KR101372766B1 - Recombinant recombinant vector for producing antigen for Vibrio vulnificus diagnosis and Monoclonal antibody specific to Vibrio vulnificus RtxA1 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비브리오 패혈증균 RtxA1 항원에 결합하는 단일클론항체 제조와 진단 항원을 제공하기 위한 재조합 단백질과 발현벡터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비브리오 패혈증균 RtxA1 및 열변성된 RtxA1에 높은 반응성을 가지며 다양한 진단법에 폭넓게 활용될 수 있는 비브리오 패혈증균 RtxA1에 특이적인 단일클론항체, 이를 분비하는 하이브리도마를 제조하기 위한 재조합 항원과 비브리오 패혈증균 감염진단, 예방 및 치료 등에 유용하게 이용할 수 있는 재조합 단백질을 발현하는 재조합 발현벡터에 관한 것이다. The present invention relates to recombinant proteins and expression vectors for the production of monoclonal antibodies that bind to the Vibrio sepsis RtxA1 antigen and to provide diagnostic antigens. More specifically, the present invention relates to Vibrio sepsis RtxA1 and thermodenatured RtxA1, Expression of monoclonal antibody specific for Vibrio sepsis RtxA1 that can be widely used in diagnostic methods, recombinant antigen for producing hybridomas secreting it, and recombinant protein which can be useful for diagnosing, preventing and treating Vibrio sepsis infection It relates to a recombinant expression vector.

Description

비브리오 패혈증균 알티엑스에이원 항원에 결합하는 단일클론항체 제조와 진단 항원을 제공하기 위한 재조합 단백질 발현벡터{Recombinant recombinant vector for producing antigen for Vibrio vulnificus diagnosis and Monoclonal antibody specific to Vibrio vulnificus RtxA1}Recombinant recombinant vector for producing antigen for Vibrio vulnificus diagnosis and Monoclonal antibody specific to Vibrio vulnificus RtxA1}

본 발명은 비브리오 패혈증균 RtxA1 항원에 결합하는 단일클론항체 제조와 진단 항원을 제공하기 위한 재조합 단백질과 발현벡터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비브리오 패혈증균 RtxA1 및 열변성된 RtxA1에 높은 반응성을 가지며 다양한 진단법에 폭넓게 활용될 수 있는 비브리오 패혈증균 RtxA1에 특이적인 단일클론항체, 이를 분비하는 하이브리도마를 제조하기 위한 재조합 항원과 비브리오 패혈증균 감염진단, 예방 및 치료 등에 유용하게 이용할 수 있는 재조합 단백질을 발현하는 재조합 발현벡터에 관한 것이다.
The present invention relates to a recombinant protein and an expression vector for producing a monoclonal antibody that binds to the Vibrio sepsis bacteria RtxA1 antigen and to provide a diagnostic antigen, and more particularly, to Vibrio sepsis bacteria RtxA1 and heat-denatured RtxA1, having high reactivity and various Expression of a monoclonal antibody specific to Vibrio sepsis bacteria RtxA1 that can be widely used in diagnostic methods, a recombinant antigen to produce hybridomas that secrete it, and a recombinant protein useful for diagnosis, prevention and treatment of Vibrio sepsis bacteria infection. It relates to a recombinant expression vector.

비브리오 패혈증균(Vibrio vulnificus)은 주로 바다와 인접한 강하구에 서식하는 호염성 병원성박테리아이며 대부분의 해산물과 관련된 사망성 질환과 관련 되어있다. 비록 비브리오 패혈증균 감염증은 비교적 역사가 짧으나, 지구 온난화에 의해서 세계적으로 임상증례가 계속적으로 증가하고 있는 새로이 주목받고 있는 질환중의 하나이다. 특히 전세계적으로 절대적인 발병례는 콜레라나 살모넬라 식중독보다 적지만 높은 치사율과 비극적인 임상증상 때문에 심각한 사회적 문제를 야기하고 있다. Vibrio vulnificus is a basophilic pathogenic bacterium that inhabits estuaries near the sea and is associated with most of the deadly diseases associated with seafood. Although Vibrio septicemia infection has a relatively short history, it is one of the newly attracting attention due to global warming, which continues to increase clinical cases worldwide. In particular, the absolute number of cases worldwide is less than that of cholera or salmonella food poisoning, but it causes serious social problems due to the high mortality rate and tragic clinical symptoms.

비브리오 패혈증균은 1976년 미국 질병통제센터 (Centers for Disease Control; 이하 CDC로 약함)의 홀리스 (Hollis)등이 11년 동안 사람에서 분리된 호염성, 병원성 비브리오 균의 세균학적 성상을 처음 보고한 이후, 유당(lactose)을 분해하는 특징 때문에 유당 분해 비브리오 (lactose-fermenting Vibrio 또는 Lac(+))라 명명되었다. 1979년 CDC의 블레이크 (Blake)등은 CDC에 보고된 39명의 환자들의 자료를 역학적으로 분석하여 임상증상에 따라 원발성 패혈증(primary septicemia)군과 창상감염(wound infection)군으로 분류하였다 (Blake, P.A., Merson, M.H., Weaver, R.E., Hollis, D.G., Heublein, P.C., N. Engl. J. Med. 300:1-6, 1979). 같은 해 파머 (Farmer)는 새로운 종으로서 Vibrio vulnificus (vulnus=wound, ficus=forming)라 명명하였으며, 오늘에 이르고 있다(Farmer, J.J. III, Lancet 2:903, 1979).Vibrio sepsis was first reported in 1976 by Hollis of the Centers for Disease Control (hereinafter referred to as CDC) and the bacteriological properties of the basophilic, pathogenic Vibrio bacteria isolated from humans for 11 years. , It was named lactose-fermenting Vibrio or Lac(+)) because of its ability to break down lactose. In 1979, CDC's Blake et al. analyzed the data of 39 patients reported to the CDC epidemiologically and classified them into primary septicemia group and wound infection group according to clinical symptoms (Blake, PA). , Merson, MH, Weaver, RE, Hollis, DG, Heublein, PC, N. Engl. J. Med. 300:1-6, 1979). In the same year, Farmer named Vibrio vulnificus (vulnus=wound, ficus=forming) as a new species, and is reaching today (Farmer, J.J. III, Lancet 2:903, 1979).

V. vulnificus 패혈증은 잠복기가 짧고, 일단 발병하면 전격적으로 진행하여 효과적 항균제 치료 타이밍을 놓치기 쉽다. V. vulnificus 패혈증은 대부분 40대 이상(약 90-95%)의 남자(90% 이상)에서 발생하며, 정상인에서는 거의 볼 수 없고, 기저질환을 가지고 있는 환자들에서 주로 발병한다. 전 세계의 발생증례를 분석해 보면 원발성 패혈증의 경우, 대부분의 환자들은 간장 질환과 음주벽 등 만성질환을 가지고 있으며, 간장 질환으로서는 간경변, 만성간염, 간암등이 주종을 이루고, 그 외 당뇨병, 폐결핵, 만성골수염, 류마티스성 관절염 등의 기저질환이 확인되었다. 그러나 5%이하에서는 특별한 기저질환을 찾을 수 없는 경우도 있다. 미국의 경우 당뇨병, 악성종양, 혈색소증 (hemochromatosis), 지중해빈혈 (thalassemia) 등의 빈도가 비교적 높게 나타난다. 최근에는 AIDS 환자들에서 V. vulnificus 패혈증의 발생보고가 나오고 있어, 미국 CDC에서는 AIDS 환자들에게 여름철에는 굴 등의 해산물을 생식하지 말 것을 권고하고 있다. 따라서, 비브리오 패혈증균의 감염을 신속히 판정하고, 질병의 빠른 확산 막고, 초기 치료의 효율성을 극대화하기 위해 감염여부를 초기에 진단할 수 있는 효과적이고 신속한 진단법의 개발이 절실히 요구된다. V. vulnificus sepsis has a short incubation period, and once an onset develops, it is easy to miss the timing of effective antimicrobial treatment. V. vulnificus sepsis occurs mostly in men (90% or more) in their 40s or older (approximately 90-95%), rarely seen in normal people, and mainly occurs in patients with underlying diseases. Analysis of cases around the world shows that in the case of primary sepsis, most patients have chronic diseases such as liver disease and alcohol barrier, and liver cirrhosis, chronic hepatitis, and liver cancer are the main types, and diabetes, pulmonary tuberculosis, chronic liver disease, etc. Underlying diseases such as osteomyelitis and rheumatoid arthritis have been identified. However, there are cases where no specific underlying disease can be found in less than 5%. In the United States, diabetes, malignancies, hemochromatosis, and thalassemia are relatively high in frequency. Recently, there have been reports of V. vulnificus sepsis in AIDS patients, and the US CDC recommends that AIDS patients do not eat seafood such as oysters in summer. Therefore, in order to quickly determine the infection of Vibrio sepsis, prevent the rapid spread of the disease, and maximize the efficiency of the initial treatment, there is an urgent need to develop an effective and rapid diagnostic method capable of early diagnosis of infection.

1980년 중반 이후 시작 된 비브리오 패혈증균의 발변 기전 연구를 통하여 여러 가지 독력인자가 보고되었다. 즉, 용혈독소 (Kreger, A, Lockwood, D, Infect. Immun. 33:583-590, 1981), 금속단백분해효소 (Kothary, M.H., Kreger, A.S., J. Gen. Microbiol. 133:1783-1791, 1987), 포스포리파아제 A2 (Testa, J., Daniel, L.W., Kreger, A.S., Infect. Immun. 45:458-463, 1984), 다당질 협막 (Wright, A.C., Simpson, L.M., Oliver J.D., Morris, J.G., Jr., Infect. Immun. 58:1769-1773, 1990), 시데로포어 (Simpson, L.M., Oliver, J.D., Infect. Immun. 41:644-649, 1983), RtxA1 (Kim YR, Lee SE, Kook H, Yeom JA, Na HS, Kim SY, Chung SS, Choy HE, Rhee JH. Cell Microbiol 10:848-862, 2008)등이 알려져 있다. 이 중 RtxA1은 비브리오 패혈증균 감염초기에 분비되는 주요한 독력인자로 써, 장을 통한 혈액으로 비브리오 패혈증균의 전파와 세포의 사멸에 중요한 역할을 하고 있다. 이는 RtxA1이 초기 감염의 새로운 진단법과 치료제 개발에 유용한 표적임을 보여 주고 있다. Several virulence factors have been reported through the study of the pathogenesis of Vibrio sepsis, which began after the mid-1980s. That is, hemolytic toxin (Kreger, A, Lockwood, D, Infect. Immun. 33:583-590, 1981), metalloproteinase (Kothary, MH, Kreger, AS, J. Gen. Microbiol. 133:1783-1791) , 1987), phospholipase A2 (Testa, J., Daniel, LW, Kreger, AS, Infect.Immun. 45:458-463, 1984), polysaccharide capsular membrane (Wright, AC, Simpson, LM, Oliver JD, Morris , JG, Jr., Infect.Immun. 58:1769-1773, 1990), Sideropore (Simpson, LM, Oliver, JD, Infect.Immun. 41:644-649, 1983), RtxA1 (Kim YR, Lee SE, Kook H, Yeom JA, Na HS, Kim SY, Chung SS, Choy HE, Rhee JH. Cell Microbiol 10:848-862, 2008) are known. Among them, RtxA1 is a major virulence factor secreted at the beginning of Vibrio sepsis infection, and plays an important role in the spread of Vibrio sepsis bacteria and cell death through the intestine. This shows that RtxA1 is a useful target for the development of new diagnostic methods and therapeutics for early infections.

비브리오 패혈증의 조기 진단을 위해, 중합효소연쇄반응(PCR)을 이용한 박테리아 핵산 검출법이 이용되어 왔다. 그러나 중합효소연쇄반응을 이용한 핵산 검출법은 초기 감염을 효율적으로 진단할 수 있지만, 상대적으로 비싸고 숙련된 전문 인력과 고가의 실험시설을 요구한다. 더욱이 중합효소반응을 이용한 핵산 진단법의 고도의 특이성 때문에 다양한 비브리오 패혈증균주를 진단하는 되는 한계가 있다. 따라서, 감염의 조기 진단과 위에서 언급한 문제점 해결을 위하여, 진단에 필요한 특이적인 항원 단백질과 비브리오 패혈증균의 특이항원에 대한 단일클론 항체의 생산 및 이를 이용한 진단제에 대한 개발의 요구가 지속되어 왔다. For early diagnosis of Vibrio sepsis, a method for detecting bacterial nucleic acids using polymerase chain reaction (PCR) has been used. However, the nucleic acid detection method using the polymerase chain reaction can efficiently diagnose initial infection, but is relatively expensive and requires skilled professionals and expensive laboratory facilities. Moreover, due to the high specificity of a nucleic acid diagnosis method using a polymerase reaction, there is a limitation in diagnosing various Vibrio sepsis strains. Therefore, for the early diagnosis of infection and solving the above-mentioned problems, there has been a continuing need for the production of monoclonal antibodies against specific antigen proteins required for diagnosis and specific antigens of Vibrio sepsis and development of diagnostic agents using the same. .

나아가, 비브리오 패혈증을 진단하기 위해 환자로부터 샘플을 채취하여 분석하는 경우 검사 및 처리과정에서 검사자가 비브리오 패혈증에 감염되는 경우가 발생하는 문제가 있었다.
Furthermore, when a sample is collected and analyzed from a patient to diagnose Vibrio sepsis, there is a problem in that the tester is infected with Vibrio sepsis during the examination and processing process.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 첫번째 목표는 비브리오 패혈증균 RtxA1에 특이적으로 결합하며 높은 교차반응성 및 열변성 RtxA1에도 결합할 수 있는 단일클론항체 및 이를 생산하는 하이브리도마 세포를 제작을 위한 높은 면역반응을 유도한 항원 단백질을 제공하는 재조합 발현벡터를 제공하는 것이다.The present invention was conceived to solve the above-described problem, and the first object of the present invention is a monoclonal antibody capable of specifically binding to Vibrio sepsis bacteria RtxA1 and also capable of binding to high cross-reactivity and heat-denatured RtxA1, and high production thereof. It is to provide a recombinant expression vector that provides an antigenic protein that induces a high immune response for the production of bridoma cells.

본 발명의 두번째 목표는 본 발명의 비브리오 패혈증균의 진단과 예방 및 치료에 사용 할 수 있는 재조합 단백질과 발현벡터를 제공하는 것이다.The second object of the present invention is to provide a recombinant protein and expression vector that can be used for diagnosis, prevention, and treatment of Vibrio sepsis bacteria of the present invention.

본 발명의 첫번째 과제를 해결하기 위하여 비브리오 패혈증균 RtxA1 항원의 3491번 내지 4701번 아미노산 부위(서열번호 6)를 코딩하는 서열 또는 그 융합단백질을 코딩하는 서열을 포함하며 비브리오 패혈증균 RtxA1 항원에 결합하는 단일클론항체를 제조하기 위한 재조합 발현벡터를 제공한다.In order to solve the first problem of the present invention, a sequence encoding amino acid region 3491 to 4701 (SEQ ID NO: 6) of the Vibrio sepsis bacteria RtxA1 antigen or a sequence encoding the fusion protein is included, and binds to the Vibrio sepsis bacteria RtxA1 antigen. A recombinant expression vector for producing a monoclonal antibody is provided.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 재조합 플라스미드 벡터는 도 1의 개열지도를 가질 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the recombinant plasmid vector may have a cleavage map of FIG. 1.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, (1) 상술한 본 발명의 재조합 발현벡터를 제작하는 단계; (2) 상기 재조합 발현벡터를 숙주세포에 형질전환하는 단계; 및 (3) 상기 형질전환된 숙주세포를 배양하여 서열번호 6의 재조합 단백질 또는 그 융합단백질을 생산하는 단계;를 포함하는 비브리오 패혈증균 RtxA1 재조합 단백질의 제조방법을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, (1) preparing the recombinant expression vector of the present invention described above; (2) transforming the recombinant expression vector into a host cell; And (3) culturing the transformed host cell to produce the recombinant protein of SEQ ID NO: 6 or a fusion protein thereof.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 (1) 단계 이전에 서열번호 1로 표시되는 전방 프라이머 및 서열번호 2로 표시되는 후방 프라이머 쌍을 이용하여 PCR을 진행할 수 있다. According to another preferred embodiment of the present invention, PCR may be performed using a pair of forward primers represented by SEQ ID NO: 1 and rear primers represented by SEQ ID NO: 2 before step (1).

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 (3) 단계 이후; (4) 비브리오 패혈증균 RtxA1 재조합 단백질을 사용하여 생쥐를 면역화하는 단계; (5) 상기 면역화된 생쥐의 비장 세포를 마이엘로마 세포와 융합하여 배양하는 단계; (6) 상기 융합된 하이브리도마 세포에서 비브리오 패혈증균 RtxA1 항원에 결합하는 단일 클론항체를 생산하는 하이브리도마 세포를 선별하는 단계;를 포함한다.According to another preferred embodiment of the present invention, after the step (3); (4) Immunizing the mice using the Vibrio sepsis bacteria RtxA1 recombinant protein; (5) culturing the splenocytes of the immunized mouse by fusion with Myeloma cells; (6) selecting hybridoma cells that produce monoclonal antibodies that bind to Vibrio sepsis RtxA1 antigen from the fused hybridoma cells.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 서열번호 6의 재조합 RtxA1 단백질 또는 그 융합단백질을 포함하는 비브리오 패혈증균 감염 진단 키트를 제공한다. 또한 본 발명에 따른 RtxA1 재조합 발현 벡터에서 발현된 재조합 단백질 RtxA1(3491-4701)은 다클론항체를 포함한 혈청에 우수한 특이성을 제시 하였다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a Vibrio sepsis infection diagnostic kit comprising the recombinant RtxA1 protein of SEQ ID NO: 6 or a fusion protein thereof. In addition, the recombinant protein RtxA1 (3491-4701) expressed in the RtxA1 recombinant expression vector according to the present invention has excellent specificity for serum containing polyclonal antibodies.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 서열번호 6의 재조합 RtxA1 단백질 또는 그 융합단백질 및 담체를 포함하는 비브리오 패혈증균 감염 진단용 조성물을 제공한다.
According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a composition for diagnosing Vibrio sepsis infection, comprising the recombinant RtxA1 protein of SEQ ID NO: 6 or a fusion protein thereof and a carrier.

이하, 본 명세서에서 사용된 용어에 대해 간략히 설명한다.Hereinafter, terms used in the present specification will be briefly described.

별도로 설명되어 있지 않다면, 용어 '핵산(nucleic acid)'은 단일- 또는 이중나선 형태에서 디옥시리보뉴클레오타이드 또는 리보뉴클레오타이드를 가리키고, 자연 발생하는 뉴클레오타이드와 비슷한 방식에서 핵산과 결합하는 본래 뉴클레오Unless otherwise stated, the term'nucleic acid' refers to deoxyribonucleotides or ribonucleotides in single- or double-helix form, and the original nucleotides that bind to nucleic acids in a manner similar to naturally occurring nucleotides.

