KR102555045B1 - Molecular marker for specifically detecting Machupo virus and uses thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마추포 바이러스 (Machupo virus)를 특이적으로 검출할 수 있는 분자마커 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 서열번호 1 및 서열번호 2의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 3의 올리고뉴클레오티드 프로브; 서열번호 7 및 서열번호 8의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 9의 올리고뉴클레오티드 프로브; 및 서열번호 13 및 서열번호 14의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 15의 올리고뉴클레오티드 프로브;로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트 및 프로브를 포함하는, 마추포 바이러스를 검출하기 위한 마커 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a molecular marker capable of specifically detecting Machupo virus and its use, and more specifically, to an oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 and an oligonucleotide of SEQ ID NO: 3 nucleotide probe; The oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 and the oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 9; And an oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 13 and SEQ ID NO: 14 and an oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 15; .

Description

마추포 바이러스를 특이적으로 검출할 수 있는 분자마커 및 이의 용도{Molecular marker for specifically detecting Machupo virus and uses thereof}Molecular marker for specifically detecting Machupo virus and uses thereof {Molecular marker for specifically detecting Machupo virus and uses thereof}

본 발명은 마추포 바이러스 (Machupo virus)를 특이적으로 검출할 수 있는 분자마커 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a molecular marker capable of specifically detecting Machupo virus and its use.

항생제 개발과 예방접종의 발달로 감염병으로 인한 사망이 급속도로 감소하였으나 1970년대 이후 새롭게 발견된 주요 신종감염병만 30여개 이상이 발생하였고 없어질것 같았던 감염병이 새롭게 만연하거나 재출현(re-emerging)하게 되었으며 80년대 중반부터는 신종 및 재출현 감염병 문제가 공중보건의 주요 문제로 부각되었으며, 90년대부터는 이에 대비 및 대응방안이 선진국을 중심으로 본격화되었다.With the development of antibiotics and vaccination, deaths from infectious diseases have decreased rapidly, but since the 1970s, more than 30 major new infectious diseases have occurred, and infectious diseases that seemed to disappear have newly spread or re-emerged. From the mid-1980s, new and re-emerging infectious diseases emerged as a major public health problem, and from the 1990s, preparations and countermeasures for this problem began in earnest, centering on developed countries.

국내 신종 감염병 발생현황을 살펴보면 2001년 첫 환자가 신고된 후 뎅기열이 가장 흔하고 매년 증가 추세에 있다. 신고된 환자는 대부분 국외 체류 중에 감염되었으며 감염된 지역은 필리핀, 인도네시아, 태국, 말레이시아 등 주로 동남아 지역이다.Looking at the status of emerging infectious diseases in Korea, after the first case was reported in 2001, dengue fever is the most common and has been increasing every year. Most of the reported patients were infected while staying abroad, and the infected areas are mainly Southeast Asian regions such as the Philippines, Indonesia, Thailand, and Malaysia.

군은 일정한 규율과 질서를 가지고 조직된 집단으로 밀도 높은 단체 생활 및 야외 활동이 많은 것이 특징이다. 만약 군부대내 감염병 발생시 단체 생활로 전파의 속도가 매우 빠르기 때문에, 감염병의 조기 진단과 치료를 통하여 전파를 방지하는 것이 중요하다.The military is a group organized with a certain discipline and order, and is characterized by high-density group life and many outdoor activities. If an infectious disease occurs in a military unit, it is important to prevent the spread through early diagnosis and treatment of the infectious disease because the speed of transmission is very fast due to group living.

아레나바이러스과(Arenaviridae) 바이러스는 Mammarenavirus, Reptarenavirus 및 Hartmanivirus 속을 포함하며, Reptarenavirus 및 Hartmanivirus는 파충류가 숙주이고, Mammarenavirus는 포유류가 숙주인 바이러스이다. Mammarenavirus는 41개의 구별되는 바이러스 종을 포함하고 있으며, 유전적, 지역적, 역학적 관계에 따라 구세계(유럽, 아시아, 아프리카를 가리킴) 및 신세계(남북 아메리카를 가리킴)의 2개 그룹으로 구분되며, 이 중 신세계 그룹은 다시 4개의 계통군(A, B, C와 A/Rec(D))으로 구분되고, 구아나리토(Guanarito) 바이러스, 주닌(Junin) 바이러스, 마추포(Machupo) 바이러스, 사비아(Sabia) 바이러스, 차파레(Chapare) 바이러스를 포함하는 남미 출혈열 바이러스의 경우 계통군 B에 속한다. 자연적으로 각각의 아레나바이러스는 하나 혹은 제한된 설치류(rodent) 종에 의해 전파되며, 지역적 풍토병으로 감염순환 된다.Arenaviridae viruses include Mammarenavirus, Reptarenavirus, and Hartmanivirus genera, Reptarenavirus and Hartmanivirus are reptiles as hosts, and Mammarenavirus are mammals as hosts. Mammarenavirus contains 41 distinct virus species, which are divided into two groups based on genetic, regional and epidemiological relationships: Old World (referring to Europe, Asia and Africa) and New World (referring to North and South America), of which The New World group is further divided into 4 clades (A, B, C and A/Rec(D)), Guanarito virus, Junin virus, Machupo virus, and Sabia ( South American hemorrhagic fever viruses, including Sabia virus and Chapare virus, belong to clade B. In nature, each arenavirus is transmitted by one or a limited number of rodent species and cycles as a regional endemic disease.

아레나바이러스는 음의 방향 가닥(negative sense), large(L, 약 7.2kb)와 small(S, 약 3.4kb) 분절로 이루어진 이분절화(bi-segmented) RNA 게놈을 가진 바이러스로, 상기 각 분절은 두개의 ORF(open reading frame)와 비-코딩 유전자간부위(non-coding Intergenic region, hairpin 구조)로 구성되어 있다. 아레나바이러스는 에어로졸을 통해 사람 간 전파가 가능하다.Arenavirus is a virus with a bi-segmented RNA genome consisting of negative sense, large (L, about 7.2 kb) and small (S, about 3.4 kb) segments, each segment It consists of two open reading frames (ORFs) and a non-coding intergenic region (hairpin structure). Arenavirus can be spread from person to person through aerosols.

마추포 바이러스(Machupo virus)는 볼리비아 출혈열(Bolivian hemorrhagic fever, BHF)의 원인 병원체로, 1963년에 발견된 아레나바이러스이다. 사망률은 5~30%이며, 병원성으로 인해 생물 안전도 4급으로 분류된다. 감염 증세는 발열, 권태감, 두통, 근육통으로 시작하여 말라리아와 상당히 유사하다. 신체 상부에 점상출혈이 발생하며 대개 발병 후 7일 이내에 코와 잇몸에서도 출혈이 관찰된다. 환자들 중 1/3이 심한 출혈이나 신경학적 증상을 보인다. 신경학적 증상으로는 떨림, 정신착란, 경련 등이 있다. 사망률은 약 25%이다.Machupo virus is an arenavirus discovered in 1963 as the causative agent of Bolivian hemorrhagic fever (BHF). The mortality rate is 5-30%, and it is classified as biosafety level 4 due to its pathogenicity. Symptoms of infection are very similar to those of malaria, starting with fever, malaise, headache and muscle aches. Petechial hemorrhage occurs in the upper part of the body, and bleeding from the nose and gums is usually observed within 7 days of onset. One-third of patients show severe bleeding or neurologic symptoms. Neurological symptoms include tremors, delirium, and convulsions. The mortality rate is about 25%.

