KR100791090B1 - Plant transformation vector comprising tissue-type plasminogen activator gene and plant transformed thereby - Google Patents

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오상수
김종범
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Abstract

A plant transformation vector is provided to express an active type plasminogen activator protein by introducing the same into a plant with excellent expression efficiency, thereby being used for developing an effective fibrinolytic enzyme due to very cheap manufacturing cost. A plant transformation vector is characterized in that a TEV(tobacco etch virus) reader sequence having a sequence of SEQ ID : NO. 1, a signal sequence of a glucose-regulated endoplasmic reticular protein derived from Medicago sativa having a sequence of SEQ ID : NO. 2 and a tissue-type plasminogen activator C gene sequence having a sequence of SEQ ID : NO. 3 are linked in sequence. Transgenic bacteria are transformed by the vector, wherein the bacteria are Agrobacterium tumefaciens. A method for preparing a transgenic plant expressing a tissue type plasminogen activator protein or producing the plasminogen activator protein comprises a step of introducing the vector into a plant cell.

Description

플라스미노겐 액티베이터 유전자를 포함하는 식물 형질 전환용 벡터 및 상기 벡터에 의해 형질전환된 식물{Plant Transformation Vector Comprising Tissue-Type Plasminogen Activator Gene and Plant Transformed Thereby}Plant Transformation Vector Comprising Tissue-Type Plasminogen Activator Gene and Plant Transformed Thereby}

도 1a는 본 발명에 따른 식물 형질전환용 벡터의 모벡터(pBSNB22101)의 모식도(A) 이고, Figure 1a is a schematic diagram (A) of the parent vector (pBSNB22101) of the plant transformation vector according to the present invention,

도 1b는 본 발명에 따른 식물 형질전환용 벡터의 모식도(B)이다.1B is a schematic diagram (B) of a plant transformation vector according to the present invention.

(P35S: cauliflower mosaic virus 35S 프로모터, bar: 포스피노트리신 아세틸 트랜스퍼라제 유전자, Ti7: T-DNA 유전자 7의 터미네이터 서열, TEV: tobacco etch virus 리더 서열, SS: 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열(signal sequence), T35S: cauliflower mosaic virus 35S 터미네이터) (P35S: cauliflower mosaic virus 35S promoter, bar: phosphinothricin acetyl transferase gene, Ti7: terminator sequence of T-DNA gene 7, TEV: tobacco etch virus leader sequence, SS: alfalfa-derived glucose control vesicle protein (glucose signal sequence of regulated endoplasmic reticular protein, T35S: cauliflower mosaic virus 35S terminator)

도 2는 상기 벡터에 플라스미노겐 액티베이터 유전자가 삽입되었는지 확인하기 위하여 제한효소 처리한 결과이다.Figure 2 is the result of restriction enzyme treatment to confirm that the plasminogen activator gene is inserted into the vector.

(레인 1-12 : 식물 형질전환용 벡터, 레인 M: 분자량 마커)(Lane 1-12: plant transformation vector, lane M: molecular weight marker)

도 3a는 선별된 제초제(바스타) 저항성 유전자(bar)를 갖는 담배 형질전환체 사진이고(화살표는 야생형(wild type)의 담배식물체를 나타냄), Figure 3a is a photograph of tobacco transformants with selected herbicide (vasta) resistance genes (bars) (arrows represent wild type tobacco plants),

도 3b는 바 스트립(bar strip)을 이용하여 형질전환체 식물에서 발현된 포스 피노트리신 아세틸 트랜스퍼라제(phophinothricin acetyl transferase)를 확인한 결과이다.Figure 3b is the result of confirming the phophinothricin acetyl transferase expressed in the transformant plants using a bar strip (bar strip).

도 4a는 PCR을 이용한 형질전환체에서의 재조합 플라스미노겐 액티베이터 유전자가 삽입되었는지 확인한 결과이고, Figure 4a is a result confirming that the recombinant plasminogen activator gene is inserted in the transformant using PCR,

(레인 1-30 : 형질전환체, wt : 야생종, p : 발현벡터 )(Lane 1-30: transformant, wt: wild species, p: expression vector)

도 4b는 RT-PCR을 이용하여 재조합 플라스미노겐 액티베이터 유전자의 전사 유무를 확인한 결과이다.Figure 4b is the result of confirming the transcription of the recombinant plasminogen activator gene using RT-PCR.

(레인 1 : 발현벡터 PCR, 레인 2 : 형질전환체 PCR, 레인 3 : wt RT-PCR, 레인 4-11 : 형질전환체 RT-PCR)(Lane 1: expression vector PCR, lane 2: transformant PCR, lane 3: wt RT-PCR, lane 4-11: transformant RT-PCR)

도 5는 웨스턴 블럿을 통한 형질전환체에서의 재조합 플라스미노겐 액티베이터 단백질을 확인한 결과이다.Figure 5 shows the results of confirming the recombinant plasminogen activator protein in the transformant via Western blot.

(t-PA : 대조군, wt : 야생형, T1, T17, T27, T29 : 형질전환체)(t-PA: control, wt: wild type, T1, T17, T27, T29: transformant)

도 6은 ELISA를 통한 형질전환체에서의 재조합 플라스미노겐 액티베이터 단백질 발현양을 확인한 결과이다.Figure 6 shows the result of confirming the amount of recombinant plasminogen activator protein expression in the transformant through ELISA.

(TSP : 총 가용성단백질(total soluble protein))(TSP: total soluble protein)

도 7은 형질전환체에서 발현된 재조합 플라스미노겐 액티베이터의 피브린 분해 활성을 피브린 플레이트법(fibrin-plate method)을 통해 확인한 결과이다.7 shows the fibrin degrading activity of the recombinant plasminogen activator expressed in the transformant through a fibrin-plate method.

(t-PA : 대조군, wt : 야생형, rTPA : 형질전환체)(t-PA: control, wt: wild type, rTPA: transformant)

도 8은 자이모그라피(Zymography)를 이용한 재조합 플라스미노겐 액티베이터의 분자량을 확인한 결과이다.8 is a result of confirming the molecular weight of the recombinant plasminogen activator using Zymography (Zymography).

(t-PA : 대조군, wt : 야생형, T17, T29 : 형질전환체)(t-PA: control, wt: wild type, T17, T29: transformant)

도 9는 SDS-PAGE를 이용한 피브린 특이 사슬 분해활성을 확인한 결과이다. 9 shows the results of confirming fibrin specific chain degradation activity using SDS-PAGE.

(t-PA : 대조군, rTPA : 형질전환체)(t-PA: control, rTPA: transformant)

본 발명은 식물에서 플라스미노겐 액티베이터 유전자를 포함하는 식물 형질전환용 벡터 및 상기 벡터로 형질전환된 식물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, TEV(tobacco etch virus) 리더 서열, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열 및 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 유전자가 순차적으로 연결된 것을 특징으로 하는 식물 형질전환용 벡터 및 상기 벡터로 형질전환된 식물에 관한 것이다. The present invention relates to a plant transformation vector comprising a plasminogen activator gene in a plant and a plant transformed with the vector, and more particularly, a glucose control vesicle derived from a tobacco etch virus (TEV) leader sequence, alfalfa. The present invention relates to a plant transformation vector and a plant transformed with the vector, wherein a signal sequence of a protein (glucose-regulated endoplasmic reticular protein) and a plasminogen activator gene are sequentially connected.

조직형 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator, 이하 ‘t-PA’ 약칭함)는 피브린 용해에 수반되는 세린 프로테아제로써, t-PA는 혈관 내피세포 등의 인체 조직에서 생산되는 분자량 약 68,000 달톤 정도 크기의 당단백질로서 혈전 용해제로 사용되고 있다. 혈전이란 혈관내에 생기는 혈액의 덩어리로서 이로 인해 모세혈관이 막혀서 수족마비, 뇌 경색, 심근 경색 등이 발생한다. 혈 전의 주성분은 피브린이라는 당단백질이며, 플라스민에 의해 분해된다. t-PA는 혈전을 형성하는 피브린에 대한 친화성이 높을 뿐만 아니라 피브린이 존재할 때 그 활성도가 100-200배 증가하는 특성이 있어서 피브린 표면에서 국소적으로 작용하여 플라스미노겐을 플라스민으로 전환시키며, 스트랩토카이네이즈나 유로카이네이즈 등과 같은 다른 혈전용해제에 비해 특이성이 높은 것으로 알려져 있다(Bergmann, S. R. et al., Science 220: 1181-1183. 1981). 한편, 스트랩토카이네이즈나 유로카이네이즈 등은 혈액내에 순환하는 플라스미노겐까지도 활성화시키기 때문에 심한 출혈현상 등과 같은 부작용을 나타내기도 한다고 보고되어 있으나, 플라스미노겐 액티베이터에서는 이러한 부작용이 보고된 바 없다.Tissue-type plasminogen activator (hereinafter, abbreviated as 't-PA') is a serine protease involved in fibrin lysis, and t-PA is a molecular weight of about 68,000 Daltons produced in human tissues such as vascular endothelial cells. It is a glycoprotein of approximately size and is used as a thrombolytic agent. A thrombus is a lump of blood in a blood vessel that causes clogged capillaries, resulting in hand and hand paralysis, cerebral infarction, and myocardial infarction. The main component of blood clots is a glycoprotein called fibrin, which is broken down by plasmin. t-PA not only has high affinity for fibrin, which forms a blood clot, but also has a 100-200-fold increase in the presence of fibrin, which acts locally on the surface of fibrin to convert plasminogen into plasmin. , It is known to have higher specificity than other thrombolytic agents such as Straptocaine or Eurokinase (Bergmann, SR et al., Science 220: 1181-1183. 1981). On the other hand, it is reported that the strap to kinase, euro kinase and the like also have side effects such as severe bleeding phenomenon because it also activates the plasminogen circulating in the blood, but such side effects have not been reported in the plasminogen activator.