타이드의 알려진 유사체들을 포함하며, 특별한 언급이 없는 한, 특정 핵산 서열은 그들의 상보적 서열을 포함한다.It includes known analogues of tide, and unless otherwise specified, specific nucleic acid sequences include their complementary sequences.

'작동적으로 결합된(operatively linked to)'은 핵산 발현 조절 서열(예: 프로모터, 시그널 서열, 또는 전사조절인자 결합 위치의 어레이)과 다른 핵산 서열사이의 기능적인 결합을 의미하며, 이에 의해 상기 조절 서열은 상기 다른 핵산 서열의 전사 및/또는 해독 과정을 조절하게 된다.'Operatively linked to' refers to a functional linkage between a nucleic acid expression control sequence (e.g., a promoter, a signal sequence, or an array of transcriptional regulatory factor binding sites) and another nucleic acid sequence, thereby The regulatory sequence controls the transcription and/or translation process of the other nucleic acid sequence.

세포와 관련하여 사용되는 용어 '재조합(recombinant)'은 세포가 이형의 핵산을 복제하거나 이형의 핵산에 의해 코드화되는 펩타이드 또는 단백질을 발현하는 것을 가리킨다. 또한 재조합 세포는 세포의 본래 형태에서 발견되는 유전자를 발현시킬 수 있으나, 변형된 유전자가 인공적인 방법에 의해 세포로 재도입 되어지기도 한다.The term'recombinant' as used in connection with a cell refers to a cell that replicates a heterologous nucleic acid or expresses a peptide or protein encoded by a heterologous nucleic acid. Also, recombinant cells can express genes found in the original form of cells, but modified genes are sometimes reintroduced into cells by artificial methods.

'프라이머'는 합성 또는 자연의 올리고뉴클레오타이드를 의미한다. 프라이머는 주형에 상보적인 프라이머 연장 산물의 합성이 유도되는 조건, 즉, 뉴클레오타이드와 DNA 중합효소와 같은 중합체의 존재, 그리고 적합한 온도와 pH의 조건에서 합성의 개시점으로 작용한다. 증폭의 최대 효율을 위하여, 바람직하게는 프라이머는 단일쇄이다. 바람직하게는, 프라이머는 디옥시리보뉴클레오타이드이다. 본 발명의 프라이머는 자연(naturally occurring) dNMP(즉, dAMP, dGMP, dCMP 및 dTMP), 변형 뉴클레오타이드 또는 비-자연 뉴클레오타이드를 포함할 수 있다. 또한, 프라이머는 리보뉴클레오타이드도 포함할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 올리고뉴클레오타이드는 골격 변형된 뉴클레오타이드 예컨대, 펩타이드 핵산(PNA)(M. Egholm et al.,Nature, 365:566-568(1993)), 포스포로티오에이트 DNA, 포스포로디티오에이트 DNA, 포스포로아미데이트 DNA, 아마이드-연결된 DNA, MMI-연결된 DNA, 2'-O-메틸 RNA, 알파-DNA 및 메틸포스포네이트 DNA, 당 변형된 뉴클레오타이드 예컨대, 2'-O-메틸 RNA, 2'-플루오로 RNA, 2'-아미노 RNA, 2'-O-알킬 DNA, 2'-O-알릴 DNA, 2'-O-알카이닐 DNA, 헥소스 DNA, 피라노실 RNA 및 안히드로헥시톨 DNA, 및 염기 변형을 갖는 뉴클레오타이드 예컨대, C-5 치환된 피리미딘 (치환기는 플루오로-, 브로모-, 클로로-, 아이오도-, 메틸-, 에틸-, 비닐-, 포르밀-, 에티틸-,프로피닐-, 알카이닐-, 티아조릴-, 이미다조릴-, 피리딜- 포함), C-7 치환기를 갖는 7-데아자퓨린 (치환기는 플루오로-, 브로모-, 클로로-, 아이오도-, 메틸-, 에틸-, 비닐-, 포르밀-, 알카이닐-, 알켄일-, 티아조릴-, 이미다조릴-, 피리딜-), 이노신 및 디아미노퓨린을 포함할 수 있다.'Primer' means a synthetic or natural oligonucleotide. The primer serves as a starting point of synthesis under conditions in which the synthesis of a primer extension product complementary to the template is induced, that is, the presence of a polymer such as nucleotide and DNA polymerase, and a suitable temperature and pH condition. For maximum efficiency of amplification, preferably the primer is single-stranded. Preferably, the primer is a deoxyribonucleotide. The primers of the present invention may include naturally occurring dNMPs (ie dAMP, dGMP, dCMP and dTMP), modified nucleotides or non-natural nucleotides. In addition, the primer may also include a ribonucleotide. For example, the oligonucleotide of the present invention is a backbone modified nucleotide such as a peptide nucleic acid (PNA) (M. Egholm et al., Nature, 365:566-568 (1993)), phosphorothioate DNA, phosphorodithioate DNA, phosphoroamidate DNA, amide-linked DNA, MMI-linked DNA, 2'-O-methyl RNA, alpha-DNA and methylphosphonate DNA, sugar modified nucleotides such as 2'-O-methyl RNA, 2'-fluoro RNA, 2'-amino RNA, 2'-O-alkyl DNA, 2'-O-allyl DNA, 2'-O-alkynyl DNA, hexose DNA, pyranosyl RNA and anhydrohexy Tall DNA, and nucleotides with base modifications such as C-5 substituted pyrimidine (substituents are fluoro-, bromo-, chloro-, iodo-, methyl-, ethyl-, vinyl-, formyl-, and Tityl-, propynyl-, alkynyl-, thiazoryl-, imidazoryl-, and pyridyl- included), 7-deazapurine having a C-7 substituent (substituents are fluoro-, bromo-, chloro- , Iodo-, methyl-, ethyl-, vinyl-, formyl-, alkynyl-, alkenyl-, thiazolyl-, imidazoryl-, pyridyl-), inosine and diaminopurine. .

'벡터'는 외래 유전자를 숙주 세포 내로 안정적으로 운반할 수 있는 운반체로서의 DNA 분자를 말한다. 유용한 벡터가 되기 위해서는 복제될 수 있어야 하며, 숙주 세포 내로 유입할 수 있는 방안을 갖추어야 하고, 자신의 존재를 검출할 수 있는 수단을 구비하여 한다. 여기서 외래 유전자는 비브리오 패혈증균 RtxA1 항원의 3491-4701 아미노산 부위를 코딩하는 서열 또는 상기 서열의 말단에 정제를 용이하게 하기 위하여 His-tag 서열을 부가한 서열을 의미한다.'Vector' refers to a DNA molecule as a carrier that can stably transport foreign genes into a host cell. In order to be a useful vector, it must be able to be replicated, must be equipped with a way to enter the host cell, and must have a means to detect its existence. Herein, the foreign gene refers to a sequence encoding the 3491-4701 amino acid region of the Vibrio septicemia RtxA1 antigen or a sequence to which a His-tag sequence is added to facilitate purification at the end of the sequence.

'플라스미드'는 일반적으로 외래 유전자가 숙주 세포에서 발현될 수 있도록 벡터에 작동적으로 연결되어 형성된 환상의 DNA 분자를 말한다. 그러나, 플라스미드는 목적하는 유전자를 포함하는 플라스미드를 작제하기 위해 유전자 재조합에 의해 특정한 제한 효소에 의해 분해되고 새로운 유전자를 도입하는 벡터로 사용될 수 있다. 따라서, 본원에서는 플라스미드와 벡터는 상호교환적으로 사용되며, 유전공학 분야에 통상의 지식으로 가진 자라면 그들의 명칭을 구분하지 않더라도 그 의미를 충분히 이해할 것이다.'Plasmid' generally refers to a circular DNA molecule formed by operatively linking to a vector so that a foreign gene can be expressed in a host cell. However, the plasmid can be degraded by a specific restriction enzyme by gene recombination and used as a vector for introducing a new gene to construct a plasmid containing a desired gene. Therefore, in the present application, plasmids and vectors are used interchangeably, and those of ordinary skill in the field of genetic engineering will fully understand their meaning even if they do not distinguish between their names.

"융합단백질"은 추후 단백질 정제의 편의를 위하여 C-말단에 His-tag를 부착하고 있는 비브리오 폐증균 RtxA1을 의미한다. 따라서 본 발명에서 "융합단백질"이라 표현하였지만, 그것이 반드시 His-tag가 부착된 것을 의미하는 것이 아니며, 단백질 정제의 불편함을 감수한다면 융합단백질을 사용하지 않을 수도 있다. 그러므로 본 발명에서 "재조합 비브리오 폐증균 RtxA1"란 용어는 "비브리오 패혈증균 RtxA1" 또는 "정제의 편의를 위한 사슬이 N-말단 또는 C-말단에 부가된 비브리오 패혈증균 RtxA1"의 약칭으로 정의된다."Fusion protein" refers to Vibrio pneumococcal RtxA1, which has a His-tag attached to the C-terminus, for the convenience of protein purification in the future. it means. Therefore, although expressed as "fusion protein" in the present invention, it does not necessarily mean that the His-tag is attached, and if the inconvenience of protein purification is tolerated, the fusion protein may not be used. Therefore, in the present invention, the term "recombinant Vibrio pneumococcal RtxA1" is defined as an abbreviation of "Vibrio sepsis bacteria RtxA1" or "Vibrio sepsis bacteria RtxA1 in which a chain for convenience of purification is added to the N-terminus or C-terminus".

본 발명의 용어 ‘단일클론항체’란 당해 분야에 공지된 용어로서 단일 항원성 부위(에피토프)에 대해서 지시되는 고도의 특이적인 항체를 의미한다. 통상적으로, 상이한 에피토프들에 대해 지시되는 상이한 항체들을 포함하는 다클론항체와는 다르게, 단일클론항체는 항원상의 단일 에피토프에 대해서 지시된다. 단일클론항체는 항원-항체 결합을 이용하는 진단 및 분석학적 분석법의 선택성과 특이성을 개선시키는 장점이 있으며, 또한 하이브리도마의 배양에 의해 생산되기 때문에 다른 면역글로블린에 의해 오염되지 않는 또 다른 장점을 갖는다.The term "monoclonal antibody" of the present invention refers to a highly specific antibody directed against a single antigenic site (epitope) as a term known in the art. Typically, unlike polyclonal antibodies, which contain different antibodies directed against different epitopes, monoclonal antibodies are directed against a single epitope on the antigen. Monoclonal antibodies have the advantage of improving the selectivity and specificity of diagnostic and analytical assays using antigen-antibody binding, and also have another advantage of not being contaminated by other immunoglobulins because they are produced by cultivation of hybridomas. .

본 명세서에서 사용된 용어 "생물학적 시료"란 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 뇌척수액, 뇨, 분비물 등을 포함한다. 이들 생물학적 시료를 열처리하거나 조작하지 않은 상태로 본 발명의 항체와 반응시킬 수 있다.The term "biological sample" as used herein includes tissue, cells, whole blood, serum, plasma, saliva, cerebrospinal fluid, urine, secretions, and the like. These biological samples can be reacted with the antibody of the present invention without heat treatment or manipulation.

본 명세서에서 사용된 용어 "항원-항체 복합체"는 생물학적 시료중의 비브리오 폐증균 RtxA1의 발현 여부를 확인하기 위하여 반응시킨 상기 비브리오 폐증균 RtxA1 단백질과 단일클론항체의 결합물을 의미한다.
The term "antigen-antibody complex" as used herein refers to a combination of the Vibrio pneumococcal RtxA1 protein and a monoclonal antibody reacted to confirm the expression of Vibrio pneumococcal RtxA1 in a biological sample.

본 발명에 따른 재조합 RtxA1(3491-4701)은 비브리오 폐혈증균 RtxA1의 단일클론항체 생성에 매우 유용한 재조합 RtxA1 단백질 항원을 포함하는 재조합 발현벡터를 제공한다. 또한 이는 비브리오 폐혈증균 RtxA1을 이용한 진단과 예방에 매우 유용한 재조합 RtxA1(3491-4701)단백질 항원을 제공하고, 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질 항원의 대량발현 및 정제가 용이하게 한다.Recombinant RtxA1 (3491-4701) according to the present invention provides a recombinant expression vector containing a recombinant RtxA1 protein antigen that is very useful for the production of monoclonal antibodies of Vibrio septicemia RtxA1. In addition, it provides a very useful recombinant RtxA1 (3491-4701) protein antigen for diagnosis and prevention using Vibrio septicemia RtxA1, and facilitates mass expression and purification of the recombinant RtxA1 (3491-4701) protein antigen.

본 발명에 따른 하이브리도마 클론에서 생산되는 단일클론항체는 감수성 및 특이성이 우수하여, 비브리오 패혈증균 감염 여부를 신속, 정확하게 진단 및 예방 등에 매우 유용하게 사용 될 수 있다. 또한 대장균에서 발현된 재조합 단백질 RtxA1 항원은 감수성 및 특이성이 우수하여, 비브리오 패혈증균의 감염의 진단 및 예방 등에 매우 유용하게 사용될 수 있다. The monoclonal antibody produced from the hybridoma clone according to the present invention has excellent sensitivity and specificity, and can be very useful for rapid and accurate diagnosis and prevention of infection with Vibrio sepsis. In addition, the recombinant protein RtxA1 antigen expressed in E. coli has excellent sensitivity and specificity and can be very useful for diagnosis and prevention of infection of Vibrio sepsis.

한편, 본 발명의 재조합 발현벡터에서 발현된 재조합 RtxA1에서 유래된 단일클론항체는 다른 종류의 비브리오 패혈증균에 대한 교차반응성이 우수할 뿐 아니라 열처리된 비브리오 패혈증균의 RtxA1 항원에도 결합할 수 있으므로 다양한 비브리오 패혈증균의 진단과 더불어 검사자가 비브리오 패혈증균에 감염된 생체시료를 열처리하여 비브리오 패혈증균을 사멸시켜 감염의 위험성을 제거한 후 감염여부에 대한 진단을 수행할 수 있으므로 매우 안전하다.
On the other hand, the monoclonal antibody derived from the recombinant RtxA1 expressed in the recombinant expression vector of the present invention not only has excellent cross-reactivity against other types of Vibrio sepsis bacteria, but also can bind to the RtxA1 antigen of heat-treated Vibrio sepsis bacteria. In addition to diagnosing sepsis, it is very safe because an examiner can perform a diagnosis of infection after removing the risk of infection by heat treatment of a biological sample infected with Vibrio sepsis bacteria to kill Vibrio sepsis bacteria.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 재조합 RtxA1 (3491-4701)을 도입된 재조합 RtxA1 (3491-4701)발현벡터의 개열지도이다.
도 2A는 비브리오 패혈증균의 재조합 RtxA1 (3491-4701)의 발현과 정제 과정을 10% SDS-PAEG로 확인한 결과를 나타낸다.
도 2B는 정제된 재조합 RtxA1 (3491-4701)단백질의 특이성을 면역블롯으로 분석한 결과이다
도 3은 정제된 5RA 단일클론 항체를 10% SDS-PAEG로 분석한 결과이다.
도 4A는 형질전환 대장균에서 발현된 재조합 RtxA1(3491-4701) 조각 단백질을 모식적으로 보여주고 있다
도 4B는 재조합 RtxA1(3491-4701) 조각 단백질의 발현을 10% SDS-PAEG로 확인한 결과를 나타낸다.
도 4C는 발현된 재조합 RtxA1 (3491-4701) 조각 단백질의 특이성을 면역블롯으로 분석한 결과이다
도 5는 야생종 비브리오 패혈증균에 대한 단일클론 항체 (1RA, 5RA, 11RA)의 반응성 분석을 면역블롯으로 분석한 결과이다.
도 6은 단일클론항체 (5RA와 11RA)의 여러 비브리오 패혈증균 균주에 대한 교차반응을 면역블롯으로 분석한 결과이다.
도 7은 비브리오 패혈증균에 감염된 세포에서 단일클론 항체(1RA, 4RA, 5RA, 11RA)의 반응성 분석을 면역형광항체법으로 분석한 결과이다.
1 is a cleavage map of the recombinant RtxA1 (3491-4701) expression vector into which the recombinant RtxA1 (3491-4701) was introduced according to a preferred embodiment of the present invention.
2A shows the results of confirming the expression and purification process of recombinant RtxA1 (3491-4701) of Vibrio sepsis bacteria with 10% SDS-PAEG.
2B is a result of analyzing the specificity of the purified recombinant RtxA1 (3491-4701) protein by immunoblot.
3 is a result of analysis of purified 5RA monoclonal antibody with 10% SDS-PAEG.
Figure 4A schematically shows the recombinant RtxA1 (3491-4701) fragment protein expressed in E. coli.
4B shows the result of confirming the expression of the recombinant RtxA1 (3491-4701) fragment protein with 10% SDS-PAEG.
4C is a result of analyzing the specificity of the expressed recombinant RtxA1 (3491-4701) fragment protein by immunoblot.
5 is an immunoblot analysis of the reactivity analysis of monoclonal antibodies (1RA, 5RA, 11RA) against wild species Vibrio sepsis.
6 is a result of analyzing the cross-reaction of monoclonal antibodies (5RA and 11RA) against several Vibrio sepsis strains by immunoblot.
7 is a result of analyzing the reactivity of monoclonal antibodies (1RA, 4RA, 5RA, 11RA) in cells infected with Vibrio sepsis by immunofluorescence antibody method.

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

본 발명자들은 비브리오 패혈증균 RtxA1 항원의 3491번 내지 4701번 아미노산 부위(서열번호 6)를 코딩하는 서열 또는 그 융합단백질을 코딩하는 서열을 포함하는 재조합 발현벡터를 제조하고 이를 숙주세포에 형질전환한 후 발현시켜 재조합 RtxA1 단백질을 제조하였다. 상기 재조합 RtxA1 단백질을 면역원으로 이용하여 마우스에 면역시키고, 면역된 마우스의 비장세포와 B-임프아세포(B-lymphoblast)인 P3X63Ag8.653가 융합된 하이브리도마 클론을 제조하고 이로부터 비브리오 패혈증균 RtxA1 항원에 대한 단일클론 항체를 생산함으로 써 본 발명의 재조합 발현 벡터에서 발현된 재조합 RtxA1 단백질의 감수성과 특이성을 확인하여 본 발명을 완성 하였다. 본 발명에 따른 재조합 단백질을 항원으로 이용해 생성된 일부 단일클론항체는 비브리오 패혈증균 RtxA1 항원에 대해 우수한 반응성과 함께 열변성 RtxA1 항원과 여러 비브리오 패혈증균주에 대한 교차반응을 나타냈다. 이는 본 발명의 단일클론 항체가 간접면역형광항체, 면역블롯법 및 효소면역항체법 등의 다양한 진단법 및 독력인자 RtxA1의 중화 항체로 이용이 가능하므로 치료제로 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 비브리오 패혈증균 독력인자 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질은 박테리아 독소를 이용하는 치료제 개발에도 사용 할 수 있다. The present inventors prepared a recombinant expression vector comprising a sequence encoding the amino acid region 3491 to 4701 (SEQ ID NO: 6) of the Vibrio sepsis RtxA1 antigen or a sequence encoding the fusion protein, and transformed it into a host cell. By expression, a recombinant RtxA1 protein was prepared. The recombinant RtxA1 protein was used as an immunogen to immunize mice, and a hybridoma clone was prepared in which the splenocytes of the immunized mouse and P3X63Ag8.653, which are B-lymphoblasts, are fused, from which Vibrio sepsis bacteria RtxA1 The present invention was completed by confirming the sensitivity and specificity of the recombinant RtxA1 protein expressed in the recombinant expression vector of the present invention by producing a monoclonal antibody against the antigen. Some monoclonal antibodies produced using the recombinant protein according to the present invention as an antigen showed excellent reactivity to the Vibrio sepsis bacteria RtxA1 antigen, and a cross-reaction with the heat-denatured RtxA1 antigen and several Vibrio sepsis strains. This can be used as a therapeutic agent since the monoclonal antibody of the present invention can be used in various diagnostic methods such as an indirect immunofluorescent antibody, an immunoblot method, and an enzyme immunological antibody method, and a neutralizing antibody of the virulence factor RtxA1. In addition, the recombinant RtxA1 (3491-4701) protein, a vibrio sepsis bacterium virulence factor of the present invention, can be used to develop a therapeutic agent using bacterial toxin.

