• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제53권4호
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• pp.195-201
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• 2010

B. pseudomycoides로 부터 alanine racemase 유전자를 분리한 다음 이 효소에 존재하는 두개의 cysteine을 하나(C316A) 또는 두개 모두(C316-365A) alanine으로 치환시켰다. 치환된 alanine racemamase는 pET-21 운반체에 삽입한 다음 숙주세포로서 E. coli BL21 (DE3)를 이용하여 발현시켰다. 발현된 단백질은 6XHis이 결합된 affinity chromatography를 이용하여 분리하였으며 SDS-PAGE 분석에서 모두 약 46 kDa의 주요 단일밴드를 나타내었다. Cysteine(-) 변이체의 alanine racemase가 모두 활성도를 보여 cysteine이 catalytic 또는 binding sit에 관여하지 않는 것으로 추정되었다. 변이체 효소들은 wild type에 비하여 열 안정성이 모두 떨어져 $60^{\circ}C$ pH 8.0에서의 활성도 반감시간이 각각 26(wild type), 21(C316A) 18분(C316-365A)-을 나타내었다. 이러한 결과는 cysteine이 열안정화에 상당히 기여함을 알 수 있었다. 그러나 pH 변화에 대한 안정성은 큰 차이가 없었다.

• 생명과학회지
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• 제15권6호
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• pp.1022-1027
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• 2005

폐경을 앞둔 여성에게는 폐경을 전후하여 지속되는 골 손실 가속화 등의 문제점을 가지고 있다. 그러므로 본 연구에서는 인위적 폐경을 유발시킬 수 있는 난소 절제 쥐에서의 골 손실의 유무를 결합조직 중의 collagen함량 변화를 통하여 그 효과를 검토하였다. 그 결과 생화학적 골 대사 지표인 혈 중 ALP활성은 난소 절제로(OVX-control)로 인하여 증가하는 반면, 난소 절제 후 오디 추출물 투여(OVX-EE, OVX-EA)로 혈 중 ALP활성은 감소하는 경향을 보여 골 흡수를 저하시킬 수 있는 가능성을 나타내었다. 한편 난소 절제 후 오디 추출물 투여에 의해 폐 조직과 골 $\cdot$ 연골 조직에서 collagen 함량이 증가하는 경향을 보였고, 그 중 연골 조직에서는 collagen 함량의 저하가 정상적으로 회복되었다. 한편 피부 조직에서도 난소 절제 후 오디 추출물 투여군 모두에서 collagen 합성량이 유의적으로 증가하였다. 오디 추출물이 estrogen감소로 인한 collagen 합성저하를 회복시킨 본 실험 결과로 미루어 보아 오디 중의 phytoestrogen이 estrogen유사효과를 나타냄을 알 수 있었고, 국내산 오디뿐만 아니라 중국산 오디에서도 갱년기 유도에 의한 collagen 함량 저하를 회복하는 결과가 나타났으므로 외인성 estrogen 투여로 인한 부작용을 줄여 줄 수 있을 것으로 기대된다. 이상과 같이 폐경기 여성에게 오디의 섭취는 폐경으로 인한 장애를 감소시키기 위하여 estrogen의 장기간 복용에 의한 부작용을 오디중의 phytoestrogen이 estrogen대체 작용을 함으로써 그 부작용을 감소시켜 줄 것으로 사료되며, 이들의 구조 및 기전에 대해서는 앞으로 연구가 더 필요한 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.944-953
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• 2021

