KR20190032776A - Composition for stabilizing antigen for diagnosis of tuberculosis and method for diagnosis of tuberculosis - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보건복지부 재원으로 한국보건산업진흥원의 보건의료기술연구개발사업 지원에 의하여 이루어진 것이다(분야: 난치성 결핵극북기술개발, 과제번호: HI17C1000, 연구사업명: 한국형 고효율 결핵감염 진단 키트의 개발, 주관기관: 바디텍메드주식회사, 연구기관: 2017.04.10~2019.12.31).The present invention was made by the Ministry of Health and Welfare funded by the Korea Health Industry Development Institute (KHIDI) in support of the healthcare technology R & D project (Field: Development of intractable tuberculosis ultra-north technology, Project No .: HI17C1000, Research Project: Development of korean high- Agency: Body Texmed Co., Ltd., Research institute: 2017.04.10 ~ 2019.12.31).
본 발명은 결핵 진단용 항원 안정화 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an antigen-stabilizing composition for tuberculosis diagnosis.
또한, 본 발명은 결핵 진단용 항원 안정화 조성물을 이용하여 결핵을 진단하는 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method for diagnosing tuberculosis using an antigen-stabilizing composition for tuberculosis diagnosis.
결핵은 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)에 감염되어 발병되는 질환으로 전 세계 인구의 1/3인 22억명이 결핵에 감염되었다고 추정되고 있으며, 성인 전염성 질환 중 HIV/AIDS에 이어 두 번째로 높은 사망원인으로 꼽히고 있다. 결핵은 주로 폐에서 발명되는 폐결핵이 많으나, 인체의 모든 장기에서 발생할 수 있다. 폐 이외의 장기에서 발생하는 것을 폐 외 결핵이라고 하며 발생 위치에 따라 림프 결핵, 척추 결핵, 안 결핵, 장 결핵 등으로 구분할 수 있다. 폐결핵의 경우, 전염성이 높아 활동성 결핵 환자의 기침이나 재채기를 통해 공기 중으로 배출된 비말을 주위 사람들이 들이 마심으로 인하여 전파된다.Tuberculosis is a disease caused by infection with Mycobacterium tuberculosis. It is estimated that 2.2 billion people, 1/3 of the world's population, are infected with tuberculosis and it is the second most common cause of adult infectious diseases following HIV / AIDS have. Tuberculosis is mainly caused by pulmonary tuberculosis that is invented in the lungs, but it can occur in all organs of the human body. Pulmonary tuberculosis is called pulmonary tuberculosis. Pulmonary tuberculosis, spinal tuberculosis, tuberculosis and intestinal tuberculosis can be classified according to their location. In the case of pulmonary tuberculosis, it is highly contagious, and the droplets discharged into the air through the coughing or sneezing of active tuberculosis patients are spread by the people around them.
한편, 대장균의 경우 분열시간이 20분 정도로 쉽게 배양시킬 수 있으며, 다른 감염성 세균은 결핵균에 비해 증식이 빠르므로 균 동정이 용이하나, 결핵균은 증식 속도가 매우 느려 분열하는데 약 18~24시간이 필요하다. 이처럼 결핵균은 증식 속도가 느리고, 지방 성분이 많은 세포벽을 가지고 있다는 특성 때문에 치료하는데 6개월 이상 장기간 약을 복용해야 하며, 단일의 항결핵제가 아닌 복합 결핵제를 복용해야 한다. 특히, 초기 치료에 실패하여 약제에 내성을 가지게 되면 2차 약제로 치료하여야 하는데, 1차 약제에 비하여 비용 및 부작용과 관련하는 문제점을 안고 있음에도 치료 성공률은 50~60%로 낮아진다. 국내의 경우 치료 실패에 따른 다제 내성률이 높은 편이다. 폐 결핵뿐만 아니라 폐 외 결핵의 신속한 완치를 위한 방법은 조기에 정확한 진단을 내리는 것이다.On the other hand, Escherichia coli can be easily cultivated with a dissociation time of about 20 minutes, and other infectious bacteria are more proliferative than Mycobacterium tuberculosis, so that it is easy to identify. However, the tubercle bacilli have a proliferation rate of about 18-24 hours Do. As such, Mycobacterium tuberculosis requires a long-term medication for 6 months or longer to be treated because of its slow growth rate and its high fat-rich cell wall, and it needs to take a combination drug rather than a single anti-tuberculosis drug. In particular, if the initial treatment fails and the patient becomes resistant to the drug, the drug should be treated with a secondary drug. However, the treatment success rate is reduced to 50 to 60% even though it has problems related to cost and side effects. In Korea, the multidrug resistance rate due to treatment failure is high. Pulmonary tuberculosis as well as pulmonary tuberculosis for rapid cure is an early and accurate diagnosis.
결핵의 신속하고 정확한 진단은 적절한 치료로 이어지므로, 전염성을 조기에 차단할 수 있다. 현재 사용하고 있는 결핵의 진단 방법은 다양하며, 구체적으로, 흉부 X-선 검사, 흉부 전산화 단층촬영, 피부반응검사, 인터페론감마검사, 미생물학적 검사 방법, 혈청학적 검사법 및 면역 크로마토그래피법 등이 있다. 이러한 진단방법 가운데 활동성 결핵을 진단하기 위해서는 미생물학적 검사 방법을 이용하며 구체적으로, 객담에서 항산균 도말 검사 또는 배양검사를 하여 양성으로 나왔을 경우에 결핵으로 확정 진단할 수 있다. 그러나, 도말 검사의 경우 다양한 민감도를 나타내고, 배양 검사는 오랜 시간이 걸린다는 단점이 존재한다. 특히 객담을 배출할 수 없을 경우 검사를 적용하기 어렵다는 문제점이 있다. 객담 배출이 어렵거나, 폐 외 결핵과 같이 결핵 병변에 결핵균 수가 적어 검체에서 결핵균이 검출되지 않거나, 병변 자체를 얻기 어려운 경우에 이용할 수 있는 방법으로는 혈청학적 검사법이 있으며, 이는 환자의 체액 면역반응을 기초로 한 결핵 특이항원에 대한 항체를 검출하는 방법이다. 현재 사용되고 있는 혈청학적 진단법은 민감도와 특이도 면에서 부족하여 세계보건기구에서는 상기 혈청학적 진단법의 사용을 추천하고 있지 않다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 민감도와 특이도가 높은 혈청학적 결핵 진단 제품의 개발이 필요하다. 또한, 혈청학적 결핵 진단법 또는 면역학적 진단법에서 항원의 개발이 중요하다. 더 나아가 개발한 결핵 특이 항원들을 진단법에 적용하거나, 항원의 역할을 알아보기 위해서는 항원을 안정화하는 조성물의 개발이 필요하다. 결핵 항원들은 열처리에 의하여 쉽게 분해되는데, 이러한 분해를 방지하고 항원을 오랫동안 보존하기 위해서는 항원들의 특성에 맞는 안정화 조성물의 개발이 필요하다.Rapid and accurate diagnosis of tuberculosis leads to appropriate treatment, so that infectivity can be prevented early. There are various diagnostic methods for tuberculosis currently in use, and specifically, there are chest X-ray examination, chest computed tomography, skin reaction test, interferon gamma test, microbiological test method, serological test method and immunochromatography method . Among these diagnostic methods, the microbiological test method is used to diagnose active tuberculosis, and tuberculosis can be definitively diagnosed when smear is detected by sputum smear smear or culture test. However, there is a disadvantage that the smear test shows various sensitivities and the culture test takes a long time. Especially, when the sputum can not be discharged, it is difficult to apply the test. A serologic method can be used when the tubercle bacillus is not detected in the specimen because the tubercle bacillus is small in the tuberculosis lesion such as the sputum or the pulmonary tuberculosis, or when it is difficult to obtain the lesion itself. Is a method for detecting an antibody against a tuberculosis-specific antigen as a base. The current serologic diagnosis is lacking in sensitivity and specificity, and the World Health Organization does not recommend the use of the serological diagnosis. In order to solve these problems, it is necessary to develop a serologic diagnosis product with high sensitivity and specificity. In addition, the development of antigens is important in serologic tuberculosis diagnosis or immunological diagnosis. Furthermore, in order to apply the developed tuberculosis-specific antigens to the diagnostic method and to examine the role of the antigen, it is necessary to develop a composition for stabilizing the antigen. Tuberculous antigens are easily degraded by heat treatment. In order to prevent such degradation and preserve antigens for a long time, development of a stabilizing composition suitable for the characteristics of the antigens is required.
