KR20220149980A - Ubiquitin-related novel antimicrobial peptide derived from starry flounder and uses thereof - Google Patents

Ubiquitin-related novel antimicrobial peptide derived from starry flounder and uses thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20220149980A
KR20220149980A KR1020210057085A KR20210057085A KR20220149980A KR 20220149980 A KR20220149980 A KR 20220149980A KR 1020210057085 A KR1020210057085 A KR 1020210057085A KR 20210057085 A KR20210057085 A KR 20210057085A KR 20220149980 A KR20220149980 A KR 20220149980A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antibacterial
peptide
present
gram
ubiquitin
Prior art date
Application number
KR1020210057085A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102569795B1 (en
Inventor
박찬일
손하정
Original Assignee
경상국립대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경상국립대학교산학협력단 filed Critical 경상국립대학교산학협력단
Priority to KR1020210057085A priority Critical patent/KR102569795B1/en
Publication of KR20220149980A publication Critical patent/KR20220149980A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102569795B1 publication Critical patent/KR102569795B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/461Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from fish
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/50Isolated enzymes; Isolated proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K20/00Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10Organic substances
    • A23K20/142Amino acids; Derivatives thereof
    • A23K20/147Polymeric derivatives, e.g. peptides or proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

The present invention relates to: a ubiquitin-related novel antimicrobial peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and derived from Platichthys stellatus; and uses thereof. The antimicrobial peptide of the present invention can be usefully used as an antibiotic substitute for fish.

Description

강도다리에서 유래한 유비퀴틴 관련 신규 항균 펩티드 및 이의 용도{Ubiquitin-related novel antimicrobial peptide derived from starry flounder and uses thereof}Ubiquitin-related novel antimicrobial peptide derived from starry flounder and uses thereof

본 발명은 강도다리(Platichthys stellatus)에서 유래한 유비퀴틴 관련 신규 항균 펩티드 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a novel antibacterial peptide related to ubiquitin derived from Platichthys stellatus and uses thereof.

항균 펩티드(Antimicrobial peptide, AMP)는 선천면역의 중요한 구성요소로, 광범위한 항세균, 항진균, 항바이러스 및 항암 활성을 가지는 천연의 물질로 항생제의 직면한 문제인 약물 저항성을 극복할 수 있을 것으로 사료되고 있다. 그러나, 이러한 장점에도 불구하고, 천연의 AMPs는 높은 생산 단가, 짧은 생체 내 반감기 및 체내 독성 때문에 항생제를 대체하기에 문제가 있고, 상기와 같은 문제점들을 극복할 수 있는 AMP의 개발이 요구되고 있다. 현재, 20,000개 이상의 AMP 서열이 DRAMP (Data Repository of Antimicrobial Peptides, http://dramp.cpu-bioinfor.org/) 데이터베이스에 등록되어 있으나, 0.4% 미만의 AMP만 임상적으로 실험되고 있다.Antimicrobial peptide (AMP) is an important component of innate immunity, and it is a natural substance with a wide range of antibacterial, antifungal, antiviral and anticancer activities. . However, despite these advantages, natural AMPs have a problem in replacing antibiotics due to their high production cost, short in vivo half-life, and in vivo toxicity, and development of AMPs capable of overcoming the above problems is required. Currently, more than 20,000 AMP sequences are registered in the DRAMP (Data Repository of Antimicrobial Peptides, http://dramp.cpu-bioinfor.org/) database, but less than 0.4% of AMPs are being clinically tested.

어류 양식 산업에서, 공중보건에 대한 관심 증가 및 항생제 사용의 규제로 인해 AMP가 주목받고 있다. 어류는 다양한 병원체에 노출되는 환경에 서식하므로 새로운 항균 펩티드를 발견하는데 중요한 자원으로 사용될 수 있다.In the fish farming industry, AMP is attracting attention due to growing public health concerns and regulation of antibiotic use. Since fish live in environments exposed to various pathogens, they can be used as important resources for discovering novel antimicrobial peptides.

유비퀴틴은 세포주기, 단백질 발현 및 세포사멸과 같은 면역 관련 기능의 조절에 관여하는 것으로 알려져 있다. 또한, 단백질 합성 및 펩티드 결합 형성에 연관된 리보솜과도 연관되어 있는 것으로 보고되어 있다.Ubiquitin is known to be involved in the regulation of immune-related functions such as cell cycle, protein expression and apoptosis. It is also reported to be associated with ribosomes involved in protein synthesis and peptide bond formation.

한편, 한국공개특허 제2018-0039393호에는 '극지 어류 유래의 신규한 항생 펩타이드'가 개시되어 있고, 한국공개특허 제2013-0109543호에는 '황다랑어 유래의 새로운 항미생물성 펩타이드 및 이의 용도'가 개시되어 있으나, 본 발명의 강도다리에서 유래한 유비퀴틴 관련 신규 항균 펩티드 및 이의 용도에 대해서는 기재된 바가 없다.On the other hand, Korean Patent Publication No. 2018-0039393 discloses 'a novel antimicrobial peptide derived from polar fish', and Korean Patent Publication No. 2013-0109543 discloses 'a new antimicrobial peptide derived from yellowfin tuna and uses thereof'. Although disclosed, there is no description about the novel antibacterial peptide related to ubiquitin derived from the strength leg of the present invention and its use.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 강도다리(Platichthys stellatus) 유래의 유비퀴틴 관련 펩티드(S30FAU)를 제작하여 항균활성 및 숙주의 적혈구에 대한 세포독성을 확인한 결과, 상기 강도다리 유래 항균 펩티드가 그람 양성균 및 그람 음성균에 대해 항균활성을 나타내며, 그람 양성균의 생물막 형성을 억제하고, 숙주의 적혈구에 대해서는 용혈활성을 나타내지 않음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention was derived from the above needs, and the present inventors produced a ubiquitin-related peptide (S30FAU) derived from the strength bridge ( Platichthys stellatus ) and confirmed the antibacterial activity and cytotoxicity to the host's red blood cells. As a result, the strength bridge By confirming that the derived antibacterial peptide exhibits antibacterial activity against gram-positive bacteria and gram-negative bacteria, inhibits biofilm formation of gram-positive bacteria, and does not exhibit haemolytic activity against erythrocytes of the host, the present invention was completed.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진, 강도다리(Platichthys stellatus) 유비퀴틴 유래의 항균 펩티드를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an antibacterial peptide derived from ubiquitin, consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, leg strength ( Platichthys stellatus ).

또한, 본 발명은 상기 항균 펩티드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 제공한다.In addition, the present invention provides a polynucleotide encoding the antibacterial peptide.

또한, 본 발명은 상기 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 벡터를 제공한다.In addition, the present invention provides a recombinant vector comprising the polynucleotide.

또한, 본 발명은 상기 재조합 벡터로 형질전환된 숙주세포를 제공한다.In addition, the present invention provides a host cell transformed with the recombinant vector.

또한, 본 발명은 상기 재조합 벡터로 숙주세포를 형질전환시켜 항균 펩티드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 과발현시키는 단계를 포함하는 항균 펩티드의 생산방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing an antibacterial peptide comprising the step of transforming a host cell with the recombinant vector to overexpress a polynucleotide encoding the antibacterial peptide.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 생산된 항균 펩티드를 제공한다.In addition, the present invention provides an antibacterial peptide produced by the method.

또한, 본 발명은 상기 항균 펩티드를 유효성분으로 함유하는 항균 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides an antimicrobial composition containing the antimicrobial peptide as an active ingredient.

