• 한국식품영양과학회지
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• 제24권3호
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• pp.434-439
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• 1995

단세포 단백질 자원으로 이용 가능한 균주로 알려진 Candida utilis ATCC 42416 균체를 생산하기 위하여 무를 파쇄하여 얻은 무즙을 배지로 균체배양 실험을 하였다. 무즙의 수용성 고형물과 총 당량은 각각 5.0~8.8 Brix와 3.5~6.5%였다. C. utilis ATCC 42416 균주를 무즙에 접종하여 $30^{\circ}C$에서 200rpm으로 진탕 배양하였을 때 24시간 이내에 증식이 끝났으며, 단위 소모당에 대한 최대 균체 생산량은 당농도 1% 회석 무즙에서 L당($5\;\times\;DCRI$) 21.5g의 건조균체를 생산하였다. 5배 회석무즙에 약간의 영양소 glucose(2.0%), yeast extract(0.2%), peptone(0.2%), ammonium sulfate(0.2%) 및 $KH_2PO_4(0.2%)$ 등을 각각 보강하여도 증식 속도, 균체생산 및 세포 단백질 함량 등에 차이가 거의 없어서 무즙자체가 C. utilis ATCC 42416 균체 생산에 좋은 기질이었음을 알 수 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권6호
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• pp.496-501
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• 1995

Cellulomonas sp. KL-6 균주의 균체내 외 단백질은 배양 5일째에 $266\;{\mu}g/m{\ell},\;37\;{\mu}g/m{\ell}$로 가장 많이 생산하였다. 본 실험에서 사용한 KL-6 균주는 볏짚을 분쇄 후 1.0% NaOH와 10% $NH_4OH$로 $80^{\circ}C$에서 30분간 처리한 후 $H_3PO_4$로 중화하여 탄소원으로 이용하였을 때 각각 $1.63\;g/{\ell}$ 및 $1.47\;g/{\ell}$의 SCP가 생산되어 처리하지 않은 볏짚의 $0.5\;g/{\ell}$ 보다 균체수율이 증가되었다. KL-6 균주가 생산한 SCP의 필수아미노산의 함량이 FAO 표준단백질에 비해 많아 영양적 가치가 매우 우수하였다. 그러나 실제 동물사육에 이 균체를 이용코저 할 때는 균체의 세포벽을 파쇄후 사용해야 되리라 사료된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제27권4호
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• pp.538-542
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• 2007

본 연구는 kefir로부터 EPS를 분리하여 MA104 세포에 대한 독성과 rotavirus에 대한 저해효과를 확인하기 위하여 수행하였다. Kefir culture 및 grain 파쇄입자에서 Lactobacillus fermentum, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus brevis 등의 유산균과 Candida kefyr, Cryptococcus albidus, Pichia ohmeri 등의 효모가 분리 동정되었다. EPS의 1% 농도에서, MTT assay에 의한 EPS의 rotavirus에 대한 억제효과는 human rotavirus(KU)가 $72.52{\pm}6.48%$, bovine rotavirus(NCDV)가 $36.06{\pm}7.63%$, porcine rotavirus(OSU)가 $81.66{\pm}1.11%$로 나타났으며, EPS의 1/128% 농도에서, human rotavirus(KU)가 $24.98{\pm}4.58%$, bovine rotavirus(NCDV)가 $4.71{\pm}6.16%$, porcine rotavirus(OSU)가 $4.05{\pm}14.90%$로 나타났다. Kefir에서 분리한 EPS는 다양한 혈청형과 유래 동물의 rotavirus 모두에게 억제 효과가 있는 것으로 확인되었다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.486-489
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• 2011

본 연구에서는 대장균 세포 표면에서 발현되는 유기인분해효소(organophosphorus hydrolase; OPH)를 이용하여 난분해성 및 환경독성물질로 알려진 diazinon의 효과적 처리가 이루어졌다. 이 실험에서는 $25^{\circ}C$ 배양 온도와 배지에 0.2 mM ethylenediamine tetraacetate (EDTA) 첨가 조건이 유기인분해 효소 생산에 효과적임을 알 수 있었다. 이 조건에서 성장한 대장균을 이용하여 초음파 파쇄공정이 수행되었을 때, 25, 50 mg/L diazinon는 각각 4.5, $7.2mg/g{\cdot}min$의 diazinon 제거 속도를 나타내었고, 두 농도(25, 50 ppm) 모두 90% 이상 제거 효율을 구할 수 있었다. 따라서 이러한 실험 결과들은 diazinon과 같은 독성 화합물을 친환경적으로 처리할 수 있는 생물학적 처리 시스템으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권12호
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• pp.1852-1857
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• 2014

