KR102022066B1 - 두 개의 세포벽 결합 도메인을 융합하여 제조한 하이브리드 단백질을 포함하는 바실러스 세레우스 검출용 매개체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 두 개의 세포벽 결합 도메인을 융합하여 제조한 하이브리드 단백질을 포함하는 바실러스 세레우스 검출용 매개체에 관한 것으로, 다양한 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 균주에 강한 결합력으로 선택적 결합을 할 수 있기 때문에 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 탐침 (probe)으로써 유용하게 이용될 수 있다.

Description

두 개의 세포벽 결합 도메인을 융합하여 제조한 하이브리드 단백질을 포함하는 바실러스 세레우스 검출용 매개체 {Bioprobe for detecting bacillus cereus with hybrid protein made from two cell wall binding domain}
본 발명은 바실러스 세레우스 검출용 매개체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 개의 세포벽 결합 도메인을 융합하여 제조한 하이브리드 단백질을 포함하는 바실러스 세레우스 검출용 매개체에 관한 것이다.
엔돌라이신 (Endolysin)은 박테리오파지가 숙주 세균을 감염하고 세포벽을 깨고 나올 때 사용하는 세포벽 분해효소 (peptidoglycan hydrolase)이다. 일반적인 그람 양성 파지 엔도라이신은 N-말단에 효소 활성을 갖는 EAD (enzymatic active domain)와 C-말단에 CBD (cell wall binding domain)을 갖는 모듈구조로 이루어져 있다. 이 중 CBD는 파지가 감염하는 숙주 미생물의 세포벽에 특이적으로 강하게 결합한다고 알려져 있으며, 이에 따라 CBD를 다양한 검출 시스템에서 이용하려는 연구가 최근 진행되고 있다.
숙주에 특이적이면서도 강한 결합을 보이는 박테리오파지 유래 CBD는 새로운 세균 검출용 매개체로써 가능성을 인정받고 있지만, 대다수 CBD는 타겟 종 (species) 안에서도 특정 균주 (strain)에만 결합하는 양상을 보이기 때문에, 이를 실제 현장의 다양한 균주를 검출하는데에는 한계가 있었다.
한편, 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus)는 토양, 먼지, 하수 등 자연계에 널리 분포되어 있는 균으로서, 설사나 구토를 일으키는 독소를 생성하기 때문에 이균이 들어있는 식품을 섭취하면, 식중독을 발생한다. 유럽에서는 발생빈도가 높아 오래전부터 주목받아왔으며, 최근 우리나라에서도 단체 급식 등에서 발견되어 그 검출 기술에 대한 관심이 높아지는 상황이다.
대한민국 등록특허 제10-1672446호 (등록일자: 2016.10.28)에는, 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 세포벽 결합 폴리펩타이드 및 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체에 대한 기술이 기재되어 있다. 미국 등록특허 제09394534호 (등록일자: 2016.07.19)에는, 엔돌라이신 또는 다른 세포벽에 결합하는 효소와 같은 비액티브 세포벽을 포함하는 폴리펩타이드에 대한 기술이 기재되어 있다.
본 발명은 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus)에 대해 보다 높은 검출 감도를 보이는 CBD (cell wall binding domain) 기반 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체를 개발하여 제공하고자 한다.
본 발명은 서열번호 1에 기재된 아미노산 서열로 구성된 PBC1_CBD 폴리펩타이드와 서열번호 2에 기재된 아미노산 서열로 구성된 PBC4_CBD 폴리펩타이드가 상호 결합되어 형성된 하이브리드 폴리펩타이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체를 제공한다.
본 발명의 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체에 있어서, 상기 PBC1_CBD 폴리펩타이드와 상기 PBC4_CBD 폴리펩타이드는, 바람직하게 폴리펩타이드로 구성된 링커를 매개로 하여 결합된 것일 수 있다. 이때, 상기 폴리펩타이드로 구성된 링커는, 더욱 바람직하게 서열번호 3에 기재된 아미노산 서열로 구성되거나, 서열번호 4에 기재된 아미노산 서열로 구성된 것일 수 있다.
