• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권5호
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• pp.383-393
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• 2008

목적: 조직 특이 프로모터를 이용하면 특정 암조직내에서만 원하는 치료유전자를 발현시킬 수 있다. 나트륨 옥소 공동 수송체(sodium iodide symporter: NIS) 유전자는 옥소를 섭취하는 특성을 가져 방사성옥소를 이용한 치료용 유전자로 사용될 수 있다. 광학 영상용 유전자인 luciferase (Luc) 유전자를 세포에 이입하면 비침습적으로 유전자가 이입된 세포의 상태를 평가할 수 있다. 본 연구는 간암 특이성을 나타내는 AFP 프로모터에 의해 발현이 조절되는 NIS유전자와 CMV프로모터에 의해 발현되는 Luc유전자를 간암세포에 이입하여 NIS유전자 이입에 의한 방사성옥소 유전자치료의 효과를 알아보고, 종양사멸 정도를 광학 리포터 유전자 발현으로 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: AFP enhancer와 GSTP 프로모터를 연결하여 AFP프로모터를 제작하였으며 이를 NIS유전자와 연결하였다. 또한 CMV 프로모터에 조절 받는 Luc 유전자를 동시에 삽입하여 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 생산하였다. 실험 대상 세포주로는 간암세포주인 HepG2와 Huh-7 세포와 사람 대장암세포주인 HCT-15 세포를 이용하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 발현벡터를 Liposome을 이용해 실험대상 세포주 내로 이입하였으며, 방사성옥소 섭취율과 방사성옥소의 유출량을 측정하였다. 또한 Luciferase 발현 정도를 luminometer로 측정하였으며, clonogenic assay를 통하여 I-131에 대한 세포주에 따른 사멸효과 차이를 알아보았다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입 세포주를 누드마우스에 대퇴부 피하에 주입하여 I-131 축적여부를 감마카메라 영상을 획득하였다. 결과: AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 제작하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포의 방사성옥소 섭취율은 유전자 이입이 되지 않은 대조군 HepG2와 Huh-7 세포에 비하여 높았으며, $KClO_4$를 처리시 옥소 섭취가 저해되었다. 대장암 세포주인 HCT-15세포에 AFP-NIS-CMV-Luc유전자를 이입 시 방사성옥소의 섭취률은 증가되지 않았다. 30분간 방사성옥소를 섭취시킨 AFP-NIS-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포에서의 방사성옥소의 유출반감기는 약 4분과 6분으로 각각 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2, Huh-7세포의 Luc 유전자의 발현은 241, 441 $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났으며, 대조군 HepG2와 Huh구세포에서의 Luc 유전자의 발현은 74, $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났다. HCT-15 세포는 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되지 않았으나, HepG2 및 Huh-7 세포는 FP-NIS-CMV-Luc 유전자 이 입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되었으며, Huh-7세포의 경우 0.5mCi의 I-131을 투여한 경우 모든 세포가 사멸하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포수가 많을수록 방사성옥소 섭취율이 증가하며 luciferase활성도도 높게 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포를 이식한 누드마우스에 I-131 감마카메라 영상에서 종양이식부위에 방사능 축적을 관찰 할 수 있었다. 결론: AFP프로모터의 의하여 NIS유전자가 발현되며, CMV프로모터에 의한 Luc 유전자가 발현되는 벡터를 제작하였으며, 이 벡터를 이입한 경우 간암세포에서만 I-131의 세포 독성이 증가하는 효과를 나타내었다. 또한 Luc유전자를 이용하여 비침습적인 광학 영상으로 세포사멸 효과를 확인할 수 있었다. 간암특이 프로모터에 조절되는 치료 유전자와 광학리포터 유전자를 한 벡터에 동시에 이입하면 간암 특이 유전자 치료와 그 치료효과를 비침습적으로 평가할 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제24권12호
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• pp.1269-1275
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• 2014

