KR101294758B1 - Detecting method of CMV or GMO that tolerant to CMV - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CMV (cucumber mosaic virus)의 외피단백질 아미노산 서열에서 특이적으로 선별된 펩타이드를 포함하는 항원 및 항체에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 CMV의 효과적인 검출 및 CMV의 외피단백질을 도입한 CMV 저항성 형질전환체의 검출을 위하여 CMV의 외피단백질의 일정 펩타이드 서열을 특이적으로 선별하며, 이를 항원으로 하는 항체, 이 항체를 포함하는 조성물, 검출 키트, 검출 방법에 관한 것이다.
본 발명에 개시된 항체, 그 항체를 포함하는 조성물, 검출 키트, 검출 방법은 매우 높은 검출량을 보이며, 다른 단백질과의 교차 반응성이 현저히 적으므로 시료 속의 CMV-CP를 정확하고 효과적으로 분석할 수 있는 검출방법을 제공할 수 있다.
The present invention relates to antigens and antibodies comprising peptides specifically selected from the envelope protein amino acid sequence of a cucumber mosaic virus (CMV). More specifically, the present invention specifically selects a specific peptide sequence of the envelope protein of CMV for effective detection of CMV and detection of CMV resistant transformants incorporating the envelope protein of CMV, an antibody comprising the same A composition comprising an antibody, a detection kit, and a detection method.
The antibody disclosed in the present invention, a composition comprising the antibody, a detection kit, and a detection method have a very high detection amount and a markedly low cross-reactivity with other proteins, so that the detection method can accurately and effectively analyze CMV-CP in a sample. Can be provided.

Description

CMV 또는 CMV 내성 형질전환식물체 검출방법 {Detecting method of CMV or GMO that tolerant to CMV}Detecting method of CMV or GMO that tolerant to CMV}

본 발명은 CMV (cucumber mosaic virus)의 외피단백질 아미노산 서열에서 특이적으로 선별된 펩타이드를 포함하는 항원 및 이의 면역특이적인 항체에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 CMV의 효과적인 검출 또는 CMV의 외피단백질 유전자를 도입하여 CMV에 저항성을 갖는 형질전환체의 검출을 위하여 CMV의 외피단백질의 일정 펩타이드 서열을 특이적으로 선별하며, 이를 항원으로 하는 다클론성 항체, 이 항체를 포함하는 검출용 조성물, 검출 키트, 이를 이용하는 검출방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an antigen comprising a peptide specifically selected from the envelope protein amino acid sequence of a cucumber mosaic virus (CMV) and immunospecific antibodies thereof. More specifically, the present invention specifically selects a specific peptide sequence of the envelope protein of CMV for the effective detection of CMV or the introduction of envelope protein gene of CMV to detect transformants resistant to CMV, and the antigen The present invention relates to a polyclonal antibody, a detection composition comprising the antibody, a detection kit, and a detection method using the same.

고추는 전 세계의 채소재배 면적 중 7위에 달하며 지구상의 인구 약 50억 명이 식품, 염료, 의약품 등 여러 가지 형태로 이용하고 있는 매우 중요한 채소 작물이다. 고추는 국내 종자시장에서도 매우 중요한 작물로 취급된다. 국내의 고추 종자 매출이 전 채소 종자시장의 약 20% (300억원)를 차지하고 있으며 고추 생산관련 총 산업 매출량은 연간 2조원에 달하는 경제적 가치가 매우 높은 작물이다. 또한 국내 고추 총생산량이 전 세계 고추 생산량의 5%를 차지하고 있을 만큼 국제적 위상이 높다. 그 이유는 우리나라 고추 육성가들의 육종기술이 뛰어나며 우수한 유전자원을 많이 확보하고 있고 고추의 재배, 생산, 가공, 판매망의 인프라가 잘 마련되어 있기 때문이다. 따라서 고추는 국내 작물 중에서 세계적 경쟁력을 갖추고 있는 몇 안 되는 작물 중의 하나이다.
Pepper is the 7th largest vegetable growing area in the world, and it is a very important vegetable crop that is used by various people in the form of food, dyes and medicines by about 5 billion people on earth. Red pepper is a very important crop in the domestic seed market. Domestic pepper seed sales account for about 20% (30 billion won) of the whole vegetable seed market, and the total industrial sales related to pepper production are annually worth 2 trillion won. In addition, domestic pepper production totals 5% of the world's pepper production, so the international status is high. The reason is because Korean pepper breeders have excellent breeding technology, secure a lot of excellent genetic resources, and have infrastructure of cultivation, production, processing and sales network of pepper. Therefore, pepper is one of the few domestic crops with global competitiveness.

최근 연구에 따르면 2009년도에 농업현장에서 바이러스가 검출된 작물 중 고추가 51.6%로 가장 높았으며 이는 우리나라 채소 작물 산업에 큰 타격으로 작용하고 있다. 고추에 발생하는 바이러스는 66종에 달하며 이중에서 전세계적으로 발생하여 피해를 주는 바이러스는 29종으로 알려져 있고 나머지 바이러스들은 지역적으로 발생하여 피해를 주고 있다. 우리나라에서는 고추 작물에서 약 10종의 바이러스 발생이 보고 되고 있다. 우리나라 고추에 감염되는 대표적인 바이러스 종류를 보면 Broad bean wilt virus 2 (BBWV2), Cucumber mosaic virus (CMV), Impatience necrotic spot virus(INSV), Pepper mild mottle virus (PMMoV), Tomato spotted wilt virus (TSWV)로 모두 5종이다 (Choi et al., 2009).
According to a recent study, peppers showed the highest rate of 51.6% of the crops in which the virus was detected in agricultural fields in 2009, which is a big blow to the vegetable crop industry in Korea. There are 66 kinds of viruses in peppers, of which 29 are known to cause damage worldwide, and the remaining viruses are caused locally. In Korea, about 10 kinds of viruses have been reported in pepper crops. If you look at the representative types of viruses infected with Korean pepper, Broad bean wilt virus 2 (BBWV2), Cucumber mosaic virus (CMV), Impatience necrotic spot virus (INSV), Pepper mild mottle virus (PMMoV), Tomato spotted wilt virus (TSWV) are all five species (Choi et al ., 2009).

CMV (cucumber mosaic virus)는 큐커모바이러스 (cucumovirus)속에 속하며 직경 28-30nm의 공모양입자으로 (+)sense single-strand의 tripartite genome을 갖는 RNA plant virus이다. genome은 3종류의 RNA로 구성되며 종종 330 내지 380개의 염기서열을 갖는 위성 RNA를 포함하기도 한다. CMV는 전세계에 걸쳐 분포하며 식물체 감염바이러스 중 작물과 잡초를 망라하여 숙주범위가 가장 넓고 (1000여종의 식물체에 감염) 세계적으로 중요한 경제성을 갖는다. 병징은 극히 다양하며 가장 일반적인 병징의 한가지는 식물체의 생장이 심히 저해되어 생산성이 없어지는 것인데, 이때 잎에 뚜렷한 모자이크 병증이 나타나는 수도 있다. 과실에 황화반점 또는 괴저반점이 나타나기도 하며, 때로는 과피가 거칠어지고 선명하지 못한 색깔을 띠면서 쭈그러들기도 한다.
CMV (cucumber mosaic virus) belongs to the genus cucumovirus (cucumovirus) and is a RNA plant virus with a tripartite genome of (+) sense single-strand of 28-30 nm diameter co-shaped particles. The genome consists of three types of RNA and often contains satellite RNAs with 330 to 380 sequences. CMV is distributed all over the world and covers the crops and weeds among plant infectious viruses. It has the widest host range (infected with over 1000 plant species) and has important global economy. Symptoms are extremely diverse, and one of the most common symptoms is that the growth of the plant is severely inhibited, resulting in loss of productivity, with apparent mosaic symptoms on the leaves. Yellow spots or gangrene spots appear on the fruit, sometimes the skin is rough and crumbled with an unclear color.

