국내 감염성 질환 병원체의 성상 분석을 통한 표준 실험실 체계 구축: 우리나라의 AIDS reagent 프로그램 개발 및 국내 HIV/AIDS 물질 자원화

초록

목적: 우리 나라 AIDS reagent 프로그램을 확립하여, 우리 나라의 HIV 진단 시약과 백신 및 치료제를 개발하고 HIV 관련 연구를 활성화시킬 수 있는 토대를 마련하기 위하여 HIV 감염 진단에 있어 주요 항원 단백질을 코딩하는 HIV-1 env 유전자와 HIV-1 nef 유전자의 염기서열을 분석하였다. 방법: 국내 HIV 표준주를 선정하기 위하여 HIV-1 env 유전자의 V3-V5 부위의 염기서열에 근거하여 phylogenetic analysis를 실시한 결과 국내 HIV-1 분리주의 대부분을 차지하는 subtype B 분리주 중 감염 경로에 의한 분류에 있어 대부분을 차지하는 이성간 성접촉과 남자 동성간의 성접촉에 의해 감염된 HIV-1 감염자로부터 분리한 분리주 5주를 선별하였다. 이들의 림프구에서 DNA를 분리하여 full length env 유전자를 증폭후 env 유전자의 염기서열을 분석하였고 CV-1 cells에 vaccinia 바이러스와 함께 transfection 시켜 gp160을 발현시켰다. 또한 우리 나라 유행주의 nef 유전자 consensus를 확보하고자 우리 나라 감염자 12 명으로부터 분리한 HIV-1의 nef 유전자 염기서열을 분석하였다. 결과: V3-V5 부위의 염기 서열에 근거하여 국내 HIV 표준주로 선별한 연구 대상 5주의 KRA812, KR3042, KR5058, KR5076과 KR6035의 env 유전자 분석 결과 1990년대 이전의 분리주와 이후의 분리주간에 염기서열의 차이가 크게 나타났다. gp160 단백질의 발현에 있어서도 1990년 이전의 분리주인 KRA812를 제외한 1990년대 이후 분리주 4주에서만 western blot에 의해 gp160의 발현을 확인하였다. gp160 보다 작은 크기의 단백질이 확인된 분리주의 염기서열 분석 결과 internal stop codon이 존재하는 것이 확인되었다. gp160이 발현되지 않은 KRA812의 clone에서 유전자의 도입 부위에 internal stop codon이 존재하였다. 12주의 nef 유전자를 분석한 결과 deletion이나 myristoylation site, protein kinase C(PKC) binding site 그리고 acidic region에서의 아미노산의 변화는 관찰되지 않았다. 그러나 NEF protein에서 SH2 binding phosphorylated tyrosine 6개중 143번 위치의 tyrosine이 phenylalanine으로 바뀌었으며 cyteine backbone의 138번 cysteine이 threonine으로 바뀌는 것이 nef 유전자 연구 대상 모두에서 관찰되었다. 결론: 분자역학적 연구 결과에 근거하여 국내 HIV 표준주를 선정하여 이들의 HIV-1 full length env 유전자의 염기서열을 분석하였으며 gp160 단백질을 발현하였다. gp160 단백질의 발현이 이루어지지 않거나 발현된 단백질의 크기가 정상적인 단백질 보다 작은 경우에는 유전자 내에 존재하는 internal stop codon의 존재가 영향을 미치며 특히 그 위치가 발현에 중요한 것을 확인하였다.

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