KR100602843B1 - Legionella species-common lipoprotein antigen PAL for diagnosis of Legionnaire's disease - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레지오넬라균의 공통 지질단백항원, 이에 특이적인 항체 및 이들을 포함하는 레지오넬라균 검출용 진단시약 및 진단키트에 관한 것이다.The present invention relates to a common lipoprotein antigen of Legionella, antibodies specific thereto, and a diagnostic reagent and diagnostic kit for detecting Legionella.

본 발명에 따르면, 레지오넬라균종의 공통 지질단백항원의 검출을 기반으로 함으로써 첫째, 레지오넬라 뉴모필라 균종뿐만 아니라 비 뉴모필라 균종들을 효율적으로 검출할 수 있는 장점이 있으며, 둘째, 감염된 환자의 소변 검체에서 이 공통항원을 검출해 낼 수 있음으로써, 병원에서 레지오넬라 폐렴환자의 진단율의 향상 효과를 기대할 수 있으며, 셋째, 냉각탑수를 포함한 환경 검체들에서 레지오넬라균의 검출에 적용 할 수 있다. 이 원리를 이용하는 진단키트의 개발은 기존의 외국에서 개발되어 상품화되어있는 레지오넬라 뇨 항원 진단키트보다 더 우수성을 지닌 것으로 세계 시장으로의 진출과 국내에서 외국진단키트의 수입 대체효과를 통한 경제적 이득을 가져올 것으로 기대된다.According to the present invention, based on the detection of common lipoprotein antigens of Legionella species, first, there is an advantage that can efficiently detect not only Legionella pneumophila species but also non-Pneumophila species, and secondly, in urine samples of infected patients By detecting the common antigen, it can be expected to improve the diagnosis rate of Legionella pneumonia patients in the hospital, and third, it can be applied to the detection of Legionella bacteria in environmental samples including cooling towers. The development of a diagnostic kit using this principle is superior to the existing Legionella urinary antigen diagnostic kit developed and commercialized, and it will bring economic benefits through the entry into the world market and the import substitution effect of foreign diagnostic kits in Korea. It is expected to be.

Description

레지오넬라 균종의 공통 지질단백항원 및 이를 이용한 레지오넬라 검출용 진단시약{Legionella species-common lipoprotein antigen PAL for diagnosis of Legionnaire's disease}Legionella species-common lipoprotein antigen PAL for diagnosis of Legionnaire's disease}

도 1은 레지오넬라균 제1혈청형의 지질단백항원에 대한 다가항체(anti-Legionella PAL IgG antibody)가 다양한 레지오넬라 균종들의 약 19 kDa 크기의 지질단백항원에 대하여 공통적으로 반응함을 증명하는 면역 블로트 분석 결과이다.1 is an immunoblot demonstrating that the anti-Legionella PAL IgG antibody to lipoprotein antigens of Legionella type 1 serotype commonly responds to lipoprotein antigens of about 19 kDa size in various Legionella species. The result of the analysis.

도 2는 레지오넬라균의 지질단백항원에 대한 다가항체를 이용한 ELISA 검사 결과로서, 다양한 레지오넬라균에 감염된 동물로부터 수집된 뇨 검체들과의 반응성을 흡광도 값(450 nm에서의 광학밀도)으로 도시한 것이다.Figure 2 shows the results of ELISA test using polyvalent antibodies against lipoprotein antigen of Legionella, showing the reactivity with urine samples collected from animals infected with various Legionella bacteria as absorbance values (optical density at 450 nm). .

도 3은 레지오넬라 뉴모필라 제1혈청형의 지질단백항원에 대한 다가항체 및 단클론항체 제조에 사용된 재조합 지질단백질 부분의 아미노산서열이다.Figure 3 is an amino acid sequence of the recombinant lipoprotein portion used in the preparation of polyvalent and monoclonal antibodies against lipoprotein antigen of the Legionella pneumophila first serotype.

본 발명은 레지오넬라균의 공통 지질단백항원, 이에 특이적인 항체 및 이들을 포함하는 레지오넬라균 검출용 진단시약 및 진단키트에 관한 것이다.The present invention relates to a common lipoprotein antigen of Legionella, antibodies specific thereto, and a diagnostic reagent and diagnostic kit for detecting Legionella.

레지오넬라 균종(Legionella species)은 자연환경 내에 널리 분포하고 있는 친수성 그람 음성 간균으로 지금까지 약 70여종의 혈청형(serogroup)이 알려져 있으며, 약 반수가 인체 감염을 유발한다. 레지오넬라 균종 중 Legionella pneumophila serogroup은 1형부터 15형까지 밝혀져 있으며, 나머지는 non-pneumophila serogroup으로 분류된다. 레지오넬라균은 특히 환경수, 병원이나 호텔 등의 대형 건물의 냉각탑 수, 급수시설, 냉방장치 관련 시설 등에 오염이 되어 있는 경우 비말 형태로 인체로 흡입되어 집단적으로 또는 산발적으로 급성 호흡기 질환을 유발하며, 지역사회 획득성 폐렴과 면역기능저하 환자들에서 발생하는 치명적인 원내폐렴을 유발하는 주요 병원균 중의 하나로 부각되고 있다 . 레지오넬라 폐렴은 급성 세균성 폐렴의 일차적 치료제로 흔히 사용되는 베타 락탐계열, 아미노글리코사이드 계열 등에 효과가 없으며 정확한 진단 하에 레지오넬라 폐렴의 선택적 치료제인 marcrolide 제제를 투여하여야하며, 특히 면역기능저하 환자에서 조기에 적절한 치료가 실시되지 못할 경우 치명적인 결과를 초래하게 되므로 조기진단이 중요하다.By Legionella spp (Legionella species) Gram-negative bacilli, which are hydrophilic and widely distributed in the natural environment serotypes (serogroup) of about 70 species known so far, and about half of it is causing human infection. Legionella pneumophila serogroup has been identified from Legionella type 1 to 15, and the rest is classified as non-pneumophila serogroup. Legionella is inhaled into the human body in the form of droplets, especially when it is contaminated with environmental water, the number of cooling towers in large buildings such as hospitals or hotels, water supply facilities, and air conditioning equipment. It has emerged as one of the leading pathogens that cause fatal intravenous pneumonia in patients with community-acquired pneumonia and immunocompromised patients. Legionella pneumonia is ineffective in the beta lactam family and aminoglycoside family commonly used as the primary treatment for acute bacterial pneumonia, and should be treated with marcrolide, an optional treatment for legionella pneumonia, with an accurate diagnosis. Early treatment is important because failure to treat can result in fatal consequences.

레지오넬라 폐렴의 진단은 임상증상과 방사선검사소견이 비특이적이어서 실험실적 진단법에 의존하고 있다 (Eldestein PH, 1993, Clin Inf Dis 16, 741-749). 그러나 실험실적 진단법에 있어서, 환자의 객담검체를 이용하는 레지오넬라 균 배양은 환자들의 배양조건이 까다롭고 특수 배지와 특수 배양조건을 요할 뿐만 아니라 레지오넬라 폐렴 환자들의 객담배출량이 적어 검체를 얻는데 어려움이 있다. 혈청학적 진단법은 혈청 항체 생성이 늦어 급성기에 진단에 사실상 도움이 안 된다. 또한 최근 년도에 폴리머라아제 사슬 증폭법(polymerase chain reaction, PCR)을 이용하여 객담내의 레지오넬라 균 유전자를 증폭시켜 검출하는 진단법에 대한 연구가 활발히 이루어졌으며, 이론적으로는 객담검체내의 10∼100개의 균수까지도 효과적으로 검출할 수 있는 매우 민감하고 특이한 검출방법으로 알려져 있다. 여기에는 16S rRNA유전자 (Fry 등, J Gen Microbiol, 1991, 137, 1215-1222.; Birtles 등, 1996, Microbiology 142, 3525-3530) 또는 mip 유전자 (Ratcliff 등. 1998, J Clin Microbiol 36, 1560-1567)에 대한 프라이머들을 이용한 검출방법들이 시도되어 왔다. 그러나 일반적으로 PCR법에 의한 검출방법은 검체 처리시의 교차오염의 위험이 높아 이에 대한 세심한 배려와 주의가 항상 요구되며, 고가의 시약과 소모품 그리고 장비가 필요한 방법으로써 일반 병원의 검사실에서 사실상 보편화가 어려운 실정이다.The diagnosis of Legionella pneumonia is dependent on laboratory diagnostic methods because the clinical symptoms and radiologic findings are nonspecific (Eldestein PH, 1993, Clin Inf Dis 16, 741-749). However, in the laboratory diagnosis, Legionella bacteria culture using the patient's sputum sample is difficult to obtain a sample because the patient's culture conditions are difficult, special medium and special culture conditions, as well as the sputum discharge of patients with Legionella pneumonia is low. Serological diagnostics are late in the production of serum antibodies and are virtually unhelpful for diagnosis. In recent years, research has been actively conducted on a diagnostic method of amplifying and detecting Legionella bacteria in sputum using polymerase chain reaction (PCR). It is known as a very sensitive and unusual detection method that can effectively detect even up to. These include 16S rRNA genes (Fry et al., J Gen Microbiol, 1991, 137, 1215-1222; Birtles et al., 1996, Microbiology 142, 3525-3530) or mip genes (Ratcliff et al. 1998, J Clin Microbiol 36, 1560- Detection methods using primers for 1567) have been attempted. However, in general, the detection method by PCR has a high risk of cross contamination during sample processing, and requires careful consideration and attention at all times, and it is a method that requires expensive reagents, consumables, and equipment. It is difficult.

