KR102000120B1 - The composition of the enterotoxigenic Escherichia coli ghost vaccine candidate by recombinant P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein against neonatal piglet colibacillosis - Google Patents
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Abstract
F4와 F18 핌브리아를 발현하는 장내독소형 대장균(enterotoxigenic E. coli, ETEC) 균주는 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질에 의해 고스트화가 유도되었으며, 이렇게 유도된 세포는 ETEC 고스트 백신으로 효과가 평가되었다. 이 새로운 예방 백신 후보물질의 효능을 평가하기 위해 이 백신 후보물질을 포유 자돈에 근육접종 하였고, 이유 후에 대장균증에 대한 방어여부를 확인하였다. 즉, 그룹 B의 자돈은 생후 2주 째에 약 2 × 109 cells이 되도록 각각의 핌브리아 함유 고스트 백신을 근육으로 예방 접종되었고, 대조군인 그룹 A의 포유 자돈은 PBS로 근육 접종되었다. 그룹 B 자돈의 혈청 IgG의 역가는 그룹 A의 자돈의 항체 역가에 비해 유의 있게 증가하였다. 그 후 야생형 ETEC의 도전감염이 있은 후, 그룹 B의 모든 자돈에서 설사 및 폐사가 관찰되지 않은 반면, 그룹 A의 자돈 70%에서 설사증상이 관찰되었고 30%의 폐사율을 보였다. 이 결과는 새로 만든 백신을 포유 자돈에 근육 접종했을 때 이유 후에 대장균 설사증을 효과적으로 방어할 수 있음을 확인할 수 있었다.Enterotoxigenic E. coli (ETEC) expressing F4 and F18 pimelia, The strain was induced to be ghosted by the P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein, and the cells thus induced were evaluated as ETEC ghost vaccine. To assess the efficacy of this new prophylactic vaccine candidate, the candidate vaccine was inoculated intramuscularly with the piglets and confirmed for protection against E. coli. In other words, the piglets of group B were vaccinated with the respective gym vaccine containing Pimbria so as to be about 2 × 10 9 cells at the second week of life, and the control group, the piglets of group A, were inoculated with PBS. Serum IgG levels in piglets of group B were significantly higher than those of group A pigs. Thereafter diarrhea and mortality were not observed in all piglets of Group B after challenge with wild-type ETEC, whereas diarrhea was observed in 70% of piglets in Group A and 30% mortality was observed. The results showed that the new vaccine could effectively protect E. coli from diarrhea after intramuscular injection of the piglets.
Description
본 발명은 이유 자돈의 대장균증을 예방하기 위한 재조합 P22 라이소자임-PMAP36 융합 단백질 및 이를 이용한 장내독소형 대장균(ETEC) 고스트 백신 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a recombinant P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein for preventing colicosis of ruminant piglets and an intestinal poison microbial (ETEC) ghost vaccine composition using the same.
장내독소형 대장균 (Enterotoxigenic Escherichia coli, ETEC)은 설사를 야기하며, 특히 신생자돈 및 이유자돈에서 설사를 일으키며 가장 일반적인 세균 중 하나로 전 세계적으로 양돈 산업에서의 경제적으로 가장 중요한 질병 중 하나로 간주된다. ETEC는 보통 핌브리아를 사용하여 장내 상피 세포 표면에 부착하며, 신생자돈 ETEC에 연관된 네가지 중요한 핌브리아는 K88(F4), K99(F5), F6(Fas) 그리고 F41이며, 이유 자돈 ETEC에 관계된 중요한 핌브리아 발현 균주로는 F4 rm 중에서도 K88ac+ ETEC 및 F18+ ETEC로 알려져 있다. 이들 ETEC 균주는 장 점막에 부착 후, 장독소, 즉, 열에 안정한 장독소와 열에 불안정한 장독소(LT)를 분비하여 신생자돈 및 이유 자돈에 심각한 설사를 야기한다. 따라서 이들 핌브리아는 ETEC 설사증에 있어 중요한 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다. Enterotoxigenic Escherichia E. coli , ETEC) causes diarrhea, especially diarrhea in newborn piglets and weaned pigs, and is considered one of the most common bacteria in the world and one of the most economically important diseases in the swine industry worldwide. ETEC usually attaches to the surface of intestinal epithelial cells using Pimbria. The four important pimbrids associated with ETEC are K88 (F4), K99 (F5), F6 (Fas) and F41, Among the F4 rm strains expressing Pimbria are known as K88ac + ETEC and F18 + ETEC. These ETEC strains secrete enterotoxins, heat-stable enterotoxins and heat-labile enterotoxins (LT) after adherence to the intestinal mucus, resulting in severe diarrhea in newborn piglets and piglets. Thus, these Pimbria are known to play an important role in ETEC diarrhea.
일반적으로, 포유 자돈에서 대부분의 감염은 임신 모돈에 예방접종을 통해 예방될 수 있다. 그래서 ETEC 대장균증 예방을 위한 임신 모돈용 예방 백신은 수의학계에서 사용되어 오고 있다. 이들 백신들은 포르말린-불활성화된(formalin-inactivated) K88ab+, K88ac+, K88ad+, K99+, F6+ 그리고 F41+ ETEC whole-cell bacterins(전체-세포 박테린)의 혼합물 또는 purified ETEC fimbrial subunit vaccines(정제한ETEC 핌브리아의 서브유닛 백신)이다. 하지만 배양 박테리아에 화학적 처리를 가해 생산 되는 전통적인 불활화 사균 백신은 박테리아 표면 항원들의 이화학적(physiochemical), 구조적 특성에 영향을 미칠 수 있다. 그리하여 잠재적으로 방어 면역을 저해하는 것으로 알려지고 있으며, 더불어 이 불활화 백신은 낮은 수준 및 짧은 기간의 면역 반응을 유도할 뿐이다. 그리하여 전통적인 사균백신은 효과적인 방어면역을 유도하기 위해 강력한 면역 보강제와 더불어 여러 번의 접종을 요구한다. 하지만 그 백신들은 알러지 반응, 백신 접종 부위의 육종(sarcomas)과 같은 큰 위험을 가지고 있다. 반면에, 고스트화된 불활화 세균은 생존 상태 세포의 형태 및 세균 부착 특성을 고스란히 간직하고 있는 세포 표면 항원성 구조를 그대로 유지하고 있다. 또한 고스트화 된 세균은 고유한 아쥬번트 특성 또한 간직하고 있어 전신 및 점막 그리고 세포성 면역반응을 유도할 수 있다.In general, most infections in the piglet piglets can be prevented by vaccination of the pregnant sows. Thus, a vaccine for the prevention of ETEC colicosis has been used in the veterinary medical field for pregnant sows. These vaccines are either a mixture of formalin-inactivated K88ab +, K88ac +, K88ad +, K99 +, F6 + and F41 + ETEC whole-cell bacterins (whole-cell bacterin) or purified ETEC fimbrial subunit vaccines Lt; / RTI > vaccine). However, traditional inactivated bacterial vaccines produced by chemical treatment of cultured bacteria can affect the physiochemical and structural properties of bacterial surface antigens. Thus, it is known to potentially inhibit defense immunity, and this inactivated vaccine only induces low-level and short-term immune responses. Thus, traditional inoculum vaccines require multiple inoculations with a strong adjuvant to induce effective defense immunity. However, the vaccines have major risks, such as allergic reactions and sarcomas at the vaccinated site. On the other hand, ghosted inactivated bacteria maintain the cell surface antigenic structure which retains the shape of living cells and bacterial adhesion characteristics intact. Ghosted bacteria also retain their unique adjuvant properties, which can lead to systemic and mucosal and cellular immune responses.