고추의 CMV(cucumber mosaic virus)는 한국뿐만 아니라 중국을 포함하여 세계적으로 농가의 고추 수확에 많은 피해를 주는 바이러스이다. 특히 1980년대 중반부터 한국 농가에 만연하기 시작한 CMV는 수확량에 많은 피해를 입혔다. The pepper's CMV (cucumber mosaic virus) is a virus that causes a lot of damage to farmers' pepper harvest worldwide, including Korea and China. In particular, CMV, which has been rampant in Korean farms since the mid-1980s, caused a lot of damage to the yield.

그러나 90년대 중반에 CMVP0 (Fny-CMV) 바이러스 저항성 유전자원을 이용하여 육종적으로 CMV에 저항하는 신품종을 개발하였으며 그 이후 여러 종자회사에서 비슷한 CMV 저항성품종을 개발하였다. 그 결과, 2000년까지 CMVP0 바이러스 저항성 품종이 아무런 문제없이 상업화되었으나, 최근에 불행하게도 이런 저항성 품종들이 새로운 바이러스(Ca-P1-CMV)에 모두 감염이 되고 있다. Ca-P1-CMV은 국내 고추 품종을 모두 감염시키는 무서운 바이러스로서 고추 농가에 많은 피해를 주고 있기 때문에 새로운 품종개발이 절실한 상황이다. 또한 CMV는 중국, 인도 등에서도 만연하고 있어 고추 종자의 수출시장 선점의 측면에서도 Ca-P1-CMV 및 CMVP0에 복합 저항성 신규 고추를 개발하는 것은 그 의의가 크다 할 것이다.However, in the mid 90's, the CMVP0 (Fny-CMV) virus-resistant gene source was used to breed new varieties that were resistant to CMV. Since then, several seed companies have developed similar CMV-resistant varieties. As a result, CMVP0 virus resistant varieties were commercialized without any problem until 2000, but unfortunately these resistant varieties are recently infected with the new virus (Ca-P1-CMV). Ca-P1-CMV is a terrifying virus that infects all domestic pepper varieties, which is causing a lot of damage to pepper farmers. In addition, CMV is widespread in China and India. Therefore, it is significant to develop new peppers that are resistant to Ca-P1-CMV and CMVP0 in terms of preoccupation of red pepper seeds.

이에, 최근 연구 및 등록 특허에서는 (등록번호 10-0804766)는 아그로박테리움 (Agrobacterium)을 이용하여 CMVP0-CP 유전자를 도입하여 CMVP0 및 Ca-P1-CMV 감염에 복합 내성을 갖는 것을 특징으로 하는 형질전환 고추를 개발하였으며, 본 출원의 발명자는 이에 착안하여 오이모자이크바이러스 (CMV)와 이에 내성을 지니는 형질전환 신품종에 삽입된 CMV의 외피단백질에 특이적인 펩타이드 다클론성 항체를 개발하고, CMV와 이의 내성 신품종을 신속하게 분석할 수 있는 검출 조성물, 검출 키트, 검출 방법을 개발하였다.
Thus, in a recent research and registration patent (Registration No. 10-0804766) is characterized by having a complex resistance to CMVP0 and Ca-P1-CMV infection by introducing the CMVP0-CP gene using Agrobacterium (Agrobacterium) The inventors of the present application have developed a transformed pepper, and the inventors of the present application have developed a peptide polyclonal antibody specific for the envelope protein of CMV inserted into a cucumber mosaic virus (CMV) and a transgenic new strain that is resistant to the CMV and its Detection compositions, detection kits, and detection methods have been developed to enable rapid analysis of new resistant varieties.

본 발명의 목적은 오이모자이크바이러스의 외피단백질의 아미노산 서열을 선별하여 일정 서열을 항원으로 제공하며, 이 항원의 면역특이적인 펩타이드 다클론성 항체를 제공함에 있다.An object of the present invention is to select an amino acid sequence of the envelope protein of the cucumber mosaic virus to provide a certain sequence as an antigen, and to provide an immunospecific peptide polyclonal antibody of this antigen.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 항체를 이용한 오이모자이크바이러스 또는 CMV의 외피단백질 유전자로 형질전환된 식물체의 검출 조성물, 검출 키트, 검출 방법을 제공함에 있다.
Still another object of the present invention is to provide a detection composition, a detection kit, and a detection method of a plant transformed with the envelope protein gene of cucumber mosaic virus or CMV using the antibody.

본 발명은 서열번호 5의 아미노산 서열로 이루어진 오이모자이크바이러스 (CMV) 외피 단백질 항원을 포함하며, 바람직하게는 서열번호 5의 아미노산 서열의 엔말단 (N-terminal)에 더해진 시스테인 (서열번호9)을 케리어 단백질에 융합시킨 오이모자이크바이러스 외피 단백질 항원을 포함한다. The present invention comprises a cucumber mosaic virus (CMV) envelope protein antigen consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5, preferably the cysteine (SEQ ID NO: 9) added to the N-terminal of the amino acid sequence of SEQ ID NO: Cucumber mosaic virus coat protein antigen fused to a carrier protein.

대부분의 단백질은 생합성 후 processing, 당쇄 부가, 인산화, 각 종 번역 후 수식을 받는 가능성이 있다. 또한, 단백질은 입체구조 등으로 인하여 항원이 되기 쉬운 부분과 되기 어려운 부분이 있으므로, 항원을 선택하기 위해서는 종합적인 고려 및 판단이 요구된다.Most proteins are likely to undergo post-synthesis processing, sugar chain addition, phosphorylation, and post-translational modifications. In addition, since the protein has a part which is easy to become an antigen and a part which is difficult to be due to a steric structure, etc., comprehensive consideration and judgment are required to select an antigen.

본 발명의 일 실시예에서 오이모자이크바이러스의 외피단백질의 아미노산 서열을 도메인 제외 검정 및 막 단백질 도메인 조사로 일부 서열을 제외하였다. 본 발명에서 도메인 제외 검정으로 특정 대상을 검출하기 위하여 어디에서나 발견 가능한 유비쿼터스 도메인, 인산화 자리, 미리스토일화 자리, 글루코실 자리를 제외하였으며, 막단백질은 존재하지 아니하였다. 또한 소수성 및 항원성 검정 통하여 소수성이 낮고 항원성이 높은 7개의 후보서열을 선별하였으며, 이를 상동순서 검색을 하였다. 또한 3차 구조를 고려하여 항원의 적합성이 가장 높은 서열번호 5번의 아미노산 서열을 선택하였다.
In one embodiment of the present invention, the amino acid sequence of the envelope protein of the cucumber mosaic virus was partially excluded by domain exclusion assay and membrane protein domain investigation. In the present invention, the ubiquitous domain, phosphorylation site, myristoylation site, and glucosyl site, which are found everywhere, were excluded in order to detect a specific subject in the domain exclusion assay, and there was no membrane protein. In addition, seven candidate sequences with low hydrophobicity and high antigenicity were selected through hydrophobicity and antigenicity assay, and homologous search was performed. In addition, considering the tertiary structure, the amino acid sequence of SEQ ID No. 5 having the highest antigen suitability was selected.

