KR20020060100A - HIV Like Particles And The Use Thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Provided is HIV like particle which is composed of HIV-1 Gag, Env, Pol and/or Pro proteins expressed by an expression vector containing HIV-1 env, gag, pro, pol genes. The HIV like particle can be used as an antigen in a diagnosis kit of HIV infection and for HIV vaccine composition. CONSTITUTION: Alphavirus based expression vectors contain HIV-1 env, gag, pro and pol genes and they are as follows: pSFV/env-gag, pSFV/gag-env, pSFV/env-gag-pro, pSFV/env-gag-gagpro, pSFV/env-gag-gagΔpro, and pSFV/gagpol-env. The expression vectors further contains CTE(constitutive transport element) gene and they are as follows: pSFV/env-gag-gagpro-CTE, pSFV/env-gag-gagΔpro-CTE, pSFV/gagpol-env-MCTE, and pSF/gag-env-MCTE. HIV-like particle is manufactured by introducing one of the above vectors or its RNA transcript into an animal cell then expressing it.

Description

H I V 유사입자 및 그 용도 {HIV Like Particles And The Use Thereof}H I V Similar Particles and Their Uses {HIV Like Particles And The Use Thereof}

HIV-1 (Human Immunodeficiency Virus-1)은 후천성 면역 결핍증 (Acquired Immunod eficiency Syndrome; 이하 "AIDS")의 병인원이다. HIV-1은 HIV-2와 함께 레트로 바이러스의 렌티비리디 (lentiviridae)에 속하며, 감염성 비리온은 두 개의 동일한 단일쇄 (single-stranded)로 이루어진 RNA(+) 게놈을 가지고 있다. HIV-1이 세포에 감염되면, 상기 RNA(+) 게놈이 코딩하는 역전사효소 (reverse transcriptase)에 의해 RNA가 이중 선형 DNA (double-stranded DNA)로 전환되며, 이 DNA가 숙주 세포의 염색체에 삽입되어 프로바이러스를 형성하게 된다.HIV-1 (Human Immunodeficiency Virus-1) is the pathogen of the Acquired Immunod eficiency Syndrome (hereinafter referred to as "AIDS"). HIV-1, along with HIV-2, belongs to the lentiviridae of the retrovirus, and the infectious virion has an RNA (+) genome consisting of two identical single-stranded. When HIV-1 infects a cell, the RNA is converted into double-stranded DNA by reverse transcriptase, which is encoded by the RNA genome, which is inserted into the host cell's chromosome. This forms a provirus.

HIV-1 게놈 (9.2kb)은 gag, pol, env의 구조 유전자 (structural gene)와 tat, rev, nef, vif, vpu, vpx 등의 부수 유전자 (accessory gene)로 구성되어 있다. 도 1에 HIV-1의 게놈 구조를 도식화하였다.The HIV-1 genome (9.2kb) is composed of structural genes of gag, pol, and env and accessory genes such as tat, rev, nef, vif, vpu, and vpx. 1 shows the genomic structure of HIV-1.

HIV의 Gag 단백질은 gag-pol의 전장 RNA에서 55 kDa의 전구단백질 (Pr55gag)로 발현된다. 단백질의 N-말단에 미리스토일레이션이 되어 있으며 이에 의해 원형 질막의 내측으로 타게팅되어 바이러스 입자를 형성한다. Pr55gag는 pol 유전자에 의해 발현되는 바이러스 프로테이즈(Pro)에 의해 매트릭스 (MA, p17), 캡시드 (CA, p24), 뉴클레오캡시드 (NA, p9) 및 P6의 단백질로 프로세싱되어 성숙화한다 (Gheysen D. et al,Cell, 59, 103-112 (1989)). (Bray, M. et al,Proc. Natl. Acad. Sci. USA91, 1256-1260 (1994); Cann, A. J., and J. karn,AIDS3(Suppl.1), S19-S34 (1989); Ratner, L., W. et al.,Nature313, 277-284 (1985); Wain-Hobson, S. et al.,Cell40, 9-17 (1985)).Gag protein of HIV is expressed as 55 kDa proprotein (Pr55gag) in gag-pol full-length RNA. It is prestostolation at the N-terminus of the protein, thereby targeting the inside of the plasma membrane to form viral particles. Pr55gag is processed and matured into proteins of matrix (MA, p17), capsid (CA, p24), nucleocapsid (NA, p9) and P6 by viral protease (Pro) expressed by the pol gene (Gheysen). D. et al, Cell , 59, 103-112 (1989)). (Bray, M. et al, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 1256-1260 (1994); Cann, AJ, and J. karn, AIDS 3 (Suppl. 1), S19-S34 (1989); Ratner, L., W. et al., Nature 313, 277-284 (1985); Wain-Hobson, S. et al., Cell 40, 9-17 (1985)).

피막 당단백질(envelope glycoprotein) Env는 스플라이싱된 RNA에서 gp160이라 불리는 전구체로 발현된다. 세포 내에서 숙주 또는 바이러스의 프로테이즈에 의해 N-말단의 gp120과 C-말단의 gp41 단백질로 절단되며, 이렇게 생성된 gp120은 세포막 외부 (external surface domain)에 존재하는 당단백질 서브 유니트를 형성하고 gp41은 막횡단 부위 (transmembrane domain)를 구성하게 된다. 성숙 비리온에서는 gp120과 gp41이 비공유 결합하여 이종이합체 (heterodimer)를 형성하고 있는데 이들은 HIV이 나타내는 감염성, 세포 지향성 (cellular tropism) 및 세포 병리 (cytopathogenicity)에 직접 관여하는 것으로 알려져 있다 (Robey, E. and Axel, R.,Cell60, 697-700 (1990)). 이와 같이 HIV의 Env 단백질은 항원성과 밀접한 관련이 있기 때문에 HIV 백신을 제조하는데 있어서 가장 중요한 연구 대상이다.Envelope glycoprotein Env is expressed as a precursor called gp160 in spliced RNA. It is cleaved into the N-terminal gp120 and the C-terminal gp41 protein by the host or viral protease in the cell, and the gp120 thus formed forms glycoprotein subunits present in the external surface domain. gp41 constitutes the transmembrane domain. In mature virions, gp120 and gp41 are noncovalently linked to form a heterodimer, which is known to be directly involved in the infectivity, cellular tropism and cytopathogenicity exhibited by HIV (Robey, E.). and Axel, R., Cell 60, 697-700 (1990)). As such, the Env protein of HIV is closely related to antigenicity and thus is the most important research subject in the manufacture of HIV vaccines.

프로테이즈 (Pro)는 gag mRNA의 3'에서 리보좀 프레임 쉬프트 (ribosomal frame shift)가 일어나서 만들어지는 전구단백질 (Pr160gag-pol)에서 자가 절단되어 생성된다 (Jacks, T. and Varmus, H. E.Sience, 230, 1237-1242 (1985); Jacks, T. et al,Nature (Lodon), 331, 280-283 (1988); Sonigo, P. et al,Cell, 45, 375-385 (1986)). Pro는 Pr160gag-pol 폴리프로테인의 절단 및 Env의 프로세싱에 관여하며 바이러스 입자의 성숙 (maturation)과 감염 (infectivity)에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되어 있다 (Kohl, N. et al.,Proc.Natl. Acad.Sci.USA., 85, 4686-4690 (1988)).Protease (Pro) is produced by autologous cleavage from the precursor protein (Pr160gag-pol), which is produced by the ribosomal frame shift at 3 'of gag mRNA (Jacks, T. and Varmus, HE Sience , 230 1237-1242 (1985); Jacks, T. et al, Nature (Lodon) , 331, 280-283 (1988); Sonigo, P. et al, Cell , 45, 375-385 (1986)). Pro is involved in cleavage of Pr160gag-pol polyprotein and processing of Env and has been reported to play an important role in the maturation and infectivity of viral particles (Kohl, N. et al., Proc . Natl. acad. Sci. USA., 85 , 4686-4690 (1988)).

지금까지 AIDS 백신으로 개발된 것에는 불활화 백신, 약독화 백신, 재조합 생백신, 바이러스-유사입자 백신, 서브유니트 백신 등이 있다. 각 백신 분야에서그간 시도된 기술을 소개하면 다음과 같다.Previous developments in AIDS vaccines include inactivated vaccines, attenuated vaccines, recombinant live vaccines, virus-like particle vaccines, subunit vaccines, and the like. The following techniques have been tried in each vaccine field.

"불활화 백신 (Inactivated whole virus vaccine)"은 분리한 바이러스 입자를 화학적 또는 물리적으로 처리하여 감염성을 잃도록 한 것을 말한다. 제조하기 쉽고, 거의 모든 에피토프를 사용할 수 있는 장점이 있는 반면, 바이러스를 완전히 불활화시키지 못한 경우에는 질병을 유발할 위험이 있고, 반대로 완전히 불활화시키기 위해 강력한 처리를 하는 경우에는 에피토프가 파괴되는 단점이 있다. 문헌에 SIV의 감염 시험에 성공한 예가 보고된 적 있으나 (Scott E. J. Nature, 253, 393 (1991); Le Grand R. et al., Nature, 355, 684 (1992); Crange M. P. et al., Nature, 355, 685-686 (1992); Arthur L. 0., et al., J virol, 69, 3117-3124 (1995); Neidrig M., et al., Vaccine, 11, 67-74 (1993)), 그 결과가 배양 숙주세포의 제노-항원 (xeno-antigen)에 의한 것이라는 의문이 제기되고 있으므로 아직 성공 단계에 있는 백신으로 볼 수는 없다."Inactivated whole virus vaccine" refers to the treatment of isolated virus particles by chemical or physical treatment that results in loss of infectivity. While it is easy to manufacture and has the advantage of using almost all epitopes, there is a risk of causing a disease if the virus is not completely inactivated, and conversely, if a strong treatment is done to completely inactivate it, the epitope is destroyed. have. There have been reports of successful reports of infection of SIV in the literature (Scott EJ Nature, 253, 393 (1991); Le Grand R. et al., Nature, 355, 684 (1992); Crange MP et al., Nature, 355, 685-686 (1992); Arthur L. 0., et al., J virol, 69, 3117-3124 (1995); Neidrig M., et al., Vaccine, 11, 67-74 (1993)) As a result, the result is questioned that the result is due to xeno-antigen of the cultured host cell, and thus cannot be regarded as a vaccine that is still in the successful stage.

"약독화 백신 (Live attenuated vaccine)"은, 예를 들어 nef 유전자 또는 nef와 vpr 유전자를 동시에 결핍시킨 것과 같이, HIV 유전자의 일부를 결손시킨 것인데 (Descrosiers RC., AIDS Res Hum Restroviruses, 8, 411-421 (1992); Gibbs J. S. et al., AIDS Res Hum Retroviruses, 10, 607-616(1994); Cranage M. P. et al., Virology, 229, 143-154 (1997); Wyand M. S., et al., Hature Med, 3, 32-36 (1997)), 바이러스가 동물 체내에서 결손된 유전자를 다시 획득하는 경우 병원성을 나타내게 되므로 안정성에 문제가 있는 비교적 개발 초기단계의 기술이라고 할 수 있다."Live attenuated vaccine" is a deficiency of some of the HIV genes, for example, the nef gene or the simultaneous deprivation of the nef and vpr genes (Descrosiers RC., AIDS Res Hum Restroviruses, 8, 411). -421 (1992); Gibbs JS et al., AIDS Res Hum Retroviruses, 10, 607-616 (1994); Cranage MP et al., Virology, 229, 143-154 (1997); Wyand MS, et al., Hature Med, 3, 32-36 (1997)), a virus is a relatively early stage of development that has a problem in stability because the virus becomes pathogenic when re-acquire the missing gene in the animal body.

"재조합 생백신 (Live recombinant vaccine)"은 비병원성 바이러스의 비필수유전자를 HIV 항원으로 대체시킨 형태의 백신을 말한다. 문헌에 백시니아 바이러스 (Vaccinia virus), 폭스 바이러스 (poxvirus), 카나리폭스 바이러스 (canarypox virus), 아비폭스 바이러스 (avipox virus), 폴리오 바이러스 (poliovirus), 인플루엔자 바이러스 (Influenza virus) 등에서 gag, Pol 또는 env 등의 유전자를 발현시키거나, HIV의 V3 loop 등을 함유한 항원성 부위를 키메라 단백질 형태로 발현시킨 예들이 보고되어 있다 (Tartaglia J. et al., Virology, 188, 217-232 (1992); Abimiku A., et al., Nature Med, 1, 321-329 (1995); Natuk RJ. et al., AIDS Hum Retroviruses, 9, 395-404 (1993); Li S. et al., J Virol, 67, 6659-6666(1993); Muster T. et al., J Virol 69, 6678-6686 (1995)). 이 기법은 일반적으로 전체항원의 일부만을 백신으로 사용하기 때문에 좋은 면역원을 제공하는 것이라 볼 수 없고, 종종 구성된 벡터가 불안정하다는 단점이 있다 (Morrow C. D. et al., AIDS Res Hum Retroviruses, 10, S61- S66 (1994); Anderson M. J. et al., AIDS Res Hum Retroviruses, 13, 53-62 (1997))."Live recombinant vaccine" refers to a vaccine in which the non-essential genes of non-pathogenic viruses are replaced with HIV antigens. In the literature, gag, Pol or env from vaccinia virus, poxvirus, canarypox virus, avidox virus, polio virus, influenza virus, etc. Examples of expression of genes such as or expression of antigenic sites containing HIV V3 loops and the like in the form of chimeric proteins have been reported (Tartaglia J. et al., Virology, 188, 217-232 (1992); Abimiku A., et al., Nature Med, 1, 321-329 (1995); Natuk RJ. Et al., AIDS Hum Retroviruses, 9, 395-404 (1993); Li S. et al., J Virol, 67, 6659-6666 (1993); Muster T. et al., J Virol 69, 6678-6686 (1995). This technique generally does not provide a good immunogen because only a portion of the total antigen is used as a vaccine, and the disadvantage is that the constructed vector is often unstable (Morrow CD et al., AIDS Res Hum Retroviruses, 10, S61-). S66 (1994); Anderson MJ et al., AIDS Res Hum Retroviruses, 13, 53-62 (1997)).

천연에서 분리하거나 유전 공학적으로 발현시킨 HIV의 서브유니트를 백신으로 사용하는 "서브유니트 백신 (subunit vaccine)"은 비교적 쉽게 만들 수 있는 장점이 있지만, 이 역시 HIV 항원 결정 부위의 일부만을 사용하는 것으로서 전체 바이러스 입자와 다른 입체구조 (conformation)를 취한다는 점에서 제한점을 안고 있는 백신이다. 재조합 Env 당단백질 gp120과 gp160이 포유동물 세포나 곤충 세포등에서 발현된 바 있으나 (Lasky, L. A., et al., Science, 249, 932-935 (1986);Barr, P. J. et al.,Vaccine, 5, 90-101 (1987); Hu, S-L. et al.,J. Viol., 61, 3617-3620 (1987); Rusche, J. R. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 84, 6924-6928 (1987); Berman, P. W., et al., J. Virol., 63, 3489-3498 (1989); Ivey-Hoyle, M., and Rosenberg, M., Mol. Cell. Biol., 10, 6152-6159 (1990); Lasky, L. A. et al., Cell, 50, 975-985 (1987)), CHO 세포에서 발현된 gp120은 침팬지에서의 챌린지 (challenge) 실험에서는 실패하였다 (Berman, P. W et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 85, 5200-5204 (1988)).Subunit vaccines, which use subunits of HIV that are naturally isolated or genetically engineered as vaccines, have the advantage of being relatively easy to make, but they also use only a portion of the HIV antigen site. Vaccines have limitations in that they take different conformation from viral particles. Recombinant Env glycoproteins gp120 and gp160 have been expressed in mammalian cells or insect cells (Lasky, LA, et al., Science, 249, 932-935 (1986); Barr, PJ et al., Vaccine , 5, 90-101 (1987); Hu, SL. Et al., J. Viol ., 61, 3617-3620 (1987); Rusche, JR et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 84, 6924-6928 (1987); Berman, PW, et al., J. Virol., 63, 3489-3498 (1989); Ivey-Hoyle, M., and Rosenberg, M., Mol. Cell. Biol., 10, 6152- 6159 (1990); Lasky, LA et al., Cell, 50, 975-985 (1987)), gp120 expressed in CHO cells failed in challenge experiments in chimpanzees (Berman, P. W et al. , Proc. Natl. Acad. Sci., 85, 5200-5204 (1988)).

백신을 바이러스 입자 형태로 제공하면 서브유니트 형태의 항원을 제공하는 것보다 면역원성이 높고 안정하다. 따라서, 유전자를 포함하고 있지 않은 비감염성 "바이러스-유사입자 (VLP; Virus-like particle)"를 백신으로 사용하는 방법이 최근에 개발되었다. 패캐징 유전자에 변이가 일어난 결과로 게놈 RNA가 없는 VLP를 생산하거나, 재조합 바큘로 바이러스나 백시니아 바이러스를 이용하여 프로세스되지 않은 Gag 단백질로 구성된 VLP를 제조한 것이 그 예이다 ((Gorelink R. J. et al., J Virol, 64, 3207-3211(1990); Gheysen D. E. et al., Cell, 59, 103-112(1989)). 문헌은 (Haffar 0. K. et al., Virology, 183, 487-495(1991)) gag-pol 유전자와 env 유전자를 함유한 두 개의 재조합 백시니아 바이러스를 동시에 감염시켜 유전자가 없는 바이러스-유사입자를 생산한 것을 보고하고 있다. 그러나 이러한 습도-입자 (pseudo-particle)는 체내에서 중화 항체, 신시티움 억제(syncitium-inhibiting), env-CD4 방어 항체 등을 생성하는 데는 성공하였으나, 성숙된 바이러스 입자가 아니며 또한 감염성이 결핍되어 있다는 제한이 있다.Providing the vaccine in the form of viral particles is more immunogenic and stable than providing subunit antigens. Therefore, a method has recently been developed using non-infectious "virus-like particles" (VLPs) that do not contain genes as vaccines. An example is the production of VLPs without genomic RNA as a result of mutations in the packaging gene, or the production of VLPs consisting of unprocessed Gag proteins using recombinant baculovirus or vaccinia virus (Gorelink RJ et al. , J Virol, 64, 3207-3211 (1990); Gheysen DE et al., Cell, 59, 103-112 (1989) .Haffar 0. K. et al., Virology, 183, 487-. 495 (1991)) reported the simultaneous infection of two recombinant vaccinia viruses containing the gag-pol and env genes to produce a virus-like particle without genes. Although it has been successful in producing neutralizing antibodies, syncitium-inhibiting, env-CD4 protective antibodies, etc. in the body, there are limitations that they are not mature viral particles and lack infectivity.

VLP 형태의 백신으로는 이외에도 HIV의 항원기를 함유하도록 작제된 폴리오 바이러스 캡시드, HBV 코어 입자, HBsAg 입자 또는 이스트 레트로트랜스포존 바이러스-유사 입자 (yeast retrotransposon virus-like particle) 등의 하이브리드 입자가 있으나, 이들 역시 유사-바이러스 입자에 삽입될 수 있는 항원기 부위가 제한된다는 한계점을 극복하지 못한 것들이었다 (Grene E. et al., AIDS Res Hum Retroviruses, 13, 41-51(1997); Schlienger K., et al., J Virol, 66, 2570-2576 (1991); Adams S. E. et al., Nature 329, 68-70 (1987); Layton G. T. et al., J Immunol, 151, 1097-1107 (1993); Eckart L. et al., J Gen Virol, 77, 2001-2008 (1996)).VLP-type vaccines also include hybrid particles such as polio virus capsids, HBV core particles, HBsAg particles or yeast retrotransposon virus-like particles constructed to contain antigenic groups of HIV. The limitations of the antigenic sites that can be inserted into pseudo-viral particles were not overcome (Grene E. et al., AIDS Res Hum Retroviruses, 13, 41-51 (1997); Schlienger K., et al. , J Virol, 66, 2570-2576 (1991); Adams SE et al., Nature 329, 68-70 (1987); Layton GT et al., J Immunol, 151, 1097-1107 (1993); Eckart L et al., J Gen Virol, 77, 2001-2008 (1996).

본 발명자들은 새로운 AIDS 백신을 개발하는 시도로서 알파 바이러스 벡터 시스템을 이용하여 성숙 바이러스-유사 입자 형태의 백신을 제조하게 되었으며, 이를 이용하여 AIDS 질병을 예방하는 방법을 제공하게 되었다.The present inventors have attempted to develop a vaccine in the form of mature virus-like particles using an alpha viral vector system in an attempt to develop a new AIDS vaccine, thereby providing a method for preventing AIDS disease.

