Overexpression of the $E1_{192-283}$ and $E2_{384-649}$ Proteins of Hepatitis C Virus in GST Fusion Forms in E. coli and Their Immunogenicity

C 형 간염 바이러스의 외피당단백질 E1 및 E2의 융합단백질 $GST-E1_{192-283}$$-E2_{384-649}$의 대장균에서의 과량발현 및 면역원성 연구

  • Seong, Young-Rim (Gene Therapy Research Unit, Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology) ;
  • Choi, See-Young (Gene Therapy Research Unit, Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology) ;
  • Im, Dong-Soo (Gene Therapy Research Unit, Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology)
  • 성영림 (생명공학연구소, 유전자치료 연구유니트) ;
  • 최시영 (생명공학연구소, 유전자치료 연구유니트) ;
  • 임동수 (생명공학연구소, 유전자치료 연구유니트)
  • Published : 1997.12.30

Abstract

The truncated $E1_{192-283}$ and $E2_{384-649}$ genes of hepatitis C virus (HCV) linked to the gene for glutathione S-transferase (GST) were constructed and their expressions were analyzed. The $GST-E1_{192-283}$ fusion gene overexpressed the fusion protein in E. coli as a soluble form, while the $GST-E1_{192-383}$ plasmid did not express expected fusion protein. The purified $GST-E1_{192-283}$ fusion protein was efficiently cleaved by thrombin. More than 90% pure, HCV $E1_{192-283}$ protein was obtained by GST-agarose chromatography. The truncated $GST-E2_{384-649}$ fusion gene expressed the fusion protein mainly as an insoluble form, whereas the $GST-E2_{384-740}$ did not express the fusion protein. The truncated $GST-E1_{182-283}$ and $GST-E2_{384-649}$ fusion proteins reacted specifically with an HCV patient serum. In addition, mice immunized with either the purified $E1_{192-283}$ or $GST-E2_{384-649}$ proteins generated specific antibodies to each antigen. The results suggested that hydrophobic carboxyl portions of the E1 and E2 proteins might affect expression levels as well as the solubility of each fusion protein in bacteria. Also, the truncated E1 protein with Tyr-192 to Ser-283 contained antigenic epitope(s) which could be specifically recognized by an HCV patient serum.

C 형 간염 바이러스 (Hepatitis C Virus, HCV)는 두종류의 외피당단백질 $E1_{192-383}$$E2_{384-746}$를 갖고 있다. $E1_{192-383}$$E2_{384-740}$ 단백질은 glutathione S-transferae (GST) 융합단백질의 형태로 대장균에서 발현되지 않았으나, 이 단백질들의 C말단에 존재하는 소수성영역을 제거하였을 때 $GST-E1_{192-283}$ 융합단백질은 과량으로 가용성 형태로 발현되었고, $GST-E2_{384-649}$ 융합단백질은 비 가용성 형태로 발현되었다. 이 융합단백질들 각각은 HCV 양성환자의 혈청과 특이적으로 반응하였다. Thrombin으로 처리하여 얻은 정제된 $E1_{192-283}$ 단백질 및 융합형태의 $GST-E2_{384-649}$ 단백질 각각을 생쥐에 접종하였을 때 E1 및 E2 특이적인 항체가 생성되었다. 이 결과들은 $E1_{192-383}$$E2_{384-649}$ 융합단백질 C 말단에 존재하는 소수성영역이 이 단백질들의 발현량 및 가용성에 영향을 주며 $E1_{192-283}$ 단백질 영역내에 HCV 양성환자의 혈청과 특이적으로 반응하는 epitope (s)이 존재한다는 것을 제시해 주고 있다.

Keywords