KR100301795B1 - Nucleotide sequence and amino acid sequence of hcv hypervariable region - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 단편 HV-A의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 1 shows the nucleotide sequence of fragment HV-A and the amino acid sequence inferred therefrom,
제2도는 단편 HV-A1의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 2 shows the nucleotide sequence of fragment HV-A1 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제3도는 단편 HV-B의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 3 shows the nucleotide sequence of fragment HV-B and the amino acid sequence inferred therefrom,
제4도는 단편 HV-23의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 4 shows the nucleotide sequence of fragment HV-23 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제5도는 단편 HV-6의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 5 shows the nucleotide sequence of fragment HV-6 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제6도는 단편 HV-27B의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,6 shows the nucleotide sequence of fragment HV-27B and the amino acid sequence inferred therefrom,
제7도는 단편 HV-H1의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 7 shows the nucleotide sequence of fragment HV-H1 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제8도는 단편 HV-H4의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 8 shows the nucleotide sequence of fragment HV-H4 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제9도는 단편 HV-H5의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 9 shows the nucleotide sequence of fragment HV-H5 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제10도는 단편 HV-H6의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 10 shows the nucleotide sequence of fragment HV-H6 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제11도는 단편 HV-H12의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 11 shows the nucleotide sequence of fragment HV-H12 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제12도는 단편 HV-H19의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 12 shows the nucleotide sequence of fragment HV-H19 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제13도는 단편 HV-H28의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 13 shows the nucleotide sequence of fragment HV-H28 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제14도는 단편 HV-H34의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,14 shows the nucleotide sequence of fragment HV-H34 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제15도는 단편 HV-HC6의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 15 shows the nucleotide sequence of fragment HV-HC6 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제16도는 단편 HV-L14의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 16 shows the nucleotide sequence of fragment HV-L14 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제17도는 단편 HV-F1의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 17 shows the nucleotide sequence of fragment HV-F1 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제18도는 단편 HV-F2의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,18 shows the nucleotide sequence of fragment HV-F2 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제19도는 단편 HV-F3의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 19 shows the nucleotide sequence of fragment HV-F3 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제20도는 단편 HV-I3의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 20 shows the nucleotide sequence of fragment HV-I3 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제21도는 단편 HV-I20의 뉴클레오티드서열 및 이로부터 유추된 아미노산 서열을 나타낸 것이고,Figure 21 shows the nucleotide sequence of fragment HV-I20 and the amino acid sequence inferred therefrom,
제22도는 21개 클론의 아미노산 서열을 비교하여 나타낸 것이다.22 shows a comparison of the amino acid sequences of 21 clones.
본 발명은 한국인 비A 비B형 간연(Non-A, Non-B Hepatitis, NANBH) 환자로부터 얻은 NANBH 바이러스 또는 C형 간염 바이러스(Hepatitis C Virus, 이하 HCV라 함)의 초변화(hypervariable) 영역의 뉴클레오티드 서열 및 그로부터 유추된 아미노산 서열에 관한 것이다.The present invention relates to a hypervariable region of NANBH virus or hepatitis C virus (HCV) obtained from a Korean patient, Non-A, Non-B Hepatitis (NANBH). Nucleotide sequences and amino acid sequences inferred therefrom.
일반적으로 바이러스성 간염은 A형 간염 바이러스(Hepatitis A Virus, HAV), B형 간염 바이러스(Hepatitis B Virus, HBV), 델타 간염 바이러스(Hepatitis Delta Virus, HDV), E형 간염 바이러스(HEV), 사이토메갈로바이러스(CMV) 및 엡스틴 바 바이러스(EBV)에 의해 발병되는 것으로 알려져 왔으며, 1980년대에 그 유전자들이 규명됨으로써 이를 이용한 진단 시약 및 백신이 개발되어 간염의 진단 및 예방에 많은 진전이 있었다.In general, viral hepatitis includes Hepatitis A Virus (HAV), Hepatitis B Virus (HBV), Hepatitis Delta Virus (HDV), Hepatitis E Virus (HEV), and Cyto. It has been known to be caused by megalovirus (CMV) and Epsin bar virus (EBV), and its genes have been identified in the 1980s, and diagnostic reagents and vaccines have been developed using them, and thus, much progress has been made in the diagnosis and prevention of hepatitis.
그러나 상기한 간염과는 다른 비A비B형 간염으로 불리우는 다른 형태의 간염은 수혈후 발병되는 간염의 80-90%를 차지하며(Lancet 2, 838-841(1975)), 환자중 약 50%는 간경변증(Cirrhosis) 및 간암(Hepatocellular Carcinoma)으로 전이되는 무서운 전염병으로 알려져 있으며, 사람의 비A비B형 간염이 침팬지에게 감염될 수 있다는 사실만 밝혀 졌을 뿐(Hollinger, F.B. et al., Intervirology 10, 60-68(1978); Bradley, D.W. et al., J. Med. Virol. 9, 253-269(1979)), 비A비B형 간염과 관련된 항원-항체의 성질 및 기작은 최근까지 밝혀지지 않았었다. 그 원인은 비A비B형 간염 환자의 혈액에는 적은 수의 바이러스가 존재하고, 바이러스의 항원 및 항체와 관련된 정보가 없기 때문이다.However, a different form of hepatitis, called non-A, non-B hepatitis, which differs from the above, accounts for 80-90% of hepatitis after transfusion (Lancet 2, 838-841 (1975)) and about 50% of patients Is known as a terrible epidemic that spreads to cirrhosis and hepatocellular carcinoma, and it has only been found that human non-A hepatitis B can infect chimpanzees (Hollinger, FB et al., Intervirology 10 , 60-68 (1978); Bradley, DW et al., J. Med. Virol. 9, 253-269 (1979)), the nature and mechanisms of antigen-antibodies associated with non-A non-B hepatitis have recently been revealed. I didn't lose. The reason for this is that a small number of viruses are present in the blood of non-A hepatitis B patients and there is no information related to the antigens and antibodies of the virus.
그 후 브래들리(Bradley) 등이 NANBH 환자의 혈장을 침팬지에 감염시켜, 간염 혈청을 대량으로 확보하여 바이러스의 분리 및 회수 방법을 확립하였고(Bradley, D.W. et al., Gastroenterology 88, 773-779(1985)) 바이러스의 물리화학적 성질이 규명되어 유전공학 연구를 통한 분자 수준에서의 분석 및 응용의 길이 열리게 되었다.Bradley et al. Infected the plasma of NANBH patients with chimpanzees, secured a large amount of hepatitis serum, and established methods for the isolation and recovery of viruses (Bradley, DW et al., Gastroenterology 88, 773-779 (1985). The physicochemical properties of the virus have been elucidated, opening the way for analysis and application at the molecular level through genetic engineering studies.
츄(Choo)등은 상기 방법으로 얻은 대량의 침팬지 혈청을 이용하여 NANBH 바이러스를 확보한 후, NANBH의 전핵산을 추출하여 부분적인 cDNA를 클로닝(HCPT)하였고, 그 유전자가 약 10,000개의 염기쌍으로 이루어졌다고 추정하였으며(Science 244, 359-362(1989)), 클로닝된 부분적인 유전가 절편을 대장균 및 효모에서 발현시켜 생성된 단백질(5-1-1, C100)이 C형 간염 환자의 혈청으로부터 얻은 항체와 반응함을 증명하였다(Science 244, 362-364(1989)).Cho et al. Obtained the NANBH virus using a large amount of chimpanzee serum obtained by the above method, extracted the whole nucleic acid of NANBH and cloned the partial cDNA (HCPT), and the gene was composed of about 10,000 base pairs. (Science 244, 359-362 (1989)), and proteins (5-1-1, C100) produced by expressing cloned partial hereditary fragments in E. coli and yeast were obtained from serum of hepatitis C patients. Reacted with (Science 244, 362-364 (1989)).