본 발명의 목적은 결핵 진단용 항원 안정화 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an antigen-stabilizing composition for diagnosis of tuberculosis.
본 발명의 다른 목적은 결핵 진단용 항원 안정화 조성물을 이용하여 결핵을 진단하는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for diagnosing tuberculosis using an antigen-stabilizing composition for tuberculosis diagnosis.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은In order to solve the above problems,
L-아르기닌(L-arginine), 트레할로스(treahalose), L-글루타민(L-glutamine), 글루코스(glucose), 수크로스(sucrose), 만니톨(mannitol) 및 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol(PEG))로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인 결핵 진단용 항원 안정화 조성물을 제공한다.(L-arginine), trehalose, L-glutamine, glucose, sucrose, mannitol and polyethylene glycol (PEG) The present invention provides a composition for stabilizing a tuberculosis diagnostic antigen.
일구현예에 따르면, 1 내지 500mM 범위의 L-아르기닌(L-arginine), L-글루타민(L-glutamine), 트레할로스(treahalose) 또는 수크로스(sucrose)를 단독으로 포함할 수 있다.According to one embodiment, L-arginine, L-glutamine, trehalose, or sucrose may be included alone in the range of 1 to 500 mM.
일구현예에 따르면, 0.1 내지 200mM 범위의 L-아르기닌(L-arginine), 0.1 내지 200mM 범위의 트레할로스(treahalose), 0.1 내지 200mM 범위의 L-글루타민(L-glutamine), 0.1 내지 200mM 범위의 수크로스(sucrose), 0.1 내지 200mM 범위의 만니톨(mannitol) 및 0.1 내지 20% 범위의 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol(PEG))로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.According to one embodiment, L-arginine in the range of 0.1 to 200 mM, trehalose in the range of 0.1 to 200 mM, L-glutamine in the range of 0.1 to 200 mM, Sucrose, mannitol in the range of 0.1 to 200 mM, and polyethylene glycol (PEG) in the range of 0.1 to 20%.
일구현예에 따르면, 1 내지 100mM 범위의 L-글루타민(L-glutamine)과 함께,According to one embodiment, with L-glutamine ranging from 1 to 100 mM,
0.1 내지 200mM 범위의 L-아르기닌(L-arginine), 0.1 내지 200mM 범위의 트레할로스(treahalose), 0.1 내지 200mM 범위의 수크로스(sucrose), 0.1 내지 200mM 범위의 만니톨(mannitol) 및 0.1 내지 20% 범위의 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol(PEG))로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 더 포함할 수 있다.L-arginine in the range of 0.1 to 200 mM, trehalose in the range of 0.1 to 200 mM, sucrose in the range of 0.1 to 200 mM, mannitol in the range of 0.1 to 200 mM and a range of 0.1 to 20% (Polyethylene glycol (PEG)). ≪ / RTI >
일구현예에 따르면, 상기 결핵 진단용 항원은 결핵 항원 단백질 ESAT-6(Rv3875), CFP-10(Rv3874), Mtb48(Rv3881c), MPT64(Rv1980c) 및 16kDa(Rv2031c)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the tuberculosis diagnostic antigen is one or more selected from the group consisting of tuberculosis antigen proteins ESAT-6 (Rv3875), CFP-10 (Rv3874), Mtb48 (Rv3881c), MPT64 (Rv1980c) and 16kDa . ≪ / RTI >
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기와 같은 조성물을 포함하는 결핵 진단용 키트를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a kit for diagnosing tuberculosis comprising the composition as described above.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기와 같은 조성물을 시료와 반응시켜 결핵 감염 여부를 분석하는 단계를 포함하는 것인 결핵 진단 방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for diagnosing tuberculosis, comprising the step of reacting such a composition with a sample to analyze the tuberculosis infection.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other details of the embodiments of the present invention are included in the following detailed description.
본 발명의 결핵 진단용 항원 안정화 조성물에 따르면, 결핵 항원 단백질의 분해를 저해하고 안정화시킴으로써 항원의 특성에 대한 연구 및 장기 보존에 중요한 역할을 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조성물을 포함하는 결핵 진단용 키트 등을 제공함으로써 간단한 방법으로 신속하고 정확하게 결핵을 진단할 수 있다.According to the tuberculosis diagnostic antigen-stabilizing composition of the present invention, by inhibiting and stabilizing the degradation of the tubercle antigen protein, it can play an important role in research on the characteristics of the antigen and long-term preservation. In addition, by providing a kit for diagnosing tuberculosis including the composition according to the present invention, it is possible to diagnose tuberculosis quickly and accurately with a simple method.
도 1은 CFP-10 단백질의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 2는 37℃에서 1일 동안 보관한 CFP-10 단백질의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 3은 37℃에서 3일 동안 보관한 CFP-10 단백질의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 4는 37℃에서 5일 동안 보관한 CFP-10 단백질의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 5는 37℃에서 7일 동안 보관한 CFP-10 단백질의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 6은 CFP-10 단백질과 결핵환자 혈청의 웨스턴블롯(Western blot) 결과를 나타내는 사진이다.
도 7은 37℃에서 3일 동안 보관한 CFP-10 단백질과 결핵환자 혈청의 웨스턴블롯(Western blot) 결과를 나타내는 사진이다.
도 8은 37℃에서 1일 동안 보관한 결핵 항원 단백질 16kDa의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 9는 37℃에서 7일 동안 보관한 결핵 항원 단백질 16kDa의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 10은 37℃에서 10일 동안 보관한 결핵 항원 단백질 16kDa의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 11(2E)은 37℃에서 18일 동안 보관한 결핵 항원 단백질 16kDa의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 12는 37℃에서 7일 동안 보관한 결핵 항원 단백질 16kDa과 결핵환자 혈청의 웨스턴블롯(Western blot) 결과를 나타내는 사진이다.
도 13은 37℃에서 1일 동안 보관한 MTB48 단백질의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 14는 37℃에서 2일 동안 보관한 MTB48 단백질의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 15는 37℃에서 2일 동안 보관한 MTB48 단백질과 결핵환자 혈청의 웨스턴블롯(Western blot) 결과를 나타내는 사진이다.
