DOI QR코드

DOI QR Code

Significant Attenuation of Aden-associate Virus Gene Expression by Catechol-conjugated Heparin Surface Coating

카테콜기가 도입된 헤파린의 표면고정화에 의한 아데노연관바이러스의 발현 억제에 관한 연구

  • Do, Minjae (Department of Chemistry, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)) ;
  • Lee, Slgirim (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University) ;
  • Jang, Jae-Hyung (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University) ;
  • Lee, Haeshin (Department of Chemistry, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST))
  • Received : 2016.12.06
  • Accepted : 2016.12.15
  • Published : 2016.12.30

Abstract

In this study, natural polymer-based virus neutralizing agent was developed in an attempt to replace the conventional sterilization method for mammalian cell culture. A catechol conjugated heparin was synthesized by using EDC chemistry, and it show unique binding ability to virus which has heparin affinity (adenovirus, adeno-associated virus). To evaluate neutralization ability of catechol conjugated heparin, adeno-associated virus was used for test model, instead of using a pathogenic virus. The catechol conjugated heparin exhibited resistance to high concentration of salt and complete inactivation of adeno-associated virus. The result suggests that the catechol conjugated heparin, which is biocompatible and efficiency, may replace conventional sterilization method for mammalian cell culture.

일반적으로, 화학 물리적 변성이 수반되는 멸균방법을 적용하지 못하는 경우 필터여과에 의한 멸균 방법을 주로 사용한다. 하지만 바이러스의 경우 100 nm의 작은 크기로 인해 박테리아 제거에 사용되는 필터여과에 의한 멸균 방법을 적용하기가 어렵다. 본 논문에서는 화학 물리적 변성 없이 바이러스를 비활성화하는 물질 개발을 위하여, 카테콜기가 도입된 헤파린 고분자(Hep-C)를 합성하였다. Hep-C의 바이러스 비활성화 효과를 알아보기 위해서 표면이 노르에피네프린으로 코팅된 조직배양접시에 아데노연관바이러스(Adeno-associated virus; AAV)를 고정화하였으며, 그 위에 다시 Hep-C를 코팅하여 녹색형광단백질(GFP) 유전자를 전달할 수 있는 AAV의 비활성화 정도를 유세포분석기(FACS)를 이용하여 분석하였다. 그 결과 AAV에 Hep-C를 도포하면 99%에 달하는 비활성화 효과를 보였으며, 헤파린 고분자를 도포한 결과에 비해 강한 염 저항성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 미루어 보아 제조된 Hep-C는 AAV 바이러스 제거의 효과적 방법으로 충분한 가능성을 가짐을 증명하였다.

Keywords

References

  1. S. M. Ng, T. H. Y. Chan, C. L. W. Chan, A. M. Lee, J. K. Y. Yau, and J. Lau, Community Mental Health Journal, 42, 53 (2006). https://doi.org/10.1007/s10597-005-9002-y
  2. F. S. Dawood, S. Jain, L. Finelli, M. W. Shaw, S. Lindstrom, R. J. Garten, L. V. Gubareva, X. Xu, C. B. Bridges, and T. M. Uyeki, The New England Journal of Medicine, 360, 25 (2016).
  3. P. J. Vezeau, G. F. Koorbusch, R. A. Draughn, and J. C. Keller, Journal of Oral Maxillofac Surg., 54, 738 (1996). https://doi.org/10.1016/S0278-2391(96)90694-1
  4. R. S. Pascaud, W. T. Evans, P. J. J. McCullagh, and D. P. FitzPatrick, Biomaterials, 18(10), 727 (1997). https://doi.org/10.1016/S0142-9612(96)00207-4
  5. M. Goldman and L. Pruitt, Journal of Biomedical Material Res., 40(3), 378 (1998). https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4636(19980605)40:3<378::AID-JBM6>3.0.CO;2-C
  6. H. Mohr, B. Bachmann, A. Klein-Struckmeier, and B. Lambrecht, Photochemical Photobiology, 65(3), 441 (2009).
  7. S. Y. Yang, J. Park, J. Yoon, M. Ree, S. K. Jang, and J. K. Kim, Advanced Functional Materials, 18, 1371 (2008). https://doi.org/10.1002/adfm.200700832
  8. M. C. Dechecchi, A. Tamanini, A. Bonizzato, and G. Cabrini, Virology, 268(2), 382 (2000). https://doi.org/10.1006/viro.1999.0171
  9. G. G. Lin and J. G. Scott, Biochemistry, 100(2), 130 (2012).
  10. M. A. Liebert, A. Auricchio, M. Hildinger, E. O. Connor, G. Gao, and J. M. Wilson, Human Gene Therapy, 76, 71 (2001).
  11. H. Lee, J. Rho, and P. B. Messersmith, Advanced materials, 21(4), 431 (2009). https://doi.org/10.1002/adma.200801222
  12. J. P. Park, M. Do, H.-E. Jin, S.-W. Lee, and H. Lee, ACS Applied Materials Interfaces, 6(21), 18653 (2014). https://doi.org/10.1021/am506873g
  13. I. T. Song, M. Lee, H. Lee, et al., Acta Biomater, 43, 50 (2016). https://doi.org/10.1016/j.actbio.2016.07.018
  14. E. Kim, S. Lee, S. Hong, et al., ACS Applied Mater Interfaces, 6(11), 8288 (2014). https://doi.org/10.1021/am5011095
  15. E. Kim, I. T. Song, S. Lee, J.-S. Kim, H. Lee, and J.-H. Jang, Angewandte Communications, 51(23), 5598 (2012).