한편, 재조합 RtxA1 단백질을 면역원으로 이용하여 융합된 하이브리도마 세포 10개에서 생산된 각각의 단일클론항체들은 비브리오 패혈증균의 RtxA1의 아미노산 결합부위에 따라 3491번 ~ 3980번째 아미노산에 결합하는 단일클론항체들, 3981 ~ 4380번째 아미노산에 결합하는 단일클론항체들 및 4381 ~ 4701번째 아미노산에 결합하는 단일클론항체들로 분류할 수 있다. 이 중 이소타입에 따른 대량생산가능성, 열변성 항원에 대한 반응성 및 RtxA1 항원과의 친화도 및 다른 종류의 비브리오 패혈증균에 대한 교차가능성 등을 종합하면 5RA(3981 ~ 4380번째 아미노산에 결합), 11RA(3491번 ~ 3980번째 아미노산에 결합) 가 가장 우수한 효과를 나타내었다. 따라서, 상기 5RA는 한국세포주연구재단(Korean Cell Line Research Foundation)에 기탁번호 KCLRF-BP-00261로 기탁하고, 11RA는 기탁번호 KCLRF-BP-00262로 기탁하였다(표 1 참조).
Meanwhile, each monoclonal antibody produced in 10 hybridoma cells fused using the recombinant RtxA1 protein as an immunogen is a monoclonal antibody that binds to amino acids 3491 to 3980, depending on the amino acid binding site of RtxA1 in Vibrio sepsis bacteria. They can be classified into monoclonal antibodies that bind to amino acids 3981 to 4380 and monoclonal antibodies that bind to amino acids 4381 to 4701. Among these, the possibility of mass production according to the isotype, reactivity to heat-denatured antigens, affinity with RtxA1 antigen, and cross-ability to other types of Vibrio sepsis, etc., are summarized as 5RA (binding to amino acids 3981 ~ 4380), 11RA. (Bound to amino acids 3491 ~ 3980) showed the best effect. Accordingly, the 5RA was deposited with the Korean Cell Line Research Foundation under the accession number KCLRF-BP-00261, and the 11RA was deposited with the accession number KCLRF-BP-00262 (see Table 1).

구체적으로 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, (1) 단계로서 서열번호 4의 비브리오 패혈증균 RtxA1 단백질을 코딩하는 서열번호 3으로 표시되는 서열을 주형으로 하고 비브리오 패혈증균 RtxA1의 아미노산 서열 중 3491번 ~ 4701번 위치의 아미노산 부위를 선택적으로 증폭하기 위하여 신규한 프라이머 서열인 서열번호 1 및 2의 전방 및 후방 프라이머로 하여 PCR을 수행한다. Specifically, according to a preferred embodiment of the present invention, as the step (1), the sequence represented by SEQ ID NO: 3 encoding the Vibrio sepsis bacteria RtxA1 protein of SEQ ID NO: 4 as a template, and 3491 of the amino acid sequence of Vibrio sepsis bacteria RtxA1 In order to selectively amplify the amino acid site at position ~ 4701, PCR is performed using the forward and rear primers of SEQ ID NOs: 1 and 2, which are novel primer sequences.

바람직하게는 본 발명에 이용되는 프라이머는 주형의 한 부위에 혼성화 또는 어닐링되어, 이중쇄 구조를 형성할 수 있다. 이러한 이중쇄 구조를 형성하는 데 적합한 핵산 혼성화의 조건은 Joseph Sambrook, 등, Molecular Cloning, ALaboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.(2001) 및 Haymes, B. D., 등, Nucleic Acid Hybridization, A Practical Approach, IRL Press, Washington, D.C. (1985)에 개시되어 있다.Preferably, the primer used in the present invention may be hybridized or annealed at one site of the template to form a double-chain structure. Conditions for nucleic acid hybridization suitable for forming such a double-stranded structure are Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, ALaboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (2001) and Haymes, BD, et al., Nucleic Acid Hybridization, A Practical Approach, IRL Press, Washington, DC (1985).

바람직하게는 다양한 DNA 중합효소가 본 발명의 증폭 단계에 이용될 수 있으며, E. coli DNA 중합효소 I의 "클레나우" 단편, 열안정성 DNA 중합효소 및 박테리오파아지 T7 DNA 중합효소를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 중합효소는 다양한 박테리아 종으로부터 얻을 수 있는 열안정성 DNA 중합효소이고, 이는 Thermus aquaticus(Taq), Thermus thermophilus(Tth), Thermus filiformis, Thermis flavus, Thermococcus literalis, 및 Pyrococcus furiosus(Pfu)를 포함한다. 상기 중합효소 대부분은 박테리아 그 자체로부터 분리될 수 있고 또는 상업적으로 구입할 수 있다. 또한, 본 발명에 이용되는 중합효소는 중합효소를 암호화하는 클로닝 유전자의 높은 레벨을 발현하는 세포로부터 수득할 수 있다.Preferably, various DNA polymerases can be used in the amplification step of the present invention, E. coli "Klenow" fragments of DNA polymerase I, thermostable DNA polymerase, and bacteriophage T7 DNA polymerase. Preferably, the polymerase is a thermostable DNA polymerase obtainable from various bacterial species, which comprises Thermus aquaticus (Taq), Thermus thermophilus (Tth), Thermus filiformis, Thermis flavus, Thermococcus literalis, and Pyrococcus furiosus (Pfu). Includes. Most of these polymerases can be isolated from the bacteria themselves or can be purchased commercially. Further, the polymerase used in the present invention can be obtained from cells expressing high levels of the cloning gene encoding the polymerase.

중합 반응을 실시할 때, 반응 용기에 반응에 필요한 성분들을 과량으로 제공하는 것이 바람직하다. 증폭 반응에 필요한 성분들의 과량은, 증폭반응이 성분의 농도에 실질적으로 제한되지 않는 정도의 양을 의미한다. Mg2 +와 같은 조인자, dATP, dCTP, dGTP 및 dTTP를 소망하는 증폭 정도가 달성될 수 있을 정도로 반응 혼합물에 제공하는 것이 바람직하다.When carrying out the polymerization reaction, it is preferable to provide the reaction vessel with the components necessary for the reaction in excess. The excessive amount of components required for the amplification reaction means an amount such that the amplification reaction is not substantially limited to the concentration of the component. So that the degree of amplification to a desired joinja, dATP, dCTP, dGTP and dTTP, such as Mg 2 + can be achieved to provide the reaction mixture is preferred.

증폭 반응에 이용되는 모든 효소들은 동일한 반응 조건에서 활성 상태일 수 있다. 사실, 완충액은 모든 효소들이 최적의 반응 조건에 근접하도록 한다. 따라서 본 발명의 증폭 과정은 반응물의 첨가와 같은 조건의 변화없이 단일 반응물에서 실시될 수 있다.
All enzymes used in the amplification reaction may be active under the same reaction conditions. In fact, the buffer allows all enzymes to approach optimal reaction conditions. Therefore, the amplification process of the present invention can be carried out in a single reactant without changing conditions such as addition of reactants.

다음, (2) 단계로서 상기 증폭된 비브리오 패혈증균 RtxA1의 아미노산 서열 중 3491번 ~ 4701번 위치의 아미노산을 코딩하는 서열(서열번호 5) 또는 상기 서열의 말단에 정제를 용이하게 하기 위하여 통상의 His-tag 서열 등을 첨가한 서열을 발현벡터에 삽입한다.Next, as step (2), a sequence encoding the amino acid at positions 3491 to 4701 of the amplified Vibrio sepsis RtxA1 amino acid sequence (SEQ ID NO: 5) or a conventional His The sequence to which the -tag sequence has been added is inserted into the expression vector.

한편, 본 발명의 재조합 발현벡터는 전사를 진행시킬 수 있는 강력한 프로모터(예컨대, tac 프로모터, lac 프로모터, lacUV5 프로모터, lpp 프로모터, pL 프로모터, pR 프로모터, rac5 프로모터, amp 프로모터, recA 프로모터, SP6 프로머터, trp 프로모터 및 T7 프로모터 등), 해독의 개시를 위한 라이보좀 결합 자리 및 전사/해독 종결 서열을 포함할 수 있으며, 가장 바람직하게는, 숙주 세포로서 E. coli가 이용되는 경우, E. coli 트립토판 생합성 경로의 프로모터 및 오퍼레이터 부위(Yanofsky, C., J. Bacteriol.,158:1018-1024(1984)) 그리고 파아지 의 좌향 프로모터 (pL 프로모터, Herskowitz, I. and Hagen, D., Ann. Rev. Genet., 14:399-445(1980))가 조절 부위로서 이용될 수 있다.On the other hand, the recombinant expression vector of the present invention is a strong promoter capable of proceeding transcription (eg, tac promoter, lac promoter, lacUV5 promoter, lpp promoter, pL promoter, pR promoter, rac5 promoter, amp promoter, recA promoter, SP6 promoter) , trp promoter and T7 promoter, etc.), ribosome binding site for initiation of translation, and transcription/translation termination sequence, and most preferably, when E. coli is used as a host cell, E. coli tryptophan Promoter and operator sites of the biosynthetic pathway (Yanofsky, C., J. Bacteriol., 158:1018-1024 (1984)) and the left-handed promoter of phage (pL promoter, Herskowitz, I. and Hagen, D., Ann. Rev. Genet., 14:399-445 (1980)) can be used as a regulatory site.

본 발명의 바람직한 발현벡터는 당업계에서 종종 사용되는 플라스미드(예: pSC101, ColE1, pBR322,pUC8/9, pHC79, pUC19, pET 등), 파지 (예: gt4?B, -Charon, z1 및 M13 등) 또는 바이러스 (예:SV40 등)를 조작하여 제작될 수 있으나, 가장 바람직하게는 도 1의 개열지도를 갖는 pET-21(a)를 사용하는 것이 대량생산에 가장 유리하다.Preferred expression vectors of the present invention are plasmids often used in the art (e.g. pSC101, ColE1, pBR322, pUC8/9, pHC79, pUC19, pET, etc.), phage (e.g., gt4?B, -Charon, z1 and M13, etc.) ) Or virus (eg, SV40, etc.), but most preferably, it is most advantageous for mass production to use pET-21(a) having a cleavage map of FIG. 1.

상술한 본 발명의 재조합 발현벡터가 형질전환되는 숙주세포는 대장균을 사용하는 것이 대량생산에 가장 유리하다. It is most advantageous for mass production to use E. coli as the host cell transformed with the recombinant expression vector of the present invention described above.

한편 본 발명의 재조합 발현벡터는 그로부터 발현되는 재조합 RtxA1 단백질의 정제를 용이하게 하기 위하여, 재조합 발현벡터의 내부에 글루타티온 S-트랜스퍼라제(GST), 말토스 결합 단백질(MBP), FLAG, 5 ~ 7x His (hexahistidine), NusA (N utilization substance A) 또는 Trx(Thioredoxin)를 코딩하는 뉴클레오타이드 서열이 추가적으로 포함될 수 있다. 그러나 가장 바람직하게는 재조합 RtxA1 단백질 C-말단에 6x His (hexahistidine)을 코딩하는 뉴클레오타이드 서열이 추가적으로 포함되는 경우에 발현효율과 정제 효율을 극대화시킬 수 있다. 상기 정제를 위한 추가적인 서열 때문에, 숙주에서 발현된 단백질은 친화성 크로마토그래피 등을 통하여 신속하고 간단하게 정제될 수 있는 것이다. Meanwhile, in order to facilitate the purification of the recombinant RtxA1 protein expressed therefrom, the recombinant expression vector of the present invention has glutathione S-transferase (GST), maltose binding protein (MBP), FLAG, 5 to 7x inside the recombinant expression vector. A nucleotide sequence encoding His (hexahistidine), NusA (N utilization substance A) or Trx (Thioredoxin) may be additionally included. However, most preferably, when a nucleotide sequence encoding 6x His (hexahistidine) is additionally included at the C-terminus of the recombinant RtxA1 protein, the expression efficiency and purification efficiency can be maximized. Because of the additional sequence for the purification, the protein expressed in the host can be quickly and simply purified through affinity chromatography or the like.

한편, 본 발명의 재조합 발현벡터는 선택표지로서, 당업계에서 통상적으로 이용되는 항생제 내성 유전자를 포함할 수 있으며, 예를 들어 암피실린 대한 내성 유전자가 있다.
On the other hand, the recombinant expression vector of the present invention may include an antibiotic resistance gene commonly used in the art as a selection marker, and for example, there is a resistance gene for ampicillin.

다음, (3) 단계로서 상기 재조합 발현벡터 숙주세포에 형질전환하고 재조합 RtxA1 단백질을 생산한다.Next, as step (3), the recombinant expression vector host cell is transformed to produce a recombinant RtxA1 protein.

구체적으로 보다 바람직하게는 본 발명의 대량생산방법에 사용되는 재조합 발현벡터는 상술한 내용과 같으므로 그 설명을 대체한다. 한편, 재조합 발현벡터를 숙주세포인 대장균의 내부로 운반하는 방법은, 통상의 방법에 의해 진행될 수 있으며, 상세하게는 CaCl2 방법(Cohen, S.N. etal., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9:2110-2114(1973)), 하나한 방법(Cohen, S.N. et al., Proc. Natl. Acac.Sci. USA, 9:2110-2114(1973); 및 Hanahan, D., J. Mol. Biol., 166:557-580(1983)) 및 전기 천공 방법(Dower, W.J. et al., Nucleic. Acids Res., 16:6127-6145(1988)) 등에 의해 실시될 수 있다. Specifically, more preferably, the recombinant expression vector used in the mass production method of the present invention is the same as described above, so the description thereof will be replaced. On the other hand, the method of transporting the recombinant expression vector into the host cell, E. coli, can be carried out by a conventional method, and in detail, the CaCl 2 method (Cohen, SN etal., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9:2110-2114 (1973)), one method (Cohen, SN et al., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9:2110-2114 (1973); and Hanahan, D., J. Mol. Biol., 166:557-580 (1983)) and an electroporation method (Dower, WJ et al., Nucleic. Acids Res., 16:6127-6145 (1988)).

그 뒤 배양된 숙주세포에서 발현된 융합 단백질을 수득하기 위하여는 상기 숙주세포(대장균)를 파쇄할 수 있다. 파쇄하는 방법은 당업계에 공지된 방법, 예컨대, 프렌치 프레스, 초음파분쇄, 비드 밀 또는 맨턴-가울린 균질기(Manton-Gaulin homogenizer) 등을 이용하여 실시할 수 있다. 이후 발현된 단백질을 Ni-NTA 친화성 크로마토그래피 등으로 정제할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.Then, in order to obtain the fusion protein expressed in the cultured host cell, the host cell (E. coli) may be disrupted. The crushing method may be performed using a method known in the art, for example, a French press, ultrasonic crushing, a bead mill, or a Manton-Gaulin homogenizer. Subsequently, the expressed protein may be purified by Ni-NTA affinity chromatography, but is not limited thereto.

이후 Ni-NTA 친화성 크로마토그래피로 1차 정제된 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질은 겔 여과 액체크로마토그래피(size exclusion-HPLC)을 이용하여 2차적으로 순수 정제하고 이를 마우스의 복강에 주사한 후 비장세포를 적출하여 이를 마이엘로마 세포와 융합하고 이를 배양하여 다수개의 하이브리도마 세포를 수득한다. 이후 상기 하이브리도마 세포에서 생산된 단일클론항체들에 대하여 대량생산 가능성, 교차반응성 및 열처리된 비브리오 패혈증균 RtxA1 단백질의 결합능력 등을 종합적으로 평가하고 재조합 RtxA1 단백질 항원의 우수한 감수성과 특이성을 평가하였다.
Afterwards, the recombinant RtxA1 (3491-4701) protein, which was first purified by Ni-NTA affinity chromatography, was secondarily purified using gel filtration liquid chromatography (size exclusion-HPLC) and injected into the peritoneal cavity of the mouse. The splenocytes are excised, fused with Myeloma cells, and cultured to obtain a plurality of hybridoma cells. Subsequently, the possibility of mass production, cross-reactivity, and binding ability of the heat-treated Vibrio sepsis bacteria RtxA1 protein were comprehensively evaluated for the monoclonal antibodies produced in the hybridoma cells, and the excellent sensitivity and specificity of the recombinant RtxA1 protein antigen were evaluated. .

또한, 본 발명은 상기 재조합 단백질 또는 변이체를 포함하는, 사람, 포유동물 및 어패류에서 비브리오 패혈증균의 감염을 검출하기 위한 진단 키트를 제공한다. 본 발명의 진단 키트에 있어서, 상기 재조합 단백질 또는 변이체는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 진단키트에 사용되는 검출방법은 ELISA법, 샌드위치 ELISA법 또는 급속 면역크로마토그래피 반응법(Rapid immunochromatographic flow assay: RFA) 등인 것이 바람직하다.In addition, the present invention provides a diagnostic kit for detecting infection of Vibrio sepsis in humans, mammals, and fish and shellfish, including the recombinant protein or variant. In the diagnostic kit of the present invention, the recombinant protein or variant is preferably prepared by the method according to the present invention. In addition, the detection method used in the diagnostic kit of the present invention is preferably an ELISA method, a sandwich ELISA method, or a rapid immunochromatographic flow assay (RFA).

ELISA 키트의 경우 본 발명의 재조합 단백질 항원이 코팅된 플레이트에 1차 항체인 검체를 반응시킨 후 퍼옥시다제로라벨된 2차 항체를 결합시킨 다음 OPD(주황색), ABTS(초록색) 또는 TMB(분홍색)의 기질과 반응시키도록 구성될 수 있다. 급속 면역크로마토그래피 반응법(Rapid immunochromatographic flow assay: RFA) 키트의 경우 본 발명의 재조합 단백질 항원을 골드에 흡착 고정시킨 후 글래스 패드 위의 맴브레인에 점적하고 그 위에 호스라디시 퍼옥시다제 또는 알칼라인 포스파타제가 결합된 2차 항체를 점적한 다음 검체인 혈청을 글래스 패드 위에 떨어뜨려 반응시키도록 구성될 수 있다.In the case of the ELISA kit, after reacting a sample as a primary antibody to a plate coated with the recombinant protein antigen of the present invention, a secondary antibody labeled with peroxidase was bound, and then OPD (orange), ABTS (green) or TMB (pink) ) Can be configured to react with a substrate. In the case of a rapid immunochromatographic flow assay (RFA) kit, after adsorbing and immobilizing the recombinant protein antigen of the present invention on gold, it is dropped onto a membrane on a glass pad, and horseradish peroxidase or alkaline phosphatase is added thereto. After instillation of the bound secondary antibody, it can be configured to react by dropping a sample of serum onto a glass pad.