도 16은 37℃에서 7일 동안 보관한 MPT64 단백질의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 17은 37℃에서 14일 동안 보관한 MPT64 단백질의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 18은 37℃에서 10일 동안 보관한 MPT64 단백질과 결핵환자 혈청의 웨스턴블롯(Western blot) 결과를 나타내는 사진이다.
도 19는 37℃에서 2일 동안 보관한 ESAT-6 단백질의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 20은 37℃에서 3일 동안 보관한 ESAT-6 단백질의 전기영동 결과를 나타내는 사진이다.
도 21은 37℃에서 3일 동안 보관한 ESAT-6 단백질과 결핵환자 혈청의 웨스턴블롯(Western blot) 결과를 나타내는 사진이다.1 is a photograph showing electrophoresis results of CFP-10 protein.
2 is a photograph showing electrophoresis results of CFP-10 protein stored at 37 ° C for 1 day.
3 is a photograph showing electrophoresis results of CFP-10 protein stored at 37 ° C for 3 days.
4 is a photograph showing electrophoresis results of CFP-10 protein stored at 37 ° C for 5 days.
5 is a photograph showing electrophoresis results of CFP-10 protein stored at 37 ° C for 7 days.
6 is a photograph showing Western blot results of CFP-10 protein and tuberculosis patient serum.
7 is a photograph showing Western blot results of serum of CFP-10 protein and tuberculosis patient stored at 37 ° C for 3 days.
8 is a photograph showing electrophoresis results of 16 kDa of TB antigen protein stored at 37 캜 for 1 day.
9 is a photograph showing electrophoresis results of 16 kDa of TB antigen protein stored at 37 ° C for 7 days.
10 is a photograph showing electrophoresis results of 16 kDa of TB antigen protein stored at 37 ° C for 10 days.
11 (2E) is a photograph showing electrophoresis results of 16 kDa of TB antigen protein stored at 37 ° C for 18 days.
Fig. 12 is a photograph showing Western blot results of 16 kDa of TB antigen protein and tuberculosis patient serum stored at 37 캜 for 7 days.
13 is a photograph showing electrophoresis results of MTB48 protein stored at 37 ° C for 1 day.
14 is a photograph showing the result of electrophoresis of MTB48 protein stored at 37 ° C for 2 days.
15 is a photograph showing Western blot results of MTB48 protein and tuberculosis patient serum stored at 37 캜 for 2 days.
16 is a photograph showing electrophoresis results of MPT64 protein stored at 37 ° C for 7 days.
17 is a photograph showing electrophoresis results of MPT64 protein stored at 37 캜 for 14 days.
18 is a photograph showing Western blot results of serum of MPT64 protein and tuberculosis patient stored at 37 占 폚 for 10 days.
19 is a photograph showing electrophoresis results of ESAT-6 protein stored at 37 캜 for 2 days.
20 is a photograph showing electrophoresis results of ESAT-6 protein stored at 37 캜 for 3 days.
21 is a photograph showing Western blot results of serum of ESAT-6 protein and tuberculosis patient stored at 37 ° C for 3 days.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 구현예에 따른 결핵 진단용 항원 안정화 조성물에 대하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the composition for stabilizing an antigen for tuberculosis diagnosis according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
결핵을 진단하기 위하여 사용되는 항원으로는 결핵 항원 단백질 ESAT-6(Rv3875), CFP-10(Rv3874), Mtb48(Rv3881c), MPT64(Rv1980c) 및 16 kDa(Rv2031c)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 사용할 수 있다.The antigen used for diagnosing tuberculosis is preferably one or more selected from the group consisting of tuberculosis antigen proteins ESAT-6 (Rv3875), CFP-10 (Rv3874), Mtb48 (Rv3881c), MPT64 (Rv1980c) and 16 kDa May be used.
결핵 항원 단백질 ESAT-6(Rv3875)은 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)에 의해 생성된 6kDa의 분비 단백질이며, T세포 항원으로서 결핵 진단에 사용된다. 결핵 항원 단백질 CFP-10(Rv3874)은 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)에 의해 생성된 10kDa의 분비 단백질이며. 결핵균의 병 독성에 기여하는 항원이다. 또한, ESAT-6과 복합체를 형성하여 감염 중 숙주의 대식세포와 백혈구에 병 독성 인자를 전달한다.The tuberculosis antigen protein ESAT-6 (Rv3875) is a 6 kDa secreted protein produced by Mycobacterium tuberculosis and is used for the diagnosis of tuberculosis as a T cell antigen. The TB antigen protein CFP-10 (Rv3874) is a 10 kDa secreted protein produced by Mycobacterium tuberculosis. It is an antigen that contributes to the pathogen toxicity of Mycobacterium tuberculosis. In addition, it forms a complex with ESAT-6 to transmit virulence factors to host macrophages and leukocytes during infection.
본 발명에 따른 조성물은 L-아르기닌(L-arginine) 및 트레할로스(treahalose)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함한다.The composition according to the present invention comprises at least one selected from the group consisting of L-arginine and trehalose.
L-아르기닌(L-arginine)은 결핵 항원 단백질 ESAT-6(Rv3875), CFP-10(Rv3874), Mtb48(Rv3881c), MPT64(Rv1980c) 및 16 kDa(Rv2031c)에 대하여 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 트레할로스(treahalose)는 CFP-10에 대하여 안정성을 향상시킬 수 있다. 트레할로스는 비환원당으로서 항원에 대하여 동결 및 해동 등의 가혹 조건을 견딜 수 있도록 하며, L-아르기닌(L-arginine)은 아미노산으로서 항원에 대하여 동결 또는 건조 등의 가혹 조건에 대한 민감성을 저해시키는 역할을 할 수 있다.L-arginine can improve stability against the tubercle antigenic proteins ESAT-6 (Rv3875), CFP-10 (Rv3874), Mtb48 (Rv3881c), MPT64 (Rv1980c) and 16 kDa (Rv2031c). In addition, trehalose can improve stability against CFP-10. Trehalose is a non-reducing sugar that allows the antigen to withstand severe conditions such as freezing and thawing, and L-arginine is an amino acid that inhibits the sensitivity of antigens to harsh conditions such as freezing or drying can do.
일구현예에 따르면, 본 발명은 L-글루타민(L-glutamine), 글루코스(glucose), 수크로스(sucrose), 만니톨(mannitol) 및 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol(PEG))로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 각각의 조성물은 결핵 항원 단백질에 대하여 안정성을 향상시킬 수 있으며, 조성물을 임의로 조합한 혼합물에 의해서도 결핵 항원 단백질에 대한 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 각각의 조성물은 단독으로 사용하는 경우에 비하여, 트레할로스 또는 아르기닌과 함께 사용하는 경우에 항원 단백질의 안정화 효과를 더욱 상승시킬 수 있다. 또한, 예를 들어 L-아르기닌(L-arginine)을 포함하는 2가지 이상의 혼합 조성물에 L-글루타민(L-glutamine)을 첨가함으로써 항원 단백질의 응집(aggregation)을 억제하여 안정화를 향상시킬 수 있다.According to one embodiment, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising one selected from the group consisting of L-glutamine, glucose, sucrose, mannitol, and polyethylene glycol (PEG) Or more. Each of the above compositions can improve the stability against the TB antigen protein, and the stability of the TB antigen protein can be further enhanced by the combination of any combination of the compositions. Specifically, each of the above compositions can further enhance the stabilizing effect of the antigenic protein when used together with trehalose or arginine, as compared with the case of using each composition alone. In addition, by adding L-glutamine to two or more mixed compositions containing, for example, L-arginine, aggregation of the antigen protein can be suppressed and stabilization can be improved.
