• 공업화학
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• 제21권6호
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• pp.593-602
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• 2010

천연고분자물질로서 키토산(chitosan)은 생체적합성, 생분해성, 무독성과 같은 생체재료로서의 우수한 물리화학적 특성에도 불구하고 산(acid)으로 용해하여야 한다는 문제점으로 인해 유전질병이나 암과 같은 불치병의 치료를 위한 생리활성 물질의 생체 내 전달물질로서의 응용이 어려운 실정이다. 따라서 키토산의 이러한 문제점을 획기적으로 해결한 높은 반응성과 강한 양전하(+)를 띠고 있는 저분자량 수용성 키토산(low molecular weight water-soluble chitosan, LMWSC)을 이용하여 난용성 약물뿐만 아니라 치료유전자와 같은 생리활성물질을 안전하게 생체 내 표적위치에 운반할 수 있는 전달체를 제조할 수 있고, 인체 내 무해하고 치료효율이 높은 치료시스템을 개발할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 질병의 치료를 위해 무엇보다 중요한 인자는 특정 병소조직에만 발현되는 항원이나 수용체를 밝혀내고 이들과 결합할 수 있는 항체나 리간드를 다양한 생체재료에 개질함으로써 질병 치료의 효율을 높이는 것이 가장 중요한 전략이라고 할 수 있다. 약물이나 유전자를 전달할 수 있는 많은 양이온성 합성고분자에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으나 체내 독성이나 효율성 면에서 많은 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 총설에서는 인체 내 전달 효율을 높이기 위한 기능성기의 도입과 유전자와의 복합체 형성을 가능하게 하는 유리 아민기를 가진 인체 무해한 저분자량 수용성 키토산을 이용하여 특정 조직을 표적할 수 있는 다양한 기능성기 도입의 특성과 치료 전략에 대해 기술하고자 한다. 이러한 전달체의 개발은 앞으로 인간에게 유발되는 가장 난치병 중의 하나인 암 치료에 있어 밝은 전망이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제24권2호
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• pp.154-160
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• 2014

고스트 백신/LT-B 그룹과 고스트 백신 복합 균주를 각각 구강으로 투여했을 때, 복합고스트백신 그룹은 LT-B와 유사한 면역 보강제로서 역할을 수행할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 독력이 다른 살모넬라 균주와 LT-B을 대체하는 복합 균주 군을 조성하여 intramuscle (IM)로 주사했다. 그 결과, 복합균주 군은 LT-B을 운반하는 pMMP300과 유사한 총 IgG 함량 변화를 보였다. IgG1과 IgG2a는 LT-B 그룹과 유사한 면역 응답을 보였다. 질 sIgA는 LT-B와 약간 차이가 나타났지만, 전반적으로 낮은 면역응답을 보인 반면에, fecal sIgA는 LT-B보다 높은 면역 응답을 보였다. 독력 살모넬라에 대한 보호효과는 대조구보다 30% 높은 수치를 나타내었고, LT-B와 유사한 결과를 보였다. 이상의 결과로 볼 때, 살모넬라 복합균주는 면역보강제 LT-B를 대체할 수 있는 역할을 수행하는 것으로 추정된다.

• KSBB Journal
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• 제24권3호
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• pp.227-238
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• 2009

현재까지의 농약 검출용 바이오센서는 화학 센서, immunoassay, 화학 테스트 킷과 같은 다른 잘 알려진 분석 방법들과 경쟁적으로 연구되어 지고 있다. 바이오센서가 농약을 증명하는 간단하고 저렴한 방법으로 chromatography 방법들을 대체할 잠재력을 가지고 있음에도 불구하고 정확한 정량적 분석 방법이 아직도 미비하다. 안정하고 강력한 바이오센서의 발전을 위해서 유전자 조작을 이용한 효소 개량을 통해 좀 더 민감하고 반응속도가 빠른 생촉매와 특이성이 높은 항체의 개발이 요구되고 있다. 바이오센서의 안정성 개선과 transducer 표면으로부터의 빠른 신호 전달을 위해 새로운 고정화 방법이 탐구되어져야 한다. 비록 약간의 방법들이 시료의 전처리를 필요로 하지 않을 지라도 센서의 안정성은 또 다른 개념으로 접근해야 한다. 그래서 현장 적용을 위해, 보다 간편한 시료의 전처리과정 혹은 직접적인 분석 방식이 동일시되어 개선되어야 한다. 향상된 fabrication 기술을 이용한 소형화 센서 혹은 일회용 킷의 개발은 개인용 및 산업용, 의약용 등의 여러 분야에서 실시간으로 분석이 가능하게 할 것이다. 실제 샘플의 빠르고 자동화 및 소형화된 분석 시스템의 구축을 위해 장차 매우 선택적인 다중 검출 바이오센서의 설계에 더 많은 중점을 둘 필요가 있다. 앞으로 잔류농약 검출을 위한 휴대형 바이오센서의 개발과 상용화를 위해서, 무엇보다 현재의 GC, LC (혹은 GC/MS, LC/MS) 분석을 위해 이루어지고 있는 샘플 전처리 방법의 경우, 다량의 샘플로부터 유기용매 등을 이용한 추출방법으로 진행되고 있기 때문에 샘플 전처리를 간소화하고 간단한 측정방법으로 전체의 측정결과를 대변할 수 있는 방안을 구축하고 잔류농약의 법적 허용기준과 적용이 가능한 방법을 찾아내는 노력이 절실히 요구되는 상황이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.123-136
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• 2014

