• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권1호
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• pp.84-92
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• 2010

B. subtilis MJP1이 생산하는 항균물질을 분리 정제하기 위하여 SPE, IEC, GFC를 통한 정제를 수행하였다. 정제된 항세균 물질은 tricine SDS-PAGE에서 하나의 band임을 확인 한 후 N-말단 아미노산 서열분석을 하였으나 N-말단이 blocking 되어 그 서열을 분석할 수 없였다. 이에 그 내부서열을 알아보기 위한 LC를 이용한 ESI-MS/MS를 시행하였으나 내부서열도 확인할 수 없었고, UPLC를 이용한 ESI-MS/MS를 시행한 결과 항세균 활성 물질은 분자량이 매우 유사한 2개의 peptide(3356.54 Da, 3400.5244 Da)가 존재함을 확인하였다. 정제된 항세균 물질의 항균 spectrum을 조사한 결과, L. monocytogenes에 가장 강한 항균활성을 나타내며 이외에 B. subtilis, S. aureus subsp. aureus, E. faecalis 등의 Gram 양성균에서 항균활성을 나타내였다. 정제된 B. subtilis 항세균 물질은 pH 3.0부터 pH 9.0 범위에서는 안정하였으며 $4^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, $50^{\circ}C$에서 24시간, $100^{\circ}C$에서 5분 동안 매우 안정하였고, $70^{\circ}C$에서 24 시간, $100^{\circ}C$에서 30분 동안 처리한 구간부터 역가가 감소하여 $121^{\circ}C$에서 15분 동안 처리한 구간에서는 역가가 완전히 소실되었다. 효소 안정성 실험에서 정제된 항세균 물질은 일부 단백분해효소에 의해 분해되어 역가를 상실하였으며, lipase나 $\alpha$-amylase에서는 안정함을 나타냈다. 이로부터 정제된 항세균 물질이 넓은 pH 범위에서 안정하고, 비교적 높은 온도에서도 활성을 유지한다는 점을 관찰할 수 있었으며, 단백분해효소에 의해 분해되므로 bacteriocin임을 확인하였다. 본 연구를 통하여 B. subtilis MJP1으로부터 분리 정제된 bacteriocin은 class IIa군의 특성과 유사하며, B. subtilis MJP1은 본 분리 bacteriocin 이외에도 다른 항세균 물질과 항진균 물질을 생산하는 균주임을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.493-499
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• 2024

항균 펩타이드는 동물과 식물이 가지고 있는 고유의 항균 물질로 적은 양으로도 강한 항균활성을 나타내며 이외에도 항바이러스, 항산화 등 다양한 기능을 가지고 있다. 식물은 물과 햇빛으로 키울 수 있어 적은 비용으로 대량 생산이 가능하다. 식물의 엽록체를 형질전환 시켜 항균 펩타이드를 생산하면 단백질 발현량이 증가하고 꽃가루에 의한 유전자 이동이 일어나지 않기 때문에 생태계가 오염될 가능성이 적다. 그러나 형질전환 된 엽록체를 이용하여 재조합 단백질을 생산하면 단백질이 분해되고 용해도가 감소한다. 이를 해결하기 위해 융합 단백질 종류 중 하나인 SUMO를 발현시킬 재조합 단백질과 융합하여 제작하였다. 항균 펩타이드 stomoxyn은 침파리(stable fly)에 있는 항균물질이다. Stomoxyn은 α-helix 구조이고 양친매성이어서 박테리아 세포막에 부착된 후 세포막을 용해시킨다. 본 연구에서는 stomoxyn을 식물 엽록체와 대장균에서 발현시키기 위한 형질전환 벡터를 제작하였고, 이 벡터를 이용하여 대장균에서 stomoxyn의 발현을 확인하였다. 대장균에서 발현된 stomoxyn을 nickel column과 SUMOase를 처리하여 정제한 후 agar diffusion assay를 이용하여 항균 활성을 확인하였다. 또한 식물 엽록체에서 벡터의 삽입을 확인하기 위해 EGFP 유전자를 사용하여 확인하였다.

• Animal cells and systems
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• 제16권6호
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• pp.455-461
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• 2012

Amongst the various antimicrobial peptides, lysozyme plays a central role in initiating and maintaining the antibacterial defense response of insect. Here we propose the biosynthesis and refolding of recombinant lysozyme in Escherichia coli expressed in inclusion body form. The Agrius lysozyme gene was amplified using gene specific primers and then ligated into the pGEX-4T-1 vector, which contained the glutathione S-transferase (GST) gene as a fusion partner. A recombinant lysozyme was expressed in E. coli Rosetta cells using a pGEX-4T-1 expression vector, and the fusion protein was induced by ioporpyl-${\beta}$-D-thiogalactopyranoside (IPTG). The recombinant protein produced as an inclusion body was resolubilized in solubilization buffer, and the resultant solution was dialyzed in refolding buffer. After thrombin cleavage, the recombinant lysozyme was purified by ion exchange chromatography and reverse phase chromatography. The recombinant lysozyme was subjected to sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) analysis and immunoreactivity against the anti-Agrius lysozyme was observed by western blot analysis of this protein. The recombinant lysozyme displayed antibacterial activity against Bacillus megaterium and Micrococcus luteus, which was confirmed by the inhibition zone assay.