리그닌은 식물의 세포벽에 풍부하게 존재하는 복잡한 phenylpropanoid 중합체이다. 주로 물 수송과 기계적 강도를 유지하는 조직에 존재하며 수분을 운반하거나, 기계적인 지지를 담당한다. 또한, 리그닌은 병원균의 감염이나 상처에 대한 물리적인 장벽으로 작용함으로써 방어 기작에 관여한다. 리그닌을 생성하는 모노리그놀 전구체는 cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD) 유전자에 의해 합성된다. CAD는 cinnamaldehyde를 cinnamyl alcohol(p-coumaryl, coniferyl, sinapyl alcohol)로 전환하는 효소이다. CAD는 속씨식물에서 multigenic family로 존재하며 여러 식물 종에서 다른 기능을 가진 CAD isoform이 밝혀졌다. CAD 유전자의 여러 isoform은 식물의 발달 및 환경 신호에 따라 다르게 발현되었다. 하나의 isoform이 발달 리그닌화에 관여하는 반면, 다른 isoform은 방어 리그닌 및 기타 세포벽에 결합된 페놀의 구성에 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다. CAD isoform에 따라 기질 특이성이 다르게 나타나고, 이는 리그닌 합성을 조절하는 CAD 단백질의 생화학적 특성을 나타내는데 기여한다. 본 논문에서는 리그닌 생합성에서 CAD multigenic family 유전자의 발현과 조절에 대하여 설명하였다. CAD multigenic family의 isoform들은 유전적 조절이 복잡하고, 식물 발달 과정의 신호 경로와 스트레스 반응이 밀접하게 연동되어 있다. CAD 유전자에 의한 모노리그놀 합성은 발달 및 환경 신호에 의해 조절될 가능성이 높다.

• 생명과학회지
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• 제34권9호
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• pp.666-672
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• 2024

식물 세포에 존재하는 수용체(receptor)가 외부의 병원체를 인식하면 빠르게 세포 내 신호전달이 시작된다. 식물의 면역 수용체인 NLR단백질(Nucleotide-binding and leucine-rich repeat receptor)은 병원성 분자(effectors)를 특이적으로 인식하여 신호 전달을 활성화시키며, 식물 세포 사멸(cell death)을 포함한 식물 면역반응(effector-triggered immunity)을 유도한다. TNL-의존적 면역 신호전달은 lipase-like proteins로 알려진 EDS1 (Enhanced Disease Susceptibility 1)과 파트너인 PAD4 (Phytoalexin Deficient 4), SAG101 (Senescence-Associated Gene 101)이 관여하며 ADR1 (Activated Disease Resistance 1), NRG1(N requirement gene 1)이 필요하다. TIR 도메인 단백질 촉매 반응은 여러 형태의 소분자를 생성해 내며, 이들은 식물 면역반응의 효과적인 활성을 촉매하는 것으로 보고되었다. 이들은 EDS1-PAD4 및 EDS1-SAG101의 특정 위치에 결합하여 EP도메인의 구조 변화를 유도하며, 그 결과 ADR1 또는 NRG1과의 상호작용이 가능한 것으로 여겨진다. 따라서 소분자들과 단백질 복합체의 안정된 형태에 의하여 식물의 면역 반응이 활성화될 수 있는지 연구하는 것은 중요한 연구 주제이다. 본 논문에서는 이러한 소분자에 대해 알아보고, 이들과 단백질 복합체의 관계를 구조적 및 생화학적 특징에 기반해 기술하고자 한다. 또한, EDS1-PAD4와 EDS1-SAG101복합체의 구조적 차이에 의하여 각각 고유한 역할을 수행하며, 이와 관련된 특정 상호작용을 통해 신호 전달 경로를 활성화하는 방식에 영향을 미칠 수 있는지에 대하여 고찰해 보고자 한다.

• Applied Microscopy
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• 제35권3호
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• pp.121-128
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• 2005

