ADC는 diamine인 putrescine 생합성의 두가지 경로중에서 식물계에서 특히 중요한 효소이며, ADC 유전자는 E. coli, 귀리, 토마토 genome에서 이미 cloning된 바 있다. 벼 (Oryza sativa L.) 게놈 DNA의 PCR 증폭을 위해서 토마토와 E. coli의 ABC cDNA의 보존된 부분과 일치하는 두개의 degenerate oligonucleotides (17mer)를 인위 합성하였으며, 증폭의 결과 약 1 kbp 크기의 DNA가 관찰되었다. 증폭된 DNA 절편은 1,022bp 염기서열을 포함하고 있는 ORE (open reading frame)으로 확인되었다. 이 PCR product는 POEM-originated T vector에 재조합하였으며 PstI 제한효소로 약 500bp 크기로 절단하여 pGEM-3Zf(+/-) vector에 subcloning하였다. 벼 ADC clone의 염기서열은 귀리와 토마토 ADC cDNA 서열의 같은 부분과 각각 74%와 70%의 동질성을 갖는 것으로 나타났으며, 예상되는 아미노산 서열은 귀리와 토마토 ADC 단백질과 각각 45%와 62%의 동질성이 관찰되었다. 귀리와 E. coli, 토마토와 귀리 그리고 토마토와 E. coli ADC 아미노산 서열에서 각각 34%, 47%, 그리고 38%의 유사성 정도가 보고된 것을 비교하여 볼 때, 벼와 귀리 및 토마토 사이의 유사성 정도는 다른 비교 보다도 월등히 높았다. 벼 유묘기 잎조직에서 추출한 RNA를 이용한 Northern blot 분석에서 ADC는 약 2.5kbp의 전사체로 발현됨이 확인되었다.
텔로미어란 염색체 말단부에 TTAGGG의 반복 염기서열과 특정 단백질로 구성되어 있는 것으로 핵 내 염색체의 안정성에 작용을 하며 세포의 노화, 사멸 및 암의 발생과 관련이 있다. 텔로머레이스는 텔로미어의 길이를 일정하게 유지하기 위한 직접적 효소로서 telomeric DNA 합성에 관여하는 ribonucleoprotein이다. 본 연구에서는 한우와 Holstein종 136두를 대상으로 백혈구 세포를 이용하여 연령 별, 품종 별, 성 별 텔로미어 함량을 분석하였다. 또한 동일 연령에서 혈액, 간, 뇌, 심장, 신장 및 생식선 조직들의 텔로미어 함량과 텔로머레이스 활성도도 비교 분석하였다. Telomeric DNA의 양적분석은 양적형광접합보인법(Q-FISH)을 이용하였고, 텔로머레이스 활성도의 분석은 TRAP방법을 이용하였다. 분석 결과, 소의 백혈구 세포들에 있어 개체의 연령이 증가함에 따라 텔로미어의 함유율이 점진적이며 유의적으로 감소되는 양상을 보였고, 한우가 Holstein에 비해 텔로미어 함유율이 높게 나타나 품종 간 유의적 차이가 있었으며, 성 간에도 수컷이 암컷에 비해 유의적으로 높은 텔로미어 함유율을 나타내었다. 반면 동일 연령의 간, 심장, 신장, 폐, 혈액 세포내 텔로미어의 함유율은 차이가 없는 것으로 나타났다. 텔로머레이스 활성도는 태아의 모든 조직에서 비교적 강한 활성을 보였지만, 성 성숙이 된 18개월령에서는 생식선 조직을 제외한 나머지 조직에서 텔로머레이스 활성도는 현저하게 떨어져 조직별 세포의 증식성 특이성과 텔로머레이스 활성도간에는 밀접한 연관성이 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과로서 세포내 텔로미어 양적 분포 양상 및 텔로머레이스 활성도를 이용하여 개체의 연령 지표 또는 생리적 표지의 개발 가능성을 제시하고 자 한다.
