Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BORDETELLA PERTUSSIS STRAIN FOR VIRUS-NEUTRALIZING ANTIGENIC PROTEIN EXPRESSION, AND IMMUNOLOGICAL COMPOSITION USING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/013824
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a Bordetella pertussis strain for virus-neutralizing antigenic protein expression, and to an immunological composition using same. More specifically, the invention relates to: a Bordetella pertussis strain for expressing influenza virus hemagglutinin in the Fim2 gene; an immunological composition comprising same; and a method for producing the Bordetella pertussis strain. As a result of genetic modification by means of the Bordetella pertussis strain of the present invention, it is expected that there will be increased effects from use as a dead vaccine (killed whole cell vaccine) using a strain expressing the virus-neutralizing antigen as a dual antigenic protein, and it is expected that the invention can be used as a component vaccine (acellular vaccine) containing the dual antigenic protein via processing of a chemical drug of the Bordetella pertussis strain. When an immunological composition comprising the strain is administered into the human body, infection from Bordetella pertussis does not appear, and it is expected that said composition can be used as a virus-preventing vaccine or therapeutic strain via virally derived dual antigenic protein expression for inducing neutralizing antibodies, while maintaining the function whereby pertussis is prevented.

Inventors:
KIM TAEJUNG (KR)
SEO JAYOUNG (KR)
Application Number:
PCT/KR2015/007499
Publication Date:
January 28, 2016
Filing Date:
July 20, 2015
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
UNIV NAT CHONNAM IND FOUND (KR)
International Classes:
C12N1/21; A61K31/04; A61K39/10
Domestic Patent References:
WO2014060514A12014-04-24
Other References:
TAEJUNG KIM, KOREAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION PUBLIC HEALTH CONFERENCE, vol. 2013, no. 0, 2013, pages 193
DATABASE GenBank 2008, Database accession no. BX640414
DATABASE GenBank 2008, "Influenza A virus", Database accession no. EF467821
Attorney, Agent or Firm:
PLUS INTERNATIONAL IP LAW FIRM (KR)
특허법인 플러스 (KR)
Download PDF:
Claims:
청구범위

서열번호 1와염기서열을갖는보르데텔라백일해의 Fim2 유전자의 N-말단 100내지 140 mer와 C-말단 100내지 140 mer 사이에이종항원단백질유전자를삽입한구조를갖는재조합 유전자를포함하는보르데텔라백일해 (fl ifefe/to pertussis)균주. 제 1항에있어서,

상기이종항원단백질유전자는인플루엔자바이러스유래 헤마글루티닌 (HA)인것을특징으로하는보르데텔라백일해 균주.

제 2항에있어서,

상기해마글루티닌은서열번호 2의염기서열을갖는것을 특징으로하는보르데텔라백일해균주.

제 1항내지제 3항중어느한항의보르데텔라백일해균주를 포함하는감염증치료또는예방용면역원성조성물.

제 4항에있어서,

상기감염증은인체로의이종항원병원체감염증또는

보르데텔라백일해감염증인것을특징으로하는조성물.

서열번호 1의염기서열을갖는보르데텔라백일해의 Fim2 유전자의 N-말단 100내지 140 mer와 C-말단 100내지 140 mer 사이에이종항원단백질유전자를삽입하여상동재조합용 인서트를제조하는단계;및

상기인서트를보르데텔라백일해에형질전환하는단계;

를포함하는보르데텔라백일해 (Bi fe //fl pertussis)균주의 제조방법.

제 6항에있어서,

상기이종항원단백질유전자는인플루엔자바이러스유래 헤마글루티닌 (HA)인것을특징으로하는제조방법.

제 7항에있어서,

상기헤마글루티닌은서열번호 2의염기서열을갖는것을 특징으로하는제조방법.

제 6항에있어서,

상기인서트는제한되지는않으나도 2에나타난 2개의제한효소 ( BglU+Kpnl)로자른 linearized DNA를이용하는것을특징으로하는 제조방법.