한편 일본 연구팀은 NANBH로 진단된 일본인 혈청으로부터 상기한 방법으로 부분 cDNA를 클로닝하였고(Kubo, Y. et al., Nucleic Acids Res. 17, 10367-10372(1989); Kato, N. et al., Proc. Japan Acid. 65(SerB), 219-223(1990); Kaneko, S. et al., Lancet 335, 976(1990); Takeuchi, K. et al., Gene 91, 287-291(1990); Takeuchi, K. et al., Nucleic Acids Res. 18(15), 4626(1990); Takamixawa, A. et al., J. Virol. 65, 1105-1113(1991)), 그 염기 서열이 침팬지에 감염시킨 후 얻어진 C형 간염 바이러스의 염기 서열과는 상이한 서브 타입(subtype)임을 주장하였다.Meanwhile, the Japanese team cloned partial cDNA from the Japanese sera diagnosed with NANBH by the method described above (Kubo, Y. et al., Nucleic Acids Res. 17, 10367-10372 (1989); Kato, N. et al., Proc. Japan Acid. 65 (SerB), 219-223 (1990); Kaneko, S. et al., Lancet 335, 976 (1990); Takeuchi, K. et al., Gene 91, 287-291 (1990) Takeuchi, K. et al., Nucleic Acids Res. 18 (15), 4626 (1990); Takamixawa, A. et al., J. Virol. 65, 1105-1113 (1991)); It was claimed that the subtype was different from the nucleotide sequence of the hepatitis C virus obtained after infection.
C형 간염 바이러스의 유전자 구조는 플라비바이러스(flavivirus) 및 페스티바이러스(pestivirus)의 유전자 구조와 유사성을 가지며, 이들의 유연관계로 미루어 C형 간염 바이러스의 다단백질(polyprotein)은 아미노 말단으로 부터 핵(core)-외피 1(envelope 1)-외피2/비구조1(E2/NS1)-비구조2(NS2)-비구조3(NS3)-비구조4(NS4)-비구조5 (NS5) 순서로 구성되어 있는 것으로 추정하고 있다(Choo, Q.L., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 2451-2455(1991); Takamizawa, A., et al., J. Virol. 65, 1105-1113(1991); Kato, N., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 6524-6528(1990)).The genetic structure of hepatitis C virus has similarities to those of flavivirus and pestivirus, and due to their flexibility, the polyprotein of hepatitis C virus is nucleus from the amino terminus. (core) -envelope 1-envelope2 / unstructured 1 (E2 / NS1) -unstructured 2 (NS2) -unstructured 3 (NS3) -unstructured 4 (NS4) -unstructured 5 (NS5) (Choo, QL, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 2451-2455 (1991); Takamizawa, A., et al., J. Virol. 65). 1105-1113 (1991); Kato, N., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 6524-6528 (1990)).
외피 1 및 외피 2/비구조 1 단백질은 생체외(in vitro) 실험을 통해 분자량이 각각 33,000, 72,000달톤의 크기를 갖는 당단백질임이 밝혀졌고(Houghton, M., et al., Hepatology 14, 381-388(1991); Hijikata, M., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 5547-5551(1991)), 외피 2/비구조 1 단백질은 플라비바이러스의 비구조 1(NS1) 단백질 및 페스티바이러스의 gp55(소의 바이러스성 설사 바이러스) 또는 gp53(돼지 콜레라 바이러스)과 상당한 구조적 유사성을 가지고 있다(Choo et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 2451-2455(19991)).Envelope 1 and envelope 2 / nonstructural 1 proteins were found in vitro to be glycoproteins with molecular weights of 33,000 and 72,000 daltons (Houghton, M., et al., Hepatology 14, 381). -388 (1991); Hijikata, M., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 5547-5551 (1991)), envelope 2 / non-structural 1 protein is a non-structural 1 ( NS1) Has significant structural similarity to gp55 (bovine viral diarrhea virus) or gp53 (pig cholera virus) of proteins and pestiviruses (Choo et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 2451-2455 ( 19991)).
또한 페스티바이러스의 gp55 또는 gp53 및 플라비바이러스의 NS1은 이들 단백질을 주사하였을 때 보호성항체(neutralizing or protective antibody)를 생성하는 것으로 알려져 있지만 HCV의 외피 당단백질의 경우는 이러한 역할에 대해서 전혀 알려져 있지 않다.In addition, pestivirus gp55 or gp53 and flavivirus NS1 are known to produce protective or protective antibodies when injected with these proteins, but the envelope glycoprotein of HCV is not known for this role. not.
한편 HIV-1 바이러스의 경우, 외피 당단백질인 gp120 내의 초변화 영역인 V3 영역에 대한 항체가 이 바이러스를 중화시킬 수 있는 능력을 갖고 있는 것으로 보고되었다(Gorny et al., J. of Virology 66, 7538-7542(1992)).In the case of the HIV-1 virus, antibodies to the V3 region, a hypervariable region in the envelope glycoprotein gp120, have been reported to have the ability to neutralize the virus (Gorny et al., J. of Virology 66, 7538-7542 (1992).
HCV의 E2/NS1 단백질(gp72)도 아미노 말단부위에 초변화(hypervariable, HV) 영역을 갖고 있는 것으로 밝혀졌으나(Kato et al., BBRC Vol. 189, 119-127(1992)) 그의 성질은 아직 밝혀지지 않았다.The E2 / NS1 protein (gp72) of HCV was also found to have a hypervariable (HV) region at the amino terminus (Kato et al., BBRC Vol. 189, 119-127 (1992)) but its properties are still unknown. I didn't lose.
따라서, 초변화 영역의 여러변종에 대한 뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열 정보는 HCV 감염 기작에 대한 정보를 제공할 수 있으며 장차 백신개발이나 치료약 개발에 상당한 기여를 할것으로 보인다.Therefore, nucleotide sequence and amino acid sequence information of various variants of the hypervariable region can provide information on the mechanism of HCV infection, and will be expected to contribute significantly to vaccine development or drug development in the future.
본 발명의 목적은 제1도 내지 21도의 뉴클레이티드 서열 및 아미노산 서열을 갖는 한국형 C형 간염 바이러스의 초변화 영역의 cDNA 및 그의 절편을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide cDNA and fragments thereof of the hypervariable region of Korean hepatitis C virus having the nucleotide sequence and amino acid sequence of FIGS.
본 발명의 또다른 목적은 상기 cDNA를 포함하는 벡터 및 이로 형질전환된 미생물을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a vector comprising the cDNA and a microorganism transformed therewith.
본 발명의 또다른 목적은 상기 미생물을 배양함으로써 상기 cDNA에 의해 코오드화된 폴리펩티드 또는 그의 절편을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a polypeptide or fragment thereof encoded by the cDNA by culturing the microorganism.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
먼저, 서로 다른 한국인 C형 간염 환자의 혈청으로부터 RNAzol B 방법(Chomczynski et al., Anal. Biochem. 162, 156-159(1987))으로 HCV의 전체 RNA를 추출한 후, 20단위의 리보헥산 분해효소 억제제(RNAse inhibitor; Promega, 2800 Woods Hollow Rd., Madison, W1 53711 U.S.A.)를 함유한 10㎕의 DEPC(Diethylpyrocarbonate) 처리된 증류수에 녹인다.First, the total RNA of HCV was extracted by RNAzol B method (Chomczynski et al., Anal. Biochem. 162, 156-159 (1987)) from serum of different Korean hepatitis C patients, and then 20 units of ribohexane degrading enzyme was extracted. Dissolve in 10 μl of Diethylpyrocarbonate (DEPC) -treated distilled water containing an RNAse inhibitor (Promega, 2800 Woods Hollow Rd., Madison, W1 53711 USA).
