식물체 및 식물배양세포로부터 항원단백질을 발현시켜 백신으로 이용하는 것은 비용이 절감되고 정제가 용이하다는 것처럼 많은 이점이 있는데 최근 돼지 유행성 설사병 바이러스 (PEDV)는 양돈산업에 큰 피해를 주고 있어 안전하면서 효과적인 백신의 개발이 시급한 실정이다. 그래서 본 연구에서 PEDV의 항원성을 결정하는 스파크 단백질 유전자 부위인 에피토프를 제외한 다른 부분을 발현시킨 식물발현 벡터로 제작한 형질전환 담배 배양세포주를 개발하여 특성을 분석하였다.
<h1>서 론</h1> <p>식물체 및 식물배양세포로부터 항원단백질을 발현시켜 백신으로 이용하는 것은 비용이 절감되고 정제가 용이하며 사용지역에서 식물을 재배할 수 있어 이동과 보관이 쉬울뿐만 아니라 대량생산이 가능한 장점이 있다. 특히 식물배양세포는 단 기간내 상업화할 수 있고, 외부 환경에 영향을 받지 않고 배양할 수 있는 등 많은 장점이 있다. 식물체로부터 항원단백질 생산 연구는 \( HBV (B형 간염 바이러스)의 표면 항원유전자 HBdAg를 발현시킨 형질전환 담배가 개발되면서 이 분야의 연구가 시작되었다. 그중 가축백신용 항원단백질을 식물체로부터 생산한 경우는 돼지 설사병 방지용으로 대장균 K88ac의 pilin 유전자를 발현시킨 당근, 전염성 위장염 바이러스(transmissible gastroenteritis virus, TGEV)의 스파크 단백질을 발현시킨 담배 및 돼지 유행성 설사병 바이러스 (porcine epidemic diarrhea virus, PEDV)를 발현시킨 담배에 대한 보고가 있다.</p> <p>돼지 유행성 설사병 바이러스 (PEDV)는 TGEV와 비슷한 증상으로 최근 양돈산업에 큰 경제적 피해를 주고 있다. (Pensaert and de Bouck 1978). 이 바이러스는 돼지 소장의 융모 상피세포에서 증식하며 감염시 설사, 식욕부진, 구토를 일으키고 1주령 이내의 신생자돈에서는 탈수가 심하며, 감염 후 3-4일 이내에 폐사한다 (de Bouck and Pensaert 1980). 현재 사용되고 있는 순화 생독바이러스백신 (live attenuated virus vaccine)은 근육 주사용이기 때문에 혈중 \( \mathrm{IgG} \)의 형성은 잘 되나 PED 예방에 중요한 점막 면역 (mucosal immunity, \( \operatorname{sIgA)} \)의 형성이 잘되지 않아 양호한 예방효과를 얻지 못하고 있다. 따라서 안정하면서도 보다 효과적인 백신의 개발이 시급한 실정이다.</p> <p>PEDV의 항원성은 외피 단백질과 스파크 단백질에 의해서 결정되며 총 \( 4,162 \mathrm{~kb} \)의 스파크 단백질 유전자에서 일부분 (약 \( 500 \mathrm{bp}, 24 \mathrm{kDa}, \mathrm{SP} 1) \)을 발현시키거나 발현율을 향상시키기 위하여 SP1 유전자 염기서열을 식물형으로 합성하여 담배식물체에서 발현시킨 보고가 있다. 특히 점막면역을 유도할 수 있도록 E. coli heat-labile enterotoxin(LTB)를 합성하여 SP1에 연결하여 담배식물체에 발현시키기도 하였다. 그러나 형질전환 식물체에서 발현한 PEDV 항원단백질의 면역원성을 분석한 예는 드물다. 전체 스파크 단백질 유전자를 이용하거나 \( 500 \mathrm{bp} \mathrm{SP} 1 \) 이외의 다른 부분에서 벡터를 제작하여 형질전환 식물배양세포 개발에 이용된 결과는 아직까지 보고 된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 PEDV의 항원성을 결정하는 스파크 단백질 유전자 부위 중 항원성이 알려진 에피토프 (SP1) 이외에 스파크 단백질의 다른 부분을 발현시킨 4종류의 식물발현 벡터를 제작하고 이를 도입한 형질전환 담배 배양세포주를 개발하여 특성을 분석하였다.</p>