본 발명은 HIV의 Gag 단백질을 발현시키는 것을 특징으로 하는 발현벡터, HIV의 Env 단백질을 발현시키는 것을 특징으로 하는 발현벡터 및 HIV의 Gag와 Env 단백질을 동시에 발현시키는 것을 특징으로 하는 발현벡터, HIV의 Gagpol 폴리프로테인을 발현시키는 것을 특징으로 하는 발현벡터 및 HIV의 Gagpol 폴리프로테인 및 Env 단백질을 동시에 발현시키는 것을 특징으로 하는 발현벡터에 관한 것이다.The present invention is an expression vector characterized by expressing Gag protein of HIV, an expression vector characterized by expressing Env protein of HIV and an expression vector characterized by simultaneously expressing Gag and Env protein of HIV, HIV An expression vector characterized by expressing a Gagpol polyprotein and an expression vector characterized by simultaneously expressing Gagpol polyprotein and Env protein of HIV.

또한, 본 발명은 상기 발현벡터로 형질전환된 것을 특징으로 하는 세포주에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a cell line, characterized in that transformed with the expression vector.

또한, 본 발명은 상기 재조합 발현벡터 또는 그 RNA 전사물을 동물 세포에 도입하여 발현시키는 것을 특징으로 하는 HIV-유사 입자 (HIVLP)의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 HIV-유사 입자에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a method for producing HIV-like particles (HIVLP) characterized in that the recombinant expression vector or its RNA transcript is introduced into an animal cell and expressed by the method. .

또한 본 발명은 성숙(mature) HIV-유사 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 HIV 감염 진단용 킷트 및 이를 이용하여 HIV 질병의 감염 여부를 진단하는 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a kit for diagnosing HIV infection, comprising a mature HIV-like particle, and a method for diagnosing an HIV disease by using the kit.

또한, 본 발명은 성숙 HIV-유사 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 백신 조성물 또는 상기 발현벡터 및/또는 그 RNA 전사물을 포함하는 것을 특징으로 하는 AIDS 백신 조성물에 관한 것이다.The present invention also relates to a vaccine composition comprising a mature HIV-like particle or an AIDS vaccine composition comprising the expression vector and / or its RNA transcript.

또한, 본 발명은 (a) HIV 특이적 항체를 함유할 것으로 기대되는 샘플을 채취하고, (b) 단계 (a)로부터 채취된 샘플을 항원으로서 본 발명의 성숙 HIV-유사 입자와, 항원과 항체의 결합이 이루어지도록 하여 항원-항체 면역 복합체가 형성되도록 하는 조건하에서, 접촉시키며, (c) 면역 복합체의 형성을 검출하는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 샘플중에서 HIV 레트로바이러스 항원과 특이적으로 반응하는 항체의 존재를 결정하는 방법에 관한 것이다.In addition, the present invention comprises (a) taking a sample that is expected to contain HIV specific antibodies, and (b) using the sample taken from step (a) as the antigen, the mature HIV-like particles of the present invention, the antigen and the antibody. Contacting under conditions that allow binding of the antigen to form an antigen-antibody immune complex, and (c) detecting the formation of the immune complex, specifically binding to the HIV retroviral antigen in the sample. It relates to a method of determining the presence of a reacting antibody.

도 1은 HIV-1의 게놈 구조를 나타내는 개요도이다.1 is a schematic diagram showing the genomic structure of HIV-1.

도 2는 pSFV 벡터 및 pSFV-helper의 구조를 나타내는 개요도이다.2 is a schematic diagram showing the structure of a pSFV vector and a pSFV-helper.

도 3은 pSFV/gag발현 벡터를 제조하는 과정을 나타내는 개요도이다.3 is a schematic diagram illustrating a process of preparing a pSFV / gag expression vector.

도 4는 pSFV/gagpro 발현 벡터를 제조하는 과정을 나타내는 개요도이다.4 is a schematic diagram illustrating a process of preparing a pSFV / gagpro expression vector.

도 5는 SFV-helper와 pSFV/gag 또는 SFV-helper와 pSFV/gagpro RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션하여 얻은 바이러스 입자를 AIDS 환자 혈청으로 웨스턴 블롯한 결과를 나타내는 사진이다.5 is a photograph showing the results of Western blot of virus particles obtained by transfection of SFV-helper and pSFV / gag or SFV-helper and pSFV / gagpro RNA transcripts to BHK-21 cells.

도 6은 pSFV-helper와 pSFV/gag또는 pSFV-helper와 pSFV/gagpro RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션한 후 얻은 바이러스 입자를 in vitro 활성화하여 BHK-21 세포에 감염시킨 후 감염된 BHK-21 세포의 용해물을 AIDS 환자 혈청으로 웨스턴 블롯한 결과를 나타내는 사진이다.FIG. 6 shows BHK infected with BHK-21 cells after infection with BHK-21 cells by activating virus particles obtained after transfection of pSFV-helper and pSFV / gag or pSFV-helper and pSFV / gagpro RNA transcripts to BHK-21 cells. A photograph showing the results of Western blot of the lysates of -21 cells with AIDS patient serum.

도 7은 pSFV/gag 또는 pSFV/gagpro RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션한 후, 세포를 p24 (캡시드)에 대한 폴리클로날 항체로 면역화학 스텐이닝하여 Gag 의 발현을 확인한 사진이다.7 is a photograph confirming expression of Gag by transfecting pSFV / gag or pSFV / gagpro RNA transcripts to BHK-21 cells and immunochemically staining the cells with a polyclonal antibody against p24 (capsid). .

도 8은 pSFV/gag (A) 또는 pSFV/gagpro (B)의 RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션 한 후, 그 세포 배양 배지의 상층액으로부터 얻은 VLP를 네가티브 스테이닝하여 전자현미경으로 관찰한 사진이다 (X140,000).Figure 8 shows transfection of RNA transcripts of pSFV / gag (A) or pSFV / gagpro (B) to BHK-21 cells, followed by electron staining of the VLP obtained from the supernatant of the cell culture medium. Observed photograph (X140,000).

도 9는 pSFV/env 발현 벡터를 제조하는 과정을 나타내는 개요도이다.9 is a schematic diagram illustrating a process of preparing a pSFV / env expression vector.

도 10은 pSFV-helper RNA 전사물과 함께 pSFV/env RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션 한 후 gp160에 대한 모노클로날 항체로 면역화학 스테인하여 gp160의 발현을 확인한 사진이다.10 is a photograph confirming the expression of gp160 by transfecting pSFV / env RNA transcript with pSFV-helper RNA transcript to BHK-21 cells and immunochemically staining with monoclonal antibody against gp160.

도 11은 pSFV-helper RNA 전사물과 함께 pSFV/env RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션한 후 얻은 결손 SFV 입자를 다시 in vitro 활성화하여 BHK-21 세포에 감염시키고, 감염된 BHK-21 세포의 용해물을 AIDS 환자 혈청으로 웨스턴 블롯한 결과를 나타내는 사진이다.FIG. 11 shows that defective SFV particles obtained after transfection of pSFV / env RNA transcripts with BSFK-helper RNA transcripts to BHK-21 cells were re-in vitro activated to infect BHK-21 cells, and infected BHK-21 cells. It is a photograph showing the result of Western blot of the cell lysate with AIDS patient serum.

도 12는 pSFV/gag와 pSFV/env RNA 전사물을 동시에 BHK-21 세포에 트랜스펙션 한 후, gp160에 대한 모노클로날 항체 (B) 또는 AIDS 환자 혈청 (C)으로 세포를 면역화학 스테이닝하여 HIV-1 Env와 Gag 단백질이 동시에 발현되었음을 보여주는 사진이다.12: Immunohistochemical staining of cells with monoclonal antibodies against gp160 (B) or AIDS patient serum (C) after transfecting pSFV / gag and pSFV / env RNA transcripts simultaneously to BHK-21 cells. This shows that HIV-1 Env and Gag proteins were simultaneously expressed.

도 13은 pSFV/gag RNA 전사물, 또는 pSFV/gag와 pSFV/env RNA 전사물을 동시에 BHK-21 세포에 트랜스펙션하여 각각 VLP를 얻은 후, 이들 입자 안에 패키징된 RNA를 RT-PCR과 PCR 분석한 결과를 나타내는 사진이다.Figure 13 shows the transfection of pSFV / gag RNA transcripts or pSFV / gag and pSFV / env RNA transcripts into BHK-21 cells at the same time to obtain VLPs, respectively, and the RNA packaged in these particles was analyzed by RT-PCR and PCR. It is a photograph showing the result of the analysis.

도 14는 pSFV-helper와 pSFV/gag RNA 전사물, 또는 pSFV-helper와 pSFV/env RNA 전사물을 BHK-21 세포에 코-트랜스펙션시켜 얻어진 각각의 결손 SFV 입자를 in vitro 활성화시켜 COS-1 세포에 재감염시킨 결과, HIV-1의 Gag와 Env로 이루어진 VLP가 생성되었음을 보여주는 웨스턴블롯 사진이다.Figure 14 shows COS- by in vitro activation of respective defective SFV particles obtained by co-transfection of pSFV-helper and pSFV / gag RNA transcripts, or pSFV-helper and pSFV / env RNA transcripts to BHK-21 cells. Re-infection of 1 cell resulted in Western blots showing the production of VLP consisting of Gag and Env of HIV-1.

도 15는 pSFV/pro 발현 벡터를 제조하는 과정을 나타내는 개요도이다.15 is a schematic diagram illustrating a process of preparing a pSFV / pro expression vector.

도 16은 pSFV/env-gag 발현 벡터의 제조 과정을 나타내는 개요도이다.Figure 16 is a schematic diagram showing the manufacturing process of the pSFV / env-gag expression vector.

도 17은 pSFV/env-gag-pro 발현 벡터의 제조 과정을 나타내는 개요도이다.Figure 17 is a schematic diagram showing the manufacturing process of the pSFV / env-gag-pro expression vector.

도 18은 pSFV/env-gag의 RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션 한 후 얻은 VLP 또는 세포 용해물을 AIDS 환자 혈청으로 웨스턴 블롯한 결과를 보여주는 사진이다.18 is a photograph showing the results of Western blot of VLP or cell lysate obtained after transfection of RNA transcript of pSFV / env-gag to BHK-21 cells with AIDS patient serum.

도 19는 pSFV/env-gag-pro의 RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션 한 결과 세포에서 HIV-1 의 Gag, Env 및 Pro가 발현되었음을 보여주는 면역세포화학 분석 사진이다.19 is an immunocytochemical picture showing that the RNA transcript of pSFV / env-gag-pro was transfected into BHK-21 cells to express Gag, Env and Pro of HIV-1 in cells.

도 20은 pSFV/CTE 발현 벡터를 제조하는 과정을 나타내는 개요도이다.20 is a schematic diagram illustrating a process of preparing a pSFV / CTE expression vector.

도 21은 pSFV/gagpro-CTE 발현 벡터를 제조하는 과정을 내타내는 개요도이다.FIG. 21 is a schematic diagram illustrating a process of preparing a pSFV / gagpro-CTE expression vector. FIG.

도 22는 pSFV/env-gag-gagpro-CTE 발현 벡터를 제조하는 과정을 나타내는 개 요도이다.22 is a schematic diagram illustrating a process of preparing a pSFV / env-gag-gagpro-CTE expression vector.

도 23은 pSFV/env-gag-gag??pro-CTE 발현 벡터를 만드는 과정으로 gag의 3'말단에서 일어나는 프레임 쉬프트 염기서열을 제거한 gag??pro를 pSFV/env-gag에 삽입한 것을 나타내는 개요도이다.Figure 23 is a schematic diagram showing the insertion of gag ?? pro to pSFV / env-gag removing the frame shift sequence occurring at the 3 'end of the gag in the process of creating a pSFV / env-gag-gag ?? pro-CTE expression vector to be.

도 24는 pSFV/gagpol를 제조하는 과정을 나타내는 개요도이다.24 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing pSFV / gagpol.

도 25는 pSFV/gagpol를 BHK-21 세포에 트랜스펙션한 후, 세포를 p24에 대한 폴리클로날 항체 및 프로테아제에 대한 폴리클로날 항체로 면역세포화학 스테이닝하여 Gag 및 Gagpol 폴리프로테인의 발현을 확인한 사진이다.25: Transfection of pSFV / gagpol to BHK-21 cells followed by immunocytochemical staining of cells with polyclonal antibodies against p24 and polyclonal antibodies against proteases to express Gag and Gagpol polyproteins. This is a confirmed picture.

도 26은 pSFV/gagpol의 RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션한 후, 세포를 p24에 대한 폴리클로날 항체로 ECL방법을 이용하여 웨스턴 블롯한 결과를 보여주는 사진이다.FIG. 26 is a photograph showing the results of Western blots using the ECL method for transfecting RNA transcripts of pSFV / gagpol to BHK-21 cells using polyclonal antibodies against p24.

도 27은 pSFV/envMCTE를 제조하는 과정을 내타내는 개요도이다.27 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing pSFV / envMCTE.

도 28은 pSFV/gag-envMCTE를 제조하는 과정을 내타내는 개요도이다.28 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing pSFV / gag-envMCTE.

도 29는 pSFV/gagpol-envMCTE를 제조하는 과정을 내타내는 개요도이다.29 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing pSFV / gagpol-envMCTE.

도 30은 pSFV/gag-envMCTE를 BHK-21 세포에 트랜스펙션한 후, 세포를 p24에 대한 폴리클로날 항체, 프로테아제에 대한 폴리클로날 항체 및 env에 대한 모노클로날 항체로 Gag 및 Env 단백질의 발현을 확인한 사진이다.FIG. 30 shows Gag and Env proteins as transfecting pSFV / gag-envMCTE to BHK-21 cells, and then the cells with polyclonal antibodies against p24, polyclonal antibodies against proteases and monoclonal antibodies against env. It is a photograph confirming the expression of.

도 31은 pSFV/gagpol-envMCTE를 BHK-21 세포에 트랜스펙션한 후, 세포를 p24에 대한 폴리클로날 항체, 프로테이즈에 대한 폴리클로날 항체 및 env에 대한 모노클로날 항체로 면역세포화학 스테이닝하여 Gagpol 폴리프로테인 및 Env 단백질의 발현을 확인한 사진이다.Figure 31 Immunocells after transfecting pSFV / gagpol-envMCTE to BHK-21 cells, then cells with polyclonal antibodies against p24, polyclonal antibodies against protease and monoclonal antibodies against env. Chemical staining is a photograph confirming the expression of Gagpol polyprotein and Env protein.

도 32는 pSFV/gag-envMCTE 및 pSFV/gagpol-envMCTE의 RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션한 후 48시간 후, 세포를 p24에 대한 폴리클로날 항체 및 env에 대한 모노클로날 항체로 ECL방법을 이용하여 웨스턴 블롯한 결과를 보여주는 사진이다.FIG. 32 shows polyclonal antibodies against p24 and monoclonal antibodies against env after 48 hours after transfecting BHK-21 cells with RNA transcripts of pSFV / gag-envMCTE and pSFV / gagpol-envMCTE The photograph shows the result of Western blot using the ECL method.

본 발명은 HIV의 구조 단백질을 발현시키는 알파 바이러스-기재 발현 벡터를 제공한다. 본 발명의 HIV에는 HIV-1, HIV-2, HTLV-1 또는 HTLV-2와 같은 인간 레트로바이러스가 모두 포함된다.The present invention provides alpha virus-based expression vectors that express structural proteins of HIV. HIV of the present invention includes all human retroviruses such as HIV-1, HIV-2, HTLV-1 or HTLV-2.

"알파 바이러스"란 당업계에서 통상적으로 알파 바이러스로 분류되는 바이러스 종 및 서브타입을 말하며, 예를 들어, Eastern Equine Encephalitis virus (EEE), Venezuelan Equine Encephalitis virus (VEE), Everglades virus, Mucambo virus, Pixuna virus, Western Encephalitis virus (WEE), Sindbis virus, South African Arbovirus No. 86, Girdwood S.A virus, Ockelbo virus, Semliki Forest virus, Middleburg virus, Chikungunya virus, 0'Nyong-Nyong virus, Ross River virus, Barmah Forest virus, Mayaro virus, Getah virus, Sagiyama virus, Bebaru virus, Mayaro virus, Una virus, Aura virus, Whataroa virus, Babanki virus, Kyaylagach virus, Highlands J virus, Fort Morgan virus, Ndumu virus, Buggy Creek virus 및 기타 바이러스 학명에 관한 국제 위원회 (International Committee on Taxonomy of Viruses)에서 알파 바이러스로 분류한 것들이 이에 포함된다."Alpha virus" refers to viral species and subtypes commonly classified in the art as alpha viruses, for example Eastern Equine Encephalitis virus (EEE), Venezuelan Equine Encephalitis virus (VEE), Everglades virus, Mucambo virus, Pixuna virus, Western Encephalitis virus (WEE), Sindbis virus, South African Arbovirus No. 86, Girdwood SA virus, Ockelbo virus, Semliki Forest virus, Middleburg virus, Chikungunya virus, 0'Nyong-Nyong virus, Ross River virus, Barmah Forest virus, Mayaro virus, Getah virus, Sagiyama virus, Bebaru virus, Mayaro virus, Una virus, Aura virus, Whataroa virus, Babanki virus, Kyaylagach virus, Highlands J virus, Fort Morgan virus, Ndumu virus, Buggy Creek virus and other viruses classified as alpha viruses by the International Committee on Taxonomy of Viruses These include this.

알파 바이러스 (Alphavirus)는 토가비리디 (Togaviridae)에 속하는, 피막을 가지고 있는 (+)쇄 (positive-strand) RNA 바이러스로 광범위한 세포 (곤충, 조류, 포유류)에 감염될 수 있다. 바이러스의 RNA 게놈이 그 자체로 감염성이 있고 스스로 RNA 리플리카제를 코딩하기 때문에 RNA 복제와 전사가 효율적으로 이루어지는 시스템이다 (Liljestrom, P. and H. Garoff, Biotechnology, 9, 1356-1361(1991)).Alphaviruses are encapsulated positive-strand RNA viruses belonging to Togaviridae that can infect a wide range of cells (insects, birds, mammals). It is an efficient system for RNA replication and transcription because the viral RNA genome itself is infectious and codes for itself RNA replicators (Liljestrom, P. and H. Garoff, Biotechnology, 9, 1356-1361 (1991)). ).

본 발명의 알파 바이러스는 바람직하게는 "샘리키 포리스트 (SFV: Semliki Forest virus) 바이러스"와 "신드비스 바이러스 (Sindbis virus)"이다. 더욱 바람직하게는, 본 발명의 알파 바이러스는 SFV이다. 본 발명의 구체예에서 사용된 SFV-기재 발현 벡터 pSFV는 SP6 프로모터를 가진 플라스미드에 SFV의 cDNA 게놈을 삽입한 것으로, SP6 폴리머라제를 사용하여 in vitro 전사가 가능하며, 구조 유전자 대신 삽입된 외래 유전자가 26S 서브게노믹 프로모터에 의해 발현될 수 있도록 변환된 발현 벡터이다.Alpha viruses of the present invention are preferably "Semliki Forest virus (SFV) virus" and "Sindbis virus". More preferably, the alpha virus of the present invention is SFV. The SFV-based expression vector pSFV used in the embodiment of the present invention inserts the cDNA genome of SFV into a plasmid with an SP6 promoter, and is capable of in vitro transcription using SP6 polymerase, and inserts a foreign gene instead of a structural gene. Is an expression vector transformed to be expressed by the 26S subgenomic promoter.

감염에 의해 재조합 RNA를 세포 내로 도입시키기 위해서는 in vivo 패키징시스템을 이용할 필요가 있다. pSFV-helper는 SFV의 RNA 복제 시그날과 구조 유전자를 발현시킬 수 있는 정보를 포함하고 있지만, 게노믹 RNA 패캐징 시그날이 결여되어 있는 것으로, pSFV-helper를 재조합 pSFV 벡터와 함께 코-트랜스픽션시키면 SFV 구조 단백질 내에 재조합 RNA만이 패키징된 바이러스 입자가 생성된다. 상기 바이러스 입자는 세포에 감염되어 재조합 유전자를 발현시키지만 재차 바이러스 입자를 형성하지는 못한다. 본 발명의 실시예에서 사용된 pSFV와 pSFV-he1per의 구조를 도 2에 나타내었다. 본 발명에서 사용되는 DNA 벡터와 그 RNA 전사물은 모두 본 발명의 범위에 포함된다.In order to introduce recombinant RNA into cells by infection, it is necessary to use an in vivo packaging system. pSFV-helper contains information on the RNA replication signal and structural gene expression of SFV, but lacks the genomic RNA packaging signal. Co-translation of pSFV-helper with recombinant pSFV vector results in SFV. Virus particles are produced in which only recombinant RNA is packaged within the structural protein. The viral particles infect cells and express recombinant genes but do not form viral particles again. The structure of pSFV and pSFV-he1per used in the embodiment of the present invention is shown in FIG. 2. DNA vectors and RNA transcripts thereof used in the present invention are all included in the scope of the present invention.