상기의 RNA를 역전사 효소의 주형으로하여 cDNA 합성 키트를 사용하여 cDNA를 제조한다. 이때 역전사 효소의 시발체로는 무작위 시발체(5′-NNNNNN-3′, N은 염기 G,A,T,C가 동일 비율로 섞여 있음을 의미함)를, 역전사 효소로는 MMLV 역전사 효소(Molony Murine Leukemia Virus Reverse Transcriptase, MMLV-RT)를, 합성 키트로는 BRL사의 cDNA 합성 키트(cDNA Synthesis Kit; Cat. No. 8267SA)를 사용한다.CDNA is prepared using the cDNA synthesis kit using the RNA as a template for reverse transcriptase. At this time, the primers of the reverse transcriptase are random primers (5′-NNNNNN-3 ′, N means base G, A, T, and C are mixed in equal proportion), and the reverse transcriptase MMLV reverse transcriptase (Molony Murine). Leukemia Virus Reverse Transcriptase (MMLV-RT), and BRL's cDNA Synthesis Kit (Cat. No. 8267SA) are used as a synthesis kit.
한편, 한국인 C형 간염 환자로부터 추출한 한국형 C형 간염 바이러스의 cDNA 단편들에 대한 뉴클레오티드 서열정보(본 출원인이 선출원한 대한민국 특허출원 제92-10039호 참조), 일본형 C형 간염 바이러스의 뉴클레오티드 서열 정보(Kato et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 9524-9528(1990); Takamizawa et al., J. Virol. 65, 1105-1113(1991)) 및 미국형 C형 간염 바이러스의 뉴클레오티드 서열 정보(Choo et al., Science 244, 359-363(1989))로부터 HCV의 E2/NS1 단백질(gp72)을 코딩하는 유전자부위(뉴클레오티드 서열 번호 제1480번 내지 제2529번)중 뉴클레오티드 서열이 비교적 보존된 부분을 선택하여 그에 대응하는 중합효소 연쇄반응용 시발체쌍을 합성한다. 이들 중합 효소 연쇄반응용 시발체들은 클로닝을 용이하게 하기 위하여 5′-말단에 BamHI 인식부위 또는 SalI 인식부위를 각각 가지고 있으며 자동화된 고체상 포스포아미다이트 화학반응(solid phase phosphoamidite chemistry)을 이용하는 DNA 합성기(Applied Biosystems Inc., Model 380 B. U.S.A.)로 합성하여 변성 폴리아크릴아미드 젤에서 전기 영동한 후 C18 컬럼인 SEP-PAK(Waters Inc., U.S.A.)상에서 순수분리 정제한다. 이들 시발체들을 이용하여 상기에서 제조한 한국형 C형 간염바이러스의 cDNA를 주형으로 하여 온도 순환기(Perkin-Elmer Cetus, U.S.A)를 이용하여 95℃, 2분; 55℃, 2분, 72℃, 3분의 온도 순환 프로그램을 40회 반복하는 중합 효소 연쇄 반응으로 cDNA 절편을 증폭한다.Meanwhile, nucleotide sequence information of cDNA fragments of Korean hepatitis C virus extracted from a Korean hepatitis C patient (see Korean Patent Application No. 92-10039, filed by the applicant), and nucleotide sequence information of Japanese hepatitis C virus (Kato et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 9524-9528 (1990); Takamizawa et al., J. Virol. 65, 1105-1113 (1991)) and US hepatitis C virus. From the nucleotide sequence information (Choo et al., Science 244, 359-363 (1989)), the nucleotide sequence of the gene region (nucleotide sequences No. 1480 to 2529) encoding the E2 / NS1 protein (gp72) of HCV A relatively conserved portion is selected to synthesize the corresponding primer pair for the polymerase chain reaction. The primers for the polymerase chain reaction have a BamHI recognition site or SalI recognition site at the 5'-end to facilitate cloning, and a DNA synthesizer using automated solid phase phosphoamidite chemistry. (Applied Biosystems Inc., Model 380 BUSA) synthesized and electrophoresed in a modified polyacrylamide gel and purified by pure separation on C18 column SEP-PAK (Waters Inc., USA). These primers were used as a template for the cDNA of the Korean type hepatitis C virus prepared above, using a temperature circulator (Perkin-Elmer Cetus, U.S.A) at 95 ° C. for 2 minutes; The cDNA fragments are amplified by a polymerase chain reaction of 40 cycles of 55 ° C., 2 minutes, 72 ° C., and 3 minutes of temperature cycling.
HV 영역을 포함하는 E2/NS1 부분을 암호화하는 증폭된 cDNA 절편들을 폴리아크릴아미드 젤 전기영동으로 각각 분리하여 제한효소 BamHi 및 SalI로 절단한다. 절단된 cDNA 절편들을 뉴클레오티드 서열 결정용 벡터 M13mp18(New England Biolabs, Cat. #408)에 클로닝(Maniatis et al., Molecular Cloning, pp51-53, A Laboratory Mannual, Cold Spring Harbor Laboratory(1982))한 후 생거의 디데옥시 방법(Sanger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 74, 5463(1977))에 따라 뉴클레오티드 서열을 결정한다(제1도 내지 제21도 참조).Amplified cDNA fragments encoding the E2 / NS1 moiety comprising the HV region are separated by polyacrylamide gel electrophoresis and cleaved with restriction enzymes BamHi and SalI, respectively. The cleaved cDNA fragments were cloned into nucleotide sequencing vector M13mp18 (New England Biolabs, Cat. # 408) (Maniatis et al., Molecular Cloning, pp 51-53, A Laboratory Mannual, Cold Spring Harbor Laboratory (1982)). Nucleotide sequences are determined according to Sanger's dideoxy method (Sanger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 74, 5463 (1977)) (see FIGS. 1 to 21).
결정된 뉴클레오티드 서열로부터 유추한 아미노산 서열을 서로 비교해 보면 HCV 유전자에 코오드화된 전체 아미노산 서열을 기준으로 384번째 아미노산부터 410번째 아미노산(“초변화 영역”)까지는 상당한 변화를 보이고 있으며(제22도 참조) 그외의 영역은 비교적 보존됨을 알 수 있다. 초변화 영역내에서도 특히 385번째의 트레오닌, 386번째의 양성전기를 띠는 아미노산(아르기닌, 히스티딘), 389번째의 글리신, 390번째의 글리신, 402번째의 루이신, 403번째의 페닐알라닌, 404번째의 트레오닌 및 세린, 406번째의 글리신 및 409번째의 글루타민은 80% 이상의 높은 보존율을 나타내며, 387번째의 트레오닌, 388번째의 트레오닌, 392번째의 알라닌, 393번째의 알라닌, 394번째의 양성전기를 띠는 아미노산(아르기닌, 히스티딘), 395번째의 트레오닌 및 세린, 396번째의 트레오닌, 398번째의 글리신, 399번째의 루이신, 400번째의 트레오닌, 401번째의 세린, 407번째의 프롤린, 및 410번째의 라이신 및 아르기닌은 50% 이상의 보존율을 나타낸다.Comparing the amino acid sequences inferred from the determined nucleotide sequences shows significant changes from the 384th amino acid to the 410th amino acid (“hyperchange region”), based on the total amino acid sequence encoded in the HCV gene (see also Figure 22). It can be seen that other areas are relatively preserved. Even in the hyperchange domain, the 385 th threonine, the 386 th positive amino acid (arginine, histidine), the 389 th glycine, the 390 th glycine, the 402 leucine, the 403 th phenylalanine, the 404 th threonine And serine, 406th glycine, and 409th glutamine, have a high retention rate of 80% or more, with 387th threonine, 388th threonine, 392th alanine, 393th alanine, 394th positive electric amino acid. (Arginine, histidine), 395th threonine and serine, 396th threonine, 398th glycine, 399th leucine, 400th threonine, 401th serine, 407th proline, and 410th lysine and Arginine exhibits a retention rate of at least 50%.
