• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.488-495
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• 2018

p53 유전자는 스트레스, DNA 손상, 저산소증 및 종양 발생에 대한 세포 반응의 전사 조절에서 중요한 역할을 담당한다. 최근에 발견된 다양한 종류의 p53의 생리 활성을 생각한다면 p53이 암 조절에 관여한다는 것은 놀랄만한 일이 아니다. 인간 암의 약 50%에는 p53 유전자의 돌연변이 또는 p53을 활성화시키는 기전의 결함을 통해 p53 단백질 기능의 불활성화가 나타난다. p53 기능의 이러한 장애는 p53 의존 반응으로부터 회피를 허용함으로써 종양의 진화에 결정적인 역할을 하게 된다. 최근의 많은 연구들은 p53의 돌연변이를 대폭 감소시키거나 p53의 종양 억제 기능을 복원하기 위하여 선택적인 저분자 화합물을 동정함으로써 p53의 돌연변이를 직접 표적하는 것에 초점을 두고 있다. 이들 저분자는 좋은 약물과 유사한 특성을 유지하면서 다양한 상호작용을 효과적으로 조절해야 한다. 이 중, p53의 음성조절인자 핵심인 MDM2의 발견은 p53과 MDM2 간의 상호작용을 차단하는 새로운 저분자 억제제의 설계를 제공하였다. 저분자 화합물 중 일부는 개념 증명 연구에서 임상 시험으로 옮겨졌으며 향후 맞춤형 항암제가 추가될 전망이다. 본 리뷰에서는 야생형 p53과 돌연변이 p53의 구조적 및 기능적 중요성과 p53을 직접 표적하는 치료제 개발, p53과 MDM2 간의 상호작용을 억제하는 화합물에 대하여 검토하였다.

• 생명과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1651-1657
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• 2009

본 연구는 흰쥐의 흉추 9번을 타박 손상시키고 1주간의 휴식 후 스트레스를 유발하지 않는 저강도 트레드밀운동을 7주동안 수행하여, 가자미근 위축지연 변화를 western blotting과 H&E 염색 그리고 면역형광염색법으로 관찰하였으며, BBB-검사를 이용하여 기능적 회복을 관찰하였다. 형태학적 변화의 결과 척수손상 후 트레드밀 운동에 의해 하지부위 가자미 근과 근섬유의 횡단면 크기가 증가하였으며, 근섬유 세포에서 IGF-I 단백질 발현이 증가하였다. 또한 생화학적인 결과 척수손상 후 트레드밀 운동에 의해 하지부위 골격근 IGF-I 단백질 발현이 증가하였으며, 행동학적 검사를 통해 트레드밀 운동그룹이 비 운동그룹보다 기능적 회복이 개선된 것을 확인하였다. 이러한 결과는 근 비대에 직접적으로 관여하는 IGF-I 단백질 발현량이 운동에 의해 증가하여 가자미근크기 증가와 같은 근 위축 지연을 확인하였으며, 이러한 변화를 통해 기능적 회복에 긍정적인 결과를 보여주었다. 따라서 운동은 척수손상 환자에게 효과적인 기능재활 치료방법이 될 수 있으며, 장애를 최소화하여 자발적인 일상생활을 도모할 수 있을 것이라 생각된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.484-491
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• 2023

옥수수는 전세계적으로 다양한 형태로 소비되는 3대 식량작물로, 영양성분은 대부분은 전분으로 구성되어 있지만, 다량의 기능성 성분도 포함되어 있다. 옥수수는 형태적으로 찰옥수수, 단옥수수, 종실옥수수로 나뉘는데, 각 품종마다 쓰임이 다르기 때문에, 영양성분에서도 차이가 나타난다. 본 연구는 옥수수의 기능성 성분 함량을 분석하고 환경적 요인을 고려하여 자연변이 데이터를 생산하기 위해 수행하였다. 국내 3개지역(수원, 대구, 홍천)에서 재배한 옥수수 3가지 형태의(찰옥수수, 단옥수수, 종실옥수수) 시료를 수집하고, HPLC 및 GC-TOF-MS를 이용하여 성분을 분석하였다. ANOVA 및 다변량 통계분석, Pearson 상관분석을 통해, 형태별 그룹으로 비교하였을 때, 총 32개의 성분 항목 중 28개의 성분 항목이 유의적 차이를 보였으며(p<0.05), 지역별 그룹으로 비교한 결과, 15개의 성분이 유의적 차이를 보였다. 다변량 분석결과, 지역별보다 형태별로 군집 구분이 뚜렷하게 형성되었는데, 형태별 군집 형성 주요하게 기여한 성분은 α-carotene, lutein과 δ-tocopherol이었다. 본 연구에 따르면, 옥수수 기능성 성분은 환경적 요인보다 유전적 요인에 의해 영향을 더 많이 받는 것으로 사료된다. 자연변이 데이터는 옥수수 기능성 소재 연구분야 및 생명공학작물의 식품학적 안전성 평가시 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권3호
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• pp.297-303
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• 2008

