• 미생물학회지
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• 제46권1호
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• pp.15-20
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• 2010

돼지를 이용한 이종간 장기이식은 인간 세포주를 감염시킬 수 있는 것으로 알려진 돼지 내인성 레트로바이러스의 존재로 인해 실제 적용에 어려움이 있다. PERV (Porcine Endogenous Retrovirus: PERV)-A와 PERV-B는 in vitro 상에서 인간 세포주와 돼지 세포주를 동시에 감염시킬 수 있으나 PERV-C는 단지 돼지 세포주만 감염시킬 수 있다. 또한 PERV-A와 PERV-B 또는 PERV-A와 PERV-C사이에 재조합이 일어나 새로운 위험한 바이러스가 출현할 가능성이 있다. 최초의 재조합 바이러스인 PERV-A14/220은 대부분 PERV-C의 유전자로 구성 되어있으며 수용체와 결합하는 부위만 PERV-A의 외막 유전자로 재조합이 되어 있는데 PERV-A보다 500배 이상 높은 감염가를 가진다. PERV-A14/220의 경우 PERV-A 외막 단백질 140 번째 아미노산과 PERV-C 외막 PRR (proline rich region) 부위가 높은 감염가에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 막 융합에 관여하는 PERV-C의 세포질쪽 C-말단 부위 또한 재조합 바이러스의 높은 감염가에 관여하는지 알아보기 위해 PERV-A/C의 재조합 외막 당단백질을 가진 pseudotype 바이러스를 만들어 사람 세포주에서 감염가를 측정하였는데 PERV-A 보다 재조합 바이러스가 10배 이상 높은 감염가를 나타내었다. 이러한 연구 결과는 PERV-C의 C-말단 막당단백질에 존재하는 양친매성 부위가 재조합 바이러스의 높은 감염가에 관여한 것으로 판단된다.

• 농업과학연구
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• 제36권2호
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• pp.159-165
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• 2009

본 연구는 현재까지 발표된 돼지의 genomic sequence 정보를 이용하여 PERV들의 정확한 삽입 위치를 파악하고 그들의 특성을 분석하고자 실시하였으며 총 2.7 Gb인 돼지 genome 염기서열 중 4.2%인 114 Mb의 염기서열에서 PERV sequence를 확인한 결과 총 8개의 PERV sequence를 확인할 수 있었다. 확인된 PERV sequence중 7개는 유전자내에 deletion이 확인되었으며 나머지 한 개의 PERV도 gag와 env 유전자에 stop codon이 확인되어 정상적인 PERV로 발현되지 않을 것으로 추정되었다. 본 연구는 돼지를 이용한 이종장기이식과 관련하여 PERV를 제어하기 위한 중요한 기초 연구 자료를 제공할 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권3호
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• pp.405-414
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• 2007

돼지의 내인성 레트로 바이러스인 PERV의 존재는 돼지의 무균 사육을 통해서도 제거할 수 없으며, 장기 이식 시 인수 공통 감염의 위험성을 내포하고 있으므로, 이종 간 장기 이식 시 면역 거부 반응과 더불어 해결해야 할 가장 큰 문제점 중의 하나이다. 본 연구에서는 국내에서 사육되고 있는 Berkshire, Duroc, Landrace, Yorkshire 종을 비롯하여 국내 미니 돼지 및 제주도 토종 흑돼지에서 PERV의 존재 유무 및 종류에 대하여 확인 및 검출하는 중합효소 연쇄반응(PCR) 기반 기법을 확립하였다. 사용된 모든 공시 돼지의 genomic DNA로부터 PERV- A 및 PERV-B가 모두 검출되었으며, PERV-C의 경우 음성대조구인 PK15 세포에서의 결과와 비교했을 때, Duroc종에서 매우 낮은 양의 PCR 산물이, 국내 미니돼지와 제주 토종 흑돼지에서는 상대적으로 높은 양의 PCR 산물이 검출되었다. 또한 PERV-A와 PERV-B의 경우 특이적 primer와 제한효소 BamHI을 이용한 PCR- RFLP를 통하여 확인할 수 있었다. 본 연구의 PERV 검출법은 이종 간 장기 이식 시 PERV에 대한 안전 검정 및 PERV의 분류 방법으로서 활용가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권10호
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• pp.1735-1740
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• 2008

Clone PERV-C (A3) env was isolated from the genomic DNA of domestic pig (Sus scrofa domesticus) in Korea to investigate the molecular properties of PERV-C. The nucleic acid homologies between the PERV-MSL (type C) reference and the PERV-C(A3) clone was 99% for env, but a single base pair deletion was found in the transmembrane (TM) region of the env open reading frame. To examine the functional characteristics of truncated PERV-C env, we constructed a replication-incompetent retroviral vector by replacing the env gene of the pCL-Eco retrovirus vector with PERV-C env. A retroviral vector bearing PERV-C/A chimeric envelopes was also created to complement the TM defect. Our results indicated that truncated PERV-C env was not infectious in human cells as expected. Interestingly, however, the vector with the PERV-C/A envelope was able to infect 293 cells. This observation suggests that recombination within PERV-C TM could render PERV-C infectious in humans. To further characterize PERV-C/A envelopes, we constructed an infectious molecular clone by using a PCR-based technique. This infectious molecular clone will be useful to examine more specific regions that are critical for human cell tropism.

• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권4호
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• pp.387-390
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• 2011

Nude mice (BALB/c) were grafted with human 293 cells and PERV (porcine endogenous retrovirus)-IRES-EGFP (a packageable retroviral vector plasmid containing an internal ribosome entry site-enhanced green fluorescent protein)-producing pig PK15 cells in order to determine whether the pig cells could transmit PERV-IRES-EGFP to mice and human 293 cells in vivo. None of the transplanted human 293 cell lines were infected by PERV, but PCR analysis identified PERV-B provirus integration into both the heart and salivary gland of the inoculated nude mice. Our data indicate that hearts and salivary glands can be used to identify PERV-B receptors.

• Molecules and Cells
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• 제27권1호
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• pp.119-123
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• 2009

Porcine endogenous retroviruses (PERVs) gamma1 in the pig genome have the potential to act as harmful factors in xenotransplantation (pig-to-human). Long terminal repeats (LTRs) are known to be strong promoter elements that could control the transcription activity of PERV elements and the adjacent functional genes. To investigate the transcribed PERV gamma1 LTR elements in pig tissues, bioinformatic and experimental approaches were conducted. Using RT-PCR amplification and sequencing approaches, 69 different transcribed LTR elements were identified. And 69 LTR elements could be divided into six groups (15 subgroups) by internal variation including tandem repeated sequences, insertion and deletion (INDEL). Remarkably, all internal variations were indentified in U3 region of LTR elements. Taken together, the identification and characterization of various PERV LTR transcripts allow us to extend our knowledge of PERV and its transcriptional study.

• Molecules and Cells
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• 제24권1호
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• pp.148-151
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• 2007

Porcine endogenous retroviruses (PERVs) in the pig genome represent a potential risk of infection in pig-to-human transplantation and are transmitted vertically. The solitary long terminal repeat (LTR) elements of the PERVs affect the replication properties of the individual viruses via their repeat sequences and by encoding a set of specific transcription factors. We examined the promoter activities of solitary LTR elements belonging to the PERV-A and -B families of the Korean domestic pig (KDP) using luciferase reporters. Three of the LTR structures (of PERV-A5-KDP, PERV-A7-KDP, PERV-A8-KDP) had different promoter activities in human HCT116 cells and monkey Cos7 cells, and potential negatively and positively acting regions affecting transcription were identified by deletion analysis. These data suggest that specific sequences in the U3 region of a given LTR element can affect the activities of promoter or enhancer elements in the PERV.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제30권3호
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• pp.181-187
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• 2006

최근 돼지의 장기를 사람에게 이식하는 이종간 장기 이식에 관한 연구가 급속히 발전되고 있다. 그러나 돼지의 장기를 이식할 경우 가장 큰 문제점 중의 하나는 돼지 genome 내에 존재하는 내인성 레트로바이러스(porcine endogenous retrovirus; PERV)가 인간에게 그대로 전이될 수 있다는 것이다. 이에 대한 대안으로 최근 활발히 연구되고 있는 RNA 간섭을 통한 PERV RNA의 발현을 최대한 억제하는 방법이 제안되고 있는데, RNA 간섭(RNA interference)은 double-standard RNA(dsRNA)가 상보적인 표적 mRNA를 분해하여 결과적으로 표적 단백질의 발현을 특이적으로 억제하는 현상을 의미한다. 본 연구에서는 PERV에 대한 RNA 간섭 현상을 일으키는 shRNA 유전자를 레트로바이러스 벡터를 이용하여 돼지세포에 RNA)가 상보적인 표적 mRNA를 분해하여 결과적으로 표적 단백질의 발현을 특이적으로 억제하는 현상을 의미하다. 도입한 후 PERV의 발현율 감소 여부를 조사하였다. 그 결과, gag-pol 유전자와 env 유전자 발현은 각각 대조군 세포의 4%와 10% 정도로 억제되었다. 한편, virus 입자의 생산에서 gag-pol 유전자는 대조군 세포에 비해 300배 이상 억제되었으며, env 유전자에서는 20만 배 이상 억제되었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 형질 전환 돼지를 이용한 이종 장기 이식에 있어서 RNA 간섭 현상을 이용한 PERV의 발현을 억제하는 시도는 생물학적안전성을 크게 증가시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권3호
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• pp.307-314
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• 2004

돼지를 이용한 이종간 장기 이식은 차세대 장기 공급 부족 문제를 해결해 줄 수 있는 가능성을 제공해준다. 그러나 돼지 장기를 이용한 이종간 장기 이식은 면역학적인 문제 외에도 가축 유래 전염성 병원균에 대한 안전성 문제가 심각하게 고려되어지고 있다. 대부분의 외인성 병원균은 무균 사육환경을 통해 제어되는 반면 내인성 레트로 바이러스(Endogenous Retrovirus, PERVs)는 germ line을 통해 전파됨으로 사육 조건으로 해결할 수는 없다. 본 연구는 이종간 장기 이식용 무균 돼지 생산시 가장 문제가 되는 PERVs에 대한 분포를 알아보고자 국내 돼지(Landrace, Berkshire, Yorkshire, Duroc)의 genome 내 PERVs 분포와 유전자 염기 서열을 비교하였다. 모든 공시 돼지(20두)의 genomic DNA로부터 PCR을 이용하여 PERV A/B/C와 PERV-E의 존재를 확인하였다. pol 유전자 일부 염기 서열 분석 결과 같은 품종내 개체간 또는 품종간 상동성이 99.1과 98.8%로 매우 높게 나왔다. 본 연구의 결과 모든 국내 돼지 유전자내에 PERV A/B/C와 PERV E가 provirus 형태로 많이 존재하며 바이러스간의 높은 상동성은 바이러스 제어에 많은 잇점으로 작용하리라 사료되며 아직 밝혀지지 않은 내인성바이러스에 대한 연구가 요구되어진다. 그러므로 본 연구의 자료는 이종간 장기 이식용 무균돼지 생산 시 PERVs 를 제어하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.