서열번호 1의염기서열을갖는보르데텔라백일해의 Fim2 유전자의 N-말단 100내지 140 mer와 C-말단 100내지 140 mer 사이에이종항원단백질유전자를삽입하여상동재조합용 인서트를제조하는단계 ;

상기인서트를보르데텔라백일해에형질전환하는단계;

상기형질전환된보르데텔라백일해를배양하여상기이종항원 단백질을발현하는단계 ;

상기형질전환된보르데텔라백일해균주를이용하여사균백신을 제조하는단계;및

상기사균백신을인간을제외한동물내로면역후면역여부를 판단하는단계;

를포함하는면역확인방법.

청구항 11] 서열번호 1의염기서열을갖는보르데텔라백일해의 Fim2

유전자의 N-말단 100내지 140 mer와 C-말단 100내지 140 mer 사이에이종항원단백질유전자를삽입하여상동재조합용 인서트를제조하는단계 ;

상기인서트를보르데텔라백일해에형질전환하는단계; 상기형질전환된보르데텔라백일해를배양하여상기이종항원 단백질을발현하는단계;

상기형질전환된보르데텔라백일해균주를이용하여사균백신을 제조하는단계;

상기사균백신을인간을제외한동물내로면역후면역여부를 판단하는단계;및

인플루엔자바이러스를상기면역된동물내로투여한후 방어여부를판단하는단계;

를포함하는방어확인방법.

Description:
명세서

발명의명칭:바이러스중화항원단백질발현을 한보르데텔라 백일해균주및이를이용한면역원성조성물 기술분야

[1] 본발명은바이러스중화항원단백질발현을위한 보르데텔라백일해균주및 이를이용한면역원성조성물에관한것으로,상 하게는 Fim2유전자에서 인플루엔자해마글루티닌을발현하는보르데텔 라백일해균주,이를포함하는 면역원성조성물과상기보르데텔라백일해균주 를제조하는방법에관한 것이다.

배경기술

[2] 인플루엔자바이러스 A(Influenzavirus A)형은돌연변이 (drift)나

유전체분절교환 (shift)에의해새로운항원변이주가출현하기쉽 인간집단에 변이항원에대한항체보유율이낮은경우바이러 스대유행을일으킨다.상기 바이러스는상기도점막에침입하여호흡기질환 을일으키는단일가닥 (single strand) RNA바이러스로오르소믹소비리데 (Ortftomyjcovi dije)에속한다.

유전체는 8분절로구성되어있으며,이중표면당단백질 하나인

헤마글루티닌 (hemagglutinin or haemagglutinin, HA)은인플루엔자의구형표면에 부착되어뉴라미니다제 (neuraminidase, NA)와함께아형 (subtype)을결정하는 단백질이다.국내에서는돼지유래의아형에의 돌연변이발생으로인해 신종인플루엔자바이러스가발병하였으며,현 재까지해마다유행되는바이러스 백신주를선정하여흔합된예방백신을접종하고 있는실정이다.현재판매되는 독감백신은유정란을이용하여바이러스배양및 불활화를통한제 1세대백신 생산법을사용하고있어생산에수개월이소요되 며새로운형태의바이러스가 발생할경우예방의의미가없다.또한가격이고 이다보니다수의인원이백신 접종을하는데있어경제적인어려움이있을수있 다.

[3] 백일해는그람음성간구균인보르데텔라백일해 (BordeteHa pertussis, BPS)에 의해전염되며,주로유아나어린이에게전염성 이높은호흡기감염질환이다. 백일해는심한경련성기침이오래지속되는특징 이있고,모체로부터 수동적으로받는면역을기대할수없어영아에서 의발병은중증을나타내며, 치사율도높아전체사망자의약 80%가생후 1년이내의영유아이자 90%이상의 치사율을나타낸다.국내에서는 1954년전염병예방법에의하여정기적으로 예방접종을해야하는질환으로지정되었으며, 1958년부터국내에서는

디프테리아,파상풍,백일해흔합백신 (DTP)의사용이시작되어현재까지 추가접종을포함한 3회의기본접종이이루어지고있다.기존상용화 신의 경우, 1960년대증반부터접종후발열,식욕감퇴,심한 챔,경련등과같은 전신적부작용및뇌중에의한중증의부작용이점 차문제화되기시작하였으며, 이를극복하기위한여러연구가진행되어 1979년성분백신이포함된 디프테리아-무세포성백일해 (acellular Pertussis)-파상풍 (DaPT)백신이일본에서 개발되어국내에도입된후현재까지전국적으로 사용되고있다.현재

국내에서는보르데텔라백일해백신에인플루엔 자를접목하여백신을구성한 경우는없는실정이다.

