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- 저자 : 권모선 ( Mo Sun Kwon ) (검색결과 4 건)
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In Vitro에서의 Tetracycline Inducible Expression System에 의한 재조합 돼지 성장호르몬 유전자의 발현
권모선,구본철,김태완,Kwon Mo Sun,Koo Bon Chul,Kim Teoan 한국동물번식학회 2005 Reproductive & developmental biology Vol.29 No.1
본 연구에서는 돼지의 체지방을 감소시키고 성장을 촉진시키는 인자인 PGH를 cloning하여 이 유전자를 외래 유전자의 발현이 유도적으로 조절되는 Tet system에 도입하고자 하였다. 또한 유전자의 발현이 turn on되었을 때 그 발현 정도를 최대화하기 위하여 WPRE 서열을 도입하였다. 구축된 각각의 vector는 retrovirus 생산 세포주에 도입하여 virus를 생산하였으며 이를 여러 종류의 표적세포에 감염시켜서 PGH 유전자의 발현을 확인한 결과, 1×10/sup 6/ 세포에서 350∼2,100 ng의 PGH가 분비되었으며 특히 PFF 세포에서 가장 높은 발현을 나타내었다. Tet system에 도입된 PGH의 발현이 유도적으로 조절되는지를 PFF 세포에서 확인한 결과, 유도 효율이 2∼6배로 나타났으며 WPRE 서열이 rtTA 유전자의 downstream에 위치한 조건에서 가장 높은 유도 효율을 나타내었다. 이러한 PGH 유전자의 유도적인 발현의 조절은 고급육 생산의 형질전환 돼지 연구에 있어서 가장 큰 문제점이 되는 PGH 유전자의 과다한 발현에 의한 생리적인 부작용을 최소화할 수 있는 해결 방안으로 제시될 수 있을 것이다. We cloned cDNA of the PGH(porcine growth hormone) gene and constructed retrovirus vector designed to express PGH gene under the regulation of CMV (cytomegalovirus) promoter. To maximize the expression, WPRE(woodchuck hepatitis virus posttranscriptional regulatory element) sequence was placed at the downstream of the PGH gene. After infection with recombinant viruses, approximately 1×10/sup 6/ PFF(porcine fetal fibroblast) cells released PGH protein into the media as much as 1,400 ng. In a subsequent experiment, a modifications of the retrovirus vector was made to express the PGH gene in a teracycline-inducible manner. In PFF cells carrying these viral vector sequences, addition of doxycycline to the media resulted in 2∼6 fold increase in PGH synthesis. In the modified retrovirus vectors, the WPRE sequence also played a role in boosting the effect of the tetracycline induction. This result indicates that our tetracycline-inducible expression system might be a promising candidate in alleviating the complicate physiological problems caused by constitutive expression of the exogenous genes in the transgenic animals.
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Tetracycline Inducible Retrovirus Vector System을 이용한 In Vitro에서의 인간 부갑상선 호르몬의 발현 조절
구본철,권모선,김태완 충남대학교 형질전환복제돼지연구센터 2007 논문집 Vol. No.10
본 연구에서는 인간 부갑상선 호르몬의 발현을 유도적으로 조절할 수 있는 retrovirus vector system을 확립하고자 하였다. 이에 tetracycline계 물질로 발현을 유도적으로 조절할 수 있는 one vector 형태의 Tet-0n system율 이용하였으며 WPRE 서열을 도입하여 유도적 조건에서 외래 유전자의 발현을 증가시켰다. 구축한 각각의 표적세포에서 RT-PCR과 ELISA를 이용하여 hPTH 유전자의 발현 정도를 비교 측정한 결과, WPRE가 hPTH의 3' 위치에 도입된 RevTRE-PTH-WPRE-CMVp-rtTA2^(s)M2 virus를 이용하여 유전자를 전이시킨 경우에 hPTH의 발현량이 가장 높은 것으로 나타났고,또한 유도율도 가장 큰 것으로 확인되었다. 이 system을 이용하여 생산한 고감염가의 virus는 인간의 부갑상선 호르몬을 생산하기 위한 동물세포주의 구축이나 형질전환 동물의 생산에 있어서 매우 효율적인 유전자 전이 수단이 될 것으로 사료된다. Endogenous 84 amino add parathyroid hormone (PTH) is synthesized as a pre-pro hormone by the chief cells of the parathyroid glands, Physiological actions of PTH indude regulation of bone metabolism, renal tubular reabsorption of calcium and phosphate, and intestinal calcium absorption. In addition, PTH stimulates new bone formation by extraordinaiy stimulation of osteoblastic activity and decreasing calcium excretion by the kidney, In this study, we constructed and tested retrovirus vectors designed to express the human parathyroid hormone (hPTH) gene under the control of die tetracycine-inducible promoters. To increase the hPTH gene expression at turn-on state, woodchuck hepatitis virus posttranscriptional regulatory element (WPRE) sequence was also introduced into letrovirus vector at downstream region of either the hPTH gene or the sequence encoding reverse tetracycline-controlled transactivator(rtTA). Transformed primary culture cells (porcine fetal fibroblast, PFF, chicken embryonic fibroblast, CEF) were cultured in the medium supplemented with or without doxycycline (tetracyline derivative) for 48 hours, and induction efficiency was measured by comparing the hPTH gene expiession level using two step RT-PCR and ELISA. Higher hPTH expression (3×10^(4) pg/ml, 5.3×10^(4) pg/ml) and tighter expression control (up to 8 fold) were observed from the vector in which the WPRE sequence was placed at downstream of the hPTH gane. The resulting tetracycline inducible vector system may be helpful in solving serious physiological disturbance problems which have been a major obstacle in successful production of transgenic animals.
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RNA 간섭을 통한 Porcine Endogenous Retrovirus의 발현 억제
이현아,구본철,권모선,김태완 충남대학교 형질전환복제돼지연구센터 2007 논문집 Vol. No.10
최근 돼지의 장기를 사람에게 이식하는 이종간 장기 이식에 관한 연구가 급속히 발전되고 있다. 그러나 돼지의 장기를 이식할 경우 가장 큰 문제점 중의 하나는 돼지 genome 내에 존재하는 내인성 레트로바이러스(porcine endogenous retrovirus; PERV)가 인간에게 그대로 전이될 수 있다는 것이다. 이에 대한 대안으로 최근 활발히 연구되고 있는 RNA 간섭을 통한 PERV RNA의 발현을 최대한 억제하는 방법이 제안되고 있는데, RNA 간섭(RNA interference)은 doublestranded RNA (dsRNA)가 상보적인 표적 mRNA를 분해하여 결과적으로 표적 단백질의 발현을 특이적으로 억제하는 현상을 의미한다. 본 연구에서는 PERV에 대한 RNA 간섭 현상을 일으키는 shRNA 유전자를 레트로바이러스 벡터를 이용하여 돼지세포에 RNA)가 상보적인 표적 mRNA를 분해하여 결과적으로 표적 단백질의 발현을 특이적으로 억제하는 현상을 의미한다. 도입한 후 PERV의 발현율 감소 여부를 조사하였다. 그 결과, gag-pol 유전자와 env유전자 발현은 각각 대조군 세포의 4%와 10% 정도로 억제되었다. 한편, virus 입자의 생산에서 gag-pol 유전자는 대조군 세포에 비해 300배 이상 억제되었으며, env 유전자에서는 20만 배 이상 억제되었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 형질 전환 돼지를 이용한 이종 장기 이식에 있어서 RNA 간섭 현상을 이용한 PERV의 발현을 억제하는 시도는 생물학적 안전성을 크게 증가시킬 수 있을 것으로 사료된다. In recent years the number of patients waiting for organ transplantation has greatly outpaced the supply of human organs available, which leads to a renewed interest in pig-to-human xenotransplantation as an alternative. However, one of the biggest barriers in the xenotransplantation is presence of porcine endogenous retroviruses (PERV) that can infect human cells. In this study, to present a possible solution for this problem, we tried to inhibit expression of PERVs using shRNAs (short hairpin RNA) at the level of RNA synthesis and virus release. The shRNA targeting the sequence of PERV A, B type was cloned into pSIREN-RetroQ vector under the control of polymerase-III U6-RNA gene promoter. Quantitative real-time PCR was performed to detect any alterations in mRNA production of PERV A, B targeted by the shRNA in each clone. Depending on the target sequence of the shRNA, the transaiption of PERV was decreased to as much as 4% and the number of progeny viruses was reduced to less than 1/200,000. Transgenic pigs producing such shRNAs may result in a highly reduced PERV expression in cells and organs/ which is a prerequisite for safe xenotransplantations.
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