• BMB Reports
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• 제41권7호
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• pp.529-536
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• 2008

Cinnamate-4-hydroxylase (C4H) is a key enzyme in the phenylpropanoid pathway, which is responsible for synthesizing a variety of secondary metabolites that participate in development and adaptation. In this study, we isolated a full-length cDNA of the C4H gene from the Korean black raspberry (Rubus sp.) and found that this gene existed as a single gene. By comparing the deduced amino acid sequence of Rubus sp. C4H with other sequences reported previously we determined that this sequence was highly conserved among widely divergent plant species. In addition, quantitative real time PCR studies indicated that the C4H gene had a differential expression pattern during fruit development, where gene expression was first detected in green fruit and was then remarkably reduced in yellow fruit, followed by an increase in red and black fruit. To investigate the two peaks in expression observed during fruit development and ripening, we measured the flavonoid content. The content of the major flavanol of Korean black raspberry fruits was determined to be highest at the beginning of fruit development, followed by a gradually decrease according to the developmental stages. In contrast, the content of anthocyanins during the progress of ripening was dramatically increased. Our results suggest that the C4H gene in Korean black raspberry plays a role during color development at the late stages of fruit ripening, whereas the expression of C4H gene during the early stages may be related to the accumulation of flavanols.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제23권2호
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• pp.231-238
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• 2011

Attacin is an insect antibacterial protein that plays an important role in immune response to injury and infection. In this report, we have isolated and characterized of cDNA encoding for the attacin from the immunized larvae of swallowtail butterfly, $Papilio$ $xuthus$. A full length cDNA of $P.$ $xuthus$ attacin was obtained by employing annealing control primer (ACP)-based differential display PCR and 5' RACE. The complete $P.$ $xuthus$ attacin cDNA was comprised of 949 bp encoding a 250 amino acid precursor. It contains a putative 18 amino acid signal peptide sequence, a 42 amino acid propeptide sequence, and a 190 amino acid mature protein with a theoretical molecular mass of 19904.01 and a pI of 9.13. The putative mature protein of $P.$ $xuthus$ attacin showed 48-52% and 24-30% identity in amino acid sequences with that of lepidopteran and dipteran insects, respectively. Semiquantitive RT-PCR results revealed that the transcript of $P.$ $xuthus$ attacin gene was up-regulated at significant levels after injection with bacterial lipopolysaccharide (LPS). We sub-cloned cDNA fragment encoding mature $P.$ $xuthus$ attacin into the expression vector, highly expressed in $E.$ $coli$ BL21 cells, and its antibacterial activity was analyzed. Recombinant $P.$ $xuthus$ attacin evidenced considerably antibacterial activity against Gram-negative bacteria, $E.$ $coli$ ML 35 and $Klebsiella$ $pneumonia$.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제49권1호
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• pp.1-7
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• 2006

Differential display reverse transcription PCR (DDRT-PCR) analysis was performed on lily 'Marcopolo' bulb scale for isolation of expressed genes during bulblet formation. Cu/Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) of 872 bp gene, with ability to scavenge reactive oxygen in stress environment, was isolated. Northern blot analysis showed expression levels of LSOD maximized 12 days after bulblet formation. Ti plasmid vectors were constructed with sense and antisense expressions of LSOD gene and transformed into potato. Southern blot analysis of transgenic potatoes revealed different copies of T-DNA were incorporated into potato genome. In transgenic potatoes, lily SOD gene was overexpressed in sense lines and not in antisense lines. In native polyacrylamide gel electrophoresis analysis, additional engineered LSOD was detected in sense overexpressed transgenic line only. Transgenic potatoes were subjected to oxidative stress, such as herbicide methyl viologen (MV). Transgenic potato lines with sense orientation exhibited increased tolerance to MV, whereas in antisense lines exhibited decreased tolerance. In vitro tuberization of transgenic potato with sense orientation was promoted, but was inhibited in transgenic potato with antisense orientation.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제6권2호
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• pp.89-96
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• 2002