또한, 본 발명은 약학적으로 유효한 양의 상기 항균 펩티드를 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 개체 내 항균 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides an antibacterial method in a subject comprising administering a pharmaceutically effective amount of the antimicrobial peptide to a subject other than a human.

또한, 본 발명은 상기 항균 펩티드를 유효성분으로 함유하는 어류용 사료첨가제를 제공한다.In addition, the present invention provides a feed additive for fish containing the antibacterial peptide as an active ingredient.

본 발명에 따른 강도다리 유래의 신규한 항균 펩티드는 다양한 어류 병원균에 대해 우수한 항균활성을 가질 뿐만 아니라, 숙주세포에 대한 세포독성은 나타내지 않기 때문에, 종래 어류용 항생제 대체 물질로 사용하거나, 양식 어류에 대한 사료첨가제 등으로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.The novel antibacterial peptide derived from the strength leg according to the present invention not only has excellent antibacterial activity against various fish pathogens, but also does not show cytotoxicity to host cells, so it can be used as a substitute for conventional antibiotics for fish, or used as a substitute for aquaculture fish. It may be usefully used as a feed additive, etc.

도 1은 건강한 강도다리 어체의 각 조직에서 S30FAU의 발현 수준을 확인한 결과이다.
도 2는 VHSV(A) 또는 스트렙토코커스 파라우베리스(Streptococcus parauberis PH0710, B)를 인공 감염시킨 후 강도다리 어체의 각 조직에서 S30FAU의 발현 수준 변화를 확인한 결과이다.
도 3은 S30FAU의 세포 독성을 알아보기 위한 강도다리 적혈구 용혈 실험 결과이다.
도 4는 S30FAU의 생물막 형성 억제능을 확인한 결과이다.
1 is a result of confirming the expression level of S30FAU in each tissue of a healthy strength leg fish.
Figure 2 is the result of confirming the change in the expression level of S30FAU in each tissue of the robber leg fish after artificial infection with VHSV (A) or Streptococcus parauberis ( PH0710, B).
3 is a result of a red blood cell hemolysis test for strength leg to examine the cytotoxicity of S30FAU.
4 is a result confirming the biofilm formation inhibitory ability of S30FAU.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진, 강도다리(Platichthys stellatus) 유비퀴틴 유래의 항균 펩티드를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides an antibacterial peptide derived from ubiquitin , consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명자는 강도다리(Platichthys stellatus) 유래의 유비퀴틴(ubiquitin) 연관 단백질에서 항균 서열이 예상되는 아미노산 서열을 기반으로 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 항균 펩티드를 제작하였으며 이를 S30FAU로 명명하였다.The present inventors produced an antibacterial peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 based on the amino acid sequence expected to be an antibacterial sequence from ubiquitin-related protein derived from Platichthys stellatus , and named it S30FAU.

본 발명에 따른 강도다리 유래의 항균 펩티드의 범위는 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산 서열로 표시되는 펩티드 및 상기 펩티드의 기능적 동등물을 포함한다. "기능적 동등물"이란 아미노산의 부가, 치환 또는 결실의 결과, 상기 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열과 적어도 60% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상, 더 더욱 바람직하게는 90% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로, 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 펩티드와 실질적으로 동질의 생리활성을 나타내는 펩티드를 말한다. "실질적으로 동질의 생리활성"이란 항균 활성을 의미한다.The scope of the antibacterial peptide derived from the strength leg according to the present invention includes a peptide represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and functional equivalents of the peptide. "Functional equivalent" means at least 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, even more preferably the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 as a result of addition, substitution or deletion of amino acids. refers to a peptide having a sequence homology of 90% or more, and exhibiting substantially the same physiological activity as the peptide represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. "Substantially homogenous physiological activity" means antibacterial activity.

본 발명은 또한, 상기 항균 펩티드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 제공한다. 본 발명의 폴리뉴클레오티드는 상기 항균 펩티드를 코딩하는 DNA 또는 RNA일 수 있다. DNA는 cDNA, 게놈 DNA 또는 인위적인 합성 DNA를 포함하며, DNA는 단일 가닥 또는 이중 가닥일 수 있다.The present invention also provides a polynucleotide encoding the antibacterial peptide. The polynucleotide of the present invention may be DNA or RNA encoding the antibacterial peptide. DNA includes cDNA, genomic DNA, or man-made synthetic DNA, and the DNA may be single-stranded or double-stranded.

본 발명은 또한, 상기 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 벡터를 제공한다.The present invention also provides a recombinant vector comprising the polynucleotide.

용어 "벡터"는 세포 내로 전달하는 DNA 단편(들), 핵산 분자를 지칭할 때 사용된다. 벡터는 DNA를 복제시키고, 숙주세포에서 독립적으로 재생산될 수 있다. 용어 "전달체"는 흔히 "벡터"와 호환하여 사용된다. 용어 "발현 벡터"는 목적한 코딩 서열과, 특정 숙주 생물에서 작동가능하게 연결된 코딩 서열을 발현하는데 필수적인 적정 핵산 서열을 포함하는 재조합 DNA 분자를 의미한다. 대체로, 임의의 플라스미드 및 벡터는 숙주 내에서 복제 및 안정화할 수 있다면 사용될 수 있다. 상기 발현 벡터의 중요한 특성은 복제 원점, 프로모터, 마커 유전자 및 번역 조절 요소 (translation control element)를 가지는 것이다. 진핵세포에서 이용가능한 번역 조절 요소인 인핸서(enhancer), 리보솜 결합 부위, 종결신호, 폴리아데닐레이션 신호 및 프로모터는 당업계에 공지되어 있다. 상기 발현 벡터는 당업계에 주지된 방법에 의해 구축될 수 있다. 상기 방법은 시험관 내 재조합 DNA 기술, DNA 합성 기술 및 생체 내 재조합 기술 등을 포함한다. 상기 DNA 서열은 mRNA 합성을 이끌기 위해 발현 벡터 내의 적당한 프로모터에 효과적으로 연결될 수 있다. 또한 발현 벡터는 번역 개시 부위로서 리보솜 결합 부의 및 전사 터미네이터를 포함할 수 있다.The term “vector” is used to refer to a DNA fragment(s), a nucleic acid molecule, that is delivered into a cell. The vector replicates DNA and can be reproduced independently in a host cell. The term "carrier" is often used interchangeably with "vector." The term "expression vector" refers to a recombinant DNA molecule comprising a coding sequence of interest and an appropriate nucleic acid sequence necessary for expression of an operably linked coding sequence in a particular host organism. In general, any plasmid and vector can be used as long as it is capable of replication and stabilization in the host. An important characteristic of the expression vector is that it has an origin of replication, a promoter, a marker gene and a translation control element. The translation control elements available in eukaryotes, such as enhancers, ribosome binding sites, termination signals, polyadenylation signals, and promoters, are known in the art. The expression vector can be constructed by methods well known in the art. The method includes in vitro recombinant DNA technology, DNA synthesis technology, and in vivo recombination technology. The DNA sequence can be effectively linked to a suitable promoter in an expression vector to direct mRNA synthesis. The expression vector may also contain a ribosome binding moiety and a transcription terminator as a translation initiation site.