TALEN은 특정유전자를 표적 하여 knock-out 시킬 수 있는 새로운 개념의 유전자 클로닝 방법이다. TALEN 플라스미드에는 DNA binding 도메인과 Fok1 절단효소 기능이 융합되어 있기 때문에, genomic DNA 의 어느 부위라도 결합할 수 있고, 표적 염기서열을 절단하여 유전자 돌연변이를 유도할 수 있다. 본 연구에서 우리는 SETDB1 HMTase 유전자의 단백질 개시코돈 과 프로모터 -25 upstream 부위를 표적 하는 두 종의 TALEN constructs 를 제작하였다. 이를 위하여 두 단계의 클로닝이 진행되었다. 첫 번째는 모듈벡터에서 pFUS배열벡터로 표적서열을 옮겨 콜로니 PCR을 통해 smear밴드와 Esp1 제한 효소를 이용하여 약 1 kb의 insert가 들어 있음을 확인하였다. 두 번째는 배열 벡터로부터 TALEN 발현벡터로 옮기는 과정을 진행하였으며, 염기서열분석을 통해 확인하였다. 그 결과 최초의 고안된 모듈벡터 서열들이 약 100 bp 간격으로 배열되어 있음을 확인하였다. 제작된 TALEN-DBEX2 construct는 transfection을 통해 SETDB1의 발현이 사라지는 것을 확인하였고, T7E1 분석을 통하여 표적부위에서 돌연변이가 발생하였음을 추정할 수 있었다. 한편, TALEN-DBPR25 transfection을 통하여서도 SETDB1의 발현이 감소하는 현상을 확인 하였다. DBEX2, DBPR25를 이입시킨 HeLa 세포에서 세포 형태가 길어지는 현상을 관찰할 수 있었다. 그러므로 단백질 개시코돈 또는 -25 upstream을 표적 하는 TALEN knock-out 방법은 SETDB1 유전자의 기능연구에 매우 유용하다고 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권4호
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• pp.241-247
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• 2005

선별마커로써 Lactococcus lactis ssp. lactis ATCC 7962 유래의 $\beta$-galactosidase 유전자를 포함하는 Lactococcus용 셔틀/발현 벡터 pWgall3T를 제조하여 Escherichia coli DH5$\alpha$와 고. Lactis MG1363내로 도입하였다. 이들 형질 전환체들은 X-gal을 포함하는 배지에서 파란색의 표현형을 보임으로써 쉽게 확인할 수 있었다. 또한, L. lactis MG1363 형질전환체로부터 $\beta$-galactosidase 활성을 측정한 결과 기존에 $\beta$-galactosidase를 활성을 지닌 L. lactis ATCC 7962에 비해 glucose를 포함하는 M17배지에서 4배정도 높은 활성을 보임으로써 선별마커로써의 효율성을 나타내었다. pWgal13T는 $\beta$-galactosidase 유전자 외에 L. lactis Wg2유래의 replicon과 외래 유전자의 발현을 위한 L. lactis ssp. cremoris LM0230의 promoter P13C, terminator를 포함하고 있다. 이 벡터의 이용가능성을 확인하기 위하여 외래 유전자 EGFP유전자를 P13C 아래에 삽입하여 E. coli와 L. iactis에서 발현을 확인하였다. 이 연구에서 제조된 Lactococcus용 발현 벡터 pWgal13T는 E. coli와 L. lactis에서 외래 유용 유전자를 생산을 위해 이용 할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.493-499
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• 2024