또한 본 발명은 서열번호 5의 아미노산 서열로 이루어진 오이모자이크바이러스 외피 단백질 또는 서열번호 5의 아미노산 서열의 엔말단 (N-terminal)에 더해진 시스테인 (서열번호9)을 케리어 단백질에 융합시킨 오이모자이크 바이러스 외피 단백질 항원에 대한 항체를 포함하며, 바람직하게는 상기 항체는 다클론성 항체이다.In addition, the present invention is a cucumber mosaic virus coat protein fused to the carrier protein or a cysteine (SEQ ID NO: 9) added to the N-terminal of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5 or the envelope protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5 And antibodies against protein antigens, preferably the antibody is a polyclonal antibody.

본 발명에서 사용하는 용어인 '다클론성 항체'란 단백질로 된 항원 등 외부물질을 생물체 내에 주입하여 체액성면역반응을 유도하여 혈액을 통해 얻게 되는 항체로서, 항원이 갖는 다양한 항원결정기에 대응하는 서로 다른 항체들이 섞여 있는 복합체이다.The term 'polyclonal antibody' used in the present invention is an antibody obtained through the blood by inducing a humoral immune reaction by injecting an external substance such as a protein antigen into an organism, and responding to various antigenic determinants of the antigen. It is a complex of different antibodies.

본 발명의 일 실시예에서는 상기의 선출된 아미노산 서열을 통해 합성된 항원을 2 마리의 토끼에 면역반응을 실시하였으며, 생성된 펩타이드 다클론성 항체를 분리하였다. 생산된 항체와 CMV 외피 단백질 사이의 반응성과 특이성을 웨스턴 블롯을 통해 확인하였으며 (도 6), 합성된 오이모자이크바이러스 (CMV)의 외피단백질 (coat protein, CP)와 박테리아에서 발현시킨 CMV-CP의 펩타이드 조각을 항원으로 효소결합면역흡착검출법 (ELISA)를 실시하여 역가를 비교하였으며, 그 결과 양 항체는 두 가지 항원에 모두 반응하였으며 두 항체 사이의 유의적인 차이가 없음을 확인하였다 (도 7).
In one embodiment of the present invention, the antigen synthesized through the selected amino acid sequence was subjected to immune response to two rabbits, and the resulting peptide polyclonal antibody was isolated. Reactivity and specificity between the produced antibody and CMV envelope protein were confirmed by Western blot (FIG. 6), and the coat protein (CP) of the synthesized cucumber mosaic virus (CMV) and CMV-CP expressed in bacteria were expressed. Peptide fragments were subjected to enzyme-linked immunosorbent adsorption (ELISA) analysis with antigens. As a result, both antibodies responded to both antigens and there was no significant difference between the two antibodies (FIG. 7).

본 발명은 상기 항체를 포함하는 오이 모자이크 바이러스 또는 CMV 외피단백질이 도입된 형질전환체 검출용 조성물 및 상기 항체를 포함하는 검출 키트, 이 조성물 또는 검출 키트를 이용하는 것을 특징으로 하는 검출방법를 포함하며, 바람직하게는 이 조성물, 검출 키트, 검출 방법은 효소결합면역흡착검출법 (ELISA)용인 것을 특징으로 한다. The present invention includes a composition for detecting a transformant into which a cucumber mosaic virus or CMV envelope protein containing the antibody is introduced, and a detection kit comprising the antibody, a detection method comprising using the composition or the detection kit, and preferably Preferably, the composition, the detection kit, and the detection method are for enzyme-linked immunosorbent detection (ELISA).

항체를 이용한 검출법으로는 방사면역측정법 (radioimmunoassay, RIA), 형광항체법, 효소결합면역흡착측정법 (ELISA) 등을 포함하며, 이를 제한하지 않는다. 방사면역측정법이란 방사성동위체를 항원이나 항체 중 어느 쪽에 표지시켜 항원항체반응을 정량적으로 추적하여 항원 또는 항체의 양을 측정하는 방법이다. 형광항체법이란 형광표지한 항체를 이용하여 조직이나 세포에서의 특정한 항원분자의 부분적 분포를 형광현미경으로 관찰하는 방법이다. Detection methods using antibodies include, but are not limited to, radioimmunoassay (RIA), fluorescent antibodies, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), and the like. Radioimmunoassay is a method of labeling a radioisotope to either an antigen or an antibody and quantitatively tracking the antigen-antibody reaction to measure the amount of the antigen or antibody. Fluorescent antibody method is a method of fluorescence microscopy of the partial distribution of specific antigen molecules in tissues or cells using a fluorescently labeled antibody.

또한, 본 발명에서 사용하는 용어인 '효소결합면역흡착측정법'은 항체 또는 항체에 효소를 표지하고 효소 활성을 지표로 하여 항원항체반응의 강도를 확인하고 이를 통하여 항원 또는 항체를 정량적으로 측정하는 방법이다.
In addition, the term 'enzyme-linked immunosorbent assay' used in the present invention is a method of labeling an enzyme to an antibody or an antibody and confirming the intensity of the antigen-antibody reaction using the enzyme activity as an index and quantitatively measuring the antigen or the antibody. to be.

본 발명은 CMV (cucumber mosaic virus)의 외피단백질 아미노산 서열에서 특이적으로 선별된 펩타이드를 포함하는 항원 및 항체에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 CMV의 효과적인 검출 및 CMV의 외피단백질을 도입한 CMV 저항성 형질전환체의 검출을 위하여 CMV의 외피단백질의 일정 펩타이드 서열을 특이적으로 선별하며, 이를 항원으로 하는 항체, 이 항체를 포함하는 조성물, 검출 키트, 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to antigens and antibodies comprising peptides specifically selected from the envelope protein amino acid sequence of a cucumber mosaic virus (CMV). More specifically, the present invention specifically selects a specific peptide sequence of the envelope protein of CMV for effective detection of CMV and detection of CMV resistant transformants incorporating the envelope protein of CMV, an antibody comprising the same A composition comprising an antibody, a detection kit, and a detection method.

본 발명에 개시된 항체, 그 항체를 포함하는 조성물, 검출 키트, 검출 방법은 매우 높은 검출량을 보이며, 다른 단백질과의 교차 반응성이 현저히 적으므로 시료 속의 CMV-CP를 효과적으로 분석할 수 있는 검출방법을 제공할 수 있다.
The antibody disclosed in the present invention, a composition comprising the antibody, a detection kit, and a detection method have a very high detection amount and have a significantly low cross-reactivity with other proteins, thereby providing a detection method that can effectively analyze CMV-CP in a sample. can do.

