• Applied Biological Chemistry
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• 제49권4호
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• pp.281-286
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• 2006

Tolaasin은 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성된 분자량 1,985 Da의 펩티드로서 재배버섯에 갈반병을 유발하는 원인 독소이다. Tolaasin은 곰팡이, 세균, 식물세포 뿐만 아니라 적혈구의 원형질막에 이온통로를 형성하여 세포를 파괴한다. $Zn^{+2}$는 tolaasin의 활성을 저해함이 알려졌으나, 자세한 기작은 밝혀지지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 tolaasin의 이온통로 형성에 대한 분자기작을 밝히기 위하여, 적혈구 용혈현상에 대한 $Zn^{+2}$의 저해효과를 조사하였다. $Zn^{+2}$와 $Cd^{+2}$은 tolaasin의 용혈활성을 농도의존적으로 저해하였으며, Ki 값은 각각 170 ${\mu}M$과 20 mM 이었다. $Zn^{+2}$의 저해효과는 EDTA의 첨가로 제거되어 $Zn^{+2}$의 효과가 가역적임을 보여준다. 한편, tolaasin과 함께 삼투억제제인 PEG 2000을 가하였을 때, 용혈현상은 나타나지 않았다. 적혈구를 원심분리로 회수하고 PEG 2000을 제거한 후, 신선한 반응용액에 현탁하였을 때, 용혈현상은 즉시 관측되었다. 그러나, 이때에도 $Zn^{+2}$가 존재시에는 용혈현상이 억제되었으며, 이것은 삼투억제제의 처리중에 이미 이온통로가 만들어졌음을 의미한다. 이러한 결과는 $Zn^{+2}$가 tolaasin의 세포막 결합 및 이온통로 형성에는 영향이 적으며, 형성된 이온통로의 활성을 저해함을 보인다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제45권2호
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• pp.53-58
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• 2002

Quinacrine은 수소이온 농도변화에 민감한 형광 probe로서 양성자와 결합하지 않은 형광형이나, 양성자와 결합한 비형광형으로 존재한다. 따라서, quinacrine은 $H^+-ATPase$에 의한 수소이온이동 활성 측정에 이용된다. 본 연구에서는 토마조 뿌리조직에서 분리한 마이크로솜에서 quinacrine의 형광성을 이용한 $H^+-ATPase$ 활성측정의 최적 조건을 조사하였다. Quinacrine의 형광변화는 반응용액 중의 단백질 함량이 $0.43{\mu}g/{\mu}l$에서25-26% 감소하여 10%의 quinacrine 형광을 감소시키는 데 약 100nmo1/min의 $H^+-ATPase$ 활성이 필요함을 알 수 있었다. Quinacrine의 최대 형광변화는 pH 7.0-7.2 범위와 $2mM\;Mg^{2+}$ 조건에서 일어났다. 이것은 기존에 보고한 $H^+-ATPase$의 특성과 일치하여, quinacrine의 형광변화가 $H^+-ATPase$의 활성을 잘 반영하고 있음을 보인다. 원형질막 및 액포막 $H^+-ATPase$들의 선택적 저해제인 vanadate와 $NO_3-$는 각각의 효소에 의한 수소이온이동 활성을 저해하는데 성공적임을 확인하였다. 이상의 결과로 quinacrine이 토마토 뿌리조직에서 분리한 마이크로솜의 수소이온이동 활성측정에 유용하게 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권2호
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• pp.102-108
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• 2002

