포유동물 세포내에서 간염 바이러스의 내면항원의 발현과 전위내면 항원(precore) 부위의 역할을 규명하기 위하여 고등동물세포 발현용 벡터에 전위내면항원 부위를 갖거나 또는 갖지 않는 내면항원 유전자를 클로닝 하여 COS 세포내에서의 발현을 조사하였다. 전위내면항원 부위를 포함한 내면항원 유전자를 갖는 플라스미드로감염시킨 COS 세포는 항원들이 세포추출물과 배양액에서 검출되었다. 분비된 항원의 증가율은 감염후 2일과 3일 사이가 가장 높았고, 부분결실된 제조합 플라스미드 중 내면항원의 ATG codon에서 180bp 떨어진 것이 가장 발현이 잘 되었다. 전위내면항원을 갖지 않거나 하나의 염기가 첨가되어 변형된 전위내면항원을 갖는 제조합 플라스미드의 경우 항원들이 세포 추출물에서만 검출되었다. 이러한 사실은 전이내면항원 부위가 HBe 항원의 분비에 관여 한다는 경우 항원들이 세포 그러나 대장균이나 효모 세포의 경우는 전위내면항원의 존재와 상관없이 항상 세포추출물에서만 존재하는 것으로 보아 이들 세포의 경우에서는 전위내면항원 부위가 HBe 항원의 분비에 영향을 줄 수 없음을 의미한다.
대장균 염색체의 acetyl CoA carboxylase (fabE)영역 (염색체 지도상 72분 영역)의 유전자를 가진 결함형질도입 파아지를 분리했다 이 형질도입 파아지로부터 20 Md의 염색체 유래의 DNA를 분리하여 제한효소 지도를 작성했으며 이 영역에는 제한효소 Eco RI의 절단부위는 없었다. 형질도입 파아지 DNA의 제한효소 분해산물들은 pACYC 184 플라스미드 벡터에 재클로닝하여 fab E의 온도감수성 변이를 회복할 수 있는 수 종류의 플라스미드를 분리했다. 이들 플라스미드를 분석하여 fab E 유전자는 7, 4Md Bel II 단편상의 Hind III의 절단부위를 가진 3.4 Md Ban HI-Sal I 단편내에 존재함을 밝혔다.
글루타치온 생산증대를 도모하기 위하여 글루타치온 합성에 관여하는 효소들인 GSH-I 및 GSH-II 유전자들 pBR322 벡터에 클로닝하였다. gshI 유전자를 클로닝하기 위하여 GSH-I 효소활성이 결여된 GS903 균주를 분리하였다. E. coli K-12 염색체 DNA로부터 분리된 3.6Kb PstI DNA 절편을 pBR322 벡터에 클로닝하였다. gshII 유전자는 2.2Kb PstI-BamHI DNA 절편내에 존재하며 이 절편을 pUC13 벡터에 클로닝하였다. 플라스미드의 copy number와 gsh 유전자들을 포함하고 있는 삽입 DNA의 크기의 차이에 의한 gsh 유전자들의 발현 정도를 조사하기 위하여 pGH1090, pGH101, pGH200, pGH201, pLF4, pLF6 그리고 pGH300같은 여러 플라스미드를 사용함으로써 gshI 유전자의 발현이 의해 2배이상 증가하였다. 그러나 벡터 플라스미드내에 존재하는 gsh 유전자들을 포함하는 삽입 DNA의 크기의 차이에 의해서는 gsh 유전자들의 발현이 영향을 받지 않았다.
바이러스 조립 과정 기작 연구를 위한 좋은 재료인 박데리오파아지 P2-P4시스템에 이용될 벡터 플라스미드를 개발하기 위하여, P4 ash8 sid71을 출발 물질로 삼아 새로운 P4 유도체 벡터를 조성하였다. 유전자 재조합 기법을 써서 쉽게 선택 가능한 tetracyclin내성 유전자(tetR)를 도입하고 플라스미드P 4의 크기를 조절하였다. 이를 통해 얻어진 P4 ash8(sid7l) tetR은 12.09 kb의 크기를 가지며, 필요할 때 P2로 induction하면 생물학적 활성을 가지는 박데리오파아지로 전환 가능하였다. 전환된 파아지의 burst size를 결정하고, CsCi 부양균등밀도 편차실험을 수행하였다. 균등밀도 실험 분포도에서 P2크기 파아지 머리의 packaging 상한을 추정할 수 있었다.
식물세포에 tumor를 유발하는 Agrobacterium tumefaciens pTiA6 plasmid에서 virE 유전자의 발현조절기작을 분자적수준에서 규명하기 위하여 virE promoter의 5'-말단을 제거하여 얻은 truncated virE 재조합플라스미드를 이용하여 virE promoter의 조절부위에 대하여 연구하였다. virE promoter의 기능이 존재하는 truncated virE 재조합플라스미드인 pJS201은 전기영동에 의하여 virE promoter의 5'-말단으로부터 약 130개의 염기가 제거된 것으로 측정되었다. 한편 virE promoter의 기능을 상실한 pJS301에서 dideoxy chain termination방법으로 truncated virE promoter 염기서열을 결정한 결과 263개의 염기가 제거된 것으로 확인되었다. 따라서 virE promoter의 조절부위는 virE promoter의 5'-말단으로부터 약 130번째의 염기에서 263번째의 염기사이에 존재하는 것으로 사료되며, 이 사이에 23개의 염기로 이루어진 역반복서열(AACTTTGCGCTATAGGCAAAGTT)이 존재하고 있는데, 이 부위가 virE operon의 발현에 있어서 RNA polymerase의 최초 인식부위(recognition site)일 것으로 사료된다.