도 1은 CMV-CP의 유전자를 코딩하는 클로닝 벡터 pCAMBIA 2300 이다.
도 2는 GM과 Non-GM고추에서 추출한 CMV-CP 분석을 위한 효소결합면역흡착검사의 조건이다.
도 3은 CMV-CP의 아미노산 서열에서의 막단백질 도메인 검사 결과이다.
도 4는 CMV-CP의 전체 서열에 대한 소수성 및 항원성을 나타낸 것이다.
도 5는 펩타이드 다클론성 항체의 후보인 아미노산 서열이다. C-말단 또는 N-말단에 더해진 *Cys는 캐리어 단백질에 융합되는 것.
도 6은 E. coli 에서 발현, 정제된 CMV-CP를 항원으로 하여 웨스턴 블롯을 실시한 결과. (A)는 기존의 다클론성 항체를, (B)는 제작된 펩타이드 다클론성 항체를 일차 항체로 사용하였을 때의 결과.
도 7은 2개의 펩타이드 다클론성 항체의 특이성을 비교하기 위한 ELISA에서의 표준곡선
(A), (B)는 합성된 CMV-CP의 펩타이드 조각을 항원으로 사용, (C), (D)는 E. coli에서 발현되는 CMV-CP를 항원으로 사용.
도 8은 항체의 농도에 따르는 표준곡선. (A)는 펩타이드 다클론성 항체 (B)는 기존의 다클론성 항체
도 9는 2가지의 항체를 사용하여 ELISA를 수행하여 GM식물 및 non-GM식물에서 추출한 CMV-CP를 스크리닝한 결과. (A)는 다클론성 항체 (B)는 펩타이드 다클론성 항체
도 10은 GM 고추에서 추출한 CMV외피단백질에 대한 정량화 및 이를 기초로 검출가능한 CMV 외피단백질 함량 차이를 나타낸 T-test. 기존의 다클론성항체의 경우 GM 고추에 대한 반응 정도에서 non-GM 고추에 대한 반응 정도를 감하여 계산하였다. (A)는 고려대학교 (B)는 중앙대학교 포장에서 재배, 수학한 고추.
1 is a cloning vector pCAMBIA 2300 encoding the gene of CMV-CP.
Figure 2 is a condition of enzyme-linked immunosorbent assay for CMV-CP analysis extracted from GM and Non-GM pepper.
Figure 3 is a membrane protein domain test results in the amino acid sequence of CMV-CP.
4 shows hydrophobicity and antigenicity for the entire sequence of CMV-CP.
5 is an amino acid sequence that is a candidate for peptide polyclonal antibodies. * Cys added to the C-terminus or N-terminus are fused to a carrier protein.
Fig. 6 shows the results of Western blot using E. coli expressed and purified CMV-CP as antigen. (A) shows the result when using the existing polyclonal antibody, (B) the peptide polyclonal antibody produced as the primary antibody.
7 is a standard curve in ELISA for comparing the specificity of two peptide polyclonal antibodies
(A) and (B) use peptide fragments of synthesized CMV-CP as antigens, and (C) and (D) use CMV-CP expressed in E. coli as antigens.
8 is a standard curve according to the concentration of the antibody. (A) is a peptide polyclonal antibody (B) is a conventional polyclonal antibody
9 is a result of screening CMV-CP extracted from GM plants and non-GM plants by performing ELISA using two antibodies. (A) is a polyclonal antibody (B) is a peptide polyclonal antibody
10 is a T-test showing the quantification of CMV envelope protein extracted from GM pepper and detectable CMV envelope protein content based on this. The existing polyclonal antibody was calculated by subtracting the response to non-GM pepper from the response to GM pepper. (A) The Korea University (B) The pepper was grown and studied in the packaging of Chung-Ang University.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 더욱 상세하게 설명한다. 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail to more specifically describe the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention.

<< 실시예1Example 1 >  >

1-1 : 시료1-1: Sample

사용된 고추 시료는 CMV에 대항하기 위하여 CMVP0-CP (CMV coat protein) 유전자를 형질전환 하여 CMVP0와 CMVP1에 내성을 갖는 형질전환체인 GM 고추(H15)와 이에 부합하는 Non-GM 고추(P2377, control line)이다. CMV-CP의 형질전환은 아그로박테리움 (Agrobacterium)을 이용한 방법을 사용하였으며, CMV-CP gene의 발현 벡터로 pCAMBIA-2300을 사용하였다 (도 1). 형질전환 과정은 ㈜농우바이오에서 시행(Lee et al., 2009)되었으며, 작물은 고려대학교 포장과 중앙대학교 포장에서 나누어 재배된 후 수확하여 -70℃에 저장되었다.
The pepper samples used were transformed CMVP0-CP (CMV coat protein) genes against CMV, GM pepper (H15), a transformant resistant to CMVP0 and CMVP1, and a corresponding non-GM pepper (P2377, control). line). CMV-CP was transformed using Agrobacterium and pCAMBIA-2300 was used as the expression vector of CMV-CP gene (FIG. 1). The transformation process was performed in Nongwoo Bio Co., Ltd. (Lee et al ., 2009), and the crops were separately grown on Korea University pavement and Chung-Ang University pavement, harvested and stored at -70 ℃.

1-2 : 1-2: 다클론성Polyclonality 항체 ( Antibody ( PolycolnalPolycolnal antibodyantibody ))

본 실험에 사용 된 다크론성항체는 서울여대에서 제작 및 제공하였다. CMVP0 비리온을 면역항원으로 사용하였으며, 1 mg CMVP0 비리온/1.5 ml 식염수와 1.5 ml 완전 프로인트 항원보강제 (Complete Freund’s Adjuvant (Sigma, USA))에 유화시켜 실험용 토끼에 1차 접종을 수행하였고, 2주차와 3주차에는 1 mg CMVP0 비리온/1.5 ml 식염수와 1.5 ml 불완전 프로인트 항원보강제 (Incomplete Freund’s Adjuvant (Sigma, USA)) 에 유화시켜 실험용 토끼에 추가 접종하였다. 3차 접종 후 1주 후부터 채혈하여 항체 생성여부를 확인하였다.
Dacron antibodies used in this experiment were produced and provided by Seoul Women's University. CMVP0 virions were used as immunogens, and primary inoculations were performed on experimental rabbits by emulsification in 1 mg CMVP0 virions / 1.5 ml saline and 1.5 ml complete Freund's Adjuvant (Sigma, USA). Weeks 2 and 3 were further inoculated in experimental rabbits by emulsification in 1 mg CMVP0 virion / 1.5 ml saline and 1.5 ml incomplete Freund's Adjuvant (Sigma, USA). One week after the third inoculation, blood was collected to confirm antibody production.

1-3 : 시료의 전처리 (바이러스내병성 1-3: Pretreatment of sample (virus resistance GMGM 고추에서 수용성 단백질 분리)Isolation of Water Soluble Protein from Pepper)

바이러스내병성 유전자 산물인 CMV-CP 단백질 추출을 위하여 바이러스내병성 GM고추 (H15)와 대조군인 Non-GM고추 (P2377, control line)를 수확하고 -70℃에 냉동 저장하였다. 냉동 저장된 고추 중 일부를 취하고 미리 냉각 (4℃)된 샘플분쇄용 완충용액 (1 mM의 페닐메틸-설포닐 플로라이드 (PMSF), 1mM의 에틸렌다이아민테트라아세트산 (EDTA), 0.1%의 단백질 분해효소 억제자 믹스 (Sigma P27214) 를 포함하는 pH 8.0의 50 mM 인산칼륨 버퍼)를 첨가하였다. 고속 균질기 (homogenizer)를 이용하여 분쇄 후 원심분리 (8,000 rpm, 4℃, 25분)하여 미분쇄된 고추조직과 찌꺼기를 제거하였다. 상등액에 폴리에틸렌이민 (PEI)을 0.2%되게 첨가하여 DNA를 침전시키고 원심분리 (8,000 rpm, 4℃, 25분)하여 침전된 DNA를 제거하였다. 상등액에 황산 암모늄을 70% 첨가하여 단백질을 침전시키고, 침전된 단백질을 소량의 완충용액 (50 mM 인산칼륨 버퍼, pH 8.0)에 용해 후 단백질 함량을 측정하였다. 모든 과정은 4℃에서 수행되었다.
Viral-resistant GM pepper (H15) and control non-GM pepper (P2377, control line) were harvested and frozen and stored at -70 ° C for the extraction of CMV-CP protein, a viral pathogenic gene product. Take some of the frozen stored pepper and precool (4 ° C) sample grinding buffer (1 mM phenylmethyl-sulfonyl fluoride (PMSF), 1 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 0.1% proteolysis) 50 mM potassium phosphate buffer at pH 8.0 containing enzyme inhibitor mix (Sigma P27214) was added. Grinding using a high speed homogenizer (homogenizer) and centrifugation (8,000 rpm, 4 ℃, 25 minutes) to remove the pulverized pepper tissue and debris. Polyethylenimine (PEI) was added 0.2% to the supernatant to precipitate DNA and centrifugation (8,000 rpm, 4 ° C., 25 minutes) to remove the precipitated DNA. Protein was precipitated by adding 70% ammonium sulfate to the supernatant, and the protein content was measured after dissolving the precipitated protein in a small amount of buffer solution (50 mM potassium phosphate buffer, pH 8.0). All procedures were performed at 4 ° C.