본 발명의 벡터는 전형적으로 클로닝 또는 발현을 위한 벡터로서 구축될 수 있다. 또한, 본 발명의 벡터는 원핵 세포 또는 진핵 세포를 숙주로 하여 구축될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 벡터가 발현 벡터이고, 원핵 세포를 숙주로 하는 경우에는, 전사를 진행시킬 수 있는 강력한 프로모터(예컨대, pLλ프로모터, trp 프로모터, lac 프로모터, T7 프로모터, tac 프로모터 등), 해독의 개시를 위한 리보좀 결합 자리 및 전사/해독 종결 서열을 포함하는 것이 일반적이다. 숙주 세포로서 대장균(E. coli)이 이용되는 경우, 대장균의 트립토판 생합성 경로의 프로모터 및 오퍼레이터 부위, 그리고 파지(λ)의 좌향 프로모터(pLλ프로모터)가 조절 부위로서 이용될 수 있다.Vectors of the invention can typically be constructed as vectors for cloning or expression. In addition, the vector of the present invention can be constructed using a prokaryotic cell or a eukaryotic cell as a host. For example, when the vector of the present invention is an expression vector and a prokaryotic cell is used as a host, a strong promoter capable of propagating transcription (eg, pLλ promoter, trp promoter, lac promoter, T7 promoter, tac promoter, etc.); It generally includes a ribosome binding site for initiation of translation and a transcription/translation termination sequence. When E. coli is used as the host cell, the promoter and operator sites of the tryptophan biosynthesis pathway of E. coli, and the left-handed promoter (pLλ promoter) of phage (λ) may be used as regulatory regions.

한편, 본 발명에 이용될 수 있는 벡터는 당업계에서 종종 사용되는 플라스미드(예: pSC101, ColE1, pBR322, pUC8/9, pHC79, pGEX 시리즈, pET 시리즈 및 pUC19 등), 파지(예: λgt4·λB, λ-Charon, λΔz1 및 M13 등) 또는 바이러스(예: SV40 등)를 조작하여 제작될 수 있다. 한편, 본 발명의 벡터가 발현 벡터이고, 진핵 세포를 숙주로 하는 경우에는, 포유동물 세포의 게놈으로부터 유래된 프로모터(예: 메탈로티오닌 프로모터) 또는 포유동물 바이러스로부터 유래된 프로모터(예: 아데노바이러스 후기 프로모터, 백시니아 바이러스 7.5K 프로모터, SV40 프로모터, 사이토메갈로바이러스 프로모터 및 HSV의 tk 프로모터)가 이용될 수 있으며, 전사 종결 서열로서 폴리아데닐화 서열을 일반적으로 갖는다.On the other hand, vectors that can be used in the present invention include plasmids (eg, pSC101, ColE1, pBR322, pUC8/9, pHC79, pGEX series, pET series and pUC19, etc.), phage (eg, λgt4 λB) often used in the art. , λ-Charon, λΔz1 and M13, etc.) or viruses (eg, SV40, etc.). On the other hand, when the vector of the present invention is an expression vector and a eukaryotic cell is a host, a promoter derived from the genome of a mammalian cell (eg, a metallotionine promoter) or a promoter derived from a mammalian virus (eg, adeno viral late promoter, vaccinia virus 7.5K promoter, SV40 promoter, cytomegalovirus promoter, and tk promoter of HSV) can be used and generally have a polyadenylation sequence as a transcription termination sequence.

본 발명의 벡터는 선택표지로서, 당업계에서 통상적으로 이용되는 항생제 내성 유전자를 포함할 수 있으며, 예를 들어 암피실린, 겐타마이신, 카베니실린, 클로람페니콜, 스트렙토마이신, 카나마이신, 게네티신, 네오마이신 및 테트라사이클린에 대한 내성 유전자가 있다.The vector of the present invention may include an antibiotic resistance gene commonly used in the art as a selection marker, for example, ampicillin, gentamicin, carbenicillin, chloramphenicol, streptomycin, kanamycin, geneticin, neomycin and a resistance gene to tetracycline.

본 발명은 또한, 상기 재조합 벡터로 형질전환된 숙주세포를 제공한다.The present invention also provides a host cell transformed with the recombinant vector.

본 발명의 벡터를 안정되면서 연속적으로 클로닝 및 발현시킬 수 있는 숙주세포는 당업계에 공지된 어떠한 숙주세포도 이용할 수 있으며, 예컨대, 대장균(E. coli) JM109, 대장균 BL21, 대장균 RR1, 대장균 LE392, 대장균 B, 대장균 X1776, 대장균 W3110, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 츄린겐시스(Bacillus thuringiensis)와 같은 바실러스 속 균주, 살모넬라 티피무리움(Salmonella typhimurium), 세라티아 마르세슨스(Serratia marcescens) 및 다양한 슈도모나스 종과 같은 장내균과 균주 등이 있다.As a host cell capable of stably and continuously cloning and expressing the vector of the present invention, any host cell known in the art may be used, for example, E. coli JM109, E. coli BL21, E. coli RR1, E. coli LE392, Bacillus genus strains such as E. coli B, E. coli X1776, E. coli W3110, Bacillus subtilis , Bacillus thuringiensis , Salmonella typhimurium , Serratia marcescens and There are enterobacteriaceae and strains such as various Pseudomonas species.

또한, 본 발명의 벡터를 진핵 세포에 형질전환시키는 경우에는 숙주세포로서, 효모(Saccharomyce cerevisiae), 곤충 세포, 사람 세포(예컨대, CHO 세포주 (Chinese hamster ovary), W138, BHK, COS-7, 293, HepG2, 3T3, RIN 및 MDCK 세포주) 및 식물세포 등이 이용될 수 있다.In addition, when the vector of the present invention is transformed into a eukaryotic cell, as a host cell, yeast ( Saccharomyce cerevisiae ), insect cells, human cells (eg, CHO cell line (Chinese hamster ovary), W138, BHK, COS-7, 293 ) , HepG2, 3T3, RIN and MDCK cell lines) and plant cells may be used.

본 발명의 벡터를 숙주세포 내로 운반하는 방법은, 숙주세포가 원핵세포인 경우, CaCl2 방법(Cohen, S.N. et al., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9:2110-2114(1973)), 하나한 방법(Hanahan, D., J. Mol. Biol., 166:557-580(1983)) 및 전기천공 방법(Dower, W.J. et al., Nucleic. Acids Res., 16:6127-6145(1988)) 등에 의해 실시될 수 있다. 또한, 숙주세포가 진핵 세포인 경우에는, 미세주입법(Capecchi, M.R., Cell, 22:479(1980)), 칼슘포스페이트 침전법(Graham, F.L. et al., Virology, 52:456(1973)), 전기천공법(Neumann, E. et al., EMBO J., 1:841(1982)), 리포좀-매개 형질감염법(Wong, T.K. et al., Gene, 10:87(1980)), DEAE-덱스트란 처리법(Gopal, Mol. Cell Biol., 5:1188-1190(1985)) 및 유전자 밤바드먼트(Yang et al., Proc.Natl. Acad. Sci., 87:9568-9572(1990)) 등에 의해 벡터를 숙주세포 내로 주입할 수 있다.The method of delivering the vector of the present invention into a host cell is, when the host cell is a prokaryotic cell, the CaCl 2 method (Cohen, SN et al., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9:2110-2114 (1973)) ), the Hanahan method (Hanahan, D., J. Mol. Biol., 166:557-580 (1983)) and the electroporation method (Dower, WJ et al., Nucleic. Acids Res., 16:6127-6145). (1988)) and the like. In addition, when the host cell is a eukaryotic cell, microinjection method (Capecchi, MR, Cell, 22:479 (1980)), calcium phosphate precipitation method (Graham, FL et al., Virology, 52:456 (1973)), electroporation (Neumann, E. et al., EMBO J., 1:841 (1982)), liposome-mediated transfection (Wong, TK et al., Gene, 10:87 (1980)), DEAE- Dextran treatment (Gopal, Mol. Cell Biol., 5:1188-1190 (1985)) and gene bambadment (Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 87:9568-9572 (1990)) The vector may be injected into a host cell by such a method.

