• 한국환경농학회지
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• 제30권4호
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• pp.390-394
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• 2011

BACKGROUND: Plant expression system for mass production of recombinant proteins has several advantages over other existing expression systems with economical and safety issues. Breast cancer is a cancer originating from breast tissue and comprises almost 25% of all cancers in women world widely. Lewis-Y antigen is difucosylated oligosaccharide and is carried by glycoconjugates at cancer cell surface. In this study, the anti-breast cancer mAb BR55, which recognizes the epitope Lewis-Y, was expressed in the plant expression system. METHODS AND RESULTS: We have developed plant system for production of mAb BR55 with or without KDEL (the ER retention signal). This ER retention signal was attached to C-terminus of protein to help retain the recombinant glycoprotein carrying oligomannose glycans and enhance glycoprotein accumulation. PCR analysis was performed and confirmed the presence of recombinant genes. Western blot validated that the recombinant proteins mAb BR55 with or without KDEL were expressed in transgenic plants, moreover, the expression level of the mAb BR55 with KDEL was higher compared to the mAb BR55 without KDEL. CONCLUSION: These results indicate that KDEL fusion is a good way to produce proteins and plant can be an ideal expression system to obtain proteins and enhance accumulation of proteins.

• 생명과학회지
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• 제19권1호
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• pp.123-128
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• 2009

식물 생명공학 기술을 이용해 인간에게 유용한 치료단백질 및 백신을 생산하는 것은 최근에 각광받고 있는 연구 분야이다. 식물을 이용한 유용 단백질 생산은 다른 시스템에 비하여 경제적일 뿐만 아니라 병원성 인자에 대한 안전성이 있어서 유용하다고 할 수 있다. 암세포 표면에 특이적으로 발현하고 있는 분자 와 당 구조를 각각 인지할 수 있는 두 종류의 항체를 동시에 투여하는 면역 치료는 질병의 치료를 유도하는 데 있어서 효과적일 수 있다. 본 연구는 기존에 본 연구팀에서 확보하고 있었던 두 종류의 항체 단백질(mAb CO17-1A, mAb BR55) 생산 형질전환 식물체를 이용하여 상호교배를 통하여 한 식물에서 두 종류의 항체 단백질을 모두 생산하는 식물 발현 시스템 구축에 관한 연구이다. 각기 다른 유전자를 갖고 있는 식물체로부터 수분을 유도하여 씨앗을 얻고 이 씨앗을 배양하여 완벽한 식품 개체로 성장시켰으며, 그 식물체로부터 DNA, RNA, 단백질을 분리하여 형질전환 유전자를 포함하고 있는지 여부를 확인하였다. 그 결과, 개체에 차이는 있지만, 한 식물에서 두 항체 유전자를 갖고 있음을 확인할 수 있었고, 이 유전자는 식물체 내에서 안정적으로 transcription 되었음을 확인하였다. 또한, 두 종류의 항체를 동시 생산하는 식물체에서 분리한 단백질은 한 종류의 항체 단백질만 생산하는 식물체에 비하여 수용성 단백질 단위당 항체 발현률이 높게 나타나는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통하여 식물을 이 용한 유용 단백질 생산 효율을 높일 수 있는 시스템을 확립하였으며 앞으로 추가적으로 생산한 항체의 생물학적 활성 및 항암 효능, 당 구조 분석 등에 대한 연구용 수행한다면, 식물 생명공학적 방법을 통한 항체 생산에 대한 새로운 가능성을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.339-346
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• 2007

식물화분발아는 수분수정을 통한 식물의 종자형성과 식물개체의 지속적 세대유지를 위한 중요한 요소이다. 따라서, 본 연구에서는 boric acid를 이용하여 형질전환 하지 않은 (NT) 식물과 항암활성 (anti-colorectal cancer mAb CO17-1A, anti-breast cancer mAb BR55) 혹은 항바이러스 활성을 갖는 항체 (anti-rabies virus mAb57)의 유전인자를 발현하는 형질전환식물 간의 in vitro pollen germination과 Pollen tube growth의 차이를 알아보았다. Boric acid의 화분발아에 미치는 영향을 보기 위하여 0, 5, 10, 15, 20, $40{\mu}g/mL$의 농도를 갖는 발아용액 (germination buffer)을 담배식물 화분에 처리하여 pollen germination rate을 본 결과 $20{\mu}g/mL$에서 가장 높게 발아율 (49.5%)을 보였다. Boric acid ($20{\mu}g/mL$)에 대해 형질전환식물과 NT 식물에서 화분발아율을 관찰한 결과, boric acid를 처리하지 않은 화분에 비해 형질전환여부에 관계없이 발아율이 3-10배 증가하였다. 또한, boric acid $20{\mu}g/mL$농도에서 형질전환식물과 NT 식물의 pollen tube length의 성장률이 가장 높게 나타났다. 시간 별로 형질전환 식물들의 Pollen tube length를 확인 한 결과, germination buffer ($20{\mu}g/mL$)를 처리하고 난 후 3시간까지 가장 빠른 성장률을 보였으며, 3시간 후에는 그 성장률이 둔화됨을 확인하였다. Western blot를 이용하여 식물의 화분과 잎에서 황체유전자 단백질 발현을 확인하였다. 화분과 잎에서의 발현을 비교해 본 결과, 잎에서 항체의 안정한 발현을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 $20{\mu}g/mL$의 boric acid가 항체발현 형질전환담배식물의 in vitro pollen germination을 보기 위해 가장 적절한 농도라는 것을 제시하였다. 궁극적으로 의료용 항체유전자를 발현하는 형질전환식물의 in vitro pollen germination viability를 확인함으로써 형질전환식물의 화분의 안정적인 수분수정이 이루어질 수 있음을 간접적으로 제시하였다.