더욱 구체적인 일실시양태에 따르면, 결핵 항원 단백질 CFP-10은 트레할로스와 L-아르기닌에서 각각 안정성이 향상될 수 있으며, 혼합 조성물에서는 L-아르기닌, 트레할로스, 만니톨, 수크로스 및 L-글루타민 조성에서 단백질의 분해가 저해되어 안정성이 크게 향상될 수 있고, L-아르기닌, 트레할로스 및 수크로스 조성물, L-아르기닌, 만니톨 및 수크로스 조성물 또는 L-아르기닌, 트레할로스 및 만니톨 조성물에서 비교적 안정성이 향상될 수 있다.According to one more specific embodiment, the tuberculosis antigen protein CFP-10 can be improved in stability in trehalose and L-arginine, respectively, and in a mixed composition, the ratio of the protein in the L-arginine, trehalose, mannitol, sucrose and L- Decomposition can be inhibited and stability can be greatly improved and comparative stability can be improved in L-arginine, trehalose and sucrose compositions, L-arginine, mannitol and sucrose compositions or L-arginine, trehalose and mannitol compositions.
또한, 결핵 항원 단백질 16kDa은 단일 조성물인 L-아르기닌에서 안정성이 향상될 수 있고, 수크로스 조성물에서도 비교적 안정성이 향상될 수 있으며, 혼합 조성에서 안정성이 더욱 향상될 수 있다.In addition, the
또한, 결핵 항원 단백질 MTB48은 L-아르기닌 조성물에서 안정성이 향상될 수 있고, L-글루타민과 만니톨에서 각각 분해가 저해될 수 있다.In addition, the TB antigen protein MTB48 can be improved in stability in an L-arginine composition, and degradation can be inhibited in L-glutamine and mannitol, respectively.
또한, 결핵 항원 단백질 MPT64는 각 조성물에서 비교적 안정성이 향상될 수 있다.In addition, the tuberculosis antigen protein MPT64 can be relatively improved in stability in each composition.
또한, 결핵 항원 단백질 ESAT-6은 L-아르기닌 조성물에서 안정성이 향상될 수 있으며, 혼합 조성물에서 더욱 안정성이 향상될 수 있다.In addition, the tuberculosis antigen protein ESAT-6 can be improved in stability in the L-arginine composition, and the stability can be further improved in the mixed composition.
일구현예에 따르면, 본 발명은 단독 조성물로서 1 내지 500mM, 예를 들어 1 내지 200mM, 예를 들어 5 내지 50mM 범위의 L-아르기닌(L-arginine) 또는 1 내지 500mM, 예를 들어 1 내지 100mM, 예를 들어 1 내지 50mM 범위의 L-글루타민 또는 1 내지 500mM, 예를 들어 2 내지 500mM, 예를 들어 10 내지 100mM 범위의 트레할로스(treahalose) 또는 1 내지 500mM, 예를 들어 2 내지 500mM, 예를 들어 10 내지 100mM 범위의 수크로스(sucrose)를 단독으로 포함할 수 있다.According to one embodiment, the present invention provides L-arginine or L-arginine in the range of from 1 to 500 mM, for example from 1 to 200 mM, for example from 5 to 50 mM, as a sole composition or from 1 to 500 mM, Such as L-glutamine in the range of 1 to 50 mM, or trehalose in the range of 1 to 500 mM, such as 2 to 500 mM, such as 10 to 100 mM, or 1 to 500 mM, such as 2 to 500 mM, For example, sucrose in the range of 10 to 100 mM alone.
또한, 일구현예에 따르면, 0.1 내지 200mM 범위의 L-아르기닌(L-arginine), 0.1 내지 200mM 범위의 트레할로스(treahalose), 0.1 내지 200mM 범위의 L-글루타민(L-glutamine), 0.1 내지 200mM 범위의 글루코스(glucose), 0.1 내지 200mM 범위의 수크로스(sucrose), 0.1 내지 200mM 범위의 만니톨(mannitol) 및 0.1 내지 20%, 예를 들어 0.1 내지 7% 범위의 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol(PEG))로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.Also, according to one embodiment, L-arginine in the range of 0.1 to 200 mM, trehalose in the range of 0.1 to 200 mM, L-glutamine in the range of 0.1 to 200 mM, L-arginine in the range of 0.1 to 200 mM Sucrose in the range of 0.1 to 200 mM, mannitol in the range of 0.1 to 200 mM and polyethylene glycol (PEG) in the range of 0.1 to 20%, such as 0.1 to 7% And at least one selected from the group consisting of
또한, 일구현예에 따르면, 1 내지 50mM 범위의 L-아르기닌(L-arginine), 1 내지 50mM 범위의 트레할로스(treahalose), 1 내지 50mM 범위의 L-글루타민(L-glutamine), 1 내지 50mM 범위의 글루코스(glucose), 1 내지 50mM 범위의 수크로스(sucrose), 1 내지 50mM 범위의 만니톨(mannitol) 및 0.1 내지 20%, 예를 들어 0.1 내지 7% 범위의 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol(PEG))로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.Also, according to one embodiment, L-arginine in the range of 1 to 50 mM, trehalose in the range of 1 to 50 mM, L-glutamine in the range of 1 to 50 mM, Glucose, sucrose in the range of 1 to 50 mM, mannitol in the range of 1 to 50 mM and polyethylene glycol (PEG) in the range of 0.1 to 20%, for example, 0.1 to 7% And at least one selected from the group consisting of
일구현예에 따르면, 상기와 같은 조성물을 포함하는 결핵 진단용 키트를 제공할 수 있고, 결핵 감염 여부를 분석하는 방법에 적용함으로써 결핵에 대하여 신속하고 정확한 조기 진단을 할 수 있으므로 잠복 또는 활동성 결핵 감염을 진단하는데 사용할 수 있다.According to one embodiment, a kit for diagnosing tuberculosis including the composition as described above can be provided and applied to a method for analyzing tuberculosis infection, so that it is possible to perform an early and early diagnosis of tuberculosis, so that latent or active tuberculosis infection It can be used for diagnosis.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
제조예: 결핵 항원 단백질Preparation Example: Tuberculous antigen protein
안정화 대상으로서 결핵 항원 단백질을 얻기 위하여, 결핵균 염색체 DNA(chromosomal DNA)로부터 특정의 결핵 항원 유전자를 증폭한 후, 대장균 발현용 벡터인 pET21a와 pGEX4T-1에 연결하여 발현률이 좋은 대장균 균주인 BL21에 형질전환하였다. 형질전환된 대장균에서 결핵 항원 단백질을 과발현시킨 후 His 컬럼이나 GST컬럼으로 정제한 후, 탈염(desalting) 컬럼을 이용하여 PBS 버퍼(buffer)로 정제하였다. 정제된 결핵 항원 단백질을 이용하여 단백질 안정화 조성물에 적용하였다. 본 발명을 위하여 ESAT-6(Rv3875, pET21a-ESAT6, His tag), CFP-10(Rv3874, pGEX4T-CFP10, GST tag), MTB48(Rv3881c, pET21a-Mtb48, His tag), MPT64(Rv1980c, pET21a-MPT64, His tag) 및 16 kDa(Rv2031c, pET21a-16kDa, His tag)의 재조합 결핵 항원 단백질들을 사용하였다. 항원 단백질은 PBS로 희석하여 0.5 mg/ml 농도로 맞추었다.In order to obtain a tuberculosis antigen protein as a target to be stabilized, a specific tuberculosis antigen gene was amplified from mycobacterial chromosomal DNA and ligated to pET21a and pGEX4T-1, which are vectors for expressing E. coli, Respectively. The transformed Escherichia coli cells were overexpressed with a TB antigen protein and purified with His or GST columns, followed by purification with a PBS buffer using a desalting column. The purified tuberculous antigen protein was applied to the protein stabilizing composition. For the present invention, ESAT-6 (Rv3875, pET21a-ESAT6, His tag), CFP-10 (Rv3874, pGEX4T-CFP10, GST tag), MTB48 (Rv3881c, pET21a-Mtb48, His tag), MPT64 (Rv1980c, pET21a- MPT64, His tag) and 16 kDa (Rv2031c, pET21a-16kDa, His tag) recombinant TB antigen proteins were used. The antigen protein was diluted with PBS to a concentration of 0.5 mg / ml.