성장을 멈추고 있는 원시난포(primordial follicle)에서 난포발달이 개시되어 1차난포(primary follicle)로 발달하는 조절기전은 잘 알려져 있지 않다. 이 초기 난포발달 과정에 관여하는 유전자를 알아내기 위해 suppression subtractive hybridization(SSH)을 사용하였다. 생후 1일과 5일째의 생쥐 난소로부터 얻은 cDNA로 forward와 reverse subtraction을 수행하여 각각 day1과 day5-subtracted cDNA library를 얻었다. 이를 cloning한 결과, 357개 clone의 염기 서열을 BLAST와 RIKEN을 이용해 분석하여 27개의 clone은 novel gene으로 330개의 clone은 데이터 베이스와 일치함을 알았다. 이 중에 기능이 알려진 유전자는 day1에서는 42종, day5에서는 47종이 각각 차이 나게 발현하고 있는 것으로 나타났다. Day1-subtracted cDNA library에서는 GDF8, lats2, septin2, wee1등 4개 유전자를, day5-subtracted cDNA library에서는 HSP84, laminin2, MATER, MTi7, PTP 및 wrn등 6개 유전자를 선택하여 LCM-RT-PCR방법으로 실제로 원시난포와 1차난포에서 차이 나게 발현되고 있는 것을 확인하였다. 본 연구에서 얻은 유전자 발현 양상의 결과는 앞으로 생쥐뿐만 아니라 사람 난소에서 primordial-primary follicle transition에 관여하는 기전을 연구하는데 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제4권1호
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• pp.87-93
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• 2000

eCG는LH, FSH및 TSH와 같이 당단백질 호르몬에 속하고, 당쇄가 많이 첨가된 $\alpha$와 $\beta$-subunits의 비공유결합으로 구성되어 있고, 말에서 보다 다른 동물에서 FSH와 LH의 이중 생리활성을 나타내는 아주 특이한 성선 자극 호르몬이다. eCG는 임신 40~130일 사이에 말의 자궁내막배의 영양막세포에서 합성ㆍ분비된다. 따라서 본 연구에서는 eCG, eLH 및 eFSH의 각각 subunits mRNA발현을 태반과 뇌하수체에서 분석하였다. mRNA의 추출은 임신 70일의 태반과 27개월된 숫컷말의 뇌하수체에서 분리하였다. 말 태반을 이용한eCG mRNA발현의 Northern blotting분석결과 $\beta$ subunit가 $\alpha$ subunit보다 아주 많이 발현되었으며, 또한 뇌하수체에서 $\alpha$-, LH $\beta$-, FSH $\beta$-subunit의 분석결과 $\alpha$ subunit는 약 0.8 kb, FSH $\beta$ subunit는 1.8 kb의 크기로 발현되었는데, 이러한 FSH $\beta$ subunit는 cloning되어진 cDNA의 크기와 일치한다. 뇌하수체 전엽에서는 $\alpha$ subunit가 LH $\beta$ subunit와 FSH $\beta$ subunit보다 현저히 많이 발현된다는 사실이 밝혀졌다. 따라서, 태반과 뇌하수체에서 발현되는 각각 subunit의 mRNA는 독립적으로 조절되어 결과적으로 발현량에 차이가 나타난다고 시사되어진다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제36권4호
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• pp.331-340
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• 1997

곤충 유전자를 이용한 항세균성 펩타이드 생산 및 응용에 관한 기초 연구로서 비병원성 세균(Escherichia coli K12)으로 면역 반응을 유도한 누에로부터 발현량이 증가하는 유전자 중 Hyalophora cecropia의 attacin과 cDNA 상동성을 나타내는 BmInc6 클론을 분리하고 그 특성을 조사하였다. BmInc6 cDNA의 전체염기서열을 분석한 결과 그 크기는 852 bp이고, 35번째 염기에서 변역이 개시되어 679 bp 위치에서 종결되는 open reading frame을 가지며 812번째 위치에 잠정 전사 종결 신호의 존재가 확인되었다(GenBank, AF005384). BmInc6에 의해 coding되는 아미노산은 214개이며, hydropathy 분석 결과 친수성을 나타내는 단백질이었다. 그리고 BmInc6 유전자에 의해 연역되는 펩타이드를 nuecin으로 명명하였다. Nuecin 유전자를 baculovirus 발현 백터계를 이용하여 곤충세포주에서 발현시킨 결과 전사체의 크기는 약 950 bp였고, 세포내 벌현 펩타이드의 분자량은 약 23 kDa이었다. 세포내에서 발현된 nuecin 전구체로 추정되는 23 kDa 펩타이드는 세포외로 분비되는 과정에서 약 3 kDa의 signal 펩타이드가 제거됨으로서 약 20 kDa의 성숙 nuecin으로 된다는 사실을 단백질 전기영동상으로 확인하였다. Nuecin 단백질의 항세균 활성을 수종의 그람 음성 및 양성 세균에 대해 검정한 결과, 특히 E. coli와 Bacillus subtilis에 높은 활성을 나타내었으며, attacin이 한정된 그람 음성 세균에만 항세균 활성을 나타내는데 비해 nuecin은 그람 음성은 물론 그람 양성에도 항세균 활성을 나타내어, 보다 넓은 항세균 스펙트럼을 가지는 것을 알 수 있었다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제53권1호
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• pp.44-49
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• 2015