본 발명의 하나의 측면은 HIV-1의 gag, gagpro, env, env와 gag, env와 gag와 gagpro 또는 gag△pro, gagpol 또는 gagpol과 env 유전자가 알파 바이러스의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된 발현벡터를 제공하는 것이다.One aspect of the invention provides that the gag, gagpro, env, env and gag, env and gag and gagpro or gagΔpro, gagpol or gagpol and env genes of HIV-1 are operably linked under the subgenomic promoter of the alpha virus. It is to provide an expression vector.

pro 또는 유전자를 26S 서브게노믹 프로모터 하에 각각 삽입하여 Gag, Env, Pol 또는 Pro를 발현시키는 알파 바이러스-기재 발현 벡터를 제공하는 것이다. Pro의 발현은 Gag 단백질의 양에 의존하는 것으로 생각되고 있다 (Velissarios K. et al., Virology, 193, 661-671 (1993); Magdeleine H. et al., J Virol. 72, 4819-1824(1998); Joel G. et al., Virology, 244, 87-96 (1998)). 본 발명에서는 Gag의 프로세싱을 위하여 Pro의 발현을 극대화하기 위해 env 유전자 뒤에 gagpro나gagpol의 인접부에서 프레임 쉬프트된 코돈 서열이 삭제된 gag△pro유전자를 각각 26S 프로모터에 연결시키거나 또는 gagpol 유전자 뒤에 env 유전자 26S 프로모터에 연결시킨 벡터를 제작하였다.pro or gene is inserted under a 26S subgenomic promoter to provide an alpha virus-based expression vector expressing Gag, Env, Pol or Pro, respectively. Expression of Pro is thought to be dependent on the amount of Gag protein (Velissarios K. et al., Virology, 193, 661-671 (1993); Magdeleine H. et al., J Virol. 72, 4819-1824 ( Joel G. et al., Virology, 244, 87-96 (1998). In the present invention, in order to maximize the expression of Pro for the processing of Gag, the gagΔpro gene, in which the frame shifted codon sequence is deleted at the vicinity of gagpro or gagpol after the env gene, is linked to the 26S promoter, respectively, or env after the gagpol gene. A vector linked to the gene 26S promoter was constructed.

본 발명은, HIV-1의 gag 유전자가 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된(operably linked) 알파 바이러스-기재 발현 벡터를 제공한다. 본 분야에서 "작동 가능하도록 연결된"은 일반적으로 연결된 DNA서열이 상호 접촉하고 리딩 프레임 내에 존재하는 것을 의미하며 이러한 의미는 마찬가지로 본원에도 적용된다. pSFV/gag는 상기 벡터의 예이다 (실시예 1). 본 발명은, HIV-1의 gagpro 유전자가 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된 알파 바이러스-기재 발현벡터를 제공한다. pSFV/gagpro는 상기 벡터의 예이다 (실시예 1). 본 발명은, HIV-1의 env 유전자가 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된 알파 바이러스-기재 발현벡터를 제공한다. pSFV/env는 상기 벡터의 예이다 (실시예 4).The present invention provides an alpha virus-based expression vector in which the gag gene of HIV-1 is operably linked under a promoter. "Operably linked" in the art generally means that the linked DNA sequences are in contact with each other and are present in the reading frame, and this meaning applies equally here. pSFV / gag is an example of such a vector (Example 1). The present invention provides an alpha virus-based expression vector to which the gagpro gene of HIV-1 is operably linked under a promoter. pSFV / gagpro is an example of such a vector (Example 1). The present invention provides an alpha virus-based expression vector to which the env gene of HIV-1 is operably linked under a promoter. pSFV / env is an example of such a vector (Example 4).

본 발명은, HIV-1의 env와 gag 유전자를 동시에 발현시키는 알파 바이러스 벡터, 바람직하게는 env 유전자가 제 1의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고, gag 유전자가 제2의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된 알파 바이러스-기재 발현벡터를 제공한다. pSFV/env-gag는 상기 벡터의 예이다 (실시예 9). 본 발명은, HIV의 pro 유전자가 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된 알파 바이러스-기재 발현벡터를 제공한다. pSFV/pro는 상기 벡터의 예이다 (실시예 9).The present invention relates to an alpha viral vector, preferably an env gene, which expresses the env and gag genes of HIV-1 simultaneously, so that the env gene is operable under a first subgenomic promoter, and the gag gene is a second subgenomic promoter. Alpha virus-based expression vectors operably linked to are provided. pSFV / env-gag is an example of such a vector (Example 9). The present invention provides an alpha virus-based expression vector linked so that the pro gene of HIV is operable under a promoter. pSFV / pro is an example of such a vector (Example 9).

본 발명은, 나아가 HIV-1의 env, gag 및 pro 유전자를 동시에 발현시키는 알파 바이러스벡터, 바람직하게는 env 유전자가 제1의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고, gag 유전자가 제2의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되며, pro 유전자가 제3의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된 알파 바이러스-기재 발현벡터를 제공한다. pSFV/env-gag-pro는 상기 벡터의 예이다 (실시예 9).The present invention further relates to an alpha viral vector, preferably an env gene, which simultaneously expresses the env, gag and pro genes of HIV-1 in such a way that it is operable under a first subgenomic promoter, and the gag gene is linked to a second subgenomic. An alpha virus-based expression vector is provided that is operably linked under a genomic promoter and that the pro gene is operably linked under a third subgenomic promoter. pSFV / env-gag-pro is an example of such a vector (Example 9).

본 발명은, HIV-1의 gagpro 유전자 및 CTE (Constitutive Transport Element) 유전자를 발현시키는 알파 바이러스 벡터, 바람직하게는 gagpro 유전자가 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고, CTE 유전자가 추가로 연결된 알파 바이러스-기재 발현벡터를 제공한다. pSFV/gagpro-CTE는 상기 벡터의 예이다 (실시예 12).The present invention relates to an alpha virus vector expressing a gagpro gene and a Constitutive Transport Element (CTE) gene of HIV-1, preferably an alpha virus-based expression in which a gagpro gene is operably linked under a promoter, and to which a CTE gene is further linked. Provide a vector. pSFV / gagpro-CTE is an example of this vector (Example 12).

본 발명은, HIV-1의 env, gag, gagpro 및 CTE 유전자를 발현시키는 알파 바이러스 벡터, 바람직하게는 env 유전자가 제1의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고, gag 유전자가 제2의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되며, gagpro 유전자가 제3의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되며 CTE 유전자를 추가로 포함하는 알파 바이러스-기재 발현벡터를 제공한다.The present invention relates to an alpha viral vector expressing the env, gag, gagpro and CTE genes of HIV-1, preferably the env gene is operably linked under a first subgenomic promoter, and the gag gene is linked to a second sub Operably linked under a genomic promoter, and gagpro gene is operably linked under a third subgenomic promoter and provides an alpha virus-based expression vector further comprising a CTE gene.

pSFV/env-gag-gagpro-CTE는 상기 벡터의 예이다 (실시예 12).pSFV / env-gag-gagpro-CTE is an example of this vector (Example 12).

본 발명은, HIV-1의 env, gag 및 gag mRNA의 3' 말단에서 리보좀 프레임 쉬프트가 일어나지 않아도 Pro 단백질을 생산할 수 있도록 gag와 Pro 유전자의 연접 부에서 핵산서열의 결손이 일어난 gag△pro 유전자 및 CTE 유전자를 발현시키는 알파 바이러스 벡터, 바람직하게는 env 유전자가 제1의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고, gag 유전자가 제2의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되며, gag△pro 유전자가 제3의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고 CTE 유전자를 추가로 포함하는 알파 바이러스-기재 발현벡터를 제공한다. pSFV/env-gag-gag△pro-CTE는 상기 벡터의 예이다 (실시예 13).The present invention provides a gagΔpro gene having a deletion of a nucleic acid sequence at a junction of a gag and a Pro gene such that Pro protein can be produced without a ribosome frame shift occurring at the 3 ′ end of an env, gag and gag mRNA of HIV-1. Alpha viral vectors expressing the CTE gene, preferably the env gene, are operably linked under the first subgenomic promoter, the gag gene is operably linked under the second subgenomic promoter, and the gagΔpro gene Provides an alpha virus-based expression vector operably linked under a third subgenomic promoter and further comprising a CTE gene. pSFV / env-gag-gag Δpro-CTE is an example of the vector (Example 13).

본 발명은 HIV-1의 gagpol 전장 유전자를 발현시키는 알파 바이러스 벡터, 바람직하게는 서브게노믹 프로모터 하에 상기 gagpol 전장 유전자가 작동 가능하도록 연결된 알파 바이러스-기재 발현 벡터를 제공한다. pSFV/gagpol은 상기 벡터의 예이다 (실시예 14).The present invention provides an alpha virus vector expressing the gagpol full length gene of HIV-1, preferably an alpha virus-based expression vector linked to the gagpol full length gene to be operable under a subgenomic promoter. pSFV / gagpol is an example of such a vector (Example 14).

본 발명은 HIV-1의 gag 및 env 유전자를 동시에 발현시키는 알파 바이러스 벡터, 바람직하게는 gag 유전자가 제1의 서브 게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고 env 유전자가 제2의 서브 게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되며 MCTE 유전자를 추가로 포함하는 알파 바이러스-기재 발현벡터를 제공한다.The present invention relates to an alpha viral vector that expresses the gag and env genes of HIV-1 simultaneously, preferably the gag gene is operably linked under a first subgenomic promoter and the env gene operates under a second subgenomic promoter. Provided are alpha virus-based expression vectors that are possibly linked and further comprise an MCTE gene.

pSFV/gag-envMCTE는 상기 벡터의 예이다 (실시예 16).pSFV / gag-envMCTE is an example of such a vector (Example 16).

본 발명은 HIV-1의 gagpol 및 env 유전자를 동시에 발현시키는 알파 바이러스 벡터, 바람직하게는 gagpol 유전자가 제1의 서브 게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고 env 유전자가 제2의 서브 게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되며 MCTE 유전자를 추가로 포함하는 알파 바이러스-기재 발현벡터를 제공한다. pSFV/gagpol-envMCTE는 상기 벡터의 예이다 (실시예 16).The present invention relates to an alpha viral vector that expresses the gagpol and env genes of HIV-1 simultaneously, preferably the gagpol gene is operably linked under a first subgenomic promoter and the env gene operates under a second subgenomic promoter. Provided are alpha virus-based expression vectors that are possibly linked and further comprise an MCTE gene. pSFV / gagpol-envMCTE is an example of such a vector (Example 16).

본 발명의 벡터는 당업계에 공지되어 있는 유전자 재조합 기술을 기초로 당업자가 발명의 내용에 적합한 변형을 가하여 제조할 수 있다.Vectors of the present invention can be prepared by those skilled in the art based on the genetic recombination techniques known in the art by adding modifications appropriate to the present invention.

본 발명은 상기의 발현 벡터를 사용하여 HIV-1 구조 단백질 Gag, Pro 및/또는 Env (전구 단백질 및 프로세싱 된 서브 유니트)를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 알파 바이러스 벡터는 광범위한 범위의 숙주 세포에서 단백질을 발현시킬 수 있다. 본 발명은 상기의 발현 벡터 또는 그 RNA 전사물을, 숙주 세포, 바람직하게는 동물 세포에서 발현시킴으로써, HIV-1의 Gag, Pro 및/또는 Env 단백질을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 동물 세포는 바람직하게는 조류, 포유동물, 파충류, 양서류, 곤충 또는 어류 세포이다. 포유 동물 세포의 예로는 사람, 원숭이, 햄스터, 쥐 및 돼지 세포를 들 수 있다. 특이 바람직한 숙주와 벡터 시스템의 예는 BHK/pSFV와 COS/pSFV이지만 본 발명의 발현 시스템은 이에 제한되지 않는다.The present invention provides a method for producing HIV-1 structural proteins Gag, Pro and / or Env (precursor protein and processed subunits) using the above expression vector. Alpha viral vectors of the invention can express proteins in a wide range of host cells. The present invention provides a method for producing Gag, Pro and / or Env proteins of HIV-1 by expressing the above expression vector or its RNA transcript in a host cell, preferably an animal cell. The animal cell of the invention is preferably a bird, mammal, reptile, amphibian, insect or fish cell. Examples of mammalian cells include human, monkey, hamster, rat and pig cells. Examples of specific preferred host and vector systems are BHK / pSFV and COS / pSFV, although the expression system of the present invention is not so limited.

알파 바이러스 발현 벡터 또는 그 RNA 전사물은 통상의 트랜스펙션 방법, 예를 들어 DEAE-Dextran, 칼슘 포스페이트법, 바람직하게는 엘렉트로포레이션 (electroporation)에 의해 동물 세포, 예를 들어 BHK-21 세포에 도입할 수 있다. 본 발명을 예시하는 pSFV 벡터의 경우 엘렉트로포레이션에 의하여 매우 높은 수율로 RNA 전사물을 숙주 세포에 도입할 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 벡터를 코-트랜스펙션(cotransfection)하는데도 상기 방법들이 사용될 수 있다. 엘렉트로포레이션을 포함한 트랜스펙션의 기술은 당업계에 공지되어 있다.The alpha virus expression vector or RNA transcript thereof is directed to animal cells, for example BHK-21 cells, by conventional transfection methods such as DEAE-Dextran, calcium phosphate method, preferably electroporation. Can be introduced. In the case of the pSFV vector illustrating the invention, RNA transcripts can be introduced into the host cell in a very high yield by electroporation. The methods can also be used to cotransfection one or more vectors. Techniques for transfection, including electroporation, are known in the art.

세포의 형질전환은 감염성 바이러스 입자로 감염시키는 경우 그 발현 효율이 증대한다. 본 발명은 헬퍼 바이러스를 사용하여 만든 본 발명에 따른 RNA 전사물을 포함하고 있는 감염성 바이러스 입자를, 숙주 세포에 감염시킴으로서 상기 단백질을 제조하는 방법을 제공한다. 상기의 방법들은 실시예 2 및 실시예 6에 예시되어 있다. 본 발명의 벡터 전사물이나 헬퍼 바이러스를 사용하여 만든 결손 바이러스 입자 (Defective Virus Particle)의 감염에 의하여 생산된 HIV-1 단백질들은 다양한 방법에 의해 분리될 수 있다. 분리 방법으로는 당업계에 공지의 여러 가지 방법, 예를 들어, 이온교환 크로마토그라피, 친화컬럼 크로마토그라피, 겔 침투 크로마토그라피 등의 방법을 사용할 수 있다.Transformation of cells increases their expression efficiency when infected with infectious viral particles. The present invention provides a method for preparing said protein by infecting a host cell with an infectious viral particle comprising an RNA transcript according to the invention made using a helper virus. The above methods are illustrated in Examples 2 and 6. HIV-1 proteins produced by infection of a defective virus particle (Defective Virus Particle) made using the vector transcript or helper virus of the present invention can be isolated by various methods. As the separation method, various methods known in the art may be used, for example, ion exchange chromatography, affinity column chromatography, gel permeation chromatography, and the like.

본 발명은 상기 벡터의 RNA 전사물, 상기 RNA를 포함한 VLP로 일시적으로 형질전환되거나 상기 벡터로 안정적으로 형질전환된 (permanently transformed) 숙주 세포 또는 세포주를 제공한다. 상기 안정하게 형질전환 된 세포주는, 예를 들어 HIV의 cDNA 게놈이 숙주 세포의 염색체에 삽입되기 위해 필요한 사이토메갈로 바이러스 (cytomegalrovirus:CMV) 프로모터와 rev-독립적인 발현을 위한 CTE (constitutive transport element) 유전자, 선택 마커로 항-네오마이신 유전자를 갖춘 동물 세포주이다. 상기 CTE 유전자는 바람직하게는 MPMV (Mason-Pfizer monkey virus)의 유전자이다.The present invention provides an RNA transcript of the vector, a host cell or cell line that is transiently transformed with or permanently transformed with the vector containing the RNA. The stably transformed cell line, for example, the cytomegalovirus (CMV) promoter required for insertion of the cDNA genome of HIV into the chromosome of the host cell and the CTE (constitutive transport element) gene for rev-independent expression. , Animal cell line with anti-neomycin gene as selection marker. The CTE gene is preferably a gene of MPMV (Mason-Pfizer monkey virus).

본 발명은 상기의 발현 벡터 및 숙주 세포를 이용하여 감염성 HIVLP을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명은 Gag 단백질을 발현시키는 벡터를 숙주 세포에 도입하여 HIV의 Gag로 구성된 미성숙 바이러스-유사 입자 (HIVLP)를 제조하는 방법을 제공한다. HIV의 경우 프로테이즈에 의해 절단되지 않은 Gag는 성숙 입자를 형성하지 못하고 미성숙 VLP를 형성한다. "바이러스-유사 입자 (VLP)"란 야생형 바이러스와 동일하지는 않으나 유사한 물리 화학적 성질을 갖는 입자를 말한다. "미성숙 바이러스-유사 입자 (immature VLP)"란 야생의 비리온이 되기 위해 필요한 프로세싱을 완전히 거치지 못한 바이러스로서 입자적 구조를 형성하는 것을 말한다. "리플리콘 (replicon)"이란 유전자 복제에 필수적인 유전자를 함유하고 있는 유전체를 말하며 외래유전자를 결합시켜 바이러스를 증식시키고 외래 유전자를 발현하는 발현 벡터로 사용될 수 있다.The present invention provides a method for producing infectious HIVLP using the expression vector and the host cell. The present invention provides a method of introducing immature virus-like particles (HIVLP) consisting of Gag of HIV by introducing a vector expressing Gag protein into a host cell. For HIV, Gag not cleaved by protease does not form mature particles and forms immature VLPs. "Virus-like particles (VLPs)" refer to particles that are not identical to wild-type viruses but have similar physicochemical properties. An “immature virus-like particle (immature VLP)” refers to the formation of a particulate structure as a virus that has not undergone the processing necessary to become a wild virion. The term "replicon" refers to a genome containing genes essential for gene replication, and may be used as an expression vector that binds a foreign gene to propagate a virus and express a foreign gene.

HIV는 Gag만으로도 바이러스 입자를 형성하지만 이것은 미성숙 형태이며 감염성 (infectivity)을 갖고 있지 않다. HIV에 대한 중화항체의 에피토프는 피막 단백질에 위치하는 것으로 알려져 있으며 이 부분이 가장 다양한 아미노산 서열(variable sequence)을 지니고 있다. 그러므로 Gag만으로 이루어진 재조합 바이러스 입자에 Env 단백질를 삽입하는 것은 HIV 백신을 만들기 위한 중요한 기법중의 하나라고 할 수 있다. 본 발명은 HIV의 gag 유전자를 함유한 상기의 발현 벡터 및 env 유전자를 함유한 상기의 발현 벡터를 코-트랜스픽션하여 하나의 숙주 세포에서 두 단백질을 동시에 발현시킴으로서 HIV의 Gag와 Env 단백질로 구성된 미성숙 바이러스-유사 입자 (HIVLP)를 제조하는 방법을 제공한다.HIV forms viral particles with Gag alone, but it is immature and not infectious. Epitopes of neutralizing antibodies to HIV are known to be located in the coat protein, which has the most diverse amino acid sequence (variable sequence). Therefore, incorporating Env proteins into Gag-only recombinant virus particles is one of the important techniques for making HIV vaccines. The present invention co-transduces the expression vector containing the gag gene of HIV and the expression vector containing the env gene, thereby simultaneously expressing two proteins in one host cell, thereby being immature composed of Gag and Env proteins of HIV. Provided are methods for making virus-like particles (HIVLP).

코-트랜스펙션에 의한 HIVLP의 제조는 번거로우며 효율 또한 떨어진다. 그러므로 본 발명에서는 하나의 벡터에 두 가지 혹은 세 가지의 목적 유전자를 클로닝한 재조합 플라스미드를 사용하여 간편하고 경제적이며 효율적으로 HIVLP를 생산, 회수할 수 있도록 하였다. 따라서 본 발명은 알파 바이러스 리플리콘에 HIV의 gag와 env유전자를 각각의 프로모터 하에 클로닝한 후 이 벡터를 세포에 트랜스펙션하여 HIV-1의 Gag와 Env 단백질로 구성된 미성숙 HIV-유사 입자 (HIVLP)를 제조하는 방법을 제공한다.The production of HIVLP by co-transfection is cumbersome and inefficient. Therefore, in the present invention, by using a recombinant plasmid cloned with two or three genes of interest in a single vector, HIVLP can be produced and recovered efficiently, economically and efficiently. Therefore, the present invention clones an alpha virus replicon of gag and env genes of HIV under respective promoters, and transfects the vector into cells, thereby immature HIV-like particles (HIVLP) consisting of Gag and Env proteins of HIV-1. It provides a method of manufacturing.

