• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.1834-1836
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• 2010

프로테오믹스는 세포 안 또는 개체 안의 모든 단백질을 총체적으로 연구하는 분야이다. 단백질 동정은 단백질이 어떤 아미노산의 서열로 구성되었는지를 확인하는 것이다. 하지만 Post-translational modification과 같은 단백질 변형을 고려하게 되면 단백질 동정은 매우 어렵게 된다. $MOD^i$ 알고리즘은 단백질 동정을 할 때 Post-translational modification의 종류나 개수에 제한 없이 단백질 동정을 정확하게 수행한다. 하지만, 대용량 단백질 서열 데이터베이스를 사용하면 수행시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 본 논문에서는 $MOD^i$를 보완하기 위해 대용량 데이터베이스에서 후보 단백질을 선정하는 알고리즘을 통해서 개선된 $MOD^f$ 알고리즘을 제안하고 Target-decoy search strategy를 적용하여 정확성을 분석한다. 후보 단백질 선정 알고리즘과 Target-decoy search strategy 적용 결과 $MOD^f$는 $MOD^i$에 비해 정확도를 희생하지 않으면서 수행속도는 약 2배 향상되었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제31권2호
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• pp.99-106
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• 2011

프로테오믹스 기법을 이용하여 벼 고온 스트레스 관련 단백질을 분리 동정하기 위하여 $42^{\circ}C$에서 고온처리한 벼의 줄기로부터 단백질을 분리하였다. 분리한 단백질로부터 Rubisco 단백질을 제거하기 위해 15% PEG fractionation을 실시한 후 상등액 분획의 단백질을 이차원전기 영동한 후, CBB 염색을 통해 차별적 발현을 보이는 단백질을 분석하였다. 총 46개의 단백질 spot이 발현양에 변화를 보였으며, 그 중 24개의 단백질이 고온 스트레스에 의해 발현이 증가되었으며, 22개의 단백질이 감소하는 발현 양상을 나타내었다. 이들 단백질을 MALDI-TOF MS와 database를 통해 동정한 결과 에너지 대사관련 단백질, 산화 환원 관련 단백질 및 저분자량 small HSP 등, 10개의 단백질이 동정되었다. 이들 동정된 단백질들은 식물의 고온 스트레스에 대한 적응기작을 이해하는데 중요한 단서를 제공할 것이며, 특히 미토콘드리아 small HSP는 프로테옴 분석법에 의해 최초로 동정되었으며, 금후 내하고성 목초 분자육종에 활용될 수 있는 좋은 유전자로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제36권6호
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• pp.533-538
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• 1993

아밀로즈는 ${\alpha}-1,4$ 결합으로 이루어진 포도당의 중합체로 곡류에서의 식품학적 기능성을 결정하는 가중 중요한 전분의 구성성분으로, 이의 함량은 단일 우성유전인자인 Wx 유전인자에 의하여 결정된다고 알려지고 있다. 지금까지 Wx 단백질이라고 알려지는 전분 합성 효소(starch-bound starch synthase)는 아밀로즈의 생합성에 관련된 효소로 아밀로즈의 함량을 조절하는 단백질로 알려져 왔다. 따라서 본 연구에서는 아밀로즈의 생합성 기작 연구의 한단계로 Wx 단백질인 아밀로즈 합성 효소를 동정하고 분리하였다. 아밀로즈의 함량이 매우 다양한 변이품종들로부터 전분 결합 단백질을 추출하고 이를 전기영동 분석을 통하여 비교분석하였다. 그 결과 전분과 결합하여 존재하는 66 kDa의 단백질이 전분 중 아밀로즈의 함량과 매우 높은 연관관계를 전기영동상에서 보여주고 있어, 이를 Wx 단백질로 동정하였다. 아울러 이 단백질을 전분으로부터 분리하고, gel filtration 과정을 통하여 순수 분리하는 정제 방법을 확립하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권1호
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• pp.48-54
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• 2013

수수 종자의 품종 간 특이적으로 발현하는 단백질을 동정하여 기능성 유전자를 확보하고 이들 유전자를 이용하여 수수의 기능성 강화 및 품종 판별 기술 개발을 위한 유용 유전자를 확보하고자 프로테오믹스 기법을 이용하여 수수 종자로부터 단백질을 추출하였다. 추출한 단백질을 이차원전기영동후, colloidal CBB 염색을 통해 품종 별로 발현에 차이를 보이는 단백질을 분석하였다. 총 652 개의 spot들 중에 8개의 단백질 spot들이 발현 정도에 변화를 보였으며, 이들 단백질을 MALDI-TOF/TOF MS와 MASCOT database를 통해 동정한 결과, RNA metabolism (spot 1, spot 4) HSP (spot 2), 저장 단백질 (spot 3, spot 5, spot 6), 산화-환원 (spot 8) 관련 단백질 등이 동정되었다. 특히 동정된 단백질은 주로 흰찰수수 (WCS)에서 발현 정도가 높게 나오는 경향을 보였으며, 흰찰수수 (WCS)에서 유일하게 발현 되는 단백질로 Cupin family protein, Gloubulin 등이 동정되었다. DEAD-box helicase는 흰찰수수 (WCS)를 제외한 나머지 세 품종에서 발현되었다. Ribonuclease T2와 Aldo-Keto reductase는 대풍수수 (DPS)를 제외한 나머지 세 품종에서 발현되었다. HSPs는 토종수수 (TJS)에서만 발현 되는 것을 확인하였다. 이들 동정된 단백질들은 수수의 품종 별 특성을 이해하는데 중요한 단서를 제공할 것으로 예측된다.

