• 대한환경공학회지
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• 제34권2호
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• pp.136-142
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• 2012

본 연구에서는 중금속 오염물 생물 검정 수행에 영향을 미치는 조건들에 대해서 조사하였다. 오염 시료의 희석 최소화의 필요 조건인 낮은 균주와 시료의 비율(0.5 : 9.5)에서도 실험을 수행할 정도의 발광 활성이 관찰되었다. Sodium lactate와 $KNO_3$를 첨가한 조건에서 대조군에 대해 약 2.6~4.0배의 발광이 관찰되었다. 시료 희석(추출)용액으로는 발광 영향에 중요한 끼치지 않는 증류수와 MSM이 적절하였다. 본 방법은 중금속에 대해서는 매우 민감하였지만 유기오염물에 대해서는 민감하지 않은 것으로 나타났다. 11지역의 토양 시료추출액은 대조군의 29~111% 발광활성을 나타내었다. 각 시료별 총중금속 농도와 독성 영향 간의 상관성을 예측하기는 어려웠지만 시료의 중요 오염물(비소)에 기준한 두 그룹 간에 통계적 차이의 가능성이 있음을 확인하였다(높은 비소와 낮은 비소 그룹은 각 44%와 20%의 독성도).

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제15권4호
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• pp.131-137
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• 2000

최근 독성 유해물질의 환경으로의 방출로 인해 인간 및 생태계에 대한 위해성 문제가 심각하게 제기되고 있다. 독성화학물질을 포함한 여러 환경 오염물질의 위해성평가는 화학물질의 유해성과 노출량 측정을 동시에 측정함으로써 가능한데 이 경우 생물지표(biomarker)가 최근 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 동물의 행동에 관련된 신경전달물질의 생성에 결정적 역할을 하는 tyrosine hydroxylase(TH)및 그 유전자가 생물지표로서 이용 가능성이 있는지를 검토하였다. Ovary cDNA library의 PCR 스크리닝을 통한 송사리 TH유전자를 부분적으로 를론하였으며(327 bp), DNA염기서열 분석 결과 쥐 (rat)의 TH유전자와 동일한 염기서열을 보였다. 그리고 다이아지논 처리구 및 무처리구에서 송사리의 머리부분(head)및 몸통 부분(body)에서 추출된 총RNA에 TH mRNA가 존재함을 RT-PCR를 통하여 확인하였다. 그러나 다이아지논의 처리효과가 송사리의 행동에 미치는 영향을 보기 위해서는 TH의 발현을 보다 정량적으로 검토할 필요가 있을 것으로 판단된다. 생물지표로서 TH의 활성 및 mRNA의 기관별 또는 조직별 검출은 독성물질에 영향을 받는 어류 신경행동 변화를 모니터링 할 수 있는 유용한 수단이 될 것이다. 나아가 환경관리에 있어서 신경화학물질과 분자생물학적 상관관계를 통한 이상반응행동의 분석은 환경 위해성평가에 상당히 기여할 것이다.

• 한국어병학회지
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• 제5권2호
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• pp.143-152
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• 1992

Metallothionein은 세포내의 중금속의 농도을 조절하는 주요한 단백질로서 bacteria에서 척추동물에 이르기까지 모든 생명체에서 나타나는 공통된 단백질이다. 비록 metallothionein의 정확한 기능은 알려져 있지 않으나 독성을 나타내는 중금속에 대하여 세포내 방어기작에 관여할 뿐만 아니라 여러다른 유전자의 총괄적 조절기작 및 matalloprotein의 발현에 관여할 것으로 보고있다. 본 연구에서는 Channel Catfish의 metallothionein cDNA 유전자를 poly(A)를 갖는 mRNA로 부터 Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction(RT-PCR)에 의하여 cloning하였다. 증폭된 PCR products는 pBluescript SK+의 EcoRV site 및 pUC19의 Smal site에 dT tailing을 하여 cloning하였으며, PCR products는 multicloning site에 있는 EcoRI 및 HindIII 로 절단하여 확인하거나 신속한 PCR screening에 의하여 확인하였다. 여러 PCR clone 중 하나인 pMT150에 대한 DNA 염기서열을 조사한 결과 다른 어류의 metallothionein cDNA 유전자와 높은 유사성을 보였다.