본 논문에서는 분자영상을 분류하고 적용 분야와 미래를 예측해 보고자 하였다. 분자영상은 생체 내에서 분자수준과 세포수준에서 일어나는 변화를 영상화하는 것으로써 분자세포생물학과 첨단영상기술이 발전하여 접목된 새로운 분야이다. 분자영상은 형광, 생물발광, SPECT, PET, MRI, Ultrasound 등의 영상 기법들을 이용하여 유전자 치료 모니터링, 세포추적, 세포 치료 모니터링, 항체영상, 약제 개발, 분자 상호작용 영상, 근적외선 형광 물질을 이용한 암 형광 영상, Bacteria 를 이용한 종양 표적 영상, 치료효과 조기 평가, 치료 효과 예측 등에 적용되고 있다. 분자 영상의 미래는 분자세포 생물학, 유전학, 화학, 약학, 물리학, 전산학, 의공학, 핵의학, 영상의학, 임상의학 등 여러 학문 분야가 융합되어 상호협조와 공동연구를 통하여 발전해 나갈 것이다. 분자영상의 태동으로 미래의 의료의 모습은 질병의 조기진단과 개인 맞춤형 치료가 가능하게 될 것이다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제15권2호
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• pp.83-90
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• 2015

Evaluation and screening of vaccines against tuberculosis depends on development of proper cost effective disease models along with identification of different immune markers that can be used as surrogate endpoints of protection in preclinical and clinical studies. The objective of the present study was therefore evaluation of subcutaneous model of M.tuberculosis infection along with investigation of different immune biomarkers of tuberculosis infection in BALB/c mice. Groups of mice were infected subcutaneously with two different doses : high ($2{\times}10^6CFU$) and low doses ($2{\times}10^2CFU$) of M.tuberculosis and immune markers including humoral and cellular markers were evaluated 30 days post M.tuberculosis infections. Based on results, we found that high dose of subcutaneous infection produced chronic disease with significant (p<0.001) production of immune markers of infection like $IFN{\gamma}$, heat shock antigens (65, 71) and antibody titres against panel of M.tuberculosis antigens (ESAT-6, CFP-10, Ag85B, 45kDa, GroES, Hsp-16) all of which correlated with high bacterial burden in lungs and spleen. To conclude high dose of subcutaneous infection produces chronic TB infection in mice and can be used as convenient alternative to aerosol models in resource limited settings. Moreover assessment of immune markers namely mycobacterial antigens and antibodies can provide us valuable insights on modulation of immune response post infection. However further investigations along with optimization of study protocols are needed to justify the outcome of present study and establish such markers as surrogate endpoints of vaccine protection in preclinical and clinical studies in future.

• BMB Reports
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• 제35권5호
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• pp.524-531
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• 2002

Thrombotic thrombocytopenic purpura (TTP) is characterized by widespread platelet thrombi in arterioles and capillaries. Unusually large or multimeric von Willebrand factor, as well as one or ore platelet-agglutinating factors, have been implicated in the pathogenesis of TTP. But, the actual mechanisms of platelet agglutination have not been satisfactorily explained. Recent studies suggested the 37-kDa platelet-agglutinating protein (PAP) p37 to be partially responsible for the formation of platelet thrombi in patients with TTP. We studied mobility in SDS-PAGE, the sequence of N-terminal amino acid residues, DNA and antigenic characteristics of PAP p37, which might be related to the pathogenesis of TTP. PAP p37 was purified from the plasma of a 31-year-old male Korean patient with acute TTP. The findings are as follows: (1) We compared PAP p37 with thrombin through the use of SDS-PAGE, either with or without $\beta$-mercaptoethanol. PAP p37 did not appear to be cleaved between the A- and B-chains of prethrombin 2. However, thrombin did cleave between those of prethrombin 2, but linked with disulfide bridge. (2) N-terminal 21 amino acid sequence of PAP p37 was T-F-G-S-G-E-A-D-X-G-L-R-P-L-F-E-K-K-S-L-E. It appeared to be identical to that of 285-305 amino acid residues of human prothrombin (prethrombin 2). (3) No prothrombin gene DNA mutation was revealed. (4). The antigenicity of PAP p37 was similar to thrombin, which was a result of the competitive binding against the anti-thrombin antibody. With these results, we conclude that PAP p37 has similar characteristics to prethrombin2.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권3호
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• pp.276-281
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• 2009