한편, 레지오넬라 폐렴환자의 뇨 검체에서 가용성 항원을 검출하는 방법은 1979년에 처음 기술된 이후 (Berdal 등, 1979, J Clin Microbiol 9:575-578; Tilton 등, 1979, Ann Intern Med 90:697-698) 수년간 효소면역측정법 (enzyme immunoassay) 과 방사면역측정법(radioimmunoassay)을 이용하여 광범위하게 연구되었으며, 특이도 100%, 민감도 70-100%를 보여, 가장 강력한 진단방법으로 입증된 바 있다 (Bibb 등, 1984, J Clin Microbiol 20:478-482; Birtles 등, 1990, J Clin Pathol 43:685-690; Kohler 등, 1981, Ann Intern Med 94:601-605; Sathapatayavongs 등, 1982, Am J Med 72:576-582; Tang 등, 1986, J Clin Microbiol 24:556-558) (Kashuba 등, 1996, Diagn Microbiol Infect Dis 24:129-139). 이 진단법의 장점은 뇨 검체의 수집이 용이하고, 항생제 치료 시작 후에도 항원 검출이 가능하며, 결과를 신속하게 얻을 수 있는 장점이 있다. 현재 상품화된 뇨항원 검출 진단시약으로는 1996년과 1997년에 각각 시판된 Binax EIA (Binax, Portland, Maine)와 Biotest EIA (Biotest AG, Dreieich, Germany)가 있으며, 이후 최근에 개발된 Bartels EIA (Bartels, Inc., Trinity Biotech Company, Wicklow, Ireland)가 있다. 이들 진단시약들은 많은 임상 시험연구들에서 민감하고 특이한 진단방법으로 보고하였다. 그러나 다수의 연구자들은 이들 진단시약은 L. pneumophila serogroup 1 항원에 대하여는 매우 우수한 민감도를 보이나 serogroup 1 이외의 L. pneumophila serogroup들과 non-pneumophila serogroup들의 검출에 있어서 다양한 민감도를 보임을 지적하고 있다 (Benson 등, 2000, J Clin Microbiol 38:2763-2765; Dominguez 등, 2001, Diagn Microbiol Infect Dis 41:199-203; Dominguez 등, 1998, J Clin Microbiol 36:2718-2722; Harrison 등, 1998, Clin Microbiol Infect 4:359-365; Kazandjian 등, 1997, J Clin Microbiol 35:954-956). 이들 진단시약들은 L. pneumophila serogroup 1 의 특이적 다가항체 혹은 다른 L. pneumophila serogroup들과 non-pneumophila species들의 가용성 항원에 대한 다가항체를 이용한 direct sandwich assay 법을 기초로 하고 있다. 비록 L. pneumophila serogroup 1 이 폐렴의 주요 원인균으로 알려져있지만 지역에 따라서 다른 Legionella species가 원인균으로 확인되는 경우가 사실상 증가하고 있는 실정이다. 그러므로 광범위한 Legionella species의 검출에 대한 이들 진단시약들의 유용성은 미지수이며, 대안으로 Legionella 공통 표면항원을 이용하는 뇨항원 진단시약의 개발이 필요한 실정이다.On the other hand, the method of detecting soluble antigen in urine specimens of Legionella pneumonia was first described in 1979 (Berdal et al., 1979, J Clin Microbiol 9: 575-578; Tilton et al., 1979, Ann Intern Med 90 : 697-). 698) It has been extensively studied using enzyme immunoassay and radioimmunoassay for many years, and has proven to be the most powerful diagnostic method with 100% specificity and 70-100% sensitivity. , 1984, J Clin Microbiol 20: 478-482; Birtles et al., 1990, J Clin Pathol 43: 685-690; Kohler et al., 1981, Ann Intern Med 94: 601-605; Sathapatayavongs et al., 1982, Am J Med 72: 576-582; Tang et al., 1986, J Clin Microbiol 24: 556-558) (Kashuba et al., 1996, Diagn Microbiol Infect Dis 24: 129-139). The advantage of this method is that urine samples can be collected easily, antigens can be detected even after the start of antibiotic therapy, and results can be obtained quickly. Commercially available diagnostic reagents for detecting urine antigens include Binax EIA (Binax, Portland, Maine) and Biotest EIA (Biotest AG, Dreieich, Germany), which were commercially available in 1996 and 1997 respectively, and the recently developed Bartels EIA ( Bartels, Inc., Trinity Biotech Company, Wicklow, Ireland). These diagnostic reagents have been reported as sensitive and specific diagnostic methods in many clinical trials. Many researchers, however, point out that these reagents have very good sensitivity to L. pneumophila serogroup 1 antigens but vary the sensitivity of detection of L. pneumophila serogroups and non-pneumophila serogroups other than serogroup 1 (Benson 2000, J Clin Microbiol 38: 2763-2765; Dominguez et al., 2001, Diagn Microbiol Infect Dis 41: 199-203; Dominguez et al., 1998, J Clin Microbiol 36: 2718-2722; Harrison et al., 1998, Clin Microbiol Infect 4: 359-365; Kazandjian et al., 1997, J Clin Microbiol 35: 954-956). These diagnostic reagents are based on direct sandwich assays using polyvalent antibodies against the specific polyvalent antibodies of L. pneumophila serogroup 1 or soluble antigens of other L. pneumophila serogroups and non-pneumophila species. Although L. pneumophila serogroup 1 is known as a major causative agent of pneumonia, the number of different Legionella species is identified as a causative agent in some regions. Therefore, the usefulness of these diagnostic reagents for the detection of a wide range of Legionella species is unknown, and alternatively, the development of urine antigen diagnostic reagents using the Legionella common surface antigen is required.

본 발명이 속하는 기술 분야는 Legionella species의 공통 지질단백 항원인 peptidoglycan associated lipoprotein (PAL)을 검출하는 것을 특징으로 하는 Legionella 뇨항원 진단시약의 개발로서 L. pneumophila serogroup 1 의 지질단백항원에 대한 항체를 이용하여 광범위한 Legionella species를 대상으로 지질단백항원들 검출함으로써 다양한 Legionella 균종에 의하여 유발되는 레지오넬라 폐렴을 보다 효율적으로 진단할 수 있음을 발명하였다.TECHNICAL FIELD The present invention belongs to the development of a diagnostic reagent for urinary legionella urine antigen, characterized by detecting peptidoglycan associated lipoprotein (PAL), a common lipoprotein antigen of Legionella species, using an antibody against lipoprotein antigen of L. pneumophila serogroup 1 and by a wide range of detection of Legionella species in the target lipoprotein antigen it invented that Legionella pneumonia caused by a variety of Legionella species more efficiently diagnosed.

본 발명에 의하여 Legionella 뇨항원 진단시약의 개발에 적절한 것으로 밝혀진 Legionella 지질단백항원 PAL은 Legionella 균종에 공통적으로 존재하는 외막성분으로 Legionella 가용성 추출물의 한 성분이며, 가토에서 면역보조물질 없이 지질단백만을 단독 접종하였을 때 강한 항체반응을 유발함으로써 매우 우수한 면역원성을 보였다(김민자 등, 2003, J Clin Microbiol 41:2974-2979; 윤원석 등, 2002, DNA Cell Biol 21:99-107). 이에 근거하여 본 발명자는 지질단백 PAL이 가용성항원으로서 Legionella 감염된 환자의 소변으로 배설될 수 있음을 가정하였으며, 또한 공통항원으로서 L. pneumophila serogroup 1을 포함하여 다른 L. pneumophila의 다른 serogroup들과 non-pneumophila Legionella species들에 의한 감염증에서도 마찬가지로 뇨 중으로 배설될 것이므로 이 지질단백 항원을 이용한 뇨 항원 진단시약의 개발은 원인 Legionella 균종에 무관하게 Legionella 폐렴의 진단에 매우 유용할 것으로 판단하였으며, 실험동물 모델을 통하여 세계 최초로 이를 증명하였다. Legionella lipoprotein antigen PAL, which has been found to be suitable for the development of diagnostic reagents for Legionella urine antigen, is an outer membrane component commonly present in Legionella species, and is a component of Legionella soluble extract, and inoculates lipoprotein alone without immunoadjuvant in rabbits. It showed very good immunogenicity by inducing a strong antibody response (Kim Min-ja et al., 2003, J Clin Microbiol 41: 2974-2979; Yoon Won-suk et al., 2002, DNA Cell Biol 21: 99-107). Based on this, we hypothesized that lipoprotein PAL can be excreted in the urine of Legionella- infected patients as a soluble antigen, and also non- other other serogroups of L. pneumophila , including L. pneumophila serogroup 1 as a common antigen. Since the infection by pneumophila Legionella species will be excreted in the urine as well, the development of urine antigen diagnostic reagent using this lipoprotein antigen was considered to be very useful for the diagnosis of Legionella pneumonia regardless of the causative Legionella species. The world's first to prove this.

당 분야의 숙련자에게는 향후 Legionella 지질단백 항원 PAL을 이용하는 뇨 항원 진단시약의 개발이 면역효소 측정법, 방사면역측정법, 면역크로마티그래피법 등 어떠한 검출방법을 적용 혹은 접목시키는 경우도 본 발명에 따른 진단제와 진단시스템 개발의 적용에 해당하는 것임이 명백할 것이다.For those skilled in the art, in the future, the development of a urine antigen diagnostic reagent using Legionella lipoprotein antigen PAL may be applied or combined with any detection method such as immunoassay, radioimmunoassay, immunochromatography, and the like. It will be clear that this corresponds to the application of diagnostic system development.