한편, 종래 플라스미노겐 액티베이터를 생산하는 방법으로는 미국특허 제4,853,330호, 제5,869,314호에 사람조직 플라스미노겐 액티베이터 단백질을 대장균과 차이니즈 햄스터의 난소세포인 CHO 세포에서 발현하는 방법이 개시된 바 있으며, 미국특허 제 5,106,741호에 플라스미노겐 액티베이터 변이체를 대장균과 효모에서 발현시키는 방법이 개시된 바 있다. 그러나 미생물 발현의 경우 대부분은 불용성 형태로 발현되고, 재접힘 반응을 필수적으로 행하여야 하며, 당이 붙지 않는 문제점이 있었고, 동물세포 발현의 경우에는 생산단가에 있어 고비용이 소요되므로 가격경쟁력 측면에서 비효율적이라는 단점이 있었다. 따라서, 기존의 혈전용해제에 비하여 획기적인 가격 경쟁력을 갖으며, 활성형태의 플라스미노겐 액티베이터 단백질의 생산방법이 요구되었다.Meanwhile, as a method for producing a plasminogen activator, US Pat. Nos. 4,853,330 and 5,869,314 disclose methods for expressing human tissue plasminogen activator proteins in CHO cells, which are ovarian cells of Escherichia coli and Chinese hamsters. US Patent No. 5,106,741 discloses a method for expressing plasminogen activator variants in E. coli and yeast. However, most of microbial expression is expressed in insoluble form, refolding reaction is essential, sugar is not attached, and animal cell expression is inefficient in terms of price competitiveness because of high cost in production cost. There was a disadvantage. Accordingly, there is a need for a method of producing an active form of plasminogen activator protein, which has a significant price competitiveness compared to conventional thrombolytics.

이에, 본 발명자들은 식물에서 플라스미노겐 액티베이터 단백질을 발현시키는 방법을 연구하던 중 TEV(tobacco etch virus) 리더 서열, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열 및 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 유전자를 식물에 도입시켜 발현시킬 경우 활성형태의 플라스미노겐 액티베이터 단백질을 발현시킬 수 있으며, 그 발현효율도 뛰어남을 확인하므로써 본 발명을 완성하였다. Therefore, the inventors of the present invention, while studying how to express the plasminogen activator protein in plants, TEV (tobacco etch virus) leader sequence, signal sequence of alfalfa-derived glucose-regulated endoplasmic reticular protein and plasmin When the gene-type plasminogen activator gene is introduced into and expressed in plants, the present invention has been completed by confirming that the active form of plasminogen activator protein can be expressed, and its expression efficiency is also excellent.

따라서 본 발명의 목적은 플라스미노겐 액티베이터 유전자를 포함하는 식물 형질전환용 벡터 및 상기 벡터에 의해 형질전환된 식물을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a plant transformation vector comprising a plasminogen activator gene and a plant transformed by the vector.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기 벡터를 이용하여 플라스미노겐 액티베이터 단백질을 발현하는 형질전환 식물을 제조방법 및 플라스미노겐 액티베이터 단백질의 생산방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a transgenic plant expressing plasminogen activator protein using the vector and a method for producing plasminogen activator protein.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 TEV(tobacco etch virus) 리더 서열, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열 및 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 유전자가 순차적으로 연결된 것을 특징으로 하는 식물 형질전환용 벡터를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is a TEV (tobacco etch virus) leader sequence, alfalfa-derived glucose-regulated endoplasmic reticular protein signal sequence and plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) gene Provides a vector for plant transformation, characterized in that the sequentially connected.

또한, 본 발명은 상기 벡터로 형질전환된 형질전환 세균을 제공한다.The present invention also provides a transformed bacterium transformed with the vector.

또한, 본 발명은 상기 벡터에 의해서 유전자가 도입된 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 단백질을 발현하는 형질전환 식물을 제공한다.The present invention also provides a transgenic plant expressing a plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) protein in which the gene is introduced by the vector.

또한, 본 발명은 상기 벡터를 식물세포에 도입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 단백질을 발현하는 형질전환 식물의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a transgenic plant expressing a plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) protein, comprising the step of introducing the vector into a plant cell.

또한, 본 발명은 상기 벡터를 식물세포에 도입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 단백질의 생산방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) protein comprising the step of introducing the vector into a plant cell.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

일반적으로 플라스미노겐 액티베이터 및 그 변이체의 생산은 CHO 세포, 대장균을 이용하여 생산하며, 식물세포에서 플라스미노겐 액티베이터를 발현시키는 것은 보고된 바 없다. 그러나 본 발명자들은 TEV(tobacco etch virus) 리더 서열, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열 및 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 유전자가 순차적으로 연결된 것을 특징으로 하는 식물 형질전환용 벡터를 이용하여 식물체내에 상기 유전자를 도입함으로써 식물세포에서 최초로 플라스미노겐 액티베이터 단백질을 생산하였다. 또한, 본 발명자들은 상기 식물 세포에서 생산되는 플라스미노겐 액티베이터 단백질이 불용성 형태가 아닌 활성있는 형태로 발현되는 것을 확인할 수 있었다. In general, the production of plasminogen activator and its variants is produced using CHO cells, Escherichia coli, and expression of plasminogen activator in plant cells has not been reported. However, the inventors have sequentially linked the tobacco etch virus (TEV) leader sequence, the signal sequence of the alfalfa-derived glucose-regulated endoplasmic reticular protein, and the plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) gene. The plasminogen activator protein was first produced in plant cells by introducing the gene into the plant using a plant transformation vector. In addition, the present inventors were able to confirm that the plasminogen activator protein produced in the plant cell is expressed in an active form rather than an insoluble form.

따라서, 본 발명은 TEV(tobacco etch virus) 리더 서열, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열 및 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 유전자가 순차적으로 연결된 것을 특징으로 하는 식물 형질전환용 벡터를 제공한다. Accordingly, the present invention relates to a sequential connection of a tobacco etch virus (TEV) leader sequence, a signal sequence of alfalfa-derived glucose-regulated endoplasmic reticular protein, and a tissue-type plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) gene. It provides a plant transformation vector characterized by.

상기 ‘TEV(tobacco etch virus) 리더 서열’은 재조합 번역 단계에서 단백질의 발현양의 증대를 가져오는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서 사용한 TEV(tobacco etch virus) 리더 서열은 GenBank No. M15239에 개시되어 있는 것으로 서열번호 1로 표시되는 염기서열을 가진다.The "TEB (tobacco etch virus) leader sequence" is known to bring about an increase in the amount of protein expression in the recombinant translation step. Tobacco etch virus (TEV) leader sequence used in the present invention is GenBank No. It is disclosed in M15239 and has a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1.

상기 ‘알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열’은 GenBank No. M8023에 개시되어 있는 것으로 서열번호 2로 표시되는 염기서열을 가진다. The 'signal sequence of alfalfa-derived glucose-regulated endoplasmic reticular protein' is GenBank No. It is disclosed in M8023 and has a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2.

본 발명에서는 플라스미노겐 액티베이터의 글라이코실레이션(glycosylation)과 올바른 폴딩(folding) 구조를 가지도록 하기 위하여, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서 열을 플라스미노겐 액티베이터 유전자의 상부에 삽입하였다In the present invention, in order to have a glycosylation and correct folding structure of the plasminogen activator, the signal sequence of the alfalfa-derived glucose-regulated endoplasmic reticular protein Inserted on top of Gen Activator gene