한편, 한국공개특허 제2020-0056348호에는 '크리미언콩고 출혈열 바이러스의 아형을 동시에 검출하기 위한 프라이머 및 프로브, 및 이를 이용한 크리미언콩고 출혈열 바이러스의 검출방법'이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2010-0028017호에는 '아레나바이러스와 관련된 감염증을 포함하는 출혈열 바이러스를 치료하기 위한, 설포닐 세미카르바지드, 카르보닐 세미카르바지드, 세미카르바지드 및 우레아, 이의 약제 조성물, 및 방법'이 개시되어 있으나, 본 발명의 마추포 바이러스를 특이적으로 검출할 수 있는 분자마커 및 이의 용도에 대해서는 기재된 바가 없다.Meanwhile, Korean Patent Publication No. 2020-0056348 discloses 'primers and probes for simultaneously detecting subtypes of Crimean Congo hemorrhagic fever virus, and method for detecting Crimean Congo hemorrhagic fever virus using the same', and Korean Patent Publication No. 2010 -0028017 discloses 'sulfonyl semicarbazide, carbonyl semicarbazide, semicarbazide and urea, pharmaceutical compositions thereof, and methods for treating hemorrhagic fever virus including infections related to arenavirus' However, the molecular marker capable of specifically detecting Machupo virus of the present invention and its use have not been described.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 남미 출혈열 바이러스[구아나리토(Guanarito) 바이러스, 주닌(Junin) 바이러스, 마추포(Machupo) 바이러스, 사비아(Sabia) 바이러스]의 L 분절 또는 S 분절에 대한 염기서열 정렬을 통하여 마추포 바이러스를 특이적으로 검출할 수 있는 염기서열 부위를 선별하였고, 선별된 부위의 서열을 기반으로 프라이머 세트 및 프로브를 제작하였다. 제작된 프라이머 세트 및 프로브들과 합성된 마추포 바이러스 RNA 주형을 이용하여 실시간 RT-PCR(Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction)을 수행한 결과, 비특이적 증폭 반응이 나타나지 않으면서, 합성된 RNA 주형의 1 fg 농도까지 검출이 가능하고, 다른 남미 출혈열 바이러스인 구아나리토 바이러스, 주닌 바이러스 및 사비아 바이러스 RNA 시료에 대해서는 교차 반응이 없는, 3개의 마추포 바이러스 특이적 프라이머 세트 및 프로브를 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention has been derived from the above needs, and the present inventors have L of South American hemorrhagic fever viruses (Guanarito virus, Junin virus, Machupo virus, Sabia virus) Base sequence sites capable of specifically detecting Machupo virus were selected through nucleotide sequence alignment for the S segment or S segment, and primer sets and probes were prepared based on the sequences of the selected regions. As a result of real-time RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction) using the prepared primer set and probes and the synthesized Machupo virus RNA template, there was no non-specific amplification reaction, and 1 fg concentration of the synthesized RNA template The present invention was completed by identifying three Machupo virus-specific primer sets and probes that can detect up to and have no cross-reactivity with other South American hemorrhagic fever viruses, such as Guanarito virus, Junin virus and Sabia virus RNA samples. did

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 서열번호 1 및 서열번호 2의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 3의 올리고뉴클레오티드 프로브; 서열번호 7 및 서열번호 8의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 9의 올리고뉴클레오티드 프로브; 및 서열번호 13 및 서열번호 14의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 15의 올리고뉴클레오티드 프로브;로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트 및 프로브를 포함하는, 마추포 바이러스 (Machupo virus)를 검출하기 위한 마커 조성물을 제공한다.In order to solve the above object, the present invention is an oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 and an oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 3; The oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 and the oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 9; And a marker for detecting Machupo virus, comprising one or more primer sets and probes selected from the group consisting of SEQ ID NO: 13 and SEQ ID NO: 14 oligonucleotide primer sets and SEQ ID NO: 15 oligonucleotide probes. composition is provided.

또한, 본 발명은 상기 마커 조성물; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약을 포함하는, 마추포 바이러스 검출용 키트를 제공한다.In addition, the present invention is the marker composition; And it provides a kit for detecting Machupo virus, including a reagent for performing an amplification reaction.

또한, 본 발명은 남미 출혈열 의심 환자로부터 분리된 생물학적 시료로부터 총 RNA를 분리하는 단계; 상기 분리된 총 RNA를 주형으로 하고, 본 발명의 마커 조성물을 이용하여 RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction)을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및 상기 증폭 단계의 산물을 검출하는 단계;를 포함하는, 마추포 바이러스를 검출하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of isolating total RNA from a biological sample isolated from a patient suspected of South American hemorrhagic fever; Amplifying a target sequence by using the separated total RNA as a template and performing RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction) using the marker composition of the present invention; And detecting the product of the amplification step; it provides a method for detecting Machupo virus, including.

본 발명에 따른 마추포 바이러스 (Machupo virus) 검출용 분자마커를 이용하면 단시간 내에 특이적이고 효율적으로 마추포 바이러스를 검출하거나 또는 볼리비아 출혈열의 진단이 가능할 수 있으므로, 신종감염병 발생에 대비하고, 군과 같은 특수 목적의 집단생활을 하는 곳에서 감염병 발생 시 조기 진단을 통하여 감염병 확산의 차단이 가능할 것으로 사료된다.Using the molecular marker for detecting Machupo virus according to the present invention, it is possible to specifically and efficiently detect Machupo virus or diagnose Bolivian hemorrhagic fever in a short time. It is considered that it is possible to block the spread of an infectious disease through early diagnosis when an infectious disease occurs in a place where a special purpose group lives.

도 1은 마추포 바이러스의 합성 DNA를 이용한 프라이머/프로브 세트의 conventional PCR의 결과이다.
도 2는 마추포 바이러스의 RNA를 이용한 프라이머/프로브 세트의 RT real time PCR의 결과로, 좌측의 표는 Ct값과 형광 증폭의 양을 나타내며 우측그래프는 실시간 증폭 곡선을 보여준다.
도 3은 선별된 프라이머/프로브 세트의 검출한계를 확인하기 위해 단계 희석한 주형 RNA를 이용한 RT real time PCR의 실시간 증폭 곡선 및 standard curve 결과이다.
도 4는 선별된 프라이머/프로브 세트의 교차 반응 실험 결과로, 사용된 바이러스 시료는 사비아 바이러스(SABV), 마추포 바이러스(MACV), 주닌 바이러스(JUNV) 및 구아나리토 바이러스(GTOV)이다.
1 is a result of conventional PCR of a primer/probe set using synthetic DNA of machupo virus.
Figure 2 shows the results of RT real time PCR of a primer/probe set using Machupo virus RNA, the table on the left shows the Ct value and the amount of fluorescence amplification, and the graph on the right shows a real-time amplification curve.
Figure 3 is a real-time amplification curve and standard curve results of RT real time PCR using step-diluted template RNA to confirm the detection limit of the selected primer/probe set.
Figure 4 shows the results of cross-reaction experiments of the selected primer/probe sets. The virus samples used were Sabia virus (SABV), Machupo virus (MACV), Junin virus (JUNV), and Guanarito virus (GTOV).