본 발명에 따른 뇨 항원 진단시약의 개발이 이미 상품화 되어있는 기존의 뇨항원 진단시약들에 비하여 탁월한 우수성을 보이는 점은 다음과 같다. 먼저 종래의 기술들의 특징을 보면, 레지오넬라 뉴모필라 제1 혈청형 특이적인 lipopolysccharide 항원-항체를 이용하는 진단시스템은 레지오넬라 lipopolysaccharide가 균종 특이성을 보이므로 제1 혈청형을 제외한 나머지 레지오넬라 뉴모필라 혈청군(제2-15 혈청군)과 비뉴모필라 레지오넬라 균종들을 검출하지 못한다. 그리고 이러한 단점을 보완하기 위하여 개발된 기술로서 다양한 레지오넬라 균종들을 포함한 경우를 보면, 모든 균주들을 개별적으로 배양하여 개개의 균주로부터 sonic extracts 혹은 가용성 추출물(soluble extracts)을 수집하고, 그 가용성 추출물에 대한 항체를 제조하여 레지오넬라 뇨 항원 검출에 이용하므로, 추출물에 포함될 수 있는 다양한 항원의 성질에 따라 다양한 검출결과를 초래할 수 있으며, 일부 레지오넬라균종에 대하여 검출 민감도가 떨어져 위음성 결과를 초래할 수 있다. 또한, 30 여종 이상의 병원성 레지오넬라 균종의 계대배양 및 유지를 포함하여 진단시약의 제조에 많은 노력과 시간이 소요된다. 한편, 본 발명의 경우는 레지오넬라균종에 공통적으로 보존되어있는 지질단백항원을 이용하는 것이므로 대표적으로 레지오넬라 뉴모필라 제1 혈청형의 지질단백항원-항체 진단제를 이용하여 여러 레지오넬라 균종들을 검출해낼 수 있으므로 진단의 효율성을 보다 향상시키고, 레지오넬라 배양이나 항원추출 과정 없이 유전자 재조합기법을 이용하여 손쉽 게 재조합 지질단백항원을 다량 분리할 수 있으므로 매우 시간과 노력을 최소화 할 수 있으며, 다 각도에서 매우 재생적인 진단제인 점 등의 탁월한 우수성을 갖는다.The development of the urine antigen diagnostic reagent according to the present invention shows excellent superiority compared to the existing urine antigen diagnostic reagents that are already commercialized. First, the characteristics of the conventional techniques, the diagnostic system using the Legionella pneumophila serotype-specific lipopolysccharide antigen-antibody, the Legionella pneumophila serogroup except for the first serotype, because Legionella lipopolysaccharide shows the species specificity 15 serogroup) and non pneumophila Legionella spp. In addition, as a technique developed to compensate for this disadvantage, including various Legionella strains, all strains are individually cultured to collect sonic extracts or soluble extracts from individual strains, and antibodies to the soluble extracts. By manufacturing Legionella Since it is used for the detection of urine antigens, it may cause various detection results according to the properties of various antigens that may be included in the extract, and the detection sensitivity may be lowered for some Legionella species, resulting in false negative results. In addition, a lot of effort and time is required to prepare a diagnostic reagent, including passage and maintenance of more than 30 pathogenic Legionella species. On the other hand, since the present invention uses a lipoprotein antigen that is commonly conserved in Legionella species, it is possible to detect several Legionella species by using a lipoprotein antigen-antibody diagnostic agent of Legionella pneumophila serotype. In addition, it is possible to easily separate a large amount of recombinant lipoprotein antigens using genetic recombination techniques without Legionella culturing or antigen extraction process, thereby minimizing time and effort. It has excellent superiority such as point.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 레지오넬라 폐렴의 원인 균인 다양한 레지오넬라 균종의 표면에 공통적으로 존재하는 가용성 항원인 19 kDa 크기의 지질단백성분이 레지오넬라에 감염된 동물이나 환자의 뇨 검체를 통하여 배설되며, 동시에 본 발명의 진단제로 효율적으로 검출될 수 있는 증거를 제공하는 것이다.Therefore, the main object of the present invention is a 19 kDa sized lipoprotein component, a soluble antigen commonly present on the surface of various Legionella species, the causative agent of Legionella pneumonia, is excreted through urine samples of animals or patients infected with Legionella. It is to provide evidence that can be efficiently detected by the diagnostic agent of the invention.

본 발명의 또 다른 목적은 유전자 재조합 기법을 이용하여 레지오넬라 균종 공통의 지질단백의 재조합 단백을 과량생산하고, 이에 대하여 제조된 특이적인 다가항체 및 단클론항체를 이용하여 시료 중의 레지오넬라 지질단백항원이나 레지오넬라균을 검출할 수 있는 진단제나 진단시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to overproduce the recombinant protein of the common lipid protein Legionella species using genetic recombination techniques, using the specific polyvalent antibody and monoclonal antibody prepared for the Legionella lipoprotein antigen or Legionella bacteria in the sample It is to provide a diagnostic agent or diagnostic system capable of detecting.

본 발명의 또 다른 목적은 레지오넬라 뉴모필라 제 1 혈청군으로부터 19 kDa의 지질단백질을 암호하는 유전자를 클로닝하고, 연속적으로 얻어진 재조합지질단백항원과 특이 항체를 진단제로 사용하는 경우, 이 진단제가 시료 중의 제1 혈청형을 포함하여 나머지 레지오넬라 뉴모필라 혈청군(제2-15 혈청군)과 비뉴모필라 레지오넬라 균종들을 검출할 수 있음을 보여줌으로써 본 발명이 이룬 진단제가 광범위 (broad spectrum) 진단제라는 증거를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to clone a gene encoding a 19 kDa lipoprotein from Legionella pneumophila serogroup 1, and to use a recombinant lipoprotein antigen and a specific antibody obtained continuously as diagnostic agents. 1 shows that it is possible to detect the remaining Legionella pneumophila serogroups (Sections 2-15) and non-Pneumophila Legionella spp. Including serotypes, providing evidence that the diagnostic agents of the present invention are broad spectrum diagnostic agents. will be.

본 발명의 또 다른 목적은 레지오넬라 균종의 공통 지질단백항원에 대한 특이 항체 생성에 사용된 아미노산 서열을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an amino acid sequence used for generating specific antibodies against the common lipoprotein antigens of the Legionella species.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서열번호 2의 아미노산 서열 또는 이와 기능적으로 동등한 서열을 포함하는 레지오넬라 균종 공통의 펩티도글리칸 관련 지질단백(peptidoglycan associated lipoprotein, PAL) 항원을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a peptidoglycan associated lipoprotein (PAL) antigen common to the Legionella species comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or a functional equivalent thereof.

본 발명에 있어서, 상기 항원은 레지오넬라 뉴모필라 혈청형 1번을 포함한 나머지 레지오넬라 뉴모필라 혈철형들과 비 뉴모필라 혈청형들의 19 kDa의 공통 지질단백 항원인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the antigen is characterized by a common lipoprotein antigen of 19 kDa of the remaining Legionella pneumophila hematotypes and non pneumophila serotypes, including Legionella pneumophila serotype 1.

본 발명에 있어서, 상기 항원은 서열번호 1의 염기서열 또는 이와 기능적으로 동등한 서열을 포함하는 DNA에 의해 암호화되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the antigen is characterized by being encoded by a DNA comprising a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 or a functional equivalent thereof.

서열번호 2에 기재된 아미노산 서열은 서열번호 1의 염기서열에 의해 코딩되는 항원 단백질의 아미노산 서열이다. 또한, 이와 기능적으로 동등한 서열이란 아미노산 또는 염기의 치환, 결손 또는 삽입과 같은 변형에도 불구하고 동일한 항원성을 나타낼 수 있는 단백질의 아미노산 또는 염기 서열을 의미한다.The amino acid sequence described in SEQ ID NO: 2 is an amino acid sequence of an antigen protein encoded by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. Also, functionally equivalent sequences refer to amino acid or base sequences of proteins that can exhibit the same antigenicity despite modifications such as substitutions, deletions or insertions of amino acids or bases.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 레지오넬라 혈청형 1(L. pneumophila serogroup 1)의 유전자를 주형으로 서열번호 3 및 4의 염기서열을 포함하는 프라이머를 이용하여 PAL 암호화 유전자를 PCR 증폭하고, 증폭된 유전자를 플라스미드에 삽입하여 재조합 플라스미드를 만들고, 재조합 플라스미드를 숙주세포에서 발현시키는 것을 포함하는 제1항 또는 제2항에 따른 펩티도글리칸 관련 지질단백(peptidoglycan associated lipoprotein, PAL) 항원의 제조방법을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention is PCR amplification of the PAL coding gene using a primer comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and 4 as a template of the gene of Legionella serogroup 1 ( L. pneumophila serogroup 1) A peptidoglycan associated lipoprotein (PAL) antigen according to claim 1 or 2, comprising inserting the amplified gene into a plasmid to form a recombinant plasmid and expressing the recombinant plasmid in a host cell. It provides a method of manufacturing.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 레지오넬라 균종 공통의 펩티도글리칸 관련 지질단백(PAL) 항원에 특이적인 항체를 제 공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides an antibody specific for the peptidoglycan related lipoprotein (PAL) antigen common to the Legionella species according to the present invention.

본 발명에 있어서, 상기 항체는 다가항체 또는 단클론항체인 것을 특징으로 하며, 상기 다가항체 및 단클론항체는 당업계에 잘 알려진 항체의 제조방법에 따라 제조될 수 있다.In the present invention, the antibody is characterized in that the polyvalent antibody or monoclonal antibody, the polyvalent antibody and monoclonal antibody can be prepared according to the production method of antibodies well known in the art.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 항원을 포함하는 레지오넬라균의 항체 검출용 진단시약을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a diagnostic reagent for detecting antibodies of Legionella bacteria comprising the antigen according to the present invention.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 항체를 포함하는 레지오넬라균의 항원 검출용 진단시약을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a diagnostic reagent for antigen detection of Legionella bacteria comprising the antibody according to the present invention.

본 발명에 따른 진단시약은 레지오넬라균의 공통 지질단백항원 peptidoglycan-associated lipoprotein (PAL)과 이에 대한 특이항체들로서 다가 및 단크론항체들을 포함한다. 또한, 레지오넬라 폐렴의 진단 방법의 접근은 첫째, 레지오넬라균의 19 kDa의 지질단백은 다양한 레지오넬라 균종들에 공통적으로 보존되어있는 가용성 항원 성분이며, 둘째, 이 지질단백항원은 레지오넬라 폐렴 환자의 소변검체를 통하여 배설되며, 셋째, 이 지질단백항원에 대한 특이 항체들을 이용하여 레지오넬라 폐렴 환자의 소변 중에 배설되는 레지오넬라 균종의 공통 지질단백항원을 검출할 수 있음을 발명함으로써 레지오넬라 폐렴의 진단시약 개발방법을 제공한다.The diagnostic reagent according to the present invention includes peptidoglycan-associated lipoprotein (PAL), a common lipoprotein antigen of Legionella, and polyvalent and monoclonal antibodies as specific antibodies thereto. In addition, the approach of diagnosing Legionella pneumonia is firstly, the 19 kDa lipoprotein of Legionella is a soluble antigen component commonly conserved in various Legionella species, and secondly, the lipoprotein antigen is used for urine samples of patients with Legionella pneumonia. Third, the present invention provides a method for developing a diagnostic reagent for Legionella pneumonia by inventing that the common lipoprotein antigen of Legionella spp. Excreted in the urine of Legionella pneumonia patients can be detected using specific antibodies against the lipoprotein antigen. .

