보고서 정보
주관연구기관 |
중앙대학교 Chung Ang University |
연구책임자 |
고기성
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2017-11 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 |
TRKO201800003177 |
과제고유번호 |
1711043234 |
사업명 |
개인연구지원 |
DB 구축일자 |
2018-04-14
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키워드 |
권심계배추.원예채소작물유래 백신.원예육종교배.산성 인산화효소.과립구 대식세포 콜로니 자극인자.거대융합백신단백질.전립선암 백신.Kenshin chinese cabbage.Horticultural vegetable based vaccine.Horticultural crop breeding.Prostatic acid phosphatase.GM-CSF.Large quaternary fusion vaccine protein.Prostate cancer vaccine.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201800003177 |
초록
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연구의 목적 및 내용
본 연구과제의 목적은 전립선암 예방 및 치료용 백신단백질구조 및 당구조 변경을 통하여 adjuvant가 필요 없는 원예채소작물유래 고효율백신구조구현 및 면역기작연구를 통해 새로운 원예식물백신개념인 Clean Green Vaccine (일명 CGV)을 개발하는 것임. 단순히 식물을 통해 백신 단백질의 발현을 보는 것이 아니라 IgA 혹은 IgM Fc를 이용하여 PAP (Prostate Acid Phosphatase) vaccine fusion protein 형태의 다양한 거대4차구조단백질 (바이러스 크기와
연구의 목적 및 내용
본 연구과제의 목적은 전립선암 예방 및 치료용 백신단백질구조 및 당구조 변경을 통하여 adjuvant가 필요 없는 원예채소작물유래 고효율백신구조구현 및 면역기작연구를 통해 새로운 원예식물백신개념인 Clean Green Vaccine (일명 CGV)을 개발하는 것임. 단순히 식물을 통해 백신 단백질의 발현을 보는 것이 아니라 IgA 혹은 IgM Fc를 이용하여 PAP (Prostate Acid Phosphatase) vaccine fusion protein 형태의 다양한 거대4차구조단백질 (바이러스 크기와 비슷한 30 nm)의 백신단백질발현을 우리나라의 대표적인 원예채소작물인 배추에서 시도함으로써, 발현율 뿐 만 아니라 백신의 기능을 효과적으로 극대화 할 수 있는 단백질구조 원리를 구명하고, 전립선암 예방 및 치료용 edible vaccine(먹는 백신), patch(붙이는 백신), cell vaccine(세포 백신)등의 다양한 형태로 응용 가능하게 하는 것이 본 과제의 궁극적인 목적임.
연구결과
- 식물기반 PAP-IgG Fc, PAP-IgG FcK, PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc, PAP-IgM FcK, J-chain 항원-항체 융합 단백질 생산을 위한 식물 발현 벡터 system 구축.
- 모델식물에 Agrobacterium을 이용한 복합단백질 함유 형질전환 vector를 사용하여 형질전환 및 재분화.
- 담배 잎을 이용한 식물 형질전환을 통해 항원-항체 융합 단백질인 PAP-IgG Fc, PAP-IgG FcK, PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc, PAP-IgM FcK, 그리고 J-chain 유전자 삽입과 단백질 발현 확인 후 무균 식물체 확보(in vitro 배양).
- 전립선 암 예방 및 치료용 항원-항체 융합 백신 단백질 발현 식물 대량 재배(Greenhouse).
- 자가수분을 통한 seed 획득 및 항원-항체 융합 단백질 (PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc, PAP-IgM FcK)과 J-chain 타가수분을 통해 거대 4차구조 융합 단백질 발현을 위한 seed 확보.
- 발현이 확인된 식물체로부터 PAP-IgG Fc, PAP-IgG FcK, PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc, PAP-IgM FcK 융합백신단백질 정제.
- 형질전환 담배식물에서 PAP-IgG Fc, PAP-IgG FcK, PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc, PAP-IgM FcK 융합백신단백질 정제 및 정제를 통해 얻은 단백질을 이용하여 당구조 분석, 항원-항체 상호작용 및 융합백신단백질 구조 분석
- 형질전환 식물에서 PAP-IgA Fc ✕ J-chain, PAP-IgA FcK ✕ J-chain, PAP-IgM Fc ✕ J-chain, PAP-IgM FcK ✕ J-chain 융합 백신단백질 정제를 통한 당구조 분석, 항원-항체 상호작용 및 융합백신 단백질 구조 분석
- 전립선세포에서 PAP-IgG Fc, PAP-IgG FcK, PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc, PAP-IgM FcK 융합백신단백질을 표적으로 한 항증식 효능 검증 및 백신투여경로 조건 확립.
