KR20050027839A - Human granulocyte macrophage colony stimulating factor expressed in plants - Google Patents

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Abstract

A granulocyte macrophage colony stimulating factor expressed in plants is provided, which granulocyte macrophage colony stimulating factor(GM-CSF) is cheaply mass produced using plants, and has the identical biological properties and function to natural GM-CSF, so that the GM-CSF is useful for treatment of aplastic anemia, intrinsic and idiopathic neutropenia and Crohn's disease. A polynucleotide encoding the granulocyte macrophage colony stimulating factor(GM-CSF) expressed in plants has the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO:1. A recombinant plant expression vector of GM-CSF comprises (i) the polynucleotide of SEQ ID NO:1; (ii) a promoter operately linked to the polynucleotide and forming a RNA molecule in plant cells; and (iii) 3'-untranslated region which results in polyadenylation of 3'-terminal of the RNA molecule in plant cells. The method for producing the GM-CSF in plants comprises the steps of: (a) introducing the recombinant plant expression vector of human growth hormone into plant cells; (b) selecting the transformed plant cells; (c) regenerating the transformed plant cells to produce transformed plants; and (d) producing the GM-CSF in the transformed plants.

Description

식물체에서 발현된 인간 과립구 대식세포 집락 촉진인자{Human Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor Expressed in Plants}Human Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor Expressed in Plants

본 발명은 식물체에서 발현된 인간 과립구 대식세포 집락 촉진인자 (Granulocyte macrophage colony stimulating factor, GM-CSF)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인간 GM-CSF를 코딩하는 신규한 폴리뉴클레오타이드, 이를 포함하는 벡터, 상기 벡터가 도입된 식물체 및 상기 식물체를 이용한 GM-CSF의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a human granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) expressed in plants, and more particularly, a novel polynucleotide encoding human GM-CSF, a vector comprising the same, It relates to a plant to which the vector is introduced and a method for producing GM-CSF using the plant.

식물 유전공학은 짧은 역사에도 불구하고 눈부신 발전을 하여 동식물 및 미생물 유래의 유용 유전자를 식물에 도입하여 새로운 형질을 갖는 형질전환 식물체의 개발이 가능하게 되었다. 지금까지 시도된 유전자 조작에 의한 식물체 개발은 내병성, 내충성, 제초제 내성 유전자 등의 도입에 의한 작물의 생산성 증가 등의 농업적 응용에 집중되었고, 이들은 식물 유전공학의 1세대를 형성하였다. Plant genetic engineering has made remarkable developments in spite of its short history, enabling the development of transgenic plants with new traits by introducing useful genes from plants and microorganisms into plants. The attempted plant development by genetic manipulation has been focused on agricultural applications such as increased crop productivity by introduction of disease resistance, insect resistance, and herbicide tolerance genes, which formed the first generation of plant genetic engineering.

그러나 최근 들어 식물을 단순히 식량자원의 소재로 보는 농업적 응용보다는 식물이 가지는 다양한 산업 소재로서의 기능과 고등생물로서 지니는 장점 등을 이용하여 고부가가치의 유용한 재조합 단백질의 생산을 위한 생산 시스템으로서의 개발에 관심이 집중되어 있다. 즉, 식물 자체를 목적으로 하는 것이 아니라 식물을 도구로 이용하여, 도입된 유전자가 단순히 발현되는 것으로 끝나는 투입 (input) 개념보다는 도입된 유전자로부터 유래하는 새로운 물질이나 기능을 이용하려는 생산 (output)의 개념으로 이용하고자 하였으며, 이것이 곧 2세대 식물 유전공학의 기본 개념이다. Recently, however, interest in development as a production system for the production of high value-added useful recombinant proteins, using the functions of various industrial materials and the advantages of higher organisms, rather than the agricultural application of plants as simply a food resource. This is concentrated. In other words, it is not intended for the plant itself, but for the use of the plant as a tool, rather than the concept of an input in which the introduced gene simply ends up being expressed. It is intended to be used as a concept, which is the basic concept of second generation plant genetic engineering.

식물은 의료용 및 산업용 단백질의 대량생산 시스템으로 특히 매력적인데, 그 이유는 기존에 확립되어 있는 전통적인 농업기반을 이용하여 쉽게 수확하고 가공할 수 있으므로 원하는 생물자원 (biomass)의 대량확보가 가능하기 때문이다. 또한 단백질 발현 시스템으로 주로 이용되었던 세균과 달리 식물체는 포유동물 단백질의 활성에 필수적인 후-해독 수식 과정이 수행되는 진핵생물 단백질 합성 경로를 갖고 있다 (Cabanes-Macheteau et al., Glycobiolgy 9:365-372(1999)).Plants are particularly attractive as a mass production system for medical and industrial proteins, because they can be harvested and processed easily using traditional farming infrastructures that are already established, allowing for the mass storage of desired biomass. . In addition, unlike bacteria, which are mainly used as protein expression systems, plants have a eukaryotic protein synthesis pathway through which post-detox modification processes are essential for the activity of mammalian proteins (Cabanes-Macheteau et al ., Glycobiolgy 9: 365-372). (1999)).

한편, 인체의 조혈작용은 주로 골수에서 이루어지며 다양하고 복잡한 경로를 통해 여러 종류의 혈구가 생성된다. 이러한 혈구 생성은 골수 내 간질세포 (stromal cells), 조혈성장인자 (haemopoietic growth factor)와 다양한 세포외 기질로 구성된 조혈미세환경에 의해 조절되고 영향을 받는다. 이 조혈작용에 관여하는 조혈성장인자들은 조혈작용의 단계와 경로에 따라 과립구 대식세포 집락 촉진인자 (Granulocyte macrophage colony stimulating factor, GM-CSF), 대식세포의 형성에 관여하는 대식세포 집락 촉진인자 (macrophage colony stimulating factor, M-CSF), 과립백혈구의 형성에 관여하는 과립구 집락 촉진인자 (granulocyte colony stimulating factor, G-CSF) 및 인터루킨-3 (interleukin-3, multilineage colony stimulating factor, Multi-CSF) 등이 있으며, 대부분 대식세포 (macrophage), 내피세포 (endothelial cell) 및 섬유세포(fibroblast)와 같은 간질세포에서 분비된다. On the other hand, the hematopoietic action of the human body is mainly made in the bone marrow and various types of blood cells are produced through various and complicated pathways. These hematopoiesis is regulated and influenced by hematopoietic microenvironment consisting of stromal cells in bone marrow, hemopoietic growth factor and various extracellular matrix. Hematopoietic growth factors involved in hematopoietic action are called granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) and macrophage colony factor (macrophage) involved in the formation of macrophages depending on the stage and route of hematopoiesis. colony stimulating factor (M-CSF), granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) and interleukin-3 (Multi-CSF) involved in the formation of granulocytes It is mostly secreted from interstitial cells such as macrophage, endothelial cells and fibroblasts.

과립구 대식세포 집락 촉진인자 (이하, "GM-CSF"라 한다)는 골수의 혈액세포와 혈소판의 생성과정에 관여하며, 또한 대식세포라 분리는 백혈구의 성장을 증진시킨다. 이와 같이 GM-CSF는 조혈작용의 조절인자일 뿐만 아니라 면역세포의 생성을 증가시키는 효능 때문에 백혈병 환자의 골수 이식 수술 후 투여되는 약물로 쓰이며, 그 외에 재생불량성 빈혈 등의 혈구와 관련된 질환 등에 사용된다. 또한 최근에는 위장 관계의 만성 질환인 크론병 (Crohn's disease) 치료에도 이용되고 있다 (Dieckgraefe et al., Lancet 360(9344):1478-80(2002)).Granulocyte macrophage colony promoting factor (hereinafter referred to as "GM-CSF") is involved in the production of blood cells and platelets of the bone marrow, and also the separation of macrophages promotes the growth of white blood cells. As such, GM-CSF is not only a regulator of hematopoietic activity but also used as a drug to be administered after bone marrow transplantation in leukemia patients due to its effect of increasing the production of immune cells. . It has also recently been used to treat Crohn's disease, a chronic disease of the gastrointestinal system (Dieckgraefe et al ., Lancet 360 (9344): 1478-80 (2002)).

일반적으로 GM-CSF는 동물 세포주를 이용하여 생산되지만 유지비용이 많이 들고 대량발현과 분리 정제의 어려움이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 대장균을 이용한 대량발현 및 생물학적인 활성을 가지는 당단백질을 분리 정제하는 기술이 도입되었으나, 전사효율이 낮거나 해독 효율이 낮은 등의 이유로 유전자의 발현 수율 자체가 낮아서 폴리펩타이드가 적게 생기거나 생성된 폴리펩타이드가 안정한 3차 구조를 이루지 못해 분해되기 쉽고, 또한 활성이 없는 형태로 응집되어 세포 내에서 봉입체 (inclusion body) 상태로 존재하는 문제가 있었다.In general, GM-CSF is produced using animal cell lines, but maintenance costs are high, and there are difficulties in mass expression and separation and purification. In order to compensate for these disadvantages, a technique for separating and purifying glycoproteins having large-scale expression and biological activity using E. coli has been introduced. Less produced or produced polypeptides do not form a stable tertiary structure, are easily degraded, and also have a problem in that they are aggregated in an inactive form and exist as an inclusion body in cells.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 인용문헌 및 특허 문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 문헌 및 특허의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Throughout this specification, numerous citations and patent documents are referenced and their citations are indicated. The disclosures of cited documents and patents are incorporated herein by reference in their entirety, so that the level of the technical field to which the present invention belongs and the contents of the present invention are more clearly explained.

본 발명자들은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 예의 연구 노력한 결과, 인간 GM-CSF를 코딩하는 신규한 폴리뉴클레오타이드를 식물체에 성공적으로 도입하고, 이로부터 기능성의 GM-CSF를 수득할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have made diligent research efforts to solve the above-mentioned problems of the prior art, and confirmed that the novel polynucleotides encoding human GM-CSF can be successfully introduced into plants, and functional GM-CSF can be obtained therefrom. Thus, the present invention has been completed.

따라서, 본 발명의 목적은 GM-CSF를 코딩하는 신규한 폴리뉴클레오타이드를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide novel polynucleotides encoding GM-CSF.

본 발명의 다른 목적은 재조합 인간 GM-CSF의 식물발현용 벡터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to provide a plant expression vector of recombinant human GM-CSF.

본 발명의 또 다른 목적은 재조합 인간 GM-CSF를 일시적으로 발현하는 일시적 형질감염 식물체의 제조방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for producing a transient transfected plant that expresses recombinant human GM-CSF temporarily.

본 발명의 다른 목적은 재조합 인간 GM-CSF를 일시적으로 발현하는 일시적 형질감염 식물체를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a transient transfected plant that expresses recombinant human GM-CSF temporarily.

본 발명의 다른 목적은 재조합 인간 GM-CSF의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for producing recombinant human GM-CSF.

본 발명의 다른 목적은 재조합 인간 GM-CSF를 안정되게 발현하는 형질전환 식물체의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a transgenic plant stably expressing recombinant human GM-CSF.

본 발명의 다른 목적은 재조합 인간 GM-CSF를 안정되게 발현하는 형질전환 식물체를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a transgenic plant stably expressing recombinant human GM-CSF.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 방법에 의해 제조된 재조합 인간 GM-CSF를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a recombinant human GM-CSF produced by the method of the present invention.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 서열목록 제 1 서열에 기재된 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 GM-CSF를 코딩하는 폴리뉴클레오타이드를 제공한다. According to one aspect of the invention, the invention provides a polynucleotide encoding GM-CSF comprising the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1.

본 발명의 신규한 폴리뉴클레오타이드는 GM-CSF를 코딩하는 것으로서, 아미노산 치환 없이 식물체내에서의 발현을 최적화하기 위하여 변형된 뉴클레오타이드 서열을 갖는다.The novel polynucleotides of the present invention encode GM-CSF and have a modified nucleotide sequence to optimize expression in plants without amino acid substitutions.

