• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.467-473
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• 2010

갱글리오시드는 포유동물 세포막의 중요한 구성요소로서 세포와 세포 혹은 세포와 단백질간의 상호작용을 포함한 다양한 면역학적 역할을 수행하고 있다. 이 연구는 NIH-미니돼지의 간과 심장을 인간에게 이식할려고 할 때 예측되어지는 거부 반응과 관련된 구성성분들 중 시알산을 함유하고 있는 스핑고당지질인 갱글리오시드에 대해 조사하였다. 얇은막크로마토그래피와 면역조직화학적분석을 실시한 결과 NIH-미니돼지의 간은 갱글리오시드의 발현이 심장보다 높게 나타났다. 갱글리오시드 GD3, GD1a, GD1b, GT1b는 간과 심장의 두 기관에서 발견되었다. 그러나 GQ1b는 간에서만 발견되었고 심장에서는 검출되지 않았다. 이러한 결과는 갱글리오시드의 발현양상은 간과 심장에서 조직특이적이라는 것을 의미한다. 한편, GM3를 포함한 다른 갱글리오 시리즈인 갱글리오시드들은 NIH-미니돼지의 간과 심장에서 검출되어지지 않았다. 이와 같은 연구결과로부터 갱글리오시드는 미니돼지의 장기중 특히, 간과 심장의 이종장기이식과 관련된 면역거부반응에서 어떤 역할을 수행하고 있다고 여겨진다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권10호
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• pp.1357-1363
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• 2012

Pigs may need to be exploited as xenotransplantation donors due to the shortage of human organs, tissues and cells. Porcine endogenous retroviruses (PERVs) are a significant obstacle to xenotransplantation because they can infect human cells in vitro and have the potential for transmission of unexpected pathogens to humans. In this research, 101 pigs, including four commercial breeds (23 Berkshire, 13 Duroc, 22 Landrace and 14 Yorkshire pigs), one native breed (19 Korean native pigs) and one miniature breed (10 NIH miniature pigs) were used to investigate insertional variations for 11 PERV loci (three PERV-A, six PERV-B and two PERV-C). Over 60% of the pigs harbored one PERV-A (907F8) integration and five PERV-B (B3-3G, B3-7G, 742H1, 1155D9 and 465D1) integrations. However, two PERV-A loci (A1-6C and 1347C1) and one PERV-B locus (B3-7F) were absent in Duroc pigs. Moreover, two PERV-C loci (C2-6C and C4-2G) only existed in Korean native pigs and NIH miniature pigs. The results suggest that PERV insertional variations differ among pig breeds as well as among individuals within a breed. Also, the results presented here can be used for the selection of animals that do not have specific PERV integration for xenotransplantation research.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제39권3호
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• pp.59-67
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• 2015

동물의 장기를 인간에게 이식하게 되면 초급성거부반응(Hyperacute rejection, HAR)이 일어난다. 초급성거부반응은 면역계의 구성요소 중 보체(complement)에 의해 일어나는 거부반응으로 돼지의 혈관세포 표면에 있는 $Gal{\alpha}$(1,3)Gal 당분자에 인간의 항체가 즉각 반응하기 때문에 일어나며, ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase(${\alpha}1,3$-GT) 유전자는 돼지 혈관세포 표면의 $Gal{\alpha}$(1,3)Gal 당분자 생성에 관여한다. 따라서 인간에게 돼지의 장기를 이식하기 위해서는 ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase 유전자를 제거하는 것이 필요한 것으로 알려져 있다. 본 연구실의 이전 연구에서, 시카고 미니돼지 귀체세포에서 상동 재조합(Homologous recombination)을 통해 ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase 유전자가 제거된 체세포를 개발한 바 있으며, 이 체세포를 통하여 ${\alpha}1,3$-GT 유전자가 제거된 돼지도 생산된 바 있다. 본 연구에서는, human serum 처리 시 돼지 세포를 보호해 준다고 보고되고 있는 human complement regulator인 human Decay-accelerating factor(hDAF)와 human ${\alpha}1,2$-fucosyltransferase(hHT)유전자를 ${\alpha}1,3$-GT 유전자 위치에 gene targeting하여 동시에 hDAF와 hHT가 발현하는 체세포를 개발하였다. Knock-in vector는 hDAF와 hHT 두 유전자가 발현할 수 있도록 IRES로 연결하였으며, ${\alpha}1,3$-GT 유전자의 start codon을 이용하여 발현할 수 있도록 구축하였다. 구축한 vector는 electroporation을 통해 미니 돼지 체세포에 도입하였으며, PCR 결과, ${\alpha}1,3$-GT 유전자 위치에서 상동 재조합이 일어났음을 확인하였다. Positive-negative 선별 방법을 통해 얻은 gene targeting 된 체세포는 RT-PCR에 의해 hDAF와 hHT 유전자의 발현이 확인되었으며, 대조군(NIH minipig)에 비해 ${\alpha}1,3$-GT 유전자의 발현이 감소하였다. 또한 이들 세포에 100% human complement serum을 처리하였을 때 knock-in 세포가 대조군에 비해 30% 정도 더 높은 생존율을 보였다. 따라서 개발된 체세포는 이종간 장기이식을 위한 돼지 생산과 함께 이를 이용한 이종간의 장기 이식 시 초급성 거부반응을 억제하는 데 사용될 수 있을 것으로 생각된다.