• 미생물과산업
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• 제19권1호
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• pp.53-55
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• 1993

국내에서의 재조합 단백질 생산기술 개발 전략은 현재 선진 각국에서 개발중에 있으나 아직 시판허가가 나지 않은 재조합 단백질중 국내자체 기술로 재조합 단백질 생산 균주가 이미 확보되어 있거나 조기확보가 가능한 차세대 재조합 단백질의 생산 및 분리정제 기술 개발에 촛점을 맞추어야 할 것이다.

• 한국식품영양학회:학술대회논문집
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• 한국식품영양학회 2000년도 정기총회 및 동계학술심포지움
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• pp.29-34
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• 2000

산업 발달에 따라 날로 많은 식품들이 새롭게 개발되어지고 있다. 또한 이와 병행해서 식품으로 인한 알레르기 발생 빈도도 날로 증가하고 있으며 그 증상 또한 점차 심화되고 있는 것이 세계적인 추세이다. 우리나라도 예외는 아니어서 일반 알레르기 환자뿐 아니라 식품으로 인한 알레르기 환자들이 점차 증가됨이 보고되어지고 있다. 농산물 시장의 수입개방이후 우리나라에는 많은 해외 농산물이 수입되어지고 있으며 그 중 작년 한해의 경우 총 수입 농산물의 10%를 넘는 유전자 재조합 농산물이 우리나라에 수입되어진 것으로 통계 보고되어졌다. 이러한 관점에서 알레르기 환자의 증가와 새로운 식품 (특히 유전자 재조합 식품)의 증가에는 서로 관련성이 있을 것으로 추측되어지고 있어 (새로운) 식품에 대한 알레르기성의 예측과 관리가 필요한 실정이다. 이에 몇몇 발표된 유전자 재조합 식품에 관련된 알레르기성 검사 논문들과 실험실에서 이루어진 연구 결과들을 중심으로 유전자 재조합 식품의 알레르기 위험성에 대해 알아보고자 한다. 일반적으로 식품의 단백질이 알레르겐(allergen)으로 작용하기 위해서는 먼저 소화효소에 의해 분해되어지고 장에서 흡수되어져서 immunopotent cell에 의해 process 되어 immune system에 present 되어져야 한다. 따라서 단백질로 인한 알레르기 반응은 그 단백질의 자연적 형태 뿐만이 아니라 소화 효소에 분해된 단편들의 구조 또는 다른 알레르겐 단백질과의 유사 구조로 인한 교차 반응에 의해 발생함을 기억해야 한다. 식품 단백질 중 어떤 단백질이 알레르겐으로 작용하는가에 대한 특이성 조사에 많은 관심이 집중되어지고 있지만 아직까지는 대략 다섯 개 정도의 일반적인 특성으로서 요약되어질 수 있다. 그러나 이러한 대략의 특성에 적용되지 않는 식품 알레르겐도 많음을 잊어서는 안 될 것이다. 알레르겐으로 작용하는 식품 단백질의 일반적 특성 1. 좋은 수용성 2. 식품내에 많은 부분을 차지하는 주 단백질이 주 알레르겐으로 작용 3. 단백질내에 하나 이상의 IgE-binding site 존재 4. 위장액에 대한 저항성 5. 10～70 kDa 크기 유전자 재조합 기술이란 말 그대로 유전자를 인위적으로 새롭게 조합하는 기술로 이전의 기술로는 불가능했던 유전적 변형을 농작물과 동물에 가능하게 했으며 이로 인해 유전적으로 변형된 식용 동식물의 개발이 가능하게 되었다. 새로운 유전인자를 개체에 삽입함으로 새로운 단백질이 발현 될수 있고 그로 인해 1) 해충과 질병에 대한 저항성 증가, 2) 화학 제초제에 대한 새로운 저항성 부여, 3) 식품의 저장성 향상, 4) 식품의 영향적 보충/향상 등의 이점을 얻을 수 있다 (표 1). 