• KSBB Journal
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• 제26권4호
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• pp.293-299
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• 2011

PEGylation, the attachment of polyethylene glycol (PEG) to proteins, is currently main technology for improving efficacy of protein drugs. This technology can prolong the plasma half-life, augment the in vivo stability, and diminish the immunogenicity of therapeutic proteins. Therefore, PEGylated proteins have the enhanced therapeutic efficacy and the reduced undesirable effects versus their native therapeutics. Since the first PEGylated protein product appeared on the market in the early 1990s, currently ten PEGylated protein products have been launched. These marketed drug products have proved the applicability and safety of the PEGylation technology. This review presents overview of PEGylation technology and addresses characteristics of PEGylation methods applied for the development of several protein drugs.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권1호
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• pp.35-47
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• 2023

본 연구는 복합추출물(익모초, 어성초, 진피)의 생리활성을 측정하여 식·의약품, 화장품 등의 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 복합추출물은 열수 추출하였으며, 세포독성, 항산화, 항염증, MAPKs 등의 평가는 ELISA 및 western blot을 통해 확인하였다. 그 결과, 총 폴리페놀 함량은 35.53±0.48 mg GAE/g, 플라보노이드 함량은 8.18±0.16 mg QE/g으로 나타났으며, DPPH 와 ABTS radical 소거능은 농도 의존적으로 증가하였다. 대조군과 비교하여 세포독성은 400 ㎍/㎖ 농도까지 100% 이상의 생존율이 나타났으며, NO 및 염증성 사이토카인을 유의하게 감소시켰다. 또한, 복합추출물은 MAPKs(ERK, JNK, p38) 단백질 발현을 유의하게 억제시켰다. 이러한 결과는 복합추출물이 산화적 손상 및 염증에 사용될 수 있음을 나타낸다. 따라서 본 연구 결과는 식·의약품, 화장품용 복합소재의의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 식품과학과 산업
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• 제51권4호
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• pp.278-301
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• 2018

최근 들어 먹거리와 건강에 대한 사람들의 관심이 점점 높아지면서 이에 관한 정보 또한 중요시 되고 있다. 우리나라 전체 사회가 고령화 사회로 접어들면서 환경의 악화로부터 오는 질병과 생활 습관병의 증가를 자기 자신의 문제로 받아들이는 사람들이 늘고 있기 때문이다. 의료 분야는 치료 중심에서 예방 의학으로 관심이 높아지고 있지만 예방약이라고 할 수 있는 약품은 매우 적다. 암, 동맥경화, 당뇨병 같은 성인병을 예방하려면 약에 의한 예방이 아닌 먹거리에 의한 예방을 적극적으로 도입시킬 필요가 있다. 해양은 육상과는 다른 특이한 생태계를 이루는 환경 때문에 적자생존의 경쟁 속에서 살아남기 위하여 특히 물리적 방어 능력이 부족한 해양생물의 2차 대사산물은 육상생물의 그것과는 상이한 화학적 특성을 가진다. 이러한 다양한 2차 대사산물은 화학적 방어 수단의 일환으로 생성되는 것으로 알려져 있는데 이들 물질이 인체나 다른 포유동물에 투여되면 강력한 생리활성을 발현하는 경우가 많다. 이러한 이유들 때문에 해양생물로부터 새로운 생리활성 선도물질을 개발하여 인류의 건강 보전에 이용하고자 하는 연구가 최근 각광받고 있다. 해조류, 어패류 및 수산가공부산물(폐기물)에서 기능성을 나타내는 단백질 가수분해물 및 펩티드의 제조 방법 및 항균, 항산화, 심장보호(항고혈압, 항동맥경화 및 항응고), 면역조절, 항당뇨, 식욕억제 및 신경보호 활성과 같은 여러가지 생리 기능성에 대하여 살펴보았다. 무엇보다도 해양단백질 가수분해물 및 펩티드가 다양한 생리활성을 갖고 있어 건강식품 및 식의약 산업에서 응용이 가능하고 원료인 해조류 및 수산가공부산물이 대부분 미이용자원이므로 관련기업에서의 상품화 개발이 이루어질 것으로 기대된다. 최근에 소비자나 환자들도 의약품에 대한 바람직하지 않은 부작용을 의식하고 있고 화학적으로 합성된 의약품을 기피하는 경향이 있고 자연식품이나 천연 생리기능성 물질에 대한 욕구로 자가치료에 대한 사고방식이 높아지고 있어 의약품 보다는 효능이 다소 낮을지라도 어떤 질병의 예방이나 치료를 위해 특수한 생리기능성 물질의 섭취는 더욱 더 인기를 끌게 될 것으로 기대된다. 그러나 단백질 가수분해물이나 펩티드가 신체에서 나타내는 상태와 생리기능성 효과 사이에 상호관계를 충분히 밝혀져야 하며 이들을 이용한 제품의 보다 확실한 생리기능성의 작용 메커니즘과 임상에서의 효능의 확인이 이루어져야 하며 마켓팅을 위해서는 무엇보다도 공인기관인 식약처 또는 FDA에 인증을 받아야 할 것이다.