본 발명의 폴리뉴클레오타이드의 디자인은 다음과 같은 기준에 의해 실시된다: (ⅰ) GC 함량을 50% 이상으로 하고, (ⅱ) 식물이 선호하는 코돈을 갖도록 하며, (ⅲ) 인트론 유사 서열을 제거하는 것이다. 이러한 식물-적합 서열은 유전자의 해독율 (translation rate)을 증가시킬 수 있다 (Kusnadi et al., Biotechnol. Prog. 14:149-155(1998)). 또한, 도입 유전자의 배열이 숙주 식물체에서 인트론으로 인식됨으로 인해 식물체 핵 내에서 절단되어 원하는 단백질의 생산에 실패할 가능성을 배제하기 위하여, 도입되는 외래 유전자 내의 인트론 유사 서열이 제거된다.The design of the polynucleotides of the invention is carried out by the following criteria: (i) to make the GC content at least 50%, (ii) to have the plant's preferred codons, and (i) to remove intron-like sequences. will be. Such plant-compatible sequences can increase the translation rate of genes (Kusnadi et al ., Biotechnol. Prog. 14: 149-155 (1998)). In addition, the intron-like sequence in the foreign gene to be introduced is removed in order to rule out the possibility that the arrangement of the transgene is recognized as an intron in the host plant, resulting in cleavage in the plant nucleus and a failure to produce the desired protein.

본 발명의 신규한 폴리뉴클레오타이드는 서열목록 제 1 서열에 기재된 뉴클레오타이드 서열뿐만 아니라, 상기한 뉴클레오타이드 서열에 대하여 실질적인 동일성을 나타내는 뉴클레오타이드 서열도 포함하는 것으로 해석된다. 상기의 실질적인 동일성은, 상기한 본 발명의 뉴클레오타이드 서열과 임의의 다른 서열을 최대한 대응되도록 배열하고, 당업계에서 통상적으로 이용되는 알고리즘을 이용하여 배열된 서열을 분석한 경우에, 최소 90%의 상동성, 보다 바람직하게는 95%의 상동성, 가장 바람직하게는 98%의 상동성을 나타내는 뉴클레오타이드 서열을 의미한다.The novel polynucleotides of the present invention are to be interpreted to include not only the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1, but also a nucleotide sequence exhibiting substantial identity to the nucleotide sequence described above. The substantial identity is that at least 90% of the phases when the nucleotide sequence of the present invention and any other sequence are arranged to correspond as closely as possible and the sequence is analyzed using algorithms commonly used in the art. By nucleotide sequence, which shows homology, more preferably 95% homology, most preferably 98% homology.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (ⅰ) 서열목록 제 1 서열에 기재된 뉴클레오타이드 서열; (ⅱ) 상기 (ⅰ)의 뉴클레오타이드 서열에 작동적으로 연결되며 식물세포에서 작용하여 RNA 분자를 형성시키는 프로모터; 및 (ⅲ) 식물세포에서 작용하여 상기 RNA 분자의 3'-말단의 폴리아데닐화를 야기시키는 3'-비-해독화 부위를 포함하는 재조합 인간 GM-CSF의 식물발현용 벡터를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a kit comprising: (i) the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1; (Ii) a promoter operably linked to the nucleotide sequence of (iii) and acting on plant cells to form RNA molecules; And (iii) a 3'-non-detoxification site that acts on plant cells to cause 3'-end polyadenylation of the RNA molecule.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에 적합한 프로모터는, 식물체의 유전자 도입을 위해 당업계에서 통상적으로 이용되는 어떠한 것도 이용될 수 있으며, 예를 들어, 콜리플라우어 모자이크 바이러스 (CaMV) 35S 프로모터, 노팔린 씬타아제 (nos) 프로모터, 피그워트 모자이크 바이러스 35S 프로모터, 수가크레인 바실리폼 바이러스 프로모터, 콤멜리나 엘로우 모틀 바이러러스 프로모터, 리불로오스-1,5-비스-포스페이트 카르복실라아제 스몰 서브유티트 (ssRUBISCO)의 광유도성 프로모터, 쌀 사이토졸 트리오스포스페이트 이소머라아제 (TPI) 프로모터, 아라비돕시스의 아데닌 포스포리보실트랜스퍼라아제 (APRT) 프로모터 및 옥토파인 신타아제 프로모터를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a promoter suitable for the present invention may be any one commonly used in the art for gene introduction of a plant, for example, the Coliflora Mosaic Virus (CaMV) 35S promoter , Nopaline synthase (nos) promoter, pigwarm mosaic virus 35S promoter, sugacran basilisform virus promoter, commelina yellow mottle virus promoter, ribulose-1,5-bis-phosphate carboxylase small sub Photoinducible promoters of ssRUBISCO, rice cytosol triosphosphate isomerase (TPI) promoters, adenine phosphoribosyltransferase (APRT) promoters of Arabidopsis and octopine synthase promoters.

본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 본 발명에 적합한 폴리아데닐화를 야기시키는 3'-비-해독화 부위는 아그로박테리움 튜머페이션스의 노팔린 신타아제 유전자로부터 유래된 것 (nos 3' end) (Bevan et al., Nucleic Acids Research, 11(2):369-385(1983)), 아그로박테리움 튜머페이션스의 옥토파인 신타아제 유전자로부터 유래된 것, 토마토 또는 감자의 프로테아제 억제자 I 또는 Ⅱ 유전자의 3' 말단 부분 및 CaMV 35S 터미네이터를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the 3'-non-detoxification site causing the polyadenylation suitable for the present invention is derived from the nopalin synthase gene of Agrobacterium turmeration (nos 3 'end) ( Bevan et al., Nucleic Acids Research , 11 (2): 369-385 (1983)), derived from the Octopine synthase gene of Agrobacterium tuberculosis, of the protease inhibitor I or II gene of tomato or potato 3 'terminal portion and CaMV 35S terminator.

선택적으로, 상기 벡터는 리포터 분자 (예: 루시퍼라아제 및 β-글루쿠로니다아제)를 코딩하는 유전자를 추가적으로 운반한다. 또한, 본 발명의 벡터는 선택 표지로서 항생제 (예: 네오마이신, 카베니실린, 카나마이신, 스펙티노마이신, 하이그로마이신 등) 내성 유전자 (예: 네오마이신 포스포트랜스퍼라아제 (nptⅡ), 하이그로마이신 포스포트랜스퍼라아제 (hpt), 등)를 포함한다.Optionally, the vector additionally carries a gene encoding a reporter molecule (eg, luciferase and β-glucuronidase). In addition, the vector of the present invention may be selected as an indicator for antibiotics (e.g. neomycin, carbenicillin, kanamycin, spectinomycin, hygromycin, and the like) and resistance genes (e.g. neomycin phosphotransferase ( nptII ) Mycin phosphotransferase ( hpt ), and the like).

본 발명에 따르면, GM-CSF를 코딩하는 유전자가 도입된 식물체의 제조는 크게 두 방식에 의해 달성된다: 일시적 형질감염 식물체 (transient transfected plant) 및 형질전환 식물체 (transgenic plant).According to the present invention, the production of plants in which the gene encoding GM-CSF has been introduced is largely achieved in two ways: transient transfected plants and transgenic plants.

본 명세서에서 용어 "일시적 형질감염 식물체"는 외래 유전자가 도입된 식물체로서 도입된 외래 유전자가 다음 세대로 전달되지 않는 것을 의미한다. 일시적 형질감염 식물체에서 외래 유전자는 일반적으로 숙주 세포의 염색체와 별개로 존재하게 된다. 반대로, 용어 "형질전환 식물체"는 다음 세대로 전달되는 외래 유전자를 갖는 식물체를 의미한다. 형질전환 식물체에서 외래 유전자는 일반적으로 숙주 세포의 염색체에 통합 (integration)되어 숙주 세포의 유전 내용물 (genetic repertoire)가 되며, 다음 세대에 안정적으로 전달된다.As used herein, the term "transient transfected plant" means that the introduced gene is not transferred to the next generation as the plant into which the foreign gene has been introduced. In transiently transfected plants, foreign genes are generally present separately from the chromosome of the host cell. In contrast, the term “transgenic plant” refers to a plant having a foreign gene that is transmitted to the next generation. In transgenic plants, foreign genes are generally integrated into the chromosome of the host cell, becoming the genetic repertoire of the host cell, and reliably delivered to the next generation.

따라서, 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 상기 본 발명의 식물발현용 벡터를 식물체의 식물세포로 도입되는 단계; 및 (b) 상기 식물세포에 유전자 도입이 되었는 지 여부를 확인하는 단계를 포함하는 재조합 인간 GM-CSF를 일시적으로 발현하는 일시적 형질감염 식물체의 제조방법을 제공한다.Therefore, according to another aspect of the present invention, the present invention comprises the steps of (a) introducing the plant expression vector of the present invention into the plant cell of the plant; And (b) provides a method for producing a transient transfected plant to temporarily express recombinant human GM-CSF comprising the step of confirming whether the gene has been introduced into the plant cells.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기한 방법에 의해 제조된 재조합 인간 GM-CSF를 일시적으로 발현하는 일시적 형질감염 식물체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a transient transfected plant that transiently expresses recombinant human GM-CSF prepared by the above method.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 상기 본 발명의 식물발현용 벡터를 식물세포로 도입되는 단계; (b) 상기 식물세포에 유전자 도입이 되었는 지 여부를 확인하는 단계; 및 (c) 유전자가 도입된 식물세포를 포함하는 식물체로부터 재조합 인간 GM-CSF를 수득하는 단계를 포함하는 재조합 인간 GM-CSF의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention comprises the steps of (a) introducing the plant expression vector of the present invention into plant cells; (b) confirming whether the gene has been introduced into the plant cell; And (c) provides a method for producing a recombinant human GM-CSF comprising the step of obtaining a recombinant human GM-CSF from a plant comprising a plant cell introduced gene.

본 발명의 방법에 있어서, 식물세포의 일시적 형질감염은 당업계에 공지된 통상의 방법에 따라 실시될 수 있다 (Rainer Fisher et al., Biotechnol. Appl. Biochem., 30:113-116(1999)). 식물에서의 일시적 유전자 발현은 안정된 발현을 하는 형질전환체에 비하여 신속하고 단백질 발현 결과를 빠른 시일 내에 확인할 수 있기 때문에, 안정된 형질전환 식물체를 사용한 대규모 생산에 앞서 식물체에서 수득한 목적 단백질의 정상적 기능 여부를 확인하는데 적합하다.In the method of the present invention, transient transfection of plant cells can be carried out according to conventional methods known in the art (Rainer Fisher et al., Biotechnol. Appl. Biochem. , 30: 113-116 (1999) ). Transient gene expression in plants is faster than in transformants with stable expression, and the result of protein expression can be confirmed as soon as possible. Therefore, whether the target protein obtained in plants prior to large-scale production using stable transgenic plants is functioning normally. Suitable for checking

이에 본 발명자들은 생물학적 활성을 가지는 GM-CSF의 효율적인 대량 생산을 위하여, 식물체에서 일시적 유전자 발현 방법을 사용하여 GM-CSF를 발현하고 분리 및 정제하였다.Therefore, the present inventors expressed, isolated and purified GM-CSF using a transient gene expression method in plants for efficient mass production of GM-CSF having biological activity.

일시적 유전자 발현 방법은 대량 생산을 위해 식물 형질전환체를 제조하기 전에 목적 유전자의 기능성과 안정적 발현성을 검사하는데 적합한 접근방법으로서, 시간과 비용을 절약할 수 있는 이점이 있다. 특히, 안정적 형질전환에 의해 제조된 식물 형질전환체의 경우, 외래 유전자가 삽입된 위치에 따라 영향을 받는 염색체 위치효과 (chromosomal positional effect)를 나타내는 데, 일시적 형질감염은 이러한 효과를 배제할 수 있어 외래 유전자의 효과적 발현과 분리에 매우 적합하다.Transient gene expression methods are suitable approaches to test the functionality and stable expression of target genes before manufacturing plant transformants for mass production, which has the advantage of saving time and money. In particular, plant transformants produced by stable transformation show a chromosomal positional effect that is affected by the position at which the foreign gene is inserted. Transient transfection can rule out this effect. It is well suited for the efficient expression and isolation of foreign genes.