실험은 초음파 전처리를 통한 Spirulina maxima 추출물이 기존의 열수 추출 공정과 비교하여 항산화, 항염증 효과가 증진되는지에 대한 연구를 하였다. 낮은 세포 독성을 통해 안정성을 확보하였으며, 항염증성 효과를 증진시키기 위한 항산화 효능에서는 DPPH의 경우 약 50% 정도 이상의 효능을 보였다. Flavonoid 함량에서는 열수 추출물보다 초음파 공정을 거친 추출물은 10% 정도의 함량 증가를 보였으며, total phenol에서도 함량의 증가를 확인하였다. 또한 이 결과로 일반 천연물보다 항산화능이 좋을 뿐 아니라 독성도 낮은 결과를 얻어 S. maxima의 뛰어난 효능을 입증하였다. 항염증 효과의 경우 NO, TNF-${\alpha}$ 및 IL-6 생성량을 확인한 결과 3가지 생성량 모두 열수 추출물보다 초음파 공정을 통하여 항염증 효능의 증대를 보이는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 초음파 공정을 이용해 낮은 온도에서 활성물질들의 파괴가 없을뿐더러 초음파의 높은 에너지로 인하여 더 많은 활성물질들을 추출하여 효능들의 증대로 보이며, 초음파 공정 전처리를 통하여 S. maxima의 두꺼운 세포벽을 효과적으로 파쇄하여 생리활성 물질의 추출이 효과적으로 진행되어 항산화능이 증가하게 되고, 항산화능의 증가로 항염증 효능에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 이 실험 결과들을 바탕으로 S. maxima의 활성 증진 및 기능성 식품으로의 개발에 적용될 것이라고 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.187-201
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• 2005

최근 전통적인 액체상 공정을 대체하는 기술로서 고체 담체와 단백질 사이의 '생물인식' 기능을 이용하는 새로운 생물공정기술이 개발되고 있다. 통상 고체 담체로는 표면에 특정한 기능기가 노출되어 있는 크로마토그래피용 담체를 사용한다. 단백질의 반응이나 상호작용이 단백질이 담체 표면에 부착되어 있는 상태에서 일어나기 때문에 이 '고체상 기술'은 액체상 기술에 비해 뚜렷한 장점을 갖고 있다. 고체상 재접힘은 변성제에 의해 용해된 내포체 형태의 재조합 단백질을 이온교환수지 표면에 흡착시켜 시작한다. 변성제를 단백질 주위로부터 서서히 제거시키면서 고유의 3차 구조로 재접힘시킨다. 재접힘이 완료되면 염 구배와 같은 전통적인 방법에 의해 재접힘된 단백질을 정제된 상태로 용출시킨다. 이 개념은 '확장층 흡착 재접힘'에도 연장 적용된다. 세포파쇄액에 변성제를 첨가하여 용해한 내포체 단백질은 확장층 흡착 크로마토그래피용 Streamline 담체에 흡착되고 세포찌꺼기와 불순 단백질들은 확장층 사이로 빠져 칼럼 밖으로 제거된다. 흡착된 목적 단백질은 고체상 재접힘 방법에 의해 재접힘 된 후 용출된다. 수년간 연구 발전되어 온이 새로운 재접힘 기술은 정제수율 향상, 공정 단계 감축, 공정 시간 및 부피 감소에 따라 생물의약공정의 경제성을 크게 향상시킬 수 있는 것으로 증명되고 있다. 본 논문에서는 실험실에서 수행한 여러 생물의약용 단백질들을 대상으로 한 연구 실험 자료를 바탕으로 고체상 재접힘 기술의 적용 사례를 서술하였다.