본 발명의 진단 키트는 비브리오 패혈증균 이외의 다른 병원균을 함께 진단하기 위하여 1종 이상의 재조합 항원을 더 포함할 수 있다.
The diagnostic kit of the present invention may further include one or more recombinant antigens in order to diagnose pathogens other than Vibrio sepsis bacteria together.

한편, 단일클론항체는 당해 기술 분야에서 잘 알려져 있는 융합 방법(fusion method)에 의해 만들어질 수 있다(Kohler et al., European Journal of Immunology 6;511-519). 일반적으로, 단일클론항체를 분비하는 하이브리도마 세포는 항원 단백질을 주사한 마우스와 같은 면역학적으로 적합한 숙주 동물로부터의 면역 세포와 암 세포주를 융합함으로써 만들어진다. 이런 두 집단의 세포 융합은 폴리에틸렌글리콜과 같이 본 발명이 속하는 기술 분야에 공지되어 있는 방법을 이용하여 융합시키고 항체 생산 세포를 표준적인 배양 방법에 의해 증식시킬 수 있다. 한계 희석법(limited dilution)에 의한 서브 클로닝을 실시하여 균일한 세포 집단을 수득하고 난 뒤 항원에 특이적인 항체를 생산할 수 있는 하이브리도마 세포를 시험관 또는 생체 내에서 대량으로 배양할 수 있다.
Meanwhile, monoclonal antibodies can be produced by a fusion method well known in the art (Kohler et al., European Journal of Immunology 6;511-519). In general, hybridoma cells that secrete monoclonal antibodies are made by fusing immune cells and cancer cell lines from an immunologically suitable host animal, such as a mouse injected with an antigenic protein. The fusion of these two populations of cells can be fused using a method known in the art, such as polyethylene glycol, and the antibody-producing cells can be proliferated by standard culture methods. After subcloning by limited dilution is performed to obtain a uniform cell population, hybridoma cells capable of producing antigen-specific antibodies can be cultured in large quantities in vitro or in vivo.

본 발명의 단일클론항체는 정제하지 않은 상태로 사용될 수 있으며, 또한 다양한 통상의 방법, 예를 들면 투석, 염 침전, 이온교환크로마토그래피, 크기배제크로마토그래피, 친화성크로마토그래피 등을 이용하여 고순도로 정제하여 사용될 수 있다.
The monoclonal antibody of the present invention can be used without purification, and can be used in high purity by using various conventional methods such as dialysis, salt precipitation, ion exchange chromatography, size exclusion chromatography, and affinity chromatography. It can be used after being purified.

단일클론항체를 분비하는 하이브리도마는 이를 시험관 내에서 또는 생체 내에서 대량으로 배양할 수 있다. 상기한 하이브리도마가 생산하는 단일클론항체는 정제하지 않고 사용할 수도 있으나, 최선의 결과를 얻기 위해 서는 본 발명이 속하는 기술분야에 잘 알려져 있는 방법에 따라 고순도(예컨대, 95% 이상)로 정제하여 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 정제 기술로는, 예를 들어 겔 전기영동, 투석, 염 침전, 크로마토그래피 등의 정제방법을 이용하여 배양 배지 또는 복수액(ascites fluid)으로부터 분리될 수 있다.
Hybridomas that secrete monoclonal antibodies can be cultured in large quantities in vitro or in vivo. The monoclonal antibody produced by the hybridoma may be used without purification, but in order to obtain the best result, it is purified to high purity (eg, 95% or more) according to a method well known in the art. It is preferable to use. As such a purification technique, it can be separated from a culture medium or an ascites fluid using a purification method such as gel electrophoresis, dialysis, salt precipitation, chromatography, or the like.

본 발명의 단일클론항체는 항원과 결합하여 그 작용을 억제하거나 중화 (neutralization)시키며, 나아가 병원체와 병원체에 감염된 세포를 죽일 수 있다. 예를 들어, 비브리오 폐혈증균의 독소부분인 RtxA1를 특이적으로 인식하는 단일클론항체는 이에 결합하여 그 작용을 억제하거나 중화할 수 있고, 항원과 결합된 항체는 보체를 활성화시킬 수 있으며, 활성화된 보체에 의하여 항원이 제거되도록 할 수 있다. 또한, 단일클론항체는 항원에 결합하여 그 항원이 식균세포에 의하여 더욱 잘 잡아먹히게 만들 수도 있다. 또한, 단일클론항체가 결합되어 있는 항원 세포는 자연살해세포(NK cell)에 의해 보다 쉽게 살해당함으로써, 상기 단일클론항체를 면역반응을 통한 항원과 이 항원을 생성하는 비브리오 패혈증균의 제거에 이용할 수 있다. 따라서, 항체 자체만으로 면역반응을 통한 항원 및 비브리오 폐혈증균의 제거와 감소의 결과를 기대할 수 있어 본 발명의 항체는 비브리오 폐혈증균의 진단 또는 치료에 사용할 수 있다.The monoclonal antibody of the present invention binds to an antigen, inhibits or neutralizes its action, and can further kill pathogens and cells infected with pathogens. For example, a monoclonal antibody that specifically recognizes RtxA1, a toxin moiety of Vibrio septicemia, binds to it and can inhibit or neutralize its action, and an antibody bound to an antigen can activate complement and activate it. The antigen can be removed by complement. In addition, monoclonal antibodies may bind to antigens and make the antigens more eaten by phagocytic cells. In addition, antigen cells to which monoclonal antibodies are bound are more easily killed by natural killer cells (NK cells), so that the monoclonal antibodies are used to eliminate antigens and Vibrio sepsis bacteria that produce these antigens through immune reactions. I can. Therefore, the antibody of the present invention can be used for diagnosis or treatment of Vibrio septicemia, since the antigen and Vibrio sepsis can be eliminated and reduced through an immune response by itself.

당업자라면, 본 발명에 따른 단일클론항체가 인체에 적용하기 위해 면역원성을 감소시킨 카이메릭 항체, 인간화 항체 및 인간 단일클론항체로 전환될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 카이메릭 항체는 본 발명의 단일클론항체의 가변 영역을 인간 항체의 불변 영역과 재조합시킨 것이고, 인간화 항체는 본 발명의 단일클론항체의 가변 영역에서 항원과 직접적으로 결합하는 상보성 결정 영역(complementarity determining regions : CDRs) 또는 상보성 결정 영역 중에서도 항원 결합 특이성에 관여하는 아미노산 잔기들(specificity determining residues : SDRs)만을 인간 항체에 이식시킨 것이다.Those skilled in the art will readily understand that the monoclonal antibodies according to the present invention can be converted into chimeric antibodies, humanized antibodies, and human monoclonal antibodies with reduced immunogenicity for human application. Such chimeric antibodies are obtained by recombining the variable region of the monoclonal antibody of the present invention with the constant region of a human antibody, and the humanized antibody is a complementarity determining region that directly binds to an antigen in the variable region of the monoclonal antibody of the present invention. regions: CDRs) or complementarity determining regions, only amino acid residues involved in antigen binding specificity (specificity determining residues: SDRs) were grafted into human antibodies.

인간 항체는 본 발명의 단일클론항체의 가변 영역 중 중쇄 가변영역이나 경쇄 가변영역을 인간 항체의 중쇄 가변영역이나 경쇄 가변영역대신 치환하고, 그 결과 항원결합능을 나타내는 하이브리드(hybrid: 생쥐 중쇄/인간 경쇄 혹은 생쥐 경쇄/인간 중쇄) 항체로부터 생쥐 중쇄 가변영역이나 경쇄 가변영역을 다시 인간 중쇄 가변영역이나 경쇄 가변영역으로 치환하여 항원결합능을 나타내는 완전 인간 항체 가변영역을 골라낸 후 이를 인간 항체불변영역과 연결시키는 등의 공지의 방법을 사용하여 본 발명의 단일클론항체로부터 용이하게 제조가능하며, 이러한 변이체가 본 발명의 범위에 속함은 당연하다. 위와 같이 제조된 카이메릭 항체, 인간화항체 및 인간 단일클론항체는 공지의 방법을 사용하여 동물세포에서 생산할 수 있다.Human antibodies replace the heavy chain variable region or light chain variable region of the variable region of the monoclonal antibody of the present invention in place of the heavy chain variable region or light chain variable region of a human antibody, and as a result, a hybrid showing antigen-binding ability (hybrid: mouse heavy chain/human light chain Alternatively, from the mouse light chain/human heavy chain) antibody, the mouse heavy chain variable region or light chain variable region is replaced with a human heavy chain variable region or light chain variable region to select a fully human antibody variable region that exhibits antigen-binding ability, and then connect it to the human antibody constant region. It can be easily prepared from the monoclonal antibody of the present invention by using a known method such as lethal, and it is natural that such a variant belongs to the scope of the present invention. The chimeric antibody, humanized antibody and human monoclonal antibody prepared as described above can be produced in animal cells using a known method.

또한 본 발명의 단일클론항체는, 상기한 바와 같은 결합의 특성을 갖는 한, 2개의 중쇄와 2개의 경쇄의 전체 길이를 가지는 완전한 형태뿐만 아니라, 항체 분자의 기능적인 단편으로서 비브리오 폐혈증 치료 및 진단에 사용될 수 있다. 항체 분자의 기능적인 단편이란, 적어도 항원 결합 기능을 보유하고 있는 단편을 뜻하며, Fab, F(ab'), F(ab')2 및 Fv 등을 포함할 수 있다.
In addition, the monoclonal antibody of the present invention, as long as it has the characteristics of binding as described above, is not only a complete form having a total length of two heavy and two light chains, but also as a functional fragment of an antibody molecule for the treatment and diagnosis of Vibrio sepsis. Can be used. The functional fragment of an antibody molecule means a fragment having at least an antigen-binding function, and may include Fab, F(ab'), F(ab')2, Fv, and the like.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 본 발명은 상기한 단일클론항체를 포함하는 비브리오 패혈증 진단 키트를 제공한다. 본 발명의 비브리오 패혈증의 검출을 위한 진단키트에 사용되는 단일클론항체는, 이 항체가 비브리오 패혈증균의 RtxA1 항원을 선별적으로 인지할 수 있는 한, 단일클론항체의 단편도 사용할 수 있다. 이러한 항체 단편은 F(ab')2, Fab, Fab', Fv 단편 등을 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the present invention provides a kit for diagnosing Vibrio sepsis comprising the monoclonal antibody described above. The monoclonal antibody used in the diagnostic kit for the detection of Vibrio sepsis of the present invention may also be a fragment of a monoclonal antibody as long as the antibody can selectively recognize the RtxA1 antigen of Vibrio sepsis. Such antibody fragments may include F(ab')2, Fab, Fab', Fv fragments, and the like.

본 발명의 비브리오 패혈증 진단키트에는 RtxA1 항원을 선별적으로 인지하는 단일클론항체 또는 이의 단편 및 면역학적 분석에 사용되는 도구/시약이 포함될 수 있다.The Vibrio sepsis diagnostic kit of the present invention may include a monoclonal antibody or fragment thereof that selectively recognizes the RtxA1 antigen, and tools/reagents used for immunological analysis.

면역학적 분석에 사용되는 도구/시약으로는 적합한 담체, 검출 가능한 신호를 생성할 수 있는 표지 물질, 용해제, 세정제 등이 포함될 수 있다. 또한, 표지 물질이 효소인 경우에는 효소 활성을 측정할 수 있는 기질 및 반응 정지제를 포함할 수 있다.Tools/reagents used for immunological analysis may include a suitable carrier, a labeling substance capable of generating a detectable signal, a solubilizing agent, a detergent, and the like. In addition, when the labeling substance is an enzyme, a substrate capable of measuring enzyme activity and a reaction terminator may be included.

적합한 담체로는, 이에 한정되지는 않으나, 가용성 담체, 예를 들어 당 분야에 공지된 생리학적으로 허용되는 완충액, 예를 들어 PBS, 불용성 담체, 예를 들어 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아크릴로니트릴, 불소Suitable carriers include, but are not limited to, soluble carriers such as physiologically acceptable buffers known in the art, such as PBS, insoluble carriers such as polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyester, Polyacrylonitrile, fluorine

수지, 가교 덱스트란, 폴리사카라이드, 라텍스에 금속을 도금한 자성 미립자와 같은 고분자, 기타 종이, 유리, 금속, 아가로스 및 이들의 조합일 수 있다.Resin, crosslinked dextran, polysaccharide, polymer such as magnetic fine particles plated with metal on latex, other paper, glass, metal, agarose, and combinations thereof.

본 발명의 항원-항체 복합체 형성에 대한 검출 방법 및 진단키트에 사용하기 위한 검정 시스템은, 이에 한정되는 것은 아니나, ELISA 플레이트, 딥-스틱 디바이스, 면역크로마토그래피 시험 스트립 및 방사 분할 면역검정 디바이스, 및 플로우-쓰로우(flow-through) 디바이스 등을 포함한다. 바람직하게는 항원-항체 복합체 형성은 조직면역 염색, 방사능면역분석법(RIA), 효소면역분석법 (ELISA), 웨스턴 블럿(Western Blotting), 면역침전 분석법(Immunoprecipitation Assay), 면역확산 분석법(Immunodiffusion assay), 보체 고정 분석법(Complement Fixation Assay), FACS, 단백질 칩(protein chip)등이 있으며 이로 제한되지 않는다.
The assay system for use in the detection method and diagnostic kit for antigen-antibody complex formation of the present invention includes, but is not limited to, an ELISA plate, a dip-stick device, an immunochromatographic test strip, and a radiation split immunoassay device, and And flow-through devices and the like. Preferably, antigen-antibody complex formation is performed by tissue immunostaining, radioimmunoassay (RIA), enzyme immunoassay (ELISA), Western Blotting, Immunoprecipitation Assay, Immunodiffusion Assay, There are Complement Fixation Assay, FACS, and protein chip, but are not limited thereto.

본 발명의 단일클론항체를 포함하는 약학 조성물은 이미 사용되고 있는 항히스타민제, 소염진통제 및 항생제 등의 약제와 함께 제제화하거나 병용하여 사용될 수 있다.The pharmaceutical composition containing the monoclonal antibody of the present invention may be formulated or used in combination with drugs such as antihistamines, anti-inflammatory analgesics, and antibiotics that are already used.

본 발명의 조성물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.The pharmaceutical dosage form of the composition of the present invention may be used in the form of a pharmaceutically acceptable salt thereof, and may be used alone or in combination with other pharmaceutically active compounds, as well as in a suitable set. The pharmaceutical composition according to the present invention is formulated and used in the form of oral dosage forms such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, etc., external preparations, suppositories, and sterile injectable solutions, respectively, according to conventional methods. I can. Carriers, excipients and diluents that may be included in the composition include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl Cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, and mineral oils.

제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.In the case of formulation, it is prepared using diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants that are usually used. Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like, and these solid preparations include at least one excipient in the extract, such as starch, calcium carbonate, sucrose ( sucrose), lactose, or gelatin. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc are also used. Liquid preparations for oral use include suspensions, liquid solutions, emulsions, syrups, etc. In addition to water and liquid paraffin, which are commonly used simple diluents, various excipients such as humectants, sweeteners, fragrances, and preservatives may be included. . Formulations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized formulations, and suppositories. As the non-aqueous solvent and suspending agent, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, and injectable ester such as ethyl oleate may be used. As a base for suppositories, witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin paper, glycerogelatin, and the like may be used.

본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 조성물은 1일 0.0001 내지 100mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 100㎎/㎏으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.The preferred dosage of the composition of the present invention varies depending on the condition and weight of the patient, the degree of disease, the form of the drug, the route and duration of administration, but may be appropriately selected by those skilled in the art. However, for a desirable effect, the composition of the present invention is preferably administered at 0.0001 to 100 mg/kg per day, preferably 0.001 to 100 mg/kg. Administration may be administered once a day, or may be divided several times. The above dosage does not limit the scope of the present invention in any way.

본 발명의 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 주사에 의해 투여될 수 있다.
The composition of the present invention can be administered to mammals such as rats, mice, livestock, and humans by various routes. All modes of administration can be expected and may be administered, for example, by oral, rectal or intravenous, intramuscular, subcutaneous, intrauterine dural or cerebrovascular injection.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. Since these examples are for illustrative purposes only, the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

<실시예 1> 비브리오 패혈증균의 재조합 RtxA1 합성을 위한 올리고 뉴클레오타이드 합성Example 1 Synthesis of Oligonucleotides for Synthesis of Recombinant RtxA1 in Vibrio Sepsis

NheI 및 XhoI 제한효소 인식부위를 갖는 하기 2개의 올리고 뉴클레오타이드를 합성하였다. 또한 RA-4701R 올리고 뉴클레오타이드는 재조합 RtxA1의 정제 과정 중 히스티딘-결합 레진을 이용한 크로마토그래프에 의한 정제과정을 추가 포함하기 위하여 6개의 히스티딘을 포함하고 있다. The following two oligonucleotides having NheI and XhoI restriction enzyme recognition sites were synthesized. In addition, the RA-4701R oligonucleotide contains 6 histidines to further include the purification process by chromatograph using a histidine-binding resin during the purification process of recombinant RtxA1.

RA-3491F: 5'-ACATGAATTCATGCAGAGAAGTTTGGCGACTAC-3' (서열번호: 1, 전방 프라이머)RA-3491F: 5'-ACATGAATTCATGCAGAGAAGTTTGGCGACTAC-3' (SEQ ID NO: 1, forward primer)

RA-4701R: 5'-CTCCTCGAGCTAATGATGATGATGATGATGCACCGTTATACCCTTTTTATG-3' (서열번호: 2, 후방 프라이머)RA-4701R: 5'-CTCCTCGAGCTAATGATGATGATGATGATGCACCGTTATACCCTTTTTATG-3' (SEQ ID NO: 2, rear primer)

상기 뉴클레오티드를 후속하는 비브리오 패혈증균 RtxA1 유전자의 증폭 (하기 실시예 2) 및 재조합 RtxA1 단백질 생산을 위한 재조합벡터의 제조에 이용하였다.
The nucleotide was used for the subsequent amplification of the Vibrio sepsis bacterium RtxA1 gene (Example 2 below) and for the production of a recombinant vector for the production of the recombinant RtxA1 protein.

