包含する。
【００６７】
発現用の宿主として入手可能な哺乳類細胞系は、当該分野で公知であり、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞、ＨｅＬａ細胞、ベビーハムスター腎（ＢＨＫ）細胞、サル腎細胞（ＣＯＳ）、ヒト肝細胞癌腫細胞（例えば、ＨｅｐＧ２）および多くのその他の細胞系を含む、アメリカンタイプカルチャーコレクション（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）（ＡＴＣＣ）から入手可能な多くの不死化細胞系を包含する。
【００６８】
（ｉｉ．バキュロウイルス系）
タンパク質をコードするポリヌクレオチドもまた、適切な昆虫発現ベクターに挿入され得、ベクター内の制御エレメントに作動可能に連結される。ベクター構築には、当該分野で公知の方法が用いられる。
【００６９】
一般的に、発現系の成分には転移ベクター、通常は細菌プラスミドが含まれ、これは、バキュロウイルスゲノムフラグメントと、発現されるべき異種の遺伝子または遺伝子群挿入のための便宜的な制限部位との両方；転移ベクター内のバキュロウイルス特異フラグメントに相同な配列を有する野生型バキュロウイルス（これは、バキュロウイルスゲノム内への異種遺伝子の相同的組換えを考慮する）；および、適切な昆虫宿主細胞および増殖培地を含む。
【００７０】
タンパク質をコードするＤＮＡ配列を転移ベクター内に挿入した後に、ベクターおよび野生型ウイルスゲノムが、昆虫宿主細胞内へトランスフェクトされ、そこでベクターとウイルスゲノムとの組換えが起こる。パッケージングされた組換えウイルスが発現され、組換えプラークが同定および精製される。バキュロウイルス／昆虫細胞発現系用の材料および方法は、キット形態で、特に、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ ＣＡ（”ＭａｘＢａｃ”キット）から市販されている。これらの方法は当業者に公知であり、ＳｕｍｍｅｒｓおよびＳｍｉｔｈ， Ｔｅｘａｓ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｎｔ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ｎｏ．１５５５（１９８７）（以後、「ＳｕｍｍｅｒｓおよびＳｍｉｔｈ」）に十分に記載されている。
【００７１】
タンパク質をコードするＤＮＡ配列をバキュロウイルスゲノムに挿入する前に、プロモーター、リーダー（所望であれば）、目的のコーディング配列、および転写終止配列を含む上記の成分が、通常は中間置換構築物（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｔｒａｎｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）（転移ベクター）に組み立てられる。この構築物は、１つの遺伝子および作動可能に連結された調節エレメント；各遺伝子がそれ自身の固有のセットの作動可能に連結された調節エレメントを有する複数の遺伝子；または、同じセットの調節エレメントに調節される複数の遺伝子、を含む。中間置換構築物はしばしば、細菌のような宿主中で安定して維持され得る染色体外エレメント（例えば、プラスミド）のような、レプリコン中に維持される。レプリコンは１つの複製系を有し、このため、クローニングおよび増幅のために適切な宿主中に維持される。
【００７２】
現在では、ＡｃＮＰＶへ外来遺伝子を導入するための最も一般的に使用される転移ベクターは、ｐＡｃ３７３である。当業者に公知のその他の多くのベクターもまた設計されている。これらは、例えば、ｐＶＬ９８５（ポリヘドリン開始コドンをＡＴＧからＡＴＴに変え、ＡＴＴ下流３２塩基対にＢａｍＨＩクローニング部位を導入する；ＬｕｃｋｏｗおよびＳｕｍｍｅｒｓ，Ｖｉｒｏｌｏｇｙ（１９８９）１７：３１を参照）。
【００７３】
プラスミドは通常さらに、ポリヘドロンポリアデニル化シグナル（Ｍｉｌｌｅｒら（１９８８）Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，４２：１７７）、および、選択およびＥ．ｃｏｌｉ中での増殖のための原核アンピシリン耐性（ａｍｐ）遺伝子および複製起点を含有する。
【００７４】
バキュロウイルス転移ベクターは通常、バキュロウイルスプロモーターを含有する。バキュロウイルスプロモーターは、バキュロウイルスＲＮＡポリメラーゼを結合し得、そしてコーディング配列（例えば、構造遺伝子）のｍＲＮＡへの下流（５’から３’）翻訳を開始し得る、いずれものＤＮＡ配列である。プロモーターは、コーディング配列の５’末端近傍に通常位置する転写開始領域を有する。この転写開始領域は通常、ＲＮＡポリメラーゼ結合部位および転写開始部位を含有する。バキュロウイスル転移ベクターもまた、エンハンサーと呼ばれる第二ドメインを有し、これは存在する場合には、構造遺伝子の遠位に存在する。発現は調節され得るか、または構成的であり得る。
【００７５】
ウイルス感染サイクルの後期に多量に転写された構造遺伝子は、特に有用なプロモーター配列を提供する。例には、ウイルスポリヘドロンタンパク質をコードする遺伝子由来の配列（Ｆｒｉｅｓｅｎら、（１９８６）「バキュロウイルス遺伝子発現の調節（Ｔｈｅ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｃｕｌｏｖｉｒｕｓ Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ）」，Ｔｈｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｂａｃｕｌｏｖｉｒｕｓｅｓ（Ｗａｌｔｅｒ Ｄｏｅｒｆｌｅｒ編）；ＥＰＯ公開Ｎｏ．１２７ ８３９およびＮｏ．１５５ ４７６）；および、ｐ１０タンパク質をコードする遺伝子（Ｖｌａｋら、（１９８８），Ｊ．Ｇｅｎ．Ｖｉｒｏｌ．６９：７６５）が含まれる。
【００７６】
適切なシグナル配列をコードするＤＮＡは、バキュロウイルスポリヘドリン遺伝子のような、昆虫またはバキュロウイルス分泌タンパク質の遺伝子由来であり得る（Ｃａｒｂｏｎｅｌｌら（１９８８）Ｇｅｎｅ，７３：４０９）。あるいは、哺乳類細胞の翻訳後の改変（シグナルペプチド切断、タンパク質分解切断、およびリン酸化のような）のためのシグナルは、昆虫細胞により認識されると考えられており、そして分泌に必要なシグナルおよび核集積は、無脊椎動物および脊椎動物間で保存されているとも考えられているので、ヒトα−インターフェロン（Ｍａｅｄａら、（１９８５），Ｎａｔｕｒｅ ３１５：５９２）；ヒトガストリン放出ペプチド（Ｌｅｂａｃｑ−Ｖｅｒｈｅｙｄｅｎら、（１９８８），Ｍｏｌｅｃ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．８：３１２９）；ヒトＩＬ−２（Ｓｍｉｔｈら、（１９８５）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ’ｌ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，８２：８４０４）；マウス ＩＬ−３，（Ｍｉｙａｊｉｍａら、（１９８７）Ｇｅｎｅ ５８：２７３；ヒトグルコセレブロシダーゼ（Ｍａｒｔｉｎら（１９８８）ＤＮＡ ７：９９）をコードする遺伝子由来のような、非昆虫起源のリーダーもまた、昆虫での分泌を提供するために使用され得る。
【００７７】
組換えポリペプチドまたはポリタンパク質は、細胞内に発現され得るか、または、適切な調節配列で発現されれば分泌され得る。非融合外来タンパク質の良好な細胞内発現は通常、ＡＴＧ開始シグナルの前に適切な翻訳開始シグナルを含有する短いリーダー配列を理想的に有する異種遺伝子を必要とする。所望であれば、Ｎ末端のメチオニンは、インビトロにおける臭化シアンとのインキュベーションにより、成熟タンパク質から切断され得る。
【００７８】
あるいは、天然では分泌されない組換えポリタンパク質またはタンパク質は、昆虫において外来タンパク質の分泌を提供するリーダー配列フラグメントを有する融合タンパク質をコードするキメラＤＮＡ分子をつくることにより、昆虫細胞から分泌され得る。リーダー配列フラグメントは通常、小胞体へのタンパク質の輸送（ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ）を導く、疎水性アミノ酸を有するシグナルペプチドをコードする。
【００７９】
タンパク質の発現産物の前駆体をコードするＤＮＡ配列および／または遺伝子の挿入後に、昆虫細胞宿主を、転移ベクターの異種ＤＮＡと野生型バキュロウイルスのゲノムＤＮＡとで共形質転換（通常は共トランスフェクション）する。構築物のプロモーターおよび転写終止配列は、通常バキュロウイルスゲノムの２−５ｋｂ断片を含有する。バキュロウイルスの所望の部位に異種ＤＮＡを導入する方法は、当該分野で公知である。（ＳｕｍｍｅｒｓおよびＳｍｉｔｈ；Ｊｕら（１９８７）；Ｓｍｉｔｈら、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．（１９８３）３：２１５６；および、ＬｕｃｋｏｗおよびＳｕｍｍｅｒｓ（１９８９）を参照のこと）。例えば、挿入は、ポリヘドリン遺伝子のような遺伝子に、相同的二本鎖交差組換えによりなされ得る；挿入はまた、所望のバキュロウイルス遺伝子中に設計された制限酵素部位になされ得る。Ｍｉｌｌｅｒら、（１９８９），Ｂｉｏｅｓｓａｙｓ ４：９１。
【００８０】
ＤＮＡ配列は、発現ベクターのポリヘドリン遺伝子の位置にクローニングされたときには、ポリヘドリン特異配列により、５’および３’両側に隣接され、ポリヘドリンプロモーターの下流に配置される。
【００８１】
新たに形成されたバキュロウイルス発現ベクターは、次に、感染性組換えバキュロウイルス中にパッケージングされる。相同的組換えは低頻度（約１％から約５％の間）で生じるため、共トランスフェクション後に産生された主要なウイルスは、まだ野生型である。従って、組換えウイルスを同定する方法が必要である。発現系の利点は、視覚スクリーニングにより、組換えウイルスの区別が可能であることである。天然ウイルスにより産生されるポリヘドリンタンパク質は、ウイルス感染後、後期に感染細胞の核に非常に高レベルで産生される。集積されたポリヘドリンタンパク質は、埋め込まれた粒子をも含む封入体を形成する。これらの封入体は、１５μｍまでの大きさであり、非常に屈折性であるために、光学顕微鏡下で容易に視覚化される光沢のある外観となる。組換えウイルスに感染した細胞には、封入体がない。野生型ウイルスから組換えウイルスを区別するには、トランスフェクション上清を、当業者に公知の方法により、単層の昆虫細胞上でプラーク形成させる。すなわち、プラークを光学顕微鏡下で、封入体の存在（野生型ウイルスの指標）または非存在（組換えウイルスの指標）についてスクリーニングする。”Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ” Ｖｏｌ．２（Ａｕｓｕｂｅｌら編）１６．８（Ｓｕｐｐ． １０， １９９０）；ＳｕｍｍｅｒｓおよびＳｍｉｔｈ；Ｍｉｌｌｅｒら（１９８９）。
【００８２】
組換えバキュロウイルス発現ベクターは、数種の昆虫細胞への感染のために開発されている。例えば、組換えバキュロウイルは、とりわけ、Ａｅｄｅｓ ａｅｇｙｐｔｉ、Ａｕｔｏｇｒａｐｈａ ｃａｌｉｆｏｒｎｉｃａ、Ｂｏｍｂｙｘ ｍｏｒｉ、Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ、Ｓｐｏｄｏｐｔｅｒａ ｆｒｕｇｉｐｅｒｄａ、およびＴｒｉｃｈｏｐｌｕｓｉａ ｎｉのために開発されている（ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ８９／０４６６９９；Ｃａｒｂｏｎｅｌｌら、（１９８５）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．５６：１５３；Ｗｒｉｇｈｔ（１９８６）Ｎａｔｕｒｅ ３２１：７１８；Ｓｍｉｔｈら、（１９８３）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．３：２１５６；および一般的にはＦｒａｓｅｒら（１９８９）Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ Ｃｅｌｌ．Ｄｅｖ．Ｂｉｏｌ．２５：２２５を参照のこと）。
【００８３】
細胞および細胞培養培地は、バキュロウイルス／発現系での異種ポリペプチドの直接発現および融合発現市販されている；細胞培養法は、一般に当業者に公知である。例えば、ＳｕｍｍｅｒｓおよびＳｍｉｔｈを参照のこと。
【００８４】
次に、改変昆虫細胞は、適切な栄養培地で増殖され得る。この栄養培地により、改変昆虫宿主内に存在するプラスミドは安定に維持され得る。発現産物遺伝子が誘導制御下にある場合には、宿主は高密度に増殖され得、発現が誘導され得る。あるいは、発現が構成的である場合には、産物は培地に連続的に発現される。目的の産物を取り出し、枯渇した栄養分を補給しながら、栄養培地を連続的に取り替えねばならない。産物は、例えば、ＨＰＬＣ、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーなどのクロマトグラフィー；電気泳動；密度勾配遠心分離；溶媒抽出などの方法で精製され得る。適切には、培地に分泌されるかまたは昆虫細胞溶解から生じるいずれもの昆虫タンパク質を実質的に除去するために、宿主の破片（例えば、タンパク質、脂質および多糖類）を少なくとも実質的に含まない産物を提供するために、必要であれば産物はさらに精製され得る。
【００８５】
タンパク質発現を得るために、形質転換体由来の組換え宿主細胞は、配列をコードする組換えタンパク質の発現を可能にする条件下でインキュベートされる。これらの条件は、選択される宿主細胞に依存して変化する。しかし、条件は、当該分野で公知のものに基づいて、当業者に容易に確認され得る。
【００８６】
（ｉｉｉ．細菌系）
細菌発現法は当該分野で公知である。細菌プロモーターは、細菌ＲＮＡポリメラーゼに結合し得、コーディング配列（例えば、構造遺伝子）のｍＲＮＡへの下流（３’’）転写を開始し得るいずれものＤＮＡ配列である。プロモーターは、通常コーディング配列の５’末端近傍に位置する転写開始領域を有する。この転写開始領域は通常、ＲＮＡポリメラーゼ結合部位および転写開始部位を含む。細菌プロモーターはまた、オペレーターと呼ばれる第二ドメインを有し得、これは、ＲＮＡ合成を開始する位置である隣接ＲＮＡポリメラーゼ結合部位に重複し得る。遺伝子リプレッサータンパク質はオペレターに結合し得、そのことにより特異遺伝子の転写を阻害し得るので、オペレーターは、負の調節（誘導可能な）転写を行い得る。構成的発現は、オペレーターのような負の調節エレメントの非存在下で起こり得る。さらに、正の調節は、遺伝子活性化タンパク質結合配列により達成され得、これは、存在する場合には、通常ＲＮＡポリメラーゼ結合配列（５’）の近くに存在する。遺伝子活性化タンパク質の例は、カタボライト活性化タンパク質（ＣＡＰ）であり、これは、Ｅ．ｃｏｌｉでのｌａｃオペロンの転写開始を助ける（Ｒａｉｂａｕｄら（１９８４）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｇｅｎｅｔ．１８：１７３）。従って、調節的発現は正または負のいずれかであり得、そのことにより転写を促進または減退する。
【００８７】
代謝経路の酵素をコードする配列は、特に有用なプロモーター配列を提供する。例には、ガラクトース、ラクトース（ｌａｃ）（Ｃｈａｎｇら（１９７７）Ｎａｔｕｒｅ １９８：１０５６）、およびマルトースのような糖代謝酵素由来のプロモーター配列が含まれる。さらなる例には、トリプトファン（ｔｒｐ）のような生合成酵素由来のプロモーター配列が含まれる（Ｇｏｅｄｄｅｌら（１９８０）Ｎｕｃ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．８：４０５７；Ｙｅｌｖｅｒｔｏｎら（１９８１）Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．９：７３１；米国特許第４，７３８，９２１号；ＥＰＯ公開Ｎｏ．０３６７７６およびＮｏ．１２１７７５）。ｇ−ラオタマーゼ（ｇ−ｌａｏｔａｍａｓｅ）（ｂｌａ）プロモーター系（Ｗｅｉｓｓｍａｎｎ（１９８１）「インターフェロンのクローニングおよびその他のｍｉｓｔａｋｅｓ（Ｔｈｅ ｃｌｏｎｉｎｇ ｏｆ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｍｉｓｔａｋｅｓ）」 Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ ３（Ｉ．Ｇｒｅｓｓｅｒ編）、バクテリオファージλＰＬ（Ｓｈｉｍａｔａｋｅら（１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ２９２：１２８）、およびＴ５（米国特許第４，６８９，４０６号）プロモーター系もまた、有用なプロモーター配列を提供する。
【００８８】
さらに、天然に存在しない合成プロモーターもまた細菌プロモーターとして機能する。例えば、１つの細菌またはバクテリオファージプロモーターの転写活性化配列は、その他の細菌またはバクテリオファージプロモーターのオペロン配列に接続され得て、合成雑種プロモーターをつくる（米国特許第４，５５１，４３３号）。例えば、ｔａｃプロモーターは、ｌａｃリプレッサーにより調節される、ｔｒｐプロモーターおよびｌａｃオペロン両配列を含有する雑種ｔｒｐ−ｌａｃプロモーターである（Ａｍａｎｎら（１９８３）Ｇｅｎｅ ２５：１６７；ｄｅ Ｂｏｅｒら（１９８３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８０：２１）。さらに、細菌プロモーターは、細菌ＲＮＡポリメラーゼに結合し、転写を開始する能力を有する、非細菌起源の天然に存在するプロモーターを含み得る。非細菌起源の天然に存在するプロモーターはまた、適合するＲＮＡポリメラーゼと結合して原核生物中である種の遺伝子を高レベルで発現し得る。バクテリオファージＴ７ ＲＮＡポリメラーゼ／プロモーター系は、結合されたプロモーター系の例である（Ｓｔｕｄｉｅｒら（１９８６）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．１８９：１１３；Ｔａｂｏｒら（１９８５）Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８２：１０７４）。さらに、雑種プロモーターもまた、バクテリオファージプロモーターおよびＥ．ｃｏｌｉオペレーター領域を含有し得る（ＥＰＯ公開Ｎｏ．２６７８５１）。
【００８９】
機能プロモーター配列に加えて、能率のよいリボソーム結合部位もまた、原核生物での外来遺伝子の発現に有用である。Ｅ．ｃｏｌｉでは、リボソーム結合部位はシャイン・ダルガーノ（ＳＤ）配列と呼ばれ、開始コドン（ＡＴＧ）および開始コドンの３−１１ヌクレオチド上流に位置する３−９ヌクレオチドの長さの配列を含む（Ｓｈｉｎｅら（１９７５）Ｎａｔｕｒｅ ２５４：３４）。ＳＤ配列は、ＳＤ配列とＥ．ｃｏｌｉ １６Ｓ ｒＲＮＡの３’末端（３’ ａｎｄ）との間で塩基対合してｍＲＮＡのリボソームへの結合を促進すると考えられている（Ｓｔｅｉｔｚら（１９７９）「メッセンジャーＲＮＡにおける遺伝シグナルおよびヌクレオチド配列（Ｇｅｎｅｔｉｃ ｓｉｇｎａｌｓ ａｎｄ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｉｎ ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ ＲＮＡ）」，
Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ：Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ（Ｒ．Ｆ．Ｇｏｌｄｂｅｒｇｅｒ編））。弱リボソーム結合部位を有する原核遺伝子および真核遺伝子を発現するために、（Ｓａｍｂｒｏｏｋら（１９８９），Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ）。
【００９０】
ＤＮＡ分子は細胞内に発現され得る。プロモーター配列は、直接ＤＮＡ分子に連結され得、その場合、Ｎ末端の最初のアミノ酸はメチオニンであり、これはＡＴＧ開始コドンによりコードされる。必要であれば、Ｎ末端のメチオニンは、インビトロにおける臭化シアンとのインキュベーション、または細菌メチオニンＮ末端ペプチダーゼとのインビボまたはインビトロインキュベーションにより、タンパク質から切断され得る（ＥＰＯ公開Ｎｏ．２１９２３７）。
【００９１】
融合タンパク質は、直接発現の代替を提供する。通常は、内因性細菌タンパク質またはその他の安定なタンパク質のＮ末端部分をコードするＤＮＡ配列が、異種コーディング配列の５’末端に融合される。発現に際し、この構築物は、２つのアミノ酸配列の融合を提供する。例えば、バクテリオファージλ細胞遺伝子が外来遺伝子の５’末端で連結され得、細菌内で発現され得る。得られた融合タンパク質は、好ましくは、外来遺伝子からバクテリオファージタンパク質を切断するためのプロセッシング酵素（因子Ｘａ）に対する部位を保持している（Ｎａｇａｉら（１９８４）Ｎａｔｕｒｅ ３０９：８１０）。融合タンパク質はまたｌａｃＺ由来の配列を用いて生成され得る（Ｊｉａら（１９８７）Ｇｅｎｅ ６０：１９７，ｔｒｐＥ，Ａｌｌｅｎら（１９８７）Ｊ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． ５：９３；Ｍａｋｏｆｆら（１９８９）Ｊ．Ｇｅｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．１３５：１１、およびＥＰＯ公開Ｎｏ．３２４６４７，ｇｅｎｅｓ）。２つのアミノ酸配列を接続したＤＮＡ配列は、切断部位をコードし得るか、またはコードし得ない。その他の例は、ユビキチン融合タンパク質である。このような融合タンパク質は、好ましくは、外来遺伝子からユビキチンを切断するためのプロセッシング酵素（例えば、ユビキチン特異プロセッシングプロテアーゼ）に対する部位を保持しているユビキチン領域を用いて生成される。この方法によって、そのままの外来タンパク質が単離され得る（Ｍｉｌｌｅｒら（１９８９）Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ７：６９８）。
【００９２】
あるいは、外来タンパク質はまた、細菌で外来タンパク質分泌を提供するシグナルペプチド配列フラグメントを含有する融合タンパク質をコードするキメラＤＮＡ分子をつくることにより、細胞から分泌され得る（米国特許第４，３３６，３３６号）。シグナル配列フラグメントは通常、細胞からのタンパク質分泌を導く疎水性アミノ酸を含有するシグナルペプチドをコードする。タンパク質は、増殖培地（グラム陽性細菌）、または、細胞の内膜と外膜との間に位置する細胞周辺腔（グラム陰性細菌）のいずれかに分泌される。好ましくは、シグナルペプチドフラグメントと外来遺伝子との間でコードされるプロセッシング部位が存在し、これはインビボまたはインビトロにおいて切断され得る。
【００９３】
適切なシグナル配列をコードするＤＮＡは、Ｅ．ｃｏｌｉ外膜タンパク質遺伝子（ｏｍｐＡ）（Ｍａｓｕｉら（１９８３），Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ；Ｇｈｒａｙｅｂら（１９８４）ＥＭＢＯ Ｊ．３：２４３７）およびＥ．ｃｏｌｉアルカリホスファターゼシグナル配列（ｐｈｏＡ），（Ｏｋａら（１９８５）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８２：７２１２）のような、分泌される細菌タンパク質の遺伝子由来であり得る。さらなる例として、種々のＢａｃｉｌｌｕｓ株由来のαーアミラーゼ遺伝子のシグナル配列は、Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓから異種タンパク質を分泌するために使用され得る（Ｐａｌｖａら（１９８２）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ７９：５５８２；ＥＰＯ公開Ｎｏ．２４４０４２）。
【００９４】
通常、細菌により認識される転写終止配列は、翻訳終止コドンに対して３’側に位置する調節領域であり、従って、プロモーターとともにコーディング配列に隣接する。これらの配列は、ＤＮＡにコードされるポリペプチドに翻訳され得るｍＲＮＡの転写を導く。転写終止配列はしばしば、転写終止の助けとなるステムループ構造を形成し得る、約５０ヌクレオチドのＤＮＡ配列を含む。例には、Ｅ．ｃｏｌｉのｔｒｐ遺伝子およびその他の生合成遺伝子のような、強プロモーターを伴った遺伝子由来の転写終止配列が含まれる。
【００９５】
通常、プロモーター、シグナル配列（所望であれば）、目的のコーディング配列、および転写終止配列を含む上記の成分は、発現構築物中に組み立てられる。発現構築物は、細菌のような宿主に安定して維持され得る染色体外エレメント（例えば、プラスミド）のような、レプリコン中に維持される。レプリコンは、１つの複製系を有し、このため、発現、またはクローニングおよび増幅のいずれかのために原核宿主中に維持される。さらに、レプリコンは、高コピー数または低コピー数のプラスミドであり得る。高コピー数のプラスミドは、一般的に、約５から約２００、そして通常約１０から約１５０、の範囲のコピー数を有する。高コピー数のプラスミドを含有する宿主は、好ましくは少なくとも約１０、より好ましくは少なくとも約２０のプラスミドを含有する。高コピー数または低コピー数のいずれかのベクターが、宿主でのベクターの効果および外来タンパク質に依存して選択され得る。
【００９６】
あるいは、発現構築物は、組込みベクターを用いて細菌ゲノムに組み込まれ得る。組込みベクターは通常、ベクターの組込みを可能にする細菌染色体に相同な少なくとも１つの配列を含有する。組込みは、ベクター中の相同ＤＮＡと細菌染色体と間の組換えによると考えられる。例えば、種々のＢａｃｉｌｌｕｓ株由来のＤＮＡで構築された組込みベクターは、Ｂａｃｉｌｌｕｓ染色体に組み込む（ＥＰＯ公開Ｎｏ．１２７３２８）。組込みベクターはまた、バクテリオファージまたはトランスポゾン配列を含有し得る。
【００９７】
通常、染色体外および組込み発現構築物は、形質転換された細菌株の選択を可能にする選択マーカーを含有し得る。選択マーカーは、細菌宿主中で発現され得、アンピシリン、クロラムフェニコール、エリスロマイシン、カナマイシン（ネオマイシン）およびテトラサイクリンのような薬剤に対して細菌を耐性にする遺伝子を含有し得る。（Ｄａｖｉｅｓら、（１９７８）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．３２：４６９）。選択マーカーはまた、ヒスチジン、トリプトファン、およびロイシンの生合成経路でのような、生合成遺伝子を含み得る。
【００９８】
あるいは、上記成分のいくつかは、形質転換ベクター中に組み立てられ得る。形質転換ベクターは通常、レプリコン中に維持されるかまたは組込みベクターに組み込まれる選択マーカーを含有する。
【００９９】
染色体外レプリコンまたは組込みベクターである、発現および形質転換ベクターは、多くの細菌への形質転換のために開発されている。例えば、発現ベクターは、特に以下の細菌のために開発されている：Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ，Ｐａｌｖら（１９８２）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ
７９：５５８２；ＥＰＯ公開Ｎｏ．０３６２５９およびＮｏ．０６３９５３；ＰＣＴ公開Ｎｏ．Ｗｏ８４／０４５４１；Ｅ．ｃｏｌｉ，Ｓｈｉｍａｔａｋｅら（１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ２９２：１２８；Ａｍａｎｎら（１９８５）Ｇｅｎｅ ４０：１８３；Ｓｔｕｄｉｅｒら（１９８６）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．１８９：１１３；ＥＰＯ公開Ｎｏ．０３６７７６，Ｎｏ．１３６８２９およびＮｏ．１３６９０７；Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｃｒｅｍｏｒｉｓ，Ｐｏｗｅｌｌら（１９８８）Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．５４：６５５；Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｌｉｖｉｄａｎｓ，Ｐｏｗｅｌｌら（１９８８）Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．５４：６５５；およびＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｌｉｖｉｄａｎｓ、米国特許第４，７４５，０５６号。
【０１００】
外因性ＤＮＡの細菌宿主への導入方法は当該分野で公知であり、ＣａＣｌ２、または、二価カチオンおよびＤＭＳ０のようなその他の試薬で処理された細菌の形質転換を包含する。ＤＮＡはまた、エレクトロポーレーションにより細菌細胞中に導入され得る。形質転換の方法は、通常形質転換されるべき細菌種により変化する。Ｍａｓｓｏｎら（１９８９）ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ． ６０：２７３；Ｐａｌｖａら（１９８２）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ７９：５５８２；ＥＰＯ公開Ｎｏ．０３６２５９およびＮｏ．０６３９５３；ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ８４／０４５４１、Ｂａｃｉｌｌｕｓに関する；Ｍｉｌｌｅｒら（１９８８）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８５：８５６；Ｗａｎｇら（１９９０）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１７２：９４９、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒに関する；Ｃｏｈｅｎら（１９７３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．６９：２１１０；Ｄｏｗｅｒら（１９８８）Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．１６：６１２７；Ｋｕｓｈｎｅｒ（１９７８）「ＣｏｌＥ１由来プラスミドによるＥ．ｃｏｌｉ形質転換のための改良法（Ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｅ．ｃｏｌｉ ｗｉｔｈ ＣｏｌＥ１−ｄｅｒｉｖｅｄ ｐｌａｓｍｉｄｓ）」， Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｈ．Ｗ．ＢｏｙｅｒおよびＳ．Ｎｉｃｏｓｉａ編）；Ｍａｎｄｅｌら（１９７０）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．５３：１５９；Ｔａｋｅｔｏ（１９８８）Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ ９４９：３１８、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａに関する；Ｃｈａｓｓｙら（１９８７）ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．４４：１７３、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓに関する；Ｆｉｅｄｌｅｒら（１９８８）Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ
１７０：３８、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓに関する；Ａｕｇｕｓｔｉｎら（１９９０） ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．６６：２０３、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓに関する；Ｂａｒａｎｙら（１９８０）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ． １４４：６９８；Ｈａｒｌａｎｄｅｒ（１９８７）「エレクトロポーレーションによるＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｌａｃｔｉｓの形質転換（Ｔｒａｎｓｆｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｌａｃｔｉｓ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ）」，Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃａｌ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ （Ｊ．ＦｅｒｒｅｔｔｉおよびＲ．Ｃｕｒｔｉｓｓ ＩＩＩ編）；Ｐｅｒｒｙら（１９８１）Ｉｎｆｅｃ．Ｉｍｍｕｎ．３２：１２９５；Ｐｏｗｅｌｌら（１９８８）Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．５４：６５５；Ｓｏｍｋｕｔｉら（１９８７）Ｐｒｏｃ．４ｔｈ Ｅｖｒ．Ｃｏｎｇ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｒｙ １：４１２、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓに関する、を参照のこと。
【０１０１】
（ｉｖ．酵母発現）
酵母発現系もまた当業者に公知である。酵母プロモーターは、酵母ＲＮＡポリメラーゼに結合し得、コーディング配列（例えば、構造遺伝子）のｍＲＮＡへの下流（３’）転写を開始し得る、いずれものＤＮＡ配列である。プロモーターは、コーディング配列の５’末端近傍に通常位置する転写開始領域を有する。この転写開始領域は通常、ＲＮＡポリメラーゼ結合部位（「ＴＡＴＡボックス」）および転写開始部位を含む。酵母プロモーターはさらに、上流活性化配列（ＵＡＳ）と呼ばれる第二ドメインを有し得、これは、存在する場合には通常構造遺伝子の遠位に存在する。ＵＡＳにより、調節（誘導可能な）発現が行われる。構成的発現は、ＵＡＳの非存在下で起こる。調節的発現は正または負のいずれかであり得、そのことにより転写を促進または減退する。
【０１０２】
酵母は、活性代謝経路を有する発酵微生物であり、従って、代謝経路の酵素をコードする配列は特に有用なプロモーター配列を提供する。例には、アルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）（ＥＰＯ公開Ｎｏ．２８４０４４）、エノラーゼ、グルコキナーゼ、グルコース−６−リン酸イソメラーゼ、グリセルアルデヒド−３−リン酸−デヒドロゲナーゼ（ＧＡＰまたはＧＡＰＤＨ）、ヘキソキナーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、３−ホスホグリセリン酸ムターゼ、およびピルビン酸キナーゼ（ＰｙＫ）（ＥＰＯ公開Ｎｏ．３２９２０３）が包含される。酸性ホスファターゼをコードする酵母ＰＨＯ５遺伝子もまた、有用なプロモーター配列を提供する（Ｍｙａｎｏｈａｒａら（１９８３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８０：１）。
【０１０３】
