초록 ▼

연구의 목적 및 내용
■최종 연구 목표: 열성 감염병 삼일열말라리아의 숙주 세포 감염시 중요한 새로운 표지물질을 이용한 병원체 감염 억제 및 확산 방지 가능성 탐색 및 역할 규명
1) 1년차 연구 목표: 망상 적혈구 표면 단백질 및 삼일열말라리아 원충의 재조합 단백질을 발현하여 인체 제대혈로부터 정제한 망상적혈구와의 상호관계 분석을 통한 후보 물질발굴

2) 2년차 연구 목표: 재조합 단백질에 대한 항체를 생산하여 삼일열말라리아 재조합 단백질과 망상적혈구 사이의 결합 억제능을 평가 및 말라리아 원충의 재감염 억

연구의 목적 및 내용
■최종 연구 목표: 열성 감염병 삼일열말라리아의 숙주 세포 감염시 중요한 새로운 표지물질을 이용한 병원체 감염 억제 및 확산 방지 가능성 탐색 및 역할 규명
1) 1년차 연구 목표: 망상 적혈구 표면 단백질 및 삼일열말라리아 원충의 재조합 단백질을 발현하여 인체 제대혈로부터 정제한 망상적혈구와의 상호관계 분석을 통한 후보 물질발굴

2) 2년차 연구 목표: 재조합 단백질에 대한 항체를 생산하여 삼일열말라리아 재조합 단백질과 망상적혈구 사이의 결합 억제능을 평가 및 말라리아 원충의 재감염 억제능 분석

3) 3년차 연구 목표: 적혈구 표면 단백질과 말라리아 원충의 단백질 사이의 직접적 상호작용 기전 연구를 통해 후보 단백질에 대한 수용체 발굴

연구결과
1. 대장균 및 Cell-free법을 이용하여 삼일열말라리아 RBP, EBP 및 MSP1P와 적혈구 표면 단백질인 DARC의 재조합 단백질을 성공적으로 발현 및 정제하였음.

2. 실험동물 면역으로부터 얻은 재조합단백질 면역 항체를 이용하여 감염에 필요한 단백질들의 삼일열말라리아 원충 내 분포를 확인하였음.

3. 삼일열말라리아 원충의 재조합 단백질과 제대혈로부터 정제한 망상적혈구와의 결합능을 분석하였고, 높은 결합능을 보이는 후보 단백질들을 선정하였음.

4. 높은 결합능을 보인 삼일열말라리아 원충 분비 단백질에 대한 단클론항체를 생산하였고, 재조합 단백질에 대한 항원 특이도를 면역형광탐침법을 이용하여 분석하였음.

5. 삼일열말라리아의 실험 모델인 원숭이열말라리아 원충에 단클론항체를 처리하여 원충의 적혈구 재감염 억제력을 분석하였고, 그 결과 PvMSP1P-19 단클론항체의 감염 억제력을 확인하였음.

6. 단백질 마이크로어레이법을 이용하여 삼일열말라리아 원충의 재조합단백질에 대한 말라리아 감염 환자의 혈청과의 반응을 확인하였고, 그 결과를 통해 PvGAMA의 상대적으로 높은 항원성을 확인하였음.

7. 말라리아 원충이 새로운 적혈구 감염 시 변화하는 Ca²⁺ 신호 전달 체계 분석한 결과, 말라리아 원충이 새로운 적혈구에 감염 시간은 몇 초 이내인 것을 확인하였음.

8. 말라리아 원충과 적혈구 사이의 단백질-단백질 상호관계를 분석하기 위한 AVEXIS 시스템을 성공적으로 설립하였음.

연구결과의 활용계획
● 본 연구에서 발굴한 삼일열말라리아 원충 단백질들 중 핵심 단백질을 백신 후보 물질로 제시할 수 있으며 삼일열말라리아 백신 연구 분야에서 국제적인 경쟁력을 확보하고 원천 기술을 확보 할 수 있음.

● 단백질 마이크로어레이를 활용한 칩 기반 연구를 활용하여 삼일열말라리아의 백신 및 진단 연구를 위한 immunomics법과 고효율 스크리닝 시스템을 융합한 기술을 활용할 수 있고, 또한 뎅기열, 지카바이러스와 같은 다른 감염성 질환에 적용할 수 있음.

● 말라리아 백신 항원 물질의 원충-숙주 간에 면역 및 분자생물학적인 최신 지견을 제공함.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
■Specific Aims: New biomolecule discovery of vivax malaria during parasite invasion for monitoring, detection and protection of its disease expansion
· First year: Discovery of protein candidates by interaction screening between vivax recombinant protein and human reticulocyt

Purpose&contents
■Specific Aims: New biomolecule discovery of vivax malaria during parasite invasion for monitoring, detection and protection of its disease expansion
· First year: Discovery of protein candidates by interaction screening between vivax recombinant protein and human reticulocyte enriched from cord blood.

· Second year: Evaluation of inhibitory ability of antibody against vivax recombinant protein in protein-reticulocyte interaction and/or parasite invasion into host cell.

· Third year: Discovery of receptors corresponding to malaria proteins by direct interaction between red blood cell surface protein and malaria protein.

Result
1. The recombinant proteins such as Plasmodium vivax RBP, EBP, and MSP1P as well as DARC, surface protein on red blood cell were successfully expressed and purified from E. coli or wheat germ cell-free protein expression system.

2. Localization of the naive proteins in a parasite was identified by IFA with antibody raised against vivax recombinant proteins.

3. Among vivax protein candidates, PvDBP, PvRBP1a, PvRBP1b, PvMSP1P-19 and PvGAMA showing high binding ability to human reticulocyte enriched from cord blood in various protein binding assay methods, were selected to proceed.

4. Monoclonal antibodies of high binding proteins such as PvDBP and PvMSP1P-19 were produced and specific reaction was evaluated to recombinant protein in immunoblot analysis.

5. In Plasmodium knowlesi served as experimental model for P. vivax, PvMSP1P-19 monoclonal antibody efficiently inhibited invasion of parasite into host cells.

6. PvGAMA showed relatively high antigenicity to vivax patient sera based on protein microarray method.

7. The time for malaria parasite invasion into a new host cell was within seconds by measurement of Ca²⁺ flux after schizont rupture.

8. AVEXIS system was successfully established for study of interaction between malaria proteins and red blood cell surface proteins.

Expected Contribution
· The proteins identified in this study will provide new insight into the identification of vivax malaria vaccine candidates and therapeutics in worldwide as well as lead us to study further vaccine candidates.

· Combination of immunomics and high-throughput screening system based on protein microarray method can be used for vaccine study in other human diseases such as cancer, AIDS, dengue, and zika virus.

· The study of interaction between malaria parasite and host will provide development in advanced immunology and biotechnology information in malaria vaccine.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 32
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 34
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 36
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 38
• 8. 참고문헌 ... 39
• 9. 연구성과 ... 42
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 49
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 49
• 12. 기타사항 ... 49
• 별첨1 대 표 연 구 실 적 ... 50
• 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 65
• 끝페이지 ... 71