항균 펩타이드는 동물과 식물이 가지고 있는 고유의 항균 물질로 적은 양으로도 강한 항균활성을 나타내며 이외에도 항바이러스, 항산화 등 다양한 기능을 가지고 있다. 식물은 물과 햇빛으로 키울 수 있어 적은 비용으로 대량 생산이 가능하다. 식물의 엽록체를 형질전환 시켜 항균 펩타이드를 생산하면 단백질 발현량이 증가하고 꽃가루에 의한 유전자 이동이 일어나지 않기 때문에 생태계가 오염될 가능성이 적다. 그러나 형질전환 된 엽록체를 이용하여 재조합 단백질을 생산하면 단백질이 분해되고 용해도가 감소한다. 이를 해결하기 위해 융합 단백질 종류 중 하나인 SUMO를 발현시킬 재조합 단백질과 융합하여 제작하였다. 항균 펩타이드 stomoxyn은 침파리(stable fly)에 있는 항균물질이다. Stomoxyn은 α-helix 구조이고 양친매성이어서 박테리아 세포막에 부착된 후 세포막을 용해시킨다. 본 연구에서는 stomoxyn을 식물 엽록체와 대장균에서 발현시키기 위한 형질전환 벡터를 제작하였고, 이 벡터를 이용하여 대장균에서 stomoxyn의 발현을 확인하였다. 대장균에서 발현된 stomoxyn을 nickel column과 SUMOase를 처리하여 정제한 후 agar diffusion assay를 이용하여 항균 활성을 확인하였다. 또한 식물 엽록체에서 벡터의 삽입을 확인하기 위해 EGFP 유전자를 사용하여 확인하였다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제36권2호
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• pp.157-161
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• 1994

B. thuringiensis subsp. kurstaki Cry-B에서 cryIA(b) 유전자 promoter 조적을 받는 cryIA(c) 유전자와 그 자신의 promoter 조절을 받는 cryIIA 유전자의 발현 여부와 내독소 단백질의 형태를 관찰하기 위하여, 이들 두 내독소 단백질 유전자를 B.thuringiensis - E. coli shuttle vector를 이용하여 발현벡터 pKC1A와 pKC2A를 각각 제작하였다. 발현벡터 pKC1A와 pKC2A를 B. thuringiensis subsp. kurstaki Cry-B 균주에 형질전환시키고, 이들 형질전환체로부터 각각 bipyramid형과 cuboid형의 정상적인 내독소 단백질이 발현되었음을 확인하였다.

• 한국식물병리학회지
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• 제13권4호
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• pp.248-254
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• 1997

순무우 모자이크 바이러스 Ca 계통(TuMV-Ca)의 외피 단백질을 대장균 NM522 strain에서 발현시켰다. 발현된 바이러스 단백질은 한천젤 이중확산법, ELISA와 Western blotting을 이용하여 확인하였다. 외피단백질 발현 벡터(pGEX-Tu)의 구축은 IPTG induction site를 지니는 pGEX-KG에 TuMV-Ca 외피단백질 유전자를 결합하였다. 최적 단백질 발현 조건은 pGEX-Tu를 지니는 대장균을 액체 배지 1 ml당 $A_{595}$=0.1/ml의 농도로 접종한 후 2시간 뒤에 IPTG를 최종 농도를 1 mM로 조절하여 induction 시키는 경우였다. 합성된 목적 단백질은 발현 벡터의 특성상 GST (Glutathion S-Transferase) 단백질과 결합된 형태로 약 59 kDa의 단백질이었다. (uMV CP 33 kDa + GST 26 kDa.)

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제53권1호
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• pp.1-7
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• 2010

xylA 프로모터는 대장균의 xylose 대사에 관여하는 xylose 오페론 상의 중요한 프로모터이다. 이 프로모터는 xylose에 의해 강하게 조절을 받는다고 알려져 있다. 이러한 특징은 새로운 발현 백터를 구축하는데 충분한 조건을 갖추고 있다고 생각된다. 본 연구에서는 이러한 xylose에 의해 유도 되는 발현벡터를 구축하기 위하여 600 bp의 xylA 프로모터를 증폭하여 pUC18의 AatII와 HindIII 사이에 삽입하여 pXA600을 구축하였다. 또한 조절단백질인 XylR의 영향을 조사하기 위하여 xylR 유전자를 삽입하여 pXAR600을 구축하였다. 발현의 강도를 측정하기 위하여 3,048 bp의 lacZ유전자를 xylA 프로모터의 하류에 연결하여 pXA600-lacZ와 pXAR600-lacZ를 구축하고 대장균 JM109에 형질전환시켰다. 구축된 pXA600-lacZ와 pXAR600-lacZ는 LB 배지에서 배양하였을 때 xylose 유도하에서 각각 1,641 unit와 2,304 unit의 $\beta$-galactosidase 활성을 보였으며, DM 배지상에서 배양했을 때 xylose 유도 시 각각 6,282 unit와 9,320 unit의 $\beta$-galactosidase 활성을 보였다. 또한 왜래 유전자의 발현 가능성을 확인하기 위하여 S. thermocyaneoviolaceus의 내열성 xylanase를 코딩하는 xynA 유전자를 실제로 구축된 pXA600과 pXAR600에서 발현을 확인하여 pXA600 및 pXAR600이 새로운 xylose 유도성 발현벡터로서의 사용 가능성을 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제49권1호
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• pp.95-98
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• 2013