상기 초변화 영역을 포함하는 폴리펩티드는 이를 코오드화하는 뉴클레오티드 서열을 갖는 DNA를 당 분야에 잘 공지된 적당한 원핵 또는 진핵 발현벡터에 발현 가능하게 삽입함으로써 발현시킬 수 있다(Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press, USA(1989)).A polypeptide comprising the hypervariable region can be expressed by inserting DNA having a nucleotide sequence encoding the same into a suitable prokaryotic or eukaryotic expression vector well known in the art (Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press, USA (1989).
발현은 바람직하게는 상기 발현벡터를 작동가능하게 하는 숙주세포로서 대장균 예를들어, 대장균 BL21(DE3), 대장균 JM109(DE3), 대장균 NM522, 또는 효모, 예들들어, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 사카로마이세스 다이아스타티커스(Saccharomyces diastaticus) 등에서 수행될 수 있다.The expression is preferably E. coli, eg, E. coli BL21 (DE3), E. coli JM109 (DE3), E. coli NM522, or yeast, e.g. Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces cerevisiae), Saccharomyces diastaticus and the like.
대장균 및 효모에서의 발현을 위해 사용될 수 있는 적당한 벡터들은 샘브룩 등의 문헌(상동) 및 피어스(Fiers)등의 논문(“Proced. 8th Int. Biotechnology Symposium”, Soc. Frac. de Microbiol., Paris, (Durand et al., eds.), pp. 680-697(1988))에 언급되어 있다.Suitable vectors that can be used for expression in E. coli and yeast are described in Sambrook et al. (Homologous) and in Fiers et al. (“Proced. 8th Int. Biotechnology Symposium”, Soc. Frac. De Microbiol., Paris , Durand et al., Eds., Pp. 680-697 (1988).
상술한 벡터에 의한 숙주세포의 형질전환은 통상적인 방법중 어느 하나에 의해 수행될 수 있다(Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual(1989)). 대장균을 형질전환시킬 경우, DNA를 흡수할 수 있는 콤페턴트 세포를 준비하고, 이어서 공지된 CaCl2방법에 따라 처리한다. 형질전환은 또한 숙주 세포의 원형질체(protoplast)를 형성한 후 또는 당 분야에 공지되고 샘브룩(Sambrook) 등의 문헌(상동)에 기술된 바와 같은 다른 방법에 의해서도 역시 수행될 수 있다.Transformation of host cells by the vector described above can be carried out by any of the conventional methods (Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual (1989)). When transforming Escherichia coli, competent cells capable of absorbing DNA are prepared and then treated according to known CaCl 2 methods. Transformation can also be carried out after forming the protoplasts of the host cells or by other methods as known in the art and described in Sambrook et al. (Homologous).
일반적으로, 목적 발현벡터를 함유하는 숙주 미생물을 상기 DNA의 발현을 가능하게 하는 조건에서 배양함으로써 상기 폴리펩티드를 제조할 수 있다.In general, the polypeptide can be prepared by culturing a host microorganism containing the desired expression vector under conditions enabling the expression of the DNA.
형질전환된 숙주 세포에서 발현된 상기 폴리펩티드는 세포배양물로부터 또는 세포의 파쇄후에 및/또는 예를 들어, 황산 암모늄을 사용한 침전, 투석, 한외여과, 겔여과 또는 이온-교환 크로마토그래피, 겔 전기영동, 등전점 집중, 면역 친화성 크로마토그래피와 같은 친화성 크로마토그래피, HPLC 등과 같은 단백질 화학계에 공지된 어떤 적합한 방법에 의해 추출함으로써 회수될 수 있다.The polypeptide expressed in the transformed host cell can be precipitated from the cell culture or after cell disruption and / or precipitation, dialysis, ultrafiltration, gel filtration or ion-exchange chromatography, gel electrophoresis, for example with ammonium sulfate. Can be recovered by extraction by any suitable method known in the protein chemistry system, such as isoelectric point concentration, affinity chromatography, such as immunoaffinity chromatography, HPLC, and the like.
또한, 이러한 폴리펩티드는 HCV에 대한 유용한 항원으로, 진단시약 또는 백신으로 사용하거나, 이들 항원들에 대한 단일 클론성 항체 또는 다중 클론성 항체를 제조할 수 있으며, 이 항체들을 C형 간염 환자의 혈청에서 HCV 항원을 검출하는데 사용함으로써 HCV의 진단에 크게 공헌할 수 있다.In addition, such polypeptides are useful antigens for HCV, can be used as diagnostic reagents or vaccines, or can be used to prepare monoclonal or polyclonal antibodies against these antigens, which can be used in the serum of hepatitis C patients. Use in detecting HCV antigens can greatly contribute to the diagnosis of HCV.
상기의 cDNA 절편들을 함유하는 함유하는 M13 파아지군(M13mp18-LBC-HV)은 1993년 4월 21일자로 ATCC에 기탁 번호 ATCC75448로 기탁되었다.The M13 phage group containing the cDNA fragments (M13mp18-LBC-HV) was deposited with the ATCC on accession number ATCC75448 as of April 21, 1993.
이하, 본 발명은 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐이고, 발명의 범위를 제한하지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples. The following examples merely illustrate the invention and do not limit the scope of the invention.
하기 실시예에서 사용된 실험 방법 및 과정은 특별한 언급이 없는 한 다음의 참조예 1)-4)에 따라 실시하였다.Experimental methods and procedures used in the following examples were carried out according to the following Reference Examples 1) -4) unless otherwise specified.
[참조예 1) 제한효소를 사용한 DNA의 절단]Reference Example 1 Cleavage of DNA Using Restriction Enzymes
멸균된 1.5㎖ 에펜돌프 튜브에 제한 효소와 반응 완충 용액을 50㎕ 내지 100㎕의 반응 부피가 되도록 넣고 37℃에서 1 내지 2시간동안 반응시켰다. 반응이 완료된 후, 제한 효소를 불활성화하기 위해 65℃에서 15분간 열처리하고, 내열성인 제한 효소에 대해서는 페놀 추출 및 에탄올 침전법을 사용하였다. 사용된 제한 효소와 반응 완충용액은 뉴 잉글랜드 바이오랩스사(New England Biolabs, Ma, USA)로부터 구입하였다. 10배 반응 완충용액의 조성은 다음과 같다.A restriction enzyme and a reaction buffer solution were added to a sterile 1.5 ml eppendorf tube to a reaction volume of 50 µl to 100 µl and reacted at 37 ° C. for 1 to 2 hours. After the reaction was completed, heat treatment was performed at 65 ° C. for 15 minutes to inactivate the restriction enzyme, and phenol extraction and ethanol precipitation were used for the restriction enzyme which was heat resistant. Restriction enzymes and reaction buffers used were purchased from New England Biolabs, Ma, USA. The composition of the 10-fold reaction buffer is as follows.