일시적 형질감염에서 외래 유전자를 식물세포로 전달하는 방법은 대표적으로 세 종류가 있다: 내이키드 (naked) DNA를 입자에 코팅하여 도입하는 입자총 (particle bombardment) 방법 (Christou, P., Trends Plant Sci. 1:423-431(1996)), 진공 침투 (vacuum infiltration) 등에 의하여 발현 벡터를 포함하고 있는 아그로박테리움을 식물조직으로 도입하는 아그로인필트래이션법 (agroinfiltration) (Kapila et al., Plant Sci., 122:101-108(1996)), 및 변형된 식물 바이러스 벡터를 이용하는 바이러스벡터법 (viral vectors) (Scholthof, H. et al., Annu. Rev. Phytopathol. 34:299-323(1996)).In transient transfection, there are three types of methods for delivering foreign genes to plant cells: particle bombardment, which coats and introduces naked DNA onto particles (Christou, P., Trends Plant Sci). 1: 423-431 (1996)), vacuum infiltration (vacuum infiltration) Agrobacterium-fill trafficking Orientation method (agroinfiltration containing the expression vector is introduced into plant tissue by Agrobacterium in the like) (Kapila et al, plant Sci. ., 122: 101-108 (1996)), and a modified plant virus virus vector method using a vector (viral vectors) (Scholthof, H. et al, Annu Rev. Phytopathol 34:... 299-323 (1996) ).

이들 세 가지 방법의 형질전환 효율은 각각 다양하여, 입자총에 의한 DNA 도입의 경우에는 일반적으로 소수의 세포들에만 유전자가 도입되며 전사를 위하여 DNA가 세포의 핵 내에 도달해야만 기능을 하게 된다. 이 방법은 안정적 형질전환에 앞서서 재조합 단백질의 안정성 검사에 사용할 수 있지만 재조합 단백질의 대량 발현을 위해서는 부적당하다. The transformation efficiencies of these three methods vary, so that in the case of DNA introduction by particle guns, genes are generally introduced into only a small number of cells and function only when DNA reaches the cell nucleus for transcription. This method can be used to test the stability of recombinant proteins prior to stable transformation, but is not suitable for mass expression of recombinant proteins.

아그로인필트래이션법은 입자총 보다 많은 세포들에 유전자가 도입될 수 있는데, 목적 유전자를 포함하는 T-DNA가 몇 가지 세균 단백질들의 도움으로 능동적으로 핵 내에 도입된다. 이 방법 또한 도입된 T-DNA가 숙주세포의 염색체로 통합되어 지속적으로 발현되는 것이 아니고, 핵 내에 독립적으로 존재하여 목적 유전자의 일시적 발현을 나타내는 것으로 단백질 안정성과 기능의 특성을 조사하기에 충분한 양의 단백질을 신속하게 확보하기에 적당하다. Agroinfiltration allows genes to be introduced into more cells than the particle gun, whereby T-DNA containing the target gene is actively introduced into the nucleus with the help of several bacterial proteins. In this method, the introduced T-DNA is not integrated into the host cell's chromosome and continuously expressed, but is present in the nucleus independently and expresses the transient expression of the gene of interest. It is suitable for obtaining protein quickly.

그리고 바이러스벡터를 이용한 방법은 바이러스 식물 병원성 유전자 (viral plant pathogene)의 지놈에 외래 유전자를 도입하여 강한 프로모터의 조절을 받도록 하는 것으로서, 외래 유전자를 포함한 재조합 바이러스 벡터를 식물에 감염시키면 도입된 외래 유전자는 식물 바이러스 복제 과정 중에 고효율로 함께 증폭된 후 발현이 이루어져 외래 단백질을 생산하게 된다. 그러나 바이러스 벡터를 사용할 경우에는 생산할 단백질의 크기가 30 kDa 이하로 제한되어 있어 도입할 유전자의 크기가 커서는 사용하기가 어렵다는 단점이 있다.In addition, the method using a viral vector introduces a foreign gene into the genome of a viral plant pathogene to be controlled by a strong promoter, and when the recombinant viral vector including the foreign gene is infected with a plant, the foreign gene introduced is During plant virus replication, they are amplified with high efficiency and then expressed to produce foreign proteins. However, when using a viral vector, the size of the protein to be produced is limited to less than 30 kDa, so the size of the gene to be introduced is difficult to use.

따라서, 본 발명에서는 아그로인필트래이션법이 가장 바람직하다. 아그로인필트래이션법은 일반적으로 잎을 가지고 실시된다.Therefore, in the present invention, the agroin fill method is most preferable. The agroin filtration method is generally carried out with leaves.

아그로필트레이션에 본 발명이 실시되는 경우, 보다 바람직하게는 아그로박테리움 튜머페이션스 (Agrobacterium tumefaciens)-바이너리 벡터 시스템을 이용한다.When the present invention is practiced in agrofiltration, more preferably, the Agrobacterium tumefaciens -binary vector system is used.

아그로박테리움 시스템을 이용하는 방법에 있어서, 구체적인 일 실시예는 다음의 단계를 포함한다: (a') 다음의 서열을 갖는 벡터가 내재되어 있는 아그로박테리움 튜머페이션스 (Agrobacterium tumefaciens)를 식물체의 잎의 조직에 침투시키는 단계: 서열목록 제 1 서열에 기재된 뉴클레오타이드 서열; (ⅱ) 상기 (ⅰ)의 뉴클레오타이드 서열에 작동적으로 연결되며 식물세포에서 작용하여 RNA 분자를 형성시키는 프로모터; 및 (ⅲ) 식물세포에서 작용하여 상기 RNA 분자의 3'-말단의 폴리아데닐화를 야기시키는 3'-비-해독화 부위; (b') 상기 침투된 잎에서 단백질의 발현을 확인하는 단계.In a method using the Agrobacterium system, one specific embodiment includes the following steps: (a ') Agrobacterium tumefaciens containing a vector having a sequence of Infiltrating tissue: a nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1; (Ii) a promoter operably linked to the nucleotide sequence of (iii) and acting on plant cells to form RNA molecules; And (iii) a 3'-non-detoxification site that acts in plant cells to cause 3'-end polyadenylation of the RNA molecule; (b ') confirming the expression of the protein in the infiltrated leaves.

상기한 구체적인 일 실시예에서, 적합한 잎은 발아된 종자로부터 유래된 어떠한 조직도 포함하며, 바람직하게는 꽃대가 오르기 전에 생성된 잎이고, 가장 바람직하게는 너무 어리거나 성숙하지 않은 잎이다. 잎이 어릴수록 발현량이 많으나 조직이 황화되거나 죽기 쉬우며, 성숙한 잎은 조직이 팽창되어 있어 균의 주입은 쉬우나 발현량이 감소된다. 종자의 발아는 적합한 배지를 이용하여 적합한 암/광조건 하에서 실시된다. In one specific embodiment described above, suitable leaves include any tissue derived from the germinated seed, preferably the leaves produced before the peduncle rises, most preferably the leaves are too young or not mature. The younger the leaves, the higher the expression level, but the tissues are more susceptible to yellowing or dying. Seed germination is carried out under suitable dark / light conditions using a suitable medium.

식물 세포로의 유전자 도입은 Ti 플라스미드를 포함하는 아그로박테리움 튜머페이션스를 가지고 실시된다 (Depicker, A. et al., In Genetic Engineering of Plants, Plenum Press, New York (1983)). 보다 바람직하게는, pBin19, pRD400, pRD320 및 pHS737과 같은 바이너리 벡터 시스템이 이용된다 (An, G. et al., "Binary vectors" In Plant Gene Res. Manual, Martinus Nijhoff Publisher, New York(1986); R. K. Jain, et al., Biochem. Soc. Trans. 28:958-961(2000)).Introduction of genes into plant cells is carried out with Agrobacterium trimers containing Ti plasmids (Depicker, A. et al., In Genetic Engineering of Plants, Plenum Press, New York (1983)). More preferably, binary vector systems such as pBin19, pRD400, pRD320 and pHS737 are used (An, G. et al., “Binary vectors” In Plant Gene Res. Manual, Martinus Nijhoff Publisher, New York (1986); RK Jain, et al., Biochem. Soc. Trans. 28: 958-961 (2000).

아그로박테리움 튜머페이션스에 의한 잎에 있는 식물세포로의 유전자 도입은 당업계에 공지된 방법을 포함한다. 가장 바람직하게는, 상기 유전자 도입 과정은 아그로박테리움 튜머페이션스의 배양물을 잎의 조직에 침투 (infiltration)시키는 과정을 포함한다. Gene introduction into the plant cells in the leaves by Agrobacterium tufasion includes methods known in the art. Most preferably, the gene introduction process includes infiltration of a culture of Agrobacterium tumeration into the tissues of the leaves.

상기 침투 과정은 진공을 이용한 방법 또는 주사기를 이용한 방법으로 실시될 수 있다. 진공을 이용하는 경우의 구체적인 일 실시예는 다음과 같다. 식물체 잎을 아그로박테리움 튜머페이션스의 배양물에 놓고, 짧은 시간 동안 진공을 적용한다. 이어 진공을 빠르게 해제하고, 잎을 멸균수로 소독한 다음, 습한 종이 위에 잎의 윗 부분이 아래로 향하도록 놓는다. 그런 다음, 상기 잎을 약 22℃에서 약 16 시간의 광조건 하에서 보관한다. 그리고 나서, 약 2-3 시간 후, 발현된 목적 단백질의 확인한다. The infiltration process may be performed by a vacuum method or a syringe method. One specific embodiment when using a vacuum is as follows. The plant leaves are placed in a culture of Agrobacterium trimmers and vacuum is applied for a short time. Quickly release the vacuum, disinfect the leaves with sterile water, and place them on a damp piece of paper with the top of the leaves facing down. The leaves are then stored at about 22 ° C. under light conditions of about 16 hours. Then, after about 2-3 hours, the target protein expressed is identified.

한편, 주사기를 이용하는 경우에의 구체적인 일 실시예는 다음과 같다. 식물체 잎의 뒷면에 아그로박테리움 튜머페이션스의 배양물을 주사기를 이용하여 주입하고, 이 식물체를 약 3-5일 동안 배양한 다음, 발현된 목적 단백질을 확인한다.On the other hand, a specific embodiment when using a syringe is as follows. The back of the plant leaves is infused with a syringe of Agrobacterium turmeration using a syringe, the plant is incubated for about 3-5 days, and then the expressed target protein is identified.

아그로박테리움 튜머페이션스 배양액에는 바람직하게는 아세토시링곤이 포함되는데, 이는 아그로박테리움의 식물로의 침투를 돕기 위한 것이다. Agrobacterium tuberation cultures preferably include acetosyringone, to aid in the penetration of Agrobacterium into plants.

본 발명에 따라 유전자 도입된 식물체는 당업계에 공지된 방법에 의해 목적 단백질의 발현을 확인된다. 예를 들어, 유전자 도입된 식물의 조직으로부터 얻은 DNA 시료를 이용하여, PCR을 실시하면 식물 세포에 존재하는 외래 유전자가 규명될 수 있다. 택일적으로, 노던 또는 서던 블롯팅을 실시하여 유전자 도입 여부를 확인할 수 있다 (Maniatis et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y.(1989)). 한편, 유전자 도입 시 이용되는 벡터에 β-글루쿠로니다아제 유전자가 있는 경우에는 유전자가 도입된 잎 조직의 일부를 X-gluc (5-Bromo-4-Chloro-3-Indole-β-D-Glucuronic Acid) 등의 기질 용액에 침지시켜 발색되는 양상을 육안으로 관찰함으로써 유전자 도입 여부를 용이하게 확인할 수 있다 (Jefferson, R.A., Plant Mol. Biol. Rep., 5:387(1987)).Plants transgenic according to the present invention are confirmed the expression of the protein of interest by methods known in the art. For example, PCR can be performed using DNA samples obtained from tissues of transgenic plants to identify foreign genes present in plant cells. Alternatively, Northern or Southern blotting can be performed to confirm gene introduction (Maniatis et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989)). On the other hand, if the vector used to introduce the gene has a β-glucuronidase gene, a part of the leaf tissue into which the gene is introduced is selected from X-gluc (5-Bromo-4-Chloro-3-Indole-β-D- By visually observing the color development by immersion in a substrate solution such as Glucuronic acid) it can be easily confirmed whether the gene introduced (Jefferson, RA, Plant Mol. Biol. Rep. , 5: 387 (1987)).