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 본 발명의 진단시약을 포함하는 시료중의 레지오넬라균 검출용 진단키트을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a diagnostic kit for detecting Legionella bacteria in a sample containing the diagnostic reagent of the present invention.

본 발명에 있어서, 상기 시료는 객담, 기관지 흡인물, 기관지 세척액, 폐조 직 등을 포함하는 임상환자 검체이거나 냉각탑수를 포함하는 환경 검체인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the sample is a clinical patient sample including sputum, bronchial aspirate, bronchial lavage fluid, lung tissue, or the like, or an environmental sample including a cooling tower water.

바람직하게는, 본 발명의 진단키트에 사용되는 검출방법은 ELISA법, EIA법 또는 Disp-stick assay법인 것을 특징으로 한다. ELISA 키트의 경우 본 발명의 항원이 코팅된 플레이트에 1차 항체인 검체를 반응시킨 후 퍼옥시다제로 라벨된 2차 항체를 결합시킨 다음 OPD(주황색), ABTS(초록색) 또는 TMB(분홍색)의 기질과 반응시키도록 구성된다. Disp-stick assay 키트의 경우 본 발명의 항원을 골드에 흡착고정시킨 후 글래스 패드위의 맴브레인에 점적하고 그 위에 호스라디시 퍼옥시다제 또는 알칼라인 포스파타제가 결합된 2차 항체를 점적한 다음 검체를 글래스 패드위에 떨어뜨려 반응시키도록 구성된다.Preferably, the detection method used in the diagnostic kit of the present invention is characterized by ELISA method, EIA method or Disp-stick assay method. In the case of the ELISA kit, the first antibody was reacted with a plate coated with the antigen of the present invention, and then the secondary antibody labeled with peroxidase was bound, followed by OPD (orange), ABTS (green) or TMB (pink). Configured to react with the substrate. In the case of the disp-stick assay kit, the antigen of the present invention was adsorbed and fixed on the gold, and then, dipped into a membrane on the glass pad, a second antibody bound to the horseradish peroxidase or alkaline phosphatase was added thereto, and then the sample was glass. It is configured to react by dropping on the pad.

본 발명에 있어서, 항원 단백질은 항원 단백질을 코딩하는 유전자를 PCR 증폭하여 벡터에 삽입한 후 숙주세포내에서 발현시키고 발현된 항원 단백질을 회수함으로써 재조합 기술에 의해 생성할 수 있다. 재조합 생성을 위해, 숙주 세포는 항원 단백질을 코딩하는 벡터로 형질감염된 후, 프로모터를 활성화하고 형질전환체를 선택하거나 유전자를 증폭하기에 적당하게 변형된 영양 배지에서 배양된다. 적합한 벡터는 선택된 숙주에서 생존가능하고 복제가능한 것들이며, 염색체, 비-염색체 및 합성 DNA 서열, 예컨대 벡테리아 플라스미드, 파지 DNA, 바쿨로비루스, 효모 플라스미드, 플라스미드 및 파지 DNA의 조합에서 유래된 벡터를 포함한다. 폴리펩티드 서열은 그것이 프로모터, 리보솜 결합 부위(공통 영역 또는 Shine-Dalgarno 서열), 및 임의로 오퍼레이터(제어 요소)를 포함하는 발현 제어 영역에 작동가능하게 연결되도록, 제한 효소를 사용하여 적당한 부위에 벡터내로 통합될 수 있다. In the present invention, the antigenic protein can be produced by recombinant technology by PCR amplifying a gene encoding the antigenic protein, inserting the same into a vector, expressing it in a host cell, and recovering the expressed antigenic protein. For recombinant production, host cells are transfected with a vector encoding an antigenic protein and then cultured in a nutrient medium suitably modified to activate a promoter and select a transformant or amplify the gene. Suitable vectors are those that are viable and replicable in the selected host, and are derived from a combination of chromosomes, non-chromosomal and synthetic DNA sequences such as vector plasmids, phage DNA, baculoviruses, yeast plasmids, plasmids and phage DNA. Include. The polypeptide sequence is incorporated into the vector at the appropriate site using restriction enzymes such that it is operably linked to an expression control region comprising a promoter, ribosomal binding site (common region or Shine-Dalgarno sequence), and optionally an operator (control element). Can be.

당업자는 확립된 분자생물학 원리(Sambrook et al, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor, N.Y., 1989 참고문헌으로 포함됨)에 따라 주어진 숙주 및 벡터에 적당한 발현 제어 영역의 개별 구성성분을 선택할 수 있다. 적합한 프로모터는 LTR 또는 SV40 프로모터, E.coli lac, tac 또는 trp 프로모터 및 파지 람다 PL 프로모터를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 벡터는 바람직하게는 복제의 기원뿐만 아니라 선택 마커, 즉 암피실린 내성 유전자를 통합할 것이다. 적합한 박테리아 벡터는 pET, pQE70, pQE60, pQE-9, pbs, pD10 파지스크립트, psiX174, pbluescript SK, pbsks, pNH8A, pNH16a, pNH18A, pNH46A, ptrc99a, pKK223-3, pKK233-3, pDR540, pRIT5 및 진핵 벡터 pBlueBacIII, pWLNEO, pSV2CAT, pOG44, pXT1, pSG, pSVK3, pBPV, pMSG 및 pSVL 을 포함한다. 숙주 세포는 박테리아, 즉 E.coli, Bacillus subtilis, Streptomyces; 균류(fungal), 즉 Aspergillus niger, Aspergillus nidulins; 효모, 즉 Saccharomyces 또는 진핵, 즉 CHO, COS일 수 있다.Those skilled in the art will appreciate that individual components of expression control regions suitable for a given host and vector according to established molecular biology principles (incorporated by reference to Sambrook et al, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor, NY, 1989). Can be selected. Suitable promoters include, but are not limited to, LTR or SV40 promoter, E. coli lac, tac or trp promoter and phage lambda P L promoter. The vector will preferably incorporate not only the origin of replication but also a selection marker, i.e. an ampicillin resistance gene. Suitable bacterial vectors include pET, pQE70, pQE60, pQE-9, pbs, pD10 phagescript, psiX174, pbluescript SK, pbsks, pNH8A, pNH16a, pNH18A, pNH46A, ptrc99a, pKK223-3, pKK233-3, pDR540, pRIT5 and eukaryotic Vectors pBlueBacIII, pWLNEO, pSV2CAT, pOG44, pXT1, pSG, pSVK3, pBPV, pMSG and pSVL. Host cells include bacteria such as E. coli , Bacillus subtilis , Streptomyces ; Fungals , namely Aspergillus niger , Aspergillus nidulins ; Yeast, ie Saccharomyces or eukaryotic, ie CHO, COS.

배양에서 항원단백질의 발현시, 세포는 전형적으로 원심분리에 의해 수확된 다음, 물리 또는 화학적 수단에 의해 분쇄되고(만약 발현된 폴리펩티드가 배지내로 분비되지 않는 경우), 결과의 조(crude) 추출물이 유지되어 항원단백질을 단리한다. 배양 배지 또는 용해물(lysate)로부터 항원단백질의 정제는 단백질의 성질에 따라 확립된 기술에 의해, 즉 암모늄 술페이트 또는 에탄올 침전, 산 추출, 음이온 및 양이온 교환 크로마토그라피, 포스포셀룰로스 크로마토그라피, 소수성 상호작용 크로마토그라피, 히드록실아파타이트 크로마토그라피 및 렉틴 크로마토그라피를 사용하여 성취될 수 있다. 최종 정제는 HPLC를 사용하여 성취될 수 있다. 항원단백질은 리더 또는 분비 서열있이 또는 없이 발현될 수 있다. 전자의 경우, 리더는 번역후(post-translational) 프로세싱(US4,431,739; 4,425,437; 및 4,338,397 참조문헌으로 포함)을 사용하여 제거되거나, 발현 폴리펩티드의 정제후에 화학적으로 제거될 수 있다.Upon expression of the antigenic protein in culture, cells are typically harvested by centrifugation and then milled by physical or chemical means (if the expressed polypeptide is not secreted into the medium) and the resulting crude extract Are maintained to isolate the antigenic protein. Purification of the antigenic protein from the culture medium or lysate is carried out by techniques established according to the nature of the protein, ie ammonium sulfate or ethanol precipitation, acid extraction, anion and cation exchange chromatography, phosphocellulose chromatography, hydrophobicity It can be achieved using interactive chromatography, hydroxylapatite chromatography and lectin chromatography. Final purification can be accomplished using HPLC. Antigen proteins can be expressed with or without leader or secretory sequences. In the former case, the leader may be removed using post-translational processing (including US 4,431,739; 4,425,437; and 4,338,397 references) or chemically removed after purification of the expression polypeptide.

