유채(Brassica napus L. cv. Topas) 소포자 배양에 의한 기내 배발생 과정을 관찰하고 발생과정에 따른 총단백질의 변화 양상을 이차원 전기영동을 통하여 분석하였다. 배양에 적합한 소포자의 발달 단계는 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) 형광염색으로 핵상관찰을 통하여 결정하였다. 최초의 소포자 생존율은 63.9%였으며 이러한 생존율의 차이로 배양초기에 소포자의 이형성이 나타났다. 배 발달 경로에 따른 최초의 세포분열은 화분벽 안에서 균등분열로 시작되어 배병의 발달이 선행된 후 배 발생이 일어났으며, 구형, 심장형, 어뢰형으로의 배 발달은 여러 조직의 분화와 더불어 빠르게 진행되었다. 소포자배 발달과정을 치상단계의 소포자, 배양 3일째의 초기 분열세포, 구형 및 심장형배, 어뢰형배, 성숙한 자엽단계의 배 등의 5단계로 나누어 각각 2차원 전기영동을 수행한 결과, 최초 소포자 단계에서 나타났던 23개의 단백질들은 배 달달 경로로 진행됨에 따라 사라지고, 배양 3일째에는 8개의 단백질이 특이적 또는 지속적으로 발현되었다. 배의 발달과 더불어 20∼50 kD 사이에서 총 42개의 단백질이 급격히 나타나거나 또는 후기 배로 진행하면서 점차적으로 발현되었다.
Cellulose acetate 전기영동법으로 조류 28종의 젖산 및 말산수소이탈효소 아이소자임을 분리하였다. 실험하여본 종에 있어서 말산수소이탈효소는 2가지형이 있음을 발견하였는데, 하나는 전기영동 이동도가 빠른것이 독특하였고 다른 하나는 이동도가 느렸다. 조류의 젖산수소이탈효소 아이소자임은 종에 따라 커다란 다양성을 보여 주었으나 같은 속이나 과에 속하는 종사이에서 아이소자임 pattern은 같은 것을 알 수 있었다.
Probiotic 활성이 높은 L. acidophilus 30SC의 생존성을 증진시키기 위한 기초자료를 얻고자, 열처리 동안 새로이 발현되는 단백질을 일차원 및 이차원 전기영동을 이용하여 확인하였으며, 세포 모양을 주사전자현미경을 사용하여 관찰하였다. $55^{\circ}C$의 heat shock에는 L. acidphilus 30SC의 사멸이 있는 것으로 나타났다. 나머지 처리구는 $37^{\circ}C$에서 계속 배양한 것과 별다른 차이를 나타내지 않았다. $45^{\circ}C$로 heat shock을 준 경우 $37^{\circ}C$에서 배양한 것과 거의 동일하였다. $55^{\circ}C$에서 15분 heat shock을 준 경우 약 22kDa와 25kDa의 단백질들이 새로이 발현된 것으로 나타났으나, 24 kDa와 27kDa로 추정되는 단백질의 발현정도는 낮았음을 확인하였다. 이차원 전기영동을 실시한 결과, $37^{\circ}C$와 비교할 때 $55^{\circ}C$로 heat shock을 준 경우 새로이 5개의 protein spot을 발견할 수 있었다. 그러나 6개의 단백질 spot은 $55^{\circ}C$ heat shock에서 소실된 것으로 확인되어 추가적인 단백질의 분석이 필요한 것으로 생각되었다.
전이금속 디칼코게나이드는 서로 다른 전이 금속원소와 칼코겐 원소의 결합으로 이루어진 층상 구조의 물질이다. 그 중 텅스텐 이황화물($WS_2$)은 전이금속 화합물로써 풍부한 매장량으로 인하여 가격면에서 매우 저렴하며, 높은 온도에서도 잘 견딜 수 있는 열 내구성이 강해 물 분해 반응에서 촉매로 사용될 수 있는 가능성이 제시되었다. 이러한 $WS_2$을 매장량이 적은 고비용의 백금계 촉매를 대체하기 위한 물질로서 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 $WO_3$ 콜로이드 용액을 전기 영동 및 황화 처리 이용하여 $WS_2$를 합성하여 수소 발생 반응(Hydrogen Evolution Reaction, HER)촉매로서의 가능성을 확인하였다.