본 발명은 또한, 상기 재조합 벡터로 숙주세포를 형질전환하여 항균 펩티드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 과발현하는 단계를 포함하는 항균 펩티드의 생산방법 및 상기 방법에 의해 생산된 항균 펩티드를 제공한다.The present invention also provides a method for producing an antibacterial peptide comprising the step of overexpressing a polynucleotide encoding an antibacterial peptide by transforming a host cell with the recombinant vector, and an antibacterial peptide produced by the method.

본 발명의 항균 펩티드를 생산하는 방법은 형질전환체를 공지된 기술을 이용하여 재조합 단백질(펩티드)의 생산에 적합한 배지에서 배양한다. 예를 들어, 세포들은 적합한 배지와 단백질이 발현 및/또는 분리되는 것을 허용하는 조건 하에 실시된 실험실 또는 산업용 발효기에서 소규모 또는 대규모 발효, 쉐이크 플라스크 배양에 의해서 배양될 수 있다. 배양은 공지기술을 사용하여 탄소, 질소원 및 무기염을 포함하는 적합한 배지에서 일어난다. 적합한 배지는 상업적으로 입수하거나 예를 들면, ATCC(American Type Culture Collection)의 카탈로그와 같은 간행물에 기재된 성분 및 조성비에 따라 제조할 수 있다.In the method for producing the antibacterial peptide of the present invention, the transformant is cultured in a medium suitable for the production of a recombinant protein (peptide) using a known technique. For example, the cells may be cultured by small-scale or large-scale fermentation, shake flask culture in a laboratory or industrial fermentor conducted under suitable media and conditions permitting expression and/or isolation of the protein. Cultivation takes place in a suitable medium containing a carbon, nitrogen source and inorganic salts using known techniques. Suitable media are commercially available or can be prepared according to the ingredients and composition ratios described in publications such as, for example, catalogs of the American Type Culture Collection (ATCC).

상기 생산 방법에서는 목적 유전자에 의해 발현된 단백질(펩티드)을 당업계에 공지된 단백질 분리방법을 이용하여 회수할 수 있다. 예를 들어 단백질은 원심분리, 여과, 추출, 분무 건조, 증발 또는 침전을 포함하는 통상적인 방법에 의해서 영양배지로부터 분리될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 더 나아가 단백질은 크로마토그래피(예를 들면 이온 교환, 친화성, 소수성 및 크기별 배제), 전기영동, 분별용해(예를 들면 암모늄 설페이트 침전), SDS-PAGE 또는 추출을 포함하여 공지된 다양한 방법을 통해서 정제될 수 있다.In the production method, the protein (peptide) expressed by the target gene can be recovered using a protein isolation method known in the art. For example, the protein may be separated from the nutrient medium by conventional methods including, but not limited to, centrifugation, filtration, extraction, spray drying, evaporation or precipitation. Furthermore, proteins can be further purified through a variety of known methods including chromatography (e.g. ion exchange, affinity, hydrophobicity and size exclusion), electrophoresis, fractionation (e.g. ammonium sulfate precipitation), SDS-PAGE or extraction. can be purified.

본 발명의 상기 항균 펩티드는 전술한 바와 같으며, 그람 양성균 또는 그람 음성균 등의 세균에 대한 생육 저해 활성을 가진 항균 펩티드이다.The antibacterial peptide of the present invention is as described above, and is an antibacterial peptide having growth inhibitory activity against bacteria such as gram-positive bacteria or gram-negative bacteria.

또한, 본 발명은 상기 항균 펩티드를 유효성분으로 함유하는 항균 조성물을 제공한다. 상기 항균 조성물은 어류용 항균 조성물로 이용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the present invention provides an antimicrobial composition containing the antimicrobial peptide as an active ingredient. The antimicrobial composition may be used as an antimicrobial composition for fish, but is not limited thereto.

"항균(antimicrobial)"의 의미는 어떤 농도에서 미생물의 성장 또는 생존을 감소, 방지, 억제, 또는 제거하는 능력을 의미하며, 바람직하게는 항세균(anti-bacterial)을 의미할 수 있으며, 상기 세균은 그람 양성균 또는 그람 음성균일 수 있으며, 바람직하게는 상기 그람 양성균은 스트렙토코커스 이니애(Streptococcus iniae) 또는 스트렙토코커스 파라우베리스(S. parauberis)이고, 그람 음성균은 비브리오 할베이(Vibrio harveyi) 또는 비브리오 캄프벨리(V. campbellii)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.By "antimicrobial" is meant the ability to reduce, prevent, inhibit, or eliminate the growth or survival of a microorganism at a concentration, and preferably may mean anti-bacterial, wherein the bacterium may be Gram-positive bacteria or Gram-negative bacteria, preferably, the Gram-positive bacteria are Streptococcus iniae or S. parauberis , and the Gram-negative bacteria are Vibrio harveyi or Vibrio camphor. Belly ( V. campbellii ) may be, but is not limited thereto.

본 발명은 또한, 약학적으로 유효한 양의 상기 항균 펩티드를 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 개체 내 항균 방법을 제공한다. 상기 개체는 바람직하게는 어류일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The present invention also provides an antibacterial method in a subject, comprising administering a pharmaceutically effective amount of the antimicrobial peptide to a subject other than a human. The subject may preferably be a fish, but is not limited thereto.

본 발명은 또한, 상기 항균 펩티드를 유효성분으로 함유하는 어류용 사료첨가제를 제공한다. 상기 사료첨가제는 항균 활성을 가지는 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 펩티드를 유효성분으로 함유하며, 어류의 면역증강 효과를 유도할 수 있다.The present invention also provides a feed additive for fish containing the antibacterial peptide as an active ingredient. The feed additive contains a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 having antibacterial activity as an active ingredient, and can induce an immune enhancing effect of fish.

본 발명의 사료첨가제에는 아미노산, 무기염류, 비타민, 항생물질, 항균물질, 항산화, 항곰팡이 효소, 다른 생균 형태의 미생물 제제 등과 같은 보조제 성분; 곡물, 예를 들면 분쇄 또는 파쇄된 밀, 귀리, 보리, 옥수수 및 쌀; 식물성 단백질 사료, 예를 들면 평지, 콩 및 해바라기를 주성분으로 하는 것; 동물성 단백질 사료, 예를 들면 혈분, 육분, 골분 및 생선분; 당분 및 유제품, 예를 들면 각종 분유 및 유장 분말로 이루어지는 건조성분; 지질, 예를 들면 가열에 의해 임의로 액화시킨 동물성 지방 및 식물성 지방 등과 같은 주성분; 영양보충제, 소화 및 흡수향상제, 성장촉진제, 질병 예방제와 같은 첨가제가 추가로 포함될 수 있다.The feed additive of the present invention includes auxiliary components such as amino acids, inorganic salts, vitamins, antibiotics, antibacterial substances, antioxidants, antifungal enzymes, and other live cell types of microbial preparations; grains such as milled or crushed wheat, oats, barley, corn and rice; plant protein feeds, such as those based on rape, soybean and sunflower; animal protein feeds such as blood meal, meat meal, bone meal and fish meal; Dry ingredients consisting of sugar and dairy products, for example, various milk powders and whey powder; lipids, for example main components such as animal fats and vegetable fats optionally liquefied by heating; Additives such as nutritional supplements, digestion and absorption enhancers, growth promoters, and disease prevention agents may be further included.