본 발명에 있어서, 항체를 생산하기 위해 종래에 알려진 어떤 방법을 사용할 수 있으다. 예컨대, 상기 항원 단백질을 동물에 투여하여 상기 항원에 대한 항체를 유도한다. 상기 항원 단백질의 투여 방법 및 사용되는 동물은 당업계에서 잘 알려져 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다. 항체 생산에 사용되는 동물은 예를 들면, 생쥐(mouse), 토끼(rabbit), 염소(goat) 및 닭(chicken)이 될 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다. 상기 항원 단백질은 헤모시아닌(hemocyanin)과 같은 담체 단백질에 결합되고, 보조제(adjuvant)와 조합되어 투여될 수 있다. 그 다음 상기 항원 단백질로 면역접종된 동물로부터 상기 항원에 특이적으로 결합하는 항체를 수집한다. 항체를 수집하는 과정에는 면역화된 동물로부터 혈액을 수집하고, 이 혈액으로부터 염석, 이온교환 크로마토그래피, 겔 투과 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피, 및 한외여과와 같은 당업계에 잘 알려진 분리 정제 방법을 사용하는 과정이 포함될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다In the present invention, any method known in the art can be used to produce the antibody. For example, the antigenic protein is administered to an animal to induce antibodies to the antigen. Methods of administering the antigenic proteins and the animals used are well known in the art and are not particularly limited. Animals used for antibody production can be, for example, but not limited to mice, rabbits, goats and chickens. The antigenic protein is bound to a carrier protein such as hemocyanin and can be administered in combination with an adjuvant. An antibody that specifically binds to the antigen is then collected from the animal immunized with the antigen protein. In the process of collecting antibodies, blood is collected from the immunized animal, from which blood is isolated using purification methods known in the art such as salting out, ion exchange chromatography, gel permeation chromatography, affinity chromatography, and ultrafiltration. It may include, but is not limited to

이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 국한되지 않는다는 것은 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예 1: 항원 단백질의 제조Example 1: Preparation of Antigen Protein

레지오넬라 균종 공통의 표면 단백 항원인 PAL(peptidoglycan associated lipoprotein)의 유전자 재조합 단백질을 제작하기 위하여 한 쌍의 프라이머 (5'-TCTAGATTGTGGAATGAAAGCCGGATCGT-3'및 5'-GTCCACCCATGAGGCGAAA GGAAGCATC-3')를 제작하였고, 레지오넬라 유전자 주형은 레지오넬라 뉴모필라 혈청형 1(L. pneumophila serogroup 1)에서 획득하여 PCR 기법을 이용하여 PAL을 암호화하는 유전자를 증폭 분리하였다. 증폭된 유전자를 자동서열결정기로 시퀀싱한 결과 서열번호 1의 염기서열을 가지고 있음을 확인하였다. 이를 다시 pT7 Blue 플라스미드에 삽입 후 대장균 XL1 Blue에서 증폭한 후 플라스미드를 분리하여 다시 제한효소 처리를 통해서 획득한 유전자 절편을 pGEX-KG 플라스미드에 삽입하여 pGEX-KG(PAL) 재조합 플라스미드를 만들었다. 재조합 플라스미드 pGEX-KG(PAL)를 연속해서 대장균 DH5-α와 대장균 BL21(DE3)pLys에 삽입한 후 대장균 BL21(DE3)pLys를 배양하면서 지질단백질을 과량 발현시키도록 IPTG를 가하였다. 배양 후 원심분리를 통해서 균체를 획득하고 다시 이 균체를 초음파 파쇄를 한 후 원심 분리하여 글루타치온 황 전이효소(Glutathione-S- transferase, GST)-PAL 융합단백질을 획득하였다.A pair of primers (5'-TCTAGATTGTGGAATGAAAGCCGGATCGT-3 'and 5'-GTCCACCCATGAGGCGAAA GGAAGCATC-3') were prepared to prepare a recombinant protein of peptidoglycan associated lipoprotein (PAL), a common surface protein antigen of Legionella species. The template was obtained from Legionella pneumophila serogroup 1 and amplified and isolated from the gene encoding PAL using PCR technique. Sequencing the amplified gene with an automatic sequencer confirmed that it has the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. It was then inserted into the pT7 Blue plasmid, amplified in E. coli XL1 Blue, plasmids were separated, and the gene fragment obtained through restriction enzyme treatment was inserted into the pGEX-KG plasmid to make a pGEX-KG (PAL) recombinant plasmid. Recombinant plasmid pGEX-KG (PAL) was subsequently inserted into Escherichia coli DH5-α and Escherichia coli BL21 (DE3) pLys, and IPTG was added to overexpress lipoproteins while culturing Escherichia coli BL21 (DE3) pLys. After incubation, the cells were obtained by centrifugation, and the cells were subjected to ultrasonic disruption, followed by centrifugation to obtain glutathione sulfur transferase (GST) -PAL fusion protein.

불용성 GST-PAL 단백질의 가용화를 위해 7M 요소를 처리한 후 원심분리하여 가용성 상층액을 얻고 GST-PAL의 재결합(re-folding)을 위해서 글리세롤과 1:1 혼 합한 후 100 배 부피의 희석완충액에 점적하였다. 재결합된 GST-PAL 단백질은 GST에 친화성을 갖는 Glutathione-Sepharose 4B를 이용하여 친화도 크로마토그래피를 실시하여 정제된 GST-PAL 단백질을 획득하였다. 여기서 얻어진 GST-PAL 단백질을 thrombin으로 처리하여 GST 부분을 유리시킨 후 새로 준비된 Glutathione-Sepharose 4B(Pharmacia Co.)를 통과시켜 여과액 속의 19 kDa의 레지오넬라 지질단백 항원(PAL)을 정제하였다. 상기 정제된 항원 단백질은 서열번호 2의 아미노산 서열을 가지고 있다.After solubilizing 7M urea for solubilization of insoluble GST-PAL protein, centrifugation to obtain soluble supernatant, 1: 1 mixing with glycerol for re-folding of GST-PAL, followed by 100-fold volume dilution buffer Dropped. Recombined GST-PAL protein was subjected to affinity chromatography using Glutathione-Sepharose 4B having affinity for GST to obtain purified GST-PAL protein. The GST-PAL protein obtained here was treated with thrombin to liberate the GST portion, and then passed through the newly prepared Glutathione-Sepharose 4B (Pharmacia Co.) to purify the 19 kDa Legionella lipoprotein antigen (PAL) in the filtrate. The purified antigenic protein has the amino acid sequence of SEQ ID NO.

실시예 2: 항체의 제작Example 2: Preparation of Antibodies

본 발명의 진단제의 대조실험을 위하여 기존에 알려져 있는 레지오넬라 가용성 항원(soluble antigen)과 이에 대한 항체를 제작하여 표준 검사시스템으로 사용하였다. 가용성 항원의 제조는 이전의 다른 연구자들에 의하여 기술된 방법을 이용하였다 (Berdal 등, 1979, J Clin Microbiol 9:575-578; Tang 등, 1986, J Clin Microbiol 24:556-558). 레지오넬라 뉴모필라 혈청형 (L. pneumophila serogroups) 중에서 1, 3, 4, 5, 6 혈청형들과 L. micdadei, L. dumoffi, L. gormanii, L. sainthelensi, L. anisa, L. jordanis, L. oakridgensis등의 균주들을 각각 BCYE-α(buffered charcoal-yeast extract agar-α-ketoglutarate) 배지에서 5% CO2 공급 하에 48시간 배양한 후 균체를 모아서 0.05 M PBS (pH 7.4)에 현탁시키고, 원심분리하여 균체를 침전시켰다. 침전된 0.5㎖의 세포를 100℃에서 1 시간 동안 멸균하고 4℃에서 10일간 방치 후, 이 현탁액을 10,000×g에서 10분 동안 원심분리하여 상층액을 얻어 가용성 항원으로 사용하였다. For a control experiment of the diagnostic agent of the present invention, a known Legionella soluble antigen and an antibody thereof were prepared and used as a standard test system. The preparation of soluble antigens used the method described by other researchers previously (Berdal et al., 1979, J Clin Microbiol 9: 575-578; Tang et al., 1986, J Clin Microbiol 24: 556-558). Among the L. pneumophila serogroups, 1, 3, 4, 5, 6 serotypes and L. micdadei , L. dumoffi , L. gormanii , L. sainthelensi , L. anisa , L. jordanis, L Strains of oakridgensis and the like were cultured for 48 hours in a buffered charcoal-yeast extract agar-α-ketoglutarate ( BCYE -α) medium under 5% CO 2, collected, suspended, and suspended in 0.05 M PBS (pH 7.4). To precipitate the cells. The precipitated 0.5 ml of cells were sterilized at 100 ° C. for 1 hour and left at 4 ° C. for 10 days, and then the suspension was centrifuged at 10,000 × g for 10 minutes to obtain a supernatant and used as the soluble antigen.

상기에서 얻어진 레지오넬라의 재조합 PAL 단백질과 가용성 항원으로부터 PAL항원과 가용성 항원에 대한 항체를 제작하기 위해 뉴질랜드산 토끼에 2주 간격으로 100 μg씩 주사하여 면역화한 후 항혈청을 획득하였다. 혈청 중의 IgG 분획은 protein A-Superose HR 10/2 column (Pharmacia LKB)에 토끼의 혈청을 주입하고 고속 액체 크로마토그래피를 이용하여 각각의 재조합 PAL 항원에 대한 IgG와 가용성 항원에 대한 IgG를 분리하였다.Antiserum was obtained after immunization by injection of 100 μg of New Zealand rabbits at 2 week intervals to prepare antibodies against PAL antigen and soluble antigen from the recombinant PAL protein and soluble antigen of Legionella obtained above. In the serum of IgG, rabbit serum was injected into protein A-Superose HR 10/2 column (Pharmacia LKB), and IgG for each recombinant PAL antigen and IgG for soluble antigen were separated using high performance liquid chromatography.

면역글로불린-효소 컨쥬게이트의 제작은 퍼옥시다아제(horseradish peroxidase)와 상기의 방법으로부터 정제한 IgG를 혼합하여 컨쥬게이트를 만들고 Sephadex G-200 겔 여과 크로마토그래피를 실시하여 정제하였다. 정제된 면역글로불린-효소 컨쥬게이트(Anti-PAL IgG-peroxidase)를 이용하여 여러 균종의 레지오넬라에 감염된 기니 픽의 소변검체와 레지오넬라 폐렴환자의 소변검체에 대해서 ELISA방법을 이용하여 레지오넬라 항원을 검출한 결과 레지오넬라 PAL 지질단백 항원이 검출되었으며, 85%의 민감도와 98.8%의 특이도를 나타내었다.The preparation of immunoglobulin-enzyme conjugates was purified by mixing horseradish peroxidase and IgG purified from the above method to make a conjugate, followed by Sephadex G-200 gel filtration chromatography. Legionella antigen was detected using ELISA method for urine samples of guinea pigs infected with Legionella of various strains and urine samples of Legionella pneumonia patients using purified immunoglobulin-enzyme conjugates (Anti-PAL IgG-peroxidase). Legionella PAL lipoprotein antigen was detected and showed 85% sensitivity and 98.8% specificity.