세계적으로 유전자 재조합 된 새로운 농산물의 재배는 날로 증가추세에 있으며 그 중에서 가장 많은 부분을 차지하는 농산물로 soybean을 들 수 있으며 (표 2) soybean을 중심으로 그 알레르기성의 변화가 연구 조사된 몇 가지 예를 살펴보고자 한다. (표 3)에 요약된 soybean중 첫 번째 경우는 재초제에 대한 저항성을 높여주기 위해 Agrobacterium에 존재하는 EPSPS라는 단백질을 콩에서 발현하도록 찬 유전자 재조합 된 콩의 경우이다. 이 콩의 경우에는 첫째. 이전된 새로운 단백질 EPSPS가 다른 여러 식물에 이미 존재하고 있는 단백질로서 우리가 이미 이러한 식품을 섭취할 때 이 단백질도 같이 섭취해오고 있었다는 점, 둘째. 이 단백질이 소화액 분해 실험에서 짧은 시간내에 분해가 되었다는 점, 셋째. 재조합 된 콩과 자연 콩이 성분 분석에서 차이를 나타내지 않았다는 점, 네 번째. 쥐를 통한 다양섭취 실험에서 아무런 이상 반응이 없었다는 점등의 결과를 기준으로 알레르기에 대한 개별 검사 없이 안전한 콩으로 결론짓고 있다. 영양성을 높이기 위해 Brazil nut에서 methionine 함량이 풍부한 2s albumine을 콩에서 발현하도록 한 두 번째 유전자 재조합 콩의 경우 이전된 단백질 때문에 Brazil nut에 알레르기 반응을 일으키는 알레르기 환자들을 조사한 결과 역시 재조합 된 콩에도 알레르기 반응을 일으켰다는 보고이다. Brazil nut에서 콩으로 이전된 단백질이 Brazil nut에서의 알레르기성을 그대로 유지한 점을 볼 때 새로운 단백질이 어디에서 유래하는가가 중요함을 잘 보여준 연구이다 세 번째 콩의 경우 역시 영양성을 높여주기 위해 corn에서 10 kDa과 HSZ 단백질을 콩에서 발현하도록 유전자 재조합했는데 이 콩의 경우는 알레르기 환자들이 유전자 재조합 된 콩과 자연 콩에 반응의 차이를 나타내지 않았다는 결과 보고이다. 위의 세 실험 결과들을 종합해 볼 때 무엇보다도 새롭게 발현된 단백질이 원래 어떤 성질을 갖고 있으며 어디에서 유래했는지가 알레르기성 조사에 중요한 역할을 한다 할 수 있겠다. 또한 유전자 재조합된 식품들은 알레르기 환자들을 위해 표기되어져야 할 것인데 이를 위한 알레르기성 검사 실험은 공공단체를 통해 이루어져야 할 것이며 환자들마다 알레르겐으로 작용하는 단백질의 인식부위(epitope)가 다를 수 있기 때문에 적어도 10명 이상의 알레르기 환자들이 조사되어져서 검사가 이루어져야 할 것이다. 환자들의 혈청을 통한 in vitro 실험에서는 ELISA, RAST, immunoblotting과 같은 검사 방법들이 적용될 수 있고, 그 결과가 음성인 경우에 그 다음 단계로 in vivo 실험에서는 직접 환자의 피부반응검사 (skin prick test)나 DBPCFC (double-blind placebo-controlled food challenge) 검사 방법을 통해 확인되어져서 이 모든 경우가 음성인 경우와 하나라도 양성인 경우를 구별하여 식품에 표기함으로 알레르기 환자들의 유전자 재조합 식품에 대한 안전성이 보장되어져야 할 것이다.

• 한국임상수의학회지
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• 제16권2호
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• pp.328-331
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• 1999

Theileriosis에 대한 효율적인 예방대책을 마련하기 위한 일환으로 발현된 T. sergenti 재조합 항원단백질의 면역원성을 조사하였다. 먼저, E. coli 단백질 발현 vector인 pQE 32 plasmid vector를 이용하여 발현된 T. sergenti의 재조합 막표면단백질(KTs-MP)을 4개월령의 유우 송아지에 접종하였다. 그리고 접종된 송아지의 혈액변화상과 T. sergenti에 대한 항체가의 변화상을 분석한 결과, 재조합단백질의 접종에 의하여 항체가가 상승되는 것을 알 수 있었다. 그러나 재조합단백질의 접종만으로는 T. sergenti의 감염을 완전하게 예방하지는 못하였다.

