The Korean Journal of Food And Nutrition (한국식품영양학회지)

The Korean Society of Food and Nutrition (한국식품영양학회)
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Cloning and Expression of Mammaglobin Gene

Mammaglobin 유전자 재조합 및 발현에 관한 연구

  • Published : 2004.03.01
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Abstract

In this study, I attempted to develope the expression and purification system of human mammaglobin proteins in Escherichia coli and to produce anti-human mammaglobin rabbit antibody for the detection of human mammaglobin protein in the peripheral blood of breast cancer patients. Human mammaglobin gene was cloned and sequenced from m-RNAs purified from donated breast cancer tissues using RT-PCR. The cloned gene was inserted into pET30, pET22, and pET32 plasmid. The cloned gene in pET30 yields insoluble proteins which was difficult to purify from the cells extracts. The mammaglobin gene in pET32 was strongly expressed soluble proteins which were isolated using Ni-NTA affinity chromagraphy and DEAE-ion exchange chromatography, followed by enterokinase digestion of the purified proteins. The isolated proteins had enough purity to use as a antigen for the production of anti-mammaglobin antibody in rabbits. The polyclonal antibody produced against the isolated mammaglobin showed a specificity to mammaglobin after Westernblot immuno assay. In conclusion, the isolated mammaglobin protein and the anti-mammaglobin rabbit antibody may be used for diagnosis of breast cancer as well as development of anti-breast cancer drug.

Mammaglobin은 uteroglobin 유전자와 상동성을 가지는 분비 단백질로 인체 유방암 조직에서 과발현된다. 이 단백질은 유방암의 진단, 전이 정도의 진단, 또는 수술 및 항암치료 후 재발 정도의 검색을 위한 하나의 표식자로 가능성을 갖는다. 본 연구는 mammaglobin 유전자를 클로닝하여, 대장균으로부터 발현하고, 발현된 mammaglobin 단백질을 분리하고, 분리된 단백질을 이용하여 항체를 생산하고, 분리된 항체가 mammaglobin에 대한 특이 반응을 갖는지를 확인하였다. 유방암 환자의 조직을 얻은 후 이 조직에서 RNA를 분리한다. 이 RNA로부터 RT-PCR법으로 mammaglobin 유전자를 클로닝하였다. 증폭된 유전자를 NcoI 과 XhoI으로 절단한 후 벡터에 끼워 넣은 후 대장균에 형질 전환시키고 DNA 염기 서열을 결정하였고, 기존의 mammaglobin 유전자의 염기서열과 비교한 결과 동일한 유전자임을 확인하였다. Mammaglobin의 세포 내 발현, 신호 펩타이드를 이용한 분비발현을 위해 pET30, pET20, pET32 벡터를 각각 이용하였다. 3개의 발현시스템으로부터 단백질이 과 발현됨을 확인할 수 있었다. pET30 벡터를 이용하여 성공적으로 발현된 mammaglobin 단백질을 분리할 수 있었다. Ni-NTA affinity chromatography에 이은 DEAE-ion exchange chromatography 분리 방법에 의해 수용성 발현 단백질인 thioredoxin-mammaglobin을 정제할 수 있었고 이 융합 단백질로부터 enterokinase를 이용하여 mammaglobin 단백질만을 분리하였다. 토끼에 분리된 mammaglobin을 complete adjuvant와 혼합하여 면역한 후 두 번 boosting하여 polyconal 항체를 얻었다. Westernblot immuno 분석을 한 결과 생산된 항체가 mammaglobin 단백질과 특이적 항원항체반응을 보임을 관찰하였다. 향후 이 항체를 이용하여 진단용 시약의 개발이나 항암제 개발 등을 위해 연구가 진행될 것이다.

Keywords

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