본 발명의 방법은 다양한 식물체에 적용되지만, 바람직하게는 담배, 참외, 오이, 수박 및 유채에 적용된다.The method of the invention is applied to a variety of plants, but preferably to tobacco, melons, cucumbers, watermelons and rapeseeds.

본 발명의 유전자 도입 식물체, 즉 일시적 형질감염 식물체의 조직 (예: 잎)으로부터 GM-CSF를 얻을 수 있으며, 상기 조직으로부터 얻은 추출액을 통상적인 정제과정을 거쳐 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 정제 단계는 당업계에서 통상적으로 이용되는 정제방법을 채용하여 실시할 수 있다. 예컨대, 암모늄 설페이트 또는 PEG 등을 이용한 용해도에 따른 분리 (solubility fractionation), 분자량에 따른 한외여과 분리, 다양한 크로마토그래피 (크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 다양한 방법이 이용될 수 있고, 통상적으로는 상기한 방법의 조합을 이용하여 정제하게 된다.GM-CSF can be obtained from the tissues of transgenic plants of the present invention, ie, transiently transfected plants, such as leaves, and the extract obtained from the tissues can be obtained through conventional purification. In the present invention, the purification step may be carried out by employing a purification method commonly used in the art. For example, solubility fractionation using ammonium sulfate or PEG, ultrafiltration separation according to molecular weight, separation by various chromatography (manufactured for separation according to size, charge, hydrophobicity or affinity), etc. Various methods may be used and are usually purified using a combination of the above methods.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명의 재조합 GM-CSF 단백질의 N-말단에 6 x His이 있는 경우에는, Ni-NTA His-결합 레진 컬럼을 이용하여 소망하는 재조합 GM-CSF 단백질을 신속하고 용이하게 분리 및 정제할 수 있다.In a specific embodiment of the present invention, when there is 6 x His at the N-terminus of the recombinant GM-CSF protein of the present invention, a Ni-NTA His-binding resin column is used to quickly and rapidly produce the desired recombinant GM-CSF protein. It can be easily separated and purified.

본 발명의 방법에 따르면, 일시적 형질감염 식물체를 이용함으로써 단기간에 저렴한 비용으로 재조합 GM-CSF 단백질을 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 생산된 GM-CSF는 천연 (natural-occurring) GM-CSF와 동일한 생물학적 특성 및 기능을 나타낸다. According to the method of the present invention, not only can the recombinant GM-CSF protein be produced in a short time and at low cost by using a transient transfected plant, but the produced GM-CSF has the same biological properties as the natural-occurring GM-CSF. And functions.

GM-CSF를 코딩하는 유전자가 도입된 식물체를 제조하기 위한 다른 접근 방법은 GM-CSF를 안정적으로 발현하는 형질전환 식물체를 이용하는 것이다. Another approach for producing plants in which genes encoding GM-CSF have been introduced is to use transgenic plants that stably express GM-CSF.

따라서, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 본 발명의 식물발현용 벡터를 식물세포에 도입하는 단계; (b) 형질전환된 식물세포를 선별하는 단계; 및 (c) 상기 형질전환된 식물세포로부터 식물체를 재분화시켜 형질전환 식물체를 수득하는 단계를 포함하는 재조합 인간 GM-CSF를 안정되게 발현하는 형질전환 식물체의 제조방법을 제공한다.Therefore, according to another aspect of the present invention, the present invention comprises the steps of (a) introducing the plant expression vector of the present invention to plant cells; (b) selecting the transformed plant cells; And (c) regenerating the plant from the transformed plant cells to obtain a transformed plant, thereby providing a method for producing a transformed plant stably expressing the recombinant human GM-CSF.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기한 본 발명의 방법에 의해 제조된 재조합 인간 GM-CSF를 안정되게 발현하는 형질전환 식물체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a transgenic plant stably expressing the recombinant human GM-CSF produced by the method of the present invention described above.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 본 발명의 식물발현용 벡터를 식물세포에 도입하는 단계; (b) 형질전환된 식물세포를 선별하는 단계; (c) 상기 형질전환된 식물세포로부터 식물체를 재분화시켜 형질전환 식물체를 수득하는 단계; 및 (d) 상기 형질전환 식물체로부터 재조합 인간 GM-CSF를 수득하는 단계를 포함하는 재조합 인간 GM-CSF의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the invention, the present invention comprises the steps of (a) introducing the plant expression vector of the present invention to plant cells; (b) selecting the transformed plant cells; (c) regenerating the plant from the transformed plant cells to obtain a transformed plant; And (d) provides a method for producing a recombinant human GM-CSF comprising the step of obtaining a recombinant human GM-CSF from the transgenic plant.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기한 방법에 의해 제조된 재조합 인간 GM-CSF를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a recombinant human GM-CSF prepared by the above method.

본 발명의 방법에 있어서, 식물세포의 형질전환은 당업계에 공지된 통상의 방법에 따라 실시될 수 있으며, 이는 전기천공 (Neumann, E. et al., EMBO J., 1:841(1982) 및 Saul, M. et al., Plant Molecular Biology Manual, Vol. A1, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (1988)), 입자총 방법 (Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 87:9568-9572(1990) 및 Christou, P., Trends Plant Sci. 1:423-431(1996)) 및 아그로박테리움-매개 형질전환 (미합중국 특허 제 5,004,863, 5,349,124 및 5,416,011 호)을 포함한다. 이 중에서, 아그로박테리움-매개 형질전환이 가장 바람직하다. 아그로박테리움-매개 형질전환은 일반적으로 잎 디스크, 그리고 다른 조직 (자엽 및 배축)을 가지고 실시된다. 아그로박테리움-매개 형질전환은 쌍자엽 식물에서 가장 효율적이다.In the method of the present invention, the transformation of plant cells can be carried out according to a conventional method known in the art, which is electroporation (Neumann, E. et al., EMBO J. , 1: 841 (1982) And Saul, M. et al., Plant Molecular Biology Manual , Vol. A1, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (1988)), particle gun method (Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. , 87: 9568- 9572 (1990) and Christou, P., Trends Plant Sci. 1: 423-431 (1996)) and Agrobacterium-mediated transformation (US Pat. Nos. 5,004,863, 5,349,124 and 5,416,011). Of these, Agrobacterium-mediated transformation is most preferred. Agrobacterium-mediated transformation is generally carried out with leaf discs and other tissues (cotyledon and hypocotyls). Agrobacterium-mediated transformation is most efficient in dicotyledonous plants.

형질전환된 식물세포의 선별은 형질전환 배양물을 선택제 (예: 대사 억제제, 항생제 및 제초제)에 노출시켜 실시될 수 있다. 형질전환되고 선택제 내성을 부여하는 표지 유전자를 안정되게 포함하고 있는 식물 세포는 상기한 배양물에서 성장하고 분할한다. 예시적인 표지는 글리코포스페이트 내성 유전자 및 네오마이신 포스포트랜스퍼라아제 (nptII) 시스템을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.Selection of transformed plant cells can be carried out by exposing the transformed culture to a selection agent (eg metabolic inhibitors, antibiotics and herbicides). Plant cells that are transformed and stably contain marker genes that confer selective resistance are grown and divided in the cultures described above. Exemplary labels include, but are not limited to, glycophosphate resistance genes and neomycin phosphotransferase (nptII) systems.

식물 원형질 또는 다양한 익스플랜드로부터 식물체의 발달 또는 재분화시키는 방법은 당업계에 잘 알려져 있다 (Bhojwani, S.S. et al., Plant Tissue Culture: Theory and Practice, Elsevier Science, New York, (1983); 및 Lindsey, K., Ed., Plant Tissue Culture Manual, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, (1991)). 형성된 형질전환 발근 신초는 적합한 식물 성장 배지에 치상된다. 아그로박테리움에 의해 도입된 외래 유전자를 포함하는 식물체의 발달 또는 재분화는 당업계에 공지된 방법에 따라 달성될 수 있다 (미합중국 특허 제 5,004,863, 5,349,124 및 5,416,011 호).Methods for the development or regeneration of plants from plant protoplasts or various exploits are well known in the art (Bhojwani, SS et al., Plant Tissue Culture: Theory and Practice , Elsevier Science, New York, (1983); and Lindsey , K., Ed., Plant Tissue Culture Manual , Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, (1991)). The transformed root shoots formed are imbedded in a suitable plant growth medium. Development or regeneration of plants comprising foreign genes introduced by Agrobacterium can be accomplished according to methods known in the art (US Pat. Nos. 5,004,863, 5,349,124 and 5,416,011).

한편, 본 발명자들은 신규한 형질전환 식물체 (예: 담배, 참외, 오이, 수박 및 유채)를 개발하기 위하여 예의 연구 노력하였고, 그 결과 특정 식물체의 형질전환을 위한 가장 효율적인 방법을 구축하였다. 이러한 방법은 PCT/KR02/01461, PCT/KR02/01462 및 PCT/KR02/01463에 개시되어 있으며, 상기 특허문헌은 본 명세서에 참조로서 삽입된다.On the other hand, the present inventors have made extensive research efforts to develop novel transgenic plants (eg, tobacco, melons, cucumbers, watermelons and rapeseeds), and as a result, have established the most efficient method for the transformation of specific plants. Such a method is disclosed in PCT / KR02 / 01461, PCT / KR02 / 01462 and PCT / KR02 / 01463, which patent documents are incorporated herein by reference.

본 발명의 방법은 다양한 식물체에 적용되지만, 바람직하게는 담배, 참외, 오이, 수박 및 유채에 적용된다.The method of the invention is applied to a variety of plants, but preferably to tobacco, melons, cucumbers, watermelons and rapeseeds.

본 발명에 있어서, 바람직한 형질전환 방법은 아그로박테리움 시스템을 이용하여 실시되며, 보다 바람직하게는 아그로박테리움 튜머페이션스 (Agrobacterium tumefaciens)-바이너리 벡터 시스템을 이용하여 실시된다.In the present invention, the preferred transformation method is carried out using the Agrobacterium system, more preferably using the Agrobacterium tumefaciens -binary vector system.

아그로박테리움 시스템을 이용하는 방법에 있어서, 구체적인 일 실시예는 다음의 단계를 포함한다: (a') 식물 세포의 지놈 DNA에 삽입될 수 있고 다음의 서열을 갖는 벡터가 내재되어 있는 아그로박테리움 튜머페이션스 (Agrobacterium tumefaciens)로 식물체의 익스플랜트를 감염시키는 단계: (ⅰ) 서열목록 제 1 서열에 기재된 GM-CSF를 코딩하는 뉴클레오타이드 서열; (ⅱ) 상기 (ⅰ)의 뉴클레오타이드 서열에 작동적으로 연결되며 식물세포에서 작용하여 RNA 분자를 형성시키는 프로모터; (ⅲ) 식물세포에서 작용하여 상기 RNA 분자의 3'-말단의 폴리아데닐화를 야기시키는 3'-비-해독화 부위; (b') 상기 감염된 익스플랜트를 재분화 배지에서 재분화하여 재분화 신초를 얻는 단계; 및 (c') 상기 재분화 신초를 발근 배지에서 배양하여 형질전환 식물체를 얻는 단계.In a method using the Agrobacterium system, one specific embodiment includes the following steps: (a ') an Agrobacterium tumer embedded in a genome DNA of a plant cell and having a vector having the sequence Infecting the plant's plant with Agrobacterium tumefaciens : (i) the nucleotide sequence encoding the GM-CSF described in SEQ ID NO: 1; (Ii) a promoter operably linked to the nucleotide sequence of (iii) and acting on plant cells to form RNA molecules; (Iii) a 3'-non-detoxification site that acts on plant cells to cause 3'-end polyadenylation of the RNA molecule; (b ') re-differentiating the infected implant in a regeneration medium to obtain a redifferentiated shoot; And (c ') culturing the re-differentiated shoots in a rooting medium to obtain a transformed plant.