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 사용되는 ‘플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 유전자’는 플라스미노겐 액티베이터 단백질 또는 그의 기능적 동등물을 암호화하는 염기서열을 갖는 것이 바람직하다. 상기 플라스미노겐 액티베이터 단백질의 기능적 동등물이란 서열번호 3으로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 재조합 플라스미노겐 액티베이터 단백질과 실질적으로 동등한 생리활성을 나타내는 폴리펩타이드를 말한다. 상기에서 '동등한 생리활성'이란 피브린 분해 활성을 말한다. 상기 기능적 동등물이란 서열번호 3으로 표시되는 아미노산 서열과 적어도 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상의 서열 상동성(즉, 동일성)을 갖는 폴리펩타이드를 말한다. 예를 들면, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 100%의 서열 상동성을 갖는 폴리펩타이드를 포함한다. 상기 기능적 동등물은 서열번호 3의 아미노산 서열 중 일부가 부가, 치환 또는 결실의 결과생성될 것일 수 있다. 상기에서 아미노산의 치환은 바람직하게는 보존적 치환이다. 천연에 존재하는 아미노산의 보존적 치환의 예는 다음과 같다 지방족 아미노산(Gly, Ala, Pro), 소수성 아미노산(Ile, Leu, Val), 방향족 아미노산(Phe, Tyr, Trp), 산성 아미노산 (Asp, Glu), 염기성 아미노산 (His, Lys, Arg, Gln, Asn) 및 황함유 아미노산(Cys, Met). 또한 상기 기능적 동등물에는 본 발명의 재조합 플라스미노겐 액티베이터 아미노산 서열상에서 아미노산의 일부가 결실된 변형체도 포함된다. 상기 아미노산의 결실 또는 치환은 바람직하게는 본 발명의 폴리펩타이드의 생리활성에 직접적으로 관련되지 않은 영역에 위치해 있다. 아울러 상기 플라스미노겐 액티베이터의 아미노산 서열의 양 말단 또는 서열 내에 몇몇의 아미노산이 부가된 변형체도 포함된다. 또한 본 발명의 기능적 동등물의 범위에는 본 발명에 따른 폴리펩티드의 기본 골격 및 이의 생리 활성을 유지하면서 폴리펩티드의 일부 화학 구조가 변형된 폴리펩티드 유도체도 포함된다. 예를 들어, 본 발명의 폴리펩티드의 안정성, 저장성, 휘발성 또는 용해도 등을 변경시키기 위한 구조변경이 이에 포함된다.'Tissue-type plasminogen activator gene' used to achieve the object of the present invention preferably has a nucleotide sequence encoding a plasminogen activator protein or a functional equivalent thereof. The functional equivalent of the plasminogen activator protein refers to a polypeptide that exhibits substantially the same physiological activity as the recombinant plasminogen activator protein having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3. 'Equivalent physiological activity' refers to fibrin degrading activity. The functional equivalent refers to a polypeptide having sequence homology (ie, identity) of at least 70% or more, preferably 80% or more, and more preferably 90% or more of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3. For example, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85 Sequence homology of%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 100% It includes a polypeptide having a. Such functional equivalents may result from the addition, substitution or deletion of some of the amino acid sequences of SEQ ID NO: 3. Substitution of amino acids in the above is preferably a conservative substitution. Examples of conservative substitutions of naturally occurring amino acids are: aliphatic amino acids (Gly, Ala, Pro), hydrophobic amino acids (Ile, Leu, Val), aromatic amino acids (Phe, Tyr, Trp), acidic amino acids (Asp, Glu), basic amino acids (His, Lys, Arg, Gln, Asn) and sulfur-containing amino acids (Cys, Met). The functional equivalent also includes variants in which some of the amino acids are deleted on the recombinant plasminogen activator amino acid sequence of the present invention. Deletion or substitution of these amino acids is preferably located in a region not directly related to the physiological activity of the polypeptides of the invention. Also included are variants in which some amino acids are added to both ends or sequences of the amino acid sequence of the plasminogen activator. The scope of functional equivalents of the present invention also includes polypeptide derivatives in which some chemical structures of the polypeptide have been modified while maintaining the basic backbone of the polypeptide and its physiological activity. For example, this includes structural modifications for altering the stability, shelf life, volatility or solubility of the polypeptide of the present invention.

본 발명의 일 실시예에서는 서열번호 4로 표시되는 플라스미노겐 액티베이터 유전자를 이용하였다.In one embodiment of the present invention, the plasminogen activator gene represented by SEQ ID NO: 4 was used.

또한, 본 발명은 상기 천연형의 플라스미노겐 액티베이터 유전자 대신 플라스미노겐 액티베이터의 유전자 변이체를 이용할 수 있는데, 상기 플라스미노겐 액티베이터의 변이체에 대해서는 미국특허 제4,963,357호, 제5,037,752호, 제5,087,572호, 제5,094,953호, 제5,100,666호, 제5,106,741호, 제5,108,901호, 제5,156,969호, 제5,185,259호, 제5,232,847호, 제5,242,819호, 제5,244,676호, 제5,258,180호, 제5,258,298호, 제5,262,170호, 제5,270,198호, 제5,302,390호, 제5,314,818호, 제5,338,546호, 제5,346,824호, 제5,366,886호, 제5,376,547호, 제5,385,732호, 제5,405,771호, 제5,411,871호, 제5,486,471호, 제5,504,001호, 제5,520,911호, 제5,520,913호, 제5,556,621호, 제5,580,559호, 제5,589,361호, 제5,614,190호, 제5,616,486호, 제5,648,250호, 제5,714,144호, 제5,714,145호, 제 5,714,372호, 제5,728,565호, 제5,728,566호, 제5,728,567호, 제5,736,134호, 제5,739,012호, 제5,753,486호, 제5,756,093호, 제5,770,425호, 제5,770,426호, 제5,821,105호, 제5,830,849호, 제5,840,533호, 제5,840,564호, 제5,869,314호, 제5,908,625호 및 제6,706,504에 개시되어 있으며, 이에 대한 설명은 본원에 인용된다.In addition, the present invention can use the gene variants of the plasminogen activator instead of the native plasminogen activator gene, for the variants of the plasminogen activator US Patent Nos. 4,963,357, 5,037,752, 5,087,572, 5,094,953, 5,100,666, 5,106,741, 5,108,901, 5,156,969, 5,185,259, 5,232,847, 5,242,819, 5,244,676, 5,258,180, 5,258,298,198,270,5,262 No. 5,302,390, 5,314,818, 5,338,546, 5,346,824, 5,366,886, 5,376,547, 5,385,732, 5,405,771, 5,411,871, 5,486,471, 5,504,001,5,504,001 5,520,913, 5,556,621, 5,580,559, 5,589,361, 5,614,190, 5,616,486, 5,648,250, 5,714,144, 5,714,145, 5,714,372, 5,728,565, 5,728,566,5,728,566,567 No. 5,736,134, 5,739,012, No. 5 , 553,486, 5,756,093, 5,770,425, 5,770,426, 5,821,105, 5,830,849, 5,840,533, 5,840,564, 5,869,314, 5,908,625, and 6,706,504. Is cited herein.

본 발명의 TEV(tobacco etch virus) 리더 서열, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열 및 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 유전자를 포함하는 식물 형질전환용 벡터는 공지의 식물 형질전환용 벡터를 기본 벡터로 하여 제조될 수 있으며, 일반적인 이원 벡터(binary vector) 또는 코인테그레이션 벡터(cointegration vector)가 사용될 수 있다. 식물 형질전환시 널리 사용되는 바이너리 벡터의 종류는 매우 다양하며, 거의 모든 바이너리 벡터가 CAMBIA(Center for the Application of Molecular Biology to International Agriculture, GPO Box 3200, Canberra ACT2601, Australia)와 같은 국제센터 및 대학연구소에서 입수가능하며, 기본적인 바이너리 벡터의 골격은 Ti 플라스미드를 모체로 하여 유전자가 전달되는 좌측 및 우측경계 부위에 형질전환체 선별 표지 유전자, 프로모터, 전사종결부위 유전자 등을 다양하게 변형시켜 사용하고 있다.Tobacco etch virus (TEV) leader sequence of the present invention, the signal sequence of the alfalfa-derived glucose-regulated endoplasmic reticular protein, and for plant transformation comprising a plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) gene The vector may be prepared using a known plant transformation vector as a base vector, and a general binary vector or cointegration vector may be used. A wide variety of binary vectors are widely used in plant transformation, and almost all binary vectors are international centers and university research institutes, such as the Center for the Application of Molecular Biology to International Agriculture, GPO Box 3200, Canberra ACT2601, Australia (CAMBIA). The basic binary vector skeleton is available by using a variety of transformant selection marker genes, promoters, transcriptional termination genes, and the like, in the left and right boundary regions where genes are transferred using Ti plasmids as a parent.

보다 바람직하게는, 본 발명의 식물 형질전환용 벡터는 도 1에 개시된 개열지도를 포함한다. 즉, 본 발명의 식물 형질전환용 벡터는 칼리플라워 모자이크 바 이러스 35S 프로모터, 선택 표지 유전자로서 포스피노트리신 아세틸 트랜스퍼라제 유전자(제초제 저항성 유전자), T-DNA 유전자 7의 터미네이터 서열, TEV(tobacco etch virus) 리더 서열, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열(signal sequence) 및 칼리플라워 모자이크 바이러스 35S 터미네이터가 순차적으로 연결된 유전자 구조물을 포함한다. More preferably, the plant transformation vector of the present invention includes the cleavage map disclosed in FIG. 1. That is, the plant transformation vector of the present invention is a cauliflower mosaic virus 35S promoter, a phosphinothricin acetyl transferase gene (herbicide resistance gene) as a selection marker gene, a terminator sequence of T-DNA gene 7, a TEV (tobacco etch). virus leader sequence, a signal sequence of glucose-regulated endoplasmic reticular protein derived from alfalfa, and a cauliflower mosaic virus 35S terminator.

본 발명에 따른 벡터는 식물 형질전환용 벡터이므로, 당업계에 알려진 다양한 식물체-기능적 프로모터가 사용될 수 있으며, 칼리플라워 모자이크 바이러스 (CaMV) 35S 프로모터, 피그워트 모자이크 바이러스 35S 프로모터, 슈가케인 바실리폼 바이러스 프로모터, 코메리나 옐로우 모틀 바이러스 프로모터, 리불로스-1,5-비스-포스페이트 카르복실라아제의 소단위(ssRUBISCO)로부터의 빛-유도성 프로모터, 쌀 사이토졸릭 트리오세포스페이트 이소머라아제(TPI) 프로모터, 아라비돕시스(Arabidopsis)로부터의 아데닌 포스포리보실트랜스퍼라아제 (APRT) 프로모터, 쌀 액틴 1 유전자 프로모터 및 만노핀 신타아제 및 옥토핀 신타아제 프로모터를 포함하며, 바람직하게는 칼리플라워 모자이크 바이러스 (CaMV) 35S 프로모터를 사용한다.Since the vector according to the present invention is a vector for plant transformation, various plant-functional promoters known in the art may be used, and the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter, the pigwarm mosaic virus 35S promoter, and the sugarcane basilisform virus promoter , Comerina yellow mottle virus promoter, light-induced promoter from subunit of ribulose-1,5-bis-phosphate carboxylase (ssRUBISCO), rice cytozolic triophosphate isomerase (TPI) promoter, Arabidopsis Adenine phosphoribosyltransferase (APRT) promoter from Arabidopsis, a rice actin 1 gene promoter and a mannopin synthase and octopin synthase promoter, and preferably the Califlower Mosaic Virus (CaMV) 35S promoter use.

