• 보존과학회지
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• 제33권4호
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• pp.255-266
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• 2017

국내 문화재 생물피해 방제는 농약에서 유래한 화학적 약제를 사용하여 왔다. 그러나 인체와 환경에 대한 유해성 문제로 인하여 사용이 점차 제한되고 있으며, 새로운 방제약제의 탐색과 안전성 연구에 대한 관심이 지속적으로 증가되고 있다. 개발된 천연 생물방제제의 안전성은 동물실험을 통한 독성평가로 확인하고 있으며, 치사량과 자극성 평가를 위하여 경구독성, 경피독성, 안점막자극 및 피부자극 시험법을 이용하여 안전성을 평가한다. 독성평가를 위해 실험용 쥐와 토끼를 이용하며, 쥐에 대해 단회 경구독성과 경피독성 시험을 실시하고, 토끼에 대해 안점막자극시험 및 피부자극 시험을 시행한다. 본 시험에 이용한 천연 생물방제물질은 목재부후균과 흰개미에 대한 항진균활성 및 살충활성이 조사된 족두리풀 추출물을 적용하였다. 쥐에 대한 단회 경구투여한 결과 $LD_{50}$ 값이 수컷 4,000 mg/kg 이상, 암컷 2,000 mg/kg 이상으로 판정되었으며, 단회 경피 투여한 결과 $LD_{50}$ 값이 암수 모두 10,000 mg/kg 이상으로 판정되었다. 토끼의 눈에 대한 자극시험에서는 무자극성으로 판정되었으며, 피부에 대해서는 약한 자극성이 있는 물질로 판단되었다. 본 연구를 통해 천연 생물방제물질인 족두리풀 추출물의 안전성을 동물실험으로 확인함으로써 화학 물질의 안전성 검증을 위한 기본적인 유해성 평가 방법으로 제시하고자 한다.

• 미생물학회지
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• 제39권4호
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• pp.242-247
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• 2003

Murine encephalomyocarditis virus (EMCV)는 혈장유래의약품의 바이러스 안전성 검증을 위해 hepatitis A virus (HAV)의 모델 바이러스로 사용되어왔다. 근래에 혈액응고인자제제에 의한 HAV 감염사례가 보고되면서 혈장유래의약품의 HAV 안전성 검증에 대한 국제적인 규제가 강화되어가고 있다. 본 연구에서는 HAV와 EMCV의 바이러스 불활화 공정에 대한 민감도를 평가하여, 혈장유래의약품 제조공정에서 HAV 불활화 공정의 검증법을 표준화하고자 하였다. HAV와 EMCV의 바이러스 불활화 공정에 대한 민감도를 평가한 결과 HAV가 60$^{\circ}C$ 열처리, low pH 처리(pH 3.9), 0.1 M NaOH 처리, 동결건조 공정 모두에서 EMCV보다 더 저항성이 큰 것을 확인할 수 있었다. EMCV는 특히 열처리와 0.1 NaOH 처리에 민감하게 불활화 되었지만, HAV는 큰 저항성을 나타내었다. 열처리의 경우 2시간 안에 EMCV는 검출한계 이하로 감소하였지만, HAV는 5시간 후에 검출한계 이하로 감소하였다. 0.1 M NaOH 처리시 EMCV는 15분 안에 검출한계 이하로 감소하였지만, HAV는 120분 정도의 처리에도 감염성 바이러스가 검출되었다. pH 3.9에서 25$^{\circ}C$로 14일 동안 항온하였을 때 HAV와 EMCV의 log 감소인수는 각각 1.63, 3.84이었다. 또한 혈액응고 8인자 제조공정의 동결건조 과정에서 HAV와 EMCV의 log 감소인수는 각각 1.21, 4.57이었다. 이와 같은 결과는 혈장유래의약품 제조공정의 HAV 불활화 또는 제거 검증시 모델 바이러스로 사용된 EMCV의 검증 결과를 해석함에 있어 보다 신중함을 가져야 한다는 것을 보여준다. 또한 보다 정확한 HAV검증 결과를 얻고자 한다면 모델 바이러스인 EMCV 보다 HAV를 사용하는 것이 보다 더 타당하다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제32권12호
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• pp.956-961
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• 2022

