식물의 저온 스트레스 및 방어체계에 대한 기작론적 연구의 일환으로서, 저온에서 보이는 벼 유묘의 생장력 상실과 생체막의 상전이 및 세포질 대사 변화 간의 상관관계를 조사하였다. 주변환경의 온도가 내려감에 따라 유묘의 생장속도는 점차 감소하여 약 $13^{\circ}C$ 이하에서는 생장이 실질적으로 정지하였다. 이 온도는 미토콘드리아 내막의 물리적 상전이 온도 및 기능적 상전이 온도와 일치하였다. 또한 해당과정의 중간생성물인 glucose 6-phosphate(G6P), fructose 6-phosphate(F6P)의 함량과 온도간의 상관곡선에서 보여주는 변곡점도 $13^{\circ}C$ 부근에서 나타났다. 이들-세포생리의 생화학적, 생물물리적 특성들의 불연속적 변화를 나타내는-온도들의 일치는 저온하에서의 생장정지가 우선적으로 미토콘드리아막의 상전이에 기인하며, 이 상전이가 세포 대사의 불균형을 일으키는 주요인임을 시사한다. 저온처리된 벼를 다시 상온으로 옮겼을 때 축적된 G6P와 F6P함량의 급격한 감소가 관찰되었다. 이는 상온환원시 TCA cycle을 거쳐 호흡전자전달에 필요한 전자공여체를 짧은 시간에 과다생성시키는 요인이 되어 결과적으로 세포의 산화적 스트레스를 일으키는 원인이 되는 것으로 해석하였다.
김치, 막걸리 및 시판되는 누룩으로부터 젖산균을 분리한 후 다양한 농도의 알코올을 함유한 MRS 배지에서 배양하여 생육 여부를 조사하였다. 알코올이 13%(v/v) 포함된 MRS 배지에서 $OD_{600}$ 값이 가장 높이 증가한 젖산균 2종을 최종 선별하였고 이 두 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열분석 및 API kit를 이용한 생화학적 동정을 실시한 결과 두 종 모두 P. acidilactici에 가까운 종인 것을 확인하여 P. acidilactici K3와 P. acidilactici S1으로 명명하였다. 선별한 P. acidilactici K3와 S1의 bacteriocin 생성 여부를 확인한 결과 식중독균인 S. aureus의 생육 저해를 일으키는 bacteriocin 생성 능력이 있음을 확인하였다. 선별한 두 균주와 표준 균주(P. acidilactici DSM 20284)의 알코올 내성을 비교한 결과 6% 이하의 저농도 알코올이 포함된 배지에서는 균주 생육에 큰 차이가 없었으나 12% 이상의 알코올이 포함된 배지에서는 표준 균주보다 최대 3배 이상 알코올 내성이 뛰어남을 확인하였다. 알코올 내성 균주 P. acidilactici K3와 S1을 살균 막걸리에 첨가한 후 냉장 온도($4^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$)에서 저장하며 생균수를 측정한 결과 사멸하지 않고 한 달 간 생균수가 유지됨을 확인하였다.
구름버섯에 있어 3계통(系統)의 한국산(韓國産)과 1종(種)의 일본산(日本産) 균주간(菌株間) 생리유전적(生理遺傳的) 유연관계(類緣關係)를 알아보기 위하여 각(各) 균주(菌株)의 생리적(生理的) 특징(特徵)과 전기영동법(電氣泳動法)에 의한 생화학적(生化學的)인 차이 및 인공재배(人工栽培)에 의한 자실체(子實體)의 형태(形態)를 비교(比較)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 각(各) 균주(菌株)의 생육조건중(生育條件中) 배지(培地)의 선택성에는 대체로 동일한 경향(傾向)을 보였는데 고체배지상(固體培地上)에서는 PDA, CVT-I 그리고 MES가 양호했으며, 액체배지(液體培地)에서는 927과 CVT-III가 가장 양호하였다. 또 최적(最適) pH는 5.6이었으며 온도(溫度)는 $25{\sim}30^{\circ}C$가 적당한 것으로 나타났다. 전기영동법(電氣泳動法)에 의한 단백질(蛋白質) 및 동위효소(同位酵素)들의 pattern에 있어서는 16001과 KD88001이 대체로 유사하였으나 다른 균주(菌株)들 간(間)에는 각각 다르게 나타났다. 각(各) 균주(菌株)를 인공재배(人工栽培)하여 자실체(子實體)의 형태(形態)를 조사한 결과(結果) 16001과 KD88001은 형태(形態)나 색상(色相)에서 매우 유사함을 보여 동일 계통(系統)으로 나타났으나 16002와 CVT-80은 현저한 차이를 보여 서로 다른 계통(系統)인 것으로 사료된다.
