• 생명과학회지
• /
• 제20권11호
• /
• pp.1577-1581
• /
• 2010

조혈촉진 cytokine인 Granulocyte colony stimulating factor (G-CSF)는 골수세포를 자극하여 granulocyte로 증식, 분화시키는 기능을 가지며, 현재 아주 고가의 치료제로 사용되고 있다. 인간 G-CSF (hG-CSF)를 아직 시도되지 않은 누에 유래 세포주인 BM5 세포에서 발현시키고 생산 효율을 높이기 위해 hG-CSF cDNA를 변형하였다. hG-CSF의 cDNA의 endoplasmic reticulum (ER) signal sequence 부분을 누에의 소포체에서 분비되는 단백질인 prophenoloxidase (PPAE), protein disulfide isomerase (PDI)와 bombyxin (BX)에서 유래한 누에특이 ER signal sequence로 대체한 hG-CSF의 cDNA 함유 벡터를 구축하였다. 이들 벡터를 사용하여 형질전환한 BM5 세포의 배양액에 분비된 G-CSF 단백질을 western blot으로 분석하여 발현을 확인하였다. 누에특이 ER signal sequence들로 대체된 hG-CSF cDNA를 포함하는 벡터에 의한 hG-CSF 단백질 생산이 인간 G-CSF cDNA가 든 벡터에 의한 hG-CSF의 생산보다 월등히 효율적이었다. 또한, PPAE-signal sequence를 포함하는 hG-CSF 단백질은 배양배지에서 형질전환 4일 후에 최고에 달하였고, 7 일째까지 비슷한 양이 배지 내에서 검출되었다. 이상의 결과는 인간유래 유전자가 곤충세포 내에서 발현 될 때 인간유래 유전자 보다는 곤충 유전자발현 시스템에 맞게 변형했을 경우 더 효율적인 단백질 발현을 얻을 수 있음을 보여 준다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제13권3호
• /
• pp.191-198
• /
• 2009

In an attempt to simultaneously produce two human proteins, hGH and hG-CSF, in the milk of transgenic mice, we constructed goat $\beta$-casein-directed hGH and hG-CSF expression cassettes individually and generated transgenic mice by co-injecting them into mouse zygotes. Out of 33 transgenic mice, 29 were identified as double transgenic harboring both transgenes on their genome. All analyzed double transgenic females secreted both hGH and hG-CSF in their milks. Concentrations ranged from 2.1 to $12.4\;mg/m{\ell}$ for hGH and from 0.04 to $0.13\;mg/m{\ell}$ for hG-CSF. hG-CSF level was much lower than hGH level but very similar to that of single hG-CSF mice, which were introduced with hG-CSF cassette alone. In order to address the causes of concentration difference between hGH and hG-CSF in milk, we examined mRNA level of hGH and hG-CSF in the mammary glands of double transgenic mice and tissue specificity of hG-CSF mRNA expression in both double and single transgenic mice. Likewise protein levels in milk, hGH mRNA level was much higher than hG-CSF mRNA, and hG-CSF mRNA expression was definitely specific to the mammary glands of both double and single transgenic mice. These results demonstrated that two transgenes have distinct transcriptional potentials without interaction each other in double transgenic mice although two transgenes co-integrated into same genomic sites and their expressions were directed by the same goat $\beta$-casein promoter. Therefore goat $\beta$-casein promoter is very useful for the multiple production of human proteins in the milk of transgenic animals.

• KSBB Journal
• /
• 제16권4호
• /
• pp.376-380
• /
• 2001

본 연구에서는 hGM-CSF 유전자가 도입된 형질전한 담배의 callus를 현탁배양하여 hGM-CSF를 생산할 때에 배양 초기의 세포접종농도와 sucrose의 농도가 hGM-CSF의 생산에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 20, 50, 80, 110 g/L의 초기세포접종농도와 30, 60, 90 g/L의 당의 농도를 서로 조합하여 배양한 결과 모든 처리구에서의 hGM-CSF 생산량은 배양 7일 이후부터 급격하게 감소하였으며, 모든 세포접종농도에서 당의 농도가 높아질수록 hGM-CSF의 생산이 촉진되는 결과를 얻었다. 또한, 서로 다른 당과 세포접종농도의 조합에 따라서 hGM-CSF의 생산량은 현저한 차이를 보여 식물세포 배양을 이용한 외래단백질의 생산에는 당의 농도와 배양초기의 세포접종농도에 크게 영향 받음을 확인하였으며, 최대의 hGM-CSF 생산을 보인 조건은 90 g/L의 당과 110 g/L의 초기세포접종농도로서 약 720 $\mu\textrm{g}$/L의 hGM-CSF를 생산하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제18권7호
• /
• pp.912-917
• /
• 2008