또한, 상기 선별 표지 유전자는 항생제 저항성 유전자, 제초제 저항성 유전자, 대사관련 유전자, 발광 유전자, GFP(green fluorescence protein) 유전자, GUS(β-glucuronidase) 유전자, GAL(β-galactosidase) 유전자 등을 포함하지만 그 것에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로 네오마이신 포스포트랜스퍼라제 Ⅱ(NPT Ⅱ) 유전자, 하이그로마이신 포스포트랜스퍼라제 유전자, 포스피노트리신 아세틸트랜스퍼라제 유전자 또는 다이하이드로폴레이트 환원효소 유전자 등이 사용될 수 있지만, 포스피노트리신 아세틸트랜스퍼라제가 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 당 분야에 공지된 분자생물학적 기법을 사용하여, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질의 신호서열과 연결되어 있는 t-PA 유전자(1668 bp)를 칼리플라워 모자이크 바이러스 35S 프로모터, TEV(tobacco etch virus) 리더서열 및 35S 터미네이터를 포함하는 식물 발현 벡터 (p221a)에 클로닝하여 칼리플라워 모자이크 바이러스 35S 프로모터, 선택 표지 유전자로서 포스피노트리신 아세틸 트랜스퍼라제 유전자(제초제 저항성 유전자), T-DNA 유전자 7의 터미네이터 서열, TEV(tobacco etch virus) 리더 서열, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열(signal sequence) 및 T35S 칼리플라워 모자이크 바이러스 35S 터미네이터가 순차적으로 연결된 벡터 pBS221t-PA를 제조하여 사용하였다(도 1 참조). In addition, the selection marker genes include, but are not limited to, antibiotic resistance genes, herbicide resistance genes, metabolic genes, luminescent genes, GFP (green fluorescence protein) genes, GUS (β-glucuronidase) genes, and GAL (β-galactosidase) genes. It is not limited to this. Specifically, neomycin phosphotransferase II (NPT II) gene, hygromycin phosphotransferase gene, phosphinothricin acetyltransferase gene or dihydrofolate reductase gene may be used, but phosphinothricin Acetyltransferase is preferred. In an embodiment of the present invention, the t-PA gene (1668 bp), which is linked to a signal sequence of alfalfa-derived glucose-regulating endoplasmic reticulum protein using molecular biological techniques known in the art, is used for the cauliflower mosaic virus 35S promoter, TEV ( cloned into a plant expression vector (p221a) comprising a tobacco etch virus leader sequence and a 35S terminator (p221a), a cauliflower mosaic virus 35S promoter, a phosphinothricin acetyl transferase gene (herbicide resistance gene), T-DNA gene as a selection marker gene Vector pBS221t with a terminator sequence of 7, a tobacco etch virus (TEV) leader sequence, a signal sequence of alfalfa-derived glucose-regulated endoplasmic reticular protein and a T35S califlower mosaic virus 35S terminator -PA was prepared and used (see FIG. 1).

상기의 당 분야에 공지된 분자생물학적 기법인 표준 재조합 DNA 및 분자 클로닝 기술은 다음 문헌에 기재되어 있다(Sambrook, J., Fritsch, E. F. and Maniatis, T., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY, 1989; by Silhavy, T. J., Bennan, M. L. and Enquist, L. W., Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY, 1984; and by Ausubel, F. M. et al., Current Protocols in Molecular Biology, published by Greene Publishing Assoc. and Wiley-lnterscience , 1987).Standard recombinant DNA and molecular cloning techniques, molecular biology techniques known in the art, are described in Sambrook, J., Fritsch, EF and Maniatis, T., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed. , Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY, 1989; by Silhavy, TJ, Bennan, ML and Enquist, LW, Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY, 1984; and by Ausubel, FM et al., Current Protocols in Molecular Biology, published by Greene Publishing Assoc. and Wiley-lnterscience, 1987).

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 본 발명의 재조합 벡터를 아그로박테리움 투메파시엔스에 형질전환시킨 다음 상기 형질전환된 아그로박테리움에 의해 식물 세포 내로 본 발명의 유전자가 도입되도록 하였다.Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the recombinant vector of the present invention is transformed into Agrobacterium tumefaciens, and then the gene of the present invention is introduced into plant cells by the transformed Agrobacterium.

따라서, 본 발명은 본 발명의 식물 형질전환용 벡터로 형질전환된 세균을 제공한다. 상기 세균으로는 아그로박테리움 속 세균이 있다. 형질전환용 숙주로 사용되는 아그로박테리움은 아그로박테리움 투메파시엔스 (Agrobacterium tumefaciens) 또는 아그로박테리움 라이조게네스(Agrobacterium rhizogenes) 등이 사용된다.Accordingly, the present invention provides a bacterium transformed with the plant transformation vector of the present invention. The bacteria include bacteria of the genus Agrobacterium. Agrobacterium used as a transformation host is Agrobacterium tumefaciens ( Agrobacterium tumefaciens ) or Agrobacterium rhizogenes ( Agrobacterium rhizogenes ) and the like.

본 발명은 또한, 상기 벡터가 도입된 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 단백질을 발현하는 형질전환 식물을 제공한다. 또한 본 발명은 상기의 벡터를 식물세포에 도입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 단백질을 발현하는 형질전환 식물의 제조방법 및 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 단백질의 생산방법을 제공한다.The present invention also provides a transgenic plant expressing a tissue-type plasminogen activator protein into which the vector is introduced. The present invention also provides a method for producing a transgenic plant expressing a plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) protein, characterized in that it comprises the step of introducing the plant cell and plasminogen activator (tissue- type plasminogen activator) protein.

본 발명에 의해 제조되는 플라스미노겐 액티베이터는 활성 형태의 단백질으로 본 발명의 방법에 의해 제조된 형질전환 식물로부터 공지된 방법에 의해 추출 및 정제하여 생산할 수 있다. The plasminogen activator produced by the present invention can be produced by extraction and purification by known methods from the transgenic plants produced by the method of the present invention as the protein in the active form.

상기 본 발명에 따른 재조합 벡터를 식물에 도입하는 방법으로는 당분야에 공지된 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 이에 한정되지는 않으나 아그로박테리움 속(Agrobacterium sp.) 미생물을 이용한 형질전환, 입자 총 충격법 (particle gun bombardment), 실리콘 탄화물 위스커(Silicon carbide whiskers), 초음파 처리(sonication), 전기천공법(electroporation) 및 PEG(Polyethylenglyco l)에 의한 침전법을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 아그로박테리움-매개 형질전환법을 이용할 수 있으며, 문헌에 예시된 방법을 사용할 수 있다(Horsch et al., Science 227:1229-1231, 1985). 예를 들면 벼에 대한 아그로박테리움-매개 형질전환법은 당업계의 문헌 등에 공지되어 있다(An et al., EMBO J 4:227-288,1985). As a method of introducing the recombinant vector according to the present invention into a plant, a method known in the art may be used. For example, but not limited to, transformation with Agrobacterium sp. Microorganisms, particle gun bombardment, silicon carbide whiskers, sonication, electrical Precipitation by electroporation and polyethylene glycol (PEG) can be used. Preferably, Agrobacterium-mediated transformation can be used, and the methods exemplified in the literature can be used (Horsch et al., Science 227: 1229-1231, 1985). For example, Agrobacterium-mediated transformation methods for rice are known in the art and the like (An et al., EMBO J 4: 227-288,1985).

본 발명에서 ‘식물’ 이란 전체 식물(whole plant), 식물의 일부분, 캘러스, 식물 조직, 식물 세포 및 식물 종자를 모두 포함한다. 상기 본 발명에 따른 방법이 적용될 수 있는 식물체로는 단자엽 식물 또는 쌍자엽 식물이 포함된다. 상기 단자엽 식물의 예로는 이에 한정되지는 않으나, 벼, 밀, 보리, 죽순, 옥수수, 토란, 아스파라거스, 양파, 마늘, 파, 부추, 달래, 마 및 생강이 있다. 쌍자엽 식물의 예로는 이에 한정되지는 않으나, 애기장대, 가지, 담배, 고추, 토마토, 우엉, 쑥갓, 상추, 도라지, 시금치, 근대, 고구마, 샐러리, 당근, 미나리, 파슬리, 배추, 양배추, 갓무, 수박, 참외, 오이 호박, 박, 딸기, 대두, 녹두, 강낭콩, 버즈풋 트레포일, 감자, 개구리밥, 들깨, 비둘기콩 및 완두가 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 담배를 사용하였다.(실시예 2 참조).In the present invention, the term "plant" includes all of a whole plant, a part of a plant, callus, plant tissue, plant cells, and plant seeds. Plants to which the method according to the present invention may be applied include monocotyledonous plants or dicotyledonous plants. Examples of the monocotyledonous plant include, but are not limited to, rice, wheat, barley, bamboo shoots, corn, taro, asparagus, onions, garlic, leeks, leeks, soothing, hemp and ginger. Examples of dicotyledonous plants include, but are not limited to, baby pole, eggplant, tobacco, pepper, tomato, burdock, garland chrysanthemum, lettuce, bellflower, spinach, beetroot, sweet potato, celery, carrot, buttercup, parsley, cabbage, cabbage, mustard, There are watermelons, melons, cucumber pumpkins, gourds, strawberries, soybeans, green beans, kidney beans, buzzfoot trefoils, potatoes, duckweed, perilla, pigeon beans and peas. In one embodiment of the present invention, tobacco was used (see Example 2).

