Earticle

초록

한국어

이종이식을 포함하여 바이오 의료산업 분야에 형질전환 돼지는 모델 동물로서 광범위 하게 활용되고 있다. 목표 유전자를 과발현하는 형질전환 돼지를 개발하기 위하여 바이 러스 유래 염기서열이 포함된 cytomegalovirus enhancer chicken beta-actin (CAG) 프로 모터가 가장 많이 활용되고 있다. 그런데, 바이러스 유래의 프로모터는 세대가 지남에 따 라 그 활성능이 감소된다고 알려져 있어, 발현 효율을 세대에 관계없이 지속시킬 수 있 는 프로모터의 개발이 필요하다. 이에 본 연구에서는 효율적으로 목표 유전자를 발현하 는 형질전환 돼지 개발에 활용하기 위한 돼지 유래의 프로모터를 개발하고자 실시하였 다. 이를 위하여 바이러스 유래의 CMV, CAG 프로모터, 사람 유래 elogation factor 1 alpha (EF1α) 프로모터, 돼지 유래 porcine elongation factor 1 alpha (pEf1α) 및 actin (pActb) 영역을 pGL3 vector에 클로닝한 뒤 돼지 신장 상피세포(pk15), 돼지 혈관 내피세 포(pAECs), 돼지 귀 섬유아세포(pEFs)에서 luciferase 분석을 통해 CAG 프로모터에 대한 상대 활성을 비교 분석하였다. 그 결과 pEf1α 프로모터가 CAG 프로모터에 비해 높은 발 현 조절 효율을 보여주었고, 특히 pEFs에서는 유의적으로 높았다(p<0.001). 이종이식시 발생하는 세포성 거부반응 억제 유전자로 알려진 Human Leukocyte Antigen-E (HLA-E) cDNA를 pEf1α와 CAG 프로모터에 각각 연결한 발현 카세트를 제작한 후 pEFs에 도입하 여 발현 효율이 장기간 세포 배양에도 유지되는 지를 분석하였다. 항생제 선별 개시(0일) 후 14, 18, 22, 26, 30일 동안 배양한 각각의 세포에서 RNA와 단백질을 추출하여 정량 -PCR 및 Western blot 방법으로 HLA-E 발현 수준을 분석하였다. 그 결과 pEf1α 프로모 터는 HLA-E의 지속적 발현 유지를 유도하는 반면에 CAG 프로모터에 의한 HLA-E의 발 현은 18일차부터 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 14일과 30일째 flow cytometry 분석 을 실시한 결과, HLA-E 발현 세포 수는 CAG에서 12.7%에서 7.4%로 감소한 반면에, pEf1α에서는 25%에서 28.9%로 유지되고 있음을 확인하였다. 이러한 결과로 pEf1α 프로 모터는 돼지 세포에서 목표 유전자의 발현을 장기간 배양에도 효율적으로 조절하여, 과 발현 형질전환 돼지 개발에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

키워드

저자

• 양현 [ 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 ]
• 이해선 [ 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 ]
• 김점순 [ 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 ]
• 변승준 [ 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 ]
• 우제석 [ 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 ]
• 이휘철 [ 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 ]
• 최훈성 [ 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 ]
• 정선근 [ 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 ]
• 김경운 [ 농촌진흥청 국립축산과학원 기획조정과 ]
• 오건봉 [ 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 ]

참고문헌

발행기관

간행물

표지보기 관심저널 등록

• 간행물명

  발생공학 국제심포지엄 및 학술대회 [International Symposium on Developmental Biotechnology]

• 간기

  연간

• 수록기간

  2004~2018

• 십진분류

  KDC 527 DDC 636