본 발명의 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체에 있어서, 상기 PBC1_CBD 폴리펩타이드는, 바람직하게 상기 하이브리드 폴리펩타이드의 N-말단에 위치하고, 상기 PBC4_CBD 폴리펩타이드는, 바람직하게 상기 하이브리드 폴리펩타이드의 C-말단에 위치하는 것이 좋다.
본 발명의 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체에 있어서, 상기 하이브리드 폴리펩타이드는, 바람직하게 EGFP (enhanced green fluorescent protein)가 결합되어 있는 것이 좋다. 이때, 상기 EGFP (enhanced green fluorescent protein)는, 더욱 바람직하게 상기 하이브리드 폴리펩타이드의 N-말단에 결합되어 있는 것이 좋다.
본 발명에서 개발한 하이브리드 CBD는, 다양한 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 균주에 강한 결합력으로 선택적 결합을 할 수 있기 때문에 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 탐침 (probe)으로써 유용하게 이용될 수 있는 효과가 발휘된다.
도 1은 서로 상보적인 결합을 보이는 PBC1_CBD와 PBC4_CBD의 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 내 상보적인 결합 양상을 형광 현미경을 통해 확인한 결과이다.
도 2는 본 발명의 실험에서 사용한 하이브리드 CBD 후보군의 모식도이다.
도 3은 본 발명 하이브리드 CBD 후보들의 단백질 정제 사진으로서, SDS-PAGE를 통해 정제도를 확인한 결과이다.
도 4는 본 발명 하이브리드 CBD 후보들 간 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 결합 능력을 확인한 결과이다.
도 5는 기존 단일 CBD (PBC1_CBD, PBC4_CBD)와 본 발명에서 선발된 하이브리드 1H4_CBD 간 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 결합능을 비교한 것이다.
본 발명은 서열번호 1에 기재된 아미노산 서열로 구성된 PBC1_CBD 폴리펩타이드와 서열번호 2에 기재된 아미노산 서열로 구성된 PBC4_CBD 폴리펩타이드가 상호 결합되어 형성된 하이브리드 폴리펩타이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체를 제공한다.
본 발명에서는 기존에 알려진 PBC1_CBD 폴리펩타이드와 PBC4_CBD 폴리펩타이드를 상호 융합시킴으로써, 이들을 각각 개별적으로 사용할 때보다 훨씬 높은 검출 감도를 보임을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서, '매개체'란 본 발명의 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 폴리펩타이드를 포함하는 것으로, 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus)의 검출에 사용될 수 있는 기재, 장치 등을 포함하는 의미인데, 일 예로, 검출 키트, 검출 장치 등 일 수 있다.
본 발명의 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체에 있어서, 상기 PBC1_CBD 폴리펩타이드와 상기 PBC4_CBD 폴리펩타이드는, 바람직하게 폴리펩타이드로 구성된 링커를 매개로 하여 결합된 것일 수 있다. 이때, 상기 폴리펩타이드로 구성된 링커는, 더욱 바람직하게 서열번호 3에 기재된 아미노산 서열로 구성되거나, 서열번호 4에 기재된 아미노산 서열로 구성된 것일 수 있다.
본 발명에서는 PBC1_CBD 폴리펩타이드와 PBC4_CBD 폴리펩타이드를 링커로 결합시킬 수 있는데, 서열번호 3에 기재된 링커 (GGGGS)는 플렉시블 링커 (flexible linker)이고, 서열번호 4에 기재된 링커 (EAAAK)는 헬리컬 링커 (helical linker)이다.
GGGGS 링커 (linker)는 4개의 글라이신 (Glycine)과 1개의 세린 (Serine)이 4번 반복되어 있는 링커로서, 연결하는 도메인 (domain) 간 유연성 (flexibility)을 줄 뿐 아니라, 프로테아제 (protease)에 저항성을 준다고 알려져 있고, EAAAK 링커는 첫 번째의 글루타민 (glutamine)과 5번째의 라이신 (lysine) 잔기 간 염다리 (salt bridge)를 형성하여, 소수성의 a-나선 번들 (a-helix bundle) 구조를 형성한다고 알려져 있다.
