• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제50권
• /
• pp.56-62
• /
• 2023

35S cauliflower mosaic virus 프로모터의 조절을 받고 인트론이 포함된 β-Glucuronidase (gus) gene과 35S cauliflower mosaic virus (enhanced) 프로모터의 조절을 받는 blpR유전자가 있는 pCAMBIA3301 벡터가 포함된 AGL-1 균주를 사용하였다. 아그로박테리움을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 레드플레임'품종의 인편조직에 선발 및 목적유전자로 바스타 제초제저항성 유전자인 blpR 유전자를 도입하였다. 상기 실험 결과, 20분의 접종시간과 5일간의 아그로박테리움과의 공동배양이 100개의 접종된 인편개체에서 각각 24, 27개의 높은 PPT 저항성 개체가 관찰되었고 신초까지 형성된 인편을 19.6 및 22.7개를 생산하는 우수한 형질전환 결과를 보여주었다. 이렇게 제초제를 이용하여 선발되었을 뿐만 아니라 도입된 reporter 유전자인 gus도 발현되었음을 확인하였고 선발유전자이자 목적유전자인 blpR 유전자도 PCR 검정을 통해 도입되었음을 확인하였다. 12주 이상의 선발과정을 거치고 gus 및 PCR 검정을 거친 형질전환 개체들은 발근 배지를 거쳐 순화 후 화분으로 이식하여 높은 활착율을 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서 확립한 프로토콜을 이용하면 평균 20% 이상의 형질전환 효율을 나타내고 본 연구에 기술된 아그로박테리움 매개 형질전환 체계에 향후 보완이 필요하지만, 우수 품종개발을 위한 나리 육종 프로그램에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제47권1호
• /
• pp.123-132
• /
• 2023

Background: Pseudotyped virus systems that incorporate viral proteins have been widely employed for the rapid determination of the effectiveness and neutralizing activity of drug and vaccine candidates in biosafety level 2 facilities. We report an efficient method for producing severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) pseudovirus with dual luciferase and fluorescent protein reporters. Moreover, using the established method, we also aimed to investigate whether Korean Red Ginseng (KRG), a valuable Korean herbal medicine, can attenuate infectivity of the pseudotyped virus. Methods: A pseudovirus of SARS-CoV-2 (SARS-2pv) was constructed and efficiently produced using lentivirus vector systems available in the public domain by the introduction of critical mutations in the cytoplasmic tail of the spike protein. KRG extract was dose-dependently treated to Calu-3 cells during SARS2-pv treatment to evaluate the protective activity against SARS-CoV-2. Results: The use of Calu-3 cells or the expression of angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) in HEK293T cells enabled SARS-2pv infection of host cells. Coexpression of transmembrane protease serine subtype 2 (TMPRSS2), which is the activator of spike protein, with ACE2 dramatically elevated luciferase activity, confirming the importance of the TMPRSS2-mediated pathway during SARS-CoV-2 entry. Our pseudovirus assay also revealed that KRG elicited resistance to SARS-CoV-2 infection in lung cells, suggesting its beneficial health effect. Conclusion: The method demonstrated the production of SARS-2pv for the analysis of vaccine or drug candidates. When KRG was assessed by the method, it protected host cells from coronavirus infection. Further studies will be followed for demonstrating this potential benefit.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제32권4호
• /
• pp.263-268
• /
• 2005

Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)는 돼지의 급성장염을 유발하여 설사 증상을 일으키는 바이러스이다. 본 연구에서는 고구마 저장뿌리 고발현 sporamin 프로모터 및 CaMV 35S promoter를 이용하여 PEDV 항원단백질을 생산하는 고구마 식물체를 개발하고자 하였다. 형질전환 벡터를 제작하기 위하여 PEDV에서 항원성이 알려진 스파이크 단백질의 일부분을 암호화하는 유전자를 PCR로 합성하였다. 고구마 [Ipomoea batatas (L.) Lam] 율미 품종의 배발생 캘러스를 재료로 하여 Agrobacterium tumefaciens을 매개로 형질전환하였다. 선발배지 (MS medium, 1 mg/L 2,4-D, 100 mg/L kanamycin, and 400 mg/L claforan)에서 배발생 캘러스를 3주 간격으로 4개월 동안 계대배양하여 카나마이신 저항성 캘러스를 선발하였다. 선발된 배발생 캘러스를 호르몬을 제거한 배지로 옮겨 체세포배를 유도하였으며 이후 shoot과 뿌리가 형성되었다. 재분화된 소식물체를 대상으로 PCR 분석으로 카나마이신 저항성 재분화 개체의 50% 이상이 도입 유전자를 가지고 있었으며 이들 식물체를 대상으로 Southern blot 분석하여 PEDV 유전자가 고구마 식물체의 게놈으로 안정적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체에서 도입유전자의 발현을 RT-PCR로 분석한 결과 PEDV의 spike 유전자가 높은 수준으로 발현하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제44권1호
• /
• pp.162-174
• /
• 1997