さらに、天然に存在しない合成プロモーターもまた、酵母プロモーターとして機能する。例えば、１つの酵母プロモーターのＵＡＳ配列は、別の酵母プロモーターの転写活性化領域に接続され得、合成雑種プロモーターがつくられ得る。このような雑種プロモーターの例には、ＧＡＰ転写活性化領域に連結されたＡＤＨ調節配列が含まれる（米国特許第４，８７６，１９７号および米国特許第４，８８０，７３４号）。雑種プロモーターのその他の例には、ＧＡＰまたはＰｙＫのような解糖酵素遺伝子の転写活性化領域に組み合わされた、ＡＤＨ２、ＧＡＬ４、ＧＡＬ１０、またはＰＨＯ５遺伝子のいずれかの調節配列からなるプロモーターが含まれる（ＥＰＯ公開Ｎｏ．１６４５５６）。さらに、酵母プロモーターには、酵母ＲＮＡポリメラーゼに結合し、転写を開始する能力を有する、非酵母起源の天然に存在するプロモーターが含まれ得る。このようなプロモーターの例には、特に、Ｃｏｈｅｎら（１９８０）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ７７：１０７８；Ｈｅｎｉｋｏｆｆら（１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ２８３：８３５；Ｈｏｌｌｅｎｂｅｒｇら（１９８１）Ｃｕｒｒ．Ｔｏｐｉｃｓ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．９６：１１９；Ｈｏｌｌｅｎｂｅｒｇら（１９７９）「酵母Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅでの細菌抗生物質耐性遺伝子の発現（Ｔｈｅ Ｅｘｐｒｅｓｉｏｎ ｏｆ Ｂａｃｔｅｒｉａｌ Ａｎｔｉｂｉｏｉｃ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｇｅｎｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｙｅａｓｔ Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）」：Ｐｌａｓｍｉｄｓ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ，Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ
Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ （Ｋ．Ｎ．ＴｉｍｍｉｓおよびＡ．Ｐｕｈｌｅｒ編）；Ｍｅｒｃｅｒａｕ−Ｐｕｉｇａｌｏｎら（１９８０）Ｇｅｎｅ １１：１６３；Ｐａｎｔｈｉｅｒら（１９８０）Ｃｕｒｒ．Ｇｅｎｅｔ．２：１０９が、含まれる。
【０１０４】
ＤＮＡ分子は酵母において細胞内に発現され得る。プロモーター配列は、ＤＮＡ分子に直接に連結され得、その場合には、組換えタンパク質のＮ末端の最初のアミノ酸はいつもメチオニンであり、これはＡＴＧ開始コドンによりコードされる。所望であれば、Ｎ末端メチオニンは、インビトロにおける臭化シアンとのインキュベーションにより、タンパク質から切断され得る。
【０１０５】
融合タンパク質は、哺乳類、バキュロウイルス、および細菌発現系と同様に、酵母発現系の代替を提供する。通常、内因性酵母タンパク質またはその他の安定なタンパク質のＮ末端部分をコードするＤＮＡ配列が、異種コーディング配列の５’に融合される。発現に際し、この構築物は、２つアミノ酸配列の融合を提供する。例えば、酵母またはヒトのスーパーオキシドジスムターゼ（ＳＯＤ）遺伝子が、外来遺伝子の５’末端で連結され得、酵母で発現され得る。２つのアミノ酸配列の接続部位ＤＮＡ配列は、切断部位をコードし得るか、またはコードし得ない。例えば、ＥＰＯ公開Ｎｏ．１９６０５６を参照のこと。その他の例は、ユビキチン融合タンパク質である。このような融合タンパク質は、好ましくは、外来タンパク質からユビキチンを切断するためのプロセッシング酵素（例えば、ユビキチン特異プロセッシングプロテアーゼ）に対する部位を保持しているユビキチン領域でつくられる。従って、この方法によってそのままの外来タンパク質が単離され得る（例えば、ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ８８／０２４０６６を参照のこと）。
【０１０６】
あるいは、外来タンパク質はまた、酵母での外来タンパク質の分泌を提供するリーダー配列フラグメントを含有する融合タンパク質をコードする、キメラＤＮＡ分子をつくることにより、細胞から増殖培地に分泌され得る。好ましくは、リーダーフラグメントと外来遺伝子との間でコードされるプロセッシング部位が存在し、インビボまたはインビトロのいずれかで切断され得る。リーダー配列フラグメントは通常、細胞からのタンパク質の分泌を導く疎水性アミノ酸を含有するシグナルペプチドをコードする。
【０１０７】
適切なシグナル配列をコードするＤＮＡは、酵母インベルターゼ遺伝子（ＥＰＯ公開Ｎｏ．０１２８７３；ＪＰＯ公開Ｎｏ．６２，０９６，０８６）およびＡ因子遺伝子（米国特許第４，５８８，６８４号）のような、分泌酵母タンパク質の遺伝子に由来し得る。あるいは、インターフェロンリーダーのような、非酵母起源のリーダーが存在し、これもまた酵母での分泌を提供する（ＥＰＯ公開Ｎｏ．０６００５７）。
【０１０８】
分泌リーダーの好ましいクラスには、酵母α因子遺伝子のフラグメントを用いるリーダーがあり、これは「ｐｒｅ」シグナル配列および「ｐｒｏ」領域の両方を含有する。用いられ得るα因子フラグメントの型には、全長ｐｒｅ−ｐｒｏ α因子リーダー（約８３アミノ酸残基）および切断型α因子リーダー（通常約２５から約５０アミノ酸残基）が含まれる（米国特許第４，５４６，０８３号および米国特許第４，８７０，００８号；ＥＰＯ公開Ｎｏ．３２４２７４）。分泌を提供するα因子リーダーフラグメントを用いる別のリーダーには、第一酵母のｐｒｅ配列でつくられたハイブリッドα因子リーダーが含まれるが、第二酵母のα因子のｐｒｏ領域は含まれない。（例えば、ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ８９／０２４６３を参照のこと）。
【０１０９】
通常、酵母により認識される転写終止配列は、翻訳終止コドンに対して３’側に位置する調節領域であり、従って、プロモーターとともにコーディング領域に隣接する。これらの配列は、ＤＮＡによりコードされるポリペプチドに翻訳され得るｍＲＮＡの転写を導く。転写終止配列およびその他の酵母認識終止配列の例は、解糖酵素をコードする配列などである。
【０１１０】
通常、プロモーター、リーダー（所望であれば）、目的のコーディング配列、および転写終止配列を含む上記の成分は、発現構築物中に組み立てられる。発現構築物はしばしば、酵母または細菌のような宿主中に安定して維持され得る染色体外エレメント（例えば、プラスミド）のような、レプリコン中に維持される。レプリコンは２つの複製系を有し得、このため、例えば、発現のために酵母中に、およびクローニングおよび増幅のために原核宿主中に維持される。このような酵母−細菌シャトルベクターの例には、ＹＥｐ２４（Ｂｏｔｓｔｅｉｎら（１９７９）Ｇｅｎｅ ８：１７−２４）；ｐＣｌ／１（Ｂｒａｋｅら（１９８４）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ ＵＳＡ ８１：４６４２−４６４６）；およびＹＲｐ１７（Ｓｔｉｎｃｈｃｏｍｂら（１９８２）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．１５８：１５７）が含まれる。さらに、レプリコンは、高コピー数または低コピー数のプラスミドであり得る。高コピー数のプラスミドは一般に、約５から約２００の範囲のコピー数を有し、通常約１０から約１５０のコピー数を有する。高コピー数のプラスミドを含有する宿主は、好ましくは少なくとも約１０、より好ましくは少なくとも約２０を有する。高コピー数または低コピー数のベクターは、宿主におけるベクターおよび外来タンパク質の効果に依存して選択され得る。
【０１１１】
あるいは、発現構築物は、組込みベクターを用いて酵母ゲノムに組み込まれ得る。組込みベクターは通常、ベクターの組込みを可能にする、酵母染色体に相同な少なくとも１つの配列を含有し、好ましくは、発現構築物に隣接する２つの相同な配列を含有する。組込みは、ベクター中の相同ＤＮＡと酵母染色体との組換えによると考えられる（Ｏｒｒ−Ｗｅａｖｅｒら（１９８３）Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌ．１０１：２２８−２４５）。組込みベクターは、ベクター中への封入に適切な相同配列を選択することにより、酵母の特異的な座に導かれ得る。１つ以上の発現構築物が組み込まれ得、おそらく産生される組換えタンパク質レベルに影響し得る（Ｒｉｎｅら（１９８３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８０：６７５０）。ベクターに含まれる染色体配列は、ベクター中の１つのセグメントとして存在して、完全ベクターの組込みになり得るか、または、染色体中の隣接セグメントに相同で、ベクター中で発現構築物に隣接する２つのセグメントとして存在して、発現構築物のみの安定な組込みになり得る。
【０１１２】
通常は、染色体外および組込み発現構築物は、形質転換された酵母株の選択を可能にする選択マーカーを含有し得る。選択マーカーは、ＡＤＥ２、ＨＩＳ４、ＬＥＵ２、ＴＲＰ１、およびＡＬＧ７のような、酵母宿主で発現され得る生合成遺伝子、および、ツニカマイシンおよびＧ４１８のそれぞれに対する酵母細胞において耐性を与えるＧ４１８耐性遺伝子を含み得る。さらに、適切な選択マーカーはまた、金属のような毒素成分の存在下で増殖する能力を有する酵母を提供し得る。例えば、ＣＵＰ１の存在は、銅イオンの存在下での酵母の増殖を可能にする（Ｂｕｔｔら（１９８７）Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ，Ｒｅｖ． ５１：３５１）。
【０１１３】
あるいは、上記成分のいくつかは、形質転換ベクター中に組み立てれられ得る。形質転換ベクターは通常、レプリコン中に維持されるかまたは組込みベクターに組み込まれる選択マーカーを含有する。
【０１１４】
染色体外レプリコンまたは組込みベクターである、発現および形質転換ベクターは、多くの酵母の形質転換のために開発されている。例えば、発現ベクターは、特に以下の酵母のために開発されている：Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ（Ｋｕｒｔｚら（１９８６）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ． ６：１４２）；Ｃａｎｄｉｄａ ｍａｌｔｏｓａ（Ｋｕｎｚｅら（１９８５）Ｊ．Ｂａｓｉｃ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ． ２５：１４１）；Ｈａｎｓｅｎｕｌａ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈａ（Ｇｌｅｅｓｏｎら（１９８６）Ｊ．Ｇｅｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ １３２：３４５９；Ｒｏｇｇｅｎｋａｍｐら（１９８６）Ｍｏｌ．Ｇｅｎ．Ｇｅｎｅｔ．２０２：３０２）；Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｆｒａｇｉｌｉｓ（Ｄａｓら（１９８４）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１５８：１１６５）；Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｌａｃｔｉｓ（Ｄｅ Ｌｏｕｖｅｎｃｏｕｒｔら（１９８３）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１５４：７３７；Ｖａｎ ｄｅｎ Ｂｅｒｇら（１９９０）Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ８：１３５）；Ｐｉｃｈｉａ ｇｕｉｌｌｅｒｉｍｏｎｄｉｉ（Ｋｕｎｚｅら（１９８５）Ｊ．Ｂａｓｉｃ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２５：１４１）；Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ（Ｃｒｅｇｇら（１９８５）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．５：３３７６；米国特許第４，８３７．１４８号および米国特許第４，９２９，５５５号）；Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ（Ｈｉｎｎｅｎら（１９７８）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ７５：１９２９；Ｉｔｏら（１９８３）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１５３：１６３）；Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｐｏｍｂｅ（Ｂｅａｃｈら（１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ３００：７０６）；および、Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ（Ｄａｖｉｄｏｗら（１９８５）Ｃｕｒｒ．Ｇｅｎｅｔ．１０：３８０４７１ Ｇａｉｌｌａｒｄｉｎら（１９８５）Ｃｕｒｒ．Ｇｅｎｅｔ．１０：４９）。
【０１１５】
外因性ＤＮＡの酵母宿主への導入方法は、当該分野では公知であり、通常は、スフェロプラストまたは完全酵母細胞をアルカリカチオンで処理する形質転換を包含する。形質転換方法は通常、形質転換される酵母種により変化する。例えば、Ｋｕｒｔｚら（１９８６）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．６：１４２；Ｋｕｎｚｅら（１９８５）Ｊ．Ｂａｓｉｃ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２５：１４１、Ｃａｎｄｉｄａに関する；Ｇｌｅｅｓｏｎら（１９８６）Ｊ．Ｇｅｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｙ．１３２：３４５９；Ｒｏｇｇｅｎｋａｍｐら（１９８６）Ｍｏｌ．Ｇｅｎ．Ｇｅｎｅｔ．２０２：３０２、Ｈａｎｓｅｎｕｌａに関する；Ｄａｓら（１９８４）Ｊ．ｂｉｏｔｅｒｉｏｌ．５８：１１６５；Ｄｅ Ｌｏｕｖｅｎｃｏｕｒｔら（１９８３）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１５４：１１６５；Ｖａｎ ｄｅｎ Ｂｅｒｇら（１９９０）Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ８：１３５、Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓに関する；Ｃｒｅｇｇら（１９８５）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．５：３３７６；Ｋｕｎｚｅら（１９８５）Ｊ．Ｂａｓｉｃ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２５：１４１；米国特許第４，８３７，１４８号および米国特許第４，９２９，５５５号、Ｐｉｃｈｉａに関する；Ｈｉｎｎｅｎら（１９７８）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ７５；１９２９；Ｉｔｏら（１９８３）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１５３：１６３、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓに関する；Ｂｅａｃｈら（１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ３００：７０６、Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓに関する；Ｄａｖｉｄｏｗら（１９８５）Ｃｕｒｒ．Ｇｅｎｅｔ．１０：３９；Ｇａｉｌｌａｒｄｉｎら（１９８５）Ｃｕｒｒ．Ｇｅｎｅｔ．１０：４９、Ｙａｒｒｏｗｉａに関する；参照のこと。
【０１１６】
（Ｅ．ワクチン）
本明細書中で考察されている各Ｈ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質は、単一ワクチン候補物として、または１つ以上のその他の抗原との組み合わせで使用され得、後者はＨ．ｐｙｌｏｒｉまたはその他の病原のいずれかに由来する。好ましくは「カクテル」ワクチンであり、例えば、細胞毒素（ＣＴ）抗原、ＣＡＩタンパク質、およびウレアーゼを含有する。さらに、ｈｓｐが、これらの成分の１つ以上に対して加えられ得る。これらのワクチンは、予防剤（感染を予防するため）または治療剤（感染後に疾患を治療するため）のいずれかであり得る。
【０１１７】
このようなワクチンは、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗原または抗原類を、通常は「薬学的に受容可能なキャリア」との組合せで含有し、このキャリアは、この組成物が与えられる個体に対して有害な抗体の産生をそれ自身が誘導しないいずれものキャリアを含む。適切なキャリアは、典型的には、タンパク質、多糖類、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、アミノ酸ポリマー、アミノ酸コポリマー、脂質凝集体（例えば、油滴またはリポソーム）、および不活性ウイルス粒子のような、大きくて徐々に代謝される高分子である。このようなキャリアは、当業者に周知である。さらに、これらのキャリアは、免疫刺激剤（「アジュバント」）として機能し得る。さらに、抗原は、ジフテリア、破傷風、コレラ、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉなどの病原体のような細菌トキソイドにコンジュゲートされ得る。
【０１１８】
組成物の効果を増強させる好ましいアジュバントには、以下が包含されるが、これらに限定されない：（１）アルミニウム塩（ａｌｕｍ）（水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウムなど）；（２）水中油型エマルジョン製剤〔ムラミルペプチド（下記を参照）のようなその他の特異免疫刺激剤または細菌細胞壁成分を伴うまたは伴わない〕、例えば、（ａ）ＭＦ５９（ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ９０／１４８３７）：５％スクワレン、０．５％Ｔｗｅｅｎ ８０、および０．５％Ｓｐａｎ ８５〔必須ではないが必要に応じて、種々の量のＭＴＰ−ＰＥ（下記を参照）を含有する〕を含有して、１１０Ｙ型マイクロフルイダイザー（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ，Ｎｅｗｔｏｎ，ＭＡ）のようなマイクロフルイダイザーを使用して、サブミクロン粒子に処方される；（ｂ）ＳＡＦ：１０％スクワレン、０．４％Ｔｗｅｅｎ ８０、５％プルロニック（ｐｌｕｒｏｎｉｃ）−ブロックポリマーＬ１２１、およびｔｈｒ−ＭＤＰ（下記を参照）を含有し、マイクロフルイダイザーにかけてサブミクロン粒子エマルジョンにされるか、ボルテックスにかけてより大きな粒子サイズのエマルジョンを生成する；および、（ｃ）ＲｉｂｉＴＭアジュバント系（ＲＡＳ）（Ｒｉｂｉ Ｉｍｍｕｎｏｃｈｅｍ，Ｈａｍｉｌｔｏｎ，ＭＴ）：２％スクワレン、０．２％Ｔｗｅｅｎ
８０、および、１つ以上の細菌細胞壁成分（モノホスホリルリピド（ｍｏｎｏｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌｉｐｉｄ） Ａ（ＭＰＬ）、トレハロースジミコレート（ＴＤＭ）、および細胞壁骨格（ＣＷＳ）よりなる群にから選ばれる、好ましくはＭＰＬ＋ＣＷＳ（ＤｅｔｏｘＴＭ）を含有する；（３）サポニンアジュバント（例えばＳｔｉｍｕｌｏｎＴＭ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ，Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ，ＭＡ））が使用され得るか、または、ＩＳＣＯＭ（免疫刺激複合体）のような、それらからつくられた粒子；（４）完全フロイントアジュバント（ＣＦＡ）および不完全フロイントアジュバント（ＩＦＡ）；（５）サイトカイン（例えば、インターロイキン（ＩＬ−１、ＩＬ−２など）、マクロファージコロニー刺激因子（Ｍ−ＣＳＦ）、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）など）；および、（６）組成物の効果を増強するための免疫刺激剤として作用するその他の物質。ＡｌｕｍおよびＭＦ５９が好ましい。
【０１１９】
上記のように、ムラミルペプチドには、Ｎ−アセチル−ムラミル−Ｌ−トレオニル−Ｄ−イソグルタミン（ｔｈｒ−ＭＤＰ）、Ｎ−アセチル−ノルムラミル−Ｌ−アラニル−Ｄ−イソグルタミン（ｎｏｒ−ＭＤＰ）、Ｎ−アセチルムラミル−Ｌ−アラニル−Ｄ−イソグルタミニル−Ｌ−アラニン−２−（１’−２’−ジパルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ヒドロキシホスホリルオキシ（ｈｕｙｄｒｏｘｙｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌｏｘｙ））−エチルアミン（ＭＴＰ−ＰＥ）などが含まれるが、これらに限定されない。
【０１２０】
免疫原性組成物（例えば、抗原、薬学的に受容可能なキャリア、およびアジュバント）は典型的に、水、生理食塩水、グリセロール、エタノールなどのような希釈剤を含有する。さらに、湿潤または乳化剤、ｐＨ緩衝物質などのような補助物質が、このような賦形剤中に存在し得る。
【０１２１】
典型的には、免疫原性組成物は、溶液または懸濁液のいずれかとして注射用に調製される；注射の前に液体賦形剤に溶解または懸濁するのに適切な固形もまた、調製され得る。薬学的に受容可能なキャリアについて上記で考察したように、調製物は、アジュバント効果を増強するために、エマルジョンにされるか、またはリポソームにカプセル化され得る。
【０１２２】
ワクチンとして使用される免疫原性組成物は、免疫学的に有効な量の抗原ポリペプチド、および必要であれば、上記成分のいかなる他の成分をも含有する。「免疫学的に有効な量」とは、単回投与でまたは連続投与の一部として個体に投与される量が、治療または予防に有効であることを意味する。この量は、処置される個体の健康状態および身体条件、処置される個体の分類学上のグループ（例えば、ヒト以外の霊長類、霊長類など）、抗体を合成するための個体の免疫系の能力、所望の予防程度、ワクチン処方、医療状況での治療医の評価、およびその他の関連因子に依存して変化する。その量は比較的広範囲にあり、所定の試行により決定され得ると思われる。
【０１２３】
免疫原性組成物は従来より非経口的に、例えば、皮下または筋肉内注射により、投与される。その他の投与形態に適した処方には、経口および肺への処方、坐薬、および経皮投与が含まれる。経口処方は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質に対して最も好ましい。投与処置は、単回投与スケジュールまたは複数回投与スケジュールであり得る。ワクチンは、その他の免疫調節剤と組み合わせて投与され得る。
【０１２４】
（Ｆ．免疫診断アッセイ）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗原は、抗体レベルを検出するために免疫アッセイにおいて使用され得（または逆に、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗体が抗原レベルを検出するために使用され得る）、特に、胃十二指腸疾患および十二指腸潰瘍との相関が得られ得る。免疫アッセイは、よく判っている組換え抗原に基づいて、今日使用されている観血的診断法に置き換えられるように開発され得る。例えば、血液または血清試料を包含する生物学的試料中のＨ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質に対する抗体が、検出され得る。免疫アッセイの設計は非常に多様であり、これらの多様性は当該分野では公知である。免疫アッセイのプロトコールは、例えば、競合、直接反応、またはサンドイッチ型アッセイに基づき得る。プロトコールはさらに、例えば、固体支持体を使用し得るか、または免疫沈降法によるものであり得る。ほとんどのアッセイは、標識された抗体またはポリペプチドの使用を包含する；その標識は、例えば、蛍光、化学発光、放射性、または染色分子であり得る。プローブからのシグナルを増幅するアッセイもまた周知である；その例は、ビオチンおよびアビジンを使用するアッセイ、ならびに、ＥＬＩＳＡアッセイのような酵素が標識および介在した免疫アッセイである。
【０１２５】
免疫診断に適した、適切な標識試薬を含むキットが、適当な容器中に、本発明の組成物を含む適切な材料を、アッセイの実施に必要とされるその他の試薬および材料（例えば、適切な緩衝液、塩溶液など）、ならびにアッセイの説明書とともに包装することにより、構成される。
【実施例】
【０１２６】
（Ｇ．実施例）
以下に示されている実施例は、当業者が実施するための指針として提供され、いかなる方法においても本発明を限定するようには構成されていない。
【０１２７】
（ｉ．Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ細胞毒素（ＣＴ）抗原）
（１．材料および方法）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ増殖およびＤＮＡ単離に関する一般的な材料および方法については、ＣＡＩ抗原およびｈｓｐのそれぞれに関する、以下のｉｉ節およびｉｉｉ節を参照のこと。
【０１２８】
（ａ．クローニング）
縮重オリゴヌクレオチドの２つの混合物を、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓモデル３８０ＢのＤＮＡシンセサイザーを使用して、合成した。これらの混合物を、Ｇｅｎａｍｐ ＰＣＲキットを使用して、製造業者の指示に従い、２００ｎｇの精製ＤＮＡと１００μｌのポリメラーゼ連鎖反応に４μＭの濃度で使用した。この反応物を、９４℃で１分間、４８℃で２分間、および５６℃で２分間インキュベートした。反応混合物をこの条件に３０サイクル供した。
【０１２９】
この反応の生成物をアガロースゲル電気泳動により分析すると、約８７ｂｐの顕著なＤＮＡフラグメントが現れた。制限酵素ＸｂａＩおよびＥｃｏＲＩでの消化後に、そのフラグメントを、前もってＸｂａＩおよびＥｃｏＲＩで消化したＢｌｕｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋（Ｓｔｒａｔｇｅｎｅ）プラスミドに連結した。混合した連結物を使用して、（２００Ω）ａ ＢｉｏＲａｄ Ｇｅｎｅ Ｐｕｌｓｅｒ（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）を使用する２０００Ｖおよび２５μＦでのエレクトロポレーションにより、コンピテントＥ．ｃｏｌｉを形質転換した。形質転換されたＥ．ｃｏｌｉを、１００μｇ／ｍＬのアンピシリンを含有するＬ−寒天プレート上での増殖に対して選択した。プラスミドＤＮＡは、陽性Ｅ．ｃｏｌｉ単離物から抽出して、Ｓｅｑｕｅｎａｓｅ ２（Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）ＤＮＡ配列決定キットを使用し、製造業者の指示に従って配列分析にかけた。
【０１３０】
（ｂ．ライブラリーの調製）
（１）ＨｉｎｄＩＩＩフラグメントのライブラリー
７μｇの精製ＤＮＡを、制限酵素ＨｉｎｄＩＩで完全に消化した。３μｇのＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋プラスミドＤＮＡを、ＨｉｎｄＩＩＩで完全に消化し、次に、仔ウシ腸ホスファターゼで処理した。両ＤＮＡ混合物を、水飽和フェノールと撹拌して精製し、次に６７％Ｖ／Ｖまでエチルアルコールを加えて沈澱させた。両ＤＮＡを５０μＬの水に再懸濁させた。０．７μｇのＤＮＡフラグメントを、２５ ｍＭ Ｔｒｉｓ（ｐＨ７．５）、１０ｍＭ ＭｇＣｌ２および５ユニットのＴ４ ＤＮＡリガーゼを含有する溶液５０μＬ中の、０．３μｇのＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＤＮＡと混合した。この混合物を１５℃で２０時間インキュベートし、その後、ＤＮＡを水飽和フェノールで抽出して、エチルアルコールで沈澱させた。続いて、そのＤＮＡを５０μＬの水に再懸濁させた。エレクトロポーレーションにより、このＤＮＡ１μｇをＥ．ｃｏｌｉに導入して、約３０００−１０，０００のアンピシリン耐性細菌コロニーを得た。
【０１３１】
２）ＥｃｏＲＩフラグメントのライブラリー
約０．７μｇのＥｃｏＲＩ消化ＤＮＡを精製し、前もってＥｃｏＲＩで消化して仔ウシ腸ホスファターゼで処理しておいた０．４５μｇのＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋プラスミドと混合した。そのフラグメントを５０μＬの溶液中で連結した。精製および沈澱の後に、そのＤＮＡを５０μＬの水に再懸濁させた。この溶液１μＬによるＥ．ｃｏｌｉのエレクトロポレーションで、約２００のアンピシリン耐性細菌コロニーを得た。
【０１３２】
さらなるクローニング用のゲノムから適切な制限フラグントを同定するために、プラスミドを３２ｐで均一に標識し、種々の制限酵素で消化した株ＣＣＵＧ由来のＤＮＡを分析するためのプローブとして使用し、アガロースゲル電気泳動で分離し、そしてニトロセルロースフィルターに移した。そのプローブにより、単一の約３．５ｋｂのＨｉｎｄＩＩＩ制限フラグメントが現れた。ＨｉｎｄＩＩＩ消化ＤＮＡフラグメントのライブラリーを調製し、Ｂｌｕｅｓｃｒｉｐｔプラスミドベクターにクローニングした。このライブラリーを、予めクローニングしておいた８７ｂｐフラグメントに対応する３２ｐ標識ＤＮＡでスクリーニングした。同一の約３．３ｋｂｐのＨｉｎｄＩＩＩフラグメントを含有する２つのクローンが同定された。これらのＨｉｎｄＩＩＩフラグメントのＤＮＡ配列決定により、前記の８７ｋＤａ細胞毒素のアミノ末端に対応する２３アミノ酸をコードし得る配列が明らかになった。これらの配列は、ＨｉｎｄＩＩＩ制限酵素部位により境界を定められフラグメントの末端で終止する、約３００ヌクレオチドのオープンリーディングフレームの部分を含有した。また、この配列からは、ＨｉｎｄＩＩＩ部位から１２０ｂｐ離れた推定オープンリーディングフレーム内にＥｃｏＲＩ制限部位が存在することが明らかになった。
【０１３３】
ＥｃｏＲＩ部位とＨｉｎｄＩＩＩ部位との間の配列に対応する３２ｐ標識プローブを、Ｂｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫベクターにクローニングされたＤＮＡ由来のＥｃｏＲフラグメントのライブラリーをスクリーニングするために使用した。このプローブにより、２つのクローンが、約７．３ｋｂｐフラグメントを含有することが明らかになった。このフラグメントのＤＮＡ配列決定により、３．２ｋｂｐのＨｉｎｄＩＩＩフラグメントから決定された配列と重複した、連続的なオープンリーディングフレームがあることが判った。これらの重複フラグメントのＤＮＡ配列、および、含有される１つの長いオープンリーディングフレームの概念的な（ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ）翻訳を、それぞれ図１〜３および４に示す。
【０１３４】
これらのクローンは非常に不安定であることが認められたことは注目されるべきである。スクリーニングで同定された最初のコロニーは、あまりにも小さいので検出が困難であった。１６−１８時間の継代培養の従来方法によるこれらのクローンの広がりは、ＤＮＡ再配列および欠失のために非常に不均一な群のプラスミドとなった。これらのクローンの十分な量を、抗生物質選択のない８−１０時間の継代培養により増殖させた。この様式では、プラスミドの収量は比較的に少ないが、生存再配列プラスミドを含有する細菌の選択および副産物を排除した。
【０１３５】
（Ｃ．ＤＮＡライブラリーのスクリーニング）
顕著な８７ ｂｐフラグメントを含有するＰＣＲ反応産物を、Ｐｒｉｍｅ−ａ−ｇｅｎｅキット（Ｐｒｏｍｅｇａ）を使用するランダムプライマー法により３２ｐで標識した。この標識プローブを、ニトロセルロースフィルター上に固定された約３０００の細菌クローン由来のＤＮＡとのハイブリダイゼーション反応に使用した。ハイブリダイゼーション反応は、０．３Ｍ ＮａＣｌ溶液中６０℃で実施した。陽性細菌クローンを発展させて、プラスミドＤＮＡを調製した。プラスミドは、約３．３ｋｂのＤＮＡ挿入断片を含有し、ＴＯＸＨＨ１と呼ばれた。
【０１３６】
図１〜３に示されている２９２位と４１０位との間の配列を含有する１２０ｂｐフラグメントは、プラスミドＴＯＸＨＨ１由来であり、ＥｃｏＲＩフラグメントのライブラリーの約４００コロニーをスクリーニングするために使用した。約７．３ｋｂのＤＮＡ配列を含有し、ＴＯＸＥＥ１と呼ばれる陽性クローンを単離した。
【０１３７】
図１〜３に示されているヌクレオチド配列は、クローンＴＯＸＨＨ１およびＴＯＸＥＥ１から、Ｓｅｑｕｅｎａｓｅ ２配列決定キットを使用して得た。図１〜３の１位と４１０位との間のヌクレオチオドをＴＯＸＨＨ１から得、そして、２９１位と３５０７位との間のヌクレオチドをＴＯＸＥＥ１から得た。プラスミドＴＯＸＨＨ１およびＴＯＸＥＥ１を含有するＥ．ｃｏｌｉをアメリカンタイプカルチャーコレクションに寄託した。下記を参照のこと。
【０１３８】
（ｄ．細胞毒素に対する抗血清の調製）
図１〜３に示されている配列のヌクレオチド１１６ー４１３に対応するＤＮＡフラグメントを、細菌発現ベクターｐｅｘ ３４ Ａにクローニングし、細菌プロモーターの誘導で、細胞毒素ポリペプチドのアミノ酸に融合され、以前に同定された２３アミノ酸を含有する、ＭＳ２ポリメラーゼポリペプチドの一部を含有する融合タンパク質を産生させた。この融合タンパク質の約２００μｇを、アクリルアミド電気泳動で部分精製し、標準的な方法でウサギを免疫するために使用した。
【０１３９】
１ヶ月間隔３回の免疫後に採取したこれらのウサギからの抗血清を、標準的なイムノブロッティング実験に、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの細胞毒素陽性株および細胞毒素陰性株からのタンパク質抽出物をプローブするために使用した。その抗血清は、見かけの分子量１００ｋＤａの、変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動上で移動したポリペプチドを現した。このポリペプチドは、細胞毒素陽性株のタンパク質抽出物には検出されたが、細胞毒素陰性株には検出されなかった。免疫前に採取した血清は、このポリペプチドと反応しなかった。
【０１４０】
（ｅ．空胞化活性の部分精製）
６ｍｇ／ｍｌの濃度のＨ．ｐｙｌｏｒｉ全膜を、１％ ＣＨＡＰＳ、０．５Ｍ
ＮａＣｌ、１０ｍＭ Ｈｅｐｅｓ（ｐＨ ７．４）、２．５ｍＭ ＥＤＴＡ、２０％スクロース溶液に、４℃で１時間溶解した。次に、この混合物を、３０％、３５％、４０％、および５５％スクロース段階を含む、不連続スクロースグラジエントにかけ、そして２００００ｘｇで１７時間超遠心分離にかけた。グラジエントにかけたものを分画して、各画分を空胞化活性およびウレアーゼ活性に対して試験した。ウレアーゼ活性に関連した空胞化活性を、グラジエント画分のいくつかに認めた。空胞化活性のピークもまた、グラジエントの一番高い画分に認め、これらの画分には、本質的にウレアーゼ活性はなかった。
【０１４１】
このウレアーゼ非依存空胞化活性を、２０％から３４％の濃度の間の硫酸アンモニウムによる段階沈澱法（ｓｔｅｐｗｉｓｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ）によってさらに分画した。異なる濃度の硫酸アンモニウムで沈澱させたタンパク質の変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動で顕著な約１００ｋＤａポリペプチドが現れ、このポリペプチドは空胞化活性に関して精製された。このポリペプチドは、上記の組換え融合タンパク質に対してつくられたウサギ抗血清により認識された。
【０１４２】
