대장균에서 SUMO fusion tag을 이용하여 항균펩타이드인 moricin의 발현 (Expression of Antimicrobial Peptide (AMP), Moricin Using SUMO Fusion Tag in Escherichia coli)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 32권 / 12호 / 956 ~ 961페이지
· 저자명 : 안동규, 박선일, 김순영

초록

식물에서 재조합 단백질을 생산하는 것은 여러 가지 장점이 있다. 식물은 인간 병원체에 감염되지 않으며, 박테리아와 달리 내독소를 생산하지 않는다. 엽록체 형질전환은 핵 형질전환에 비해 안정적으로 많은 유전자를 발현시킬 수 있는 등 다양한 이점이 있다. 항균펩타이드(AMP)는 많은 동물들이 가지고 있는 선천면역의 일종으로, 소량이라도 항균력을 가지며, 기존 항생제와 다르게 쉽게 내성균이 생기지 않는다. 항균펩타이드인 moricin은 누에나방의 한 종류인 Bombyx mori에서 분리되었으며, C-말단은 염기성 아미노산이 모여 있고, N-말단은 α-helix 구조를 가지고 있다. Moricin을 생산할 때 SUMO와 6xHis tag를 융합하여 사용하였다. 발현된 moricin의 용해성과 안정성을 높이기 위해 SUMO를, 발현된 moricin을 정제하기 위하여 6xHis tag를 이용하였다. 본 연구에서 담배 엽록체와 대장균에서 항균펩타이드를 발현하기 위한 형질전환 벡터를 제작하였다. 또한, 엽록체와 박테리아의 전사 및 번역의 유사성을 이용하여 대장균에서 단백질의 발현을 확인하였다. 발현된 moricin을 Ni 컬럼 및 SUMOase를 처리하여 정제하고 agar diffusion assay를 이용하여 항균 활성을 확인하였다.

영어초록

Plant Chloroplast have several advantages as an expression platform of biopharmaceuticals over conventional expression platforms such as mammalian cells, yeast and bacteria. First, plants do not serve as a host for mammalian infectious virus and have endotoxin like bacteria which can cause anaphylactic shock. In addition, high copy number of chloroplast genome allows for chloroplast transformants to reach the high level of expression of heterologous genes. Moreover, the integration of transgenes into specific region of chloroplast genomes makes chloroplast transformants unaffected by positional effect which can be frequently observed from nuclear transformants, resulting in loss of transgene expressions. Antimicrobial peptides (AMPs) are a kind of innate immunity which is found from bacteria to humans. Unlike conventional antibiotics, very less dosage of AMPs can have catastrophic effect on bacterial survival. Further, the repeated use of AMPs does not trigger the development of bacterial resistance. Moricin, one of the AMPs, was isolated from Bombyx mori, a silkworm moth. The C-terminal of moricin consists largely of basic amino acids, and the N-terminal has an α-helix structure. Moricin was chosen and expressed in a SUMO/SUMOase without leaving any unwanted amino acids which could potentially affect the anti-bacterial activity of the moricin. The transformation vector used in this study has already been created in this lab for the expression in both prokaryotic systems such as E. coli and chloroplast. The expressed moricin was purified using Ni columns and SUMOase, and the antibacterial activity of the purified moricin was confirmed using an agar diffusion assay.

참고자료

· 없음