1-4 : 1-4: CMVCMV -- CPCP 의 표준물질Standard of

CMV-CP 유전자가 형질전환된 E. coli BL21 균주를 LB broth (Bacto, 0.1% 암피실린을 포함하는 25 g/L)가 담겨있는 플라스크에 접종하여 배양(37℃, 150 rpm)하였다. OD600이 0.5 이상이 될 때까지 배양 후, 0.01% 아이소프로필티오갈락토사이드 (IPTG)을 첨가하여 25℃, 150 rpm에서 4시간 동안 유도 (induction)하였다. 배양액을 원심분리 (8,000 rpm, 4℃, 20 분)하여 상등액을 제거한 팰렛을 라이시스 버퍼 (10 mM 이미다졸)로 용해한 후, 프렌치프레스로 세포벽을 파괴하고 원심분리 (12,000 rpm, 4℃, 1시간)하여 미분쇄된 조직을 제거하여 배양된 균주의 수용성 단백질을 추출하였다. 추출된 용액을 폴리 펩 크로마토그래피 컬럼 (Bio-Rad, 731-1550)을 사용하여 친화성 크로마토그래피하여 CMV-CP를 부분정제 하였다. 용리 (elution)버퍼로는 이미다졸을 10 mM에서 250mM까지 농도 구배를 주어 사용하였으며, 포집된 부분을 SDS-PAGE와 웨스턴 블롯을 통해 CMV-CP의 존재를 확인하였다. 정제된 CMV-CP는 시료의 효소결합면역흡착검사 (ELISA)와 웨스턴 블롯의 표준물질로써 사용되었다.
E. coli BL21 strain transformed with CMV-CP gene was inoculated into a flask containing LB broth (Bacto, 25 g / L containing 0.1% ampicillin) and cultured (37 ° C., 150 rpm). After incubation until the OD 600 was 0.5 or higher, 0.01% isopropylthiogalacttoside (IPTG) was added and induction was performed at 25 ° C. and 150 rpm for 4 hours. Centrifuge the culture broth (8,000 rpm, 4 ° C, 20 minutes) to dissolve the supernatant-free pellets in Lysis buffer (10 mM imidazole), and then break the cell wall with French press and centrifuge (12,000 rpm, 4 ° C, 1). Time) to remove the pulverized tissue to extract the water-soluble protein of the cultured strain. The extracted solution was subjected to affinity chromatography using a polypeptide chromatography column (Bio-Rad, 731-1550) to partially purify the CMV-CP. As the elution buffer, imidazole was used at a concentration gradient of 10 mM to 250 mM, and the collected portion was confirmed by SDS-PAGE and Western blot to confirm the presence of CMV-CP. Purified CMV-CP was used as standard for enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and Western blot of samples.

1-5 : 1-5: 펩타이드Peptides 다클론성Polyclonality 항체 생산  Antibody production

면역항원인 CMV-CP의 아미노산 서열(서열번호1, 218 amino acids)을 이용하여 합성한 펩타이드를 통해 펩타이드 다클론성 항체의 생산을 시도하였다.An attempt was made to produce peptide polyclonal antibodies through peptides synthesized using the amino acid sequence of the immunogen CMV-CP (SEQ ID NO: 1, 218 amino acids).

항체 제작을 위해서 CMV-CP의 아미노산 서열 중 항체 제작 가능성이 높을 것으로 사료되는 부분을 도메인 제외 검정 (Domain exclusion analysis), 막단백질 도메인 조사 (Transmembrane domain search), 소수성 (hydrophobicity) 및 항원성 (antigenicity) 검정, 그리고 상동순서 검색 (homology search)을 통해 검색하였다. 도메인 제외 검정을 통해 유사성이 높은 특정 도메인 부위는 다른 단백질을 같이 검정하게 되어 특이성 (specificity)이 떨어지므로 유비쿼터스 도메인 (ubiquitous domain) 부위는 제외하였으며, 글루코실화 자리 (glycosylation site)와 미리스토일화 자리 (myristoylation site)를 포함하는 부위는 합성된 펩타이드와 발현된 단백질이 동일하지 않으므로 제외되었다. 소수성이 낮고 항원성이 높은 부위가 일반적으로 특이적 항체의 제작 가능성이 높으며, 3차 구조에서 외부로 노출되어 있을 가능성이 높으므로 우선적으로 고려되었다. 선택된 펩타이드 부분을 상동순서 검색 (NCBI)을 통해 다른 단백질과 어느 정도 일치하는지 살펴보았다.Part of the amino acid sequence of CMV-CP, which is considered to be highly likely to be produced for antibody production, is domain exclusion analysis, transmembrane domain search, hydrophobicity and antigenicity. The test was performed using the test and homology search. Specific domain sites with high similarity are excluded from the ubiquitous domain region because the specificity of the similar domains is different from other proteins. Therefore, the glucosylation site and the myristoylation site ( Myristoylation site) was excluded because the synthesized peptide and the expressed protein is not the same. Sites with low hydrophobicity and high antigenicity were generally considered because of high possibility of producing specific antibodies and high possibility of being exposed to the outside in the tertiary structure. The homologous sequence search (NCBI) was used to examine how the selected peptide moieties matched with other proteins.

선출된 아미노산 서열을 통해 합성된 면역항원을 완전 프로인트 항원 보강제 (complete freund's adjuvant) (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)로 유화시켜 2마리 토끼(R1, R2)에 1차 면역 (1 mg/rabbit)을 실시하였으며, 1차 면역 후 4주와 6주 후 동일한 면역항원을 불완전 프로인트 항원 보강제 (incomplete freund's adjuvant)와 혼합하여 추가 면역(500 ㎍/rabbit)을 실시하였다. 4주차와 6주차에 실시된 각 추가 면역의 1주 후 혈청 채취를 하였으며 9주차에 최종 혈청을 채취하여 항체 생성여부를 확인하였다.Immune antigen synthesized via the selected amino acid sequence was first immunized to two rabbits (R1, R2) by emulsification with complete freund's adjuvant (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA). (1 mg / rabbit) was performed and additional immunization (500 μg / rabbit) was performed by mixing the same immunogen with incomplete freund's adjuvant 4 and 6 weeks after the first immunization. Serum was collected after 1 week of each additional immunization at week 4 and 6 and final serum was collected at week 9 to confirm antibody production.

생산된 항체와 CMV-CP 사이의 반응성과 특이성은 웨스턴 블롯을 통해 확인하였으며, 효소결합면역흡착검사를 통해 역가를 측정하였다.
Reactivity and specificity between the produced antibody and CMV-CP were confirmed by Western blot, and titer was measured by enzyme-linked immunosorbent assay.

1-6 : 1-6: 펩타이드Peptides 다클론성Polyclonality 항체의 반응성 확인 ( Confirming the reactivity of the antibody ( 웨스턴Western 블롯) Blot)

생산된 펩타이드 다클론성 항체가 발현 및 정제한 CMV-CP(from E. coli) 단백질에 대해서 다클론성 항체와 같은 반응성을 나타내는지 확인해보기 위하여 기존의 다클론성 항체 (서울여대 제공)와 새로 제작된 펩타이드 다클론성 항체 R1과 R2 중 임의적으로 선택된 R2를 이용하여 웨스턴 블롯을 실시하였다.In order to confirm whether the produced peptide polyclonal antibody is responsive to the expressed and purified CMV-CP (from E. coli ) protein, the same polyclonal antibody as that of the existing polyclonal antibody (provided by Seoul National University) Western blot was performed using the prepared peptide polyclonal antibodies R1 and R2.