목적 : 침(鍼)은 정신이상 및 약물중독과 같은 많은 기능상의 장애질환을 치료, 조정하는데 널리 쓰이고 있으며, 중추신경계에서 생화학적인 균형을 유지하는데 기여한다고 밝혀져 있다. 동물 연구에서 코카인의 강화 및 민감화 특성과 중추의 도파민 활성과의 관련 가능성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 약물중독 치료에 이용할 수 있는 침의 효과를 규명하기 위하여 침자극 후 급성 코카인 투여에 의한 도파민 유리 및 자발적 코카인 섭취량에 미치는 침자극의 효과를 측정하였다. 방법 : 웅성 SD 쥐에 코카인 (1mg/kg, i.v.)의 주사 직전 양측의 신문혈(HT7)을 1분간 침자극 한 후, 측핵내 세포외액의 도파민 및 대사산물의 함량변화를 미세투석법을 이용하여 HPLC로 분석하였다. 침자극 후 two-bottle, free choice protocol을 이용하여 자발적 코카인 섭취량의 변화를 관찰하였다. 별도의 쥐를 이용하여 1회 동량의 코카인 정맥주사하고 2주간의 철회를 거친 다음 two-bottle, free choice protocol을 실시하여 자발적 코카인 섭취량과 급성 코카인 투여 후 측핵 중 도파민유리증가율 사이의 상관관계를 조사하였다. 결과 : 신문혈(HT7) 자침이 코카인 1회 주사 후에 유도된 도파민 증가를 대조혈(내관혈(PC6), 또는 꼬리)에 비해 유의하게 억제하였으며 two-bottle choice protocol에 의한 동물의 자발적 코카인 섭취량을 억제하였다. 아울러 자발적 코카인 섭취량과 급성 코카인 투여 후 측핵 중 도파민유리증가율 사이에는 상관관계가 있었다. 결론 : 본 실험결과 침자극에 의해 자발적 코카인 섭취량이 억제되는 것은 측핵에서의 도파민 유리억제에 의해 중개되는 것으로 보여지므로 침자극은 코카인중독과 같은 약물의 중독치료에 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
혈전용해효소를 생산하는 Bacillus sp. J-19가 보편적인 한국의 조미제인 멸치젓갈에서 분리되었다. 그 혈전용해 효소는 에탄올 침전, Sephadex G-50을 이용한 젤 여과법 등을 포함하는 일련의 크로마토그래피 방법으로 순수분리 되었다. 조효소 추출액과 비교해서, 그 효소의 비활성은 1021배 증가하였고, 수율은 23%이었다. 순수분리한 효소의 분자량은 SDS-PAGE 상 약 45 kDa이었다. 특히, 합성기질인 serine protease (H-D-Ile-Pro-Arg-pNA,S-2288)에 대한 아미드활성은 약 17 U/mg이었다. 또한, 그 45 kDa 혈전용해효소의 60% 이상의 활성이 30%(w/v) sodium chloride 의 존재 하에서도 유지되었다. 이러한 발견들은 특이한 혈전용해효소를 제공해서, 실용적인 혈전용해제 개발을 유도할 수 있다.
일반적인 세포 배양 기술은 평평한 표면에 세포 부착을 위한 화학적, 생화학적 표면처리를 하는 것이 기본이지만, 요즘 들어 마이크로나 나노 크기의 구조체를 형성하여 세포 부착을 하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 전도성 고분자인 피롤과 나노임프린트 기술을 이용하여 300 nm 선 패턴과 150 nm 원기둥 패턴의 나노구조체 제작 후 대표적인 암세포인 HeLa 세포를 배양하여, 주사전자현미경과 공초점 현미경을 이용하여 세포의 부착 특성을 연구하였다. 상용 페트리 접시와 평면 피롤에서는 세포들이 부정형의 형태로 부착 및 배양되었지만, 선폭 300 nm 선패턴 상에서는 길이 방향으로 세포가 부착되고 세포 내의 핵과 액틴 역시 배열되어 있고, 지름 150 nm 원기둥 패턴 상에서는 단일 세포로 고정되고 세포 내 액틴은 방사상으로 나노구조체에 고정되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
전국 각지에서 채집한 토양에서 분리한 25종의 내열성 균주 중 내열성 단백질 기수분해효소 활성을 갖는 균주 strain JE 375를 선별하였다. 본 균주는 gram 양성 간균의 특징을 나타냈으며 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology와 Biochemical Tests for Identification of Medical Bacteria에 준하여 생화학적 특성을 검토한 결과 catalase 양성, 포자형성, motility 양성, glucose 발효, mannitol 발효, xylose 산화, hemolysis ${\beta}$균임을 보아 Bacillus sp.