유전자재조합 hG-CSF의 생리활성을 분석하기 위하여 편상의 암세포로부터 분리되어진 cDNA를 이용하여 hG-CSF 유전자를 분리하여 동물세포(CHO cell lines)를 이용하여 재조합 단백질을 생산하였다. 재조합 단백질의 체내 생리활성을 분석하기 위하여0일과 2일에 피하주사 후 5일에 혈액을 채취하여 백혈구 수를 분석하였다. 투여 전과 비교하여 5일째에 백혈구 수는 현저하게 증가하였다. 또한, pEGFP-mUII-hG-CSF벡터를 소 태아로부터 분리되어진 체세포에 형질전환을 시켜서, EGFP signal을 나타내는 세포를 confocal를 이용하여 분리하여 수립하였다. 따라서, 이러한 결과는 유전자재조합 hG-CSF는 체내에서 강력한 생리활성을 나타내며, 또한 당쇄가 첨가되어지고 이중으로 연결되어진 새로운 돌연변이체를 포함하여 고 활성 재조합체의 생산이 가능할 것으로 보이며, pEGFP-mUII-hG-CSF벡터는 복제 형질전환 가축 생산을 위하여 유용하게 사용되어질 것으로 사료된다.

• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제31권3호
• /
• pp.153-159
• /
• 2007

본 연구에서: hG-CSF의 발현을 유도적으로 조절하기 위한 FIV-Tet-On lentivirus vector system을 구축하고자 하였다. hG-CSF는 호중성구 계열 세포의 증식과 분화, 생존에 영향을 미치는 물질로서, 이 유전자의 발현을 증가시키기 위하여 FIV-Tet-On vector 상의 hG-CSF나 $rtTA2^SM2$ 서열의 3' 위치에 WPRE 서열을 도입하였다. 구축된 각각의 vector는 293FT 세포에 일시적으로 transfection하여 virus를 생산하였으며, 이 virus를 일차 배양 세포인 CEF와 PFF에 감염시켰다. 각 세포에 전이되 hG-CSF의 발현 양상을 관찰하기 위하여 doxycycline을 첨가하거나 첨가하지 않은 배지에서 배양한 후 quantitative real-time PCR, Western blot과 ELISA를 이용하여 hG-CSF 유전자의 발현 정도를 비교 측정한 결과, CEF에서는 WPRE가 hG-CSF의 3' 위치에 도입된 경우에 발현량과 유도율이 가장 높은 것으로 나타났고, PFF에서는 rtTA 서열의 3'위치에 도입된 경우에 발현량과 유도율이 가장 큰 것으로 확인되었다. 이 FIV-Tet-On vector system은 형질 전환 동물의 생산이나 유전자 치료에서 문제시되는 외래 유전자의 지속적인 과다 발현에 의한 개체의 생리적인 부작용을 최소화하기 위한 해결 방법으로 제시될 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제31권2호
• /
• pp.163-167
• /
• 2004

본 연구에서는 hGM-CSF 유전자가 도입된 형질전환 담배세포에서 sucrose의 농도가 배양 배지내 분비된 hGM-CSF, 총분비 단백질, 그리고 단백질 분해효소에 미치는 효과를 보았다. 10, 30, 60, 90, 120, 150 g/L의 sucrose 농도로 배양한 결과 sucrose농도가 30g/L일 때 건조중량은 11.22g/L, 분비된 hGM-CSF의 양은 181.53 $\mu\textrm{g}$/L, 그리고 총단백질은 66.8 mg/L.로 시료채취 5일 때 가장 높은 값을 나타내었고, 단백질 분해효소는 sucrose농도가 120 g/L일때 2660 U/L.의 값을 나타내었다. 그러나 배양 10일째 sucrose농도 60 g/L에서 건조중량이 28.36g/L로 가장 높은 값을 나타낸 반면 분비된 hGM-CSF의 최대 값은 95 $\mu\textrm{g}$/L.로 sucrose농도가 150 g/L일 때 가장 높은 값을 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제10권3호
• /
• pp.321-326
• /
• 2000

