• 월간양계
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• 제4권9호통권35호
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• pp.96-99
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• 1972

일찍이 동물은 체내에서 지방과 반 이상의 단백질을 잃고도 살 수 있으나 물은 1/10만 잃어도 생명을 잃게된다는 것을 발표하여 물의 중요성을 역설한 바있다. 물은 단일요소로서는 가장 중요한 위치를 확보하고 있다. 즉 물은 성장한 동물의 50$\~$75$\%$ 신생한 동물의 90$\~$95$\%$를 차지하고 계란의 65$\%$가 물로 되어있다. 물은 체내에서도 중요한 역할을 하고 있다. 물은 가장 이상적인 분산배지로서 여러가지 세포내의 반응을 촉진한다. 물은 체내에서 발생한 열을 흡수하여 체온의 상승을 막고 증발에 의해서 체온을 조절한다. 물은 영양소를 적절히 희석하여 소화를 돕고 영양소와 노폐물의 수송 영양소의 체내 분해 합성을 돕는다. 또 물은 체액을 만들어 조직및 기관의 관절부에서 기름칠하는 역할을 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권3호
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• pp.398-406
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• 2022

그람음성균의 외막은 수많은 생물물리학적 및 생화학적 과정이 작용하여 생존력을 유지하도록 설계되어 있는 세포환경의 가장 바깥 층이다. 세포공학의 발전으로 인해 박테리아의 막 환경을 변경하는 등 유전정보를 원하는 대로 조작할 수 있게 되었고 이는 박테리아를 특정 목적에 적용시킬 수 있게 하였다. 그중 기능성 분자를 박테리아 외막에 표지하는 세포 표면공학은 숙주세포가 특정 외부물질이나 자극에 반응하도록 유도하는 전략 중 하나이다. 기능성 펩타이드 또는 단백질을 세포 표면에 표지하기 위한 방법으로 막 고정 모티프를 융합한 후 세포 내에서 발현하는 방법이 일반적으로 사용되고 있지만 이는 박테리아 시스템에서 발현할 수 없는 외인성 단백질이나 크기가 큰 단백질에는 적용할 수 없다는 한계점이 있다. 박테리아 외막의 구성요소에 자연적으로 존재하는 반응성 그룹과 기능성 물질을 화학접합하는 방법도 있으나 필수 구성 요소의 비특이적 변형으로 인해 세포의 생장이 저해되는 경우가 많다. 본 연구에서는 비천연아미노산 또는 자가결합 도메인을 사용해 대장균의 세포 표면을 부위 특이적으로 형광 표지하는 두 가지의 접근법을 수행하였다. 첫 번째 접근법은 화학선택적 반응성을 지닌 비천연아미노산이 삽입된 펩타이드를 대장균 표면에 발현하여 위치 특이적으로 형광염료를 접합시키는 방법이다. 두 번째 접근법은 자가결합능력을 지닌 이종 이량체 코일-코일에서 유래된 α-나선 도메인을 대장균 외막에 발현하고 녹색 형광 단백질이 융합된 상보적인 α-나선 도메인을 막 표면에 특이적으로 고정하는 방법이다. 제시된 방법들은 위치와 시간이 제어된 방식으로 박테리아 외막에 새로운 기능을 부여하는 방법론으로서 유용하다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.300-305
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• 2009

mRNA의 3' 말단형성 뿐만 아니라, 성숙한 mRNA의 핵에서 세포질로의 이동에 중요한 역할을 하는 출아효모 Saccharomyces cerevisiae의 폴리(A)-RNA 결합단백질인 Nab2와 유사한 분열효모 Schizosaccharomyces pombe의 단백질을 암호화하는 유전자(spNab2로 명명)의 결실돌연변이주(deletion mutant)를 제조하여 그 특성을 조사하였다. 이배체인 S. pombe 균주에 하나의 spNab2 유전자만을 결실시킨 후 4분체분석(tetrad analysis)을 수행한 결과, S. cerevisiae NAB2와는 다르게 이 유전자는 생장에 반드시 필요하지 않았다. 또한 spNab2 결실돌연변이는 mRNA의 핵에서 세포질로의 이동도 정상적으로 보였다. spNab2의 역할을 알아보기 위해, 티아민에 의해 발현이 조절되는 강력한 프러모터를 이용하여 spNab2를 과발현시켰다. spNab2 유전자가 과발현되면, 세포의 생장이 심하게 억제되었으며, 폴리(A)-RNA가 핵 안에 축적되고 세포질에서는 줄어들었다. 또한 GFP 융합단백질을 이용하여 spNab2 단백질의 세포 내 위치를 관찰한 결과, spNab2-GFP는 주로 핵 안에 존재하였지만 세포질에서도 관찰되었다. 이와 같은 결과들은 spNab2 유전자 역시 mRNA의 핵에서 세포질로의 이동에 관여하고 있음을 시사한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제36권4호
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• pp.331-340
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• 1997