• 한국식품과학회지
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• 제20권1호
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• pp.90-94
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• 1988

본 연구는 효모를 동정하는 방법으로서 각 효모의 단백질 조성 차이와 이들 단백질의 면역학적 특성에 의한 새로운 동정법을 개발하고자 하였다. S. cerevisiae, C. utilis, C. tropicalis, K. fragilis 의 4가지 효모를 배양하여 세포를 파괴시킨 다음 가용성 단백질과 막 단백질을 분리 추출하였다. 4종 효모의 가용성 단백질과 막 단백질의 조성은 SDS-polyacrylamide gel electrophoresis를 실시 비교하였다. S. cerevisiae와 C. utilis 는 전기영동 pattern상 유사하였고 이들은 쉽게 C. tropicalis, K. fragilis 로부터 구별이 가능하였다. 또한 4종 효모의 가용성 단백질과 막 단백질을 토끼에게 주사하여 각각에 대응하는 항체를 만든 후 Ouchterlony double immunodiffusion을 실시하여 형성된 precipitin line에 의한 효모의 동정을 수행하였다. 면역학적으로도 S. cerevisiae와 C. utillis의 유사성이 증명되었고 이들은 C. tropicalis, K. fragilis 와 상이함이 관찰되었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제52권5호
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• pp.567-575
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• 2009

목적 : 간질은 전세계인구의 0.5%에서 발병하며 유전적 성향이 많고, 이는 중추신경계의 과 흥분성에 기인한다고 알려져 있다. 최근 프로테오믹스기법의 발달로 질병관련 단백질 동정이 활발히 연구되어지고 있다. 더불어, 간질의 진단은 영상기법 및 뇌파 분석 등이 이용되고 있으나, 가장 손쉽고 경제적인 혈청단백질을 이용한 진단법은 확립되어 있지 못하다. 그러므로 본 연구에서는 측두엽 간질환자의 혈장 단백질을 분석하여 간질의 진단 표지단백질 및 질병관련단백질을 발굴하고자 하였다. 방 법 : 저자들은 8명의 측두엽 간질환자와 8명의 정상인 혈청을 비교하였다. 결 과 : 간질환자의 혈청에서 정상 혈청단백질과 유의하고 일관성 있는 차이를 보이는 12개의 단백질을 발견하였다. 그 중, 6개의 단백질을 동정하였고, 6개의 단백질은 동정하지 못하였다. 더불어, haptoglobin Hp2, PRO2675, immunoglobulin heavy chain constant region gamma 2와 1개의 명명되지 않은 단백질 및 3개의 미지의 단백질을 포함한 7개의 단백질은 간질환자의 혈액에서 증가하였다. 반면, MHC class I antigen, plasma retinol-binding protein precursor 및 3개의 미지의 단백질을 포함한 5개의 단백질은 감소하였다. 결 론 : MHC class I antigen, immunoglobulin heavy chain constant region gamma 2 및 수술 전에 증가하였던 3개의 미지의 단백질 중에서 1개, 감소하였던 3개의 미지의 단백질 중에서 2개를 포함한 모두 5개의 단백질은 간질을 일으키는 뇌 부위 절제 후 정상으로 회복되었다. 이는 이런 단백질들을 측두엽 간질의 진단 및 경과관찰인자로서, 활용할 수 있음을 시사한다. 나아가, 이러한 단백질들은 간질의 병태 생리 연구 및 새로운 치료약물개발의 표적 단백질로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제25권4호
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• pp.287-296
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• 2005

프로테오믹스 기법을 이용하여 벼 저온 스트레스 관련 단백질을 분리 동정하기 위하여 저온 처리한 벼로부터 단백질을 분리하였다. 분리한 단백질로부터 Rubisco 단백질을 제거하기 위해 $15\%$ PEG fractionation을 실시한 후 $15\%$ PEG 상등액과 pellet 분획을 각각 이차원전기 영동으로 단백질을 분석하였고, MALDI-TOF MS를 이용하여 단백질을 동정하였다. $15\%$ PEG 상등액에서 8개의 단백질 spot이 증가하였고 10개의 spot 이 감소하였다. 증가한 8개 단백질 spot 중에서 epimerase/dehydratase, fructokinase, ribose-5-phosphate isomerase (Rpi), chaperonin 21 precursor, photosystem II oxygen-envolving complex (PS II OEC) protien 2 precursor, thioredoxin h-type (Trx-h) 등 6개의 단백질이 확인되어졌다. $15\%$ PEG pellet 분획에서 13개의 단백질 spot이 증가하였고 14 spot이 감소하였으며, 증가한 13개 단백질 spot중에서 OSJNB b059K02.15, hypothetical protein, mitogen-activated protein kinase kinase (MAPKK), 20S proteasome beta 7 subunit, Rubisco small subunit 등 5개의 단백질이 확인되어졌다. 확인되어진 단백질들은 기능별로 분류해 본 결과, 세포대사관련 단백질, energy 생성에 관련된 단백질, 산화환원 조절관련 단백질, 식물 병 방어관련, 단백질 합성 및 신호전달 관련 단백질 등으로 분류되었다. 이들 중 RPi와 MAPKK가 저온 스트레스에 의해 발현되는 것이 본 실험의 프로테옴 분석을 통하여 최초로 동정되었다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제22권4호
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• pp.305-312
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• 2007

