• 생명과학회지
• /
• 제32권12호
• /
• pp.956-961
• /
• 2022

식물에서 재조합 단백질을 생산하는 것은 여러 가지 장점이 있다. 식물은 인간 병원체에 감염되지 않으며, 박테리아와 달리 내독소를 생산하지 않는다. 엽록체 형질전환은 핵 형질전환에 비해 안정적으로 많은 유전자를 발현시킬 수 있는 등 다양한 이점이 있다. 항균펩타이드(AMP)는 많은 동물들이 가지고 있는 선천면역의 일종으로, 소량이라도 항균력을 가지며, 기존 항생제와 다르게 쉽게 내성균이 생기지 않는다. 항균펩타이드인 moricin은 누에나방의 한 종류인 Bombyx mori에서 분리되었으며, C-말단은 염기성 아미노산이 모여 있고, N-말단은 α-helix 구조를 가지고 있다. Moricin을 생산할 때 SUMO와 6xHis tag를 융합하여 사용하였다. 발현된 moricin의 용해성과 안정성을 높이기 위해 SUMO를, 발현된 moricin을 정제하기 위하여 6xHis tag를 이용하였다. 본 연구에서 담배 엽록체와 대장균에서 항균펩타이드를 발현하기 위한 형질전환벡터를 제작하였다. 또한, 엽록체와 박테리아의 전사 및 번역의 유사성을 이용하여 대장균에서 단백질의 발현을 확인하였다. 발현된 moricin을 Ni 컬럼 및 SUMOase를 처리하여 정제하고 agar diffusion assay를 이용하여 항균 활성을 확인하였다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
• /
• 제37권2호
• /
• pp.95-99
• /
• 2018

In insect defense system, antimicrobial peptides (AMPs) are one of important biological molecules to survive in a variety of environments. Insect can synthesize AMPs to protect against invading pathogens in humoral immune response. Taking more advantage of biological antimicrobial molecules, we report antibacterial activity of two cecropin type peptides, cecropin and moricin, isolated from the silkworm against four salmonella species. In this work, we purified antimicrobial candidate peptides (AMCP) from the extracts of immune challenged silkworm larval hemolymph by two-step chromatographic purification procedure, cation exchange and gel permeation chromatography. The molecular weights of purified peptides were estimated to be about 4 ~ 5 kDa by Tricin SDS-PAGE analysis, and identified as silkworm cecropin and moricin by NCBI BLAST homology search with their N-terminal amino acid sequences. As antibacterial activity assay, the purified peptides showed stronger antibacterial activity against Salmonella pathogens with an MIC value of $1{\sim}4{\mu}g/mL$. Therefore two cecropin type peptides purified from the silkworm will be valuable potential materials for development of new natural antibiotics.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
• /
• 제37권2호
• /
• pp.49-54
• /
• 2018

To artificially enhance antimicrobial peptide expression in Bombyx mori, we constructed genetically engineered silkworms overexpressing Rel family transcription factor. The truncated BmRelish1 (BmRelish1t) gene contained a Rel homolog domain (RHD), nuclear localization signal (NLS), acidic and hydrophobic amino acid (AHAA)-rich region, and death domain (DD), but no ankyrin-repeat (ANK) domain. The BmRelish1t gene was controlled by B. mori cytoplasmic actin 3 promoter in the PiggyBac transposon vector. Chromosome analysis of G1 generations of a transgenic silkworm with EGFP expression confirmed stable insertion of BmRelish1t. BmRelish1t gene overexpression in transgenic silkworms resulted in higher mRNA expression levels of B. mori antimicrobial peptides such as lebocin(~20.5-fold), moricin(~8.7-fold), and nuecin(~17.4-fold) than those in normal silkworms.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
• /
• 제37권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2018

CRISPR/Cas9 gene editing system is an efficient method to mutation in a sequence specific manner. Here we report the direct transfection of the Cas9 nuclease and gene specific guide RNA can be used in BM-N cell line derived from Bombyx mori ovarian tissue to enfeeble function of endogenous gene in vitro. We have used gene editing system to negative regulation components of major signaling cascade, the Toll pathway, which controls B. mori resistance to microbe infections, such as fungi and gram positive bacteria. We demonstrate that the $I{\kappa}B-like$ protein Cactus may controls the activation of transcription factors such as Rel A and Rel B. The direct transfection of Cas9 nuclease and Cactus-specific guide-RNA complex may be used in BM-N cells to disrupt the function of endogenous genes in vitro. A mutation frequency of 30-40% was observed in the transfected cells, and various mutations caused the target region. Moreover, RT-PCR analysis revealed that Cactus gene was down regulated after these mutations. More importantly, mutation of BmCactus stimulated expression of lysozyme, moricin, and lebocin genes. These results suggest that the CRISPR/Cas9 systems are expected to efficiently induce site-specific mutations and it was possible to produce antimicrobial peptide through the gene editing.

• 생명과학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.737-748
• /
• 2016

현재까지 곤충 항균 펩티드는 1980년에 세크로피아나방(Hyalophora cecropia) 번데기의 혈림프로부터 세크로핀(cecropin)이 처음으로 정제된 이후로 150개 이상의 펩티드가 분리되어 특성들이 보고되어 왔다. 그러므로 곤충은 항균 펩티드 선발을 위한 좋은 재료로서 고려되어 왔다. 곤충 항균 펩티드는 분자량이 작으며 양전하를 띠고 다양한 길이와 서열 및 구조를 갖는 양친매성의 특징을 갖는다. 곤충 항균 펩티드는 박테리아, 진균, 기생충, 그리고 바이러스와 같은 병원체들의 침입에 대항하여 곤충의 선천성 면역체계에서 중요한 역할을 수행한다. 대부분의 곤충 항균 펩티드들은 상처가 나거나 면역화 시 지방체와 다른 특정 조직들에서 유도 합성된다. 이어서 그 항균 펩티드들은 미생물들에 대항하여 작용하기 위해 혈림프로 분비되어 나온다. 이들 펩티드들은 항암활성을 포함하여 다양한 미생물들에 대해 광범위한 항균활성을 나타낸다. 곤충 항균 펩티드는 구조 및 서열상의 특징들에 기초하여 크게 4개의 패밀리로 나누어질 수 있다. 다시 말해서 α-나선형 펩티드, 시스테인-풍부 펩티드, 프롤린-풍부 펩티드, 그리고 글리신-풍부 펩티드/단백질이 그것이다. 예를 들면, 세크로핀, 곤충 디펜신(defensin), 프롤린-풍부 펩티드, 그리고 아타신(attacin)이 일반적인 곤충 항균 펩티드들인데, 글로베린(gloverin)과 모리신(moricin)은 나비목 종들에서만 확인되어 왔다. 본 총설에서는 곤충의 항균 펩티드들에 초점을 맞추어 곤충 항균 펩티드들의 적용 가능성 및 방향과 함께 현재의 지식들과 최근의 진전된 사항들에 대하여 논의하고자 한다.