Ras 신호전달체계는 세포내 다양한 결합 분자들과 더불어 세포의 분열과 세포의 이동에 관여한다. Dynamin 단백질은 endocytosis와 분비과정에서 vesicle를 분리하는데 관여하는 것으로 알려져 있으며, 3가지 아형으로 구분된다. Dynamin I은 신경조직에서 만 발현되고, dynamin II는 모든 조직에서 발현되지만 dynamin III는 정소를 포함한 생식기계에서만 발현된다. 선행된 연구에서 NIH3T3 세포를 이용하여 ras과발현 세포주를 만들었으며, dynamin II와 ras의 신호전달체계에 있는 Grb2가 결합한다는 것을 보고하였다. 따라서, 본 연구는 ras 단백질이 과발현되는 세포 (NIH3T3 (ras))와 대조세포인 NIH3T3의 형태학적인 차이점을 분석하고, 이 두 세포들에서 dynamin II 단백질의 발현의 차이를 비교하고자 하였다. Dynamin II의 발현차이를 분석하기 위해 형광염색을 하여 공초점 레이저현미경으로 세포내 분석을 하였으며, western blot을 시행하여 생화학적인 발현차이를 보았다. 또한, 두 세포의 미세구조적인 분석을 위하여 SEM과 TEM을 사용하였다. Dynamin II는 NIH3T3 (ras) 세포에서 발현이 증가 하였으며, NIH3T3 세포에 비하여 좀더 방추형이 었으며, 작은 세포질 돌기가 세포막을 따라 다수 신장되어있음이 관찰되었다. 또한, NIH3T3 (ras) 세포의 endocytotic vesicle이 형성되는 부위에서 dynamin II의 발현이 증가하였다. 이러한 결과로 dynamin II는 ras신호전달체계의한 신호전달분자로서 작용을 할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제15권3호
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• pp.439-446
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• 2005

페리틴은 생체 내 주요 철 저장 단백질로서 포유류에서 세균류에 이르기까지 다양한 생명체에 존재한다. 페리틴 분자는 $18\~22 kDa$의 단량체 24개가 결합된 약 240 kDa분자량을 지닌 거대분자이다. 본 연구에서는 개의 비장에서부터 열처리, 염석, 컬럼 크로마토그래피, 그리고 한외여과 등의 방법으로 페리틴을 정제한 후, 그 전기영동상의 특성 및 면역화학적 특성을 말, 소, 돼지 등의 비장 유래 페리틴과 비교 분석하였다. 이러한 정제방법에 의해 개의 비장으로부터 페리틴의 양은 비장 1g당 약$84{\mu}g$이었다. 정제된 개 페리틴의 철 함량은 $22.7\%$로서 함께 비교 검토한 다른 동물 유래의 페리틴에 비해 가장 높게 나타났다. 개 페리틴의 비변성 겔에서의 이동상은 소페리틴과 유사하였고, 변성 겔에서는 돼지 및 말의 페리틴과 유사하였다. SDS-PACE상에서 나타난 개 페리틴 subunit의 분자량은 19.5kDa이였으며 이때 SDS-PACE상의 ferritin subunit은 철과 결합하지 않는 것으로 확인되었다. 개 페리틴의 면역화학적 특성을 다른 동물유래의 페리틴과 비교하고자, 개의 페리틴에 대한 다클론 항체를 쥐에서 생산하였다. 생산된 항-페리틴 항체를 이용하여 Ouchterlony doulbe immunodiffusion방법으로 개, 소, 말, 돼지 페리틴들을 항원으로 항원-항체반응을 조사한 결과, 항-개 페리틴 항체가 소, 말, 돼지의 페리틴과도 항원-항체반응을 일으킬 수 있는 것으로 나타났다. 이는 개, 소, 말, 돼지 페리틴들이 항원적 동일성을 지니고 있음을 시사한다. 항-개 페리틴 항체를 이용하여 타 동물 유래의 페리틴에 대한 Western blot analysis를 시도한 결과, 항-개 페리틴 항체가 개 페리틴 및 돼지 폐리틴에는 강하게 반응하였으나 말과 소 유래의 페리틴에 대해서는 비교적 약하게 반응하여, 개의 페리틴이 면역화학적으로 돼지 페리틴과 가장 유사한 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 개의 페리틴에 대한 생화학적 및 면역학적 특성을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제17권2호통권82호
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• pp.272-278
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• 2007