먼저 동량의 정제된 CMV-CP 단백질을 12% 아크릴아미드 겔 두 세트에 처리한 후 Laemmli (Laemmli et al ., 1970) 등의 방법에 따라 SDS-PAGE를 수행하였고 그 후 PVDF 멤브레인 (Millipore, Bedford, MA, USA)에 100 V전류로 90분간 transfer를 하였다.The same amount of purified CMV-CP protein was first treated with two sets of 12% acrylamide gels followed by Laemmli (Laemmli et al ., 1970) . SDS-PAGE was carried out and then transferred to a PVDF membrane (Millipore, Bedford, MA, USA) for 90 minutes at 100 V current.

트렌스퍼된 PVDF 멤브레인을 5%의 탈지유/TBS에 1시간 동안 처리하고 생산된 펩타이드 다클론성 항체와 기존의 다클론성 항체들을 각각 1차 항체로서 3% 탈지유/TBS에 대해 1:1,000의 비율로 희석하여 2시간 동안 처리하였다. 결합되지 않고 잔류한 항체들을 TBS로 세척한 후 동일한 2차 항체 (항-레빗 IgG 알카리성 인산가수분해효소, Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 1:1,000의 비율로 희석하여 두 세트의 멤브레인에 1시간 동안 처리하였다. 마찬가지로 잔류한 항체들은 TBS로 세척하였으며 그 후 니트로블루테트라졸리움 (NBT) (Promega, Madison, WI, USA)와 5-bromo-4-chloro-3-indoyl phosphate (Promega, Madison, WI, USA)를 혼합한 시약을 처리하여 멤브레인에 발색반응을 확인하였다.
The transferred PVDF membrane was treated with 5% skim milk / TBS for 1 hour, and the produced peptide polyclonal antibody and the existing polyclonal antibodies as primary antibodies, respectively, as a primary antibody, had a ratio of 1: 1,000 for 3% skim milk / TBS. Diluted with and treated for 2 hours. The remaining unbound antibodies were washed with TBS, followed by dilution of the same secondary antibody (anti-rabbit IgG alkaline phosphatase, Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA) at a ratio of 1: 1,000. The membrane was treated for 1 hour. Similarly the remaining antibodies were washed with TBS and then nitrobluetetrazolium (NBT) (Promega, Madison, WI, USA) and 5-bromo-4-chloro-3-indoyl phosphate (Promega, Madison, WI, USA) Treatment of the mixed reagents confirmed the color reaction on the membrane.

1-7 : 효소결합면역흡착분석법 확립 (1-7: Establishment of enzyme-linked immunosorbent assay EnzimeEnzime linkedlinked immunosorbantimmunosorbant assay;  assay; ELISAELISA ))

GM고추에서 추출한 CMV-CP 분석을 위한 최적의 효소결합면역흡착분석법 (enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)법을 도2에 기재된 것과 같은 조건으로 확립하였다. An optimal enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method for CMV-CP analysis extracted from GM pepper was established under the conditions as described in FIG.

전처리된 GM과 Non-GM고추 시료와 박테리아에서 발현된 CMV-CP는 50 mM 인산칼륨 버퍼 (pH 8.0)에 용해된 상태로 96-웰 (well) 마이크로 플레이트 (Nunc, Roskilde, Denmark)에 200 ㎕씩 분주되었고, 3시간 동안 37℃에서 코팅시킨 후 PBST (PBS containing 0.05% Tween 20, pH 7.4)로 2회 세척하였으며, 반응의 특이성을 높이기 위하여 3% 탈지유 (PBST에 용해된 것) 200 ㎕로 2시간 동안 37℃에서 블로킹 스텝을 거친 후 PBST로 2회 세척하였다. 세척된 웰에 펩타이드 다클론성 항체와 다클론성 항체를 각 1/1,000배와 1/3,000배 희석하여 각 웰에 200 ㎕씩 분주하였고, 3시간 동안 37℃에서 반응시킨 후 다시 PBST로 2회 세척하였다. 펩타이드 다클론성 항체와 다클론성 항체의 CMV-CP 분석 결과를 비교하기 위하여 동일한 시료에 두 가지 항체를 별도로 처리하였으며, 항체의 농도는 최적화 실험을 통해 선정되었다. 세척된 웰에 염소 항-레빗 IgG (알카리성 인산가수분해효소, Sigma, A3687)를 이차 항체로써 200 ㎕씩 분주하여 2시간 동안 37℃에서 반응시킨 후 PBS로 2회 세척하고, 기질용액인 4-nitrophenyl phosphate (PNPP, Sigma, N4645)를 1 mg/ml의 농도로 각 웰에 200 ㎕씩 첨가하여 실온에서 반응시킨 다음 405 nm에서 시료의 흡광도가 0.1 이상이 될 때가지 10분 간격으로 측정하였다.
CMV-CP expressed in pretreated GM and Non-GM pepper samples and bacteria was dissolved in 200 μl in 96-well microplates (Nunc, Roskilde, Denmark) dissolved in 50 mM potassium phosphate buffer (pH 8.0). Aliquot, coated at 37 ° C. for 3 hours, washed twice with PBST (PBS containing 0.05% Tween 20, pH 7.4), and 200 μl of 3% skim milk (dissolved in PBST) to enhance the specificity of the reaction. After 2 hours of blocking at 37 ° C., the plate was washed twice with PBST. Peptide polyclonal antibodies and polyclonal antibodies were diluted 1 / 1,000 and 1 / 3,000 times in the washed wells, and 200 μl were dispensed into each well. The reaction was carried out at 37 ° C. for 3 hours, and then twice with PBST. Washed. In order to compare the results of CMV-CP analysis of peptide polyclonal and polyclonal antibodies, two antibodies were treated separately in the same sample, and the concentrations of the antibodies were selected through optimization experiments. Into the washed wells, 200 μl of goat anti-rabbit IgG (alkaline phosphatase, Sigma, A3687) was used as a secondary antibody and reacted at 37 ° C. for 2 hours, followed by washing twice with PBS. 200 μl of nitrophenyl phosphate (PNPP, Sigma, N4645) was added to each well at a concentration of 1 mg / ml, and reacted at room temperature. The absorbance of the sample at 405 nm was measured at 10 minute intervals until the absorbance was 0.1 or more.

<< 실시예2Example 2 >> 펩타이드Peptides 다클론성Polyclonality 항체 제작 Antibody Construction

CMV-CP에 특이적으로 반응하는 펩타이드 다클론성 항체 제작을 위해 CMV-CP의 아미노산 서열을 토대로 항체제작에 적합한 부분을 검색하였다.In order to prepare a peptide polyclonal antibody that specifically reacts to CMV-CP, a suitable part for antibody production was searched based on the amino acid sequence of CMV-CP.