본 발명의 사료첨가제는 분말 또는 액체 상태의 제제 형태일 수 있으며, 사료 첨가용 부형제를 포함할 수 있다. 사료 첨가용 부형제로는 예를 들어, 탄산칼슘, 말분, 제올라이트, 옥분 또는 미강 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The feed additive of the present invention may be in the form of a powder or liquid formulation, and may include an excipient for adding feed. Examples of the excipient for adding feed include, but are not limited to, calcium carbonate, flour, zeolite, jade flour, or rice bran.

본 발명의 사료첨가제는 하나 이상의 효소 제제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어 리파제와 같은 지방 분해 효소, 피틴산(phytic acid)을 분해하여 인산염과 이노시톨인산염을 만드는 파이타제(phytase), 녹말과 글리코겐 등에 포함되어 있는 알파-1,4-글리코시드 결합(α-1,4-glycoside bond)을 가수분해하는 효소인 아밀라제, 유기인산에스테르를 가수분해하는 효소인 포스파타제(phosphatase), 말토오스를 두 분자의 글루코스로 가수분해하는 말타제 및 사카로스를 가수분해하여 글루코스-프룩토스 혼합물을 만드는 전환효소 등을 포함할 수 있다.The feed additive of the present invention may further comprise one or more enzyme preparations. For example, lipolytic enzymes such as lipase, phytase that breaks down phytic acid to produce phosphate and inositol phosphate, and alpha-1,4-glycosidic bonds (α-1) contained in starch and glycogen Amylase, an enzyme that hydrolyzes 4-glycoside bond), phosphatase, an enzyme that hydrolyzes organophosphate esters, maltase that hydrolyzes maltose into two molecules of glucose, and glucose-fruc by hydrolyzing saccharose It may contain a converting enzyme, etc. to make a toss mixture.

본 발명의 사료첨가제는 어류에게 단독으로 투여되거나 식용 담체 중에서 다른 사료첨가제와 조합되어 투여될 수 있다. 또한, 상기 사료 첨가용 조성물에는 탑 드레싱으로서 또는 이들을 사료에 직접 혼합하거나 또는 사료와 별도로, 별도의 경구 제형으로, 또는 다른 성분과 조합하여 쉽게 투여할 수 있다. 통상적으로, 당업계에 잘 알려진 바와 같이 단독 일일 섭취량 또는 분할 일일 섭취량을 사용할 수 있다.The feed additive of the present invention may be administered to the fish alone or in combination with other feed additives in an edible carrier. In addition, the composition for addition to the feed can be easily administered as a top dressing or directly mixed with the feed, or separately from the feed, in a separate oral formulation, or in combination with other ingredients. Typically, a single daily intake or divided daily intake may be used as is well known in the art.

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

재료 및 방법Materials and Methods

1. Next Generation Sequencing (NGS) 분석1. Next Generation Sequencing (NGS) Analysis

유전자 서열의 확보를 위해 Next Generation Sequencing (NGS) 분석을 수행하였다. 먼저 스트렙토코커스 파라우베리스(Streptococcus parauberis)로 인위감염 시킨 강도다리의 주요 조직(백혈구, 적혈구, 간, 신장, 비장)으로부터 총 RNA를 분리하여 cDNA로 합성하였고, 농도와 순도 등의 항목에 대한 품질확인(QC)을 통해 시퀀싱 전 분석용 샘플의 적합성을 확인하였다. QC로 검증된 샘플들은 ㈜ DNAlink (Korea)에 의뢰하여 전사체 시퀀싱과 1차 어셈블리를 수행하였고, 가공된 데이터들은 ㈜ 인실리코젠(Korea)에 의뢰하여 2차 어셈블리를 수행하여 최종적으로 S30FAU의 코딩 서열(coding sequence, CDS)을 확인하였다.Next Generation Sequencing (NGS) analysis was performed to obtain the gene sequence. First, total RNA was isolated from the major tissues (leukocytes, red blood cells, liver, kidney, spleen) of the robber’s leg artificially infected with Streptococcus parauberis and synthesized as cDNA, and quality of the items such as concentration and purity Confirmation (QC) confirmed the suitability of samples for analysis prior to sequencing. Samples verified by QC were commissioned by DNAlink (Korea) to perform transcriptome sequencing and primary assembly, and for processed data, insilicogen (Korea) was commissioned to perform secondary assembly and finally S30FAU coding The coding sequence (CDS) was confirmed.

2. 정상어체 조직 분리 및 총 RNA 분리2. Normal fish tissue isolation and total RNA isolation

실험어는 경상북도 포항시 사설 양식장에서 구입하였으며, 평균 전장 21.5 ± 1.3 cm과 체중은 128.7 ± 18.2 g인 것을 사용하였다. 인위감염에 사용된 VHSV (Viral hemorrhagic septicemia)와 스트렙토코커스 파라우베리스는 국립수산과학원으로부터 제공받았으며, 17 ± 1℃와 25 ± 1℃에 순치하였다. 조직 별 발현분석을 위해 건강한 5개체의 강도다리를 Benzocain (Sigma, USA)으로 마취하고 해부하여 체신(trunk kidney), 두신(head kidney), 비장, 간, 장, 아가미, 눈, 뇌, 근육, 심장, 피부, 위를 적출하였다. 적출한 조직들은 균질화한 후, TRIzol 기반의 RNAiso (TaKaRa, Japan)를 이용하여 제조사의 지침에 따라 총 RNA를 추출하였다.Experimental fish were purchased from a private farm in Pohang, Gyeongsangbuk-do, and had an average total length of 21.5 ± 1.3 cm and a weight of 128.7 ± 18.2 g. Viral hemorrhagic septicemia (VHSV) and Streptococcus parauberis used for artificial infection were provided by the National Institute of Fisheries Science, and were acclimatized to 17 ± 1 °C and 25 ± 1 °C. For the expression analysis by tissue, anesthetized and dissected the strength legs of 5 healthy subjects with Benzocain (Sigma, USA). The heart, skin, and stomach were enucleated. After the extracted tissues were homogenized, total RNA was extracted using TRIzol-based RNAiso (TaKaRa, Japan) according to the manufacturer's instructions.

3. 정량적 실시간 PCR (Quantitative real-time PCR)3. Quantitative real-time PCR

S30FAU의 mRNA의 발현 수준은 SYBR green 방법으로 분석하였으며, Thermal Cycler Dice® Real Time System Ⅲ (Takara)를 사용하였다. 상대적 발현 분석을 위해, S30FAU 특이적 프라이머[forward: AGAACACCCACACCCTTGAG (서열번호 2) 및 reverse: CAGTGCTCCAAGACTCCACA (서열번호 3)]를 사용하였고, 2-△△CT 방법을 사용하여 계산하였다.The mRNA expression level of S30FAU was analyzed by the SYBR green method, and Thermal Cycler Dice ® Real Time System Ⅲ (Takara) was used. For relative expression analysis, S30FAU specific primers [forward: AGAACACCCACACCCTTGAG (SEQ ID NO: 2) and reverse: CAGTGCTCCAAGACTCCACA (SEQ ID NO: 3)] were used and calculated using the 2 -ΔΔCT method.

