• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.875-880
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• 2016

진핵세포의 원형질막은 외부환경으로부터 세포를 격리하는 물리적인 장벽뿐만 아니라, 선택적 물질수송, 신호전달등 중요한 기능을 수행한다. 원형질막의 세포질쪽 지질층은 주로 Phosphatidylethanolamine (PE), Phosphatidylserine (PS), Phosphatidylinositides (PIs) 등의 인지질로 구성되어 있는데, 다양한 단백질들이 이들과 직접 결합하거나 이들의 성질을 이용해 원형질막으로 위치된다. 본 연구에서는 원형질막의 안쪽 지질층에 존재하는 특정 인지질과 결합하여, 원형질막에 위치되는 단백질을 과발현시켰을 때 나타나는 세포의 모양변화를 분석하였다. 이를 위해 PS와 PI등과의 선택적 결합으로 원형질막에 위치하는 단백질들과 소수성 또는 정전기적 상호작용으로 원형질막으로 위치되는 단백질들을 HEK293T세포에 과발현시켜 보았다. 그 결과, 대조군으로 사용한 EGFP 단백질과 PI4P에 선택적으로 결합하는 EGFP-P4M-SidM단백질의 발현은 세포의 모양변화를 유도하지 않았다. 반면, PI(4,5)P₂에 결합하는 EGFP-PLCδ1(PH), PI(3,4,5)P₃에 결합하는 EGFP-AKT1(PH), PI4P와 PI(4,5)P₂에 결합하는 OSH2(PH)x2-EGFP의 발현은 세포의 크기가 줄어드는 수축현상이 일어나면서, Lamilapodia나 Filopodia가 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 반면에, PS결합을 통해 원형질막에 위치되는 Lact-C2-EGFP과 소수성결합에 의해 원형질막에 위치되는 ApPDE4 long-form인 L(N20)-EGFP이나, 정전기적인 결합을 통해 원형질막으로 위치되는 ApPDE4 short-form인 S(N-UCR1-2)-EGFP단백질의 경우는 세포의 크기가 줄어드는 수축현상은 일어나지만 Lamilapodia나 Filopodia와 같은 모양변화는 나타나지 않는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해, 특정 인지질에 결합하여 원형질막에 위치되는 단백질들이 각각의 인지질 결합 특성에 따라 분류 가능한 세포의 모양변화가 일어남을 확인할 수 있었다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제51권2호
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• pp.153-158
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• 2013

본 연구의 목적은 누에형질전환 기술을 이용하여 녹색형광실크를 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 피브로인 H-chain의 N-말단과 C-말단을 이용하여 피브로인 재조합 단백질 발현 시스템을 제작하였고, 종결코돈이 없는 EGFP 유전자를 위의 발현 시스템에 클로닝하여 녹색형광실크를 제작하였다. 누에형질전환체 선발을 위해서는 3xP3 promoter와 DsRed2를 이용하여 선발하였고, 1200 개의 누에알에 microinjection 하여 F1 세대에서 8 bloods의 형질전환체를 선발하였다. 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 DsRed2 형광단백질이 발현되는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 실크의 피브로인에서 EGFP 단백질이 발현되는 것을 확인하기 위해, F2세대의 누에형질전환체 중에서 5령 3일 유충을 해부하여 견사선을 형광현미경으로 관찰하였고, 중부와 후부 견사선에서 형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 F2 세대의 고치와 저온에서 정련한 실크에서도 녹색형광단백질의 발현을 확인할 수 있었고, Western blot 분석에서도 EGFP 재조합 단백질이 피브로인 H-chain과 융합된 형태로 존재하는 것이 확인되었다. 이상의 결과에서 녹색형광실크를 생산하는 누에형질전환체가 성공적으로 제작 되었음을 확인할 수 있었고 이러한 결과를 토대로 새로운 산업소재로서 실크를 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제53권1호
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• pp.55-60
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• 2015

본 연구의 목적은 누에형질전환 기술을 이용하여 누에체액에서 melittin 항균펩타이드를 생산하는 것으로서, 본 실험에서는 누에유래의 액틴3 프로모터를 이용하여 melittin 항균펩타이드를 발현시켰다. 누에형질전환체 선발을 위해서는 3xP3 promoter와 EGFP 유전자를 이용하여 선발하였고, 300개의 누에알에 microinjection 하여 F1 세대에서 11 bloods의 누에형질전환체를 선발하였다. 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 EGFP 형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 G2 세대 누에형질전환체를 5령 5일 유충까지 사육 후, 체액을 채취한 후 전처리 하였다. 이 시료를 항균활성검정을 하였고, 총 10마리의 누에를 선발할 수 있었다. 이렇게 선발 된 누에는 서로 교배를 통해서 계대사육을 하였다. 이러한 과정으로 선발된 G3세대 누에형질전환체를 이용하여 앞의 과정과 동일한 방법으로 항균할성을 검정하였다. 그 결과 대조군으로 사용된 시그마사의 melittin(0.016 mg/ml)과 거의 동일한 항균활성을 나타내었다. 이상의 결과에서 melittin 항균펩타이드를 생산하는 누에형질전환체가 성공적으로 제작되었음을 확인할 수 있었다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제31권2호
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• pp.85-89
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• 2015