본 발명의 일 실시예에서는 본 발명의 재조합 벡터를 아그로박테리움 투메파시엔스에 형질전환시킨 다음 상기 형질전환된 아그로박테리움에 의해 식물 세포 내로 본 발명의 합성 유전자가 도입되도록 하였다(실시예 2 참조).In one embodiment of the present invention, the recombinant vector of the present invention was transformed into Agrobacterium tumefaciens, and then the synthetic gene of the present invention was introduced into plant cells by the transformed Agrobacterium (see Example 2). ).

한편, 상기와 같은 방법으로 본 발명의 합성 유전자가 도입된 형질전환 식물들은 당업계에 공지된 표준 기술을 사용하여 캘러스 유도, 발근 및 토양 순화와 같은 과정을 거쳐 식물체로 재분화시킬 수 있으며, 꺾꽂이, 접붙이기 등과 같은 무성번식방법 및 종자를 이용하여 유성번식방법에 의해 생산할 수 있다.On the other hand, the transgenic plants introduced the synthetic gene of the present invention by the above method can be re-differentiated into plants through processes such as callus induction, rooting and soil purification using standard techniques known in the art, It can be produced by the planetary breeding method using asexual breeding methods such as grafting and seeds.

본 발명의 일 실시예에서는 상기와 같이 재분화된 식물체내에 플라스미노겐 액티베이터 유전자가 안정적으로 도입되었는지를 확인하기 위하여, 형질전환체 시료에 플라스미노겐 액티베이터 특이적 프라이머를 사용하여 PCR을 수행한 결과, DNA 레벨에서 플라스미노겐 액티베이터 유전자가 성공적으로 삽입되었음을 확인하였다(도 4 참조)In one embodiment of the present invention, in order to confirm that the plasminogen activator gene is stably introduced into the re-differentiated plant as described above, PCR was performed using a plasminogen activator-specific primer in the transformant sample, Confirmed that the plasminogen activator gene was successfully inserted at the DNA level (see FIG. 4).

본 발명의 다른 실시예에서는 상기와 같이 재분화된 식물체내에 플라스미노겐 액티베이터 유전자가 단백질로 안정하게 발현하는지 여부를 확인하기 위하여, 형질전환체 시료를 사용하여 웨스턴 블럿 및 ELISA를 한 결과, 단백질 레벨에서도 안정적으로 발현됨을 확인할 수 있었다(도 5 및 도 6 참조). In another embodiment of the present invention, to confirm whether the plasminogen activator gene is stably expressed as a protein in the redivided plant as described above, Western blot and ELISA using a transformant sample, It was confirmed that the expression is stable (see FIGS. 5 and 6).

또한 본 발명의 또 다른 실시예에서는 본 발명의 방법에 의해 생산된 플라스미노겐 액티베이터 단백질이 활성 형태인지 여부를 피브린 플레이트법을 통하여 확인한 결과 피브린의 분해 활성이 있는 것을 확인하였고(도 7 참조), SDS-PAGE를 이 용한 피브린 특이 사슬 분해활성을 확인한 결과 양성 대조군의 t-PA와 유사한 활성을 나타내는 것을 확인하여(도 9 참조) 본 발명의 방법에 의해 생산된 플라스미노겐 액티베이터 단백질이 활성 형태임을 확인할 수 있었다.In another embodiment of the present invention, the fibrin plate method confirmed whether or not the plasminogen activator protein produced by the method of the present invention is an active form, it was confirmed that there is a degradation activity of fibrin (see Fig. 7), Fibrin specific chain degradation activity using SDS-PAGE was confirmed to show similar activity as that of t-PA of the positive control group (see FIG. 9), indicating that the plasminogen activator protein produced by the method of the present invention was an active form. I could confirm it.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. The following examples are merely illustrative of the present invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1> <Example 1>

식물 형질전환용 벡터 및 아그로박테리움 형질전환체 제조Preparation of plant transformation vector and Agrobacterium transformant

<1-1> 식물 형질전환용 벡터의 제작<1-1> Preparation of plant transformation vector

알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질 (GenBank accession no. M80235)의 신호서열과 연결되어 있는 t-PA 유전자(1668 bp)를 칼리플라워 모자이크 바이러스 35S 프로모터, TEV(tobacco etch virus) 리더서열 및 35S 터미네이터를 포함하는 식물 발현 벡터 (p221a)에 클로닝하기 위해서 다음과 같이 발현 벡터를 제조하였다.The t-PA gene (1668 bp), which is linked to the signal sequence of the alfalfa-derived glucose control vesicle protein (GenBank accession no. M80235), includes a cauliflower mosaic virus 35S promoter, a tobacco etch virus leader sequence, and a 35S terminator In order to clone into the plant expression vector (p221a) to be expressed as follows.

pCAMBIA 2300(CAMBIA, 호주)를 먼저 제한 효소 Hind III로 절단 후 탈인산화 효소(calf intestine phosphatase)를 사용하여 탈인산화하였다. 그런 후 플라스미드 pDPG165 (Kausch et al., 2001)를 Hind III로 절단 후 상기 Hind III로 절단 된 pCAMBIA 2300에 연결하여 플라스미드 pBS221를 제조하였다. 상기 플라스미드 pBS221에 있는 제한효소 (BamH I, Kpn I, Xba I) 자리를 제거하기 위해서 각각의 제한 효소로 절단 후 T7 폴리머라제로 중합 반응을 실시하였다.pCAMBIA 2300 (CAMBIA, Australia) was first cleaved with the restriction enzyme Hind III and dephosphorylated using a calf intestine phosphatase. Thereafter, plasmid pDPG165 (Kausch et al., 2001) was digested with Hind III, and then linked to pCAMBIA 2300 digested with Hind III to prepare plasmid pBS221. In order to remove the restriction enzyme (BamH I, Kpn I, Xba I) sites in the plasmid pBS221, each restriction enzyme was cleaved and polymerized with T7 polymerase.

한편, pBI221(클론텍회사)에 폴리클로닝 위치를 삽입하고자, pBI221을 Sac I과 Xba I으로 절단한 후 합성된 올리고뉴클레오티드(서열번호 5 : 5'-GACGCGTGAGCTCGGTACCTCGCGAGGATCCTCTAGAGTCGACCTGCAGGCATGCAAGCTTG-3')와 연결시킨 다음, T7 폴리머라제로 중합 반응 후 블런트로 삽입하였다. 상기 올리고뉴클레오티드가 삽입된 pBI221에서 CaMV 35 프로모터, 폴리클로닝 위치와 Nos 터미네이터가 포함된 절편을 서열번호 6 및 서열번호 7로 표시되는 프라이머-1 및 프라이머-2 (primer-1; 5'-CGGAATTCAGATTAGCCTTTTCAATTTCAGAAAG-3', primer-2; 5'-CGGAATTCGATCTAGTAACATAGATGACACC-3')를 사용하여 PCR (반응조건 : 95도 5분, 1회; 94도 30초, 60도 30초, 72도 2분, 30회; 72도 7분, 1회)을 이용하여 증폭하였으며, 제한효소 EcoR I를 사용하여 절단 후 상기 pBS221에 클로닝하여 벡터 pBSNB22101를 제조하였다(도 1 참조). 두개의 선택적 마커 (npt II and bar)가 포함되어 있는 상기 벡터에서 하나의 선택적 마커만 남도록 하기 위하여, 상기 벡터를 Hind III와 Xho I으로 절단하여 선택적 마커 중 하나인 npt II를 제거하여 pBSB22101이라 명명하였다. 또한 발현양 증대를 위하여 pRTL2(Carrington and Freed et al., J. Virol.64, 1990)를 템플레이트로 사용하여 서열번호 8 및 서열번호 9로 표시되는 프라이머-3 및 프라이머-4(primer-3: 5'-CGACGCGTAAATAACAAATCTCAACACAACATATAC-3', primer-4: 5'-CGGGATCCAAATAACAAATCTCAACACAACATATA-3')를 이용하여 TEV 리더 서열을 PCR로 증폭 (반응조건 : 95도 5분, 1회; 94도 30초, 60도 30초, 72도 1분, 30회; 72도 7분, 1회)후 Mlu I과 Kpn I로 절단한 다음에, pBSB22101의 Mlu I과 Kpn I에 위치에 삽입하여 p221a를 제조하였다. 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질의 신호서열을 t-PA의 5‘쪽에 부치기 위해서 다음과 같이 실험을 수행하였다. 먼저 서열번호 2포 표시되는 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질의 신호서열의 합성된 올리고뉴클레오티드와 그의 상보적인 올리고뉴클레오티드를 끓는 물에 5분간 가열 후 상온에서 30분 어닐링(annealing)하였다. 그리고 서열번호 10으로 표시되는 프라이머 5와 서열번호 11로 표시되는 프라이머 6을 이용하여 (프라이머 5 : 5'-TCTTACCAAGTGATCTGCAGAG-3', 프라이머 6 : 5'-CCCAAGCTTTCACGGTCGCATGTTGTCACG-3') 증폭된 t-PA PCR 산물과 혼합 후 T4 DNA 라이게이즈 (다카라회사)를 이용하여 16도에서 30분간 배양 하였다. 그리고 서열번호 12로 표시되는 프라이머 7과 상기 서열번호 11로 표시되는 프라이머 6(프라이머 7 : 5'-CGGGGTACCATGAAAATGGAGATGCATCAGATC-3')을 사용하여 PCR (반응조건 : 95도 5분, 1회; 94도 30초, 60도 30초, 72도 2분, 30회; 72도 7분, 1회)을 하여 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질의 신호서열을 포함하는 t-PA PCR 산물을 얻었다. 상기 t-PA PCR 산물을 Kpn I과 Hind III 로 절단하여 1668bp의 t-PA 유전자를 상기 p221a 벡터에 클로닝하여 pBS221t-PA를 제작하였다(도 1의 B 참조). Meanwhile, in order to insert a polycloning position into pBI221 (Clontech Co., Ltd.), pBI221 was cleaved with Sac I and Xba I, and then synthesized with an oligonucleotide (SEQ ID NO: 5'-GACGCGTGAGCTCGGTACCTCGCGAGGATCCTCTAGAGTCGACCTGCAGGCATGCAAGCTTG-3 '). The polymerase was inserted into the blunt after the polymerization reaction. In pBI221 to which the oligonucleotide was inserted, fragments containing a CaMV 35 promoter, a polycloning position, and a Nos terminator were prepared by primers 1 and 5 shown in SEQ ID NO: 6 and SEQ ID NO: 7 (primer-1; 5'-CGGAATTCAGATTAGCCTTTTCAATTTCAGAAAG- PCR using 3 ', primer-2; 5'-CGGAATTCGATCTAGTAACATAGATGACACC-3' (reaction conditions: 95 degrees 5 minutes, 1 time; 94 degrees 30 seconds, 60 degrees 30 seconds, 72 degrees 2 minutes, 30 times; 72 7 minutes, once), and the vector pBSNB22101 was prepared by cloning with the pBS221 after cleavage using the restriction enzyme EcoR I (see FIG. 1). In order to leave only one selective marker in the vector containing two selective markers (npt II and bar), the vector was cut with Hind III and Xho I to remove one of the selective markers npt II and named pBSB22101. It was. In addition, primer-3 and primer-4 represented by SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9 using pRTL2 (Carrington and Freed et al., J. Virol. 64, 1990) as a template to increase the amount of expression . 5'-CGACGCGTAAATAACAAATCTCAACACAACATATAC-3 ', primer-4: Amplify the TEV leader sequence by PCR using 5'-CGGGATCCAAATAACAAATCTCAACACAACATATA-3' (reaction condition: 95 degrees 5 minutes, 1 time; 94 degrees 30 seconds, 60 degrees 30 Second, 72 degrees 1 minute, 30 times; 72 degrees 7 minutes, once) was cut with Mlu I and Kpn I, and then inserted into the position of Mlu I and Kpn I of pBSB22101 to prepare p221a. The experiment was carried out as follows to attach the signal sequence of the alfalfa-derived glucose-regulating vesicle protein to the 5 'side of t-PA. First, the synthesized oligonucleotide and its complementary oligonucleotide of the signal sequence of the alfalfa-derived glucose-regulating vesicle protein represented by SEQ ID NO: 2 were heated in boiling water for 5 minutes and then annealed at room temperature for 30 minutes. And amplified t-PA PCR using primer 5 represented by SEQ ID NO: 10 and primer 6 represented by SEQ ID NO: 11 (primer 5: 5'-TCTTACCAAGTGATCTGCAGAG-3 ', primer 6: 5'-CCCAAGCTTTCACGGTCGCATGTTGTCACG-3') After mixing with the product was incubated for 30 minutes at 16 degrees using T4 DNA ligase (Takara Company). And PCR using a primer 7 represented by SEQ ID NO: 12 and primer 6 represented by SEQ ID NO: 11 (primer 7: 5'-CGGGGTACCATGAAAATGGAGATGCATCAGATC-3 ') (reaction conditions: 95 degrees 5 minutes, once; 94 degrees 30 Seconds, 60 degrees 30 seconds, 72 degrees 2 minutes, 30 times; 72 degrees 7 minutes, once) to obtain a t-PA PCR product containing the signal sequence of the alfalfa-derived glucose-regulated vesicle protein. The t-PA PCR product was digested with Kpn I and Hind III to clone the 1668 bp t-PA gene into the p221a vector to prepare pBS221t-PA (see FIG. 1B).

