Theileria buffeli (former T. sergenti/orientalis)는 주로 한국, 중국, 일본 등의 극동아시아 지역의 소에 감염되는 진드기 매개성 주혈원충이다. T. buffeli는 소에게 식욕 저하, 발육 부진, 빈혈, 발열, 그리고 황달 등의 임상증상을 나타내며, 중증에서는 유산 및 폐사를 일으켜 양축농가에 많은 경제적 손실을 끼치고 있는 병원체이다.Theileria major surface protein (Msp)은 숙주의 면역계에 의하여 인지되는 주요 항원 단백질이다. 그중 33/34 kDa의 Msp는 T. buffeli 내에서 많은 부위를 차지하는 단백질로서 그 항원성과 면역원성이 높은 막표면단백질로 알려져 있다. 하지만 이러한 T. buffeli의 Msp 유전자의 다양성에 대한 분석 결과의 보고는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 한국의 T. buffeli에 감염된 소의 Msp gene의 다양성을 분석하고, 그 변화상 및 감염 소의 혈액상과 관계를 분석하고자 하였다. 이를 위하여 먼저 한국의 제주에서 사육되고 있는 젖소 57두, 한우 177두에 대한 혈액검사를 실시하였고, Theileria 18S rRNA PCR 검사 및 유전자 염기서열분석을 실시하여 확인하였다. 양성반응을 나타낸 시료에서 젖소의 경우 빈혈을 나타낸 16두, 정상범위의 10두, 총 26두를 선택하였다. 한우의 경우에는 빈혈을 나타낸 16두, 정상범위의 12, 총 28두를 선택하여 각각의 Theileria Msp gene을 PCR 증폭하였고, 그 염기서열 및 항원성을 분석하였다.T. buffeli Msp의 유전자 염기서열에서는 젖소의 경우 Theileria spp.(China; EU584237), T. sergenti(China; DQ078264), Theileria spp.(Thailand; AB081329), Theileria spp.(Okinawa strain, Japan; AB218442), T. buffeli(Fukushima strain, Japan; AB016280) 그리고 Theileria spp.(Okushiri strain, Japan; D87205)와 각각 99.5%, 99.0%, 99.2%, 98.7%, 99.9% 그리고 98.4%의 유사성을 나타내었다. 한우의 경우 Theileria spp.(China; EU584237), T. sergenti(China; DQ078264), Theileria spp.(Thailand; AB081329), Theileria spp.(Okinawa strain, Japan; AB218442), T. sergenti(Fukushima strain, Japan; AB016280)와 각각 99.5%, 100%, 99.2%, 100% 그리고 98.9%의 유사성을 나타내었다.또한 DNA 염기서열을 amino acid로 전환하여 그 항원성을 분석한 결과, 항원성에 근거한 분류에서는 젖소의 경우 6개 type 즉 type Ⅰ~Ⅵ으로, 한우의 경우 5개 type 즉 type Ⅰ~Ⅴ으로 분류되었다. 그리고 type Ⅳ의 경우 2개의 아-타입으로 분류되었다. 젖소의 경우 분석된 Msp의 수가 총 52건인데 type Ⅰ이 30, type Ⅱ가 2, type Ⅲ이 8, type Ⅳ가 4, type Ⅴ가 7 그리고 type Ⅵ이 1을 차지하였고 한우의 경우 총 56건 중 type Ⅰ이 22, type Ⅱ가 15, type Ⅲ이 9, type Ⅳ가 7 그리고 type Ⅴ가 3을 차지하였다.추가로, 아미노산 서열을 토대로 한 항원성 분석과 샘플의 PCV 수치와의 관계를 비교 분석하였다. 한우에서 PCV 수치가 낮은 시료들에서 type Ⅱ의 검출율이 높았는데 type Ⅱ는 GenBank database에 등록되어있는 Ikeda type과 유사성을 나타내었다. 이 Ikeda type은 항원성이 높은 것으로 알려져 있다. 반면 젖소에서는 이러한 양상이 보이지 않았고, 전반적으로 type Ⅰ의 검출율이 높았다. 그리고 젖소에서 type Ⅵ가 1건 검출되었다.이상의 연구에서부터 한국의 소에 감염된 Theileria Msp gene type과 혈액상과의 관계 규명을 최초로 시도한 결과, 그 Msp gene type이 다양하게 존재하고 있음을 확인할 수 있었으며, 젖소와 한우는 각각 감염된 Theileria의 Msp gene type의 분포에서 서로 다른 양상을 보이고 있음을 알 수 있었다.