• Corrosion Science and Technology
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• 제23권1호
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• pp.72-81
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• 2024

The Ti-6Al-4V alloy is widely used as an implant material due to its higher fatigue strength and strengthto-weight ratio compared to pure titanium, excellent corrosion resistance, and bone-like properties that promote osseointegration. For rapid osseointegration, the adhesion between the titanium surface and cellular biomolecules is crucial because adhesion, morphology, function, and proliferation are influenced by surface characteristics. Polymeric peptides and similar coating technologies have limited effectiveness, prompting a demand for alternative materials. There is growing interest in 2D nanomaterials, such as MoS₂, for good corrosion resistance and antibacterial, and bioactive properties. However, to coat MoS₂ thin films onto titanium, typically a low-temperature hydrothermal synthesis method is required, resulting in the synthesis of films with a toxic 1T@2H crystalline structure. In this study, through high-temperature annealing, we transformed them into a non-toxic 2H structure. The implant coating technique proposed in this study has good corrosion resistance and biocompatibility, and antibacterial properties.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.64-69
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• 2020

꿀벌(Apis mellifera)에는 많은 항균성 펩티드가 있습니다. 그러나 아직 많은 종류의 펩티드를 기능을 알려지지 않았다. 따라서, 알려지지 않은 기능성 펩티드의 특성화가 필요하다. 그래서 우리는 새로운 항균성 펩티드(AMP)를 분석 하였다. 우리는 Apis mellifera에서 total RNA를 분리하고 Illumina HiSeq 2500 차세대 시퀀싱(NGS) 기술을 사용하여 15,314 개의 펩티드 서열을 생성하여 새로운 AMP를 선발 하였다. AMP로서 기능을 가지는 AMP를 선발 하기 위해 AMP 서열의 특성 과 특징을 분석을 기초로 하여 알려지지 않은 펩티드 및 알려진 44 개의 펩티드가 확인 되었다. 그 중에서도 AMP5라는 특성화 되지 않은 펩티드를 선발 하였다. AMP5는 표피, 지방체, 독낭에서 발현된다. 항균 활성을 분석하기 위해 Gram-negative bacteria Escherichia coli KACC 10005 및 Bacillus thuringiensis KACC 10168에 대한 항균 활성을 합성한 AMP5 처리하여 시험 하였다. AMP5는 Gram-negative bacteria Escherichia coli에 대한 항균 활성을 나타냈다(MIC₅₀ = 22.04±0.66 μM). 일벌에 Escherichia coli을 주사했을 때 AMP5는 체내에서 항균성 펩티드로 발현이 높아졌다. 이러한 결과는 Escherichia coli에 대한 항균 활성을 나타냄을 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권9호
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• pp.2809-2812
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• 2014

The 43-residue defensin-like peptide coprisin, which is isolated from dung bettle, Copris tripartitus, is a potent antimicrobial peptide. In our previous work, we determined the tertiary structure of coprisin and found that alpha helical region of coprisin from residue 19 to residue 30 is important for its antimicrobial activities. Here, we designed cop12mer and cop9mer analogs of coprisin based on the tertiary structure of coprisin. To investigate the relationship between hydrophobicity and antimicrobial activities and develop the potent peptide antibiotics, we designed cop9mer-1 with substitution of $His^2$ with Trp in cop9mer. The results showed that cop9mer-1 has higher toxicities as well as improved antimicrobial activities compared to cop9mer. In order to reduce the toxicity of cop9mer-1, we designed cop9mer-2 and cop9mer-3 with substitution of $Cys^3$ with Lys or Ser. Substitution of $Cys^3$ with these hydrophilic amino acids results in lower cytotoxicities compared to cop9mer-1. Cop9mer-2 with substitution of $Cys^3$ with Lys in Cop9mer-1 showed high antibacterial activities against drug resistant bacteria without cytotoxicity. Antibiotic action of cop9mer-1 analog appears to involve permeabilization of the bacterial cell membrane while cop9mer-2 and cop9mer-3 may have different mechanism of action. These results imply that that optimum balance in hydrophobicity and hydrophilicity in these 9-meric peptides plays key roles in their antimicrobial activities as well as cytotoxicities.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권6호
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• pp.903-911
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• 2011