• 생명과학회지
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• 제24권12호
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• pp.1276-1283
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• 2014

조직의 구조 안정성을 유지하는 세포 사이 연접복합체는 multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1)을 포함하여 50종류 이상의 단백질로 이루어져 있다. MUPP1은 13개의 PDZ 도메인을 가지는 단백질로서 막경유(transmembrane) 단백질과 세포골격단백질이나 신호단백질 사이에서 scaffold로 작용한다고 알려져 있지만, MUPP1이 어떻게 세포막인접 단백질들을 연결하고 구조 안정화에 기여하는지에 대해 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 PDZ 도메인과 상호 작용하는 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용, cell adhesion molecule 1 (Cadm1; SynCAM1, Necl-2 또는 TSLC1로도 알려짐)이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Cadm1은 MUPP1의 2번째 PDZ 도메인과 결합하며, Cadm1의 C-말단에 존재하는 II 형 PDZ-결합모티프(-Y-F-I)가 MUPP1과의 결합에 필수적임을 확인하였다. 또한 MUPP1은 다른 Cadm family 단백질들인 Cadm2, Cadm3, 그리고 Cadm4와도 결합하며, 이러한 단백질간 결합은 glutathione S-transferase (GST) pull-down assay와 공동면역침강으로도 추가 확인하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액을 MUPP1 항체로 면역침강하였을 때 Cadm1과 Cadm4가 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 MUPP1이 세포 사이 연접에서 Cadms와 세포골격 단백질 사이를 연결한다는 것을 시사한다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제26권2호
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• pp.23-30
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• 2008

최근 많은 관심을 가지는 유산균은 사람이나 동물의 장내 방어 장벽인 위산, 담즙산염, 췌장에 효과가 있고, 이들 생균은 장 점막에 쉽게 집락화하는 특성을 가지면서도 인체에는 무해한 균이기 때문에 식품첨가물 부분에서 GRAS(Generally Recognized As Safe)로 분류되어 있고, 이런 안전성을 기반으로 수많은 제품이 제조되어 유통되고 있다. 유산균의 다양한 연구는 유산균 생균제, 사균체, 유산균 파쇄액을 이용하여 항암 효과, 유당 단백질의 흡수 증진, 콜레스테롤의 저하 류머티스 관절염 치료 및 정장작용 개선에 효과적인 기능을 가진다고 보고하고 있다. 이런 다양한 효과를 가지는 유산균의 기능을 이용하기 위하여 금번 연구에서는 항암 활성이 우수한 Lactobacillus casei의 2차 산물인 배양여액에서 순수 분리한 것으로 UItrafiltration membrane(3, 30 KDa)으로 분리 농축한 단백질 물질인 CBT-AK5을 실험에 사용하였다. 이전 연구로 CBT-AK5가 정상세포와 암세포주를 이용한 세포 독성 실험 및 암세포 생육 억제 활성을 측정한 결과, 정상세포에 대한 세포 독성은 20% 이내로 낮은 세포 독성 효과를 나타난 반면, 각 장기별 암세포주에 대한 암세포 생육 억제 활성을 측정한 결과 70% 이상의 높은 암세포 생육 억제 활성을 나타내어 항암 활성 물질임을 확인하였다. Lactobacillus casei의 2차 산물인 배양여액에서 순수 분리한 CBT-AK5의 항암 효과에 대한 in vivo 실험을 실시하였다. In vivo 실험으로 6~8주령된 ICR mice를 사용하였고, 복수암 유발 및 고형암 유발을 위해 Sarcoma-180 cell line이용하였다. 투여 방법으로는 경구투여와 복강내 투여로 나누어 진행하였고, 각 투여 방법에 따른 치료군과 예방군으로 나누어 실험하였다. 또한 치료군과 예방군마다 다른 농도별($25\;{\mu}g/m{\ell}$, $250\;{\mu}g/m{\ell}$, $2.5\;{\mu}g/m{\ell}$ 차이도 관찰하였다. 위 실험에서 경구투여에 따른 항암 활성 효과는 양성대조군보다 체중 증가와 생존율 비교에 있어서 정상군보다 다소 높게 관찰되었으나, In vitro 실험시 높은 항암 활성 효과에 비해 유의적이지 않았다. 하지만, 복강내 투여에 따른 항암 활성 효과는 양성대조군보다 체중 증가와 생존율 비교에 있어서 높은 활성 효과가 관찰되었고, 치료군과 예방군 모두에서 항암 활성이 우수한 물질임을 확인하였다. 이상의 실험에서 Lactobacillus casei의 2차 산물인 배양여액에서 순수 분리한 CBT-AK5가 항암 활성에 우수한 물질임을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제17권7호통권87호
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• pp.889-895
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• 2007