실시예: 결핵 진단용 항원 안정화 조성물Example: Antigen stabilizing composition for diagnosis of tuberculosis
결핵 진단용 항원 안정화 조성물을 제조하기 위하여, Trehalose (Sigma, T0167), Glucose (Sigma, G7528), Sucrose (Sigma, S7903), Mannitol (Sigma, M9546), Polyethylene glycol compound (PEG, Sigma, P2263), L-arginine (Sigma, A5006) 및 L-glutamine (Sigma, G3126)을 사용하였다.Sigma, P2263), Mannitol (Sigma, M9546), Polyethylene glycol compound (PEG, Sigma, P2263), Lucose (Sigma, -arginine (Sigma, A5006) and L-glutamine (Sigma, G3126) were used.
각각의 조성물 농도가 1000 mM 트레할로스(trehalose), 1000 mM 글루코스(glusoce), 1000 mM 수크로스(sucrose), 1000 mM 만니톨(mannitol), 40% 폴리에틸렌글리콜(PEG), 200 mM L-아르기닌(L-arginine), 100 mM L-글루타민(L-glutamine)이 되도록 멸균 증류수로 제조하였다.1000 mM glucose, 1000 mM sucrose, 1000 mM mannitol, 40% polyethylene glycol (PEG), 200 mM L-arginine (L- arginine, 100 mM L-glutamine.
실시예 적용을 위한 최종 농도는 하기 표 1과 같이 하였다. 표 1에서 PEG를 제외한 각각의 조성물 농도 단위는 mM이다.The final concentrations for application of the examples were as shown in Table 1 below. In Table 1, the composition concentration unit of each composition except PEG is mM.
(L-arginine)L-arginine
(L-arginine)
(trehalose)Trehalose
(trehalose)
(glucose)Glucose
(glucose)
(sucrose)Sucrose
(sucrose)
(mannitol)Mannitol
(mannitol)
(PEG)Polyethylene glycol
(PEG)
(L-glutamine)L-glutamine
(L-glutamine)
실험예Experimental Example
먼저 단백질이 손상, 분해되는 조건을 조성하기 위하여 얼렸다, 녹였다(Freezing and thawing)를 반복하거나, 37℃에서 보관하여 분해 정도를 확인한 후, 실시예에 따른 안정화 조성물에 의해 분해되지 않고 보존이 가능한지 확인하였다. 구체적으로, 열에 대한 단백질 안정화 조성물을 개발하기 위하여 37℃에서 항원 단백질을 각각의 안정화 조성물에서 1일에서부터 길게는 12주 동안 노출시켰다. 각각의 항원 단백질은 종류에 따라 다양한 조건에서 분해되었으며, 안정화 효율의 향상이 확인된 조성물의 종류는 단백질 별로 약간의 차이를 보였다. 단백질의 분해 정도와 실시예에 따른 안정화 조성물에 의한 단백질 보존 정도를 알아보기 위하여 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)로 단백질을 전기영동한 후 쿠마씨 블루(Coomassie blue) 염색과 탈색 처리하여 확인하였다. 또한, 결핵 진단 적용 가능성을 확인하기 위하여, 안정화 조성물에 의해 보존된 항원 단백질 및 활동성 결핵 환자의 혈청을 이용하여 반응시켜 웨스턴 블롯 (Western blot analysis)을 통해 검사하였다. 안정화 조성물 처리된 재조합 항원 단백질을 진단키트에 적용하기 위하여, 도말 또는 배양검사를 통해 결핵균이 확인된 활동성 결핵 환자 혈청에서 검출되는 결핵 항원에 반응하는 항체 반응을 조사하였다. 안정화 조성물에 대한 재조합 결핵 항원 단백질의 안정화 정도를 확인하기 위하여, 각각의 실시예 조성물에 항원 단백질 3.3 ug 을 넣고 37℃에서 각 날짜 별로 보관하였다. 온도에 노출되지 않은 컨트롤과 37℃에서 날짜 별로 노출된 단백질은 5X SDS-PAGE sample buffer를 넣고 3분간 끊인 후 SDS-PAGE gel에서 각 well당 2.85 ug의 단백질을 로딩하여 전기영동하였다. 전기영동한 젤은 쿠마시 염색으로 분해되었는지를 확인하였다. 또한 진단을 위하여 항원성이 유지되었는지를 알아보기 위해 전기영동한 젤은 니트로섬유소막(nitrocellulose membrane)에 전달하여 다양한 활동성 결핵환자 혈청을 이용하여 확인하였다.First, freezing and thawing were repeatedly carried out in order to create a condition in which the protein was damaged and decomposed, or the protein was stored at 37 ° C to confirm the degree of degradation, and then it was confirmed by the stabilizing composition according to the Example Respectively. Specifically, the antigen proteins were exposed to each of the stabilizing compositions at 37 DEG C for one to twelve weeks to develop a protein stabilizing composition against heat. Each antigen protein was degraded under various conditions depending on the species, and the kind of the composition which showed improvement in the stabilization efficiency showed slight difference according to the protein. Protein was electrophoresed by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and then stained with Coomassie blue and decolorized to examine the extent of degradation of the protein and the degree of protein preservation by the stabilizing composition according to the examples. Respectively. In addition, in order to confirm the applicability of the diagnosis of tuberculosis, the antigen protein preserved by the stabilizing composition and the serum of active tuberculosis patients were reacted and examined by Western blot analysis. Stabilizing Composition In order to apply the treated recombinant antigen protein to the diagnostic kit, the antibody response to tuberculous antigens detected in serum of patients with active tuberculosis confirmed by tuberculosis through smearing or culture was examined. To confirm the degree of stabilization of the recombinant tuberculous antigen protein on the stabilizing composition, 3.3 ug of the antigen protein was added to each example composition and stored at 37 캜 for each day. Controls not exposed to temperature and proteins exposed to date at 37 ° C were loaded in 5X SDS-PAGE sample buffer and incubated for 3 minutes. Then, 2.85 μg of protein was loaded on each SDS-PAGE gel and electrophoresed. The electrophoretic gel was confirmed to be degraded by Coomassie staining. To determine whether the antigenicity was maintained for diagnosis, electrophoretic gel was transferred to the nitrocellulose membrane and confirmed by using various active tuberculosis sera.