10배 NEB 완충용액 1: 100mM 비스 트리스 프로판-HCl, 100mM MgCl2,10-fold NEB buffer 1: 100 mM bis tris propane-HCl, 100 mM MgCl 2 ,
10mM 디티오트레이톨(dithiothreitol, DTT), pH 7.010 mM dithiothreitol (DTT), pH 7.0
10배 NEB 완충용액 2: 100mM 트리스-HCl, 100mM MgCl2, 500mM NaCl,10-fold NEB buffer 2: 100 mM Tris-HCl, 100 mM MgCl 2 , 500 mM NaCl,
10mM DTT, pH 7.010 mM DTT, pH 7.0
10배 NEB 완충용액 3: 100mM 트리스-HCl, 100mM MgCl2, 1000mM NaCl,10-fold NEB buffer 3: 100 mM Tris-HCl, 100 mM MgCl 2 , 1000 mM NaCl,
10mM DTT, pH 7.010 mM DTT, pH 7.0
10배 NEB 완충용액 4: 200mM 트리스-아세테이트, 100mM 마그네슘10x NEB buffer 4: 200 mM tris-acetate, 100 mM magnesium
아세테이트, 500mM 칼륨 아세테이트, 10mM DTT,Acetate, 500mM potassium acetate, 10mM DTT,
pH 7.0pH 7.0
[참조예 2) 페놀 추출 및 에탄올 침전]Reference Example 2 Phenol Extraction and Ethanol Precipitation
페놀 추출은 제한효소 반응이 완료된 후 제한 효소를 불활성화시키거나 핵산을 추출할때 사용하였다. 페놀은 10mM 트리스-HCl(pH8.0), 1mM EDTA 용액으로 포화시킨 후 사용하였다.Phenol extraction was used to deactivate the restriction enzyme or extract the nucleic acid after the restriction enzyme reaction was completed. Phenol was used after saturation with 10 mM Tris-HCl (pH 8.0), 1 mM EDTA solution.
시료와 페놀을 1:1(v/v)의 비율로 섞은 후 강하게 흔들어 혼합한 다음 원심분리(15,000xG, 5분)시켜 상층액을 새튜브로 옮겼다. 동일 과정을 3회 반복한 후, 동일 부피의 클로로포름 용액(클로로포름과 이소부탄올 비율 24:1(v/v))으로 상층액을 추출하여 0.1 부피의 3M 나트륨 아세테이트와 2.5 부피의 100% 에탄올을 가하였다. 이를 -70℃에서 30분간 또는 -20℃에서 약 12시간이상 정치한 후 원심분리(15,000xG, 20분, 4℃)화여 핵산을 침전시켰다.The sample and phenol were mixed at a ratio of 1: 1 (v / v) and then shaken vigorously, followed by centrifugation (15,000 × G, 5 minutes) to transfer the supernatant to a new tube. The same procedure was repeated three times, followed by extracting the supernatant with an equal volume of chloroform solution (chloroform to isobutanol ratio 24: 1 (v / v)), adding 0.1 volume of 3M sodium acetate and 2.5 volume of 100% ethanol. It was. After standing at −70 ° C. for 30 minutes or at −20 ° C. for at least about 12 hours, the resultant was centrifuged (15,000 × G, 20 minutes, 4 ° C.) to precipitate nucleic acid.
[참조예 3) 연결 반응(ligation)]Reference Example 3 Ligation
연결 효소로서 T4 DNA 리가제(T4 DNA ligase, New England Biolabs, Inc.) 및 10배 연결 완충용액(0.5M 트리스-HCl, pH7.8, 0.1M MgCl2, 0.2M 디티오트레이톨, 10mM ATP, 0.5㎎/㎖ BSA)을 사용하여 연결 반응을 수행하였다. 보통 20㎕ 부피에서 10단위체의 연결 효소를 사용하여, 16℃에서 적어도 2시간이상 반응시켰고, 반응이 완료된 후 65℃에서 15분간 가열하여 연결효소를 불활성화시켰다.T4 DNA ligase (T4 DNA ligase, New England Biolabs, Inc.) and 10-fold ligation buffer (0.5M Tris-HCl, pH7.8, 0.1M MgCl 2 , 0.2M dithiothreitol, 10 mM ATP) , 0.5 mg / ml BSA) was used to perform the ligation reaction. Usually, the reaction was performed at 16 ° C. for at least 2 hours using 10 unit ligation enzyme in a volume of 20 μl. After completion of the reaction, the ligation enzyme was inactivated by heating at 65 ° C. for 15 minutes.
[참조예 4) 대장균 형질전환]Reference Example 4 E. coli Transformation
대장균 숙주 세포 JM101(ATCC 33876)을 100㎖의 액체 LB배지(1% 박토트립톤, 0.5% 박토 효모 추출물, 0.5% 염화나트륨)에 접종한 후 650㎚에서의 흡광도(O.D.) 값이 0.25 내지 0.5에 달할 때까지 37℃에서 배양하였다. 그후 원심분리(2,500xG, 10분)에 의해 세포를 분리한 후 50㎖의 0.1M MgCl2를 가하고 세척하고 이를 다시 원심분리(2,500xG, 10분)하고 여기에 50㎖의 0.1M CaCl2, 0.05M MgCl2용액을 가하여 얼음위에서 30분간 정치시켰다. 이를 다시 원심분리(2,500xG, 10분)하여 동일용액(0.1M CaCl2, 0.05M MgCl2) 5㎖에 균일하게 분산시켰다. 위에서 사용한 모든 용액 및 용기는 0℃에서 냉각시켜 사용하였다. 상기에서 얻은 용액 0.2㎖에 연결 반응 용액 10㎕를 가하여 0℃에서 40분간 정치시킨 후 42℃에서 1분동안 열처리 하였다. 이를 2.0㎖의 액체 LB 배지에 가하여 37℃에서 1시간동안 배양한 후 상기 배양액을 50㎍/㎖ 암피실린을 함유하는 고체 LB 배지상에 도말한 후 37℃에서 하룻밤동안 배양하였다. M13 벡터 DNA는 열처리 한 후 100㎕의 대장균 JM101 세포, 15㎕의 100mM IPTG(isopropyl-β-D-thiogalactoside), 25㎕의 4% X-Gal(5-bromo-4-chloro-indolyl-β-D-galactoside) 및 48℃로 미리 데워놓은 3㎖의 2배 연성 고체 YT 배지(1% NaCl, 1% 효모 추출물, 1.6% 박토 트립톤, 0.7% 박토 아가)를 가하여 잘 섞어준 후 2배 고체 YT 배지(1% NaCl, 1% 효모 추출물, 1.6% 박토 트립톤, 1.5% 박토아가)위에 도말하였다.E. coli host cell JM101 (ATCC 33876) was inoculated into 100 ml of liquid LB medium (1% bactotrypton, 0.5% bacterium yeast extract, 0.5% sodium chloride) and the absorbance (OD) value at 650 nm was 0.25-0.5. Incubated at 37 ° C until reached. Cells were then separated by centrifugation (2,500 × G, 10 minutes), and then 50 ml of 0.1 M MgCl 2 was added and washed, followed by centrifugation (2,500 × G, 10 minutes) and 50 ml of 0.1 M CaCl 2 , 0.05M MgCl 2 solution was added and allowed to stand on ice for 30 minutes. This was again centrifuged (2,500 × G, 10 minutes) and uniformly dispersed in 5 ml of the same solution (0.1M CaCl 2 , 0.05M MgCl 2 ). All solutions and vessels used above were used after cooling at 0 ° C. 10 μl of the coupling reaction solution was added to 0.2 ml of the solution obtained above, and the mixture was left at 0 ° C. for 40 minutes and then heat-treated at 42 ° C. for 1 minute. This was added to 2.0 ml of liquid LB medium and incubated at 37 ° C. for 1 hour, and the culture solution was plated on solid LB medium containing 50 μg / ml ampicillin and then incubated at 37 ° C. overnight. M13 vector DNA was subjected to heat treatment after 100 μl of E. coli JM101 cells, 15 μl of 100 mM IPTG (isopropyl-β-D-thiogalactoside), 25 μl of 4% X-Gal (5-bromo-4-chloro-indolyl-β- D-galactoside) and 3 ml 2-fold soft solid YT medium (1% NaCl, 1% yeast extract, 1.6% bacto tryptone, 0.7% bacto agar) preheated to 48 ° C. Plated on YT medium (1% NaCl, 1% yeast extract, 1.6% bacto tryptone, 1.5% bactoagar).
