• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제8권1호
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• pp.57-64
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• 2004

본 연구는 생쥐의 난소 및 정소 조직에서 발달 단계에 따라 나타나는 일주기성 clock유전자의 발현과 단백질의 발현 양상을 알아보고자 하였다. 생쥐의 난소 및 정소에서 일주기성 변화와 연관된 유전자(Period1(Per1), Period2(Per2), Period3(Per3), Cryptochromel(Cry1), Cryptochrome2 (Cry2), Clock, Bmall)와 시교차 상핵에서 분비되어 표적 조직 또는 기관으로 전달되는 물질로 알려진 Prokineticin (Prok2)에 대 한 수용체들 (Prok1r과 Prok2r), PERI 단백질의 발현 양상을 발달 단계에 따라 (post partum day; ppd 1, 7, 10, 21, 35) 확인하였다. 주요 clock 유전자들은 생후 발달 단계에 따라 각각 다양한 발현양상을 보였다. 난소의 경우 많은 난포가 성장을 시작하는 시기인 생후 7일과 10일을 전후하여 발현량이 대부분 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 정소의 경우에도 발달 단계에 따라 7일에서 발현이 증가하는 양상을 보였다. 특히 clock유전자들은 생후 7일과 10일에서 상대적으로 높은 발현 양상을 보였다 시교차 상핵에서 분비되어 표적기관으로 분비되는 것으로 알려진 Prok2의 수용체의 경우에도 주요 주기성 유전자들의 발현이 증가하는 것과 같은 시기에 발현이 높아지는 것을 확인할 수 있었고, 생식소 발달 초기에 강하게 발현되나 차후 점진적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 PER1의 발현양상을 면역조직화학적 방법으로 확인한 결과, 난포의 각 발달 단계에서 난소 내 정상적인 난포의 과립세포와 난자에서 높게 발현되는 것을 알 수 있었고, 상기의 결과는 Perl 유전자의 발현 양상과 일치함을 확인할 수 있었다 또한 정소 내 Per1 유전자와 PER1 단백질의 발현은 모두 생후 10일과 21일에서 감소하는 경향을 보이나 성적으로 성숙됨에 따라 다시 증가하는 것을 확인할 수 있어, PER1 단백질은 생식소의 발생 단계별로 다양한 발현 양상의 차이를 보이며, 정자와 난자의 정상적인 발달에 밀접한 연관이 있음을 추론할 수 있었다. 본 연구의 결과, 일주기성 clock유전자들 중 특히 Per1이 생식소의 정상 발달에 중요하게 작용할 수 있음을 시사하여 차후 이에 대한 다양한 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제34권4호
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• pp.262-268
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• 2014

In order to reveal the aluminum (Al) stress tolerance mechanisms in alfalfa plant at low pH soil, a proteomic approach has been conducted. Alfalfa plants were exposed to Al stress for 5 days. The plant growth and total chlorophyll content are greatly affected by Al stress. The malondialdehyde (MDA) and $H_2O_2$ contents were increased in a low amount but free proline and soluble sugar contents, and the DPPH-radical scavenging activity were highly increased. These results indicate that antioxidant activity (DPPH activity) and osmoprotectants (proline and sugar) may involve in ROS ($H_2O_2$) homeostasis under Al stress. In proteomic analysis, over 500 protein spots were detected by 2-dimentional gel electrophoresis analysis. Total 17 Al stress-induced proteins were identified, of which 8 protein spots were up-regulated and 9 were down-regulated. The differential expression patterns of protein spots were selected and analyzed by the peptide mass fingerprinting (PMF) using MALDI-TOF MS analysis. Three protein spots corresponding to Rubisco were significantly down-regulated whereas peroxiredoxin and glutamine synthetase were up-regulated in response to Al stress. The different regulation patterns of identified proteins were involved in energy metabolism and antioxidant / ROS detoxification during Al stress in alfalfa. Taken together, these results provide new insight to understand the molecular mechanisms of alfalfa plant in terms of Al stress tolerance.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제29권7호
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• pp.809-816
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• 2019

p-Coumaric acid (p-CA)는 항산화 및 항염 활성을 가진 식물계에서 가장 풍부한 식물화학물질이다. 그러나 위암세주포에서 p-CA의 항암 활성과 전사체 발현에 대한 연구는 아직까지 수행된 바 없다. 본 연구에서는 SNU-16 위암세포에서 p-CA에 의한 세포 증식 억제 및 전사체 프로파일에 미치는 영향을 조사하였다. p-CA는 세포사멸 단백질 발현을 조절하여 SNU-16 세포에서의 세포사멸을 유도하였다. RNA-seq 분석을 사용하여 p-CA처리에 의해 SNU-16 세포에서 차별적으로 발현된 유전자(DEGs)를 동정하였다. DEGs들의 gene ontology (GO) 술어로 유전자 산물을 검색한 결과, 주로 염증반응, 세포사멸 과정, 세포주기 및 면역 반응에 관여하는 생물학적 과정에 관여하는 것으로 나타났다. 또한, KEGG 경로분석 결과, p-CA는 주로 PI3K-Akt 와 암 신호전달 경로에 변화를 유발하였다. 본 연구결과는 p-CA가 세포증식과 암 신호 전달 경로에 관여하는 유전자 발현을 조절함으로써 위암 예방 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.332-342
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• 2022

