본 연구에서는 항원-항체 결합반응을 통해 액상의 단백질 분자를 감지할 수 있는 SH형 SAW센서를 개발하였다. 측정하고자 하는 항원으로는 anti-Human-immune-globulin (anti-HigG) 단백질을, 이에 대응하는 항체로는 HigG를 채택하였다. 압전 단결정 LiTaO₃를 사용하여 100 MHz로 발진되는 센서를 제작하고, 센서의 지연선 위에 Ti/Au층을 증착하였다. 증착된 Au층 위에 SAM (self assembled monolayer)을 형성시켜서 추가되는 항원의 농도에 의한 센서의 주파수 변화를 측정하였다. 개발된 센서의 최소검출단위는 노이즈 레벨 400 Hz 이하 값에 10.8 ng/ml/Hz의 민감도를 가지며, anti-HigG 항원의 질량하중 효과에 대해 안정적인 반응을 보였다.
황색포도상구균이 Capsular polysaccharide (CPS)는 백혈구의 탐식에 저항하기 때문에 젖소의 유방염 발생의 중요한 병원상 인자로 오랫동안 연구자들의 관심이 집중되어 왔다. 따라서 CPS는 젖소의 유방염을 최소화시키기 위한 유방염 백신개발에 있어 잠재적인 백신 항원물질로 알려져 왔다. 본 연구의 복적은 황색포도상구균의 CPS 항원물질을 좀더 효과적으로 발현시키고 향후 백신항원으로 사용시 좀 더 간편하게 정제하는 방법을 찾아보고자 본 연구를 수행하였다. CPS는 락토스와 덱스트로스를 첨가한 brain heart infusion media 에서도 부분적으로 발현되었지만 CPS가 가장 잘 발현되는 배지 조건은 젖소 유래의 유청을 10% 첨가한 조건에서 가장 발현율이 높았다. 또한 CPS발현은 salt agglutination test, india ink법 및 투과전자현미경을 이용하여 확인하였으며 균체표면의 hydrophobicity에서는 락토스, 덱스트로스 및 젖소 유래의 유청을 첨가한 배지조건에서 다른 조건에 비해 높았다. CPS의 가장 손쉬운 검사법은 균체를 절편하지 않고 직접 투과전자현미경상에서 염색없이 관찰하는 것이 가장 간편한 방법이었다. CPS정제는 상층액을 농축시킨후 이온교환크로마토그라피와 젤 여과법을 이용하여 정제하였으며 CPS의 분자량은 대부분 97kDa이상이었다. CPS 회수율은 배지와 균체 1리터당 1.5mg이었다. 결론적으로 CPS를 백신항원으로 포함하고자 할 경우, CPS의 최적 발현조건은 젖소 유래의 유청을 10% 첨가한 Brain heart infusion 배지에서 배양하여 사용하는 것이 가장 좋은 방법이라고 생각된다.
구제역은 소, 돼지 등 발굽이 두 개로 갈라진 가축들에게 감염을 유발하는 전염성이 매우 높은 바이러스성 질병이다. 구제역 감염 시 입 주변, 구강 내, 코, 발굽사이 등에 수포가 생기며 고열과 식욕이 저하되어 심하게 앓거나 죽게 되는데, 강한 감염 전파력을 가졌음에도 치료제가 없고, 감염확인 즉시 확산 방지를 위한 살 처분만이 이루어지고 있다. 따라서 무엇보다도 빠른 감염여부 진단이 중요하다. 현재까지 구제역을 진단하는 방법으로는 감염 된 가축의 혈액에서 구제역 항원 단백질에 대한 항체형성 여부를 확인하는 항체진단법과 수포액과 같은 체액을 채취하여 세포배양을 통한 구제역 바이러스 분리방법이 있지만 두 가지 모두 짧은 잠복기를 갖는 구제역 바이러스를 빠른 시간 내 진단하기는 어렵다. 따라서 본 연구에서는 보다 빠른 구제역 진단 키트개발을 위해 NCBI Pubmed를 이용하여 구제역바이러스가 가지는 6개의 주요 단백질을 확인하였고, NCBI BLAST를 이용하여 6개의 단백질 중 구제역 바이러스에 특이적인 항원 단백질 peptidase C28을 선정하였다. 선정된 단백질의 아미노산 서열을 이용하여 IEDB analysis resource를 통해 peptidase C28의 epitope 부위를 예측하였다. 예측 된 부위의 아미노산 서열을 NCBI BLAST에서 정상 동물과 비교하여 구제역바이러스 특이 항원 단백질 epitope peptide를 최종 선정하였다. 이를 이용한 구제역 바이러스 진단키트 제작은 보다 빠른 진단을 통해 감염 확산을 조기에 차단하고 경제적 손실과 피해를 최소화 할 수 있다.
