• 생명과학회지
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• 제19권1호
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• pp.123-128
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• 2009

식물 생명공학 기술을 이용해 인간에게 유용한 치료단백질 및 백신을 생산하는 것은 최근에 각광받고 있는 연구 분야이다. 식물을 이용한 유용 단백질 생산은 다른 시스템에 비하여 경제적일 뿐만 아니라 병원성 인자에 대한 안전성이 있어서 유용하다고 할 수 있다. 암세포 표면에 특이적으로 발현하고 있는 분자 와 당 구조를 각각 인지할 수 있는 두 종류의 항체를 동시에 투여하는 면역 치료는 질병의 치료를 유도하는 데 있어서 효과적일 수 있다. 본 연구는 기존에 본 연구팀에서 확보하고 있었던 두 종류의 항체 단백질(mAb CO17-1A, mAb BR55) 생산 형질전환 식물체를 이용하여 상호교배를 통하여 한 식물에서 두 종류의 항체 단백질을 모두 생산하는 식물 발현 시스템 구축에 관한 연구이다. 각기 다른 유전자를 갖고 있는 식물체로부터 수분을 유도하여 씨앗을 얻고 이 씨앗을 배양하여 완벽한 식품 개체로 성장시켰으며, 그 식물체로부터 DNA, RNA, 단백질을 분리하여 형질전환 유전자를 포함하고 있는지 여부를 확인하였다. 그 결과, 개체에 차이는 있지만, 한 식물에서 두 항체 유전자를 갖고 있음을 확인할 수 있었고, 이 유전자는 식물체 내에서 안정적으로 transcription 되었음을 확인하였다. 또한, 두 종류의 항체를 동시 생산하는 식물체에서 분리한 단백질은 한 종류의 항체 단백질만 생산하는 식물체에 비하여 수용성 단백질 단위당 항체 발현률이 높게 나타나는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통하여 식물을 이 용한 유용 단백질 생산 효율을 높일 수 있는 시스템을 확립하였으며 앞으로 추가적으로 생산한 항체의 생물학적 활성 및 항암 효능, 당 구조 분석 등에 대한 연구용 수행한다면, 식물 생명공학적 방법을 통한 항체 생산에 대한 새로운 가능성을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한핵의학회지
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• 제37권3호
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• pp.190-198
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• 2003

목적: 림프구와 비교되는 수지상 세포의 방사선 민감성을 보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: 말초혈액에서 분리한 T 림프구에 0 Gy, 10 Gy, 30 Gy의 방사선을 조사하고 4시간 후에 유세포 분석기를 이용하여 선량별 세포고사 빈도를 관찰하였다. 또한 조혈모세포에서 미성숙 및 성숙 수지상 세포를 단계적으로 분리 배양하여 각각 0 Gy, 10 Gy, 30 Gy, 100 Gy의 방사선을 조사하고 4시간, 24 시간 그리고 48 시간 후에 선량별 세포고사 빈도를 관찰하였다. 사이토스핀(cytospin) 슬라이드에 림프구와 미성숙 및 성숙 수지상세포를 $3{\times}104$개 씩 분주하고 May Grunwald-Giernsa 염색한 후, 광학 현미경 하에서 각각의 세포군 당 100개의 세포에서 세포 면적당 핵의 면적 비를 측정하였다. 결과: 림프구에서는 방사선조사 선량별로 세포고사 빈도가 유의하게 증가하였으나, 수지상 세포에서는 그 분화정도나 방사선조사 선량에 따른 세포고사의 빈도차이가 없었다. 또한 수지상세포는 방사선선량과 관계없이 용량에 의존적으로 강력한 T-세포 자극능을 보였다. 림프구의 세포에 대한 핵의 면적 비는 미성숙 및 성숙 수지상세포의 세포에 대한 핵의 면적 비보다 현저히 큰 반면, 두 가지 수지상세포간에 유의한 차이는 없었다. 결론: 수지상세포는 그 분화도와 상관없이 림프구에 비하여 방사선 저항성을 나타내었고, 이는 세포의 형태적 차이에 따른 표적의 크기와 관련이 있을 것으로 생각되며, 향후 분자 생물학적인 연구의 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1111-1120