원종 2품종과 교잡종 7품종을 공시하여 사료와 사육온도를 상이하게 조절하면서 각령기별로 혈액 중장 및 견사선의 Esterase 와 Acid Phosphatase의 활성을 Agarose gel 전기영동법에 의해서 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 상엽육과 인공사료육잠아의 중장 Esterase영동상은 잠령기별로 서로 다르고 상엽육잠아에는 인공사료육잠아에 비하여 1~2개의 활성대가 더 많이 나타나고 있다. 2. 인공사료에 대한 섭식성이 양호한 중 15는 섭식성이 불량한 중 60희에 비하여 중사 Esterase활성대가 1~2개 더 많은 경향이 있었다. 3. 교잡종의 접잠및 1~2영잠의 전신마대액의 Esterase영동상은 각각 현저하게 상이하였지만 잠품 종간의 차이는 인정되지 않았다. 4. 사육온도별로 3~4영잠의 중장 Esterase영동상을 비교하면 28$^{\circ}C$구는 3, 4영 모두 5개활성대가 인정되었으며 35$^{\circ}C$구에서는 3영기에 4개활성대, 4영기에 6~7개의 활성대가 나타났다. 5. 중장 혈액 및 견사선의 Esterase영동상은 각기 상이하다. 즉 중장에는 5개활성대, 혈액에는 1개활성대, 견사선에는 3개활성대가 인정되며 발육계체에 따라 활성대수에 변화가 있었다. 6. 중장 혈액및 견사선의 Acid Phosphatase영동상을 보면 중장에는 3영잠에 1개, 4영잠에 2개, 5영잠에는 3개활성대가 인정되었으며 혈액에는 3,4영잠에 각 1개, 5영잠에는 3개활성대가 인정되었다. 중장과 혈액의 Acid phosphatase형은 잠품종이나 사육온도간에 약간의 차이가 있기는 하지만 뚜렷하지는 않았다. 견사선에는 활성대가 전혀 나타나지 않었다.
건조 생약재의 위생화 수단으로 방사선 조사 기술의 적용 가능성을 검토하기 위하여 감마선 조사 생약의 효능 변화유무를 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 감마선 조사 시료와 비조사 시료가 생체의 산화적 손상을 억제하는 효과를 비교하기 위하여 방사선에 의한 산화적 손상에 대한 효과를 측정하였다. 감마선 조사(10 kGy) 생약재(H-113) 및 비조사 생약재(H-113) 추출물을 처리하여 배양한 사람 림프구에 방사선을 조사한 후, 단세포전기영동(single-cell gel electrophoresis, SCGE; comet assay)을 수행하여 DNA 상해 경감정도를 관찰하였다. 또한 방사선 조사 및 비조사 생약재(H-113) 추출물을 투여한 생쥐에 8 Gy의 감마선을 조사한 후, 간에서 지질과산화 정도를 비교·관찰하였다. 한편 DPPH 라디칼과 hydroxyl 라디칼 소거효과를 시험관내에서 상호 비교하였다. 감마선 조사 생약재(H-113)는 단세포전기영동, 지질과산화, DPPH 및 hydroxyl 라디칼 소거시험에서 비조사 생약재 (H-113)와 유사한 효과를 나타내어 효능 차이가 인정되지 않았다. 이는 생약재의 여러 가지 고유 효능 중 일부의 안정성을 확인한 것으로 생각되며, 이러한 결과를 바탕으로 감마선 조사 생약재의 고유 효능의 안정성에 관한 체계적인 연구결과를 얻는다면 생약재의 위생화 수단으로 감마선 조사 기술의 이용이 실용화될 수 있을 것으로 사료된다.
배추좀나방의 deltamethrin에 대한 약제 저항성 기작을 알기 위하여 에스테라제의 활성과 조성을 분석하였다. 0.1$\mu\textrm{g}$의 deltamethrin으로 매 세대 선발하였을 때 선발세대의 진행에 따라 배추좀나방 4령충의 약제감수성은 줄었고 에스테라제 활성을 증가했다. Deltamethrin으로 선발된 또는 선발되지 않은 서로 다른 배추좀나방 집단들의 약제감수성과 에스테라제 활성간에 높은 상관을 보였으며 이들 요인들간에 상관계수는 0.9918(P=0.0082)로 정상관을 보였다. 전기영동(6% gel)의 결과 17개의 에스테라제 밴드가 분리되었다. Deltamethrin에 대해 선발된 집단들은 비선발 집단에 비해 적은 숫자의 에스테라제 밴드를 보여주었다. 그러나 4개 밴드(E3, E4, E11, E12)는 deltamethrin 선발집단에서만 나타난 밴드였다.
