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본 연구는 뇌졸중, 심근경색과 폐색전증에 사용되는 t-PA 단백질 변이체를 참외모상근에서 생산하고자 수행되었다. t-PA 변이체 유전자가 함유된 A. rhizogene으로 형질전환된 참외모상근에서 t-PA 변이체 단백질들이 성공적으로 발현되는 것을확인하였으며, 발현된 t-PA변이체 단백질들은 동물세포에서 발현되어 상업적으로 판매되는 t-PA와 시험관 내의 인공 혈전 용해 활성이 동등함을 확인할 수 있었다. 1. t-PA 변이체 유전자들의 참외모상근 genomic DNA내의 삽입은 PCR법으로 t-PA 유전자의 PCR 산물(1.6 kb)을 관찰하여 참외 모상근 염색체 내에 삽입되어 있음을 확인하였다. 2. t-PA 변이체 유전자들의 전사는 RT-PCR법을 활용하여 t-PA transcript 크기에 해당하는 1.6 kb의 PCR 산물을 관찰하여 참외모상근에 정상적인 전사가 이뤄지고 있음을 확인하였다. 3. 형질전환된 참외모상근 추출물 내에 존재하는 t-PA 변이체 단백질들의 피브린 분해 활성은 상업적으로 판매되는 재조합의 t-PA 단백질과 동등하였다. 4. 형질전환된 참외모상근의 전체 수용성 단백질 중 t-PA 변이체 단백질의 평균 발현량은 전체 수용성 단백질 mg 당 0.47(t-PAer)과 0.57(t-PAhis6)로 측정되었으며, 가장 높은 발현량은 t-PAhis6로 형질전환된 모상근에서 전체 수용성 단백질mg 당 0.65 μg으로 관찰되었다. 5. 형질전환된 모상근에서 발현된 재조합 t-PA 변이체 단백질들의 분자량은 동물세포에서 발현된 t-PA와 유사한 59 kDa으로 확인하였다.


Human tissue-plasminogen activator (t-PA) is a thrombolytic protein that plays an active role in dissolving fibrin clots in the blood vessels by activating plasminogen to plasmin. Human tissueplasminogen activator, its derivatives and synthetic genes were expressed as enzymatically active form in the hairy roots of Cucumis melo L. cv. Geumssaragi-euncheon (Oriental melon) infected by Agrobacterium rhizogene harboring binary vectors. Hairy roots were produced from the wounded surface of the cotyledon explants of Oriental melon on MS selective medium containing 300 μg/ml kanamycin and 500μg/ml carbenicillin. PCR analysis revealed the insertion of the t-PA genes in genomic DNA of transgenic hairy roots. The presence of the t-PA-specific transcripts in the total RNAs of transgenic hairy roots was confirmed by RT-PCR. Western blot analysis of the transgenic hairy roots showed a single distinct band of 59-kDa of recombinant t-PAs. ELISA experiments demonstrated the maximum level of recombinant t-PA expression up to 0.065% of the total soluble protein in hairy roots transformed by plasmid p221a-t-PAhis6. The highest fibrinolysis of recombinant t-PAs was detected from the hairy roots expressing plasmid p221a-t-PAhis6, respectively. These studies demonstrated that hairy roots could be successfully employed for the mass production of an enzymatically active t-PA.