• 한국자원식물학회지
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• 제30권2호
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• pp.144-151
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• 2017

본 연구는 아마란스(Amaranthus spp L.) 씨앗 추출물의 항염 및 미백과 관련된 효능을 측정함으로써 식품, 의약품 및 화장품 등에 유용한 소재로서 활용할 수 있는 가능성을 확인하고자 수행하였다. 아마란스(Amaranthus spp L.) 씨앗 추출물의 항염증 활성 검색을 위하여 RAW 264.7 세포를 이용하고 실험을 진행하였고, 미백 효능 확인에 대하여서는 mushroom tyrosinase를 사용하였다. RAW 264.7 세포를 이용하여 NO 생성 억제, iNOS 및 COX-2 단백질 발현 억제, 염증매개인자인 $TNF-{\alpha}$및 $PGE_2$ 생성 억제효과 등을 확인한 결과, 에틸아세테이트 분획물이 NO 생성과 iNOS 발현을 농도 의존적으로 강하게 억제함으로써 iNOS 발현 억제를 통한 NO 생성을 억제함을 확인할 수 있었다. NO와 iNOS 억제 효과보다는 약하지만 $PGE_2$와 COX-2 단백질 발현 역시 농도 의존적으로 억제함으로써 $PGE_2$ 억제 효능이 COX-2의 발현 억제를 통하여 이루어짐을 확인하였다. 또한 염증에 의해 증가되는 아라키돈산 대사물들이 피부 멜라닌 합성의 최초 속도결정단계에 작용하는 tyrosinase 활성을 증가시킨다는 연구 결과에 근거하여 $PGE_2$의 발현을 억제하는 아마란스 EtOAc 분획물이 tyrosinase 효소 억제 활성을 측정하고 미백효능을 확인하였다. Mushroom tyrosinase 활성 억제 효능은 에틸아세테이트 분획물이 우수한 효과를 보였으며, 농도 의존적으로 tyrosinase 효소의 활성을 억제함을 확인할 수 있었다. 이상의 결과들은 향후 아마란스 씨앗의 항염 효능을 갖는 유효성분 탐색 및 멜라닌 세포를 이용하여 미백 관련 연구의 중요한 기초자료로 활용할 수 있을 것이라 사료되며, 아마란스 씨앗이 우수한 영양식품으로 알려져 있는 만큼 안전하면서도 항염과 미백 효능이 있는 소재로서 기능성 식품, 의약품, 화장품 소재로 다양하게 응용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권3호
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• pp.275-282
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• 2010

고등식물의 엽록체 형질전환은 핵 형질전환에서 기대 할 수 없는 여러 가지 이점을 가진다. 외래 단백질의 발현율을 획기적으로 높일 수 있고, 여러 유전자를 동시에 발현시킬 수 있으며, 상동재조합에 의한 부위-특이적 유전자 삽입으로 인해 유전자 침묵 및 위치효과가 없다. 더욱이, 대부분 작물은 화분을 통한 도입된 유전자의 전이가 불가능한 모계 유전을 하기 때문에 엽록체 형질전환은 환경 친화적이다. 엽록체 형질전환 시스템은 핵 형질 전환과 달리 작물에서의 성공에 제한적이었으나 지난 10년 동안 이런 한계가 극복되어 콩, 당근, 상추 및 유채 등의 작물에서도 성공하게 되었다. 그러므로 이제 작물의 엽록체 형질전환은 농업적 형질의 개선뿐 만 아니라, 고부가가치 백신과 의료용 단백질 생산을 통한 의약품 산업의 성장에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.389-389
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• 2011