염류장애에 의한 작물의 생육저해 원인을 밝혀내기 위하여 상추를 대조양액과 대조양액에 30 mM 및 50 mM $KNO_3$를 첨가하여 염류농도를 높인 양액 등 3가지 조건에서 재배하였으며, 이때 이들 양액의 EC는 각각 1.0, 4.5, 6.5 dS/m 이었다. 뿌리세포의 원형질막 및 액포막에 위치한 $H^+$-ATPase 활성은 각각에 특이적 저해제인 vanadate와 $NO_3^-$를 이용하여 측정하였다. 대조양액에서 재배한 상추 뿌리의 ATPase 활성은 $356\pm1.5$ nmol/min/mg protein이었으며, 30 mM과 50 mM $KNO_3$를 첨가한 양액에서는 활성이 대조활성에 비하여 각각 1.6배, 1.9배 증가하였다. 이것은 상추가 염류장애시 뿌리조직의 ATPase 활성증가를 통하여 적응함을 보여주는 것이며, 활성증가는 주로 액포막 $H^+$-ATPase 활성증가에 의해 이루어짐을 확인하였다. 마이크로솜 ATPase 활성에 미치는 여러 가지 중금속 이온들의 효과를 측정하였으며, 중금속 이온은 100 ${\mu}M$ 농도에서 콩류에 따라 활성을 10$\sim$25% 저해하였다. 특히, $Cu^{2+}$는 주로 액포막 $H^+$-ATPase 활성을 저해함을 확인하였다. 본 연구의 결과로부터 상추는 염류집적 환경에서 뿌리의 ATPase 활성, 특히 액포막에 위치한 $H^+$-ATPase 활성을 증가시켜 적응하며, $Cu^{2+}$는 주로 액포막 $H^+$-ATPase 활성을 저해하는 성분으로 뿌리의 ATPase 활성변화 연구에 유용하게 이용될 수 있음을 확인하였다.

• Applied Microscopy
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• 제27권1호
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• pp.71-86
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• 1997

상처치유과정중 관상어류 피부 색소체계의 재분화경로를 규명하기 위하여 외부 색채가 화려한 담수산 금붕어 (Carassius auratus L.)를 실험재료로 하여 피부의 일정부위에 인위적인 상처를 유도한 후, 시간 경과에 따른 조직과 색소 체계의 치유과정을 고배율의 투과 전자현미경으로 관찰하였다. 금붕어 피부 색소세포는 정상조직에서 황색소세포, 백색소세포 그리고 혹색소세포 등 세 종류의 진피성 색소세포로 이루어져 있었다. 황색소세포에는 pterinosome과 carotenoid vesicle 등 두 종류의 색소과립이 분포되어 있었고, 백색소세포와 혹색소세포에는 무정형 색소결정인 leucosome과 전자밀도가 높은 구형의 색소과립인 melamosome이 각각 함유되어 있었다. 초기 상처치유반응은 상처 유도직 후에 표면 손상부위로 전이되는 상피세포와 혈구세포에 의하여 수행되었다. 상처 유도후 $5\sim7$일이 경과된 조직의 표본에서는 조면소포체가 특이하게 발달되어 진피성 색소세포의 공통 원기로 추정되는 세포의 출현이 확인되었다. 또한 재생된 조직내에서 재분화된 색소세포는 상처유도 후 3주가 경과된 표본에서 처음 관찰되었다. 색소과립의 재분화 경로는 세포 내에서의 색소과립 형성 과정과 마찬가지로 색소세포내에 잘 발달된 조면소포체와 골지체를 경유한 후, 분비소포의 형태로 생성림이 확인되었다. 그리고 재분화된 색소세포로 유입되는 색소 원기물질은 음세포과립을 통하여 수송되었는데, 특히 조면소포체가 풍부한 원기세포와 연접된 색소세포의 원형질막에서 매우 활발한 물질의 수송이 관찰되었다. 한편, 각 색소세포의 일차적인 재분화과정은 상처 유도후 4주가 경과되어 피부 상처가 치유되는 시점을 전후하여 완료되었으나, 재분화된 색소세포의 수나 분포밀도는 충분한 체색발현을 위한 상태에 비해 크게 미달되는 것으로 분석되었다. 따라서 특별한 환경의 변화가 없는 한, 상처유도 이전의 색소체계와 동일한 상태로의 복구에는 적어도 3개월 이상이 소요되는 것으로 확인되었다.

• Applied Microscopy
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• 제42권2호
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• pp.61-66
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• 2012

홍바리, Epinephelus fasciatus 정자의 미세구조적 특징을 주사형 및 투과형 전자현미경으로 관찰하였다. 홍바리 정자는 구형의 두부와 cytoplasmic sleeve와 고리형 cytoplasmic canal 입구 등으로 구성된 중편부 그리고 lateral fin을 갖는 1개의 편모로 구성된 미부로 구별된다. 정자의 핵은 구형이며, 첨체 구조물은 존재하지 않으나 이질 염색질이 과립상 덩어리 형태로 조밀하게 분포하였다. Proximal centriole과 distal centriole은 각각 수레바퀴형의 "9+0"의 축사구조를 보이며 서로 수직으로 osmophilic filaments 연결되어 있고, 핵막과도 연결되어 있었다. 중편부는 구형의 8~9개의 미토콘드리아를 포함하며, 빈공간인 cytoplasmic canal과 편모 원형질막에는 7~8개의 구형 입자를 갖는 necklace가 존재하였다. 미부는 1개의 편모를 갖으며 전형적인 "9+2"의 축사구조를 보였고, 편모에는 다양한 형태의 lateral fins을 관찰할 수 있었다. 홍바리 정자의 미세구조적 특징은 바리과 어류의 정자와 상이하여 계통분류학적 동정의 형질이 될 수 있을 뿐만아니라 정자 세포소기관의 기능적 및 생리학적 연구에 이용될 수 있다고 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제8권3호
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• pp.237-246
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• 1995