실험예 1: 결핵 항원 단백질 CFP-10Experimental Example 1: Tuberculosis antigen protein CFP-10
재조합 항원 단백질 CFP-10(Rv3874, pGEX4T-CFP10, GST tag)에 적합한 안정화 조성물을 확인하기 위하여, 각각의 실시예 조성물에 3.3 ug의 CFP-10 재조합 단백질을 넣고 37℃에서 1 내지 7일 동안 보관하였다. 온도에 노출되지 않은 컨트롤과 37℃에서 1 내지 7일 동안 노출된 CFP-10 단백질은 12% SDS-PAGE gel에서 각 well당 2.85 ug로 전기영동하였다. 전기영동한 젤은 쿠마시 염색으로 분해 여부를 확인하였으며, M은 마커(marker), C는 컨트롤(control)로서 결핵 항원 단백질 CFP-10이다.To identify suitable stabilizing compositions for the recombinant antigen protein CFP-10 (Rv3874, pGEX4T-CFP10, GST tag), 3.3 μg of CFP-10 recombinant protein was added to each example composition and stored at 37 ° C. for 1 to 7 days Respectively. The CFP-10 protein exposed to the temperature unexposed controls and 1 to 7 days at 37 ° C was electrophoresed at 2.85 ug per well in 12% SDS-PAGE gel. The electrophoresis gel was checked for its degradation by Coomassie staining, M as a marker and C as a control, the TB antigen protein CFP-10.
하기 도 1은 가혹 조건 없이, 실시예에 따른 조성물에서 CFP-10 단백질을 전기영동 한 결과이고, 도 2는 각각의 실시예에 따른 조성물에서 CFP-10 단백질을 37℃ 조건으로, 1일 보관 후 전기영동 한 결과이고, 도 3은 각각의 실시예에 따른 조성물에서 CFP-10 단백질을 37℃ 조건으로, 3일 보관 후 전기영동 한 결과이며, 도 4는 각각의 실시예에 따른 조성물에서 CFP-10 단백질을 37℃ 조건으로, 5일 보관 후 전기영동 한 결과이고, 도 5는 각각의 실시예에 따른 조성물에서 CFP-10 단백질을 37℃ 조건으로, 7일 보관 후 전기영동 한 결과이다. 단백질이 응집되면 항체 반응 및 면역세포 활성을 저해하는데, L-글루타민을 처리함으로써 단백질 응집(aggregation) 저해 및 안정화 효과를 확인할 수 있다. 특히, 도 4의 실시예 18에 나타난 바와 같이, L-글루타민을 단독으로 사용하는 경우, 결핵 항원 단백질 CFP-10의 안정성을 크게 향상시킴이 확인되므로, 1 내지 100mM의 L-글루타민을 단독으로 사용하는 안정화 조성물의 가능성을 확인할 수 있다.Figure 1 shows the result of electrophoresis of the CFP-10 protein in the composition according to the Example without any harsh conditions. Figure 2 shows the results of the CFP-10 protein FIG. 3 shows the result of electrophoresis of the CFP-10 protein at 37 ° C for 3 days in the composition according to each example. FIG. 4 shows the results of electrophoresis of the CFP- 10 protein was stored at 37 ° C for 5 days and then electrophoresed. FIG. 5 shows the result of electrophoresis after storing the CFP-10 protein at 37 ° C for 7 days in the composition according to each example. Protein aggregation inhibits antibody reaction and immune cell activity, and inhibition and stabilization of protein aggregation can be confirmed by treatment with L-glutamine. In particular, as shown in Example 18 of Fig. 4, when L-glutamine alone was used, it was confirmed that the stability of the TFP protein CFP-10 was greatly improved, so that 1 to 100 mM of L-glutamine alone ≪ / RTI > can be identified.
또한, 활동성 결핵 환자의 혈청을 이용하여 단백질의 항원성 유지 여부를 확인하였다. 하기 도 6은 컨트롤로서 가혹 조건을 가하지 않은 CFP-10 단백질 및 결핵 환자의 혈청을 이용한 웨스턴 블롯(Weston blot) 결과이고, 도 7은 각각의 조성물에서 CFP-10 단백질을 37℃ 조건으로 3일 동안 보관한 후 결핵 환자의 혈청을 이용하여 웨스턴 블롯(Weston blot)한 결과이다.In addition, sera from patients with active tuberculosis were used to confirm the maintenance of protein antigenicity. FIG. 6 is a Western blot result using serum of CFP-10 protein and tuberculosis patients which are not subjected to harsh conditions as a control, and FIG. 7 is a graph showing the results of Western blot analysis using CFP- The results were obtained by Western blotting using serum from tuberculosis patients after storage.
도 1 내지 7에 나타난 바와 같이, CFP-10 단백질은 단독 조성에서 실시예 1에 안정하였고, 실시예 5, 6 및 18에서 비교적 안정성을 유지하였다. 또한, 실시예 18의 단독 조성과 혼합 조성에서는 실시예 9, 14, 15 및 16에서 단백질의 분해 및 응집(aggregation)을 저해시켜 최적의 안정성을 가지는 것을 확인할 수 있으며, 실시예 11 내지 13에서 비교적 안정한 것을 확인할 수 있다.As shown in FIGS. 1-7, the CFP-10 protein was stable in Example 1 in the single composition and remained relatively stable in Examples 5, 6, and 18. In addition, the single composition and mixed composition of Example 18 inhibited the degradation and aggregation of proteins in Examples 9, 14, 15, and 16, demonstrating optimal stability. In Examples 11 to 13, It can be confirmed that it is stable.
실험예 2: 결핵 항원 단백질 16kDaExperimental Example 2:
재조합 항원 단백질 16 kDa(Rv2031c, pET21a-16kDa, His tag)에 적합한 안정화 조성물을 확인하기 위하여, 각각의 실시예 조성물에 3.3 ug의 16 kDa 재조합 단백질을 넣고 37℃에서 1 내지 18일 동안 보관하였다. 온도에 노출되지 않은 컨트롤과 37℃에서 1 내지 18일 동안 노출된 16 kDa 단백질은 12% SDS-PAGE gel에서 각 well당 2.85 ug로 전기영동하였다. 전기영동한 젤은 쿠마시 염색으로 분해 여부를 확인하였으며, M은 마커(marker), C는 컨트롤(control)로서 결핵 항원 단백질 16 kDa 이다.In order to identify a stabilizing composition suitable for the
하기 도 8은 실시예에 따른 조성물에서 16 kDa 단백질을 37℃ 조건으로 1일 보관 후 전기영동 한 결과이고, 도 9는 각각의 실시예에 따른 조성물에서 16 kDa 단백질을 37℃ 조건으로 7일 보관 후 전기영동 한 결과이고, 도 10은 각각의 실시예에 따른 조성물에서 16 kDa 단백질을 37℃ 조건으로 10일 보관 후 전기영동한 결과이며, 도 11는 각각의 실시예에 따른 조성물에서 16 kDa 단백질을 37℃ 조건으로 18일 보관 후 전기영동한 결과이다.FIG. 8 shows the result of electrophoresis of the 16 kDa protein at 37.degree. C. for 1 day in the composition according to the embodiment, and FIG. 9 shows the results of the 16 kDa protein at 37.degree. C. for 7 days FIG. 10 shows the result of electrophoresis of the 16 kDa protein in the composition according to each example at 37 ° C. for 10 days, and FIG. 11 shows the results of the electrophoresis of the 16 kDa protein Was stored at 37 ° C for 18 days and then electrophoresed.