HIV 바이러스는 어셈블 또는 버딩 과정 중 혹은 그 후에 프로테이즈에 의해 Gag가 절단되며 잘려진 구조 단백질들이 다시 재결합함으로써 완전한 성숙입자를 구성한다. Gag 단백질만으로 이루어진 HIVLP는 그 크기와 모양 등에서 천연의 HIVLP와 많은 차이가 있고 또한 Gag와 Env로 이루어진 HIVLP도 프로테이즈에 의해 프로세싱되지 않는 한 성숙 바이러스 입자를 형성하지 못한다. 효과적인 면역 반응을 유도하기 위해 천연에 존재하는 HIV와 가장 유사한 형태의 면역원을 제공하는 것이 중요하며 따라서 성숙 HIVLP를 제조하는 것은 HIV 백신으로 가장 강력한 수단을 제공하는 것이 된다. 본 발명에서는 HIV-1의 Gag와 Pro 단백질을 동시에 발현시키거나 Gag, Env 및 Pro 단백질을 동시에 발현시킴으로써, HIV의 성숙 HIVLP를 제조하는 방법을 개발하게 되었다. "성숙 바이러스-유사입자 (mature VLP)"란 HIV의 경우 Pro에 의해 HIV의 구조 단백질들이 완전히 프로세싱된 HIVLP로서 그 형태나 크기가 야생형 HIV와 실질적으로 유사한 바이러스 입자를 말한다. 본 발명에서는 gagpol 유전자가 env 유전자와 동시에 발현되는 경우 성숙 HIVLP가 많이 생성되는 것을 발견하였다.The HIV virus cleaves Gag by protease during or after the assembly or budding process and recombines the cut structural proteins to form complete mature particles. HIVLP, which consists only of Gag proteins, differs greatly from natural HIVLP in terms of size and shape, and HIVLP, which consists of Gag and Env, does not form mature virus particles unless processed by protease. In order to elicit an effective immune response, it is important to provide immunogens in the form most similar to those present in nature in nature, thus making mature HIVLP provide the most powerful means with HIV vaccines. In the present invention, by simultaneously expressing Gag and Pro proteins of HIV-1 or by simultaneously expressing Gag, Env and Pro proteins, a method for producing mature HIVLP of HIV has been developed. “Mature VLP” refers to a virus particle whose HIV structural proteins have been fully processed by Pro for HIV, and whose shape and size are substantially similar to wild type HIV. In the present invention, when the gagpol gene is expressed simultaneously with the env gene, it was found that a lot of mature HIVLP is generated.

HIV-유사 입자는 백신 또는 HIV 감염 진단용 항원으로서 가장 바람직한 것이라고 할 수 있다. 그러나 HIV-유사 입자를 만들기 위하여 필요한 Gag, Env 및/또는 프레테아제를 각각의 발현벡터에 의해 발현시키는 것은 번거로울 뿐만 아니라 그 효율 또한 좋지 못하고, 이 경우 HIV-유사 입자를 생산하는 안정한 세포주를 얻기도 곤란하다. 본 발명에서는 HIV의 Gag, Env와 프로테아제를 HIV-유사 입자를 형성하기에 충분한 양으로 동시에 발현시킬 수 있는 알파 바이러스-기재 발현벡터를성공적으로 제조하였고 이로부터 감염성 있는 바이러스-유사입자를 제조 및 분리하는데 성공하였다.HIV-like particles can be said to be most preferred as vaccines or antigens for diagnosing HIV infection. However, expressing Gag, Env and / or pretease necessary for making HIV-like particles by each expression vector is not only cumbersome but also poor in efficiency, in which case a stable cell line producing HIV-like particles is obtained. It is also difficult. In the present invention, an alpha virus-based expression vector capable of simultaneously expressing Gag, Env, and protease of HIV in an amount sufficient to form HIV-like particles was successfully prepared, and infectious virus-like particles were prepared and separated therefrom. Succeeded.

따라서, 본 발명은 나아가 면역반응을 일으키기에 충분한 양의 상기 발현벡터, 상기 벡터의 RNA 전사물 또는 상기 HIVLP를 포함하는 AIDS 예방용 백신 조성물 및 이를 투여하여 AIDS 질병을 예방 내지 치료하는 방법을 제공한다. 상기 HIVLP에는 성숙 및 미성숙 HIVLP, 감염성 및 비감염성 HIVLP가 모두 포함된다. 특히 바람직한 것은 성숙 HIVLP이다. 성숙 HIVLP를 백신으로 사용하는 경우 HIV가 갖는 입체 구조를 제공할 수 있기 때문에 뛰어난 면역 반응을 유도할 수 있다.Accordingly, the present invention further provides a vaccine composition for preventing AIDS comprising the expression vector, an RNA transcript of the vector or HIVLP in an amount sufficient to cause an immune response, and a method for preventing or treating AIDS disease by administering the same. . The HIVLP includes both mature and immature HIVLP, infectious and non-infectious HIVLP. Particularly preferred is mature HIVLP. The use of mature HIVLP as a vaccine can induce an excellent immune response because it can provide the conformation of HIV.

본 발명의 백신 조성물은 생체에 적합한 형태로 대상자에 투여된다. 여기서 생체에 적합한 형태란 질병의 예방 내지 치료 효과가 어떠한 독성 효과보다 높은 형태로 투여되는 물질의 형태를 말한다. 상기 물질을 어떠한 동물, 바람직하게는 인간에게 투여될 수 있다.The vaccine composition of the present invention is administered to a subject in a form suitable for a living body. Here, the form suitable for the living body refers to the form of the substance to be administered in a form in which the prophylactic or therapeutic effect of the disease is higher than any toxic effect. The material may be administered to any animal, preferably a human.

본 발명의 백신은 추가적으로 적합한 희석제, 부형제 및/또는 담체를 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 상기 백신은 생체내에서 백신의 면역원성을 향상시킬 수 있는 부형제를 포함한다. 상기 부형제는 그램 음성 박테리아의 엔도톡신중 리피드-A 부분, 마이코박테리아의 트레할로스 디마이콜레이트, 포스포리피드 라이소레시틴, 디메틸딕타데실 암모늄 브로마이드(DDA), 어떤 직쇄 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌(POP-POE) 블록 폴리머, 알루미늄 히드록시드 및 리포좀을 포함하는 본 기술 분야의 알려진 부형제들 중에서 선택될 수 있다. 담체는 상기 백신 조성 물을 투여 받는 개체 내에서 바람직하지 않은 항체를 생성하지 않는 한 어떠한 담체를사용하여도 무방하다. 특히 염수, 완충 염수, 및 비특이적인 혈청 알부민과 혼합된 염수를 포함하는 다수의 적합한 담체 또는 희석제를 본 발명에서 사용할 수 있다. 약제학적 조성물은 보조제, 완충제, 항산화제, 글루코스, 수크로스 또는 덱스트린과 같은 카보하이드레이트, 및 EDTA와 같은 킬레이팅제를 포함하는 이외에 물, 식염수, 글리세롤, 에탄올 등이나 유화제, 습윤제 또는 pH 조정제들이 포함될 수 있다. 백신 조성물은 면역 반응을 증강시키기 위하여 에쥬번트(adjuvant)를 포함할 수 있다. 에쥬번트의 예로는 알루미늄 하이드록사이드(앨럼), thr-MDP, nor-MDP, MPT-PE 등을 들 수 있다. 또한, 상기 백신은 GM-CSF, IL-2, IL-12, TNF 및 IFNγ을 포함하는 면역반응을 향상시키는 것으로 알려진 사이토킨을 포함할 수도 있다.The vaccines of the present invention may further comprise suitable diluents, excipients and / or carriers. Preferably, the vaccine includes excipients that can enhance the immunogenicity of the vaccine in vivo. The excipients include the lipid-A portion of the endotoxin of gram negative bacteria, trehalose dimycolate of mycobacteria, phospholipid lysolecithin, dimethyl dictadecyl ammonium bromide (DDA), any linear polyoxypropylene-polyoxyethylene (POP- POE) may be selected from known excipients in the art, including block polymers, aluminum hydroxide and liposomes. The carrier may be used as long as it does not produce an undesirable antibody in the subject to which the vaccine composition is administered. Many suitable carriers or diluents can be used in the present invention, particularly saline, buffered saline, and saline mixed with nonspecific serum albumin. Pharmaceutical compositions may include water, saline, glycerol, ethanol, etc. or emulsifiers, wetting agents or pH adjusters in addition to adjuvant, buffers, antioxidants, carbohydrates such as glucose, sucrose or dextrin, and chelating agents such as EDTA. Can be. The vaccine composition may comprise an adjuvant to enhance the immune response. Examples of the adjuvant include aluminum hydroxide (alum), thr-MDP, nor-MDP, MPT-PE and the like. The vaccine may also comprise cytokines known to enhance immune responses including GM-CSF, IL-2, IL-12, TNF and IFNγ.

백신의 투여량은 환자의 질병상태, 나이, 성 및 체중 및 환자에게 원하는 반응을 유도하기 위한 항체능과 같은 인자에 따라 다양할 수 있다. 최적 치료반응을 제공하기 위해서 투여량 요법을 조절할 수 있다. 예컨대, 수 개의 나누어진 투여량으로 매일 투여하거나 치료 상황의 긴급성에 의해 나타나는 대로 투여량을 비례적으로 감소시킬 수 있다. 상기 백신은 주사(예, 피하, 정맥내 및 근육내)로, 경구투여로, 흡입으로, 경피 투여, 또는 좌약과 같이 통상의 방법으로 투여될 수 있다. 부스터 면역처리는 4 내지 6주 후에 제동할 수 있다.The dosage of the vaccine can vary depending on factors such as the disease state, age, sex and weight of the patient and the ability of the antibody to elicit the desired response to the patient. Dosage regimens may be adjusted to provide the optimum therapeutic response. For example, several divided doses may be administered daily or the dose may be proportionally reduced as indicated by the urgency of the therapeutic situation. The vaccine may be administered by conventional methods such as injection (eg subcutaneous, intravenous and intramuscular), oral administration, inhalation, transdermal administration, or suppositories. Booster immunization can be braked after 4-6 weeks.

본 발명은 HIV의 감염을 진단할 수 있는 진단용 킷트 및 이를 이용하여 질병을 진단하는 방법을 제공한다. 본 발명은 (a) 동물, 특히 사람으로부터 얻은 생물학적 샘플을 상기 HIVLP와 접촉시키고, (b) HIVLP와 샘플중의 항체가 결합하는 것을 탐지함으로써 HIV에의 감염 여부를 진단하는 킷트 및 상기 킷트를 이용하여 HIV에의 감염 여부를 진단하는 방법을 제공한다. 항원-항체의 결합 정도를 측정하는 방법은 당업계에 이미 충분히 공지되어 있다. ELISA는 이를 위해 사용될 수 있는 한가지 방법이다. 이러한 진단은 또한 직접 결합법 또는 경쟁적 결합법에 의해 수행될 수 있다.The present invention provides a diagnostic kit for diagnosing an infection of HIV and a method for diagnosing a disease using the same. The present invention provides a kit for diagnosing HIV infection by (a) contacting a biological sample obtained from an animal, in particular a human, with (b) detecting the binding of an antibody in the sample to HIVLP and the kit. Provides a method for diagnosing HIV infection. Methods of determining the extent of antigen-antibody binding are already well known in the art. ELISA is one method that can be used for this. Such diagnosis can also be performed by direct or competitive binding.

상기와 관련된 관점으로서, 본 발명은 (a) HIV 특이적 항체를 함유할 것으로 기대되는 샘플을 채취하고, (b) 단계 (a)로부터 채취된 샘플을 항원으로서 제 18항의 방법에 의하여 제조된 HIV-유사 입자와, 항원과 항체의 결합이 이루어지도록 하여 항원-항체 면역 복합체가 형성되도록 하는 조건하에서, 접촉시키며, (c) 면역복합체의 형성을 검출하는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 샘플중에서 HIV 레트로바이러스 항원과 특이적으로 반응하는 항체의 존재를 결정하는 방법을 제공한다.In view of the above, the present invention relates to an HIV prepared by the method of claim 18, which comprises (a) taking a sample that is expected to contain HIV specific antibodies, and (b) using the sample taken from step (a) as an antigen. Contacting the analogous particle with the antigen and antibody under conditions such that the antigen-antibody immune complex is formed, and (c) detecting the formation of the immunocomplex. Provided are methods for determining the presence of antibodies that specifically react with HIV retroviral antigens.

본 발명의 성숙 HIV-유사 입자는 효소-연결된 면역흡착 검정(ELISA), RIA 및 기타 비-효소 연결된 항체 결합 검정를 포함한 면역검정 또는 항-레트로바이러스(예, HIV) HIV 항체 및 레트로바이러스 항원(예, HIV)의 검출을 위해 본 분야에 알려진 절차에서 면역원으로서, 즉 항원으로서 유용하다. ELISA 검정에서, 성숙 HIV-유사 입자는 특정 표면, 예를 들면 폴리스티렌 미세역가 평판의 웰과 같이 단백질과 결합할 수 있는 표면상에 고정된다. 세척하여 불완전하게 흡착된 성숙 HIV-유사 입자를 제거한 후, 시험 샘플과 항원적으로 중성인 것으로 알려진 소 혈청 알부민(BSA) 또는 카세인의 용액과 같은 비-특이적 단백질을 특정 표면상에 결합시킬 수 있다. 이것은 고정화가 이루어지는 표면상에 비-특이적 흡착 부위를 차단시켜 주며 그럼으로써 그 표면상에 항혈청의 비-특이적 결합에 의해 발생되는배경(background)을 감소시킨다.Mature HIV-like particles of the present invention may be immunoassay or anti-retrovirus (e.g. HIV) HIV antibodies and retroviral antigens (e.g., enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA), RIA and other non-enzyme linked antibody binding assays). , As an immunogen, ie as an antigen, in procedures known in the art for the detection of HIV). In an ELISA assay, mature HIV-like particles are immobilized on a specific surface, for example, a surface capable of binding to a protein, such as a well of a polystyrene microtiter plate. After washing to remove incompletely adsorbed mature HIV-like particles, test samples and non-specific proteins such as bovine serum albumin (BSA) or casein solutions known to be antigenically neutral can be bound onto specific surfaces. have. This blocks the non-specific adsorption sites on the surface where immobilization occurs, thereby reducing the background caused by non-specific binding of antiserum on that surface.

이어서, 고정화가 이루어지는 표면을 면역 복합체(항원/항체) 형성이 이루어지도록 하는 방식으로 검사하고자 하는 임상학적 재료 또는 생물학적 재료와 같은 샘플과 접촉시킨다. 이것은 BSA, 소 감마 글로불린(BGG) 및/또는 포스페이트 완충염수(PBS)/트윈의 용액과 같은 희석제로 샘플을 희석시키는 것을 포함할 수 있다. 그런 다음, 샘플을 예를 들면 약 25℃에 이어 37℃의 온도에서 차례로 약 2 내지 4시간동안 배양한다. 배양 후, 샘플이 접촉된 표면을 세척하여 비-면역복합체화된 물질을 제거한다. 세척 절차는 PBS/트윈과 같은 용액 또는 붕산염 완충액으로 세척하는 것으로 포함할 수 있다.The surface on which immobilization is then made is contacted with a sample, such as a clinical material or a biological material, to be examined in such a way that immune complex (antigen / antibody) formation occurs. This may include diluting the sample with a diluent such as a solution of BSA, bovine gamma globulin (BGG) and / or phosphate buffered saline (PBS) / twin. The samples are then incubated for about 2-4 hours in turn, for example at a temperature of about 25 ° C. and then 37 ° C. After incubation, the surface to which the sample contacted is washed to remove non-immunocomplexed material. Washing procedures may include washing with a solution such as PBS / Twin or borate buffer.

시험 샘플과 결합된 본 발명의 성숙 HIV-유사 입자사이에 특정 면역복합체를 형성하고 이어서 세척한 후, 면역복합체 형성의 빈도 및 경우에 따라 양을 이 면역복합체를 제1 항체에 대해 특이성을 갖는 제2 항체에 적용함으로써 결정할 수 있다. 시험 샘플이 사람으로부터 유래된 것인 경우 제2 항체는 사람 면역글로불린, 일반적으로 IgG에 대해 특이성을 갖는 항체이다. 검출 수단을 제공하기 위해, 제2 항체는 예를 들면 적절한 발색 기질과 배양했을 때 색을 전개하는 효소 활성과 같은 연관된 활성을 가질 수 있다. 그런 다음, 예를 들면 가시광선 분광광도계를 사용하여 발색 정도를 측정함으로써 정량할 수 있다.After forming a specific immunocomplex between the mature HIV-like particles of the present invention in combination with a test sample and subsequently washing, the frequency and in some cases the amount of the immunocomplex formation is determined by the agent having specificity for the first antibody. It can determine by applying to 2 antibodies. If the test sample is from a human, the second antibody is an antibody that is specific for human immunoglobulins, generally IgG. To provide a means of detection, the second antibody may have associated activity, such as, for example, an enzyme activity that develops color when incubated with a suitable chromogenic substrate. It can then be quantified by measuring the degree of color development using, for example, a visible light spectrophotometer.

복수의 HIV 분리체를 인지하는 항체를 동정하는 것이 요구되는 한 가지 진단 양태로서, 본 발명의 면역학적으로 구분되는 복수의 성숙 HIV-유사 입자를 특정 표면상에 고정시킨다. 다른 방도로서, 항-HIV 항체가 여러 HIV 분리체 사이에 고도로보존되어 있는 에피토프를 인지할 때 하나 또는 한정된 수의 성숙 HIV-유사 입자를 고정시킬 수 있다. 단일의 HIV 분리체(예, LA1, MN, SF2 또는 HXB2)를 인지하는 항체를 특이적으로 동정하는 것이 요구되는 다른 진단 양태로서, 본 발명의 단일의 특정 성숙 HIV-유사 입자를 고정시킬 수 있다. 이러한 추가의 진단 양태는 항체 반응을 포함한 면역 반응의 유발을 담당하는 특정 HIV 분리체를 결정하는데 중요할 수 있는 의약, 임상 시험, 법의학 분야에서 특정한 용도를 갖는다.As one diagnostic aspect where it is desired to identify antibodies that recognize multiple HIV isolates, the immunologically distinct plurality of mature HIV-like particles of the present invention is immobilized on a specific surface. Alternatively, one or a limited number of mature HIV-like particles can be immobilized when the anti-HIV antibody recognizes an epitope that is highly conserved between several HIV isolates. As another diagnostic aspect where specific identification of antibodies recognizing a single HIV isolate (eg, LA1, MN, SF2 or HXB2) is required, a single specific mature HIV-like particle of the invention can be immobilized. . This additional diagnostic aspect has particular use in the fields of medicine, clinical trials, and forensics, which may be important for determining specific HIV isolates responsible for inducing immune responses, including antibody responses.

추가의 진단 양태로서, 면역학적으로 구분되는 HIV, 예를 들면 상이한 부류에 속하는 HIV 분리체를 특이적으로 동정하는 것이 필요할 수 있다. 면역학적으로 구분되는 HIV 분리체는 예를 들면 LA1, MN, SF2, HXB2 또는 원시 HIV-1 분리체를 포함할 수 있다. 이러한 진단 양태에서 본 발명의 특정 성숙 HIV-유사 입자는 그러한 면역학적으로 구분되는 HIV 분리체를 특이적으로 인지하는 모노클로날 항체를 포함한 항체를 생성하는데 유용하다.As a further diagnostic aspect, it may be necessary to specifically identify immunologically distinct HIV, eg, HIV isolates belonging to different classes. Immunologically distinct HIV isolates may include, for example, LA1, MN, SF2, HXB2 or native HIV-1 isolates. In such diagnostic embodiments certain mature HIV-like particles of the invention are useful for producing antibodies, including monoclonal antibodies that specifically recognize such immunologically distinct HIV isolates.

면역학적으로 구분되는 성숙 HIV-유사 입자들은 예를 들면 백신 또는 진단제에서 면역원으로서 사용할 수 있음은 당연하다. 교차-분리체 보호 및/또는 진단을 제공하기 위해 성숙 HIV-유사 입자의 혼합물을 사용하는 상황이 있을 수 있다. 이러한 경우, 면역원의 혼합물은 흔히 "칵테일" 제제라고 한다.Of course, immunologically distinct mature HIV-like particles can be used as immunogens, for example in vaccines or diagnostic agents. There may be situations where a mixture of mature HIV-like particles is used to provide cross-isolate protection and / or diagnosis. In such cases, the mixture of immunogens is often referred to as a "cocktail" agent.

추가의 진단학적 양태로서, 본 발명의 면역원성 조성물은, 개별적으로 또는 칵테일 제제를 포함하는 혼합물로서, 생물학적 샘플을 포함한 샘플중에서 HIV 또는 항원을 검출하거나 HIV를 중화시키기 위해 사용될 수 있는 HIV 항원 특이적 항체(모노클로날 항체를 포함)의 생성을 위해 유용하다.In a further diagnostic embodiment, the immunogenic compositions of the invention, either individually or as a mixture comprising a cocktail formulation, can be used to detect HIV or antigen or neutralize HIV in a sample comprising a biological sample. Useful for the production of antibodies (including monoclonal antibodies).

또 다른 진단학적 양태로서, 본 발명의 성숙 HIV-유사 입자는 예를 들면 진단 또는 치료를 위한 HIV-감염자로부터 채취한 생물학적 샘플중에서 HIV 특이적 T-세포를 특이적으로 자극하기 위해 사용할 수 있다.In another diagnostic embodiment, mature HIV-like particles of the invention can be used to specifically stimulate HIV specific T-cells in biological samples taken from, for example, an HIV-infected person for diagnosis or treatment.