본 논문은 인공적인 단백질인 MCL-1ES BH3M에 관한 것으로 MCL-1ES BH3M를 과발현시 세포사멸을 유도한다. MCL-1L을 주형으로 재조합 PCR을 통해서 MCL-1ES BH3M를 클로닝하였다. 새롭게 클로닝한 단백질인 MCL-1ES BH3M 단백질은 안정성을 유지하기 위해서 PEST 도메인이 제거되어 있으며, 다른 BCL-2 패밀리 단백질과의 결합을 조절하기 위해서 BH3도메인의 Leu-Arg-Arg-Val-Gly-Asp-Gly 서열을 7개의 Ala 잔기로 인위적으로 돌연변이를 유도하였다. MCL-1ES BH3M를 293T 세포에서 과발현할 경우 세포사멸을 유도하였고, 항-세포사멸 단백질인 MCL-1L을 같이 과발현하더라도 세포사멸을 유도하였다. 또한, 과발현시 Caspase 9과 3를 활성화하였으며 면역염색법을 통해서 MCL-1ES BH3M 과발현시 미토콘드리아에 MCL-1ES BH3M 단백질이 부분적으로 위치하는 것을 확인하였다. 이상의 결과로 MCL-1ES BH3M는 Caspase 9과 3의 활성을 통해서 세포사멸을 유도한다. 결론적으로 본 연구는 세포사멸을 유도하는 새로운 molecule을 클로닝하였고, 이 molecule에 의한 세포사멸 기능을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.105-105
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• 2015

환경용수는 수질보전, 친수환경 제공, 생물다양성 보전 등을 위하여 하천이나 농업 용수로를 흐르는 물을 말한다. 둑높이기 저수지 사업에 의하여 109개의 농업용 저수지에 증가된 저수용량만큼 2.4억 $m^3$의 환경용수가 창출되었다. 따라서 본 연구에서는 환경용수의 개념을 정립하고 둑높이기 저수지에 창출된 환경용수의 전개방향을 제시한다. 환경용수는 크게 농업적 환경용수와 비농업적 환경용수로 분류할 수 있다. 농업적 환경용수는 농업용수에 내재된 환경용수를 말하며 이를 지역용수라고도 한다. 일본에서는 여러 지역에서 비관 개기의 농업용수 수리권이 인정되어 농업용수가 마을의 생활용수, 환경용수로서 활용되고 있다. 우리나라에서는 충북 청주 무심천을 흐르는 농업용수가 여기에 해당되며, 관개기 동안 $5.0m^3/s$의 유량이 무심천 상류에서 방류되어 시내를 관통한 후 하류에서 취수되고 있다. 농업용수가 청주시내를 관통하면서 수심을 상승시켜 친수환경을 제공하고 있다. 비농업적 환경용수는 수질보전이나 생태계보전을 위한 하천유지용수나 친수환경 개선을 위한 환경개선용수가 여기에 해당된다. 일본에서는 2005년 처음으로 센다이시(仙台市)가 신규 수리권을 취득하여 비관개기에 하천수를 농업용수로를 통하여 수질개선 및 친수환경 제공의 목적으로 공급한 이후, 다수의 환경수리권 취득 사례가 보고되고 있다. 둑높이기 저수지의 농업용수는 관개기에는 관개라는 주목적 외에 내재된 환경용수의 기능을 부수하고 있다. 한편, 새로 확보된 환경용수는 갈수기나 비관개기에 하천 및 농업용수로를 통하여 공급되어야 그 기능을 발휘할 수 있다. 하천으로 방류되면 하천유지용수나 환경개선용수가 되어 하천 환경의 개선에 기여할 것이고, 용수로로 방류되면 지역용수가 되어 농촌마을의 친수 및 어메니티 향상을 위한 용수로서 활용되어 농업의 다원적(공익적) 기능 향상에 기여할 것이다. 농업의 다원적 기능은 OECD(경제협력개발기구)에서 인정된 농업에 존재하는 경제 외부효과로서 홍수조절, 지하수함양, 경관형성, 친수기능, 생태계보전 등을 말한다. 향후의 과제로서 둑높이기 저수지에 확보된 환경용수를 하천과 농업 용수로로 적절히 배분하는 기준의 설정 및 각각의 환경용수량 결정이 대두된다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제8권2호
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• pp.22-28
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• 1997