발명의상세한설명

기술적과제

[4] 본발명에서는상기문제점의해결을위해보르데 텔라백일해의표면구조

단백질인 Fimbriae를이용하여상기단백질의유전자좌에다 바이러스

병원체의항원성단백질을코딩하는유전자를도 입하여발현시킴으로써 보르데텔라백일해뿐만아니라상기항원성단백 질로발현되는해당바이러스 병원체의감염에대해서도방어효과가있는다가 (multivalent)생백신을

개발하고자하였다.

과제해결수단

[5] 본발명은서열번호 1의염기서열을갖는보르데텔라백일해의 Fim2유전자의

N-말단 100내지 140 mer와 C-말단 100내지 140 mer,바람직하게는각각 120 mer, 사이에이종항원단백질유전자를삼입한구조를 갖는재조합유전자를 포함하는약독화또는사독화된보르데텔라백일 해 pertussis)균주에 관한것이다.

[6] 본발명에서상기이종항원단백질유전자는제한 되지는않으나인플루엔자 바이러스유래헤마글루티닌 (HA)일수있다.본발명에서상기해마글루티닌은 제한되지는않으나서열번호 2의염기서열을갖을수있다.

[7] 인플루엔자바이러스는단편화된음성가닥의 RNA바이러스이고

Orthomyxoviridae족에속한다.인플루엔자 A바이러스는 9개의단백질로

구성되고조절기능을갖는하나의비구조적인 NS 1단백질을추가로

암호화한다.상기비구조적인 NS1단백질은재생주기동안에다량으로 합성되고감염세포의세포질 (cytosol)및핵에집중된다.이바이러스게놈의 단편화된특성으로인해,여러가지바이러스균 주들에의한세포의혼합감염 동안에유전자재배열 (게놈단편들의교환)의기작이일어날수있다.

인플루엔자 A바이러스는그표면상에나타난여러가지해마 루티닌 (HA)및 뉴로아미니다제 (NA)바이러스단백질에따라여러가지아형들로 욱

분류된다.인플루엔자 A바이러스아형은두개의바이러스당단백질, 해마글루티닌 (HA또는 H)및뉴로아미니다제 (NA또는 N)에의해확인된다. 각각의인플루엔자바이러스아형은 H및 N단백질의조합에의해확인된다. 18종의 HA아형및 11종의 NA아형이알려져있다.인플루엔자 A형바이러스는 사람,조류,돼지,말및기타동물들을감염시킬수 있으나,야생조류는이러한 바이러스에대한천연숙주이다.단지일부종의 플루엔자 A아형 (즉, H1N1, H1N2,및 H3N2)이오늘날사람들사이에전파되고있지만, 18 HA및 11 NA 아형들의모든조합은조류,특히야생물새및도 요새에서확인되어왔다.

게다가, H5및 H7인플루엔자바이러스가인간질병을유발할수 있다는 증거가계속확인되고있다.인플루엔자 A바이러스의 HA는두개의구조적으로 특이한영역,즉,구형머리영역및줄기영역을 함한다.구형머리영역은 표적세포에의바이러스부착을초래하고 HA의헤마글루틴화활성에관여하는 수용체결합부위를포함한다.줄기영역은바이 스외피 (envelope)와세포의 엔도솜막 (endosomal membrane)사이의막융합에필수적이어서융합활성 에 관여하는융합단백질을포함한다. 또한본발명은상기보르데텔라백일해균주를포 함하는감염증치료또는 예방용면역원성조성물에관한것이다.