다음의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 제한되어서는 안 된다.The following examples are intended to illustrate the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the following examples.

<실시예 1><Example 1>

pSFV/gag 및 pSFV/gagpro 발현 벡터의 제조Preparation of pSFV / gag and pSFV / gagpro Expression Vectors

Gag 단백질은 HIV-1의 gagpol의 전장 RNA에서 발현되는 비리온의 주된 구성요소이다. Gag 단백질은 그 자체만으로도 다른 바이러스 단백질 없이 바이러스-유사 입자 (VLP)를 어셈블할 수 있다고 알려져 있다. Gag 단백질은 pol 유전자에 의해 발현되는 바이러스 프로테이즈에 의해 매트릭스 (MA, p17), 캡시드 (CA, p24), 뉴클레오캡시드 (NA, p9) 및 p6의 단백질로 프로세싱되어 성숙입자 (mature particle)를 형성한다 (Gheysen D. et al,Cell, 59, 103-112 (1989)). 본 발명에서는 HIV-1의 gag 유전자를 알파 바이러스 리플리콘에 삽입하여 Gag를 발현시키는 발현 벡터를 제조하였다.Gag protein is the major component of virions expressed in the full-length RNA of gagpol of HIV-1. Gag proteins by themselves are known to assemble virus-like particles (VLPs) without other viral proteins. Gag proteins are processed into proteins of the matrix (MA, p17), capsid (CA, p24), nucleocapsid (NA, p9) and p6 by viral protease expressed by the pol gene. (Gheysen D. et al, Cell , 59, 103-112 (1989)). In the present invention, an expression vector expressing Gag was prepared by inserting a gag gene of HIV-1 into alpha viral replicon.

HIV clade E 유전자를 (Genbank accession number U51188, Journal of Virologly, 1996) 주형으로 사용하였다. pSFV/gag를 만들기 위해 Gag의 전장 유전자에 해당하는 HIV-1의 염기서열 (832-2328 bp)을 하기의 프라이머1 및 프라이머2를 사용하여 PCR로 증폭하였다. Gag와 더불어 프로테이즈 (Pro)를 발현시키기 위하여 pSFV/gagpro를 제작하였다. HIV-1의 gag, 프레임 쉬프트 부위 및 프로테이즈부위를 포함한 전장 유전자 (832-2577 bp)를 프라이머1 및 프라이머3을 사용하여 PCR로 증폭하였다. 주형으로 HIV-1 clade E 전장 유전자를 지니고 있는 pUHD(100ng/㎕)에 2.5mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany) 4㎕, 센스 프라이머(100pmol/㎕) 1㎕, 안티센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕,Taqpolymerase 10X 버퍼 5㎕, D.W 37㎕를 넣어 혼합액을 만든 후 98℃에서 5분 동안 변성시킨 후 Taq polymerase 1㎕를 첨가한 뒤 94℃에서 1분, 55℃에서 2분, 72℃에서 3분으로 유지시키는 일련의 반응을 30회 반복하였다. 증폭된 유전자를 각각 pSFV의 BamHI 부위에 삽입하여 pSFV/gag (도 3) 및 pSFV/gagpro (도 4)를 만들었다.The HIV clade E gene (Genbank accession number U51188, Journal of Virologly, 1996) was used as a template. To make pSFV / gag, the nucleotide sequence of HIV-1 (832-2328 bp) corresponding to the full-length gene of Gag was amplified by PCR using primers 1 and 2 below. PSFV / gagpro was prepared to express Protease (Pro) with Gag. Full length genes (832-2577 bp), including gag, frame shift site and protease site of HIV-1, were amplified by PCR using primers 1 and 3. 4 μl of 2.5 mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany), 1 μl of sense primer (100 pmol / μl), 1 μl of antisense primer (100 pmol / μl) in pUHD (100 ng / μl) with HIV-1 clade E full-length gene as template Add 5 μl of Taq polymerase 10X buffer and 37 μl of DW to make a mixed solution. The series of reactions kept in minutes was repeated 30 times. The amplified genes were inserted into BamHI sites of pSFV, respectively, to create pSFV / gag (FIG. 3) and pSFV / gagpro (FIG. 4).

프라이머1: 센스 (서열 1)Primer 1: Sense (SEQ ID NO: 1)

5'-GCGGATCCCGGGATGGGTGCGAGAGCGTCAATATTAAGT-3'5'-GCGGATCCCGGGATGGGTGCGAGAGCGTCAATATTAAGT-3 '

프라이머2: 안티센스 (서열 2)Primer 2: Antisense (SEQ ID NO: 2)

5'-CGCGGATCCCTGTTACTGTGACAAGGGGTCGTTGCCAAA-35'-CGCGGATCCCTGTTACTGTGACAAGGGGTCGTTGCCAAA-3

프라이머3: 안티센스 (서열 3)Primer 3: Antisense (SEQ ID NO: 3)

5'-CGCGGATCCCTGCAGTTAAAGTACAACCAATCTGAGTCAACA-3'5'-CGCGGATCCCTGCAGTTAAAGTACAACCAATCTGAGTCAACA-3 '

<실시예2><Example 2>

pSFV-helper 와 pSFV/gag 또는 pSFV-helper 와 pSFV/gagpro를 이용한 VLP의 제조Preparation of VLPs Using pSFV-helper and pSFV / gag or pSFV-helper and pSFV / gagpro

HIV-1의 프로테이즈 (Pro)는 비리온의 버딩(budding) 중 혹은 버딩 후에 활성화되어 Gag 또는 Gag-Pol 폴리프로테인을 절단함으로써 구조 단백질을 프로세싱하는데 관여한다. 본 실험에서는 pSFV-helper와 함께 실시예 1에서 제조한pSFV/gag 또는 pSFV/gagpro를 숙주 세포에서 발현시켰다.Protease of HIV-1 (Pro) is activated during or after budding of virions and is involved in processing structural proteins by cleaving Gag or Gag-Pol polyproteins. In this experiment, pSFV / gag or pSFV / gagpro prepared in Example 1 together with pSFV-helper were expressed in host cells.

pSFV/gag 또는 pSFV/gagpro를 제한효소 Pvu I 으로 처리하여 선상 DNA로 만든 후 P/C처리하였다. 상기 DNA 10㎕, 1×SP6 버퍼 (TakaRa) 5㎕, 10mM m7G (5')ppp(5')G(BM) 5㎕, 100mM DTT 2.5㎕, rNTP mix (10mM ATP, 10mM CTP, 10mM UTP, 5mM GTP, BM) 5㎕, RNasin(BM) 2㎕, SP6 RNA 폴리머라제 (TakaRa) 1.5㎕, D.W. 19㎕로 혼합액을 만든 후, 37℃에서 1시간 30분 동안 반응시켰다. mRNA 전사물 (pSFV-helper RNA 전사물 25㎕에 각각 상기 pSFV/gag 또는 pSFV/gagpro RNA 전사물 50㎕)를 PBS (Phosphate buffered saline, 1.37mM Sodium Chloride, 0.02mM Potassium Chloride, 0.1mM Phosphate buffer/ml) 버퍼에 부유시킨 BHK-21 세포(107cells/mℓ) 800㎕에 넣은 후, 0.4cm 엘렉트로포레이션 큐벳에서 830V/25㎌로 2번 펄스를 주었다 (Bio-Rad Gene Pulser). 트랜스펙션 48시간 후에 상층액을 3500rpm에서, 15분 동안 원심분리 한 뒤, 다시 초고속 원심분리 (SW41 rotor, 2hr, 30,000rpm, 4℃, BECKMAN)하여 바이러스 입자를 얻었다. 이 펠렛을 TNE (50mM Tris-HCl (pH7.4), 100mM NaCl, 0.5mM EDTA) 버퍼에 부유시켜 -70℃에서 보관하였다. 상층액에서 수집한 결손 VLP (defective VLP)를 SDS-PAGE 한 후, AIDS 환자 혈청 (patient human serum)을 사용하여 웨스턴 블롯하였다 (도 5) (래인 M: 음성대조군; 래인 1: pSFV-helper와 pSFV/lacZ로부터 생성된 VLP; 래인 2: pSFV-helper와 pSFV/gag로부터 생성된 VLP; 래인 3: pSFV-helper와 pSFV/gagpro로부터 생성된 VLP).pSFV / gag or pSFV / gagpro were treated with restriction enzyme Pvu I to make linear DNA followed by P / C treatment. 10 μl of DNA, 5 μl of 1 × SP6 buffer (TakaRa), 5 μl of 10 mM m 7 G (5 ′) ppp (5 ′) G (BM), 2.5 μl of 100 mM DTT, rNTP mix (10 mM ATP, 10 mM CTP, 10 mM 5 μl of UTP, 5 mM GTP, BM), 2 μl of RNasin (BM), 1.5 μl of SP6 RNA polymerase (TakaRa), and 19 μl of DW were prepared, followed by reaction at 37 ° C. for 1 hour 30 minutes. mRNA transcripts (50 μl of pSFV / gag or pSFV / gagpro RNA transcripts, respectively, in 25 μl of pSFV-helper RNA transcript) were added to PBS (Phosphate buffered saline, 1.37 mM Sodium Chloride, 0.02 mM Potassium Chloride, 0.1 mM Phosphate buffer /). ml) BHK-21 cells (10 7 cells / ml) suspended in buffer were added to 800 µl and then pulsed twice at 830 V / 25 Hz in a 0.4 cm electroporation cuvette (Bio-Rad Gene Pulser). After 48 hours of transfection, the supernatant was centrifuged at 3500 rpm for 15 minutes, followed by ultrafast centrifugation (SW41 rotor, 2 hr, 30,000 rpm, 4 ° C, BECKMAN) to obtain virus particles. This pellet was suspended in TNE (50 mM Tris-HCl (pH 7.4), 100 mM NaCl, 0.5 mM EDTA) buffer and stored at -70 ° C. Defective VLPs collected from the supernatant were subjected to SDS-PAGE, followed by Western blot using AIDS patient human serum (FIG. 5) (lane M: negative control; lane 1: pSFV-helper). VLP generated from pSFV / lacZ; lane 2: VLP generated from pSFV-helper and pSFV / gag; lane 3: VLP generated from pSFV-helper and pSFV / gagpro).

도5의 래인 2에서 Gag 단백질이 검출되었다. 이는 BHK-21의 세포질 내에 들어간 pSFV/gag RNA 전사물에 의해 Gag 단백질이 발현되었고, 상기 Gag 단백질로 이루어진 HIVLP가 SFVLP 입자와 함께 세포 상층액으로 방출되었음을 나타내는 것이다. Gag 단백질과 Pro를 함께 발현시키기 위해 작제된 pSFV/gagpro 발현 시스템의 웨스턴 블롯에서는 pSFV/gag의 경우에 비해 적은 양의 Gag 단백질이 검출되었다 (도 5, 래인 3).Gag protein was detected in lane 2 of FIG. This indicates that Gag protein was expressed by pSFV / gag RNA transcripts entering the cytoplasm of BHK-21, and HIVLP consisting of Gag protein was released into the cell supernatant with SFVLP particles. In Western blots of the pSFV / gagpro expression system constructed to express Gag protein and Pro together, less Gag protein was detected compared to the case of pSFV / gag (FIG. 5, lane 3).

TNE 버퍼에 부유되어 있는 바이러스 입자 100㎕에 키모트립신 (10mg/mℓ) 5㎕, 50mM CaCl25㎕를 넣고 얼음에서 30분 동안 반응시킨 후 아프로티닌 (2mg/mℓ) 45㎕넣어 상기 VLP를 활성화시켰다. 상기 활성화된 입자를 70% 단일층의 (monolayered) BHK-21 세포에 감염시키고 1시간 30분 후에 새 배지를 넣은 후 2일간 배양하였다. 2일 후에 세포 용해 버퍼 (cell lysis buffer: 1% NP40 (Nonidet P-40), 50mM Tris-HCl(pH7.6), 150mM NaCl, 2mM EDTA, 1㎍/mℓPMSF) 200㎕로 1시간 반응시키고 원심분리(12000rpm, 4℃, 5분)하여 얻은 상층액에 샘플 버퍼를 넣고 5분 동안 끓인 후 12% SDS-PAGE에 전기영동 하였다. 전기영동한 겔을 PVDF 웨스턴블로팅 멤브레인 (BM)으로 15V, 7mA에서 2시간 트랜스퍼한 후 특이적 항체를 사용하여 웨스턴 블롯 하였다. 사용된 1차 항체는 AIDS 환자 혈청, 2차 항체는 비오틴화된 항-사람 IgG이다. 블롯은 AB 용액과 반응시킨 후 DAB 용액으로 발색시켰다 (도 6) (래인 1: pSFV/gag로부터 얻어진 VLP로 감염시킨 BHK-21 세포; 래인 2: pSFV/gagpro로부터 얻어진 VLP로 감염시킨 BHK-21 세포). 55 kDa의 밴드는, 재감염결과 BHK-21 세포의 세포질에서 Gag 단백질이 생성되었음을 나타내는 것이다. 따라서, pSFV/gag 또는 pSFV/gagpro로부터 얻어진 VLP가 gag 유전자를 가진 감염성 VLP임을 알 수 있다.5 μl of chymotrypsin (10 mg / mℓ) and 5 μl of 50 mM CaCl 2 were added to 100 μl of virus particles suspended in TNE buffer and reacted for 30 minutes on ice. Then, 45 μl of aprotinin (2 mg / mℓ) was added to activate the VLP. I was. The activated particles were infected with 70% monolayered BHK-21 cells and incubated for 2 days after adding fresh medium after 1 hour and 30 minutes. After 2 days, 1 hour NP40 (Nonidet P-40), 50 mM Tris-HCl (pH7.6), 150 mM NaCl, 2 mM EDTA, 1 μg / mPMPMSF) was reacted for 1 hour and centrifuged after 2 days. Sample buffer was added to the supernatant obtained by separation (12000 rpm, 4 ° C., 5 minutes) and boiled for 5 minutes, followed by electrophoresis on 12% SDS-PAGE. Electrophoresis gels were transferred to PVDF western blotting membrane (BM) at 15 V, 7 mA for 2 hours and then Western blotted with specific antibodies. The primary antibody used is AIDS patient serum and the secondary antibody is biotinylated anti-human IgG. Blots were reacted with AB solution and then developed with DAB solution (FIG. 6) (lane 1: BHK-21 cells infected with VLP obtained from pSFV / gag; lane 2: BHK-21 infected with VLP obtained from pSFV / gagpro). cell). A band of 55 kDa indicates that Gag protein was produced in the cytoplasm of BHK-21 cells as a result of reinfection. Thus, it can be seen that the VLP obtained from pSFV / gag or pSFV / gagpro is an infectious VLP with a gag gene.

<실시예 3><Example 3>

pSFV/gag 또는 pSFV/gagpro를 이용한 VLP의 제조Preparation of VLPs Using pSFV / gag or pSFV / gagpro

위 실시예 2에서 만들어진 VLP에는 SFV의 코어로 된 VLP (SFVLPgag 또는 SFVLPgagpro)와 HIV-1 코어를 가진 VLP (HIVLPgag 또는 SFVLPgagpro)가 혼합되어 있으므로 HIV-1 코어로 이루어진 VLP만을 발현시키고자, 실시예 1에서 작제된 pSFV/gag 와 pSFV/gagpro를 각각 in vitro 전사하여 pSFV-helper RNA 전사물 없이 BHK-21 세포에, 상기 실시예 2의 방법으로 각각 트랜스펙션하였다. 트랜스펙션된 세포는 4℃에서 -20℃의 차가운 100% MtOH로 4-6분간 고정시키고 1% 젤라틴에서 1시간 블로킹한 후 HIV의 p24(capsid)에 대한 폴리클로날 항체 (토끼)로 면역화학적 스테이닝하였다. 2차 항체는 비오틴화된 항-토끼 IgG이다. 상기 실험 결과 형질전환된 BHK-21 세포에서 Gag 단백질이 발현되었음을 확인할 수 있었다 (도 7) (A: 음성대조군, 트랜스펙션되지 않은 BHK-21 세포; B: pSFV/gag로 형질전환된 BHK-21 세포; C: pSFV/gagpro로 형질전환된 BHK-21 세포).Since the VLP made in Example 2 is a mixture of VLP (SFVLPgag or SFVLPgagpro), which is a SFV core, and VLP (HIVLPgag or SFVLPgagpro), which has an HIV-1 core, to express only a VLP made of an HIV-1 core. PSFV / gag and pSFV / gagpro constructed in 1 were transcribed in vitro and transfected into BHK-21 cells without pSFV-helper RNA transcript, respectively, by the method of Example 2 above. Transfected cells were fixed for 4-6 minutes with cold 100% MtOH at 4 ° C. and −20 ° C. and blocked for 1 hour in 1% gelatin before immunization with polyclonal antibody (rabbit) against p24 (capsid) of HIV. Chemical staining. Secondary antibodies are biotinylated anti-rabbit IgGs. As a result, it was confirmed that Gag protein was expressed in the transformed BHK-21 cells (FIG. 7) (A: negative control group, untransfected BHK-21 cells; B: BHK- transformed with pSFV / gag). 21 cells; C: BHK-21 cells transformed with pSFV / gagpro).

세포질 내에서의 Gag 단백질 검출에 이어, 실시예 2의 방법에 따라 세포 배양 배지 상층액에서 VLP를 분리하여 이들을 EM으로 관찰하였다 (도 8) (A: pSFV/gag로부터 얻어진 VLP; B: pSFV/gagpro로부터 얻어진 VLP). pSFV/gag 또는 pSFV/gagpro RNA 전사물을 pSFV-helper 전사물 없이 발현시킨 경우 HIV-1의 Gag만으로 이루어진 감염성 VLP (HIVLPgag)가 생성됨을 알 수 있었다.Following detection of Gag protein in the cytoplasm, VLPs were isolated from cell culture medium supernatants according to the method of Example 2 and observed by EM (FIG. 8) (A: VLP obtained from pSFV / gag; B: pSFV / VLP obtained from gagpro). When pSFV / gag or pSFV / gagpro RNA transcripts were expressed without pSFV-helper transcripts, infectious VLP (HIVLPgag) consisting only of Gag of HIV-1 was produced.

<실시예4><Example 4>

pSFV/env 발현벡터의 제조Preparation of pSFV / env Expression Vectors

HIV-1의 gp160 유전자를 증폭하기 위하여 HIV clade E 유전자를 (Genbank accession number U51188, Journal of Virologly, 1996) 주형으로 하고 프라이머4 및 프라이머5를 사용하여 염기 서열 (6264-8879 bp)을 PCR로 증폭하였다.To amplify the gp160 gene of HIV-1, the HIV clade E gene (Genbank accession number U51188, Journal of Virologly, 1996) was used as a template and the base sequence (6264-8879 bp) was amplified by PCR using primers 4 and 5. It was.

프라이머 4: 센스 (서열 4)Primer 4: Sense (SEQ ID NO: 4)

5'-CGCGCCTCGAGCGGGATCCCATGAGAGTGAAGGGGACACGGA-3'5'-CGCGCCTCGAGCGGGATCCCATGAGAGTGAAGGGGACACGGA-3 '

프라이머 5: 안티센스 (서열 5)Primer 5: Antisense (SEQ ID NO: 5)

5'-AATGGATCCTATAGCAAAGCCCTTTCCAAGCCC-3'5'-AATGGATCCTATAGCAAAGCCCTTTCCAAGCCC-3 '

주형 HIV-1 clade E 전장 유전자를 지니고 있는 pUHD(100ng/㎕)에 2.5mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany) 4㎕, 센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕, 안티센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕,Taqpolymerase 10X 버퍼 5㎕, D.W.37㎕를 넣어 혼합액을 만든 후 98℃에서 5분 가온한 후 Taq 폴리머라제 1㎕를 첨가한 뒤 94℃에서 1분, 55℃에서 2분, 72℃에서 3분으로 유지시키는 일련의 반응을 30회 반복하였다. 증폭된 유전자를 pSFV 벡터의 BamHI site에 삽입하여 pSFV/env 발현 벡터를 제작하였다 (도 9).PUHD (100 ng / μl) with template HIV-1 clade E full-length gene 4 μl of 2.5 mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany), 1 μl of sense primer (100 pmol / μl), 1 μl of antisense primer (100 pmol / μl), Add 5 μl of Taq polymerase 10X buffer and DW37 μl to make a mixed solution, and warm for 5 minutes at 98 ° C., then add 1 μl of Taq polymerase, and then for 1 minute at 94 ° C., 2 minutes at 55 ° C., and 3 minutes at 72 ° C. The series of reactions to keep was repeated 30 times. The amplified gene was inserted into the BamHI site of the pSFV vector to prepare a pSFV / env expression vector (FIG. 9).