This peptide has antibacterial activity against several Gram-positive and Gram-negative bacteria. Bombyx mori cecropinB1(BmCecB1) is antimicrobial peptides from Bombyx mori and belongs to cecropin family. Antimicrobial peptides are important components of the innate immune systems in all living organism. To produce the BmCecB1 antimicrobial peptide, we constructed transgenic silkworm that expressed BmCecB1 gene under the control BmA3 promoter using piggyBac vector. The use of the 3xP3-driven EGFP cDNA as a marker allowed us to rapidly distinguish transgenic silkworm. Mixtures of the donor vector and helper vector were micro-injected into 600 eggs of bivoltin silkworms, Baegokjam. In total, 49 larvae (G0) were hatched and allowed to develop into moths. The resulting G1 generation consisted of 22 broods, and we selected 2 broods containing at least 1 EGFP-positive embryo. The rate of successful transgenesis for the G1 broods was 9%. We identified 9 EGFP-positive G1 moths and these were backcrossed with wild-type moths. With the aim of identifying a BmCecB1 as antimicrobial peptide, we investigated the Radical diffusion Assay (RDA) and then demonstrated that BmCecB1 possesses high antibacterial activities against Gram-negative bacteria.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제50권2호
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• pp.87-92
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• 2012

본 연구의 목적은 누에형질전환 기술을 이용하여 적색형광실크를 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 피브로인 H-chain의 N-말단과 C-말단을 이용하여 피브로인 재조합 단백질 발현 시스템을 제작하였고, 종결 코돈이 없는 DsRed2 유전자를 위의 발현 시스템에 클로닝하여 적색형광실크를 제작하였다. 누에형질전환체 선발을 위해서는 3xP3 promoter와 EGFP 유전자를 이용하여 선발하였고, 1020개의 누에알에 microinjection 하여 F1 세대에서 6 broods의 형질전환체를 선발하였다. 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 EGFP 형광단백질이 발현되는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 실크의 피브로인에서 DsRed2 단백질이 발현되는 것을 확인하기 위해, F2세대의 누에형질전환체 중에서 5령 5일 유충을 해부하여 견사선을 형광현미경으로 관찰하였고, 중부와 후부 견사선에서 적색형광단백질이 발현되는 것을 확인 할 수 있었고, F2 세대의 고치에서도 적색형광단백질의 발현을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에서 적색형광실크를 생산하는 누에형질전환체가 성공적으로 제작되었음을 확인할 수 있었고 이러한 결과를 토대로 새로운 산업소재로서 실크를 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제8권1호
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• pp.19-25
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• 2004

Pax6는 진화적으로 잘 보존된 homeobox유전자 그룹의 하나로 배 발생기 동안 시공간적으로 제한되어 발현된다. 이 실험은 말라리아 매개모기인 Anopheles stephemi에서의 Pax6 발현을 서로 다른 분자환경 조건에서 조사해 보기 위해 트랜스포존의 하나인 piggyBac과 Pax6에 결합하는 3xp3-EGFP를 사용한 생식세포 형질전환 방법을 사용하였다. 4개의 형질 전환 계열이 만들어졌고 형질전환율은 6.7%였으며, 도입 유전자는 여러 세대에 걸쳐 안정적으로 발현되었다. 4계열은 3가지의 공간적 발현 형태를 보였으며 이는 트랜스포존 삽입 위치에 따른 enhancing혹은 silencing의 결과로 예상된다. 이 결과를 통해 트랜스포존 piggyBac을 사용한 형질전환 시스템은 일반적인 보고자 유전자 발현 실험에서 다양한 형태의 공간적 발현 결과를 유도하는 매우 효율적인 방법으로 사용될 수 있으리라 예상된다

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권4호
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• pp.241-247
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• 2005

선별마커로써 Lactococcus lactis ssp. lactis ATCC 7962 유래의 $\beta$-galactosidase 유전자를 포함하는 Lactococcus용 셔틀/발현 벡터 pWgall3T를 제조하여 Escherichia coli DH5$\alpha$와 고. Lactis MG1363내로 도입하였다. 이들 형질 전환체들은 X-gal을 포함하는 배지에서 파란색의 표현형을 보임으로써 쉽게 확인할 수 있었다. 또한, L. lactis MG1363 형질전환체로부터 $\beta$-galactosidase 활성을 측정한 결과 기존에 $\beta$-galactosidase를 활성을 지닌 L. lactis ATCC 7962에 비해 glucose를 포함하는 M17배지에서 4배정도 높은 활성을 보임으로써 선별마커로써의 효율성을 나타내었다. pWgal13T는 $\beta$-galactosidase 유전자 외에 L. lactis Wg2유래의 replicon과 외래 유전자의 발현을 위한 L. lactis ssp. cremoris LM0230의 promoter P13C, terminator를 포함하고 있다. 이 벡터의 이용가능성을 확인하기 위하여 외래 유전자 EGFP유전자를 P13C 아래에 삽입하여 E. coli와 L. iactis에서 발현을 확인하였다. 이 연구에서 제조된 Lactococcus용 발현 벡터 pWgal13T는 E. coli와 L. lactis에서 외래 유용 유전자를 생산을 위해 이용 할 수 있을 것이다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제34권1호
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• pp.11-15
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• 2017