전염병에 대한 안전하고 효과적인 백신들을 개발하기 위해서 백신 후보물질로서 세균 고스트 세포(cells)의 이용은 새롭고 진보적인 접근 방법이다. 동물들에서 이 새로운 고스트백신 백신 후보물질의 경구 또는 비경구적 접종은 체액성 및 세포성 면역반응을 효과적으로 유도할 수 있는 것으로 알려지고 있다. 더불어 백신 제조과정에서 면역원성에 중요한 부분을 차지하는 부분이 화학적으로든 물리적으로든 변화 없이 불활화되어 세균과 같은 면역원성을 유지한 세포외막 성분을 그대로 보유하게 된다.The use of bacterial ghost cells as vaccine candidates is a new and progressive approach to developing safe and effective vaccines against infectious diseases. It has been shown that oral or parenteral inoculation of these new ghost vaccine candidate substances in animals can effectively induce humoral and cellular immune responses. In addition, the portion of vaccine production that is an important part of immunogenicity is inactivated chemically and physically, without change, and thus retains the extracellular components that maintain immunogenicity such as bacteria.
대부분의 동식물에서 발견되는 항균 펩타이드 (Antimicrobial peptides,AMPs)는 선천성 면역반응에 있어 중요한 역할을 담당하고 있으며, 더불어 이 AMPs 세균에 대해 넓은-스펙트럼(broad-spectrum) 활동을 갖는다. 이 항균작용은 이 AMP 들이 세균의 세포막에 결합하여 빠르게 반응하여 세포막에 구멍을 만들어 세포질 성분이 빠져나가 결국 세포가 죽음에 이르게 한다. 지금까지 돼지에서 11개의 AMPs가 발견되었고, 그 중 하나가 돼지 골수의 항균성 펩타이드-36(porcine myeloid antimicrobial peptide-36, PMAP-36)로 세균 세포벽과 결합할 수 있는 가장 많은 net positive charge를 갖고 있다. Antimicrobial peptides (AMPs) found in most animals and plants play an important role in congenital immune responses and have broad-spectrum activity against these AMPs. These antimicrobial actions cause these AMPs to bind to the bacterial cell membrane and react quickly to create a hole in the cell membrane, causing the cellular component to escape, eventually leading to death. So far, eleven AMPs have been found in pigs, one of which has the most net positive charge to bind bacterial cell walls with porcine myeloid antimicrobial peptide-36 (PMAP-36) in pig marrow .
지금까지 돼지에서는 11개의 숙주 방어 펩티드(host defense peptide, HDP) 또는 항균성 펩티드(antimicrobial peptide, AMP)가 보고되었으며, 이 중 돼지 골수 항균성의 펩티드-36(porcine myeloid antimicrobial peptide-36, PMAP-36)이 가장 높은 양성전하를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. PMAP36 N-terminal(PMAP36 N-말단)의 α-helical domain(α-나선 도멘인)이 활성부위로 알려져 있으며. 이 펩타이드는 양성전하를 가진 펩타이드와 띄는 세균 세포막의 음성 전하를 가진 분자성분과 전자 결합을 통해 세균 막을 관통할 수 있는 능력을 가지고 있다. 어떤 박테리오파지의 엔도라이신은 외부에서 세균 세포벽을 분쇄할 수 있는 항균활성을 갖고 있는 경우도 있다. 이 두 물질의 그람 양성 및 음성 세균 모두의 세포벽을 공격하여 세포벽의 기계적 강도를 약하게 하고 결국에는 세포벽을 용해시킨다. 특히, 그람 음성 세균에 대한 이 효소의 활성은 이 효소가 막 안으로 들어갈 수 있도록 세포 막 안에 있는 음성 전하를 띄는 리포 다당류(lipopolysaccharide, LPS)와 밀접한 관련이 있다.To date, eleven host defense peptides (HDP) or antimicrobial peptides (AMP) have been reported in pigs, including porcine myeloid antimicrobial peptide-36 (PMAP-36) Is known to have the highest positive charge. The α-helical domain (α-helical domain) of the PMAP36 N-terminal (PMAP36 N-terminal) is known as the active site. The peptide has the ability to penetrate the bacterial membrane through electron-bonding with positive charge-bearing peptides and negatively charged molecular components of the germinal cell membrane. Some bacteriophages endor lysine may have antimicrobial activity that can break down bacterial cell walls externally. Both of these substances attack the cell walls of both Gram-positive and negative bacteria, weakening the mechanical strength of the cell walls and eventually dissolving the cell walls. In particular, the activity of this enzyme on gram-negative bacteria is closely related to lipopolysaccharide (LPS), which has a negative charge in the cell membrane so that the enzyme can enter the membrane.
본 발명의 목적은 첫 번째로 과발현 시스템을 이용하여 재조합 P22- lysozyme-PMAP36 융합 단백질의 발현 및 정제에 있으며, 그 다음으로는 이 재조합 융합 단백질을 이용하여 F4+ 및 F18+ ETEC 균주들의 고스트화 유도 여부와 이렇게 유도된 세포들의 백신으로서의 효능 여부를 포유 자돈을 이용하여 확인하기 위함이다.The object of the present invention is firstly the expression and purification of a recombinant P22-lysozyme-PMAP36 fusion protein using an over-expression system, followed by the use of this recombinant fusion protein to determine whether induction of ghosting of F4 + and F18 + The efficacy of the induced cells as a vaccine is confirmed by using the mammalian piglets.
본 발명은 서열번호 1로 표시되는 염기서열로 이루어진 P22-라이소자임-PMAP36의 재조합 유전자; 및 서열번호 2로 표시되는 아미노산서열로 이루어진 P22-라이소자임-PMAP36의 재조합 유전자를 포함하는 P22-라이소자임-PMAP36 융합 단백질을 제공한다.The present invention relates to a recombinant gene of P22-lysozyme-PMAP36 consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1; And a P22-lysozyme-PMAP36 fusion protein comprising a recombinant gene of P22-lysozyme-PMAP36 consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2.
또한, P22-라이소자임-PMAP36 융합 단백질에 의해 고스트화가 된 미생물 형질 전환체를 제공한다.Also provided is a microorganism transformant ghosted by a P22-lysozyme-PMAP36 fusion protein.
상기 미생물 형질 전환체는 미생물 기탁번호 KCTC18534P(미생물 명칭: Escherichia coli HJL779)으로 기탁된 대장균 균주인 것을 특징으로 한다.The microorganism transformant is an Escherichia coli strain deposited with the microorganism deposit number KCTC18534P (microorganism name: Escherichia coli HJL779).
P22-라이소자임-PMAP36 융합 단백질을 유효성분으로 포함하는 이유 자돈의 대장균증 예방용 고스트 백신 조성물을 제공한다.Claims: What is claimed is: 1. A ghost vaccine composition for preventing colicosis in piglets, comprising P22-lysozyme-PMAP36 fusion protein as an effective ingredient.