<실시예 2> 중합효소연쇄반응 (polymerase chain reaction (PCR))<Example 2> Polymerase chain reaction (PCR)

중합효소 및 상기 실시예 1에서 합성한 전방 프라이머(서열번호 1) 및 후방 프라이머(서열번호 2)를 혼합한 반응용액에 비브리오 패혈증균 RtxA1 전장 DNA(서열번호 3, 14106bp)를 주형 (template)으로 혼합하여 중합효소연쇄반응을 수행하여 비브리오 패혈증균 RtxA1의 아미노산 서열 3491부터 4701부분을 증폭(RtxA1(3491-4701)로 명명함)하였다. 서열번호 4는 전장 비브리오 패혈증균 RtxA1의 아미노산 서열이다. 중화연쇄반응을 위하여 써멀 싸이클러 (Thermal cycler(PTC-100), MJ Research. Inc, 미국)를 사용하였으며 94℃에서 3분간 사전변성 (predenaturation) 시킨 후, 94℃에서 1분간 변성(denaturation), 55℃에서 1분간 결합(annealing), 및 72℃에서 4분간 연장 (extension)을 30회 반복 실시하고, 마지막으로 72℃에서 10분간 추가반응시켰다. 다음 중합효소와 비특이 증폭산물을 제거하기 위해 아가로즈 겔에서 전기영동 후 목적하는 원하는 증폭산물 밴드 부위를 조각내어 겔 추출 키트 (Geneall, 한국)를 이용하여 정제하였다.
Vibrio sepsis bacterium RtxA1 full-length DNA (SEQ ID NO: 3, 14106bp) was used as a template in a reaction solution in which the polymerase and the forward primer (SEQ ID NO: 1) and the rear primer (SEQ ID NO: 2) synthesized in Example 1 were mixed. By mixing and carrying out polymerase chain reaction, the amino acid sequence 3491 to 4701 of Vibrio sepsis bacteria RtxA1 was amplified (referred to as RtxA1 (3491-4701)). SEQ ID NO: 4 is the amino acid sequence of full-length Vibrio sepsis bacteria RtxA1. For the neutralization chain reaction, a thermal cycler (PTC-100), MJ Research. Inc., USA was used, and after predenaturation at 94°C for 3 minutes, denaturation at 94°C for 1 minute, Annealing at 55° C. for 1 minute, and extension at 72° C. for 4 minutes were repeated 30 times, and finally, an additional reaction was performed at 72° C. for 10 minutes. Next, in order to remove the polymerase and non-specific amplification products, after electrophoresis on an agarose gel, the desired band of the desired amplification product was fragmented and purified using a gel extraction kit (Geneall, Korea).

<실시예 3> 재조합 RtxA1 제조용 벡터의 제작<Example 3> Construction of vector for production of recombinant RtxA1

도 1의 개열지도를 갖는 재조합 RtxA1 플라스미드 벡터를 제작하였다. 구체적으로, 상기 실시예 2에서 정제된 C-말단에 His-tag 서열인 CATCATCATCATCATCAT이 삽입 된 RtxA1(3491-4701)의 증폭산물을 EcoRI (Fermentas, 캐나다)으로 절단 후 대장균 중합효소인 Klenow (New England Biolab, 미국)을 이용하여 절단면을 채우고 (fill in), XhoI (Fermentas, 캐나다)으로 절단하였다. 또한 pET-21(a) (Novagen, 미국) 벡터는 NheI (Fermentas, 캐나다)으로 절단 후 대장균 중합효소인 Klenow (New England Biolab, 미국)을 이용하여 절단면을 채우고 (fill in), XhoI (Fermentas, 캐나다)으로 절단하였다. 절단된 단편과 벡터는 상기 실시예 2에서 이용된 겔 추출 키트 (Geneall, 한국)를 이용하여 정제한 후 정제된 RtxA1 유전자 단편 1 μg과 pET-21(a) 단편 30 ng을 혼합하고, 10배 농도의 접합 농축액 (10 mM DTT, 100 mM MgCl2, 10 mM ATP, 600 mM Tris-HCl, pH7.5) 1 ㎕ 및 T4 DNA 연결효소 (ligase, Takara) 10 단위 (unit)를 가하여 전체 부피를 10 ㎕로 조정하고 상온에서 16시간 반응시켜, pET-21(a) 벡터에 재조합 RtxA1 유전자(서열번호 5+His-tag 서열)가 삽입된 9,027bp의 도 1의 개열지도를 갖는 환형 플라스미드 (pET-RtxA1(3491-4701)로 명명)를 제조하였다. 다음 플라스미드를 증폭하고, RtxA1(3491-4701) 유전자(서열번호 5)가 삽입된 pET-RtxA1(3491-4701)만을 순수분리하기 위해 대장균 DH5α (Invitrogen, 미국)에 삽입하였다. 형질전환된 대장균으로부터 재조합 pET-RtxA1(3491-4701)을 재추출한 후 DNA 염기서열 분석과 제한효소 처리하고 아가로스 겔 전기영동을 실시하여 pET-RtxA1(3491-4701)에 비브리오 패혈증균 RtxA1(3491-4701) 유전자의 존재유무를 확인하였다.A recombinant RtxA1 plasmid vector having a cleavage map of FIG. 1 was constructed. Specifically, the amplification product of RtxA1 (3491-4701) in which the His-tag sequence, CATCATCATCATCAT, was inserted into the C-terminus purified in Example 2, was cut with EcoRI (Fermentas, Canada), and then E. coli polymerase Klenow (New England Biolab, USA) was used to fill in the cut surface and cut with XhoI (Fermentas, Canada). In addition, pET-21(a) (Novagen, USA) vector was digested with NheI (Fermentas, Canada), and then the cut surface was filled with E. coli polymerase Klenow (New England Biolab, USA), and XhoI (Fermentas, Canada). The cut fragment and vector were purified using the gel extraction kit used in Example 2 (Geneall, Korea), and then 1 μg of the purified RtxA1 gene fragment and 30 ng of the pET-21 (a) fragment were mixed, 10 times. Concentration of conjugation concentrate (10 mM DTT, 100 mM MgCl2, 10 mM ATP, 600 mM Tris-HCl, pH7.5) 1 µl and T4 DNA ligase (Takara) 10 units were added to make the total volume 10 Μl and reacted at room temperature for 16 hours, a circular plasmid having a cleavage map of 9,027 bp in which the recombinant RtxA1 gene (SEQ ID NO: 5 + His-tag sequence) is inserted into the pET-21 (a) vector (pET- RtxA1 (designated 3491-4701)) was prepared. Next, the plasmid was amplified and inserted into E. coli DH5α (Invitrogen, USA) to purely isolate pET-RtxA1 (3491-4701) into which the RtxA1 (3491-4701) gene (SEQ ID NO: 5) was inserted. After re-extraction of recombinant pET-RtxA1 (3491-4701) from the transformed E. coli, DNA sequencing, restriction enzyme treatment, and agarose gel electrophoresis were performed. -4701) The presence or absence of the gene was confirmed.

<실시예 4> 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질의 발현<Example 4> Expression of recombinant RtxA1 (3491-4701) protein

상기 실시예 3에서 제조한 재조합 RtxA1 벡터 pET-RtxA1(3491-4701)의 발현을 위해 대장균 BL21(DE3)/pLy S (Invitrogen, 미국)에 삽입하였다. 형질전환 된 대장균을 37℃ 진탕 배양기에서 4시간 배양한 후 1mM IPTG을 첨가하여 다시 3시간을 더 배양하였다. 이렇게 배양한 형질전환된 대장균을 8,000 rpm에서 30분간 원심분리한 후, 대장균침전물은 용출완축액 (300 mM NaCl, 25 mM Tris-HCl(pH 7.5), 10% glycerol, 0.1% Tween-20)으로 현탁하였다. 단백질 추출을 위해 현탁된 대장균침전물을 초음파분쇄기 (sonicator)를 이용하여 파쇄한 후 원심분리에 의해 상등의 단백질 추출액을 수집하고, 세포 파쇄액에 대해 10% SDS-PAGE를 실시하였다 (도 2A). 도 2A에서 분자량은 도 2A의 오늘 쪽에 표시되어 있고, 제 1과 2 레인은 각각 재조합 RtxA1 벡터 pET-RtxA1(3491-4701)로 형질전환된 대장균에서 재조합 RtxA1 단백질를 발현하기 전과 후 추출된 단백질이다.For expression of the recombinant RtxA1 vector pET-RtxA1 (3491-4701) prepared in Example 3, it was inserted into E. coli BL21 (DE3)/pLy S (Invitrogen, USA). The transformed E. coli was incubated for 4 hours in a shaking incubator at 37°C, and then 1mM IPTG was added to incubate for another 3 hours. After centrifuging the transformed E. coli cultured in this way at 8,000 rpm for 30 minutes, the E. coli precipitate was used as an elution buffer (300 mM NaCl, 25 mM Tris-HCl (pH 7.5), 10% glycerol, 0.1% Tween-20). Suspended. The E. coli precipitate suspended for protein extraction was crushed using a sonicator, and then the supernatant protein extract was collected by centrifugation, and 10% SDS-PAGE was performed on the cell lysate (FIG. 2A). In FIG. 2A, the molecular weight is indicated on the right side of FIG. 2A, and lanes 1 and 2 are proteins extracted before and after expressing the recombinant RtxA1 protein from E. coli transformed with the recombinant RtxA1 vector pET-RtxA1 (3491-4701), respectively.

화살표는 발현된 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질의 위치를 나타낸다. 도 2A에서 확인되는 바와 같이 pET-RtxA1(3491-4701)로 형질전환된 대장균에서 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질이 발현됨을 알 수 있다. Arrows indicate the location of the expressed recombinant RtxA1 (3491-4701) protein. 2A, it can be seen that the recombinant RtxA1 (3491-4701) protein was expressed in E. coli transformed with pET-RtxA1 (3491-4701).

<실시예 5> 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질의 정제<Example 5> Purification of recombinant RtxA1 (3491-4701) protein

재조합 RtxA1(3491-4701) 제조용 벡터 pET-RtxA1(3491-4701)으로 형질전환된 대장균에서 상기 실시예 4의 방법으로 단백질을 추출한 후, Ni-NTA 크로마토그래피 (Qiagen, 미국)를 제조자의 지시에 따라 이용하여 단백질 추출액으로부터 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질을 1차적으로 정제하였다. Ni-NTA 크로마토그래피를 이용하여 1차 정제한 재조합 RtxA1(3491-4701)단백질을 겔 여과 액체크로마토그래피(size exclusion-HPLC) (GE Healthcare, 미국)을 이용하여 2차적으로 순수 정제하여 재조합 RtxA1(3491-4701)단백질(서열번호 6+His-tag) 을 생산하였다. 정제 양상과 정제 효율은 SDS-PAGE를 실시하여 확인하였다 (도 2A). 도 2A에서 레인 3와 4는 각각 Ni-NTA 크로마토그래피와 겔 여과 액체크로마토그래피에서 정제된 단백질이고, 화살표는 정제된 재조합 RtxA1 (3491-4701) 단백질의 위치를 나타낸다. 도 2A의 레인 4에서 확인되는 바와 같이 정제된 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질은 98%의 순도를 보였다.
After extracting the protein from E. coli transformed with the recombinant RtxA1 (3491-4701) vector pET-RtxA1 (3491-4701) transformed by the method of Example 4, Ni-NTA chromatography (Qiagen, USA) was performed according to the manufacturer's instructions. The recombinant RtxA1 (3491-4701) protein was primarily purified from the protein extract. Recombinant RtxA1 (3491-4701) protein, which was first purified using Ni-NTA chromatography, was purified secondarily using gel filtration liquid chromatography (size exclusion-HPLC) (GE Healthcare, USA). 3491-4701) protein (SEQ ID NO: 6 + His-tag) was produced. Purification aspect and purification efficiency were confirmed by performing SDS-PAGE (FIG. 2A). In FIG. 2A, lanes 3 and 4 are proteins purified by Ni-NTA chromatography and gel filtration liquid chromatography, respectively, and arrows indicate positions of purified recombinant RtxA1 (3491-4701) protein. As confirmed in lane 4 of FIG. 2A, the purified recombinant RtxA1 (3491-4701) protein showed a purity of 98%.

<실시예 6> 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질의 특이성 분석<Example 6> Analysis of the specificity of the recombinant RtxA1 (3491-4701) protein

상기 실시예 5에서 확인된 130 kDa의 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질과 대조군 우혈청알부민(BSA) 단백질을 SDS-PAGE를 실시하고, 전기영동 종료 후 겔 상 단백질을 토우빈 (Towbin)의 (Towbin H, Staehelin T, Gordon J. Proc Natl Acad Sci USA 1979; 76:4350-4354)방법에 따라 Nitrocellulose 막 (Bio-Rad)으로 옮겼다. 단백질이 이적된 막을 5% 탈지유 (skim milk)가 함유된 인산완충용액으로 비특이반응을 차단하였다. 여기에 실시예 7의 재조합 RtxA1 항원단백질을 Sigma adjuvant와 동량(부피비로 1:1)으로 혼합한 다음 3주 간격으로 4차례 BALB/C(암컷, 8 주령) 마우스의 복강에 200㎕씩 주사한 후 한 달 후 마우스 혈청에서 얻은 비브리오 폐혈증균 RtxA1 단백질에 대한 다클론항체(polyclonal antibody)를 1:1000으로 희석하여 실온에서 1시간 동안 반응시키고, 퍼옥시다제로 표지된 IgG (Jackson labatory, 미국) 2차 항체를 제조사의 지시에 따라 희석하여 사용하였다. 1차와 2차 항체로 반응시킨 후에는 인산완충용액으로 3회에 걸쳐 세척하였다. 2차 항체반응 및 세척이 끝난 막에 ECL 웨스턴 블럿 (western blot) 기질액 (Amersham, 미국)을 처리하고, 발광영상분석기(LAS-1000 luminescent image analyzer; Fujifilm, 일본)를 이용하여 결과를 분석하였다 (도 2B). 도 2B서 제 1 레인은 대조군 우혈청알부민(BSA) 단백질이고, 레인 2은 제조합 RtxA1(3491-4701) 단백질이다. 도 2B에서 확인되는 바와 같이 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질은 비브리오 패혈증균 RtxA1 단백질에 대한 항체에 대해서 양성반응을 보이나, 대조군 우혈철알부민은 반응하지 않았다. 따라서, 실시예 5에서 순수 정제된 130 kDa의 재조합 단백질은 RtxA1(3491-4701) 단백질임이 확인되었다.
The 130 kDa recombinant RtxA1 (3491-4701) protein identified in Example 5 and the control bovine serum albumin (BSA) protein were subjected to SDS-PAGE, and after the electrophoresis was completed, the gel protein was added to the ( Towbin H, Staehelin T, Gordon J. Proc Natl Acad Sci USA 1979; 76:4350-4354) was transferred to a Nitrocellulose membrane (Bio-Rad) according to the method. The protein-transferred membrane was blocked with a phosphate buffer solution containing 5% skim milk to block non-specific reactions. Here, the recombinant RtxA1 antigen protein of Example 7 was mixed with Sigma adjuvant in the same amount (1:1 by volume), and then injected into the abdominal cavity of BALB/C (female, 8 weeks old) mice 4 times at 3 weeks intervals. One month later, a polyclonal antibody against Vibrio pneumococcal RtxA1 protein obtained from mouse serum was diluted 1:1000 and reacted at room temperature for 1 hour, and peroxidase-labeled IgG (Jackson labatory, USA) The secondary antibody was diluted and used according to the manufacturer's instructions. After reacting with the first and second antibodies, they were washed three times with a phosphate buffer solution. The membrane after the secondary antibody reaction and washing was treated with an ECL western blot substrate solution (Amersham, USA), and the results were analyzed using a LAS-1000 luminescent image analyzer (Fujifilm, Japan). (Figure 2B). In FIG. 2B, lane 1 is a control bovine serum albumin (BSA) protein, and lane 2 is a prepared RtxA1 (3491-4701) protein. 2B, the recombinant RtxA1 (3491-4701) protein showed a positive reaction to the antibody against the Vibrio sepsis bacteria RtxA1 protein, but the control bovine iron albumin did not. Therefore, it was confirmed that the purified 130 kDa recombinant protein in Example 5 was RtxA1 (3491-4701) protein.

결국, 본 발명에 따른 재조합 RtxA1(3491-4701)은 비브리오 폐혈증균 RtxA1의 단일클론항체 생성에 매우 유용한 재조합 RtxA1 단백질 항원을 제공한다. 또한 이는 비브리오 폐혈증균 RtxA1을 이용한 진단에 매우 유용한 재조합 RtxA1(3491-4701)단백질 항원을 제공하고, 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질 항원의 대량발현 및 정제가 용이하게 한다. 따라서 이와 같은 형질전환 대장균에서 발현된 재조합 RtxA1(3491-4701)단백질은 비브리오패혈증균에 대한 진단제 또는 진단키트, 비브리오 패혈증 예방 또는 치료용 백신의 제조, 및 비브리오 패혈증균에 대한 항체 생산 등에 이용될 수 있다.
Consequently, the recombinant RtxA1 (3491-4701) according to the present invention provides a highly useful recombinant RtxA1 protein antigen for the production of monoclonal antibodies of Vibrio septicemia RtxA1. In addition, it provides a very useful recombinant RtxA1 (3491-4701) protein antigen for diagnosis using Vibrio septicemia RtxA1, and facilitates mass expression and purification of the recombinant RtxA1 (3491-4701) protein antigen. Therefore, the recombinant RtxA1 (3491-4701) protein expressed in the transformed E. coli can be used as a diagnostic agent or diagnostic kit for Vibrio sepsis, a vaccine for preventing or treating Vibrio sepsis, and the production of antibodies against Vibrio sepsis. I can.

<실시예 7> 단일클론 항체 생산 세포주 제작을 위한 마우스 면역<Example 7> Mouse immunization for production of monoclonal antibody-producing cell lines

실시예 5에서 제조된 RtxA1(3491-4701) 재조합 항원단백질(서열번호 6+His tag)을 Sigma adjuvant(Sigma, 미국)와 동량(부피비로 1:1)으로 혼합한 다음 3주 간격으로 4차례 BALB/C(암컷, 8 주령) 마우스의 복강에 200㎕씩 주사하였다. 4번째 면역 후 한 달 후 꼬리 정맥으로 정제된 재조합 RtxA1(3491-4701) 단백질을 투여한 3일 후에 비장을 적출하여 세포융합에 사용하였다.
RtxA1 (3491-4701) recombinant antigen protein (SEQ ID NO: 6+His tag) prepared in Example 5 was mixed with Sigma adjuvant (Sigma, USA) in the same amount (1:1 by volume), and then 4 times at 3 week intervals. Each 200 µl was injected into the abdominal cavity of BALB/C (female, 8 weeks old) mice. One month after the fourth immunization, the spleen was excised and used for cell fusion 3 days after administration of the purified recombinant RtxA1 (3491-4701) protein into the tail vein.