참나물 (Pimpinella brachycarpa)의 엽병 (petiole)절편체로부터 캘러스가 MS배지 (0.5mg/L 2,4-D와 0.1mg/L BAP)에서 유도되었으며 이들 캘러스로부터 치밀하게 배열된 세포집단(cell cluster)을 선발하여 현탁배양하였다. 이들 현탁배양세포들은 0.1 mg/L NAA가 포함된 MS고체배지에 배양되어 배발생 (embryogenic) 캘러스로 성장하였다. 배발생캘러스는 연한 노란색을 띠며 체세포배로 분화되었으며 이들 체세포배는 MS액체배지에서 발아되어 식물체로 성장하였다. 참나물 현탁배양세포 유래 배발생캘러스로부터 분리한 mRNA로부터 cDNA library를 합성하여 PCR을 수행한 결과 제조된 library의 삽입절편의 크기가 대부분 500bp이상임을 확인하였다. 이들 cDNA library로부터 전체 1.5 $\times$$10^{6}$개의 plaque를 혼성화하여 일차의 screening을 통해 19개의 cDNA clone을, 이차의 screening을 통해 5개의 cDNA clone을 얻었으며 이중 4개의 cDNA clone은 참나물 shoot의 HD-Zip 유전자인 Phz4 유전자와 동일한 약 1.4 kb 정도인 것으로 나타났으나, 1개의 cDNA clone, Phc5는 약 1.5kb정도의 크기를 나타내었다. 1.5kb인 Phc5는 Phz4유전자의 5'쪽으로 163bp의 염기가 추가로 발견되어 총 1,531 bp에 해당하였으며 18개의 polyA tail을 가지고 있었다. Phc5는 284번째에 ATG개시코돈이 있고 302개의 아미노산을 암호화하는 906개의 단백질 암호화 부위와 Homeodomain을 갖고 있었다. Phc5로부터 추정된 단백질은 기존 전사조절자에서 많이 보고된 HD의 구조적 특징을 갖고 있었다.
The use of basic fibroblast growth factor which function as potent biologic mediators regulating numerous activities of wound healing has been suggested for the promotion of periodontal regeneration. The mitogenic effects of basic fibroblast growth factor on human periodontal ligament cells and human gingival fibroblasts were evaluated by determining the incorporation of 5-Bromo-2'deoxy-uridine into DNA of the cells in a dose -dependent manner. The cells which were prepared were the primary cultured gingival fibroblasts and periodontal ligament cells from human the fourth or sixth subpassages were used in the experiments. The cells which were seeded DMEM contain 10% FBS. The added concentrations of basic fibroblast growth factor were 0.1, 1, 10, 50, $l00{\eta}g/ml$ and basic fibroblast growth factor were added to the quiescent cells for 24 hours, 48 hours and 72 hours. They were labeled with $10{\mu}l/200{\mu}l$ 5Bromo-2'-deoxy-uridine for the last 6 hours of each culture. The results of the five determinants were presented as mean and S.D.. The results were as follows. : The DNA synthetic activity of human gingival fibroblasts was increased dose dependently by basic fibroblast growth factor at 24 hours, 48 hours and 72 hours. The similar mitogenic effects were at the 24 and 48 hours of basic fibroblast growth factor, but the DNA synthetic activity of human gingival fibroblasts generally decreased at 72 hours. The DNA synthetic activity of human periodontal ligament cells was increased dose dependently to $50{\eta}g/ml$ by basic fibroblast growth factor at 24, 48 and 72 hours, but the DNA synthetic activity decreased at $l00{\eta}g/ml$ of each hour. Generally the maximum mitogenic effects were at the 48 hours application of basic fibroblast growth factor. The DNA synthetic activity of human periodontal ligament cells generally decreased lower at 72 hours than at 24, 48 hours the application of basic fibroblast growth factor. In the comparison of DNA synthetic activity between human gingival fibroblasts and human periodontal ligament cells, human periodontal ligament cells had slightly higher proliferation activity than human gingival fibroblasts for a longer time at the high dosage of the basic fibroblast growth factor.In conclusion, basic fibroblast growth factor have important roles in the stimulation of DNA synthesis in human periodontal ligament cells and human gingival fibroblasts, and thus may be useful for clinical applications in periodontal regenerative procedures.
