흑조위축병 바이러스 RNA를 절단하는 망치머리형 라이보자임의 제작

Construction of a Hammerhead Ribozyme that Cleaves Rice Black-Streaked Dwarf Virus RNA

흑조위축병 바이러스(RBSDV)에 대한 antiviral agent를 개발하기위하여 RBSDV 게놈 조각 3번을 절단하는 망치머리형 구조의 라이보자임을 설계하였다. 라이보자임과 기질의 oligonucleotides는 DNA 합성기로 합성 후 서로 합치고, pBluescript KS(+)에 삽입하였다. 라이보자임과 기질 RNA는 $T_3$ RNA polymerase로 기내 전사하여 각각 193과 183 nucleotide의 RNA를 얻었다. 기질 RNA는 라이보자임 RNA에 의해 $55^{\circ}C$에서 2개의 조각으로 절단되었으나 $37^{\circ}C$에서는 절단되지 않았다. 또한 RBSDV의 3번 조각 RNA도 동일한 라이보자임에 의해 절단되었다. 이러한 결과로 합성된 헤머해드 라이보자임은 기내 절단 능력을 가지며 형질전환 식물체에서 antiviral agent로 이용될 수 있을 것이다.

To develop an antiviral agent for the rice black-streaked dwarf virus (RBSDV), a hammerhead type ribozyme, which has a potential target site on the genome segment 3, was designed. Oligonucleotides for the ribozyme and its substrate were synthesized, annealed, and cloned into a plasmid pBluescript II KS(+). Ribozyme and substrate RNAs were then synthesized by in vitro transcription with $T_3$ RNA polymerase, obtaining RNAs in expected size, 193 and 182 nucleotides, respectively. The substrate RNA was efficiently cleaved into two fragments when incubated with the ribozyme at $55^{\circ}C$, while the cleavage was not detected at $37^{\circ}C$. In addition, the segment 3 RNA of RBSDV was also cleaved into two fragments by the same ribozyme at $55^{\circ}C$. Taken together, our results demonstrated that the hammerhead ribozyme has an in vitro endonucleolytic activity and may be used as an antiviral agent in transgenic plants.