• 생명과학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.214-222
• /
• 2015

Aeromonas hydrophila는 수생계에 흔히 존재하는 병원체로서 출혈성 패혈증, 수종, 궤양 등의 질병을 유발한다. A. hydrophila는 효과적인 감염과 다양한 환경에서 적응하기 위해 세포 외 물질(Extracellular products, ECPs)을 분비한다. 본 연구에서 사용한 A. hydrophila CK257은 매우 독성이 강한 균주로 균이 분비하는 ECP 역시 쥐, 토끼, 금붕어를 포함한 동물 모델에게 조직 손상을 일으키며 독성을 보였다. 이러한 괴사 반응을 일으키는 원인 요소를 찾기 위해 ECP의 특성을 분석하였고 그 결과, 원인 요소가 단백질이라는 것을 확인하여 이후 단백질 분리 및 정제에 초점을 맞추어 실험을 진행하였다. 균체를 제거한 배양액 상의 분비 단백질을 얻기 위하여 ammonium sulfate 침전법을 사용하였고, 이후 겔 거르기 크로마토그래피(Gel filtration chromatography)를 이용하여 단백질을 정제하였다. 정제 후 단백질은 다섯 개의 분획으로 나뉘었고 이 중 한 개의 분획이 동물 모델에 괴사와 같은 피부 손상을 일으키는 것을 확인하였다. 괴사 활성을 가진 분획의 단백질 4개의 밴드를 MALDI-TOF 시스템을 통해 분석한 결과, Peptidase M35와 Peptidase M28로 밝혀졌으며 이들은 각각 금속촉매효소(metalloprotease)임을 확인할 수 있었다. Peptidase M35와 Peptidase M28의 단백질 분해 효소로써의 기능을 확인하기 위해 카제인 분해 활성을 확인하였고, 다양한 금속 이온을 처리함에 따라 그 활성이 달라지는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 조직에 존재하는 단백질의 한 종류인 엘라스틴(elastin) 분해능 역시 확인해 보았다. 본 연구에서는 A. hydrophila가 분비하는 물질 가운데 조직 괴사 활성을 일으키는 것으로 추정되는 Peptidase M35와 Peptidase M28의 두 가지 인자를 확인하여 동정하였다. 이후 두 가지 인자를 결손 시킨 돌연변이주를 구축하여 조직 괴사에 이들이 직접적으로 작용하는지 확인 할 예정이다.

• 한국균학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.33-39
• /
• 2015

사상성 진균에서 veA 유전자와 연계되어 있는 velvet 복합체는 진균의 분화와 이차 대사산물의 조절에 매우 중요한 기능을 한다. 모델 사상균인 Aspergillus nidulans의 경우 methyltransferase인 VipB와 VipC를 포함한 여러 단백질들이 VeA 단백질과 상호작용하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 인간 기회감염 진균인 Aspergillus fumigatus에서 vipB와 vipC 유전자의 상동유전자를 분리하여 각각 AfuvipB와 AfuvipC로 명명하였다. AfuvipB 유전자는 AspGD 데이터베이스에 Afu3g14920으로 등록되어 있으며 1,510 bp 길이에 10개의 인트론을 가지고 있고, 유전자 산물은 336 아미노산 잔기로 구성된 단백질로 methyltransferase 도메인을 가지고 있었다. AfuvipC는 Afu8g01930으로 AfuvipB와 유사하게 10개의 인트론을 가지고 있으며 339개의 아미노산으로 구성된 methyltransferase를 암호화하고 있었다. A. fumigatus에서 각각의 유전자에 대한 기능을 알아보고자 유전자제거 돌연변이 균주들을 제조하고 그들의 표현형을 관찰하였다. AfuvipB 유전자 제거 돌연변이는 점 접종을 하였을 경우 대조군에 비하여 표현형의 차이를 보이지 않았다. 그러나 단일 포자에서 성장한 콜로니를 비교해 보았을 때 대조군에 비하여 그 크기가 작고 분화 속도도 약간 더딘 것을 관찰할 수 있었다. 반면에 AfuvipC 유전자 제거 돌연변이는 대조군과 비교하였을 때 표현형의 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 두 개의 methyltransferase가 상호 중복적인 역할을 수행하거나 정상적인 실험실 배양조건에서는 중요한 기능을 수행하지 않을 수 있음을 시사한다.