식물에서 재조합 단백질을 생산하는 것은 여러 가지 장점이 있다. 식물은 인간 병원체에 감염되지 않으며, 박테리아와 달리 내독소를 생산하지 않는다. 엽록체 형질전환은 핵 형질전환에 비해 안정적으로 많은 유전자를 발현시킬 수 있는 등 다양한 이점이 있다. 항균펩타이드(AMP)는 많은 동물들이 가지고 있는 선천면역의 일종으로, 소량이라도 항균력을 가지며, 기존 항생제와 다르게 쉽게 내성균이 생기지 않는다. 항균펩타이드인 moricin은 누에나방의 한 종류인 Bombyx mori에서 분리되었으며, C-말단은 염기성 아미노산이 모여 있고, N-말단은 α-helix 구조를 가지고 있다. Moricin을 생산할 때 SUMO와 6xHis tag를 융합하여 사용하였다. 발현된 moricin의 용해성과 안정성을 높이기 위해 SUMO를, 발현된 moricin을 정제하기 위하여 6xHis tag를 이용하였다. 본 연구에서 담배 엽록체와 대장균에서 항균펩타이드를 발현하기 위한 형질전환벡터를 제작하였다. 또한, 엽록체와 박테리아의 전사 및 번역의 유사성을 이용하여 대장균에서 단백질의 발현을 확인하였다. 발현된 moricin을 Ni 컬럼 및 SUMOase를 처리하여 정제하고 agar diffusion assay를 이용하여 항균 활성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제34권3호
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• pp.179-190
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• 2024

Canabas sativa L. (marijuana and hemp)는 전 세계적으로 널리 재배되는 식물로 식품, 의약품 등의 재료로 사용되었다. 본 연구는 네트워크 약리학을 이용하여 대마 줄기 및 뿌리 추출물의 기능적 효과를 예측하고 이들의 새로운 기능을 알아보고자 하였다. 줄기 및 뿌리 에탄올 추출물의 성분은 GC/MS로 확인하였고, 성분과 단백질 간의 네트워크는 STIHICI 데이터베이스를 이용하여 알아보았다. 성분과 연결된 단백질의 작용기전은 KEGG pathway 분석을 수행하였다. 추출물의 효과는 실시간 PCR을 이용하여 lysophosphatylcholine 유도 THP-1 세포에서 확인하였다. 줄기 및 뿌리 추출물에서 각각 21개 및 32개의 성분이 확인되었다. 줄기 및 뿌리의 성분과 연결된 단백질은 각각 147개, 184개의 단백질이었다. KEGG pathway 분석결과 MAPK signaling pathway를 포함한 69개의 경로가 추출물에 의해 공통적으로 영향을 받는 것으로 나타났다. 경로 네크워크를 이용한 추가 조사 결과, Terpenoid backbone biosynthesis 추출물 및 MVK와 MVD 의해 영향을 받을 가능성이 높으며, 유전자 발현은 추출물에 의해 LPC 유도 THP-1 세포에서 감소하였다. 따라서 본 연구에서는 대마 줄기 및 뿌리 에탄올 추출물이 다양한 경로로 영향을 미칠 수 있음을 보여주었고, 이러한 결과는 대마의 효과를 예측하고 연구하기 위한 기초 정보를 제공할 것으로 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제23권4호
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• pp.303-310
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• 2008

소의 혈액, 세포, 조직, 기관 등 소유래 물질을 원료로 사용한 생물의약품, 조직공학제제, 세포치료제의 경우 소유래 원료물질에 다양한 바이러스가 오염된 사례가 있기 때문에 바이러스 안전성 검증이 필수적이다. BPIV3는 동물 세포주, 우혈청 등에 가장 흔하게 오염되는 바이러스이다. 소유래 물질을 원료로 하는 생물의약품, 조직공학제제, 세포치료제 등에서 BPIV3 안전성을 확보하기 위해, 원료물질, 제조공정, 완제품에서 BPIV3를 정량적으로 검출하고, 제조공정에서 BPIV3 제거 검증을 위한 시험법으로 활용이 가능한 BPIV3 real-time RT-PCR 시험법을 확립하였다. BPIV3에 특이적인 primer를 선별하였으며, 형광염료 SYBR Green I을 사용하여 BPIV3 RNA 정량 검출 시험법을 최적화하였다. 세포배양법에 의한 감염역가와 비교한 결과 real-time RT-PCR 민감도는 2.8 $TCID_{50}/mL$이었다. 확립된 시험법의 신뢰성 (reliability)을 보증하기 위해 시험법 검증을 실시한 결과 특이성 (specificity)과 재현성 (reproducibility)이 우수함을 확인하였다. 확립된 real-time RT-PCR을 생물의 약품 제조공정 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 인위적으로 BPIV3를 오염시킨 CHO 세포주와 소유래 콜라겐에서 BPIV3 검출 시험을 실시하였다. BPIV3를 감염시킨 CHO 세포와 세포배양 상청액에서 BPIV3를 정량적으로 검출할 수 있었다. 소유래 콜라겐에서도 7.8 $TCID_{50}/mL$ 까지 정량적으로 검출할 수 있었다. 위와 같은 결과에서 확립된 BPIV3 real-time RT-PCR 시험법은 생물의약품 안전성 보증을 위한 세포주 검증, 생물의약품 생산 공정 검증, 바이러스 제거 공정 검증 등에서 감염역가 시험법과 같은 생물학적 시험법을 대신할 수 있는 신속하고, 특이성과 민감성이 우수한 시험법임을 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제44권1호
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• pp.14-21
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• 2008