（２．結果）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉゲノムの約１０ｋｂｐに対応する２つの重複フラグメントがクローニングされた。これらのクローンは、１２９６アミノ酸（図４に示されている）のポリペプチドをコードし得る３９６０ｂｐ（図１〜３に示されている）からなる遺伝子を含有する。この推定ポリペプチドの分子量は１３９．８ｋｄである。図１〜３における１８位のメチオニンコドンの９ｂｐ上流のヌクレオチド配列ＡＧＧＡＡＧは、シャイン−ダルガーノコンセンサス配列（ｔｈｅ ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｓｈｉｎｅ−Ｄａｌｇａｒｎｏ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）に密接に類似しており、このメチオニンがポリペプチド合成の開始メチオニンに相当するという仮説を支持する。図１〜３の３９０６位の推定終止コドンの１０ｂｐ下流に始まる３０ｂｐヌクレオチド配列は、原核転写ターミネーターの構造に密接に類似しており、メッセンジャーＲＮＡコーディング配列の末端に相当すると思われる。
【０１４３】
細胞毒素遺伝子は、以下の基準により、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ空胞化活性のポリペプチド前駆体をコードするとして定義される：
（ｉ）推定ポリペプチドは、以前に記載された８７ｋＤａ空胞化タンパク質（Ｃｌｏｖｅｒら、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６７：１０５７０−７５（１９９２））のアミノ末端として同定された２３アミノ酸配列（図４、３４−５６位）を含有する。この配列は、原核リーダー配列に類似する３３アミノ酸の後に続き、従って、この配列は、成熟タンパク質のアミノ末端に相当すると思われる；
（ｉｉ）目的のアミノ末端を含有する推定ポリペプチドの１００アミノ酸フラグメントに特異的なウサギ抗血清は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの細胞毒素陽性株の１００ｋＤａポリペプチドを認識したが、細胞毒素陰性株では認識しなかった。この１００ｋＤａポリペプチドは、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ膜から空胞化活性に対して精製する。
【０１４４】
まとめて、本明細書中に記載された遺伝子は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ細胞毒素活性に関連の１００ｋＤａポリペプチドにプロセスされる約１４０ｋＤａポリペプチドをコードする。以前に記載された８７ｋＤａポリペチドは、１００ｋＤａポリペプチドがさらにプロセスされたか、または精製中のタンパク質分解によるかのいずれかにちがいない。
【０１４５】
（ｉｉ．Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ＣＡＩ抗原）
（１．材料および方法）
（ａ．材料の起源）
クローンＡ１、６４／４、Ｇ５、Ａ１７、２４および５７／Ｄは、λｇｔ１１ライブラリーから得た。クローンＢ１は、ＨｉｎｄＩＩＩフラグメントのゲノムプラスミドライブラリーから得た。００７はＰＣＲにより得た。細胞毒素を産生するＨ．ｐｙｌｏｒｉ株は、以下である：Ｇ１０、Ｇ２７、Ｇ２９、Ｇ３２、Ｇ３３、Ｇ３９、Ｇ５６、Ｇ６５、Ｇ１０５、Ｇ１１３Ａ。非細胞毒素株は、以下である：Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２５、Ｇ４７、Ｇ５０、Ｇ２０４。それらは、Ｇｒｏｓｓｅｔｏ Ｈｏｓｐｉｔａｌ（Ｔｕｓｃａｎｙ，Ｉｔａｌｙ）の内視鏡検査生検標本から単離された。株ＣＣＵＧ １７８７４（細胞毒素陽性）はＣｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｏｔｈｅｂｏｒｇから得た。非細胞毒素株Ｐｙｌｏ ２Ｕ＋（ウレアーゼ陽性）およびＰｙｌｏ ２Ｕ−（ウレアーゼ陰性）は、Ｆ． Ｍｅｇｒａｕｄ， Ｃｅｎｔｒｅ Ｈｏｓｐｉｔａｌｉｅｒ，Ｂｏｒｄｅａｕｘ（Ｆｒａｎｃｅ）から得た。Ｅ．ｃｏｌｉ株のＤＨ１０Ｂ（Ｂｅｔｈｅｓｄａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）、ＴＧ１、Ｋ１２ΔＨ１Δｔｒｐ、Ｙ１０８８、Ｙ１０８９、Ｙ１０９０は、当該分野では公知である。プラスミドＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ，Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＣＡ）を、クローニング用ベクターとして使用した。ＭＳ２融合タンパク質の発現用の、ｐＥｘ３４
ａ、ｂ、ｃプラスミドは、以前に記載されている。ライブラリー発現に使用されたλｇｔ１１ファージベクターは、λｇｔ１１クローニングシステムキット（Ｂｅｔｈｅｓｄａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）からのものである。Ｅ．ｃｏｌｉ株は、ＬＢ培地（２４）で培養した。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株は、選択培地（５％ウマ血液、Ｄｅｎｔ ｏｒ Ｓｋｉｒｒｏｗ’ｓ抗生物質補充のＣｏｌｕｍｂｉａ寒天ベース、０．２％シクロデキストリン）、または、５％ ウシ胎児血清（６）または０．２％シクロデキストリン（２５）を含有するＢｒｕｃｅｌｌａ肉汁液体培地にプレートした。
【０１４６】
（ｂ．Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの増殖およびＤＮＡ単離）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株は、３７℃で３日間、固体培地または液体培地中で培養した。両方とも、Ｏｘｏｉｄ（Ｂａｓｉｎｇｓｔｏｋｅ，Ｅｎｇｌａｎｄ）またはＢｅｃｔｏｎ ａｎｄ Ｄｉｃｋｉｎｓｉｎ（Ｃｏｃｋｅｙｓｖｉｌｌｅ，ＭＤ）ガスパックジェネレーターを使用した微好気性環境中、または、５％ＣＯ２補充空気を含有するインキュベーター（２６）中で培養した。細菌を採取して、最終濃度１００μｇ／ｍｌのリゾチームを含有するＳＴＥ（ＮａＣｌ ０．１Ｍ、Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ １０ｍＭ（ｐＨ８）、ＥＤＴＡ １ｍＭ（ｐＨ８））に再懸濁させ、室温で５分間インキュベートした。細菌を溶解するために、最終濃度１％にＳＤＳを加え、６５℃に加熱した。プロテイナーゼＫを最終濃度２５μｇ／ｍｌに加えた後、溶液を５０℃で２時間インキュベートした。ＤＮＡを、臭化エチジウムを加えたＣｓＣｌグラジエントにより精製し、７７％エタノールで沈澱させて封入ガラスキャピラリーで回収した。
【０１４７】
（ｃ．λｇｔ１１発現ライブラリーの構築およびスクリーニング）
λｇｔ１１発現ライブラリーを作製するために、制限酵素ＨａｅＩＩＩおよびＡｌｕＩで部分消化した、ＣＣＵＧ １７８７４株由来のゲノムＤＮＡを使用した。０．８％アガロースゲル上での分画後、０．６ｋｂと８Ｋｂとの間の大きさのＤＮＡを、Ｃｏｓｔａｒ Ｓｐｉｎ−Ｘ（０．２２ミクロン）微量遠心分離フィルターを使用して溶出した。各消化からの産物を合わせて、λｇｔ１１クローニングシステムキット（Ｂｅｔｈｅｓｄａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）およびＧｉｇａｐａｃｋ ＩＩ Ｇｏｌｄパッケージングキット（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ，Ｌａ Ｊｏｌｌａ， ＣＡ）を使用して、発現ライブラリーを構築するために使用した。０．８−１ｘ１０６個の組換えファージを含有するライブラリーをＥ．ｃｏｌｉ Ｙ１０８８で増幅し、１０９ファージ／ｍｌの力価、８５％組換え、平均挿入断片の大きさ９００塩基対の溶解物１５０ｍｌを得た。Ｐｒｏｔｏｂｌｏｔシステム（Ｐｒｏｍｅｇａ，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）を使用する標準的な方法により、免疫学的スクリーニングを実施した。
【０１４８】
（ｄ．プラスミドライブラリーの構築）
ＥＭＢＬ４またはλＤａｓｈのような標準ベクターを使用する、部分消化された染色体ＤＮＡの完全ゲノムライブラリーを作製する試みは、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉＤＮＡクローニングにおいての多くの著者により記載された困難に直面し、十分なライブラリーを得られなかった。従って、制限酵素ＨｉｎｄＩＩＩで消化し、Ｂｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋にクローニングした株ＣＣＵＧ １７８７４、Ｇ３９およびＧ５０由来のゲノムＤＮＡを使用して、部分ライブラリーを得た。ＤＮＡ連結、Ｅ． ｃｏｌｉ ＤＨ １０Ｂのエレクトロポレーション、スクリーニング、およびライブラリー増幅を実施した。１０％を超えないバックグラウンドとともに７００００から８５０００の範囲のコロニーを有するライブラリーを得た。
【０１４９】
（ｅ．ＤＮＡ操作およびヌクレオチド配列決定）
ＤＮＡ操作を標準的な方法によって実施した。ＤＮＡ配列決定をＳｅｑｕｅｎａｓｅ ２．０（ＵＳＢ）を使用して実施し、図５に示されているＤＮＡフラグメントをＢｌｕｓｃｒｉｐｔ ＫＳ＋にサブクローニングした。各鎖を少なくとも３回配列決定した。ＤＮＡクローンが入手できなかった１５３３と２２８９との間の領域をＰＣＲにより増幅し、非対称ＰＣＲ、および増幅産物の直接配列決定により配列決定した。この領域の重複は、ｏｎｅ ａｎｄ ｄｏｕｂｌｅ ｓｉｄｅ ａｎｃｈｏｒｅｄ ＰＣＲにより確認した：５’付着末端ＨｉｎｄＩＩＩ配列、およびＣｌａＩ、ＳａｌＩ、ＸｈｏＩの認識部位を含むエクスターナルユニバーサルアンカー（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ａｎｃｈｏｒ）（５’−ＧＣＡＡＧＣＴＴＡＴＣＧＡＴＧＴＣＧＡＣＴＣＧＡＧＣＴ−３’／５’−ＧＡＣＴＣＧＡＧＴＣＧＡＣＡＴＣＧＡ−３’）を、プライマー伸長ＤＮＡに連結して増幅した。次に、入れられた（ｎｅｓｔｅｄ）プライマーによるＰＣＲの第二ラウンドを使用して、クローニングおよび配列決定に適したＤＮＡフラグメントを得た。ＤＮＡ配列データを集めて、ＶＭＳ下のＶＡＸ ３９００走査ＧＣＧパッケージ（Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）により分析した。ＥＭＢＬ ＶＡＸｃｌｕｓｔｅｒを使用して、ＧｅｎＢａｎｋおよびＥＭＢＬデータベースを調べた。
【０１５０】
（ｆ．タンパク質調製およびＥＬＩＳＡ）
タンパク質抽出物を、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉペレットを６Ｍグアニジンで処理して得た。ウエスタンブロッティング、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ、電気溶出を、標準的な方法で実施した。融合タンパク質を誘導し、ｅｌｅｃｔｒｏｃｕｔｉｏｎまたはイオン交換クロマトグラフィーにより精製した。精製タンパク質を、ウサギを免疫するため、およびＥＬＩＳＡアッセイのマイクロタイタープレートをコーティングするために使用した。正常粘膜保有者、血液供給者、および患者に由来する血清は、Ａ．Ｐｏｎｚｅｔｔｏ（Ｔｏｒｉｎｏ，Ｉｔａｌｙ）から得た。臨床診断は、胃生検の組織学に基づいた。試料の空胞化活性は、Ｃｏｖｅｒら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．５９：１２６４−７０（１９９１）に記載されているようにＨｅＬａ細胞で試験した。
【０１５１】
（２．結果）
（ａ．免疫優性および細胞毒性）
胃十二指腸疾患にかかっている患者由来の血清でプローブされたＨ．ｐｙｌｏｒｉグアニジン抽出物のウエスタンブロットは、クーマシーブルー染色ゲルでの主要でない成分である１３０ｋＤａのタンパク質が、試験された全血清により強く認識されることを示した。ＣＡＩタンパク質を電気溶出し、ウエスタンブロットでこのタンパク質のみを認識するマウス血清をつくるのにこれを使用した。次に、この血清を、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株の抽出物中のＣＡＩタンパク質をウエスタンブロッティングにより検出するために使用した。抗原は、ＨｅＬａ細胞で空胞化活性を有する１０株全てに存在しており、このような活性を有さない８株には存在していなかった；さらに、タンパク質の大きさは株によりわずかに異なっていた。ＣＡＩ抗原は、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｍｕｓｔｅｌａｅ、Ｅ．ｃｏｌｉ、およびＢｏｒｄｅｔｅｌｌａ ｐｅｒｔｕｓｓｉｓのようなその他の試験された種では、ウエスタンブロッティングにより検出されなかった。
【０１５２】
（ｂ．ｃａｉ遺伝子の構造）
λｇｔ１１発現ライブラリーの１０６個のクローンを、ＣＡＩ抗原に対して特異的なマウス血清を用いて、および胃十二指腸疾患の患者由来の血清プールを使用して、スクリーニングした。マウス血清により、３ｘ１０−３の頻度で陽性クローンが検出された。８つのクローンの配列分析により、それら全てが、図５に示されているクローンＡ１と部分的に重複することが明らかになった。ヒト血清プールにより、クローン５７／Ｄ、６４／４および２４、および、クローンＡ１に重複する数種のクローンを含む、ｃａｉ遺伝子の異なる領域を含有する多くのクローンが同定された。
【０１５３】
図５中のクローンＡ１、６４／４、Ｇ５、Ａ１７、２４、および５７／Ｄは、λｇｔ１１ライブラリーから得た。クローンＢ１は、ＨｉｎｄＩＩＩフラグメントのプラスミドライブラリーから得た。プラスミド５７／Ｄ、６４／４、Ｂ１（Ｂ／１）、およびＰ１−２４（最も後ろのプラスミドはヌクレオチド２１５０から２６５０）は、アメリカンタイプカルチャーコレクション（ＡＴＣＣ）に寄託した。下記を参照のこと。００７はＰＣＲにより得た。オープンリーディングフレームは、図５の下段に示されている。矢印は、配列決定のためのプライマーとして使用した合成オリゴヌクレチドの位置および方向を示し、そして、Ｇ３９の繰り返し配列の挿入位置が示されている。株Ｇ３９に認められる繰り返し配列のうち１つのヌクレオチドおよびアミノ酸配列もまた、示されている。大文字は、ｃａｉ遺伝子から複製された配列Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３を示し、小文字は、ヌクレオチドおよびアミノ酸リンカーを示し、Ｐはプロモーターであり、およびＴはターミネーターである。
【０１５４】
λｇｔ１１ライブラリー由来のクローン、ＨｉｎｄＩＩＩプラスミドライブラリーから単離されたクローンＢ１、および染色体ＤＮＡのＰＣＲにより得られたフラグメント００７を使用して、全領域のヌクレオチド配列を決定した。５９２５個のヌクレオチド配列のコンピューター分析により、ヌクレオチド５３５から３９７７にわたる長いオープンリーディングフレームが、λｇｔ１１クローン６４／４、２４およびＡ１およびＡ１７から生じる融合タンパク質のフレーム内にはまっていることが明らかになった。クローン５７／Ｄは、クローニングされたフラグメントの３’末端のみにオープンリーディングフレームを含有するため、遺伝子をλｇｔ１１のβガラクトシダーゼと融合し得なかった。λｇｔ１１クローン５７／Ｄ中の免疫反応性タンパク質の存在は、非融合タンパク質の発現を誘導する内因性プロモーターの存在によってのみ説明され得る。この仮説は、Ｂｌｕｅｓｃｒｉｐｔプラスミドベクターに挿入断片５７／４を両方向でサブクローニングすること、および、免疫反応性タンパク質が両場合ともに得られたことを示すことによって、真実であることが証明された。同定された遺伝子が事実ＣＡＩ抗原をコードするという確実な証拠は、ｐＥｘ ３４Ｂプラスミドベクターに挿入断片Ａ１７および６４／４をサブクローニングして、融合タンパク質を得、これを精製して用いてウサギを免疫することにより得られる。得られた血清は、細胞毒素Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株中のＣＡＩ抗原バンドを特異的に認識した。
【０１５５】
ｃａｉ遺伝子は、１１４７アミノ酸からなる、推定分子量１２８０１２．７３ダルトンおよび、等電点９．７２を有する推定タンパク質をコードすた。精製タンパク質の基本特性を、二次元ゲル電気泳動により確認した。遺伝子のコドンの用法およびＧＣ含有量（３７％）は、その他のＨ．ｐｙｌｏｒｉ遺伝子に関する記載と類似した（１３，２６）。推定リボソーム結合部位：ＡＧＧＡＧは、目的のＡＴＧ開始コドンから５塩基対上流に同定された。ＡＴＧ開始コドンから上流領域のプロモーター配列についてのコンピューター検索は、−１０または−３５領域のいづれかに類似する配列を同定したが、Ｅ．ｃｏｌｉプロモーターに共通する領域または公開されえいるＨ．ｐｙｌｏｒｉプロモーター配列に類似することは見いだされなかった。精製Ｈ．ｐｙｌｏｒｉＲＮＡのプライマー伸長分析により、ＡＴＧ開始コドンの１０４および２１４塩基対上流に２つの転写開始部位が存在することが示された。正統なプロモーターは、いずれの転写開始部位の上流にも同定され得なかった。クローン５７／ＤによるＣＡＩ抗原部分の発現は、Ｅ．ｃｏｌｉもまた、この領域のプロモーターを認識していることを示唆したが、Ｅ．ｃｏｌｉがＨ．ｐｙｌｏｒｉの同じプロモーターを認識するか、またはＡ−Ｔに富むＨ．ｐｙｌｏｒｉＤＮＡが、プロモーターとして作用し得る領域を有するＥ． ｃｏｌｉを提供するかは、明らかではない。ｒｈｏ非依存ターミネーターが、開始コドンの下流に同定された。図６〜８では、ＡＧＧＡＧリボソーム結合部位およびターミネーターには下線を付け、繰り返し配列および６個のアスパラギンを含有するモチーフは線で囲った。ＣＡＩ抗原は非常に親水性であり、明白なリーダーペプチドまたはトランスメンブラン配列を示さなかった。最も親水性である領域は、アミノ酸６００から９００であり、そこではまた、多くの例外的な特徴が認められ得る：配列 ＥＦＫＮＧＫＮＫＤＦＳＫおよびＥＰＹＩＡの繰り返し、および、６個の連続したアスパラギンの存在（図６〜８では線で囲った）。
【０１５６】
（ｃ．ｃａｉ遺伝子の多様性）
遺伝子の多様性は、内部複製により生じると考えられている。異なる株におけるＣＡＩタンパク質の大きさの不均一性の機構を見いだすために、より大きなＣＡＩタンパク質（Ｇ３９）を有する１つの株の構造を、サザンブロッティング、ＰＣＲおよびＤＮＡ配列決定により分析した。結果は、Ｇ３９およびＣＣＵＧ １７８７４のｃａｉ遺伝子が３４０６位までの大きさで同一であることを示し、Ｇ３９株が、１０２塩基対からなる２つの同一の繰り返しにより生成される２０４塩基対の挿入断片を含有することが分かった。各繰り返しは、ｃａｉ遺伝子の同じ領域からの３つのＤＮＡセグメント（図５の配列Ｄ１、Ｄ２およびＤ３）の複製から生じ、小さなリンカー配列により接続されている配列を含有することが認められた。挿入がなされた領域および挿入断片自身の図式を、図５に示す。
【０１５７】
（ｄ．非細胞毒素株中のｃａｉ抗原の非存在）
ＣＡＩ抗原が非細胞毒素株に存在しない理由を研究するために、それらの２つ（Ｇ５０およびＧ２１）からのＤＮＡをＥｃｏＲＩ、ＨｉｎｄＩＩＩおよびＨａｅＩＩＩ制限酵素で消化し、ｃａｉ遺伝子内の２つのプローブ（それぞれに、ヌクレオチド５２０−１８４０および２８５０−４３３１の範囲）を使用したサザンブロッティングにより試験した。両プローブは、株ＣＣＵＧ １７８７４およびＧ３９において強くハイブリダイズするバンドを認識した。そのバンドは２つの株で大きさが変わり、遺伝子の多様性に一致する。しかし、プローブは、Ｇ５０およびＧ２１ ＤＮＡのいずれにもハイブリダイズしなかった。このことは、試験された非細胞毒素株がｃａｉ遺伝子を含まないことを示した。
【０１５８】
（ｅ．血清抗体）
ＣＡＩ抗原に対する血清抗体の存在を、胃十二指腸疾患に関連づけた。ＣＡＩ抗原に対する定量的抗体応答を研究するために、ｐＥｘ３４にサブクローニングされたＡ１７フラグメントにより産生された融合タンパク質を、均質に精製して、ＥＬＩＳＡ試験用にμタイタープレートをコーティングするために使用した。このアッセイでは、胃十二指腸病状の患者は、無作偽に選択された血液供給者および正常な胃粘膜を有する人間に認められるより、有意に高い平均ＥＬＩＳＡ力価を有した。抗体力価が、特に胃十二指腸疾患に関連するかどうかを評価するために、既知の組織学的診断による患者からの血清を、ＥＬＩＳＡアッセイで試験した。十二指腸潰瘍の患者は、その他全ての患者より有意に高い平均抗体力価を有した。概して、ＥＬＩＳＡは、胃十二指腸疾患患者の７５．３％、および十二指腸潰瘍患者の１００％を予測し得ることが認められた。
【０１５９】
１つの特定のＥＬＩＳＡでは、ＣＡＩ抗原に由来する２３０アミノ酸を含有する組換えタンパク質を、タンパク質に特異的な抗血清を使用した、Ｈ． ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡの発現ライブラリーのスクリーニングによって同定した。組換え抗原を、Ｅ．ｃｏｌｉ中で融合タンパク質として発現させ、均質に精製して、μタイタープレートをコーティングするために使用した。次に、そのプレートを、ヤギ抗ヒトＩｇＧアルカリホスファターゼコンジュゲートの１／２０００希釈と９０分間インキュベートした。洗浄後、酵素基質をプレートに加え、３０分間後に４０５ｎｍでの光学濃度を読みとった。胃疾患ではなく、ウエスタンブロッティングで検出可能な抗Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗体を有さない２０人の固体からの血清を使用して、カットオフレベルを、平均吸光度＋２標準偏差により決定した。ＥＬＩＳＡアッセイを、規定通りの上部胃十二指腸内視鏡検査を受けた８２人の消化不良患者（平均年齢５０．６±１３．４才、２８才から８０才）の末梢血試料で試験した。患者の胃洞部粘膜を、組織学およびギムザ染色のために得た。２０人の患者は十二指腸潰瘍、５人は胃潰瘍、４３人は慢性活性Ｂ型胃炎、８人は十二指腸炎、そして６人は胃粘膜が正常であった。十二指腸潰瘍の全ての患者は、カットオフレベルを超える光学濃度値を有した。十二指腸炎、胃潰瘍、および慢性胃炎の患者は、それぞれに、７５％、８０％および５３．９％の症例において陽性ＥＬＩＳＡ値を有した。ＥＬＩＳＡと組織学的ギムザ染色間との一致は、十二指腸潰瘍で９５％、十二指腸炎で９８％、胃潰瘍で８０％、そして、慢性胃炎で５５．８％であった。このアッセイは、十二指腸炎潰瘍疾患と非常に相関性を与えた（ｐ＜０．０００５）。
【０１６０】
（ｉｉｉ．熱ショックタンパク質（ｈｓｐ））
（１．材料および方法）
（ａ．Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株および増殖条件）
使用したＨ．ｐｙｌｏｒｉ株は：ＣＣＵＧ １７８７４、Ｇ３９、およびＧ３３（ｔｈｅ ｈｏｓｐｉｔａｌ ｏｆ Ｇｒｏｓｓｅｔｏ， Ｉｔａｌｙでの胃生検から単離した）、Ｐｙｌｏ ２Ｕ＋およびＰｙｌｏ ２Ｕ−（Ｆ． Ｍｅｇｒａｕｄ， ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｐｅｌｌｅｇｚｉｎ，Ｂｏｒｄｅａｕｘ，Ｆｒａｎｃｅ）、ＢＡ９６（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｉｅｎａ，Ｉｔａｌｙでの胃生検で単離した）であった。Ｐｙｌｏ ２Ｕ＋株は非細胞毒性；Ｐｙｌｏ
２Ｕ−株は非細胞毒性およびウレアーゼ陰性である。全株は、０．２％シクロデキストリン、５μｇ／ｍｌセフスロジン、および５μｇ／ｍｌアムホテリシンＢを含有するＣｏｌｕｍｂｉａ寒天で、微好気性条件下で３７℃で５ー６日間ルーチンで増殖した。細胞を採取し、ＰＢＳで洗浄した。ペレットをＬａｅｍｍｌｉ試料緩衝液に再懸濁させ、煮沸して溶解した。
【０１６１】
胃炎および潰瘍に冒された患者の血清（Ａ．Ｐｏｎｚｅｔｔｏ，ｈｏｓｐｉｔａｌ ”Ｌｅ Ｍｏｌｉｎｅｔｔｅ”，Ｔｏｒｉｎｏ，Ｉｔａｌｙから提供された）、および胃癌患者の血清（Ｆ．Ｒｏｖｉｅｌｌｏ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｉｅｎａ，Ｉｔａｌｙから提供された）を使用した。
【０１６２】
（ｂ．ライブラリーの免疫スクリーニング）
λｇｔ１１ Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡ発現ライブラリーの５００，０００プラークを、０．２％マルトースおよび１０ｍＭ ＭｇＳＯ４を含有するＬＢ中で一晩増殖させたＥ．ｃｏｌｉＹ１０９０株の懸濁液５ｍｌと混合し、０．５ Ｏ．Ｄ．で１０ｍＭ ＭｇＳＯ４中に再懸濁させた。３７℃で１０分間のインキュベーション後に、溶かしたＴｏｐＡｇａｒｏｓｅ７５ｍｌを、細菌／ファージ混合物に注ぎ入れ、その全部をＢＢＬプレートに塗布した（５０，０００プラーク／プレート）。塗布したライブラリーを４２℃で３．５時間インキュベートした後、予め１０ｍＭ ＩＰＴＧで湿潤させたニトロセルロースフィルター（Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ ａｎｄ Ｓｃｈｕｅｌｌ，Ｄａｓｓｅｌ，Ｇｅｒｍａｎｙ）をプレートに取付けて３７℃でのインキュベーションを３．５時間続け、次いで４℃で一晩放置した。λタンパク質のついたフィルターを持ち上げてＰＢＳですすぎ、ＴＢＳＴ（１０ｍＭ ＴＲＩＳ ｐＨ８、１００ｍＭ ＮａＣｌ、５Ｍ ＭｇＣｌ２）に溶解した５％脱脂粉乳に２０分間浸した。最初のハイブリダイゼーション工程は、患者血清を用いて実施した；陽性プラークの呈色および可視化のために、アルカリホスファターゼコンジュゲート抗ヒトＩｇ抗体（Ｃａｐｐｅｌ，Ｗｅｓｔ Ｃｈｅｓｔｅｒ，ＰＡ）、およびＡＰ緩衝液（１００ｍＭ Ｔｒｉｓ ｐＨ９．５、１００ｍＭ ＮａＣｌ、５ｍＭ ＭｇＣｌ２）中のＮＢＴ／ＢＣＩＰキット（Ｐｒｏｍｅｇａ，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）を、製造者の指示に従って使用した。
【０１６３】
（ｃ．組換えＤＮＡ法）
使用した試薬および制限酵素は、Ｓｉｇｍａ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）およびＢｏｅｈｒｉｎｇｅｒ（Ｍａｎｎｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手した。分子クローニング、一本鎖ＤＮＡ精製、Ｅ．ｃｏｌｉでの形質転換、プローブの放射活性標識、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡゲノムライブラリーのコロニースクリーニング、サザンブロット分析、ＰＡＧＥおよびウエスタンブロット分析について、標準的な方法を使用した。
【０１６４】
（ｄ．ＤＮＡ配列分析）
ＤＮＡフラグメントをＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ）にサブクローニングした。［３３Ｐ］αｄＡＴＰ（Ｎｅｗ Ｅｎｇｌａｎｄ Ｎｕｃｌｅａｒ，Ｂｏｓｔｏｎ，ＭＡ）およびＳｅｑｕｅｎａｓｅキット（Ｕ．Ｓ．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ）を製造者の指示に従って使用して、一本鎖ＤＮＡ配列決定を実施した。配列は両鎖について決定し、各鎖は平均２回配列決定した。コンピューター配列分析は、ＧＣＧパッケージを用いて実施した。
【０１６５】
（ｅ．組換えタンパク質）
ＭＳ２ポリメラーゼ融合タンパク質を、ｐＥＸ３１の誘導体である、ベクターｐＥＸ３４Ａを用いて生産した。挿入断片Ｈｐ６７（図９〜１１のヌクレオチド４４５からヌクレオチド１４０２）およびＥｃｏＲＩリンカーを、ベクターのＥｃｏＲｉ部位に挿入してクローニングした。停止コドンの位置を確認するために、ＨｐＧ３’ ＨｉｎｄＩＩＩフラグメントを、ｐＥＸ３４ＡのＨｉｎｄＩＩＩ部位に挿入してクローニングした。組換えプラスミドを、Ｅ ｃｏｌｉ Ｋ１２：Ｈ１Δｔｒｐに形質転換した。誘導後両場合とも、予期した分子量の融合タンパク質が産生された。ＥｃｏＲＩ／ＥｃｏＲＩフラグメントの場合に、誘導後に得られた融合タンパク質を電気溶出し、標準的なプロトコールにより、ウサギに免疫した。
【０１６６】
（２．結果）
（ａ．発現ライブラリーのスクリーニングおよびＨ． ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐのクローニング）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡ発現ライブラリーのスクリーニングに適した血清を見つけるために、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉＣＣＵＧ １７８７４株の超音波処理抽出物を、異なる型の胃炎に冒された患者の血清に対するウエスタンブロット分析で試験した。異なる血清による抗原認識のパターンは、おそらく、患者の免疫応答の相違、および感染に関連する株により発現された抗原の相違によって、多用である。
【０１６７】
血清Ｎ°１９を、細菌増殖の間にインビボで発現されたＨ．ｐｙｌｏｒｉ特異抗原を同定するためのλｇｔ１１ Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡ発現ライブラリーをスクリーニングするために、選択した。この血清を用いるライブラリーのスクリーニング後に、多くの陽性クローンを単離して特徴付けた。Ｈｐ６７と呼ばれる、これらのうちの１つのヌクレオチド配列で、熱ショックタンパク質のｈｓｐ６０ファミリーに高度の相同性を有するタンパク質をコードする、９５８塩基対のオープンリーディングフレームが明らかにされた（Ｅｌｌｉｓ，Ｎａｔｕｒｅ
３５８：１９１−９２（１９９２））。全コーディング領域を得るために、異なる制限酵素により消化されたＨ．ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡのサザンブロット分析でのプローブとして、フラグメントＨｐ６７を使用した。プローブＨｐ６７は、それぞれに約８００および１０００塩基対の２つのＨｉｎｄＩＩＩバンドを認識した。ＨｉｎｄＩＩＩで消化されたＤＮＡのゲノムＨ．ｐｙｌｏｒｉライブラリーを、プローブＨｐ６７でスクリーニングし、予期した分子量の２つの陽性クローン（ＨｐＧ５’およびＨｐＧ３’）を得た。プラスミドｐＨｐ６０Ｇ２（約ヌクレオチド１から８２９）およびｐＨｐ６０Ｇ５（約ヌクレオチド８２４から１８３８）を含有するＥ．ｃｏｌｉを、アメリカンタイプカルチャーコレクション（ＡＴＣＣ）に寄託した。
【０１６８】
（ｂ．配列分析）
ヌクレオチド配列分析で、開始ＡＴＧの６塩基対上流の推定リボソーム結合部位を有する、１６３８塩基対のオープンリーディングフレームが明らかにされた。図９〜１１は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐのヌクレチドおよびアミノ酸配列を示す。推定リボソーム結合部位および内部ＨｉｎｄＩＩＩ部位には、下線を付けた。４４５位のシトシンおよび１４０２位のグアニンは、Ｈｐ６７フラグメント中の、それぞれに最初および最後のヌクレオチドである。１７７２位のチミジンを、因子独立ターミネーター領域の位置を計算して、転写された最後の推定ヌクレオチドとして同定した。オープンリーディングフレームは、推定分子量５８．３ｋＤａおよび推定ｐＩ値５．３７を有する、５４６アミノ酸のタンパク質をコードした。この遺伝子のコドン選択は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉコドンの用法と一致する。
【０１６９】
親水性特性の分析で、推定リーダーペプチドまたはその他のトランスメンブランドメイン以外の大部分の親水性タンパク質が明らかにされた。アミノ末端配列は、Ｄｕｎｎら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．６０：１９４６−５１（１９９２）により、精製タンパク質で決定された３０アミノ酸の配列と１００％相同性を示し、Ｅｖａｎｓら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．６０：２１２５−２７（１９９２）により公表された４４アミノ酸の配列と１残基（Ｌｙｓに代わってＳｅｒ４２）のみが異なった（Ｅｖａｎｓら、１９９２）。成熟ｈｓｐタンパク質のＮ末端配列は、開始メチオニンを含有せず、このことは、メチオニンが翻訳後に除去されたことを示す。
【０１７０】
（ｃ．ｈｓｐ６０ファミリーとの相同性）
アミノ酸配列分析で、熱ショックタンパク質ｈｓｐ６０のファミリーと高度な相同性を示した。このファミリーのメンバーは、あらゆる生物に存在する。異種のｈｓｐ６０タンパク質間の相同性の程度に基づくと、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐは、グラム陰性細菌のｈｓｐ６０タンパク質のサブグループに属する；しかし、ｈｓｐ６０ファミリーの他のタンパク質との相同性の程度は、非常に高い（少なくとも５４％一致）。
【０１７１】
（ｄ．組換えタンパク質の発現およびポリクローナル抗血清の産生）
クローンＨｐ６７およびクローンＨｐＧ３’の挿入断片を、ＭＳ２ポリメラーゼのアミノ末端に融合したこれらのオープンリーディングフレームを発現するために、発現ベクターｐＥＸ３４Ａにサブクローニングした。そのクローンは、予測された大きさの組換えタンパク質を産生し、最初のスクリーニングのために使用したヒト血清により認識された。クローンＨｐ６７由来の融合タンパク質を電気溶出し、抗ｈｓｐ特異ポリクローナル抗血清を得るためにウサギの免疫に使用した。得られた抗血清は、融合タンパク質と、ウレアーゼ陰性株および非細胞毒性株を含む、試験したＨ．ｐｙｌｏｒｉのいくつかの株の全細胞抽出物の５８ ＫＤａのタンパク質との両方を認識した。
【０１７２】
ｈｓｐは、試験し全Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株により発現されたことが示され、その発現はウレアーゼの存在または細胞毒性に関連しない。抗ｈｓｐ抗血清に認識されたタンパク質は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの水溶性抽出物に認められ、ウレアーゼサブユニットとともに精製された。このことは、このタンパク質の細菌の外膜への弱い関連性を示唆する。従って、ｈｓｐはウレアーゼ関連および表面露出されたとして記載され得る。ｈｓｐ相同タンパク質のほとんどが、細胞質またはミトコンドリアおよびプラスチドに局在するので、細胞表面への局在は驚きである。ｈｓｐにリーダーペプチドが存在しないことは、これが、特有の移送系により膜に移送されるか、そのタンパク質が細胞質から放出され、細菌の死後に細菌の膜に受動的に吸着されるかのいずれかであることを示唆する。
【０１７３】
ｈｓｐ６０タンパク質は、オリゴマーまたはマルチマータンパク質の正常な折り畳み、組立、および輸送を補助する分子シャペロン（ｃｈａｐｅｒｏｎ）として作用することが示された。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐの細胞局在性、およびウレアーゼへの弱い関連性より、ｈｓｐは膜表面に露出された最終四次構造がＡ６Ｂ６であるタンパク質の折り畳みおよび／または組立を補助する役割をなし得る、ウレアーゼのような複数のサブユニットからなることを示唆する。Ａｕｓｔｉｎら、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１７４：７４７０−７３（１９９２）は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐの超微細構造は、４つのグループに並んで積み重った円盤状の粒子に組み立てられた、７つのサブユニットからなることが示された。この構造はウレアーゼ高分子の形および大きさに類似し、このことは、それらが同時精製になるこれらの２つの高分子の共通の特性を説明し得る。しかし、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐ遺伝子は、ウレアーゼオペロンの部分ではない。他の細菌ｈｓｐ６０タンパク質の遺伝子構造に一致し、これはジシストロン性オペロンであるはずだ。