본 연구에는 대장균에서의 과발현 벡터 개발과 FPLC를 사용한 2단계 컬럼 정제과정을 통해 Pseudomonas alkylphenolia의 alkylphenol hydroxylase의 oxygenase 단백질을 다량으로 정제하는 방법을 개발하였다. 재조합 Escherichia coli BL21(DE3)(pJJPMO2)의 50 g의 wet cake로부터 110 mg의 heterodimer이며 화학량론적 철을 갖는 순수한 단백질을 정제하였으며 147nmole/min/mg의 비활성을 보였다.

• 미생물학회지
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• 제49권4호
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• pp.309-312
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• 2013

진균류의 세포벽은 다양한 결합의 글루칸과 키틴질로 구성되었으며 이들의 생활사 전체에 해당하는 균사생장과 분화과정에서 키틴질 분해효소(chitinase)를 생성한다. 먹물버섯의 하나인 Coprinellus congregatus는 전 생활사 동안 최소 2종 이상의 chitinase를 생성한다. Chi1은 균사시기부터 버섯의 자가분해 시기까지 고르게 생성되며, chitinase 2는 버섯 자가분해 시기에 다량 생성된다. Chi1의 cDNA 유전자를 Pichia pastoris의 발현벡터의 하나인 pPICZB 벡터의 c-myc과 6x Histidine tag을 포함하는 Chi1 재조합 단백질 발현벡터를 구축하고 이를 발현시킨 후, Histidine tag에 의한 affinity chromatography 방법으로 Chi1 단백질을 정제하였다. 정제된 Chi1은 endochitinase의 기질인 4-nitrophenyl N,N',N"-triacetyl-${\beta}$-D-chitotrioside에 대하여 활성을 보였다. 이를 기질로 사용했을 때 최적 pH는 8.0이었고, 최적 온도는 $35^{\circ}C$로 확인되었다. $K_m$ 값과 $V_{max}$ 값은 각각 0.780 mM과 0.10 (OD $min^{-1}unit^{-1}$)로 나타났다. 이러한 생화학적 특성은 버섯 자가분해 시기에 작용할 것으로 판단되는 Chi2가 exochitinase 활성을 보이며, pH 4.0에서 최대 활성을 보이는 것을 종합하면 상호 보완작용을 할 것이라고 판단된다. 정제된 Chi1은 Alternaria alternata, Fusarium graminearum 및 Trichoderma harzianum 등과 같은 식물 병원성 균류에 처리한 결과 60 ${\mu}g/ml$ 농도에서 이들의 생장을 완전하게 억제하였다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.491-496
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• 2008

해양 어류인 Mugil cephalus로부터 에폭사이드 가수분해효소(epoxide hydrolase, EH) 유전자를 PCR을 이용하여 클로닝하고, pColdI 및 pET-21b(+) 발현벡터에 삽입시켜 재조합 Escherichia coli 생촉매를 개발하여 각각에 대하여 가수분해 활성을 비교하였다. 재조합 E. coli 생촉매 $10mg\;dcw\;mL^{-1}$을 사용하여 20 mM 라세믹 styrene oxide를 입체선택적 가수분해를 한 결과, (R)-styrene oxide 기질에 대해서 입체선택성을 보였다. pET-21b(+)를 발현벡터로 사용하여 M. cephalus의 EH 유전자를 저온 발현시킨 재조합 E. coli 생촉매를 사용하여, 약 40 min 반응을 통해 광학순도 99% ee (enantiomeric excess) 이상인 (S)-styrene oxide를 최종 수율 24.5% (이론수율 50%)로 제조할 수 있었다.