4. 인위감염 샘플 조직 분리4. Tissue Isolation of Artificial Infection Samples

병원체로 인위감염시킨 후 S30FAU의 발현특성을 확인하기 위해 강도다리를 17 ± 1℃와 25 ± 1℃에 순치하였고, 스트렙토코커스 파라우베리스 PH0710 (1x10 CFU/fish) 또는 VHSV (1x10 copies/fish)를 각각 PBS에 현탁한 뒤, 피하주사 하였으며, 대조구는 동량의 PBS를 피하주사 하였다. 병원체와 PBS를 각각 주사한 후 1, 12시간, 1, 3, 5 및 7일 차에 각각의 실험구와 대조구로부터 무작위로 5개체를 선정하여 신장, 비장, 아가미, 간, 뇌, 장, 심장을 무균적으로 적출하였다. 적출한 조직은 실험에 사용하기 전까지 -80℃에 보관하였다. 총 RNA 분리와 cDNA 합성, 정량적 실시간 PCR은 전술한 방법들과 동일하게 수행하였다.After artificial infection with the pathogen, to confirm the expression characteristics of S30FAU, the strength legs were conditioned at 17 ± 1 °C and 25 ± 1 °C, Streptococcus parauberis PH0710 (1x10 CFU/fish) or VHSV (1x10 copies/fish) were each suspended in PBS and injected subcutaneously, and the same amount of PBS was injected subcutaneously as a control. After each injection of the pathogen and PBS, 5 subjects were randomly selected from each experimental group and control group at 1, 12 hours, 1, 3, 5, and 7 days, and the kidneys, spleen, gills, liver, brain, intestine, and heart were treated. It was extracted aseptically. The extracted tissue was stored at -80°C until used in the experiment. Total RNA isolation, cDNA synthesis, and quantitative real-time PCR were performed in the same manner as described above.

5. 펩티드 합성5. Peptide Synthesis

항균 활성이 있을 것으로 예측된 S30FAU의 아미노산 서열[QEKKKKKTGRAKRRI (서열번호 1)]은 GL Biochem Ltd (China)에 의뢰하여 합성하였다. 합성된 펩티드(항균 펩티드)는 다음과 같으며, PBS (phosphate-buffered saline) 버퍼에 녹여 실험에 사용하였다.The amino acid sequence of S30FAU predicted to have antibacterial activity [QEKKKKKTGRAKRRI (SEQ ID NO: 1)] was synthesized by requesting GL Biochem Ltd (China). The synthesized peptide (antibacterial peptide) is as follows, and it was dissolved in PBS (phosphate-buffered saline) buffer and used for the experiment.

6. 병원성 세균6. Pathogenic Bacteria

S30FAU 펩티드의 항균 활성을 분석하기 위해서, 스트렙토코커스 파라우베리스(Streptococcus parauberis) PH0710, 스트렙토코커스 파라우베리스 KSP28, 스트렙토코커스 이니애(S. iniae) FP5228, 비브리오 캄프벨리(Vibrio campbellii) KCCM40684 및 비브리오 할베이(V. harveyi) ATCC14126를 사용하였다. 각 균주를 BHIA (brain heart infusion agar)에 도말하여 28℃ 또는 37℃에서 24시간 배양 후 획득한 콜로니를 BHIB (brain heart infusion broth)에서 28℃ 또는 37℃에서 24시간 배양하였다. 그 후, 4,000 rpm에서 10분간 원심 분리하였다. 각 균주의 농도는 540 nm에서 흡광도 0.15가 되도록 PBS로 희석하여 1x105 CFU/fish 까지 재현탁하였다.To analyze the antibacterial activity of the S30FAU peptide, Streptococcus parauberis PH0710, Streptococcus parauberis KSP28, Streptococcus iniae FP5228, Vibrio campbellii and Vibrio halves KCCM40684 ( V. harveyi) ATCC14126 was used. Each strain was smeared on BHIA (brain heart infusion agar) and the obtained colonies were cultured at 28°C or 37°C for 24 hours and then cultured in BHIB (brain heart infusion broth) at 28°C or 37°C for 24 hours. Thereafter, centrifugation was performed at 4,000 rpm for 10 minutes. The concentration of each strain was diluted with PBS to obtain an absorbance of 0.15 at 540 nm and resuspended to 1x10 5 CFU/fish.

7. 최소저해농도(Minimal inhibitory concentration, MIC) 분석7. Minimum inhibitory concentration (MIC) analysis

S30FAU의 최소저해농도(MIC)를 확인하기 위해 2.5% 아세토니트릴(acetonitrile, ACN)에 용해시킨 펩티드를 96 well-plate에서 PBS를 이용하여 2배 단계 희석법으로 희석하였다. 모든 균주가 1x105 CFU/fish가 되도록 MH (Mueller Hinton) 배지로 희석하였고 50 ㎕의 균주를, 2배 단계 희석시킨 펩티드(7.81-250 ㎍/㎖) 50 ㎕와 혼합하여 28℃ 또는 37℃에서 12시간 배양하였다. 배양 후 VICTOR3 1420 Multilabel Counter (PerkinElmer, USA)를 사용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. MIC 실험은 정확성을 높이기 위해 3반복 수행하였다.To determine the minimum inhibitory concentration (MIC) of S30FAU, the peptide dissolved in 2.5% acetonitrile (ACN) was diluted in a 96 well-plate using PBS by a 2-fold dilution method. All strains were diluted with MH (Mueller Hinton) medium to 1x10 5 CFU/fish, and 50 μl of the strain was mixed with 50 μl of 2-fold serially diluted peptide (7.81-250 μg/ml) at 28°C or 37°C. Incubated for 12 hours. After incubation, the absorbance was measured at 540 nm using a VICTOR3 1420 Multilabel Counter (PerkinElmer, USA). The MIC experiment was repeated three times to increase the accuracy.

8. 생물막 억제능 분석8. Biofilm inhibitory ability analysis

항균 펩티드가 세균의 생물막(biofilm) 형성에 영향을 미치는지 확인하기 위해 상기에서 언급한 병원성 세균을 BHIA에 1x105 CFU/fish 농도로 준비하고 M9 배지(Welgene, Precision Solution™, Korea)를 첨가하였다. 각 균주를 96-well plate에 28℃ 또는 37℃에서 24시간 배양하고 PBS로 세척한 후 상이한 농도(7.81-250 ㎍/㎖)의 펩티드를 첨가한 다음 28℃ 또는 37℃에서 24시간 추가 배양하였다. 배양 후 상청액을 제거하고 150 ㎕ 무수에틸알코올(absolute ethanol)을 첨가하여 실온에서 30분 배양하였다. 그 후, PBS로 세척 후, 1% 크리스탈 바이올렛(Crystal violet, Sigma-Aldrich)으로 10분 염색하고 증류수로 세척 한 뒤, 150 ㎕의 30% 아세트산 용액을 첨가하여 실온에서 10분 배양하고, 595 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 사용된 대조군은 PBS와 2.5% ACN이다. 모든 실험은 정확성을 높이기 위해 3반복 수행하였다.To determine whether the antibacterial peptide affects the bacterial biofilm formation, the above-mentioned pathogenic bacteria were prepared in BHIA at a concentration of 1x10 5 CFU/fish, and M9 medium (Welgene, Precision Solution™, Korea) was added. Each strain was cultured in a 96-well plate at 28°C or 37°C for 24 hours, washed with PBS, and then peptides of different concentrations (7.81-250 μg/ml) were added, followed by further incubation at 28°C or 37°C for 24 hours. . After incubation, the supernatant was removed, and 150 μl of anhydrous ethyl alcohol was added, followed by incubation at room temperature for 30 minutes. Then, after washing with PBS, stained with 1% crystal violet (Crystal violet, Sigma-Aldrich) for 10 minutes, washed with distilled water, 150 μl of 30% acetic acid solution was added, and incubated for 10 minutes at room temperature, 595 nm absorbance was measured. The controls used here are PBS and 2.5% ACN. All experiments were repeated three times to increase accuracy.