$\beta$-Galactosidase 유전자 조작된 두 대장균 숙주-벡터 시스템의 단백질 생산가 배양특성을 비교하였다. Tac 프로모터를 갖는 Escherichia coli JM109/ pTBG10 균주가 pL 프로모터를 갖는 E. coli MH 3000(pRKcI857)/ pASl(lacz) 균주보다도 단백질 생산성에 있어서 훨씬 우수하였으며 초기 및 중간 대수 증식기에서의 발현 유도가 단백질 생산에 있어서 유리함을 관찰하였다. 또한 유전자 발현시기에 있어서는 산소요구량이 매우 높았으나 pH를 일정하게 조절함에 의해 산소요구량을 어느 정도 낮출 수 있었고 생산성도 향상됨을 관찰할 수 있었다. 고생산성 균주(E. coli JM109/pTBG10)의 경우 플라스미드 함유 균체의 플라스미드 상실 균체에 대한 비증식속도의 비 $\mu$ + /$\mu$- 가 저생산성 균주보다도 낮았으며 이것은 유전자발현에 따른 단백질 합성부담이 매우 큰 때문으로 판단되었다. 또 플라스미드 안정성을 30세대까지 추적하였는바 유전자 발현 조건하에서 두 균주 모두 25세대 후 10% 정도의 안정성을 보였으나 E. coli JM109/pTBG10 균주의 안정성이 상대적으로 우수하다고 판단되었다.
조직특이적 및 일반적 유전자 발현에 미치는 SV40와 murine cytomegalovirus (MCMV) enhancer의 영향을 조사하였다. 이를 위하여 chloramphenicol acetyl transferase (CAT) 유전자의 아래쪽에 이들 enhancer들을 삽입한 재조합 플라스미드 들을 제조하였다. 원숭이세포(CV1PO)와 HeLa 세포에 이들 플라스미드들을 이입시킨 후, CAT 유전자가 발현되는 정도를 조사하였다. Enhancer가 없는 플라스미드에 비해 SV40와 MCMV enhancer는 CAT의 발현을 각각 20배와 150배로 가중시켰다. CAT 유전자의 앞에 있는 SV40 프로모터를 2.2kbp의 소성장호르몬(bGH) 유전자의 조절부위로 치환한 경우는 enhancer가 있어도 전혀 CAT 의 말현이 검출되지 않았다. 조절부위을 230 bp 로 짧게 하여 치환한 경우는, SV 40 enhancer 가 있을 때, CAT의 말현이 매우 증가하였다. 이와는 내조적으로 더 강한 MCMV enhancer는 bGH 특이적인 발현을 별로 증가시키지 못하였다.
염색체 유전자를 전달시키기 위한 기초작업으로 RP4 :: Mu cts와 RP4 :: mini-Mu 잡종 플라스미드를 접합에 의하여 E.. coli로 부터 Pseudomonas로 전달시켰다. RP4::Mu cts와 RP4:: mini-Mu의 수용세포는 플라스미드를 가지지 아니하는 Pseudomonas 균주들의 항생세 내성, 탄화수소 자화능 등의 유전적 지표를 조사하여 사용하였다. RP4::mini-Mu는 1$10^{-2}$ - $10^{-4}$의 빈도로 전달되었으며 RP4:: Mu cts는 Pseµdomonas aeruginosa KU557로는 $10^{-2}$의 빈도로, 그 이외의 수용세포로는 10?7의 빈도로 천달되었다. 접합체에 전달된 플라스미드의 존재는 암피실린, 카나마이신, 테트라싸이클린에 대한 내성과 전기영돔에 의해 확인하였으며 특히 RP4::Mu cts는 $43^{\circ}C$에서의 플라크 행성으로도 확인하였다. 접합체들로 부터 생성된 Mu 파아지는 약 $10^{5}$의 P.F.U.를 나타냈으며 전달된 RP4:: Mu cts와 RP4:: mini-Mu는 접합체들에서 비교적 안장한 것으로 밝혀졌다.
플라스미드 pKM101과 이의 돌연변이제 pSLA의 mutator 유전자를 subcloning하여 재조합 플라스미드 pJB200과 pJB210을 선별하였고, umuC36- uvrA6-(TK 610) 균주에 도입하여 UV와 MMS에 대해서 보호효과와 돌연변이율에 미치는 영향을 조사하였다. 재조합된 플라스마드는 UV와 MMS에 대해서 nonmutability인 umu- 균주에서 완전히 돌연변이율을 회복시켰고 보호효과를 크게 증가시켰다. 이 사실은 muc 유전자가 cloning된 재조합 플라스미드가 돌연변이원의 처리에 의해 효과적인 발현을 하며, muc 유전자 만으로도 pKM101의 기능을 나타낸다는 것을 확인하였고, pSLA의 muc 유전자가 그 효과에 었어서 높은 영향을 미쳤다. 또한 pKM101의 muc gene을 포함한 pJB210 은 recA - (JC2926) 균주에서 돌연변이 유발능에 영향을 미치지 못한 것은 muc 유전자가 recA 유전자에 의존함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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