【０１７４】
（ｅ．胃十二指腸疾患患者中の抗ｈｓｐ抗体の存在）
精製融合タンパク質を、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染患者ならびに萎縮性および表在性胃炎に冒された患者、ならびに十二指腸および胃潰瘍患者の血清を使用する、ウエスタンブロットにより試験した。ほとんどの血清は組換えタンパク質を認識した。しかし、認識の程度は、個々の患者間で非常に多様であり、抗体レベルは、疾患型と明白な相関を示さなかった。さらに、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗原および特にｈｓｐタンパク質に対する抗体が、試験された胃癌患者の１２血清のほとんどに認められた。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐ認識は疾患の特定の臨床状態には関係しないが、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐとそのヒト相同物間の高度な保存があるとすると、このタンパク質がヒトの対応物と交差反応する自己免疫抗体を誘導し得ることは可能である。このクラスは相同タンパク質は、別の系における自己免疫疾患の誘導に関係がある。従って非消化性患者中のヒト相同物と交差反応する可能性がある高力価抗Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐ抗体の存在は、このタンパク質が胃十二指腸疾患において役割を有することを示唆する。この自己反応性は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ誘導性胃炎で生じる組織の損傷に役割を果たし得、従ってこの細菌感染に関連する病原機序を増加した。
【０１７５】
このような保存されたタンパク質に対する高レベルの抗体は、やや異常である；ヒトのものを含むｈｓｐ６０ファミリーのメンバー間で高度に相同であるので、このタンパク質は、宿主免疫系に非常によく許容されるにちがいない。多くの患者に認められる強い免疫応答は、２つの異なる方法で説明され得る：（１）免疫応答は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐに特異的なエピトープに対してのみ指示される；（２）免疫応答は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐおよびヒト相同物間で共通のエピトープに対して指示される。
【０１７６】
（Ｈ．生物学的材料の寄託）
以下の材料は、ブダペスト条約（特許手続き上微生物の寄託の国際的承認に関する）のもとに、本発明の譲受人であるＢｉｏｃｉｎｅ Ｓｃｌａｖｏ，Ｓ．ｐ．Ａ．により、１９９２年１２月１５日および１９９３年１月２２日に、メリーランド州、ロックビル、パークローンドライブ１２３０１、電話（３０１）２３１−５５１９のアメリカンタイプカルチャーコレクション（ＡＴＣＣ）に寄託された。
【０１７７】
細胞毒素タンパク質（ＣＴ）について：
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１５７ プラスミドＴＯＸＨＨ１を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１
ＡＴＣＣ Ｎｏ． ｎ／ａ プラスミドＴＯＸＥＥ１を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１。
【０１７８】
ＣＡＩタンパク質について：
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１５８ プラスミド５７／Ｄを含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１５９ プラスミド６４／４を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１６０ プラスミドＰ１−２４を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１６１ プラスミドＢ／１を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１。
【０１７９】
熱ショックタンパク質（ｈｓｐ）について：
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１５５ プラスミドｐＨｐ６０Ｇ２を含むＥ．ｃｏｌｉ
ＴＧ１
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１５６ プラスミドｐＨｐ６０５を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１。
【０１８０】
これらの寄託物は、当業者の利便性のために提供されており、寄託が米国特許法１１２条のもとに必要とされることを認めるものではない。これらの寄託物の核酸配列およびこれらによりコードされるポリペプチドのアミノ酸配列は、本明細書中に参考として援用されており、万一寄託物の配列と比較して本明細書中に記載された配列に任意の誤りがある場合には、参考にされるべきである。寄託物質の製造、使用、または売却には認可が必要であり得るが、ここではそのような認可は承認されていない。
【０１８１】
Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉは、Ｂ型胃炎、消化性潰瘍および胃癌の原因または補助因子であることが知られている。先進国および発展途上国の両方において、高い割合で人々はこの細菌に感染している。本発明は概して、ある種のＨ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質、これらのタンパク質を発現する遺伝子、および、これらのタンパク質の診断およびワクチン用途のための使用に関する。特に、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ細胞毒素（ＣＴ）の分子クローニング、ヌクレオチド、およびアミノ酸配列、「細胞毒素関連免疫優性」（ＣＡＩ）抗原、および熱ショックタンパク質（ｈｓｐ６０）が、本明細書中に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【０１８２】
【図１】細胞毒素（ＣＴ）タンパク質のヌクレオチド配列を示す図である。
【図２】図１の続きである。
【図３】図２の続きである。
【図４】細胞毒素（ＣＴ）タンパク質のアミノ酸配列を示す図である。
【図５】ＣＡＩタンパク質のｃａｉ遺伝子マップ、および、この遺伝子の同定および配列決定に使用されたクローンのまとめを示す図である。
【図６】ＣＡＩ抗原のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を示す図である。
【図７】図６の続きである。
【図８】図７の続きである。
【図９】熱ショックタンパク質（ｈｓｐ）のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を示す図である。
【図１０】図９の続きである。
【図１１】図１０の続きである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、特定のＨｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉタンパク質、これらのタンパク質を発現する遺伝子、および、診断およびワクチンへの適用に有用なこれらのタンパク質の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉは、１９８２年に慢性胃炎患者の胃生検より初めて単離された、螺旋状の微好気性グラム陰性細菌である（Ｗａｒｒｅｎら、Ｌａｎｃｅｔ ｉ：１２７３−７５（１９８３））。元来Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉと呼ばれていたものが、別属に属するものと認められ、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒと命名された（Ｇｏｏｄｗｉｎら、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｓｙｓｔ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．３９：３９７−４０５（１９８９））。この細菌はヒト胃粘膜にコロニーを形成し、感染が何十年もの間継続する。ここ数年の間に、この細菌の存在は、大半の感染患者は無症候性であるが、消化性潰瘍および胃腺癌の危険性をかなり増大する症状である、慢性Ｂ型胃炎に関連づけられた。ごく最近の研究で、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染が、Ｂ型胃炎、消化性潰瘍、および胃癌の原因または補助因子であり得ることが、強く示唆された（例えば、Ｂｌａｓｅｒ，Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ ９３：３７１−８３（１９８７）；Ｄｏｏｌｅｙら、Ｎｅｗ Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．３２１：１５６２−６６（１９８９）；Ｐａｒｓｏｎｎｅｔら、Ｎｅｗ Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．３２５：１１２７−３１（１９９１）を参照のこと）。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉは、経口経路により伝搬されると考えられており（Ｔｈｏｍａｓら、Ｌａｎｃｅｔ ｉ：３４０，１１９４（１９９２））、その感染の危険性は、年齢とともに増大し（Ｇｒａｈａｍら、Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ １００：１４９５−１５０１（１９９１））、群衆化により促進される（Ｄｒｕｍｍら、Ｎｅｗ Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．４３２２：３５９−６３（１９９０）；Ｂｌａｓｅｒ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．１５：３８６−９３（１９９２））。先進諸国では、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗原に対する抗体の存在が、３０才代の人では２０％未満から、６０才代では５０％以上に増加している（Ｊｏｎｅｓら、Ｍｅｄ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏ．２２：５７−６２（１９８６）；Ｍｏｒｒｉｓら、Ｎ．Ｚ．Ｍｅｄ．Ｊ．９９：６５７−５９（１９８６））が、一方発展途上国では、人口の８０％以上が２０才代までにすでに感染している（Ｇｒａｈａｍら、Ｄｉｇｅｓｔｉｖｅ Ｄｉｓｅａｓｅｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ３６：１０８４−８８（１９９１））。
【０００３】
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ発病因子の特性および機能は、いまだによく理解されていない。今までのところ同定された因子には、おそらく粘膜層を越えて移動するために必要な鞭毛（例えば、Ｌｅｙｉｎｇら、Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．６：２８６３−７４（１９９２）を参照のこと）；胃の酸性環境を中和し、初期のコロニー化を可能にするために必要なウレアーゼ（例えば、Ｃｕｓｓａｃら、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１７４：２４６６−７３（１９９２）；Ｐｅｒｅｚ−Ｐｅｒｅｚら、Ｊ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．６０：３６５８−３６６３（１９９２）；Ａｕｓｔｉｎら、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１７４：７４７０−７３（１９９２）；ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ９０／０４０３０を参照のこと）、および、真核上皮細胞中に空胞形成をなし、疾患に関連するＨ．ｐｙｌｏｒｉ株により産生される、報告によれば８７ｋＤａの分子量を有するモノマーにより形成された、高分子量細胞毒性タンパク質（例えば、Ｃｏｖｅｒら、Ｊ．Ｂｉｏ．Ｃｈｅｍ．２６７：１０５７０−７５（１９９２）（特定のＮ末端２３アミノ酸配列を有する「空胞形成毒素」を参照）；Ｃｏｖｅｒら、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔ．９０：９１３−１８（１９９２）；Ｌｅｕｎｋ，Ｒｅｖ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．１３：５６８６−８９（１９９１）を参照のこと）が包含される。さらに、以下のことが周知である。
【０００４】
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ培養上清には、分子量が１２０、１２８、または１３０ｋＤａである抗原が含有されることが、別々の著者により示された（Ａｐｅｌら、Ａｅｎｔｒａｌｂｌａｔ ｆｕｒ Ｂａｋｔｅｒｉｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂ．ｕｎｄ Ｈｙｇｉｅｎｅ ２６８：２７１−７６（１９８８）；Ｃｒａｂｔｒｅｅら、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｐａｔｈｏｌ ４５：７３３−３４（１９９２）；Ｃｏｖｅｒら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｕｎｎ．５８：６０３−１０（１９９０）；Ｆｉｇｕｒａら、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｑａｓｔｒｉｔｉｓ ａｎｄ ｐｅｐｔｉｃ ｕｌｃｅｒ
（Ｍａｌｆｒｔｈｅｉｎｅｒら、編），Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｅｒｌｉｎ（１９９０））。記載された抗原の大きさの相違は、同じタンパク質の分子量測定についての各研究室間の相違によるのか、同じ抗原の大きさの可変性によるのか、または、実際に異なるタンパク質であるのかは、明白ではなかった。このタンパク質についてのヌクレオチド配列またはアミノ酸配列の情報はなかった。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染の実質的に全患者の血清中に、特異抗体が検出されたので、感染ヒト中で、このタンパク質は非常に免疫原性である（Ｇｅｒｓｔｅｎｅｃｋｅｒら、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．１１：５９５−６０１（１９９２））。
【０００５】
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ熱ショックタンパク質（ｈｓｐ）が記載された（Ｅｖａｎｓら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．６０：２１２５−２７（１９９２）〔４４アミノ酸Ｎ末端配列および分子量約６２ｋＤａ）；Ｄｕｎｎら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．６０：１９４６−５１（１９９２）（Ｎ末端配列中に認められた３３アミノ酸および分子量約５４ｋＤａ）；Ａｕｓｔｉｎら、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１７４：７４７０−７３（１９９２）（Ｎ末端配列中に認められた３７アミノ酸および分子量約６０ｋＤａ）〕。Ａｕｓｔｉｎらは、Ｎ末端に同じアミノ酸配列を有する同じタンパク質が事実存在することを示唆している。
【０００６】
診断試験の例については、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ溶解物または半精製抗原に基づいた〔Ｅｖａｎｓら、Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ ９６：１００４−０８（１９８９）；Ｕ．Ｓ．４，８８２，２７１；ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ８９／０８８４３（いずれもウレアーゼ活性を有する、外膜表面由来の同じ高分子量（３００−７００ｋＤａ）抗原を含有する組成物およびアッセイに関連する）；ＥＰＯ公開Ｎｏ．３２９ ５７０（６３、５７、４５および３１ｋＤａの群からの少なくとも１つのフラグメントを有する、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗体を検出するための抗原性組成物に関する）を参照のこと〕。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
症候状態または無症候状態のＨ．ｐｙｌｏｒｉ感染患者の割合は、発展途上国および先進国の両方において非常に高く、入院費および治療費からして、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉワクチンおよびこの疾患に対するさらなる診断試験の開発が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの３つの主要なタンパク質のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列に関する。詳細には、これらは、細胞毒素、「細胞毒素関連免疫優性」（ＣＡＩ）抗原、および熱ショックタンパク質である。これらのタンパク質の完全なアミノ酸配列は未知であり、それらの遺伝子も同定されていない。本発明は、これらの精製タンパク質およびそれらの遺伝子に関するばかりではなく、それらに関連する組換え物、例えば、ベクターおよび宿主細胞にも関する。これらのタンパク質の分子レベルでの特性および機能についての理解、ならびに、組換え産物の入手可能性は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの新たな診断法の開発、および、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染の予防および疾患の処置を行い得るワクチン設計に、重要な影響を及ぼす。
【０００９】
このように、これらのタンパク質は、ワクチンおよび診断の両方の用途に使用され得る。本発明には、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉに関連する疾患の処置および診断のための方法が包含される。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉは、Ｂ型胃炎、消化性潰瘍、および胃腺癌に関連するので、本発明が、これらの疾患症状の初期検出および緩和の助けとなることが望まれる。最近では、診断は内視鏡および生検の組織学的染色に依存し、既存の免疫アッセイは、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ溶解物または半精製抗原に基づく。このようなアッセイにおいて認められる不均一性により、疾患症状との相関性は十分には確立されていない。従って、組換え抗原に基づくアッセイは、疾患検出のための核酸アッセイと同様に優れる。従来、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染または処置のための市販ワクチンは存在しない。従って、組換えワクチンは本発明の目的である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ細胞毒素の精製タンパク質およびそれらの遺伝子が提供されるばかりではなく、それらに関連する組換え物、例えば、ベクターおよび宿主細胞もまた提供される。このタンパク質の分子レベルでの特性および機能についての理解、ならびに、組換え産物の入手可能性は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの新たな診断法の開発、および、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染の予防および疾患の処置を行い得るワクチン設計に有用な影響を及ぼす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（Ａ．一般的な方法論）
本発明の実施には、他に示されていなければ、当該分野の分子生物学、微生物学、組換えＤＮＡ、および免疫学の従来の方法を使用する。このような方法は、文献に十分に説明されている。例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋら、ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＣＬＯＮＩＮＧ；Ａ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ ＭＡＮＵＡＬ，第二版（１９８９）；ＤＮＡ ＣＬＯＮＩＮＧ，ＶＯＬＵＭＥＳ Ｉ ＡＮＤ ＩＩ（Ｄ．Ｎ． Ｇｌｏｖｅｒ編 １９８５）；ＯＬＩＧＯＮＵＣＬＥＯＴＩＤＥ ＳＹＮＴＨＥＳＩＳ（Ｍ．Ｊ．Ｇａｉｔ編 １９８４）；ＮＵＣＬＥＩＣ ＡＣＩＤ ＨＹＢＲＩＤＩＺＡＴＩＯＮ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＳ．Ｊ．Ｈｉｇｇｉｎｓ編 １９８４）；ＴＲＡＮＳＣＲＩＰＴＩＯＮ ＡＮＤ ＴＲＡＮＳＬＡＴＩＯＮ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＳ．Ｊ．Ｈｉｇｇｉｎｓ編 １９８４）；ＡＮＩＭＡＬ ＣＥＬＬ ＣＵＬＴＵＲＥ（Ｒ．Ｉ．Ｆｒｅｓｈｎｅｙ編 １９８６）；ＩＭＭＯＢＩＬＩＺＥＤ ＣＥＬＬＳ ＡＮＤ ＥＮＺＹＭＥＳ（ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ， １９８６）；Ｂ． Ｐｅｒｂａｌ，Ａ ＰＲＡＣＴＩＣＡＬ ＧＵＩＤＥ ＴＯ ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＣＬＯＮＩＮＧ（１９８４）；ＭＥＴＨＯＤＳ ＩＮ ＥＮＺＹＭＯＬＯＧＹシリーズ（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．）；ＧＥＮＥ ＴＲＡＮＳＦＥＲ ＶＥＣＴＯＲＳ ＦＯＲ ＭＡＭＭＡＬＩＡＮ ＣＥＬＬＳ（Ｊ．Ｈ．ＭｉｌｌｅｒおよびＭ．Ｐ．Ｃａｌｏｓ編 １９８７，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ． １５４およびＶｏｌ．１５５（それぞれに、ＷｕおよびＧｒｏｓｓｍａｎ、およびＷｕ編）、ＭａｙｅｒおよびＷａｌｋｅｒ編（１９８７），ＩＭＭＵＮＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＭＥＴＨＯＤＳ ＩＮ ＣＥＬＬ ＡＮＤ ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＢＩＯＬＯＧＹ （Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｌｏｎｄｏｎ）、Ｓｃｏｐｅｓ，（１９８７），ＰＲＯＴＥＩＮ ＰＵＲＩＦＩＣＡＴＩＯＮ：ＰＲＩＮＣＩＰＬＥＳ ＡＮＤ ＰＲＡＣＴＩＣＥ，第二版（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，Ｎ．Ｙ．）、および、ＨＡＮＤＢＯＯＫ ＯＦ ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬ ＩＭＭＵＮＯＬＯＧＹ，ＶＯＬＵＭＥＳ Ｉ−ＩＶ （Ｄ．Ｍ．ＷｅｉｒおよびＣ．Ｃ．Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ編 １９８６）を参照のこと。
【００１２】
ヌクレオチドおよびアミノ酸の標準的な省略形が、本明細書中で使用されている。本明細書中に掲載されている、全ての刊行物、特許、および特許出願は、参考として援用されている。
【００１３】
（Ｂ．定義）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの「細胞毒素」または「毒素」とは、図１〜３および４にそれぞれに示されているヌクレオチド配列またはアミノ酸配列を有する、タンパク質またはそれらのフラグメント、ならびに、それらの誘導体のことであり、分子量は約１４０ｋＤａである。このタンパク質は、分子量が約１００ｋＤａの細胞毒素活性を有するタンパク質の前駆体として機能する。細胞毒素は、空胞を形成して多くの真核細胞型を死滅させ、そして、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ培養上清から精製された。さらに、細胞毒素は、タンパク性であり、ゲル濾過法による見かけの分子量約９５０−９７２ｋＤａを有する。精製物質の変性ゲル電気泳動により、報告によれば、９５０ー９７２ｋＤａ分子の主要成分が、見かけの分子量８７ｋＤａのポリペプチドであったことが以前に示されている（Ｃｏｖｅｒら、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６７：１０５７０−７５ １９９２）。しかし、本明細書中において、以前に記載された８７ｋＤａは、１００ｋＤａタンパク質のさらなるプロセッシングによるのか、または、精製中に大きなタンパク質がタンパク質分解したことによるかのいずれかであることが示唆される。
【００１４】
「細胞毒素関連免疫優性」（ＣＡＩ）抗原とは、図６〜８に記載されているアミノ酸配列を有するタンパク質およびそのフラグメント、およびそれらの誘導体のことである。これは、親水性の表面露出タンパク質であり、約１２０−１３２ｋＤａ、好ましくは１２８−１３０ｋＤａの分子量を有し、臨床分離株から産生される。遺伝子の大きさ、およびコードされるタンパク質の大きさは、遺伝子内部の領域の複製を含む機構により、個々の株により変化する。ＣＡＩ抗原を産生しない臨床分離株は、ｃａｉ遺伝子を有さず、また活性細胞毒素も産生し得ない。ｃａｉ遺伝子の存在と細胞毒性との関連は、ｃａｉ遺伝子産物が、細胞毒素の転写、折り畳み、移送、または機能に必要であることを示唆する。または、細胞毒素（ＣＴ）およびｃａｉ遺伝子の両方が、非細胞毒性株には存在しない。このことは、２つの遺伝子間である種の物理的連鎖を示唆する。ＣＡＩ抗原固有の特性は、大きさの可変性であり、このことはｃａｉ遺伝子が連続的に変化していることを示唆する。ＣＡＩ抗原は、細胞表面に結合されるようである。このことは、上清中への抗原放出が、抗原自身または細菌表面に結合されたＣＡＩ抗原を有する複合体のいずれかを切断する、血清中に存在するプロテアーゼの作用のためであり得ることを示唆する。同様のプロセッシング活性が、インビボにおける増殖中に抗原を放出し得る。典型的なリーダーペプチド配列が存在しないことにより、非依存的移送系が存在することが示唆される。
【００１５】
「熱ショックタンパク質」（ｈｓｐ）とは、図９〜１１に示されているアミノ酸配列を有する、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質およびそのフラグメントのことであり、分子量は５４−６２ｋＤａの範囲であり、好ましくは約５８−６０ｋＤａである。このｈｓｐは、グラム陰性細菌熱ショックタンパク質群、ｈｓｐ６０に属する。一般的には、ｈｓｐは、原核および真核いずれも、動物および植物の全ての生物中に最も保存されたタンパク質に属し、この保存は全配列に沿って広がっている。この高度の保存は、その活性を損なうことなく改変されることはあり得ない、タンパク質の機能構造に、全配列が関与することを示唆する。
【００１６】
本発明に使用され得るタンパク質の例には、このタンパク質の天然アミノ酸配列から主要でないアミノ酸が変化したポリペプチドが含まれ、特に、同類アミノ酸置換が予測される。同類置換は、それらの側鎖が縁続きのアミノ酸ファミリー内でなされる置換である。遺伝的にコードされるアミノ酸は、一般に４つのファミリーに分けられる：（１）酸性＝アスパラギン酸、グルタミン酸；（２）塩基性＝リシン、アルギニン、ヒスチジン；（３）非極性＝アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン；および、（４）非帯電極性＝グリシン、アスパラギン、グルタミン、シスチン、セリン、スレオニン、チロシン。フェニルアラニン、トリプトファン、およびチロシンは、ときには、合わせて、芳香族アミノ酸として分類される。例えば、ロイシンのイソロイシンまたはバリンによる置換、アスパラギン酸のグルタミン酸による置換、スレオニンのセリンによる置換、または、構造的に関連するアミノ酸による同様の同類置換などの分離された置換が、生物学的活性に重要な影響を与えないことが、当然予測される。タンパク質として実質的に同じアミノ酸配列を有するが、実質的に機能面に影響しない、主要でないアミノ酸置換を有するポリペプチド分子は、タンパク質の定義内に存在する。
【００１７】
天然源からのタンパク質の単離および精製によるのではなく、組換えＤＮＡ法によるタンパク質の生産の重要な利点は、天然源からタンパク質を単離するために要求される開始物質より、より少量の物質を使用して、同量のタンパク質が生産され得ることである。組換え法によるタンパク質の生産はまた、細胞内に通常存在するある種の分子を伴わずにタンパク質を単離することを可能にする。組換え非ヒト宿主により産生されたヒトタンパク質のみが議論の組換えタンパク質であるので、事実、いかなるヒトタンパク質夾雑物も完全に含まないタンパク質組成物が、容易に生産され得る。天然源からの潜在的なウイルス因子、および、ヒトに対して病原性であるウイルス成分もまた除外される。
【００１８】
本明細書中に使用されているように、用語「組換えポリヌクレオチド」は、ゲノム、ｃＤＮＡ、半合成または合成起源のポリヌクレチドを示し、その起源または操作により：（１）天然では結合しているポリヌクレオチドの全てまたは一部と結合しない、（２）天然ではそれに結合しているポリヌクレオチド以外のポリヌクレオチドに結合する、または（３）天然では存在しない。従って、この用語はまた、Ｈ． ｐｙｌｏｒｉ細菌ゲノムが遺伝子的に改変されて（例えば、変異誘発により）、１つ以上の改変ポリペプチドを産生する状態も包含する。
【００１９】
本明細書中に使用されているように、用語「ポリヌクレオチド」とは、任意の長さのヌクレオチド、好ましくはデオキシリボヌクレオチドのポリマー形態のことであり、本明細書中では、用語「オリゴヌクレオチド」および「オリゴマー」と相互変換的に使用される。この用語は、分子の一次構造のみを示す。従って、この用語には、二本鎖および一本鎖ＤＮＡおよびアンチセンスポリヌクレオチドが包含される。これにはさらに、既知の型の改変、例えば、当該分野で公知の標識の存在、メチル化、末端「ｃａｐｓ」、１つ以上の天然に存在するヌクレオチドのアナログとの置換、ヌクレオチド間の改変（例えば、ある型の非荷電性結合（例えば、ホスホン酸メチル、ホスホトリエステル、ホスホアミデート、カルバミン酸エステルなど）、または、荷電性結合（例えば、ホスホチオエート、ホスホロジチオエートなど）との置換）、ペンダント部分の導入（例えば、タンパク質（ヌクレアーゼ、毒素、抗体、シグナルペプチド、ポリーＬーリシンなど）、挿入剤（例えば、アクリジン、プソラレン（ｐｓｏｒａｌｅｎ））、キレーター（例えば、金属、放射性物質、ホウ素、酸化成分など）、アルキル化剤（例えば、αアノマー性核酸））；が、包含される。
【００２０】
用語「ゲノムの」により、ベクターにクローン化された制限フラグメント由来のＤＮＡ分子のコレクションまたはライブラリーを意味する。これには、微生物の遺伝子物質の全てまたは一部が包含される。
【００２１】
用語「ｃＤＮＡ」により、ｍＲＮＡの相補鎖にハイブリダイズする相補ｍＲＮＡ配列を意味する。
【００２２】
本明細書中で使用されているように、用語「オリゴマー」は、プライマーおよびプローブの両方を意味し、本明細書では用語「ポリヌクレオチド」と相互変換的に使用される。用語オリゴマーは、分子の大きさを意味しない。しかし、典型的にオリゴマーは、１０００ヌクレオチド未満、より典型的には５００ヌクレオチド未満、さらに典型的には２５０ヌクレオチド未満であり、それらは１００ヌクレオチド未満であり得、７５ヌクレオチド未満、そしてさらに５０ヌクレオチド未満の長さであり得る。
【００２３】
本明細書中で使用されているように、用語「プライマー」とは、適切な条件下で使用されるときに、ポリヌクレオチド鎖の合成開始点として作用し得るオリゴマーのことである。プライマーは、コピーされるべきポリヌクレオチド鎖の領域に、完全にまたは実質的に相補的である。従って、ハイブリダイゼーションを行う条件下で、プライマーは、分析物である鎖の相補領域にアニールする。適切な反応物（例えば、ポリメラーゼ、ヌクレオチドトリホスフェートなど）の添加により、プライマーは、重合剤により伸長されて分析物である鎖のコピーを形成する。プライマーは一本鎖であり得るか、または、部分的または全体に二本鎖であり得る。
【００２４】
用語「分析物ポリヌクレオチド」および「分析物鎖」とは、標的領域を含有すると思われる、一本鎖または二本鎖核酸分子のことであり、生物学的試料中に存在し得る。
【００２５】
本明細書中で使用されているように、用語「プローブ」とは、標的配列中の配列とプローブ中の少なくとも１つの配列との相補性により、標的配列とハイブリッド構造を形成するポリヌクレオチドを含有する構造のことである。プローブのポリヌクレオチド領域は、ＤＮＡおよび／またはＲＮＡ、および／または合成ヌクレオチドアナログから構成され得る。「捕獲プローブ」および「標識プローブ」は、プローブ内に包含される。
【００２６】
本明細書中で使用されているように、用語「標的領域」とは、増幅および／または検出されるべき核酸領域のことである。用語「標的配列」とは、プローブまたはプライマーが、所望の条件下で安定なハイブリッドを形成し得る配列のことである。
【００２７】
本明細書中で使用されているように、用語「捕獲プローブ」とは、結合パートナーに組み合わされる一本鎖ポリヌクレオチドを有するポリヌクレオチドプローブのことである。この一本鎖ポリヌクレオチドは、標的するポリヌクレオチド配列に含有され、これは、分析物ポリヌクレオチド中の検出されるべき標的領域内の標的配列に相補的である。この相補領域は、二本鎖に、分析物ポリヌクレオチドを固体表面に固定する（結合パートナーを介して）のに十分に安定性を与えるために、十分な長さからなり、標的配列に対して相補的である。結合パートナーは、第二の結合パートナーに特異的であり、第二の結合パートナーは、固体支持体の表面に結合され得るか、または、その他の構造物または結合パートナーを介して間接的に固体支持体に結合され得る。
【００２８】
本明細書中で使用されているように、用語「標的するポリヌクレオチド配列」とは、標的ヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列が含有されるポリヌクレチド配列のことであり、その配列は、意図される目的に十分な安定性を有する二本鎖を形成するのに、十分な長さからなり、標的配列に相補的である。
【００２９】
本明細書中で使用されているように、用語「結合パートナー」とは、例えば、抗原とそれに特異的な抗体のような、高度な特異性を有するリガンド分子を結合し得る分子のことである。一般的に、特異結合パートナーは、単離条件下で、分析物コピー／相補鎖の二本鎖（捕獲プローブの場合）を固定するのに十分な親和性で結合する。特異結合パートナーは、当該分野で公知であり、例えば、ビオチンとアビジンまたはストレプトアビジン、ＩｇＧとプロテインＡ、多くの既知のレセプター−リガンド対、および、相補的ポリヌクレオチド鎖を包含する。相補的ポリヌクレオチド結合パートナーの場合には、パートナーは通常、少なくとも約１５塩基の長さであり、少なくとも４０塩基であり得、さらに、少なくとも約４０％から約６０％のＧ＋Ｃ含有量を有する。ポリヌクレオチドは、ＤＮＡ、ＲＮＡまたは合成ヌクレオチドアナログを含み得る。