본발명에서상기감염증은제한되지는않으나인 체로의이종항원병원체 감염증또는보르데텔라백일해감염증일수있다 . 또한본발명은서열번호 1의염기서열을갖는보르데텔라백일해의 Hm2 (fimbriae 2)유전자의 N-말단 100내지 140 mer와 C-말단 100내지 140 mer, 바람직하게는각각 120 mer,사이에이종항원단백질유전자를삽입하여 상동재조합용인서트를제조하는단계;및상기 서트를보르데텔라백일해에 형질전환하는단계;를포함하는보르데텔라백 해 (Bor^½Zto pertussis)균주의 제조방법에관한것이다.

본발명에서상기이종항원단백질유전자는제한 되지는않으나인플루엔자 바이러스유래헤마글루티닌 (HA)일수있다.

본발명에서상기헤마글루티닌은제한되지는않 으나서열변호 2의

염기서열을갖을수있다.

본발명에서상기인서트는제한되지는않으나도 2에나타난 2개의제한효소 ( BgHl+Kpnl)로자른 linearized DNA를이용할수있다.

본발명의실시예를통해제작한인플루엔자바이 러스유래해마글루티닌을 포함하는재조합단백질은형질전환된보르데텔 라백일해균주를 2x시료 완층액을첨가하여변성한후 10% SDS-PAGE에서전기영동을실시하고상기 전기영동결과물을 PVDF막에단백질을옮긴후,별도로대장균에서 현시킨 재조합 Fim2및재조합헤마글루티닌을토끼에접종하여 산한토끼-항 -Fim2와 토끼항 -해마글루티닌다클론항체를 1차항체로사용한후염소항 -토끼 IgG HRP접합된항체를 2차항체로사용하여순수분리함으로써약 37 kDa의크기를 갖는재조합단백질이형성되어분리되었음을확 인할수있었다. 또한본발명은서열번호 1의염기서열을갖는보르데텔라백일해의 Fim2 유전자의 N-말단 100내지 140 mer와 C-말단 100내지 140 mer,바람직하게는 각각 120 mer,사이에이종항원단백질유전자를삽입하여 상동재조합용 인서트를제조하는단계;상기인서트를보르데 텔라백일해에형질전환하는 ' 단계;상기형질전환된보르데텔라백일해를배 하여상기이종항원단백질을 발현하는단계;및상기변이주를이용하여사균 신을만드는단계;및상기 사균백신을동물내로면역후면역여부를판단하 는단계;를포함하는

면역확인방법에관한것이다.

[19] 상기면역여부를판단하는단계에서면역효과가 있음을검증하기위해서는 본원발명의일실시예와같이상기형질전환된변 이주를이용하여사균백신을 제조하고이를실험동물에투여한후,혈액을채 취하여혈청을분리하고 ELISA 방법으로 Fim2나헤마글루티닌에대한혈증의 IgG를음성대조군과비교하여 항체의생성여부를확인하였으며,항체가성공 적으로형성되었음을확인할수 있었다.

[20]

[21] 또한본발명은서열번호 1의염기서열을갖는보르데텔라백일해의 Fim2

유전자의 N-말단 100내지 140 mer와 C-말단 100내지 140 mer,바람직하게는 각각 120 mer,사이에이종항원단백질유전자를삽입하여 상동재조합용 인서트를제조하는단계;상기인서트를보르데 라백일해에형질전환하는 단계;상기형질전환된보르데텔라백일해를배 하여사균백신을제조하는 단계;상기제조된사균백신을인간을제외한동 내로면역후면역여부를 판단하는단계;및살아있는인플루엔자바이러 를상기면역된동물내로 투여한후방어여부를판단하는단계;를포함하 방어확인방법에관한것이다.

[22] 상기방어여부를판단하는단계에서인플루엔자 바이러스에대한방어효과가 있음을검증하기위해서는본원발명의일실시예 와같이면역이확인된 동물에게살아있는인플루엔자바이러스를감염 시키고그동물조직으로부터 RNA를추출하고 cDNA를합성하여정량적실시간증합효소연쇄반 을 시행하고이를음성대조군과비교하여상기순수 분리된단백질을투여한 실험군이블활화한인플루엔자바이러스를투여 한양성대조군과비교하여 바이러스 RNA의양이유사하게감소하고음성대조군에비해 서는월등히 감소함을측정함으로써효과적인방어효과가있 음을확인할수있었다.