곤충 유전자를 이용한 항세균성 펩타이드 생산 및 응용에 관한 기초 연구로서 비병원성 세균(Escherichia coli K12)으로 면역 반응을 유도한 누에로부터 발현량이 증가하는 유전자 중 Hyalophora cecropia의 attacin과 cDNA 상동성을 나타내는 BmInc6 클론을 분리하고 그 특성을 조사하였다. BmInc6 cDNA의 전체염기서열을 분석한 결과 그 크기는 852 bp이고, 35번째 염기에서 변역이 개시되어 679 bp 위치에서 종결되는 open reading frame을 가지며 812번째 위치에 잠정 전사 종결 신호의 존재가 확인되었다(GenBank, AF005384). BmInc6에 의해 coding되는 아미노산은 214개이며, hydropathy 분석 결과 친수성을 나타내는 단백질이었다. 그리고 BmInc6 유전자에 의해 연역되는 펩타이드를 nuecin으로 명명하였다. Nuecin 유전자를 baculovirus 발현 백터계를 이용하여 곤충세포주에서 발현시킨 결과 전사체의 크기는 약 950 bp였고, 세포내 벌현 펩타이드의 분자량은 약 23 kDa이었다. 세포내에서 발현된 nuecin 전구체로 추정되는 23 kDa 펩타이드는 세포외로 분비되는 과정에서 약 3 kDa의 signal 펩타이드가 제거됨으로서 약 20 kDa의 성숙 nuecin으로 된다는 사실을 단백질 전기영동상으로 확인하였다. Nuecin 단백질의 항세균 활성을 수종의 그람 음성 및 양성 세균에 대해 검정한 결과, 특히 E. coli와 Bacillus subtilis에 높은 활성을 나타내었으며, attacin이 한정된 그람 음성 세균에만 항세균 활성을 나타내는데 비해 nuecin은 그람 음성은 물론 그람 양성에도 항세균 활성을 나타내어, 보다 넓은 항세균 스펙트럼을 가지는 것을 알 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제42권4호
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• pp.271-276
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• 2006

이전의 연구 결과 어류 rhabdovirus에 감염된 세포에서 virus-inducible stress protein (VISP)의 발현이 증가함을 확인하였다. 본 연구에서는 VISP의 세포내 위치를 확인하였으며, 또한 세포내 위치 결정에 중요한 역할을 담당하는 VISP의 부위를 확인하였다. 먼저 endogenous VISP의 세포내 위치를 확인하기 위하여 CHSE-214 세포를 VISP에 대한 단클론항체를 사용하여 염색한 후 confocal microscope로 관찰하였다. 그 결과 VISP가 세포의 핵 주변에 점구조를 형성함이 확인되었다. 이를 확인하기 위하여 VISP에 enhanced green fluorescent protein (EGFP)이 붙은 fusion gene을 발현하는 plasmid를 제조하였다. EGFP-VISP를 발현하는 plasmid 벡터를 세포에 transfection 시킨 후 confocal microscope로 관찰한 결과 핵 주변에 점구조를 형성함이 확인되었다. VISP의 아미노산서열 중 핵 주변의 점구조 형성에 관여하는 부분을 확인하기 위하여 VISP의 다양한 deletion mutant들을 제조하였다. 이 mutant를 사용한 transfection 실험 결과 VISP의 C-terminal 부위(aa 612-710)가 핵주변의 점구조 형성에 중요한 역할을 담당함이 확인되었으며, 이 부분의 functional motif 분석결과 691-TLTSLLL-697 부위에 nuclear receptor binding motif가 존재함이 확인되었다. 이와 같은 결과들을 종합하면, VISP는 핵 주변에 존재하며 VISP의 C-terminal부위가 혀 주위 분포에 중요한 역할을 담당함을 알 수 있었다. 이후의 연구로부터 VISP의 핵 주위 분포가 IHNV의 성장에 미치는 영향이 확인되면 IHNV 병원성의 새로운 기작을 밝혀내는 중요한 자료가 될 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.247-257
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• 2023