【００３０】
本明細書中で使用されているように、用語「カップルした（ｃｏｕｐｌｅｄ）」とは、共有結合によるまたは非共有結合の強い相互作用（例えば、疎水相互作用、水素結合など）による付着のことである。共有結合は、例えば、エステル、エーテル、リン酸エステル、アミド、ペプチド、イミド、炭素−イオウ結合、炭素−リン結合などであり得る。
【００３１】
用語「支持体」とは、所望の結合パートナーが固定され得る、いずれもの固体または半固体の表面のことである。適切な支持体には、ガラス、プラスチック、金属、ポリマーゲルなどが含まれ、ビーズ、ウエル、ディップスティック、膜などの形態にされ得る。
【００３２】
本明細書中で使用されているように、用語「標識」とは、検出し得る（好ましくは定量し得る）シグナルを提供するために使用され得、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに結合され得る、いずれもの元素または部分のことである。
【００３３】
本明細書中で使用されているように、用語「標識プローブ」とは、分析物ポリヌクレオチド中の検出されるべき標的配列に相補的である、標的するポリヌクレオチド配列を含有するポリヌクレオチドプローブのことである。この相補領域は、「標識プローブ」および「標識配列」を含有する二本鎖が、標識により検出されるように、十分な長さからなり、標的配列に相補的である。標識プローブは、直接に、または、マルチマーを含む、互いに高度な特異性を有する１組のリガンド分子を介して間接に、標識とカップルする。
【００３４】
本明細書中で使用されているように、用語「マルチマー」とは、同じ繰り返しの一本鎖ポリヌクレオチドユニットまたは異なる一本鎖ポリヌクレオチドユニットの、直鎖状または分枝状ポリマーのことである。ユニットの少なくとも１つは、目的の、第一の一本鎖ヌクレオチド配列、典型的には分析物または分析物に結合したポリヌクレオチドプローブ（例えば、標識プローブ）に特異的にハイブリダイズし得る、配列、長さ、および組成を有する。このような特異性および安定性を得るために、このユニットは、通常は少なくとも約１５ヌクレオチドの長さであり、典型的には約５０ヌクレオチド以下の長さ、そして好ましくは約３０ヌクレオチドの長さであり；Ｇ＋Ｃ含有量は、通常は少なくとも約４０％、ほとんどは約６０％である。このようなユニットに加えて、マルチマーには、目的の第二の一本鎖ヌクレオチド、典型的には標識ポリヌクレオチドまたはその他のマルチマーに、特異的および安定にハイブリダイズし得る、多くのユニットが包含される。これらのユニットは、上記に考察されたマルチマーのように、一般にはほぼ同じ大きさおよび組成である。マルチマーがその他のマルチマーにハイブリダイズされるように設計されているときには、第一および第二のオリゴヌクレオチドユニットは異質（異なる）であり、選択されたアッセイの条件下では、互いにはハイブリダイズしない。従って、マルチマーは、標識プローブであり得るか、または標識をプローブにカップルするリガンドであり得る。
【００３５】
「レプリコン」は、細胞内のポリヌクレオチド複製の自己複製ユニットとして挙動する、すなわち、自己制御下に複製し得るいずれもの遺伝子エレメント、例えば、プラスミド、染色体、ウイルス、コスミドなどである。これには選択マーカーが含まれる。
【００３６】
「ＰＣＲ」とは、Ｓａｉｋｉら、Ｎａｔｕｒｅ ３２４：１６３（１９８６）；およびＳｃｈａｒｆら、Ｓｃｉｅｎｃｅ（１９８６）２３３：１０７６−１０７８；および米国特許第４，６８３，１９５号；ならびに米国特許第４，６８３，２０２号に記載されているようなポリメラーゼ連鎖反応のことである。
【００３７】
本明細書中で使用されているように、本来ｘが、同じ様式でｙに関連しない場合に、ｘはｙに関して「異種」である。すなわち、天然ではｘが全くｙに関連しないか、または、天然に実在して認められるような同じ様式でｙに関連しない。
【００３８】
「相同性」とは、ｘとｙとの間の類似性の程度のことである。１つの形態の配列と別の配列との類似は、当該分野で公知の方法により決定され得る。例えば、それらはポリヌクレオチドの配列情報の直接比較により決定され得る。または、相同は、相同領域（例えば、Ｓ１消化の前に使用される）間で安定な二本鎖を形成する条件下でポリヌクレオチドをハイブイブリダイズし、その後、一本鎖特異ヌクレアーゼにより消化し、その後に消化されたフラグメントの大きさを決定することにより決定され得る。
【００３９】
「ベクター」は、別のポリヌクレオチドセグメントが接続されて、この接続されたセグメントの複製および／または発現をもたらすレプリコンである。
【００４０】
「制御配列」とは、それらが連結されるコーディング配列の発現をもたらすために必要であるポリヌクレオチド配列のことである。このような制御配列の性質は、宿主生物に依存して異なる；原核生物では、このような制御配列は、一般的にプロモーター、リボソーム結合部位、および転写終止配列を含み；真核生物では、一般的に、このような制御配列は、プロモーターおよび転写終止配列を含む。用語「制御配列」は、最少限、発現に必要とされる全成分を含み、さらに存在が有利である付加的な成分、例えば、リーダー配列および融合パートナー配列を含み得ると意図される。
【００４１】
「作動可能に連結された」とは、記載されている成分が、それらの意図する様式で機能し得る関係にある並列のことである。コーディング配列に「作動可能に連結された」制御配列は、コーディング配列の発現が制御配列に適合した条件下で得られるように連結されている。
【００４２】
「オープンリーディングフレーム」（ＯＲＦ）は、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列の領域のことである；この領域は、コーディング配列の一部またはコーディング配列全てを示し得る。
【００４３】
「コーディング配列」は、適切な調節配列の制御下におかれると、通常はｍＲＮＡを介してポリペプチドに翻訳されるポリヌクレオチド配列である。コーディング配列の境界は、５’末端の翻訳開始コドンおよび３’末端の翻訳終止コドンにより決定される。コーディング配列には、ｃＤＮＡおよび組換えポリヌクレオチド配列が含まれる得るが、これらに限定されない。
【００４４】
本明細書中で使用されているように、用語「ポリペプチド」は、アミノ酸のポリマーを指し、特定の長さの産物を指すわけではない；従って、ペプチド、オリゴペプチド、およびタンパク質が、ポリペプチドの定義内に包含される。この用語にはまた、ポリペプチドの発現後改変（例えば、グリコシル化、アセチル化、リン酸化など）は意味されず、すなわち包含されない。定義に包含されるのは、例えば、アミノ酸の１つ以上のアナログを含有するポリペプチド（例えば、非天然アミノ酸などを含む）、置換結合を有するポリペプチド、および当該分野で公知の天然に存在するおよび存在しない改変である。
【００４５】
示された核酸配列「由来の」ポリペプチドまたはアミノ酸配列とは、配列にコードされたポリペプチドのアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を有するポリペプチド、またはそれらの部分、ここで、この部分は、少なくとも３−５アミノ酸、さらに好ましくは少なくとも８−１０アミノ酸、そしてよりさらに好ましくは少なくとも１１−１５アミノ酸からなる、または配列にコードされたポリペプチドにより免疫学的に同定され得るポリペプチドのことである。この用語にはまた、示された核酸配列から発現されるポリペプチドも包含される。
【００４６】
「免疫原性の」とは、アジュバントの存在または非存在下で、それのみで、またはキャリアに結合されて、体液性免疫応答および／または細胞性免疫応答を引き起こすポリペプチドの能力のことである。「中和」とは、感染因子の感染力を、部分的または全体的に抑制する免疫応答のことである。
【００４７】
「エピトープ」とは、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質の抗原決定基のことである；１つのエピトープは、そのエピトープに対して唯一の高次構造（ｓｐａｔｉａｌ ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）で、３つ以上のアミノ酸を含み得る。一般的には、エピトープは、少なくとも５つのこのようなアミノ酸からなり、さらに通常には少なくとも８−１０のこのようなアミノ酸からなる。アミノ酸の高次構造の決定方法は当該分野では公知であり、例えば、これらには、ｘ線結晶解析および二次元核磁気共鳴が含まれる。同じエピトープを認識する抗体は、１つの抗体が標的抗原に対するその他の抗原の結合を阻む能力を示す、簡単な免疫アッセイにおいて同定され得る。
【００４８】
本明細書中で使用されているように、「処置（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）」とは、予防および／または治療（ｔｈｅｒａｐｙ）（すなわち、あらゆる疾患症状の調整）のことである。「個体（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ）」は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染が疑われる動物を意味し、これにはヒトを含む霊長類が包含されるが、これらに限定されない。「ワクチン」は、免疫原性の、または、部分的または完全にＨ．ｐｙｌｏｒｉに対する保護を誘起し得る、個体の処置に有用な組成物である。
【００４９】
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質は、このタンパク質に特異的な、モノクローナルまたはポリクローナル抗体の産生に使用され得る。これらの抗体を産生する方法は、当該分野で公知である。
【００５０】
「組換え宿主細胞」、「宿主細胞」、「細胞」、「細胞培養物」、およびその他のこのような用語は、組換えベクターまたは他の転移ＤＮＡの受容体として使用され得るか、または使用されてきた、微生物、昆虫細胞、および哺乳類細胞を示し、これには、形質転換されたもとの細胞の子孫も包含される。１つの母細胞の子孫は、自然突然変異、偶発突然変異または意図的突然変異（ｄｅｌｉｂｅｒａｔｅ ｍｕｔａｔｉｏｎ）のために、形態学的に、または、ゲノムＤＮＡまたは全ＤＮＡ成分が、もとの母細胞と完全に同一である必要はないことが理解される。哺乳類宿主細胞の例には、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞およびサル腎（ＣＯＳ）細胞が含まれる。
【００５１】
特定して、本明細書中で使用されているように、用語「細胞系」とは、インビトロにおいて継続してまたは長期間に増殖および分裂し得る細胞群のことである。しばしば、細胞系は１つの幹細胞（ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒ ｃｅｌｌ）からのクローン群である。このようなクローン群の貯蔵または転移の間に、核型に自発変化または誘導変化が起こり得ることが、当該分野では公知である。従って、いわゆる細胞系由来の細胞は、祖先細胞または培養物に正確には同一ではなく、この細胞系には、このような変異体が包含される。用語「細胞系」はまた、不死化細胞を包含する。好ましくは、細胞系は、非ハイブリッド細胞系、または二細胞型のハイブリドーマを包含する。
【００５２】
本明細書中で使用されているように、用語「微生物」には、細菌および真菌のような、原核微生物種および真核微生物種が包含され、後者には、酵母および糸状菌が含まれる。
【００５３】
本明細書中で使用されているように、「形質転換」とは、挿入に用いられる方法（例えば、直接取り込み、形質導入、ｆ−交配またはエレクトロポーレーション）に関係なく、外因性ポリヌクレオチドの宿主細胞への挿入のことである。外因性ポリヌクレオチドは、非組込みベクター（例えばプラスミド）として維持され得るか、または、宿主細胞ゲノムに組み込まれ得る。
【００５４】
ポリペプチドまたはヌクレオチド配列に関するときには、「精製された」および「単離された」とは、示された分子が、同じ型のその他の生物学的高分子を実質的に含まずに存在することを意味する。本明細書中で使用されているように、用語「精製された」は、好ましくは、同じ型の生物学的高分子が、少なくとも７５重量％、さらに好ましくは少なくとも８５重量％、さらに好ましくは９５重量％、そして最も好ましくは９８重量％で存在することを意味する（しかし、水、緩衝液、およびその他の小分子、特に、１０００未満の分子量を有する分子は存在し得る）。
【００５５】
（Ｃ．核酸アッセイ）
基本としてＨ．ｐｙｌｏｒｉゲノムを使用して、約８ヌクレオチド以上のポリヌクレオチドプローブは、ｃＤＮＡに加えて、ＲＮＡの正鎖またはその相補鎖にハイブリダイズするように調製され得る。これらのポリヌクレオチドは、ヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドの検出、単離および／または標識用のプローブとして、および／または標的配列の転写および／または複製用のプライマーとして働く。各プローブは標的するポリヌクレオチド配列を含有し、標的ヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチドから構成される；その配列は、意図する目的に対して十分に安定性を有する二本鎖を形成するために、十分な長さからなり、その配列に相補的である。例えば、目的が、標的配列を含有する分析物を固定化により単離することであるときには、プローブは、単離条件下で分析物を固体表面上に固定するのに十分な二本鎖安定性をもたらすために、十分な長さからなる、標的される配列に相補的であるポリヌクレオチド領域を含有する。さらに例えば、標的配列の転写および／または複製用のプライマーとして働くときには、プローブは、複製を成し遂げるために、十分な長さからなる、標的される配列に相補的であるポリヌクレオチド領域を含有する。さらに例えば、ポリヌクレオチドプローブが、標識プローブとして用いられるか、またはマルチマーに結合されるときには、標的するポリヌクレオチド領域は、標識プローブおよび／またはマルチマーと安定なハイブリッド二本鎖構造を形成するのに、十分な長さからなり、相補的である。このプローブは、標的される配列に相補的である、最低約４つの連続したヌクレオチドを含有し得る；通常は、このオリゴマーは、標的される配列に相補的な最低約８つの連続したヌクレオチド、そして好ましくは標的される配列に相補的な最低約１４個の連続したヌクレオチドを含有する。
【００５６】
しかし、プローブは、標的される配列に相補的な配列のみからなる必要はない。それらは、さらなるヌクレオチド配列またはその他の部分を含有し得る。例えば、プローブがＰＣＲによる配列の増幅のためのプライマーとして使用されるときには、それらは、二本鎖の場合には、増幅される配列のクローニングを促進する制限酵素部位を形成する配列を含有し得る。さらに例えば、プローブがハイブリダイゼーションアッセイでの「捕獲プローブ」として使用されるときには、それらは、上記定義のような「結合パートナー」にカップルされる。プローブの調製は、当該分野で公知の手段により、このような手段には、例えば、切り出し、転写、または化学合成を含む方法によることが含まれる。
【００５７】
（Ｄ．発現系）
一旦、適切なＨ．ｐｙｌｏｒｉコーディング配列が単離されると、それは種々の異なる発現系、例えば、哺乳類細胞、バキュロウイルス、細菌、および酵母により用いられる発現系、で発現され得る。
【００５８】
（ｉ．哺乳類系）
哺乳類発現系は当該分野で公知である。哺乳類プロモーターは、哺乳類ＲＮＡポリメラーゼを結合し得、コーディング配列（例えば、構造遺伝子）のｍＲＮＡへの下流（３’）転写を開始し得る、いずれものＤＮＡ配列である。プロモーターは、通常はコーディング配列の５’末端近傍に位置する転写開始領域、および、通常は転写開始部位の上流２５−３０塩基対（ｂｐ）に位置するＴＡＴＡボックスを有する。ＴＡＴＡボックスは、ＲＮＡポリメラーゼＩＩがＲＮＡ合成を適切な部位で開始させるのを導くと考えられている。哺乳類プロモーターはさらに、通常はＴＡＴＡボックスの上流１００から２００ｂｐ内に位置する上流プロモーターエレメントを有する。上流プロモーターエレメントは、転写が開始される速度を決定し、いずれかの向きに作用し得る（Ｓａｍｂｒｏｏｋら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，第二版
（１９８９））。
【００５９】
哺乳類ウイルス遺伝子は、しばしば高度に発現され、広範囲の宿主を有する；従って、哺乳類ウイルス遺伝子をコードする配列は、特に有用なプロモーター配列を提供する。例には、ＳＶ４０初期プロモーター、マウス乳癌ウイルスＬＴＲプロモーター、アデノウイルス主要後期プロモーター（Ａｄ ＭＬＰ）、および単純ヘルペスウイルスプロモーターが含まれる。さらに、ネズミメタロチオネイン（ｍｅｔａｌｌｏｔｈｅｉｏｎｅｉｎ）遺伝子のような非ウイルス遺伝子由来の配列もまた、有用なプロモーター配列を提供する。発現は、構成的または調節され得（誘導可能な）、プロモーターに依存して、ホルモン−応答細胞中でグルココルチコイドにより誘導され得る。
【００６０】
上記のプロモーターエレメントに組み合わされたエンハンサーエレメント（エンハンサー）の存在は、通常は発現レベルを増大させる。エンハンサーは、相同または異種プロモーターに連結されたときに、通常のＲＮＡ開始部位で合成を開始して、最高１０００倍まで転写を促進し得る調節ＤＮＡ配列である。さらに、エンハンサーは、通常の向きまたは裏返しの向きで転写開始部位から上流または下流に、または、プロモーターから１０００ヌクレオチドを超える位置に配置されるときに活性である（Ｍａｎｉａｔｉｓら、Ｓｃｉｎｃｅ ２３６：１２３７（１９８９）；Ａｌｂｅｒｔｓら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ ｏｆ
ｔｈｅ Ｃｅｌｌ，第二版（１９８９））。ウイルス由来のエンハンサーエレメントは、通常は広範囲の宿主を有するので、特に有用である。例には、ＳＶ４０初期遺伝子エンハンサー（Ｄｉｊｋｅｍａら、（１９８５） ＥＭＢＯ Ｊ．
４：７６１）、および、ラウス肉腫ウイルスの長末端反復（ＬＴＲ）由来（Ｇｏｒｍａｎら、（１９８２）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．７９：６７７７）およびヒトサイトメガロウイルス由来（Ｂｏｓｈａｒｔら、（１９８５）Ｃｅｌｌ ４１：５２２１）のエンハンサー／プロモーターが含まれる。さらに、いくつかのエンハンサーは、調節可能であり、ホルモンまたは金属イオンのような誘導物質が存在するときのみに活性になる（Ｓａｓｓｏｎｅ−Ｃｏｒｓｉら、（１９８６）Ｔｒｅｎｄｓ Ｇｅｎｅｔ．２：２１５；Ｍａｎｉａｔｉｓら、（１９８７）Ｓｃｉｅｎｃｅ ２３６：１２３７）。
【００６１】
ＤＮＡ分子は、哺乳類細胞において細胞内に発現され得る。プロモータ配列はＤＮＡ分子に直接連結され得るが、この場合にはいつも、組換えタンパク質のＮ末端の最初のアミノ酸がメチオニンであり、ＡＴＧ開始コドンによりコードされる。所望であれば、Ｎ末端は、インビトロにおける臭化シアンとのインキュベーションにより、タンパク質から切断され得る。
【００６２】
あるいは、外来タンパク質はまた、哺乳類細胞で外来タンパク質の分泌をなすリーダー配列フラグメントを含む、融合タンパク質をコードするキメラＤＮＡ分子をつくることにより、細胞から増殖培地内に分泌され得る。好ましくは、リーダーフラグメントと外来遺伝子との間でコードされるプロセッシング部位が存在し、これは、インビボまたはインビトロのいずれかにおいて切断され得る。リーダー配列フラグメントは通常、細胞からのタンパク質の分泌を導く、疎水性アミノ酸から構成されるシグナルペプチドをコードする。アデノウイルス３分節系リーダーは、哺乳類細胞内での外来タンパク質の分泌を提供するリーダー配列の例である。
【００６３】
一般には、哺乳類細胞により認識される転写終止およびポリアデニル化配列は、翻訳終止コドンに対し３’側に位置する調節領域であり、従って、プロモーターエレメントとともに、コーディング配列に隣接する。成熟ｍＲＮＡの３’末端は、部位特異的に翻訳後に切断され、ポリアデニル化されて形成される（Ｂｉｒｎｓｔｉｅｌら、（１９８５）Ｃｅｌｌ ４１：３４９；ＰｒｏｕｄｆｏｏｔおよびＷｈｉｔｅｌａｗ（１９８８）「真核ＲＮＡの終結および３’末端プロセッシング（Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ３’ ｅｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ ＲＮＡ）」Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｐｌｉｃｉｎｇ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＤ．Ｍ．Ｇｌｏｖｅｒ編）；Ｐｒｏｕｄｆｏｏｔ（１９８９）Ｔｒｅｎｄｓ Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｓｃｉ．１４：１０５）。これらの配列は、ＤＮＡによりコードされるポリペプチドに翻訳され得るｍＲＮＡの転写を導く。転写ターミネーター／ポリアデニル化シグナルの例には、ＳＶ４０由来のものが含まれる（Ｓａｍｂｒｏｏｋら（１９８９），Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ．）。
【００６４】
いくつかの遺伝子は、イントロン（介在配列とも呼ばれる）が存在するときに、より効率よく発現され得る。しかし、数個のｃＤＮＡは、スプライシングシグナル（スプライス供与部位および受容部位とも呼ばれる）が欠如しているベクターから効率よく発現された（例えば、ＧｅｔｈｉｎｇおよびＳａｍｂｒｏｏｋ （１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ２９３：６２０を参照のこと）。イントロンは、スプライス供与部位および受容部位を有するコーディング配列内の介在非コーディング配列である。それらは、一次転写物のポリアデニル化の後に、「スプライシング」と呼ばれるプロセスにより除去される（Ｎｅｖｉｎｓ（１９８３）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．５２：４４１；Ｇｒｅｅｎ（１９８６）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｇｅｎｅｔ．２０：６７１；Ｐａｄｇｅｔｔら、（１９８６）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．５５：１１１９；ＫｒａｉｎｅｒおよびＭａｎｉａｔｉｓ（１９８８）「ＲＮＡスプライシング（ＲＮＡ ｓｐｌｉｃｉｎｇ）」，Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｐｌｉｃｉｎｇ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＤ．Ｍ．Ｇｌｏｖｅｒ編））。
【００６５】
通常、プロモーター、ポリアデニル化シグナル、およ転写終止配列を含有する上記の成分は、発現構築物中に組み立てられる。エンハンサー、機能性スプライス供与部位および受容部位を有するイントロン、およびリーダー配列もまた、所望であれば発現構築物中に含まれる。発現構築物は、哺乳類細胞または細菌のような宿主中で安定に維持され得る染色体外エレメント（例えば、プラスミド）のような、レプリコン中に維持される。哺乳類複製系には、複製にトランス作用因子が必要とされる動物ウイルス由来のものが含まれる。例えば、ＳＶ４０のようなパポーバウイルス（Ｇｌｕｚｍａｎ（１９８１）Ｃｅｌｌ ２３：１７５）またはポリオーマウイルスの複製系を含むプラスミドが、適切なウイルスＴ抗原存在下で、非常に多数のコピーを複製する。哺乳類レプリコンのさらなる例には、ウシパピローマウイルスおよびエプスタイン・バーウイルス由来のものが含まれる。さらに、レプリコンは２つの複製系を有し得、このため、例えば、発現のために哺乳類細胞中に、およびクローニングおよび増幅のために原核生物宿主中に維持される。このような哺乳類−細菌シャトルベクターの例には、ｐＭＴ２（Ｋａｕｆｍａｎら（１９８９）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．９：９４６）、およびｐＨＥＢＯ（Ｓｈｉｍｉｚｕら（１９８６）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．６：１０７４）が含まれる。
【００６６】
使用される形質転換方法は、形質転換されるべき宿主に依存する。異種ポリヌクレオチドの哺乳類細胞への導入方法は、当該分野で公知であり、デキストラン介在トランスフェクション、リン酸カルシウム沈降法、ポリブレン介在トランスフェクション、プロトプラスト融合、エレクトロポレーションポリヌクレオチドのリポソーム内へのカプセル化、および、ＤＮＡの核への直接マイクロインジェクションを包含する。
【００６７】
発現用の宿主として入手可能な哺乳類細胞系は、当該分野で公知であり、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞、ＨｅＬａ細胞、ベビーハムスター腎（ＢＨＫ）細胞、サル腎細胞（ＣＯＳ）、ヒト肝細胞癌腫細胞（例えば、ＨｅｐＧ２）および多くのその他の細胞系を含む、アメリカンタイプカルチャーコレクション（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）（ＡＴＣＣ）から入手可能な多くの不死化細胞系を包含する。
【００６８】
（ｉｉ．バキュロウイルス系）
タンパク質をコードするポリヌクレオチドもまた、適切な昆虫発現ベクターに挿入され得、ベクター内の制御エレメントに作動可能に連結される。ベクター構築には、当該分野で公知の方法が用いられる。
【００６９】
一般的に、発現系の成分には転移ベクター、通常は細菌プラスミドが含まれ、これは、バキュロウイルスゲノムフラグメントと、発現されるべき異種の遺伝子または遺伝子群挿入のための便宜的な制限部位との両方；転移ベクター内のバキュロウイルス特異フラグメントに相同な配列を有する野生型バキュロウイルス（これは、バキュロウイルスゲノム内への異種遺伝子の相同的組換えを考慮する）；および、適切な昆虫宿主細胞および増殖培地を含む。
【００７０】
タンパク質をコードするＤＮＡ配列を転移ベクター内に挿入した後に、ベクターおよび野生型ウイルスゲノムが、昆虫宿主細胞内へトランスフェクトされ、そこでベクターとウイルスゲノムとの組換えが起こる。パッケージングされた組換えウイルスが発現され、組換えプラークが同定および精製される。バキュロウイルス／昆虫細胞発現系用の材料および方法は、キット形態で、特に、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ ＣＡ（”ＭａｘＢａｃ”キット）から市販されている。これらの方法は当業者に公知であり、ＳｕｍｍｅｒｓおよびＳｍｉｔｈ， Ｔｅｘａｓ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｎｔ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ｎｏ．１５５５（１９８７）（以後、「ＳｕｍｍｅｒｓおよびＳｍｉｔｈ」）に十分に記載されている。
【００７１】
タンパク質をコードするＤＮＡ配列をバキュロウイルスゲノムに挿入する前に、プロモーター、リーダー（所望であれば）、目的のコーディング配列、および転写終止配列を含む上記の成分が、通常は中間置換構築物（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｔｒａｎｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）（転移ベクター）に組み立てられる。この構築物は、１つの遺伝子および作動可能に連結された調節エレメント；各遺伝子がそれ自身の固有のセットの作動可能に連結された調節エレメントを有する複数の遺伝子；または、同じセットの調節エレメントに調節される複数の遺伝子、を含む。中間置換構築物はしばしば、細菌のような宿主中で安定して維持され得る染色体外エレメント（例えば、プラスミド）のような、レプリコン中に維持される。レプリコンは１つの複製系を有し、このため、クローニングおよび増幅のために適切な宿主中に維持される。
【００７２】
現在では、ＡｃＮＰＶへ外来遺伝子を導入するための最も一般的に使用される転移ベクターは、ｐＡｃ３７３である。当業者に公知のその他の多くのベクターもまた設計されている。これらは、例えば、ｐＶＬ９８５（ポリヘドリン開始コドンをＡＴＧからＡＴＴに変え、ＡＴＴ下流３２塩基対にＢａｍＨＩクローニング部位を導入する；ＬｕｃｋｏｗおよびＳｕｍｍｅｒｓ，Ｖｉｒｏｌｏｇｙ（１９８９）１７：３１を参照）。
【００７３】
プラスミドは通常さらに、ポリヘドロンポリアデニル化シグナル（Ｍｉｌｌｅｒら（１９８８）Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，４２：１７７）、および、選択およびＥ．ｃｏｌｉ中での増殖のための原核アンピシリン耐性（ａｍｐ）遺伝子および複製起点を含有する。
【００７４】
バキュロウイルス転移ベクターは通常、バキュロウイルスプロモーターを含有する。バキュロウイルスプロモーターは、バキュロウイルスＲＮＡポリメラーゼを結合し得、そしてコーディング配列（例えば、構造遺伝子）のｍＲＮＡへの下流（５’から３’）翻訳を開始し得る、いずれものＤＮＡ配列である。プロモーターは、コーディング配列の５’末端近傍に通常位置する転写開始領域を有する。この転写開始領域は通常、ＲＮＡポリメラーゼ結合部位および転写開始部位を含有する。バキュロウイスル転移ベクターもまた、エンハンサーと呼ばれる第二ドメインを有し、これは存在する場合には、構造遺伝子の遠位に存在する。発現は調節され得るか、または構成的であり得る。
【００７５】
ウイルス感染サイクルの後期に多量に転写された構造遺伝子は、特に有用なプロモーター配列を提供する。例には、ウイルスポリヘドロンタンパク質をコードする遺伝子由来の配列（Ｆｒｉｅｓｅｎら、（１９８６）「バキュロウイルス遺伝子発現の調節（Ｔｈｅ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｃｕｌｏｖｉｒｕｓ Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ）」，Ｔｈｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｂａｃｕｌｏｖｉｒｕｓｅｓ（Ｗａｌｔｅｒ Ｄｏｅｒｆｌｅｒ編）；ＥＰＯ公開Ｎｏ．１２７ ８３９およびＮｏ．１５５ ４７６）；および、ｐ１０タンパク質をコードする遺伝子（Ｖｌａｋら、（１９８８），Ｊ．Ｇｅｎ．Ｖｉｒｏｌ．６９：７６５）が含まれる。
【００７６】
適切なシグナル配列をコードするＤＮＡは、バキュロウイルスポリヘドリン遺伝子のような、昆虫またはバキュロウイルス分泌タンパク質の遺伝子由来であり得る（Ｃａｒｂｏｎｅｌｌら（１９８８）Ｇｅｎｅ，７３：４０９）。あるいは、哺乳類細胞の翻訳後の改変（シグナルペプチド切断、タンパク質分解切断、およびリン酸化のような）のためのシグナルは、昆虫細胞により認識されると考えられており、そして分泌に必要なシグナルおよび核集積は、無脊椎動物および脊椎動物間で保存されているとも考えられているので、ヒトα−インターフェロン（Ｍａｅｄａら、（１９８５），Ｎａｔｕｒｅ ３１５：５９２）；ヒトガストリン放出ペプチド（Ｌｅｂａｃｑ−Ｖｅｒｈｅｙｄｅｎら、（１９８８），Ｍｏｌｅｃ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．８：３１２９）；ヒトＩＬ−２（Ｓｍｉｔｈら、（１９８５）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ’ｌ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，８２：８４０４）；マウス ＩＬ−３，（Ｍｉｙａｊｉｍａら、（１９８７）Ｇｅｎｅ ５８：２７３；ヒトグルコセレブロシダーゼ（Ｍａｒｔｉｎら（１９８８）ＤＮＡ ７：９９）をコードする遺伝子由来のような、非昆虫起源のリーダーもまた、昆虫での分泌を提供するために使用され得る。
【００７７】
組換えポリペプチドまたはポリタンパク質は、細胞内に発現され得るか、または、適切な調節配列で発現されれば分泌され得る。非融合外来タンパク質の良好な細胞内発現は通常、ＡＴＧ開始シグナルの前に適切な翻訳開始シグナルを含有する短いリーダー配列を理想的に有する異種遺伝子を必要とする。所望であれば、Ｎ末端のメチオニンは、インビトロにおける臭化シアンとのインキュベーションにより、成熟タンパク質から切断され得る。
【００７８】
あるいは、天然では分泌されない組換えポリタンパク質またはタンパク質は、昆虫において外来タンパク質の分泌を提供するリーダー配列フラグメントを有する融合タンパク質をコードするキメラＤＮＡ分子をつくることにより、昆虫細胞から分泌され得る。リーダー配列フラグメントは通常、小胞体へのタンパク質の輸送（ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ）を導く、疎水性アミノ酸を有するシグナルペプチドをコードする。
【００７９】
タンパク質の発現産物の前駆体をコードするＤＮＡ配列および／または遺伝子の挿入後に、昆虫細胞宿主を、転移ベクターの異種ＤＮＡと野生型バキュロウイルスのゲノムＤＮＡとで共形質転換（通常は共トランスフェクション）する。構築物のプロモーターおよび転写終止配列は、通常バキュロウイルスゲノムの２−５ｋｂ断片を含有する。バキュロウイルスの所望の部位に異種ＤＮＡを導入する方法は、当該分野で公知である。（ＳｕｍｍｅｒｓおよびＳｍｉｔｈ；Ｊｕら（１９８７）；Ｓｍｉｔｈら、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．（１９８３）３：２１５６；および、ＬｕｃｋｏｗおよびＳｕｍｍｅｒｓ（１９８９）を参照のこと）。例えば、挿入は、ポリヘドリン遺伝子のような遺伝子に、相同的二本鎖交差組換えによりなされ得る；挿入はまた、所望のバキュロウイルス遺伝子中に設計された制限酵素部位になされ得る。Ｍｉｌｌｅｒら、（１９８９），Ｂｉｏｅｓｓａｙｓ ４：９１。
【００８０】
ＤＮＡ配列は、発現ベクターのポリヘドリン遺伝子の位置にクローニングされたときには、ポリヘドリン特異配列により、５’および３’両側に隣接され、ポリヘドリンプロモーターの下流に配置される。
【００８１】
新たに形成されたバキュロウイルス発現ベクターは、次に、感染性組換えバキュロウイルス中にパッケージングされる。相同的組換えは低頻度（約１％から約５％の間）で生じるため、共トランスフェクション後に産生された主要なウイルスは、まだ野生型である。従って、組換えウイルスを同定する方法が必要である。発現系の利点は、視覚スクリーニングにより、組換えウイルスの区別が可能であることである。天然ウイルスにより産生されるポリヘドリンタンパク質は、ウイルス感染後、後期に感染細胞の核に非常に高レベルで産生される。集積されたポリヘドリンタンパク質は、埋め込まれた粒子をも含む封入体を形成する。これらの封入体は、１５μｍまでの大きさであり、非常に屈折性であるために、光学顕微鏡下で容易に視覚化される光沢のある外観となる。組換えウイルスに感染した細胞には、封入体がない。野生型ウイルスから組換えウイルスを区別するには、トランスフェクション上清を、当業者に公知の方法により、単層の昆虫細胞上でプラーク形成させる。すなわち、プラークを光学顕微鏡下で、封入体の存在（野生型ウイルスの指標）または非存在（組換えウイルスの指標）についてスクリーニングする。”Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ” Ｖｏｌ．２（Ａｕｓｕｂｅｌら編）１６．８（Ｓｕｐｐ． １０， １９９０）；ＳｕｍｍｅｒｓおよびＳｍｉｔｈ；Ｍｉｌｌｅｒら（１９８９）。
【００８２】