<실시예 8> B-임프아세포(B-lymphoblast)인 P3X63Ag8.653 배양<Example 8> B-lymphoblast P3X63Ag8.653 culture

세포융합하기 4~5일 전에 질소통에서 myeloma 세포인 P3X63Ag8.653 (ATCC accession number CRL-1580)를 꺼내 10% 우태아혈청이 첨가된 IMDM(Invitrogen, 미국) 배지에 현탁시키고 1,000rmp에서 5분간 원심분리하였다. 상층액을 버리고 침전세포를 조심스럽게 10% 우태아혈청이 첨가된 IMDM에 다시 현탁시켜 5% 탄산가스가 공급되는 37℃ 배양기에서 배양하였다.
Take out myeloma cells P3X63Ag8.653 (ATCC accession number CRL-1580) from a nitrogen tank 4-5 days before cell fusion, and suspend them in IMDM (Invitrogen, USA) medium added with 10% fetal calf serum, and for 5 minutes at 1,000 rmp. Centrifuged. The supernatant was discarded, and the precipitated cells were carefully resuspended in IMDM to which 10% fetal calf serum was added, and cultured in an incubator at 37° C. supplied with 5% carbon dioxide gas.

<실시예 9> 세포융합<Example 9> Cell fusion

세포융합은 폴리에틸렌글리콜을 사용하는 일반적인 방법 (Ed Harlow, David Lane : Antibodis, A laboratory manual. Cold Springs Harbor press, 1988 P139-244)에 따라 다음과 같이 실시하였다. 실시예 7에서 적출한 비장에서 비장세포들(splenocytes)을 cell strainer(Falcon, 미국)를 이용하여 분리하고 1x108 세포/㎖의 농도로 희석하였다. 1x107 세포/㎖의 myeloma 세포와 1㎖의 PEG1500(Sigma, 미국)을 동량으로 혼합하여 융합시켰다. 융합이 완료된 세포를 200㎖의 HAT(Sigma, 미국) 배지에 희석시킨 후 96 웰 마이크로플레이트에 100 ㎕씩 분주하고, 5% 탄산가스가 공급되는 37℃ 배양기에서 배양하였다.
Cell fusion was performed as follows according to the general method using polyethylene glycol (Ed Harlow, David Lane: Antibodis, A laboratory manual. Cold Springs Harbor press, 1988 P139-244). Splenocytes from the spleen extracted in Example 7 were isolated using a cell strainer (Falcon, USA) and diluted to a concentration of 1 ×10 8 cells/ml. 1×10 7 cells/ml of myeloma cells and 1 ml of PEG1500 (Sigma, USA) were mixed in equal amounts and fused. After fusion was completed, the cells were diluted in 200 ml of HAT (Sigma, USA) medium, and then 100 μl was dispensed into 96-well microplates, and cultured in a 37° C. incubator supplied with 5% carbon dioxide.

<실시예 10> 세포융합 하이브리도마에서 RtxA1(3491-4701)항체생성 조사<Example 10> Investigation of RtxA1 (3491-4701) antibody production in cell fusion hybridoma

융합된 세포의 항체 생성 여부는 대장균에서 발현된 재조합 RtxA1(3491-4701) 항원과 융합된 세포 배양액을 이용하여 ELISA를 실시하여 조사하였다. 재조합 RtxA1(3491-4701) 항원 단백질을 탄산염 완충액 (carbonate buffer) (pH 9.4)으로 10 ㎍/㎖ 농도로 희석한 다음 Maxisorp ELISA 플레이트 (Nunc, 미국)의 각 웰 당 100 ㎕씩 첨가하고, 4℃에서 16시간 반응시켜 항원을 코팅하였다. 항원이 코팅된 각 웰에 1% BSA 가 포함된 블러킹완충용액 (PBS, 0.05% Tween-20, 1% BSA, 3% 열 비활성 말 혈청)을 처리하여 37℃에서 1시간 동안 비특이 반응을 차단하였다. 각 웰에 융합된 세포배양액을 50 ㎕씩 첨가하고, 4℃에서 1 시간 반응한 다음 세척완충용액(PBS, 0.05% Tween-20, 0.05% BSA)으로 3회 세척하였다. 세척 후 1:1000배 희석한 Biotin-축합 항-마우스 IgG+IgA+IgM 항체 (1:2,000; Sigma, 미국)를 각 웰 당 100 ㎕씩 첨가하고 37℃에서 1 시간 반응시킨 다음 세척완충용액으로 3회 세척하였다. 세척 후 HRP (Horseradish peroxidase)-축합 streptavidin (Invitrogen, 미국)를 각 웰 당 100 ㎕씩 첨가하고 37℃에서 1 시간 반응시킨 후 다시 세척완충용액으로 3회 세척한후 연이어 TMB (3,3',5,5' - tetramethyl-benzidine) (Sigma, 미국) 기질용액을 각 웰에 100 ㎕씩 첨가하고 암소에서 30분간 반응시켜 발색한 후 2N H2SO4를 처리하여 효소반응을 정지시켰다. 반응 후 ELISA 리더를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과 비브리오 패혈증균 RtxA1(3491-4701) 항원과 반응하는 10개의 하이브리도마를 얻었다 (표 1).
Whether the fused cells produced antibodies was investigated by ELISA using a cell culture medium fused with the recombinant RtxA1 (3491-4701) antigen expressed in E. coli. Recombinant RtxA1 (3491-4701) antigen protein was diluted with carbonate buffer (pH 9.4) to a concentration of 10 µg/ml, and then 100 µl per well of Maxisorp ELISA plate (Nunc, USA) was added, and 4℃ The reaction was carried out for 16 hours to coat the antigen. Blocking buffer solution containing 1% BSA (PBS, 0.05% Tween-20, 1% BSA, 3% heat inactive horse serum) was treated in each antigen-coated well to block non-specific reactions at 37°C for 1 hour I did. 50 µl of the cell culture solution fused to each well was added, reacted at 4° C. for 1 hour, and washed 3 times with a washing buffer solution (PBS, 0.05% Tween-20, 0.05% BSA). After washing, a 1:1000-fold diluted Biotin-condensed anti-mouse IgG+IgA+IgM antibody (1:2,000; Sigma, USA) was added at a rate of 100 μl per well and reacted at 37° C. for 1 hour, followed by washing buffer solution. Washed 3 times. After washing, 100 μl of HRP (Horseradish peroxidase)-condensed streptavidin (Invitrogen, USA) was added to each well, reacted at 37° C. for 1 hour, washed 3 times with a washing buffer solution, and subsequently TMB (3,3', 5,5'-tetramethyl-benzidine) (Sigma, USA) substrate solution was added to each well by 100 µl, reacted in the dark for 30 minutes to develop color, and then treated with 2N H 2 SO 4 to stop the enzyme reaction. After the reaction, the absorbance was measured at 450 nm using an ELISA reader. As a result, 10 hybridomas reacting with the antigen of Vibrio sepsis bacteria RtxA1 (3491-4701) were obtained (Table 1).

<실시예 11> 하이브리도마 세포의 클로닝<Example 11> Cloning of hybridoma cells

융합된 10개의 하이브리도마 세포의 클로닝을 위하여 실시예 5에서 얻은 비브리오 패혈증균 RtxA1(3491-4701) 항원과 반응하는 하이브리도마를 96 웰 플레이트의 첫 번째 웰에 약 10개의 세포가 들어가도록 세포 부유액을 넣은 후 행으로 2배 단계 희석하고, 이를 다시 열로 2배 단계 희석하는 방법으로 2회 클로닝 하였다. 선별 된 하이브리도마 클론은 30% 우태아 혈청과 7.5% DMSO (dimethyl sulfoxide)가 함유된 IMDM배지에 현탁시켜 액체질소에 보관하였다.
For the cloning of 10 fused hybridoma cells, hybridomas that react with the Vibrio sepsis bacterium RtxA1 (3491-4701) antigen obtained in Example 5 were added to the first well of a 96-well plate so that about 10 cells could enter the cells. After the suspension was added, it was diluted twice in a row, and then cloned twice by diluting it in two-fold steps with a column. The selected hybridoma clones were suspended in IMDM medium containing 30% fetal calf serum and 7.5% DMSO (dimethyl sulfoxide) and stored in liquid nitrogen.

<실시예 12> 단일클론 항체의 정제<Example 12> Purification of monoclonal antibody

항체를 생성하는 클로닝된 10개의 하이브리도마 세포를 37℃, 5% 탄산가스 항온기에서 배양 후 상등액에서 항체를 정제하였다. 항체의 정제는 단백질 A 또는 G 크로마토그래피(Peptron, 한국)를 이용하였으며, 실험과정은 제조사의 방법에 따라 수행하였다. 정제 후 SDS-PAGE를 실시하여 정제도가 98%이상임을 알 수 있었다 (도 3). 도 3의 1레인에는 단백질표준 분자량 표지되어 있고, 레인 2은 단백질 A 크로마토그래피에서 정제된 항체를 보여 준다.
The cloned 10 hybridoma cells generating the antibody were cultured in a 5% carbon dioxide incubator at 37°C, and the antibody was purified from the supernatant. The antibody was purified using protein A or G chromatography (Peptron, Korea), and the experiment was performed according to the manufacturer's method. After purification, SDS-PAGE was performed to find that the degree of purification was 98% or more (FIG. 3). Lane 1 of FIG. 3 is labeled with a protein standard molecular weight, and lane 2 shows an antibody purified by Protein A chromatography.

<실시예 13> 이소타이핑에 의한 단일클론 항체의 선별<Example 13> Selection of monoclonal antibodies by isotyping

선별된 10개의 하이브리도마 클론으로부터 단일클론 항체의 이소타입 (isotype)의 결정은 ELISA를 실시하여 조사하였다. 이소타입 결정을 위하여, 토끼에서 생선 된 각각의 mouse 이소타입에 대한 정제된 항체가 탄산염 완충액 (carbonate buffer) (pH 9.4)로 10 ㎍/㎖ 농도로 희석한 다음 Maxisorp ELISA 플레이트 (Nunc, 미국)의 각 웰 당 100 ㎕씩 첨가하고, 4℃에서 16시간 반응시켜 항체를 코팅하였다. 각각의 이소타입 항체가 코팅된 각 웰에 1% BSA가 포함된 블러킹완충용액 (PBS, 0.05% Tween-20, 1% BSA, 3% 열 비활성 말 혈청)을 처리하여 37℃에서 1시간 동안 비특이 반응을 차단하였다. 각 웰에 융합된 세포배양액을 50 ㎕씩 첨가하고, 4℃에서 1 시간 반응한 다음 세척완충용액(PBS, 0.05% Tween-20, 0.05% BSA)으로 3회 세척하였다. 실세척 후 1:1000배 희석한 HRP (Horseradish peroxidase)-축합 항-마우스 IgG+IgA+IgM 항체 (1:2000; Sigma, 미국)를 각 웰 당 100 ㎕씩 첨가하고 37℃에서 1 시간 반응시킨 다음 세척완충용액으로 3회 세척하였다. 세척 후 TMB (3,3',5,5' - tetramethylbenzidine) (Sigma, 미국) 기질용액을 각 웰에 100 ㎕씩 첨가하고 암소에서 30분간 반응시켜 발색한 후 2N H2SO4를 처리하여 효소반응을 정지시켰다. 반응 후 ELISA 리더를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이소타입을 결정한 결과, 하기 표 1에 정리된 바와 같이 중쇄 (heavy chain)의 서브클래스에 따라서 분류하면 6개는 IgG1 서브클래스, 3개는 IgG2a 서브클래스, 나머지 1개는 IgG2b 서브클래스였다. 일반적으로 IgM 항체는 진단제 개발을 위해 이용되는 고상표면이나 표적 (target) 항원 이외의 다른 성분과 비특이적으로 흡착하는 특성을 갖고 있다. 따라서 본 발명을 통해 얻어진 10개의 모든 단일클론항체는 진단용 단일클론 항체로 이용 가능한 항체로 선정하였다. 이후 제반실험에서는 이 항체만을 이용하여 특성분석을 실시하였다.
The determination of the isotype of the monoclonal antibody from the selected 10 hybridoma clones was investigated by performing ELISA. For isotype determination, purified antibodies to each mouse isotype fished in rabbits were diluted to 10 ㎍/㎖ concentration with carbonate buffer (pH 9.4), and then used in Maxisorp ELISA plate (Nunc, USA). 100 μl of each well was added and reacted at 4° C. for 16 hours to coat the antibody. Each isotype antibody-coated well was treated with a blocking buffer solution containing 1% BSA (PBS, 0.05% Tween-20, 1% BSA, 3% heat inactivated horse serum) at 37°C for 1 hour. Blocking specific reactions. 50 µl of the cell culture solution fused to each well was added, reacted at 4° C. for 1 hour, and washed 3 times with a washing buffer solution (PBS, 0.05% Tween-20, 0.05% BSA). HRP (Horseradish peroxidase)-condensed anti-mouse IgG+IgA+IgM antibody (1:2000; Sigma, USA) diluted 1:1000-fold after actual washing was added 100 μl per well and reacted at 37° C. for 1 hour Then, it was washed three times with a washing buffer solution. After washing, 100 µl of TMB (3,3',5,5'-tetramethylbenzidine) (Sigma, USA) substrate solution was added to each well, reacted in the dark for 30 minutes to develop color, and then treated with 2N H2SO4 to stop the enzyme reaction. Made it. After the reaction, the absorbance was measured at 450 nm using an ELISA reader. As a result of determining the isotype, as summarized in Table 1 below, when classified according to the heavy chain subclass, 6 were IgG1 subclass, 3 were IgG2a subclass, and the other 1 was IgG2b subclass. In general, IgM antibodies have the property of non-specific adsorption with components other than the solid surface or target antigen used for the development of diagnostic agents. Therefore, all ten monoclonal antibodies obtained through the present invention were selected as antibodies that can be used as diagnostic monoclonal antibodies. Subsequently, in all experiments, characterization was performed using only this antibody.

<실시예 14>: 단일클론 항체의 친화도 분석 및 항원결정기 분석을 위한 RtxA1(3491-4701) 조각의 발현<Example 14>: Expression of RtxA1 (3491-4701) fragment for affinity analysis and epitope analysis of monoclonal antibodies

비브리오 패혈증균 RtxA1의 아미노산 서열 3491부터 4701을 포함하는 재조합 RtxA1 (3491-4701) 단백질은 실시예 4에서 발현된 것을 사용했다. 비브리오 패혈증균 RtxA1의 아미노산 서열 3491부터 4380을 포함하는 RtxA1 (3491-4380)의 유전자 부위는 EcoRI 및 XhoI 제한효소 인식부위를 갖는 하기 2개 (RA-3491F2와 RA-4308R)의 올리고 뉴클레오타이드와 중합효소연쇄반응를 이용하여 실시예 2와 같은 방법으로 증폭하였다.
Recombinant RtxA1 (3491-4701) protein containing amino acid sequences 3491 to 4701 of Vibrio sepsis bacterium RtxA1 was expressed in Example 4. The gene site of RtxA1 (3491-4380) containing amino acid sequences 3491 to 4380 of Vibrio sepsis bacteria RtxA1 is the oligonucleotide and polymerase of the following two (RA-3491F2 and RA-4308R) having EcoRI and XhoI restriction enzyme recognition sites. Amplification was performed in the same manner as in Example 2 using a chain reaction.

RA-3491F2: 5´-ACATGAATTCATACCATGGCAGAGAAGTTTGGCGACTAC-3´(서열번호 7, 전방 프라이머)RA-3491F2: 5'-ACATGAATTCATACCATGGCAGAGAAGTTTGGCGACTAC-3' (SEQ ID NO: 7, forward primer)

RA-4380R: 5´-CCATTCTCGAGCTAATGATGATGATGATGATGCGTGCCTGTTGCGTAGAACAC-3´ (서열번호 8, 후방 프라이머)
RA-4380R: 5'-CCATTCTCGAGCTAATGATGATGATGATGATGCGTGCCTGTTGCGTAGAACAC-3' (SEQ ID NO: 8, rear primer)

또한 RtxA1의 아미노산 서열 3491부터 3980을 포함하는 RtxA1 (3491-3980)의 유전자 부위는 EcoRI 및 XhoI 제한효소 인식부위를 갖는 하기 2개 (RA-3491F2와 RA-3980R)의 올리고 뉴클레오타이드와 중합효소연쇄반응을 이용하여 실시예 2와 같은 방법으로 증폭하였다.
In addition, the gene site of RtxA1 (3491-3980) including amino acid sequences 3491 to 3980 of RtxA1 is a polymerase chain reaction with the following two oligonucleotides (RA-3491F2 and RA-3980R) having EcoRI and XhoI restriction enzyme recognition sites. It was amplified in the same manner as in Example 2.

RA-3491F2: 5´-ACATGAATTCATACCATGGCAGAGAAGTTTGGCGACTAC-3´´(서열번호 9, 전방 프라이머)RA-3491F2: 5'-ACATGAATTCATACCATGGCAGAGAAGTTTGGCGACTAC-3'' (SEQ ID NO: 9, forward primer)

RA-3980R: 5´-CCATTCTCGAGCTAATGATGATGATGATGATGCTCACCCGAGGTGGCAATGC-3´ (서열번호 10, 후방 프라이머)
RA-3980R: 5'-CCATTCTCGAGCTAATGATGATGATGATGATGCTCACCCGAGGTGGCAATGC-3' (SEQ ID NO: 10, rear primer)

증폭된 RtxA1 (3491-4380)과 RtxA1 (3491-3980) 유전자 부위는 실시예 3과 같은 방법으로 pET-21(a) 벡터에 삽입되고, 실시예 4와 같은 방법을 이용하여 형질 전환된 대장균을 이용하여 재조합 RtxA1 (3491-4380)과 RtxA1 (3491-3980) 단백질이 발현하고 추출하였다 (도 4B). 추출된 재조합 단백질의 특이성 분석은 실시예 6과 같은 방법을 이용하여 확인 되었다 (도 4C). 도 4A는 혈질 전환 대장균에서 발현된 재조합 RtxA1(3491-4701) 조각 단백질을 모식적으로 보여 주고 있다. 도 4B에서 분자량 크기는 도의 왼쪽에 표시 되어 있고, 제1레인, 2레인, 3레인과 4레인은 각각 대조군 재조합 단백질과 재조합 RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), RtxA1(3491-3980)을 발현하는 형질 전환 대장균에서 추출된 단백질이다. 화살표는 발현된 재조합 RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), RtxA1(3491-3980) 단백질의 위치를 나타낸다. 도 4C에서는 비브리오 패혈증균 RtxA1 단백질에 대한 항체를 이용하여 재조합 RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), RtxA1 (3491-3980) 단백질의 특이성을 분석하였다. 분자량 크기는 도의 왼쪽에 표시 되어 있고, 제1레인, 2레인, 3레인과 4레인은 각각 대조군 재조합 단백질, 재조합 RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), RtxA1(3491-3980)을 발현하는 형질 전환 대장균에서 추출된 단백질이다. 화살표는 RtxA1 단백질에 대한 항체가 양성 반응 보이는 RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), RtxA1 (3491-3980) 단백질의 위치를 나타낸다. 도 4B와 4C를 통해 재조합 RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), RtxA1(3491-3980)이 확인되었다.
The amplified RtxA1 (3491-4380) and RtxA1 (3491-3980) gene sites were inserted into the pET-21(a) vector in the same manner as in Example 3, and transformed E. coli using the same method as in Example 4. Using the recombinant RtxA1 (3491-4380) and RtxA1 (3491-3980) proteins were expressed and extracted (Fig. 4B). The specificity analysis of the extracted recombinant protein was confirmed using the same method as in Example 6 (Fig. 4C). Figure 4A schematically shows the recombinant RtxA1 (3491-4701) fragment protein expressed in E. coli. In Figure 4B, the molecular weight size is indicated on the left side of the figure, and lanes 1, 2, 3 and 4 are respectively the control recombinant protein and recombinant RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), RtxA1 (3491- 3980). Arrows indicate the positions of the expressed recombinant RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), and RtxA1 (3491-3980) proteins. In FIG. 4C, the specificity of recombinant RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), and RtxA1 (3491-3980) proteins was analyzed using an antibody against Vibrio septicemia RtxA1 protein. The molecular weight size is indicated on the left side of the figure, and lanes 1, 2, 3 and 4 are respectively a control recombinant protein, recombinant RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), RtxA1 (3491-3980). It is a protein extracted from expressing transformed E. coli. Arrows indicate the positions of RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), and RtxA1 (3491-3980) proteins that show a positive reaction to the RtxA1 protein. Recombinant RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), and RtxA1 (3491-3980) were identified through FIGS. 4B and 4C.