연구배경 : HSVtk 유전자를 암세포에 이입하여 GCV에 대해 선택적으로 감수성을 증가시키는 HSVtk/GCV 유전자치료에서 bystander effect는 모든 암세포에 유전자를 이입하지 않고도 치료효과를 얻을 수 있도록 한다. 그러나 현존하는 viral vector는 유전자이입 효율이 낮아 임상적으로 치료효과를 기대하는데는 한계가 있다. 따라서 유전자의 이입효율이 높은 새로운 vector의 개발과 함께 bystander effect의 극대화를 통해 치료효과를 증가시킬 수 있는 방법 등이 요구된다. 최근 gap junction을 통한 세포간의 metablic cooperation이 bystander effect의 주요기전임이 밝혀졌고 retinoids는 gap junction을 통한 세포간의 communication을 증가시킨다고 보고되었다. 저자들은 HSVtk/GCV 유전자치료에서 bystander effect에 미치는 retinoids의 효과를 조사하였다. 방 법 : Adenovus와 retrovirus vector를 이용하여 connexin 43를 발현하는 악성중피종세포와 connexin 43를 발현하지 않는 SKHep-J 세포주에 HSVtk 유전자를 이입한 후 HSVtk 유전자가 이입된 세포와 HSVtk 유전자가 이입되지 않은 세포들을 여러가지 비율로 혼합한 mixing study를 시행하였으며 $10^{-10}M-10^{-6}M$ RA 처리 유무에 따른 bystander effect에 의한 살상효과를 비교하였다. 그리고 gap junction을 통한 세포간의 communication에 대한 retinoids의 영향을 조사하기 위해 retinoids 처리에 따른 세포간 communication을 FACS를 이용하여 double-dye transfer study로 측정하였다. 결 과 : Connexin 43를 발현하지 않는 SKHep-J 세포주에서는 RA 처리유무에 따른 bystander effect에 의한 살상효과의 차이가 없었다. 그러나 connexin 43를 발현하는 악성중피종 세포주에서는 $10^{-8}M-10^{-6}M$ RA처리시 세포간의 communication과 bystander effect가 RA를 처리하지 않은 대조군에 비해 유의하게 증가되었다. 결 론 : RA는 gap junction을 통한 세포간의 communication을 증가시켜 HSVtk/GCV 유전자치료에서 bystander effect에 의한 살상효과를 증가시켰다. 이러한 결과는 HSVtk/GCV 유전자치료의 효과를 증가시킬 수 있는 새로운 방법이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.96-105
• /
• 2002

식물 단백질의 영양가 향상을 위한 일환으로 필수아미노산의 조성이 풍부한 인공단백질을 암호화하는 인공유전자를 담배 식물체에서 발현을 시도하기 위하여, 식물에서 외래유전자의 발현에 널리 사용되는 Cauliflower mosaic virus (CaMV)의 35S promoter를 이중으로 중첩되도록 하고, (Lys-Glu-Trp)이 64번 반복되는 인공유전자 및 nopaline synthase (nos) terminator를 갖고있는 binary vector pART4-4를 구성하였다. 이 재조합 플라스미드는 Agrobacterium tumefaciens를 이용한 형질전환에 의해 Nicotiann tabacum (Var. Xanthi)으로 도입되었다. Kanamycin이 포함된 신초 유도 배지 및 뿌리 유도배지를 이용하여 정상적으로 재생된 담배 식물체로부터 도입된 인공유전자의 발현을 분석하였다. 추출한 genomic DNA를 EcoRI으로 자른 다음 Southern blot 분석에 의하면, 효소 절단 시 예상되는 1.1 kb에서 band를 형성하였으며 각각의 형질전환 식물체에 인공유전자가 1 또는 3 개씩 도입되어 있음을 확인하였다. Northern blot 분석에 의하면 약 1.2 kb 전사체가 비교적 안정하게 발현되었으며, 잎, 줄기, 뿌리로부터 RNA를 분리하여 promoter의 조직 특이성 발현을 분석한 결과, 잎에서 생성되는 RNA가 줄기나 뿌리 조직보다 안정하게 발현되었다. 형질전환 식물체에서 Western blot에 의한 단백질 분석 결과, 잎에서 추출한 단백질로부터 원하는 크기인 33 kDa의 인공단백질이 생성됨을 확인하였으며 발현 수준은 전체 세포 단백질의 0.1%로서 낮은 수준이었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제46권2호
• /
• pp.229-240
• /
• 1999