• 농약과학회지
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• 제2권1호
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• pp.91-96
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• 1998

모기에 독성을 보이는 cry11Aa 유전자를 발현시키기 위해 cyanobacteria와 E. coli에서 발현 될 수 있는 두 가지 상이한 벡터 (pCYASK5-1, pCYASK5-2)를 제작하였다. 구축한 두 벡터를 E. coli에 형질전환하여 cry11Aa 유전자의 발현을 SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE)와 Western blot analysis을 통해 조사한 결과, pCYASK5-1와 pCYASK5-2으로 형질전환된 E. coli는 각각 72kDa과 64kDa 크기의 cry11Aa 유전자를 발현하였다. 형질전환체의 모기살충성을 조사한 결과, pCYASK5-1과 pCYASK5-2을 가지는 형질전환체는 빨간집 모기유충(Culex pipiens)에 대해 각각 93%, 89%의 치사율을 보였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제6권1호
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• pp.25-30
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• 2002

내분비계 장애물질은 다양한 동물의 생식과 배아의 발생에 위해한 영향을 미친다고 보고되었다. 이러한 초기 배아의 비정상 발생 중 대표적인 것이 할구파편이다. 본 연구에서는 착상 전 생쥐 초기 배아를 PCB, BPA, DDT에 체내, 체외에서 각각 노출시켰다. 내분비계 장애 물질에 노출시켰던 배아는 할구파편, 불규칙한 할구와 깨짐, 일부 파괴된 투명대 배아 등의 다양한 형태학적 비정상 양상을 보였다. 착상 전 생쥐 초기배아의 세포괴사에 관여하는 유전자를 조사하기 위하여 RT-PCR을 사용하여 mRNA수준에서 평가하였다. Bcl-2, bad 그리고 bax유전자 발현 정도를 대조군과 내분비계 장애물질 처리군으로 나누어 비교하였다. Bcl-2유전자는 내분비계 장애물질 처리군에서 낮아지는 경향을 보였고, bad와bix는 내분비계 장애물질 처리군에서 보다 높은 경향을 보였다. 이러한 연구 결과는 착상 전 생쥐 초기배아를 체내와 체외에서 내분비계 장애물질에 노출시킴으로써 발생적 독성물질을 신속히 판단할수 있는 유용한 수단이 될 수 있을 것으로 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.362-367
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• 2004

장염비브리오균의 숙주 내 감염을 일으키는 기작을 이해하기 위하여 세포외 효소 중의 하나인 콜라겐분해효소의 유전자가 불활성화된 돌연변이체를 제작하였다. 콜라겐분해효소의 유전자인 vppC 유전자에 항생제 내성 유전자인 nptII를 삽입하여 제작된 재조합 DNA를 suicide vector인 pDMS197에 클로닝하여 pVCM03이라 명명하였다. 재조합 suicide 플라스미드 pVCM03을 E. coli 7213에 형질전환하여 접합을 통하여 원 균주인 V. varahaemolyticus 04에 전달하였다. 전달된 pVCM03 유래의 재조합 vvpC::npfII DNA는 homologous recombination에 의해 wild-type allele와 교환되어 돌연변이체를 형성하게 되고, 돌연변이체는 10% sucrose가 함유된 TCBS 배지에서 선별되었다. Allele exchange는 PCR에 의한 증폭된 DNA의 크기 비교로 확인하였다. 돌연변이체인 V. parahaemolyticus CM은 원 균주와 비교하였을 때 약 4배정도 낮은 콜라겐 분해 활성을 나타내었고, vero cell을 이용한 MTT assay에서도 원 균주에 비하여 낮은 세포독성을 보였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제43권1호
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• pp.35-41
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• 2004