한편, 상기 발현 벡터에 플라스미노겐 엑티베이터 유전자가 제대로 삽입되었는지 유무를 확인하기 위해서 Kpn I과 Hind III로 절단 후 1% 아가로스 젤 전기영 동을 실시하였다.Meanwhile, in order to confirm whether the plasminogen activator gene was correctly inserted into the expression vector, 1% agarose gel electrophoresis was performed after cutting with Kpn I and Hind III.

그 결과, 도 2에 도시된 바와 같이 약 2kbp의 유전자의 삽입 유무를 확인하였다. As a result, as shown in Figure 2 it was confirmed the presence or absence of the insertion of the gene of about 2kbp.

<1-2> 아그로박테리움 형질전환체 제조<1-2> Agrobacterium transformant preparation

상기 실시예 <1-1>에서 제조한 pBS221t-PA 벡터를 동결-해동(freeze-thaw) 방법(Glevin et al., Plant molecular biology. Kluwer academic Publishers A3/7, 1988)으로 아그로박테리아 EHA105(prodigene.com)에 도입시켰다. 이후, 상기 형질전환된 아그로박테리아를 2일간 YEP 배지(10g/ℓ 박토 이스트 추출물, 10g/ℓ 박토 펩톤, 5g/ℓ NaCl)에서 배양하여 이를 1/2 MS 배지에 재현탁시켰다.Agrobacterium EHA105 (prodigene) by freeze-thaw method (Glevin et al., Plant molecular biology.Kluwer academic Publishers A3 / 7, 1988) of the pBS221t-PA vector prepared in Example 1-1. .com). Thereafter, the transformed Agrobacterium was incubated in YEP medium (10 g / L bacto yeast extract, 10 g / L bacto peptone, 5 g / L NaCl) for 2 days and resuspended in 1/2 MS medium.

<실시예 2> <Example 2>

담배 형질전환체의 제조Preparation of Tobacco Transformants

플라스미노겐 액티베이터 유전자를 담배에서 발현하고자 상기 실시예 <1-2>에서 제조한 아그로박테리아 EHA105를 담배 잎에 형질전환하였다. To express the plasminogen activator gene in tobacco, Agrobacterium EHA105 prepared in Example <1-2> was transformed into tobacco leaves.

소독한 담배 종자를 파종하여 2주 이상 무균 배양한 신선하고 어린 담배잎을 채취하였다. 흡광도 0.4로 정량된 아그로박테리아를 상기 담배 자엽에 30분간 감염 후 MS 배지에 이틀간 암조건에서 공동 배양하였다. 이틀 후 MS-비타민 포함 배지(Duchefa)에 3.0% 수크로스, 1 mg/ℓ BA (benzyladenine), 0.1 mg/ℓ NAA (napthalene acidic acid), 0.3% 파이타젤, 4 mg/ℓ 피피티 (phosphinothricin) 및 500 mg/ℓ 카르베니실린을 첨가한 선발 배지 (pH 5.8)에서 재분화를 유도하였다. 14일 간격으로 캘러스와 잎 조직을 계대하였다. 4주 후에 재분화된 줄기는 MS 배지에서 뿌리를 유도하였고 순화 과정을 거친 후 온실에서 재배하였다. 형질전환체를 판별하기 위해서 유모에 4일 간격으로 바스타 0.5%를 두 번 처리 후 저항성을 갖는 형질전환체를 구별하였다 Sterilized tobacco seeds were sown and fresh young tobacco leaves were grown aseptically for 2 weeks or longer. Agrobacterium quantified with absorbance 0.4 was co-cultured in cancer medium for two days after infection with the tobacco cotyledons for 30 minutes. Two days later, MS-vitamin-containing medium (Duchefa) was treated with 3.0% sucrose, 1 mg / l BA (benzyladenine), 0.1 mg / l NAA (napthalene acidic acid), 0.3% phytagel, 4 mg / l phosphinothricin and Regeneration was induced in selection medium (pH 5.8) with 500 mg / l carbenicillin added. Callus and leaf tissue were passaged at 14 day intervals. After 4 weeks, the re-differentiated stems induced roots in MS medium and were grown in greenhouses after acclimation. To identify the transformants, resistant transformants were distinguished after two treatments with 0.5% bastard at 4 days intervals.

실험결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 0.5%(v/v) 바스타 살포에 의해 형질전환체를 선별할 수 있었으며(도 3의 A), 바 스트립(bar strip)을 이용하여 PAT(phosphinothricin acetyl transferase) 단백질이 발현됨을 확인한 결과, 형질전환체에서 PAT 단백질이 발현되어 제초제 저항성이 유지됨을 확인할 수 있었다(도 3의 B). As a result, as shown in Figure 3, 0.5% (v / v) was able to select a transformant by spraying the Vaster (A of Figure 3), using a bar strip (phosphinothricin acetyl transferase PAT) As a result of confirming that the protein is expressed, it was confirmed that PAT protein was expressed in the transformant to maintain herbicide resistance (FIG. 3B).

<실험예 1> Experimental Example 1

PCR을 이용한 형질전환체에서의 플라스미노겐 액티베이터 유전자 확인Identification of Plasminogen Activator Gene in Transformants Using PCR

바스타 처리 후 생존하는 식물체의 성숙된 잎에서 게노믹 DNA를 분리 후(Edwards, K., et. al., Nucleic acid Research, 19, 1349, 1991) PCR을 이용하여 형질전환체 식물내에 플라스미노겐 액티베이터 유전자의 삽입을 확인하였다.Plasminogen in transformed plants using PCR after isolation of genomic DNA from mature leaves of surviving plants after bastard treatment (Edwards, K., et. Al., Nucleic acid Research, 19, 1349, 1991) Insertion of the activator gene was confirmed.