<실시예 15> 단일클론 항체의 친화도 분석 및 항원결정기 분석<Example 15> Affinity analysis and epitope analysis of monoclonal antibodies

진단과 치료용 단일클론 항체의 선별에 유용한 정보로 사용되는 단일클론 항체의 친화도 분석 및 항원결정기 분석은 실시예 14에서 확인 된 재조합 RtxA1 (3491-4701)의 조각과 ELISA법에 의해 실시되었다. 재조합 RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), RtxA1 (3491-3980) 단백질을 발현하는 형질전환 대장균 추출물을 각각 탄산염 완충액 (carbonate buffer) (pH 9.4)으로 희석한 다음 Maxisorp ELISA 플레이트 (Nunc, 미국)의 각 웰 당 100 ㎕씩 첨가하고, 4℃에서 16시간 반응시켜 각각의 재조합 단백질을 코팅하였다. 각각의 재조합 단백질이 코팅된 각 웰에 1% BSA가 포함된 블로킹완충용액 (PBS, 0.05% Tween-20, 1% BSA, 3% 열 비활성 말 혈청)을 처리하여 37℃에서 1시간 동안 비특이 반응을 차단하였다. 각 웰에 단일클론 항체를 포함한 세포배양액을 50 ㎕씩 첨가하고, 4℃에서 1 시간 반응한 다음 세척완충용액(PBS, 0.05% Tween-20, 0.05% BSA)으로 3회 세척하였다. 세척 후 1:1000배 희석한 Biotin-축합 항-마우스 IgG+IgA+IgM 항체 (1: 2,000; Sigma, 미국)를 각 웰 당 100 ㎕씩 첨가하고 37℃에서 1 시간 반응시킨 다음 세척완충용액으로 3회 세척하였다. 세척 후 HRP (Horseradish peroxidase)-축합 streptavidin를 각 웰 당 100 ㎕씩 첨가하고 37℃에서 1 시간 반응시키 후 다시 세척완충용액으로 3회 세철한후 연이어 TMB (3,3',5,5' - tetramethyl-benzidine) (Sigma, 미국) 기질용액을 각 웰에 100 ㎕씩 첨가하고 암소에서 30분간 반응시켜 발색한 후 2N H2SO4를 처리하여 효소반응을 정지시켰다. 반응 후 ELISA 리더를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다 (표 1). 단일클론 항체의 친화도 분석 및 항원결정기 분석결과, 표 1에 정리된 바와 같이 5개 (5RA, 7RA, 8RA, 9RA,11RA)는 재조합 단백질 RtxA1 (3491-4701) 항원을 강하게 인식했다. 반면, 1RA와 10RA 단일클론 항체는 RtxA1 (3491-4701) 항원을 중간 정도의 강도로 인식 했고, 2RA, 3RA와 4RA 단일클론 항체는 RtxA1 (3491-4701) 항원을 약하게 인식했다. 2RA, 3RA, 8RA와 11RA 단일클론 항체는 RtxA1의 아미노산 서열 3491부터 3980부분을 인식하였고, 1RA, 5RA, 7RA와 9RA 단일클론항체는 RtxA1의 아미노산 서열 3981부터 4380부분에 결합하였다. 4RA와 10RA에 단일클론항체는 RtxA1의 아미노산 서열 4381부터 4701부분을 인식하였다. 따라서 본 발명을 통해 항원결정기가 다른 3 그룹의 단일클론 항체를 확보할 수 있었으며 각 그룹의 단일클론 항체들은 비브리오 패혈증균의 항원진단제 개발뿐만 아니라 비브리오 패혈증균에 대한 기초연구에서도 유용하게 이용될 수 있다.
Affinity analysis and epitope analysis of monoclonal antibodies used as useful information for selection of diagnostic and therapeutic monoclonal antibodies were performed by fragmentation of recombinant RtxA1 (3491-4701) identified in Example 14 and ELISA. Transgenic E. coli extracts expressing recombinant RtxA1 (3491-4701), RtxA1 (3491-4380), and RtxA1 (3491-3980) proteins were diluted with carbonate buffer (pH 9.4), respectively, and then Maxisorp ELISA plates (Nunc , U.S.) was added at a rate of 100 μl per well, and reacted at 4° C. for 16 hours to coat each of the recombinant proteins. Each well coated with each recombinant protein was treated with a blocking buffer solution containing 1% BSA (PBS, 0.05% Tween-20, 1% BSA, 3% heat inactive horse serum) at 37°C for 1 hour. The reaction was blocked. 50 μl of cell culture solution containing monoclonal antibody was added to each well, reacted at 4° C. for 1 hour, and washed 3 times with a washing buffer solution (PBS, 0.05% Tween-20, 0.05% BSA). After washing, a 1:1000-fold diluted Biotin-condensed anti-mouse IgG+IgA+IgM antibody (1: 2,000; Sigma, USA) was added at a rate of 100 μl per well and reacted at 37° C. for 1 hour, followed by washing buffer solution. Washed 3 times. After washing, 100 µl of HRP (Horseradish peroxidase)-condensed streptavidin was added to each well, reacted at 37°C for 1 hour, washed three times with a washing buffer solution, and subsequently TMB (3,3',5,5'- Tetramethyl-benzidine) (Sigma, USA) substrate solution was added to each well at a rate of 100 µl, reacted in the dark for 30 minutes to develop color, and then treated with 2N H 2 SO 4 to stop the enzyme reaction. After the reaction, the absorbance was measured at 450 nm using an ELISA reader (Table 1). As a result of affinity analysis and epitope analysis of the monoclonal antibody, as summarized in Table 1, five (5RA, 7RA, 8RA, 9RA, 11RA) strongly recognized the antigen of the recombinant protein RtxA1 (3491-4701). On the other hand, the 1RA and 10RA monoclonal antibodies recognized the RtxA1 (3491-4701) antigen with moderate intensity, and the 2RA, 3RA and 4RA monoclonal antibodies weakly recognized the RtxA1 (3491-4701) antigen. The 2RA, 3RA, 8RA and 11RA monoclonal antibodies recognized the amino acid sequence 3491 to 3980 of RtxA1, and the 1RA, 5RA, 7RA and 9RA monoclonal antibodies bound to the amino acid sequence 3981 to 4380 of RtxA1. Monoclonal antibodies to 4RA and 10RA recognized amino acid sequences 4381 to 4701 of RtxA1. Therefore, three groups of monoclonal antibodies with different epitopes were obtained through the present invention, and the monoclonal antibodies of each group can be usefully used in basic research on Vibrio sepsis bacteria as well as in the development of antigen diagnostic agents for Vibrio sepsis. have.

<실시예 16> 열변성 RtxA1 (3491-4701)항원에 대한 단일클론 항체의 반응성 분석.<Example 16> Analysis of the reactivity of a monoclonal antibody against the heat-modified RtxA1 (3491-4701) antigen.

특정 항원에 특이적인 단일클론 항체는 감염 표본의 고온처럼 변성조건에서 항원을 검출하는 진단제 개발에 이용될 수 있다. 이에 본 발명에서는 재조합 RtxA1 (3491-4071) 항원을 100℃에서 3분간 열처리하여 열변성 RtxA1 (3491-4701) 항원을 얻은 후 ELISA을 실시하여 각 단일클론 항체의 반응성을 조사하였다. 열변성 재조합 RtxA1 (3491-4701) 항원을 탄산염 완충액 (carbonate buffer) (pH 9.4)으로 희석한 다음 Maxisorp ELISA 플레이트 (Nunc, 미국)의 각 웰 당 100 ㎕씩 첨가하고, 4℃에서 16시간 반응시켜 각각의 재조합 단백질을 코팅하였다. 각각의 재조합 단백질이 코팅된 각 웰에 1% BSA가 포함된 블러킹완충용액 (PBS, 0.05% Tween-20, 1% BSA, 3% 열 비활성 말 혈청)을 처리하여 37℃에서 1시간 동안 비특이 반응을 차단하였다. 각 웰에 단일클론 항체를 포함한 세포배양액을 50 ㎕씩 첨가하고, 4℃에서 1 시간 반응한 다음 세척완충용액(PBS, 0.05% Tween-20, 0.05% BSA)으로 3회 세척하였다. 세척 후 1:1000배 희석한 Biotin-축합 항-마우스 IgG+IgA+IgM 항체 (1:2,000, Sigma, 미국)를 각 웰 당 100 ㎕씩 첨가하고 37℃에서 1 시간 반응시킨 다음 세척완충용액으로 3회 세척하였다. 세척 후 HRP (Horseradish peroxidase)-축합 streptavidin를 각 웰 당 100 ㎕씩 첨가하고 37℃에서 1 시간 반응시킨 후 다시 세척완충용액으로 3회 세척한후 연이어 TMB (3,3',5,5' - tetramethyl-benzidine) (Sigma, 미국) 기질용액을 각 웰에 100 ㎕씩 첨가하고 암소에서 30분간 반응시켜 발색한 후 2N H2SO4를 처리하여 효소반응을 정지시켰다. 반응 후 ELISA 리더를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각각의 단일클론 항체의 열변성 RtxA1 (3491-4701)항원에 대한 단일클론 항체의 반응석 분석결과, 표 1에 정리 된 바와 같이 1RA, 2RA, 3RA, 5RA, 7RA, 8RA, 9RA와 11RA는 열변성 RtxA1 (3491-4701)항원을 인식하였지만, 4RA와 10RA는 열변성 RtxA1 (3491-4701)항원을 인식하지 못 했다. 따라서, 본 발명에서 확보된 단일클론 항체는 검사 표본의 고온처리 후 변성된 항원검출을 위한 진단제 개발에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.
Monoclonal antibodies specific to specific antigens can be used to develop diagnostic agents that detect antigens under denaturing conditions such as high temperatures in infected samples. Accordingly, in the present invention, the recombinant RtxA1 (3491-4071) antigen was heat-treated at 100° C. for 3 minutes to obtain a heat-denatured RtxA1 (3491-4701) antigen, and then ELISA was performed to investigate the reactivity of each monoclonal antibody. Heat denatured recombinant RtxA1 (3491-4701) antigen was diluted with carbonate buffer (pH 9.4), and then 100 µl per well of Maxisorp ELISA plate (Nunc, USA) was added and reacted at 4° C. for 16 hours. Each recombinant protein was coated. Each well coated with each recombinant protein was treated with a blocking buffer solution containing 1% BSA (PBS, 0.05% Tween-20, 1% BSA, 3% heat inactive horse serum) at 37°C for 1 hour. The reaction was blocked. 50 μl of cell culture solution containing monoclonal antibody was added to each well, reacted at 4° C. for 1 hour, and washed 3 times with a washing buffer solution (PBS, 0.05% Tween-20, 0.05% BSA). After washing, a 1:1000-fold diluted Biotin-condensed anti-mouse IgG+IgA+IgM antibody (1:2,000, Sigma, USA) was added at a rate of 100 μl per well and reacted at 37° C. for 1 hour, followed by washing buffer solution. Washed 3 times. After washing, 100 µl of HRP (Horseradish peroxidase)-condensed streptavidin was added to each well, reacted at 37°C for 1 hour, washed three times with a washing buffer solution, and subsequently TMB (3,3',5,5'- Tetramethyl-benzidine) (Sigma, USA) substrate solution was added to each well at a rate of 100 μl, reacted in the dark for 30 minutes to develop color, and then treated with 2N H2SO4 to stop the enzyme reaction. After the reaction, the absorbance was measured at 450 nm using an ELISA reader. As a result of reaction stone analysis of the monoclonal antibody against the thermodenatured RtxA1 (3491-4701) antigen of each monoclonal antibody, 1RA, 2RA, 3RA, 5RA, 7RA, 8RA, 9RA and 11RA are thermally defined as shown in Table 1. Although the denatured RtxA1 (3491-4701) antigen was recognized, 4RA and 10RA did not recognize the thermodenatured RtxA1 (3491-4701) antigen. Therefore, the monoclonal antibody obtained in the present invention may be usefully used in the development of a diagnostic agent for detecting denatured antigens after high-temperature treatment of a test sample.

<실시예 17> 야생종 비브리오 패혈증균에 대한 단일클론 항체의 반응성 분석.<Example 17> Reactivity analysis of monoclonal antibodies against wild species Vibrio sepsis.

야생종 비브리오 패혈증균에서 생성되는 RtxA1 독소 단백질에 대한 단일클론 항체의 반응성을 분석하기 위해서 면역블럿 (Immunoblot)을 수행 하였다. 야생종 비브리오 패혈증균 M06-24/O 균주를 (Reddy GP, Hayat U, Abeygunawardana C, Fox C, Wright AC, Maneval DR, Jr., Bush CA, Morris JG, Jr. J Bacteriol 1992;174:2620-2630) 2.5% NaCl을 포함한 HI 배지에 접종 후 37℃ 진탕 배양기에서 16시간 배양하였다. 이 배양액을 1/200로 다시 2.5% NaCl이 포함한 HI 배지에 접종한 후 37℃ 진탕 배양기에서 2 시간 본 배양을 시행하였다. 이렇게 배양한 본 배양액을 12,000rpm에서 10분간 원심분리한 후, 상등액 300 ㎕ 와 차가운 아세톤 (Sigma, 미국) 1,200 ㎕ 을 혼합해서 -20℃에 30분간 처리 하였다. 이렇게 30분 처리한 배양 상등액과 아세톤 혼합물을 12,000rpm에서 15분간 원심분리 한 후 침전물을 수집하고, 이 침전물을 20 ㎕ 2x 샘플 완충용액에 용출시킨 후 10% SDS-PAGE를 실시하였다. SDS-PAGE 종료 후 겔 상 단백질을 토우빈 (Towbin)의 (Towbin H, Staehelin T, Gordon J. Proc Natl Acad Sci USA 1979; 76:4350-4354) 방법에 따라 Nitrocellulose 막 (Bio-Rad, 미국)으로 옮겼다. 단백질이 이적된 막을 5% 탈지유 (skim milk)가 함유된 인산완충용액으로 비특이반응을 차단하였다. 여기에 50 ㎍/㎖로 희석한 비브리오 패혈증균 RtxA1 단일클론 항체를 이용하여 실온에서 1시간 동안 반응시키고, 퍼옥시다제로 표지된 IgG (Jackson labatory, 미국) 2차 항체를 제조사의 지시에 따라 희석하여 사용하였다. 1차와 2차 항체로 반응시킨 후에는 인산완충용액으로 3회에 걸쳐 세척하였다. 2차 항체반응 및 세척이 끝난 막에 ECL 웨스턴 블럿 (western blot) 기질액 (Amersham, 미국)를 처리하고, 발광영상분석기(LAS-1000 luminescent image analyzer; Fujifilm, 일본)를 이용하여 결과를 분석하였다 (도 5). 도 5에서 제 1 레인은 대조군으로 RtxA1 유전가 삭제된 돌연변이 비브리오 패혈증균주 CMM744 (Kim YR, Lee SE, Kook H, Yeom JA, Na HS, Kim SY, Chung SS, Choy HE, Rhee JH. Cell Microbiol 2008;10:848-862)의 배양액이고, 레인 2는 야생종 비브리오 패혈증균의 배양액이다. 도 5에서 확인되는 바와 같이 1RA, 5RA, 11RA 단일클론 항체는 양생종 비브리오 패혈증균 배양액에 대해서 130 kDa 크기에서 양성 반응을 보였다. 따라서, 1RA, 5RA, 11RA 단일클론 항체는 비브리오 패혈증균 RtxA1 항원의 검출용 진단제 개발을 위해 유용할 것이다.
Immunoblot was performed to analyze the reactivity of monoclonal antibodies against the RtxA1 toxin protein produced in wild species Vibrio sepsis. Wild species Vibrio septicemia M06-24/O strain (Reddy GP, Hayat U, Abeygunawardana C, Fox C, Wright AC, Maneval DR, Jr., Bush CA, Morris JG, Jr. J Bacteriol 1992;174:2620-2630) ) After inoculation in HI medium containing 2.5% NaCl, it was incubated for 16 hours in a shaking incubator at 37°C. After inoculating the culture solution at 1/200 in HI medium containing 2.5% NaCl, the main culture was performed in a shaking incubator at 37°C for 2 hours. The culture solution thus cultured was centrifuged at 12,000 rpm for 10 minutes, and then 300 µl of the supernatant and 1,200 µl of cold acetone (Sigma, USA) were mixed and treated at -20°C for 30 minutes. The culture supernatant and acetone mixture treated for 30 minutes were centrifuged at 12,000 rpm for 15 minutes, and the precipitate was collected, and the precipitate was eluted in 20 µl 2x sample buffer, followed by 10% SDS-PAGE. After completion of SDS-PAGE, the gel-like protein was transferred to a Nitrocellulose membrane (Bio-Rad, USA) according to Tobin's (Towbin H, Staehelin T, Gordon J. Proc Natl Acad Sci USA 1979; 76:4350-4354) method. Moved to. The protein-transferred membrane was blocked with a phosphate buffer solution containing 5% skim milk to block non-specific reactions. Here, using a Vibrio sepsis bacterium RtxA1 monoclonal antibody diluted to 50 µg/ml, reacted for 1 hour at room temperature, and diluted peroxidase-labeled IgG (Jackson labatory, USA) secondary antibody according to the manufacturer's instructions. Was used. After reacting with the first and second antibodies, they were washed three times with a phosphate buffer solution. The membrane after the secondary antibody reaction and washing was treated with an ECL western blot substrate solution (Amersham, USA), and the results were analyzed using a LAS-1000 luminescent image analyzer (Fujifilm, Japan). (Fig. 5). In FIG. 5, lane 1 is a control group, the mutant Vibrio sepsis strain CMM744 (Kim YR, Lee SE, Kook H, Yeom JA, Na HS, Kim SY, Chung SS, Choy HE, Rhee JH. Cell Microbiol 2008; 10:848-862), and lane 2 is a culture medium of wild species Vibrio sepsis. As can be seen in Figure 5, the 1RA, 5RA, and 11RA monoclonal antibodies showed a positive reaction at 130 kDa in the culture medium of Yangsaeng Vibrio sepsis bacteria. Therefore, 1RA, 5RA, 11RA monoclonal antibodies will be useful for the development of diagnostic agents for detection of Vibrio sepsis RtxA1 antigen.