최근 생체분자 구조 연구가 의료진단, 생명 현상 규명 및 의약품 개발 등 다양한 분야에 응용되고 있으나 대부분의 분석방법이 제한적이어서 새로운 기술 개발의 필요성이 증대하고 있다. 종래의 DNA 등의 생체분자의 분석은 형광염료를 이용한 방법이 주로 이용되었다. 형광염료는 단백질을 포함한 여러 물질들에 대해 반응하지 않기 때문에 분석에 제한이 있으며, 이와 같은 단점을 보완하는 방법으로 SPR (surface plasmon resonance) 분석법이 연구되었다. SPR은 형광염료 분석에 필수적인 레이블링(labeling) 등의 전처리 과정 없이 높은 민감도로 분석이 가능한 장점이 있다. 한편, 그래핀은 뛰어난 전자기적 성질과 기계적 성질 을 가지는 반금속(semimetal)으로, 실험실 규모에서 안정적인 합성이 실현되면서 그 응용 분야에 대한 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 그래핀은 큰 표면적 대 부피비를 가지며, 이는 검출물질과의 반응성이 좋아야 하는 센서기술에 있어서 장점으로 작용한다. 특히, 비금속성을 띠는 단층 그래핀을 여러 장 겹치면 금속성을 갖게 되기 때문에 SPR 센서의 금속 필름으로 응용이 가능하다. 본 연구에서는 SPR 현상을 이용하는 광섬유 센서의 감도와 정확도를 증진시키기 위해 광섬유 표면에 그래핀을 적용하였다. 광섬유는 상부 피복과 클래딩을 제거하여 코어를 노출시킨 후, 다층 그래핀 필름을 코팅함으로써 검출부를 구성한다. 그 후, DNA-biotin 용액, DNA-biotin 용액, 그리고 Streptavidin 단백질 복합 용액에 대한 검출기 신호를 분석하였다. 구성된 센서에 각 용액을 1 ${\mu}{\ell}$ 씩 반응시켜 분광계로 파장에 따른 광강도를 측정하는 실험을 수행했으며, 450 nm에서 460 nm 범위의 푸른빛의 광원을 사용하였다. 그래핀 필름의 유무에 따라 확연히 구분되는 경향을 보이는 결과를 얻었고 그래핀 필름이 기존 SPR 센서의 금속박막을 대체 할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권1호
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• pp.1-8
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• 1992

Aphanothece속과 분류학적 특징이 유사한 남조식물 SG63을 대상으로 배양액의 NaCl과 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 농도에 따른 최적 생리적 활성을 연구했다. SG63의 최고 성장률은 56%의 NaCl과 20%의 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 농도의 배양액에서 각각 이루어졌다. 엽록소 a, phycocyanin과 수용성 단백질의 합성율은 두 무기염도에 따라 영향을 받았다. 특히, 엽록소 a와 phycocyanin의 농도는 NaCl 함량이 높은 배양액일수록 감소되었다. 남조식물 SG63의 carotenoid의 구성물질은 ${\beta}-carotene$, echinenone, zeaxanthin과 myxoxanthophyll이였다. 총단백질과 엽록소 a의 농도비율과 phycocyanin과 엽록소 a의 농도비율은 NaCl 함량에 비례하고 최고 성장률을 나타내는 20%의 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 배양액에서 가장 높았다. 따라서 배양액내에 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$의 함량이 높을수록 phycocyanin과 단백질합성을 촉진한다. 위의 결과는 앞으로 남조식물의 대체식품개발과 의약품의 개발을 위한 새로운 합성물질의 추출에 기여하기 위한 mass culture에 응용될 수 있다고 본다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제9권2호
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• pp.200-206
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• 1999