[실시예 1. cDNA의 제조]Example 1. Preparation of cDNA
[1-1) HCV RNA의 분리][1-1) Isolation of HCV RNA]
HCV가 PCR에 의해서 확인된 21명의 한국인 만성 C형 간염환자의 혈청(시료 A, 시료 A1, 시료 B, 시료 23, 시료 6, 시료 27B, 시료 H1, 시료 H4, 시료 H5, 시료 H6, 시료 H12, 시료 H19, 시료 H28, 시료 H34, 시료 HC6, 시료 L14, 시료 F1, 시료 F2, 시료 F3, 시료 I3, 및 시료 I20) 각각 100㎕에 300㎕의 RNAzol B(Cinna/Biotecx; P.O. Box 1421, Friendswood, Texas U.S.A.)를 가하여 세포를 용해시켰다. 세포가 용해된 후 150㎕의 클로로포름을 가하고 15초간 강하게 흔들어 준 다음 얼음위에 5분간 정치시키고 원심분리(12,000xG, 4℃, 15분)하였다. 시료가 두층으로 갈라지면 그중 상층액을 수거하여 동일 부피의 이소프로판올(isopropanol)을 가하고 4℃에서 15분간 정치시킨 후 다시 원심분리(12,000xG, 4℃, 15분)하여 RNA를 침전시켰다. 침전된 RNA를 20 단위의 리보헥산 분해효소 억제제(Promega)를 함유한 10㎕의 DEPC(diethylpyrocarbonate) 처리된 증류수에 용존시킨 후 즉시 cDNA를 합성하는데 사용하였다. 시료 A, 시료 A1, 시료 B, 시료 23, 시료 6, 시료 27B, 시료 H1, 시료 H4, 시료 H5, 시료 H6, 시료 H12, 시료 H19, 시료 H28, 시료 H34, 시료 HC6, 시료 L14, 시료 F1, 시료 F2, 시료 F3, 시료 I3, 및 시료 I20으로부터 추출된 HCV RNA를 각각 RNA-A, RNA-A1, RNA-B, RNA-23, RNA-6, RNA-27B, RNA-H1, RNA-H4, RNA-H5, RNA-H6, RNA-H12, RNA-H19, RNA-H28, RNA-H34, RNA-HC6, RNA-L14, RNA-F1, RNA-F2, RNA-F3, RNA-I3 및 RNA-I20으로 명명하였다.Serum of 21 Korean chronic hepatitis C patients with HCV identified by PCR (Sample A, Sample A1, Sample B, Sample 23, Sample 6, Sample 27B, Sample H1, Sample H4, Sample H5, Sample H6, Sample H12) , 300 μl of RNAzol B (Cinna / Biotecx; PO Box 1421, 100 μl of sample H19, sample H28, sample H34, sample HC6, sample L14, sample F1, sample F2, sample F3, sample I3, and sample I20). Friendswood, Texas USA) was added to lyse the cells. After the cells were lysed, 150 μl of chloroform was added, shaken vigorously for 15 seconds, then left on ice for 5 minutes, and centrifuged (12,000 × G, 4 ° C., 15 minutes). When the sample was divided into two layers, the supernatant was collected, the same volume of isopropanol was added, the mixture was allowed to stand at 4 ° C for 15 minutes, and centrifuged again (12,000xG, 4 ° C, 15 minutes) to precipitate RNA. The precipitated RNA was dissolved in 10 μl of diethylpyrocarbonate (DEPC) -treated distilled water containing 20 units of ribohexane degrading enzyme inhibitor (Promega) and immediately used to synthesize cDNA. Sample A, Sample A1, Sample B, Sample 23, Sample 6, Sample 27B, Sample H1, Sample H4, Sample H5, Sample H6, Sample H12, Sample H19, Sample H28, Sample H34, Sample HC6, Sample L14, and Sample F1 , HCV RNA extracted from Sample F2, Sample F3, Sample I3, and Sample I20 were respectively prepared as RNA-A, RNA-A1, RNA-B, RNA-23, RNA-6, RNA-27B, RNA-H1, RNA- H4, RNA-H5, RNA-H6, RNA-H12, RNA-H19, RNA-H28, RNA-H34, RNA-HC6, RNA-L14, RNA-F1, RNA-F2, RNA-F3, RNA-I3 and It was named RNA-I20.
[1-2) cDNA의 제조][1-2) Preparation of cDNA]
실시예 1-1)에서 얻은 3-4㎕의 RNA들을 MMLV 역전사효소의 주형으로 하여, BRL사(P.O. Box 6009, Gaithersburg, Md 20877 U.S.A)의 cDNA 합성 키트(cDNA Synthesis Kit, Cat. No. 8267SA)를 사용하여 cDNA를 제조하였다. 이때 역전사효소의 시발체로는 무작위 시발체(5′-NNNNNN-3′, N은 염기 G,A,T,C가 동일한 비율로 섞여있음을 의미함)를 사용하였다. 첫번째 cDNA 단선을 합성하기 위해 실시예 1-1)에서 얻은 3-4㎕의 RNA 용액에 0.5㎕의 0.1M CH3HgOH를 가하고 상온에서 10분간 방치시켜 RNA의 2차 구조를 풀어준 다음, 1㎕의 1M 베타머캅토에탄올을 가하여 5분간 반응시켰다. 여기에 5㎕의 역전사 효소 반응용액(250mM 트리스-HCl, pH 8.3, 375mM KCl, 15mM MgCl2, 5mM 디티오트레이톨, 1.25㎕의 10mM dNTP(dATP, dGTP, dTTP, dCTP), 1㎕의 무작위 시발체(1.0g/㎕) 및 1.0㎕의 RNase 억제제(1U/㎕, Promega, U.S.A.)에 총부피가 25㎕가 되도록 DEPC(diethylpyrocarbonate) 처리된 증류수를 가한 다음 잘 교반시키고, 상온에서 10분간 방치시켜 RNA 주형과 시발체가 잘 붙게 하였다. 여기에 1.25㎕의 슈퍼스크립트(superscript) H-역전사 효소(18U/㎕; BRL사)를 가하여 37℃에서 1시간 반응시켜 cDNA 나선을 합성하였다. 합성된 cDNA를 각각 cDNA-A, cDNA-A1, cDNA-B, cDNA-23, cDNA-6, cDNA-27B, cDNA-H1, cDNA-H4, cDNA-H5, cDNA-H6, cDNA-H12, cDNA-H19, cDNA-28, cDNA-H34, cDNA-HC6, cDNA-L14, cDNA-F1, cDNA-F2, cDNA-F3, cDNA-I3 및 cDNA-I20으로 명명하였다.3-4 μl of RNAs obtained in Example 1-1 were used as a template for MMLV reverse transcriptase, and cDNA Synthesis Kit (cDNA Synthesis Kit, Cat.No. 8267SA) of BRL (PO Box 6009, Gaithersburg, Md 20877 USA) CDNA was prepared. At this time, as a primer of the reverse transcriptase, random primers (5′-NNNNNN-3 ′, N means base G, A, T, and C are mixed in the same ratio) were used. To synthesize the first cDNA disconnection, 0.5 µl of 0.1M CH 3 HgOH was added to 3-4 µl of the RNA solution obtained in Example 1-1), and left at room temperature for 10 minutes to release the secondary structure of RNA. 1 μl of 1M betamercaptoethanol was added and allowed to react for 5 minutes. 5 μl reverse transcriptase reaction solution (250 mM Tris-HCl, pH 8.3, 375 mM KCl, 15 mM MgCl 2 , 5 mM dithiothreitol, 1.25 μl of 10 mM dNTP (dATP, dGTP, dTTP, dCTP), 1 μl of random DEPC (diethylpyrocarbonate) -treated distilled water was added to the primer (1.0 g / μl) and 1.0 μl of the RNase inhibitor (1 U / μl, Promega, USA) so that the total volume was 25 μl. The RNA template and the primer were attached to each other, and 1.25 μl of superscript H - reverse transcriptase (18 U / μl; BRL) was added and reacted at 37 ° C. for 1 hour to synthesize cDNA helix. CDNA-A, cDNA-A1, cDNA-B, cDNA-23, cDNA-6, cDNA-27B, cDNA-H1, cDNA-H4, cDNA-H5, cDNA-H6, cDNA-H12, cDNA-H19, cDNA, respectively -28, cDNA-H34, cDNA-HC6, cDNA-L14, cDNA-F1, cDNA-F2, cDNA-F3, cDNA-I3 and cDNA-I20.