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1 및 서열번호 2의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 3의 올리고뉴클레오티드 프로브; 서열번호 7 및 서열번호 8의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 9의 올리고뉴클레오티드 프로브; 및 서열번호 13 및 서열번호 14의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 15의 올리고뉴클레오티드 프로브;로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트 및 프로브를 포함하는, 마추포 바이러스 (Machupo virus)를 검출하기 위한 마커 조성물을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention is an oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 and an oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 3; The oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 and the oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 9; And a marker for detecting Machupo virus, comprising one or more primer sets and probes selected from the group consisting of SEQ ID NO: 13 and SEQ ID NO: 14 oligonucleotide primer sets and SEQ ID NO: 15 oligonucleotide probes. composition is provided.

본 발명의 마추포 바이러스는 남미 출혈열 중 하나인 볼리비아 출혈열을 유발하는 병원체이다.Machupo virus of the present invention is a pathogen that causes Bolivian hemorrhagic fever, one of South American hemorrhagic fevers.

본 발명에 따른 마커 조성물에 있어서, 상기 서열번호 1 및 서열번호 2의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 3의 올리고뉴클레오티드 프로브로 이루어진 마커는 마추포 바이러스의 L 분절의 Z 단백질 코딩 서열을 특이적으로 증폭할 수 있는 마커이며, 상기 서열번호 7 및 서열번호 8의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 9의 올리고뉴클레오티드 프로브로 이루어진 마커는 L 분절의 RNA 의존 RNA 중합효소(RdRP) 코딩 서열을 특이적으로 증폭할 수 있는 마커이며, 상기 서열번호 13 및 서열번호 14의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 15의 올리고뉴클레오티드 프로브로 이루어진 마커는 S 분절의 당단백질(glycoprotein, GP) 코딩 서열을 특이적으로 증폭할 수 있는 마커이다.In the marker composition according to the present invention, the marker consisting of the oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 and the oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 3 specifically amplifies the Z protein coding sequence of the L segment of Machupo virus. The marker consisting of the oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 and the oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 9 can specifically amplify the RNA-dependent RNA polymerase (RdRP) coding sequence of the L segment. The marker consisting of the oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 13 and SEQ ID NO: 14 and the oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 15 can specifically amplify the glycoprotein (GP) coding sequence of the S segment is a marker

마추포 바이러스를 포함하는 아레나바이러스는 2개로 분절된 단일 가닥 양쪽극성(ambisense) RNA 게놈을 가지고 있으며, 각 RNA 분절은 반대 방향(orientation)으로 위치한 두 개의 바이러스 단백질을 코드화하는데, 음의 방향 RNA 게놈이 단일 mRNA의 전사 주형과 두 번째 mRNA의 양의 방향 복제 주형 역할을 한다. S 분절 RNA는 약 3.5 kb 크기로 바이러스의 뉴클레오캡시드 단백질(nucleocapsid protein, NP)과 당단백질(glycoprotein, GP)을 코딩하고 있으며, L 분절 RNA는 약 7.2 kb 크기로 바이러스성 RNA 의존 RNA 중합효소(RNA-dependent RNA-polymerase, RdRP)와 작은 링(RING) 도메일 포함 단백질(Z)를 코딩한다. Z 단백질은 동형의 올리고머를 형성하고, 비리온(virion)의 구조 요소이다.Arenaviruses, including Machupo virus, have a single-stranded ambisense RNA genome that is segmented into two segments, each RNA segment encoding two viral proteins located in opposite orientations. It serves as a template for transcription of this single mRNA and a template for positive direction replication of the second mRNA. The S-segment RNA is about 3.5 kb in size and encodes the viral nucleocapsid protein (NP) and glycoprotein (GP), and the L-segment RNA is about 7.2 kb in size and encodes the viral RNA-dependent RNA polymerase. (RNA-dependent RNA-polymerase, RdRP) and a small ring (RING) domain-containing protein (Z). The Z protein forms homotypic oligomers and is the structural element of virions.

본 발명에 있어서, "프라이머"는 카피하려는 핵산 가닥에 상보적인 단일 가닥 올리고뉴클레오티드 서열을 말하며, 프라이머 연장 산물의 합성을 위한 개시점으로서 작용할 수 있다. 상기 프라이머의 길이 및 서열은 연장 산물의 합성을 시작하도록 허용해야 한다. 프라이머의 구체적인 길이 및 서열은 요구되는 DNA 또는 RNA 표적의 복합도(complexity)뿐만 아니라 온도 및 이온 강도와 같은 프라이머 이용 조건에 의존할 것이다.In the present invention, "primer" refers to a single-stranded oligonucleotide sequence complementary to a nucleic acid strand to be copied, and may serve as a starting point for synthesis of a primer extension product. The length and sequence of the primers should allow for the synthesis of extension products to begin. The specific length and sequence of the primer will depend on the complexity of the DNA or RNA target required, as well as the conditions of use of the primer, such as temperature and ionic strength.

본 발명에 있어서, "프로브"란 상보적인 단일가닥 표적 서열과 혼성화하여 이중가닥 분자 (혼성체)를 형성하는 디옥시리보뉴클레오티드 및 리보뉴클레오티드를 포함하는 자연적인 또는 변형되는 모노머 또는 결합을 갖는 선형의 올리고머를 의미한다.In the present invention, "probe" is a linear oligomer having a natural or modified monomer or linkage including deoxyribonucleotide and ribonucleotide that hybridizes with a complementary single-stranded target sequence to form a double-stranded molecule (hybrid). it means.

본 발명의 일 구현예에 따른 마커 조성물에 있어서, 상기 프로브는 형광물질을 부착하여 제조될 수 있다. 상기 형광물질은 HEX, FAM, JOE, ROX, 텍사스 레드(Texas Red), TET, TRITC, TAMRA, 플루오레신(fluorescein), 플루오레신 클로로트리아지닐(fluorescein chlorotriazinyl), 로다민 그린(rhodamine green), 로다민 레드(rhodamine red), 테트라메틸로다민(tetramethylrhodamine), FITC, 오레곤 그린(Oregon green), 알렉사 플루오르(Alexa Fluor), 시아닌(Cyanine) 계열 염료 또는 씨아디카르보시아닌(thiadicarbocyanine) 등의 염료일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the marker composition according to one embodiment of the present invention, the probe may be prepared by attaching a fluorescent material. The fluorescent substance is HEX, FAM, JOE, ROX, Texas Red, TET, TRITC, TAMRA, fluorescein, fluorescein chlorotriazinyl, rhodamine green , rhodamine red, tetramethylrhodamine, FITC, Oregon green, Alexa Fluor, cyanine-based dyes, or thiadicarbocyanine. It may be a dye, but is not limited thereto.

