문맥 (context)
인터페론은 바이러스 감염에 대하여 숙주에 강력한 저항성을 부여해주는 사이토카인으로 알려져 있다. 또한, 인터페론은 선천성 면역과 적응 면역을 조절함으로써 각종 미생물 감염에 대한 숙주의 면역반응을 조절함으로써 저항성을 높여준다. 그 외 인터페론은 각종 세포의 성장에 영향을 주고, 염증성 질환을 조절할 수 있는 능력을 갖고 있다. 인터페론은 두 개의 주요 그룹으로 나뉘어지는데 인터페론 감마(γ)가 포함된 type II 인터페론과 인터페론 알파(α), 베타(β), 델타(δ), 카파(κ), 람다(λ) 및 오메가(ω) 등이 포함된 type I 인터페론으로 나누어진다. Type II 인터페론은 주로 항원 또는 림프구 자극인자(mitogen)에 의하여 T 세포, 자연살해 세포(natiral killer cell), B 세포 및 수지상 세포(dendritic cell)에 의하여 생산된다. 또한, type I 인터페론은 각종 바이러스를 비롯한 미생물 감염에 의하여 다양한 세포로부터 초기에 생산되는 강력한 면역조절 및 항바이러스성 물질로서, 생산된 type I 인터페론에 의하여 이웃 세포들이 감염에 대하여 저항을 갖게 됨으로써 숙주가 미생물 감염에 대하여 살아남을 수 있게 된다. 이와 같은 닭에서 생산되는 인터페론 알파를 포함한 type I 인터페론은 각종 바이러스 감염, 즉 전염성 기관지염 바이러스 (infectious bronchitis virus, IBV), 전염성 F 낭염 바이러스(infectious bursal disease virus, IBDV), 뉴-캐슬병 바이러스(New castle disease virus, NDV) 및 조류독감 바이러스 (Avian influenza virus, AI) 등 다양한 바이러스 감염에 대한 증식을 억제할 수 있을 것으로 여겨진다.
지금까지 인터페론을 비롯한 생물학적 활성을 나타내는 사이토카인의 발현은 대장균 발현 벡터를 이용하여 시도되어 왔다. 그러나, 대장균에 의한 외래 단백질의 생산은 발현 벡터의 선택을 위해 항생제 내성 마커를 사용해야 하므로, 항생제 내성 균주가 출현하는 경우 숙주에 직접적인 투여에 어려움이 있었다. 또한, 대부분 순수 정제하는 과정을 거치거나 세포 파괴 분획의 형태로 사용되어야 함으로, 농가에 응용되기에는 비용이 많이 소모되었다. 더욱이 대장균은 장 관계 내에 머물러 외래 단백질을 생산하기 때문에, 숙주의 몸 전체에 사이토카인의 효과를 부여할 수 없는 단점도 가진다.
한편, 살모넬라 균주는 장관계의 Peyer''s patch의 M세포를 통과해 Peyer''s patch내 또는 림프절에서 사이토카인을 발현함으로써 paracrine (인접세포에 작용) 또는 endocrine (먼거리에 존재하는 세포에 작용) 형태의 효력을 발휘할 수 있으므로, 살모넬라는 이와 같은 M 세포를 통과해 숙주 전체에 효과를 발휘할 수 있는 사이토카인 유전자를 발현할 수 있다. 이와 같은 살모넬라 균주를 함유하는 조성물과 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-0790377호에서는 인터페론 감마를 발현하는 살모넬라 균주를 함유하는 항바이러스용 조성물에 관하여 개시하고 있으며, 또한 대한민국 등록특허 제10-0790377호에서는 인터페론 감마를 발현하는 살모넬라 균주 및 이를 함유하는 항암 치료용 조성물에 관하여 개시하고 있다. 상기 등록특허에서 개시하고 있는 살모넬라 균주는 약독화된 살모넬라 균주로서, aro A, aro B의 유전자를 변형시켜서 균주의 대사에 비정상이 일어나게 만듦으로써 약독화된 살모넬라 균주를 사용하여, 인터페론 감마가 발현되도록 형질전환된 살모넬라 균주 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것으로 상기 조성물은 특히 바람직하게는 비경구 투여임을 개시한 바 있다.