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• 2017

내습성 및 감수성 선발계통 각 1점씩을 대상으로 침수처리 후 GO 분석을 통해 추출된 유전자들을 기능별로 분류해보면 생물학적 과정(biological process)에 관여하는 유전자 발현이 가장 크게 영향을 받았으며, 분자 기능(molecular function)과 세포 요소(cellular component) 관련 유전자를 포함하여 모든 기능의 유전자 발현 변화가 감수성 계통보다 내습성 계통에서 크게 일어났다. 침수처리 후 발현 양상이 유의하게 차이나는 유전자의 보다 자세한 기능을 측정한 결과 내습성 계통에서 발현량이 증가한 유전자는 CA02g26670은 CONSTANS protein과 관련있는 유전자로 일장조건에 따른 개화조절에 관여하는 유전자이며, 발현량이 감소한 유전자는 CA01g21450, CA01g22480, CA01g34470, CA02g00370, CA02g00380이었다. 감수성 계통에서 침수처리 후 발현량이 증가한 유전자는 CA02g09720, CA02g21290, CA03g16520, CA07g02110, CA12g17910이었는데 각각 단백질 분해효소 활성 저해, DNA binding, 세포벽 분해효소 억제, nodulin 관련 유전자 등으로 밝혀진 유전자들이었다. 감수성 계통에서 발현량이 감소한 유전자는 CA02g02820, CA03g21390, CA06g17700, CA07g18230로 각각 칼슘이온결합, 고온환경 발현기작, 레시틴 생합성 경로의 수용성중간대사체인 phosphocholine 합성 및 저온스트레스 관련 등의 기능을 한다. 내습성 계통과 감수성 계통에서 동시에 발현이 증가한 유전자는 고온 등 환경스트레스로 인한 apoptosis와 관련된 유전자와 peroxidase와 관련있는 유전자로 확인되었고, 발현이 동시에 감소한 유전자는 nucleoside transporter인 CA02g16990로 확인되었으며, 나머지 선발 유전자는 유전자 발현이 확인되지 않았다. 내습성 및 감수성 계통간 습해 조건에서 발현에 차이를 보이는 유전자 구명을 기반으로 향후 불량환경에 대해 저항성을 보이는 계통 육성 및 관련 생리반응에 대한 다양한 연구가 필요하다.

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 1995년도 추계심포지움 및 학술발표회
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• pp.1-48
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• 1995

식생활은 인간 생활의 주체이고 먹는다는 것은 그 수단이다. 그중 중요한 하나의 명제는 인간이 놓여진 여러 환경에서 어떻게 건강을 유지하고 그 개체가 소유하고 있는 능력을 최대치까지 생리적으로 성장 발전시킴과 동시에 최대한 수명을 연장시키기 위한 식물 섭취방법을 마이크로 레벨까지 해명하는데 있다. 인간은 일생동안 엄청난 양의 음식물을 먹는다(70세 수명일 경우 200만 파운드 즉 체중의 1,400배). 그러나 먹기는 먹되 자신의 건강과 장수를 위하여 어떤 음식을 어떻게 선택하여 어떻게 먹어야 하는 문제가 매우 중요하다. 최근 우리나라도 국민 소득이 늘면서 식생활은 서구화 경향으로 기우는 듯하다. 공해를 비롯한 수입식품 등 여러 가지 문제점이 제기됨에 따라 자연식과 건강식을 주장하는 소리가 높이 일고 있다. 그중에는 축산 식품이 콜레스테롤 함량이 다른 식품에 비하여 높게 함유하고 있다는 것으로 심혈관질환의 주범인양 무차별 강조하는 나머지 육식공포 내지는 계란 등의 혐오감 마저 불러 일으키는 경향까지 있는 듯하다. 따라서 본논고에서는 축산식품중의 콜레스테롤 함량수준이 과연 성인병의 주범인지 아니면 다른 지방산과 관련해서 올바르게 평가하고 그 문제점과 대책을 개관해 보고 요약하면 다음과 같다. 1. 