[실시예 2. 중합효소 연쇄반응에 의한 HCV의 cDNA 증폭][Example 2. cDNA Amplification of HCV by Polymerase Chain Reaction]
[2-1) 시발체의 고안][2-1) Design of Primer]
HV 영역의 HCV cDNA를 증폭하기 위해서, 기존에 발표된 일본형 C형 간염 바이러스의 뉴클레오티드 서열 정보(Kato et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 9524-9528(1990); Takamizawa et al., J. Virol. 65, 1105-1113(1991)), 미국형 C형 간염 바이러스의 뉴클레오티드 서열 정보(Choo et al., Science 244, 359-363(1989)) 및 한국형 C형 간염 바이러스의 뉴클레오티드 서열 정보(본 출원인의 선행 한국 특허출원 제92-10039호)를 참조로하여 뉴클레오티드 서열이 비교적 보존된 부분을 선택하여 다음과 같은 PCR용 시발체 쌍을 고안하였다. 제조된 시발체의 뉴클레오티드 서열 및 위치는 선출원한 특허출원 제92-10039호에 기술한 KHCV-LBC1의 뉴클레오티드 서열을 기준으로 한 것이다.In order to amplify HCV cDNA in the HV region, nucleotide sequence information of a previously published Japanese hepatitis C virus (Kato et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 9524-9528 (1990); Takamizawa et al., J. Virol. 65, 1105-1113 (1991)), nucleotide sequence information of US hepatitis C virus (Choo et al., Science 244, 359-363 (1989)) and Korean hepatitis C virus With reference to the nucleotide sequence information (prior Korean patent application No. 92-10039 of the applicant), the nucleotide sequence was relatively selected and the following primer pairs for PCR were devised. The nucleotide sequence and position of the prepared primers are based on the nucleotide sequence of KHCV-LBC1 described in patent application No. 92-10039.
HVBAM 5′-GGTCACCGGATCCATGGCCTGGGATATGATGATGAA-3′HVBAM 5′-GGTCACCGGATCCATGGCCTGGGATATGATGATGAA-3 ′
이 시발체는 5′ 말단에 제한효소 BamHI 인식부위를 가지며 KHCV-LBC1의 1294번째 뉴클레오티드 부터 1316번째 뉴클레오티드를 포함하는 윗가닥 뉴클레오티드 서열에 해당한다.This primer has a restriction enzyme BamHI recognition site at the 5 'end and corresponds to the upper strand nucleotide sequence containing the 1294th to 1316th nucleotides of KHCV-LBC1.
HVSAL 5′-CCGTCGACATTCATCCATGTACAACCGAACCA-3′HVSAL 5′-CCGTCGACATTCATCCATGTACAACCGAACCA-3 ′
이 시발체는 5′ 말단에 제한효소 SalI 인식부위를 가지며 KHCV-LBC1의 2010번째 뉴클레오티드부터 1987번째 뉴클레오티드를 포함하는 아랫가닥 뉴클레오티드 서열에 해당한다.This primer has a restriction enzyme SalI recognition site at the 5 'end and corresponds to the lower strand nucleotide sequence containing the 2010 to 1987 nucleotides of KHCV-LBC1.
위와 같이 고안된 시발체들은 자동화된 고체상 포스포아미다이트 화학반응(solid phase phosphoamidite chemistry)을 이용하는 DNA 합성기(Applied Biosystems, Inc., model 380 B, U.S.A.)로 합성한 후, 변성 폴리아크릴아미드 젤(2M 우레아, 12% 아크릴아미드: 비스(29:1, w/w), 50mM 트리스, 50mM 붕산, 1mM EDTA-Na)을 이용한 전기 영동으로 분리하였다. 이를 C18 컬럼인 SEP-PAK(Waters Inc., U.S.A.)에 부착시킨 후 50%:50%의 아세토니트릴:물 혼합액으로 용출하여 순수 정제하였고, 260㎚에서 흡광도를 측정하여 농도를 결정하였다.The primers designed as above were synthesized by a DNA synthesizer (Applied Biosystems, Inc., model 380 B, USA) using an automated solid phase phosphoamidite chemistry, and then modified polyacrylamide gel (2M). Urea, 12% acrylamide: separated by electrophoresis using bis (29: 1, w / w), 50 mM Tris, 50 mM boric acid, 1 mM EDTA-Na. It was attached to C18 column SEP-PAK (Waters Inc., U.S.A.), eluted with 50%: 50% acetonitrile: water mixture, and purified purely. The concentration was determined by measuring absorbance at 260 nm.
[2-2) 중합효소 연쇄 반응(PCR)][2-2) Polymerase Chain Reaction (PCR)]
PCR 반응은 다음과 같이 실시하였다. 주형으로 1-2)에서 얻은 HCV cDNA 5㎕, 10㎕의 10배 농도 Taq 중합효소 완충 용액(10mM 트리스-Cl pH8.3, 500mM KCl, 15mM MgCl2, 0.1%(w/v) 젤라틴), 10㎕의 dNTP 혼합액(dGTP, dATP, dTTP, dCTP가 각각 1.25mM), 시발체 HVBAM 및 시발체 HVSAL 각각 0.2㎍씩, 1㎕(2.5 단위)의 AmpliTaq DNA 중합효소(Perkin Elmer Cetus, U.S.A.)에 증류수를 가하여 총부피를 100㎕로 하였다. 여기에 용액의 증발을 막기위해 50㎕의 미네랄 오일을 첨가하였다. 온도 순환기(Thermer Cycler; Perkin-Elmer Cetus, U.S.A.)를 이용하였으며 순환 프로그램은 95℃, 2분; 55℃, 2분; 72℃, 3분간의 순환을 40회 내지 45회 반복하였다. 반응후 중합효소를 제거하기 위하여 반응 혼합물에 동일부피의 페놀/클로로포름(phenol/chloroform)을 넣고 잘 섞은 후 원심분리하였다. 상층액을 새 튜브에 옮기고 1/10 부피의 3M 나트륨 아세테이트, 2.5배 부피의 100% 에탄올을 넣고 혼합한 후 원심 분리하여 증폭된 이중 나선 헥산을 얻었으며 이들을 20㎕의 TE 완충액(10mM 트리스-HCl, pH 7.5, 1mM EDTA)에 녹인 후 다음 실험에 이용하였다.PCR reaction was carried out as follows. 5 μl of HCV cDNA obtained in 1-2) as a template, 10 μl of 10-fold concentration Taq polymerase buffer solution (10 mM Tris-Cl pH8.3, 500 mM KCl, 15 mM MgCl 2 , 0.1% (w / v) gelatin), Distilled water was added to 10 μl of dNTP mixture (1.25 mM of dGTP, dATP, dTTP, dCTP, 0.2 μg each of starting HVBAM and starting HVSAL) and 1 μl (2.5 units) of AmpliTaq DNA polymerase (Perkin Elmer Cetus, USA). The total volume was added to 100 µl. To this was added 50 μl of mineral oil to prevent evaporation of the solution. A temperature cycler (Thermer Cycler; Perkin-Elmer Cetus, USA) was used and the cycle program was 95 ° C., 2 minutes; 55 ° C., 2 minutes; The cycle of 72 ° C., 3 minutes was repeated 40 to 45 times. In order to remove the polymerase after the reaction, the same volume of phenol / chloroform was added to the reaction mixture, the mixture was mixed well, and centrifuged. The supernatant was transferred to a new tube, mixed with 1/10 volume of 3M sodium acetate, 2.5 times volume of 100% ethanol, and centrifuged to obtain amplified double helix hexane, which was added to 20 μl of TE buffer (10 mM Tris-HCl). , pH 7.5, 1mM EDTA) was used in the next experiment.