연구배경: HSVtk/GCV를 이용한 유전자치료에서 면역반응은 1) adenovirus 혹은 retrovirus와 같이 벡타로 사용된 virus의 단백질, 2) 치료목적으로 이입된 HSVtk 유전자의 생성물, 3) 암세포에 대해서 일어날 수 있다. 그리고 이러한 면역반응은 cytokines의 생성 혹은 cytotoxic tumor-specific T-cell의 생성을 초래하여 bystander effect에 의한 살상효과를 증가시키거나, anti-tumor immunity를 유도하여 tumor vaccine의 효과를 나타낼 수 있다. 한편 이와는 대조적으로 면역반응용 HSVtk 유전자를 발현하는 세포들을 파괴하여 이입된 HSVtk 유전자의 발현기간을 제한함으로서 유전자치료의 효과를 감소시킬 수도 있다. 본 연구는 retrovirus 벡타로 이입한 HSVtk 유전자치료에서 면역체계가 bystander effect에 의한 살상효과에 미치는 영향을 규명하고 면역체계가 이입한 유전자의 발현에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 방 법: Immunocompetent mice인 Balb/c mouse와 immunodeficient mouse인 Balb/c-nude 및 SCID mouse에서 retrovirus 벡타를 사용하여 HSVtk 유전자를 이입하고 치료효과를 조사하였다. 그리고 Balb/c mouse에 면역억제제인 cyclosporin을 투여하여 면역억제제가 bystander effect 및 유전자치료 효과와 유전자의 발현기간에 미치는 영향을 조사하였다. 결 과: Balb/c mouse에 HSVtk 유전자를 이입하고 GCV를 투여한 군은 GCV를 투여하지 않은 대조군에 비해 종양의 성장이 유의하게 억제되었으나 Balb/c-nude mouse와 SCID mouse의 경우 GCV를 투여한 군과 대조군 사이에 유의한 차이가 없었다. 면역억제제인 cyclosporin을 투여한 군에서 유전자 치료 효과가 cyclosporin을 투여하지 않은 정상 mouse에 비해 치료효과가 유의하게 작았다. Cyclosporin 투여에 따른 유전자의 발현기간에는 유의한 차이가 없었다. 결 론: Retrovirus 벡타를 사용한 HSVtk 유전자치료에는 면역증강이 치료효과를 증가시킬 것으로 생각된다.

• 미생물학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.151-158
• /
• 2007

유전자치료W터의 주입시 생식세포를 통한 다음 세대로의 전달 가능성은 안전성 측면에서 관심을 중대시키고 있다. 특히 전립선암이나 난소암의 치료시 바이러스를 생식기관에 인접한 부위에 주입하여야 하므로 그 가능성이 높다. 따라서 본 연구에서는 유전자치료에 많이 이용되는 아데노바이러스를 매개로하여 tumor suppressor 유전자인 p53을 발현하는 아데노바이러스 벡터를 제조하여 이를 투여시 생식장기를 포함한 주요장기조직에의 분포와 germ cell을 통한 차세대로의 전달 가능성 등의 생식독성을 조사하였다. In vivo biodistribution study를 위하여 $Ad-CMV-{\beta}-gal$흑은 Ad-CMV-p53를 마우스 암 수의 복강에 주사한 후 생식장기를 포함한 주요 장기에서 아데노바이러스 유래 DNA검출 및 RNA발현 여부를PCR과 RT-PCR로 각각 확인하였다. 그 결과 간 및 비장과 같은 일반 장기에서도 주입한 외부유전자의 DNA가 검출되거나RNA가 발현되었을 뿐만 아니라, 정낭, 전립선, 부고환, 난소 및 자궁 등의 생식장기에서도 주입한 외부유전자가 검출되거나 발현되는 것으로 나타났다. Real-time PCR을 이용하여 각 장기에서의 투여된 아데노바이러스 벡터는 시간 의존적으로 감소되는 것을 정량하였다. Ad-CMV-p53를 암 수 마우스의 난소와 고환에 각각 직접 주사하여 교배시킨 후 그 후세대의 DNA를 분리하여 주입한 아데노바이러스 유래의 DNA를 검색한 결과, 어떠한 차세대에서도 주입한 아데노바이러스 유래의 DNA가 검출되지 않았다. 한편 생식장기에서의 PCR및 RT-PCR signal유래 vector의 위치를 확인하기 위해 매우 감도가 높은 in-situ PCR로 조사한 결과 고환의 경우 간질조직으로의 전달은 일어나나 정세관 내에는 아데노바이러스 벡터가 전달되지 않으며, 난소에서도 아데노바이러스벡터는 난포내의 난자에 전달되지 않고 기질조직에 존재하는 것으로 확인되었다. 결론적으로 복제 능력 이 결여된 아데노바이러스를 매개로 한 유전자치료제는 생식 장기에서 검출되더라도 다음 세대로 전달될 가능성은 대단히 낮음을 제시한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제14권1호
• /
• pp.13-19
• /
• 2010