Bacillus thuringiensis는 포자형성기 동안에 위생해충이나 농업해충에 독성을 보이는 내독소 단백질을 생성한다. 내독소 단백질의 모기 유충 방제효과를 높이기 위해, 광합성에 관여하는 psbA promoter로 모기 살충성 cry11Aa유전자를 발현하는 pSyn4D벡터를 제작하고, 모기 유충이 먹이로 이용하는 Synechocystis PCC6803에 형질 전환시켰다. 형질 전환체들은 kanamycin이 포함된 배지에서 선발되었으며, 정상적인 생물검정을 통해 형질 전환체 Tr2C를 선발하였다. cry11Aa 유전자는 형질전환체의 genomic DNA에 안정적으로 결합되어 있는 것을 PCR을 이용하여 확인하였다. 형질전환체 Tr2C는 약 72-kDa크기의 Cry11Aa 단백질을 발현하였으며, 작은빨간집모기(Culex tritaeniorhynchus) 3령 유충과 중국얼룩날개모기(Anopheles sinensis) 3령 유충에 75%가 넘는 살충력을 보였다. 모기 유충에 대한 형질전환체의 반수치사시간(LT$_{50}$)은 작은빨간집모기 유충과 중국얼룩날개모기 유충에 대해 각각 2.1일과 0.7일이었다. 이상의 결과들은 형질전환체 Tr2C가 모기 유충방제에 유용하게 이용될 수 있음을 보여준다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권5호
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• pp.383-393
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• 2008

목적: 조직 특이 프로모터를 이용하면 특정 암조직내에서만 원하는 치료유전자를 발현시킬 수 있다. 나트륨 옥소 공동 수송체(sodium iodide symporter: NIS) 유전자는 옥소를 섭취하는 특성을 가져 방사성옥소를 이용한 치료용 유전자로 사용될 수 있다. 광학 영상용 유전자인 luciferase (Luc) 유전자를 세포에 이입하면 비침습적으로 유전자가 이입된 세포의 상태를 평가할 수 있다. 본 연구는 간암 특이성을 나타내는 AFP 프로모터에 의해 발현이 조절되는 NIS유전자와 CMV프로모터에 의해 발현되는 Luc유전자를 간암세포에 이입하여 NIS유전자 이입에 의한 방사성옥소 유전자치료의 효과를 알아보고, 종양사멸 정도를 광학 리포터 유전자 발현으로 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: AFP enhancer와 GSTP 프로모터를 연결하여 AFP프로모터를 제작하였으며 이를 NIS유전자와 연결하였다. 또한 CMV 프로모터에 조절 받는 Luc 유전자를 동시에 삽입하여 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 생산하였다. 실험 대상 세포주로는 간암세포주인 HepG2와 Huh-7 세포와 사람 대장암세포주인 HCT-15 세포를 이용하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 발현벡터를 Liposome을 이용해 실험대상 세포주 내로 이입하였으며, 방사성옥소 섭취율과 방사성옥소의 유출량을 측정하였다. 또한 Luciferase 발현 정도를 luminometer로 측정하였으며, clonogenic assay를 통하여 I-131에 대한 세포주에 따른 사멸효과 차이를 알아보았다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입 세포주를 누드마우스에 대퇴부 피하에 주입하여 I-131 축적여부를 감마카메라 영상을 획득하였다. 결과: AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 제작하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포의 방사성옥소 섭취율은 유전자 이입이 되지 않은 대조군 HepG2와 Huh-7 세포에 비하여 높았으며, $KClO_4$를 처리시 옥소 섭취가 저해되었다. 대장암 세포주인 HCT-15세포에 AFP-NIS-CMV-Luc유전자를 이입 시 방사성옥소의 섭취률은 증가되지 않았다. 30분간 방사성옥소를 섭취시킨 AFP-NIS-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포에서의 방사성옥소의 유출반감기는 약 4분과 6분으로 각각 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2, Huh-7세포의 Luc 유전자의 발현은 241, 441 $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났으며, 대조군 HepG2와 Huh구세포에서의 Luc 유전자의 발현은 74, $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났다. HCT-15 세포는 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되지 않았으나, HepG2 및 Huh-7 세포는 FP-NIS-CMV-Luc 유전자 이 입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되었으며, Huh-7세포의 경우 0.5mCi의 I-131을 투여한 경우 모든 세포가 사멸하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포수가 많을수록 방사성옥소 섭취율이 증가하며 luciferase활성도도 높게 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포를 이식한 누드마우스에 I-131 감마카메라 영상에서 종양이식부위에 방사능 축적을 관찰 할 수 있었다. 결론: AFP프로모터의 의하여 NIS유전자가 발현되며, CMV프로모터에 의한 Luc 유전자가 발현되는 벡터를 제작하였으며, 이 벡터를 이입한 경우 간암세포에서만 I-131의 세포 독성이 증가하는 효과를 나타내었다. 또한 Luc유전자를 이용하여 비침습적인 광학 영상으로 세포사멸 효과를 확인할 수 있었다. 간암특이 프로모터에 조절되는 치료 유전자와 광학리포터 유전자를 한 벡터에 동시에 이입하면 간암 특이 유전자 치료와 그 치료효과를 비침습적으로 평가할 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제23권8호
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• pp.989-997
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• 2013