상기 프라이머 또는 프로브는 각 프라이머 또는 프로브의 서열 길이에 따라, 서열번호 1, 2, 3, 7, 8, 9, 13, 14 및 15의 서열 내의 16개 이상, 17개 이상, 18개 이상, 19개 이상, 20개 이상의 연속 뉴클레오티드의 절편으로 이루어진 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다. 예를 들면, 서열번호 1의 프라이머(20개 올리고뉴클레오티드)는 서열번호 1의 서열 내의 15개 이상, 16개 이상, 17개 이상, 18개 이상, 19개 이상의 연속 뉴클레오티드의 절편으로 이루어진 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 프라이머 또는 프로브는 서열번호 1, 2, 3, 7, 8, 9, 13, 14 및 15의 염기서열의 부가, 결실 또는 치환된 서열도 포함할 수 있다.The primers or probes may have at least 16, at least 17, at least 18, at least 19 in the sequences of SEQ ID NOs: 1, 2, 3, 7, 8, 9, 13, 14 and 15, depending on the sequence length of each primer or probe. oligonucleotides consisting of segments of 20 or more, 20 or more contiguous nucleotides. For example, the primer of SEQ ID NO: 1 (20 oligonucleotides) is an oligonucleotide consisting of fragments of at least 15, at least 16, at least 17, at least 18, at least 19 consecutive nucleotides in the sequence of SEQ ID NO: 1 can include In addition, the primer or probe may also include added, deleted or substituted sequences of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1, 2, 3, 7, 8, 9, 13, 14 and 15.

본 명세서에 있어서, 프라이머 또는 프로브로서 이용된 올리고뉴클레오티드는 또한 뉴클레오티드 유사체(analogue), 예를 들면, 포스포로티오에이트(phosphorothioate), 알킬포스포로티오에이트 또는 펩티드 핵산(peptide nucleic acid)를 포함할 수 있거나 또는 삽입 물질(intercalating agent)를 포함할 수 있다. 또한, 프라이머는 DNA 합성의 개시점으로 작용하는 프라이머의 기본 성질을 변화시키지 않는 추가의 특징을 혼입할 수 있다. 프라이머의 적합한 길이는 사용하고자 하는 프라이머의 특성에 의해 결정하지만, 통상적으로 15 내지 30 bp의 길이로 사용한다. 프라이머는 주형의 서열과 정확하게 상보적일 필요는 없지만 주형과 혼성복합체(hybrid-complex)를 형성할 수 있을 정도로 상보적이어야만 한다.In this specification, oligonucleotides used as primers or probes may also include nucleotide analogs, such as phosphorothioates, alkylphosphorothioates, or peptide nucleic acids. or may contain an intercalating agent. In addition, the primers may incorporate additional features that do not alter the basic properties of the primers that serve as the starting point of DNA synthesis. The suitable length of the primer is determined by the characteristics of the primer to be used, but usually a length of 15 to 30 bp is used. The primer does not have to be exactly complementary to the sequence of the template, but must be complementary enough to form a hybrid-complex with the template.

본 발명은 또한, 상기 마커 조성물; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약을 포함하는, 마추포 바이러스 검출용 키트를 제공한다.The present invention also relates to the marker composition; And it provides a kit for detecting Machupo virus, including a reagent for performing an amplification reaction.

본 발명의 일 구현 예에 있어서, 상기 증폭 반응을 수행하기 위한 시약은 DNA 폴리머라제, dNTPs 및 버퍼를 포함할 수 있으며, 리보뉴클레아제(ribonuclease) 저해제, 내열성 중합 효소 등을 추가로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 DNA 폴리머라제는 RNA 의존성 DNA 폴리머라제(RNA dependent DNA polymerase)와 같은 역전사 효소일 수 있으며, 다양한 소스로부터 기원한 역전사 효소, 예를 들면, 조류 골수 아세포증 바이러스-유래 역전사 효소(avian myeloblastosis virus-derived virus reverse transcriptase; AMV RTase), 마우스 백혈병 바이러스-유래 역전사 효소(murine leukemia virus-derived virus reverse transcriptase; MuLV RTase) 및 라우스-관련 바이러스 2 역전사 효소(Rous-associated virus 2 reverse transcriptase; RAV-2 RTase)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 버퍼는 역전사 버퍼 및 PCR 버퍼를 모두 포함할 수 있으며, 상기 내열성 중합 효소는 EF Taq 중합 효소일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the reagent for performing the amplification reaction may include DNA polymerase, dNTPs, and a buffer, and may further include a ribonuclease inhibitor, a thermostable polymerase, and the like. However, it is not limited thereto. The DNA polymerase may be a reverse transcriptase such as RNA dependent DNA polymerase, and may be a reverse transcriptase derived from various sources, such as avian myeloblastosis virus-derived reverse transcriptase. derived virus reverse transcriptase (AMV RTase), murine leukemia virus-derived virus reverse transcriptase (MuLV RTase) and Rous-associated virus 2 reverse transcriptase (RAV-2 RTase) ), but is not limited thereto. In addition, the buffer may include both a reverse transcription buffer and a PCR buffer, and the thermostable polymerase may be EF Taq polymerase.

본 발명의 일 구현 예에 있어서, 상기 키트는 또한 최적의 반응 수행 조건을 기재한 사용자 안내서를 추가로 포함할 수 있다. 안내서는 키트 사용법, 예를 들면, 역전사 완충액 및 PCR 완충액 제조 방법, 제시되는 반응 조건 등을 설명하는 인쇄물이다. 안내서는 팜플렛 또는 전단지 형태의 안내 책자, 키트에 부착된 라벨, 및 키트를 포함하는 패키지의 표면상에 설명을 포함한다. 또한, 안내서는 인터넷과 같이 전기 매체를 통해 공개되거나 제공되는 정보를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the kit may further include a user guide describing optimal reaction performance conditions. The guide is a printout that explains how to use the kit, for example, how to prepare reverse transcription buffer and PCR buffer, and the reaction conditions to be presented. The guide includes a brochure in the form of a pamphlet or leaflet, a label affixed to the kit, and instructions on the surface of the package containing the kit. In addition, the guide includes information disclosed or provided through electronic media such as the Internet.

본 발명은 또한,The present invention also

남미 출혈열 의심 환자로부터 분리된 생물학적 시료로부터 총 RNA를 분리하는 단계;isolating total RNA from a biological sample isolated from a patient suspected of South American hemorrhagic fever;

상기 분리된 총 RNA를 주형으로 하고, 본 발명의 마커 조성물을 이용하여 RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction)을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및Amplifying a target sequence by using the separated total RNA as a template and performing RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction) using the marker composition of the present invention; and

상기 증폭 단계의 산물을 검출하는 단계;를 포함하는, 마추포 바이러스를 검출하는 방법을 제공한다.It provides a method for detecting Machupo virus, including; detecting the product of the amplification step.

본 발명의 방법은 남미 출혈열 의심 환자로부터 분리된 생물학적 시료로부터 총 RNA를 분리하는 단계를 포함한다. 상기 생물학적 시료는 개개인으로부터 얻어지는 폭넓은 범위의 모든 생물학적 체액을 포함하고, 바람직하게는 남미 출혈열 의심 개체 유래의 세포, 조직, 생검, 파라핀조직, 혈액, 혈청, 혈장, 소변 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 포유동물로부터 체액 및 조직, 생검 등을 획득하는 방법은 당업계에 알려진 통상의 방법을 이용할 수 있다.The method of the present invention includes the step of isolating total RNA from a biological sample isolated from a patient suspected of South American hemorrhagic fever. The biological sample includes a wide range of all biological body fluids obtained from individuals, and is preferably a group consisting of cells, tissues, biopsies, paraffin tissues, blood, serum, plasma, urine, and combinations thereof derived from individuals suspected of South American hemorrhagic fever. It may be one or more selected from, but is not limited thereto. As a method of obtaining bodily fluids, tissues, biopsies, etc. from mammals, conventional methods known in the art may be used.