플라스미노겐 액티베이터를 증폭하기 위하여, 정방향 프라이머로는 서열번호 13으로 표시되는 프라이머-8(5‘-cggggtaccggagggatttatgtcttaccaag-3’)을 사용하였고, 역방향 프라이머로는 서열번호 11로 표시되는 프라이머-6을 사용하여 PCR 하 였으며, 상기 PCR 조건은 95oC에서 5분간 전처리 후 94oC에서 30초, 60oC에서 30초, 72oC에서 2분간 30회 반복한 다음 72oC에서 7분간 연장(extension)하였다. To amplify the plasminogen activator, primer-8 (5'-cggggtactacgagaattatttatgtcttaccaag-3 ') represented by SEQ ID NO: 13 was used as a forward primer, and primer-6 represented by SEQ ID NO: 11 was used as a reverse primer. The PCR conditions were preprocessed at 95 o C for 5 minutes and then repeated 30 times at 94 o C, 30 seconds at 60 o C, 30 minutes at 72 o C, and then extended 7 minutes at 72 o C ( extension).

실험결과, 도 4A에 나타난 바와 같이, 대략 1.7 kbp에 해당하는 PCR 산물이 증폭되어, 형질전환 식물체내에 플라스미노겐 액티베이터 유전자가 제대로 삽입된 것을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in Figure 4A, the PCR product corresponding to approximately 1.7 kbp was amplified, it was confirmed that the plasminogen activator gene is properly inserted into the transformed plant.

또한 형질전환체에 삽입된 플라스미노겐 액티베이터 유전자의 전사 유무를 알아보기 위해서 RT-PCR을 실시하였다. 담배 잎 (150 mg)에서 전체 RNA는 TRIzol 시약(Invitrogen, Breda, Netherlands)을 사용하여 정제를 하였으며, RT-PCR 분석을 위하여, 전체 RNA 시료는 DNase(타카라)를 사용하여 오염된 게노믹 DNA를 제거하였으며, 1 μg의 RNA를 다음과 같은 조성으로 구성된 완충용액 (1x 원 스텝 RNA PCR 버퍼, 0.8 U RNase 억제제, 프라이머 0.4μM, 0.1AMV RTase XL, 0.1 U AMV-최적화된 Taq DNA 폴리머라제, 5 mM dNTP and 5MgCl2)에서 다음과 같은 조건으로 반응을 실시하였다. 담배잎에서 분리한 토탈 RNA를 주형으로 서열번호 14로 표시되는 정방향 프라이머-9(5′- TCTTACCAAGTGATCTGCAGAG-3′)와 서열번호 15로 표시되는 역방향 프라이머-10(5′- TCACGGTCGCATGTTGTCAC-3′)을 사용하여 50°C에서 30분, 94°C에서 2분간 전처리한 다음에 94°C에서 30초, 60°C에서 30초, 72°C에서 2분씩 35회를 반복하였다. 실험결과, 선별된 형질전환체에서 전사가 정상적으로 이루어지고 있음을 확인할 수 있었다. 대조군으로 사용된 야생종에서는 어느 밴드도 볼 수 없었다 (도 4B).In addition, RT-PCR was performed to determine the transcription of the plasminogen activator gene inserted into the transformant. Total RNA from tobacco leaves (150 mg) was purified using TRIzol reagent (Invitrogen, Breda, Netherlands). For RT-PCR analysis, total RNA samples were contaminated with genomic DNA using DNase (Takara). 1 μg of RNA was removed and buffered with the following composition (1 × One Step RNA PCR Buffer, 0.8 U RNase Inhibitor, Primer 0.4 μM, 0.1 AMV RTase XL, 0.1 U AMV-Optimized Taq DNA Polymerase, 5 The reaction was carried out in mM dNTP and 5MgCl 2 ) under the following conditions. As a template, the total RNA isolated from the tobacco leaf was used as the forward primer-9 (5'-TCTTACCAAGTGATCTGCAGAG-3 ') represented by SEQ ID NO: 14 and the reverse primer-10 (5'-TCACGGTCGCATGTTGTCAC-3') represented by SEQ ID NO: 15. After 30 minutes at 50 ° C, 2 minutes at 94 ° C, and then repeated 35 times, 30 seconds at 94 ° C, 30 seconds at 60 ° C, 2 minutes at 72 ° C. As a result, it was confirmed that transcription was normally performed in the selected transformants. No bands were seen in the wild species used as a control (FIG. 4B).

<실험예 2>Experimental Example 2

웨스턴 블럿을 이용한 형질전환체에서의 재조합 플라스미노겐 액티베이터 단백질 확인Identification of Recombinant Plasminogen Activator Protein in Transformants Using Western Blot

형질전환체에서 발현된 재조합 단백질의 분자량을 측정하고자 웨스턴 블럿 분석을 실시하였다. Western blot analysis was performed to determine the molecular weight of the recombinant protein expressed in the transformants.

1X PBS버퍼 1 ml에 형질전환체 200 mg을 호모게나이즈 하였다. 그런 후 4℃에서 30분 방치 후 12,000 rpm에서 30분간 원심분리 후 상층액(100 )을 형질전환체의 PBS(Phosphate buffer saline) 추출시료로 사용하여 웨스턴 블랏을 실시하였다. 웨스턴 블랏 후 t-PA에 대한 다클로날(polyclonal)항체(Abcam)를 사용하여 하룻밤동안 4oC에서 배양하였고, PBS-0.05% Tween 20 용액으로 5회 세척한 다음, HRP (horseradish peroxidase)가 붙어 있는 이차 항체(Pierce)와 상온에서 4시간 배양 후 5회 세척하였으며 마지막으로 4-클로로나프톨(4-chloronaphthol)을 이용하여 발색 반응을 실시하였다. 200 mg of the transformant was homogenized in 1 ml of 1 × PBS buffer. Then, after 30 minutes at 4 ℃ centrifugation at 12,000 rpm for 30 minutes, the supernatant (100) was subjected to Western blotting using the extract of PBS (Phosphate buffer saline) of the transformant. After Western blot, polyclonal antibodies against t-PA (Abcam) were incubated overnight at 4 o C, washed five times with PBS-0.05% Tween 20 solution, and then HRP (horseradish peroxidase) After incubation for 4 hours at room temperature with the attached secondary antibody (Pierce) was washed five times, and finally, the color reaction was carried out using 4-chloronaphthol (4-chloronaphthol).

실험결과, 도 5에 나타난 바와 같이 형질전환체에서 약 68,000 Da의 플라스미노겐 액티베이터 단백질 밴드가 확인되어, 단백질 레벨에서도 안정적으로 발현됨을 확인할 수 있었다. As a result, as shown in FIG. 5, about 68,000 Da of plasminogen activator protein band was confirmed in the transformant, and thus, it was confirmed that the transformant was stably expressed at the protein level.

<실험예 3>Experimental Example 3

ELISA을 이용한 형질전환체에서의 재조합 플라스미노겐 액티베이터 단백질 발현율 확인Expression of Recombinant Plasminogen Activator Protein Expression in Transformants Using ELISA

발현된 재조합 플라스미노겐 액티베이터 단백질의 항원력 검증과 발현양을 측정하고자 ELISA를 실시하였다. soluble t-PA ELISA 키트( CalBiochem사)를 이용하여 형질전환체내의 재조합 플라스미노겐 액티베이터 단백질 양을 측정하였다. ELISA was performed to determine antigenicity and expression of the expressed recombinant plasminogen activator protein. The amount of recombinant plasminogen activator protein in the transformant was measured using a soluble t-PA ELISA kit (CalBiochem).

상기 실험예 2에서 제조한 PBS 추출 시료 50 ㎍/100 ㎕와 상온에서 1시간 반응 후 PBS-0.05% Tween으로 3회 세척 후 HRP가 붙어 있는 이차 항체를 사용하여 상온에서 2시간 반응 후 다시 PBS-0.05% Tween으로 3회 세척 후 100 ㎕의 TMB (tetramethyl-benzidine)를 처리 후 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. After 1 hour reaction with 50 ㎍ / 100 ㎕ PBS extracted sample prepared in Experimental Example 2 at room temperature and washed three times with PBS-0.05% Tween and after the reaction for 2 hours at room temperature using a secondary antibody HRP attached PBS- After washing three times with 0.05% Tween, 100 μl of TMB (tetramethyl-benzidine) was treated and absorbance was measured at 450 nm.

실험결과, 도 6에 나타난 바와 같이 1, 5, 6, 17, 19, 21, 27, 29번 형질전환체 등 7계통에서 0.012 ㎍/㎎ 이상으로 단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 대조군으로 사용된 야생형(wt)에서는 흡광도의 변화가 없었다.As a result, as shown in Figure 6, it was confirmed that the protein is expressed at 0.012 ㎍ / mg or more in seven lines, such as transformants 1, 5, 6, 17, 19, 21, 27, 29. On the other hand, there was no change in absorbance in the wild type (wt) used as a control.

<실험예 4> Experimental Example 4

피브린 플레이트법(fibrin-plate method)을 통한 재조합 플라스미노겐 액티베이터 효소 활성 확인Confirmation of Recombinant Plasminogen Activator Enzyme Activity by Fibrin-plate Method

형질전환체에서 발현된 재조합 플라스미노겐 액티베이터의 피브린 분해활성을 측정하고자 피브린 플레이트법을 이용하여 재조합 효소의 피브린 분해능을 측정하였다. Fibrin degradability of the recombinant enzyme was measured using the fibrin plate method in order to determine the fibrin degrading activity of the recombinant plasminogen activator expressed in the transformant.