단백질분해효소는 다른 단백질들의 아미노산 간에 존재하는 peptide 결합을 절단하며 생리학적, 상업적 측면에서 중요한 위치를 차지하는 효소의 한 부류이다. 이러한 단백질분해효소의 새로운 공급원을 찾기 위하여 비교적 저온에서 체외단백질분해효소를 생산하는 세균을 동해심층수로부터 분리하였다. 분리된 균 중 저온에서의 생육정도와 높은 활성을 가지는 균주를 선별하여 HJ 47이라 명명하였다. 형태학적, 생리생화학적 특성과 16s rRNA gene의 염기서열을 조사한 후 Pseudoalteromonas sp.에 포함하는 것으로 나타났다. 분리된 Pseudoalteromonas sp. HJ 47은 $10^{\circ}C$에서도 비교적 잘 자랐으며, $37^{\circ}C$에서 최적의 생육을 보여 주었다. 최적생육온도와는 달리 배양시간당 최대 체외단백질분해효소의 생산은 $20^{\circ}C$에서 최대였고 대수기 후반과 정지기에 생산이 시작되어 15시간 경과 후 최대의 생산을 보여주었다. 효소활성의 최적온도는 $35^{\circ}C$, 최적 pH는 8로 판명되었다.

• 생명과학회지
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• 제27권8호
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• pp.864-872
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• 2017

eCG는 다른 포유동물에서 FSH와 LH의 활성을 나타내기 때문에 성선자극 호르몬 family에서 아주 특이적이고 많은 당쇄가 수식되어진 알파와 베타의 비공유결합으로 구성되어 있다. 유전자 재조합 $eCG{\beta}/{\alpha}$의 생물학적 기능을 규명하기 위하여 말의 LH/CGR의 포유동물발현용 벡터를 구축하였다. 재조합 $eCG{\beta}/{\alpha}$의 활성분석은 말의 LH/CGR가 일시적으로 발현되는 CHO-K1 세포와 지속적으로 발현되는 PathHunter Parental 세포를 이용하여 분석하였다. 유전자 재조합 $eCG{\beta}/{\alpha}$는 CHO-K1 부유세포의 상층으로 효율적으로 분비되었으며, 분비량은 transfection 후 1일에서 7일까지 약 200 mIU/ml이었다. Western blot 분석결과는 재조합 $eCG{\beta}/{\alpha}$의 분자량은 약 40-45 kDa으로 검출되었다. eLH/CGR가 발현되는 CHO-K1 세포에서의 cAMP분비량으로 재조합 $eCG{\beta}/{\alpha}$의 활성을 분석하였다. 그 결과 cAMP농도는 재조합 $eCG{\beta}/{\alpha}$의 농도의존적으로 증가하였다. eLH/CGR가 일시적으로 발현하는 CHO-K1 세포에서 $EC_{50}$ 값은 $8.1{\pm}6.5ng$이었다. 또한 일시적 및 지속적으로 eLH/CGR가 발현하는 PathHunter Parental 세포에서도 재조합 $eCG{\beta}/{\alpha}$의 LH 활성 분석결과 높은 활성을 나타내는 것으로 확인되었으며, 이들의 $EC_{50}$ 값은 각각 $5.0{\pm}4.7ng/ml$, $4.5{\pm}5.2ng/ml$으로 나타났다. 따라서 이러한 결과에 의하면 재조합 $eCG{\beta}/{\alpha}$는 말의 LH/CGR가 발현하는 세포에서 생물학적 활성을 나타난다는 것을 확인하였으며, PathHunter Parental 세포에서 지속적으로 발현되는 세포의 확보는 당쇄제거에 의한 재조합 eCG의 돌연변이등에 관한 기능적인 메커니즘을 밝히는데 유용할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권3호
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• pp.203-210
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• 2003