Streptomyces 균주들의 진탕배양 시간에 따른 항원성 변화를 면역확산 침강법과 간접 ELISA법으로 측정하였다. 각 균주들에서 모두 색소 생산 시기에 나타난 새로운 침강선이 배양시간이 경과되면서 진해지는 양상을 보였다. S. coelicolor와 S. griseus의 항원성 변화는 상대적으로 약하게 나타난 반면 S. lavendulae와 S. viridochromogenes의 항원성 변화는 강하게 나타났다. 이 결과는 균주에 따라 정도의 차이는 있지만 Streptomyces 균체의 진탕배양에서의 생장이 균체의 외피 성분의 변화를 수반하며 이를 정량적으로 분식할 수 있음을 나타낸다.
초파리(Drosophila melanogaster)의 두부를 항원으로 사용하여 신경계 특이적인 단일클론항체를 제작하였다. 이 항체의 항원은 expression cDNA library screen을 한 결과 tyrosine kinase substrate의 일종인 disabled 분자를 인식하고, DNA sequencing결과 disabled 단백질의 C-말단부분인 7427에서 8761bp 사이를 특이적으로 인식한다는 것을 알 수 있었다. 이 항원의 국재를 조사한 결과 초기발생단계의 배에서는 중추신경계에 강하게 발현되었으며 성충에서는 시신경계와 뇌신경계 그리고 흉부신경계의 축색돌기가 밀집한 부분에 특이적으로 발현되었고, 또한 근육신경에서도 발현되는 것을 알 수 있었다. 따라서 disabled 분자는 배발달단계에서 중추신경계의 발생에 중요한 역할을 하는 것으로 예상되고, 성체에서는 신경계의 축색에서 뿐 아니라 근신경계에서도 어떤 기능을 수행하는 것으로 사료된다.
오제스키병 바이러스를 배양세포에다 감염시켜, 냉동 및 araldite포매 초박절편에서 protein A-gold labeling을 통해 바이러스항원 검출을 시도하였다. 오제스키병 바이러스항원은 10nm gold probes로 표지되었으며, 전자밀도가 높은 gold 입자들은 바이러스의 nucleocapsid와 envelope에서 주로 관찰되었고, 초냉동박절표본에서의 immunogold labeling은 조직구조물들과 극히 미미한 비특이결합만을 보였다. 초냉동박절표본에서의 immunogold labeling은 오제스키병 바이러스항원을 검출하는데 있어 효과적이었으며, 이는 또한 여러가지 바이러스들과 속주세포들간의 상호작용에 관한 면역세포화학적 연구에 크게 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
가토(家兎)를 DA rat 뇌(腦)로 면역(免疫)하며 anti-rat brain assoriated ${\theta}(RBA{\theta})$ 혈청(血淸)을 만들어 rat 임파조직(淋巴組織)에 대(對)하여 세포독성(細胞毒性), 간접형광항체염색(間接螢光抗體染色) 및 GVH 반응억제능력(反應脚制能力) 등(等)을 검사(檢査)하였다. 이 $RBA{\theta}$ 혈청(血淸)은 강력(强力)한 항(抗)${\theta}$양혈청(樣血淸)이었으며 $RBA{\theta}$ 항원(抗原)은 mouse의 흉선세포(胸線細胞)와 뇌항원(腦抗原)과 교차반응(交叉反應)을 나타내었다. 이 $RBA{\theta}$ 혈청(血淸)을 사용(使用)하여 rat 임파조직(淋巴組織)의 ${\theta}$ 항원(抗原) 양성임파구(陽性淋巴球)를 검사(檢査)하였든 바 흉선임파구(胸線淋巴球)의 약(約) 98%, 임파절임파구(淋巴節淋巴球)의 $70{\sim}76%$, 말초혈액임파구(末梢血液淋巴球)의 72%, 비장임파구(脾臟淋巴球)의 $36{\sim}44%$ 및 골수(骨髓)의 4%가 ${\theta}$ 항원(抗原)을 가지고 있었다.