We developed a novel dicistronic system for the expression of target cDNA sequences in the milk of transgenic animals using goat beta-casein/hGH fusion construct, pGbc5.5hGH (Lee, 2006) and internal ribosome entry site (IRES) sequences of encephalomyocarditis virus (EMCV). Granulocyte colony-stimulating factor (hG-CSF) cDNA was linked to 3' untranslated region of hGH gene in the pGbc5.5hGH via EMCV IRES sequences. Transgenic mice were generated by microinjection and transgene expression was examined in the milk and mammary gland of transgenic mice at 10 days of lactation. Northern blot analysis showed that hGH gene and hG-CSF cDNA were transcribed as a single dicistronic mRNA. The hG-CSF and hGH proteins were independently translated from the dicistronic mRNA and secreted into the milk of transgenic mice. The highest concentration of hG-CSF and hGH in the milk of transgenic mice were $237{\mu}g/m{\ell}$ and $8,990{\mu}g/m{\ell}$, respectively. In contrast, another hG-CSF expression cassette, in which hG-CSF genomic sequences were inserted into a commercial milk-specific expression vector (pBC1), generated a lower level ($91{\mu}g/m{\ell}$) of hG-CSF expression in the milk of transgenic mice. These results demonstrated that the novel pGbc5.5hGH-based dicistronic construct could be useful for an efficient cDNA expression in the milk of transgenic animals.

• BMB Reports
• /
• 제44권12호
• /
• pp.793-798
• /
• 2011

Recently, pluripotency induction or cellular reprogramming by introducing critical transcription factors has been extensively studied, but has been demonstrated only in vitro. Based on reports that Oct4 is critically involved in transforming neural stem cells into pluripotent cells, we used the lentiviral vector to introduce the Oct4 gene into the hippocampal dentate gyrus (DG) of adult mice. We examined whether this manipulation led to cellular or behavioral changes, possibly through processes involving the transformation of NS cells into pluripotent cells. The Oct4 lentivirus-infused group and the green fluorescent protein lentivirus-infused group showed a similar thickness of the DG and a comparable level of synaptophysin expression in the DG. Furthermore, our behavioral analyses did not show any differences between the groups concerning exploratory activity, anxiety, or memory abilities. This first trial for pluripotency induction in vivo, despite negative results, provides implications and information for future studies on in vivo cellular reprogramming.

• 대한바이러스학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.141-150
• /
• 2000

The effectiveness of noninfectious recombinant adenovirus encoding murine granulocyte-macrophage colony stimulating factor (mGM-CSF) for the treatment of Meth A fibrosarcoma was investigated in syngeneic BALB/C model. Meth A and HeLa cells transduced with the recombinant adenovirus (Ad.mGM-CSF) produced substantial amounts of mGM-CSF, while WEH1164 cells transduced with the virus did not produce mGM-CSF. Mice inoculated subcutaneously with $1{\times}10^6$ Meth A cells, followed by injection of Ad.dE1 as a control, developed large tumors that reached a mean tumor size of 22 mm by day 30. However, tumor development and tumorigenicity were significantly inhibited in mice with a single intratumoral injection of Ad.mGM-CSF at $1{\times}10^8\;pfu$. Histological examination of the tumors injected with Ad.mGM-CSF revealed dense infiltrates of neutrophils, histiocytes, lymphocytes, and eosinophils associated with apoptotic cell death. The results suggest that the recombinant adenovirus encoding GM-CSF have a potential use for cancer gene therapy.