상기한 구체적인 일 실시예에서, 형질전환에 적합한 익스플랜트는 발아된 종자로부터 유래된 어떠한 조직도 포함하며, 바람직하게는 자엽 및 배축이고, 가장 바람직하게는 자엽이다. 종자의 발아는 적합한 배지를 이용하여 적합한 암/광조건 하에서 실시된다. 식물 세포의 형질전환은 Ti 플라스미드를 포함하는 아그로박테리움 튜머페이션스를 가지고 실시된다 (Depicker, A. et al., Plant cell transformation by Agrobacterium plasmids. In Genetic Engineering of Plants, Plenum Press, New York (1983)).In one specific embodiment described above, suitable implants for transformation include any tissue derived from the germinated seed, preferably cotyledon and hypocotyl, most preferably cotyledon. Seed germination is carried out under suitable dark / light conditions using a suitable medium. Transformation of plant cells is carried out with Agrobacterium trimers comprising Ti plasmids (Depicker, A. et al., Plant cell transformation by Agrobacterium plasmids.In Genetic Engineering of Plants, Plenum Press, New York (1983) ).

보다 바람직하게는, pBin19, pRD400 및 pRD320과 같은 바이너리 벡터 시스템 이 이용된다 (An, G. et al., Binary vectors" In Plant Gene Res. Manual, Martinus Nijhoff Publisher, New York(1986)). 본 발명에 적합한 바이너리 벡터는 (i) 식물에서 작동하는 프로모터; (ii) 상기 프로모터에 작동적으로 연결된 구조 유전자; 및 (iii) 폴리아데닐화 시그널 서열을 포함한다. 선택적으로, 상기 벡터는 리포터 분자 (예: 루시퍼라아제 및 글루쿠로니다아제)를 코딩하는 유전자를 추가적으로 운반한다. 바이너리 벡터에 이용되는 프로모터의 예는 CaMV 35S 프로모터, 1 프로모터, 2 프로모터 및 노팔린 씬타아제 (nos) 프로모터를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.More preferably, binary vector systems such as pBin19, pRD400 and pRD320 are used (An, G. et al., Binary vectors "In Plant Gene Res. Manual, Martinus Nijhoff Publisher, New York (1986)). Binary vectors suitable for include (i) a promoter operating in a plant, (ii) a structural gene operably linked to said promoter, and (iii) a polyadenylation signal sequence Optionally, said vector comprises a reporter molecule (eg : Additionally carries genes encoding luciferase and glucuronidase) Examples of promoters used in binary vectors include the CaMV 35S promoter, 1 promoter, 2 promoter and nopaline synthase (nos) promoter. It is not limited to this.

아그로박테리움 튜머페이션스에 의한 익스플랜트의 감염은 당업계에 공지된 방법을 포함한다. 가장 바람직하게는, 상기 감염 과정은 아그로박테리움 튜머페이션스의 배양물에 자엽을 함침시켜 공동배양하는 과정을 포함한다. 이에 의해 아그로박테리움 튜머페이션스는 식물내로 감염된다.Infection of implants with Agrobacterium trimmers includes methods known in the art. Most preferably, the infection process comprises coculture by impregnating cotyledon in a culture of Agrobacterium tumerification. As a result, Agrobacterium trimmers are infected into plants.

아그로박테리움 튜머페이션스에 의해 형질전환된 익스플랜트는 재분화 배지에서 재분화되며, 이는 신초의 재분화를 성공적으로 야기한다. 최종적으로, 발근 배지에서 재분화된 신초의 발근에 의해 형질전환 식물이 생산된다.Explants transformed with Agrobacterium trimerization are re-differentiated in regeneration medium, which successfully leads to regeneration of shoots. Finally, transgenic plants are produced by the rooting of shoots that have been regenerated in the rooting medium.

본 발명에 따라 형질전환된 식물은 당업계에 공지된 방법에 의해 형질전환 여부가 확인된다. 예를 들어, 형질전환된 식물의 조직으로부터 얻은 DNA 시료를 이용하여, PCR을 실시하면 형질전환 식물의 지놈에 삽입된 외래 유전자가 규명될 수 있다. 택일적으로, 노던 또는 서던 블롯팅을 실시하여 형질전환 여부를 확인할 수 있다 (Maniatis et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y.(1989)).Plants transformed according to the present invention is confirmed whether or not transformed by methods known in the art. For example, PCR can be performed using DNA samples obtained from tissues of transformed plants to identify foreign genes inserted into the genome of the transformed plants. Alternatively, Northern or Southern blotting can be performed to confirm transformation (Maniatis et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989)).

형질전환체에서 발현된 GM-CSF는 형질전환 식물체의 다양한 기관 (예: 줄기, 잎, 뿌리, 열매, 종자 등)으로부터 유래된 조직으로부터 얻을 수 있으며, 상기 조직으로부터 얻는 추출액을 통상적인 정제과정을 거쳐 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 정제 단계는 당업계에서 통상적으로 이용되는 정제방법을 채용하여 실시할 수 있다. 예컨대, 암모늄 설페이트 또는 PEG 등을 이용한 용해도에 따른 분리 (solubility fractionation), 분자량에 따른 한외여과 분리, 다양한 크로마토그래피 (크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 다양한 방법이 이용될 수 있고, 통상적으로는 상기한 방법의 조합을 이용하여 정제하게 된다.GM-CSF expressed in the transformant can be obtained from tissues derived from various organs (e.g., stems, leaves, roots, fruits, seeds, etc.) of the transformed plant, and the extract obtained from the tissues is subjected to conventional purification. Can get through. In the present invention, the purification step may be carried out by employing a purification method commonly used in the art. For example, solubility fractionation using ammonium sulfate or PEG, ultrafiltration separation according to molecular weight, separation by various chromatography (manufactured for separation according to size, charge, hydrophobicity or affinity), etc. Various methods may be used and are usually purified using a combination of the above methods.

본 발명의 방법에 따르면, GM-CSF를 대량으로 저비용으로 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 생산된 GM-CSF는 천연 (natural-occurring) GM-CSF와 동일한 생물학적 특성 및 기능을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 GM-CSF는 재생불량성 빈혈, 선천성 및 특발성 호중구 감소증, 그리고 크론병과 같은 다양한 질병의 치료제로 유용하다.According to the method of the present invention, not only can GM-CSF be produced in large quantities at low cost, but the produced GM-CSF exhibits the same biological properties and functions as natural-occurring GM-CSF. Therefore, the GM-CSF of the present invention is useful as a therapeutic agent for various diseases such as aplastic anemia, congenital and idiopathic neutropenia, and Crohn's disease.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention more specifically, and the scope of the present invention is not limited to these examples according to the gist of the present invention.

실시예 1: GM-CSF 단백질의 신규 유전자의 합성Example 1 Synthesis of Novel Genes of GM-CSF Protein

천연의 GM-CSF 유전자와 동일하게 128개의 아미노산 (참조: 서열목록 제 2 서열)을 암호화하면서도, 기존의 GM-CSF를 코딩하는 뉴클레오타이드 서열과는 다르게, 식물체가 선호하는 최적의 뉴클레오타이드 서열을 디자인하였다. 신규 유전자의 디자인 기준은, 첫째, GC 함량을 50% 이상으로 하고, 식물이 선호하는 코돈을 갖도록 하였으며, 그리고 인트론 유사 서열을 제거하는 것이다. 이렇게 디자인된 뉴클레오타이드 서열은 Plant Biotechnology Institute (이하 "PBI"로 표시), National Research Centre (SK, 캐나다)에서 화학적으로 합성하였다. 합성된 GM-CSF 단백질을 코딩하는 DNA는 서열목록 제 1 서열에 기재되어 있다.While encoding 128 amino acids (see SEQ ID NO: 2 sequence) identically to the native GM-CSF gene, it designed the optimal nucleotide sequence preferred by plants, unlike the nucleotide sequence encoding the existing GM-CSF. . The design criteria for the new gene is first, to make the GC content above 50%, to have the plant's preferred codons, and to remove intron-like sequences. The nucleotide sequences thus designed were chemically synthesized at the Plant Biotechnology Institute (hereinafter referred to as "PBI") and the National Research Center (SK, Canada). DNA encoding the synthesized GM-CSF protein is described in SEQ ID NO: 1.

실시예 2: GM-CSF 단백질 유전자의 식물 발현용 벡터의 제작Example 2: Preparation of plant expression vector of GM-CSF protein gene

재조합 GM-CSF를 코딩하는 합성 유전자는 384 bp로 구성되어 있으며, 5'-말단에 XbaI과 3'-말단에 BamHI의 인식부위를 가질 수 있도록 합성되어 있다.The synthetic gene encoding the recombinant GM-CSF is composed of 384 bp, and synthesized to have a recognition site of Xba I at the 5'-end and Bam HI at the 3'-end.

식물 발현용 바이너리 벡터인 pHS737 (PBI, National Research Centre, 캐나다)을 제한효소 XbaI과 BamHI 효소로 함께 처리하여 절단한 후 분리·정제하였다. 상기 384 bp 합성 유전자와 절단된 pHS737 벡터를 혼합하고, 이 혼합물에 라이게이션 완충액 (KOSCO, 한국) 및 T4 리가아제 (KOSCO, 한국)를 첨가한 후 1시간 이상 16℃에서 반응 시켰다. 그런 다음, 반응물을 CaCl2로 처리된 컴피턴트 세포 (E. coli strain DH5α(Promega, 미국)에 형질전환시킨 후 항생제 카나마이신 (100 mg/㎖)이 포함된 LB 배지에서 항생제 저항성 균주를 선별하였다.PHS737 (PBI, National Research Center, Canada), a plant expression binary vector, was digested with restriction enzymes Xba I and Bam HI enzymes, digested, and isolated and purified. The 384 bp synthetic gene and the cleaved pHS737 vector were mixed and added to the ligation buffer (KOSCO, Korea) and T4 ligase (KOSCO, Korea) and reacted at 16 ° C. for at least 1 hour. The reactants were then transformed into competent cells treated with CaCl 2 ( E. coli strain DH5α (Promega, USA) and then antibiotic resistant strains were selected in LB medium containing the antibiotic kanamycin (100 mg / ml).

선발된 클론으로부터 알칼리 방법을 이용하여 플라스미드 DNA를 분리하였고, 정방향 프라이머 5'-AAT CTA GAA ATG GCT ACT AT-3'과 역방향 프라이머 5'-AAG GAT CCC CGA GCT TGA GA-3'를 사용해서 중합효소연쇄반응 (PCR)을 실시하였다. PCR 증폭에서 이용된 효소는 Taq 중합효소 (솔젠트, 한국)이고, 온도 조건은 다음과 같이 세팅하였다: 96℃에서 2분간 전변성한 후, 94℃에서 1분간 변성, 55℃에서 1분간 연결반응, 72℃에서 2분간의 중합반응을 35회 반복하였고, 추가로 72℃에서 10분간 연장 반응을 하였다.Plasmid DNA was isolated from the selected clones using an alkaline method and polymerized using forward primer 5'-AAT CTA GAA ATG GCT ACT AT-3 'and reverse primer 5'-AAG GAT CCC CGA GCT TGA GA-3'. Enzyme chain reaction (PCR) was performed. The enzyme used in the PCR amplification was Taq polymerase (Solgent, Korea), and the temperature conditions were set as follows: predenature for 2 minutes at 96 ° C, denature for 1 minute at 94 ° C, and connect for 1 minute at 55 ° C. The reaction was repeated 35 times at 72 ° C. for 2 minutes, and further extended at 72 ° C. for 10 minutes.

이어, 증폭 생성물을 1.0% 아가로스 겔에서 분석하여 목적하는 인서트 서열이 플라스미드에 있음을 확인하였다. The amplification product was then analyzed on a 1.0% agarose gel to confirm that the desired insert sequence was in the plasmid.