• 미생물학회지
• /
• 제50권1호
• /
• pp.73-83
• /
• 2014

단백질이 풍부한 식품을 고온 하에서 조리하는 과정 중에 주로 발생되는 돌연변이원 heterocyclic amines (HCAs)에 대한 유산균의 결합력 및 제거능을 조사하였다. 당 발효능 및 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 동정된 19종의 유산균 중 Lactobacillus acidophilus D11, Enterococcus faecium D12, Pediococcus acidilactici D19, L. acidophilus D38, Lactobacillus sakei D44, Enterococcus faecalis D66 및 Lactobacillus plantarum D70의 세포이나 배양 상등액은 3-amino-1,4-dimethyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-1)과 3-amino-1-methyl-5Hpyrido[4,3-b] indole (Trp-P-2)에 의한 Salmonella typhimurium TA98 및 TA100의 돌연변이 유발을 억제할 수 있었다. HCAs에 대한 유산균 세포의 결합력은 cell wall, exopolysaccharide 및 peptidoglycan 보다 높게 나타났다. 한편, 이들의 결합력은 단백질 분해효소, 가열, sodium metaperiodate 및 산 처리에 의해 유의하게 감소되었으므로 세포벽에 존재하는 당이나 단백질 성분이 이들 HCAs을 결합시키는데 중요한 역할을 하는 것으로 확인되었다. 또한 E. faecium D12, L. acidophilus D38 및 E. faecalis D66의 결합력은 SDS나 금속이온에 의해 감소되었으므로 이들세포와 돌연변이원 사이에는 이온 결합이나 소수성 결합이 작용하는 것으로 추정되었다. 한편, HCAs 결합력이 높은 L. acidophilus D38과 L. plantarum D70은 장관 상피세포에 대한 부착력이 낮으므로 돌연변이원을 세포에 결합시켜 체외로 배출함으로써 독성물질을 제거하는데 효과적인 것으로 확인되었다.

• 한국식품영양학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.294-301
• /
• 2004

AsA 수용액 중에서 중금속이온 비존재, Fe(III)이온 존재, 그리고 Cu(II)이온 존재 하에서의 AsA 자동산화반응에 대한 단백질 공존 효과에 대하여 살펴보았다. 수용액 중에서의 AsA 산화반응은 중금속 이온이 존재 하지 않는 경우보다 Fe(III)이온 및 Cu(II)이온이 존재하는 경우에 AsA 잔존율이 낮은 것으로 나타났다. 또한 5 $\mu$M Fe(III)이온 보다 약 50배 낮은 농도인 0.1 $\mu$M Cu(II)이온이 존재하는 경우가 AsA 산화반응 정도가 더욱 큰 것을 알 수 있었다. 이러한 AsA자동산화 반응에 대해 효소 단백질로서는 SOD 및 CAT, 비효소 단백질로서는 BSA, ovalbumin, v-globulin, lysozyme를 이용하여 AsA산화반응에 미치는 영향을 조사하였다. AsA 수용액에 CAT 및 SOD가 존재하는 경우는 Fe (III)이온 및 Cu(II)이온 존재 하에서도 존재하지 않는 경우와 마찬가지로 AsA 산화반응이 억제되는 것을 알수 있었다. 이는 SOD가Ash의 산화반응에서 생긴 $O_2$를 제거하고, CAT가 $O_2$의 불균화반응에 의해서 생기는 $H_2O$$_2$를 제거하는 것 등을 생각할 수 있다. 더욱이, AsA산화반응에 있어서의 CAT혹은 실활 CAT의 존재 하에서도 AsA의 안정화작용이 나타나 Fe(III)이온 및 Cu(II)이온 존재 하에서도 AsA의 산화반응에 대한 CAT의 비특이적인 억제효과를 확인할 수 있었다. 또한, AsA의 산화분해에 미치는 $H_2O$$_2$ 영향을 살펴 보기 위하여 50 $\mu$M AsA 수용액에 50 $\mu$M $H_2O$$_2$를 첨가 하여 산소가스는 통기하지 않고 산화반응을 행한 결과, $H_2O$$_2$존재의 유무에 관계없이 Ash분해속도는 크고 이들 반응은 CAT존재에 의해 현저하게 억제되는 것을 밝혔다. 그리고, 비효소 단백질로서 BSA, oval-bumin, v-globulin, lysozyme를 이용하여 AsA 산화반응을 살펴본 결과 이들 단백질의 공존과 더불어 AsA의 산화율이 낮아지는 경향을 나타내어 AsA에 대한 비특이적인 쾌 강한 안정화작용이 관여하고 있을 것으로 시사되었다. 본 연구는 식품ㆍ생체계에 있어서 AsA의 항산화기전, 특히 중금속이온이 존재하는 경우에 있어서 항산화반응 기전을 해명하기 위한 일부분으로서 AsA대사와 단백질 대사와의 반응에 도움을 주는 중요한 기초자료를 얻을 수가 있었다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘텐츠학회 2010년도 춘계 종합학술대회 논문집
• /
• pp.253-255
• /
• 2010