상기 시료에서 총 RNA를 분리하는 방법은 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면, 페놀 추출 방법을 이용할 수 있다. 상기 분리된 총 RNA를 주형으로 하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트를 프라이머로 이용하여 RT-PCR을 수행하여 표적 서열을 증폭할 수 있다. 이러한 PCR 방법은 당업계에 잘 알려져 있으며, 상업적으로 이용가능한 키트를 이용할 수도 있다.As a method for isolating total RNA from the sample, any method known in the art may be used, for example, a phenol extraction method may be used. The target sequence may be amplified by performing RT-PCR using the isolated total RNA as a template and using one or more oligonucleotide primer sets according to an embodiment of the present invention as primers. Such PCR methods are well known in the art, and commercially available kits may be used.

또한, 본 발명에 따른 상기 증폭 산물의 확인 즉, 검출은 겔 전기영동, 모세관 전기영동, DNA 칩, 방사성 측정, 형광 측정 또는 인광 측정을 통해 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 증폭 산물을 검출하는 방법 중의 하나로서, 겔 전기영동을 수행할 수 있으며, 겔 전기영동은 증폭 산물의 크기에 따라 아가로스 겔 전기영동 또는 아크릴아미드 겔 전기영동을 이용할 수 있다. 또한, 모세관 전기영동을 수행할 수 있다. 모세관 전기영동은 예를 들면, ABi Sequencer를 이용할 수 있다. 또한, 형광 측정 방법은 프라이머 또는 프로브의 5'-말단에 Cy-5 또는 Cy-3를 표지하여 PCR을 수행하면 표적 서열이 검출가능한 형광 표지 물질로 표지되며, 이렇게 표지된 형광은 형광 측정기를 이용하여 측정할 수 있다. 또한, 방사성 측정 방법은 PCR 수행시 32P 또는 35S 등과 같은 방사성 동위원소를 PCR 반응액에 첨가하여 증폭 산물을 표지한 후, 방사성 측정기구, 예를 들면, 가이거 계수기(Geiger counter) 또는 액체섬광계수기(liquid scintillation counter)를 이용하여 방사성을 측정할 수 있다.In addition, identification, that is, detection of the amplification product according to the present invention may be performed through gel electrophoresis, capillary electrophoresis, DNA chip, radioactivity measurement, fluorescence measurement, or phosphorescence measurement, but is not limited thereto. As one of the methods for detecting the amplification product, gel electrophoresis may be performed, and agarose gel electrophoresis or acrylamide gel electrophoresis may be used for gel electrophoresis depending on the size of the amplification product. In addition, capillary electrophoresis can be performed. For capillary electrophoresis, for example, an ABi Sequencer can be used. In addition, in the fluorescence measurement method, when PCR is performed by labeling Cy-5 or Cy-3 at the 5'-end of a primer or probe, the target sequence is labeled with a detectable fluorescent labeling material, and the labeled fluorescence is measured using a fluorescence meter. can be measured by In addition, the radioactivity measurement method is performed by adding a radioactive isotope such as 32 P or 35 S to the PCR reaction solution to label the amplification product, and then using a radioactivity measurement instrument, for example, a Geiger counter or liquid scintillation Radioactivity can be measured using a liquid scintillation counter.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples. However, the following examples are only to illustrate the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1. 진단 유전자 합성 및 진단 프라이머/프로브 디자인 및 합성Example 1. Diagnostic gene synthesis and diagnostic primer/probe design and synthesis

남미 출혈열 바이러스의 유전자 서열을 기반으로 상동성 분석을 통하여 검출부위를 선정하였다. 상동성 분석은 MEGA(http://www.megasoftware.net/) 5.1 프로그램을 이용하였으며, 프라이머 및 프로브는 다른 종과는 상동성이 떨어지고 마추포 바이러스를 특이적으로 구별할 수 있는 염기서열 부위를 선정한 후, 정방향 및 역방향 프라이머 세트의 조합에 의해 증폭되는 산물의 크기가 약 150~300 bp가 되도록 제작하였다.The detection site was selected through homology analysis based on the gene sequence of the South American hemorrhagic fever virus. For homology analysis, the MEGA (http://www.megasoftware.net/) 5.1 program was used, and the primers and probes were not homologous to other species and selected base sequence regions that could specifically distinguish Machupo virus. After selection, the size of the product amplified by a combination of forward and reverse primer sets was prepared to be about 150 to 300 bp.

염기서열 분석을 위한 참고 서열Reference sequences for sequencing GenBank accession noGenBank accession no. namename NC_005082NC_005082 Guanarito virus - L segmentGuanarito virus - L segment NC_005080NC_005080 Junin virus - L segmentJunin virus - L segment NC_005079NC_005079 Machupo virus - L segmentMachupo virus - L segment NC_006313NC_006313 Sabia virus - L segmentSabia virus - L segment NC_005077NC_005077 Guanarito virus - S segmentGuanarito virus - S segment NC_005081NC_005081 Junin virus - S segmentJunin virus - S segment NC_005078NC_005078 Machupo virus - S segmentMachupo virus - S segment NC_006317NC_006317 Sabia virus - S segmentSabia virus - S segment

마추포 바이러스 검출을 위해 디자인된 프라이머 및 프로브의 정보는 하기 표 2와 같다. 마추포 바이러스의 S 분절은 당단백질(glycoprotein)과 뉴클레오캡시드 단백질(nucleocapsid protein) 코딩 유전자로 구성되어 있고, 당단백질 유전자를 표적으로 2세트(S-GP1/S-GP2), 뉴클레오캡시드 단백질 유전자를 표적으로 2세트(S-NP1/S-NP2)의 프라이머/프로브를 디자인하였다. L 분절은 징크 핑거 단백질(zinc finger protein)과 L 중합효소(polymerase) 유전자로 구성되어 있고, 징크 핑거 단백질 유전자를 표적으로 1세트(Z), L 중합효소 유전자를 표적으로 2세트(L1/L2)의 프라이머/프로브를 디자인하였다.Information on primers and probes designed to detect Machupo virus is shown in Table 2 below. The S segment of Machupo virus consists of glycoprotein and nucleocapsid protein coding genes, and two sets (S-GP1/S-GP2) target the glycoprotein gene, nucleocapsid protein Two sets of primers/probes (S-NP1/S-NP2) were designed to target the gene. The L segment is composed of zinc finger protein and L polymerase gene, with one set targeting the zinc finger protein gene (Z) and two sets targeting the L polymerase gene (L1/L2 ) of primers/probes were designed.

