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191개의 아미노산으로 구성된 인간 성장 호르몬(human Growth hormone, hGH)은 성장 촉진뿐만 아니라 근육량 증가, 뼈 강화, 체내 지방 분해 등의 약리적 작용을 가지며, 이와 연관된 여러 질환에 대한 치료 및 기타 치료보조제(미용 및 노화억제 분야 등)로 사용되고 있다. hGH를 비롯한 대부분의 단백질 치료제는 98% 이상이 주사제로 투여되고 있는데 이 러한 투여 방식은 환자의 통증 및 감염 가능성 뿐만 아니라 투여 횟수가 많은 경우에는 시 간적, 비용적, 편리성의 측면에서 환자에게 부담이 가중된다. 본 연구에서는 이러한 문제점 을 해결하기 위하여 감염의 우려도 없으며 주사공포증 없이 복용할 수 있는 hGH와 hTf 단 백질을 융합시킨 형태의 경구 투여용 hGH를 생산하고자 하였다. hGH와 hTf 융합 단백질의 유전자 서열은 HepG2 세포에서 분리한 RNA로부터 RT-PCR 을 수행하여 cloning한 hTf 유전자의 서열과 cDNA로 합성한 hGH 유전자 서열을 cyclo peptide linker나 helical peptide linker로 연결하여 retrovirus vector에 도입하였다. 구축한 각 virus vector는 virus 생산 세포주인 GP2 293과 VSV-G 피막단백질 유전자를 이용하여 retrovirus로 생산한 후, 닭의 배아섬유아세포인 CEF와 CHO 세포에 감염시켰다. 각 세포에서 hGH-hTf 유전자의 발현은 RT-PCR, Western blot, ELISA 실험을 통하여 확인하였다. RT-PCR 실험 결과에서는 virus에 감염된 세포주와 감염되지 않은 세포주에서 GAPDH 유전자에 대한 증폭 단편이 확인된 데 반해, hGH 유전자와 WPRE 서열에 대한 증폭은 virus 에 감염된 세포주에서만 이루어 졌다. Virus에 감염된 세포에서 hGH 단백질과 hTf 단백 질의 발현 양상을 확인하기 위하여 각각의 세포 배양액과 세포에서 분리한 단백질을 이용 하여 Western blot을 실시하였다. 세포 배양액과 세포에서 분리한 단백질에서의 hGH와 hTf 발현을 비교한 결과, 두 단백질 모두 세포 배양액에서의 발현이 강한 것으로 확인되었다. hGH 단백질은 약 20 kD의 크기를 나타내었으며 hTf 단백질은 80 kD의 크기를 가지는 것 으로 확인되었다. 각 virus에 감염된 세포에서는 hGH 단백질이 hTf 단백질과 융합된 형태 로 발현되어 약 100 kD의 크기를 가지는 것으로 확인되었다. ELISA 분석 실험에서도 virus 에 감염된 각 세포에서의 hGH 단백질의 발현 및 분비를 확인하였다. 본 연구에서 확보한 경구 투여용 인간 성장 호르몬인 hGH-hTf는 차후 형질전환 동물의 개발이나 물질 생산 세포주의 확립을 통해서 대량생산함으로써 주사용으로만 개발되어 있 는 바이오의약품의 경구용화 관련 연구에 필요한 핵심 기술을 제공할 수 있을 것이다. * 본 연구는 농촌진흥청 차세대 바이오그린21사업(과제번호: PJ00804101)의 지원에 의해 이루어졌다.