사람은 유사이래 본능적으로 주변의 식물이나 동물의 고기를 먹고 성장하여 자손을 증식시키고 어느 사이에 늙으면 죽음을 맞이 하는 싸이클을 반복하면서 기나긴 세월동안 진화를 하여 오늘날의 인간으로서의 자태를 이루었다. 유인원과 같은 인류의 선조들은 수렵을 통해 육식을 많이 하였을 것이므로 인간은 원래 육식동물이 아닐까? 구석기시대의 유물을 보면 많은 뼈가 출토되고 “얄타미라”나 “라스코” 동굴벽화가 선명하게 묘사되고 있다. 2. 우리나라 선조 승구족의 일파가 백두산을 비롯한 만주 송화강 유역에 유입되면서 수렵과 목축을 주요 식품획득의 수단으로 식품문화권을 형성하면서 남하하여 한반도 민족의 조상인 맥족(貊族)으로 맥적(貊炙)이라고 하는 요리(오늘날의 불고기)를 먹었다는 기록이 있다. 3. 인간의 수명을 1900년대로 거슬러 올라가서 뉴질랜드가 세계최장수국(호주는 2위)로서 평균수명은 남자 58세, 여자 69세인 반면 일본과 한국은 당시 남자 36세, 여자 37세이던 것이 일본은 1989년에 이르러 세계 최장수국으로 등장했으나 1990년 당시 뉴질랜드${\cdot}$호주 등은 목축 및 밀(小麥) 생산국가였기 때문이라는 것과 일본은 오늘날 합리적인 식생활 국가라는 것을 간과해서는 안된다. 4. 우리나라 10대 사망원인중 (1994년도) 뇌혈관질환이 1위, 교통사고 2위, 암이 3위 순위로서 연령별로는 10~30대의 불의의 사고(교통사고), 40~60대는 암, 70대 이상은 뇌혈관질환이 가장 많다. 구미${\cdot}$일 7개국 정상국가들은 심질환 사망이 가장 높다. 5. 식생활의 변화에 있어서 우리나라는 주식으로 섭취해 왔던 곡류는 70년 대비 94년에는 0.7배 감소된 반면 육류 5배, 계란 2.4배, 우유는 무려 29.3배 증가되었다. 식생활 패턴이 서구화 경향으로 바뀌는 것 같다. 6. 71년도 우리나라의 지질섭취량은 국민 1인당 1일 평균 13.1g에 섭취에너지의 5.7%수준이었으나 92년도에는 34.5g으로서 총에너지 섭취량의 16.6%에 달하고 총섭취 지방질중 동물성 섭취 비율은 47%를 차지 한다. 국민 평균 혈청콜레스테롤 농도는 80년에 비해 88년에는 11%가 증가되었고 80년에 210mg/dl 이상 되는 콜레스테롤 혈증인 사람의 비율이 5%에서 88년에는 23%로 크게 증가했다. 7. 세계 정상국가들의 단백질 즉 축산식품의 섭취는 우리나라보다 적게는 2배, 많게는 6~7배 더 섭취하고 90년도 우리나라의 지질섭취량은 일본의 1/3수준에 불과하다. 8. 콜레스테롤은 인체를 비롯한 모든 동물체에 필수적으로 분포하고 있는 것으로 체내 존재하고 있는 총량은 90~150g, 이중 혈청콜레스테롤은 4%(6g)를 차지하고 있음에도 불구하고 이 아주 적은 콜레스테롤에 일희일비(一喜一悲) 논쟁은 60~70년 끄러오고 있다. 9. 콜레스테롤의 생체내 기능으로서는 (1) 세포벽의 지지물질 (2) 신경세포 보호막물질 (3) 담즙산의 합성 (4) 비타민 D의 합성 (5) 임신시에 반듯이 필요한 분자 (6) 기타 여러 가지 기능을 수행하는 것으로 필수적인 물질이다. 10. 우리가 식이를 통해서 섭취 콜레스테롤을 550mg정도를 섭취한다고 하더라도 이 정도의 양은 배설 소모되는 양과 거의 맞먹는 양이다. 피부와 땀샘에서 소실되는 양만도 100~300mg에 달하기 때문에 미국농무성에서 섭취량을 300mg로 제한하는 것은 무의미하다. 11. 콜레스테롤 운반체로서의 지단백질은 그 밀도가 낮은 것으로부터 킬로미크론(chylomicron), 초저밀도 지단백질(VLDL), 저밀도 지단백질(LDL) 및 고밀도 지단백질(HDL)으로 나누는데 LDL은 혈청콜레스테롤 중 약 70%, HDL은 약20%를 함유한다. 12. 