복잡계 과학의 발달에 따라 많은 사회 네트워크들이 분석되고 있다. 우리는 연결선수, 중간성(betweenness), 결집계수와 같은 링크수를 중심으로 네트워크의 구조적 분석에서 나아가 복잡한 네트워크 속에서 핵심 되는 중심 모듈을 찾아 분석하였다. K-core알고리즘은 복잡계 네트워크를 가중치가 낮은 링크와 노드를 단계적으로 제거하여 복잡한 네트워크의 의미를 분석함에 있어 핵심이 되는 모듈을 얻는데 용이하다. 이에 소설, 영화, 과학 교과서, 단백질 상호작용 네트워크와 같은 다양한 분야에 이 알고리즘을 직접 적용해보았다. 그 결과, 각기 복잡한 네트워크로부터 핵심이 되는 모듈을 찾아낼 수 있었고, 전체 네트워크에서는 발견하기 힘든 유용한 정보들을 도출할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 k-core 알고리즘을 통해 핵심 네트워크를 구축하여 유용한 정보를 도출할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 분석과학
• /
• 제31권5호
• /
• pp.208-218
• /
• 2018

자가소화작용은 세포 내 물질들을 이중막 구조의 자가포식체를 형성하여 라이소좀(lysosome)과 융합한 후 이들을 분해시키는 과정이다. 자가소화작용은 유전적, 세포적, 생화학 수준에서 연구가 진행되어왔지만, 자가포식체의 미세구조 분석 및 정량적 분석은 체계적으로 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 먼저, 기초 자가소화작용이 진행되는 환경과 기아상태로 자가소화작용을 유도한 환경의 세포에서 각각 자가포식체 막 형성에 중요한 역할을 하는 ATG5가 결핍된 섬유아세포와 정상 섬유아세포에서의 자가포식체의 미세구조를 비교 관찰 하였다. 정상 섬유아세포에서는 초기 패고포어, 초기 및 후기 자가포식체, 오토라이소좀과 같은 자가포식체의 단계별 미세구조를 확인한 반면, ATG5가 제거된 섬유아세포에서는 이중막 구조가 완성되지 않은 자가포식체 구조가 증가한 것을 확인하여 ATG5가 자가포식체 성숙에 중요한 역할을 함을 다시 한번 검증할 수 있었다. 본 연구를 통해 구축한 자가포식체 미세구조 분석법을 활용하여 확장된 폴리글루타민을 가지는 N-말단 헌팅틴 유전자를 발현시키는 헌팅턴병의 세포학적 모델에서 단계별 자가포식체를 분석하였다. 그 결과, 흥미롭게도 헌팅틴 단백질이 발현된 세포에서 후기 자가포식체가 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 헌팅틴 돌연변이 단백질 응집체 제거에 필요한 자가소화작용 활성화를 위해서 자가포식체와 라이소좀의 결합 단계를 촉진하는 것이 효과적일 가능성에 대해서 유추할 수 있었다. 결론적으로 전자현미경을 활용한 자가포식체의 단계별 미세구조 관찰 및 정량 분석이 다양한 인간 질병모델에 적용되고, 자가소화작용과 연관된 병리 메커니즘 연구에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
• /
• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
• /
• pp.59-59
• /
• 2003