Lactic acid bacteria (LAB) are considered as probiotics with immunostimulatory property. In this study, we investigated the molecular mechanism of its immunostimulating potency on macrophages using combined preparation of LAB (cpLAB). cpLAB is able to strongly stimulate nitric oxide (NO) production as well as inducible NO synthase (iNOS) expression from macrophage-like RAW264.7 cells. The cpLAB-induced NO release seemed to be mediated by extracellular signal-regulated kinase (ERK) but not p38 and C-Jun N-terminal kinase (JNK), since U0126, an ERK inhibitor, clearly suppressed NO production. cpLAB significantly diminished the binding of toll like receptor (TLR)-2 antibody up to 25%, implying that cpLAB-mediated activation of macrophages may be required for the functional activation of TLR-2, but not TLR-4. Therefore, our data suggest that cpLAB may directly allow macrophages to immunostimulating potency via activation of TLR-2 and ERK.

• Applied Biological Chemistry
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• 제30권4호
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• pp.305-310
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• 1987

대두 및 고구마로부터 얻은 ${\beta}-Amylase$의 단백질 구조를 CD Spectra, 항체반응, 화학적 절단을 통하여 비교하였다. 고구마 ${\beta}-Amylase$는 4개의 동일한 subunit로 구성되어 있으며 대두 ${\beta}-Amylase$는 Subunit구조를 하고 있지 않았다. 또한 두 효소는 변성시킨 상태에서 SDS-gel전기영동, gel filtration한 결과 분자량은 동일하였다. 그리고 대두 및 고구마 ${\beta}-Amylase$는 CD spectra상 유사한 2차구조를 나타내고 있으나 방향족 측쇄가 상이함을 나타냈다. 한편 cyteine 잔기 및 methionine 잔기의 화학적 절단한 결과 두 효소는 동일한 아미노산 배일을 나타냈다. 또한 면역학적인 방법에 의해서도 두 효소는 유사성이 인정되었다. 한편 대두 ${\beta}-Amylase$에 대한 항체는 고구마 ${\beta}-Amylase$의 활성을 억제하였으나 밀, 보리, 무우 ${\beta}-Amylase$에 대해서는 활성 억제가 나타나진 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권5호
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• pp.965-974
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• 2017

The single-chain variable fragment (scFv) against lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1 (LOX-1) is a promising molecule for its potential use in the diagnosis and immunotherapy of atherosclerosis. Producing this scFv in several milligram amounts could be the starting point for further engineering and application of the scFv. In this study, the abundant expression of the anti-LOX-1 scFv was attempted using Escherichia coli (E. coli) and Brevibacillus choshinensis (B. choshinensis). The scFv had limited soluble yield in E. coli, but it was efficiently secreted by B. choshinensis. The optimized fermentation was determined using the Plackett-Burman screening design and response surface methodology, under which the yield reached up to 1.5 g/l in a 5-L fermentor. Moreover, the properties of the scFvs obtained from the two expression systems were different. The antigen affinity, transition temperature, and particle diameter size were 1.01E-07 M, $55.2{\pm}0.3^{\circ}C$, and 9.388 nm for the scFv expressed by B. choshinensis, and 4.53E-07 M, $52.5{\pm}0.3^{\circ}C$, and 13.54 nm for the scFv expressed by E. coli. This study established an efficient scale-up production methodology for the anti-LOX-1 scFv, which will boost its use in LOX-1-based therapy.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제39권2호
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• pp.63-70
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• 2013

Objectives: The purpose of this study was to investigate the wound healing effect of primary cultured oral mucosal keratinocytes (OMKs) and to assess their roles in skin wounds. Materials and Methods: OMK labeled with BromodeoxyUridine were scattered onto $1.5{\times}1.5$ cm skin defects of adult female nude mice (OMK group, n=15). For the control, culture media were placed on the wound (control group, n=15). Mice in both groups were sacrificed at three days (n=5), one week (n=5), and two weeks (n=5), and histomorphometric and immunoblot analyses with keratinocyte growth factor (KGF), interleukin (IL)-6, and IL-$1{\alpha}$ antibody were performed for the biopsied wound specimen. To verify the effect of the cytokine, rhIL-$1{\alpha}$ was applied instead of OMK transplantation, and the OMK and control groups were compared with regard to re-epithelialization. Results: Histomorphometric analyses demonstrated faster re-epithelialization in the graft group than in the control group at the third day, first week, and second week. Newly forming epithelium showed maintenance of the histological character of the skin epithelium. The graft group showed superior expression of KGF, IL-6, and IL-$1{\alpha}$ protein, compared with the control group. Similar faster re-epithelialization was observed after treatment with rhIL-$1{\alpha}$ instead of OMK transplantation. Conclusion: We successfully confirmed that the graft of primary cultured OMKs promoted regeneration of skin defects. The mechanism of accelerated wound healing by primary cultured OMKs was attributed to inducement of cytokine expression as required for re-epithelialization.