환경오염을 신속하게 모니터링하기 위한 생물지표의 개발은 증가하고 있는 오염의 심각성에 비추어 매우 중요한 과제로 여겨지고 있다. 본 연구에서는 독성물질처리에 의하여 선택적으로 발현이 조절되는 단백질의 동정을 통하여 독성물질에 대한 단백질 생물지표를 발굴하고자 시도하였다. 즉, 송사리(Oryzias latipes)를 유기인계 살충제인 다이아지논(diazinon)에 0, 0.1, 1, 5 mg/L 농도로 24시간 노출시킨 후, 머리와 몸통부분으로 나누어 단백질 발현패턴을 분석하였다. 본 시스템에서 다이아지논 처리에 의하여 유의적으로 발현이 증가된 단백질로서 alpha-tubulin, ribonuclease pancreatic precursor, protein hfq 등을 동정하였으며, 이 가운데 alpha-tubulin과 $hsp90{\beta}$의 발현이 다이아지논 농도에 의존적으로 증가하는 것을 semi-quantitative RT-PCR방법으로 확인하였다. 이와 같이 다이아지논 처리에 특이적으로 발현이 증가된 송사리 단백질들은 노출평가를 위한 생물지표로서 개발에 응용될 수 있을 것으로 평가된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.1407-1413
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• 2009

본 연구에서는 쥐의 미성숙 난자의 체외 성숙과정에서 매우 특이적으로 발현되는 후보 단백질 변화를 동정하려는 목적으로 체외 성숙 과정에서 GV 단계의 미성숙 난자와 MIl 단계의 난자를 실험 시료로 사용하였다. 그리고 단백질 Chip은 선행 실험에서 가장 효과적인 CM10을 사용하여 SELDI -TOF MS 분석 장치를 이용하여 후보단백질을 동정하였다. MIl 단계의 미성숙 난자와 비교하여 GV 단계의 미성숙 난자에서 16개의 후보단백질이 높게 발현되었으며, 이때 발현된 후보 단백질 각각의 분자량은 8180(후보단백질 2개), 10226 (5개), 15767(5개), 16770(4개) 달톤(dalton)이였다. 또한 29개의 후보단백질은 MIl 단계의 미성숙 난자에서 높게 발현되었고 이들의 분자량은 각각 10832(3개)17743(8개)20122(3개)22131(3개) 24857(7개) 33507(5개) 달톤 이였다. 한편 전체 후보 단백질 45개의 분석을 Real time RT-PCR에서 수행하여 13개의 잠재적인 후보단백질을 확인 동정하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권4호
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• pp.265-270
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• 2014

영양 성분을 함유하고 있는 유기성 폐기물은 미생물에 의해 처리되어, 유용한 물질로 전환될 수 있다. 이러한 생물학적 공정에서 미생물 세포와 효소는 원료 물질인 기질과 함께 중요하다. 대규모화 공정에서도 미생물 세포와 효소는 공정 최적화에서 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 이러한 생물학적 공정의 효율성을 높이는 목적으로 다량의 아미노산과 단백질을 함유하고 있는 많은 종류의 부패가 진전된 유기성 폐기물과 발효 식품에서 단백질 분해효소를 생산하는 미생물을 분리하였다. 단백질 분해 효소의 활성, 온도와 산도등 활성 조건과 활성 정도를 확인하여 선택된 균주들을 동정하였다. 산업적으로 저온에서 단백질을 분해하는 효소는 유기성 폐기물을 저온에서 처리할 수 있다. 저온에서 처리가 가능하다는 것은 폐기물의 처리 온도를 낮은 상태로 유지할 수 있어 그 만큼의 열(steam)비용을 줄일 수 있다. 또한 이 단백질 분해효소를 이용하여 단백질을 분해 후 다량의 아미노산을 생산할 수 있으므로 아미노산 생산 공정에도 적용이 가능하다. 이렇게 유기 폐기물을 처리하여 다양한 용도로 사용할 수 있으므로, 폐기물의 가치를 높일 수 있다. 다양한 활성 조건에서 단백질 분해효소를 다량으로 생산하는 균주를 분리하여 동정하고, 균주 배양 조건, 효소 생산의 최적 조건에 대한 연구를 수행하였다.