세포는 생명체의 가장 기본단위이다. 식물은 태양 에너지를 변환하여 화학에너지의 형태로 축적한다. 모든 생물은 이 화학에너지를 변환하여 생명을 유지하고 있다. 인체 세포는 이 화학에너지 를 변환하여 세포 자체의 구조를 유지하면서 체온을 유지하고, 근육수축과 같은 기계적인 일과 신경 전달과 같은 전기적인 일도 한다. 또 세포는 새로운 화학물질을 합성하기도 한다. 세포에 이상이 생기면 조직이나 기관의 이상이 따르게 되고 결국 병적인 상태에 이르게 된다.외 부 환경이 세포의 기능에 영향을 미치는 것 중의 중요한 요인이다. 세포에 대한 외부환경은 세포를 둘러 싸고 있는 세포외액과 몸밖에서 들어오는 방사선이나 열과 같은 물리적 에너지로 대별된다. 영양의 불균형이나 섭취한 물질은 세포외액의 항상성 유지를 방해한다. 방사선, 특히 이온화 방사선은 직접 세포속에서 중요한 분자를 분해시키기도 하고 새로운 분자를 합성하기도 하여 세포를 죽이기도 하고 세포의 기능을 비정상적으로 바꾸기도 하고 드물게는 암세포로 바꾸기도 한다. 열은 단백질의 변성 을 촉진한다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.1034-1046
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• 2019

미토콘드리아는 세포 에너지 공급을 위한 에너지 대사의 주요 세포 소기관으로 칼슘 조절, 활성 산소(ROS) 생성, 세포 사멸(apoptosis)을 조절하는데도 중요한 역할을 한다. 이러한 미토콘드리아에 발생한 기능 이상은 신경퇴행질환, 루게릭병, 심혈관계 질환, 정신 질환, 당뇨, 암과 같은 다양한 질병과 연관이 있다. 미토콘드리아 기능 이상 관련 질병들은 노화와 관련된 질병이 주를 차지하며, 이 논문에서는 그 중에서도 암에 초점을 맞춰 서술하고자 한다. 미토콘드리아 기능 이상은 발암을 유도하며, 많은 암 종에서 발견된다. 암종에 따라 미토콘드리아 기능 이상을 일으키는 요인들이 다르며, 이러한 변화는 치료 내성, 전이와 같은 암 악성화도 유발한다. 미토콘드리아 기능 이상의 요인으로는 미토콘드리아 수 부족, 주요 물질 제공 불능, ATP 합성 기능 이상 등이 존재하나, 암 발병과 악성화에 영향을 미치는 주요 원인으로 미토콘드리아 DNA (mtDNA)의 감소(depletion)를 들 수 있다. 미토콘드리아 기능 이상은 분자 활성 변화 혹은 발현 변화를 통해 암 악성화를 일으키나, 어떠한 변화가 암 악성화를 야기하는지 구체적으로 알려진 바가 없다. 미토콘드리아 기능 이상과 암의 상관관계는 대부분 미토콘드리아 기능 이상 세포를 이용하여 연구하는데, 그 제작 방법으로는 EtBr에 의한 화학적 방법과 shRNA, Crispr/Cas9과 같은 유전자 수선 (gene editing) 방법 등이 있다. 이러한 기법으로 제작된 미토콘드리아 기능 이상 세포주는 암을 비롯한 미토콘드리아 기능 이상에 의한 다양한 질병 연구에 이용되고 있다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제6권2호
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• pp.97-105
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• 2021