소의 혈액, 세포, 조직, 기관 등은 생물의약품과 조직공학제제, 세포치료제의 원료로 널리 사용되고 있다. 소유래 물질을 원료로 사용한 제제의 경우 소유래 원료 물질에 다양한 바이러스가 오염된 사례가 있기 때문에 바이러스 안전성 검증이 필수적이다. Bovine herpesvirus type 1 (BHV-1)은 소에게 가장 흔하게 감염되는 바이러스중의 하나이다. 소유래 물질을 원료로 하는 생물의약품, 조직공학제제, 세포치료제 등에서 BHV-1안전성을 확보하기 위해, 원료물질, 제조공정, 완제품에서 BHV-1을 정량적으로 검출하고, 제조공정에서 BHV-1 제거 검증을 위한 시험법으로 활용이 가능한 BHV-1 real-time PCR 시험법을 확립하였다. BHV-1에 특이적인 primer를 선별하였으며, 형광염료 SYBR Green I을 사용하여 BHV-1 DNA 정량 검출 시험법을 최적화하였다. 세포배양법에 의한 감염역가와 비교한 결과 real-time PCR 민감도는 $2\;TCID_{50}/ml$이었다. 확립된 시험법의 신뢰성(reliability)을 보증하기 위해 시험법 검증을 실시한 결과 특이성(specificity)과 재현성(reproducibility)이 우수함을 확인하였다. 확립된 real-time PCR을 생물의약품 제조공정 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 인위적으로 BHV-1을 오염시킨 Chinese hamster ovary (CHO) 세포주와 소유래 콜라겐에서 BHV-1 검출 시험을 실시하였다. BHV-1을 감염시킨 CHO 세포에서 세포변병효과를 관찰할 수 없었지만, 세포와 세포배양 상청액에서 BHV-1을 정량적으로 검출할 수 있었다. 소유래 콜라겐에서도 $10\;TCID_{50}/ml$까지 정량적으로 검출할 수 있었다. 위와 같은 결과에서 확립된 BHV-1 real-time PCR 시험법은 생물의약품 안전성 보증을 위한 세포주 검증, 생물의약품생산공정 검증, 바이러스 제거 공정 검증 등에서 감염역가 시험법과 같은 생물학적 시험법을 대신할 수 있는 신속하고, 특이성과 민감성이 우수한 시험법임을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제25권6호
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• pp.572-576
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• 2010

수두 생바이러스 백신과 같은 생물의약품은 다양한 물질이 복합적으로 구성되어 있어 단순한 물리 화학적 분석방법만으로는 그 특성을 규명할 수 없다. 따라서 이러한 생물의 약품의 품질을 평가하기 위해서는 표준품이 필수적이다. 2002년과 2003년에 제조 및 확립한 1차 국가표준품의 재고량 소진 및 역가 감소에 따라 식품의약품안전평가원에서는 수두 생바이러스 백신의 2차 국가표준품을 확립하기 위하여 2008년 용역연구사업을 통해 국내의 수두 생바이러스 백신 제조회사에서 표준품 후보물질을 제조하였으며, 국가표준품 후보물질의 역가산정을 위하여 국내 제조사 및 식품의약품 안전평가원에서 공동연구를 수행하였다. 국내제조사를 포함한 3개의 공동연구 시험소에서 7회 이상의 반복시험을 수행하여 얻은 공동연구 결과를 통계학적으로 분석한 결과 3곳의 공동연구 시험소의 통합역가에 대한 변이계수 (coefficient variation, CV)는 1.24%로 각 시험소간의 기하평균 (GMT) 변동 수준이 매우 낮음을 확인할 수 있었다. 또한, 수두 생바이러스 백신의 2차 국가표준품의 표시역가는 $4.26\;log_{10}\;PFU$/0.5 mL로 산정하였다.