Figure 112021060482030-pat00001
Figure 112021060482030-pat00001

마추포 바이러스를 비롯한 남미 출혈열 바이러스(구아나리토 바이러스, 주닌 바이러스, 사비아 바이러스)의 PCR 주형으로 사용될 유전자 부위를 합성하였으며, 각 바이러스의 L 분절은 바이러스 간 교차 반응성 테스트를 위해 각 바이러스별로 디자인된 프라이머 및 프로브 위치를 정렬하여 합성하였다. 합성된 유전자는 pUC57 플라스미드(Macrogen)에 클로닝하였으나 RNA 확보를 위한 in vitro transcription을 수행하기 위해 T7과 SP6 프로모터를 보유한 pGEM-3Zf(+) 벡터(Promega)에 다시 클로닝하였다. 합성된 유전자를 대장균에 형질전환 하였을 때 대장균에서 단백질을 발현하거나 형질을 변경시킬 수 없도록 최소한의 유전자의 범위 안에서 합성하고자 하였으며 사용한 대장균은 JM109(: SP6 RNA polymerase가 없어 삽입된 염기서열은 DNA gyrase와 topoisomerase Ⅳ와 같은 단백질이 발현되지 않으며 항생제 저항성에 영향을 미치지 않음) competent cell을 이용하였다.Genetic sites to be used as PCR templates for Machupo virus and South American hemorrhagic fever viruses (Guanarito virus, Junin virus, and Sabia virus) were synthesized, and the L segment of each virus was designed for each virus to test cross-reactivity between viruses. Synthesis was performed by aligning primer and probe positions. The synthesized gene was cloned into a pUC57 plasmid (Macrogen), but cloned again into a pGEM-3Zf(+) vector (Promega) having T7 and SP6 promoters to perform in vitro transcription for securing RNA. When the synthesized gene was transformed into E. coli, it was intended to be synthesized within the range of the minimum gene so that E. coli could not express proteins or change its character, and the used E. coli was JM109 (: SP6 RNA polymerase was not present, so the inserted base sequence was DNA gyrase and Proteins such as topoisomerase IV are not expressed and antibiotic resistance is not affected) Competent cells were used.

주형 서열 공여체 정보Template Sequence Donor Information 플라스미드 명칭Plasmid name 학명scientific name 도입유전자
(전체 크기)
transgene
(full size)
정보 유래
(1. GenBank #,
2. 합성염기서열 부위)
origin of information
(1. GenBank#,
2. synthetic nucleotide sequence)
pGEM-GTOV-SpGEM-GTOV-S Guanarito virus
(GTOV)
Guanarito virus
(GTOV)
S segment
(1140bp)
S segment
(1140 bp)
1. NC_005077,
2. glycoprotein precursor
nt 301-780(480),
nt 1201-1440(240)
nucleocapsid protein
nt 1021-1200(180),
nt 1201-1440(240)
1.NC_005077,
2. Glycoprotein precursors
nt 301-780 (480);
nt 1201-1440(240)
nucleocapsid protein
nt 1021-1200 (180);
nt 1201-1440(240)
pGEM-GTOV-LpGEM-GTOV-L L segment
(1128bp)
L segment
(1128 bp)
1. NC_005082,
2. L protein
nt 1801-1980(180),
nt 2701-2940(240),
nt 3601-3780(180),
nt 6061-6300(240)
Z protein
nt 1-288(288)
1.NC_005082,
2. L protein
nt 1801-1980(180),
nt 2701-2940(240);
nt 3601-3780(180);
nt 6061-6300(240)
Z protein
nt 1-288 (288)
pGEM-JUNV-SpGEM-JUNV-S Junin virus
(JUNV)
Junin virus
(JUNV)
S segment
(1080bp)
S segment
(1080bp)
1. NC_005081
2. glycoprotein precursor
nt 1-660(660),
nucleocapsid protein
nt 121-540(420)
1.NC_005081
2. Glycoprotein precursors
nt 1-660 (660);
nucleocapsid protein
nt 121-540(420)
pGEM-JUNV-LpGEM-JUNV-L L segment
(1098bp)
L segment
(1098 bp)
1. NC_005080,
2. L protein
nt 1741-2040(300),
nt 4381-4620(240),
nt 6001-6633(273)
Z protein
nt 1-285(285)
1.NC_005080,
2. L protein
nt 1741-2040(300),
nt 4381-4620(240),
nt 6001-6633(273)
Z protein
nt 1-285 (285)
pGEM-MACV-SpGEM-MACV-S Machupo virus
(MACV)
Machupo virus
(MACV)
S segment
(1140bp)
S segment
(1140 bp)
1. NC_005078,
2. glycoprotein precursor
nt 361-720(360),
nucleocapsid protein
nt 241-1020(780)
1.NC_005078,
2. Glycoprotein precursors
nt 361-720 (360);
nucleocapsid protein
nt 241-1020(780)
pGEM-MACV-LpGEM-MACV-L L segment
(1005bp)
L segment
(1005 bp)
1. NC_005079,
2. L protein
nt 361-480(120),
nt 4021-4200(180),
nt 4561-4740(180),
nt 6061-6300(240)
Z protein
nt 1-285(285)
1. NC_005079,
2. L protein
nt 361-480(120);
nt 4021-4200(180);
nt 4561-4740(180);
nt 6061-6300(240)
Z protein
nt 1-285 (285)
pGEM-SABV-SpGEM-SABV-S Sabia virus
(SABV)
Sabia virus
(SABV)
S segment
(450bp)
S segment
(450bp)
1. NC_006317,
2. glycoprotein precursor
nt 291-560(270),
nucleocapsid protein
nt 421-600(180)
1.NC_006317,
2. Glycoprotein precursors
nt 291-560 (270);
nucleocapsid protein
nt 421-600(180)
pGEM-SABV-LpGEM-SABV-L L segment
(1023bp)
L segment
(1023 bp)
1. NC_006313,
2. L protein
nt 241-720(480),
nt 3181-3420(240)
Z protein
nt 1-303(303)
1. NC_006313,
2. L protein
nt 241-720(480);
nt 3181-3420(240)
Z protein
nt 1-303 (303)

실시예 2. 최적 프라이머 세트 선별 테스트Example 2. Optimal Primer Set Selection Test

마추포 바이러스는 국민보건상 국가관리가 필요하다고 보건복지부장관이 고시하는 병원미생물의 유전자를 이용하는 실험으로 「유전자변형생물체의 국가간 이동 등에 관한 법률」 제22조의2제1항, 같은 법 시행령 제23조의6제2항 및 같은 법 시행규칙 제14조의5제1항에 따라 위와 같이 유전자변형생물체의 개발ㆍ실험 승인이 필요하다. 본 발명자는 2020년 5월 29일 질병관리본부로부터 유전자변형 생물체 개발 실험의 승인을 취득하였다(제20-RDM-016).The Machupo virus is an experiment using the genes of pathogenic microorganisms notified by the Minister of Health and Welfare that state management is necessary for national health reasons, Article 22-2 (1) of the 「Act on Transboundary Movement of LMOs」, and Article 22-2 of the Enforcement Decree of the same Act In accordance with Article 23-6 Paragraph 2 and Article 14-5 Paragraph 1 of the Enforcement Rule of the same Act, approval for development and testing of LMOs is required as above. On May 29, 2020, the present inventors obtained approval for genetically modified organism development experiments from the Centers for Disease Control and Prevention (No. 20-RDM-016).

마추포 바이러스의 주형 RNA는 상동성 분석을 통해 얻어진 서열(표 3 참고)을 DNA 절편으로 합성한 후 PCR 반응으로 해당 부위를 증폭한 후 정제하고, in vitro transcription 방법으로 RNA를 합성한 후 사용하였다.The template RNA of Machupo virus was synthesized as a DNA fragment from the sequence obtained through homology analysis (see Table 3), then amplified and purified by PCR reaction, and used after synthesizing RNA by in vitro transcription method. .