ADAM은 metalloprotease/disintegrin domain을 가진 transmembrane glycoprotein으로서 지금까지 30종류 이상의 ADAM 및 10종류 이상의 ADAM-TS 단백질이 알려져 있다. 이들의 기능은 포유동물의 수정 시 sperm-egg binding과 fusion, myoblast fusion, integrin과의 결합 등에 직접 관여하거나, TNF-alpha 등의 생체신호전달물질이 세포로부터 분비될 때에 이들의 구조를 변화시켜 활성화시키는 효소로서의 작용, 그리고 dendritic cell differentiation 등에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 난소가 제거된 생쥐를 이용하여 자궁조직의 ADAM-8, -9, -10, -12, -15, -17 그리고 -TS1의 gene의 발현이 $17 \beta $-estradiol에 의하여 조절되는 지를 알아보았다. 생후 6 - 8주 된 암컷 생쥐의 난소를 제거하고, 2 주 후에 $17 \beta $-estradiol ($E_2$), progesterone ($P_4$) 혹은 이 둘 혼합액 ($E_2 + P_4$)을 sesame oil에 녹여 근육주사하였다. 2, 6, 12 시간 후 각각 자궁 조직을 얻고 유전자의 발현 양상을 알아보기 위하여 시료로부터 total RNA을 추출하여 역전사 중합효소반응 (RT-PCR)을 실시하였다. Densitometry를 이용, rpL7에 대한 ADAMS의 mRNA 발현 양을 상대적으로 분석하였다. 그 결과 ADAM-8과 -15는 6시간째에서, ADAM-10과 -TS1은 2시간째에서 sesame oil을 주사하거나 $P_4$만을 주사한 군보다 E$_2$를 주사한 군에서 mRNA의 양이 현저하게 증가하였고 ADAM-12는 2시간째에서 ADAM-17은 12시간째에서 sesame oil을 주사하거나 $P_$만을 주사한 군보다 E$_2$를 주사한 군에서 mRNA의 양이 현저하게 증가하였다. 이러한 결과로 미루어 ADAM-8, -10, -15 그리고 TS1은 progesterone에 의하여, ADAM-12와 17은 $17 \beta $-estradiol에 의하여 유전자의 발현이 upregulation 되는 것으로 생각되어진다.

• KSBB Journal
• /
• 제16권2호
• /
• pp.174-178
• /
• 2001

본 연구는 항산화작용, 항암작용, estrogen 유사작용, 항골다공증작용 등 다양한 생리적 기능을 가진 isoflavones의 추출조전을 추출용매획 농도, 추출온도, pH 및 추출시간으로 나누어 단계적으로 isoflavones을 추출함에 있어 최척의 추출 조건올 찾고자 하였으며, 보다 기능이 잘 알려진 4종 isoflavones 추출에 대한 결과를 분석하여 최적추출 초건을 선정하였다. 그 결과 75% ethanol, $80^{circ}C$, pH4, 3시간의 추출 조건에서 $4,024\mu\textrm{g}/mL$의 가장 높온 총 isofla vones 추출량을 나타내었고, 대두추출물 중의 단백질 제거를 위해 이용된 염화칼융의 농도가 증가할수록 보다 높은 함량의 isotla yones윤 얻을 수 있었다. 위의 결과로 얻은 최적추출조건에서의 대두추춤물에는 거의 대부분이 체내에 홉수되지 않는 daidzin과 genistin 같은 배당체의 형태로 존재해 있음을 확인하였다. 따라서 $beta$-glucosidase라는 효소를 이용하여 이러한 배당채 들흘 daidzein이나 genistein과 같이 체내여] 홉수 가능한 aglycones 형태로 전환시키는데 있어 효소의 농도, 반응온도 및 pH, 반웅시간의 조건에서 aglycon$\xi$s 형혜익 최적 전환수 율 조건을 각각 선정하였다. 그 결과 효소농도 8.7 units, 온도 $40^{circ}C$, pHS의 초건에서 4 40 분 풍안 반응시켰을 때 90%이상 전환된 aglycones 형태를 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.313-319
• /
• 2024