꼬막은 해양 어업으로써 아시아 전 지역에 있어서 중요한 수산자원 중 하나이다. 하지만, 공장의 산업화, 해양 환경오염, 그리고 지구 온난화로 인해 해양 어업 생산량이 급격히 떨어졌다. 우리나라 남해안의 주요 수산자원인 꼬막의 유전적 특성을 파악하기 위하여 꼬막의 전장유전체를 해독하고 염색체 서열을 규명하였다. 915.4 Mb의 게놈을 조립하였고, 19개의 염색체 유전자 서열을 식별하였다. 꼬막의 유전체에서 25,134개의 유전자들을 확인하였고, 그 중에 22,745개의 유전자들에 대한 기능을 확인했으며, 4,014개의 유전자들에 대한 KEGG pathway를 분석하였다. 꼬막유전체와 8종의 다른 패류와 비교유전체 분석을 통하여 확장/감소(gene gain and loss) 분석을 수행한 결과, 725개의 유전자군의 확장과 479개의 유전자군의 감소를 확인하였다. 꼬막의 homeobox 유전자 클러스터는 촉수담륜동물 내에서 잘 보존된 유전자 구조를 보였다. 또한, 꼬막은 3개의 hemoglobin 유전자들이 피조개의 hemoglobin과 높은 유사성을 보였다. 꼬막의 전장유전체 정보를 통해 꼬막의 환경 적응과 진화의 유전적 특성과 생리적 특성뿐만 아니라, 꼬막 양식의 효율성을 높이는 양식산업에 널리 이용될 수 있는 유전적 정보를 제공할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.595-601
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• 2013

생물들에서 생명의 본질적 기능을 수행하는 단백질들의 종류와 보존성을 밝히기 위해 COG (Clusters of Orthologous Groups of proteins) 알고리즘을 이용하였다. 66종의 미생물에서 보존적인 63개의 ortholog 그룹들은 진핵생물 7종에서 104개의 ortholog들로 확산되었으며, 7종 모두의 핵에 보존적인 KOG (euKaryotic Orthologous Group)은 71개였다. 71개 중 단백질 합성에 관여하는 유전자들이 총 54개로 생명현상에서의 단백질의 중요성을 확인할 수 있었다. Distance value로 보존적 유전자가 생물종 사이에 나타내는 유전자 변이의 정도를 파악하니 'Translation initiation factor'인 KOG3403과 KOG3271 그리고 'Prolyl-tRNA synthetase' (KOG4163) 등이 높은 보존성을 보였다. 보존적 KOG들의 평균과 분산으로 유전체 분석을 수행하여 꼬마선충이 KOG 평균사이의 편차가 제일 커 유전자의 변이가 다양한 것을 알 수 있었다. 본 연구결과는 기초연구와 항생제 개발 등에 이용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1253-1258
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• 2016

만삼(Codonopsis pilosula)의 뿌리를 말린 한약재인 당삼은 오래 전부터 우리나라와 중국 등지에서 위장관 기능항진에 전통적으로 쓰여 왔다. 본 연구에서는 당삼의 열수 및 에탄올 추출물을 제조하여 실험하였는데, 우선 마우스 단회 투여 경구 독성 시험 결과, 두 추출물 모두 5 g/kg의 고용량 투여 시에도 급성 독성을 나타내지 않았다. 당삼 추출물이 위장관 운동 기능에 미치는 영향을 검정하기 위해, 마우스에서 in vivo 위 배출 속도 및 위장관 이송률을 측정하는 실험을 수행하였다. 두 추출물 모두 마우스의 위 배출 속도에는 유의적인 영향을 주지 못한데 반해, 당삼 열수 추출물은 정상 및 실험적 위장관 운동 저해 마우스에서 모두 위장관 이송률을 유의적으로 증가시켰으며, 용량 의존적 증가 양상을 보였다. 이상과 같이, 본 연구에서는 당삼 열수 추출물이 정상 및 위장관 운동 기능 저해 상황의 마우스에서 모두 위장관 이송률을 증가시켰음을 최초로 보고하였으며, 이는 당삼 열수 추출물이 잠재적으로 인간의 위장관 운동 기능 저해 상황을 개선하는 신약 또는 건강 보조제로 개발될 수 있는 후보 물질임을 시사한다.