상기의 링커들을 사용함으로써, 융합 (fusion)되는 PBC1_CBD와 PBC4_CBD 간 입체 장해 (steric hindrance) 및 다중화 (multimerization)를 최소화할 수 있었다.
한편, 본 발명의 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체에 있어서, 상기 PBC1_CBD 폴리펩타이드는, 바람직하게 상기 하이브리드 폴리펩타이드의 N-말단에 위치하고, 상기 PBC4_CBD 폴리펩타이드는, 바람직하게 상기 하이브리드 폴리펩타이드의 C-말단에 위치하는 것이 좋다.
하기 본 발명의 실험에 의할 경우, PBC1_CBD는 C-말단에 PBC4_CBD가 융합되어도 본래 타겟 균주 (ATCC 10987)에 결합하는 능력이 유지되었을 뿐만 아니라 오히려 N-말단에 PBC4-CBD가 융합되었을 때보다 더 강한 결합능을 보여주었다. 이러한 결과는 하이브리드 CBD를 만드는 데 있어 전체 구조와 방향성이 중요하다는 것을 의미한다.
본 발명의 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체에 있어서, 상기 하이브리드 폴리펩타이드는, 바람직하게 EGFP (enhanced green fluorescent protein)가 결합되어 있는 것이 좋다. 이때, 상기 EGFP (enhanced green fluorescent protein)는, 더욱 바람직하게 상기 하이브리드 폴리펩타이드의 N-말단에 결합되어 있는 것이 좋다.
EGFP (enhanced green fluorescent protein)는 공지의 녹색형광발광체로써, 이를 통해 본 발명의 검출용 매개체가 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus)에 결합되었는지 여부를 시각적으로 알려주게 된다. EGFP는 당업계에서 널리 사용되는 시각적 표지 마커이기 때문에, 이에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 구성을 하기 실시예를 통해 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
[실시예 1: 바실러스 세레우스 ( Bacillus cereus )에 상보적인 결합을 보이는 PBC1_CBD와 PBC4_CBD의 양상 확인]
기존 PBC1_CBD (서열번호 1)와 PBC4_CBD (서열번호 2)의 결합 스펙트럼을 분석한 결과, 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 그룹 균주들에 특이적인 결합을 보이면서 동시에 서로 상보적인 결합 양상을 보였다 <도 1, 표 1>. 이를 통해 PBC1_CBD와 PBC4_CBD가 같은 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 균이라도 서로 다른 수용체를 인식하고 결합한다는 것을 예상할 수 있었다.
[표 1]
기존 PBC1_CBD, PBC4_CBD 및 개량된 하이브리드 1H4_CBD의 결합 스펙트럼 (binding spectrum). 다만, 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 그룹에 해당하는 균주들을 검정 테두리로 표시함. '+'는 결합 된 것을 표시함. '-'는 결합 되지 않은 것을 표시함.
Figure 112017084097886-pat00001
다양한 환경에 존재하는 다양한 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 균들을 특이적으로 검출하기 위해서는, 각각의 CBD가 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 그룹에만 결합하는 특성은 유지하되, 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 그룹 내 보다 많은 균주들에 결합하도록 조작된 (engineered) CBD를 개발할 필요가 있었다. 따라서, 본 발명에서는 서로 상보적인 결합을 보이는 PBC1_CBD와 PBC4_CBD를 결합한 하이브리드 CBD를 개발하고, 그 특성을 분석하고자 하였다.
[실시예 2: 하이브리드 CBD 단백질 생산]
PBC1_CBD와 PBC4_CBD를 결합시킨 하이브리드 CBD 만들기 위해 두 가지 요소를 고려하였다. 먼저 고려한 것은 두 CBD 사이를 연결시키는 펩타이드 링커 (linker) 인데, 이는 두 개의 독립적인 기능을 갖는 단백질 도메인을 연결시킬 때 링커 (linker)의 종류에 따라 각 단백질의 접힘 (folding) 혹은 기능에 영향을 줄 수 있기 때문이다.