<실시예 5><Example 5>

pSFV-helper 및 pSFV/env를 이용한 VLP의 제조Preparation of VLPs with pSFV-helper and pSFV / env

HIV-1의 Env 만으로는 VLP를 형성하지 못하므로 pSFV-helper와 pSFV/env를이용하여 VLP를 제조하였다. 실시예 4에서 제조된 pSFV/env 발현 벡터를 제한효소 Sph I 으로 처리하여 선상 DNA로 만든 후 P/C처리하였다. 이 DNA 10㎕, 10×SP6 버퍼 (TaKaRa) 5㎕, 10mM m7G(5')ppp(5')G(BM) 5㎕, 100mM DTT 2.5㎕, rNTP mix (10mM ATP, 10mM CTP, 10mM UTP, 5mM GTP, BM) 5㎕, RNasin(BM) 2㎕, SP6 RNA 폴리머라제(TaKaRa) 1.5㎕, D.W. 19㎕)로 혼합액을 만든 후 37℃에서 1시간 30분 동안 반응시켰다. mRNA 전사물 (pSFV/helper RNA 전사물 25㎕ 및 pSFV/env RNA 전사물 50㎕)를 PBS에 부유시킨 BHK-21 세포에 상기 실시예 2의 방법으로 트랜스펙션하였다. 트랜스펙션 48시간 후에 상층액을 3500rpm에서, 15분 동안 원심분리한 뒤 초고속원심분리 (SW41 rotor, 2hr, 30,000rpm, 4℃, BECKMAN)하여 바이러스 입자를 얻었다. 이 펠렛은 TNE (50mM Tris-HCl (pH7.4), 100mM NaCl, 0.5mM EDTA) 버퍼에 부유시켜 -70℃에서 보관하였다. 트랜스펙션된 세포는 4℃에서 -20℃의 차가운 100% MtOH로 4-6분간 고정하고 1% 젤라틴에서 1시간 블로킹한 후 특이적인 모노클로날 항체를 사용하여 면역화학적 스테이닝하였다 (도 10) (A: 음성대조군, 트랜스펙션되지 않은 BHk 세포; B: pSFV/env로 트랜스펙션된 BHK 세포). 1차 항체로 gp160에 대한 모노클로날 항체 (1mg/㎖), 2차 항체로 비오틴화된 항-마우스 IgG (5㎕/㎖)를 사용하였으며 AB 용액 (avidin 5㎕, biotin 5㎕/PBS I㎖, VECTOR)에 30분동안 반응시킨 후 DAB (3,3'diaminobezidine) 용액 (VECTOR)으로 발색시켰다.Since Env alone does not form VLPs, VLPs were prepared using pSFV-helper and pSFV / env. The pSFV / env expression vector prepared in Example 4 was treated with restriction enzyme Sph I to make linear DNA, followed by P / C treatment. 10 μl of this DNA, 5 μl of 10 × SP6 buffer (TaKaRa), 5 μl of 10 mM m 7 G (5 ′) ppp (5 ′) G (BM), 2.5 μl of 100 mM DTT, rNTP mix (10 mM ATP, 10 mM CTP, 10 mM 5 μl of UTP, 5 mM GTP, BM), 2 μl of RNasin (BM), 1.5 μl of SP6 RNA polymerase (TaKaRa), and 19 μl of DW) were reacted at 37 ° C. for 1 hour 30 minutes. mRNA transcripts (25 μl of pSFV / helper RNA transcript and 50 μl of pSFV / env RNA transcript) were transfected into the BHK-21 cells suspended in PBS by the method of Example 2 above. After 48 hours of transfection, the supernatant was centrifuged at 3500 rpm for 15 minutes, followed by ultrafast centrifugation (SW41 rotor, 2hr, 30,000rpm, 4 ° C, BECKMAN) to obtain virus particles. This pellet was suspended in TNE (50 mM Tris-HCl (pH 7.4), 100 mM NaCl, 0.5 mM EDTA) buffer and stored at -70 ° C. Transfected cells were fixed for 4-6 minutes with cold 100% MtOH at 4 ° C. and −20 ° C., blocked for 1 hour in 1% gelatin and immunochemically stained with specific monoclonal antibodies (FIG. 10). (A: negative control, untransfected BHk cells; B: BHK cells transfected with pSFV / env). The primary antibody was a monoclonal antibody to gp160 (1 mg / ml), a biotinylated anti-mouse IgG (5 μl / ml) as the secondary antibody and AB solution (avidin 5 μl, biotin 5 μl / PBS I). ML, VECTOR) for 30 minutes and then color development with DAB (3,3'diaminobezidine) solution (VECTOR).

pSFV/env로 트랜스펙션된 세포에서 Env 단백질이 발현되었다.Env protein was expressed in cells transfected with pSFV / env.

TNE 버퍼에 부유되어 있는 바이러스 입자 100㎕에 키모트립신 (10mg/㎖) 5㎕, 50mM CaCl25㎕를 넣고 얼음에서 30분 동안 반응시킨 후 아프로티닌 (2mg/㎖) 45㎕넣어 VLP를 활성화시켰다. 상기 입자를 바이러스 70% 단일층의 (monolayered) BHK-21 세포에 감염시키고 1시간 30분 후에 새 배지를 넣고 2일간 배양하였다. 2일 후에 세포 용해 버퍼 (cell lysis buffer: 1% NP40, 50mM Tris-HCl(pH7.6), 150mM NaCl, 2mM EDTA, 1㎍/㎖ PMSF) 200㎕로 1시간 반응시킨 후 원심분리(12000rpm, 4℃, 5분)하여 얻은 상층액에 샘플버퍼를 넣고 5분 동안 끓인 후 12% SDS-PAGE에 전기영동하였다. 전기영동한 겔을 PVDF 웨스턴 블로팅 멤브레인 (BM)으로 15V, 7mA에서 2시간 트랜스퍼한 후 특이적 항체를 사용하여 웨스턴 블롯 하였다. 사용된 1차 항체는 AIDS 환자 혈청, 2차 항체는 비오틴화된 항-사람 IgG이고, 블롯은 AB 용액과 반응시킨 후 DAB 용액으로 발색시켰다 (도 11) (래인 1: 음성대조군, BHK-21 세포; 래인 2: VLP로 감염시킨 BHK-21 세포). VLP를 수거하여 이를 in vitro 활성화시킨 후 BHK-21 세포에 감염시킨 결과 BHK-21세포의 세포질에서 Env 단백질이 생성되었으므로 감염성 SFVLPenv가 생성되었음을 알 수 있다.5 μl of chymotrypsin (10 mg / mL) and 5 μl of 50 mM CaCl 2 were added to 100 μl of virus particles suspended in TNE buffer and reacted for 30 minutes on ice. Then, 45 μl of aprotinin (2 mg / mL) was added to activate VLP. . The particles were infected with virus monolayered BHK-21 cells and 1 hour and 30 minutes later in fresh medium and incubated for 2 days. After 2 days, 1 hour NP40, 50 mM Tris-HCl (pH7.6), 150 mM NaCl, 2 mM EDTA, 1 μg / ml PMSF) was reacted for 1 hour, followed by centrifugation (12000 rpm, 4 ℃, 5 minutes) was added to the sample buffer into the supernatant obtained by boiling for 5 minutes and electrophoresed in 12% SDS-PAGE. Electrophoresis gels were transferred to PVDF western blotting membrane (BM) at 15 V, 7 mA for 2 hours and then Western blotted using specific antibodies. The primary antibody used was AIDS patient serum, the secondary antibody was biotinylated anti-human IgG, and the blot was developed with DAB solution after reaction with AB solution (FIG. 11) (lane 1: negative control, BHK-21). Cells; lane 2: BHK-21 cells infected with VLP). After collecting VLPs and activating them in vitro and infecting BHK-21 cells, we found that infectious SFVLPenv was produced because Env protein was produced in the cytoplasm of BHK-21 cells.

<실시예 6><Example 6>

pSFV/gag 및 pSFV/env를 이용한 VLP의 제조Preparation of VLPs Using pSFV / gag and pSFV / env

HIV의 gag 유전자만을 발현시킨 경우에 미성숙 VLP가 어셈블된다는 사실 및 HIV의 중화항체를 형성하는 데 Env 단백질이 중요한 역할을 한다는 사실이 알려져 있다 (Gheysen D. et al., Cell, 59, 103-112 (1989); Lasky, L. A. et al., Science, 249, 932-935 (1986); Lasky,L. A. et al., Cell, 50, 975-985 91987)).따라서, Gag로 이루어진 입자에 Env를 삽입하기 위해 실시예 1에서 제조된 pSFV/gag와 실시예 4에서 제조된 pSFV/env의 RNA 전사물을 동시에 트랜스펙션하는 실험을 수행하였다.It is known that immature VLPs are assembled when only the gag gene of HIV is expressed and that the Env protein plays an important role in forming neutralizing antibodies of HIV (Gheysen D. et al., Cell, 59, 103-112). (1989); Lasky, LA et al., Science, 249, 932-935 (1986); Lasky, LA et al., Cell, 50, 975-985 91987)), thus inserting Env into Gag particles. In order to perform the experiment to simultaneously transfect the RNA transcripts of pSFV / gag prepared in Example 1 and pSFV / env prepared in Example 4 to.

pSFV/gag와 pSFV/env를 상기 실시예 2에 기술된 방법에 따라 각각in vitro전사하여 (pSFV-helper없이) BHK-21 세포에 코-트랜스펙션시키고 48시간 동안 배양한 후에 Gag와 Env를 모두 인식하는 AIDS 환자 혈청 및 Env를 인식하는 gp160에 대한 모노클로날 항체로 세포를 임뮤노스테이닝하였다. 환자 혈청으로 스테이닝한 경우 (도 12의 C)가 gp160에 대한 모노클로날 항체로 스테이닝 한 경우 (도 12의 B)보다 더 많이 스테이닝 된 것으로 보아 세포에서 HIV-1의 Gag 및 Env가 모두 발현되었음을 알 수 있었다 (도 12) (A: 음성대조군; B: gp160에 대한 모노클로날항체; C: AIDS 환자 혈청). 이 결과로부터 HIV-1의 Gag와 Env로 이루어진 HIVLP가 만들어지고 있음을 알 수 있다.pSFV / gag and pSFV / env the second embodiment according to the methods described for the transfer in vitro, respectively (without pSFV-helper) nose to BHK-21 cells transfected and after incubation for 48 hours, the Gag and Env Cells were immunostained with a monoclonal antibody against gp160 that recognizes both AIDS patient serum and Env that recognizes. Gag and Env of HIV-1 in cells were found to be stained more than when stained with patient sera (FIG. 12C) with monoclonal antibodies against gp160 (FIG. 12B). It was found that they were all expressed (FIG. 12) (A: negative control group; B: monoclonal antibody against gp160; C: serum of AIDS patient). This result shows that HIVLP consisting of Gag and Env of HIV-1 is being produced.

<실시예 7><Example 7>

VLP 내에 패키징된 RNA의 분석Analysis of RNA Packaged in VLPs

pSFV/gag RNA 전사물 만을 발현시켜 얻어진 실시예 3의 VLP나 pSFV/gag와 pSFV/env의 RNA 전사물을 동시에 트랜스펙션하여 얻어진 실시예 6의 VLP들이 핵산을 포함하고 있는지를 알아보기 위해, 상기의 VLP를 10% 슈크로스 쿠션에 통과시켰다. 다른 RNA나 DNA의 오염을 막기 위해서 1 mg RNase A와 70 U RNase-free DNase I 으로 상온에서 한시간 동안 MgSO4-아세테이트 버퍼 상태에서 반응을 시켰다. RNA분리 키트 (Viral RNA purification kit; Viogene)을 이용하여 RNA를 분리하여 RT-PCR과 PCR을 수행하였다. gag 유전자를 위해서는 650 bp 정도의 p24 유전자를 증폭하고, env 유전자를 위해서는 350 bp 정도의 gp41의 일부분을 증폭시켰다.To determine whether the VLPs of Example 3 obtained by expressing only pSFV / gag RNA transcripts or the VLPs of Example 6 obtained by simultaneously transfecting RNA transcripts of pSFV / gag and pSFV / env contain nucleic acid, The VLP was passed through a 10% sucrose cushion. In order to prevent contamination of other RNA or DNA, 1 mg RNase A and 70 U RNase-free DNase I were reacted in MgSO 4 -acetate buffer for 1 hour at room temperature. RNA was isolated using a Viral RNA purification kit (Viogene) to perform RT-PCR and PCR. For the gag gene, we amplified a p650 gene of about 650 bp and a portion of gp41 about 350 bp for the env gene.

4㎕의 5배 농축된 수퍼스크립트 II 역전사 버퍼 (250 mM Tris-HCl[pH 8.5], 375 mM KCl, 15 mM MgCl2), 2㎕의 0.1 M DTT, 4㎕의 데옥시뉴클레오시드 트리포스페이트 버퍼 (dNTP; 25 mM ; TaKaRa) 및 프라이머를 넣은 후 총 20㎕로 하여 42 ??에서 2분 동안 방치하였다. 상기 용액에 1㎕의 수퍼스키립트 II 역전사 효소 (Molony Murine Leukemia Virus의 pol 유전자에서 유래한 역전사효소 (Gibco BRL))를 넣어 42 ??에서 50분동안 반응시켜 cDNA를 만들었다. gag RNA에 대해서는 1㎕의 100 pmol의 프라이머 6을, env RNA를 위해서는 프라이머 7을 사용하였다.4 μl of 5-fold concentrated Superscript II reverse transcription buffer (250 mM Tris-HCl [pH 8.5], 375 mM KCl, 15 mM MgCl 2 ), 2 μl 0.1 M DTT, 4 μl deoxynucleoside triphosphate After adding buffer (dNTP; 25 mM; TaKaRa) and a primer, a total of 20 µl was kept at 42 ° C for 2 minutes. 1 μl of SuperSklypt II reverse transcriptase (reverse transcriptase (Gibco BRL) derived from pol gene of Molony Murine Leukemia Virus) was added to the solution and reacted at 42 ° C. for 50 minutes to make cDNA. 1 μl of 100 pmol of Primer 6 was used for gag RNA and Primer 7 was used for env RNA.

프라이머 6: 안티센스 (서열 6)Primer 6: Antisense (SEQ ID NO: 6)

5'-CCCAAGCTTTTAGCATGCTGTCATCATTTC-3'5'-CCCAAGCTTTTAGCATGCTGTCATCATTTC-3 '

프라이머 7: 안티센스 (서열 7)Primer 7: Antisense (SEQ ID NO: 7)

5'-GGTTCTGCAGAAGCTTCCTTGTTATTTCAAACCA-3'5'-GGTTCTGCAGAAGCTTCCTTGTTATTTCAAACCA-3 '

생성된 RNA/DNA 하이브리드를 변성시킨 후 70 ??에서 15분 동안 역전사효소의 활성을 억제시켰다. 이렇게 생성된 cDNA를 Z tag DNA 폴리머라제 (TaKaRa)와 프라이머를 사용하여 증폭하였다 (프라이머 8 과 프라이머 6, gag RNA 검색; 프라이머 9와 프라이머 7, env RNA 검색).The denatured RNA / DNA hybrid was denatured and the reverse transcriptase activity was inhibited for 15 minutes at 70 °. The cDNA thus produced was amplified using Z tag DNA polymerase (TaKaRa) and a primer (primer 8 and primer 6, gag RNA search; primer 9 and primer 7, env RNA search).

프라이머 8: 센스 (서열 8)Primer 8: Sense (SEQ ID NO: 8)

5'-CCCAAGCTTCATCAGGCCTTATCACCT-3?5'-CCCAAGCTTCATCAGGCCTTATCACCT-3?

프라이머 9: 센스 (서열9)Primer 9: Sense (SEQ ID NO: 9)

5'-TCCCCCGGGAAGCTTGCGCAGCAGCATCTGTTG-3?5'-TCCCCCGGGAAGCTTGCGCAGCAGCATCTGTTG-3?

주형으로 상기의 RT-PCR에서 생성된 cDNA 10㎕, 2.5mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany) 4㎕, 센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕, 안티센스 프라이머(100pmol/㎕) 1㎕, Z taq polymerase 10X 버퍼 5㎕, D.W. 282㎕, Z taq polymerase(TaKaRa) 1㎕를 넣어 혼합액을 만든 후 94 ??에서 5분 동안의 변성 후에 94℃에서 1분, 55℃에서 1분, 72℃에서 1분의 일련의 반응을 35회 실시하고 72℃에서 7분 동안 반응시켰다. 증폭된 산물은 아가로스 겔에 전기영동 한 후 UV illumination으로 관찰하였다.As a template, 10 μl of cDNA generated from the above RT-PCR, 4 μl of 2.5 mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany), 1 μl of sense primer (100 pmol / μl), 1 μl of antisense primer (100 pmol / μl), Z taq polymerase 10X 5 μL buffer, DW 282 μl, 1 μl of Z taq polymerase (TaKaRa) was added to form a mixed solution. After denaturation at 94 ° C. for 5 minutes, 1 minute at 94 ° C., 1 minute at 55 ° C., and 1 minute at 72 ° C. 35 It was carried out twice and reacted at 72 ° C. for 7 minutes. The amplified product was observed by UV illumination after electrophoresis on agarose gel.

p24 유전자는 pSFV/gag RNA 전사물만을 발현시켜 얻어진 HIVLP나 pSFV/gag와 pSFV/env의 RNA 전사물을 동시에 트랜스펙션시켜 얻어진 HIVLP 모두에서 증폭되었다 (도 13의 래인 1 및 2). 그러나, gp41 유전자는 어느 VLP에서도 증폭되지 않았다 (도 13의 래인 1 내지 3). 상기 결과는 오직 gag 유전자를 가진 RNA만이 VLP에 패키징되어 버딩된다는 것을 나타내는 것이다. (래인 1: pSFV/gag로부터 얻어진 VLP; 래인 2와 3: pSFV/gag와 pSFV/env의 코-트랜스펙션에 의한 VLP; 래인 1과 2는 p24 프라이머를 사용하여 증폭한 것이고, 래인 3은 p41 프라이머를 사용하여 증폭한 것이다. 650 bp는 gag 유전자 부위를, 350 bp는 env 유전자 부위를 나타낸다).The p24 gene was amplified in both HIVLP obtained by expressing only pSFV / gag RNA transcript or HIVLP obtained by simultaneously transfecting RNA transcripts of pSFV / gag and pSFV / env (lanes 1 and 2 in FIG. 13). However, the gp41 gene was not amplified in any VLPs (lanes 1 to 3 of FIG. 13). The results indicate that only RNA with a gag gene is packaged and budded in the VLP. (VLP obtained from lane 1: pSFV / gag; lanes 2 and 3: VLP by co-transfection of pSFV / gag and pSFV / env; lanes 1 and 2 were amplified using p24 primer, and lane 3 was amplified using p41 primer, where 650 bp represents gag gene region and 350 bp represents env gene region).

<실시예 8><Example 8>

결손 SFVLP의 감염에 의한 VLP의 생산Production of VLPs by Infecting Defective SFVLPs

상기 실시예 2 및 실시예 5에서 얻어진 VLP들을 in vitro에서 활성화시켜 COS-1 세포에 감염시킨 후 VLP의 생산 여부를 확인하였다. 감염된 COS-1 세포 용해물과 상층액에서 얻은 VLP를 AIDS 환자 혈청과 p24에 대한 폴리클로날 항체 (토끼)와 p24에 대한 모노클로날 항체로 웨스턴블롯 하였다 (도 14). (A: AIDS 환자 혈청; B: p24에 대한 폴리클로날 항체; C: p24에 대한 모노클로날 항체; 음성대조군 (래인 1, 4, 7, 10, 13); SFVLPgag로 감염 (래인 2, 5, 8, 11, 14); SFVLPgag와 SFVLPenv로 동시 감염 (래인 3, 6, 9, 12, 15); 세포 용해물 (래인 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11, 12); VLP (래인 4, 5, 6, 13, 14, 15)).The VLPs obtained in Examples 2 and 5 were activated in vitro and infected with COS-1 cells to confirm the production of VLPs. VLPs from infected COS-1 cell lysates and supernatants were western blotted with AIDS patient sera, polyclonal antibodies against p24 (rabbits) and monoclonal antibodies against p24 (FIG. 14). (A: AIDS patient serum; B: polyclonal antibody against p24; C: monoclonal antibody against p24; negative controls (lanes 1, 4, 7, 10, 13); infection with SFVLPgag (lanes 2, 5 , 8, 11, 14); simultaneous infection with SFVLPgag and SFVLPenv (lanes 3, 6, 9, 12, 15); cell lysate (lanes 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11, 12) VLP (lanes 4, 5, 6, 13, 14, 15)).