• KSBB Journal
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• 제10권3호
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• pp.317-322
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• 1995

유전자 재조합 단백질 생산을 위한 곤충세포- 배쿨로바이러스 시스템에 있어서, 바이러스에 감염시 키는 시기가 늦을수록 재조합 단백질의 발현이 낮게 나타났다. 이것은 높은 세포농도일수록 단위세포당 낮은 발현율을 의미하므로 재조합 단백질 생산을 위 해 감염시기에 대한 최적화의 필요성을 보여주며, 재조합 단백질의 최대 생산생을 위한 최적 감염시기 의 존재를 실험적으로 업증하였다. 또한 배지에 5% 누에 체액을 보강함으로써 발현율이 증가하였고, 이 것은 누에 체액 첨가로 인해 세포내 바이러스 숫자가 증가하고 감염 후 세포의 생존성이 오래 유지되 는 것에 기 인하는 것으로 생각된다. 고농도 세포배 양을 위해 yeastolate를 첨가하고, 재조합 단백질 발 헌을 위해 누에 체액을 첨가함으로써 ${\beta}$-galactosidase의 생산이 10배 정도 증가하였다.

• 미생물과산업
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• 제19권4호
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• pp.49-54
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• 1993

이제까지 숙주세포로 이용하기 위한 효모균주이 개발은 제빵효모인 Saccharomyces cerevisiae를 주대상으로 수행되어 왔다. 그러나 최근에는 Hansenula속, Pichia속, Kluyveromyces속, Schizosaccharomyces속, Schwanniomyces속 및 Yarrowia속 등 특이한 성질을 갖는 희귀효모 균주를 숙주세포로 한 새로운 유전자 발현시스템의 개발이 활발히 추진되고 있다. 본고에서는 S. cerevisiae를 위시하여 이들 희귀효모로부터 생산되고 있는 재조합 단백질의 연구현황과 문제점 및 재조합 단백질의 효율적인 생산을 위해 고려해야 할 요인들에 대해 고찰해 보기로 한다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1993년도 제2회 신약개발 연구발표회 초록집
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• pp.57-57
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• 1993

단백질 분해효소는 염증주변에 축적된 파괴조직이나 변성단백질등을 분해하여 염증, 특히 만성염증의 순환을 정상화함으로써 소염제로서 사용되어 왔으며 현재, Chymotrypsin, Trypsin, Promelain, Papain, Serrathiopeptidase, Pronase 등이 소염효소제로써 사용되고 있다. 이들은 주로 미생물 배양액에서 통상적인 방법으로 정제하여 사용하며, 유전자 재조합기술을 사용하여 재조합 균주에서 생산할 경우 그 생산성을 증대시킬수 있을 것이라 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1726-1731
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• 2011

본 연구의 목적은 누에형질전환체를 이용하여 재조합단백질 대량생산 시스템을 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 hSCF유전자를 이용하여 누에에서 재조합단백질을 생산하였다. 실험에 사용된 piggyBac 전이벡터는 hSCF 유전자의 발현 조절을 위해 초파리 유래의 dHsp70 promoter를 사용하였고, EGFP marker유전자는 3xP3 promoter로 발현을 조절하였다. 총 1,020 개의 누에알에 microinjection 하여 G1 세대에서 22 bloods의 형질전환체를 선발하였고, 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 GFP 형광을 관찰 할 수 있었다. hSCF 재조합단백질의 발현은 Western blot 분석으로 확인 할 수 있었고, inverse PCR 분석을 통해서 누에 게놈에 전이벡터가 삽입된 것을 확인할 수 있었다. 지금까지의 실험 결과에서 hSCF 재조합 단백질이 누에에서 생산될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 비록 누에에서 생산된 hSCF 재조합단백질의 생리활성에 대한 실험이 추후에 요구되지만, 이러한 실험결과는 piggyBac 전이벡터와 microinjection 법으로 누에에서 고부가가치의 재조합단백질을 대량생산 할 수 있음을 보여 주었다고 할 수 있겠다. 따라서 누에를 유용물질 생산을 위한 생체반응기로서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제53권4호
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• pp.331-338
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• 2014