또한, 살모넬라 균주의 경우, 외래 단백질 발현에 이용되는 항생제 마커의 이용은 여전히 투여에 장애를 줄 수 있는바, 펩티도글리칸 (peptidoglycan)발현에 관계되는 aspartate β-semialdehyde dehydrogenase (Asd)의 유전자를 결핍시킴으로써 살모넬라균 (Asd-)은 정상적인 배양조건에서 자라지 못하고 DAP(diaminopimelic acid)의 존재 하에 증식가능하게 된다. 이에 따라, Asd 유전자를 갖고 있는 플라스미드에 사이토카인 유전자를 같이 클로닝함으로써 항생제 선택 마커를 이용하지 않고도 외래 단백질이 생산될 수 있는 체계의 약독화 살모넬라 제작이 가능해진다.
이에 본 발명자들은, 닭으로부터 인터페론-알파 (chicken interferon-α)유전자를 분리하여 그의 염기서열을 결정하고, 이를 포함하는 살모넬라 발현 벡터로 형질전환된 약독화 살모넬라 균주를 제작하고, 상기 살모넬라 균주 또는 이를 포함하는 조성물이 닭 인터페론 알파의 항바이러스 활성 또는 면역증강 활성 효과를 닭 숙주 전체에 나타낼 수 있음을 확인함으로써, 본 발명은 성공적으로 완성하였다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
살모넬라 균주가 M 세포를 통과하여 사이토카인 유전자를 발현할 때, 숙주에게 어떠한 형태의 효력을 발휘할 수 있는가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation살모넬라 균주가 M 세포를 통과하여 사이토카인을 발현할 때 나타나는 효력의 형태를 묻는 질문이다.
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2정보 추출
information_extraction살모넬라 균주의 이동 경로와 그에 따른 효력 발휘 방식에 관한 정보를 추출한다.
- 살모넬라 균주는 장관계의 Peyer''s patch의 M세포를 통과해 Peyer''s patch내 또는 림프절에서 사이토카인을 발현함으로써 paracrine (인접세포에 작용) 또는 endocrine (먼거리에 존재하는 세포에 작용) 형태의 효력을 발휘할 수 있으므로
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3근거 선택
evidence_selection효력의 형태를 직접적으로 명시한 구절을 선별한다.
- paracrine (인접세포에 작용) 또는 endocrine (먼거리에 존재하는 세포에 작용) 형태의 효력을 발휘할 수 있으므로
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4논리 통합
logical_integration살모넬라가 M 세포를 통과하여 특정 부위에서 사이토카인을 발현하면 인접 세포나 먼 거리의 세포 모두에 작용할 수 있음을 연결한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation살모넬라는 인접 세포에 작용하는 paracrine 형태 또는 먼 거리에 존재하는 세포에 작용하는 endocrine 형태의 효력을 발휘할 수 있다.
- paracrine (인접세포에 작용) 또는 endocrine (먼거리에 존재하는 세포에 작용) 형태의 효력을 발휘할 수 있으므로
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 paracrine 및 endocrine 형태의 효력을 명확히 기술한다.
- paracrine (인접세포에 작용) 또는 endocrine (먼거리에 존재하는 세포에 작용)
최종 답변 (final_answer)
살모넬라 균주는 M 세포를 통과하여 Peyer's patch 내 또는 림프절에서 사이토카인을 발현함으로써, 인접 세포에 작용하는 paracrine 형태 또는 먼 거리에 존재하는 세포에 작용하는 endocrine 형태의 효력을 발휘할 수 있다.
핵심 해석 (core_interpretation)
살모넬라 균주는 M 세포를 통과하여 Peyer's patch 내 또는 림프절에서 사이토카인을 발현함으로써, 인접 세포에 작용하는 paracrine 형태 또는 먼 거리에 존재하는 세포에 작용하는 endocrine 형태의 효력을 발휘할 수 있다.