We constructed the fibroin H-chain expression system to produce enhanced cyan fluorescent proteins (ECFP) in transgenic silkworm cocoon. Fluorescent cocoon could be made by fusing ECFP cDNA to the heavy chain gene and injecting it into a silkworm. The ECFP fusion protein, each with N- and C-terminal sequences of the fibroin H-chain, was designed to be secreted into the lumen of the posterior silk glands. The expression of the ECFP/H-chain fusion gene was regulated by the fibroin H-chain promoter. The use of the 3xP3-driven EGFP cDNA as a marker allowed us to rapidly distinguish transgenic silkworms. The EGFP fluorescence became visible in the ocelli and in the central and peripheral nervous system on the seventh day of embryonic development. A mixture of the donor and helper vector was micro-injected into 1,020 Kumokjam, bivoltin silkworm eggs. We obtained 6 broods. The cocoon was displayed strong blue fluorescence, proving that the fusion protein was present in the cocoon. Accordingly, we suggest that the ECFP fluorescence silk will enable the production of novel biomaterial based on the transgenic silk.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1726-1731
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• 2011

본 연구의 목적은 누에형질전환체를 이용하여 재조합단백질 대량생산 시스템을 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 hSCF유전자를 이용하여 누에에서 재조합단백질을 생산하였다. 실험에 사용된 piggyBac 전이벡터는 hSCF 유전자의 발현 조절을 위해 초파리 유래의 dHsp70 promoter를 사용하였고, EGFP marker유전자는 3xP3 promoter로 발현을 조절하였다. 총 1,020 개의 누에알에 microinjection 하여 G1 세대에서 22 bloods의 형질전환체를 선발하였고, 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 GFP 형광을 관찰 할 수 있었다. hSCF 재조합단백질의 발현은 Western blot 분석으로 확인 할 수 있었고, inverse PCR 분석을 통해서 누에 게놈에 전이벡터가 삽입된 것을 확인할 수 있었다. 지금까지의 실험 결과에서 hSCF 재조합 단백질이 누에에서 생산될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 비록 누에에서 생산된 hSCF 재조합단백질의 생리활성에 대한 실험이 추후에 요구되지만, 이러한 실험결과는 piggyBac 전이벡터와 microinjection 법으로 누에에서 고부가가치의 재조합단백질을 대량생산 할 수 있음을 보여 주었다고 할 수 있겠다. 따라서 누에를 유용물질 생산을 위한 생체반응기로서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권3호
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• pp.358-363
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• 2008

The intracytoplasmic sperm injection (ICSI) procedure has recently been utilized to produce transgenic animals and may serve as an alternative to the conventional pronuclear microinjection in species such as pigs whose ooplasm is opaque and pronuclei are often invisible. In this study, the effects of sperm membrane disruption and electrical activation of oocytes on in vitro development and expression of transgene green fluorescent protein (GFP) in ICSI embryos were tested to refine this recently developed procedure. Prior to ICSI, sperm heads were treated with Triton X-100+NaCl or Triton X-100+NaCl+NaOH, to disrupt membrane to be permeable to exogenous DNA, and incubated with linearized pEGFP-N1 vector. To induce activation of oocytes, a single DC pulse of 1.3 kV/cm was applied to oocytes for $30{\mu}sec$. After ICSI was performed with the aid of a micromanipulator, in vitro development of embryos and GFP expression were monitored. The chemical treatment to disrupt sperm membrane did not affect the developmental competence of embryos. 40 to 60% of oocytes were cleaved after injection of sperm heads with disrupted membrane, whereas 48.6% (34/70) were cleaved without chemical treatment. Regardless of electrical stimulation to induce activation, oocytes were cleaved after ICSI, reflecting that, despite sperm membrane disruption, the perinuclear soluble sperm factor known to mediate oocyte activation remained intact. After development to the 4-cell stage, 11.8 (2/17, Triton X-100+NaCl+NaOH) to 58.8% (10/17, Triton X-100+NaCl) of embryos expressed GFP. The expression of GFP beyond the stage of embryonic genome activation (4-cell stage in the pig) indicates that the exogenous DNA might have been integrated into the porcine genome. When sperm heads were co-incubated with exogenous DNA following the treatment of Triton X-100+NaCl, GFP expression was observed in high percentage (58.8%) of embryos, suggesting that transgenic pigs may efficiently be produced using ICSI.