P22-라이소자임-PMAP36 융합 단백질이 이유 자돈에서 설사를 야기하는 F4+ 또는 F18+ ETEC 균주들의 고스트를 유도함으로써 이유 후 ETEC 대장균 감영증(colibacillosis)을 방어하는 것을 특징으로 하는 이유 자돈의 대장균증 예방용 고스트 백신 조성물을 제공한다. The present invention relates to a ghost vaccine composition for the prevention of colibacillosis of piglets, which is characterized in that the P22-lysozyme-PMAP36 fusion protein defends colicacosis caused by induction of ghosts of F4 + or F18 + ETEC strains causing diarrhea in the causal piglet. .
본 발명에서, 포유자돈에 ETEC 고스트 백신을 근육접종함으로써 전신 면역 반응을 효과적으로 유도하는 것이 확인되었다. 또한 포유자돈에 근육접종한 후 야생형 독성 ETEC 균주(wild-type virulent ETEC strains)으로 도전 감염 후에는 아무런 임상 증상이 관찰되지 않은 반면, 대조군 그룹의 자돈에서는 설사가 70% 관찰됐다. 더욱이, 대조군에서는 폐사가 관찰됐다. 그러므로, 이러한 결과를 바탕으로 했을 때, 본 발명의 새로운 백신후보로 포유자돈을 근육 접종하는 것이 이유 후 ETEC 대장균 감염증(colibacillosis)을 방어하는데 효과적이다.In the present invention, it was confirmed that intramuscular inoculation of the ETEC ghost vaccine with the mammal piglet effectively induces the systemic immune response. In addition, no clinical symptoms were observed after challenge with wild-type virulent ETEC strains after muscle inoculation in the mammalian piglets, whereas 70% of the control group piglets had diarrhea. Furthermore, mortality was observed in the control group. Based on these results, therefore, it is effective to prevent ETEC colibacillosis by inoculating muscle piglets with new vaccine candidates of the present invention.
도 1은 pET30a-P22 lysozyme-PMAP36 구성도를 나타낸 것이다.
도 2는 15% SDS-PAGE를 이용한 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질 발현 확인을 나타낸 것이다.
도 3은 정제된 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질의 Western blot 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 P22 lysozyme, PMAP36 펩타이드 그리고 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질의 이차 구조 확인을 위한 Circular dichroism (CD) spectroscopy를 나타낸 것이다.
도 5는 전자현미경 사진으로서, 도 5a는 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질 미처리 군을 나타낸 것이고 도 5b는 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질 처리 군을 나타낸 것이다.
도 6은 각 항원에 대한 혈청 항체 역가를 나타낸 것으로서 그룹 A는 대조군을, 그룹 B는 백신 접종군을 나타낸다.Figure 1 shows the pET30a-P22 lysozyme-PMAP36 construct.
Figure 2 shows the expression of P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein using 15% SDS-PAGE.
Figure 3 shows Western blot results of the purified P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein.
Figure 4 shows circular dichroism (CD) spectroscopy for the identification of secondary structure of P22 lysozyme, PMAP36 peptide and P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein.
FIG. 5 is an electron micrograph, FIG. 5A shows the P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein untreated group, and FIG. 5B shows the P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein treated group.
Fig. 6 shows the serum antibody titer for each antigen. Group A represents the control group and group B represents the vaccinated group.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
재료 및 방법Materials and methods
본 발명에 사용된 세균 및 성장 조건Bacteria and growth conditions used in the present invention
본 발명에서 사용된 모든 세균 균주들은 표 1에 서술되어 있다. F4+ (HJL593) 그리고 F18+ (HJL565) ETEC 균주들은 백신제조 및 도전감염용 균주로 사용되었다. E. coli DH5α와 E. coli BL21(DE3) 균주는 K88ac 및 FedA 항원 생산을 위한 과발현 host 균주로 사용되었다. 모든 균주는 LB broth와 LB agar에서 배양되었다. 또한 pQE31과 pET28a 플라스미드는 K88ac와 FedA 항원을 과발현 시키기 위해 각각 사용되었으며, pET30a 플라스미드는 P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein을 과발현시키기 위해 사용되었다.
All bacterial strains used in the present invention are described in Table 1. F4 + (HJL593) and F18 + (HJL565) ETEC strains were used as strain for vaccine preparation and challenge infection . E. coli DH5α and E. coli BL21 (DE3) were used as overexpressant host strains for K88ac and FedA antigen production. All strains were cultured in LB broth and LB agar. The pQE31 and pET28a plasmids were also used to over-express the K88ac and FedA antigens, respectively, and the pET30a plasmid was used to overexpress the P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein.
하기 표 1은, 연구에 사용된 균주 및 플라스미드를 나타낸 것이다.Table 1 below shows the strains and plasmids used in the study.
Lab stock
Lab stock
Promega
P22P22 lysozymelysozyme -- PMAPPMAP 36융합36 fusion 단백질을 코딩하는 유전자를 The gene coding for the protein 클로닝Cloning
PMAP 36 라이소자임 단백질에 대한 수정 된 융합 유전자는 화학적으로 (Bioneer, Daejeon, South Korea)를 합성 pET30a 플라스미드에 삽입되었다.The modified fusion gene for
재조합 단백질은 대장균 BL21 (DE3)의 발현 및 니켈 - 니트릴 로트리 아세트산 - 아가 로스 친화도 정제 공정을 사용하여 정제하였다. 정제된 단백질은 웨스턴 블롯 분석에 의해 확인 하였다.The recombinant protein was purified using the expression of E. coli BL21 (DE3) and the nickel-nitrilotriacetic acid-agar affinity purification process. The purified protein was identified by Western blot analysis.
모든 정제 된 항원을 50 % 글리세롤에 혼합하여 사용할 때까지 -70 ℃에서 보관 하였다.All purified antigens were mixed in 50% glycerol and stored at -70 C until use.
PMAP 36 펩타이드 유전자를 대장균에서 발현이 잘 되도록 대장균 코돈에 최적화 되었으며, 살모넬라 타이피뮤리움 박테리오파지 P22 (이하 'P22'라고 한다)의 라이소자임 유전자와 함께 바이오니아에서 제조되었다. 각 유전자들은 각 프라이머 set (표 2)를 이용하여 PCR을 통해 증폭되었으며, thrombin cleavage site는 P22 라이소자임의 C-terminal에 PCR을 이용해 첨가되었다. 이렇게 증폭된 P22 라이소자임과 thrombin cleavage site는 NdeI과 BamHI으로 절단되었고 같은 제한효소로 절단된 pET30a에 라이게이션 되었다 (이하 pET30a-P22 라이소자임이라고 한다). 더불어 증폭된 PMAP36 유전자는 BamHI과 NotI으로 절단되었고, 같은 제한효소로 절단된 pET30a-P22 라이소자임 벡터에 라이게이션 되었다 (도 1). 그리고 이들 라이게이션된 벡터 (pET30a=P22 lysozyme-PMAP36)는 E. coliDH5α에 형질전환 되었다. The PMAP36 peptide gene was optimized for Escherichia coli codon so that it can be expressed well in E. coli, and was prepared in Bioneer with the lysozyme gene of Salmonella typhimurium bacteriophage P22 (hereinafter referred to as 'P22'). Each gene was amplified by PCR using each primer set (Table 2), and the thrombin cleavage site was added to the C-terminal of P22 lysozyme using PCR. The amplified P22 lysozyme and thrombin cleavage sites were digested with NdeI and BamHI and ligated into pET30a digested with the same restriction enzyme (hereinafter referred to as pET30a-P22 lysozyme). In addition, the amplified PMAP36 gene was digested with BamHI and NotI and ligated into pET30a-P22 lysozyme vector digested with the same restriction enzyme (Fig. 1). These ligation vectors (pET30a = P22 lysozyme-PMAP36) were transformed into E. coli DH5α.