B. polyfermenticus CJ6가 생산하는 항세균 활성 물질의 특성을 규명하고 정제하였다. 생육에 따른 항세균 활성은 배양 4시간부터 나타내어 정지기인 배양 8시간에 최대 활성(102,400 AU/mL)을 나타내고 이후 급격히 활성이 감소되었다. B. polyfermenticus CJ6의 항세균 활성 물질은 $37^{\circ}C$에서 24시간 처리 시 활성의 50% 저하되고 $70^{\circ}C$에서 24시간 처리시 활성이 완전히 소실되어 열에 불안정하였으며, pH 3.0~9.0 구간에서 안정한 활성을 나타내었다. B. polyfermenticus CJ6의 항세균 활성 물질은 protease, ${\alpha}$-chymotrypsin을 처리 시 역가가 크게 감소하였으며 proteinase K의 단백분해 효소에 역가를 완전히 상실하여 단백질성 물질임을 추정하였다. B. polyfermenticus CJ6는 E. coli O157:H7, S. aureus, S. Typhi, L. monocytogenes의 식중독 세균과의 각각 공동 배양에서 배양 3~6시간 이내에 식중독 세균의 생육을 완전히 저해하는 것으로 나타났다. B. polyfermenticus CJ6가 생산하는 항세균 활성 물질은 SPE, recycling preparative HPLC, analytical HPLC을 이용한 4단계의 정제과정을 통하여 최종 항세균 활성을 나타내는 3개의 분획을 분리하였다. 정제된 물질의 분자량을 결정하기 위하여 UPLC를 이용한 ESI-MS/MS를 시행한 결과 3개의 분획에서 분자량이 다른 5개의 peptide(757.4153 Da, 750.3444 Da, 1024.5282 Da, 1123.6083 Da, 1617.8170 Da)를 확인하였으며 이는 기존에 보고된 bacteriocin 분자와는 다른 분자량을 지니는 것으로 나타났다. B. polyfermenticus CJ6와 식중독 세균과의 공동 배양 실험에서 B. polyfermenticus CJ6는 식중독 세균에 대하여 매우 강력한 항세균 활성을 나타내며 그 원인물질이 되는 새로운 항 미생물 peptides 물질은 천연식품 보존제 및 사료 보존제뿐만 아니라 정장용 제재, 식중독 예방 및 치료용 생균제재 등으로도 활용이 기대되며, 이를 위하여 분리된 5개의 peptide의 정확한 구조 및 특성 규명 등의 연구가 앞으로 필요할 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권4호
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• pp.759-767
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• 2017

Lactophoricin (LPcin), which is a part of proteose peptone isolated from bovine milk, is a cationic amphipathic ${\alpha}-helical$ antimicrobial peptide. Its truncated variants and mutated analogs were designed and their antimicrobial activities were evaluated by using various assays, like broth dilution methods and disk diffusion methods as well as hemolysis assay. Three analogs, LPcin-C8 (LPcin-YK1), LPcin-T2&6W (LPcin-YK2), and LPcin-T2&6W-C8 (LPcin-YK3), which showed better antibiotic activities than LPcin, were selected. Their secondary structures were also characterized by using CD spectropolarimetry. These three analogs of LPcin could be used as an alternative source of powerful antibacterial agents.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제26권1호
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• pp.1-23
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• 2023

Marine bioactive substances (MBS), such as phlorotannins, collagens, peptides, sterols, and polysaccharides, are increasing attention as therapeutic agents for several diseases due to their pharmacological effects. Previous studies have demonstrated the biological activities of MBS including antibacterial, anticoagulant, antidiabetic, antimicrobial, anti-inflammatory activities. Among numerous human diseases, periodontitis is one of the high-prevalence inflammatory diseases in the world. To treat periodontitis, several surgeries (bone grafting, flap surgery, and soft tissue graft) are usually used. However, the surgery for patients with chronic periodontitis induces several side effects, including additional inflammatory responses at the operated site, chronic wound healing, and secondary surgery. Therefore, this review assessed the most recent trends in MBS using Google Scholar, PubMed, and Web of Science search engines to develop marine-derived therapeutic agents for periodontitis. Further, we summarized the current applications and therapeutic potential of MBS to serve as a reference for developing novel technologies applied to MBS against periodontitis treatment.

• International Journal of Oral Biology
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• 제49권2호
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• pp.34-41
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• 2024

Extracellular traps (ETs), primarily composed of DNA and antibacterial peptides, are mainly secreted by neutrophils to inhibit pathogen spread and eliminate microorganisms. Recent reports suggest that microglia can also secrete ETs, and these microglial ETs are associated with various neurological conditions, including nerve injury, tumor microenvironment, and ischemic stroke. However, the components and functions of microglial ETs remain underexplored. Secretagogin (Scgn), a calcium-sensor protein, plays a crucial role in the release of peptide hormones, such as insulin, in endocrine cells; however, its function in immune cells, including microglia, is not well understood. Our study demonstrated that Scgn deficiency can lead to the formation of abnormal ETs. We hypothesized that this may involve the c-Jun N-terminal kinase-myeloperoxidase pathway and autophagy.