발명의효과

[23] 본발명의보르데텔라백일해균주를통한형질전 환결과이종항원단백질을 발현하는사균백신 (killed whole cell vaccine)으로활용효과가높을것으로 기대되며,보르데텔라백일해균주의화학약품 처리및층분리를이용한 성분백신 (acellular vccine)으로써활용가능할것으로기대된다.

[24] 상기균주를포함하는면역원성조성물은인체내 투여시보르데텔라백일해에 대한감염증은나타나지않으며,중화항체를유 발하는바이러스유래이종항원 단백질발현을통해예방백신또는치료용균주로 사용이가능할것으로 기대된다.

도면의간단한설명

[25] 도 1은 PCR증폭결과로레인 1은해마글루티닌의증폭결과,레인 2는 Fim2 유전자의 N-말단및 C-말단부위의증폭결과 , Μ은 100 bp마커이다.

[26] 도 2는 Fim2유전자의 N-말단 120 mer와 C-말단 120 mer,인플루엔자

바이러스의해마글루티닌단백질을코딩하는유 전자를클로닝한후이를 연결하여하나의상동재조합용인서트로사용하 는것을나타내는모식도이다.

[27] 도 3은 3개의유전자좌의치환여부검증을위한 PCR모식도이다.

[28] 도 4는 PCR결과로,레인 1은 Fim2유전자의 N-말단 -헤마글루티닌의증폭결과

(0.95 kb),꿰인 2는헤마글루티닌의증폭결과 (0.83 kb),레인 3은

헤마글루티닌 -Fim2유전자의 C-말단의증폭결과 (0.95 kb)이며, M은 100 bp 마커이다.

[29] 도 5는헤마글투티닌단백질의발현여부를 Fim2에대한다클론항체를

이용하여측정한웨스턴블롯결과이다.레인 1은야생형보르데텔라백일해 (23 kDa),레인 2는본발명의해마글루티닌을발현하는변이주 르데텔라백일해 (37 kDa),레인 3은양성대조군으로대장균내에서발현된 Fim2의재조합항원 (30 kDa)이다.

[30] 도 6은헤마글루티닌단백질의발현여부를헤마글 티닌에대한다클론

항체를이용하여측정한웨스턴블롯결과이다. 인 1은야생형보르데텔라 백일해 (밴드가없어야함),레인 2는본발명의헤마글루티닌을발현하는변이주 보르데텔라백일해 (37 kDa),레인 3은양성대조군으로대장균내에서발현된 헤마글루티닌의재조합항원 (35 kDa)이다.

[31] 도 7은보르데텔라백일해변이주에서 Fim3의구조에영향이있는지를 Fim3에 대한다클론항체를이용하여측정한웨스턴블롯 결과이다.레인 1은야생형 보르데텔라백일해 (23 kDa),레인 2는본발명의헤마글루티닌을발현하는 변이주보르데텔라백일해 (23 kDa),레인 3은양성대조군으로대장균내에서 발현된 Fim3의재조합항원 (35 kDa)이다.

[32] 도 8은본발명의변이주보르데텔라백일해균주를 르말린처리및부형제와 흔합된백신으로면역한그룹 (중간)의혈중면역글로블린 G(IgG)의항체가와 양성대조군으로불활화시킨 H1N1바이러스를접종한그룹 (회색)의혈중 IgG 농도를나타낸그림이다.음성대조군으로 PBS (검정색)만접종한그룹를 사용하였다.

[33] 도 9는면역후인플루엔자바이러스에감염되었을 의방어효과를나타내는 실시간증합효소연쇄반응 (real-time PCR)의 threshold cycle (Q)의변화를 나타내는결과이다.

[34] 도 10은도 9의결과로부터계산한상대적인바이러스의양 정량적으로

나타낸것이다. 발명의실시를위한최선의형태

[35] 이하본발명을실시예를참조하여상세히설명한 다.그러나이들은본발명을 보다상세하게설명하기위한것으로,본발명의 리범위가하기의실시예에 의해한정되는것은아니다.