증폭된 cDNA들을 각각 절편 HV-A, HV-A1, HV-B, HV-23, HV-6, HV-27B, HV-H1, HV-H4, HV-H5, HV-H6, HV-H12, HV-H19, HV-H28, HV-H34, HV-HC6, HV-L14, HV-F1, HV-F2, HV-F3, HV-I3 및 HV- I20으로 명명하였다.The amplified cDNAs were divided into fragments HV-A, HV-A1, HV-B, HV-23, HV-6, HV-27B, HV-H1, HV-H4, HV-H5, HV-H6, HV-H12, HV-H19, HV-H28, HV-H34, HV-HC6, HV-L14, HV-F1, HV-F2, HV-F3, HV-I3 and HV-I20.
이와 같이 증폭된 cDNA들을 각각 폴리아크릴아미드 젤 전기영동법으로 분리하고 참조예 1에서와 같은 방법으로 제한효소 BamHI과 SalI로 절단하였다.The amplified cDNAs were separated by polyacrylamide gel electrophoresis, respectively, and digested with restriction enzymes BamHI and SalI in the same manner as in Reference Example 1.
절단된 cDNA들을 M13mp18에 클로닝한 후 생거의 디데옥시 방법에 따라 뉴클레오티드 서열을 결정하였으며 이로부터 아미노산 서열을 유추하였다(제1도 내지 제21도 참조). 유추된 아미노산 서열을 서로 비교한 결과 384번째 아미노산부터 410번째 아미노산까지는 상당한 변화를 보이고 있으며(제22도 참조) 그외의 지역은 비교적 보존되었다. 제22도에서 아미노산 서열의 비교는 316번째 아미노산부터 420번째 아미노산까지이며, 이들의 공통(consensus) 아미노산 서열(이는 가장 빈번히 나오는 아미노산 서열을 의미한다)은 YYSMVGNWAKVLIVMLLFAGVDGTTHTTGGTAARTTSGLTSLFSPGPAQKIQLINTNGSW이며, 특히 초변화영역(384번째 아미노산부터 410번째 아미노산)의 공통 아미노산 서열은 TTHTTGGTAARTTSGLTSLFSPGPAQK이다. “-”은 공통 아미노산과 동일한 아미노산을 나타내며 “/”은 삭제(deletion)된 아미노산을 나타낸다.After cleavage of the cleaved cDNAs to M13mp18, the nucleotide sequence was determined according to Sanger's dideoxy method and the amino acid sequence was inferred therefrom (see FIGS. 1 to 21). Comparison of the inferred amino acid sequences showed significant changes from the 384th amino acid to the 410th amino acid (see FIG. 22) and the other regions were relatively conserved. The comparison of amino acid sequences in FIG. 22 is from 316 th amino acid to 420 th amino acid, and their consensus amino acid sequence (which means the most frequently occurring amino acid sequence) is YYSMVGNWAKVLIVMLLFAGVDGTTHTTGGTAARTTSGLTSLFSPGPAQKIQLINTNGSW, in particular the hyperchange region (384 th amino acid). Consensus amino acid sequence from 410th amino acid) is TTHTTGGTAARTTSGLTSLFSPGPAQK. "-" Represents the same amino acid as the common amino acid and "/" represents the deleted amino acid.
제22도로 부터 본 발명에서 밝혀낸 21개의 서로 다른 클론과 KHCV-LBC1의 총 21개 클론의 초변화 영역의 특정한 아미노산 또는 아미노산들이 나타나는 정도를 백분율로 나타내면 다음과 같다.The degree of expression of specific amino acids or amino acids in the hypervariable region of 21 different clones and 21 clones of KHCV-LBC1 found in the present invention from FIG. 22 is expressed as a percentage.
385번째: 트레오닌(90%)385th: threonine (90%)
386번째: 양성전기를 띠는 아미노산(아르기닌, 히스티딘; 81%)386th: positive positive amino acids (arginine, histidine; 81%)
387번째: 트레오닌(57%), 발린(29%)387th: Threonine (57%), Valine (29%)
388번째: 트레오닌(57%), 발린(29%)388th: threonine (57%), valine (29%)
389번째: 글리신(90%)389th: Glycine (90%)
390번째: 글리신(100%)390th: Glycine (100%)
391번째: 트레오닌 및 세린(48%), 알라닌(24%)391th: Threonine and Serine (48%), Alanine (24%)
392번째: 알라닌(52%)392th: Alanine (52%)
393번째: 알라닌(62%), 글리신(19%)393th: Alanine (62%), Glycine (19%)
394번째: 양성전기를 띠는 아미노산(아르기닌, 히스티딘; 67%)394th: positively charged amino acids (arginine, histidine; 67%)
395번째: 트레오닌 및 세린(57%), 알라닌(24%)395th: threonine and serine (57%), alanine (24%)
396번째: 트레오닌(67%), 알라닌(19%)396th: threonine (67%), alanine (19%)
397번째: 세린(33%), 양성전기를 띠는 아미노산(아르기닌, 리신 및 히스티딘; 38%)397th: serine (33%), positively charged amino acids (arginine, lysine and histidine; 38%)
398번째: 글리신(52%), 트레오닌 및 세린(29%)398th: Glycine (52%), Threonine and Serine (29%)
399번째: 루이신(62%), 페닐알라닌(29%)399th: Leucine (62%), Phenylalanine (29%)
400번째: 트레오닌(71%), 알라닌(29%)400th: threonine (71%), alanine (29%)
401번째: 세린(76%)401st: Serine (76%)
402번째: 루이신(86%)402th: Leucine (86%)
403번째: 페닐알라닌(95%)403th: Phenylalanine (95%)
404번째: 트레오닌 및 세린(86%)404th: threonine and serine (86%)
406번째: 글리신(95%)406th: Glycine (95%)
407번째: 프롤린(62%), 알라닌(24%)407th: Proline (62%), Alanine (24%)
408번째: 알라닌(38%), 세린(38%), 글루타민(19%)408th: Alanine (38%), Serine (38%), Glutamine (19%)
409번째: 글루타민(86%)409th: Glutamine (86%)
410번째: 라이신 및 아르기닌(62%), 아스파라긴(33%)410th: Lysine and arginine (62%), asparagine (33%)
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KR970010787A (en) * | 1995-08-14 | 1997-03-27 | 성재갑 | Fusion protein comprising hepatitis B virus surface antigen and hepatitis C virus envelope protein and mixed vaccine comprising the same |
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- 1993-06-02 KR KR1019930009915A patent/KR100301795B1/en not_active IP Right Cessation
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Proc Natl Acad Sci USA 1992 Jun 1, 89(11) * |
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KR970010787A (en) * | 1995-08-14 | 1997-03-27 | 성재갑 | Fusion protein comprising hepatitis B virus surface antigen and hepatitis C virus envelope protein and mixed vaccine comprising the same |
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