하기 표 2는, 재조합 P22 lysozyme-PMAP36 융복합 단백질 클로닝을 위해 사용된 프라이머를 나타낸 것이다.Table 2 below shows the primers used for the cloning of the recombinant P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein.
P22P22 lysozymelysozyme -- PMAP36PMAP36 융합 단백질 발현 및 정제 Fusion protein expression and purification
pET30a-P22 lysozyme-PMAP36 벡터를 발현시키기 위해 E. coliBL21(DE3)에 형질전환하였다. 이렇게 형질전환된 대장균으로부터 재조합 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질을 과발현시키기 위해 한 콜로니를 50 μg/ml 카나마이신(kanamycin)이 함유된 100ml의 루리아-베르타니(Luria-Bertani ,LB) broth에 접종하여 37°C에서 하룻밤동안 배양하였다. 이 배양액 10ml를 신선한 50 μg/ml kanamycin이 함유된 1,000ml의 LB broth로 옮겨 OD600가 0.6이 될 때까지 재 배양하였다. 이 배양액에 이소프로필-b-D-티오가락토피라노시드(isopropyl-b-D-thiogalactopyranoside,IPTG)가 0.5mM이 되로록 첨가하고, 28℃에서 24시간 배양하여 p22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질을 발현을 유도하였다. 이 배양된 셀들을 4℃, 5,000 rpm에서 15분간 원심하여 농축한 다음 20 ml 용균 버퍼(lysis buffer) (10 mM Tris, 1 M NaCl, pH 8.0)로 재부유 한 다음, 소니케이션 (4초 처리, 4초 휴식을 4분간)으로 세포를 파쇄하였다. 4℃, 12,000rpm으로 25분간 원심하여 이 용출액 중에서 수용성 단백질을 농축하였고, 0.45 μm pore size (공극 크기) 의 실린지 필터(syringe filter)로 여과한 다음, AKTA prime FPLC system (GE healthcare, USA) 안에 연결되어 있는 HHistrap FF columm(컬럼)으로 옮겨 정제를 시작하였다. 반응된 columm은 lysis buffer (buffer A)로 세척되었고, 수용성 단백질은 buffer B (10 mM Tris-HCl, 1 M NaCl, 300 mM Imidazole, pH 8.0)의 농도 기울기(gradient concentration)에 따라 분리되었다. 각 분리된 일부(fraction)는 15% SDS-PAGE로 분석되었으며, 정제된 타겟(target) 단백질은 buffer C (PBS buffer, GE healthcare, USA)를 이용하여 투석한 다음 centrcon (cut-off 30 kDa, Amicon, Millipore, Germany)을 이용하여 농축되었다. 마지막으로 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질은 단백질 정량법(Bradford protein assay)에 의해 농도가 측정되었다.
The pET30a-P22 lysozyme-PMAP36 vector was transformed into E. coli BL21 (DE3) for expression. To over-express the recombinant P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein from the transformed E. coli, one colony was inoculated into 100 ml of Luria-Bertani (LB) broth containing 50 μg / ml kanamycin and incubated at 37 ° C < / RTI > overnight. 10 ml of this culture was transferred to 1,000 ml of LB broth containing 50 μg / ml kanamycin and re-cultured until the OD600 reached 0.6. To this culture solution was added isopropyl-bD-thiogalactopyranoside (IPTG) at a concentration of 0.5 mM and cultured at 28 ° C for 24 hours to induce the expression of p22 lysozyme-PMAP36 fusion protein. The cultured cells were concentrated by centrifugation at 5,000 rpm for 15 minutes at 4 ° C, resuspended in 20 ml of lysis buffer (10 mM Tris, 1 M NaCl, pH 8.0), sonicated , 4 seconds rest for 4 minutes). After centrifugation at 4 ° C and 12,000 rpm for 25 minutes, the water-soluble protein was concentrated in the eluate, filtered through a syringe filter of 0.45 μm pore size, and then applied to an AKTA prime FPLC system (GE healthcare, USA) The column was transferred to the HHistrap FF colum (column), and purification was started. The reacted columm was washed with lysis buffer (Buffer A) and the soluble proteins were separated according to the gradient concentration of buffer B (10 mM Tris-HCl, 1 M NaCl, 300 mM Imidazole, pH 8.0). Each separated fraction was analyzed by 15% SDS-PAGE and the purified target protein was dialyzed using buffer C (PBS buffer, GE healthcare, USA) and centrifuged (cut-off 30 kDa, Amicon, Millipore, Germany). Finally, the concentration of the P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein was measured by the Bradford protein assay.
웨스턴Western 블로팅Blotting (Western blotting)(Western blotting)
정제되고 농축된 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질은 15% SDS-PAGE에 의해 로딩(loading) 된 후 PVDF 멤브레인(membrane) Millipore, Germany)으로 이 융합 단백질을 이동시킨 후 anti 6-his polyclonal antibody(안티 6-히즈 다중클론항체)(BD, France)를 1:6,000으로 희석하여 일차 항체로 반응시켰다. 세척 후 HRP conjugated goat anti-mouse IgG antibody (Enzo, USA))를 1:12,000으로 희석하여 이차 항체로 반응 시키고 ECL 용액(solution) (SurModics, USA)으로 이 융합 단백질 밴드를 확인하였다.
Purified and concentrated P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein was loaded by 15% SDS-PAGE and then transferred to PVDF membrane Millipore, Germany. The fusion proteins were then transferred to an anti-6-his polyclonal antibody -Hiz polyclonal antibody (BD, France) was diluted to 1: 6,000 and reacted with the primary antibody. After washing, HRP-conjugated goat anti-mouse IgG antibody (Enzo, USA) was diluted to 1: 12,000, reacted with secondary antibody, and the fusion protein band was confirmed with ECL solution (SurModics, USA).
원편광Circular polarization 이색성Dichroism 분광법(Circular Spectroscopy dichroismdichroism spectroscopy) spectroscopy)
이 융합 단백질의 이차 구조와 접힘 특성(folding properties)을 평가하기 위해, 정제된 이 융합 단백질은 원거리 자외선 원형 이색성 분광법(far-UV Circular dichroism spectroscopy, JASCO J-1500 spectropolarimeter, wavelength range of 190 nm to 260 nm)로 측정되었다. 즉, 극 스펙스럼에서 각 샘플 (P22 lysozyme, PMAp36 펩타이드, P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질) 0.5 mg/ml씩을 버퍼 D (PBS buffer containing 50% Glycerol) 용해시킨 후 0.1 cm 빔 노정(path length)의 석영 큐벳을 이용하여 298K에서 측정되었다.
In order to evaluate the secondary structure and folding properties of this fusion protein, the purified fusion protein was amplified by far-UV circular dichroism spectroscopy (JASCO J-1500 spectropolarimeter, wavelength range of 190 nm to 260 nm). 0.5 mg / ml of each sample (P22 lysozyme, PMAp36 peptide, and P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein) was dissolved in buffer D (PBS buffer containing 50% Glycerol) It was measured at 298K using a cuvette.