組換えバキュロウイルス発現ベクターは、数種の昆虫細胞への感染のために開発されている。例えば、組換えバキュロウイルは、とりわけ、Ａｅｄｅｓ ａｅｇｙｐｔｉ、Ａｕｔｏｇｒａｐｈａ ｃａｌｉｆｏｒｎｉｃａ、Ｂｏｍｂｙｘ ｍｏｒｉ、Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ、Ｓｐｏｄｏｐｔｅｒａ ｆｒｕｇｉｐｅｒｄａ、およびＴｒｉｃｈｏｐｌｕｓｉａ ｎｉのために開発されている（ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ８９／０４６６９９；Ｃａｒｂｏｎｅｌｌら、（１９８５）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．５６：１５３；Ｗｒｉｇｈｔ（１９８６）Ｎａｔｕｒｅ ３２１：７１８；Ｓｍｉｔｈら、（１９８３）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．３：２１５６；および一般的にはＦｒａｓｅｒら（１９８９）Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ Ｃｅｌｌ．Ｄｅｖ．Ｂｉｏｌ．２５：２２５を参照のこと）。
【００８３】
細胞および細胞培養培地は、バキュロウイルス／発現系での異種ポリペプチドの直接発現および融合発現市販されている；細胞培養法は、一般に当業者に公知である。例えば、ＳｕｍｍｅｒｓおよびＳｍｉｔｈを参照のこと。
【００８４】
次に、改変昆虫細胞は、適切な栄養培地で増殖され得る。この栄養培地により、改変昆虫宿主内に存在するプラスミドは安定に維持され得る。発現産物遺伝子が誘導制御下にある場合には、宿主は高密度に増殖され得、発現が誘導され得る。あるいは、発現が構成的である場合には、産物は培地に連続的に発現される。目的の産物を取り出し、枯渇した栄養分を補給しながら、栄養培地を連続的に取り替えねばならない。産物は、例えば、ＨＰＬＣ、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーなどのクロマトグラフィー；電気泳動；密度勾配遠心分離；溶媒抽出などの方法で精製され得る。適切には、培地に分泌されるかまたは昆虫細胞溶解から生じるいずれもの昆虫タンパク質を実質的に除去するために、宿主の破片（例えば、タンパク質、脂質および多糖類）を少なくとも実質的に含まない産物を提供するために、必要であれば産物はさらに精製され得る。
【００８５】
タンパク質発現を得るために、形質転換体由来の組換え宿主細胞は、配列をコードする組換えタンパク質の発現を可能にする条件下でインキュベートされる。これらの条件は、選択される宿主細胞に依存して変化する。しかし、条件は、当該分野で公知のものに基づいて、当業者に容易に確認され得る。
【００８６】
（ｉｉｉ．細菌系）
細菌発現法は当該分野で公知である。細菌プロモーターは、細菌ＲＮＡポリメラーゼに結合し得、コーディング配列（例えば、構造遺伝子）のｍＲＮＡへの下流（３’’）転写を開始し得るいずれものＤＮＡ配列である。プロモーターは、通常コーディング配列の５’末端近傍に位置する転写開始領域を有する。この転写開始領域は通常、ＲＮＡポリメラーゼ結合部位および転写開始部位を含む。細菌プロモーターはまた、オペレーターと呼ばれる第二ドメインを有し得、これは、ＲＮＡ合成を開始する位置である隣接ＲＮＡポリメラーゼ結合部位に重複し得る。遺伝子リプレッサータンパク質はオペレターに結合し得、そのことにより特異遺伝子の転写を阻害し得るので、オペレーターは、負の調節（誘導可能な）転写を行い得る。構成的発現は、オペレーターのような負の調節エレメントの非存在下で起こり得る。さらに、正の調節は、遺伝子活性化タンパク質結合配列により達成され得、これは、存在する場合には、通常ＲＮＡポリメラーゼ結合配列（５’）の近くに存在する。遺伝子活性化タンパク質の例は、カタボライト活性化タンパク質（ＣＡＰ）であり、これは、Ｅ．ｃｏｌｉでのｌａｃオペロンの転写開始を助ける（Ｒａｉｂａｕｄら（１９８４）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｇｅｎｅｔ．１８：１７３）。従って、調節的発現は正または負のいずれかであり得、そのことにより転写を促進または減退する。
【００８７】
代謝経路の酵素をコードする配列は、特に有用なプロモーター配列を提供する。例には、ガラクトース、ラクトース（ｌａｃ）（Ｃｈａｎｇら（１９７７）Ｎａｔｕｒｅ １９８：１０５６）、およびマルトースのような糖代謝酵素由来のプロモーター配列が含まれる。さらなる例には、トリプトファン（ｔｒｐ）のような生合成酵素由来のプロモーター配列が含まれる（Ｇｏｅｄｄｅｌら（１９８０）Ｎｕｃ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．８：４０５７；Ｙｅｌｖｅｒｔｏｎら（１９８１）Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．９：７３１；米国特許第４，７３８，９２１号；ＥＰＯ公開Ｎｏ．０３６７７６およびＮｏ．１２１７７５）。ｇ−ラオタマーゼ（ｇ−ｌａｏｔａｍａｓｅ）（ｂｌａ）プロモーター系（Ｗｅｉｓｓｍａｎｎ（１９８１）「インターフェロンのクローニングおよびその他のｍｉｓｔａｋｅｓ（Ｔｈｅ ｃｌｏｎｉｎｇ ｏｆ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｍｉｓｔａｋｅｓ）」 Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ ３（Ｉ．Ｇｒｅｓｓｅｒ編）、バクテリオファージλＰＬ（Ｓｈｉｍａｔａｋｅら（１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ２９２：１２８）、およびＴ５（米国特許第４，６８９，４０６号）プロモーター系もまた、有用なプロモーター配列を提供する。
【００８８】
さらに、天然に存在しない合成プロモーターもまた細菌プロモーターとして機能する。例えば、１つの細菌またはバクテリオファージプロモーターの転写活性化配列は、その他の細菌またはバクテリオファージプロモーターのオペロン配列に接続され得て、合成雑種プロモーターをつくる（米国特許第４，５５１，４３３号）。例えば、ｔａｃプロモーターは、ｌａｃリプレッサーにより調節される、ｔｒｐプロモーターおよびｌａｃオペロン両配列を含有する雑種ｔｒｐ−ｌａｃプロモーターである（Ａｍａｎｎら（１９８３）Ｇｅｎｅ ２５：１６７；ｄｅ Ｂｏｅｒら（１９８３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８０：２１）。さらに、細菌プロモーターは、細菌ＲＮＡポリメラーゼに結合し、転写を開始する能力を有する、非細菌起源の天然に存在するプロモーターを含み得る。非細菌起源の天然に存在するプロモーターはまた、適合するＲＮＡポリメラーゼと結合して原核生物中である種の遺伝子を高レベルで発現し得る。バクテリオファージＴ７ ＲＮＡポリメラーゼ／プロモーター系は、結合されたプロモーター系の例である（Ｓｔｕｄｉｅｒら（１９８６）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．１８９：１１３；Ｔａｂｏｒら（１９８５）Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８２：１０７４）。さらに、雑種プロモーターもまた、バクテリオファージプロモーターおよびＥ．ｃｏｌｉオペレーター領域を含有し得る（ＥＰＯ公開Ｎｏ．２６７８５１）。
【００８９】
機能プロモーター配列に加えて、能率のよいリボソーム結合部位もまた、原核生物での外来遺伝子の発現に有用である。Ｅ．ｃｏｌｉでは、リボソーム結合部位はシャイン・ダルガーノ（ＳＤ）配列と呼ばれ、開始コドン（ＡＴＧ）および開始コドンの３−１１ヌクレオチド上流に位置する３−９ヌクレオチドの長さの配列を含む（Ｓｈｉｎｅら（１９７５）Ｎａｔｕｒｅ ２５４：３４）。ＳＤ配列は、ＳＤ配列とＥ．ｃｏｌｉ １６Ｓ ｒＲＮＡの３’末端（３’ ａｎｄ）との間で塩基対合してｍＲＮＡのリボソームへの結合を促進すると考えられている（Ｓｔｅｉｔｚら（１９７９）「メッセンジャーＲＮＡにおける遺伝シグナルおよびヌクレオチド配列（Ｇｅｎｅｔｉｃ ｓｉｇｎａｌｓ ａｎｄ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｉｎ ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ ＲＮＡ）」，
Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ：Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ（Ｒ．Ｆ．Ｇｏｌｄｂｅｒｇｅｒ編））。弱リボソーム結合部位を有する原核遺伝子および真核遺伝子を発現するために、（Ｓａｍｂｒｏｏｋら（１９８９），Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ）。
【００９０】
ＤＮＡ分子は細胞内に発現され得る。プロモーター配列は、直接ＤＮＡ分子に連結され得、その場合、Ｎ末端の最初のアミノ酸はメチオニンであり、これはＡＴＧ開始コドンによりコードされる。必要であれば、Ｎ末端のメチオニンは、インビトロにおける臭化シアンとのインキュベーション、または細菌メチオニンＮ末端ペプチダーゼとのインビボまたはインビトロインキュベーションにより、タンパク質から切断され得る（ＥＰＯ公開Ｎｏ．２１９２３７）。
【００９１】
融合タンパク質は、直接発現の代替を提供する。通常は、内因性細菌タンパク質またはその他の安定なタンパク質のＮ末端部分をコードするＤＮＡ配列が、異種コーディング配列の５’末端に融合される。発現に際し、この構築物は、２つのアミノ酸配列の融合を提供する。例えば、バクテリオファージλ細胞遺伝子が外来遺伝子の５’末端で連結され得、細菌内で発現され得る。得られた融合タンパク質は、好ましくは、外来遺伝子からバクテリオファージタンパク質を切断するためのプロセッシング酵素（因子Ｘａ）に対する部位を保持している（Ｎａｇａｉら（１９８４）Ｎａｔｕｒｅ ３０９：８１０）。融合タンパク質はまたｌａｃＺ由来の配列を用いて生成され得る（Ｊｉａら（１９８７）Ｇｅｎｅ ６０：１９７，ｔｒｐＥ，Ａｌｌｅｎら（１９８７）Ｊ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． ５：９３；Ｍａｋｏｆｆら（１９８９）Ｊ．Ｇｅｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．１３５：１１、およびＥＰＯ公開Ｎｏ．３２４６４７，ｇｅｎｅｓ）。２つのアミノ酸配列を接続したＤＮＡ配列は、切断部位をコードし得るか、またはコードし得ない。その他の例は、ユビキチン融合タンパク質である。このような融合タンパク質は、好ましくは、外来遺伝子からユビキチンを切断するためのプロセッシング酵素（例えば、ユビキチン特異プロセッシングプロテアーゼ）に対する部位を保持しているユビキチン領域を用いて生成される。この方法によって、そのままの外来タンパク質が単離され得る（Ｍｉｌｌｅｒら（１９８９）Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ７：６９８）。
【００９２】
あるいは、外来タンパク質はまた、細菌で外来タンパク質分泌を提供するシグナルペプチド配列フラグメントを含有する融合タンパク質をコードするキメラＤＮＡ分子をつくることにより、細胞から分泌され得る（米国特許第４，３３６，３３６号）。シグナル配列フラグメントは通常、細胞からのタンパク質分泌を導く疎水性アミノ酸を含有するシグナルペプチドをコードする。タンパク質は、増殖培地（グラム陽性細菌）、または、細胞の内膜と外膜との間に位置する細胞周辺腔（グラム陰性細菌）のいずれかに分泌される。好ましくは、シグナルペプチドフラグメントと外来遺伝子との間でコードされるプロセッシング部位が存在し、これはインビボまたはインビトロにおいて切断され得る。
【００９３】
適切なシグナル配列をコードするＤＮＡは、Ｅ．ｃｏｌｉ外膜タンパク質遺伝子（ｏｍｐＡ）（Ｍａｓｕｉら（１９８３），Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ；Ｇｈｒａｙｅｂら（１９８４）ＥＭＢＯ Ｊ．３：２４３７）およびＥ．ｃｏｌｉアルカリホスファターゼシグナル配列（ｐｈｏＡ），（Ｏｋａら（１９８５）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８２：７２１２）のような、分泌される細菌タンパク質の遺伝子由来であり得る。さらなる例として、種々のＢａｃｉｌｌｕｓ株由来のαーアミラーゼ遺伝子のシグナル配列は、Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓから異種タンパク質を分泌するために使用され得る（Ｐａｌｖａら（１９８２）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ７９：５５８２；ＥＰＯ公開Ｎｏ．２４４０４２）。
【００９４】
通常、細菌により認識される転写終止配列は、翻訳終止コドンに対して３’側に位置する調節領域であり、従って、プロモーターとともにコーディング配列に隣接する。これらの配列は、ＤＮＡにコードされるポリペプチドに翻訳され得るｍＲＮＡの転写を導く。転写終止配列はしばしば、転写終止の助けとなるステムループ構造を形成し得る、約５０ヌクレオチドのＤＮＡ配列を含む。例には、Ｅ．ｃｏｌｉのｔｒｐ遺伝子およびその他の生合成遺伝子のような、強プロモーターを伴った遺伝子由来の転写終止配列が含まれる。
【００９５】
通常、プロモーター、シグナル配列（所望であれば）、目的のコーディング配列、および転写終止配列を含む上記の成分は、発現構築物中に組み立てられる。発現構築物は、細菌のような宿主に安定して維持され得る染色体外エレメント（例えば、プラスミド）のような、レプリコン中に維持される。レプリコンは、１つの複製系を有し、このため、発現、またはクローニングおよび増幅のいずれかのために原核宿主中に維持される。さらに、レプリコンは、高コピー数または低コピー数のプラスミドであり得る。高コピー数のプラスミドは、一般的に、約５から約２００、そして通常約１０から約１５０、の範囲のコピー数を有する。高コピー数のプラスミドを含有する宿主は、好ましくは少なくとも約１０、より好ましくは少なくとも約２０のプラスミドを含有する。高コピー数または低コピー数のいずれかのベクターが、宿主でのベクターの効果および外来タンパク質に依存して選択され得る。
【００９６】
あるいは、発現構築物は、組込みベクターを用いて細菌ゲノムに組み込まれ得る。組込みベクターは通常、ベクターの組込みを可能にする細菌染色体に相同な少なくとも１つの配列を含有する。組込みは、ベクター中の相同ＤＮＡと細菌染色体と間の組換えによると考えられる。例えば、種々のＢａｃｉｌｌｕｓ株由来のＤＮＡで構築された組込みベクターは、Ｂａｃｉｌｌｕｓ染色体に組み込む（ＥＰＯ公開Ｎｏ．１２７３２８）。組込みベクターはまた、バクテリオファージまたはトランスポゾン配列を含有し得る。
【００９７】
通常、染色体外および組込み発現構築物は、形質転換された細菌株の選択を可能にする選択マーカーを含有し得る。選択マーカーは、細菌宿主中で発現され得、アンピシリン、クロラムフェニコール、エリスロマイシン、カナマイシン（ネオマイシン）およびテトラサイクリンのような薬剤に対して細菌を耐性にする遺伝子を含有し得る。（Ｄａｖｉｅｓら、（１９７８）Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．３２：４６９）。選択マーカーはまた、ヒスチジン、トリプトファン、およびロイシンの生合成経路でのような、生合成遺伝子を含み得る。
【００９８】
あるいは、上記成分のいくつかは、形質転換ベクター中に組み立てられ得る。形質転換ベクターは通常、レプリコン中に維持されるかまたは組込みベクターに組み込まれる選択マーカーを含有する。
【００９９】
染色体外レプリコンまたは組込みベクターである、発現および形質転換ベクターは、多くの細菌への形質転換のために開発されている。例えば、発現ベクターは、特に以下の細菌のために開発されている：Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ，Ｐａｌｖら（１９８２）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ
７９：５５８２；ＥＰＯ公開Ｎｏ．０３６２５９およびＮｏ．０６３９５３；ＰＣＴ公開Ｎｏ．Ｗｏ８４／０４５４１；Ｅ．ｃｏｌｉ，Ｓｈｉｍａｔａｋｅら（１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ２９２：１２８；Ａｍａｎｎら（１９８５）Ｇｅｎｅ ４０：１８３；Ｓｔｕｄｉｅｒら（１９８６）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．１８９：１１３；ＥＰＯ公開Ｎｏ．０３６７７６，Ｎｏ．１３６８２９およびＮｏ．１３６９０７；Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｃｒｅｍｏｒｉｓ，Ｐｏｗｅｌｌら（１９８８）Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．５４：６５５；Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｌｉｖｉｄａｎｓ，Ｐｏｗｅｌｌら（１９８８）Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．５４：６５５；およびＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｌｉｖｉｄａｎｓ、米国特許第４，７４５，０５６号。
【０１００】
外因性ＤＮＡの細菌宿主への導入方法は当該分野で公知であり、ＣａＣｌ２、または、二価カチオンおよびＤＭＳ０のようなその他の試薬で処理された細菌の形質転換を包含する。ＤＮＡはまた、エレクトロポーレーションにより細菌細胞中に導入され得る。形質転換の方法は、通常形質転換されるべき細菌種により変化する。Ｍａｓｓｏｎら（１９８９）ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ． ６０：２７３；Ｐａｌｖａら（１９８２）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ７９：５５８２；ＥＰＯ公開Ｎｏ．０３６２５９およびＮｏ．０６３９５３；ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ８４／０４５４１、Ｂａｃｉｌｌｕｓに関する；Ｍｉｌｌｅｒら（１９８８）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８５：８５６；Ｗａｎｇら（１９９０）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１７２：９４９、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒに関する；Ｃｏｈｅｎら（１９７３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．６９：２１１０；Ｄｏｗｅｒら（１９８８）Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．１６：６１２７；Ｋｕｓｈｎｅｒ（１９７８）「ＣｏｌＥ１由来プラスミドによるＥ．ｃｏｌｉ形質転換のための改良法（Ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｅ．ｃｏｌｉ ｗｉｔｈ ＣｏｌＥ１−ｄｅｒｉｖｅｄ ｐｌａｓｍｉｄｓ）」， Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｈ．Ｗ．ＢｏｙｅｒおよびＳ．Ｎｉｃｏｓｉａ編）；Ｍａｎｄｅｌら（１９７０）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．５３：１５９；Ｔａｋｅｔｏ（１９８８）Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ ９４９：３１８、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａに関する；Ｃｈａｓｓｙら（１９８７）ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．４４：１７３、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓに関する；Ｆｉｅｄｌｅｒら（１９８８）Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ
１７０：３８、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓに関する；Ａｕｇｕｓｔｉｎら（１９９０） ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．６６：２０３、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓに関する；Ｂａｒａｎｙら（１９８０）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ． １４４：６９８；Ｈａｒｌａｎｄｅｒ（１９８７）「エレクトロポーレーションによるＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｌａｃｔｉｓの形質転換（Ｔｒａｎｓｆｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｌａｃｔｉｓ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ）」，Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃａｌ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ （Ｊ．ＦｅｒｒｅｔｔｉおよびＲ．Ｃｕｒｔｉｓｓ ＩＩＩ編）；Ｐｅｒｒｙら（１９８１）Ｉｎｆｅｃ．Ｉｍｍｕｎ．３２：１２９５；Ｐｏｗｅｌｌら（１９８８）Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．５４：６５５；Ｓｏｍｋｕｔｉら（１９８７）Ｐｒｏｃ．４ｔｈ Ｅｖｒ．Ｃｏｎｇ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｒｙ １：４１２、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓに関する、を参照のこと。
【０１０１】
（ｉｖ．酵母発現）
酵母発現系もまた当業者に公知である。酵母プロモーターは、酵母ＲＮＡポリメラーゼに結合し得、コーディング配列（例えば、構造遺伝子）のｍＲＮＡへの下流（３’）転写を開始し得る、いずれものＤＮＡ配列である。プロモーターは、コーディング配列の５’末端近傍に通常位置する転写開始領域を有する。この転写開始領域は通常、ＲＮＡポリメラーゼ結合部位（「ＴＡＴＡボックス」）および転写開始部位を含む。酵母プロモーターはさらに、上流活性化配列（ＵＡＳ）と呼ばれる第二ドメインを有し得、これは、存在する場合には通常構造遺伝子の遠位に存在する。ＵＡＳにより、調節（誘導可能な）発現が行われる。構成的発現は、ＵＡＳの非存在下で起こる。調節的発現は正または負のいずれかであり得、そのことにより転写を促進または減退する。
【０１０２】
酵母は、活性代謝経路を有する発酵微生物であり、従って、代謝経路の酵素をコードする配列は特に有用なプロモーター配列を提供する。例には、アルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）（ＥＰＯ公開Ｎｏ．２８４０４４）、エノラーゼ、グルコキナーゼ、グルコース−６−リン酸イソメラーゼ、グリセルアルデヒド−３−リン酸−デヒドロゲナーゼ（ＧＡＰまたはＧＡＰＤＨ）、ヘキソキナーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、３−ホスホグリセリン酸ムターゼ、およびピルビン酸キナーゼ（ＰｙＫ）（ＥＰＯ公開Ｎｏ．３２９２０３）が包含される。酸性ホスファターゼをコードする酵母ＰＨＯ５遺伝子もまた、有用なプロモーター配列を提供する（Ｍｙａｎｏｈａｒａら（１９８３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８０：１）。
【０１０３】
さらに、天然に存在しない合成プロモーターもまた、酵母プロモーターとして機能する。例えば、１つの酵母プロモーターのＵＡＳ配列は、別の酵母プロモーターの転写活性化領域に接続され得、合成雑種プロモーターがつくられ得る。このような雑種プロモーターの例には、ＧＡＰ転写活性化領域に連結されたＡＤＨ調節配列が含まれる（米国特許第４，８７６，１９７号および米国特許第４，８８０，７３４号）。雑種プロモーターのその他の例には、ＧＡＰまたはＰｙＫのような解糖酵素遺伝子の転写活性化領域に組み合わされた、ＡＤＨ２、ＧＡＬ４、ＧＡＬ１０、またはＰＨＯ５遺伝子のいずれかの調節配列からなるプロモーターが含まれる（ＥＰＯ公開Ｎｏ．１６４５５６）。さらに、酵母プロモーターには、酵母ＲＮＡポリメラーゼに結合し、転写を開始する能力を有する、非酵母起源の天然に存在するプロモーターが含まれ得る。このようなプロモーターの例には、特に、Ｃｏｈｅｎら（１９８０）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ７７：１０７８；Ｈｅｎｉｋｏｆｆら（１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ２８３：８３５；Ｈｏｌｌｅｎｂｅｒｇら（１９８１）Ｃｕｒｒ．Ｔｏｐｉｃｓ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．９６：１１９；Ｈｏｌｌｅｎｂｅｒｇら（１９７９）「酵母Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅでの細菌抗生物質耐性遺伝子の発現（Ｔｈｅ Ｅｘｐｒｅｓｉｏｎ ｏｆ Ｂａｃｔｅｒｉａｌ Ａｎｔｉｂｉｏｉｃ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｇｅｎｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｙｅａｓｔ Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）」：Ｐｌａｓｍｉｄｓ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ，Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ
Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ （Ｋ．Ｎ．ＴｉｍｍｉｓおよびＡ．Ｐｕｈｌｅｒ編）；Ｍｅｒｃｅｒａｕ−Ｐｕｉｇａｌｏｎら（１９８０）Ｇｅｎｅ １１：１６３；Ｐａｎｔｈｉｅｒら（１９８０）Ｃｕｒｒ．Ｇｅｎｅｔ．２：１０９が、含まれる。
【０１０４】
ＤＮＡ分子は酵母において細胞内に発現され得る。プロモーター配列は、ＤＮＡ分子に直接に連結され得、その場合には、組換えタンパク質のＮ末端の最初のアミノ酸はいつもメチオニンであり、これはＡＴＧ開始コドンによりコードされる。所望であれば、Ｎ末端メチオニンは、インビトロにおける臭化シアンとのインキュベーションにより、タンパク質から切断され得る。
【０１０５】
融合タンパク質は、哺乳類、バキュロウイルス、および細菌発現系と同様に、酵母発現系の代替を提供する。通常、内因性酵母タンパク質またはその他の安定なタンパク質のＮ末端部分をコードするＤＮＡ配列が、異種コーディング配列の５’に融合される。発現に際し、この構築物は、２つアミノ酸配列の融合を提供する。例えば、酵母またはヒトのスーパーオキシドジスムターゼ（ＳＯＤ）遺伝子が、外来遺伝子の５’末端で連結され得、酵母で発現され得る。２つのアミノ酸配列の接続部位ＤＮＡ配列は、切断部位をコードし得るか、またはコードし得ない。例えば、ＥＰＯ公開Ｎｏ．１９６０５６を参照のこと。その他の例は、ユビキチン融合タンパク質である。このような融合タンパク質は、好ましくは、外来タンパク質からユビキチンを切断するためのプロセッシング酵素（例えば、ユビキチン特異プロセッシングプロテアーゼ）に対する部位を保持しているユビキチン領域でつくられる。従って、この方法によってそのままの外来タンパク質が単離され得る（例えば、ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ８８／０２４０６６を参照のこと）。
【０１０６】
あるいは、外来タンパク質はまた、酵母での外来タンパク質の分泌を提供するリーダー配列フラグメントを含有する融合タンパク質をコードする、キメラＤＮＡ分子をつくることにより、細胞から増殖培地に分泌され得る。好ましくは、リーダーフラグメントと外来遺伝子との間でコードされるプロセッシング部位が存在し、インビボまたはインビトロのいずれかで切断され得る。リーダー配列フラグメントは通常、細胞からのタンパク質の分泌を導く疎水性アミノ酸を含有するシグナルペプチドをコードする。
【０１０７】
適切なシグナル配列をコードするＤＮＡは、酵母インベルターゼ遺伝子（ＥＰＯ公開Ｎｏ．０１２８７３；ＪＰＯ公開Ｎｏ．６２，０９６，０８６）およびＡ因子遺伝子（米国特許第４，５８８，６８４号）のような、分泌酵母タンパク質の遺伝子に由来し得る。あるいは、インターフェロンリーダーのような、非酵母起源のリーダーが存在し、これもまた酵母での分泌を提供する（ＥＰＯ公開Ｎｏ．０６００５７）。
【０１０８】
分泌リーダーの好ましいクラスには、酵母α因子遺伝子のフラグメントを用いるリーダーがあり、これは「ｐｒｅ」シグナル配列および「ｐｒｏ」領域の両方を含有する。用いられ得るα因子フラグメントの型には、全長ｐｒｅ−ｐｒｏ α因子リーダー（約８３アミノ酸残基）および切断型α因子リーダー（通常約２５から約５０アミノ酸残基）が含まれる（米国特許第４，５４６，０８３号および米国特許第４，８７０，００８号；ＥＰＯ公開Ｎｏ．３２４２７４）。分泌を提供するα因子リーダーフラグメントを用いる別のリーダーには、第一酵母のｐｒｅ配列でつくられたハイブリッドα因子リーダーが含まれるが、第二酵母のα因子のｐｒｏ領域は含まれない。（例えば、ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ８９／０２４６３を参照のこと）。
【０１０９】
通常、酵母により認識される転写終止配列は、翻訳終止コドンに対して３’側に位置する調節領域であり、従って、プロモーターとともにコーディング領域に隣接する。これらの配列は、ＤＮＡによりコードされるポリペプチドに翻訳され得るｍＲＮＡの転写を導く。転写終止配列およびその他の酵母認識終止配列の例は、解糖酵素をコードする配列などである。
【０１１０】
通常、プロモーター、リーダー（所望であれば）、目的のコーディング配列、および転写終止配列を含む上記の成分は、発現構築物中に組み立てられる。発現構築物はしばしば、酵母または細菌のような宿主中に安定して維持され得る染色体外エレメント（例えば、プラスミド）のような、レプリコン中に維持される。レプリコンは２つの複製系を有し得、このため、例えば、発現のために酵母中に、およびクローニングおよび増幅のために原核宿主中に維持される。このような酵母−細菌シャトルベクターの例には、ＹＥｐ２４（Ｂｏｔｓｔｅｉｎら（１９７９）Ｇｅｎｅ ８：１７−２４）；ｐＣｌ／１（Ｂｒａｋｅら（１９８４）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ ＵＳＡ ８１：４６４２−４６４６）；およびＹＲｐ１７（Ｓｔｉｎｃｈｃｏｍｂら（１９８２）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．１５８：１５７）が含まれる。さらに、レプリコンは、高コピー数または低コピー数のプラスミドであり得る。高コピー数のプラスミドは一般に、約５から約２００の範囲のコピー数を有し、通常約１０から約１５０のコピー数を有する。高コピー数のプラスミドを含有する宿主は、好ましくは少なくとも約１０、より好ましくは少なくとも約２０を有する。高コピー数または低コピー数のベクターは、宿主におけるベクターおよび外来タンパク質の効果に依存して選択され得る。
【０１１１】
あるいは、発現構築物は、組込みベクターを用いて酵母ゲノムに組み込まれ得る。組込みベクターは通常、ベクターの組込みを可能にする、酵母染色体に相同な少なくとも１つの配列を含有し、好ましくは、発現構築物に隣接する２つの相同な配列を含有する。組込みは、ベクター中の相同ＤＮＡと酵母染色体との組換えによると考えられる（Ｏｒｒ−Ｗｅａｖｅｒら（１９８３）Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌ．１０１：２２８−２４５）。組込みベクターは、ベクター中への封入に適切な相同配列を選択することにより、酵母の特異的な座に導かれ得る。１つ以上の発現構築物が組み込まれ得、おそらく産生される組換えタンパク質レベルに影響し得る（Ｒｉｎｅら（１９８３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８０：６７５０）。ベクターに含まれる染色体配列は、ベクター中の１つのセグメントとして存在して、完全ベクターの組込みになり得るか、または、染色体中の隣接セグメントに相同で、ベクター中で発現構築物に隣接する２つのセグメントとして存在して、発現構築物のみの安定な組込みになり得る。
【０１１２】
通常は、染色体外および組込み発現構築物は、形質転換された酵母株の選択を可能にする選択マーカーを含有し得る。選択マーカーは、ＡＤＥ２、ＨＩＳ４、ＬＥＵ２、ＴＲＰ１、およびＡＬＧ７のような、酵母宿主で発現され得る生合成遺伝子、および、ツニカマイシンおよびＧ４１８のそれぞれに対する酵母細胞において耐性を与えるＧ４１８耐性遺伝子を含み得る。さらに、適切な選択マーカーはまた、金属のような毒素成分の存在下で増殖する能力を有する酵母を提供し得る。例えば、ＣＵＰ１の存在は、銅イオンの存在下での酵母の増殖を可能にする（Ｂｕｔｔら（１９８７）Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ，Ｒｅｖ． ５１：３５１）。
【０１１３】
あるいは、上記成分のいくつかは、形質転換ベクター中に組み立てれられ得る。形質転換ベクターは通常、レプリコン中に維持されるかまたは組込みベクターに組み込まれる選択マーカーを含有する。
【０１１４】