<실시예 18> 단일클론 항체의 여러 비브리오 패혈증균 균주에 대한 교차반응.<Example 18> Cross-reaction of monoclonal antibodies against several strains of Vibrio sepsis.

효율적이고 유용한 비브리오 패혈증균의 검출용 진단제 개발을 위해서는 단일클론 항체가 여러 비브리오 패혈증균 균주에 대한 교차반응을 보여야 하기 때문에 본 발명에서 확보된 단일클론 항체들과 여러 비브리오 패혈증균주의 교차 반응성을 조사 하였다. 이를 위하여, 환자에서 분리된 비브리오 패혈증균주(ATCC 29307 (ATCC, 미국), CMCP6 (Kim YR, Lee SE, Kim CM, Kim SY, Shin EK, Shin DH, Chung SS, Choy HE, Progulske-Fox A, Hillman JD, Handfield M, Rhee JH. Infect Immun 2003;71:5461-5471), YJ016 (Chen CY, Wu KM, Chang YC, Chang CH, Tsai HC, Liao TL, Liu YM, Chen HJ, Shen AB, Li JC, Su TL, Shao CP, Lee CT, Hor LI, Tsai SF. Genome Res 2003;13:2577-2587))와 환경 균주(Env1 (Rosche TM, Smith B, Oliver JD. Appl Environ Microbiol 2006;72:4356-4359.))을 각각 2.5% NaCl을 포함한 HI 배지에 접종 후 37℃ 진탕 배양기에서 16시간 배양하였다. 이 배양액을 1/200로 다시 2.5% NaCl이 포함한 HI 배지에 접종한 후 37℃ 진탕 배양기에서 2 시간 본 배양을 시행하였다. 이렇게 배양한 본 배양액을 12,000rpm에서 10분간 원심분리한 후, 상등액 300 ㎕ 와 차가운 아세톤 (Sigma, 미국) 1,200 ㎕ 을 혼합해서 -20℃에 30분간 처리하였다. 이렇게 30분 처리한 배양 상등액과 아세톤 혼합물을 12,000rpm에서 15분간 원심분리 한 후 침전물을 수집하고, 이 침전물을 20 ㎕ 2x sample 완충용액에 용출시킨 후 10% SDS-PAGE를 실시하였다. SDS-PAGE 종료 후 겔 상 단백질을 토우빈 (Towbin)의 (Towbin H, Staehelin T, Gordon J. Proc Natl Acad Sci USA 1979; 76:4350-4354) 방법에 따라 Nitrocellulose 막 (Bio-Rad, 미국)으로 옮겼다. 단백질이 이적된 막을 5% 탈지유 (skim milk)가 함유된 인산완충용액으로 비특이반응을 차단하였다. 여기에 50 ㎍/㎖로 희석한 비브리오 패혈증균 RtxA1 단일클론 항체를 이용하여 실온에서 1시간 동안 반응시키고, 퍼옥시다제로 표지된 IgG (Jackson labatory, 미국) 2차 항체를 제조사의 지시에 따라 희석하여 사용하였다. 1차와 2차 항체로 반응시킨 후에는 인산완충용액으로 3회에 걸쳐 세척하였다. 2차 항체반응 및 세척이 끝난 막에 ECL 웨스턴 블럿 (western blot) 기질액 (Amersham, 미국)를 처리하고, 발광영상분석기(LAS-1000 luminescent image analyzer; Fujifilm, 일본)를 이용하여 결과를 분석하였다 (도 6). 도 6A와 6B에서 제 1 레인은 대조군으로 RtxA1 유전가 삭제된 돌연변이 비브리오 패혈증균주 CMM744의 배양액, 레인 2는 ATCC 29307 비브리오 패혈증균주의 배양액, 레인 3는 CMCP6 비브리오 패혈증균주의 배양액, 레인 4는 YJ016 비브리오 패혈증균주의 배양액, 레인 5는 Env1 비브리오 패혈증균주의 배양액이다. 도 6A에서 확인되는 바와 같이 5RA 단일클론 항체는 ATCC 29307, CMCP6와 YJ016 비브리오 패혈증균주 배양액에 대해서 130 kDa 크기에서 양성 반응을 보였고, 도 6B에서 11RA 단일클론항체는 ATCC 29307, CMCP6, YJ016와 Env1 비브리오 패혈증균주의 배양액에 대해서 130 kDa 크기에서 양성 반응을 보였다, 따라서, 5RA와 11RA 단일클론 항체는 여러 비브리오 패혈증균주들에 RtxA1 항원의 검출용 진단제 개발을 위해 유용할 것이다.
In order to develop an efficient and useful diagnostic agent for detection of Vibrio sepsis, a monoclonal antibody must show a cross-reactivity against several Vibrio sepsis strains, so the cross-reactivity of the monoclonal antibodies obtained in the present invention and several Vibrio sepsis strains was investigated. I did. To this end, the Vibrio sepsis strain isolated from the patient (ATCC 29307 (ATCC, USA), CMCP6 (Kim YR, Lee SE, Kim CM, Kim SY, Shin EK, Shin DH, Chung SS, Choy HE, Progulske-Fox A, Hillman JD, Handfield M, Rhee JH. Infect Immun 2003;71:5461-5471), YJ016 (Chen CY, Wu KM, Chang YC, Chang CH, Tsai HC, Liao TL, Liu YM, Chen HJ, Shen AB, Li JC, Su TL, Shao CP, Lee CT, Hor LI, Tsai SF. Genome Res 2003;13:2577-2587)) and environmental strains (Env1 (Rosche TM, Smith B, Oliver JD. Appl Environ Microbiol 2006;72: 4356-4359.)) were inoculated in HI medium containing 2.5% NaCl, respectively, and cultured for 16 hours in a shaking incubator at 37°C. After inoculating the culture solution at 1/200 in HI medium containing 2.5% NaCl, the main culture was performed in a shaking incubator at 37°C for 2 hours. The culture solution thus cultured was centrifuged at 12,000 rpm for 10 minutes, and then 300 µl of the supernatant and 1,200 µl of cold acetone (Sigma, USA) were mixed and treated at -20°C for 30 minutes. The culture supernatant and acetone mixture treated for 30 minutes were centrifuged at 12,000 rpm for 15 minutes, and then the precipitate was collected, and the precipitate was eluted in 20 µl 2x sample buffer, followed by 10% SDS-PAGE. After completion of SDS-PAGE, the gel-like protein was transferred to a Nitrocellulose membrane (Bio-Rad, USA) according to Tobin's (Towbin H, Staehelin T, Gordon J. Proc Natl Acad Sci USA 1979; 76:4350-4354) method. Moved to. The protein-transferred membrane was blocked with a phosphate buffer solution containing 5% skim milk to block non-specific reactions. Here, using a Vibrio sepsis bacterium RtxA1 monoclonal antibody diluted to 50 µg/ml, reacted for 1 hour at room temperature, and diluted peroxidase-labeled IgG (Jackson labatory, USA) secondary antibody according to the manufacturer's instructions. Was used. After reacting with the first and second antibodies, they were washed three times with a phosphate buffer solution. The membrane after the secondary antibody reaction and washing was treated with an ECL western blot substrate solution (Amersham, USA), and the results were analyzed using a LAS-1000 luminescent image analyzer (Fujifilm, Japan). (Fig. 6). In Figures 6A and 6B, lane 1 is a culture medium of mutant Vibrio sepsis strain CMM744 from which RtxA1 inheritance has been deleted as a control, lane 2 is a culture medium of ATCC 29307 Vibrio sepsis strain, lane 3 is a culture medium of CMCP6 Vibrio sepsis strain, lane 4 is YJ016 Vibrio sepsis. The culture medium of the strain, lane 5, is the culture medium of the Env1 Vibrio sepsis strain. As can be seen in Figure 6A, the 5RA monoclonal antibody showed a positive reaction at a size of 130 kDa to ATCC 29307, CMCP6, and YJ016 Vibrio sepsis strain culture, and the 11RA monoclonal antibody in FIG. 6B was ATCC 29307, CMCP6, YJ016 and Env1 Vibrio. The culture medium of sepsis strains showed a positive reaction at 130 kDa. Therefore, 5RA and 11RA monoclonal antibodies will be useful for the development of diagnostic agents for detection of RtxA1 antigen in several Vibrio sepsis strains.

<실시예 19> 비브리오 패혈증균에 감염된 세포에서 단일클론 항체의 반응성 분석<Example 19> Reactivity analysis of monoclonal antibodies in cells infected with Vibrio sepsis

최근까지는 박테리아의 조직 감염 진단을 위해 표준진단법으로 면역형광항체법 (immunofluorescence assay)이 널리 이용되어 왔기 때문에 본 발명에서 확보된 단일클론 항체와 비브리오 패혈증균의 반응성을 조사하기 위해 비브리오 패혈증균이 접종된 헬라 (HeLa)세포 (ATCC, 미국)를 이용하여 간접면역형광항체법을 수행하였다. 비브리오 패혈증균를 FA (fluorescence assay)용 슬라이드(Nunc, 미국)에서 단층배양된 헬라세포에 100 MOI로 1시간 접종하고, 3.7% 포름알데하이드 (formaldehyde)로 감염된 세포를 고정하였다. 고정된 비브리오 패혈증균 감염세포는 0.2% 트리이톤 액스-100 (Triton X-100)을 처리한 후 각 단일클론 항체를 1% BSA가 포함된 인산완충용액을 이용하여 10~50 ㎍/㎖ 농도로 희석하여 처리하고, 37 ℃에서 30분간 반응시킨 후 인산완충용액을 이용해서 3회 세척하였다. 세척 후 Alexa Flour 488 축합 항-마우스 IgG항체 (20 ㎍/㎖; Invitrogen, 미국)를 처리하고, 37 ℃에서 30분간 반응시켰다. 반응 후 인산 완충용액으로 3회 세척하고, DAPI을 포함한 ProLong Gold anti-fade (Invitrgen, 미국) 용액으로 mounting 한 후 형광현미경하에서 관찰하였다. 도 7에서 보는 바와 같이, RtxA1 돌연변이 비브리오 패혈증균주 CMM744에서는 단일클론 항체가 음성 반응을 보였지만, 야생종 비브리오 패혈증균이 감염된 세포에서는 분명한 양성 반응을 보였다. 따라서, 1RA, 4RA, 5RA, 11RA 단일클론 항체는 비브리오 패혈증균이 감염된 세포에서 RtxA1 항원의 검출용 진단제 개발을 위해 유용할 것이다.
Until recently, immunofluorescence assay has been widely used as a standard diagnostic method for diagnosing bacterial tissue infections. Therefore, Vibrio sepsis bacteria were inoculated to investigate the reactivity of the monoclonal antibodies obtained in the present invention and Vibrio sepsis bacteria. Indirect immunofluorescent antibody method was performed using HeLa cells (ATCC, USA). Vibrio sepsis bacteria were inoculated into HeLa cells monolayer cultured on FA (fluorescence assay) slides (Nunc, USA) at 100 MOI for 1 hour, and cells infected with 3.7% formaldehyde were fixed. Immobilized Vibrio sepsis-infected cells were treated with 0.2% Triton X-100, and then each monoclonal antibody was treated with a phosphate buffer solution containing 1% BSA at a concentration of 10-50 µg/ml. It was diluted and treated, reacted at 37° C. for 30 minutes, and washed 3 times using a phosphate buffer solution. After washing, Alexa Flour 488 condensed anti-mouse IgG antibody (20 μg/ml; Invitrogen, USA) was treated and reacted at 37° C. for 30 minutes. After the reaction, it was washed three times with a phosphate buffer solution, mounted with a ProLong Gold anti-fade (Invitrgen, USA) solution containing DAPI, and observed under a fluorescence microscope. As shown in FIG. 7, the monoclonal antibody was negative in the RtxA1 mutant Vibrio sepsis strain CMM744, but a positive reaction was evident in cells infected with the wild species Vibrio sepsis. Therefore, 1RA, 4RA, 5RA, 11RA monoclonal antibodies will be useful for the development of diagnostic agents for detection of RtxA1 antigen in cells infected with Vibrio sepsis.

단일클론항체
Monoclonal antibody
이소타입

Isotype

열변성 항원에 대한 반응성
Reactivity to thermodenatured antigens
친화도(Binding activity)Binding activity
RtxA1(3491-4701)RtxA1(3491-4701) RtxA1(3491-4380)RtxA1(3491-4380) RtxA1(3491-3980)RtxA1(3491-3980) 1One RARA IgG1IgG1 양성positivity medium about 음성voice 22 RARA IgG2aIgG2a 양성positivity about about medium 33 RARA IgG1IgG1 양성positivity about about medium 44 RARA IgG1IgG1 음성voice about 음성voice 음성voice 55 RARA IgG2aIgG2a 양성positivity River about 음성voice 77 RARA IgG1IgG1 양성positivity River about 음성voice 88 RARA IgG2bIgG2b 양성positivity River River River 99 RARA IgG1IgG1 양성positivity River about 음성voice 1010 RARA IgG1IgG1 음성voice medium 음성voice 음성voice 1111 RARA IgG2aIgG2a 양성positivity River medium River

상기 표 1을 통해 알 수 있듯이, 재조합 RtxA1 단백질을 면역원으로 이용하여 융합된 하이브리도마 세포 10개에서 생산된 각각의 단일클론항체 중 이소타입에 따른 대량생산가능성, 열변성 항원에 대한 반응성 및 RtxA1 항원과의 친화도 및 다른 종류의 비브리오 패혈증균에 대한 교차가능성 등을 종합하며, 5RA, 11RA 가 가장 우수한 효과를 나타내었다. 따라서, 상기 5RA는 한국세포주연구재단(Korean Cell Line Research Foundation)에 기탁번호 KCLRF-BP-00261로 기탁하고, 11RA는 기탁번호 KCLRF-BP-00262로 기탁하였다.
As can be seen from Table 1, of each monoclonal antibody produced from 10 hybridoma cells fused using a recombinant RtxA1 protein as an immunogen, mass production potential according to isotype, reactivity to heat-denatured antigen and RtxA1 The affinity with the antigen and the possibility of crossing against other types of Vibrio sepsis were synthesized, and 5RA and 11RA showed the best effect. Accordingly, the 5RA was deposited with the Korean Cell Line Research Foundation under the accession number KCLRF-BP-00261, and the 11RA was deposited with the accession number KCLRF-BP-00262.

본 발명을 통해 비브리오 패혈증균에 대한 진단 및 치료를 용이하게 수행할 수 있으므로 의료산업에 폭넓게 이용될 수 있다.
Since the present invention can easily diagnose and treat Vibrio sepsis bacteria, it can be widely used in the medical industry.

한국세포주연구재단Korea Cell Line Research Foundation KCLRFBP00261KCLRFBP00261 2011032820110328 한국세포주연구재단Korea Cell Line Research Foundation KCLRFBP00262KCLRFBP00262 2011032820110328

서열목록 전자파일 첨부Attach electronic file of sequence list

Claims (8)

서열번호 6의 재조합 RtxA1 단백질을 포함하는 비브리오 패혈증균 예방 또는 치료용 백신 조성물. A vaccine composition for preventing or treating vibrio sepsis, comprising the recombinant RtxA1 protein of SEQ ID NO: 6. 제1항에 있어서, 항히스타민, 소염진통제 및 항생제 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비브리오 패혈증균 예방 또는 치료용 백신 조성물. The vaccine composition for preventing or treating vibrio sepsis according to claim 1, further comprising at least one selected from antihistamines, anti-inflammatory drugs, and antibiotics. 제1항에 있어서, 담체, 부형제 및 희석제 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비브리오 패혈증균 예방 또는 치료용 백신 조성물. The vaccine composition for preventing or treating vibrio sepsis according to claim 1, further comprising at least one selected from a carrier, an excipient, and a diluent. 제1항에 있어서, 상기 서열번호 6의 재조합 RtxA1 단백질은 순도가 98% 이상인 것을 특징으로 하는 비브리오 패혈증균 예방 또는 치료용 백신 조성물. The vaccine composition of claim 1, wherein the recombinant RtxA1 protein of SEQ ID NO: 6 has a purity of 98% or more. 제1항에 있어서, 서열번호 6의 재조합 RtxA1 단백질은 형질전환 대장균으로부터 추출한 것이며, 상기 형질전환 대장균은
비브리오 패혈증균 RtxA1 항원의 3491번 내지 4701번 아미노산 부위를 코딩하는 서열을 포함하는 재조합 발현벡터를 대장균에 삽입시켜 형질전환시킨 것을 특징으로 하는 비브리오 패혈증균 예방 또는 치료용 백신 조성물.
The method according to claim 1, wherein the recombinant RtxA1 protein of SEQ ID NO: 6 is extracted from transformed E. coli,
Vibrio septic bacterium Vibrio sepsis prevention or treatment vaccine composition, characterized in that the recombinant expression vector comprising a sequence encoding amino acid sites 3491 to 4701 of the RtxA1 antigen transformed into E. coli.
제5항에 있어서, 상기 대장균은 Bl21(DE3)/pLs S인 것을 특징으로 하는 비브리오 패혈증균 예방 또는 치료용 백신 조성물.
The vaccine composition according to claim 5, wherein the E. coli is Bl21 (DE3) / pLs S.
(1) 비브리오 패혈증균 RtxA1 항원의 3491번 내지 4701번 아미노산 부위(서열번호 6)를 코딩하는 서열 또는 그 융합단백질을 코딩하는 서열을 포함하는 재조합 발현벡터를 제작하는 단계;
(2) 상기 재조합 발현벡터를 숙주세포에 형질전환하는 단계; 및
(3) 상기 형질전환된 숙주세포를 배양하여 서열번호 6의 재조합 RtxA1 단백질을 생산하는 단계; 및
(4) 상기 재조합 RtxA1 단백질을 정제하고 백신 조성물을 제조하는 단계;를 포함하는 비브리오 패혈증균 예방 또는 치료용 백신의 제조방법.
(1) preparing a recombinant expression vector comprising a sequence encoding amino acid sites 3491 to 4701 (SEQ ID NO: 6) of the Vibrio sepsis RtxA1 antigen or a sequence encoding the fusion protein thereof;
(2) transforming the recombinant expression vector into a host cell; And
(3) culturing the transformed host cell to produce a recombinant RtxA1 protein of SEQ ID NO: 6; And
(4) purifying the recombinant RtxA1 protein and preparing a vaccine composition; vibrio sepsis prevention or treatment method for producing a vaccine comprising the.
제7항에 있어서, 상기 (1) 단계 이전에 서열번호 1로 표시되는 전방 프라이머 및 서열번호 2로 표시되는 후방 프라이머 쌍을 이용하여 PCR을 진행하는 것을 특징으로 하는 비브리오 패혈증균 예방 또는 치료용 백신의 제조방법.

The vaccine for preventing or treating Vibrio sepsis, according to claim 7, wherein the PCR is performed using a front primer pair represented by SEQ ID NO: 1 and a rear primer pair represented by SEQ ID NO: 2 before step (1). Manufacturing method.

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