따라서 본 발명에서 고안된 레지오넬라 PAL 지질단백 항원-항체 검출시스템은 다양한 레지오넬라 균종에 의하여 감염된 동물의 뇨 검체에서 지질단백항원의 특이 항체와 반응하는 뇨항원의 존재를 확인함으로써 지질단백항원이 요로 배설됨을 증명하였고, 또한 다양한 레지오넬라균종의 지질단백항원이 성공적으로 검출됨을 확인하였고, 이러한 결과들은 대조 표준검사로 사용한 레지오넬라 가용성 추출 항원-항체 진단시스템의 결과와 높은 상관성을 보여줌으로써 레지오넬라균종의 검출용 광범위 진단제 및 레지오넬라 뇨항원 검출진단시스템임을 증명하였다.Therefore, the Legionella PAL lipoprotein antigen-antibody detection system designed in the present invention proves that the lipoprotein antigen is excreted in the urinary tract by confirming the presence of urine antigens that react with specific antibodies of the lipoprotein antigen in urine samples of animals infected by various Legionella species. In addition, we confirmed the successful detection of lipoprotein antigens of various Legionella species, and these results showed a high correlation with the results of the Legionella Soluble Extracted Antigen-Antibody Diagnostic System, which was used as a control test. And Legionella urine antigen detection diagnostic system.

실시예 3: 레지오넬라 가용성 항원에 대한 항 지질단백 항체(anti-PAL IgG)의 반응성 확인Example 3: Confirmation of reactivity of anti-lipoprotein antibody (anti-PAL IgG) to Legionella soluble antigen

토끼에서 제조한 레지오넬라 균 공통의 지질 단백 항원(PAL)이 레지오넬라 균종에 특이적인 반응성을 갖는지 여부를 면역블로트법을 사용하여 확인하였다. Legionella bacteria common lipid protein antigen (PAL) prepared in rabbits were confirmed by immunoblotting method to have a specific reactivity to Legionella strains.

정제된 재조합 지질 단백 항원(rPAL)을 토끼에 면역화한 후 수집한 항혈청으로부터 제조한 항 레지오넬라 지질 단백 항체(Anti-rPAL IgG antibody)를 준비하였다. 각각의 레지오넬라 균종의 가용성 단백질 시료는 각 균종의 배양액을 원심분리한 후 균체를 완충액에 부유시키고 초음파 파쇄법을 이용하여 균체로부터 가용성 단백질을 유리시켰다. 유리된 가용성 단백질 시료는 12% SDS-폴리아크릴아마이드겔 상에서 전기영동한 후 염색하여 관찰하였다. 면역 블로팅 분석은 동일 겔 상에서 전기영동 후, 니트로셀룰로오스 막으로 이동시킨 후 1차 항체로 항 지질 단백 항체를 사용하였고 2차 항체를 반응시키고 ECL 검출 시약(Amersham Co.)을 니트로셀룰로오스 막과 반응시킨 후 X선 필름에 감광시켜 확인하였다.Anti-Legionella lipid protein antibody (Anti-rPAL IgG antibody) prepared from antiserum collected after immunizing purified recombinant lipoprotein antigen (rPAL) to rabbits was prepared. Soluble protein samples of each Legionella strain were centrifuged in the culture of each strain, and then the cells were suspended in buffer and freed from the cells by sonication. Free soluble protein samples were observed by electrophoresis on 12% SDS-polyacrylamide gel and stained. Immunoblotting assays were performed on the same gel, followed by electrophoresis, transfer to nitrocellulose membrane, antilipoprotein antibody as primary antibody, secondary antibody reaction and ECL detection reagent (Amersham Co.) with nitrocellulose membrane. After confirming the photosensitive X-ray film.

도 1은 레지오넬라균 제1혈청형의 지질단백항원에 대한 다가항체(anti-Legionella PAL IgG antibody)가 다양한 레지오넬라 균종들의 약 19 kDa 크기의 지질단백항원에 대하여 공통적으로 반응함을 증명하는 것이다. A는 레지오넬라 균종들로부터 추출된 가용성 항원의 전기영동 결과로서 가용성 추출물은 다양한 단백질들을 포함하고 있음을 보여주며, B는 A와 동일한 레지오넬라균의 가용성항원 성분들을 이 지질단백항원에 대한 다가항체로 반응시킨 것으로, 여러 균종에서 공통적으로 약 19 kDa 항원에 대한 반응성을 보여주는 면역 블로트 분석 결과이다.1 demonstrates that the anti-Legionella PAL IgG antibody against lipoprotein antigens of Legionella type 1 serotype responds in common to lipoprotein antigens of about 19 kDa size in various Legionella species. As a result of electrophoresis of soluble antigens extracted from Legionella strains, A shows that the soluble extract contains various proteins, and B reacts the same soluble antigen components of Legionella as A as polyvalent antibodies to this lipoprotein antigen. The results of immunoblot analysis showed responsiveness to about 19 kDa antigens in common in various strains.

상기와 같은 방법으로 면역블로팅을 실시한 결과 도 1과 같이 항 레지오넬라 뉴모필라 제 1 혈청형으로부터 유래된 지질 단백 항체는 레지오넬라 뉴모필라 1번 혈청형 외에 다른 혈청형인 L. pneumophila SG4 (1번열, ATCC 33156), L. pneumophila SG6(2번열, ATCC 33215), L. pneumophila SG5 (3번열, ATCC 33216)와 또한, 비뉴모필라 균종인 L. micdadei (4번열, ATCC 33204), L. jordanis (5번열, ATCC 33623), L. oakridgensis (6번열, ATCC 35761), L. anisa (7번열, ATCC 35292), L. gormanii (8번열, ATCC 33297), L. sainthelensi (9번열, ATCC 35248)에 대해서도 반응함을 확인 할 수 있었다. 또한, 레지오넬라 PAL 지질단백 항원이 레지오넬라 균종들 사이에서 공통적으로 보존된 항원임을 확인할 수 있었다.As a result of immunoblotting according to the above method, as shown in FIG. 1, the lipoprotein antibody derived from the anti-Regionella pneumophila 1 serotype is L. pneumophila SG4 (sequence 1, ATCC) in addition to the Legionella pneumophila 1 serotype. 33156), L. pneumophila SG6 (SEQ ID NO: 33, ATCC 33215), L. pneumophila SG5 (SEQ ID NO: 33, ATCC 33216), and also the non pneumophila species L. micdadei ( SEQ ID NO : 4, ATCC 33204), L. jordanis (5). Sequence, ATCC 33623), L. oakridgensis ( sequence 6, ATCC 35761), L. anisa ( sequence 7, ATCC 35292), L. gormanii ( sequence 8, ATCC 33297), L. sainthelensi ( sequence 9, ATCC 35248) It was confirmed that the reaction also. In addition, it was confirmed that the Legionella PAL lipoprotein antigen was a conserved antigen in common among Legionella strains.

실시예 4: 레지오넬라에 감염된 기니 픽 뇨 시료들에서 PAL 지질단백 항원과 레지오넬라 가용성 항원사이의 상관관계 확인Example 4: Confirmation of Correlation between PAL Lipoprotein Antigen and Legionella Soluble Antigen in Guinea Pick Urine Samples Infected with Legionella

레지오넬라에 감염된 양성 소변검체를 확인하기 위해서 항 지질단백 면역글로불린 항체(anti-PAL IgG antibody)와 12종의 레지오넬라 균종의 가용성 항원으로부터 얻어진 항 가용성 항원 면역글로불린 항체(anti-soluble antigens IgG antibody)를 이용하는 샌드위치 ELISA를 동시에 시행하여 그 결과를 비교하였다. 이때, 양성판정은 흡광도가 0.22 (0.12 ± 0.10SD)이상 일 경우로 한정하였다. 8종의 다른 레지오넬라 균주를 각각 감염시킨 기니 픽으로부터 소변검체를 수집하였으며, 균주 당 일회 내지 3회 수집된 총 17개의 소변검체에 대하여 검사를 시행하였다. 항 가용성 항원 면역글로불린 항체를 이용한 ELISA 결과에서 흡광도는 0.47-3.0으로 비교적 높은 흡광도를 보였으며, 육안으로 판단하였을 때 모든 검체에서 짙은 노란색으로 발색되는 양성 반응을 나타내었다. 이러한 결과를 통해서 사용된 소변검체의 타당성과 레지오넬라 가용성 항원에 대한 ELISA방법은 표준 검사법으로 타당성을 검증하였다.To identify positive urine samples infected with Legionella, anti-PAL IgG antibodies and anti-soluble antigens IgG antibodies obtained from soluble antigens of 12 Legionella strains were used. The sandwich ELISA was performed at the same time and the results were compared. At this time, the positive determination was limited to the case where the absorbance is 0.22 (0.12 ± 0.10SD) or more. Urine samples were collected from guinea pigs infected with eight different Legionella strains, and a total of 17 urine samples collected once to three times per strain were tested. The ELISA results using anti-soluble antigen immunoglobulin antibody showed a relatively high absorbance of 0.47-3.0, which was dark yellow in all samples. From these results, the validity of the urine sample and ELISA method for Legionella soluble antigen were verified by the standard test method.