혈중 콜레스테롤 수준에 영향을 미치는 요인을 열거하여 보면 다음과 같다. 1) 음식을 통해서 섭취되는 콜레스테롤 중 단지 10~40%정도가 흡수되고, 체내에서 합성되는 콜레스테롤이 증가할수록 식이콜레스테롤은 실제 혈청콜레스테롤 수준에 거의 영향을 미치지 않으므로 식이중함량에 대하여 공포를 느끼고 기피할 필요가 없다. 2) 고도불포화지방산, 단가불포화지방산, 포화지방산의 비 즉 P/M/S의 비가 균형되도록 권장한다. 3) 동맥경화를 비롯한 성인병의 원인이 되는 혈전증에는 EPA의 양을 높여줌으로서 성인병을 예방할 수 있다. 4) 오메가6지방산 아라키도닉산과 오메가3지방산인 EPA로 유도되는 에이코사에노이드 또는 프로스타노이드는 오메가6와 3지방산을 전구체로 하여 생합성되는 중요한 생리활성 물질이다. 5) 사람은 일반적으로 20세에서 60세까지 나이를 먹어감에 따라 혈중 콜레스테롤 수준이 증가하고 60세 이후부터는 일정한 수준을 유지하며 심장보호성 HDL-콜레스테롤은 감소하는 반면에 죽상경화성 LDL콜레스테롤은 증가한다. 6) 높은 HDL콜레스테롤 수준이 심장병 발생 위험요인을 감소시키는 기능을 갖고 있기 때문에 좋은 HDL이라 부르고, LDL은 나쁜 콜레스테롤이라 부르기도 하는데, 이것은 유전적 요인보다도 환경적 요인이 보다 큰 영향을 미친다. 7) 이것은 생활 형태와 영양섭취상태를 포함해서 개인적 생활패턴에 영향을 받는다. 8) 많은 실험에서 혈중 콜레스테롤 상승은 노년의 가령(加齡)에 적응하기 위한 자연적 또는 생리적인 세포의 생화학적이고 대사적인 기능을 위해 필수적일 수 있다는 것을 간과해서는 안될 것이다. 이 점으로 미루어 노년의 여성들을 위한 콜레스테롤 농도를 200mg/dl이 가장 알맞은 양이 아닌 듯하다. 9) 스트레스는 두가지 모양으로 유발되는데 해로은 스트레스(negative), 이로운 스트레스(positive)로서 긴장완화는 혈중 콜레스테롤 농도를 10% 떨어진다. 10) 자주 운동을 하는 사람들은 혈중 HDL콜레스테롤치가 운동을 하지 않는 사람보다 높다. 육체적인 운동의 정도와 혈중 HDL콜레스테롤 농도와는 정비례한다. 11) 흡연은 지방을 흡착시키므로 혈전증의 원이이 되며 혈관속의 HDL농도를 감소시킨다. 12) 에너지의 과잉섭취에 의한 체중 증가느 일반적으로 지단백질대사에 영향을 미치고, 간에서는 콜레스테롤 과잉 생산과 더불어 VLDL콜레스테롤의 LDL콜레스테롤 혈증을 나타냄으로 운동과 더불어 비만이 되지 않도록 하여야 한다. 13. 콜레스테롤 함량에 대한 조절기술 1) 식품의 우열을 평가할 때 단순히 동물성 또는 식물성 식품으로 분류해서 총괄적으로 논한다는 것은 지양되어야 한다. 이것은 그 식품에 함유하고 있는 지방산의 종류에 따라서 다르기 때문이다. 2) 인체의 원할한 기능 유지를 위해서는 P /M /S비율 뿐만 아니라 섭취 지방질의 오메가6 /오메가3계 지방산의 비율이 모두 적절한 범위에 있어야 하며 한두가지 지방산만이 과량일 때는 또 다른 불균형을 일으킬 수 있다는 점을 알아야 한다. 3) 닭고기는 오메가6지방산 함량을 높이기 위하여 사료중에 등푸른 생선이나 어분이나 어유를 첨가하여 닭고기는 첨가수준에 따라 증가됨을 알 수 있다. 4) 오늘날 계란내의 지방산 조성을 변화시켜 난황내의 오메가 3계열 지방산 함량을 증가시킨 계란의 개발이 활발해졌다. 14. 계란 콜레스테롤에 대한 소비자들의 부정적 인식을 불식시키고자 계란의 클레스테롤 함량을 낮추는 과제가 등장하면서 그 기술개발이 여러모로 시도되고 있으나 아직 실용 단계에 이르지 못했다. 15. 계란의 콜레스테롤 문제에 대한 대책으로서 난황의 크기를 감소시키는 방법에 대한 연구도 필요하다. 16. 계란 중 콜레스테롤 함량 분석치는 표현 방식에 따라서 소비자들을 혼란시킬 가능성이 있다. 또한 과거에는 비색법으로 분석했으나 오늘날은 효소법으로 분석하면 분석치에 상당한 차이가 있다. 17. 소비자의 요구를 만족시키고 버터 소비를 촉진시키기 위해 콜레스테롤을 감소시키는 물리적${\cdot}$생물학적 방식이 제안되어 있으나 현장적용이 가능한 것은 아직 없다. 18. 우리나라에서 이미 시판되고 있는 DHA우유가 선보였고 무콜레스테롤 버터의 경우 트란스(trans)형 지방산에 관해서는 논란의 여지가 많을 것이다. 끝으로 국가 목표의 하나는 복지사회 건설에 있고 복지국가 실현에는 국민 기본 욕망의 하나인 식생활 합리화가 선행되어야 한다. 소득이 늘고 국가가 발전해감에 따라 영양식${\cdot}$건강식 및 기호식을 추구하게 됨을 매우 당연한 추세라 하겠다. 우리의 식생활이 날로 향상되어 지난날의 당질 위주에서 점차 축산물쪽으로 질적 개선이 이루어진다는 것은 고무적임에 틀림없다. 이 축산물을 통한 풍요로운 식의 문화를 창출하면서 건강과 장수 그리고 후손에 이르기까지 번영하고 국가 경쟁력 강화에 심혈을 기우려야 할 때이다.