도메인 제외 검정 결과 확인된 유비쿼터스 도메인이 확인되지 않았으며, 인산화 자리 (26~29 amino acid; SsaD, 74~76 amino acid; TlK, 124~126 amino acid; TvR), 미리스토일화 자리 (159~164 amino acid; GVqaNN), 그리고 글루코실화 자리 (43~46 amino acid; NKTL)가 확인되어 항체 제작에서 제외되었다. 또한 일반적으로 막단백질은 항체 제작에서 제외하는데 막단백질 도메인 검사를 통해 예측되는 domain이 없음을 확인하였다 (도3.). CMV-CP 전체 서열의 소수성과 항원성를 확인한 결과는 도 4와 같다. 일반적으로 소수성이 낮고 항원성이 높은 지역이 항체의 특이성이 높으며 3차 구조에서 외부로 노출되어 있을 가능성이 높기 때문에 이 부위를 우선 고려하여 7개의 후보서열을 예측하였다. 예측된 7개의 후보는 도5에 나타냈다. 이상의 결과로 예측되는 7개의 부위 중에서 3차 구조를 고려한 결과 서열번호 5에 속하는 92~106번 부위가 전체적으로 다른 후보에 비해 항체 제작 가능성이 높을 것으로 사료되어 이 부분의 서열을 이용하여 펩타이드 다클론성 항체를 제작하였다.
The domain exclusion test did not identify the ubiquitous domains, and the phosphorylation site (26-29 amino acid; SsaD, 74-76 amino acid; TlK, 124-126 amino acid; TvR), myristoylation site (159-164). amino acid (GVqaNN) and glucosylation sites (43-46 amino acid; NKTL) were identified and excluded from antibody production. In addition, membrane proteins are generally excluded from antibody production, but it was confirmed that there was no domain predicted by membrane protein domain test (FIG. 3). As a result of confirming the hydrophobicity and antigenicity of the entire CMV-CP sequence is shown in FIG. In general, the regions with low hydrophobicity and high antigenicity have high antibody specificity and are more likely to be exposed to the outside in the tertiary structure. The seven candidates predicted are shown in FIG. Considering the tertiary structure among the seven sites predicted by the above results, it is thought that the sites 92-106 belonging to SEQ ID NO: 5 are more likely to produce antibodies than the other candidates. Antibodies were produced.

<< 실시예3Example 3 >> 펩타이드Peptides 다클론성Polyclonality 항체의 반응성 확인 ( Confirming the reactivity of the antibody ( 웨스턴Western 블롯Blot ))

E. coli에서 발현 및 정제한 CMV-CP를 항원으로 하여 새로 생산된 펩타이드 다클론성 항체 R2와 기존의 다클론성 항체 (서울여대 제공)를 이용하여 웨스턴 블롯을 실시하여 제작된 항체의 반응성을 확인하였다. 먼저 도6에서 보는 바와 같이 발색된 띠를 통해 E. coli에서 추출한 CMV-CP 단백질이 발현 및 정제되었음을 확인할 수 있었다. 제작된 펩타이드 다클론성 항체 (도 6 B)와 박테리아에서 발현된 CMV-CP의 반응성이 발색을 통해 확인되었으며, 기존의 다클론성 항체 (도 6 A)와 비교하였을 때 비슷한 높은 수치로 발색되는 것으로 보아 펩타이드 다클론성 항체가 CMV-CP 단백질을 충분히 잘 인식하며, 이에 따라 제작된 항체의 CMV-CP와의 결합력이 충분함을 알 수 있었다. CMV-CP는 218개의 아미노산을 가지고 있어 이론적으로 24,090 Da의 분자량을 갖고 있지만 (도 1), SDS-PAGE 및 western blot 실험을 할 때 사용했던 size marker의 종류에 따라서 약 25,000 Da (㈜비엠에스, 161-0373), 24,000 Da (㈜비엠에스, 161-0318), 27,000 Da (㈜비엠에스, 161-0374) 등 밴드가 나타난 위치의 차이가 일부 있는 것으로 확인되었다.
Reactivity of the antibody produced by Western blot using the newly produced peptide polyclonal antibody R2 and the existing polyclonal antibody (provided by Seoul National University) using CMV-CP expressed and purified in E. coli as an antigen. Confirmed. First, as shown in FIG. 6, CMV-CP protein extracted from E. coli was expressed and purified through the colored bands. The reactivity of the produced peptide polyclonal antibody (FIG. 6B) and the CMV-CP expressed in bacteria was confirmed through color development, and similarly high levels were developed when compared with the conventional polyclonal antibody (FIG. 6A). It can be seen that the peptide polyclonal antibody recognizes the CMV-CP protein well enough, and thus the antibody has sufficient binding capacity with the CMV-CP. CMV-CP has 218 amino acids and theoretically has a molecular weight of 24,090 Da (FIG. 1), but it is about 25,000 Da (BMS, according to the type of size marker used in the SDS-PAGE and western blot experiments). 161-0373), 24,000 Da (BMS, 161-0318), 27,000 Da (BMS, 161-0374) and the band appeared to have some differences.

<< 실시예Example 4> 항체선택 및  4> antibody selection and 역가Potency 비교 compare

펩타이드 다클론성 항체는 동일한 과정을 통해 2마리의 토끼에서 생성되어 분리되었다 (peptide polyclonal antibody; R1 and R2). 획득한 두 가지의 펩타이드 다클론성 항체 중 특이성이 높은 것을 선택하기 위해 합성된 CMV-CP의 펩타이드 조각을 항원으로 하여 ELISA를 시행하였으며, 합성된 펩타이드 조각 외의 CMV-CP와의 반응성을 확인하기 위하여 박테리아에서 발현된 CMV-CP를 항원으로 하여 ELISA를 시행하였다. 도7에서 보는 바와 같이 제작된 펩타이드 다클론성 항체인 R1과 R2는 두 가지 항원에 모두 반응하였으며, 두 항체 사이의 유의적인 차이가 없음을 확인하였다. 박테리아에서 발현된 CMV-CP와의 반응성이 비교적 약한 모습을 보였으나 검출하기에 충분한 반응성을 나타냈다. 두 가지 항체 사이의 유의적인 차이가 없었으므로, 이후 다클론항체와의 비교실험에는 임의적으로 선택된 펩타이드 다클론성 항체 R2를 사용하였다.
Peptide polyclonal antibodies were generated and isolated from two rabbits through the same process (peptide polyclonal antibody; R1 and R2). ELISA was performed using the peptide fragment of the synthesized CMV-CP as an antigen to select the high specificity among the two peptide polyclonal antibodies obtained, and to confirm the reactivity with CMV-CP other than the synthesized peptide fragment. ELISA was performed using the expressed CMV-CP as an antigen. As shown in FIG. 7, the peptide polyclonal antibodies R1 and R2 responded to both antigens, and there was no significant difference between the two antibodies. Although the reactivity with CMV-CP expressed in bacteria was relatively weak, it showed sufficient reactivity to detect. Since there was no significant difference between the two antibodies, a randomly selected peptide polyclonal antibody R2 was used in subsequent comparisons with the polyclonal antibody.

<< 실시예Example 5> 항체 농도 결정 5> Determination of antibody concentration

펩타이드 다클론성 항체와 다클론성 항체의 사용 농도를 설정하기 위하여 각 항체를 1/1,000, 1/3,000, 1/5,000, 1/10,000, 1/30,000, 1/50,000, 1/100,000의 농도로 희석하여 E. coli 에서 발현시킨 동일한 항원을 대상으로 반응성을 비교하였다 (도 8). 펩타이드 다클론성 항체와 다클론성 항체 모두 예상대로 농도가 높을수록 반응성이 강하게 나타났으며, 펩타이드 다클론성 항체의 1/1,000의 역가와 다클론성 항체의 1/3,000의 역가의 반응성이 명확한 결과를 비교하기에 적합하다.
In order to establish the concentrations of peptide polyclonal and polyclonal antibodies, the concentration of each antibody was 1 / 1,000, 1 / 3,000, 1 / 5,000, 1 / 10,000, 1 / 30,000, 1 / 50,000, 1 / 100,000. Reactivity was compared for the same antigens that were diluted and expressed in E. coli (FIG. 8). As expected, both the peptide polyclonal antibody and polyclonal antibody showed higher reactivity with higher concentrations, and the reactivity of 1 / 1,000 titer of the peptide polyclonal antibody and 1 / 3,000 of the polyclonal antibody was clear. Suitable for comparing results.