한우 난소의 황체는 다양한 세포들로 구성되어 있으며 난소의 생식기능유지와 임신유지에 중요한 인자가 복잡하게 관련되어 있으며 이들 황체에서 분비하는 단백질은 황체기능에 필수적으로 중요한 작용을 한다. 본 연구는 난소의 황체일령에 따른 단백질 분비 패턴을 조사함으로써 황체세포의 기능과 임신 유지에 관련되는 인자들을 조사하기 위하여 수행하였다. 한우에서 채취한 난소에서 황체를 분리, 황체시기별(전기, 중기, 말기)로 구분하여 cytosol을 분리 정제하였다. 황체시기별로 분리된 황체 단백질의 성분을 분석하기 위해 ion-exchange chromatography를 이용하여 단백질 패턴을 조사, 추출된 fraction을 단백질 정량후 SDS-PAGE를 실시하였다. 그 결과 중기에서의 단백질의 농도가 가장 높았으며, 특히 단백질 패턴 또한 다른 양상을 보였다. 시기별로 구분한 각각의 fraction을 SDS-PAGE로 조사했을 때 중기와 말기황체 cytosol의 fraction 3번과 4번에서 다른 양상을 보였으며 SDS-PAGE에서 120kb, 95kb, 34kb, 25kb 등의 단백질 밴드를 확인할 수 있었다. 초, 중기황체에서만 특이하게 검출되는 단백질 band를 확인할 수 있었으며 이 들 단백질을 구체적으로 확인하기 위하여 Two-Dimensional electrophoresis를 이용하여 실험을 수행하였다. 시기별로 분리된 황체를 일반적인 IEF단백질 분리법으로 cytosol을 회수한 후 IPG-system을 이용하여 1차원 전기영동을 한 후, SDS-PAGE로 이차원 전기영동을 실시하였다. 이차원 전기영동 결과, SDS-PAGE의 결과와 비슷한 위치에 부분적으로 다른 spot의 양상을 보였다. 특히 기능황체에서의 특이적 발현 spot을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들로부터 황체의 progesterone분비기능의 역할을 수행하기 위한 단백질들이 전, 중기에 발현된다는 것을 알 수 있고 퇴행황체에서는 발현이 안되고 있는 것을 알 수 있다. 이러한 결과를 토대로 다른 양상을 띤 spot을 분리하여 어떤 단백질인지를 분석하여 각각의 황체단백질의 특성을 규명할 수 있을 것으로 사료된다.
각종(各種) 어류(魚類)의 가열(加熱)된 어육단백(魚肉蛋白)을 acrylamide gel을 사용(使用)하여 전기영동(電氣泳動)한 결과(結果)로 나타나는 분획상(分劃像)의 특이성(特異性)으로서 어류품종(魚類品種)을 분류(分類)할 수 있었다. 즉 숭어 대구 삼치 고등어 참조기 방어 갈치 금태 아지 병어의 특징있는 전기영동분획상(電氣泳動分劃像) 10 개(個)를 만들었다. 이로써 acrylamide gel 을 이용(利用)한 disc-전기영동(電氣泳動)을 통하여 조리(調理)된 어육제품(魚肉製品) 소편(小片)으로 그 어류품종(魚類品種)을 감별(鑑別)해 낼 수 있는 표준(標準)이 확실(確實)하게 되었다. 그러나 아직 본(本) 실험결과(實驗結果)를 통조림된 어육(魚肉)에는 적용(適用)할 수가 없다.
이 연구는 환자로부터 분리하여 무균 배양된 10개의 질트리코모나스 분리주에 대하여 병원성 여부를 판정하고 단백분해효소 관련 여부를 알아보고자 시도된 것이다. 질트리코모나스 분리주들은 마우스 피내 접종 실험을 통한 병원성 판정에서 약병원성 주, 중등도 병원성 주 및 강 병원성 주 등 3개 그룹으로 나눌 수 있었으며 중성 단백분해효소 및 산성 단백분해효소 활성도는 질트리코모나스 추출물 및 그 배양액에서 약 병원성 주에 비해 강 병원성 주의 활성도가 높게 나타나 피하농양 크기에 따른 병원성과 상기 단백분해효소의 비활성도(specific activi쇼) 사이에 상관관계가 있었음을 알 수 있었다(p < 0.05) 질트리코모나스 단백분해효소는 gelatin을 기질로 하는 SDS-PAGE 전기영동에서 RF치를 달리하는 5가지 분획대가 나타났으며 그 분획양상은 각 분리주 의 병원성에 따라 일정한 양상을 나타내었다. 그리고 여러가지 단백분해효소 억제제를 전기 영동 효소액에 처리했을 경우 antlpaln과 leupeptin 처리군에서는 분획이 전혀 나타나지 않았으며 EUTA 처리군에서는 대조군에 비해 그 활성이 약화된 분획이 관찰되었고, PMSF 처리군에서의 분획들은 대조군과 그 활성의 차이를 볼 수 없어 이들 단백 분해효소는 cystelne 단백분해효소로 추정되었다. 조직 세포에 대한 질트리코모나스 추출물의 세포독성은 병원성에 따라 차이가 있었고 추출물의 단백질 농도 $12.0{\;}\mu\textrm{g}/100{\mu}\ell$ 이상에서 세포 독성에 따른 병원성 구분이 용이하였다. 그리고 질트리코모나스 추출물에 단백분해효소 억제제를 처리한 결과 대조군에 비하여 세포 독성이 낮게 나타났으며, 특히 antipain 처리군에서는 조직 세포에 대한 세포 독성이 현저하게 낮았다. 이상의 결과로 보아 cysteine계로 추정되는 질트리코모나스의 단백분해효소는 특이한 전기영동 활성 분획상을 나타내었는 바 이들은 모두 충체의 병원성 및 세포 독성과 밀접한 관련이 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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