0.8%의 피브리노겐(fibrinogen) 용액 10 ml과 10 유닛의 트롬빈 용액 0.5 ml, 플라스미노겐(plasminogen) 0.5 ml을 혼합한 후 플레이트상에 붓고 30분간 상온에 방치하여 피브린을 형성시켰다. 상기 피브린 플레이트에 양성 대조군인 t-PA 0, 100pg, 300pg, 1000pg, 3000pg과 형질전환체 T17, T29의 PBS 추출물 25 ㎍을 점적한 후 습도가 높은 37oC 배양기에서 하룻밤 정치하였다. Fibrin was formed by mixing 10 ml of 0.8% fibrinogen solution, 0.5 ml of 10 units of thrombin solution, and 0.5 ml of plasminogen, pouring onto a plate, and standing at room temperature for 30 minutes. The fibrin plate was inoculated with 25 μg of PBS extract of t-PA 0, 100 pg, 300 pg, 1000 pg, 3000 pg and transformants T17 and T29, which were positive controls, and left overnight in a high humidity 37 ° C. incubator.

실험결과, 도 7에 나타난 바와 같이 효소의 피브린 분해활성은 본 발명의 형질전환체 추출시료 25 ㎍과 양성대조군 3000pg이 유사한 활성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 음성 대조군으로 사용된 야생형 담배의 추출물에서는 어떠한 분해활성 반응도 찾아볼 수 없었다.As a result, as shown in Figure 7, the fibrin degrading activity of the enzyme was confirmed that 25 ㎍ transformant extract sample of the present invention and 3000pg positive control group showed similar activity. No degradation activity was found in the extract of wild-type tobacco used as a negative control.

<실험예 5> Experimental Example 5

자이모그라피(Zymography)를 이용한 재조합 플라스미노겐 액티베이터의 분자량 확인Confirmation of Molecular Weight of Recombinant Plasminogen Activator Using Zymography

상기 실험예 4에서 피브린 플레이트를 통해 피브린 분해활성 확인된 형질전환체에서 발현된 효소의 분자량을 측정하고자 자이모그라피(zymography)를 실시하였다. In Experimental Example 4, zymography was performed to measure the molecular weight of the enzyme expressed in the transformant whose fibrin degrading activity was confirmed through the fibrin plate.

0.7% 피브리노겐 5 ml, 2% 아가로스 5 ml, 5 NIH 트롬빈 1 ml을 혼합한 후 상온에서 30분간 방치하였다. 상기 실험예 2에서 제조된 PBS 추출시료 100 ㎍을 10% SDS-PAGE 한 후 2.5% Triton X-100 용액으로 3번 세척 후 아가로스 피브린 판 에 올려놓은 후 습도가 높은 37oC 배양기에서 하룻밤 방치하였다. 5 ml of 0.7% fibrinogen, 5 ml of 2% agarose, and 1 ml of 5 NIH thrombin were mixed and allowed to stand at room temperature for 30 minutes. 100 ㎍ PBS extract sample prepared in Experiment 2, 10% SDS-PAGE, washed three times with 2.5% Triton X-100 solution and placed on agarose fibrin plate and left overnight in a high humidity 37 o C incubator It was.

실험결과, 도 8에 나타난 바와 같이, 두 계통의 형질전환체 (T17, T19)에서 피브린이 분해되는 것을 확인할 수 있었으며, 양성대조군으로 사용된 t-PA와 같은 분자량을 갖고 있음을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in Figure 8, it was confirmed that the fibrin is decomposed in the transformants of the two strains (T17, T19), it was confirmed that it has the same molecular weight as t-PA used as a positive control group.

<실험예 6>Experimental Example 6

SDS-PAGE를 이용한 피브린 특이 사슬 분해활성 확인Fibrin-specific Chain Degradation Activity by SDS-PAGE

상기 실험예 4에서 피브린 플레이트를 통해 피브린 분해활성 확인된 형질전환체에서 발현된 효소의 피브린 특이 사슬 분해 활성을 측정하고자 트롬빈과 Factor XIIIa로 결합된 섬유소에 다양한 시간 배양 후 (0-24시간) SDS-PAGE를 실시하였다. In order to measure the fibrin specific chain degradation activity of the enzyme expressed in the transformant whose fibrin degradation activity was confirmed through the fibrin plate in Experimental Example 4, SDS after various time incubation in fibrin bound to thrombin and Factor XIIIa (0-24 hours) -PAGE was performed.

5 mM 이미다졸-살린-5 mM CaCl2에 녹여진 1 mg/ml 피브리노겐 0.1 ml, 0.25 NIH U 트롬빈 0.02 ml, 0.125 U Factor XIII 0.02 ml을 혼합한 후 상온에서 30분간 방치하였다. 그런 후 5 mM 이미다졸-살린-5 mM CaCl2완충용액으로 3번 세척 후 PBS 추출 시료 20 ㎍을 0 내지 24 시간 배양 후 SDS-PAGE를 실시하였다.0.1 mg of 1 mg / ml fibrinogen dissolved in 5 mM imidazole-salina-5 mM CaCl 2 , 0.02 ml of 0.25 NIH U thrombin, and 0.02 ml of 0.125 U Factor XIII were mixed and allowed to stand at room temperature for 30 minutes. After washing three times with 5 mM imidazole-salina-5 mM CaCl 2 buffer, 20 μg of PBS extract sample was incubated for 0 to 24 hours and then subjected to SDS-PAGE.

실험결과, 도 9에 나타난 바와 같이, T17 형질전환체 (rTPA)와 양성 대조군인 t-PA (Calbiochem)는 섬유소 γ-γ 사슬과 (B)β 사슬을 분해하는 양상이 비슷한 것을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in Figure 9, T17 transformant (rTPA) and positive control t-PA (Calbiochem) was found to be similar to the degradation of fibrin γ-γ chain and (B) β chain.

상기한 바와 같이, TEV(tobacco etch virus) 리더 서열, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열 및 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 유전자가 순차적으로 연결된 것을 포함하는 식물 형질전환용 벡터, 상기 벡터에 의해 형질전환된 식물 및 이를 이용한 플라스미노겐 액티베이터 단백질의 생산방법은 식물세포에서 플라스미노겐 액티베이터 단백질을 활성 있는 형태로 발현시킬 수 있기 때문에 기존의 혈전용해제 생산방법에 비하여 생산단가가 매우 저렴하게 부작용이 없는 혈전용해제를 생산할 수 있는 효과가 있다. As described above, TEV (tobacco etch virus) leader sequence, the signal sequence of the alfalfa-derived glucose-regulated endoplasmic reticular protein, and the plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) gene are sequentially linked. Plant transformation vector comprising, the plant transformed by the vector and the production method of the plasminogen activator protein using the same because the plasminogen activator protein can be expressed in the active form in the plant cells conventional thrombolytic Compared to the production method, the production cost is very inexpensive, and there is an effect that can produce a thrombolytic without side effects.

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Claims (10)

TEV(tobacco etch virus) 리더 서열, 알팔파 유래의 글루코오스 조절 소포체 단백질(glucose-regulated endoplasmic reticular protein)의 신호서열 및 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 유전자가 순차적으로 연결된 것을 특징으로 하는 식물 형질전환용 벡터.Tobacco etch virus (TEV) leader sequence, signal sequence of alfalfa-derived glucose-regulated endoplasmic reticular protein, and plant traits characterized in that the plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) gene is sequentially linked Transition vector. 제 1항에 있어서, 상기 TEV(tobacco etch virus) 리더 서열은 서열번호 1으로 기재되는 염기서열을 가지며, 상기 신호 서열은 서열번호 2로 기재되는 염기서열을 가지며, 상기 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 유전자는 서열번호 3의 아미노산 서열을 암호화하는 염기서열을 가지는 것을 특징으로 하는 식물 형질전환용 벡터.According to claim 1, wherein the tobacco etch virus (TEV) leader sequence has a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, the signal sequence has a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, the plasminogen activator (tissue- Type plasminogen activator) gene for plant transformation, characterized in that it has a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3. 제 1항에 있어서, 상기 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 유전자는 서열번호 4의 염기서열을 가지는 것을 특징으로 하는 식물 형질전환용 벡터.According to claim 1, wherein the plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) gene is a plant transformation vector, characterized in that it has a nucleotide sequence of SEQ ID NO. 제1항에 있어서, 상기 식물 형질전환용 벡터는 도 1B에 개시된 개열지도를 포함하는 것을 특징으로 하는 벡터.The vector of claim 1, wherein the plant transformation vector comprises a cleavage map disclosed in FIG. 1B. 제1항 내지 제4항 중에서 선택된 어느 한 항의 벡터로 형질전환된 세균.A bacterium transformed with the vector of any one of claims 1 to 4. 제5항에 있어서, 상기 세균이 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumeficiens)인 것을 특징으로 하는 형질전환된 세균.6. The transformed bacterium of claim 5, wherein the bacterium is Agrobacterium tumeficiens . 제1항의 벡터가 도입된 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 단백질을 발현하는 형질전환 식물.A transgenic plant expressing a plasminogen activator protein into which the vector of claim 1 is introduced. 제7항에 있어서, 상기 식물이 단자엽 또는 쌍자엽 식물인 것을 특징으로 하는 형질전환 식물.8. The transgenic plant of claim 7, wherein the plant is a monocotyledonous or dicotyledonous plant. 제1항의 벡터를 식물세포에 도입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 단백질을 발현하는 형질전환 식물의 제조방법.A method for producing a transgenic plant expressing a plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) protein, comprising the step of introducing the vector of claim 1 into a plant cell. 제1항의 벡터를 식물세포에 도입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스미노겐 액티베이터(tissue-type plasminogen activator) 단백질의 생산방법.A method of producing a plasminogen activator (tissue-type plasminogen activator) protein, comprising the step of introducing the vector of claim 1 into a plant cell.
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