[논문]북방전복 (Haliotis discus hannai) 의 대식세포이동저해인자 (MIF, Macrophage migration inhibitory factor) 유전자 동정 및 발현분석

박은희; 신은하; 김영옥; 김동균; 공희정; 김우진; 안철민; 남보혜

doi:10.9710/kjm.2016.32.4.241

북방전복 (Haliotis discus hannai) 의 대식세포이동저해인자 (MIF, Macrophage migration inhibitory factor) 유전자 동정 및 발현분석
Cloning, characterization, and expression of the macrophage migration inhibitory factor gene from the pacific abalone (Haliotis discus hannai) 원문보기

한국패류학회지 = The Korean journal of malacology, v.32 no.4, 2016년, pp.241 - 247

박은희 (국립수산과학원) , 신은하 (국립수산과학원) , 김영옥 (국립수산과학원) , 김동균 (국립수산과학원) , 공희정 (국립수산과학원) , 김우진 (국립수산과학원) , 안철민 (국립수산과학원) , 남보혜 (국립수산과학원)

Abstract ▼ AI-Helper

Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF) are well-defined role as unique cytokine and critical mediator in acute and chronic inflammatory diseases, autoimmune diseases. In this study, we isolated and characterized a full-length of MIF cDNA from the abalone (Haliotis discus hannai). The full-length cDNA of abMIF was of 1264 bp, consisting of a 5'-terminal UTR of 143 bp, an open reading frame of 360 bp and a 3-terminal UTR of 761 bp. The abalone MIF cDNA encodes a 119-amino acid polypeptide with a calculated molecular mass of 13.4 kDa and isoelectric point of 9.07. Multiple alignments and phylogenetic analysis with the deduced abalone MIF protein and showed strong homology with disk abalone (Haliotis discusdiscus). The deduced amino acid sequence of abMIF exhibited homology with other reported MIFs, such as 80%, with that of other disk abalone H. discus discus MIF gene. Quantitative real-time PCR (qRT-PCR) analysis indicated that abMIF was highly expression observed in hapatopacreas, intestine, foot, and gonad of normal conditioned abalone. Even though AbMIF mRNA level in hemocytes was low under the normal condition, it was sharply up-regulated and reached the maximum at 6 h post-infection with Vibrio parahaemolyticus, and then decreased at 24 h post-infection. This result indicates that abMIF plays an important role in responding in the innate immune system.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

정상 전복조직에서 MIF mRNA의 발현과 비브리오균으로 인위감염 후 시간에 따른 MIF의 발현변화를 전복의 혈구세포에서 관찰하였다. 본 연구를 통하여 미생물 감염에 대한 북방전복의 선천성면역 작용에 대한 기초 자료로 활용하고자 하며 향후 병원균 감염에 대한 바이오마커로서의 활용 가능성에 대해 알아보고자 한다.

제안 방법

본 연구에서는 북방전복 (H. discus hannai) 의 MIF 유전자의 단편을 대용량 염기서열 분석을 통하여 확보한 후, 유전자의 전체 염기서열을 확인하고 아미노산 서열을 분석하였다. 정상 전복조직에서 MIF mRNA의 발현과 비브리오균으로 인위감염 후 시간에 따른 MIF의 발현변화를 전복의 혈구세포에서 관찰하였다.
discus hannai) 의 MIF 유전자의 단편을 대용량 염기서열 분석을 통하여 확보한 후, 유전자의 전체 염기서열을 확인하고 아미노산 서열을 분석하였다. 정상 전복조직에서 MIF mRNA의 발현과 비브리오균으로 인위감염 후 시간에 따른 MIF의 발현변화를 전복의 혈구세포에서 관찰하였다. 본 연구를 통하여 미생물 감염에 대한 북방전복의 선천성면역 작용에 대한 기초 자료로 활용하고자 하며 향후 병원균 감염에 대한 바이오마커로서의 활용 가능성에 대해 알아보고자 한다.

대상 데이터

본 연구에 사용된 북방전복 (H. discus hannai) 은 국립수산과학원 육종연구센터에서 공급받아, 40리터 수조 내에서 18-20℃의 흐르는 해수에 일주일간 순치시킨 후, 외관상 건강한 개체 (평균 중량; 50 g, 평균 각장; 62 mm, 평균 각폭; 45 mm, 평균 각고; 15 mm) 를 선별하여 사용하였다.