[36]

[37] [실시예 1]인플루엔자바이러스의헤마글루티닌 (HA)을발현하는약독화된 보르데텔라백일해균주제조

[38] 공시규주 폴라스미드

[39] 대장균 (Escherichia coli) JM 109 (Invitrogen; Carlsbad, CA, USA)

[40] pGEM-T easy백터 (Promega; Madison, WI, USA)

[41] Red헬퍼플라스미드 pKD46 (Datsenko and Wanner, 2000): pBAD프로모터를 이용하여 Red, Gam단백질을생산하는백터

[42] 보르데텔라백일해 (Bordetella pertussis)표준균주 Tohama I ATCC#B AA-589) [43] 인플루엔자바이러스 A/PR/8/34(HlNl) (VR1469): American Type Culture

Collection (ATCC, Rockville, MD, USA).

[44]

[45] 오펴래핑 ^overlapping) PCR

[46] 1) Fim2및헤마글루티닌의 PCR을위한프라이머

[47] Fim2 (GenBank #BX640414)의 N-말단,인플루엔자바이러스의

해마글루티닌 (GenBank #EF467821)및 Fim2 C-말단의증폭을위해하기표 1과 같이정방향및역방향프라이머를제작하여사용 하였다.인플루엔자 헤마글루티닌의클로닝을위한주형을만들기위 해바이러스로부터 TRIzol ® reagent (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)를이용하여 total RNA를추출하고 Superscript ΠΙ One-step RT-PCR system (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)과 cDNA 합성용프라이머 Uni- 12-F (표 1)를이용하여 cDNA를합성하였고이를 PCR 클로닝용주형으로사용하였다.

[48] [Table 1]

[50] 각프라이머세트에대해 PCR은 94 °C에서 5분간예비변성, 94 °C에서 30초 -57 0C에서 30초 -72 °C에서 1분간 30사이클을실시하고,최종연장을 72 °C에서 5분간실시하였다.각 PCR산물을 1.2%아가로스겔에로딩하여전기영동을 실시하였다 (도 1).

[51] 상기증폭된각각유전자에대한 PCR산물에서, Fim2 N-말단과해마글루티닌 PCR산물을이용하여오버래핑 PCR산물 1을제작하였다. PCR은 94 °C에서 30초 -57 °C에서 30초 -72 °C에서 1분간 15사이클을실시한후, Fim2-N-F 프라이머와 HA-R프라이머를넣고 94 °C에서 5분간예비변성, 94 °C에서 30초 -57 °C에서 30초 -72 °C에서 1분간 30사이클을실시하였다.

[52] 상기와같이제작된오버래핑 PCR산물 1과 Fim2 C-말단 PCR산물을이용하여 오버래핑 PCR산물 1제작과동일한조건으로 PCR을실시하여오버래핑 PCR 산물 2를제작하였다.

[53] 상기 PCR산물을 pGEM-T Easy클로닝백터내로클로닝하고,도 2에서와같이 제한효소 g II와 wl을이용하여절단후,준비된 1.07 kb의 DNA를

상동재조합용선형 DNA인서트로사용하였다.

[54]

[55] 상동지ᅵ조합을통하 Fhn2유저자좌로의산

[56] 보르데텔라백일해균주를 Bordet-Gengou blood agar (BBL™, 297876, BD, USA)에 37°C에서배양하고,상기균주콜로니를 Stainer-Scholte(SS) 브로스 (broth) 5 mL에접종하여 OD 600 값이 0.5가될때까지 37°C에서배양하고, 얼음위에서 20분간냉각한후 , 4000 x g에서 15분간원심분리하여균의 펠릿 (pellet)을회수하였다.이를냉각된 10%글리세롤 (Sigma, USA) 100 로 농축하여전기천공용컴피턴트세포 (competent cell)를제조하였다.상기 균체에서 Red리콤비나제 (recombinase)를발현하기위해 pKD46플라스미드를 Gene Pulser Xcell전기천공시스템 (Bio-Rad, Hercules, CA)을이용하여

형질전환한후,최종농도 10 mM의암피실린 (ampicillin; Sigma, USA)과

L-아라비노스 (L-arabinose; Sigma, USA)가첨가된 Stainer-Scholte(SS)브로스에서 선택후, 30 °C에서 OD 6∞ 값이 0.5가될때까지배양하였다.이후다시넁각된 10%글리세롤 (Sigma, USA) 100 로농축하여,먼저제조된상동재조합용선형 DNA를형질전환하기위한일렉트로컴피턴트세포 를제조하였다.