실시예 3: 식물체로의 GM-CSF 유전자 도입 Example 3: GM-CSF gene introduction into plants

실시예 3-1: 아그로박테리움 튜머페이션스 ( Agrobacterium tumefaciens ) GV3101 배양액의 제조 Example 3-1 Preparation of Agrobacterium tumefaciens GV3101 Culture

실시예 2에서 제작한 재조합 pHS737/hGM-CSF 벡터를 접합 (conjugation)에 의하여 아그로박테리움 튜머페이션스 GV3101(Mp90) (Plant-cell-rep., 15(11):799-803(1996))에 도입하였다. 재조합 pHS737/hGM-CSF 벡터를 가진 대장균 S17-1과 아그로박테리움 튜머페인션스 GV3101 (Mp90)를 각각 액체 LB배지에서 대수기까지 배양하였다. 이들 각각의 세포들을 에펜도르프 튜브에 1:1로 함께 혼합한 다음 30초간 원심분리하여 세포들을 농축시킨 후 28℃에서 1-2일 동안 정치배양을 하였다. 시간이 경과한 세포들이 든 에펜도르프 튜브는 살살 흔들어 주어 농축된 세포를 부유화시킨 다음, 50 mg/L 카나마이신 및 30 mg/L 겐타마이신이 첨가된 LB 고체배지에 도말한 다음, 28℃에서 2일 동안 배양한 후 콜로니를 선별하였다 (Alt-Morbe et al., J. Bacteriol. 178:4248-4257(1996)). 상기 벡터가 도입된 균주를 아그로박테리움 튜머페이션스 GV3101-pHS737/hGM-CSF로 명명하였다.The recombinant pHS737 / hGM-CSF vector prepared in Example 2 was conjugated to Agrobacterium tuberization GV3101 (Mp90) ( Plant-cell-rep. , 15 (11): 799-803 (1996)). Introduced. Escherichia coli S17-1 with recombinant pHS737 / hGM-CSF vector and Agrobacterium Tumperfections GV3101 (Mp90) were each cultured in liquid LB medium to log phase. Each of these cells were mixed together 1: 1 in an Eppendorf tube and then centrifuged for 30 seconds to concentrate the cells, followed by stationary culture at 1-2C for 1-2 days. The Eppendorf tube containing the cells over time was gently shaken to float the concentrated cells, and then plated in LB solid medium to which 50 mg / L kanamycin and 30 mg / L gentamicin were added. Colonies were selected after incubation for one day (Alt-Morbe et al ., J. Bacteriol. 178: 4248-4257 (1996)). The strain into which the vector was introduced was named Agrobacterium turmation GV3101-pHS737 / hGM-CSF.

pHS737/hGM-CSF를 갖는 아그로박테리움 튜머페이션스 GV3101-pHS737/hGM-CSF 를 액체 LB 배지에 접종한 후 28℃에서 2일간 배양하여 종균 (seed culture)으로 사용하였다. 충분히 배양된 종균을 액체 LB 배지에 최종 배양 볼륨의 1/50과 항생제 (50 mg/L Kanamycin)를 넣고 600 nm에서 흡광도 1.5 에 도달할 때까지 약 18시간 동안 배양하였다. 이 배양액을 상온에서 3500 rpm으로 15분간 원심분리하여 상층액을 제거한 다음, 균체를 10 mM MgCl2 용액 (BA 0.2 ppm, 아세토시린곤 150 μM 함유)에 현탁한 후 3시간 이상 상온에서 적응시킨 후 식물체의 감염에 사용하였다.Agrobacterium trimmers GV3101-pHS737 / hGM-CSF with pHS737 / hGM-CSF were inoculated in liquid LB medium and incubated at 28 ° C. for 2 days to be used as seed culture. The fully cultured spawn was added to 1/50 of the final culture volume and antibiotics (50 mg / L Kanamycin) in liquid LB medium and incubated for about 18 hours until the absorbance reached 1.5 at 600 nm. The culture solution was centrifuged at 3500 rpm for 15 minutes at room temperature to remove the supernatant, and then the cells were suspended in a 10 mM MgCl 2 solution (containing 0.2 ppm of BA and 150 μM of acetosyringone) and allowed to acclimate at room temperature for at least 3 hours. It was used for infection of plants.

실시예 3-2: 식물세포의 준비 및 아그로인필트래이션 (agroinfiltration) Example 3-2 Preparation of Plant Cells and Agroinfiltration

먼저 소독한 담배 (Nicotina bentamiana)의 종자를 파종하여 3 주 이상 배양한 후 온실에서 순화시켰다. 순화된 식물체의 잎사귀에 GM-CSF 유전자를 가진 pHS737 벡터 (pHS737/hGM-CSF)를 갖는 아그로박테리움 튜머페이션스 GV3101(Mp90)를 실시예 3-1에서 제시된 방법으로 감염용 배양액을 제조한 후 액을 바늘을 제거한 1 ㎖ 주사기 ((주) 녹십자)에 삽입 후 이를 잎의 뒷면에 고르게 퍼질때까지 주입하였다. 잎 전체에 균을 주입하면 잎이 무거워 식물체 자체가 쓰러지거나 엽병이 부러지는 경우가 발생할 수 있어 주의하여 주입하였다.아그로박테리움이 주입된 식물체는 10분에서 1시간이 경과하면 원래의 상태를 회복하게 된다. 아그로박테리움이 주입된 식물체는 배양 3일이 경과한 후 5일 이내에 수확하여 실시예 4의 방법을 이용하여 분석하였다.Seeds of the first sterilized tobacco ( Nicotina bentamiana ) were sown and incubated for at least 3 weeks and then purified in a greenhouse. Agrobacterium tuberation GV3101 (Mp90) having a pHS737 vector (pHS737 / hGM-CSF) having GM-CSF gene on the leaves of purified plants was prepared by the method described in Example 3-1. The needle was inserted into a 1 ml syringe (Note Green Cross) with the needle removed and injected until it spreads evenly on the back of the leaf. Injecting the fungus into the entire leaf may cause the plant to fall down due to heavy leaves or to break the leaf disease.The plant injected with Agrobacterium restores its original condition after 10 minutes to 1 hour. Done. Plants injected with Agrobacterium were harvested within 5 days after 3 days of culture and analyzed using the method of Example 4.

실시예 4: 유전자 도입 식물체에서 도입 유전자 발현 확인을 위한 표지인자 분석Example 4 Label Factor Analysis for Confirming Transgene Expression in Transgenic Plants

상기 실시예 3에서 확보한 식물체의 유전자 발현 확인은 다음과 같이 실시하였다: 베타-글루쿠로니다아제 (β- glucuronidase, GUS) 리포터 유전자의 발현을 확인하기 위해 잎을 채취한 다음, GUS 분석 용액 (X-gluc (5-Bromo-4-Chloro- 3-Indole-β-D-Glucuronic Acid), 1 mg/㎖) 200 ㎕를 잎이 들어있는 용기에 넣고 진공기 (vacuum)를 이용하여 완전히 젖을 때까지 진공을 유지하였다. 그 후 발색되는 양상을 육안으로 관찰하여 유전자의 도입 및 발현을 확인하였다.Confirmation of the gene expression of the plant obtained in Example 3 was carried out as follows: beta-glucuronidase (β- glucuronidase, GUS) After extracting the leaves to confirm the expression of the reporter gene, GUS analysis solution 200 μl of (X-gluc (5-Bromo-4-Chloro-3 3-Indole-β-D-Glucuronic Acid), 1 mg / ml) is placed in a container with leaves and thoroughly vacuumed using a vacuum. The vacuum was maintained until it was. After that, the appearance of color was visually observed to confirm the introduction and expression of the gene.

유전자가 도입된 잎의 세포들은 리포터 유전자인 베타-글루쿠로니다아제가 발현되면 효소인 베타-글루쿠로니다아제가 생성되며 여기에 X-gluc용액을 첨가하면 베타-글루쿠로니다아제가 X-gluc를 분해하면서 색소가 생성되어 세포들이 파란색을 나타낸다. 본 발명에서 유전자가 도입된 잎은 리포터 유전자인 베타-글루쿠로니다아제가 발현되어 파란색을 나타내어 유전자가 도입되어 발현되었음을 확인하였다. When the gene of the leaf to which the gene is introduced is expressed, the beta-glucuronidase, a reporter gene, is produced, and the enzyme beta-glucuronidase is produced. When the X-gluc solution is added, the beta-glucuronidase is added. As the X-gluc is broken down, pigments are produced, causing the cells to appear blue. In the present invention, the leaf into which the gene was introduced was expressed by the reporter gene beta-glucuronidase expressed blue to confirm that the gene was introduced and expressed.

실시예 5: 유전자 도입 식물체에서 재조합 GM-CSF 단백질의 분리 및 정제Example 5: Isolation and Purification of Recombinant GM-CSF Protein in Transgenic Plants

적당량의 액체질소가 들어있는 막자사발에 유전자가 도입된 담배의 잎 1 g을 잘라서 넣고 식물조직을 분쇄하였다. 식물 생중량 0.5 g 당 단백질 분해효소 억제제-함유 추출완충액 (250 mM 수크로스, 1 M Hepes, 1 mM MgCl2 및 1 mM DTT) 2 ㎖ 를 첨가하여 미세하게 갈았다. 추출액을 12,000 rpm, 4 ℃에서 30분 이상 원심분리한 후 상등액을 취하여 새 튜브로 옮겼다. 이 용해된 세포용액을 니켈 수지가 함유된 프로본드 (Probond) 컬럼 (Quiagen GmbH, 독일)에 첨가하여 실온에서 10분간 약하게 흔들어주면서 세포용액내의 재조합 GM-CSF 단백질이 니켈 수지에 잘 흡착되도록 하였다.In a mortar containing an appropriate amount of liquid nitrogen, 1 g of tobacco leaves with the genes introduced were cut and crushed. Finely ground was added 2 ml of protease inhibitor-containing extract buffer (250 mM sucrose, 1 M Hepes, 1 mM MgCl 2 and 1 mM DTT) per 0.5 g of plant weight. The extract was centrifuged at 12,000 rpm and 4 ° C. for at least 30 minutes, then the supernatant was removed and transferred to a new tube. The lysed cell solution was added to a Probond column (Quiagen GmbH, Germany) containing nickel resin, and gently shaken for 10 minutes at room temperature to allow the recombinant GM-CSF protein in the cell solution to adsorb well to the nickel resin.

재조합 GM-CSF 단백질이 흡착된 수지를 동량의 pH 7.8 흡착 완충용액 (20 mM 소듐 포스페이트 및 500 mM 소듐 클로라이드)으로 2회 세척하여 수지에 흡착된 식물세포 유래 단백질을 제거하였다. 이와 같이 세척된 수지에 동량의 pH 6.0 세척 완충용액 (20 mM 소듐 포스페이트, 500 mM 소듐 클로라이드)을 첨가하여 실온에서 약하게 흔들어주어 수지를 재차 세척하고, 다시 동량의 pH 4.0 용출 완충용액 (20 mM 소듐 포스페이트, 500 mM 소듐 클로라이드)을 첨가하여 재조합 GM-CSF 단백질을 용출시켰다.The resin to which the recombinant GM-CSF protein was adsorbed was washed twice with the same amount of pH 7.8 adsorption buffer solution (20 mM sodium phosphate and 500 mM sodium chloride) to remove plant cell derived proteins adsorbed on the resin. An equal amount of pH 6.0 wash buffer solution (20 mM sodium phosphate, 500 mM sodium chloride) was added to the washed resin, and the mixture was gently shaken at room temperature to wash the resin again, and the same amount of pH 4.0 elution buffer solution (20 mM sodium) was added. Phosphate, 500 mM sodium chloride) was added to elute the recombinant GM-CSF protein.

유전자 도입 식물체에서 발현된 재조합 GM-CSF 단백질은 아미노 말단에 6개의 히스티딘 잔기를 가지고 있어 양이온을 띠는 니켈 수지에 결합되어 쉽게 분리된다. 이러한 과정을 거쳐 식물세포 단백질들이 모두 제거된 재조합 GM-CSF 단백질만을 순수하게 정제하였다. 이와 같이 용출된 단백질을 센트리콘 (Amicon Co., U.S.A.)을 사용하여 농축하였다.Recombinant GM-CSF proteins expressed in transgenic plants have six histidine residues at the amino terminus and are easily isolated by binding to a cationically nickel nickel resin. Through this process, only recombinant GM-CSF protein from which all plant cell proteins were removed was purified. The eluted protein was concentrated using Centricon (Amicon Co., U.S.A.).

도 1에 나타낸 바와 같이, 재조합 GM-CSF 단백질을 SDS-PAGE 겔 상에서 전기영동한 후 쿠마시블루로 염색한 결과 야생형 담배에서는 검출되지 않는 19.3 kD의 재조합 GM-CSF 단백질이 세포 용출액에서 검출되었고, 특히 니켈 수지 칼럼으로 용출한 경우는 식물세포 단백질이 모두 제거된 순수한 재조합 GM-CSF 단백질이 검출됨을 확인하였다.As shown in FIG. 1, when the recombinant GM-CSF protein was electrophoresed on an SDS-PAGE gel and stained with Coomassie blue, 19.3 kD of recombinant GM-CSF protein, which was not detected in wild-type tobacco, was detected in the cell eluate. In particular, when eluted with a nickel resin column, it was confirmed that pure recombinant GM-CSF protein from which all plant cell proteins were removed was detected.