9. 세포독성 분석9. Cytotoxicity assay

헤파린(heparin) 처리된 주사기를 이용해 강도다리로부터 혈액을 채혈하고 Leibovitz's L-15 배지에 첨가해 주었다. 그 후, 53% 퍼콜(percoll) 용액을 이용하여 퍼콜 구배법을 수행하고, 400xg에서 15분간 원심분리하여 적혈구를 분리하였다. 분리한 적혈구를 PBS로 3회 세척한 후, 상이한 농도의(7.81-250 ㎍/㎖) 항균 펩티드와 각각 100 ㎕씩 혼합하여 30분간 실온 배양하였다. 이 때 음성 대조군은 PBS, 양성 대조군은 0.1% Triton X-100 (Sigma-Aldrich)을 사용하였다. 배양 후 1,000xg에서 10분간 원심분리하고, 상청액을 96-well plate에 옮겨 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.Blood was drawn from the robber's leg using a heparin-treated syringe and added to Leibovitz's L-15 medium. Thereafter, a Percoll gradient method was performed using a 53% percoll solution, and red blood cells were isolated by centrifugation at 400x g for 15 minutes. The separated red blood cells were washed 3 times with PBS, mixed with antibacterial peptides of different concentrations (7.81-250 μg/ml) and 100 μl each, and incubated at room temperature for 30 minutes. In this case, PBS was used as a negative control, and 0.1% Triton X-100 (Sigma-Aldrich) was used as a positive control. After incubation, centrifugation was performed at 1,000x g for 10 minutes, and the supernatant was transferred to a 96-well plate and absorbance was measured at 540 nm.

10. 통계분석10. Statistical Analysis

모든 시료는 3반복으로 수행하였으며, 결과는 평균±표준편차로 보고하였다. 통계 분석은 SPSS 소프트웨어 version 19(IBM, USA)를 사용하여 수행하였으며, 결과는 ANOVA(one-way analysis of variance)를 사용하여 검증하고, 결과값 간의 비교를 위해 Tukey's test를 사용하였다(*p < 0.05 및 **p < 0.01).All samples were performed in triplicate, and the results were reported as mean ± standard deviation. Statistical analysis was performed using SPSS software version 19 (IBM, USA), the results were verified using ANOVA (one-way analysis of variance), and Tukey's test was used for comparison between the results (* p < 0.05 and ** p < 0.01).

실시예 1. S30FAU의 유전자 발현 프로파일링Example 1. Gene expression profiling of S30FAU

건강한 강도다리에서 S30FAU의 mRNA는 체신, 위, 심장, 아가미, 피부 조직에서 풍부하게 발현되는 것이 확인되었다(도 1).It was confirmed that mRNA of S30FAU was abundantly expressed in body, stomach, heart, gills, and skin tissues in healthy strength legs (FIG. 1).

S30FAU의 mRNA 발현 수준은 VHSV를 인공 감염시킨 경우 심장 조직에서 감염 1시간 후 및 3일 후에 가장 높은 발현을 보였고(도 2A), 스트렙토코커스 파라우베리스(S. parauberis)를 인공 감염시킨 경우 신장, 간, 심장 조직에서 감염 7일 후에 가장 높은 발현을 보여주었다(도 2B)The mRNA expression level of S30FAU was lowered when VHSV was artificially infected. The highest expression was shown in cardiac tissue 1 hour and 3 days after infection ( FIG. 2A ), and when S. parauberis was artificially infected, the highest expression was found in kidney, liver, and heart tissues 7 days after infection. showed (Fig. 2B)

실시예 2. 항균 활성 분석Example 2. Antimicrobial activity assay

항균 활성 분석에 사용한 합성한 S30FAU 항균 펩티드의 순도는 98%였다. 그람 양성 및 그람 음성균에 대한 S30FAU 항균 펩티드의 MIC 값은 하기 표 1과 같다.The purity of the synthesized S30FAU antibacterial peptide used in the antimicrobial activity analysis was 98%. The MIC values of the S30FAU antibacterial peptide against Gram-positive and Gram-negative bacteria are shown in Table 1 below.

다양한 병원균에 대한 S30FAU의 항균 활성Antibacterial activity of S30FAU against various pathogens Bacterial strainBacterial strain GramGram S30FAU (㎍/㎖)S30FAU (μg/ml) Streptococcus parauberis PH0710 Streptococcus parauberis PH0710 (+)(+) 3737 7.81-15.637.81-15.63 Streptococcus parauberis KSP28 Streptococcus parauberis KSP28 (+)(+) 3737 15.53-31.2515.53-31.25 Streptococcus iniaeStreptococcus iniae (+)(+) 2828 7.81-15.63 7.81-15.63 Vibrio harveyiVibrio harveyi (-)(-) 2828 7.81-15.637.81-15.63 Vibrio campbelliivibrio campbellii (-)(-) 2828 31.25-62.531.25-62.5

S30FAU는 스트렙토코커스 이니애(Streptococcus iniae), 스트렙토코커스 파라우베리스(S. parauberis) PH0710, 스트렙토코커스 파라우베리스 KSP28, 비브리오 캄프벨리(Vibrio campbellii) 및 비브리오 할베이(V. harveyi)의 성장을 저해하는 것으로 확인되어 항균 활성이 있음을 알 수 있었다.S30FAU is Streptococcus iniae ( Streptococcus iniae ), Streptococcus parauberis ( S. parauberis ) PH0710, Streptococcus parauberis KSP28, Vibrio campbellii ( Vibrio campbellii ) and Vibrio halveyi ( Inhibiting the growth of V. harveyi ) It was confirmed that it had antibacterial activity.

실시예 3. 세포 독성 분석Example 3. Cytotoxicity assay

본 발명자는 RBCs를 이용하여 S30FAU 항균 펩티드의 용혈 활성을 측정하였다. 그 결과, 도 3에서 확인되는 것과 같이 S30FAU 및 S30FAU 항균 펩티드는 최고 처리 농도인 250 ㎍/㎖에서도 용혈활성이 전혀 나타나지 않는 것으로 확인되어, 세포 독성이 없는 항균 펩티드임을 알 수 있었다.The present inventors measured the hemolytic activity of the S30FAU antibacterial peptide using RBCs. As a result, as shown in FIG. 3 , it was confirmed that the S30FAU and S30FAU antibacterial peptides did not show any hemolytic activity even at the highest treatment concentration of 250 μg/ml, indicating that they were antibacterial peptides without cytotoxicity.

실시예 4. 생물막 형성 억제능Example 4. Inhibition of biofilm formation

S30FAU 항균 펩티드는 스트렙토코커스 파라우베리스(S. parauberi) PH0710, 스트렙토코커스 파라우베리스 KSP28에 대해서 농도 의존적으로 생물막 형성을 유의적으로 감소시키는 것으로 확인되었다(도 4). 또한, 용매 독성을 확인하기 위해 사용한 아세토니트릴(ACN) 2.5%는 PBS 대조군과 유의적인 차이가 없음을 알 수 있었다.S30FAU antibacterial peptide was confirmed to significantly reduce the biofilm formation in a concentration-dependent manner with respect to Streptococcus parauberi ( S. parauberi ) PH0710, Streptococcus parauberis KSP28 (Fig. 4). In addition, it was found that 2.5% of acetonitrile (ACN) used to confirm the solvent toxicity was not significantly different from the PBS control.