데이터처리

2). 다양한 종의 abMIF와의 단백질 서열을 비교분석하기 위해, NCBI 데이터베이스의 다양한 class에서 총 16개 MIF 참고 서열을 선정 하여 phylogenetic tree 를 분석했다. abMIF는 먼저 둥근전복 (H.

성능/효과

북방전복 MIF 유전자의 mRNA는 관찰된 모든 조직에서 발현되었는데 특히 소화관에서 높게 발현되었다. abMIF는 V. parahaemolyticus를 인위감염 시킨 북방전복의 혈구세포에서 감염 후 6시간 뒤 급격히 증가했다가 서서히 감소하여 24시간 뒤에는 처음수준에 도달하였다. 따라서 북방전복의 MIF는 병원체 감염에 따른 초기 내재면역반응을 조절하는 중요한 기능을 담당하고 있으며, 포유류의 MIF 와 같이 패혈증, 염증 및 자가면역 질환의 바이오마커로 개발 가능할 것으로 기대된다.
북방전복 MIF의 아미노산 서열은 둥근전복과 오분자기와 같은 전복류의 MIF와 유사성이 가장 높았으며 계통수분석을 통해 무척추동물의 MIF와 하나의 그룹을 이루었다. 북방전복 MIF 유전자의 mRNA는 관찰된 모든 조직에서 발현되었는데 특히 소화관에서 높게 발현되었다. abMIF는 V.
4 kDa으로 예측되었다. 북방전복 MIF의 아미노산 서열은 둥근전복과 오분자기와 같은 전복류의 MIF와 유사성이 가장 높았으며 계통수분석을 통해 무척추동물의 MIF와 하나의 그룹을 이루었다. 북방전복 MIF 유전자의 mRNA는 관찰된 모든 조직에서 발현되었는데 특히 소화관에서 높게 발현되었다.

후속연구

그러나 abMIF를 병원균 감염을 예측하는 바이오마커로 활용하기 위해서는 감염 정도에 따른 발현량의 정량화 연구가 필요하며, 또한 MIF 단백질을 이용한 간편키트 개발이 필요할 것이다. 또한 어떠한 메커니즘으로 면역반응에 관여하고 염증반응을 조절하는지에 대한 후속 연구가 필요할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	MIF의 유전자는 어느 종에서 확인되었는가?	MIF는 포유류뿐만 아니라 선충 (Marson et al., 2001; Tan et al., 2001; Zang et al., 2002), 절지동물 (Jaworski et al., 2001), 척색동물 (Du et al., 2004), 양서류 (Suzuki et al., 2004), 어류 (Jin et al., 2007) 등에서도 유전자가 잘 보존되어 있었으며, 단세포 기생원생동물에서조차 MIF의 ortholog 유전자가 확인 된 바 있다 (Miska et al., 2007; Kamir et al.
	대식세포이동저해인자란 무엇인가?	대식세포이동저해인자 (Macrophage Migration Inhibitory Factor, MIF) 는 활성화된 T림프구의 상층액에서 발견된 최초의 T세포 유래 사이토카인 (cytokine) 으로 대식세포의 무작위적인 이동을 억제하는 활성을 가지는 것으로 알려져 왔다 (David, 1966; Bloom and Bennett, 1966).
	대식세포이동저해인자는 어느 반응에 관여하는가?	이후 MIF는 광범위한 포유류 내에서 매우 잘 보존된 단백질로 많은 연구가 진행되어져 왔는데, 선천성 및 후천성 면역 반응 (Wu et al., 2009; Wang et al., 2010; Li et al., 2010; Kim et al., 2010) 과 각종 염증반응의 초기 단계에서 핵심적인 역할을 하며, 또한 세포 증식 및 분화 (Calandra et al., 1995), 대식세포 기능 조절 (Onodera et al., 1997), 림프구 면역 (Abe et al., 2001), 종양혈관 신생 (Lue et al., 2002; Baeza Garcia et al., 2010), 배아 발달 (Itoa et al., 2008) 등에도 깊이 관여하는 다기능성 단백질로 밝혀졌다. 특히 세균 감염에 의한 패혈성 쇼크와 다발성 장기부전 등 면역 및 염증성 질환에도 중요한 매개자로 작용하는 것으로 알려져 있다 (Bernhagen et al., 1993; Bacher et al.

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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