연구결과의 활용계획
본 연구과제인 전립선암 예방 및 치료용 융합백신단백질을 식물에서 발현, 생산하는 연구는 지금까지의 여러 가지 연구결과를 이용하여 논문, 특허 등의 많은 연구 성과를 낼 것으로 보이며, 연구 개발 결과를 바탕으로 식물유래 전립선암 예방 및 치료용 백신단백질의 효용성을 보기위해서 여러 가지 활성 분석을 진행 할 것임. 또한, 연구 개발 과정에서 겪은 한계점을 극복하기 위해서 업그레이드된 형태의 단백질을 개발하는 후속 연구 과제를 실행하고 있음.
(출처 : 요약문 4p)
Abstract
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Purpose&contents
The research goal is to develop horticultural plant-based ‘Clean Green Vaccine (CGV)’ through optimizing protein and glycan structures of preventive and curing adjuvant-free vaccine for prostate cancer and investigation of immunological mechanism of the optimized vaccine expresse
Purpose&contents
The research goal is to develop horticultural plant-based ‘Clean Green Vaccine (CGV)’ through optimizing protein and glycan structures of preventive and curing adjuvant-free vaccine for prostate cancer and investigation of immunological mechanism of the optimized vaccine expressed in Chinese cabbage. We designed the large quaternary PAP (Prostate Acid Phosphatase) vaccine structures (virus-like size 30 nm) using IgA and IgM Fc, which can be used in edible, patch, cell vaccine application.
Result
- Construction of vector expression system for production of PAP-IgG Fc, PAP-IgG FcK, PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc, PAP-IgM FcK and J-chain antigen-antibody fusion proteins in tobacco plants.
- Agrobacterium-mediated transformation and regeneration of plants in a model plant using a transgenic vector containing a fusion protein genes.
- Establishment of aseptic plants after gene insertion and protein expression of PAP-IgG Fc, PAP-IgG FcK PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc, PAP-IgM FcK, and J-chain antigen-antibody fusion proteins.
- Massive production of transgenic plants in PAP-IgG Fc, PAP-IgG FcK, PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc, PAP-IgM FcK antigen-antibody fusion vaccine protein for the prevention and treatment of prostate cancer.
- Production of seeds through self-pollination and cross-pollination of antigen-antibody fusion protein and J-chain for large quaternary structural fusion proteins.
- Purification of PAP-IgG Fc, PAP-IgG FcK, PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc, PAP-IgM FcK antigen-antibody fusion proteins expressed in transgenic plants.
- Analyses of glycan structure, antigen-antibody interaction, and fusion protein structure using the purified PAP-IgG Fc, PAP-IgG FcK, PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc, and PAP-IgM FcK fusion protein in transgenic plants
- Analyses of glycan structure, antigen-antibody interaction, and fusion protein structure of the purified PAP-IgA Fc ✕J-chain, PAP-IgA FcK ✕J-chain, PAP-IgM Fc ✕ J-chain, PAP-IgM FcK ✕J-chain fusion protein obtained from crossed plants.
- Establishment of anti-proliferation effect and the route of vaccine infection condition of PAP-IgG Fc, PAP-IgG FcK, PAP-IgA Fc, PAP-IgA FcK, PAP-IgM Fc and PAP-IgM FcK fusion protein in the prostate cells and in vivo animal experiment, respectively.
Expected Contribution
This research project is to develop the fusion protein for the prevention and treatment of prostate cancer in plants. We will submit with many research results such as papers and patents using various research results. Based on the results of research and development, we will conduct various activities to evaluate the efficacy of plant-derived fusion vaccine proteins for the prevention and treatment of prostate cancer. In addition, in order to overcome the limitations of the research and development process of large quaternary vaccine structure, we are carrying out further research to develop upgraded protein structures using a fusion of IgA and IgM tailpieces.
(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 ... 10
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 11
- 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 35
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 40
- 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 40
- 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 41
- 8. 참고문헌 ... 41
- 9. 연구성과 ... 42
- 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 51
- 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 51
- 12. 기타사항 ... 52
- 별첨1 대표연구실적 ... 53
- 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 68
- 끝페이지 ... 96
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