본 연구에서는 유자의 미성숙 배로부터 캘러스 유도와 재분화 및 발생단게별 미세구조적 특성에 관하여 연구하였다. 유자에서는 배양 5-6주 경에 담황색의 캘러스가 유도되었으며, 배양 6주경의 캘러스 세포에서는 인접하고 있는 작은 액포들이 융합하여 큰 액포를 형성하는 융합현상을 관찰하였다. 배양 12주 경에는 배발생 캘러스의 미분화 세포에서 특이하게 구형의 핵인을 가지고 있는 큰핵과 녹말로 가득차 있는 녹말체를 다수 관찰하였다. 배양 14-16주 경의 배발생 캘러스 세포에서는 활발하게 exocytosis가 일어나므로서 다수의 분배체들이 세포벽쪽에서 관찰되었으며 세포질로부터 작은 입자들이 세포 간극으로 빠져나가는 것을 볼수 있었다. 또한 배양 24주경의 배발생 캘러스에서는 발달된 커다란 구형의 엽록체들이 이중막으로 세포질과 경계되어 있었으며 기질중에 일정하게 전형적인 그라나가 분포되어 있었다. 배양 26주경의 어린 정상 식물체의 미성숙잎에서는 다수의 도관과 반세포들이 관찰되었다. 배양 30주경의 정상식물체의 미성숙잎에는 다수의 작은 반세포들과 사관 그리고 중심액포들이 나타났으며 또한 작은 제2차 액포들이 커다란 중심 액포 속으로 끼어들어가는 현상을 볼 수 있었으며 원형질막 근처에는 신장된 엽록체들이 분포되어 있었다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제24권3호
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• pp.301-309
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• 1997

본 연구에서는 체외수정, 난자내 정자 직접주입, 난자내 정자 두부 미두 주입 후의 핵과 미세소관의 변화를 관찰하였다. 핵과 미세소관의 움직임은 형광염색을 실시한 후 공초점주사현미경을 이용하여 관찰하였다. 체외수정에서 관찰된 바와 동일하게 정자를 난자에 직접주입 한 직후 정자 중편부에서 성상체가 형성되었고, 이 성상체에 의해 자성 웅성 전핵이 융합되는 것으로 관찰되었다. 그러나 난자내 정자를 직접주입하였을 경우 웅성전핵으로 발달하는 비율이 낮았다. 이는 주입된 정자가 원형질막과 perinuclear theca에 싸인 체 난자내로 들어가 난자내의 sperm nucleus decondensing factor와 정자 핵과의 반응이 억제되기 때문으로 생각된다. 정자 두부 만을 주입하였을 경우 성상체가 형성되지 않았지만 자성 웅성 전핵 사이 또는 그 주위에서 두터운 미세소관층이 관찰이 되었다. 따라서 소에 있어서는 정자의 중편부에 위치하여 microtubule organizing center (MTOC)의 역할을 하는 중심립 또는 중심체 없이도 모계에서 유래된 미세소관이 형성되어 이것이 전핵의 융합과 세포분열에 관여하는 것으로 생각된다. 정자의 미부 만을 주입하였을 경우 성상체가 형성이 되지 않았으며, 자성핵 사이에 형성된 미세소관과 떨어져서 관찰되었다. 따라서 주입된 정자의 꼬리는 미세소관형성과 관련이 없는 것으로 생각된다. 이러한 결과는 소에 있어서, 수정 시 정자로부터 유래되는 중심립 또는 중심체가 없이도 미세소관을 형성하여 미세소관에 의해 이후의 배발달이 정상적으로 일어남을 보여주고 있다.