또한, 활동성 결핵 환자의 혈청을 이용하여 단백질의 항원성 유지 여부를 확인하였다. 도 12는 각각의 조성물에서 16 kDa 단백질을 37℃ 조건으로 7일 동안 보관한 후 결핵 환자의 혈청을 이용하여 웨스턴 블롯(Weston blot) 한 결과이다.In addition, sera from patients with active tuberculosis were used to confirm the maintenance of protein antigenicity. FIG. 12 shows the result of Western blotting using 16-kDa protein in each composition at 37 ° C for 7 days and using serum from a patient with tuberculosis.
도 8 내지 12에 나타난 바와 같이, 16 kDa 단백질은 단일 조성에서 실시예 6에 안정하였고, 실시예 3에서 비교적 안정성을 유지하였으며, 혼합 조성에서는 비교적 안정한 것을 확인할 수 있다.As shown in Figs. 8 to 12, the 16 kDa protein was stable in Example 6 at a single composition, and remained relatively stable in Example 3, and was relatively stable at a mixed composition.
실험예 3: 결핵 항원 단백질 MTB48Experimental Example 3: Tumorigenic protein MTB48
재조합 항원 단백질 MTB48(Rv3881c, pET21a-MTB48, His tag)에 적합한 안정화 조성물을 확인하기 위하여, 각각의 실시예 조성물에 3.3 ug의 MTB48 재조합 단백질을 넣고 37℃에서 1 내지 2일 동안 보관하였다. 온도에 노출되지 않은 컨트롤과 37℃에서 1 내지 2일 동안 노출된 MTB48 단백질은 12% SDS-PAGE gel에서 각 well당 2.85 ug로 전기영동하였다. 전기영동한 젤은 쿠마시 염색으로 분해 여부를 확인하였으며, M은 마커(marker), C는 컨트롤(control)로서 결핵 항원 단백질 MTB48이다.To identify suitable stabilizing compositions for the recombinant antigen protein MTB48 (Rv3881c, pET21a-MTB48, His tag), 3.3 μg of MTB48 recombinant protein was added to each example composition and stored at 37 ° C for 1-2 days. MTB48 protein exposed to temperature-uninhibited controls and 1 to 2 days at 37 ° C was electrophoresed on 2.85 ug per well in 12% SDS-PAGE gel. The electrophoresed gel was checked for its degradation by Coomassie staining, M as a marker and C as a control, the TB antigen protein MTB48.
하기 도 13은 각각의 실시예에 따른 조성물에서 MTB48 단백질을 37℃ 조건으로 1일 보관 후 전기영동 한 결과이고, 도 14는 각각의 실시예에 따른 조성물에서 MTB48 단백질을 37℃ 조건으로 2일 보관 후 전기영동 한 결과이다.FIG. 13 shows the result of electrophoresis after MTB48 protein was stored at 37 ° C for one day in the composition according to each example. FIG. 14 shows MTB48 protein in each composition according to each example stored at 37 ° C for 2 days After electrophoresis.
또한, 활동성 결핵 환자의 혈청을 이용하여 단백질의 항원성 유지 여부를 확인하였다. 도 15는 각각의 조성물에서 MTB48 단백질을 37℃ 조건으로 2일 동안 보관한 후 결핵 환자의 혈청을 이용하여 웨스턴 블롯(Weston blot) 한 결과이다.In addition, sera from patients with active tuberculosis were used to confirm the maintenance of protein antigenicity. FIG. 15 shows results of Western blotting using MTB48 protein in each composition for 2 days at 37 ° C and using serum from a patient with tuberculosis.
도 13 내지 15에 나타난 바와 같이, MTB48 단백질은 단일 조성에서 실시예 6에 안정하였고, 실시예 4 및 7에서 비교적 안정성을 유지하는 것을 확인할 수 있다.As shown in Figures 13 to 15, the MTB48 protein was stable in Example 6 at a single composition, and it can be confirmed that the MTB48 protein remains relatively stable in Examples 4 and 7.
실험예 4: 결핵 항원 단백질 MPT64Experimental Example 4: Tuberculous antigen protein MPT64
재조합 항원 단백질 MPT64(Rv1980c, pET21a-MPT64, His tag)에 적합한 안정화 조성물을 확인하기 위하여, 각각의 실시예 조성물에 3.3 ug의 MPT64 재조합 단백질을 넣고 37℃에서 7 내지 14일 동안 보관하였다. 온도에 노출되지 않은 컨트롤과 37℃에서 7 내지 14일 동안 노출된 MPT64 단백질은 12% SDS-PAGE gel에서 각 well당 2.85 ug로 전기영동하였다. 전기영동한 젤은 쿠마시 염색으로 분해 여부를 확인하였으며, M은 마커(marker), C는 컨트롤(control)로서 결핵 항원 단백질 MPT64이다.To identify suitable stabilizing compositions for the recombinant antigen protein MPT64 (Rv1980c, pET21a-MPT64, His tag), 3.3 μg of MPT64 recombinant protein was added to each example composition and stored at 37 ° C for 7-14 days. The MPT64 protein exposed to the control at 37 ° C for 7-14 days at 37 ° C was electrophoresed at 2.85 ug per well on 12% SDS-PAGE gel. The electrophoresed gel was confirmed by coomassie staining, M was a marker, and C was a control antigen, the TB antigen protein MPT64.
하기 도 16은 각각의 실시예에 따른 조성물에서 MPT64 단백질을 37℃ 조건으로 7일 보관 후 전기영동 한 결과이고, 도 17는 각각의 실시예에 따른 조성물에서 MPT64 단백질을 37℃ 조건으로 14일 보관 후 전기영동 한 결과이다.FIG. 16 shows the result of electrophoresis of MPT64 protein at 37.degree. C. for 7 days in the composition according to each example. FIG. 17 shows that MPT64 protein was retained at 37.degree. C. for 14 days in the composition according to each example After electrophoresis.
또한, 활동성 결핵 환자의 혈청을 이용하여 단백질의 항원성 유지 여부를 확인하였다. 도 18는 각각의 조성물에서 MPT64 단백질을 37℃ 조건으로 10일 동안 보관한 후 결핵 환자의 혈청을 이용하여 웨스턴 블롯(Weston blot) 한 결과이다.In addition, sera from patients with active tuberculosis were used to confirm the maintenance of protein antigenicity. 18 shows the result of Western blotting using the serum of a tuberculosis patient after storing the MPT64 protein at 37 DEG C for 10 days in each composition.