[57] 50 μί의일렉트로컴피턴트세포에 l iL의인서트 DNA를전기천공법으로 형질전환한후, Bordet-Gengou blood agar에서배양하여이종항원으로 헤마글루티닌을발현하는변이주 "BPS-Fim2-HA"를선별하였다.

[58]

[59] [실시예 2]헤마글루티닌치환확인

[60] 상기실시예 1을통한형질전환후선택배지에서생존한 BPS-Fim2-HA의

검증을위해 PCR검증을실시하였다.도 3과같이 3종류의프라이머세트를 이용하여 , PCR검증 1번은 Fim2-N-F및 HA-R프라이머, PCR검증 2번은 HA-F 및 HA-R프라이머, PCR검증 3번은 HA-F및 Fim2-C-R프러이머를이용하여 각각 0.95 kb, 0.83 kb및 0.95 kb의 PCR산물의증폭을얻었는지검증하였다.

[61] 그결과도 4의결과로부터각 PCR검증에기대되는크기의 PCR산물이

생성되었음을확인하였다.

[62]

[63] [실시예 3]이종항원단백질인헤마글루티닌 (HA)이포함된단백질의발현 확인

[64] 변이균주인 BPS-Fim2-HA배양액 1 mL을 4000 x g에서 15분간원심분리하여 균펠릿을준비하고 2x시료완충액 (0.125M Tris (pH 6.8), 4% SDS, 20%글리세롤 10% 2-mercaptoethanol, 0.2% bromo-phenol-blue; Sigma, US A)을첨가하여변성한 후 10% SDS-PAGE에서전기영동을실시하였다.상기전기영 동결과물을 PVDF막 (Westeran ® , Whatman™, GE Healthcare, UK)에단백질을옮긴후 대장균에서발현된재조합 Fim2및대장균에서발현한재조합헤마글루틴을 토끼에접종하여생산한토끼-항 -Fim2와토끼 -항-헤마글루티닌다클론항체를 1차항체로,염소항 -토끼 IgG HRP접합된항체 (Pierce, USA)를 2차항체로 사용하여헤마글루티닌단백질의발현여부를확 인하였다.

[65] 그결과,도 5및도 6 (각각 lane 2)으로부터 37 kDa의단백질에대한밴드가 형성됨을확인함으로써헤마글루티닌이포함된 단백질의발현을확인하였다. [67] Fim3 (fimbriae 3)에 대하구조적 변이유발여부확이

[68] 상기실험과동일한조건에서대장균에서발현된 재조합 Fim3를토끼에

접종하여생산한토끼-항 -Hm3다클론항체를 1차항체로사용한후,염소 항 -토끼 IgG HRP접합된항체 (Pierce, USA)를 2차항체로사용하여 Fim2 유전자좌의변화로인해정상적인 Fim3의발현이영향을받는지알아보기위해 Fim3의정상적인발현여부를확인한결과도 7과같이 Fim3의발현에는영향을 주지않았음을알수있었다.

[69]

[70] [실시예 4] BPS-Fim2-HA사균백신제조

[71] 실험동물인마우스내에서의면역효과검증을위 해상기실시예를통해

제조한변이주 BPS-Fim2-HA를이용하여사균백신을제조하였다.

[72] 상기실시예를통해제작한균주를 Stainer-Scholte(SS)브로스 (broth)에서

배양하고, 4000 X g에서 15분간원심분리한후, PBS로재부유후 formalin을 최종농도 0.2%가되도록포함하여 37°C, 48시간이상반웅한후 killed-bacterial cell을준비하였다.항원인식을위한아쥬반트로 Alum ® (Imject Alum, Pierce, Rockford, IL, USA)과 1:1-1:3의비율로혼합준비하였다. 1회접종되는전체 균수는재조합헤마글루티닌을마우스당 50ug이접종될수있도록정량하여 상웅하는 cell수인 lxlO 9 cells/마우스로접종하였다.