케일(Brassica oleracea var. acephala)은 필수 아미노산, 비타민, 미네랄과 같은 수많은 영양소를 함유하고 특히 글루코시놀레이트가 풍부하기 때문에 전 세계적으로 가장 많이 소비되는 잎 채소 중 하나이다. 그러나 케일 품종 간의 글루코시놀레이트 합성과 관련된 유전자 발현에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 전사체 및 대사체 분석을 사용하여 식물공장에서 재배된 녹색(만추 및 맛짱) 및 적색 케일 품종(적곱슬)을 포함한 3 가지 케일 품종에서 글루코시놀레이트를 조사하였다. 재배 후 6주된 녹색 케일 품종의 생육 및 발달이 적색 케일 품종에 비해 높았다. High-performance liquid chromatography (HPLC) 분석에서 7가지 글루코시놀레이트를 분석하였다; 만추 품종에서는 5종의 글루코시놀레이트가, 맛짱과 적곱슬 품종에서는 4종의 글루코시놀레이트가 분류되었다. Glucobrassicin은 3가지 케일 품종에서 가장 높은 글루코시놀레이트 였다. 총 글루코시놀레이트 함량은 적곱슬 품종에서 가장 높았다. 전사체 분석에서는 8개의 유전자가 글루코시놀레이트 합성에 관여됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 케일 품종에 따라 글루코시놀레이트 함량과 축적 패턴이 다르다는 것을 시사한다.

• Molecules and Cells
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• 제37권7호
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• pp.547-553
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• 2014

Glioblastoma multiforme (GBM) is one of the most common brain malignancies and has a very poor prognosis. Recent evidence suggests that the presence of cancer stem cells (CSC) in GBM and the rare CSC subpopulation that is resistant to chemotherapy may be responsible for the treatment failure and unfavorable prognosis of GBM. A garlic-derived compound, Z-ajoene, has shown a range of biological activities, including anti-proliferative effects on several cancers. Here, we demonstrated for the first time that Z-ajoene specifically inhibits the growth of the GBM CSC population. CSC sphere-forming inhibition was achieved at a concentration that did not exhibit a cytotoxic effect in regular cell culture conditions. The specificity of this inhibitory effect on the CSC population was confirmed by detecting CSC cell surface marker CD133 expression and biochemical marker ALDH activity. In addition, stem cell-related mRNA profiling and real-time PCR revealed the differential expression of CSC-specific genes, including Notch, Wnt, and Hedgehog, upon treatment with Z-ajoene. A proteomic approach, i.e., reverse-phase protein array (RPPA) and Western blot analysis, showed decreased SMAD4, p-AKT, 14.3.3 and FOXO3A expression. The protein interaction map (http://string-db.org/) of the identified molecules suggested that the AKT, ERK/p38 and $TGF{\beta}$ signaling pathways are key mediators of Z-ajoene's action, which affects the transcriptional network that includes FOXO3A. These biological and bioinformatic analyses collectively demonstrate that Z-ajoene is a potential candidate for the treatment of GBM by specifically targeting GBM CSCs. We also show how this systemic approach strengthens the identification of new therapeutic agents that target CSCs.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.197-207
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• 2010

대용량(High-throughput) 형태로 얻어진 cDNA 마이크로어레이 데이터에 다양한 데이터 마이닝 기법을 적용하면 서로 다른 조직에서 추출한 유전자의 발현정도를 비교할 수 있고 정상세포와 암세포에서 발현량의 차이를 보이는 DEG(Differently Expression Gene) 유전자를 추출할 수 있다. 이들을 이용하여 병을 진단할 수 있을 뿐만 아니라, 암의 진행 단계(Cancer Stage)에 따른 치료 방법을 결정할 수 있다. 마이크로어레이를 기반으로 한 대부분의 암 분류자는 기계학습 기법을 이용하여 암 관련 유전자를 추출하여, 이들 유전자를 총체적으로 이용하여 독립 샘플의 클래스(암, 정상)를 판정한다. 하지만 유전자의 발현량의 차이뿐만 아니라 유전자와 유전자의 상관관계의 변화가 질병 진단에 활용될 수 있다. 대부분의 질병은 단독 유전자의 변이에 의한 것이 아니라 유전자의 모듈로 이루어진 유전자조절네트워크의 변이에 의한 것이기 때문이다. 본 논문에서는 조건에 따라 특이적 관계를 나타내는 유전자 쌍을 식별하여, 이들 유전자 쌍을 이용한 유전자 분류 모듈을 생성한다. 분류 모듈을 이용한 암 분류 방법이 기존의 암 분류 방법보다 높은 정확도로 암과정상 샘플을 분류함을 보여주고 있다. 분류 모듈을 구성하는 유전자의 수가 상대적으로 적으므로 임상키트로의 개발도 고려할 수 있다. 향후 분류 모듈에 속하는 유전자의 기능적 검증을, GO(Gene Ontology)를 활용함으로서, 밝혀지지 않은 새로운 암 관련 유전자를 식별하고, 분류 모듈을 확대하여 암 특이적 유전자조절네트워크 구성에 활용할 계획이다.