따라서, 본 발명에서는 현재까지 알려져 있는 펩타이드 링커 (linker) 중 플렉시블 링커 (flexible linker) (GGGGS)와 헬리컬 링커 (helical linker) (EAAAK)를 링커 (linker)로 사용하고자 하였다.
플렉시블 링커는 4개의 글라이신 (Glycine)과 1개의 세린 (Serine)이 4번 반복되어 있는 링커 ((GGGGS)4)로서, 연결하는 도메인 (domain) 간 유연성 (flexibility)을 줄 뿐 아니라, 프로테아제 (protease)에 저항성을 준다고 알려져 있다.
또한, 헬리컬 링커는 EAAAK이 4반복 되어 있는 링커 ((EAAAK)4)로서, 첫 번째의 글루타민 (glutamine)과 5번째의 라이신 (lysine) 잔기 간 염다리 (salt bridge)를 형성하여, 소수성의 a-나선 번들 (a-helix bundle) 구조를 형성한다고 알려져 있다.
하이브리드 CBD를 만들 때 고려한 또 다른 요소는 방향성 (orientation)이다. 선행 연구에서 알려진 바에 따르면 리스테리아 (Listeria) CBD 하이브리드의 경우, 특정 CBD는 융합 (fusion) 시 어디에 위치하는지에 따라 그 본래의 기능성이 크게 영향을 받는다고 알려져 있었다.
따라서, 링커 (linker)의 종류와 방향성을 모두 고려하여 하이브리드 CBD를 제작하였고, 제작한 4개의 하이브리드 CBD 후보들의 모식도는 <도 2>와 같았다. 후보군 모두 N-말단에 EGFP를 융합 (fusion)하여 세포 결합 여부를 확인할 수 있도록 하였고, 링커 (linker)의 길이 역시 20개의 아미노산으로 충분히 두어 융합 (fusion)되는 단백질 간 입체 장해 (steric hindrance) 및 다중화 (multimerization)를 최소화하고자 하였다.
[실시예 3: 하이브리드 CBD 간 바실러스 세레우스 ( Bacillus cereus ) 세포 결합능 비교]
SDS-PAGE를 통하여 생산된 4 가지 하이브리드 CBD 후보들의 발현 여부와 정제 정도를 확인하였다 <도 3>. 형광현미경을 통해, 두 대표 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 균 (PBC1_CBD가 결합하는 ATCC 10987와 PBC4_CBD가 결합하는 ATCC 14579, 표 1 참조)의 각 하이브리드 CBD에 대한 결합 여부를 확인해 본 결과, 4가지 후보군 모두 두 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 균주에 결합하는 것을 알 수 있었다.
그러나, 융합 순서상 PBC4_CBD가 PBC1_CBD보다 먼저 온 경우, 즉 CBD_4F1 하이브리드와 CBD_4H1 하이브리드는, PBC1_CBD가 먼저 온 CBD_1F4 하이브리드와 CBD_1H4 하이브리드보다 약한 형광을 보였다 <도 4>.
일반적으로 엔돌라이신의 C-말단에 CBD가 위치하기 때문에 CBD의 C-말단에 외래 단백질이 추가로 붙을 경우 본래의 기능에 안 좋은 영향을 줄 것으로 예상할 수 있었다. 예상대로, PBC4_CBD는 외래 단백질이 C-말단에 오는 경우 본래의 타겟 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 균주 (e.g. ATCC 14579) 결합 능력에 악영향을 끼쳤다.
하지만, PBC1_CBD는 C-말단에 융합이 되어도 본래 타겟 균주 (ATCC 10987)에 결합하는 능력이 유지되었을 뿐만 아니라 오히려 N-말단에 융합되었을 때 보다 더 강한 결합능을 보여주었다. 이러한 결과는 하이브리드 CBD를 만드는 데 있어 전체 구조와 방향성이 중요하다는 것을 보여주며, PBC1_CBD에 비해 PBC4_CBD의 기능은 방향성에 큰 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.