본 연구는 누에 후부실샘에서 특이적으로 발현하는 새로운 전사체를 탐색하고 이의 프로모터 영역을 분석함으로서 향후 형질전환누에 제작용 전이벡터 시스템의 효율성 제고를 위해 활용하고자 하였다. 우선 새로운 후부실샘 특이 발현 전사체 선발을 위해 ACP-based dd-PCR 방법으로 후부실샘에서 특이적으로 발현하는 34개 PCR 증폭 산물이 선발되었는데, 이 중 지금까지 보고된 바 없는 새로운 전사체인 ACP-16(366 bp)이 선발되었다. Northern blotting hybridization 분석 결과, ACP-16은 후부실샘에서 특이적으로 발현되는 것이 확인되었으며 전사체 발현량에서는 fibroin light chain 보다는 적었으며 전사체 크기에서는 fibroin light chain 보다는 다소 큰 것으로 확인되었다. ACP-16 유전자 프로모터 영역을 클로닝 하기 위해 게놈 유전자은행으로부터 ACP-16 (366 bp)를 탐침으로 전체 17.4 kb 크기의 파이지 클론을 선발할 수 있었으며, 전사체 상류에 유전자 발현조절에 필요한 TATA box와 Cap box 구조를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 확보된 ACP-16 유전자의 프로모터 영역은 이후 코어 프로모터 개발 연구를 통하여 효과적인 누에 형질전환 시스템 구축에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국어류학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-9
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• 2011

ACP (annealing control primer)를 사용하여 DDRT (differential display reverse transcription)-PCR 방법으로 볼락의 성장단계에 따라 발현량 차이를 나타내는 DEG (differentially expressed gene)를 확보하였다. ACP 120개를 분석하여 18개월령 근육조직에서보다 6개월령 근육조직에서 발현량이 많은 DEG 16개와 6개월령 근육조직에서보다 18개월령 근육조직에서 발현량이 더 많은 DEG22개의 염기서열을 분석하였다. DEG 염기서열을 BLAST 검색한 결과, parvalbumin (PVALB) 등 18개의 유전자(PVALB, NDKB, TPM, TnI, GAPDH, CKM2, factor 2 SERF2, AMPD, TRICA, ARHGAP15, ESD, hsp70, COL1A2, GST, Midllip1, MYL1, SERCA1B, FTH1)와 69~95%의 상동성을 나타냈다. Real time PCR 분석법으로 6개월령 근육조직에서 발현량이 많은 DEG14와 PVALB 유전자의 성장단계별 발현양상을 조사한 결과, 볼락이 성장함에 따라 발현량이 감소하였으며, 특히 PVALB 유전자는 6개월령 이후에는 발현량이 극히 적었다. 6개월령 근육조직에서보다 18 개월령 근육조직에서 발현량에서 많았던 CKM2 유전자는 성장함에 따라 발현량이 계속 증가하였고, 4세 이후에는 발현량이 감소하였다. DEG의 조직특이적 발현양상을 분석한 결과, DEG14는 근육, 간, 신장, 및 비장조직에서 발현되었으며, PVALB 유전자는 근육과 신장조직에서 발현되었고, 간과 비장조직에서는 발현되지 않았다. CKM2 유전자는 근육, 신장 및 비장조직에서 발현되었고, 간 조직에서는 발현되지 않았다. PVALB 유전자의 mRNA 크기는 659 bp 이며, 110개의 아미노산으로 구성되어 있다. Parvalbumin과 CKM2 유전자는 성장속도가 빠른 어류 선발에 이용할 수 있는 분자마커 개발에 활용하고자한다.

• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1445-1451
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• 2017

미토콘드리아는 산화적 인산화와 연결된 전자전달을 통하여 에너지 생산에 중추적인 역할을 갖는다. 이 외에도 미토콘드리아는 신진대사, 세포자멸, 신호전달 그리고 활성산소 생성 등의 다양한 기능을 수행한다. 따라서, 미토콘드리아의 기능장애는 여러 인체질환에 영향을 준다는 것이 명백하다. 또한, 미토콘드리아 DNA의 돌연변이는 에너지 신진대사에 결함이 있는 여러 유전성 질환의 원인을 제공한다. 불행하게도 아직 이러한 유전성 미토콘드리아 DNA 질환의 치료법은 전무한 상태이다. 이러한 관점에서, 결함 미토콘드리아를 정상 미토콘드리아로 치환하는 최근의 시도는 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 녹색형광단백질로 표지된 미토콘드리아를 원심분리에 기반하여 생화학적으로 분리하고, 분리된 미토콘드리아를 동물복제에 쓰이는 미세주입 기법으로 소 난자에 전달 하였다. 이러한 미토콘드리아가 미세주입된 난자에서 단위발생을 유도하여 배반포 단계까지의 초기 발생과정에서 미토콘드리아 미세주입의 영향을 분석하였다. 미토콘드리아에 표지된 녹색형광단백질을 형광현미경으로 분석함으로써 미세주입으로 난자에 전달된 미토콘드리아는 빠르게 세포질에서 분산되고, 이 후 발생되는 딸세포에게 전달됨이 확인되었다. 따라서, 본 연구에서 수행된, 미세주입을 이용한 미토콘드리아의 전달은 최근 활발히 연구되는 미토콘드리아 치환 기법, 유전성 미토콘드리아 DNA 질환 치료법 및 동물복제 등에 유용한 모델로의 기여가 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제17권12호
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• pp.1641-1648
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• 2007

Yippee 패밀리를 구성하는 yippee-유사 단백질들은 한 개의 zinc-finger 도메인을 지닌 Drosophila yippee 단백질의 homolog로서 모든 진핵생물에 존재하는 것으로 알려졌으나 그 기능은 밝혀진 바가 없다. 인체 T 림프구의 활성화과정 중 발현수준이 변화하는 유전자들을 선별하기 위해 인체 말초혈액에서 분리한 resting T 세포, immobilized anti-CD3에 의해 26시간 혹은 30시간 동안 활성화시킨 T 세포로부터 각각 정제한 total RNA를 이용하여 ODD-PCR을 수행한 결과, resting T 세포에서는 발현되지만 immobilized anti-CD3 활성화에 의해 세포주기를 개시하여 $G_1/S$ boundary에 도달한 T 세포들로부터는 전혀 발현되지 않는 흥미로운 유전자로서 Drosophila yippee 단백질 유전자의 인체 homolog인 YPEL5 유전자를 분리하였다. 노던 블로팅법으로 T 세포 활성화에 뒤이은 YPEL5 mRNA의 발현 변화를 조사한 결과, ${\sim}2.2kb$ 크기의 YPEL5 mRNA는 resting T 세포를 비롯하여 immobilize anti-CD3에 의한 활성화 후 1.5시간까지는 확인되었으나 활성화 후 5시간 이후부터 48시간에 이르는 시간에는 전혀 확인되지 않았다. YPEL5 단백질을 GFP-fusion 단백질로서 인체 암세포주인 HeLa 세포에 transfection하여 발현시킨 결과, GFP-YPEL5 단백질이 모두 핵에 위치하는 것으로 나타나 YPEL5 단백질이 핵단백질임을 확인하였다. 또한 YPEL5의 기능을 규명하기 위해 YPEL5 발현벡터를 HeLa 세포에 transfection 하고 발현시켜 HeLa 세포의 증식에 미치는 YPEL5의 영향을 MTT assay로 분석한 결과, vector plasmid를 transfection시킨 대조구의 47% 수준으로 세포증식이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 YPEL5 mRNA의 발현이 T 세포 수용체를 통한 T 세포 활성화의 초기단계에 현저히 감소됨을 보여주며, 또한 YPEL5가 핵단백질로서 세포증식에 대해 저해효과를 미칠 수 있음을 시사한다.