To examine the feasibility of the long-term production of the human granulocyte colony stimulating factor (hG-CSF) using the $_{L}-arabinose$ promoter system of Escherichia coli, flask relay culture and cyclic fed-batch culture were performed. In the flask relay culture, it was found that the pismid was maintained stably up to about 170 generations in an uninduced condition, whereby the cells could also maintain the capability of expressing hG-CSF expression were maintained stably up to at least 100 generations. In contrast, in the cyclid fed-batch culture, segregational plasmid instability was observed within about 4 generations after induction, even though the cell growth and hG-CSF production reached their maximum balues, 78.0 g/l of dry cell weight and 7.0 g/l of hG-CSF, respectively. It would appear that, when compared to the flask relay culture, the high-cell density and high-level expression of hG-CSF in the cyclic fed-batch cultrure led to the segregational plasmid instability; in other words, a severe metabolic burden existe on the cells due to the high-level expression of hG-CSF. Accordingly, based on these long-term cultures, the segregational and structural plasmid instability was observed and a strategy to overcome such problems could be designed.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.135-141
• /
• 2004

인간 과립구 성장인자(hG-CSF)는 골수에서 생산되는 단백질로 호중구의 분화 및 생성을 촉진시키는 역할을 한다. 현재 재조합 hG-CSF는 암화학요법에 의한 호중구감소증, 골수이식시 호중구 감소증, 재생불량성 빈혈에 수반되는 호중구 감소증 등으로 적응증이 확대되고 있다. 본 연구에서는 OmpA signal sequence를 삽입하여 인간 과립구 성장인자(hG-CSF)가 분비발현되도록 고안된 T7 promoter 에 의하여 발현되는 pYRCl 발현백터를 제조하였다. E. coli BL2l (pYRCl) 발현시 $37^{\circ}C$에서 배양하는 경우 많은 양의 봉입체(aggregates)를 형성한다. 이에 비하여 $10\mu$M ucose를 포함하는 변형된 MBL배지에서 10 g/$\ell$IPTG를 유도물질로 7시간동안 $25^{\circ}C$에서 배양하였을 때 전체 periplasm단백질의 15%가 soluble rhG-CSF이었다. 또한, 유가식 배양방법을 사용하여 E. coli BL2l(pYRCl)에서 soluble rhG-CSF의 생산조건을 조사하였다. 유가식 배양에서 rhG-CSF의 발현량이 비증식속도를 $0.43 h^{-1}$ 에서 0.14 $h^{-1}$ 으로, 유도 배양시간을 최적화함으로써 rhG-CSF의 발현량이 4.4mg/$\ell$에서 24mg/$\ell$ 로 증가하였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제14권1호
• /
• pp.13-19
• /
• 2010

We developed a novel dicistronic system for the expression of target cDNA sequences in the milk of transgenic animals using goat beta-casein/hGH fusion construct, pGbc5.5hGH (Lee, 2006) and internal ribosome entry site (IRES) sequences of encephalomyocarditis virus (EMCV). Granulocyte colony-stimulating factor (hG-CSF) cDNA was linked to 3' untranslated region of hGH gene in the pGbc5.5hGH via EMCV IRES sequences. Transgenic mice were generated by microinjection and transgene expression was examined in the milk and mammary gland of transgenic mice at 10 days of lactation. Northern blot analysis showed that hGH gene and hG-CSF cDNA were transcribed as a single dicistronic mRNA. The hG-CSF and hGH proteins were independently translated from the dicistronic mRNA and secreted into the milk of transgenic mice. The highest concentration of hG-CSF and hGH in the milk of transgenic mice were $237{\mu}g/m{\ell}$ and $8,990{\mu}g/m{\ell}$, respectively. In contrast, another hG-CSF expression cassette, in which hG-CSF genomic sequences were inserted into a commercial milk-specific expression vector (pBC1), generated a lower level ($91{\mu}g/m{\ell}$) of hG-CSF expression in the milk of transgenic mice. These results demonstrated that the novel pGbc5.5hGH-based dicistronic construct could be useful for an efficient cDNA expression in the milk of transgenic animals.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
• /
• pp.341-345
• /
• 2003

형질전환된 담배세포 배양을 이용한 hGM-CSF 생산에 있어 polyurethane foam 내 고정화법을 이용하여 연속배양의 가능성을 확인하였고 spinner flask에서의 배양에 따른 영향을 알아보았다. 16일 동안 3번의 배지교환에도 세포의 활성이 유지되어 hGM-CSF 생산량은 계속적으로 증가하였다. 온도와 교반속도를 동일하게 하였을 때 spinner flask에서의 hGM-CSF 생산량은 17.3 ${\mu}g/L$으로 100-mL flask의 9.8 ${\mu}g/L$보다 증가하였다. 따라서 최적의 배지교환 속도와 양을 결정하여 spinner flask에서 연속배양을 실시할 경우 세포 재사용이라는 경쟁력과 함께 높은 hGM-CSF 생산량이 얻어질 것으로 예상된다.