Construction of F4+ and F18+ Construction of F4 + and F18 + ETECETEC vaccine candidate 백원자
F4+ 또는 F18+ ETEC 균주의 한 콜로니를 선택하여 각각 200ml의 LB 액체 배지에 접종한 후 37°C에서 흡광도가 0.3에 도달할 때까지 배양했다. 배양된 배지에 준비된 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질을 100 μg/ml가 되도록 첨가하여 각 ETEC 균주가 세포의 용해(lysis)가 유도 되조록 37°C에서 16시간 반응시켰다. 반응 후 세포의 용해(lysis) 여부를 확인하기 위해 각 반응액 중 100㎕씩을 LB 아가에 접종하여 37°C에서 24시간 배양하여 콜로니형성 유무로 반응액의 고스트화 진행여부를 확인하였다. 확인된 고스트 진행 반응액은4000 × g에서 30분간 원심하여 농축되었고, 멸균 PBS로 세 번 세척한 후 최종적으로 1 × 109 cells/ml이 되도록 재부유시켜 -20°C에 보관하며 사용하였다.
One colony of F4 + or F18 + ETEC strains was selected and inoculated into 200 ml of LB liquid medium, respectively, and cultured at 37 ° C until the absorbance reached 0.3. The P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein prepared in the cultured medium was added at a concentration of 100 μg / ml, and each ETEC strain was reacted at 37 ° C for 16 hours until lysis of the cells was induced. After the reaction, 100 μl of each reaction solution was inoculated into LB agar and cultured at 37 ° C for 24 hours to confirm whether or not the reaction solution was ghosted with or without colony formation. The ghost-progressed reaction solution was concentrated by centrifugation at 4000 × g for 30 minutes, washed three times with sterilized PBS, resuspended at a final concentration of 1 × 10 9 cells / ml, and stored at -20 ° C.
투사전자현미경(이하 Projection electron microscope TEMTEM ))
각 ETEC 고스트 진행 여부 확인을 위한 샘플은 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질 처리 전후의 세균샘플 (TEM으로 막 온전성과 세포내 변화를 관찰하기 위한)이 F4+ 그리고 F18+ ETEC 고스트 백신 제조 방법과 같은 방법으로 준비되었다. TEM은 Lv 등이 (Lv, Y., Wang, J., Gao, H., Wang, Z., Dong, N., Ma, Q., et al., (2014). Antimicrobial properties and membrane-active mechanism of a potential α?elical antimicrobial derived from cathelicidin PMAP-36. PLoS . One.9, e86364.) 설명된 방식에 따라 촬영되었다.
Samples for confirmation of progression of each ETEC ghost were prepared in the same manner as for the preparation of F4 + and F18 + ETEC ghost vaccines for bacterial samples (to observe membrane integrity and intracellular changes in TEM) before and after treatment with P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein . TEM has been used to characterize Lv et al. (Lv, Y., Wang, J., Gao, H., Wang, Z., Dong, N., Ma, Q., et al., 2014. Antimicrobial properties and membrane- mechanism of a potential α? elical antimicrobial derived from cathelicidin PMAP-36. PLoS. One. 9, e86364.) was taken along in the described way.
백신접종과 Vaccination and 가검물Sick 채취 Extraction
Large Yorkshire 포유자돈 20마리를 본 발명에 사용했으며, 모든 자돈들은 적외선 등(heat lamp)을 갖춘 축사로 옮겨졌다. 또한 항생제나 성장촉진제를 첨가하지 않은 commercial한 포유자돈용 사료를 급여했다. 총 20마리의 포유자돈을 2 그룹으로 나눴다. 모든 그룹의 자돈은 근육내투여로 백신을 접종했다 (생후 2주령 총 1회). 그룹 A의 돼지들은 대조군으로, 멸균 PBS 2ml로 근육접종되었고, 그룹 B 돼지들은 2ml의 PBS에 2 × 109 cellsdl 되도록 각 고스트 백신 혼합액(F4+ alc F18+ ETEC가 각각 1 × 109 cells이 되도록 제조) 으로 근육 접종되었다. 혈액 sample은 0 (접종 전) 그리고 2 (도전감염 전) WPI (weeks post immunization)로 채취했다. 모든 샘플(sample)은 사용하기까지 영하 70도에 저장했다. 본 실험에서 보고된 동물실험은 Korean Council on Animal Care의 인가를 받은 전북대학교 동물윤리 의원회의 승인을 받아 진행됐다.
20 Yorkshire larvae were used in the present invention and all piglets were transferred to a barn with a heat lamp. Commercial diets containing no antibiotics or growth promoters were also fed. A total of 20 piglets were divided into two groups. All groups of piglets were vaccinated with intramuscular injection (once every 2 weeks of age). Group A pigs were inoculated with 2 ml of sterilized PBS as a control group, and Group B pigs were inoculated into 2 ml of PBS at 2 × 10 9 cellsd each ghost vaccine mixture (F4 + alc F18 + ETEC was prepared to be 1 × 10 9 cells each) . Blood samples were collected at 0 (pre-inoculation) and 2 (pre-challenge) WPI (week post immunization). All samples were stored at minus 70 ° C until used. The animal tests reported in this experiment were approved by the Chonbuk National Animal Ethics Board, which was accredited by the Korean Council on Animal Care.
면역반응 평가를 위한 ELISA(enzyme linked immunoassay)An enzyme linked immunoassay (ELISA)
F4와 F18 ETEC fimbrial antigen(핌브리아의 항원)들은 HJL667과 HJL669으로부터 각각 제조사에서 권장하는 방법에 따라 정제되었다. 각 serum 안의 ETEC fimbrial antigen-specific IgG에 대한 OD (optical density)값을 측정하기 위해 돼지의 IgG (E100-104, Bethyl Lab Inc. Montgomery, TX, USA) ELISA quantitation kit을 제조사의 설명에 따라 사용했다. 단 세럼 샘플(serum sample)은 IgG 농도 실험에서 400:1로 희석하여 사용했다. 효소반응은 o-phenylenediamine (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)로 연구됐고 automated ELISA spectrophotometer at 492 nm로 측정했다 (TECAN, Salzburg, Austria).
F4 and F18 ETEC fimbrial antigens (antigens of Pimbria) were purified from HJL667 and HJL669 according to the manufacturer's recommended method. To measure the optical density (OD) of ETEC fimbrial antigen-specific IgG in each serum, pig IgG (E100-104, Bethyl Lab Inc. Montgomery, TX, USA) ELISA quantitation kit was used according to the manufacturer's instructions . Serum samples were diluted to 400: 1 in the IgG concentration experiments. Enzyme reactions were studied with o- phenylenediamine (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo., USA) and measured by automated ELISA spectrophotometer at 492 nm (TECAN, Salzburg, Austria).