상기의 방법으로 정제된 재조합 GM-CSF 단백질에 브래드포드 (Bradford) 방법에 의해 염색제 (Protein assay kit, Bio-Rad)를 넣고 UV-분광광도계로 595 nm에서 흡광도를 측정하고 BSA (Bovine Serum Albumin) 표준물질과 비교해서 단백질 정량을 실시하였다. 추출된 단백질은 양이 동일하도록 조정하여 각 시료를 8% 폴리아크릴아마이드 겔 전기영동을 하였고, 이에 대해 웨스턴 블럿 분석을 수행하였다 (참조: Peter B. Kaufma et al., Molecular and Cellular Methods in Biology and Medicine, 108-121, CRC press). 웨스턴 블럿 분석은 아래와 같은 방법으로 시행되었다. 상기 SDS-PAGE 겔에 있는 단백질을 Semi-Dry Transfer Units (Hoefer, 미국)를 이용하여 PVDF 막으로 이동시켰다. 겔에 있는 단백질 전부가 PVDF 막에 이동한 것을 확인한 다음 PVDF막을 건조시켰다. 이 PVDF막을 재조합 GM-CSF 단백질 항원에 특이적으로 반응하는 단일클론 항체 (Biosource Inc. 캐나다)가 첨가된 0.5% BSA/TBS (Tris-Buffered Saline) 용액에 1시간 동안 반응시킨 다음 TBS 용액으로 PVDF 막을 5분씩 세 번 세척하였다. 그런 다음 퍼옥시다아제 표지 2차 항체 (peroxidase labelled-anti human IgG, KPL, U.S.A.)와 1시간 동안 반응시킨 후 다시 TBS 용액으로 PVDF 막을 10분씩 세 번 세척하였다. 마지막으로 ABTS 발색기질액 (KPL, U.S.A.)이 첨가된 왼충액에 PVDF 막을 넣고 실온에서 30분간 반응시켜 발색시킨 후 그 결과를 판독하였다. 도 2에서 확인할 수 있듯이, 웨스턴 블럿 분석을 수행한 결과 상기 결과와 동일하게 19.3 kD의 재조합 GM-CSF 단백질이 확인되었다.A recombinant assay kit (Bio-Rad) was added to the recombinant GM-CSF protein purified by the above method, using a Bradford method, and the absorbance was measured at 595 nm using a UV-spectrophotometer, followed by BSA (Bovine Serum Albumin). Protein quantitation was performed as compared to the standard. The extracted protein was adjusted to the same amount and each sample was subjected to 8% polyacrylamide gel electrophoresis, and Western blot analysis was performed (see Peter B. Kaufma et al., Molecular and Cellular Methods in Biology and Medicine , 108-121, CRC press). Western blot analysis was performed as follows. The protein in the SDS-PAGE gel was transferred to PVDF membrane using Semi-Dry Transfer Units (Hoefer, USA). After confirming that all proteins in the gel had migrated to the PVDF membrane, the PVDF membrane was dried. This PVDF membrane was reacted with 0.5% BSA / TBS (Tris-Buffered Saline) solution to which monoclonal antibody (Biosource Inc. Canada), which specifically reacts with the recombinant GM-CSF protein antigen, was reacted for 1 hour, followed by PVDF with TBS solution. The membrane was washed three times for 5 minutes. Then, after reacting with peroxidase labeled secondary antibody (peroxidase labeled-anti human IgG, KPL, USA) for 1 hour, the PVDF membrane was washed three times for 10 minutes with TBS solution. Finally, the PVDF membrane was added to the left buffer solution to which the ABTS coloring substrate solution (KPL, USA) was added, and the resultant was reacted for 30 minutes at room temperature and the result was read. As can be seen in Figure 2, Western blot analysis was carried out to confirm the same as the above results 19.3 kD recombinant GM-CSF protein.

실시예 6: 재조합 GM-CSF 단백질의 발현성 측정Example 6: Determination of Expression of Recombinant GM-CSF Protein

아그로인필트래이션에 의해 도입된 유전자가 발현된 담배의 잎에서 분리·정제된 재조합 GM-CSF 단백질의 기능을 확인하기 위하여, 재조합 GM-CSF 단백질에 대한 항원-항체 반응을 96-웰 마이크로타이터 플레이트를 이용하여 측정하였다.In order to confirm the function of the recombinant GM-CSF protein isolated and purified from the leaves of tobacco expressing the gene introduced by agroinfiltration, the antigen-antibody response to the recombinant GM-CSF protein was 96-well microtiter. It was measured using a plate.

96-웰 마이크로타이터 플레이트에 정제된 재조합 GM-CSF 단백질을 인산염 완충용액에 연속적으로 희석하여, 웰당 100 ㎕ 씩 분주한 후, 4℃에서 8시간 이상 방치하여 항원을 웰에 고정시켰다. 단백질 항원이 흡착된 플레이트를 세척 완충용액 (0.05 % Tween 20, 0.01 M Phosphate, pH 7.6)으로 3회 세척하여 플레이트에 흡착되지 못한 항원을 제거하고, 재조합 GM-CSF 단백질 항원에 대한 단일클론항체 (Biosource Inc.)를 희석액 (0.1% BSA, 0.05% Tween 20, 20 mM Trisma base, 150 mM NaCl)에 일정 희석배수로 희석하여 웰 당 100 ㎕ 씩 분주한 후 실온에서 1시간 이상 반응시켜 항원-항체반응을 유도하였다. 그런 다음 세척 완충용액으로 각각의 웰을 3회 세척한 후에 블롯킹 완충액을 각 웰에 분주하고 실온에서 1시간 동안 반응시킨 다음 상기와 동일하게 세척하였다. 퍼옥시다아제 표지 2차 항체 (peroxidase labelled-anti human IgG, KPL, U.S.A.)를 분주하고 상기와 동일하게 반응 및 세척하였다. 마지막으로 각 웰에 ABTS 발색기질액 (KPL, U.S.A.)을 첨가하여 실온에서 30분간 반응시켜 발색시킨 후 ELISA 판독기 (ELISA Reader, Titertek, USA)로 405 nm 파장에서 그 결과를 판독하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 세로축은 O.D. 405 nm에서의 흡광도 값을 나타낸 것이며, 세로축 (왼쪽)은 상기 단백질에 대한 항체의 초기 역가를 1로 보았을 때 희석한 배수를 나타낸 것이고, 가로축은 정제된 재조합 GM-CSF의 희석 배수를 나타낸 것이다. 이를 야생형 식물체에서 분리한 단백질과 비교하여 도식화 한 것이다. 도 3에서 확인할 수 있듯이, 유전자 도입 식물체에서 분리 정제한 재조합 GM-CSF 단백질의 항원성은 탁월하게 나타났으며, 이와 비교하여 야생형 식물체에서 분리한 단백질은 전혀 나타내지 않았다.The recombinant GM-CSF protein purified in a 96-well microtiter plate was serially diluted in phosphate buffer, dispensed 100 μl per well, and left at 4 ° C. for at least 8 hours to fix the antigen in the wells. The protein-adsorbed plate was washed three times with washing buffer (0.05% Tween 20, 0.01 M Phosphate, pH 7.6) to remove the non-adsorbed antigen from the plate, and the monoclonal antibody against the recombinant GM-CSF protein antigen ( Biosource Inc.) was diluted in a dilution (0.1% BSA, 0.05% Tween 20, 20 mM Trisma base, 150 mM NaCl) with a certain dilution factor, and 100 μl per well was dispensed for reaction for 1 hour at room temperature. Induced. Then, each well was washed three times with washing buffer, and then the blocking buffer was dispensed into each well, and reacted at room temperature for 1 hour, followed by washing in the same manner as above. Peroxidase labeled secondary antibody (peroxidase labelled-anti human IgG, KPL, U.S.A.) was aliquoted and reacted and washed in the same manner as above. Finally, each well was reacted for 30 minutes at room temperature by adding ABTS color substrate (KPL, USA), followed by reading at 405 nm using an ELISA reader (ELISA Reader, Titertek, USA). 3 is shown. The vertical axis is O.D. Absorbance values at 405 nm are shown, the vertical axis (left) is the dilution factor when the initial titer of the antibody to the protein is 1, and the horizontal axis is the dilution factor of the purified recombinant GM-CSF. This is compared with the protein isolated from wild-type plants. As can be seen in Figure 3, the antigenicity of the recombinant GM-CSF protein separated and purified from the transgenic plants appeared to be excellent, compared to the protein isolated from the wild-type plants at all.

또한, ELISA 결과를 보여주는 도 4에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 의해 형질전환 담배로부터 정제된 재조합 GM-CSF는 천연의 GM-CSF에 대한 항체에 대하여 항원성을 나타내고 있음을 알 수 있고, 이에 천연의 GM-CSF와 유사한 생리학적 기능을 발휘할 수 있음을 알 수 있다.In addition, as shown in Figure 4 showing the ELISA results, it can be seen that the recombinant GM-CSF purified from the transgenic tobacco according to the present invention shows antigenicity to the antibody against the native GM-CSF, which is natural It can be seen that the physiological function similar to that of GM-CSF.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Having described the specific part of the present invention in detail, it is apparent to those skilled in the art that the specific technology is merely a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereto. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and equivalents thereof.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 인간 GM-CSF를 코딩하는 신규한 폴리뉴클레오타이드 및 이를 포함하는 재조합 인간 GM-CSF의 식물발현용 벡터를 제공한다. 또한, 본 발명은 재조합 인간 GM-CSF를 일시적으로 발현하는 일시적 형질감염 식물체 및 재조합 인간 GM-CSF를 안정되게 발현하는 형질전환 식물체를 제공한다. 한편, 본 발명은 재조합 인간 GM-CSF의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, GM-CSF를 대량으로 저비용으로 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 생산된 GM-CSF는 천연 GM-CSF와 동일한 생물학적 특성 및 기능을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 GM-CSF는 재생불량성 빈혈, 선천성 및 특발성 호중구 감소증, 그리고 크론병과 같은 다양한 질병의 치료제로 유용하다.As described in detail above, the present invention provides a novel polynucleotide encoding human GM-CSF and a plant expression vector of recombinant human GM-CSF comprising the same. The present invention also provides a transient transfected plant transiently expressing recombinant human GM-CSF and a transformed plant stably expressing recombinant human GM-CSF. On the other hand, the present invention provides a method for producing recombinant human GM-CSF. According to the present invention, not only can GM-CSF be produced in large quantities at low cost, but the produced GM-CSF exhibits the same biological properties and functions as native GM-CSF. Therefore, the GM-CSF of the present invention is useful as a therapeutic agent for various diseases such as aplastic anemia, congenital and idiopathic neutropenia, and Crohn's disease.

도 1은 유전자 도입 식물체, 즉 일시적 형질감염 (transient transfected) 식물체에서 발현된 GM-CSF 단백질을 SDS-폴리아크릴아마이드 겔에서 전기영동한 결과 사진. M, 분자량 마커; 레인 1, 야생종 담배의 단백질; 및 레인 2, 유전자 도입 식물체 내 발현된 GM-CSF.1 is a photograph showing the results of electrophoresis of GM-CSF protein expressed in transgenic plants, ie, transient transfected plants, in an SDS-polyacrylamide gel. M, molecular weight marker; Lane 1, protein of wild tobacco; And lane 2, GM-CSF expressed in the transgenic plant.

도 2는 유전자 도입 식물체에서 발현된 GM-CSF의 웨스턴 블롯 분석 결과를 보여주는 사진. M, 분자량 마커; 레인 1, 야생종 담배의 단백질; 및 레인 2, 유전자 도입 담배 내 발현된 GM-CSF.Figure 2 is a photograph showing the results of Western blot analysis of GM-CSF expressed in transgenic plants. M, molecular weight marker; Lane 1, protein of wild tobacco; And lane 2, GM-CSF expressed in transgenic tobacco.

