초록 ▼

연구의 목적 및 내용
배추 식물체 유래 항암 백신 후보물질의 생산 및 식물유래 백신단백질 투여 극대화를 위한 원천기술 개발

연구개발성과
○ 식물기반 대장암의 예방 목적 융합백신단백질 생산을 위한 4차 거대분자 형태의 구조조절 시스템 도입 및 항원 제시세포 유도조절 시스템 개발
- 다양한 형태의 EpCAM-Fc 식물형질전환 벡터 구축
- 담배 식물을 이용한 항원-항체 융합 단백질 발현 system 개발
- 형질전환 담배 식물에서 융합백신단백질 정제 및 정제된 백신단백질의 당구조 분석 항원-항체

연구의 목적 및 내용
배추 식물체 유래 항암 백신 후보물질의 생산 및 식물유래 백신단백질 투여 극대화를 위한 원천기술 개발

연구개발성과
○ 식물기반 대장암의 예방 목적 융합백신단백질 생산을 위한 4차 거대분자 형태의 구조조절 시스템 도입 및 항원 제시세포 유도조절 시스템 개발
- 다양한 형태의 EpCAM-Fc 식물형질전환 벡터 구축
- 담배 식물을 이용한 항원-항체 융합 단백질 발현 system 개발
- 형질전환 담배 식물에서 융합백신단백질 정제 및 정제된 백신단백질의 당구조 분석 항원-항체 상호작용 및 융합백신단백질 구조 분석

○ EpCAM 항원을 이용한 융합백신단백질을 생산하는 모델식물(담배)을 활용하여 대장암 종양을 예방 할 수 있는 기반 기술 개발
- 형질전환 담배 식물에서 융합백신단백질 정제를 통한 실용성 검증
- 모델식물(담배)을 이용한 대장암 종양연관항원(Tumor Associated Antigen, TAA) 백신의 최적화 투여 경로 탐색 및 항원 투여경로에 따른 특성 규명
- 식물유래 융합백신단백질의 면역반응 조건 확립

○ 식물기반 대장암의 예방 목적인 융합백신단백질 생산을 위한 배추 형질전환 및 4차 거대분자 형태의 백신 발현 배추식물 개발
- 배추 식물을 이용한 항원-항체 융합 단백질 발현 system 개발
- 배추를 이용한 형질전환 및 융합백신단백질을 생산하는 homozygous 배추 형질전환체 확보

○ 배추를 이용한 실용화 시스템 구축
- 배추를 이용한 형질전환 및 거대분자 융합백신단백질을 발현하는 형질전환체 확보
- 배추를 이용한 형질전환 및 거대분자 융합백신단백질을 발현하는 형질전환체 seed 확보

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
○ 원예작물 유래 대장암 백신 후보물질의 항암치료법 개발을 통한 차세대 백신 개발을 위한 원천기술 확립.
○ 면역부작용 및 allergy 반응의 요인이 제거된 안전한 식물발현시스템을 확보함으로써 다른 의료용 단백질 당구조 개선에 활용.
○ 다양한 암 예방용 항체 뿐 만 아니라 여러 전염병 항체의 단백질 및 당 구조 인간화를 위한 식물생산 최적화시스템 기반 기술 확보효과.
○ IgA 혹은 IgM Fc를 이용하여 vaccine fusion protein을 개발하여, 원예작물을 통한 단백질의 발현 안정성과 백신의 기능 개선에 활용
○ Total soluble protein(TSP) 함량이 높은 원예작물을 이용하여 edible vaccine(먹는 백신), patch(붙이는 백신), cell vaccine(세포 백신) 등 여러 형태의 예방 백신용으로 생산 할 수 있을 것으로 기대함
○ 단백질 구조, 당구 조 변경을 통해 면역성을 높이게 되면 적은 양으로도 예방 효과가 높은 원예작물 유래 백신을 생산할 수 있을 것임

(출처 : 국문요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&Contents
The research purpose is to develop plant based 'Clean Green Vaccine (CGV)' through optimization of adjuvant free vaccine protein and glycan structures for colorectal cancer and investigation of immunological mechanism of the optimized recombinant vaccine protein expressed in the

Purpose&Contents
The research purpose is to develop plant based 'Clean Green Vaccine (CGV)' through optimization of adjuvant free vaccine protein and glycan structures for colorectal cancer and investigation of immunological mechanism of the optimized recombinant vaccine protein expressed in the plant.

Results
The edible vaccine derived from crop is easy to achieve safety, and its price is cheap because of the mass production by agriculture system. To acquire edible vaccine fusion protein for colorectal cancer which is a serious disease in worldwide, we used various form of immunoglobulin Fc (IgM and IgA) and J chain. The J chain is expected to induce a fusion protein complex when co-expressed with other immunoglobulins. We construct the plant expression vector containing EpCAM-IgG Fc, EpCAM-IgG FcK, EpCAM-IgA Fc, EpCAM-IgA FcK, EpCAM-IgM Fc, EpCAM-IgM FcK and J-chain with KDEL. The agrobacterium transformation method was used to express each proteins in the tobacco and Chinese cabbage. We analyzed expression of fusion vaccine protein in transgenic plants by immunoblot assay and mass production of EpCAM-Fc transgenic plants. We tried to develop vaccine fusion protein complex in Tobacco and Chinese cabbage by crossing T1 plants expressing J-chain and immunoglobulin protein each. We purified the recombinant protein from plants and confirmed by SDS-PAGE. We confirmed activity analysis of recombinant EpCAM-Fc and Analysis of IgA and IgM forms crossed with J-chain. Immunization to the BALB/c Mice was performed.

Expected Contribution
The formation of the large quaternary structure of the recombinant vaccine proteins using IgA or IgM type has never been attempted. These structures are similar to 30 nm sizes of the virus. It is expected to have better vaccination effects than IgG fusion vaccine. This study will confirm the structure beyond the expression of a recombinant vaccine in the plant and also get the vaccine effect of glycosylation differences using a KDEL motif. This could be a new principle validation study about the effect of vaccination using the IgA and IgM. This study is applicable to the relevant knowledge to the next generation of new vaccine structure for a variety of cancer diseases, including other infectious diseases, and adult diseases in plant expression system. Since IgA and IgM are antibodies that are secreted primarily in the mucous membranes, the IgA and IgM Fc fusion vaccine can be applied to develop products that can be used for a variety of vaccines, such as the route of administration for edible, injectable, and patch vaccine products. Promoting public health through the prevention and treatment of the cancers industry is expected to bring the country's competitiveness and safety. Countrywide competitiveness and safety can be fulfilled once there is a proper promotion of public health, through disease prevention and treatment.

(출처 : Summary 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국 문 요 약 문 ... 4
• Summary ... 5
• 목차 ... 6
• 제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 7
• 제1절 연구 개발 목적 ... 7
• 제2절 연구 개발의 필요성 ... 7
• 제3절 연구 개발 범위 ... 10
• 제 2 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 12
• 제1절 연구수행 내용 ... 12
• 제2절 연구수행 내용 및 방법 ... 13
• 제3절 연구결과 ... 19
• (1) 1 세부 연구결과 ... 19
• (2) 1 협동 연구결과 ... 48
• 제 3 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 66
• 제1절 목표대비 달성도 ... 66
• 제2절 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 68
• 제 4 장 연구 결과의 활용 계획 ... 69
• 제 5 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 72
• 제 6 장 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 73
• 제 7 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 74
• 제 8 장 기타사항 ... 76
• 제 9 장 참고문헌 ... 77
• 끝페이지 ... 78