도전감염Challenge infection
도전감염 용 균주인 JHL593과 HJL565는 전에 설명한 방법 (Hur and Lee 2011; and 2013)에 따라 준비했다. 모든 새끼 돼지들은 2ml mixture (1 × 109 CFU/ml)를 경구로 4주령 째에 도전감염 되었다. 챌린지 후 14일 동안 모든 새끼돼지들의 설사와 폐사가 모니터링 되었다. 도전감염 후 설사가 관찰되면 자돈의 rectal swab에서 도전감염 균주의 분리 동정을 실시하였고. 분리된 균주 중 PCR using fimbria-specific primers (표 3)을 이용하여 직장 swab으로부터 도전감염 된 하나의 적어도 ETEC fimbriae의 gene 중 하나를 포함했다면 이는 도전감염에 의한 설사라고 간주하였다.The challenge infectious strains JHL593 and HJL565 were prepared according to the method described previously (Hur and Lee 2011; and 2013). All young pigs were challenged orally at 4 weeks of age with a 2 ml mixture (1 × 10 9 CFU / ml). Diarrhea and mortality of all piglets were monitored for 14 days after the challenge. When diarrhea was observed after challenge infection, isolation and identification of challenged strains were carried out in the rectal swab of piglets. If one of the isolated strains contained one of at least one of the ETEC fimbriae genes challenged from the rectal swab using PCR using fimbria-specific primers (Table 3), it was considered to be diarrhea due to challenge infection.
하기 표 3은 도전감염 후 도전감염 균주의 확인을 위해 사용한 프라이머를 나타낸 것이다.The following Table 3 shows the primers used for identification of the electrically conductive infectious strains after the conductive infection.
통계적 분석Statistical analysis
모든 결과는 평균 ± 표준편차로 표기했다. Mann-Whitney U-test가 백신화된(vaccinated), 비-백신화된(non-vaccinated)으로 구분된 그룹의 serum의 항체가 차이점을 밝히는 데 사용됐다. SPSS 16.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)가 모든 분석에 사용됐으며, P ≤ 0.05가 통계적으로 중요하게 고려됐다.
All results were expressed as mean ± standard deviation. Mann-Whitney U-test was used to differentiate antibodies in the vaccinated, non-vaccinated group of serum. SPSS 16.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) was used for all analyzes and P ≤ 0.05 was considered statistically significant.
P22P22 lysozymelysozyme -- PMAP36PMAP36 융합 단백질 발현 Fusion protein expression
15% SDS-PAGE로 발현 및 정제된 융합 단백질을 확인하여 본 결과, 도 2에서 보는 바와 같이 융합 단백질이 발현되고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 농도를 측정하여 본 결과 1L당 1.8mg이 발현되는 것을 확인할 수 있었다.
15% As a result of confirming the fusion protein expressed and purified by SDS-PAGE, it was confirmed that the fusion protein was expressed as shown in FIG. As a result of measuring the concentration, it was confirmed that 1.8 mg per 1 L was expressed.
웨스턴Western 블로팅Blotting (Western blotting)(Western blotting)
정제되고 농축된 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질은 15% SDS-PAGE에 의해 loading 된 후 PVDF membrane (Millipore, Germany)으로 이 융합 단백질을 이동시킨 후 anti 6-his polyclonal antibody (BD, France)를 이용하여 발현여부를 확인하여 본 결과, 도 3에서 보는 바와 같이 이 융합 단백질 밴드를 확인되었다.
Purified and concentrated P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein was loaded on 15% SDS-PAGE and transferred to PVDF membrane (Millipore, Germany) using anti-6-his polyclonal antibody (BD, France) As a result, the fusion protein band was confirmed as shown in FIG.
원편광Circular polarization 이색성Dichroism 분광법(Circular Spectroscopy dichroismdichroism spectroscopy) spectroscopy)
이 융합 단백질의 이차 구조와 folding properties를 평가하기 위해, 정제된 이 융합 단백질은 far-UV Circular dichroism (CD) spectroscopy (JASCO J-1500 spectropolarimeter, wavelength range of 190 nm to 260 nm)로 측정하여 본 결과, 도 4에서 보는 바와 같이 PMAP36과 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질에서는 208과 222nm에서 두 개의 전형적인 negative bands 관찰되어 helical 구조가 확인되었다. 다른 한편, 도 4에서 보는 바와 같이 PMAP36과 P22 lysozyme-PMAP36과 큰 차이점이 발견 되지 않는 다는 것은 융합에 따라 PMAP36의 helical 구조가 큰 영향을 받지 않았다는 것을 보여주는 결과이다.
In order to evaluate the secondary structure and folding properties of this fusion protein, the purified fusion protein was measured by far-UV circular dichroism (CD) spectroscopy (JASCO J-1500 spectropolarimeter, wavelength range of 190 nm to 260 nm) , And as shown in FIG. 4, two typical negative bands were observed at 208 and 222 nm in the PMAP36 and P22 lysozyme-PMAP36 fusion proteins, and the helical structure was confirmed. On the other hand, as shown in FIG. 4, no significant difference between PMAP36 and P22 lysozyme-PMAP36 was found, indicating that the helical structure of PMAP36 was not significantly influenced by fusion.
투사전자현미경 (Projection electron microscope ( TEMTEM ))
도 5에서 보는 것처럼, P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질로 처리하지 않은 ETEC strain은 온전한 세포막과 세포내에 가득찬 세포 내용물이 관찰되었다 (도 5A). 반면, P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질에 의해 고스트화된 각 ETEC 균들은 도 5B에서 보는 것처럼 하나의 구멍이 뚫린 세포막과 더불어 빈 세포 질 공간이 관찰되었다.
As shown in FIG. 5, the ETEC strain not treated with the P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein showed intact cell membranes and cell contents filled in the cells (FIG. 5A). On the other hand, each ETEC ghosted by the P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein was observed to have a cytoplasmic space with one perforated cell membrane as shown in FIG. 5B.
백신 접종 후 유도된 면역반응Immune response induced after vaccination
백신 접종 된 자돈을 대상으로 K88ac 및 FedA 항원에 대한 각 자돈 혈청 IgG의 항체 역가는 도 6에 나타나 있다. 즉, K88ac 및 FedA에 대한 혈청 IgG의 역가들은 대조군에 비해 접종군에서 유의있는 항체 역가의 증가가 관찰되었다 (P ≤ 0.05).
The antibody titers of each of the zodiac serum IgG against the K88ac and FedA antigens in the vaccinated piglets are shown in FIG. Serum IgG titers against K88ac and FedA were significantly increased in the inoculated group compared to the control group (P ≤ 0.05).
도전감염에In challenging infection 대한 방어 효과 Defense Effect
모든 포유자돈은 생후 4주령 째에 경구로 도전감염 되었다. Group B에 속해있는 10마리의 신생자돈 사이에서 단 한 마리도 설사를 하지 않았으며, 도전감염 14일 후까지 한 마리의 새끼돼지도 폐사하지 않았다. 이와 대조적으로, Group A의 자돈 10마리 중 7마리(70%)에서 설사가 관찰됐으며(도전감염 3일 후), 3마리(30%)는 심한 설사로 사망하였다.
All of the piglets were challenged orally at 4 weeks of age. None of the 10 newborn piglets in Group B had diarrhea, and no piglets were dead until 14 days after challenged infection. In contrast, diarrhea was observed in 7 out of 10 Group A children (70%) (3 days after challenged infection) and 3 (30%) died from severe diarrhea.