도 3은 유전자 도입 식물체에서 발현된 재조합 GM-CSF의 항원성을 보여주는 그래프. 세로축, 405 nm에서의 흡광도 값; 가로축, GM-CSF에 대한 단일클론항체의 희석배수; 원, 유전자 도입 담배에서 분리 정제된 GM-CSF 단백질; 마름모, 양성 대조군으로서 재조합 GM-CSF 단백질; 사각, 야생형 담배의 단백질.3 is a graph showing the antigenicity of recombinant GM-CSF expressed in transgenic plants. Absorbance value at 405 nm on vertical axis; Horizontal axis, dilution factor of monoclonal antibody against GM-CSF; GM-CSF protein isolated and purified from transgenic tobacco; Rhombus, recombinant GM-CSF protein as positive control; Square, wild type tobacco protein.

도 4는 유전자 도입 식물체에서 발현된 재조합 GM-CSF의 항원성을 나타내는 ELISA 플레이트 사진. 가로: (+), E. coli에서 발현된 양성 대조군; (-), 야생형 담배; 1-10, 유전자 도입 담배에서 발현된 GM-CSF. 세로: 1-7, 항체 희석배수; (-) PBS 완충액.4 is an ELISA plate photograph showing the antigenicity of recombinant GM-CSF expressed in transgenic plants. Landscape: (+), positive control expressed in E. coli ; (-), Wild type tobacco; 1-10, GM-CSF expressed in transgenic tobacco. Length: 1-7, antibody dilution factor; (-) PBS buffer.

<110> NEXGEN BIOTECHNOLOGIES, INC. <120> Human Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor Expressed in Plants <160> 2 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 384 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> the nucleotide sequence of GM-CSF <220> <221> CDS <222> (1)..(384) <400> 1 atg gca cca gct aga agc cct tcc cca tca act caa ccg tgg gag cac 48 Met Ala Pro Ala Arg Ser Pro Ser Pro Ser Thr Gln Pro Trp Glu His 1 5 10 15 gtt aac gct att cag gaa gca cgc agg ctg cta aat ctc tcc agg gat 96 Val Asn Ala Ile Gln Glu Ala Arg Arg Leu Leu Asn Leu Ser Arg Asp 20 25 30 acc gcc gcg gaa atg aat gaa act gtc gag gtg ata tct gag atg ttc 144 Thr Ala Ala Glu Met Asn Glu Thr Val Glu Val Ile Ser Glu Met Phe 35 40 45 gac ctt caa gag cct acg tgc ctt caa act cgt ctg gag ttg tac aag 192 Asp Leu Gln Glu Pro Thr Cys Leu Gln Thr Arg Leu Glu Leu Tyr Lys 50 55 60 caa ggt ctt aga ggc tca ttg acc aag ttg aag gga cca ctt acc atg 240 Gln Gly Leu Arg Gly Ser Leu Thr Lys Leu Lys Gly Pro Leu Thr Met 65 70 75 80 atg gcc agc cat tat aag cag cat tgc cct cca aca cca gag aca agt 288 Met Ala Ser His Tyr Lys Gln His Cys Pro Pro Thr Pro Glu Thr Ser 85 90 95 tgt gct aca caa att atc act ttt gaa tct ttt aaa gaa aac ctc aaa 336 Cys Ala Thr Gln Ile Ile Thr Phe Glu Ser Phe Lys Glu Asn Leu Lys 100 105 110 gac ttc ttg ctc gta atc ccc ttc gat tgt tgg gag ccc gtt cag gaa 384 Asp Phe Leu Leu Val Ile Pro Phe Asp Cys Trp Glu Pro Val Gln Glu 115 120 125 <210> 2 <211> 128 <212> PRT <213> Artificial Sequence <400> 2 Met Ala Pro Ala Arg Ser Pro Ser Pro Ser Thr Gln Pro Trp Glu His 1 5 10 15 Val Asn Ala Ile Gln Glu Ala Arg Arg Leu Leu Asn Leu Ser Arg Asp 20 25 30 Thr Ala Ala Glu Met Asn Glu Thr Val Glu Val Ile Ser Glu Met Phe 35 40 45 Asp Leu Gln Glu Pro Thr Cys Leu Gln Thr Arg Leu Glu Leu Tyr Lys 50 55 60 Gln Gly Leu Arg Gly Ser Leu Thr Lys Leu Lys Gly Pro Leu Thr Met 65 70 75 80 Met Ala Ser His Tyr Lys Gln His Cys Pro Pro Thr Pro Glu Thr Ser 85 90 95 Cys Ala Thr Gln Ile Ile Thr Phe Glu Ser Phe Lys Glu Asn Leu Lys 100 105 110 Asp Phe Leu Leu Val Ile Pro Phe Asp Cys Trp Glu Pro Val Gln Glu 115 120 125<110> NEXGEN BIOTECHNOLOGIES, INC. <120> Human Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor Expressed in plants <160> 2 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 384 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> the nucleotide sequence of GM-CSF <220> <221> CDS (222) (1) .. (384) <400> 1 atg gca cca gct aga agc cct tcc cca tca act caa ccg tgg gag cac 48 Met Ala Pro Ala Arg Ser Pro Ser Pro Ser Thr Gln Pro Trp Glu His 1 5 10 15 gtt aac gct att cag gaa gca cgc agg ctg cta aat ctc tcc agg gat 96 Val Asn Ala Ile Gln Glu Ala Arg Arg Leu Leu Asn Leu Ser Arg Asp 20 25 30 acc gcc gcg gaa atg aat gaa act gtc gag gtg ata tct gag atg ttc 144 Thr Ala Ala Glu Met Asn Glu Thr Val Glu Val Ile Ser Glu Met Phe 35 40 45 gac ctt caa gag cct acg tgc ctt caa act cgt ctg gag ttg tac aag 192 Asp Leu Gln Glu Pro Thr Cys Leu Gln Thr Arg Leu Glu Leu Tyr Lys 50 55 60 caa ggt ctt aga ggc tca ttg acc aag ttg aag gga cca ctt acc atg 240 Gln Gly Leu Arg Gly Ser Leu Thr Lys Leu Lys Gly Pro Leu Thr Met 65 70 75 80 atg gcc agc cat tat aag cag cat tgc cct cca aca cca gag aca agt 288 Met Ala Ser His Tyr Lys Gln His Cys Pro Pro Thr Pro Glu Thr Ser 85 90 95 tgt gct aca caa att atc act ttt gaa tct ttt aaa gaa aac ctc aaa 336 Cys Ala Thr Gln Ile Ile Thr Phe Glu Ser Phe Lys Glu Asn Leu Lys 100 105 110 gac ttc ttg ctc gta atc ccc ttc gat tgt tgg gag ccc gtt cag gaa 384 Asp Phe Leu Leu Val Ile Pro Phe Asp Cys Trp Glu Pro Val Gln Glu 115 120 125 <210> 2 <211> 128 <212> PRT <213> Artificial Sequence <400> 2 Met Ala Pro Ala Arg Ser Pro Ser Pro Ser Thr Gln Pro Trp Glu His 1 5 10 15 Val Asn Ala Ile Gln Glu Ala Arg Arg Leu Leu Asn Leu Ser Arg Asp 20 25 30 Thr Ala Ala Glu Met Asn Glu Thr Val Glu Val Ile Ser Glu Met Phe 35 40 45 Asp Leu Gln Glu Pro Thr Cys Leu Gln Thr Arg Leu Glu Leu Tyr Lys 50 55 60 Gln Gly Leu Arg Gly Ser Leu Thr Lys Leu Lys Gly Pro Leu Thr Met 65 70 75 80 Met Ala Ser His Tyr Lys Gln His Cys Pro Pro Thr Pro Glu Thr Ser 85 90 95 Cys Ala Thr Gln Ile Ile Thr Phe Glu Ser Phe Lys Glu Asn Leu Lys 100 105 110 Asp Phe Leu Leu Val Ile Pro Phe Asp Cys Trp Glu Pro Val Gln Glu 115 120 125

Claims (9)

서열목록 제 1 서열에 기재된 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 인간 과립구 대식세포 집락 촉진인자 (GM-CSF)를 코딩하는 폴리뉴클레오타이드.A polynucleotide encoding a human granulocyte macrophage colony promoter (GM-CSF) comprising the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1. (ⅰ) 상기 제 1 항의 폴리뉴클레오타이드; (ⅱ) 상기 (ⅰ)의 폴리뉴클레오타이드에 작동적으로 연결되며 식물세포에서 작용하여 RNA 분자를 형성시키는 프로모터; 및 (ⅲ) 식물세포에서 작용하여 상기 RNA 분자의 3'-말단의 폴리아데닐화를 야기시키는 3'-비-해독화 부위를 포함하는 재조합 인간 GM-CSF의 식물발현용 벡터.(Iii) the polynucleotide of claim 1; (Ii) a promoter operably linked to the polynucleotide of (iii) and acting on plant cells to form RNA molecules; And (iii) a 3'-non-detoxification site that acts on plant cells to cause 3'-end polyadenylation of the RNA molecule. 다음의 단계를 포함하는 재조합 인간 GM-CSF를 일시적으로 발현하는 일시적 형질감염 식물체의 제조방법: A method of preparing a transient transfected plant that expresses recombinant human GM-CSF temporarily comprising the following steps: (a) 상기 제 2 항의 식물발현용 벡터를 식물체의 식물세포로 도입되는 단계; 및 (a) introducing the plant expression vector of claim 2 into a plant cell of a plant; And (b) 상기 식물세포에 유전자 도입이 되었는 지 여부를 확인하는 단계. (b) confirming whether the gene has been introduced into the plant cell. 상기 제 3 항의 방법에 의해 제조된 재조합 인간 GM-CSF를 일시적으로 발현하는 일시적 형질감염 식물체.A transient transfected plant transiently expressing recombinant human GM-CSF prepared by the method of claim 3. 다음의 단계를 포함하는 재조합 인간 GM-CSF의 제조방법:Method for preparing a recombinant human GM-CSF comprising the following steps: (a) 상기 제 2 항의 식물발현용 벡터를 식물세포로 도입되는 단계; (a) introducing the plant expression vector of claim 2 into a plant cell; (b) 상기 식물세포에 유전자 도입이 되었는 지 여부를 확인하는 단계; 및 (b) confirming whether the gene has been introduced into the plant cell; And (c) 유전자가 도입된 식물세포를 포함하는 식물체로부터 재조합 인간 GM-CSF를 수득하는 단계.(c) obtaining recombinant human GM-CSF from a plant comprising plant cells into which the gene has been introduced. 다음의 단계를 포함하는 재조합 인간 GM-CSF를 안정되게 발현하는 형질전환 식물체의 제조방법: A method for preparing a transgenic plant stably expressing recombinant human GM-CSF comprising the following steps: (a) 상기 제 2 항의 식물발현용 벡터를 식물세포에 도입하는 단계; (a) introducing the plant expression vector of claim 2 into a plant cell; (b) 형질전환된 식물세포를 선별하는 단계; 및 (b) selecting the transformed plant cells; And (c) 상기 형질전환된 식물세포로부터 식물체를 재분화시켜 형질전환 식물체를 수득하는 단계.(c) regenerating the plant from the transformed plant cells to obtain a transformed plant. 상기 제 6 항의 방법에 의해 제조된 재조합 인간 GM-CSF를 안정되게 발현하는 형질전환 식물체.Transgenic plant stably expressing recombinant human GM-CSF prepared by the method of claim 6. 다음의 단계를 포함하는 재조합 인간 GM-CSF의 제조방법: Method for preparing a recombinant human GM-CSF comprising the following steps: (a) 상기 제 2 항의 식물발현용 벡터를 식물세포에 도입하는 단계; (a) introducing the plant expression vector of claim 2 into a plant cell; (b) 형질전환된 식물세포를 선별하는 단계; (b) selecting the transformed plant cells; (c) 상기 형질전환된 식물세포로부터 식물체를 재분화시켜 형질전환 식물체를 수득하는 단계; 및 (c) regenerating the plant from the transformed plant cells to obtain a transformed plant; And (d) 상기 형질전환 식물체로부터 재조합 인간 GM-CSF를 수득하는 단계.(d) obtaining recombinant human GM-CSF from the transgenic plant. 상기 제 5 항 또는 제 8 항의 방법에 의해 제조된 재조합 인간 GM-CSF.Recombinant human GM-CSF prepared by the method of claim 5 or 8.
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