양전자방출단층촬영장치는 인체나 실험 동물 생체 내에서 일어나는 생화학적, 생리학적 과정을 정량 분석할 수 있는 장점으로 인해 핵의학에서 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 지속적인 핵의학기기의 발전에도 불구하고 PET은 여전히 분해능이 낮다는 단점이 있으며, 이로인해 부분용적효과가 발생한다. 본 연구에서는 호프만 팬텀 PET영상을 대상으로 MR 영상을 이용해 부분용적효과를 보정한 뒤 복원된 픽셀값이 백질과 회백질간의 글루코즈 흡수비율인 1:3에 근접하는 정도를 알아보고 실제 정상인 환자의 PET 영상을 같은 방법으로 보정하여 임상적용의 가능성을 알아보았다. 먼저 호프만 팬텀의 MR 영상과 PET영상을 registration한 뒤, MR영상을 이용해 백질과 회백질 부위를 추출하여 binary image를 만들었다. 각각의 binary image를 4, 8, 12, 16 mm의 다양한 FWHM 해상도 값으로 convolution과정을 거친 뒤 회백질 부위와 백질 부위를 다시 결합하여 MR 영상과 registration된 PET영상에서 나누고, 이를 다시 뇌 전체 영역을 나타내는 binary image와 곱하여 해부학적으로 정확한 뇌 영역을 갖도록 하였다. 분석방법으로는 MR 영상에서 회백질과 백질 부위에 관심영역을 얻은 뒤, 이를 보정 이전의 영상과 4, 8, 12, 16 mm의 FWHM으로 각각 보정된 영상들에 적용하여 관심 영역내 평균 픽셀 값을 얻고 이를 이용하여 회백질과 백질 간의 평균 픽셀 값 비율을 구하였다. 또한 같은 방법으로 정상인의 PET영상을 보정하였다. 호프만 팬텀의 실험결과, 회백질과 백질 간의 보정 후 비율이 보정 이전의 비율에 비해 증가하였으며, 각각의 FWHM 조건에서도 비율 차이를 나타내었다. 정상인의 경우 역시 보정 이전에 비해 보정 이후 백질과 회백질간의 비율이 증가하는 경향을 나타내었으나, 각각의 FWHM 경우 나타난 회백질과 백질 간의 비율의 증가는 호프만 팬텀실험에 비해 약간 더 낮게 나타났다. 실험을 통해 보정 이후 호프만 팬텀의 경우 실제 백질과 회백질간의 비율인 1:3의 비율에 근접하였으며, 임상적용의 경우 보정 이 후 그 비율이 호프만 팬텀의 실험결과에 미치지는 못하지만 적절한 보정효과를 나타냈다. 또한 각각의 FWHM 값으로 보정된 결과에서 나타난 비율의 증가폭 결과를 통해 4 mm에서 16 m의 FWHM 적용에 따른 부분용적효과의 보정 정도를 알 수 있었으며, 실제 임상적용의 가능성을 제시하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제30권4호
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• pp.357-363
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• 1987

생육기간동안 냉수처리하는 포장시험(작물시험장 시험사업)을 통해 재배학적방법으로 상대적 내냉성정도가 판정되어 있는 벼 41품종을 재배하여 그 유수로부터 분리한 미토콘드리아의 호흡활성전이 온도를 측정하였다. 강내냉성으로 분류된 품종들은 $11.5{\sim}13.5^{\circ}C$의 상대적으로 낮은 활성전이온도를 보였으며 내냉성이 약한 품종들일수록 그 온도가 높아졌다. 작물시험장의 내냉성 판정등급(강, 중강, 중, 중약 및 약)에 따라 그룹별로 해당품종들의 호흡활성 전이온도를 배열하면 그 순서는 그룹별로 내냉성이 약해지는 순서와 일치하였다. 이 결과는 유수미토콘드리아의 호흡활성 전이온도가 전반적 내냉성(overall cold-tolerance) 판정의 객관적 지표가 된다는 사실을 강하게 시사하고 있다. 호흡활성 전이온도의 간편한 측정을 위한 방법론을 분석생화학적 측면에서 검토하였다. 본연구에서 주로 이용한 polarographic method 이외에도 막에 결합된 cytochrome C oxidase가 호흡활성 및 그 전이온도를 결정한다는 발견에 입각하여 이 효소의 온도에 따른 활성변화를 spectrophotometric method로 측정하므로서 미토콘드리아 호흡계 전체의 활성전이온도를 측정할 수 있음도 확인하였다.