저자들은 호르텐스극구흡충의 항원 단백질과 일부 특이 항원을 알아보기 위해 다음과 같이 실험을 실시하였다. 호르텐스극구흡충 충체를 추출하여 제조한 조항원을 재료로 SDS-PAGE를 실시하여 항원 단백질을 분석하였다. 그리고 흰쥐 (rat)에게 호르텐스극구흡충 피낭유충을 감염시켜 얻은 혈청 항체와, 호르텐스극구흡충 조항원과 면역증강보조제를 함께 투여하여 얻은 혈청 항체를 재료로 하여 EITB를 실시하여, 일부 특이 항원을 규명하였으며 성적은 다음과 같다. 즉, 조항원으로 SDS-PAGE를 실시한 결과는 200.2-8.2kDa까지 46개의 분획이 관찰되었고, 이중에서 특히 강하게 관찰된 단백분획은 200.2, 107.9, 86.8, 75, 69.8, 46.8, 43.5, 34.5, 20.9, 13.6, 12.6, 11.7, 8.2 kDa이었다. 그리고 EITB룰 실시하여 분석한 특이 IgG항체는 198-13.7 kDa까지 17개의 분획을 보였고, 특히 면역염색이 강하게 나타난 분획은 198, 123.4, 100.8, 91.1, 88.1, 62.8, 34.2, 32, 29.9, 18, 15.7, 13.7 kDa이었다.
질트리코모나스의 항원 분석을 시행하기 위하여 병원성이 화인된 질트리코모나스(Trichamonas vaginnlis) 6개주(HY-1,2,3,9,10,13)의 항일을 sodium dodecyl sulfate - polyacrlyamide gel electrophoresis(SDS-PAGE) 한 결과 Coomassie brilliant blue 염색상에서 peptide의 밀도 차이를 제외하고는 주간에 동일한 단백질 분포양상을 보였으며, 12kDa에서 170kDa까지 약 35개 정도의 분획이 관찰되었다. 또한 질트리코모나스 HY월주를 항원으로 하고 질트리코모나스 6개주에 대해 면역된 마우스의 항혈청을 이용하여 enzyme-linked immunoelectrotransfer blot(EITB)을 시행한 결과 각 주마다 서로 다른 반응양상을 보였으며, 51kDa과 96kDa에서 질트리코모나스의 특이한 공통 반응대가 관찰되었고, 각기 다른 6개주의 항원에 대해 HY-1주의 항혈청으로 ETTB한 결과 HY-1 함원(homologous antigen)과의 반응 양상과 타항친(heterologous antigen)과의 반응 양상간의 특이한 차이는 관찰할 수 없었다. 이상의 결과로 보아 질트리코모나스 각 주의 항원은 항인-항체 반응에서 주간에 이종(antigenic heterogeneity)을 형성하고 있는 것으로 보였으며, 41, 47, 55, 74 및 94kDa에서 질트리코모나스애 특이한 공통반응대를 보었으며, 이 부분이 숙주-기생충의 상 호관계에 있어서 중요한 의의를 내포하고 있을 것으로 생각된다.
토끼의 족서부 피하로 Bovine Gamma Globulin과 Ineomplete Freud's Adjuvant를 주입한 후 국소임파절내의 항체생산 세포인 형질세포의 rER을 경시적으로 관찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 항원투여전의 형질세포의 rER 는 일반적으로 편평낭상 (flattened sac) 을 정하고, 항원 투여 후 3 일째에는 일반적으로 소포상 (vesic lar) 를 그리고 7 일내지 10 일째에는 공포상 (vacuolar) 를 정하고 그 강내에는 intracisternal granule 이 다수 출현하며 20 일째에는 다시 확장낭상 내지는 편평낭상을 정하게 된다. 이상의 연구성적으로 보아 편평낭상을 정하는 형질세포의 rER에 항원성 자극을 가하면 처음에는 소포상으로 되었다가 공포상으로 변화하며, 항원 성자극이 소퇴하면 다시 편평낭상으로 복귀된다고 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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