도 16 내지 18에 나타난 바와 같이, MPT64 단백질은 다른 항원 단백질에 비해 열에 안정한 것을 알 수 있으며, 각각의 조성물에서도 전체적으로 안정한 결과를 확인할 수 있다.As shown in Figs. 16 to 18, MPT64 protein is more thermally stable than other antigen proteins, and overall stable results can be obtained in each composition.
실험예 5: 결핵 항원 단백질 ESAT-6Experimental Example 5: Tuberculosis antigen protein ESAT-6
재조합 항원 단백질 ESAT-6(Rv3875, pET21a-ESAT6, His tag)에 적합한 안정화 조성물을 확인하기 위하여, 각각의 실시예 조성물에 3.3 ug의 ESAT-6 재조합 단백질을 넣고 37℃에서 2 내지 3일 동안 보관하였다. 온도에 노출되지 않은 컨트롤과 37℃에서 2 내지 3일 동안 노출된 ESAT-6 단백질은 12% SDS-PAGE gel에서 각 well당 2.85 ug로 전기영동하였다. 전기영동한 젤은 쿠마시 염색으로 분해 여부를 확인하였으며, M은 마커(marker), C는 컨트롤(control)로서 결핵 항원 단백질 ESAT-6이다.To identify suitable stabilizing compositions for the recombinant antigen protein ESAT-6 (Rv3875, pET21a-ESAT6, His tag), 3.3 ug of ESAT-6 recombinant protein was added to each example composition and stored at 37 ° C for 2-3 days Respectively. ESAT-6 protein exposed to temperature-free controls and 2 to 3 days at 37 ° C was electrophoresed on 2.85 ug per well in 12% SDS-PAGE gel. The electrophoresed gel was checked for its degradation by Coomassie staining, M as a marker, and C as a control, the tuberculosis antigen protein ESAT-6.
하기 도 19는 각각의 실시예에 따른 조성물에서 ESAT-6 단백질을 37℃ 조건으로 2일 보관 후 전기영동 한 결과이고, 도 20은 각각의 실시예에 따른 조성물에서 ESAT-6 단백질을 37℃ 조건으로 3일 보관 후 전기영동 한 결과이다.FIG. 19 shows the result of electrophoresis after ESAT-6 protein was stored at 37 ° C for two days in the composition according to each example. FIG. 20 shows the results of ESAT-6 protein in the composition according to each example at 37 ° C And stored for 3 days.
또한, 활동성 결핵 환자의 혈청을 이용하여 단백질의 항원성 유지 여부를 확인하였다. 도 21은 각각의 조성물에서 ESAT-6 단백질을 37℃ 조건으로 3일 동안 보관한 후 결핵 환자의 혈청을 이용하여 웨스턴 블롯(Weston blot) 한 결과이다.In addition, sera from patients with active tuberculosis were used to confirm the maintenance of protein antigenicity. FIG. 21 shows results of Weston blotting using ESAT-6 protein in each composition for 3 days at 37 ° C and using serum from a patient with tuberculosis.
도 19 내지 21에 나타난 바와 같이, ESAT-6 단백질은 단일 조성에서 실시예 6에 안정하였고, 혼합 조성에서 더욱 안정하게 유지되어 진단에 유용한 결과를 나타냄을 확인할 수 있다.As shown in FIGS. 19 to 21, it can be seen that the ESAT-6 protein was stable in Example 6 at a single composition, and remained more stable in the mixed composition, showing useful results for diagnosis.
상기 결과에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 결핵 항원 단백질을 안정화시킴으로써 결핵 진단 키트 및 결핵 진단을 위한 정보를 제공할 수 있다. 또한, 결핵의 진단 조건을 최적화함으로써 환자에 대한 결핵 진단의 민감도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.As can be seen from the above results, according to the present invention, the tuberculosis antigen protein can be stabilized to provide information for diagnosis of tuberculosis kits and tuberculosis. In addition, it was confirmed that the sensitivity of diagnosis of tuberculosis to patients can be improved by optimizing the diagnosis condition of tuberculosis.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 또한, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is only illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. It should be noted that the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (9)
1 내지 500mM 범위의 L-아르기닌(L-arginine), L-글루타민(L-glutamine), 트레할로스(treahalose) 또는 수크로스(sucrose)를 단독으로 포함하는 것인 결핵 진단용 항원 안정화 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the composition comprises L-arginine, L-glutamine, treahalose or sucrose alone in the range of 1 to 500 mM.
0.1 내지 200mM 범위의 L-아르기닌(L-arginine), 0.1 내지 200mM 범위의 트레할로스(treahalose), 0.1 내지 200mM 범위의 L-글루타민(L-glutamine), 0.1 내지 200mM 범위의 수크로스(sucrose), 0.1 내지 200mM 범위의 만니톨(mannitol) 및 0.1 내지 20% 범위의 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol(PEG))로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인 결핵 진단용 항원 안정화 조성물.The method according to claim 1,
L-arginine in the range of 0.1 to 200 mM, trehalose in the range of 0.1 to 200 mM, L-glutamine in the range of 0.1 to 200 mM, sucrose in the range of 0.1 to 200 mM, 0.1 Wherein the composition comprises at least one selected from the group consisting of mannitol in the range of 1 mM to 200 mM and polyethylene glycol (PEG) in the range of 0.1 to 20%.
1 내지 100mM 범위의 L-글루타민(L-glutamine)과 함께,
0.1 내지 200mM 범위의 L-아르기닌(L-arginine), 0.1 내지 200mM 범위의 트레할로스(treahalose), 0.1 내지 200mM 범위의 수크로스(sucrose), 0.1 내지 200mM 범위의 만니톨(mannitol) 및 0.1 내지 20% 범위의 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol(PEG))로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것인 결핵 진단용 항원 안정화 조성물.The method according to claim 1,
Together with L-glutamine ranging from 1 to 100 mM,
L-arginine in the range of 0.1 to 200 mM, trehalose in the range of 0.1 to 200 mM, sucrose in the range of 0.1 to 200 mM, mannitol in the range of 0.1 to 200 mM and a range of 0.1 to 20% Of polyethylene glycol (PEG). ≪ / RTI >
상기 결핵 진단용 항원이 결핵 항원 단백질 ESAT-6(Rv3875), CFP-10(Rv3874), Mtb48(Rv3881c), MPT64(Rv1980c) 및 16kDa(Rv2031c)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인 결핵 진단용 항원 안정화 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the tuberculosis diagnostic antigen comprises at least one selected from the group consisting of tuberculous antigen proteins ESAT-6 (Rv3875), CFP-10 (Rv3874), Mtb48 (Rv3881c), MPT64 (Rv1980c) and 16kDa Diagnostic antigen-stabilizing composition.
상기 조성물이 잠복 결핵 감염을 진단하는 것인 결핵 진단용 항원 안정화 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the composition diagnoses latent tuberculosis infection.
상기 조성물이 활동성 결핵 감염을 진단하는 것인 결핵 진단용 항원 안정화 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the composition is for diagnosing active tuberculosis infection.
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WO2012028315A1 (en) * | 2010-09-02 | 2012-03-08 | Sanofi Pasteur Sa | A stabilizer for the preparation of a dry polio injectable vaccine composition |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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Alexander P. Golovanov et al., ‘A Simple Method for Improving Protein Solubility and Long-Term Stability’, J. AM. CHEM. SOC., 2004, Vol. 126, pp 8933-8939. 1부.* * |
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