국내 양돈산업에서 호흡기 질병에 의한 피해는 연간 500억 이상으로 추정되며, 특정단백질을 주사, 분무 혹은 경구투여 등의 방법을 통해 접종하는 백신을 사용하고 있어 단백질이 변성되거나 변성으로 인해 항체와 결합하지 못하는 취약점을 가지고 있다. 그리고 충분한 양의 단백질을 얻기 위해서는 엄격한 정제과정과 고비용이 수반되는 단점이 있어서, 백신개발은 재조합백신개발에 초점이 맞추어져 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 항원유전자의 항원단백질 발현과 그 항원성의 입증은 백신생산 숙주로서의 적합성을 결정 지으므로, 옥수수 형질전환방법을 이용하고 돼지 흉막 폐렴의 항원유전자를 도입하여 형질전환체를 개발하고자 한다.
<h1>서 론</h1> <p>국내 양돈산업에서 호흡기 질병에 의한 피해는 연간 500 억 이상으로 추정되고 있으며, 가장 보편적인 예방법으로 백신을 사용하고 있다. 현재 상업적으로 사용되는 백신의 대부분은 비활성화 혹은 병원성이 약화된 항원이나 바이러스로부터 분리한 특정단백질을 주사, 분무 혹은 경구투여 등의 방법을 통해 접종하는 것이 대부분이다. 그러나 이러한 형태의 백신은 단백질이 변성되거나 변성으로 인해 항체와 결합하지 못하는 취약점을 갖고 있을 뿐 아니라 충분한 양의 단백질을 얻기 위해서는 엄격한 정제과정과 고 비용이 수반된다. 반면 재조합백신은 항원단백질을 발현하면서도 숙주에 위험을 수반하지 않기 때문에 현재 대부분의 백신개발 연구는 재조합백신개발에 초점이 맞추어져 진행 되고 있다. 대표적인 예로 담배에 항원유전자를 형질전환하여 이종단백질 발현 연구가 시도된 이래 (Curtiss and Cardineau 1990), 인간의 B형 간엽 바이러스 표면단백질을 발현하는 담배와 상추(Mason et al. 1992), Norwalk virus capsid 단백질을 발현하는 담배와 감자 (Mason et al. 1996) 및 합성 LT-B 유전자를 발현하는 감자 (Mason et al. 1998) 등 식물유래 경구백신의 기초연구가 수행 되어 왔다.</p> <p>식물체에 도입된 항원유전자의 항원단백질 발현에 이어 그 항원성 입증은 백신생산 숙주로서의 적합성을 결정 지을 수 있다. Mason 등 (1998)은 합성 LT-B 유전자를 도입한 감자 괴경에서 박테리아 유래 LT-B 유전자를 도입한 것 보다 LT-B 함량이 높아지는 연구 결과를 얻었으며, 식물유래 enterotoxigenic Escherichia coli 의 labile toxin B subunit (LT-B)와 Norwalk virus의 capsid 단백질을 동물에게 경구투여 했을 때 면역반응을 일으킬 수 있음을 확인하였다 (Haq et al. 1995; Mason et al. 1996, 1998). 그 외에도 식물유래 HBsAg (Hepatitis B surface antigen)는 mice의 구강면역원에 대한 면역반응 촉발과 증대에 있어 효모유래 항원단백질보다 훨씬 우월함을 보고함으로서 (Kong et al. 2001; Richter et al. 2000) 주사접종을 통한 식물유래 항원단백질의 이용 가능성을 한층 가능케 하였다.</p> <p>곡물을 이용한 식물유래 항원단백칠의 경우 seed storage protein이 종자의 액포에 저장되어 있고, 저장 및 운송과정에서 항원단백질 자체의 안정성을 갖기 때문에 (Chikwamba et al. 2002) 주요 사료작물로 이용 되는 옥수수에서 돼지의 Transmissible gastroenteritis coronavirus (TGEV) 항원단백질을 발현시키기 위한 연구가 진행되어 왔다. 또한 LT-B유전자 발현 옥수수 형질전환체에서 Escherichia coliheat labile enterotoxin과 cholera toxin에 대한 항원성을 동물실험을 통해 확인하기도 하였다 (Chikwamba et al. 2002).</p> <p>따라서 본 연구에서는 Kim등 (2009)에 의해 개발된 옥수수 형질전환방법을 이용하여 국내 양돈산업에 경제적 손실을 유발하는 호홉기 질병 중 하나인 돼지 흉막 폐렴의 항원유전자(apxIIA)를 도입 시켜 형질전환체를 개발하였기에 보고 하고자 한다.</p>