染色体外レプリコンまたは組込みベクターである、発現および形質転換ベクターは、多くの酵母の形質転換のために開発されている。例えば、発現ベクターは、特に以下の酵母のために開発されている：Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ（Ｋｕｒｔｚら（１９８６）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ． ６：１４２）；Ｃａｎｄｉｄａ ｍａｌｔｏｓａ（Ｋｕｎｚｅら（１９８５）Ｊ．Ｂａｓｉｃ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ． ２５：１４１）；Ｈａｎｓｅｎｕｌａ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈａ（Ｇｌｅｅｓｏｎら（１９８６）Ｊ．Ｇｅｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ １３２：３４５９；Ｒｏｇｇｅｎｋａｍｐら（１９８６）Ｍｏｌ．Ｇｅｎ．Ｇｅｎｅｔ．２０２：３０２）；Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｆｒａｇｉｌｉｓ（Ｄａｓら（１９８４）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１５８：１１６５）；Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｌａｃｔｉｓ（Ｄｅ Ｌｏｕｖｅｎｃｏｕｒｔら（１９８３）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１５４：７３７；Ｖａｎ ｄｅｎ Ｂｅｒｇら（１９９０）Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ８：１３５）；Ｐｉｃｈｉａ ｇｕｉｌｌｅｒｉｍｏｎｄｉｉ（Ｋｕｎｚｅら（１９８５）Ｊ．Ｂａｓｉｃ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２５：１４１）；Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ（Ｃｒｅｇｇら（１９８５）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．５：３３７６；米国特許第４，８３７．１４８号および米国特許第４，９２９，５５５号）；Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ（Ｈｉｎｎｅｎら（１９７８）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ７５：１９２９；Ｉｔｏら（１９８３）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１５３：１６３）；Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｐｏｍｂｅ（Ｂｅａｃｈら（１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ３００：７０６）；および、Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ（Ｄａｖｉｄｏｗら（１９８５）Ｃｕｒｒ．Ｇｅｎｅｔ．１０：３８０４７１ Ｇａｉｌｌａｒｄｉｎら（１９８５）Ｃｕｒｒ．Ｇｅｎｅｔ．１０：４９）。
【０１１５】
外因性ＤＮＡの酵母宿主への導入方法は、当該分野では公知であり、通常は、スフェロプラストまたは完全酵母細胞をアルカリカチオンで処理する形質転換を包含する。形質転換方法は通常、形質転換される酵母種により変化する。例えば、Ｋｕｒｔｚら（１９８６）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．６：１４２；Ｋｕｎｚｅら（１９８５）Ｊ．Ｂａｓｉｃ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２５：１４１、Ｃａｎｄｉｄａに関する；Ｇｌｅｅｓｏｎら（１９８６）Ｊ．Ｇｅｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｙ．１３２：３４５９；Ｒｏｇｇｅｎｋａｍｐら（１９８６）Ｍｏｌ．Ｇｅｎ．Ｇｅｎｅｔ．２０２：３０２、Ｈａｎｓｅｎｕｌａに関する；Ｄａｓら（１９８４）Ｊ．ｂｉｏｔｅｒｉｏｌ．５８：１１６５；Ｄｅ Ｌｏｕｖｅｎｃｏｕｒｔら（１９８３）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１５４：１１６５；Ｖａｎ ｄｅｎ Ｂｅｒｇら（１９９０）Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ８：１３５、Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓに関する；Ｃｒｅｇｇら（１９８５）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．５：３３７６；Ｋｕｎｚｅら（１９８５）Ｊ．Ｂａｓｉｃ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２５：１４１；米国特許第４，８３７，１４８号および米国特許第４，９２９，５５５号、Ｐｉｃｈｉａに関する；Ｈｉｎｎｅｎら（１９７８）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ７５；１９２９；Ｉｔｏら（１９８３）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１５３：１６３、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓに関する；Ｂｅａｃｈら（１９８１）Ｎａｔｕｒｅ ３００：７０６、Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓに関する；Ｄａｖｉｄｏｗら（１９８５）Ｃｕｒｒ．Ｇｅｎｅｔ．１０：３９；Ｇａｉｌｌａｒｄｉｎら（１９８５）Ｃｕｒｒ．Ｇｅｎｅｔ．１０：４９、Ｙａｒｒｏｗｉａに関する；参照のこと。
【０１１６】
（Ｅ．ワクチン）
本明細書中で考察されている各Ｈ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質は、単一ワクチン候補物として、または１つ以上のその他の抗原との組み合わせで使用され得、後者はＨ．ｐｙｌｏｒｉまたはその他の病原のいずれかに由来する。好ましくは「カクテル」ワクチンであり、例えば、細胞毒素（ＣＴ）抗原、ＣＡＩタンパク質、およびウレアーゼを含有する。さらに、ｈｓｐが、これらの成分の１つ以上に対して加えられ得る。これらのワクチンは、予防剤（感染を予防するため）または治療剤（感染後に疾患を治療するため）のいずれかであり得る。
【０１１７】
このようなワクチンは、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗原または抗原類を、通常は「薬学的に受容可能なキャリア」との組合せで含有し、このキャリアは、この組成物が与えられる個体に対して有害な抗体の産生をそれ自身が誘導しないいずれものキャリアを含む。適切なキャリアは、典型的には、タンパク質、多糖類、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、アミノ酸ポリマー、アミノ酸コポリマー、脂質凝集体（例えば、油滴またはリポソーム）、および不活性ウイルス粒子のような、大きくて徐々に代謝される高分子である。このようなキャリアは、当業者に周知である。さらに、これらのキャリアは、免疫刺激剤（「アジュバント」）として機能し得る。さらに、抗原は、ジフテリア、破傷風、コレラ、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉなどの病原体のような細菌トキソイドにコンジュゲートされ得る。
【０１１８】
組成物の効果を増強させる好ましいアジュバントには、以下が包含されるが、これらに限定されない：（１）アルミニウム塩（ａｌｕｍ）（水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウムなど）；（２）水中油型エマルジョン製剤〔ムラミルペプチド（下記を参照）のようなその他の特異免疫刺激剤または細菌細胞壁成分を伴うまたは伴わない〕、例えば、（ａ）ＭＦ５９（ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ９０／１４８３７）：５％スクワレン、０．５％Ｔｗｅｅｎ ８０、および０．５％Ｓｐａｎ ８５〔必須ではないが必要に応じて、種々の量のＭＴＰ−ＰＥ（下記を参照）を含有する〕を含有して、１１０Ｙ型マイクロフルイダイザー（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ，Ｎｅｗｔｏｎ，ＭＡ）のようなマイクロフルイダイザーを使用して、サブミクロン粒子に処方される；（ｂ）ＳＡＦ：１０％スクワレン、０．４％Ｔｗｅｅｎ ８０、５％プルロニック（ｐｌｕｒｏｎｉｃ）−ブロックポリマーＬ１２１、およびｔｈｒ−ＭＤＰ（下記を参照）を含有し、マイクロフルイダイザーにかけてサブミクロン粒子エマルジョンにされるか、ボルテックスにかけてより大きな粒子サイズのエマルジョンを生成する；および、（ｃ）ＲｉｂｉＴＭアジュバント系（ＲＡＳ）（Ｒｉｂｉ Ｉｍｍｕｎｏｃｈｅｍ，Ｈａｍｉｌｔｏｎ，ＭＴ）：２％スクワレン、０．２％Ｔｗｅｅｎ
８０、および、１つ以上の細菌細胞壁成分（モノホスホリルリピド（ｍｏｎｏｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌｉｐｉｄ） Ａ（ＭＰＬ）、トレハロースジミコレート（ＴＤＭ）、および細胞壁骨格（ＣＷＳ）よりなる群にから選ばれる、好ましくはＭＰＬ＋ＣＷＳ（ＤｅｔｏｘＴＭ）を含有する；（３）サポニンアジュバント（例えばＳｔｉｍｕｌｏｎＴＭ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ，Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ，ＭＡ））が使用され得るか、または、ＩＳＣＯＭ（免疫刺激複合体）のような、それらからつくられた粒子；（４）完全フロイントアジュバント（ＣＦＡ）および不完全フロイントアジュバント（ＩＦＡ）；（５）サイトカイン（例えば、インターロイキン（ＩＬ−１、ＩＬ−２など）、マクロファージコロニー刺激因子（Ｍ−ＣＳＦ）、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）など）；および、（６）組成物の効果を増強するための免疫刺激剤として作用するその他の物質。ＡｌｕｍおよびＭＦ５９が好ましい。
【０１１９】
上記のように、ムラミルペプチドには、Ｎ−アセチル−ムラミル−Ｌ−トレオニル−Ｄ−イソグルタミン（ｔｈｒ−ＭＤＰ）、Ｎ−アセチル−ノルムラミル−Ｌ−アラニル−Ｄ−イソグルタミン（ｎｏｒ−ＭＤＰ）、Ｎ−アセチルムラミル−Ｌ−アラニル−Ｄ−イソグルタミニル−Ｌ−アラニン−２−（１’−２’−ジパルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ヒドロキシホスホリルオキシ（ｈｕｙｄｒｏｘｙｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌｏｘｙ））−エチルアミン（ＭＴＰ−ＰＥ）などが含まれるが、これらに限定されない。
【０１２０】
免疫原性組成物（例えば、抗原、薬学的に受容可能なキャリア、およびアジュバント）は典型的に、水、生理食塩水、グリセロール、エタノールなどのような希釈剤を含有する。さらに、湿潤または乳化剤、ｐＨ緩衝物質などのような補助物質が、このような賦形剤中に存在し得る。
【０１２１】
典型的には、免疫原性組成物は、溶液または懸濁液のいずれかとして注射用に調製される；注射の前に液体賦形剤に溶解または懸濁するのに適切な固形もまた、調製され得る。薬学的に受容可能なキャリアについて上記で考察したように、調製物は、アジュバント効果を増強するために、エマルジョンにされるか、またはリポソームにカプセル化され得る。
【０１２２】
ワクチンとして使用される免疫原性組成物は、免疫学的に有効な量の抗原ポリペプチド、および必要であれば、上記成分のいかなる他の成分をも含有する。「免疫学的に有効な量」とは、単回投与でまたは連続投与の一部として個体に投与される量が、治療または予防に有効であることを意味する。この量は、処置される個体の健康状態および身体条件、処置される個体の分類学上のグループ（例えば、ヒト以外の霊長類、霊長類など）、抗体を合成するための個体の免疫系の能力、所望の予防程度、ワクチン処方、医療状況での治療医の評価、およびその他の関連因子に依存して変化する。その量は比較的広範囲にあり、所定の試行により決定され得ると思われる。
【０１２３】
免疫原性組成物は従来より非経口的に、例えば、皮下または筋肉内注射により、投与される。その他の投与形態に適した処方には、経口および肺への処方、坐薬、および経皮投与が含まれる。経口処方は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質に対して最も好ましい。投与処置は、単回投与スケジュールまたは複数回投与スケジュールであり得る。ワクチンは、その他の免疫調節剤と組み合わせて投与され得る。
【０１２４】
（Ｆ．免疫診断アッセイ）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗原は、抗体レベルを検出するために免疫アッセイにおいて使用され得（または逆に、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗体が抗原レベルを検出するために使用され得る）、特に、胃十二指腸疾患および十二指腸潰瘍との相関が得られ得る。免疫アッセイは、よく判っている組換え抗原に基づいて、今日使用されている観血的診断法に置き換えられるように開発され得る。例えば、血液または血清試料を包含する生物学的試料中のＨ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質に対する抗体が、検出され得る。免疫アッセイの設計は非常に多様であり、これらの多様性は当該分野では公知である。免疫アッセイのプロトコールは、例えば、競合、直接反応、またはサンドイッチ型アッセイに基づき得る。プロトコールはさらに、例えば、固体支持体を使用し得るか、または免疫沈降法によるものであり得る。ほとんどのアッセイは、標識された抗体またはポリペプチドの使用を包含する；その標識は、例えば、蛍光、化学発光、放射性、または染色分子であり得る。プローブからのシグナルを増幅するアッセイもまた周知である；その例は、ビオチンおよびアビジンを使用するアッセイ、ならびに、ＥＬＩＳＡアッセイのような酵素が標識および介在した免疫アッセイである。
【０１２５】
免疫診断に適した、適切な標識試薬を含むキットが、適当な容器中に、本発明の組成物を含む適切な材料を、アッセイの実施に必要とされるその他の試薬および材料（例えば、適切な緩衝液、塩溶液など）、ならびにアッセイの説明書とともに包装することにより、構成される。
【実施例】
【０１２６】
（Ｇ．実施例）
以下に示されている実施例は、当業者が実施するための指針として提供され、いかなる方法においても本発明を限定するようには構成されていない。
【０１２７】
（ｉ．Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ細胞毒素（ＣＴ）抗原）
（１．材料および方法）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ増殖およびＤＮＡ単離に関する一般的な材料および方法については、ＣＡＩ抗原およびｈｓｐのそれぞれに関する、以下のｉｉ節およびｉｉｉ節を参照のこと。
【０１２８】
（ａ．クローニング）
縮重オリゴヌクレオチドの２つの混合物を、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓモデル３８０ＢのＤＮＡシンセサイザーを使用して、合成した。これらの混合物を、Ｇｅｎａｍｐ ＰＣＲキットを使用して、製造業者の指示に従い、２００ｎｇの精製ＤＮＡと１００μｌのポリメラーゼ連鎖反応に４μＭの濃度で使用した。この反応物を、９４℃で１分間、４８℃で２分間、および５６℃で２分間インキュベートした。反応混合物をこの条件に３０サイクル供した。
【０１２９】
この反応の生成物をアガロースゲル電気泳動により分析すると、約８７ｂｐの顕著なＤＮＡフラグメントが現れた。制限酵素ＸｂａＩおよびＥｃｏＲＩでの消化後に、そのフラグメントを、前もってＸｂａＩおよびＥｃｏＲＩで消化したＢｌｕｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋（Ｓｔｒａｔｇｅｎｅ）プラスミドに連結した。混合した連結物を使用して、（２００Ω）ａ ＢｉｏＲａｄ Ｇｅｎｅ Ｐｕｌｓｅｒ（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）を使用する２０００Ｖおよび２５μＦでのエレクトロポレーションにより、コンピテントＥ．ｃｏｌｉを形質転換した。形質転換されたＥ．ｃｏｌｉを、１００μｇ／ｍＬのアンピシリンを含有するＬ−寒天プレート上での増殖に対して選択した。プラスミドＤＮＡは、陽性Ｅ．ｃｏｌｉ単離物から抽出して、Ｓｅｑｕｅｎａｓｅ ２（Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）ＤＮＡ配列決定キットを使用し、製造業者の指示に従って配列分析にかけた。
【０１３０】
（ｂ．ライブラリーの調製）
（１）ＨｉｎｄＩＩＩフラグメントのライブラリー
７μｇの精製ＤＮＡを、制限酵素ＨｉｎｄＩＩで完全に消化した。３μｇのＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋プラスミドＤＮＡを、ＨｉｎｄＩＩＩで完全に消化し、次に、仔ウシ腸ホスファターゼで処理した。両ＤＮＡ混合物を、水飽和フェノールと撹拌して精製し、次に６７％Ｖ／Ｖまでエチルアルコールを加えて沈澱させた。両ＤＮＡを５０μＬの水に再懸濁させた。０．７μｇのＤＮＡフラグメントを、２５ ｍＭ Ｔｒｉｓ（ｐＨ７．５）、１０ｍＭ ＭｇＣｌ２および５ユニットのＴ４ ＤＮＡリガーゼを含有する溶液５０μＬ中の、０．３μｇのＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＤＮＡと混合した。この混合物を１５℃で２０時間インキュベートし、その後、ＤＮＡを水飽和フェノールで抽出して、エチルアルコールで沈澱させた。続いて、そのＤＮＡを５０μＬの水に再懸濁させた。エレクトロポーレーションにより、このＤＮＡ１μｇをＥ．ｃｏｌｉに導入して、約３０００−１０，０００のアンピシリン耐性細菌コロニーを得た。
【０１３１】
２）ＥｃｏＲＩフラグメントのライブラリー
約０．７μｇのＥｃｏＲＩ消化ＤＮＡを精製し、前もってＥｃｏＲＩで消化して仔ウシ腸ホスファターゼで処理しておいた０．４５μｇのＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋プラスミドと混合した。そのフラグメントを５０μＬの溶液中で連結した。精製および沈澱の後に、そのＤＮＡを５０μＬの水に再懸濁させた。この溶液１μＬによるＥ．ｃｏｌｉのエレクトロポレーションで、約２００のアンピシリン耐性細菌コロニーを得た。
【０１３２】
さらなるクローニング用のゲノムから適切な制限フラグントを同定するために、プラスミドを３２ｐで均一に標識し、種々の制限酵素で消化した株ＣＣＵＧ由来のＤＮＡを分析するためのプローブとして使用し、アガロースゲル電気泳動で分離し、そしてニトロセルロースフィルターに移した。そのプローブにより、単一の約３．５ｋｂのＨｉｎｄＩＩＩ制限フラグメントが現れた。ＨｉｎｄＩＩＩ消化ＤＮＡフラグメントのライブラリーを調製し、Ｂｌｕｅｓｃｒｉｐｔプラスミドベクターにクローニングした。このライブラリーを、予めクローニングしておいた８７ｂｐフラグメントに対応する３２ｐ標識ＤＮＡでスクリーニングした。同一の約３．３ｋｂｐのＨｉｎｄＩＩＩフラグメントを含有する２つのクローンが同定された。これらのＨｉｎｄＩＩＩフラグメントのＤＮＡ配列決定により、前記の８７ｋＤａ細胞毒素のアミノ末端に対応する２３アミノ酸をコードし得る配列が明らかになった。これらの配列は、ＨｉｎｄＩＩＩ制限酵素部位により境界を定められフラグメントの末端で終止する、約３００ヌクレオチドのオープンリーディングフレームの部分を含有した。また、この配列からは、ＨｉｎｄＩＩＩ部位から１２０ｂｐ離れた推定オープンリーディングフレーム内にＥｃｏＲＩ制限部位が存在することが明らかになった。
【０１３３】
ＥｃｏＲＩ部位とＨｉｎｄＩＩＩ部位との間の配列に対応する３２ｐ標識プローブを、Ｂｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫベクターにクローニングされたＤＮＡ由来のＥｃｏＲフラグメントのライブラリーをスクリーニングするために使用した。このプローブにより、２つのクローンが、約７．３ｋｂｐフラグメントを含有することが明らかになった。このフラグメントのＤＮＡ配列決定により、３．２ｋｂｐのＨｉｎｄＩＩＩフラグメントから決定された配列と重複した、連続的なオープンリーディングフレームがあることが判った。これらの重複フラグメントのＤＮＡ配列、および、含有される１つの長いオープンリーディングフレームの概念的な（ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ）翻訳を、それぞれ図１〜３および４に示す。
【０１３４】
これらのクローンは非常に不安定であることが認められたことは注目されるべきである。スクリーニングで同定された最初のコロニーは、あまりにも小さいので検出が困難であった。１６−１８時間の継代培養の従来方法によるこれらのクローンの広がりは、ＤＮＡ再配列および欠失のために非常に不均一な群のプラスミドとなった。これらのクローンの十分な量を、抗生物質選択のない８−１０時間の継代培養により増殖させた。この様式では、プラスミドの収量は比較的に少ないが、生存再配列プラスミドを含有する細菌の選択および副産物を排除した。
【０１３５】
（Ｃ．ＤＮＡライブラリーのスクリーニング）
顕著な８７ ｂｐフラグメントを含有するＰＣＲ反応産物を、Ｐｒｉｍｅ−ａ−ｇｅｎｅキット（Ｐｒｏｍｅｇａ）を使用するランダムプライマー法により３２ｐで標識した。この標識プローブを、ニトロセルロースフィルター上に固定された約３０００の細菌クローン由来のＤＮＡとのハイブリダイゼーション反応に使用した。ハイブリダイゼーション反応は、０．３Ｍ ＮａＣｌ溶液中６０℃で実施した。陽性細菌クローンを発展させて、プラスミドＤＮＡを調製した。プラスミドは、約３．３ｋｂのＤＮＡ挿入断片を含有し、ＴＯＸＨＨ１と呼ばれた。
【０１３６】
図１〜３に示されている２９２位と４１０位との間の配列を含有する１２０ｂｐフラグメントは、プラスミドＴＯＸＨＨ１由来であり、ＥｃｏＲＩフラグメントのライブラリーの約４００コロニーをスクリーニングするために使用した。約７．３ｋｂのＤＮＡ配列を含有し、ＴＯＸＥＥ１と呼ばれる陽性クローンを単離した。
【０１３７】
図１〜３に示されているヌクレオチド配列は、クローンＴＯＸＨＨ１およびＴＯＸＥＥ１から、Ｓｅｑｕｅｎａｓｅ ２配列決定キットを使用して得た。図１〜３の１位と４１０位との間のヌクレオチオドをＴＯＸＨＨ１から得、そして、２９１位と３５０７位との間のヌクレオチドをＴＯＸＥＥ１から得た。プラスミドＴＯＸＨＨ１およびＴＯＸＥＥ１を含有するＥ．ｃｏｌｉをアメリカンタイプカルチャーコレクションに寄託した。下記を参照のこと。
【０１３８】
（ｄ．細胞毒素に対する抗血清の調製）
図１〜３に示されている配列のヌクレオチド１１６ー４１３に対応するＤＮＡフラグメントを、細菌発現ベクターｐｅｘ ３４ Ａにクローニングし、細菌プロモーターの誘導で、細胞毒素ポリペプチドのアミノ酸に融合され、以前に同定された２３アミノ酸を含有する、ＭＳ２ポリメラーゼポリペプチドの一部を含有する融合タンパク質を産生させた。この融合タンパク質の約２００μｇを、アクリルアミド電気泳動で部分精製し、標準的な方法でウサギを免疫するために使用した。
【０１３９】
１ヶ月間隔３回の免疫後に採取したこれらのウサギからの抗血清を、標準的なイムノブロッティング実験に、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの細胞毒素陽性株および細胞毒素陰性株からのタンパク質抽出物をプローブするために使用した。その抗血清は、見かけの分子量１００ｋＤａの、変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動上で移動したポリペプチドを現した。このポリペプチドは、細胞毒素陽性株のタンパク質抽出物には検出されたが、細胞毒素陰性株には検出されなかった。免疫前に採取した血清は、このポリペプチドと反応しなかった。
【０１４０】
（ｅ．空胞化活性の部分精製）
６ｍｇ／ｍｌの濃度のＨ．ｐｙｌｏｒｉ全膜を、１％ ＣＨＡＰＳ、０．５Ｍ
ＮａＣｌ、１０ｍＭ Ｈｅｐｅｓ（ｐＨ ７．４）、２．５ｍＭ ＥＤＴＡ、２０％スクロース溶液に、４℃で１時間溶解した。次に、この混合物を、３０％、３５％、４０％、および５５％スクロース段階を含む、不連続スクロースグラジエントにかけ、そして２００００ｘｇで１７時間超遠心分離にかけた。グラジエントにかけたものを分画して、各画分を空胞化活性およびウレアーゼ活性に対して試験した。ウレアーゼ活性に関連した空胞化活性を、グラジエント画分のいくつかに認めた。空胞化活性のピークもまた、グラジエントの一番高い画分に認め、これらの画分には、本質的にウレアーゼ活性はなかった。
【０１４１】
このウレアーゼ非依存空胞化活性を、２０％から３４％の濃度の間の硫酸アンモニウムによる段階沈澱法（ｓｔｅｐｗｉｓｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ）によってさらに分画した。異なる濃度の硫酸アンモニウムで沈澱させたタンパク質の変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動で顕著な約１００ｋＤａポリペプチドが現れ、このポリペプチドは空胞化活性に関して精製された。このポリペプチドは、上記の組換え融合タンパク質に対してつくられたウサギ抗血清により認識された。
【０１４２】
（２．結果）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉゲノムの約１０ｋｂｐに対応する２つの重複フラグメントがクローニングされた。これらのクローンは、１２９６アミノ酸（図４に示されている）のポリペプチドをコードし得る３９６０ｂｐ（図１〜３に示されている）からなる遺伝子を含有する。この推定ポリペプチドの分子量は１３９．８ｋｄである。図１〜３における１８位のメチオニンコドンの９ｂｐ上流のヌクレオチド配列ＡＧＧＡＡＧは、シャイン−ダルガーノコンセンサス配列（ｔｈｅ ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ Ｓｈｉｎｅ−Ｄａｌｇａｒｎｏ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）に密接に類似しており、このメチオニンがポリペプチド合成の開始メチオニンに相当するという仮説を支持する。図１〜３の３９０６位の推定終止コドンの１０ｂｐ下流に始まる３０ｂｐヌクレオチド配列は、原核転写ターミネーターの構造に密接に類似しており、メッセンジャーＲＮＡコーディング配列の末端に相当すると思われる。
【０１４３】
細胞毒素遺伝子は、以下の基準により、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ空胞化活性のポリペプチド前駆体をコードするとして定義される：
（ｉ）推定ポリペプチドは、以前に記載された８７ｋＤａ空胞化タンパク質（Ｃｌｏｖｅｒら、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６７：１０５７０−７５（１９９２））のアミノ末端として同定された２３アミノ酸配列（図４、３４−５６位）を含有する。この配列は、原核リーダー配列に類似する３３アミノ酸の後に続き、従って、この配列は、成熟タンパク質のアミノ末端に相当すると思われる；
（ｉｉ）目的のアミノ末端を含有する推定ポリペプチドの１００アミノ酸フラグメントに特異的なウサギ抗血清は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの細胞毒素陽性株の１００ｋＤａポリペプチドを認識したが、細胞毒素陰性株では認識しなかった。この１００ｋＤａポリペプチドは、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ膜から空胞化活性に対して精製する。
【０１４４】
まとめて、本明細書中に記載された遺伝子は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ細胞毒素活性に関連の１００ｋＤａポリペプチドにプロセスされる約１４０ｋＤａポリペプチドをコードする。以前に記載された８７ｋＤａポリペチドは、１００ｋＤａポリペプチドがさらにプロセスされたか、または精製中のタンパク質分解によるかのいずれかにちがいない。
【０１４５】
（ｉｉ．Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ＣＡＩ抗原）
（１．材料および方法）
（ａ．材料の起源）
クローンＡ１、６４／４、Ｇ５、Ａ１７、２４および５７／Ｄは、λｇｔ１１ライブラリーから得た。クローンＢ１は、ＨｉｎｄＩＩＩフラグメントのゲノムプラスミドライブラリーから得た。００７はＰＣＲにより得た。細胞毒素を産生するＨ．ｐｙｌｏｒｉ株は、以下である：Ｇ１０、Ｇ２７、Ｇ２９、Ｇ３２、Ｇ３３、Ｇ３９、Ｇ５６、Ｇ６５、Ｇ１０５、Ｇ１１３Ａ。非細胞毒素株は、以下である：Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２５、Ｇ４７、Ｇ５０、Ｇ２０４。それらは、Ｇｒｏｓｓｅｔｏ Ｈｏｓｐｉｔａｌ（Ｔｕｓｃａｎｙ，Ｉｔａｌｙ）の内視鏡検査生検標本から単離された。株ＣＣＵＧ １７８７４（細胞毒素陽性）はＣｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｏｔｈｅｂｏｒｇから得た。非細胞毒素株Ｐｙｌｏ ２Ｕ＋（ウレアーゼ陽性）およびＰｙｌｏ ２Ｕ−（ウレアーゼ陰性）は、Ｆ． Ｍｅｇｒａｕｄ， Ｃｅｎｔｒｅ Ｈｏｓｐｉｔａｌｉｅｒ，Ｂｏｒｄｅａｕｘ（Ｆｒａｎｃｅ）から得た。Ｅ．ｃｏｌｉ株のＤＨ１０Ｂ（Ｂｅｔｈｅｓｄａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）、ＴＧ１、Ｋ１２ΔＨ１Δｔｒｐ、Ｙ１０８８、Ｙ１０８９、Ｙ１０９０は、当該分野では公知である。プラスミドＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ，Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＣＡ）を、クローニング用ベクターとして使用した。ＭＳ２融合タンパク質の発現用の、ｐＥｘ３４
ａ、ｂ、ｃプラスミドは、以前に記載されている。ライブラリー発現に使用されたλｇｔ１１ファージベクターは、λｇｔ１１クローニングシステムキット（Ｂｅｔｈｅｓｄａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）からのものである。Ｅ．ｃｏｌｉ株は、ＬＢ培地（２４）で培養した。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株は、選択培地（５％ウマ血液、Ｄｅｎｔ ｏｒ Ｓｋｉｒｒｏｗ’ｓ抗生物質補充のＣｏｌｕｍｂｉａ寒天ベース、０．２％シクロデキストリン）、または、５％ ウシ胎児血清（６）または０．２％シクロデキストリン（２５）を含有するＢｒｕｃｅｌｌａ肉汁液体培地にプレートした。
【０１４６】
（ｂ．Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの増殖およびＤＮＡ単離）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株は、３７℃で３日間、固体培地または液体培地中で培養した。両方とも、Ｏｘｏｉｄ（Ｂａｓｉｎｇｓｔｏｋｅ，Ｅｎｇｌａｎｄ）またはＢｅｃｔｏｎ ａｎｄ Ｄｉｃｋｉｎｓｉｎ（Ｃｏｃｋｅｙｓｖｉｌｌｅ，ＭＤ）ガスパックジェネレーターを使用した微好気性環境中、または、５％ＣＯ２補充空気を含有するインキュベーター（２６）中で培養した。細菌を採取して、最終濃度１００μｇ／ｍｌのリゾチームを含有するＳＴＥ（ＮａＣｌ ０．１Ｍ、Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ １０ｍＭ（ｐＨ８）、ＥＤＴＡ １ｍＭ（ｐＨ８））に再懸濁させ、室温で５分間インキュベートした。細菌を溶解するために、最終濃度１％にＳＤＳを加え、６５℃に加熱した。プロテイナーゼＫを最終濃度２５μｇ／ｍｌに加えた後、溶液を５０℃で２時間インキュベートした。ＤＮＡを、臭化エチジウムを加えたＣｓＣｌグラジエントにより精製し、７７％エタノールで沈澱させて封入ガラスキャピラリーで回収した。
【０１４７】
（ｃ．λｇｔ１１発現ライブラリーの構築およびスクリーニング）
λｇｔ１１発現ライブラリーを作製するために、制限酵素ＨａｅＩＩＩおよびＡｌｕＩで部分消化した、ＣＣＵＧ １７８７４株由来のゲノムＤＮＡを使用した。０．８％アガロースゲル上での分画後、０．６ｋｂと８Ｋｂとの間の大きさのＤＮＡを、Ｃｏｓｔａｒ Ｓｐｉｎ−Ｘ（０．２２ミクロン）微量遠心分離フィルターを使用して溶出した。各消化からの産物を合わせて、λｇｔ１１クローニングシステムキット（Ｂｅｔｈｅｓｄａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）およびＧｉｇａｐａｃｋ ＩＩ Ｇｏｌｄパッケージングキット（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ，Ｌａ Ｊｏｌｌａ， ＣＡ）を使用して、発現ライブラリーを構築するために使用した。０．８−１ｘ１０６個の組換えファージを含有するライブラリーをＥ．ｃｏｌｉ Ｙ１０８８で増幅し、１０９ファージ／ｍｌの力価、８５％組換え、平均挿入断片の大きさ９００塩基対の溶解物１５０ｍｌを得た。Ｐｒｏｔｏｂｌｏｔシステム（Ｐｒｏｍｅｇａ，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）を使用する標準的な方法により、免疫学的スクリーニングを実施した。
【０１４８】
（ｄ．プラスミドライブラリーの構築）
ＥＭＢＬ４またはλＤａｓｈのような標準ベクターを使用する、部分消化された染色体ＤＮＡの完全ゲノムライブラリーを作製する試みは、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉＤＮＡクローニングにおいての多くの著者により記載された困難に直面し、十分なライブラリーを得られなかった。従って、制限酵素ＨｉｎｄＩＩＩで消化し、Ｂｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋にクローニングした株ＣＣＵＧ １７８７４、Ｇ３９およびＧ５０由来のゲノムＤＮＡを使用して、部分ライブラリーを得た。ＤＮＡ連結、Ｅ． ｃｏｌｉ ＤＨ １０Ｂのエレクトロポレーション、スクリーニング、およびライブラリー増幅を実施した。１０％を超えないバックグラウンドとともに７００００から８５０００の範囲のコロニーを有するライブラリーを得た。
【０１４９】
（ｅ．ＤＮＡ操作およびヌクレオチド配列決定）
ＤＮＡ操作を標準的な方法によって実施した。ＤＮＡ配列決定をＳｅｑｕｅｎａｓｅ ２．０（ＵＳＢ）を使用して実施し、図５に示されているＤＮＡフラグメントをＢｌｕｓｃｒｉｐｔ ＫＳ＋にサブクローニングした。各鎖を少なくとも３回配列決定した。ＤＮＡクローンが入手できなかった１５３３と２２８９との間の領域をＰＣＲにより増幅し、非対称ＰＣＲ、および増幅産物の直接配列決定により配列決定した。この領域の重複は、ｏｎｅ ａｎｄ ｄｏｕｂｌｅ ｓｉｄｅ ａｎｃｈｏｒｅｄ ＰＣＲにより確認した：５’付着末端ＨｉｎｄＩＩＩ配列、およびＣｌａＩ、ＳａｌＩ、ＸｈｏＩの認識部位を含むエクスターナルユニバーサルアンカー（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ａｎｃｈｏｒ）（５’−ＧＣＡＡＧＣＴＴＡＴＣＧＡＴＧＴＣＧＡＣＴＣＧＡＧＣＴ−３’／５’−ＧＡＣＴＣＧＡＧＴＣＧＡＣＡＴＣＧＡ−３’）を、プライマー伸長ＤＮＡに連結して増幅した。次に、入れられた（ｎｅｓｔｅｄ）プライマーによるＰＣＲの第二ラウンドを使用して、クローニングおよび配列決定に適したＤＮＡフラグメントを得た。ＤＮＡ配列データを集めて、ＶＭＳ下のＶＡＸ ３９００走査ＧＣＧパッケージ（Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）により分析した。ＥＭＢＬ ＶＡＸｃｌｕｓｔｅｒを使用して、ＧｅｎＢａｎｋおよびＥＭＢＬデータベースを調べた。
【０１５０】
（ｆ．タンパク質調製およびＥＬＩＳＡ）
タンパク質抽出物を、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉペレットを６Ｍグアニジンで処理して得た。ウエスタンブロッティング、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ、電気溶出を、標準的な方法で実施した。融合タンパク質を誘導し、ｅｌｅｃｔｒｏｃｕｔｉｏｎまたはイオン交換クロマトグラフィーにより精製した。精製タンパク質を、ウサギを免疫するため、およびＥＬＩＳＡアッセイのマイクロタイタープレートをコーティングするために使用した。正常粘膜保有者、血液供給者、および患者に由来する血清は、Ａ．Ｐｏｎｚｅｔｔｏ（Ｔｏｒｉｎｏ，Ｉｔａｌｙ）から得た。臨床診断は、胃生検の組織学に基づいた。試料の空胞化活性は、Ｃｏｖｅｒら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．５９：１２６４−７０（１９９１）に記載されているようにＨｅＬａ細胞で試験した。