KIF5는 2분자의 kinesin heavy chain (KHC)과 2분자의 kinesin light cham (KLC)으로 구성되며 미세소관과 직접 결합한다. KIF5는 여러가지 세포 내 소기관을 이동시키나 KIF5가 이동시키는 운반체가 어떻게 특이적으로 결합하는지는 아직 밝혀지지 못하였다. 본 연구에서 효모 two-hybrid system을 사용하여 KLC1의 tetratricopeptide repeats (TRP) 부위와 결합하는 세포 내의 단백질을 분리하였다. 결과 KLC1와 특이적으로 결합하는JNK/stress-activated protein kinase-associated protein 1 (JSAP1/JIP3)을 분리하였다. 이러한 결합은 KLC1의 TRP1, 2 영역과 JSAP1의 leucine zipper 영역이 결합에 관여하며, 또한 효모 two-hybrid assay에서 JSAP1은 KLC2와 결합하지만 신경세포에서 발현하는 KIF5A, KIF5C 그리고 모든 세포에서 발현하는 KIF5B와는 결합하지 않았다. 단백질간의 결합을 pull-down assay로 확인한 결과 KLC1은 glutathione S-transferase (GST)와는 결합하지 않으나 GST결한 JSAP1과는 결합하였다. 또한 생쥐의 뇌 파쇄 액으로부터 JSAP1 항체로 면역침강을 행한 결과 KLC1은 JSAP1과 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 KLC1은 JSAP1과 결합하며, JSAP1은 KLC1의 수용체로세포 내 KIF5의 수송의 매개 단백질로 작용함을 시사한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.17-25
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• 2013

메탄올 자화효모 Hansenula polymorpha에서 분비 발현이 잘 된다고 보고된 인체 혈청 알부민(human serum albumin, HSA)을 융합단편으로 사용하여 외래 재조합 단백질을 효과적으로 분비 발현할 수 있는 발현시스템을 개발하고자 하였다. 이때 조작의 용이성 및 발현 효율 제고를 위하여 전장의 HSA 뿐만 아니라 세 종류의 각기 다른 크기의 HSA 단편을 설계하여 융합단편으로 사용하였다. 즉 HSA의 N-말단으로 부터 각기 137, 172, 320, 608개 아미노산을 갖는 융합단편 HSAft (1-4)를 제작하였다. 아울러 발현되는 HSA 단편의 검출 및 분리정제를 위한 His8-tag, HSA 융합단편과 외래 단백질간의 유연성을 부여하기 위한 2조의 $Gly_4Ser_1$ linker, 융합 발현된 타겟 단백질을 HSA 단편으로부터 용이하게 분리하기 위한 담배식각바이러스 단백질분해효소(tobacco etch virus protease, Tev) 인지 서열, 타겟 단백질 유전자를 클로닝하기 위한 멀티 클로닝 사이트(multiple cloning site, MCS)서열, 그리고 타겟 재조합 단백질의 발현 검출 및 정제를 위한 Strep-tag을 포함하는 작용기 도메인을 발현카세트 기본 골격에 포함시켰다. 이렇게 구축된 4종의 HSA 융합단편 분비발현 벡터를 H. polymorpha에 형질전환한 후 각 융합단편의 발현을 조사한 결과 HSAft 단편 3, 4의 발현을 확인할 수 있었다. 녹색형광단백질 유전자 ($GFP_{uv}$)를 상기 벡터에 클로닝한 후 H. polymorpha에 도입한 결과 형질 전환체 모두에서 녹색형광단백질의 발현을 관찰 할 수 있었다. 해당 세포로부터 분비되거나 세포내에 발현되는 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현양을 비교한 결과 HSAft 단편 4에 융합된 경우를 제외하고 나머지 경우 모두에서 세포 파쇄액과 세포 배양액 양쪽에서 해당 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현을 확인 할 수 있었다. 한편 HSA 융합단편의 크기에 따라 자체 혹은 타겟 단백질과 융합된 형태의 단백질 분비 발현 정도가 달라지는 것은 해당 단백질의 접힘이나 단백질 분해효소에 대한 민감성 등 여러 변수에 의한 것으로 사료되며 따라서 본 연구에서 개발한 H. polymorpha용 HSA 융합단편 분비발현 시스템은 특정 외래 재조합 단백질의 효율적인 분비발현 융합단편의 선별 및 과발현 시스템 구축에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.