먼저, 디자인된 프라이머 및 프로브 세트(표 2)의 마추포 바이러스 특이도를 확인하기 위하여 conventional PCR을 수행하였다. 각 반응은 NTC (non template control)과 마추포 바이러스의 S 분절/L 분절 DNA 1ng을 사용하여 수행하였다. 반응액은 표 4와 같고 프로토콜은 표 5와 같다. Conventional PCR의 결과는 전기영동으로 확인하였으며, 겔의 농도는 아가로스 1.5%와 low melting 아가로스 1%를 혼합하여 사용하였다.First, conventional PCR was performed to confirm the Machupo virus specificity of the designed primer and probe set (Table 2). Each reaction was performed using NTC (non template control) and 1 ng of S-segment/L-segment DNA of machupo virus. The reaction solution is shown in Table 4 and the protocol is shown in Table 5. The results of conventional PCR were confirmed by electrophoresis, and the gel concentration was a mixture of 1.5% agarose and 1% low melting agarose.

Conventional PCR 반응액 조성Conventional PCR reaction solution composition ComponentComponent volumevolume Template (1 ng/㎕)Template (1 ng/μl) 1 ㎕1 μl Forward primer (10 pmol/㎕)Forward primer (10 pmol/μl) 1 ㎕1 μl Reverse primer (10 pmol/㎕)Reverse primer (10 pmol/μl) 1 ㎕1 μl 2× Master mixture*2× Master mixture* 10 ㎕10 μl Nuclease free waterNuclease-free water up to ~20 ㎕up to ~20 μl TotalTotal 20 ㎕20 μl * 2× master mixture는 ㈜바이오니아의 AccuPower Dual-star qPCR master mix 사용* 2× master mixture uses Bioneer’s AccuPower Dual-star qPCR master mix

Conventional PCR 조건Conventional PCR conditions Reactionreaction StepStep Temp. (℃)Temp. (℃) TimeTime CycleCycle Taq-polymerase activationTaq-polymerase activation 9595 5 min5min
Reaction

reaction
denaturationdenaturation 9595 20 sec20 seconds
40

40
annealingannealing 5555 20 sec20 seconds extensionextension 7272 30 sec30 seconds Final-extensionFinal-extension 7272 10 min10min

Conventional PCR 수행 결과, 7개의 프라이머 세트 모두 비특이적 반응이 확인되지 않았고 표적 위치를 정확하게 검출하여 예측된 크기의 산물을 증폭해내는 것을 알 수 있었다(도 1). 비특이적 반응이 확인되지 않은 7개의 프라이머 세트에 대해 함께 고안된 프로브를 적용하여 RNA 주형을 대상으로 RT real time PCR을 수행하였다. RT real time PCR의 반응물 조성 및 반응 조건은 하기 표 6 및 7과 같다. 본 발명에서 사용한 프로브는 TaqMan 프로브이며, 형광 염료는 FAM, 소광제(quencher)는 BHQ1을 사용하였다.As a result of performing conventional PCR, it was found that non-specific reactions were not confirmed in all of the seven primer sets, and a product of the predicted size was amplified by accurately detecting the target site (FIG. 1). RT real time PCR was performed on the RNA template by applying probes designed together for seven primer sets in which non-specific reactions were not confirmed. The reactant composition and reaction conditions of RT real time PCR are shown in Tables 6 and 7 below. The probe used in the present invention was a TaqMan probe, FAM was used as a fluorescent dye, and BHQ1 was used as a quencher.

RT real time PCR 반응액 조성Composition of RT real time PCR reaction solution ComponentComponent volumevolume Template (1 ng/㎕)Template (1 ng/μl) 1 ㎕1 μl Forward primer (10 pmol/㎕)Forward primer (10 pmol/μL) 1 ㎕1 μl Reverse primer (10 pmol/㎕)Reverse primer (10 pmol/μL) 1 ㎕1 μl TaqMan probe (10 pmol/㎕)TaqMan probe (10 pmol/μl) 1 ㎕1 μl 10× Hotstart buffer10× Hotstart buffer 2 ㎕2 μl 2× Master mixture*2× Master mixture* 10 ㎕10 μl Nuclease free waterNuclease-free water up to ~20 ㎕up to ~20 μl TotalTotal 20 ㎕20 μl * 2× master mixture는 ㈜바이오니아의 AccuPower Dual-Hotstart RT-qPCR master mix 사용* 2× master mixture uses AccuPower Dual-Hotstart RT-qPCR master mix from Bioneer Co., Ltd.

One-step RT real time PCR 조건One-step RT real time PCR conditions Reactionreaction StepStep Temp. (℃)Temp. (℃) TimeTime CycleCycle Reverse TranscriptionReverse Transcription 5050 30 min30min Taq-polymerase activationTaq-polymerase activation 9595 10 min10min Reactionreaction denaturationdenaturation 9595 20 sec20 seconds 4040 annealingannealing 5555 1 min1 min

그 결과, 도 2에 개시된 바와 같이 S 분절의 GP2이 L 분절의 Z, L2보다 Ct 값이 낮은 것으로 확인되었으며, Z보다 L2가 낮은 Ct값을 나타내는 것을 확인하였다. 또한, 마추포 바이러스의 주형 RNA를 10배 단계 희석하여 1 ng ~ 0.1 fg/rxn으로 준비한 후 RT real time PCR을 수행한 결과, 실시간 증폭 곡선과 저농도에서의 선별 Ct 값의 구분 정도를 기준으로 MACV-S-GP2와 MACV-Z 마커가 안정적으로 시료를 구별하는 것을 알 수 있었다(도 3).As a result, as shown in FIG. 2, it was confirmed that GP2 of the S segment had lower Ct values than Z and L2 of the L segment, and that L2 had a lower Ct value than Z. In addition, the template RNA of Machupo virus was diluted 10-fold and prepared to 1 ng ~ 0.1 fg/rxn, and then RT real-time PCR was performed. As a result, MACV - It was found that the S-GP2 and MACV-Z markers stably discriminated between the samples (FIG. 3).

실시예 3. 교차반응성 확인Example 3. Confirmation of cross-reactivity

본 발명의 프라이머/프로브 세트가 마추포 바이러스에 특이적인 분자마커인지 확인하기 위해서 다른 남미 출혈열 바이러스와의 교차 반응성을 RT real time PCR을 통해 분석하였다. 사용된 바이러스 시료는 구아나리토 바이러스, 주닌 바이러스, 사비아 바이러스이고, 각 주형 서열은 표 3과 같다.In order to confirm whether the primer/probe set of the present invention is a molecular marker specific to Machupo virus, cross-reactivity with other South American hemorrhagic fever viruses was analyzed by RT real time PCR. The virus samples used were Guanarito virus, Junin virus, and Sabia virus, and the template sequences are shown in Table 3.

