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곤충의 후각수용체를 발현하는 형질전환 동물 세포주

요약
곤충의 후각 시스템, 특히 서양벌의 후각수용체 11번(AmOr11)은 여왕벌 페로몬을 감지하여 일벌들의 행동을 조절하는 중요한 역할을 합니다. 그러나 이 수용체를 동물 세포에서 발현시키는 것은 어려운 도전 과제였습니다. 이를 해결하기 위해 연구자들은 곤충 후각수용체를 고효율로 발현하고 유지할 수 있는 형질전환 동물 세포주를 개발했습니다. 이러한 기술은 바이오센서 개발, 해충 관리, 농업, 의약품 개발 및 환경 감지 기술 등 다양한 분야에서 혁신을 가져올 수 있습니다.

기본 정보

특허명: 곤충의 후각수용체를 발현하는 형질전환 동물 세포주
발명자: 권형욱 교수
출원번호: 10-2022-0176670
등록번호: 10-2675007

상세 정보

발명의 배경과 필요성

기술의 배경과 문제점

곤충의 후각 시스템은 페로몬을 감지하여 군집 형성 등 중요한 생리적 역할을 수행함. 특히 서양벌(Apis mellifera)의 후각수용체 11번(AmOr11)은 여왕벌 페로몬을 감지해 여왕벌 주위로 일벌들을 응집시키고, 집을 지으며, 산란을 억제하는 역할을 함.
곤충의 후각수용체를 연구하려는 시도는 계속되어 왔지만, 해당 수용체를 발현시켜 기능을 유지하는 동물 세포주는 매우 제한적임. 이는 후각수용체 연구 및 관련 기술 개발에 장애가 되어 왔음.
따라서 곤충의 후각수용체를 효과적으로 발현하고 유지할 수 있는 형질전환 동물 세포주의 개발이 필요한 상황임. 이로 인해 연구자들은 곤충의 후각수용체를 활용한 다양한 바이오 기술 개발의 가능성을 확대할 수 있음.

기술의 필요성

곤충의 후각수용체를 발현하는 형질전환 세포주는 바이오센서 개발, 생물학적 연구 및 농업 분야에서 활용 가능성이 큼.
기존의 연구 루틴과 비교해 보다 효율적이고 정확한 후각 수용체 분석이 가능하며, 이러한 기술은 농업 분야에서 해충 관리 및 작물 보호에도 중요한 역할을 할 수 있음.
이와 관련된 단백질 및 유전자 연구는 새로운 의약품 개발, 환경 감지 기술 등에도 활용될 수 있어 다양한 산업적 가능성을 제공함.

구현방법

기술의 원리

본 기술은 곤충의 후각수용체(olfactory receptor)와 공동수용체(co-receptor)를 코딩하는 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 벡터를 사용하여 HEK-293T 세포에 형질전환 시킴으로써 구현됨.
HEK-293T 세포주는 인간 유래 세포로서 곤충의 후각수용체와 공동수용체를 발현시키기 위한 최적의 환경을 제공함.

구체적인 구현 방법

서양벌의 후각수용체 11번(AmOr11)과 공동수용체(Orco)를 코딩하는 뉴클레오타이드 서열을 각각 벡터에 삽입하여 준비함.
준비된 벡터를 HEK-293T 세포에 형질전환(Transfection) 시킴. 이때 Lipofectamine 3000 및 Zeocin을 사용하여 형질전환된 세포를 선별함.
선별된 세포주에서 후각수용체의 발현을 확인하고, 안정적인 세포주를 유지함.

기술의 장점

곤충의 후각수용체를 효과적으로 유지할 수 있는 안정적인 형질전환 동물 세포주를 제공함.
후각수용체 관련 단백질을 활용하여 나노 베지클(Nano vesicle)을 생산하고, 이를 다양한 바이오 센서에 활용할 수 있음.
인간의 세포 내에서도 곤충의 후각수용체 기능을 유지할 수 있어, 다양한 생물학적 연구에 활용 가능함.

발명의 활용 방안

활용 방안

본 발명의 기술은 바이오센서 개발에 직접적으로 활용 가능함. 예를 들어, 특정 화학물질을 감지하는 센서를 제작하여 환경 모니터링에 사용될 수 있음.
농업 분야에서는 해충 감지 및 방지 시스템 개발에 응용되어 작물 보호에 기여할 수 있음.
의약 및 생명공학 연구에서 후각수용체 관련 단백질 및 유전자를 연구하여 새로운 치료법이나 약물 개발에 기여할 수 있음.

기대효과

곤충의 후각수용체를 발현하는 형질전환 세포주 개발은 생물학적 연구의 정확성과 효율성을 크게 향상시킬 수 있음.
바이오센서의 성능을 높여 환경 감지와 농업 분야에서의 새로운 솔루션을 제공할 수 있음.
후각수용체 관련 연구를 통해 생명공학 및 의약 분야에서 다양한 혁신을 기대할 수 있음.

시장 동향

형질전환 세포주 응용 분야

바이오센서 기술 시장 동향

농업 해충 관리 기술 동향

후각수용체 연구 동향

대표도면

기술이전 담당자 연락처

담당자명: 이미정 계장
부서: 기술사업화팀
전화번호: 032-835-9766
이메일: mijung@inu.ac.kr
인천대학교 산학협력단
(21999) 인천광역시 연수구 갯벌로 27(송도동) INU이노베이션센터 202호
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