한편, 하이브리드 CBD_1F4와 CBD_1H4가 타겟 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 균에 좋은 결합 능력을 보였기 때문에 링커 (linker)의 종류 (헬리컬 (helical), 플렉시블 (flexible))는 방향성에 비해 하이브리드 CBD의 기능에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 보였다.
그러나 플렉시블 링커 (flexible linker)로 연결된 하이브리드의 경우 (e.g. CBD_1F4, CBD_4F1) 정제 과정 중에 봉입체 (inclusion body)를 형성하여 헬리컬 링커 (helical linker)로 연결된 하이브리드보다 훨씬 낮은 단백질 수율을 보였다.
이와 같은 결과가 발생한 이유로는 헬리컬 링커 (helical linker)가 융합 단백질의 용해도를 증가시켰거나 접힘 (folding)을 안정화시켰기 때문이라고 볼 수 있으며, 알파 헬리컬 링커 (α-helical linker)의 강직 (rigidity)으로 인해 두 도메인 간 물리적 거리가 유지되고, 서로 간의 간섭이 덜 일어나 단백질이 안정화되었을 것으로 추측할 수 있었다.
상기의 결과들로부터, PBC1_CBD의 C-말단과 PBC4_CBD의 N-말단이 헬리컬 링커 (helical linker)로 연결되어 있는 1H4_CBD를 최적의 하이브리드 CBD로 선정하고, 하기 실험에 사용하였다.
[실시예 4: 선정된 하이브리드 CBD 1H4_CBD와 기존 CBD 간 바실러스 세레우스 ( Bacillus cereus ) 세포 결합능 비교]
선정된 하이브리드 1H4_CBD는 기존 PBC1_CBD와 PBC4_CBD의 결합 범위를 모두 포함한 넓은 결합능을 가졌다 <표 1>. 더불어 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 그룹에 속하는 균주 외에는 결합하지 않는 숙주 특이성을 유지하였다.
흥미롭게도 1H4_CBD는 기존의 PBC1_CBD와 PBC4_CBD가 각각의 타겟 균주들에 각각 결합했을 때보다 더 강한 형광을 보였다 <도 5A>. 다만, 1H4_CBD이 더 강한 형광 신호를 보이는 것이 EGFP-1H4_CBD 융합 단백질 자체의 형광이 증가하여 발생한 가능성도 있었기 때문에 동일한 몰농도의 융합 단백질(EGFP-PBC1_CBD, EGFP-PBC4_CBD, EGFP-1H4_CBD)을 PBS 버퍼에 희석하여 각각의 형광 세기를 측정하였다 <도 5B>. 측정 결과, EGFP-1H4_CBD의 형광 세기는 오히려 기존 EGFP-CBD 융합 단백질보다 더 약하게 나타났다. 이러한 결과는 두 개의 CBD가 결합된 듀얼 하이브리드 CBD가 기존 단일 CBD 대비 상승적인 (synergistic) 결합 효과를 내는 것을 시사한다.
이러한 현상이 나타나게 된 이유를 추측해보면, 두 CBD 사이에 삽입된 헬리컬 링커 (helical linker)가 각각의 CBD를 안정화시켰거나, 혹은 각각의 CBD로 하여금 타겟 리간드 (ligand)를 더 쉽게 인지하고 결합하게 도와주었을 가능성이 발생한 것으로 추론할 수 있었다.
결론적으로 본 발명에서 새롭게 개발한 하이브리드 CBD, 1H4_CBD는 실험에 사용한 모든 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 균주에 특이적으로 결합하는 특성을 보임으로써 환경에 존재하는 다양한 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus)를 검출할 수 있는 매개체로써 그 효용성이 높다고 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제시한 CBD 엔지니어링 (engineering) 방법은 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus)가 아닌 다른 세균을 타겟으로 하는 CBD도 적용할 수 있기 때문에 향후 다양한 세균을 검출하는 매개체를 개발하는 데에도 유용하게 쓰일 수 있다.