도 14의 A와 B에서, gag 유전자를 함유한 결손 SFVLP로 감염시킨 경우 세포내 (래인 2, 8)와 그 상층액의 VLP (래인 5)에서 Gag 단백질이 검출되었다. gag와 env 유전자를 각각 함유하고 있는 SFV 리플리콘을 동시에 감염시킨 경우에는 세포내 (래인 3, 9)와 그 상층액에서 얻은 VLP (래인 6)에서 Gag와 Env의 단백질이 모두 검출되었다. 따라서, Gag와 Env 단백질들이 한 세포에서 동시에 발현되는 경우 이 두 단백질로 구성된 VLP가 생성됨을 확인할 수 있었다.In FIGS. 14A and 14B, Gag protein was detected in intracellular cells (lanes 2 and 8) and the supernatant VLPs (lane 5) when infected with a defective SFVLP containing a gag gene. In the case of simultaneous infection with SFV replicons containing gag and env genes, both Gag and Env proteins were detected in the intracellular cells (lanes 3 and 9) and the supernatant VLPs (lane 6). Thus, when Gag and Env proteins are expressed in one cell at the same time, it was confirmed that VLPs composed of these two proteins were produced.

도 14의 C에서 p24에 대한 모노클로날 항체 (Biogenesis, Cat. No. 4999-8607)로 웨스턴 블롯한 결과 Gag의 전구체인 Pr55 및 p24가 검출되었다. 이는 COS-1 세포 내에서 HIV-1의 프로테이즈가 발현되지 않아도 Gag의 전구체가 프로세싱 혹은 변성될 수 있는 것으로 생각된다.Western blot of monoclonal antibody against p24 (Biogenesis, Cat. No. 4999-8607) in FIG. 14C detected Pr55 and p24 precursors of Gag. It is thought that the precursor of Gag can be processed or denatured even if the protease of HIV-1 is not expressed in COS-1 cells.

<실시예 9><Example 9>

pSFV/env-gag와 pSFV/env-gag-pro 발현 벡터의 제작Construction of pSFV / env-gag and pSFV / env-gag-pro Expression Vectors

26S 서브프로모터를 지닌 pro (2268-2606 bp) 유전자를 클로닝하기 위해 pSFV/pro를 제작하였다. 프라이머 10 및 프라이머 11을 사용하여 주형으로 HIV-1 clade E 전장 유전자를 지니고 있는 pUHD(100ng/㎕)에 2.5mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany) 4㎕, 센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕, 안티센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕,Taqpolymerase 10X 버퍼 5㎕, D.W. 37㎕를 넣어 혼합액을 만든 후 98??에서 5분후 Taq polymerase 1㎕를 첨가한 뒤 94℃에서 1분, 55℃에서 1분, 72℃에서 30초로 유지시키는 일련의 반응을 40회 반복하였다.PSFV / pro was constructed to clone the pro (2268-2606 bp) gene with the 26S subpromoter. 4 μl of 2.5 mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany), 1 μl of sense primer (100 pmol / μl), antisense into pUHD (100 ng / μl) with HIV-1 clade E full-length gene as template using primer 10 and primer 11 1 μl of primer (100 pmol / μl), 5 μl of Taq polymerase 10X buffer, 37 μl of DW to prepare a mixed solution. After 5 min at 98 °, 1 μl of Taq polymerase was added, followed by 1 min at 94 ° C. and 1 min at 55 ° C. 40 series of reactions were repeated for 30 seconds at 72 ° C.

프라이머 10: 센스 (서열 10)Primer 10: Sense (SEQ ID NO: 10)

5'-CCAAGATCTATGACAGCCTCCTCCTTAGTTTC-3'5'-CCAAGATCTATGACAGCCTCCTCCTTAGTTTC-3 '

프라이머 11: 안티센스 (서열 11)Primer 11: Antisense (SEQ ID NO: 11)

5'-CAACCCGGGTCGCGATTAAGTGTCAATAGGACTAAT-3'5'-CAACCCGGGTCGCGATTAAGTGTCAATAGGACTAAT-3 '

프라이머 양 말단에 장착한 EcoRV와 SmaI 부위를 이용하여 pSFV의 멀티클로닝 부위인 SmaI site에 상기 반응에서 증폭된 유전자를 삽입하였다 (도 15).Genes amplified in the above reaction were inserted into the SmaI site, which is a multicloning site of pSFV, using the EcoRV and SmaI sites attached to both ends of the primer (FIG. 15).

pSFV/env-gag 벡터는 상기 실시예 1에서 제조한 pSFV/gag를 주형으로 26S 서브게노믹 프로모터에 대한 프라이머 12 (센스), gag에 대한 프라이머 2 (안티센스)를 사용하여 26S gag 유전자를 증폭한 뒤 pSFV/env의 SmaI site에 삽입함으로써 제조하였다 (도 16).The pSFV / env-gag vector amplified the 26S gag gene using primers 12 (sense) for the 26S subgenomic promoter and primers 2 (antisense) for the gag with the pSFV / gag prepared in Example 1 as a template. It was prepared by insertion into the SmaI site of pSFV / env (FIG. 16).

프라이머 12: 센스 (서열 12)Primer 12: Sense (SEQ ID NO: 12)

5'-CCGGATATCACCTCTACGGCGGTCCTA-3'5'-CCGGATATCACCTCTACGGCGGTCCTA-3 '

프라이머 13: 안티센스 (서열13)Primer 13: Antisense (SEQ ID NO: 13)

5'-CGCCCGGGTTACTGTGACAAGGGGTCGTTGCCAAA-3'5'-CGCCCGGGTTACTGTGACAAGGGGTCGTTGCCAAA-3 '

상기에서 제조한 pSFV/pro를 주형으로, 서브게노믹 프로모터 프라이머(서열 12)와 pro의 안티센스 프라이머(서열 11)를 사용하여 26Spro 유전자를 증폭하고 이를 상기 pSFV/env-gag의 SmaI site에 삽입하여 pSFV/env-gag-pro를 제작하였다 (도 17). 여기서 증폭된 pro gene은 실시예 1의 gagpro의 pro 유전자보다 N-말단 서열은 줄어들고 C-말단 서열을 더 포함하고 있다. 이것은 자가-프로세싱하는데 필요한 서열을 포함하여 pro 유전자를 증폭한 것이다 (Viviane V. et al., J. Gen. Virol. 73, 639-651 (1992)). 본 발명의 pSFV/env-gag-pro 벡터는 부다페스트 조약 하의 기탁기관인 Korean Culture Center of Microorganisms에 기탁번호 KCCM-10233으로 기탁되었다.Using the above-prepared pSFV / pro as a template, the 26Spro gene was amplified using a subgenomic promoter primer (SEQ ID NO: 12) and an antisense primer of SEQ (SEQ ID NO: 11), and inserted into the SmaI site of pSFV / env-gag. pSFV / env-gag-pro was constructed (FIG. 17). Herein, the amplified pro gene has a smaller N-terminal sequence than the gagpro pro gene of Example 1 and further includes a C-terminal sequence. This is an amplification of the pro gene, including the sequence required for self-processing (Viviane V. et al., J. Gen. Virol. 73, 639-651 (1992)). The pSFV / env-gag-pro vector of the present invention was deposited with the accession number KCCM-10233 to the Korean Culture Center of Microorganisms, a depository institution under the Budapest Treaty.

<실시예 10><Example 10>

pSFV/env-gag의 발현에 의한 VLP의 생산Production of VLPs by Expression of pSFV / env-gag

Gag에 Env가 삽입된 VLP를 만들기 위해 HIV의 두 구조 단백질이 각각의 프로모터 하에 하나의 벡터에 연속적으로 클로닝된 실시예 9의 발현 벡터 pSFV/env-gag를 세포에 감염시켰다. pSFV/env-gag의 RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션하여 48시간 후 그 세포 용해물 또는 배지 상층액에서 얻은 VLP를 AIDS 환자 혈청으로 ECL (enhanced chemiluminescent substrate) 방법을 이용하여 웨스턴 블롯하였다 (도 18) (래인 1: 음성대조군; 래인 2,3: 세포 용해물; 래인 4,5: 세포 상층액). VLP에서 Gag와 Env 두 단백질이 모두 발견 되었는 바, 두 개의 서브게노믹 프로모터 하에 env와 gag 유전자를 각각 연결하여 클로닝하였을 때 이들 두 단백질이 세포에서 모두 발현되며, 상호 결합하여 바이러스 입자를 형성함을 알 수 있다. 도 18에서 배지 상층액의 Gag 단백질 크기가 작게 보이는 것은 혈청 성분인 65kDa의 알부민에 의해 밀려서 전기영동되었기 때문이다.Cells were infected with the expression vector pSFV / env-gag of Example 9, in which two structural proteins of HIV were cloned successively into one vector under each promoter to make a VLP with Env in Gag. After 48 hours of transfection of RNA transcripts of pSFV / env-gag to BHK-21 cells, VLPs obtained from the cell lysates or media supernatants were obtained from Western blot using ECL (enhanced chemiluminescent substrate) method with serum of AIDS patients. (FIG. 18) (lane 1: negative control; lane 2,3: cell lysate; lane 4,5: cell supernatant). Both proteins, Gag and Env, were found in the VLP. When two clones were cloned by connecting the env and gag genes under two subgenomic promoters, both proteins were expressed in the cells and mutually formed to form viral particles. Able to know. In Fig. 18, the Gag protein size of the medium supernatant is small because it is electrophoresed by the albumin of 65 kDa as a serum component.

<실시예 11><Example 11>

pSFV/env-gag-pro의 발현에 의한 VLP의 제조Preparation of VLPs by Expression of pSFV / env-gag-pro

상기 실시예 9에서 제조된 pSFV/env-gag-pro 벡터를 숙주세포에 트랜스펙션시켜 각각의 단백질을 발현하였다. pSFV/env-gag-pro의 RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션시킨 후 48시간 뒤에 세포를 AIDS 환자 혈청, gp160에 대한 모노클로날 항체, p24에 대한 폴리클로날 항체 및 프로테이즈에 대한 폴리클로날 항체 (양)로 면역세포화학 스텐인하였다 (도 19) (A: 음성대조군; B: 환자 혈청; C: gp160에 대한 모노클로날 항체; D: p24에 대한 폴리클로날 항체; E: 프로테이즈에 대한 폴리클로날 항체). 이들 항체 모두가 각 항원을 인식하였으므로, 각각의 26S 서브게노믹 프로모터로부터 Gag 와 Env 및 Pro가 모두 발현되었음을 알 수 있다. 위 실험은 나아가 알파 바이러스 발현벡터의 3 개의 서브게노믹 프로모터 각각 연결된 3개 이상의 외래 유전자가 모두 발현될 수 있음을 보여주는 결과이기도 하다.The pSFV / env-gag-pro vector prepared in Example 9 was transfected into a host cell to express each protein. 48 hours after transfecting the RNA transcript of pSFV / env-gag-pro to BHK-21 cells, the cells were subjected to AIDS patient serum, monoclonal antibodies against gp160, polyclonal antibodies and proteases to p24. Immunocytochemical staining with polyclonal antibody (positive) against (FIG. 19) (A: negative control; B: patient serum; C: monoclonal antibody against gp160; D: polyclonal antibody against p24 E: polyclonal antibody to protease). Since all of these antibodies recognized each antigen, it can be seen that both Gag, Env and Pro were expressed from each 26S subgenomic promoter. The experiment further shows that all three or more foreign genes linked to each of the three subgenomic promoters of the alpha viral expression vector can be expressed.

<실시예 12><Example 12>

pSFV/env-gag-gagpro-CTE 발현 벡터의 제조Preparation of pSFV / env-gag-gagpro-CTE Expression Vectors

pSFV/CTE 벡터를 제조하기 위해서 pGEM 7fz(-)/MPMV를 주형으로 하기의 프라이머 14와 프라이머 15를 사용하여 증폭한 후, pSFV의 BamHI과 SmaI 자리에 삽입하였다 (도 20). 상기 벡터에 실시예 1에서 제조한 pSFV/gagpro의 gagpro를 BamHI 처리하여 pSFV/CTE의 BamHI자리에 삽입하여 pSFV/gagpro-CTE를 제조하였다 (도 21). pSFV/gagpro-CTE 벡터는 pSFV/gagpro 서열 뒤에 메이슨-파이자 멍키 바이러스의 CTE 유전자를 삽입한 것이다.To prepare a pSFV / CTE vector, pGEM 7fz (−) / MPMV was amplified using primers 14 and 15 below as a template, and inserted into BamHI and SmaI sites of pSFV (FIG. 20). PSFV / gagpro-CTE was prepared by inserting the gagpro of pSFV / gagpro prepared in Example 1 into the BamHI site of pSFV / CTE in the vector (FIG. 21). The pSFV / gagpro-CTE vector inserts the CTE gene of the Mason-Pyja monkey virus after the pSFV / gagpro sequence.

상기pSFV/gagpro-CTE를 주형으로 하여, 26S 서브게노믹 프로모터를 포함한 gagpro 전장 유전자와 CTE 유전자를 PCR로 증폭하여 실시예 9에서 제작된 pSFV/env-gag 플라스미드의 SmaI site에 삽입하여 pSFV/env-gag-gagpro-CTE 발현벡터를 제조하였다 (도 22). 증폭반응은 프라이머 12 및 프라이머 15를 사용하여 주형 pSFV/gagpro-CTE 1㎕에 2.5mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany) 4㎕, 센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕, 안티센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕,Taqpolymerase 10X 버퍼 5㎕, D.W. 37㎕를 넣어 혼합액을 만든 후 98℃에서 5분 후Taqpolymerase 1㎕를 첨가한 뒤 94℃에서 1분, 55℃에서 1분, 72℃에서 2분으로 유지시키는 일련의 반응을 40회 반복하였다. 본 발명의 pSFV/env-gag-gagpro-CTE 벡터는 부다페스트 조약 하의 국제기탁기관인 Korean Culture Center of Microorganisms에 기탁번호 KCCM-10234로 기탁되었다.Using the pSFV / gagpro-CTE as a template, the gagpro full-length gene including the 26S subgenomic promoter and the CTE gene were amplified by PCR, and inserted into the SmaI site of the pSFV / env-gag plasmid prepared in Example 9, and then inserted into pSFV / env. A -gag-gagpro-CTE expression vector was prepared (FIG. 22). The amplification reaction was carried out using primer 12 and primer 15, 4 μl of 2.5 mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany), 1 μl of sense primer (100 pmol / μl), 1 μl of antisense primer (100 pmol / μl) in 1 μl of template pSFV / gagpro-CTE. 5 μl of Taq polymerase 10X buffer and 37 μl of DW were added to form a mixed solution. After 5 minutes at 98 ° C., 1 μl of Taq polymerase was added, followed by 1 minute at 94 ° C., 1 minute at 55 ° C., and 2 minutes at 72 ° C. The series of reactions maintained was repeated 40 times. The pSFV / env-gag-gagpro-CTE vector of the present invention was deposited with the accession number KCCM-10234 to the Korean Culture Center of Microorganisms, an international depository organization under the Budapest Treaty.

프라이머 14 센스 (서열 14)Primer 14 Sense (SEQ ID NO: 14)

5'-AATGGATCCCCTCCCCTGTGAGCTAGACT-3'5'-AATGGATCCCCTCCCCTGTGAGCTAGACT-3 '

프라이머 15 안티센스 (서열 15)Primer 15 Antisense (SEQ ID NO: 15)

5'-AATGATATCAGATCTCCAAGACATCATCCGGGCAA-3'5'-AATGATATCAGATCTCCAAGACATCATCCGGGCAA-3 '

<실시예 13><Example 13>

pSFV/env-gag-gag△pro-CTE 발현 벡터의 제조Preparation of pSFV / env-gag-gagΔpro-CTE Expression Vectors

gag△pro는 gagpro의 리보조말 프레임 쉬프트 시그날에서 보존된 서열인 다섯 개의 T를 제거한 것이다. 이 gag△pro를 만들기 위해 우선 상기 실시예 1의 pSFV/gag를 주형으로 하여, 26S 서브게노믹 프로모터 및 프레임 쉬프트가 되기 바로 전의 gag 유전자(832-2113)를 프라이머 12와 하기의 프라이머 16을 사용하여 PCR로 증폭한후 pGEMT 벡터(Promega)에 삽입하였다.gagΔpro removes five Ts, a sequence conserved in gagpro's ribosomal frame shift signal. In order to make gagΔpro, first, pSFV / gag of Example 1 was used as a template, and the gag gene 832-2113 immediately before the 26S subgenomic promoter and frame shift was used as primer 12 and primer 16 below. After amplification by PCR was inserted into pGEMT vector (Promega).

증폭은 주형으로 pSFV/gag 1㎕에 2.5mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany) 4㎕, 센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕, 안티센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕,Taqpolymerase 10X 버퍼 5㎕, D.W. 37㎕를 넣어 혼합액을 만든 후 98??에서 5분후 Taq 폴리머라제 1㎕를 첨가한 뒤 94℃에서 1분, 55℃에서 1분, 72℃에서 1분으로 유지시키는 일련의 반응을 40회 반복하였다. 또한 상기 실시예 12의 pSFV/gagpro-CTE를 주형으로 하여 프레임 쉬프트 시그날의 보존 서열을 배제한 pro의 전장 유전자를 프라이머 17과 프라이머 15를 사용하여 PCR로 증폭한 후 pGEMT vector에 삽입하였다.Amplification was carried out with 1 μl of pSFV / gag, 4 μl of 2.5 mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany), 1 μl of sense primer (100 pmol / μl), 1 μl of antisense primer (100 pmol / μl), 5 μl of Taq polymerase 10X buffer, DW After adding 37 μl to form a mixed solution, after 5 minutes at 98 °, add 1 μl of Taq polymerase, and repeat a series of reactions for 40 minutes at 94 ° C. for 1 minute, 55 ° C. for 1 minute, and 72 ° C. for 1 minute. It was. In addition, the full-length gene of pro excluding the preservation sequence of the frame shift signal using pSFV / gagpro-CTE of Example 12 as a template was amplified by PCR using primers 17 and 15 and then inserted into the pGEMT vector.

프라이머 16 안티센스 (서열 16)Primer 16 antisense (SEQ ID NO: 16)

5'-AATAGGCCTGTCTTTCAGTGCAGTCTT-3'5'-AATAGGCCTGTCTTTCAGTGCAGTCTT-3 '

프라이머 17 센스 (서열 17)Primer 17 Sense (SEQ ID NO: 17)

5'-CACAGGCCTATAGGGAAAATCTGGCCTTC-3'5'-CACAGGCCTATAGGGAAAATCTGGCCTTC-3 '

두 유전자는 StuI 제한 효소로 처리하여 연결하였고 이 과정중에 아미노산 Asn (Asparagine)이 Tyr (Tyrosine)으로 치환되었으며, 5개의 T를 제거함으로써 Phe(Phenylalanine) 아미노산 2개가 제거되었다. 완성된 gag△pro는 EcoRV 제한효소를 처리하여 pSFV/env-gag의 SmaI 부위에 삽입하여 pSFV/env-gag-gag△pro-CTE 발현 벡터를 제조하였다 (도 23).The two genes were linked by treatment with StuI restriction enzymes. During this process, the amino acid Asn (Asparagine) was replaced with Tyr (Tyrosine), and two Phe (Phenylalanine) amino acids were removed by removing 5 T. The completed gagΔpro was treated with EcoRV restriction enzyme and inserted into the SmaI site of pSFV / env-gag to prepare a pSFV / env-gag-gagΔpro-CTE expression vector (FIG. 23).

(서열 18) F F R E(SEQ ID NO: 18) F F R E

CAG GCT AATTT TTT AGG GAA Gag-pol의 프레임 쉬프트 부위Frame Shift Site of CAG GCT AATTT TTT AGG GAA Gag-pol

Q A NQ A N

(서열 19)(SEQ ID NO: 19)

CAG GCC TAT AGG GAA Gag△pro의 변형부위Deformation Sites of CAG GCC TAT AGG GAA GagΔpro

Q A Y R EQ A Y R E

<실시예 14 ><Example 14>

pSFV/gagpol 발현 벡터의 제조Preparation of pSFV / gagpol Expression Vectors

본 발명에서는 HIV-1의 gagpol 유전자를 알파 바이러스 리플리콘에 삽입하여 Gagpol 폴리프로테인을 발현시키는 발현 벡터를 제조하였다.In the present invention, an expression vector expressing Gagpol polyprotein was prepared by inserting a gagpol gene of HIV-1 into alpha viral replicon.

pSFV/gagpol를 만들기 위해 Gagpol의 전장 유전자에 해당하는 HIV-1의 염기서열 (832-5132bp)를 하기의 프라이머18 및 프라이머19를 사용하여 PCR로 증폭하였다. 주형으로 HIV-1 clade E 전장 유전자를 지니고 있는 pUHD(100ng/㎕)에 2.5mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany) 4㎕, 센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕, 안티센스 프라이머 (100pmol/㎕) 1㎕,Taq폴리머라제 10X 버퍼 5㎕, D.W. 37㎕를 넣어 혼합액을 만든 후 98℃에서 5분 동안 변성시킨 후 Taq 폴리머라제 1㎕를 첨가한 뒤 94℃에서 1분, 55℃에서 1분, 72℃에서 3분으로 유지시키는 일련의 반응을 40회 반복하였다.To make pSFV / gagpol, the nucleotide sequence of HIV-1 (832-5132bp) corresponding to Gagpol's full-length gene was amplified by PCR using primers 18 and 19 below. 4 μl of 2.5 mM dNTP (Boehringer Mannheim, Germany), 1 μl of sense primer (100 pmol / μl), 1 μl of antisense primer (100 pmol / μl) in pUHD (100 ng / μl) with HIV-1 clade E full-length gene as template 5 μl of Taq polymerase 10X buffer and 37 μl of DW were added to form a mixed solution. The mixture was denatured at 98 ° C. for 5 minutes, and then 1 μl of Taq polymerase was added, followed by 1 minute at 94 ° C., 1 minute at 55 ° C., and 72 ° C. The series of reactions was repeated 40 times, maintaining at 3 minutes at.