Salmonella typhimurium 항원에 면역된 산란계의 계란항체(IgY)생산 및 증가를 측정한 결과, 산란계가 이들 항원에 면역반응을 일으켜 2주 후 혈청과 난황에서 정상군에 비하여 뚜렷한 항체가 생성능을 보였으며. 혈청내의 IgG생성에 비하여 계란항체(IgY)의 생성이 다소 낮은 것으로 나타났다. 혈청 및 난황내의 단백질 함량은 정상군에 비하여 약간 높은 경향을 나타내어 산란계의 혈청 및 난황내의 단백질이 이들 항원에 의하여 증가하는 것으로 나타났다. DEAE-Sephacel column을 통과한 분획은 두 개의 peak를 나타내었다. 각 분획의 IgY농도를 ELISA법으로 확인한 결과 시험관 350-635$m\ell$에 해당되는 두번째 peak에서 대부분 측정되었다. 분리 정제된 IgY의 분자량을 측정한 결과, heavy chain 72-75KD, light chain 30-40KD정도였다. 이상의 결과에서, 본 실험에서 사용된 IgY는 항원에 대한 특이성 및 생화학적 특성 등을 고려해 볼 때, 식품산업 소재, 의약품 소재, 연구용 kit와 진단용 kit 및 축산분야 등 여러 분야에 응용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권6호
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• pp.1597-1604
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• 2020

본 연구에서는 발린분자가 접목된 고차구조 폴리아미노산 자기조립체를 활용하여 피부성장인자의 피부활성에 관한 연구를 진행하였다. 친수성 폴리아미노산 유도체에 베타-시트를 형성할 수 있는 발린 분자를 접목하여, 접목도(degree of substitution)와 중합도(degree of polymerization)가 조절된 양친성 폴리아미노산을 합성하였다. 고차구조 폴리아미노산과 함께 자기조립 되었을 때 상피세포성장인자는 프로콜라겐 생합성이 20% 향상되었고 티로시나아제 활성 저해능은 6.5배 증가함을 확인하였다. 고차구조 폴리아미노산 자기조립체를 활용하면 다양한 단백질 성장인자의 구조 안정성을 확보하여 효과적인 피부개선이 가능한 기능성 화장품 물질뿐만 아니라 나아가 의약품으로도 사용 가능하리라 기대된다.

• 멤브레인
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• 제32권5호
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• pp.348-356
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• 2022

바이오산업의 발전으로 의약품, 식품 등의 생산 과정의 분리/정제 공정에 사용되어 왔던 기존의 컬럼 크로마토그래피를 대체하여 더 높은 처리효율을 갖는 막 크로마토그래피가 부상하고 있다. 본 연구에서는 서로 다른 기공 크기의 두 가지 상용 셀룰로오스 아세테이트(Cellulose acetate, CA) 분리막을 탈아세틸화 과정을 통해, 리간드의 개질이 용이한 다공성 재생 셀룰로오스 지지체를(Regenerated cellulose, RC) 제조하였다. 음이온 교환능을 부여하고자 grafting을 수행하였으며, 구체적으로는 UV 중합법을 통해 4차 암모늄을 포함하는 음이온 교환 리간드(MAPTAC)를 부착하여 음이온 교환용 흡착막을 제조하였다. 단백질 흡착 용량은 정적 흡착 용량(Static binding capacity, SBC)시험을 통해 총 단백질 흡착 용량을 측정했고, 동적 흡착 용량(Dynamic binding capacity, DBC)을 측정하여 상용막과 비교 평가하였다. 성능 평가 결과 단백질 흡착량은 넓은 표면적에 의해 리간드 밀도가 높은, 기공 크기가 작은 순서로 높게 측정되었고, 상용 CA분리막을 탈아세틸화하고 리간드를 부착시킨 분리막(RC 0.8 + MAPTAC 43.69 mg/ml, RC 3.0 + MAPTAC 36.33 mg/ml)이 상용 막 크로마토그래피 제품(28.38 mg/ml) 대비 높은 흡착 용량을 보였다.