형질전환 담배 배양세포를 BALB/c mouse에 경구투여한 결과 PEDV에 대한 면역원성이 약간 차이났으며, 형질전환 담배식물체를 건조시켜 \( 5 \mathrm{mg} \) 분말을 마우스에 경구투여한 결과 항체가 형성되었다. 형질전환 담배 배양세포 유래 PEDV 항원단백질의 면역원성은 확인되었지만 그 활성이 낮으므로 항원단백질의 생산성을 향상시켜 면역원성을 높일 수 있는 방법에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
<h2>형질전환 담배 현틱배양세포의 면역활성 조사</h2> <p>동결건조시킨 형질전환 담배배양세포 분말을 현탁액으로 만들어 BALB/c mouse에 경구투여하여 PEDV에 대한 면역원성을 분석한 결과 경구투여한 BALB/c mouse의 혈청을 serum neutralization (SN) test 및 plaque reduction neutralization test로 PEDV에 대한 면역원성을 분석한 결과 형질전환 담배 배양 세포주와 대조구인 비형질전환 담배 배양세포 현탁액을 투여한 경우 약간의 면역원성의 차이를 나타내었다. 35S::SP1M과 35S::SP2-M를 투여한 혈청에서 3주차부터 6주차까지 1: 10의 희석배수까지 바이러스 증식 억제 효과가 관찰되었으며, 35S::SP4-M는 투여 5주차에 1:10 희석배수에서 바이러스 증식 억제 현상이 관찰되었다. 그러나 1:20, 1: 40, 1: 80 및 1: 160 희석배수에서는 시험군과 대조군에서 면역원성의 차이를 발견할 수 없었고 35S::SP3-M의 경우 1: 10 이상의 희석배수에서 바이러스 증식 억제효과를 나타내지 않았다. 반면에 대조군의 혈청에서는 1: 5 의 희석배수에서 약간의 바이러스 억제 현상이 관찰되었는데 이러한 낮은 희석배수에서 관찰된 바이러스 억제 현상은 혈액내에 비특이적으로 바이러스롤 억제하는 인자가 있기 때문으로 생각된다. Plaque reduction neutralization test로 PEDV에 대한 면역원성을 분석한 결과 SN test에서 관찰된 결과와 마찬가지로 35S::SP1-M과 35S::SP2-M를 투여한 시험군에서 3주차에서 6주차까지 1: 10의 희석배수까지 plaque reduction 현상이 관찰되었으며, 또한 35S::SP4-M를 투여한 mouse serum에서는 5주차에서 1: 10의 희석배수까지 plaque reduction 현상이 관찰되었다.</p> <p>형질전환 식물체에서 발현시킨 PEDV 항원단백질이 면역 활성이 있음이 보고된 바 있다. PEDV 항원단백질을 생산하는 형질전환 담배식물체를 건조시켜 \( 5 \mathrm{mg} \) 분말을 마우스에 경구투여한 결과 항체가 형성되었다 (Bae et al. 2003). 이때 투여된 항원단백질 함량은 약 \( 0.5 \mu \mathrm{g} \)로 추정된다. 본 연구에서는 형질전환 담배배양세포로부터 생산되는 항원단백질의 함량을 측정하지는 못하였다. 담배식물체의 총 단백질 함량이 배양세포보다 높은 점을 감안할 때 본 연구에서 동결건조시킨 형질전환 담배 배양세포 \( 200 \mathrm{mg} \)을 투여하였으므로 다른 보고에서 관찰된 바와 같이 면역활성나타내기에 충분한 단백질이 투여된 것으로 생각된다. 이상의 결과에서와 같이 형질전환 담배 배양세포 유래 PEDV 항원단백질의 면역원성은 확인되었지만 그 활성이 낮아 질병을 예방하기에는 미흡한 것으로 생각된다. 또한 면역활성을 나타내지 않은 35S::SP3-M 세포주를 대상으로는 계속적인 분석이 요구된다. 이것은 형질전환 담배 배양세포로부터 생산되는 항원단백질의 함량이 낮기 때문으로 생각된다. 따라서 아미노산 코돈을 식물에 적합하도록 코돈을 최적화 하거나 면역성을 증강시키는 adjuvant에 관한 연구 등 항원단백질의 생산성을 향상시켜 면역원성을 높일 수 있는 방법에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.</p> <p>현재까지 PEDV 항원단백질의 항원활성은 스파크 단백질의 SP1 부위에서만 알려져 있다. 본 연구결과 스파크 단백질 유전자 SP1 부위 이외의 다른 부위에서도 약한 정도의 면역활성이 확인되었다. 하지만 뚜렷한 항원활성을 나타내기 위해서는 항원단백질의 생산성을 향상시키기 위한 많은 연구가 필요하다. 또한 항원단백질의 특성을 고려하여 고구마처럼 생식이 가능한 식물 또는 사료작물을 이용하는 것이 중요하다. 결과적으로 본 연구는 담배 배양세포에서 PEDV 항원단백질을 생산하는 4종류의 발현벡터를 스파크 단백질 유전자로부터 제작하였으며 이들을 도입한 담배배양세포로부터 높은 생리활성을 나타내는 발현벡터를 선발하여 궁극적으로는 고구마 등과 같은 경구용 사료 작물에 활용하고자 한다. 특히 고구마의 경우 저장뿌리에서 고발현 프로모터를 활용할 수 있어 저장뿌리에서 단백질 고생산을 기대할 수 있는 장점이 있다.</p>