<< 실시예Example 6> 효소면역분석법을 이용한 시료에서의  6> In samples using enzyme immunoassay CMVCMV -CP 검출-CP detection

고추시료의 CMV-CP 검출을 두 가지 다른 항체를 사용한 ELISA법을 통해 시도하였다. CMV-CP 유전자가 삽입된 GM 고추를 시험군으로, 유전자가 삽입되지 않은 Non-GM 고추를 대조군으로 하여 동일한 처리과정을 수행하였으며, 박테리아의 발현을 통해 생산된 CMV-CP를 표준물질로 표준곡선을 작성하였다. 사용된 고추시료는 고려대학교 포장과 중앙대학교 포장에서 재배 후 수확한 것을 두 그룹으로 나누어 사용하였다. 그 결과, 펩타이드 다클론성 항체와 다클론성 항체 모두 CMV-CP 유전자가 삽입된 GM 고추 추출물과 강한 반응성을 나타냈으며, 다클론성 항체의 경우 대조군인 Non-GM 고추 추출물에서도 육안으로 확인 가능할 정도의 반응성을 보여 CMV-CP 외의 다른 단백질과의 비특이적인 반응을 보임이 확인되었다. 반면에 제작된 펩타이드 다클론성 항체의 경우 GM 고추 추출물과의 반응만이 확인되었다 (도 9).CMV-CP detection of red pepper samples was attempted by ELISA using two different antibodies. The same process was performed using GM pepper with the CMV-CP gene inserted as a test group and Non-GM pepper without the gene inserted as a control group. The standard curve was the standard curve using CMV-CP produced through bacterial expression. Was written. The pepper samples used were harvested after cultivation in Korea University pavement and Chung-Ang University pavement. As a result, both the peptide polyclonal antibody and the polyclonal antibody showed strong reactivity with the GM pepper extract with the CMV-CP gene inserted, and the polyclonal antibody could be visually confirmed even in the non-GM pepper extract as a control. It was confirmed that it showed a non-specific reaction with other proteins besides CMV-CP. On the other hand, in the case of the peptide polyclonal antibody produced, only reaction with GM pepper extract was confirmed (FIG. 9).

Bacterial expression을 통해 생산된 CMV-CP의 standard curve를 이용해 고추 시료 속 CMV-CP를 정량화하였으며, 다클론성 항체의 경우 GM 고추 추출물과의 반응정도에서 목적 단백질 외의 비특이적인 반응으로 사료되는 Non-GM 고추 추출물과의 반응정도를 감하여 계산하였다 (도10). 고려대학교 포장의 GM 고추내 CMV-CP는 0.173 ㎍/g (다클론성 항체, 생고추 g 당)과 0.460 ㎍/g (펩타이드 다클론성 항체, 생고추 g 당)의 함량을 나타냈으며, 중앙대학교 포장의 GM 고추내 CMV-CP는 0.135 ㎍/g (다클론성 항체, 생고추 g 당)과 0.272 ㎍/g (펩타이드 다클론성 항체, 생고추 g 당)의 함량을 나타냈다. 펩타이드 다클론성 항체를 사용한 경우 Non-GM 고추와의 교차반응이 없기 때문에 보다 높은 반응성이 나타난다. 또한 이 결과를 바탕으로 다클론성 항체와 펩타이드 다클론성 항체가 검출 가능한 CMV-CP 함량 차이를 SAS 9.1 program (TS Level 1M3, SAS Institute Inc., U.S.A.)을 이용하여 분산분석법(ANOVA)을 통해 유의성을 검증하고, p<0.05 수준에서 Dunnett's T-test의 다중검정에 의한 사후분석을 통해 비교하였다 (도 10). 펩타이드 다클론성 항체를 사용한 효소면역분석법이 동일 시료에 대해 검출 가능한 CMV-CP 함량이 약 2.01 (중앙대학교 포장 고추 시료)~2.66(고려대학교 포장 고추 시료)배 정도 높은 것으로 나타났으며, 동일 시료에 대해 두 항체와 CMV-CP와의 반응성에 있어서 유의적 차이가 있음을 확인하였다.
CMV-CP in pepper samples was quantified using the standard curve of CMV-CP produced by bacterial expression.In the case of polyclonal antibodies, non-GM was considered as nonspecific reaction other than the target protein in the degree of reaction with GM pepper extract. Calculated by subtracting the degree of reaction with pepper extract (Fig. 10). The CMV-CP in GM peppers of Korea University packaging showed 0.173 μg / g (polyclonal antibody, per g raw pepper) and 0.460 μg / g (peptide polyclonal antibody, per g fresh pepper). CMV-CP in GM capsicum of the university packaging showed 0.135 μg / g (polyclonal antibody, per g fresh pepper) and 0.272 μg / g (peptide polyclonal antibody, per g fresh pepper). Peptide polyclonal antibodies result in higher reactivity since there is no cross-reaction with non-GM pepper. Based on these results, the difference in CMV-CP content that can be detected by polyclonal and peptide polyclonal antibodies was analyzed by ANOVA using the SAS 9.1 program (TS Level 1M3, SAS Institute Inc., USA). Significance was verified and compared through post hoc analysis by multiple tests of Dunnett's T-test at p <0.05 level (FIG. 10). Enzyme-immunoassay using peptide polyclonal antibody showed that the detectable CMV-CP content was about 2.01 times higher than that of Chung-Ang University red pepper sample to 2.66 (Korea University red pepper sample). It was confirmed that there is a significant difference in reactivity between the two antibodies and CMV-CP for.

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Claims (10)

서열번호 5의 아미노산 서열로 이루어진 오이모자이크바이러스 (CMV) 외피 단백질 항원.Cucumber mosaic virus (CMV) envelope protein antigen, consisting of the amino acid sequence of SEQ ID 5; 서열번호 9의 아미노산 서열의 시스테인을 케리어 단백질에 융합시킨 오이모자이크바이러스 (CMV) 외피 단백질 항원.A cucumber mosaic virus (CMV) envelope protein antigen wherein the cysteine of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9 is fused to a carrier protein. 삭제delete 제 1항 또는 제2항의 항원에 대한 다클론성 항체.A polyclonal antibody against the antigen of claim 1. 제4항의 다클론성 항체를 포함하는 오이 모자이크 바이러스 (CMV) 또는 CMV 외피단백질이 도입된 형질전환체 검출용 조성물.Cucumber mosaic virus (CMV) or CMV envelope protein containing a polyclonal antibody of claim 4 wherein the transformant detection composition is introduced. 제 5항에 있어서, 상기 검출용 조성물은 효소결합면역흡착분석법 (ELISA)용 인 것을 특징으로 하는 검출용 조성물.The method of claim 5, wherein the detection composition is a detection composition, characterized in that for enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). 제 4항의 다클론성 항체를 포함하는 오이모자이크바이러스 (CMV) 또는 CMV 외피단백질이 도입된 형질전환체 검출 키트.A transformant detection kit in which a cucumber mosaic virus (CMV) or CMV envelope protein is introduced, comprising the polyclonal antibody of claim 4. 제7항에 있어서, 상기 키트는 효소결합면역흡착분석법 (ELISA)용 인 것을 특징으로 하는 키트.8. The kit according to claim 7, wherein the kit is for enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). 제 5항에 따른 조성물을 이용하는 것을 특징으로 하는 CMV 또는 CMV 외피단백질이 도입된 형질전환체를 검출하는 방법.A method for detecting a transformant having a CMV or CMV envelope protein introduced therein using the composition according to claim 5. 제 9항에 있어서, 상기 검출방법은 효소결합면역흡착분석법 (ELISA)을 이용하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
10. The detection method according to claim 9, wherein the detection method uses an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).
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