지난 10여년간에 걸쳐 급속히 발전한 유전공학 기술로 인해서 자연계에 존재하는 단백질이면 어느 단백질이나 그 유전자를 clone할 수 있게 되었으며, 그 유전자의 정확한 조작으로 원하는 단백질을 박테리아 등에서 대량 생산할 수 있게 되었을 뿐 아니라 최근 DNA 합성기술의 발달로 거의 무제한으로 유전자를 변형시킬 수 있게 되었다. 따라서 자연계에 존재하지 않는 새로운 단백질을 창제하고자 하는 기술인 단백질공학기술의 개발이 가능해진 것이다. 단백질공학기술은 실제로 무한한 응용성을 갖고 있는 기술로서 단백질의 구조및 기능을 연구하는 기본적인 문제점을 해결하는데 이용될 수 있을뿐 아니라 새로운 세대의 의약품이나 산업용 효소등을 비롯한 보다 경제적이고 생산성 높은 유용단백질의 설계에도 응용될 수 있다.
본 연구에서는 이미 benzo(a)pyrene유도 소핵시험에서 뚜렷하게 소핵생성억제능을 보인 polyhydroxy flavonol유도체중의 하나인 Galangin에 대하여 C57BL/6 mice를 이용하여 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(이하 MNNG)에 의해 유도된 소핵생성빈도에 미치는 영향을 살펴보고, spleen lymphocyte 배양을 통해 bleomycin 및 MNNG유도 염색체이상에 미치는 영향과 MNNG에 의해 유발된 DNA adduts중 biomarker로서 7-methylguanine형성에 대한 Galangin의 영향을 살펴봄으로서 ,Galangin의 유전독성 억제효과 및 작용기전에 대한 연구를 하고자하며 향후 Galangin을 모핵으로하는 cancer chemopreventive agent로의 유도체 합성에 기여하고자 한다.
화학적 암 유발물인 diethylnitrosamine(DENA) 연여로 야기되는 흰쥐 (Sprague Dawley) 간세포의 변화 양상을 전자현미경과 silver염색방법으로 관찰하였다. DENA는 간세포내의 핵, 미토콘드리아, 담즙관에 뚜렷한 형태적 변화를 일으켰으며 인(nucleolus)의 크기와 수도 증가하였다. 또한 정상세포보다 인 (nucleolus) 부위의 염색 정도도 강하였는데 이것은 silver granule이 서로 연결되어 망상구조를 형성하기 때문인 것으로 생각되며 이들 망상구조는 순수한 rDNA부분과 핵내 단백질이 인내에서 서로 엉킨어 나타나는 현상일 것으로 사료된다. 또한 DENA투여 켤과 나타난 인의 크기와 인부위의 수적 증가현상의 결과로 rRNA 합성물의 변화를 유추할 수 있었다.