도 2는 레지오넬라균의 지질단백항원에 대한 다가항체를 이용한 ELISA 검사 결과로서, 다양한 레지오넬라균에 감염된 동물로부터 수집된 뇨 검체들과의 반응성을 흡광도 값(450 nm에서의 광학밀도)으로 도시한 것이다. 각각의 뇨 검체에서 지질단백항원(PAL antigen)에 대한 항원-항체 반응의 흡광도 값(◆)들은 대조 시험으로 사용된 가용성 항원(soluble antigens)에 대한 항원-항체 반응의 흡광도 값(□)들과 상관관계를 보여준다. Figure 2 shows the results of ELISA test using polyvalent antibodies against lipoprotein antigen of Legionella, showing the reactivity with urine samples collected from animals infected with various Legionella bacteria as absorbance values (optical density at 450 nm). . The absorbance values of the antigen-antibody response to PAL antigen in each urine sample are determined by the absorbance values of the antigen-antibody response to soluble antigens used in the control test. Show the correlation.

동일한 소변검체에서 실시된 항 지질단백 면역글로불린 항체를 이용하는 샌드위치 ELISA 결과에서 얻어진 흡광도는 항 가용성 항원 면역글로불린 항체를 이용한 경우의 결과와 비교하였을 때 도 2에 나타난 바와 같이 높은 상관관계를 보여주었다(피어슨 상관계수 0.86, p<0.01).The absorbances obtained from the sandwich ELISA results using anti-lipoprotein immunoglobulin antibodies performed in the same urine sample showed a high correlation as shown in FIG. 2 when compared with the results using anti-soluble antigen immunoglobulin antibodies (Pearson Correlation coefficient 0.86, p <0.01).

실시예 5: 레지오넬라 항 지질단백 항원 항체의 민감도와 특이도 확인Example 5: Confirmation of the sensitivity and specificity of the Legionella anti-lipoprotein antigen antibody

한계치(cutoff value)에 따라 항 지질단백 항원 항체(anti-PAL antibody)를 이용한 ELISA 방법의 민감도와 특이도를 조사하였다. 17개의 감염된 소변검체(8개는 뉴모필라 혈청형, 7개는 비뉴모필라 균종)와 67개의 비감염동물 소변검체를 대상으로 민감도와 특이도를 조사하였다. 하기의 표 1과 같이 한계치를 0.1을 기준으로 하였을 때 민감도는 88.2%, 특이도 95.5%, 위양성률 3.0%, 위음성률 16.7% 를 보였다. 레지오넬라에 감염된 기니 픽의 소변검체 중에서 L. sainthelensi 의 3개 의 검체 중 2개를 제외하고 모두 한계치이상을 보였다. 한편, 가용성 항원에 대한 항체(anti-soluble antigen antibody)를 이용한 ELISA의 경우 레지오넬라에 감염된 검체들에서 모두 음성 대조군의 한계치보다는 높게 반응하였다. 이상의 결과에서 레지오넬라 지질단백항원은 레지오넬라에 감염된 기니 픽 혹은 환자의 소변으로 배설되는 항원임을 ELISA 방법으로 확인하였으며, 뇨항원 진단시약으로 개발가능성을 확인하였다.The sensitivity and specificity of the ELISA method using anti-PAL antibody were investigated according to the cutoff value. The sensitivity and specificity of 17 infected urine specimens (8 pneumophila serotypes and 7 nonpneumophila species) and 67 non-infected urine specimens were examined. As shown in Table 1 below, the sensitivity was 88.2%, specificity 95.5%, false positive rate 3.0%, false negative rate 16.7% when the threshold was 0.1. Urine samples of Legionella-infected guinea pigs , except two out of three specimens of L. sainthelensi , were above the limit. On the other hand, in the case of ELISA using an antibody to the soluble antigen (anti-soluble antigen antibody), all of the samples infected with Legionella responded higher than the limit of the negative control. In the above results, Legionella lipoprotein antigen was confirmed by ELISA method to be excreted in the urine of guinea pigs or patients infected with Legionella, and confirmed the possibility of development as a urine antigen diagnostic reagent.

[표 1] 레지오넬라 지질단백 항원 항체를 이용한 ELISA의 민감도와 특이도 범위Table 1 Sensitivity and Specificity of ELISA using Legionella Lipoprotein Antigen

한계치(cutoff)Cutoff 민감도(%)responsiveness(%) 특이도(%)% Specificity 양성 판정치(%)Positive determination (%) 음성 판정치(%)Negative judgment value (%) 0.110.11 76.576.5 98.598.5 92.992.9 94.394.3 0.100.10 88.288.2 95.595.5 83.383.3 97.097.0 0.090.09 88.288.2 89.689.6 68.268.2 96.896.8 0.080.08 100.0100.0 77.677.6 50.050.0 100.0100.0

실시예 6: 레지오넬라 지질단백항원 항체를 이용한 ELISA방법의 우수성Example 6: Excellence of ELISA using Legionella lipoprotein antigen antibody

레지오넬라 지질단백항원 항체의 레지오넬라 뇨항원 검출에 있어서의 우수성을 평가하기 위하여 상업적으로 사용되고 있는 Biotest사의 레지오넬라 뇨항원에 대한 효소면역검사법(EIA)과 비교하였다. 그 결과 하기의 표 2와 같이 17개의 감염된 뇨 검체에 대해서 바이오테스트사의 EIA는 오직 뉴모필라 혈청형 1에 감염된 검체만을 검출한 데 반해서 레지오넬라 지질단백항원항체를 이용한 ELISA방법은 L. sainthelensi만 검출하지 못하고 나머지 비뉴모필라 균종들에 대해서도 양성반응을 나타내었다. 따라서, 본 발명에서 사용된 레지오넬라 지질단백항원 항체는 다양한 레지오넬라 감염을 검출하는데 보다 유용할 것으로 판단된다.In order to evaluate the superiority of Legionella urine antigen detection of Legionella lipoprotein antigen antibody, it was compared with Enzyme Immunoassay (EIA) for the commercially available Legionella urine antigen. As a result, as shown in Table 2 below, the biotester's EIA detected only 17 infected urine samples, whereas the ELISA method using Legionella lipoprotein antigen antibody did not detect only L. saint helensi. It also showed positive reactions against the remaining non pneumophila species. Therefore, the Legionella lipoprotein antigen antibody used in the present invention is considered to be more useful for detecting various Legionella infections.

[표 2] 레지오넬라균에 감염된 기니픽의 17개 뇨 시료에서 레지오넬라 지질항원 항체 ELISA와 Biotest사의 EIA 진단 검사의 결과 비교Table 2 Comparison of Legionella Antigen Antibody ELISA and Biotest's EIA Diagnostic Tests in 17 Urine Samples of Guinea Pigs Infected with Legionella

레지오넬라 균종Legionella fungus 지질단백항원 ELISA 결과Lipoprotein Antigen ELISA Results Biotest사의 EIA 킷트 결과Biotest's EIA Kit Results L. pneumophila SG1(AA100) L. pneumophila SG1 (AA100) ++ ++ L. pneumophila SG1(AA100) L. pneumophila SG1 (AA100) ++ ++ L. pneumophila SG1(분리균주) L. pneumophila SG1 (isolated strain) ++ ++ L. pneumophila SG1(분리균주) L. pneumophila SG1 (isolated strain) ++ ++ L. pneumophila SG1(분리균주) L. pneumophila SG1 (isolated strain) ++ ++ L. pneumophila SG3(ATCC 33155) L. pneumophila SG3 (ATCC 33155) ++ -- L. pneumophila SG3(ATCC 33155) L. pneumophila SG3 (ATCC 33155) ++ -- L. pneumophila SG6(ATCC 33215) L. pneumophila SG6 (ATCC 33215) ++ -- L. sainthelensi (ATCC 35248) L. sainthelensi (ATCC 35248) -- -- L. sainthelensi (ATCC 35248) L. sainthelensi (ATCC 35248) ++ -- L. sainthelensi (ATCC 35248) L. sainthelensi (ATCC 35248) __ L. anisa (ATCC 35292) L. anisa (ATCC 35292) ++ -- L. anisa (ATCC 35292) L. anisa (ATCC 35292) ++ -- L. oakridgensis (ATCC 35761) L. oakridgensis (ATCC 35761) ++ -- L. oakridgensis (ATCC 35761) L. oakridgensis (ATCC 35761) ++ -- L. jordanis (ATCC 33623) L. jordanis (ATCC 33623) ++ L. jordanis (ATCC 33623) L. jordanis (ATCC 33623) ++

실시예 7: 음성대조군에 대한 레지오넬라 지질단백항원 항체 ELISA의 흡광도 범위Example 7: Absorbance Range of Legionella Lipoprotein Antigen Antibody ELISA to Negative Control

레지오넬라 지질단백항원항체를 이용한 ELISA방법이 실제 레지오넬라 음성환자의 소변과 어느정도 반응하는지를 판정하기 위해서 건강한 성인, 비뉴모필라 폐렴 환자, 요도 감염환자의 3개 군 161개의 뇨 검체에 대한 ELISA를 실시하였다. 그 결과 하기의 표 3과 같이 이들 3개의 음성대조군 모두에서 흡광도가 음성으로 나타났다.ELISA was performed on 161 urine specimens in 3 groups of healthy adults, non-neumophila pneumonia patients, and urethral infection patients to determine how ELISA using Legionella lipoprotein antigen antibody responded to urine in patients with negative Legionella. As a result, the absorbance was negative in all three negative control groups as shown in Table 3 below.