그 결과, 하기 표 8에 개시된 것과 같이 MACV-S-NP1/2의 경우 사비아 바이러스, 구아나리토 바이러스와 주닌 바이러스에서 비특이적 반응이 일어나는 것이 확인되었으며, NTC에서도 PCR 반응이 확인되어 마추포 바이러스 검출을 위한 마커로 적절하지 않음을 알 수 있었다. 상기 결과를 통해 본 발명자는 3개의 프라이머/프로브 세트(MACV-Z, MACV-L2, MACV-S-GP2)가 마추포 바이러스에 대한 효율적인 검출 마커로 사용될 수 있음을 알 수 있었다(도 4).As a result, as shown in Table 8 below, in the case of MACV-S-NP1/2, non-specific reactions were confirmed to occur in Sabia virus, Guanarito virus, and Junin virus, and PCR reaction was also confirmed in NTC to detect Machupo virus. It was found that it was not suitable as a marker for . Through the above results, the present inventors found that the three primer/probe sets (MACV-Z, MACV-L2, MACV-S-GP2) could be used as efficient detection markers for Machupo virus (FIG. 4).

마추포 바이러스 특이 프라이머/프로브 세트를 이용한 남미 출혈열 바이러스 4종의 RT real time PCRRT real-time PCR of 4 South American hemorrhagic fever viruses using a Machupo virus-specific primer/probe set 프라이머/프로브 세트별 Ct값 (3회 반복 수행의 평균값)Ct value for each primer/probe set (average value of 3 repetitions) MACV-ZMACV-Z MACV-L2MACV-L2 MACV-S-GP1MACV-S-GP1 MACV-S-GP2MACV-S-GP2 MACV-S-NP1, -NP2MACV-S-NP1, -NP2 SABVSABV n/an/a n/an/a n/an/a n/an/a NTC 및 다른 바이러스에서 비특이적 증폭 확인됨.Non-specific amplification confirmed in NTC and other viruses. MACVMACV 13.9513.95 14.2114.21 13.8313.83 13.4913.49 JUNVJUNV n/an/a n/an/a n/an/a n/an/a GTOVGTOV n/an/a n/an/a n/an/a n/an/a NTCNTC n/an/a n/an/a n/an/a n/an/a

<110> Republic of Korea(Armed Forces Medical Command) <120> Molecular marker for specifically detecting Machupo virus and uses thereof <130> PN21120 <160> 23 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 1 cgaccactac ttgtgcctga 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 2 acgggaactg tgatggatgt 20 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> probe <400> 3 tgtcacatat gctggaaacc a 21 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 4 ctgaagcatg acctgcaaaa 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 5 tttcaatcac ccaatcagca 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> probe <400> 6 tgatggcagg agcaattaca 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 7 gctcgagatg atctgcttcc 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 8 tggtgtttct tcacccatga 20 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> probe <400> 9 ccaagagtgt catcgggact 20 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 10 ctggcttatg gatcctccaa 20 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 11 atggaagccc ctgaagagat 20 <210> 12 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> probe <400> 12 caaagctgat gatgccagag 20 <210> 13 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 13 tcaaatgctt tgggacatga 20 <210> 14 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 14 agcacacttt cccttcctca 20 <210> 15 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> probe <400> 15 ctggcttatg gatcctccaa 20 <210> 16 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 16 aaggacgaga gctccatcaa 20 <210> 17 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 17 ccctcttttc gcttgacttg 20 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> probe <400> 18 gtcagctgct gtgaaagctg 20 <210> 19 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> probe <400> 19 ctggctataa cttcagtctg 20 <210> 20 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 20 tccaagcgtt gacatctctg 20 <210> 21 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 21 ttgatggagc tctcgtcctt 20 <210> 22 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> probe <400> 22 cgaatgcttg cagatcgtaa 20 <210> 23 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> probe <400> 23 gaccttgaca agctaactct ag 22 <110> Republic of Korea (Armed Forces Medical Command) <120> Molecular marker for specifically detecting Machupo virus and uses it <130> PN21120 <160> 23 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 1 cgaccactac ttgtgcctga 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 2 acgggaactg tgatggatgt 20 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> probe <400> 3 tgtcacatat gctggaaacc a 21 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 4 ctgaagcatg acctgcaaaa 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 5 tttcaatcac ccaatcagca 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> probe <400> 6 tgatggcagg agcaattaca 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 7 gctcgagatg atctgcttcc 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 8 tggtgtttct tcacccatga 20 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> probe <400> 9 ccaagagtgt catcgggact 20 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 10 ctggcttatg gatcctccaa 20 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 11 atggaagccc ctgaagagat 20 <210> 12 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> probe <400> 12 caaagctgat gatgccagag 20 <210> 13 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 13 tcaaatgctt tgggacatga 20 <210> 14 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 14 agcacacttt cccttcctca 20 <210> 15 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> probe <400> 15 ctggcttatg gatcctccaa 20 <210> 16 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 16 aaggacgaga gctccatcaa 20 <210> 17 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 17 ccctcttttc gcttgacttg 20 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> probe <400> 18 gtcagctgct gtgaaagctg 20 <210> 19 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> probe <400> 19 ctggctataa cttcagtctg 20 <210> 20 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 20 tccaagcgtt gacatctctg 20 <210> 21 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> primer <400> 21 ttgatggagc tctcgtcctt 20 <210> 22 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> probe <400> 22 cgaatgcttg cagatcgtaa 20 <210> 23 <211> 22 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> probe <400> 23 gaccttgaca agctaactct ag 22

Claims (5)

서열번호 1 및 서열번호 2의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 3의 올리고뉴클레오티드 프로브; 서열번호 7 및 서열번호 8의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 9의 올리고뉴클레오티드 프로브; 및 서열번호 13 및 서열번호 14의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 및 서열번호 15의 올리고뉴클레오티드 프로브;를 포함하는, 마추포 바이러스 (Machupo virus)를 검출하기 위한 마커 조성물.an oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 and an oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 3; The oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 and the oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 9; and an oligonucleotide primer set of SEQ ID NO: 13 and SEQ ID NO: 14 and an oligonucleotide probe of SEQ ID NO: 15; containing, a marker composition for detecting Machupo virus. 제1항의 마커 조성물; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약을 포함하는, 마추포 바이러스 검출용 키트.The marker composition of claim 1; And a kit for detecting Machupo virus, comprising reagents for performing an amplification reaction. 제2항에 있어서, 상기 증폭 반응을 수행하기 위한 시약은 DNA 폴리머라제, dNTPs 및 버퍼를 포함하는 것인 키트.The kit according to claim 2, wherein reagents for performing the amplification reaction include DNA polymerase, dNTPs, and a buffer. 남미 출혈열 의심 환자로부터 분리된 생물학적 시료로부터 총 RNA를 분리하는 단계;
상기 분리된 총 RNA를 주형으로 하고, 제1항의 마커 조성물을 이용하여 RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction)을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및
상기 증폭 단계의 산물을 검출하는 단계;를 포함하는, 마추포 바이러스를 검출하는 방법.
isolating total RNA from a biological sample isolated from a patient suspected of South American hemorrhagic fever;
Amplifying a target sequence by using the separated total RNA as a template and performing RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction) using the marker composition of claim 1; and
Detecting the product of the amplification step; a method for detecting Machupo virus, including.
제4항에 있어서, 상기 증폭 산물의 검출은 DNA 칩, 겔 전기영동, 방사성 측정, 형광 측정 또는 인광 측정을 통해 수행되는 것인 방법.The method according to claim 4, wherein the detection of the amplification product is performed by DNA chip, gel electrophoresis, radioactivity measurement, fluorescence measurement or phosphorescence measurement.
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