으로 추정 되었다. Strain JE 375의 whole cell fatty acid를 gas chromatography로 분석한 결과 $C_{15:0}$ iso 26.17%, $C_{16:0}$ iso 13.01%, $C_{17:0}$ iso 30.19%로 분석되어 Bacillus 계열로 동정되었다. 16S rDNA sequence분석 결과 strain JE 375는 Bacillus caldoxylolyticus와 sequence가 97.6% 일치하는 유사성을 보였으나 부분적으로 sequence의 차이가 있고 gene bank data base상에서 16S rDNA sequence가 일치하는 균주는 검색되지 않았다. 이 같은 실험 결과에 따라 strain JE 375는 기존에 발표되지 않은 새로운 균주로 판단되어 Bacillus sp. JE 375로 명명하였다. Bacillus sp. JE 375은 tryptone 1%, yeast extract 0.5%, NaCl 1%, maltose 1%의 배지조성분과 배양 온도 $65^{\circ}C$에서 20시간 동안 배양하였을 때 최대의 단백질 분해 효소를 생산하였다. Bacillus sp. JE 375로부터 단백질 분해 효소를 acetone으로 침전시키고 DEAE-sepharose column chromatography를 통하여 효소를 정제하여 SDS-PAGE를 통해 확인한 결과 55 kDa 크기의 band를 확인할 수 있었다. 이 효소의 최적 배양 온도는 $65^{\circ}C$이었으며 배지의 최적 pH는 6.5로 나타났다. pH에 대한 안정성은 중성 부근의 pH에서 효소 활성의 안정성이 높게 나타났다. 본 효소의 반응 조건을 검토한 결과 중성 조건에서 안정하였으며, $60^{\circ}C$의 고온에서 활성을 가졌다. 효소 활성은 1 mM $CaCl_2$ 첨가에 의해 증가하였다.
콩잎의 광합성능력이 잎의 내부형태 변이와 관련되어 있는지 검토하기 위해 대두품종 ‘Hodg-son 78’을 공시하여 포장실험을 수행하였다. 잎의 내부 형태면이를 촉진시키기 위해 착협시(R3 stage)에 유아주기 (1m이랑당 26주에서 6.5주)와 곁가지 치기를 통해 source활성 증대를, 계속적인 꼬투리 제거 (절위당 한개의 꼬투리만 남김)를 통해 sink활성 감소를 시도하였다. 협신장기(R4 stage)로부터 3-4일 간격으로 5회에 걸쳐 제 10절위 복엽의 중앙소엽을 대상으로 기체교환특성, 잎의 두께, 엽육세포의 체적 및 표면적, 그리고 주변 미기상변수를 측정하였다. 가설검증을 위해 기존의 광합성모형을 엽육세포의 표면적이 기체확산과, 엽육세포의 체적이 생화학적 활성과 관련되도록 수정하였다. 실측 광합성속도의 변이가운데 79%는 이 수정된 모형에 의해 설명 가능하였으며, 엽내부형태의 영향을 무시한 기존의 광합성모형에 비해 평균 14.5%의 추정능력 향상을 확인할 수 있었다.
목적: 호모시스틴뇨증은 cystathionine ${\beta}$-synthase의 결핍으로 유발되는 질환이다. 본원에서 치료받고 있는 총 6명 환자들의 임상양상과 유전자 분석을 시행하였다. 방법: 1992년 1월부터 2015년 3월까지 본원에서 전형적 호모시스틴뇨증으로 진단되어 치료 중인 총 6명의 환자들을 대상으로 후향적으로 임상적, 생화학적, 유전자적 분석을 하였다. 결과: 총 6명의 환자가 본 연구에 포함되었으며 이 중 3명은 영아기에 발견되었고, 나머지 3명은 7세 이후에 진단되었다. 영아기에 진단되어 치료를 받은 환자들은 정상 인지기능을 보였고, 7세 이후에 진단된 환자들은 다양한 정도의 지적 장애가 있었다. 골감소증이 6명 중 2명의 환자에서 발견되었다. 혈전 색전증이나 경련, 수정체 탈구 같은 주요한 합병증은 7세 이후에 진단된 군에만 있었다. 유전자 검사에서 모두 cystathionine ${\beta}$-synthase 유전자의 돌연변이를 확인하였다. 본 연구에 포함된 6명은 현재 메티오닌 제한 식이를 하면서 엽산과 베타인, 비타민 B6, 메틸코발라민을 복용 중이다. 결론: 6명의 전형적 호모시스틴뇨증 환자들을 길게는 23년 동안 추적 관찰하였다. 신생아 대사 이상 검사에서 발견된 환자들은 합병증 없이 성장하고 있으나, 7세 이후에 진단된 환자들은 100% 수정체 탈구가 있었고 각종 합병증이 동반되었다. 따라서 전형적 호모시스틴뇨증의 예후에는 무엇보다 조기 진단이 중요하며 이는 현재 국내에서 시행되는 신생아 대사 이상 검사의 중요성을 설명하는 것이라 하겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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