Theileria buffeli (formerly T. sergenti/orientalis) is the major hemo-protozoan distributed in the Far East Asian countries of Korea, China and Japan. T. buffeli is responsible for the clinical symptoms of anorexia, ateliosis, anemia, fever and icterus in cattle. It also causes abortion and sudden death under severe cases, resulting in economic losses for many livestock farms.Theileria major surface protein (Msp) is the major antigenic protein recognized by the immune system of the host. Among the Msp, the 33/34 kDa membrane surface protein that occupies most of the region within T. buffeli has high antigenicity and immunogenicity. However, few studies have analyzed the genetic diversity of the Msp gene in T. buffeli. Thus, the aim of the current study was to analyze the diversity of the Msp gene in T. buffeli infected cattle, and to characterize the relationship between the diversification pattern and hemogram of the infected cattle. Towards that goal, we conducted complete blood count (CBC) tests for 57 Holstein cattle (HC) and 177 Korean indigenous cattle (KIC) raised in Korea. We also performed PCR test and sequence analysis for a T. buffeli 18S rRNA gene to confirm a positive reaction in conjunction with the DNA sequences. From the samples that showed a positive reaction, a total of 26 HC were selected, including 16 HC with anemia and 10 HC in the normal range, and a total of 28 KIC were selected, including 16 KIC with anemia and 12 KIC in the normal range. For each of these samples, we performed a PCR amplification of the T. buffeli Msp gene and analyzed the base sequence and antigenicity.The DNA sequence of the T. buffeli Msp gene in HC showed 99.0%, 99.2%, 99.9%, 99.5%, 98.7%, 98.4% and 98.4% homology with T. sergenti (China; DQ078264), Theileria spp. (Thailand; AB081329), T. sergenti (Fukushima strain, Japan; AB016280), Theileria spp. (China; EU584237), Theileria spp. (Okinawa strain, Japan; AB218442) Theileria spp. (Okushiri strain, Japan; D87205) and Theileria spp. (Okushiri strain, Japan; D87205), respectively. The T. buffeli Msp gene in KIC shared 100%, 99.2%, 98.9%, 99.5% 100.0% and 99.6% homology with T. sergenti (China; DQ078264), Theileria spp. (Thailand; AB081329), T. sergenti (Fukushima strain, Japan; AB016280), Theileria spp. (China; EU584237), Theileria spp. (Okinawa strain, Japan; AB218442) and Theileria spp. (Okushiri strain, Japan; D87205), respectively.In addition, we performed an antigenicity analysis after translating the DNA sequence into a protein sequence, which enabled us to identify six types of antigenicity as types I~VI in the HC and five types as type I~V in the KIC. Especially, the type Ⅴ antigenicity could be sub-classified into two types. Among the total 52 analyzed Msp genes in the HC, we observed 2, 8, 7, 30, 4 and 1 cases of type I, type II, type III, type IV, type V and type VI, respectively. However, among the 56 Msp genes in the KIC, we found 15, 9, 3, 22 and 7 cases of type I, type II, type III, type IV and type V, respectively.Additionally, a comparative analysis was performed using the antigenicity analysis and its relationship with the PCV values of each sample based on the amino acid sequence. Among the samples showing low PCV values in KIC, the detection of type Ⅰ was high and the their sequences were similar to the Ikeda type registered in the GenBank Database. The Ikeda type has been shown to have a high antigenicity, but such a pattern was not observed in the HC where there was high detection of the type I antigenic type overall. In addition, type VI was detected in only one HC.Using the results from previous studies, we first attempted to classify the type of the T. buffeli Msp gene that were infecting Korean cattle to determine the hemogram relationship. The results of our study helped confirm the presence of diverse types for T. buffeli Msp gene and demonstrated that the HC and KIC showed different patterns for T. buffeli Msp gene type distribution.