【０１５１】
（２．結果）
（ａ．免疫優性および細胞毒性）
胃十二指腸疾患にかかっている患者由来の血清でプローブされたＨ．ｐｙｌｏｒｉグアニジン抽出物のウエスタンブロットは、クーマシーブルー染色ゲルでの主要でない成分である１３０ｋＤａのタンパク質が、試験された全血清により強く認識されることを示した。ＣＡＩタンパク質を電気溶出し、ウエスタンブロットでこのタンパク質のみを認識するマウス血清をつくるのにこれを使用した。次に、この血清を、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株の抽出物中のＣＡＩタンパク質をウエスタンブロッティングにより検出するために使用した。抗原は、ＨｅＬａ細胞で空胞化活性を有する１０株全てに存在しており、このような活性を有さない８株には存在していなかった；さらに、タンパク質の大きさは株によりわずかに異なっていた。ＣＡＩ抗原は、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｍｕｓｔｅｌａｅ、Ｅ．ｃｏｌｉ、およびＢｏｒｄｅｔｅｌｌａ ｐｅｒｔｕｓｓｉｓのようなその他の試験された種では、ウエスタンブロッティングにより検出されなかった。
【０１５２】
（ｂ．ｃａｉ遺伝子の構造）
λｇｔ１１発現ライブラリーの１０６個のクローンを、ＣＡＩ抗原に対して特異的なマウス血清を用いて、および胃十二指腸疾患の患者由来の血清プールを使用して、スクリーニングした。マウス血清により、３ｘ１０−３の頻度で陽性クローンが検出された。８つのクローンの配列分析により、それら全てが、図５に示されているクローンＡ１と部分的に重複することが明らかになった。ヒト血清プールにより、クローン５７／Ｄ、６４／４および２４、および、クローンＡ１に重複する数種のクローンを含む、ｃａｉ遺伝子の異なる領域を含有する多くのクローンが同定された。
【０１５３】
図５中のクローンＡ１、６４／４、Ｇ５、Ａ１７、２４、および５７／Ｄは、λｇｔ１１ライブラリーから得た。クローンＢ１は、ＨｉｎｄＩＩＩフラグメントのプラスミドライブラリーから得た。プラスミド５７／Ｄ、６４／４、Ｂ１（Ｂ／１）、およびＰ１−２４（最も後ろのプラスミドはヌクレオチド２１５０から２６５０）は、アメリカンタイプカルチャーコレクション（ＡＴＣＣ）に寄託した。下記を参照のこと。００７はＰＣＲにより得た。オープンリーディングフレームは、図５の下段に示されている。矢印は、配列決定のためのプライマーとして使用した合成オリゴヌクレチドの位置および方向を示し、そして、Ｇ３９の繰り返し配列の挿入位置が示されている。株Ｇ３９に認められる繰り返し配列のうち１つのヌクレオチドおよびアミノ酸配列もまた、示されている。大文字は、ｃａｉ遺伝子から複製された配列Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３を示し、小文字は、ヌクレオチドおよびアミノ酸リンカーを示し、Ｐはプロモーターであり、およびＴはターミネーターである。
【０１５４】
λｇｔ１１ライブラリー由来のクローン、ＨｉｎｄＩＩＩプラスミドライブラリーから単離されたクローンＢ１、および染色体ＤＮＡのＰＣＲにより得られたフラグメント００７を使用して、全領域のヌクレオチド配列を決定した。５９２５個のヌクレオチド配列のコンピューター分析により、ヌクレオチド５３５から３９７７にわたる長いオープンリーディングフレームが、λｇｔ１１クローン６４／４、２４およびＡ１およびＡ１７から生じる融合タンパク質のフレーム内にはまっていることが明らかになった。クローン５７／Ｄは、クローニングされたフラグメントの３’末端のみにオープンリーディングフレームを含有するため、遺伝子をλｇｔ１１のβガラクトシダーゼと融合し得なかった。λｇｔ１１クローン５７／Ｄ中の免疫反応性タンパク質の存在は、非融合タンパク質の発現を誘導する内因性プロモーターの存在によってのみ説明され得る。この仮説は、Ｂｌｕｅｓｃｒｉｐｔプラスミドベクターに挿入断片５７／４を両方向でサブクローニングすること、および、免疫反応性タンパク質が両場合ともに得られたことを示すことによって、真実であることが証明された。同定された遺伝子が事実ＣＡＩ抗原をコードするという確実な証拠は、ｐＥｘ ３４Ｂプラスミドベクターに挿入断片Ａ１７および６４／４をサブクローニングして、融合タンパク質を得、これを精製して用いてウサギを免疫することにより得られる。得られた血清は、細胞毒素Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株中のＣＡＩ抗原バンドを特異的に認識した。
【０１５５】
ｃａｉ遺伝子は、１１４７アミノ酸からなる、推定分子量１２８０１２．７３ダルトンおよび、等電点９．７２を有する推定タンパク質をコードすた。精製タンパク質の基本特性を、二次元ゲル電気泳動により確認した。遺伝子のコドンの用法およびＧＣ含有量（３７％）は、その他のＨ．ｐｙｌｏｒｉ遺伝子に関する記載と類似した（１３，２６）。推定リボソーム結合部位：ＡＧＧＡＧは、目的のＡＴＧ開始コドンから５塩基対上流に同定された。ＡＴＧ開始コドンから上流領域のプロモーター配列についてのコンピューター検索は、−１０または−３５領域のいづれかに類似する配列を同定したが、Ｅ．ｃｏｌｉプロモーターに共通する領域または公開されえいるＨ．ｐｙｌｏｒｉプロモーター配列に類似することは見いだされなかった。精製Ｈ．ｐｙｌｏｒｉＲＮＡのプライマー伸長分析により、ＡＴＧ開始コドンの１０４および２１４塩基対上流に２つの転写開始部位が存在することが示された。正統なプロモーターは、いずれの転写開始部位の上流にも同定され得なかった。クローン５７／ＤによるＣＡＩ抗原部分の発現は、Ｅ．ｃｏｌｉもまた、この領域のプロモーターを認識していることを示唆したが、Ｅ．ｃｏｌｉがＨ．ｐｙｌｏｒｉの同じプロモーターを認識するか、またはＡ−Ｔに富むＨ．ｐｙｌｏｒｉＤＮＡが、プロモーターとして作用し得る領域を有するＥ． ｃｏｌｉを提供するかは、明らかではない。ｒｈｏ非依存ターミネーターが、開始コドンの下流に同定された。図６〜８では、ＡＧＧＡＧリボソーム結合部位およびターミネーターには下線を付け、繰り返し配列および６個のアスパラギンを含有するモチーフは線で囲った。ＣＡＩ抗原は非常に親水性であり、明白なリーダーペプチドまたはトランスメンブラン配列を示さなかった。最も親水性である領域は、アミノ酸６００から９００であり、そこではまた、多くの例外的な特徴が認められ得る：配列 ＥＦＫＮＧＫＮＫＤＦＳＫおよびＥＰＹＩＡの繰り返し、および、６個の連続したアスパラギンの存在（図６〜８では線で囲った）。
【０１５６】
（ｃ．ｃａｉ遺伝子の多様性）
遺伝子の多様性は、内部複製により生じると考えられている。異なる株におけるＣＡＩタンパク質の大きさの不均一性の機構を見いだすために、より大きなＣＡＩタンパク質（Ｇ３９）を有する１つの株の構造を、サザンブロッティング、ＰＣＲおよびＤＮＡ配列決定により分析した。結果は、Ｇ３９およびＣＣＵＧ １７８７４のｃａｉ遺伝子が３４０６位までの大きさで同一であることを示し、Ｇ３９株が、１０２塩基対からなる２つの同一の繰り返しにより生成される２０４塩基対の挿入断片を含有することが分かった。各繰り返しは、ｃａｉ遺伝子の同じ領域からの３つのＤＮＡセグメント（図５の配列Ｄ１、Ｄ２およびＤ３）の複製から生じ、小さなリンカー配列により接続されている配列を含有することが認められた。挿入がなされた領域および挿入断片自身の図式を、図５に示す。
【０１５７】
（ｄ．非細胞毒素株中のｃａｉ抗原の非存在）
ＣＡＩ抗原が非細胞毒素株に存在しない理由を研究するために、それらの２つ（Ｇ５０およびＧ２１）からのＤＮＡをＥｃｏＲＩ、ＨｉｎｄＩＩＩおよびＨａｅＩＩＩ制限酵素で消化し、ｃａｉ遺伝子内の２つのプローブ（それぞれに、ヌクレオチド５２０−１８４０および２８５０−４３３１の範囲）を使用したサザンブロッティングにより試験した。両プローブは、株ＣＣＵＧ １７８７４およびＧ３９において強くハイブリダイズするバンドを認識した。そのバンドは２つの株で大きさが変わり、遺伝子の多様性に一致する。しかし、プローブは、Ｇ５０およびＧ２１ ＤＮＡのいずれにもハイブリダイズしなかった。このことは、試験された非細胞毒素株がｃａｉ遺伝子を含まないことを示した。
【０１５８】
（ｅ．血清抗体）
ＣＡＩ抗原に対する血清抗体の存在を、胃十二指腸疾患に関連づけた。ＣＡＩ抗原に対する定量的抗体応答を研究するために、ｐＥｘ３４にサブクローニングされたＡ１７フラグメントにより産生された融合タンパク質を、均質に精製して、ＥＬＩＳＡ試験用にμタイタープレートをコーティングするために使用した。このアッセイでは、胃十二指腸病状の患者は、無作偽に選択された血液供給者および正常な胃粘膜を有する人間に認められるより、有意に高い平均ＥＬＩＳＡ力価を有した。抗体力価が、特に胃十二指腸疾患に関連するかどうかを評価するために、既知の組織学的診断による患者からの血清を、ＥＬＩＳＡアッセイで試験した。十二指腸潰瘍の患者は、その他全ての患者より有意に高い平均抗体力価を有した。概して、ＥＬＩＳＡは、胃十二指腸疾患患者の７５．３％、および十二指腸潰瘍患者の１００％を予測し得ることが認められた。
【０１５９】
１つの特定のＥＬＩＳＡでは、ＣＡＩ抗原に由来する２３０アミノ酸を含有する組換えタンパク質を、タンパク質に特異的な抗血清を使用した、Ｈ． ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡの発現ライブラリーのスクリーニングによって同定した。組換え抗原を、Ｅ．ｃｏｌｉ中で融合タンパク質として発現させ、均質に精製して、μタイタープレートをコーティングするために使用した。次に、そのプレートを、ヤギ抗ヒトＩｇＧアルカリホスファターゼコンジュゲートの１／２０００希釈と９０分間インキュベートした。洗浄後、酵素基質をプレートに加え、３０分間後に４０５ｎｍでの光学濃度を読みとった。胃疾患ではなく、ウエスタンブロッティングで検出可能な抗Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗体を有さない２０人の固体からの血清を使用して、カットオフレベルを、平均吸光度＋２標準偏差により決定した。ＥＬＩＳＡアッセイを、規定通りの上部胃十二指腸内視鏡検査を受けた８２人の消化不良患者（平均年齢５０．６±１３．４才、２８才から８０才）の末梢血試料で試験した。患者の胃洞部粘膜を、組織学およびギムザ染色のために得た。２０人の患者は十二指腸潰瘍、５人は胃潰瘍、４３人は慢性活性Ｂ型胃炎、８人は十二指腸炎、そして６人は胃粘膜が正常であった。十二指腸潰瘍の全ての患者は、カットオフレベルを超える光学濃度値を有した。十二指腸炎、胃潰瘍、および慢性胃炎の患者は、それぞれに、７５％、８０％および５３．９％の症例において陽性ＥＬＩＳＡ値を有した。ＥＬＩＳＡと組織学的ギムザ染色間との一致は、十二指腸潰瘍で９５％、十二指腸炎で９８％、胃潰瘍で８０％、そして、慢性胃炎で５５．８％であった。このアッセイは、十二指腸炎潰瘍疾患と非常に相関性を与えた（ｐ＜０．０００５）。
【０１６０】
（ｉｉｉ．熱ショックタンパク質（ｈｓｐ））
（１．材料および方法）
（ａ．Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株および増殖条件）
使用したＨ．ｐｙｌｏｒｉ株は：ＣＣＵＧ １７８７４、Ｇ３９、およびＧ３３（ｔｈｅ ｈｏｓｐｉｔａｌ ｏｆ Ｇｒｏｓｓｅｔｏ， Ｉｔａｌｙでの胃生検から単離した）、Ｐｙｌｏ ２Ｕ＋およびＰｙｌｏ ２Ｕ−（Ｆ． Ｍｅｇｒａｕｄ， ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｐｅｌｌｅｇｚｉｎ，Ｂｏｒｄｅａｕｘ，Ｆｒａｎｃｅ）、ＢＡ９６（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｉｅｎａ，Ｉｔａｌｙでの胃生検で単離した）であった。Ｐｙｌｏ ２Ｕ＋株は非細胞毒性；Ｐｙｌｏ
２Ｕ−株は非細胞毒性およびウレアーゼ陰性である。全株は、０．２％シクロデキストリン、５μｇ／ｍｌセフスロジン、および５μｇ／ｍｌアムホテリシンＢを含有するＣｏｌｕｍｂｉａ寒天で、微好気性条件下で３７℃で５ー６日間ルーチンで増殖した。細胞を採取し、ＰＢＳで洗浄した。ペレットをＬａｅｍｍｌｉ試料緩衝液に再懸濁させ、煮沸して溶解した。
【０１６１】
胃炎および潰瘍に冒された患者の血清（Ａ．Ｐｏｎｚｅｔｔｏ，ｈｏｓｐｉｔａｌ ”Ｌｅ Ｍｏｌｉｎｅｔｔｅ”，Ｔｏｒｉｎｏ，Ｉｔａｌｙから提供された）、および胃癌患者の血清（Ｆ．Ｒｏｖｉｅｌｌｏ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｉｅｎａ，Ｉｔａｌｙから提供された）を使用した。
【０１６２】
（ｂ．ライブラリーの免疫スクリーニング）
λｇｔ１１ Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡ発現ライブラリーの５００，０００プラークを、０．２％マルトースおよび１０ｍＭ ＭｇＳＯ４を含有するＬＢ中で一晩増殖させたＥ．ｃｏｌｉＹ１０９０株の懸濁液５ｍｌと混合し、０．５ Ｏ．Ｄ．で１０ｍＭ ＭｇＳＯ４中に再懸濁させた。３７℃で１０分間のインキュベーション後に、溶かしたＴｏｐＡｇａｒｏｓｅ７５ｍｌを、細菌／ファージ混合物に注ぎ入れ、その全部をＢＢＬプレートに塗布した（５０，０００プラーク／プレート）。塗布したライブラリーを４２℃で３．５時間インキュベートした後、予め１０ｍＭ ＩＰＴＧで湿潤させたニトロセルロースフィルター（Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ ａｎｄ Ｓｃｈｕｅｌｌ，Ｄａｓｓｅｌ，Ｇｅｒｍａｎｙ）をプレートに取付けて３７℃でのインキュベーションを３．５時間続け、次いで４℃で一晩放置した。λタンパク質のついたフィルターを持ち上げてＰＢＳですすぎ、ＴＢＳＴ（１０ｍＭ ＴＲＩＳ ｐＨ８、１００ｍＭ ＮａＣｌ、５Ｍ ＭｇＣｌ２）に溶解した５％脱脂粉乳に２０分間浸した。最初のハイブリダイゼーション工程は、患者血清を用いて実施した；陽性プラークの呈色および可視化のために、アルカリホスファターゼコンジュゲート抗ヒトＩｇ抗体（Ｃａｐｐｅｌ，Ｗｅｓｔ Ｃｈｅｓｔｅｒ，ＰＡ）、およびＡＰ緩衝液（１００ｍＭ Ｔｒｉｓ ｐＨ９．５、１００ｍＭ ＮａＣｌ、５ｍＭ ＭｇＣｌ２）中のＮＢＴ／ＢＣＩＰキット（Ｐｒｏｍｅｇａ，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）を、製造者の指示に従って使用した。
【０１６３】
（ｃ．組換えＤＮＡ法）
使用した試薬および制限酵素は、Ｓｉｇｍａ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）およびＢｏｅｈｒｉｎｇｅｒ（Ｍａｎｎｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手した。分子クローニング、一本鎖ＤＮＡ精製、Ｅ．ｃｏｌｉでの形質転換、プローブの放射活性標識、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡゲノムライブラリーのコロニースクリーニング、サザンブロット分析、ＰＡＧＥおよびウエスタンブロット分析について、標準的な方法を使用した。
【０１６４】
（ｄ．ＤＮＡ配列分析）
ＤＮＡフラグメントをＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫ＋（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ）にサブクローニングした。［３３Ｐ］αｄＡＴＰ（Ｎｅｗ Ｅｎｇｌａｎｄ Ｎｕｃｌｅａｒ，Ｂｏｓｔｏｎ，ＭＡ）およびＳｅｑｕｅｎａｓｅキット（Ｕ．Ｓ．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ）を製造者の指示に従って使用して、一本鎖ＤＮＡ配列決定を実施した。配列は両鎖について決定し、各鎖は平均２回配列決定した。コンピューター配列分析は、ＧＣＧパッケージを用いて実施した。
【０１６５】
（ｅ．組換えタンパク質）
ＭＳ２ポリメラーゼ融合タンパク質を、ｐＥＸ３１の誘導体である、ベクターｐＥＸ３４Ａを用いて生産した。挿入断片Ｈｐ６７（図９〜１１のヌクレオチド４４５からヌクレオチド１４０２）およびＥｃｏＲＩリンカーを、ベクターのＥｃｏＲｉ部位に挿入してクローニングした。停止コドンの位置を確認するために、ＨｐＧ３’ ＨｉｎｄＩＩＩフラグメントを、ｐＥＸ３４ＡのＨｉｎｄＩＩＩ部位に挿入してクローニングした。組換えプラスミドを、Ｅ ｃｏｌｉ Ｋ１２：Ｈ１Δｔｒｐに形質転換した。誘導後両場合とも、予期した分子量の融合タンパク質が産生された。ＥｃｏＲＩ／ＥｃｏＲＩフラグメントの場合に、誘導後に得られた融合タンパク質を電気溶出し、標準的なプロトコールにより、ウサギに免疫した。
【０１６６】
（２．結果）
（ａ．発現ライブラリーのスクリーニングおよびＨ． ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐのクローニング）
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡ発現ライブラリーのスクリーニングに適した血清を見つけるために、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉＣＣＵＧ １７８７４株の超音波処理抽出物を、異なる型の胃炎に冒された患者の血清に対するウエスタンブロット分析で試験した。異なる血清による抗原認識のパターンは、おそらく、患者の免疫応答の相違、および感染に関連する株により発現された抗原の相違によって、多用である。
【０１６７】
血清Ｎ°１９を、細菌増殖の間にインビボで発現されたＨ．ｐｙｌｏｒｉ特異抗原を同定するためのλｇｔ１１ Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡ発現ライブラリーをスクリーニングするために、選択した。この血清を用いるライブラリーのスクリーニング後に、多くの陽性クローンを単離して特徴付けた。Ｈｐ６７と呼ばれる、これらのうちの１つのヌクレオチド配列で、熱ショックタンパク質のｈｓｐ６０ファミリーに高度の相同性を有するタンパク質をコードする、９５８塩基対のオープンリーディングフレームが明らかにされた（Ｅｌｌｉｓ，Ｎａｔｕｒｅ
３５８：１９１−９２（１９９２））。全コーディング領域を得るために、異なる制限酵素により消化されたＨ．ｐｙｌｏｒｉ ＤＮＡのサザンブロット分析でのプローブとして、フラグメントＨｐ６７を使用した。プローブＨｐ６７は、それぞれに約８００および１０００塩基対の２つのＨｉｎｄＩＩＩバンドを認識した。ＨｉｎｄＩＩＩで消化されたＤＮＡのゲノムＨ．ｐｙｌｏｒｉライブラリーを、プローブＨｐ６７でスクリーニングし、予期した分子量の２つの陽性クローン（ＨｐＧ５’およびＨｐＧ３’）を得た。プラスミドｐＨｐ６０Ｇ２（約ヌクレオチド１から８２９）およびｐＨｐ６０Ｇ５（約ヌクレオチド８２４から１８３８）を含有するＥ．ｃｏｌｉを、アメリカンタイプカルチャーコレクション（ＡＴＣＣ）に寄託した。
【０１６８】
（ｂ．配列分析）
ヌクレオチド配列分析で、開始ＡＴＧの６塩基対上流の推定リボソーム結合部位を有する、１６３８塩基対のオープンリーディングフレームが明らかにされた。図９〜１１は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐのヌクレチドおよびアミノ酸配列を示す。推定リボソーム結合部位および内部ＨｉｎｄＩＩＩ部位には、下線を付けた。４４５位のシトシンおよび１４０２位のグアニンは、Ｈｐ６７フラグメント中の、それぞれに最初および最後のヌクレオチドである。１７７２位のチミジンを、因子独立ターミネーター領域の位置を計算して、転写された最後の推定ヌクレオチドとして同定した。オープンリーディングフレームは、推定分子量５８．３ｋＤａおよび推定ｐＩ値５．３７を有する、５４６アミノ酸のタンパク質をコードした。この遺伝子のコドン選択は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉコドンの用法と一致する。
【０１６９】
親水性特性の分析で、推定リーダーペプチドまたはその他のトランスメンブランドメイン以外の大部分の親水性タンパク質が明らかにされた。アミノ末端配列は、Ｄｕｎｎら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．６０：１９４６−５１（１９９２）により、精製タンパク質で決定された３０アミノ酸の配列と１００％相同性を示し、Ｅｖａｎｓら、Ｉｎｆｅｃｔ．Ｉｍｍｕｎ．６０：２１２５−２７（１９９２）により公表された４４アミノ酸の配列と１残基（Ｌｙｓに代わってＳｅｒ４２）のみが異なった（Ｅｖａｎｓら、１９９２）。成熟ｈｓｐタンパク質のＮ末端配列は、開始メチオニンを含有せず、このことは、メチオニンが翻訳後に除去されたことを示す。
【０１７０】
（ｃ．ｈｓｐ６０ファミリーとの相同性）
アミノ酸配列分析で、熱ショックタンパク質ｈｓｐ６０のファミリーと高度な相同性を示した。このファミリーのメンバーは、あらゆる生物に存在する。異種のｈｓｐ６０タンパク質間の相同性の程度に基づくと、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐは、グラム陰性細菌のｈｓｐ６０タンパク質のサブグループに属する；しかし、ｈｓｐ６０ファミリーの他のタンパク質との相同性の程度は、非常に高い（少なくとも５４％一致）。
【０１７１】
（ｄ．組換えタンパク質の発現およびポリクローナル抗血清の産生）
クローンＨｐ６７およびクローンＨｐＧ３’の挿入断片を、ＭＳ２ポリメラーゼのアミノ末端に融合したこれらのオープンリーディングフレームを発現するために、発現ベクターｐＥＸ３４Ａにサブクローニングした。そのクローンは、予測された大きさの組換えタンパク質を産生し、最初のスクリーニングのために使用したヒト血清により認識された。クローンＨｐ６７由来の融合タンパク質を電気溶出し、抗ｈｓｐ特異ポリクローナル抗血清を得るためにウサギの免疫に使用した。得られた抗血清は、融合タンパク質と、ウレアーゼ陰性株および非細胞毒性株を含む、試験したＨ．ｐｙｌｏｒｉのいくつかの株の全細胞抽出物の５８ ＫＤａのタンパク質との両方を認識した。
【０１７２】
ｈｓｐは、試験し全Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ株により発現されたことが示され、その発現はウレアーゼの存在または細胞毒性に関連しない。抗ｈｓｐ抗血清に認識されたタンパク質は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉの水溶性抽出物に認められ、ウレアーゼサブユニットとともに精製された。このことは、このタンパク質の細菌の外膜への弱い関連性を示唆する。従って、ｈｓｐはウレアーゼ関連および表面露出されたとして記載され得る。ｈｓｐ相同タンパク質のほとんどが、細胞質またはミトコンドリアおよびプラスチドに局在するので、細胞表面への局在は驚きである。ｈｓｐにリーダーペプチドが存在しないことは、これが、特有の移送系により膜に移送されるか、そのタンパク質が細胞質から放出され、細菌の死後に細菌の膜に受動的に吸着されるかのいずれかであることを示唆する。
【０１７３】
ｈｓｐ６０タンパク質は、オリゴマーまたはマルチマータンパク質の正常な折り畳み、組立、および輸送を補助する分子シャペロン（ｃｈａｐｅｒｏｎ）として作用することが示された。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐの細胞局在性、およびウレアーゼへの弱い関連性より、ｈｓｐは膜表面に露出された最終四次構造がＡ６Ｂ６であるタンパク質の折り畳みおよび／または組立を補助する役割をなし得る、ウレアーゼのような複数のサブユニットからなることを示唆する。Ａｕｓｔｉｎら、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１７４：７４７０−７３（１９９２）は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐの超微細構造は、４つのグループに並んで積み重った円盤状の粒子に組み立てられた、７つのサブユニットからなることが示された。この構造はウレアーゼ高分子の形および大きさに類似し、このことは、それらが同時精製になるこれらの２つの高分子の共通の特性を説明し得る。しかし、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐ遺伝子は、ウレアーゼオペロンの部分ではない。他の細菌ｈｓｐ６０タンパク質の遺伝子構造に一致し、これはジシストロン性オペロンであるはずだ。
【０１７４】
（ｅ．胃十二指腸疾患患者中の抗ｈｓｐ抗体の存在）
精製融合タンパク質を、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ感染患者ならびに萎縮性および表在性胃炎に冒された患者、ならびに十二指腸および胃潰瘍患者の血清を使用する、ウエスタンブロットにより試験した。ほとんどの血清は組換えタンパク質を認識した。しかし、認識の程度は、個々の患者間で非常に多様であり、抗体レベルは、疾患型と明白な相関を示さなかった。さらに、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ抗原および特にｈｓｐタンパク質に対する抗体が、試験された胃癌患者の１２血清のほとんどに認められた。Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐ認識は疾患の特定の臨床状態には関係しないが、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐとそのヒト相同物間の高度な保存があるとすると、このタンパク質がヒトの対応物と交差反応する自己免疫抗体を誘導し得ることは可能である。このクラスは相同タンパク質は、別の系における自己免疫疾患の誘導に関係がある。従って非消化性患者中のヒト相同物と交差反応する可能性がある高力価抗Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐ抗体の存在は、このタンパク質が胃十二指腸疾患において役割を有することを示唆する。この自己反応性は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ誘導性胃炎で生じる組織の損傷に役割を果たし得、従ってこの細菌感染に関連する病原機序を増加した。
【０１７５】
このような保存されたタンパク質に対する高レベルの抗体は、やや異常である；ヒトのものを含むｈｓｐ６０ファミリーのメンバー間で高度に相同であるので、このタンパク質は、宿主免疫系に非常によく許容されるにちがいない。多くの患者に認められる強い免疫応答は、２つの異なる方法で説明され得る：（１）免疫応答は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐに特異的なエピトープに対してのみ指示される；（２）免疫応答は、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ ｈｓｐおよびヒト相同物間で共通のエピトープに対して指示される。
【０１７６】
（Ｈ．生物学的材料の寄託）
以下の材料は、ブダペスト条約（特許手続き上微生物の寄託の国際的承認に関する）のもとに、本発明の譲受人であるＢｉｏｃｉｎｅ Ｓｃｌａｖｏ，Ｓ．ｐ．Ａ．により、１９９２年１２月１５日および１９９３年１月２２日に、メリーランド州、ロックビル、パークローンドライブ１２３０１、電話（３０１）２３１−５５１９のアメリカンタイプカルチャーコレクション（ＡＴＣＣ）に寄託された。
【０１７７】
細胞毒素タンパク質（ＣＴ）について：
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１５７ プラスミドＴＯＸＨＨ１を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１
ＡＴＣＣ Ｎｏ． ｎ／ａ プラスミドＴＯＸＥＥ１を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１。
【０１７８】
ＣＡＩタンパク質について：
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１５８ プラスミド５７／Ｄを含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１５９ プラスミド６４／４を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１６０ プラスミドＰ１−２４を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１６１ プラスミドＢ／１を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１。
【０１７９】
熱ショックタンパク質（ｈｓｐ）について：
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１５５ プラスミドｐＨｐ６０Ｇ２を含むＥ．ｃｏｌｉ
ＴＧ１
ＡＴＣＣ Ｎｏ．６９１５６ プラスミドｐＨｐ６０５を含むＥ．ｃｏｌｉ ＴＧ１。
【０１８０】
これらの寄託物は、当業者の利便性のために提供されており、寄託が米国特許法１１２条のもとに必要とされることを認めるものではない。これらの寄託物の核酸配列およびこれらによりコードされるポリペプチドのアミノ酸配列は、本明細書中に参考として援用されており、万一寄託物の配列と比較して本明細書中に記載された配列に任意の誤りがある場合には、参考にされるべきである。寄託物質の製造、使用、または売却には認可が必要であり得るが、ここではそのような認可は承認されていない。
【０１８１】
Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉは、Ｂ型胃炎、消化性潰瘍および胃癌の原因または補助因子であることが知られている。先進国および発展途上国の両方において、高い割合で人々はこの細菌に感染している。本発明は概して、ある種のＨ．ｐｙｌｏｒｉタンパク質、これらのタンパク質を発現する遺伝子、および、これらのタンパク質の診断およびワクチン用途のための使用に関する。特に、Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ細胞毒素（ＣＴ）の分子クローニング、ヌクレオチド、およびアミノ酸配列、「細胞毒素関連免疫優性」（ＣＡＩ）抗原、および熱ショックタンパク質（ｈｓｐ６０）が、本明細書中に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【０１８２】
【図１】細胞毒素（ＣＴ）タンパク質のヌクレオチド配列を示す図である。
【図２】図１の続きである。
【図３】図２の続きである。
【図４】細胞毒素（ＣＴ）タンパク質のアミノ酸配列を示す図である。
【図５】ＣＡＩタンパク質のｃａｉ遺伝子マップ、および、この遺伝子の同定および配列決定に使用されたクローンのまとめを示す図である。
【図６】ＣＡＩ抗原のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を示す図である。
【図７】図６の続きである。
【図８】図７の続きである。
【図９】熱ショックタンパク質（ｈｓｐ）のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を示す図である。
【図１０】図９の続きである。
【図１１】図１０の続きである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリペプチドであって、以下：
（１）アミノ酸配列 ＧＲＳＶＳＰＥＰＩＹＡＴＩＤＤＬＧＧＰＦＰＬＫＲＨＤＫＶＤＤＬＳＫＶの少なくとも２回の繰り返し；および
（２）以下のアミノ酸配列：
【化１】
【化２】
【化３】
から得られる少なくとも８アミノ酸の連続する配列、
を含む、ポリペプチド。
【請求項２】
少なくとも８アミノ酸の連続する配列を含む免疫原性ポリペプチドであって、該免疫原性ポリペプチドは、以下の特性を有する：
（１）該連続する配列は、（ａ）ＥＦＫＮＧＫＮＫＤＦＳＫ；（ｂ）ＥＰＩＹＡ；および（ｃ）ＮＮＮＮＮＮからなる群より選択される１つ以上のアミノ酸配列を含み；ならびに
（２）該少なくとも８アミノ酸の連続する配列は、以下のアミノ酸配列：
【化４】
【化５】
【化６】
から得られる。
【請求項３】
ポリペプチドをコードするＤＮＡ分子であって、該ポリペプチドは、以下：
（１）アミノ酸配列 ＧＲＳＶＳＰＥＰＩＹＡＴＩＤＤＬＧＧＰＦＰＬＫＲＨＤＫＶＤＤＬＳＫＶの少なくとも２回の繰り返し；および
（２）以下のアミノ酸配列：
【化７】
【化８】
【化９】
から得られる少なくとも８アミノ酸の連続する配列、を含む、
ＤＮＡ分子。
【請求項４】
少なくとも８アミノ酸の連続する配列を含む免疫原性ポリペプチドをコードするＤＮＡ分子であって、該免疫原性ポリペプチドは、以下の特性を有する：
（１）該連続する配列は、（ａ）ＥＦＫＮＧＫＮＫＤＦＳＫ；（ｂ）ＥＰＩＹＡ；および（ｃ）ＮＮＮＮＮＮからなる群より選択される１つ以上のアミノ酸配列を含み；ならびに
（２）該少なくとも８アミノ酸の連続する配列は、以下のアミノ酸配列：
【化１０】
【化１１】
【化１２】
から得られる。
【請求項１】
ポリペプチドであって、以下：
（１）アミノ酸配列 ＧＲＳＶＳＰＥＰＩＹＡＴＩＤＤＬＧＧＰＦＰＬＫＲＨＤＫＶＤＤＬＳＫＶの少なくとも２回の繰り返し；および
（２）以下のアミノ酸配列：
【化１】
【化２】
【化３】
から得られる少なくとも８アミノ酸の連続する配列、
を含む、ポリペプチド。
【請求項２】
少なくとも８アミノ酸の連続する配列を含む免疫原性ポリペプチドであって、該免疫原性ポリペプチドは、以下の特性を有する：
（１）該連続する配列は、（ａ）ＥＦＫＮＧＫＮＫＤＦＳＫ；（ｂ）ＥＰＩＹＡ；および（ｃ）ＮＮＮＮＮＮからなる群より選択される１つ以上のアミノ酸配列を含み；ならびに
（２）該少なくとも８アミノ酸の連続する配列は、以下のアミノ酸配列：
【化４】
【化５】
【化６】
から得られる。
【請求項３】
ポリペプチドをコードするＤＮＡ分子であって、該ポリペプチドは、以下：
（１）アミノ酸配列 ＧＲＳＶＳＰＥＰＩＹＡＴＩＤＤＬＧＧＰＦＰＬＫＲＨＤＫＶＤＤＬＳＫＶの少なくとも２回の繰り返し；および
（２）以下のアミノ酸配列：
【化７】
【化８】
【化９】
から得られる少なくとも８アミノ酸の連続する配列、を含む、
ＤＮＡ分子。
【請求項４】
少なくとも８アミノ酸の連続する配列を含む免疫原性ポリペプチドをコードするＤＮＡ分子であって、該免疫原性ポリペプチドは、以下の特性を有する：
（１）該連続する配列は、（ａ）ＥＦＫＮＧＫＮＫＤＦＳＫ；（ｂ）ＥＰＩＹＡ；および（ｃ）ＮＮＮＮＮＮからなる群より選択される１つ以上のアミノ酸配列を含み；ならびに
（２）該少なくとも８アミノ酸の連続する配列は、以下のアミノ酸配列：
【化１０】
【化１１】
【化１２】
から得られる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−５５１６８（Ｐ２００６−５５１６８Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６３０６８（Ｐ２００５−２６３０６８）
【出願日】平成１７年９月９日（２００５．９．９）
【分割の表示】特願２００３−８８０６（Ｐ２００３−８８０６）の分割
【原出願日】平成５年３月２日（１９９３．３．２）
【出願人】（５９２２４３７９３）カイロン ソチエタ ア レスポンサビリタ リミタータ (107)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月９日（２００５．９．９）
【分割の表示】特願２００３−８８０６（Ｐ２００３−８８０６）の分割
【原出願日】平成５年３月２日（１９９３．３．２）
【出願人】（５９２２４３７９３）カイロン ソチエタ ア レスポンサビリタ リミタータ (107)
【Ｆターム（参考）】
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