[표 3] 레지오넬라 지질 단백 항원(PAL) ELISA법의 흡광도 범위 확인TABLE 3 Confirmation of absorbance range of Legionella lipoprotein antigen (PAL) ELISA method

대상 검체Target Sample 소변검체 수Urine samples 흡광도Absorbance 평균 ± 표준편차Mean ± standard deviation 최소치Minimum 최대치Maximum value 레지오넬라 요도 감염환자Patients with Legionella Urethral Infection 1616 0.058 ± 0.0150.058 ± 0.015 0.0060.006 0.0760.076 비레지오넬라 뉴모니아 환자Non-Regionella Pneumoniae Patients 5959 0.047 ± 0.0130.047 ± 0.013 0.0280.028 0.0830.083 건강한 성인Healthy adult 8686 0.053 ± 0.0070.053 ± 0.007 0.0420.042 0.0920.092

실시예 8: 레지오넬라 폐렴환자의 소변 검체에서 실시된 레지오넬라 지질단백항원-항체 ELISA 결과Example 8 Legionella Lipoprotein Antigen-Antibody ELISA Results in Urine Specimens of Legionella Pneumonia Patients

임상적으로 레지오넬라 폐렴으로 진단된 환자들로부터 얻어진 소변 검체에서 레지오넬라 지질단백항원-항체를 이용한 sandwich ELISA방법과 상용화된 Biotest EIA 결과에서 얻어진 흡광도를 비교한 결과 하기의 표 4와 같이 레지오넬라 지질단백항원-항체를 이용한 ELISA 결과는 Biotest사의 EIA 킷트를 이용하여 얻은 결과와 비교해서 더 높은 흡광도를 나타내었다.Comparison of absorbances obtained from sandwich ELISA method using Legionella lipoprotein antigen-antibody and commercialized Biotest EIA results in urine specimens clinically diagnosed with Legionella pneumonia was shown in Table 4 below. The ELISA results with antibodies showed higher absorbance compared to the results obtained with Biotest's EIA kit.

[표 4] 레지오넬라 폐렴환자의 소변 검체에서 레지오넬라 지질단백항원 ELISA와 Biotest사의 EIA 검사의 결과 비교[Table 4] Comparison of Legionella Lipoprotein Antigen ELISA and Biotest's EIA Test in Urine Specimens of Legionella Pneumonia

검체번호Sample Number 환자 소변Patient urine 검체수집일자 Sample Collection Date Biotest EIABiotest EIA PAL lipoprotein ELISAPAL lipoprotein ELISA 1One Negative controlNegative control   0.1440.144 0.1220.122 22 Positive controlPositive control   1.5921.592 1.1341.134 33 Patient 1-1Patient 1-1 99/11/199/11/1 overflowoverflow 0.9470.947 44 Patient 1-2Patient 1-2 99/11/1199/11/11 overflowoverflow 0.940.94 55 Patient 2-1Patient 2-1 02/8/202/8/2 0.1670.167 0.2850.285 66 Patient 2-2Patient 2-2 02/9/2302/9/23 0.1750.175 0.3240.324 77 Patient 2-3Patient 2-3 02/10/102/10/1 0.1650.165 0.2670.267 88 Patient 2-4Patient 2-4 02/10/2402/10/24 0.1790.179 0.340.34 99 Patient 3-1Patient 3-1 02/9/902/9/9 1.0071.007 0.690.69 1010 Patient 3-2Patient 3-2 02/9/2002/9/20 0.1660.166 0.2940.294 1111 Patient 3-3Patient 3-3 02/9/2802/9/28 0.1970.197 0.4450.445 1212 Patient 3-4Patient 3-4 02/10/502/10/5 0.1340.134 0.270.27

실시예 9: 레지오넬라 지질단백항원 특이적 단클론항체를 이용한 dot blot 결과Example 9: dot blot results using Legionella lipoprotein antigen-specific monoclonal antibody

레지오넬라 뉴모필라 제1 혈청형의 재조합지질단백항원을 BALB/c mouse에 주사하여 myeloma cell 융합기법으로 단클론항체를 생산한 후 이를 이용하여 레지오넬라 뉴모필라 3 균종 및 비뉴모필라 6균종으로부터 각각 추출한 가용성 항원에 대하여 dot blot을 실시하여 항원-항체 반응을 확인하였다. 생산된 5종의 단클론항체는 하기의 표 5에 나타낸 바와 같이 검사된 9종의 레지오넬라균종에 대하여 특이적 반응을 보임을 확인하였다.Soluble antigen extracted from Legionella pneumophila 3 and 6 non-pneumophila strains, respectively, by injecting the recombinant lipoprotein antigen of the Legionella pneumophila serotype into BALB / c mice and producing monoclonal antibodies using the myeloma cell fusion technique. Dot blot was performed to confirm the antigen-antibody reaction. The five monoclonal antibodies produced showed specific responses to the nine Legionella species tested as shown in Table 5 below.

[표 5] 레지오넬라 지질단백항원 특이적 단클론항체와 레지오넬라 균종의 가용성 항원과의 반응성 Table 5 Reactivity of Legionella Lipoprotein Antigen Specific Monoclonal Antibodies with Soluble Antigens of Legionella Species

레지오넬라 각 균종의 가용성항원Soluble Antigens of Each Legionella Species 단클론항체의 항원과의 반응성Reactivity with Monoclonal Antibodies D-1-1 D-1-1 D-4-1-7D-4-1-7 D-35-5D-35-5 D-41-2D-41-2 C-46-1C-46-1 L. pneumophila SG 4 (ATCC 33156) L. pneumophila SG 4 (ATCC 33156) + + ++ ++ ++ ++ L. pneumophila SG 6 (ATCC 33215) L. pneumophila SG 6 (ATCC 33215) ++ ++ ++ ++ ++ L. pneumophila SG 5 (ATCC 33216) L. pneumophila SG 5 (ATCC 33216) ++ ++ ++ ++ ++ L. micdadeiL. micdadei ++ ++ ++ ++ ++ L. jordanisL. jordanis ++ ++ ++ ++ ++ L. oakridgensisL. oakridgensis ++ ++ ±± ++ ++ L. anisaL. anisa ++ ++ ++ ++ ++ L. gormanniiL. gormannii ++ ++ ++ ++ ++ L. sainthelensiL. sainthelensi ++ ++ ±± ++ ++

이상에서 상세히 설명하고 입증한 것과 같이 본 발명은 레지오넬라 뉴모필라 혈청형 1번으로부터 유전자재조합기법으로 제작한 레지오넬라균종들의 공통 지질단백항원과 이에 대한 특이 항체(다가 및 단클론항체)를 이용한 레지오넬라균의 검출용 진단제와 레지오넬라 폐렴의 뇨 항원 진단시스템의 발명이다.As described and demonstrated in detail above, the present invention provides the detection of Legionella by using common lipoprotein antigens of Legionella spp. The diagnostic agent for urine and the urine antigen diagnostic system of Legionella pneumonia.

따라서 본 발명은 레지오넬라균종의 공통 지질단백항원의 검출을 기반으로 함으로써 첫째, 레지오넬라 뉴모필라 균종뿐만 아니라 비 뉴모필라 균종들을 효율적으로 검출할 수 있는 장점이 있으며, 둘째, 감염된 환자의 소변 검체에서 이 공통항원을 검출해 낼 수 있음으로써, 병원에서 레지오넬라 폐렴환자의 진단율의 향상 효과를 기대할 수 있으며, 셋째, 냉각탑수를 포함한 환경 검체들에서 레지오넬라균의 검출에 적용 할 수 있다. 이 원리를 이용하는 진단키트의 개발은 기존의 외국에서 개발되어 상품화되어있는 레지오넬라 뇨 항원 진단키트보다 더 우수성을 지닌 것으로 세계 시장으로의 진출과 국내에서 외국진단키트의 수입 대체효과를 통한 경제적 이득을 가져올 것으로 기대된다. Therefore, the present invention is based on the detection of common lipoprotein antigens of Legionella spp., Firstly, it has the advantage of efficiently detecting non-pneumophila spp. By detecting the antigen, it can be expected to improve the diagnosis rate of Legionella pneumonia patients in the hospital, and third, it can be applied to the detection of Legionella bacteria in environmental samples including cooling towers. The development of a diagnostic kit using this principle is superior to the existing Legionella urinary antigen diagnostic kit developed and commercialized, and it will bring economic benefits through the entry into the world market and the import substitution effect of foreign diagnostic kits in Korea. It is expected to be.

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서열번호 2의 아미노산 서열로 구성되는 레지오넬라 균종 공통의 펩티도글리칸 관련 지질단백(peptidoglycan associated lipoprotein, PAL) 항원.A peptidoglycan associated lipoprotein (PAL) antigen common to Legionella species consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. 제 1항에 있어서, 서열번호 1의 염기서열로 구성되는 DNA에 의해 암호화되는 것을 특징으로 하는 항원.The antigen of claim 1, wherein the antigen is encoded by a DNA consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. 레지오넬라 혈청형 1(L. pneumophila serogroup 1)의 유전자를 주형으로 서열번호 3 및 4의 염기서열을 포함하는 프라이머를 이용하여 PAL 암호화 유전자를 PCR 증폭하고, 증폭된 유전자를 플라스미드에 삽입하여 재조합 플라스미드를 만들고, 재조합 플라스미드를 숙주세포에서 발현시키는 것을 포함하는 제1항 또는 제2항에 따른 펩티도글리칸 관련 지질단백(peptidoglycan associated lipoprotein, PAL) 항원의 제조방법.PCR amplification of the PAL coding gene using a primer containing the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4 as a template of the gene of L. pneumophila serogroup 1, and the amplified gene was inserted into the plasmid to generate a recombinant plasmid. A method for producing a peptidoglycan associated lipoprotein (PAL) antigen according to claim 1 or 2, comprising making and expressing a recombinant plasmid in a host cell. 제 1항 또는 제 2항에 따른 레지오넬라 균종 공통의 펩티도글리칸 관련 지질단백(PAL) 항원에 특이적인 항체.An antibody specific for a peptidoglycan related lipoprotein (PAL) antigen common to the Legionella species according to claim 1. 제 4항에 있어서, 상기 항체는 다가항체 또는 단클론항체인 것을 특징으로 하는 항체.The antibody of claim 4, wherein the antibody is a polyvalent antibody or a monoclonal antibody. 제 1항 또는 제 2항에 따른 항원을 포함하는 레지오넬라균의 항체 검출용 진단시약.A diagnostic reagent for detecting antibodies of Legionella, comprising the antigen according to claim 1. 제 4항 또는 제 5항에 따른 항체를 포함하는 레지오넬라균의 항원 검출용 진단시약.A diagnostic reagent for antigen detection of Legionella bacteria comprising the antibody according to claim 4 or 5. 제 6항 또는 제 7항의 진단시약을 포함하는 시료중의 레지오넬라균 검출용 진단키트.A diagnostic kit for detecting Legionella bacteria in a sample containing the diagnostic reagent according to claim 6.
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