[73]

[74] [실시예 5]제조된사균백신을이용한마우스에서의면역 과검증

[75] 5주령 ICR마우스 (DBL,대한민국)피하내로상기실시예를통해준비 한

사균백신을주사하였다.이를위하여실험군을 3그룹으로나누어상기준비된 사균백신접종군,음성대조군으로 PBS접종군및양성대조군으로불활화한 인플루엔자바이러스접종군을구성하였다.

[76] 항원면역은 2주간격으로총 3회실시하였고,각마우스군의동일위치의

미정맥에서혈액을채취하여혈청을분리하였다 .혈액채취는실험전,면역후

7일간격으로총 3회실시하였고,증류수로 1:100으로희석한후

효소면역측정법 (ELISA)으로혈중의면역글로불린 G(IgG)를비교하였다.

[77] 상기 IgG의비교결과음성대조군과비교하여 21일과 35일에항체가가

유도됨을확인하였다 (도 8).

[78]

[79] [실시예 6]사균백신을이용한마우스에서의방어효과검

[80] 상기실시예 5의면역효과확인후인플투엔자바이러스감염 방어효과를 확인하기위해실시예 5에서면역측정이완료된마우스에준치사량 (sublethal dose; 500 pfu/mouse, 40 LD 50 , 10 4 1 EID 50 )의인플루엔자바이러스

A/PR/8/34(HlNl)를비강내로투여하여감염시켰다. 염후 5일뒤,

마우스로부터폐조직을분리하고,이로부터 TRIzol ® reagent (Invitrogen, Carlsbad, CA, US A)를이용하여 total RNA를추출하고 Superscript III One-step RT-PCR system (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)과프라이머 Uni-1 2 -F (표 ¾를이용하여 cDNA를합성하였다.상기 cDNA를주형으로하고표 2에나오는프라이머를 사용하여정량적실시간증합효소연쇄반웅 (real-time quantitative PCR;

Exicycler™ 96, Bioneer,대한민국)을실시하였다.바이러스의 RNA는그에 준하는 cDNA양으로해석되고 cDNA의양은바이러스의실제농도와비례할 것이므로정량 PCR에서의검출농도는바이러스의양으로해석될 수있다. 바이러스유래 RNA,즉 cDNA의검출에는해마글루티닌유전자부위와 뉴라미니다제 (neuraminidase, NA), M protein유전자부위를 target으로하여 실시하였다.시료에쓰인조직의양에따라 total RNA의양이영향을받기때문에 상대적인정량의확인을위한베타 -액틴유전자의 RNA를비교군으로하여 검출되는바이러스 RNA양을간접해석하였다.

[81]

[82] [Table 2]

[83]

[84] 그결과도 9에서확인할수있는바와같이 threshold cycle을통한 delta(Ct)값 o 10-13사이클의차이를나타내는것을확인하였다. PCR에서의 1 cycle의차이는 2배의농도차가나므로 10-13사이클의차이는 2 t0 -2 13 (1024배 -8192배)의 농도차가나는것으로해석된다.이를바이러스 RNA양에대한상대적인정량 비교를실시한결과,도 10에서확인할수있는바와같이,음성대조군에 해 유의하게감소하였음올확인하였고,양성대조 인불활화한인플루엔자 바이러스를면역한그룹과유사한값을나타냄을 확인하였다.

[85]

[86] 상기결과로부터,본원발명의변이된보르데텔 라백일해균주는본래가지고 있던병원체의원형은유지하면서이종항원인인 플루엔자바이러스의 헤마글루티닌 (HA)단백질을발현할수있는균주임을확인하였 .

[87] 또한상기균주에서발현되는이종항원단백질을 포함하는사균백신을통해 확인한면역및방어효과결과로부터,인플루엔 자바이러스감염에대한예방 또는치료효과를가지며,발명된균주는이러한 이종항원단백질운반체로 사용될수있음을확인하여본발명을완성하였다 .

[88]

서열목록 Free Text

[89] 서열목록은서열목록파일로첨부하였다.