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바이러스 유래 시스타틴 재조합 단백질의 곤충 면역 및 발육 억제효과
Inhibitory Effects of a Recombinant Viral Cystatin Protein on Insect Immune and Development 원문보기

한국응용곤충학회지 = Korean journal of applied entomology, v.53 no.4, 2014년, pp.331 - 338  

김영태 (안동대학교 생명자원과학과) ,  엄성현 (안동대학교 생명자원과학과) ,  박지영 (안동대학교 생명자원과학과) ,  김용균 (안동대학교 생명자원과학과)

초록
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시스타틴(cystatin: CST)은 C1A류 시스테인 단백질분해효소에 대한 경쟁적 가역억제자로서 동식물류에서 파파인과 같은 캐셉신을 억제대상으로 작용하게 된다. 바이러스 유래 CST (CpBV-CST1)이 폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus)에서 동정되었다. 기존 연구는 이 유전자의 과발현이 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충의 면역 및 발육을 교란한다는 것을 보여 주었다. 본 연구는 이 유전자의 단백질 기능을 분석하기 위해 세균발현시스템을 이용하여 재조합단백질(rCpBV-CST1)을 형성하여 단백질분해효소에 대한 활성억제효과를 결정하고, 곤충의 면역과 발육에 대한 생리적 억제효과를 분석했다. 이 유전자 번역부위는 138 개 아미노산으로 약 15 kDa 크기의 단백질로 추정되었다. CpBV-CST1이 먼저 pGEX 발현벡터에 재조합되고, BL21 STAR (DE3) competent cells에 형질전환된 후 0.5 mM IPTG로 4 시간동안 과발현되었다. 분리된 재조합단백질은 파파인에 대한 뚜렷한 억제효과를 나타냈다. 이 재조합단백질은 파밤나방(Spodoptera exigua)에 대해서 혈구소낭형성의 세포성 면역반응을 억제하고, 경구로 처리할 때 배추좀나방의 유충발육을 처리 농도에 비례하여 제한시켰다. 이상의 결과는 CpBV-CST1이 해충 밀도 억제에 응용될 수 있음을 제시하고 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Cystatins (CSTs) are reversible and competitive inhibitors of C1A cysteine proteases, corresponding to papain-like cathepsins in plants and animals. A viral CST (CpBV-CST1) was identified from a polydnavirus, Cotesia plutellae bracovirus (CpBV). Our previous study indicated that a transient expressi...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구는 CpBV-CST1을 섭식으로 처리할 경우 해충에 대한 발육 억제를 유도할 수 있는 지를 분석하기 위해 이 유전자의 재조합단백질을 형성하였다. 이 재조합단백질이 시스타틴의 활성을 보이는 지를 조사하기 위해 파파인을 대상으로 단백질분해활성 억제를 측정하였다.
  • 본 연구는 CpBV-CST1을 섭식으로 처리할 경우 해충에 대한 발육 억제를 유도할 수 있는 지를 분석하기 위해 이 유전자의 재조합단백질을 형성하였다. 이 재조합단백질이 시스타틴의 활성을 보이는 지를 조사하기 위해 파파인을 대상으로 단백질분해활성 억제를 측정하였다. 이를 바탕으로 해충의 면역 및 발육 억제를 단백질 수준에서 분석하여 궁극적으로 해충 방제의 수단으로 응용하는 데 기초자료를 얻기 위해 진행되었다.
  • , 2013). 이러한 결과는 CpBV-CST1을 이용하여 해충 방제에 이용할 수 있는 가능성을 제기하였다.
  • 이 재조합단백질이 시스타틴의 활성을 보이는 지를 조사하기 위해 파파인을 대상으로 단백질분해활성 억제를 측정하였다. 이를 바탕으로 해충의 면역 및 발육 억제를 단백질 수준에서 분석하여 궁극적으로 해충 방제의 수단으로 응용하는 데 기초자료를 얻기 위해 진행되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
시스테인 단백질분해효소 억제자는 무엇이며 적어도 몇 개의 분류군으로 구별되는가? 시스테인 단백질분해효소 억제자(cysteine protease inhibitor: CSI)는 활성부위에 시스테인 아미노산을 보유하는 단백질분해효소에 대한 억제자로서 적어도 10 개 이상의 분류군으로 구별된다(Rawlings et al., 2004).
시스타틴은 어떤 분류군에 속하게 되는가? , 2004). 이 가운데 시스타틴(cystatin: CST)은 파파인과 같은 캐셉신(cathepsin) 단백질분해효소에 대한 경쟁적 가역억제자이며 I25의 CSI 분류군에 속하게 된다 (Rawlings et al., 2004).
시스타틴은 단독으로도 항생제 역할을 담당할 수 있음을 보인 연구는? 더욱이 시스타틴은 단독으로도 항생제 역할을 담당할 수 있다. 투구게(Tachypleus tridentatus)에서는 이 시스타틴이 그람음성세균에 대해서 항생 능력을 보였다(Agarwala et al., 1996). 중증열성혈소판감소증후군 병원 바이러스를 매개하는 작은소참진드기(Haemaphysalis longicornis)에서는 이 시스타틴이 원생동물 병원체의 증식을 억제하는 항생 효과를 나타냈다(Zhou et al., 2006).
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