본 연구에서는 이미지 분석 프로그램을 통해 액적 내 박테리아 세포의 개수를 측정하는 코딩-기반의 자동화된 세포 계수 방법을 제시하였다. 먼저, 형광 이미지 기반의 분석을 위하여, 형광단백질을 발현하는 균주를 담지한 액적을 형성하고 이를 광학 및 형광 현미경을 이용하여 분석 결과를 나타냈다. 액적의 관찰을 용이하게 위하여 유리 그리드에 도포하고, 촬영한 광학 이미지를 통해 분석하고자 하는 영역(Region of Interest)을 지정하였다. 동일한 위치에서 촬영한 형광 이미지에서 앞서 지정된 영역 속 특정 임계 값을 넘는 형광 신호를 계수하여 세포 수를 정량화 하였다. 또한 서로 다른 농도의 항생제를 처리한 액적 내 박테리아의 시간에 따른 세포 개수 변화의 차이를 추적하였다. 30분 간격으로 동일한 위치에서의 형광 이미지들을 동시에 분석함으로써 시간에 따른 세포 개수 변화를 도출하였고, 본 계수법의 성능을 실험적으로 검증하였다. 본 논문의 방법은 외부 분석 프로그램을 이용한 기존 방법 대비 분석 시간을 15배 가량 단축하고, 99%의 정확도를 보이는 것으로 확인되었다. 더 나아가 사용자의 연구의 방향에 맞춰 제시된 코드의 확장 수정을 통해 다양한 종류의 세포 계수 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.594-600
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• 2015

단백질-단백질 결합은 다양한 세포내 반응 조절에서 중요한 역할을 한다. Postsynaptic density-95/disks large/ zonula occludens-1 (PDZ) 도메인은 널리 알려진 단백질-단백질 결합 매개 도메인 중 하나이다. PDZ 도메인은 결합 단백질의 카르복실(C)-말단의 특정 motif와 결합한다. Multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1)은 13개 PDZ 도메인을 가지는 단백질로서 다양한 구조단백질 및 신호단백질에 대한 scaffold로 작용한다고 알려져 있지만 MUPP1의 세포 내 기능은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 PDZ 도메인과 결합하는 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용하였고 muskelin이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Muskelin은 GAB_AA 수용체(GABA_AR)의 α1 subunit와 결합하며 수용체의 endocytosis와 분해에 관여하는 것으로 알려져 있다. Muskelin은 MUPP1의 3번째 PDZ 도메인과 결합하지만, 다른 PDZ 도메인과는 결합하지 않았다. 또한 MUPP1과의 결합에 muskelin의 C-말단부위가 필수적임을 효모 two-hybrid 방법으로 확인하였다. HEK-293T 세포에 MUPP1과 muskelin을 동시에 발현하여 면역 침강한 결과 두 단백질은 같이 면역 침강하였다. 반면에 C-말단 결손 muskelin은 MUPP1과 같이 면역 침강하지 않았다. 또한 muskelin과 MUPP1은 세포내의 같은 위치에서 발현하였다. 이러한 결과들은, muskelin과의 결합을 통해, MUPP1 혹은 MUPP1과 결합하는 단백질이 GABA_AR의 세포내이동과 회전(turnover)을 조절할 가능성을 시사한다.

• 미생물학회지
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• 제36권4호
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• pp.254-258
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• 2000

소장의 상피세포내로 세균 세포가 들어가는 과정(invasion)은 Salmonella의 감염에서 중요한 단계이다. invasion은 Salmonella type III 분비장치에 의해 분비되는 단백질들에 의해 유도된다. type III 분비단백질들은 특이하게, 일반적인 분비단백질들이 가지는 N-말단 분비 신호 펩타이드를 가지고 있지 않는 것을 알려져 있다. Yersinia에서의 최근 연구에서 type III 분비장치에 의해 인지되는 분비신호는 분비 단백질을 암호화하는 mRNA의 5'말단부의가 형성하는 2차 구조에 있을 것이라는 보고가 있다. 본 연구에서는 Salmonella type III 분비장치의 분비신호를 조사하기 위해 type III 분비단백질중 하나인 sopE를 택하여 ompR과의 translational fusion을 만들었다. translational fusion을 위해 사용된 sopE DNA절편은 프로모터와 시작 콘돈으로부터 10, 15 코돈을 포함하는 절편이다. Immunoblot으로 확인한 결과, OmpR을 포함하는 fusion 단백질이 형질전환 Salmonella 세포로부터 분비되었다. 이러한 결과는 Salmonella의 type III 분비신호가 분비단백질을 암호화하는 mRNA의 5'말단에 위치할 가능성을 제시하고 있다. 또한, 이러한 분비신호를 활용하여 유용한 외래 단백질을 세균 세포 내에서 효과적으로 생산, 분비할 수 있는 secretion vector의 원형을 개발하였다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.868-875
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• 2023