소화관은 소화와 영양흡수의 주된 공간이다. 게다가 장상피는 세균성 항원들과 독소들이 숙주를 감염하는 것을 예방하는데 중요한 역할을 한다. 신생돈의 intestinal status는 몇몇 요소들에 의해 변할 수 있다. 그런 요소들 사이에서, 젖먹이 돼지 및 이유 자돈들은 특별히 많은 세균성 감염에 예민하다. 그 이유로는 모돈으로부터의 분리 및 같이 자란 형제들이 아닌 크기가 비슷한 다른 무리의 자돈들과의 합사 그리고 익숙한 포유가 아닌 사료 및 환경의 변화 등으로 인해 스트레스를 받아 많은 세균에 민감한 시기이다. 점막면역은 전신성 면역(systemic immunity)보다 ETEC colibacillosis에 대한 방어에서 더 중요하다. 포유자돈을 위한 ETEC 대장균증(colibacillosis)을 예방하기 위한 몇몇 산업용 모돈 vaccine들은 판매되고 있지만, 이유 자돈을 위한 백신은 아직까지 판매가 되고 있지 않다. 다만 최근에 이유자돈에서 병원성 대장균에 의해 주로 발생하는 부종병에 대한 백신이 판매되기 시작하였을 뿐이다. 그러나 신생자돈에서의 대장균증을 예방하기 위한 포르말린 불활화 백신은 세균 표면 항원의 물리화학적 그리고 구조적 특성(property)을 바꾸어 포르말린-불활화 ETEC 백신들은 신생자돈에서 colibacillosis를 예방하는데 효과적이지 않을 수 있다. 그러므로, 세균의 구조적 그리고 물리화학적 property들을 변화시키지 않는 새로운 백신을 개발하는 것이 필요하다. P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질에 의해 유도된 ETEC 고스트 백신은 세포에 대한 부착능을 가진 높은 면역원성을 가진 자연 표면구조(native surface structures)들을 유지한 체 세균 세포막에 구멍을 만들어 세포내 세포질성 물질들을 세포 밖으로 내 보내 결국은 불활화 한다. 그러므로, P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질로 유도된 고스트 백신 후보는 돼지에서 좀 더 향상된 vaccine candidate로 사용될 수 있다. 따라서 본 발명에서 P22 lysozyme-PMAP36 융합 단백질을 이유자돈에서 설사를 야기하는 F4+ ETEC와 F18+ ETEC를 고스트로 유도하였으며, 이렇게 유도된 이들 ETEC 고스트 백신 후보를 포유 자돈에 접종한 후 그들 자돈에서의 면역 유도 여부와 도전감염 균주에 대한 방어 여부를 확인하여 보았다. The digestive tract is the main space for digestion and nutrition absorption. In addition, intestinal blood plays an important role in preventing bacterial antigens and toxins from infecting the host. The intestinal status of the new money can be changed by several factors. Among such factors, suckling pigs and juveniles are particularly sensitive to many bacterial infections. The reason for this is the separation from the sows, the coexistence with other groups of pigeons that are similar in size to those of the same breed, and the stresses that are sensitive to many bacteria due to changes in feed and environment, not familiar mammals. Mucosal immunity is more important in defense against ETEC colibacillosis than systemic immunity. Some industrial sow vaccines for the prevention of ETEC colibacillosis for the mammal piglets have been marketed, but vaccines for the sow pigs have not been sold yet. However, recently, vaccines against edema diseases, which are mainly caused by pathogenic Escherichia coli, have begun to be marketed in weaned piglets. However, the formalin - inactivated vaccine to prevent colibacillosis in newborn piglets may alter the physicochemical and structural properties of bacterial surface antigens, so that formalin - inactivated ETEC vaccines may not be effective in preventing colibacillosis in newborn piglets. Therefore, it is necessary to develop new vaccines that do not alter the structural and physicochemical properties of bacteria. The ETEC ghost vaccine, which is derived from the P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein, has been shown to retain native surface structures with high immunogenicity to the cell, making holes in the bacterial cell membrane to produce intracellular cytoplasmic substances It exits the cell and eventually becomes inactive. Therefore, ghost vaccine candidates derived from the P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein can be used as a more advanced vaccine candidate in pigs. Therefore, in the present invention, the P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein was induced to ghost by F4 + ETEC and F18 + ETEC inducing diarrhea in the weaned piglets. The ETEC ghost vaccine candidates thus induced were inoculated into the piglets, And defending against the challenge infectious strains.
그 결과 F4+ ETEC 및 F18+ ETEC 고스트 백신을 혼합접종한 그룹에서는 대조군에 비해 K88ac 및 FedA 항원에 대한 혈청 IgG가 유의성 있는 증가가 관찰되어, 이러한 결과는 새로운 ETEC 백신후보의 IM접종이 방어적 면역 반응을 효과적으로 유도할 수 있음을 보여준다. 백신 후보의 효능을 관찰하기 위해서, 모든 자돈은 wild-type의 ETEC strain으로 도전감염시켰다. 대조군인 그룹 A의 자돈에서의 도전감염 이후 설사와 폐사가 70% 그리고 30%로 관찰됐다. 그러나 백신 접종된 그룹에서의 자돈은 거의 모든 자돈에서 설사 및 폐사가 관찰되지 않아 포유자돈에 고스트 백신후보를 근육 접종하는 것이 이유 후 자돈에서의 ETEC colibacillosis에 대한 방어에 효과적일 수 있다는 것을 보여주었다.As a result, a significant increase in the serum IgG of K88ac and FedA antigens was observed in the mixed inoculation group of F4 + ETEC and F18 + ETEC ghost vaccine. These results suggest that the IM vaccination of the new ETEC vaccine candidate has a protective immune response It can be effectively induced. To observe the efficacy of vaccine candidates, all piglets challenged with wild-type ETEC strains. Diarrhea and mortality were observed in 70% and 30% of the control infants in Group A after challenge infection in piglets. However, pigs in the vaccinated group showed no diarrhea and mortality in almost all piglets, suggesting that intramuscular injection of ghost vaccine candidates to the piglets could be effective in defending against ETEC colibacillosis in the piglet pigs.
본 발명에서, 포유자돈에 ETEC 고스트 백신을 근육접종함으로써 전신 면역 반응을 효과적으로 유도하는 것이 확인되었다. 또한 포유자돈에 근육접종한 후 wild-type virulent ETEC strains으로 도전감염 후에는 아무런 임상 증상이 관찰되지 않은 반면, 대조군 그룹의 자돈에서는 설사가 70% 관찰됐다. 더욱이, 대조군에서는 폐사가 관찰됐다. 그러므로, 이러한 결과를 바탕으로 했을 때, 우리의 새로운 백신후보로 포유자돈을 근육접종하는 것이 이유 후 ETEC colibacillosis를 방어하는데 효과적일 수 있음을 보여준다.
In the present invention, it was confirmed that intramuscular inoculation of the ETEC ghost vaccine with the mammal piglet effectively induces the systemic immune response. In addition, no clinical symptoms were observed after challenging with wild-type virulent ETEC strains after muscle inoculation in the piglets, whereas 70% of the control group's piglets had diarrhea. Furthermore, mortality was observed in the control group. Therefore, based on these results, we show that intramuscular injection of mammal piglets with our new vaccine candidate can be effective in defending ETEC colibacillosis after the reason.