<110> INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION GYEONGSANG NATIONAL UNIVERSITY <120> Ubiquitin-related novel antimicrobial peptide derived from starry flounder and uses thereof <130> PN21124 <160> 3 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 15 <212> PRT <213> Unknown <220> <223> Platichthys stellatus <400> 1 Gln Glu Lys Lys Lys Lys Lys Thr Gly Arg Ala Lys Arg Arg Ile 1 5 10 15 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 2 agaacaccca cacccttgag 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 3 cagtgctcca agactccaca 20 <110> INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION GYEONGSANG NATIONAL UNIVERSITY <120> Ubiquitin-related novel antimicrobial peptide derived from starry flounder and uses thereof <130> PN21124 <160> 3 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 15 <212> PRT <213> Unknown <220> <223> Platichthys stellatus <400> 1 Gln Glu Lys Lys Lys Lys Lys Thr Gly Arg Ala Lys Arg Arg Ile 1 5 10 15 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 2 agaacaccca cacccttgag 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 3 cagtgctcca agactccaca 20

Claims (11)

서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진, 강도다리(Platichthys stellatus) 유비퀴틴 유래의 항균 펩티드.Consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, an antibacterial peptide derived from Platichthys stellatus ubiquitin. 제1항의 항균 펩티드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드.A polynucleotide encoding the antimicrobial peptide of claim 1. 제2항의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 벡터.A recombinant vector comprising the polynucleotide of claim 2. 제3항의 재조합 벡터로 형질전환된 숙주세포.A host cell transformed with the recombinant vector of claim 3. 제3항의 재조합 벡터로 숙주세포를 형질전환시켜 항균 펩티드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 과발현시키는 단계를 포함하는 항균 펩티드의 생산방법.A method for producing an antibacterial peptide comprising the step of transforming a host cell with the recombinant vector of claim 3 to overexpress a polynucleotide encoding the antibacterial peptide. 제5항의 방법에 의해 생산된 항균 펩티드.An antibacterial peptide produced by the method of claim 5 . 제1항 또는 제6항의 항균 펩티드를 유효성분으로 함유하는 항균 조성물.An antibacterial composition comprising the antimicrobial peptide of claim 1 or 6 as an active ingredient. 제7항에 있어서, 상기 조성물은 그람 양성 및 그람 음성의 병원균에 대하여 항균 활성을 가지는 것을 특징으로 하는 항균 조성물.The antibacterial composition according to claim 7, wherein the composition has antibacterial activity against gram-positive and gram-negative pathogens. 제8항에 있어서, 상기 그람 양성 병원균은 스트렙토코커스 이니애(Streptococcus iniae) 또는 스트렙토코커스 파라우베리스(S. parauberis)이며, 그람 음성 병원균은 비브리오 할베이(Vibrio harveyi) 또는 비브리오 캄프벨리(V. campbellii)인 것을 특징으로 하는 항균 조성물.According to claim 8, wherein the gram-positive pathogen is Streptococcus iniae or Streptococcus parauberis ( S. parauberis ), and the gram-negative pathogen is Vibrio harveyi or Vibrio campbellii. ), characterized in that the antibacterial composition. 약학적으로 유효한 양의 제1항 또는 제6항의 항균 펩티드를 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 개체 내 항균 방법.An antibacterial method in a subject, comprising administering a pharmaceutically effective amount of the antimicrobial peptide of claim 1 or 6 to a subject other than a human. 제1항 또는 제6항의 항균 펩티드를 유효성분으로 함유하는 어류용 사료첨가제.A feed additive for fish containing the antibacterial peptide of claim 1 or 6 as an active ingredient.
KR1020210057085A 2021-05-03 2021-05-03 Ubiquitin-related novel antimicrobial peptide derived from starry flounder and uses thereof KR102569795B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210057085A KR102569795B1 (en) 2021-05-03 2021-05-03 Ubiquitin-related novel antimicrobial peptide derived from starry flounder and uses thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210057085A KR102569795B1 (en) 2021-05-03 2021-05-03 Ubiquitin-related novel antimicrobial peptide derived from starry flounder and uses thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220149980A true KR20220149980A (en) 2022-11-10
KR102569795B1 KR102569795B1 (en) 2023-08-23

Family

ID=84101718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210057085A KR102569795B1 (en) 2021-05-03 2021-05-03 Ubiquitin-related novel antimicrobial peptide derived from starry flounder and uses thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102569795B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6884776B1 (en) * 1997-05-29 2005-04-26 Rijksuniversiteit Leiden Antimicrobial peptides derived from ubiquicidine
KR100883516B1 (en) * 2007-09-12 2009-02-11 경북대학교 산학협력단 A pleurocidin peptide derivatives having an antifungal activity
KR20180084352A (en) * 2017-01-17 2018-07-25 경상대학교산학협력단 Novel piscidin peptide from Rock bream and uses thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6884776B1 (en) * 1997-05-29 2005-04-26 Rijksuniversiteit Leiden Antimicrobial peptides derived from ubiquicidine
KR100883516B1 (en) * 2007-09-12 2009-02-11 경북대학교 산학협력단 A pleurocidin peptide derivatives having an antifungal activity
KR20180084352A (en) * 2017-01-17 2018-07-25 경상대학교산학협력단 Novel piscidin peptide from Rock bream and uses thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR102569795B1 (en) 2023-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pellegrini et al. Proteolytic fragments of ovalbumin display antimicrobial activity
KR102224929B1 (en) Novel antimicrobial peptide derived from antimicrobial peptides isolated from Korean sea cucumber and uses thereof
US10487112B2 (en) Pediococcus acidilactici derived antimicrobial hexapeptide and preparation method thereof
KR101892072B1 (en) Novel piscidin peptide from Rock bream and uses thereof
US20200231628A1 (en) Novel antimicrobial peptide derived from myxinidin peptide and uses thereof
KR102415725B1 (en) Novel antimicrobial peptide H123 and uses thereof
US7662592B2 (en) Bacteriocin inducer peptides
Zhao et al. Characterization of bioactive recombinant antimicrobial peptide parasin I fused with human lysozyme expressed in the yeast Pichia pastoris system
KR101865461B1 (en) A antimicrobial peptide and a antimicrobial composition containing the same
KR102004153B1 (en) Novel theromacin peptide from Perinereis linea and uses thereof
KR102569795B1 (en) Ubiquitin-related novel antimicrobial peptide derived from starry flounder and uses thereof
KR102569799B1 (en) Novel antimicrobial peptide from ubiquitin of starry flounder and uses thereof
KR102506674B1 (en) Antimicrobial peptide H103B having antimicrobial actvity against antibiotic-resistant pathogen and uses thereof
KR102420699B1 (en) Novel antimicrobial peptide from starry flounder and uses thereof
Huang et al. Applications in food technology: antimicrobial peptides
WO2019235682A1 (en) Novel tetra-peptide and derivative thereof, and anti-red tide or antimicrobial composition comprising same
KR101847051B1 (en) Antibiotic peptides having an antibiotics and comprising antibiotic composition thereof
KR20200014975A (en) PGRP-SC2 protein from Rock bream and uses thereof
KR102035802B1 (en) PGRP2 protein from rock bream and uses thereof
CN106967740B (en) Escherichia coli fusion expression plectasin, preparation method and application thereof
CN114933644B (en) Loach antibacterial peptide Ma-sHep and application thereof
KR20200087383A (en) A antimicrobial peptide and a antimicrobial composition containing the same
CN112851751B (en) Antibacterial color sky light peptide and preparation method and application thereof
KR20190057486A (en) Antimicrobial peptide derived from rock bream and uses thereof
KR101421534B1 (en) A method of preparing lysosome having antibacterial activity and anti-cancer activity

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right