<110> Seoul National University R&DB Foundation <120> Bioprobe for detecting bacillus cereus with hybrid protein made from two cell wall binding domain <130> YP-17-134 <160> 4 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 85 <212> PRT <213> Unknown <220> <223> from bacteriophage PBC1 (GenBank ID: NC_017976.1) <400> 1 Gly Lys Ala Val Asn Val Asp Pro Pro Ala Pro Lys Arg Thr Ala Thr 1 5 10 15 Ile Ile Thr Thr Gly Gly Leu Gly Gln Asp Ala Ala Lys Gln Ala Val 20 25 30 Asp Met Met Phe Ala Lys Gly Trp Tyr Gly Thr Leu Thr Phe Gln Thr 35 40 45 Asp Gly Ile Ala Val Leu Lys Thr Gly Gly Leu Ser Gly Asp Lys Leu 50 55 60 Gln Ala Ala Arg Glu Tyr Phe Ala Trp Arg Gly Trp Trp Tyr Gln Glu 65 70 75 80 Glu Val Ile Glu Tyr 85 <210> 2 <211> 88 <212> PRT <213> Unknown <220> <223> from bacteriophage PBC4 (GenBank ID: KT070866.1) <400> 2 Gly Gln Glu Thr Ser Gly Gly Ser Asn Asn Asn Thr Gly Gly Ala Ala 1 5 10 15 Lys Met Trp Val Met Lys Thr Gly Gly Leu Gly Cys Pro Leu Ala Gln 20 25 30 Glu Val Met Asp Lys Leu Ala Glu Phe Asn Val Thr Gly Lys Leu Val 35 40 45 Tyr Gln Gly Gln Gly Ile Phe Tyr Leu Glu Thr Asn Pro Val Ala Asp 50 55 60 Arg Asn Gln Leu Gly Ala Ile His Trp Tyr Cys Lys Asp Tyr Lys Gly 65 70 75 80 Trp Phe Val Glu Leu Tyr Glu Val 85 <210> 3 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> flexible linker <400> 3 Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly 1 5 10 15 Gly Gly Gly Ser 20 <210> 4 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> helical linker <400> 4 Glu Ala Ala Ala Lys Glu Ala Ala Ala Lys Glu Ala Ala Ala Lys Glu 1 5 10 15 Ala Ala Ala Lys 20

Claims (6)

  1. 서열번호 1에 기재된 아미노산 서열로 구성된 PBC1_CBD 폴리펩타이드와 서열번호 2에 기재된 아미노산 서열로 구성된 PBC4_CBD 폴리펩타이드가 상호 결합되어 형성된 하이브리드 폴리펩타이드를 포함하되,
    상기 PBC1_CBD 폴리펩타이드는, 상기 하이브리드 폴리펩타이드의 N-말단에 위치하고,
    상기 PBC4_CBD 폴리펩타이드는, 상기 하이브리드 폴리펩타이드의 C-말단에 위치하며,
    상기 PBC1_CBD 폴리펩타이드와 PBC4_CBD 폴리펩타이드는, 서열번호 4에 기재된 아미노산 서열로 구성된 링커를 매개로하여 결합된 것을 특징으로 하는 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 폴리펩타이드는,
    EGFP (enhanced green fluorescent protein)가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 EGFP (enhanced green fluorescent protein)는,
    상기 하이브리드 폴리펩타이드의 N-말단에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 검출용 매개체.
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Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. Kong 등, Eur. Biophys. J., Vol.44, p.437-446 (2015.06.05.)*
M. Schmelcher 등, Microbial Biotechnology, Vol.4, No.5, p. 651-662 (2011)*
공민석, ‘Exploration of bacteriophages, endolysins, and cell wall binding domains of endolysins for control and rapid detection of bacteria’, 서울대학교 박사학위논문, 농생명공학부 대학원 (2015.08.)*

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