본 발명은 2015년도 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단 기초연구사업의 지원을 받아 수행된 연구임(No. 2015R1D1A1A02062126)
The present invention is a research funded by the Korean Research Foundation Basic Research Project funded by the government (Ministry of Education) in 2015 (No. 2015R1D1A1A02062126)
<110> komipharm Chonbuk National University Industry-University Collaboration Foundation <120> The composition of the enterotoxigenic Escherichia coli ghost vaccine candidate by recombinant P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein against neonatal piglet colibacillosis <130> c16-42 <160> 2 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 585 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> P22-lysozyme-PMAP36 <400> 1 atgcaccatc atcaccatca catgcaaatc agcagtaacg gaatcaccag attaaaacgt 60 gaagaaggtg agagactaaa agcctattca gatagcaggg ggataccaac cattggggtt 120 gggcataccg gaaaagtgga tggtaattct gtcgcatcag ggatgacaat caccgccgaa 180 aaatcttctg aactgcttaa agaggatttg cagtgggttg aagatgcgat aagtagtctt 240 gttcgcgtcc cgctaaatca gaaccagtat gatgcgctat gtagcctgat attcaacata 300 ggtaaatcag catttgccgg ctctaccgtt cttcgccagt tgaatttaaa gaattaccag 360 gcagcagcag atgctttcct gttatggaaa aaagctggta aagaccctga tattctcctt 420 ccacggaggc ggcgagaaag agcgctgttc ttatcgctgg ttccgcgtgg atccggacga 480 tttagacgtt tacgtaaaaa aacccggaaa cgtctgaaaa agattgggaa agtgttgaaa 540 tggattcctc ctattgtcgg ttcaataccc ttaggttgtg gataa 585 <210> 2 <211> 194 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> P22-lysozyme-PMAP36 amino acid sequence <400> 2 Met His His His His His His Met Gln Ile Ser Ser Asn Gly Ile Thr 1 5 10 15 Arg Leu Lys Arg Glu Glu Gly Glu Arg Leu Lys Ala Tyr Ser Asp Ser 20 25 30 Arg Gly Ile Pro Thr Ile Gly Val Gly His Thr Gly Lys Val Asp Gly 35 40 45 Asn Ser Val Ala Ser Gly Met Thr Ile Thr Ala Glu Lys Ser Ser Glu 50 55 60 Leu Leu Lys Glu Asp Leu Gln Trp Val Glu Asp Ala Ile Ser Ser Leu 65 70 75 80 Val Arg Val Pro Leu Asn Gln Asn Gln Tyr Asp Ala Leu Cys Ser Leu 85 90 95 Ile Phe Asn Ile Gly Lys Ser Ala Phe Ala Gly Ser Thr Val Leu Arg 100 105 110 Gln Leu Asn Leu Lys Asn Tyr Gln Ala Ala Ala Asp Ala Phe Leu Leu 115 120 125 Trp Lys Lys Ala Gly Lys Asp Pro Asp Ile Leu Leu Pro Arg Arg Arg 130 135 140 Arg Glu Arg Ala Leu Phe Leu Ser Leu Val Pro Arg Gly Ser Gly Arg 145 150 155 160 Phe Arg Arg Leu Arg Lys Lys Thr Arg Lys Arg Leu Lys Lys Ile Gly 165 170 175 Lys Val Leu Lys Trp Ile Pro Pro Ile Val Gly Ser Ile Pro Leu Gly 180 185 190 Cys Gly <110> komipharm Chonbuk National University Industry-University Collaboration Foundation <120> The composition of the enterotoxigenic Escherichia coli ghost vaccine candidate by recombinant P22 lysozyme-PMAP36 fusion protein against neonatal piglet colibacillosis <130> c16-42 <160> 2 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 585 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> P22-lysozyme-PMAP36 <400> 1 atgcaccatc atcaccatca catgcaaatc agcagtaacg gaatcaccag attaaaacgt 60 gaagaaggtg agagactaaa agcctattca gatagcaggg ggataccaac cattggggtt 120 gggcataccg gaaaagtgga tggtaattct gtcgcatcag ggatgacaat caccgccgaa 180 aaatcttctg aactgcttaa agaggatttg cagtgggttg aagatgcgat aagtagtctt 240 gttcgcgtcc cgctaaatca gaaccagtat gatgcgctat gtagcctgat attcaacata 300 ggtaaatcag catttgccgg ctctaccgtt cttcgccagt tgaatttaaa gaattaccag 360 gt; ccacggaggc ggcgagaaag agcgctgttc ttatcgctgg ttccgcgtgg atccggacga 480 tttagacgtt tacgtaaaaa aacccggaaa cgtctgaaaa agattgggaa agtgttgaaa 540 tggattcctc ctattgtcgg ttcaataccc ttaggttgtg gataa 585 <210> 2 <211> 194 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> P22-lysozyme-PMAP36 amino acid sequence <400> 2 Met His His His His His Met Gln Ile Ser Ser Asn Gly Ile Thr 1 5 10 15 Arg Leu Lys Arg Glu Glu Gly Glu Arg Leu Lys Ala Tyr Ser Asp Ser 20 25 30 Arg Gly Ile Pro Thr Ile Gly Val Gly His Thr Gly Lys Val Asp Gly 35 40 45 Asn Ser Val Ala Ser Gly Met Thr Ile Thr Ala Glu Lys Ser Ser Glu 50 55 60 Leu Leu Lys Glu Asp Leu Gln Trp Val Glu Asp Ala Ile Ser Ser Leu 65 70 75 80 Val Arg Val Pro Leu Asn Gln Asn Gln Tyr Asp Ala Leu Cys Ser Leu 85 90 95 Ile Phe Asn Ile Gly Lys Ser Ala Phe Ala Gly Ser Thr Val Leu Arg 100 105 110 Gln Leu Asn Leu Lys Asn Tyr Gln Ala Ala Ala Asp Ala Phe Leu Leu 115 120 125 Trp Lys Lys Ala Gly Lys Asp Pro Asp Ile Leu Leu Pro Arg Arg Arg 130 135 140 Arg Glu Arg Ala Leu Phe Leu Ser Leu Val Pro Arg Gly Ser Gly Arg 145 150 155 160 Phe Arg Arg Leu Arg Lys Lys Thr Arg Lys Arg Leu Lys Lys Ile Gly 165 170 175 Lys Val Leu Lys Trp Ile Pro Pro Ile Val Gly Ser Ile Pro Leu Gly 180 185 190 Cys Gly
Claims (5)
상기 P22 라이소자임-PMAP-36 융합 단백질은 서열번호 1로 표시되는 P22 라이소자임-PMAP-36의 재조합 유전자에 의해 발현 정제된 서열번호 2로 표시되는 P22 라이소자임-PMAP-36 융합 단백질이고, 상기 P22는 살모넬라 타이피뮤리움 박테리오파지 P22이고, 상기 PMAP-36은 돼지 골수 항균성의 펩티드-36(procine myeloid antimicrobial peptide-36)인 것을 특징으로 하는 미생물 형질 전환체.A microorganism transformant inactivating F4 + or F18 + ETEC strains causing diarrhea in the pigs, comprising F4 + or F18 + ETEC strains ghosted by P22 lysozyme-PMAP-36 fusion protein,
The P22 lysozyme-PMAP-36 fusion protein is a P22 lysozyme-PMAP-36 fusion protein expressed by SEQ ID NO: 2 expressed and purified by a recombinant gene of P22 lysozyme-PMAP-36 represented by SEQ ID NO: 1, The microorganism transformant according to any one of claims 1 to 3, wherein the microbial transformant is T. fumigatus bacteriophage P22 and the PMAP-36 is procine myeloid antimicrobial peptide-36.
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