Kinesin-1은 kinesin superfamily (KIF) 단백질 중에서 처음으로 확인된 모터 단백질로 세포내 미세소관 의존하여 세포내 cargo를 수송한다. Kinesin-1은 두 개의 중쇄(KHC, 또는 KIF5)와 두 개의 경쇄(KLC)로 구성된다. KIF5A의 C-말단의 93개 아미노산은 KIF5B와 KIF5C의C-말단 꼬리 영역과는 상동성이 없다. 본 연구에서 우리는 KIF5A의 C-말단 영역과 특이적으로 결합하는 단백질을 분리하기 위해 효모 2-하이브리드 스크리닝을 하였다. 본 연구에서 우리는 KIF5A와 결합하는 단백질로 유비퀴틴화 경로 및 단백질 수송에 관여하는 어댑터 단백질로 기능하는 CUE 도메인을 가진 CUEDC2를 확인하였다. CUEDC2는 KIF5A의 C-말단 영역과 결합하지만, KIF5B, KIF3A 및KLC1과는 결합하지 않았다. KIF5A는 CUEDC2의 C-말단 영역과 특이적으로 결합하였지만, CUEDC2의 다른 isoform인 CUEDC1과는 결합하지 않았다. 또한, KIF5A와 CUEDC2의 결합은 글루타티온 S-트랜스퍼라제(GST) 풀다운으로 단백질간 결합을 확인하였다. HEK-293T 세포에서 myc-KIF5A와 FLAG-CUEDC2을 공동 발현되었을 때, CUEDC2는 kinesin-1과 공동 면역 침전되었고, myc-KIF5A와 EGFP-CUEDC2는 세포내의 같은 위치에서 발현하였다. 이러한 결과들은 kinesin-1에 의한 세포내 화물 수송에서 CUEDC2는 KIF5A에 결합하여 kinesin-1과 화물을 연결하는 어댑터 단백질 역할을 시사한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권2호
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• pp.111-119
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• 2007

배아줄기세포는 외부 기인 특정 요소를 이용한 세포 조절물질 활성을 통하여 원하는 세포형태로 분화될 수 있다. 배아줄기세포의 이용성세포침투성단백질(CPP)은 몇 개의 아미노산으로 구성된 작은 펩타이드로 유용한 물질 수송계 중의 하나로 인식되고 있다. 본 연구에서는 몇 종류의 CPP를 이용하여 특정 단백질을 생쥐배아줄기세포(R1)내로 트렌스펙션하는데 있어 그 정도를 결정할 수 있는 요소들의 영향을 분석하였다. CPP인 Buforin II, pEP-1을 강도를 강화한 녹색형광단백질(EGFP)에 부착되도록 하여 살아있는 세포에서 볼 수 있도록 하였다. 다양한 시간대별로 그리고 다양한 농도로 재조합 CPP-EGPF를 생쥐 배아줄기세포에 처리하였으며, 대조군으로 사용한 EGFP는 CPP를 갖고 있지 않았다. 재조합 CPP-EGFP들이 R1 배아줄기세포에 미치는 세포독성은 CPP 종류와 재조합 CPP-EGFP 농도에 의존적이었다. CPP-EGFP가 배아줄기세포의 세포질이나 핵질로 들어간 증거는 처리 후 30분 이내에서는 찾을 수 없었다. 1시간 후, pEP-1-EGFP-N을 처리한 일부 세포에서만 형광단백질이 세포안으로 들어간 것을 발견할 수 있었다. 처리를 24시간까지 하였으나 흥미롭게도 세포안으로 들어가는 정도와는 비례관계가 없었다. 또한, 배아줄기세포의 막을 통과할 수 있는 CPP의 경우, 처리 농도는 세포막을 침투하여 세포내로 이동하는 것과 비례적 관계는 없으나, 매우 높은 농도에서 약간 증가하는 경향을 보였다. 요약하면, CPP-EGFP의 트렌스펙션 효과는 전적으로 CPP에 의존적이며, CPP에 따라서는 His tag의 위치 또한 트렌스펙션에 영향을 줄 수 있으며, 처리시간은 CPP를 이용하여 배아줄기세포내로 단백질을 수송하는데 있어 중요 변수가 아니다. 또한, CPP-EGFP의 농도는 배아줄기세포막을 가로질러 수송되는데 큰 영향을 주지 않았다. 앞으로의 연구에서, 이들 CPP의 변형 또는 매개자 개발을 통한 배아줄기세포에서 좋은 단백질성 매개 수송자를 만드는 것이 필요하며 이를 이용한 분화 유도는 매우 유용할 것으로 사료된다.