• 생명과학회지
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• 제26권6호
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• pp.721-726
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• 2016

누에(Bombyx mori)에서 short neuropeptide F (sNPF) receptor를 encoding하고 있는 cDNA를 cloning하여서 BsNPF-R라고 이름을 붙였다. BsNPF-R는 이미 보고된 sNPF-R들과 아미노산 수준에서 사람(36%), 쥐(34%), 제브라피쉬(35%), 초파리(51%)와 상동성을 보였다. BsNPF-R는 계산적으로 분자량이 42,731 Da이고 원형질막을 관통하는 단백질이다. BsNPF-R 유전자발현은 중장, 후견사선, 말피기관, 정소에서 강한 반면 지방체, 혈세포, 난소에서 약하게 발현하였다. 그리고 합성된 sNPF에 의해서도 BsNPF-R의 유전자발현이 조절되었다.

• Applied Microscopy
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• 제30권1호
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• pp.1-9
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• 2000

배회성거미인 별늑대거미의 4쌍의 단안은 앞이마 부분 1열에 전중안, 전측안, 2열에 후중안, 그리고 두흉부의 3열에는 후측안이 각각 1쌍씩 위치하고 있었다. 전중안의 망막을 구성하는 시세포는 두 재의 신경돌기를 가진 전형적인 이극성 신경세포였으며, 나머지 단안인 전측안, 후중안, 후측안은 단극성 신경세포임이 확인되었다. 후중만과 후측안의 감간은 시세포 원형질막의 일부가 미세융모로 변형된 감간체로 되어 있었으며, 망막을 구성하는 시세포들은 하나의 감간 주위에 규칙적으로 색소세포 돌기가 분포하고 있었으나, 전중안과 전측안의 망막내에는 불규칙적으로 시세포와 색소세포들이 분포하고 있었다. 반사층은 시세포의 감간과 intermediate segment사이에서 위치라는 불연속적인 구조이며, 주안인 전중안을 제외한 나머지 눈에서 관찰되었다. 전중안과 전측안이 그리고 후중안과 후측안의 크기가 각각 비슷하였으며, 단안을 구성하는 각 구성물의 크기는 각막이 4쌍의 눈에서 모두 비슷하였고, 렌즈, 세포체, 감간은 전중안과 전측안, 후중안과 후측안이 각각 비슷하였으며, 초자체는 후중안이 가장 크고 이어서, 후측안, 전중안, 전측안의 순으로 관찰되었다.

• 생명과학회지
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• 제34권6호
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• pp.426-433
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• 2024

식물이 가장 쉽게 노출되는 환경적 위험은 수분 스트레스이다. Abscisic acid (ABA)는 환경 스트레스에 적응하기 위해 식물에서 생성되는 식물 호르몬이다. 식물에서 기공의 가장 중요한 역할은 광합성 활성에 크게 영향을 주는 CO₂를 흡수하여 슈크로스의 합성을 활발하게 유도하는 것이다. 또한 기공은 증산작용을 통해 H₂O를 방출하는 통로이며, 식물의 뿌리가 토양에서 물과 무기 물질을 지속적으로 흡수할 수 있도록 수분퍼텐셜의 기울기를 형성하는 기능을 한다. 식물은 수분 스트레스 환경에 노출되면, 기공을 닫아 수분 손실을 최소화하는 메커니즘을 가진다. 환경에 따른 기공 닫힘 메커니즘들과 관련하여 가장 잘 밝혀진 가설은 수분 스트레스에 대한 기공 반응이다. 식물이 충분한 수분을 공급받은 상태일 때, 기공은 일주기 리듬에 따라 낮에는 열리고 밤에는 닫힌다. 또한 세포간극 안에 CO₂ 농도가 증가하면 기공이 닫힌다. 그러나 일주기 리듬과 세포간극 안의 CO₂ 농도 증가로 인한 기공 닫힘 메커니즘은 명확하게 알려져 있지 않다. 식물이 수분 스트레스에 놓이면, 공변세포 세포질의 ABA 농도 증가는 동일한 세포질 내에 Ca²⁺ 농도 증가를 유도하여 원형질막에서 탈분극이 발생한다. 그 결과, 액포막에 있는 외향성 K⁺-채널과 느린 음이온 채널들인 SLAC1, SLAH3가 활성화되어 K⁺, Cl^-, 그리고 malate^2-를 방출하여 기공이 닫히는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 논문은 수분 스트레스로 인한 기공 닫힘 메커니즘에 대하여 조사하였다.