검정종피와 녹색자엽을 가진 콩 품종이나 유전자원은 눈의 피로 등 시신경 보호와 눈 질환 예방에 도움을 줄 수 있는 루테인 성분과 인체 내 활성산소 제거, 콜레스테롤 저하, 항산화 및 항암 작용, 면역증강, 노화 방지 등의 작용을 하는 안토시아닌 성분을 풍부하게 함유하고 있다. 그러나, 성숙 종자에는 알러지 유발 및 품질을 저하시키는 P34, 7S α' subunit 및 렉틴 단백질도 포함되어 있다. 따라서, 본 연구는 P34, 7S α' subunit 및 렉틴의 3가지 단백질이 부재하면서 검정종피와 녹색자엽을 가진 콩 계통을 개발하기 위하여 진행되었다. 갈색종피와 녹색자엽을 가지면서 7S α' subunit 및 렉틴 단백질이 부재한 모본과 검정종피와 녹색자엽을 가지면서 P34 및 렉틴 단백질이 부재한 부본과의 교배로 검정종피와 녹색자엽을 가진 157개의 F₂ 종자가 선발되었다. P34 및 7S α' subunit 단백질의 존재와 부재는 각각 3:1로 관찰되었고, 두 단백질 간에는 9:3:3:1의 분리비와 일치하여 서로 독립적임을 나타내었다. 두 단백질에 대하여 모두 열성(cgy1cgy1p34p34)을 보인 14개의 F₂ 종자로부터 형질이 양호하면서 P34, 7S α' subunit 및 렉틴 단백질이 모두 없고 검정종피와 녹색자엽을 가진 한 개의 개체가 선발되었다. 선발 개체의 F₃ 종자를 이용하여 3가지 단백질의 부재에 대한 유전적 고정이 확인되었다. 온실에서 6월 14일 파종 시 선발 개체의 성숙일은 10월 3일, 경장은 약 68 cm였고 백립중은 26.5 g 정도였다. 선발 개체는 항영양성분이 부재하면서 녹색자엽을 가진 유색콩 품종 육성을 위한 모본으로 이용될 수 있을 것으로 보인다.

• 대한약리학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.425-431
• /
• 1996

염증 질환의 원인이 되는 사람 중성구 elastases는 혈액에 존재하는 ${\alpha}_1-PI$나 ${\alpha}_2-macroglobulin$과 같은 단백질 분해효소 억제제에 의하여 조절되어진다. 그러나 특수한 병리적 상황에서 과다하게 분비되는 효소나 또는 단백질 분해효소 억제제의 비정상적 작용으로 말미암아 다양한 염증질환이 유발된다. 비스테로이드성 항염증제는 염증 질환을 치료하기 위하여 이미 임상에 적용 하고 있으며, prostaglandin 합성하는 효소인 cyclooxygenases의 활성도를 억제하는 것이 그 작용 기전으로 잘 알려져 왔다. 사람 중성구 elastase의 활성도는 naproxen, phenylbutazone, oxyphenbutazone 등에 의하여 억제되었으나, ibuprofen, ketoprofen, aspirin, salicylic acid, tolmetin 등에 의하여서는 억제되지 않았다. 또한 사람 중성구 elastase의 활성도는 EDTA, EGTA, tetracycline 등에 의하여서도 억제되었다. EDTA에 의하여 2가 이온 $Ca^{++}$나 $Zn^{++}$등을 elastase 분자로부터 일부 제거함으로 효소 활성도가 억제되었고 Raman spectra의 변화도 강하게 일어났으며, 금속이온 $Zn^{++}$를 새로 충진함으로 그 활성도는 원래대로 회복되고 Raman spectrum도 원래 상태와 유사한 상태로 회복되었다. 이런 현상은 chelator나 chelator-like agents가 효소분자안에 존재하는 $Zn^{++}$ 이온을 제거하거나 chelation함으로 활성 부위나 그 인접 부위의 4차원 구조의 변화를 일으켰음에 기인하며 특히 -C=O나 -COOH기의 관여에 의한 것으로 생각된다.