프라이머 18: 센스 (서열 20)Primer 18: Sense (SEQ ID NO: 20)

5'-TTAGGATCCATGGGTGCGAGAGCGTCA-3'5'-TTAGGATCCATGGGTGCGAGAGCGTCA-3 '

프라이머 19: 안티센스 (서열 21)Primer 19: antisense (SEQ ID NO: 21)

5'-CGCGGATCCCTAATCCTCATTCTGTCTACC-3'5'-CGCGGATCCCTAATCCTCATTCTGTCTACC-3 '

상기 증폭된 유전자를 pSFV의 BamH1 부위에 삽입하여 pSFV/gagpol (도 24)를 만들었다.The amplified gene was inserted into the BamH1 site of pSFV to make pSFV / gagpol (FIG. 24).

<실시예 15><Example 15>

pSFV/gagpol를 이용한 VLP의 생산Production of VLPs with pSFV / gagpol

프로세싱된 HIV-1 코어로 이루어진 VLP를 발현시키고자, 실시예 14에서 작제된 발현 벡터 pSFV/gagpol를 시험관내(in vitro) 전사하여 pSFV-helper RNA 전사물 없이 BHK-21 세포에, 상기 실시예 2의 방법으로 각각 트랜스펙션하였다. 트랜스펙션된 세포는 4℃에서 -20℃의 차거운 100% MtOH로 4-6분간 고정시키고 1% 젤라틴에서 1시간 블로킹한 후 세포를 AIDS 환자 혈청, p24에 대한 폴리클로날 항체 및 프로테아제에 대한 폴리클로날 항체로 면역세포화학 스테이닝하였다 (도 25) (A: 음성대조군; B: 환자혈청, C: p24p에 대한 폴리클로날 항체; D: 프로테이즈에 대한 폴리클로날 항체). 상기 실험 결과 형질전환된 BHK-21 세포에서 Gag 단백질뿐만 아니라 Gagpol polyprotein이 발현되었음을 확인할 수 있었다.To express the VLP consisting of the processed HIV-1 core, the expression vector pSFV / gagpol constructed in Example 14 was transcribed in vitro to BHK-21 cells without pSFV-helper RNA transcript, Each was transfected by the method of 2. Transfected cells were fixed for 4-6 minutes with cold 100% MtOH at 4 ° C. and −20 ° C. and blocked for 1 hour in 1% gelatin before the cells were subjected to AIDS patient serum, polyclonal antibodies against p24 and protease. Immunocytochemical staining with polyclonal antibodies (FIG. 25) (A: negative control; B: patient serum, C: polyclonal antibody against p24p; D: polyclonal antibody against protease). As a result of the experiment, it was confirmed that not only Gag protein but also Gagpol polyprotein were expressed in the transformed BHK-21 cells.

pSFV/gagpol의 RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스픽션하여 48시간 후 그 세포 용해물 또는 배지 상층액에서 VLP를 분리하여 p24에 대한 폴리클로날 항체로 ECL방법을 이용하여 웨스턴 블롯 하였다 (도 26) (래인 1,4: 음성대조군; 래인2,5: pSFV/gag로부터 얻어진 샘플; 래인 3,6: pSFV/gagpol로부터 얻어진 샘플; 세포 용해물 (래인 1,2,3); VLP (래인 4,5,6)).RNA transcripts of pSFV / gagpol were transfected into BHK-21 cells, and 48 hours later, VLPs were isolated from the cell lysates or media supernatants and Western blotted using polyclonal antibodies against p24 using the ECL method (FIG. 26) (lane 1,4: negative control; lane 2,5: sample obtained from pSFV / gag; lane 3,6: sample obtained from pSFV / gagpol; cell lysate (lane 1,2,3); VLP (lane 4,5,6)).

pSFV/gag를 트랜스팩션한 BHK-21 세포내에서는 Pr55만이 발현되어 상층액에서 미성숙 VLP이 검출되었지만 pSFV/gagpol를 트랜스팩션한 BHK-21 세포내에서는 대부분의 Pr55가 프로세싱되어 많은 양의 p24가 발현되었고 상층액에서는 프로세싱된 성숙 VLP를 발견할 수 있었다.Only Pr55 was expressed in BHK-21 cells transfected with pSFV / gag, and immature VLP was detected in supernatant, but most of Pr55 was processed in BHK-21 cells transfected with pSFV / gagpol to express large amounts of p24. And processed supernatant VLPs in the supernatant.

<실시예 16><Example 16>

pSFV/gag-envMCTE와 pSFV/gagpol-envMCTE 발현 벡터의 제조Preparation of pSFV / gag-envMCTE and pSFV / gagpol-envMCTE Expression Vectors

본 발명에서는 Env를 지니고 있는 성숙 HIVLP를 제조하기 위해 26S 서브게노믹 프로모터와 MCTE를 포함한 env 유전자를 증폭한 뒤 PSFV/gpol의 SmaI 부위에 삽입함으로써 pSFV/gpol-envMCTE를 제조하였다. 또한 이 작제물과의 비교실험을 위하여 pSFV/gag-envMCTE를 제조하였다.In the present invention, pSFV / gpol-envMCTE was prepared by amplifying the env gene including the 26S subgenomic promoter and MCTE and inserting it into the SmaI site of PSFV / gpol to produce mature HIVLP having Env. In addition, pSFV / gag-envMCTE was prepared for comparison with this construct.

pSFV/gag-envMCTE를 만들기 위해 우선 pSFV/gag를 새로이 구축하였다. 실시예 1에서 만들어진 pSFV/gag의 gag 유전자 앞에는 SmaI 부위를 포함하고 있음으로 SmaI 부위를 제거한 프라이머 18과 프라이머 2를 사용하여 Gag의 전장 유전자에 해당하는 HIV-1의 염기서열 (832-2113bp)를 PCR로 증폭하여 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.In order to make pSFV / gag-envMCTE, we first built a new pSFV / gag. Since the gag gene of pSFV / gag made in Example 1 contains the SmaI site, primer 18 and primer 2 from which the SmaI site was removed were used to sequence the base sequence of HIV-1 corresponding to the full-length gene of Gag (832-2113bp). Amplification by PCR prepared in the same manner as in Example 1.

pSFV/gag-envMCTE는 실시예 12에서 제조된 pSFV/MCTE의 BamHI 자리에 상기 실시예 4와 같은 방법으로 제조된 pSFV/envMCTE(도 27)를 주형으로 26S 서브게노믹 프로모터에 대한 프라이머 12 (센스)와 MCTE에 대한 프라이머 15 (안티센스)를 사용하여 26SenvMCTE 유전자를 증폭한 뒤 pSFV/gag의 SmaI 부위에 삽입함으로써 제조하였다 (도 28).pSFV / gag-envMCTE is a primer 12 (sense) for 26S subgenomic promoter with pSFV / envMCTE (FIG. 27) prepared in the same manner as in Example 4 in the BamHI site of pSFV / MCTE prepared in Example 12. ) And primers 15 for MCTE (antisense) were prepared by amplifying the 26SenvMCTE gene and inserting it into the SmaI site of pSFV / gag (FIG. 28).

pSFV/gagpol-envMCTE는 상기의 방법으로 26SenvMCTE 유전자를 증폭한 뒤 pSFV/gagpol의 SmaI 부위에 삽입함으로써 제조하였다 (도 29 ). 본 발명의 pSFV/gagpol-env-MCTE 벡터는 부다페스트 조약 하의 국제기탁기관인 Korean Culture Center of Microorganisms에 기탁번호 KCCM-10348로 기탁되었다.pSFV / gagpol-envMCTE was prepared by amplifying the 26SenvMCTE gene and inserting it into the SmaI site of pSFV / gagpol by the above method (FIG. 29). The pSFV / gagpol-env-MCTE vector of the present invention was deposited in the Korean Culture Center of Microorganisms, an international depository under the Budapest Treaty, under accession number KCCM-10348.

< 실시예 17 ><Example 17>

pSFV/gag-envMCTE 및 pSFV/gagpol-envMCTE를 이용한 VLP의 생산Production of VLPs with pSFV / gag-envMCTE and pSFV / gagpol-envMCTE

pSFV/gag-envMCTE를 시험관내(in vitro) 전사하여 pSFV-helper RNA 전사물 없이 BHK-21 세포에, 상기 실시예 2의 방법으로 트랜스펙션하였다. 트랜스펙션된 세포는 4??에서 -20??의 차가운 100% MtOH로 4-6분간 고정시키고 1% 젤라틴에서 1시간 블로킹한 후 세포를 AIDS 환자 혈청, p24에 대한 폴리클로날 항체, 프로테아제에 대한 폴리클로날 항체 및 env에 대한 모노클로날 항체로 면역세포화학 스테이닝하였다 (도 30) (A: 음성대조군; B: 환자혈청; C: p24p에 대한 폴리클로날 항체; D: 프로테이즈에 대한 폴리클로날 항체). 상기 실험 결과 형질전환된 BHK-21 세포에서 Gag 단백질뿐만 아니라 Env 단백질이 발현되었음을 확인할 수 있었다.pSFV / gag-envMCTE was transcribed in vitro and transfected into BHK-21 cells without pSFV-helper RNA transcript by the method of Example 2 above. Transfected cells were fixed for 4-6 minutes with cold 100% MtOH from 4 ?? to -20 ?? and blocked for 1 hour in 1% gelatin, then cells were treated with AIDS patient serum, polyclonal antibody against p24, protease Immunocytochemical staining with polyclonal antibody against and monoclonal antibody against env (FIG. 30) (A: negative control; B: patient serum; C: polyclonal antibody to p24p; D: protease Polyclonal antibodies against Ise). As a result of the experiment, it was confirmed that not only Gag protein but also Env protein was expressed in the transformed BHK-21 cells.

pSFV/gagpol-envMCTE도 상기 실시예 2의 방법으로 트랜스펙션하였다 (도 31) (A: 음성대조군; B: 환자혈청; C: p24에 대한 폴리클로날 항체; D: 프로테이즈에 대한 폴리클로날 항체; E; env에 대한 모노클로날 항체). 상기 실험 결과 형질전환된 각각 BHK-21 세포에서 Gagpol 단백질뿐만 아니라 Env 단백질이 발현되었음을 확인할 수 있었다.pSFV / gagpol-envMCTE was also transfected by the method of Example 2 above (FIG. 31) (A: negative control; B: patient serum; C: polyclonal antibody against p24; D: poly to protease Clonal antibody; E; monoclonal antibody to env). As a result of the experiment, it was confirmed that not only Gagpol protein but also Env protein were expressed in each transformed BHK-21 cell.

pSFV/gag-envMCTE 및 pSFV/gagpol-envMCTE의 RNA 전사물을 BHK-21 세포에 트랜스펙션하여 48시간 후 그 배지 상층액에서 VLP를 분리하여 p24에 대한 폴리클로날 항체, env에 대한 모노클로날 항체로 ECL방법을 이용하여 웨스턴 블롯하였다 (도 32) (A: 환자 혈청; B: env에 대한 모노클로날 항체; 래인 1,4:pSFV/gag로부터 얻어진 VLP; 래인 2,5: pSFV/gag-envMCTE로부터 얻어진 VLP; 래인 3,6: pSFV/gagpol-envMCTE로부터 얻어진 VLP). 위의 결과로 pSFV/gagpol-envMCTE를 발현시켰을 경우 Env를 포함하고 프로세싱된 성숙 VLP를 생산할 수 있었다.RNA transcripts of pSFV / gag-envMCTE and pSFV / gagpol-envMCTE were transfected into BHK-21 cells, and after 48 hours, VLPs were isolated from the media supernatant to polyclonal antibodies against p24, monoclonal against env. Western blot was used as raw antibody using the ECL method (FIG. 32) (A: patient serum; B: monoclonal antibody against env; VLP obtained from lanes 1,4: pSFV / gag; lanes 2,5: pSFV / VLP obtained from gag-envMCTE; lane 3,6: VLP obtained from pSFV / gagpol-envMCTE. As a result, expression of pSFV / gagpol-envMCTE was able to produce mature VLP containing Env and processed.

알파 바이러스 시스템을 이용하여 원래의 HIV 항원과 유사한 형태를 갖는 성숙 HIV-유사입자를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 HIV-유사입자는 HIV 감염 여부를 진단하기 위한 진단용 킷트의 항원 또는 백신 조성물을 제조하는 데 유용하게 사용될 수 있다.Provided are methods for preparing mature HIV-like particles having a form similar to the original HIV antigen using an alpha virus system. The HIV-like particles of the present invention can be usefully used to prepare antigen or vaccine compositions of diagnostic kits for diagnosing HIV infection.

Claims (29)

HIV-1의 env 유전자 (6264-8879 bp)가 제 1의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고, HIV-1의 gag 유전자 (832-2328 bp)가 제 2의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된 알파 바이러스-기재 발현 벡터.The env gene (6264-8879 bp) of HIV-1 is operably linked under a first subgenomic promoter and the gag gene (832-2328 bp) of HIV-1 is operable under a second subgenomic promoter Alpha virus-based expression vectors linked to one another. 제 1항에 있어서, pSFV/env-gag 발현 벡터.The pSFV / env-gag expression vector of claim 1. HIV-1의 gag 유전자 (832-2328 bp)가 제 1의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고, HIV-1의 env 유전자 (6264-8879 bp)가 제 2의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된 알파 바이러스-기재 발현 벡터.The gag gene (832-2328 bp) of HIV-1 is operably linked under the first subgenomic promoter, and the env gene (6264-8879 bp) of HIV-1 is operable under the second subgenomic promoter Alpha virus-based expression vectors linked to one another. 제 3항에 있어서, pSFV/gag-env 발현 벡터.The pSFV / gag-env expression vector of claim 3. HIV-1의 env 유전자 (6264-8879 bp)가 제 1의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고, HIV-1의 gag 유전자 (832-2328 bp)가 제 2의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되며, HIV-1의 pro 유전자 (2268-2606 bp)가 제 3의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된 알파 바이러스-기재 발현 벡터.The env gene (6264-8879 bp) of HIV-1 is operably linked under a first subgenomic promoter and the gag gene (832-2328 bp) of HIV-1 is operable under a second subgenomic promoter Alpha virus-based expression vector, wherein the pro gene of HIV-1 (2268-2606 bp) is operably linked under a third subgenomic promoter. 제 5항에 있어서, pSFV/env-gag-pro 발현 벡터.The pSFV / env-gag-pro expression vector of claim 5. HIV-1의 env 유전자 (6264- 8879 bp)가 제 1의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고, HIV-1의 gag 유전자 (832-2328 bp)가 제 2의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되며, HIV-1의 gagpro 유전자 (832-2577 bp)가 제 3의 서브게모믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된 알파 바이러스-기재 발현 벡터.The env gene of HIV-1 (6264- 8879 bp) is operably linked under the first subgenomic promoter, and the gag gene (832-2328 bp) of HIV-1 is operable under the second subgenomic promoter Alpha virus-based expression vector, wherein the gagpro gene of HIV-1 (832-2577 bp) is operably linked under a third subgenomic promoter. 제 7항에 있어서, pSFV/env-gag-gagpro 발현 벡터.8. The pSFV / env-gag-gagpro expression vector of claim 7. pSFV/env-gag-gag△pro 발현 벡터.pSFV / env-gag-gagΔpro expression vector. HIV-1의 gagpol 유전자 (832-5132 bp)가 제 1의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결되고, HIV-1의 env 유전자 (6264-8879 bp)가 제 2의 서브게노믹 프로모터 하에 작동 가능하도록 연결된 알파 바이러스-기재 발현 벡터.The gagpol gene (832-5132 bp) of HIV-1 is operably linked under the first subgenomic promoter, and the env gene (6264-8879 bp) of HIV-1 is operable under the second subgenomic promoter Alpha virus-based expression vectors linked to one another. 제 10항에 있어서, pSFV/gagpol-env 발현 벡터.The pSFV / gagpol-env expression vector of claim 10. 제 1항 내지 제 11항중 어느 한 항에 있어서, CTE (constitutive transport element) 유전자를 추가로 포함하는 발현 벡터.The expression vector of claim 1, further comprising a constitutive transport element (CTE) gene. 제 12항에 있어서, pSFV/env-gag-gagpro-CTE 발현벡터.The pSFV / env-gag-gagpro-CTE expression vector according to claim 12. 제 12항에 있어서, pSFV/env-gag-gag△pro-CTE 발현벡터.The pSFV / env-gag-gag Δpro-CTE expression vector according to claim 12. 제 12항에 있어서, pSFV/gagpol-env-MCTE 발현벡터.The pSFV / gagpol-env-MCTE expression vector according to claim 12. 제 12항에 있어서, pSFV/gag-env-MCTE 발현벡터.The pSFV / gag-env-MCTE expression vector according to claim 12. 기탁번호 KCCM-1O233으로 기탁된 발현 벡터.Expression vector deposited with accession number KCCM-1O233. 기탁번호 KCCM-1O234로 기탁된 발현 벡터.Expression vector deposited with accession number KCCM-1O234. 기탁번호 KCCM-10348로 기탁된 발현 벡터.Expression vector deposited with accession number KCCM-10348. 제 1항 내지 제 19항 중의 어느 한 항에 따른 발현 벡터 또는 그 RNA 전사물을 동물 세포에 도입하여 발현시키는 것을 특징으로 하는 HIV-유사 입자(HIVLP)의 제조 방법.20. A method for producing HIV-like particles (HIVLP), wherein the expression vector or RNA transcript thereof according to any one of claims 1 to 19 is introduced into an animal cell for expression. 제 20항에 있어서, 성숙 HIV-유사 입자를 제조하는 방법.The method of claim 20, wherein the mature HIV-like particles are prepared. 제 21항에 있어서, 성숙 HIV-유사 입자가 감염성인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 21, wherein the mature HIV-like particles are infectious. 제 1항 내지 제19항 중 어느 한 항의 벡터로 형질전환된 숙주세포.20. A host cell transformed with the vector of any one of claims 1 to 19. 제 23항에 있어서, 동물 세포가 안정적으로 형질전환된 (stably transformed) 것을 특징으로 하는 숙주세포.24. The host cell of claim 23, wherein the animal cell is stably transformed. 면역 반응을 일으키기에 충분한 양의, 제 1항 내지 제 19항에 따른 발현 벡터 또는 그 RNA 전사물을 포함하는 것을 특징으로 하는 AIDS 백신 조성물.20. An AIDS vaccine composition comprising an expression vector according to claims 1 to 19 or an RNA transcript thereof sufficient to elicit an immune response. 면역 반응을 일으키기에 충분한 양의, 제21항의 방법에 의해 제조된 성숙 HIV-유사 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 AIDS 백신 조성물.An AIDS vaccine composition comprising mature HIV-like particles produced by the method of claim 21 in an amount sufficient to elicit an immune response. 제 25항의 백신 조성물 또는 제26항의 백신 조성물을 사람에게 투여하는 것을 특징으로 하는 AIDS 예방법.27. An AIDS prophylaxis method comprising administering the vaccine composition of claim 25 or the vaccine composition of claim 26 to a human. 제 21항의 방법에 의하여 제조된 성숙 HIV-유사 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 HIV-감염을 진단하기 위한 진단용 킷트.A diagnostic kit for diagnosing HIV-infection, comprising mature HIV-like particles prepared by the method of claim 21. (a) HIV 특이적 항체를 함유할 것으로 기대되는 샘플을 채취하고, (b) 단계 (a)로부터 채취된 샘플을 항원으로서 제 21항의 방법에 의하여 제조된 성숙 HIV-유사 입자와, 항원과 항체의 결합이 이루어지도록 하여 항원-항체 면역 복합체가 형성되도록 하는 조건하에서, 접촉시키며, (c) 면역 복합체의 형성을 검출하는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 샘플중에서 HIV 레트로바이러스 항원과 특이적으로 반응하는 항체의 존재를 결정하는 방법.(a) taking a sample that is expected to contain HIV specific antibodies, and (b) using the sample taken from step (a) as an antigen, a mature HIV-like particle prepared by the method of claim 21, an antigen and an antibody. Contacting under conditions that allow binding of the antigen to form an antigen-antibody immune complex, and (c) detecting the formation of the immune complex, specifically binding to the HIV retroviral antigen in the sample. A method of determining the presence of reacting antibodies.
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