시스타틴(cystatin: CST)은 C1A류 시스테인 단백질분해효소에 대한 경쟁적 가역억제자로서 동식물류에서 파파인과 같은 캐셉신을 억제대상으로 작용하게 된다. 바이러스 유래 CST (CpBV-CST1)이 폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus)에서 동정되었다. 기존 연구는 이 유전자의 과발현이 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충의 면역 및 발육을 교란한다는 것을 보여 주었다. 본 연구는 이 유전자의 단백질 기능을 분석하기 위해 세균발현시스템을 이용하여 재조합단백질(rCpBV-CST1)을 형성하여 단백질분해효소에 대한 활성억제효과를 결정하고, 곤충의 면역과 발육에 대한 생리적 억제효과를 분석했다. 이 유전자 번역부위는 138 개 아미노산으로 약 15 kDa 크기의 단백질로 추정되었다. CpBV-CST1이 먼저 pGEX 발현벡터에 재조합되고, BL21 STAR (DE3) competent cells에 형질전환된 후 0.5 mM IPTG로 4 시간동안 과발현되었다. 분리된 재조합단백질은 파파인에 대한 뚜렷한 억제효과를 나타냈다. 이 재조합단백질은 파밤나방(Spodoptera exigua)에 대해서 혈구소낭형성의 세포성 면역반응을 억제하고, 경구로 처리할 때 배추좀나방의 유충발육을 처리 농도에 비례하여 제한시켰다. 이상의 결과는 CpBV-CST1이 해충 밀도 억제에 응용될 수 있음을 제시하고 있다.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.38-43
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• 2002

중금속 결합 단백질인 metallothionein (MT)를 발현하는 CUP1 유전자를 다중으로 함유하는 재조합 Saccharomyces cerevisiae의 균체성장과 중금속 제거특성을 조사하였다. CUP1 유전자를 다중으로 함유하는 재조합 효모는 중금속을 포함한 배지에서의 균체성장과 중금속 흡착능이 중금속에 대하여 내성을 가지고 있는 야생효모나 숙주세포에 비하여 우수하였다. 서로 다른 플라스미드를 함유하는 중금속을 함유하는 배지에서의 균체성장과 중금속 흡착능의 차이는 중금속에 대한 내성과 중금속 흡착에 MT 단백질의 발현 수준이 중요한 영향을 미치는 것으로 추정되었다. 구리를 함유하지 않고 고농도의 아연과 망간을 함유하는 배지에서 재조합 효모는 높은 균체 농도와 중금속 제거능을 나타내었는데, 이는 MT 단백질을 발현하는 CUP1 promoter가 아연과 망간에 의해서도 발현이 유도된다는 것을 알 수 있었다. MT 단백질을 효율적으로 발현하여 재조합 효모에 의한 중금속 흡착을 최대화 할 수 있는 최적의 구리농도는 0.31 mM로 결정되었으며, 비이온계 계면활성제인 Triton X-100은 재조합 효모의 균체성장과 중금속 흡착을 증가시켰지만, 대사 저해제는 균체성장과 중금속 흡착을 모두 저해하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.273-277
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• 2006

본 연구에서는 병원성 Pasteurella multocida D:4 외막 단백질 H의 방어적 면역성과 백신으로서의 가능성을 검정하고자, 외막 단백질 H 유전자를 대장균에서 발현, Trx와 융합된 형태의 재조합 외막 단백질 H를 분리하여 면역화와 백신 실험에 항원으로 사용하였다. 면역 실험에서 재조합 외막 단백질 H는 높은 역가의 항체를 유도하였으며, 불활화한 사균 백신과 유사한 수준의 백신 효과를 나타내었다.