• 생명과학회지
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• 제22권3호
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• pp.417-427
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• 2012

대장균 야생주와 프로판올 내성 변이주에서 프로판올 스트레스에 의해 발현이 크게 변화하는 유전자를 DNA microarray 기술을 이용하여 비교 분석하였다. 프로판올 첨가한 야생주와 무첨가한 야생주 사이의 RNA 발현 연관값은 0.949이며, 50개의 유전자 발현이 2배 이상 변화하였다. 프로판올을 첨가한 내성변이주와 무첨가한 변이주 사이의 연관값은 0.952이며, 71개의 유전자 발현이 크게 변화하였다. 그러나, 야생주와 변이주 사이의 연관값은 프로판올 무첨가한 조건과 첨가한 조건에서 각각 0.992 및 0.974로 매우 높았으며, 2배 이상의 발현차이를 나타내는 유전자는 각각 1개 및 2개로, 두 균주는 매우 유사한 발현양상을 보였다. 야생주 또는 변이주에서 프로판올 스트레스에 반응하는 대표적인 유전자들의 특징은 많은 열충격 반응에 관여하는 유전자들의 발현이 크게 증가하였으며, 리보소옴 합성에 필요한 많은 유전자들의 발현이 감소하였다. 또한, 전사조절인자들인 ArcA, CRP, FNR, H-NS, GatR, PurR에 의해 조절받는 유전자들의 발현이 크게 변화하였으며, 시그마인자들 중에서는 RpoH에 의해서 발현되는 유전자들의 발현이 크게 증가하였다. rpoH가 정상적으로 발현되지 못하는 변이주와 야생주를 이용한 프로판올 내성정도를 측정한 결과, RpoH는 대장균에서 프로판올 스트레스에 적응하는데 중요한 기능을 하는 것으로 확인되었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제24권2호
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• pp.191-201
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• 2008

Bacillus sp. SB-007 was isolated from pea leaves harvested from the southwestern parts of South Korea through screening on a minimal medium containing 0.2% purified cutin for its ability to induce the cutinase production. However, no cutinase was produced when it was grown in a minimal medium containing 0.2% glucose. A proteomic approach was applied to separate and characterize these differentially secreted proteins. The expression level of 83 extracellular proteins of the cutinase-producing Bacillus sp. strain SB-007 incubated in a cutinase-induced medium increased significantly as compared with that cultured in a non cutinase-induced medium containing glucose. The extracellular proteome of Bacillus sp. SB-007 includes proteins from different functional classes, such as enzymes for the degradation of various macromolecules, proteins involved in energy metabolism, sporulation, transport/binding proteins and lipoproteins, stress inducible proteins, several cellular molecule biosynthetic pathways and catabolism, and some proteins with an as yet unknown function. In addition, the two protein spots showed little similarities with the known lipolytic enzymes in the database. These secreted proteome analysis results are expected to be useful in improving the Bacillus strains for the production of industrial cutinases.

• BMB Reports
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• 제38권5호
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• pp.545-549
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• 2005

Acidithiobacillus ferrooxidans is one of the most important bacterium used in bioleaching, and can utilize $Fe^{2+}$ or sulphide as energy source. Growth curves for Acidithiobacillus ferrooxidans under phosphate starvation and normal condition have been tested, showing lag, logarithmic, stationary and aging phases as seen in other bacteria. The logarithmic phases were from 10 to 32 hours for Acidithiobacillus ferrooxidans cultivated with normal cultivating condition and from 20 to 60 hrs for Acidithiobacillus ferrooxidans cultivated phosphate starvation. Differences of protein patterns of Acidithiobacillus ferrooxidans growing in case of normal or phosphate starvation were separately investigated after cultivation at $30^{\circ}C$ by the analysis of two-dimensional gel electrophoresis (2-DE), matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI)-Mass spectrometry. There were total 6 protein spots identified, which were Recombination protein recA, RNA helicase, AP2 domain-containing transcription factor, NADH dehydrogenase I chain D, Hyothetical protein PF1669, and Transaldolase STY3758. From the 6 identified protein spots, 3 proteins were found to be decreased in expression at the cultivating condition of phosphate starvation, while another three upregulated.