아미노아실-트랜스퍼 리보핵산 합성효소-상호작용 다기능 단백질 2(AIMP2)는 여러 tRNA 합성효소들과의 결합체를 이루게 하는 기능을 하며, DNA 손상에 대한 반응으로 세포사멸 활성을 나타낼 수 있다. DNA에 손상이 발생하면 AIMP2는 MDM2 공격으로부터 p53을 보호하기 위해 MDM2에 결합한다. TGF-β 신호에서 AIMP2는 세포 핵으로 들어가 FUSE 결합 단백질(FBP)과 결합하여 c-myc을 억제한다. TNF 수용체 관련 인자 2(TRAF2)는 c-Jun N-말단 키나아제(JNK), NF-κB 및 p38 미토겐 활성화 단백질 키나아제(MAPKs)의 신호에서 실행되는 두 수용체, TNF 수용체 1과 2 사이의 중요한 중재자이다. TARF2는 TNF-α 신호에서 JNK와 NF-κB의 활성화에 필요하며, 세포사멸 신호를 막는 중재자 역할을 수행한다. 또한 TNF-α 신호에서 AIMP2는 세포사멸을 향상시킨다. 이 신호에서, AIMP2는 TRAF2를 분해하는 것으로 잘 알려진 E3 유비키틴 효소인 c-IAP1과의 결합을 향상시킨다. AIMP2, TRAF2 및 c-IAP1을 포함한 복합체의 형성은 proteasome을 매개로 하여 TRAF2의 분해를 초래한다. 이러한 연구 결과는 AIMP2가 TNF-α 신호에서 직접적인 상호작용을 통해 TRAF2를 하향 조절시켜 세포사멸을 유도할 수 있음을 시사한다.
FMDV는 동물에서 구제역을 일으키는 병원체이며, VP1은 이 바이러스의 주요 capsid단백질이므로 구제역의 진단과 단백질 백신의 개발에 가장 많이 사용되는 재료 중 하나이다. 본 연구는 FMDV taiwan O형과 베트남에서 분리된 FMDV의 VP1 sequence를 기반으로 식물에서 VP1 유전자의 발현을 위하여 633 bp의 VP1유전자로 재편집하였으며, 이를 long-nucleotide를 사용한 multiple fragment extension 방법을 사용하여 인공적인 DNA 단편을 합성하였다. 또한 새로운 식물 형질전환 벡터로 pBI121 과 pCAMBIA1390의 장점을 수용하여, hygromycin 저항성과 CaMV 35S promoter를 포함하는 pCAMBIA II를 제작하였다. 제작된 벡터와 VP1 유전자 및 GFP유전자를 사용하여 담배를 형질 전환시켰고, 각각의 형질전환식물체내에서 전체길이의 target gene(VPl)의 성공적인 삽입을 확인하였다. 각 유전자의 발현은 RT-PCR과 Real-Time PCR의 결과로 측정하였으며, VP1 유전자의 전사가 담배 내에서 이루어졌음과 고효율의 전사체를 만드는 형질전환체 VP1-4를 선별하였다.
본 실험에서는 acetylcholinesterase(AChE, EC 3.1.1.7)를 이용한 간이 잔류농약 검사법에 필요한, 유기인계 및 카바메이트계 살충제에 대한 감수성이 증가된 AChE(MAChE)를 baculovirus를 이용하여 대량으로 생산하는 시스템을 구축하고 생산된 효소의 특성을 관찰하였다. 한라산에서 채취한 초파리에서 AChE의 cDNA를 합성한 후 PCR을 이용하여 AChE의 lipid anchor부분을 제거하고 site directed mutagenesis에 의해 E107Y, F368L, L408E의 염기서열을 변화시켜 재조합된 MAChE cDNA를 합성하였고 baculovirus vector에 삽입하여 대량생산을 시도하였다. 대량 증식에 필요한 조건으로 감염횟수가 네 번일 때, 그리고 세포수가 $2{\times}10^6$ cell/ml일 때 세포의 증식과 효소의 활성이 극대화됨을 알 수 있었다. His tag을 붙여 Ni-NTA affinity column을 이용하여 MAChE를 정제하였으며, 정제된 효소는 실험조건하에서는 pH(3-10)와 온도$(20-50^{\circ}C)$의 변화에 영향을 받지 않았다. 농약 추출액으로 methanol을 사용했을 때가 ethanol을 사용할 때 보다 효과적임을 알 수 있었다. 대표적인 유기인계와 카바메이트계 농약에 대한 저해율을 조사한 결과 재조합된 MAChE는 대만의 집파리 및 변형되지 않은 AChE에 비하여 전반적으로 농약에 대한 감수성이 높은 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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