금은화의 메탄올 추출에 의한 유기 용매별 분획에서 항산화 효과를 근거로 에틸 아세테이트 분획에서 $H_2O_2$로 유도된 RAW 264.7 세포독성에 대한 세포보호 효과와 유전자 발현 양상을 분석하였다. 용매별 분획의 항산화 활성은 시료의 농도가 증가할수록 DPPH에 대한 전자공여능도 증가하였으며, $ED_{50}$은 에틸 아세테이트 분획에서 $39.56{\mu}g/ml$로 가장 높게 나타났다. 또한 $H_2O_2$에 의해 유도된 Raw 264.7 세포사멸(($IC_{50}$)에 대하여 에틸 아세테이트 분획은 농도 의존적으로 유의적인 세포 생존율과, $100{\mu}g/ml$의 농도에서 82.49%의 세포보호 효과를 나타내었다. 한편 $IC_{50}$의 $H_2O_2$ 독성에 대한 에틸 아세테이트 분획의 Raw 264.7 세포보호 효과에 관련된 유전자 발현의 패턴은 BHA와 유사한 것으로 나타났다. 항산화 관련 유전자군의 비교 분석에서는 에틸 아세테이트 분획과 BHA는 매우 유사한 유전자 발현 양상을 보였으나, 세포 내 주요 항산화 효소를 만드는 유전자 중 하나인 heme oxygenase 1 (Hmox1) 유전자의 발현 정도가 에틸 아세테이트 분획에서 4 배 이상 증가하였다. 항염증 관련 유전자군의 비교에서는 T-box transcription factor (Tbx21)가 BHA 처리군에서는 2 배 감소하였으나 에틸 아세테이트 분획의 처리군에서는 오히려 약 2 배 증가한 것으로 나타났다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제52권1호
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• pp.45-51
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• 2014

면역 유도된 천잠(Antheraea yamamai) 유충에서 cecropin-A 유전자를 분리하였고 이 유전자를 Ay-CecA로 명명하였다. 전체 Ay-CecA cDNA 크기는 419 bp로 64개의 아미노산 잔기를 인코딩하는 195 bp ORF로 구성되어 있다. 천잠 CecA 유전자는 22개 잔기의 signal peptide, 4개 잔기의 propeptide 및 항균활성을 갖는 37개 잔기로 구성된 성숙 단백질(mature protein) 영역으로 구성되고 예상 분자량은 4046.81 Da으로 산출되었다. 천잠 CecA의 아미노산 서열은 다른 나비목 곤충에서 분리된 cecropin와 매우 높은 상동성(62 ~ 78%)을 나타냈다. Ay-CecA 유전자의 C말단에 기존에 보고된 곤충의 cecropin에서와 동일하게 C말단 아미드화를 위한 glycine 잔기가 존재하고 있다. 이 펩타이드의 항균활성을 검정하기 위해서 대장균 발현 시스템을 이용하여 활성이 있는 재조합 Ay-CecA 발현에 성공하였다. 발현 기주인 대장균에 대한 재조합 CecA 독성 중화를 위해서 불용성 단백질인 ketosteroid isomerase(KSI) 유전자를 CecA 유전자와 융합하였다. 융합 CecA-KSI 단백질은 대부분 불용성 단백질로 발현되었다. 발현된 융합단백질은 Ni-NTA immobilized metal affinity chromatography(IMAC)에 의해서 정제하였으며 CNBr 반응을 통하여 재조합 CecA를 절단하여 용출하였다. 최종적으로 양이온 교환 chromatography 과정을 통하여 CecA를 순수 정제하였다. 정제된 재조합 Ay-CecA는 그람음성균인 E. cori ML 35, Klebsiella pneumonia 및 Pseudomonas aeruginosa에 대해 매우 높은 항균활성을 나타냈었다. 따라서 본 연구 결과, 높은 항균활성 지닌 CecA는 천잠의 면역 반응에서 중요한 역할을 담당할 것으로 사료된다.