바이오인

[KBCH 브리핑]

바큐로바이러스의 산업적 활용 및 관리 현황

- 일본의 안전관리 실태와 개선노력 및 시사점 -

전미희(KBCH)

※ 이 브리핑은 곤충세포-바큐로바이러스 발현계(BEVS)를 이용한 유용단백질, 시약생산·유통과 관련하여 생물다양성영향 관점에서 실시되고 있는 일본의 안전관리 실태와 개선노력 등을 살펴보고, 유전자변형생물체 등과 관련한 우리나라규제개선에 참고할 수 있는 사항을 제시하고자 작성하였습니다.

1. 바큐로바이러스의 산업적 활용

□ 바큐로바이러스(Baculovirus)는 곤충에 특이적으로 감염하는1) 고리모양이중나선 DNA를 유전자를 갖고 있으며, 다각체로 불리는 봉입체(封入體)에 여러 바이러스 입자를 포함한 핵다각체병 바이러스(nucleopolyhedrovirus : NPV)와 단일 바이러스 입자를 포함한 과립병바이러스(Genus granulovirus : GV) 속(屬)2)으로 분류됨 [그림 1]

[그림 1] 바큐로바이러스의 형태적 분류

바이러스 입자는 유전체 DNA를 포함한 누클레오캡시드가 엔벨로프(외피)에 싸여진 봉모양 형태를띠는데, 이것이 단백질 덩어리에 내포되어 봉입체를 형성한다. NPV 봉입체는 다각체로 불리고여러 바이러스 입자를 포함하며, GV 봉입체는 과립체로 불리고 단일 바이러스 입자를 포함한다.

□ 바큐로바이러스의 실질적 연구는 1940년대 후반 다각체로부터정제한 바이러스 입자의 모습을 전자현미경으로 포착하면서 시작

ㅇ 1970년대 들어 곤충배양세포계 이용이 가능해지면서 용균반검사법(plaque assay)에 의한 NPV 클로닝과 정량에 성공하여NPV 증식 특성과 유전자발현 등의 정보가 빠르게 축적ㅇ 또한, 곤충세포배양기술, 분자생물학 및 유전자변형기술(최근들어 유전체편집기술 포함) 등이 결합되어 NPV의 분자 레벨연구가 가속도를 내면서 더욱 발전

□ 이러한 바큐로바이러스 연구는 1980년대 초반 일본(前田)과 미국(Summers)에 의해 개발된 이른바 ‘바큐로바이러스 발현 벡터(BEVS : Baculovirus expression vector system)’로서 결실을 맺게 됨3)

□ 바큐로바이러스 발현 벡터는 진핵세포에서의 외래유전자 발현벡터로서 여러 분야의 많은 연구자가 효과적·지속적으로 이용하고있는데, 바큐로바이러스가 곤충세포뿐만 아니라 광범위한 포유동물세포에서도 복제 없이 효율적으로 외래유전자를 도입할 수있음이 밝혀지면서 새로운 유전자도입 벡터로 각광받고 있음

ㅇ 일반적으로 바이러스벡터는 바이러스가 본래 가진 병원성이나증식성에 관한 유전자 등을 제거하고 목적하는 외래유전자를삽입함으로써 안전하고 효율적으로 타겟이 되는 조직이나 세포에 목적단백질을 발현시키는 데 이용

ㅇ 최근 이러한 바이러스벡터는 유전자치료의 도구로 임상적으로응용되고 있기도 하고4), ES세포(배아줄기세포)와 iPS세포(유도만능줄기세포)의 유전자도입에도 이용

...................(계속)

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