• 한국가축번식학회지
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• 제27권2호
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• pp.179-185
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• 2003

본 연구는 생체 내 세포 및 조직배양기로서의 면역결핍동물을 개발할 목적으로 proximal Ick promoter와 DT-A유전자를 이용하여 형질전환생쥐를 생산하였고 형질전환생쥐의 면역기관에서 Di-phteria toxin이 발현되어 T-cell이 결핍되는지를 분석하였다. 총 암수 2마리의 형질전환생쥐를 PCR과 South-ern blotting으로 분석하여 얻었으며 이식유전자의 copy수는 약 2∼3 copy가 정착된 것으로 확인되었다. 형질전환생쥐의 thymus, spleen, liver 조직을 분리한 후 total RNA를 추출하여 poly(dT) primer 와 DT 특이적 primer를 이용하여 RT-PCR수행 결과 형질전환생쥐의 thymus, spleen, liver에서 DT gene이 발현되고 있는 것을 확인할 수 있었다. 형질전환생쥐의 이들 조직간에 DT 발현량에는 큰차이는 없는 것으로 확인되었다. 형질전환생쥐의 혈액에서 적혈구, 백혈구 ,혈소판, 헤모글로빈 등이 정상생쥐보다 감소되었고 특히 백혈구수와 혈소판의 수가 크게 감소되어 있는 것으로 나타났다. 또한 형질전환생쥐의 혈액을 CD3 antibody를 이용하여 FACS 분석을 실시하여 형질전환생쥐의 혈액 중 T-cell이 수가 비정상적으로 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 Ick-DT 형질전환생쥐에서 DT유전자의 발현에 의한 T-cell 결핍을 유도할 수 있는 것으로 나타나 이를 바탕으로 돼지를 이용한 사람의 이종장기 배양용 형질전환동물을 생산하여 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권4호
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• pp.622-627
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• 2002

Diphtheria toxin repressor (DtxR) binds to approximately 30 to 35-bp regions containing an interrupted 9-bp inverted repeat within a 19-bp core sequence. The core sequence is fairly conserved and critical for DtxR binding. The flanking regions that are consisted of 5 to 8 more of nucleotides from the core are also required for DtxR binding. The nucleotides in both flanking regions are A-T rich. To examine whether the A-T nucleotides in both flanking regions from the core have significant roles for DtxR binding, a DNA fragment was constructed based on the diphtheria tox promoter/operator, and DNA fragments with substitution of A and T nucleotides In the flanking regions to G and C were also constructed. To assess the effect of these substitutions on binding of DtxR and repressibility by DtxR, $\beta$-galactosidase activity from lacZ fused to the region was assessed. Gel mobility shift of the region by purified DtxR was also examined. The DNA fragments containing the mutations in the flanking regions still exhibited repression and mobility shift with DtxR. The core segment with the mutation is still, therefore, recognized by DtxR. Nonetheless, the results from the assays indicated that the substitution significantly decreased repression of the operator by DtxR in vivo under high-iron condition and decreased binding of DtxR to the operator. These results suggest that A and T nucleotides fur both flanking regions are preferred for the binding of DtxR.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제50권4호
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• pp.355-362
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• 2007

목 적 : 3가 항원 DTaP 백신을 3회 기초 접종 받은 건강한 국내 영아에서 면역원성 및 안전성을 평가하고자 하였다. 방 법 : 2004년 4월부터 2005년 4월까지 5개 연구 참여 대학병원에서 제태기간 32주 이상에서 태어난 건강한 영아에게 생후 2, 4, 6개월에 3가 항원 DTaP 백신($Infanrix^{(R)}$)을 대퇴부 전외측에 접종하여 접종 전 혈청과 3차 접종 1개월 후 혈청에서 디프테리아, 파상풍, PT, FHA, PRN 항원에 대한 항체를 측정하여 면역원성을 평가하였고, 접종 후 3일 내에 발생이 예상되는 국소 및 전신 이상반응을 적극 관찰하였고 3주내에 발생한 모든 이상반응을 관찰하여 안전성 평가를 실시하였다. 한편, 2가 항원 DTaP 백신을 접종 받은 14명을 대조군으로 설정하여 연구군과 동일한 방법으로 면역원성을 평가하여 비교하였다. 결 과 : 60명에서 실시된 연구군의 면역원성 평가에서 디프테리아, 파상풍, FHA, PRN 항원에 대한 항체 양전율은 100%이었고, PT 항원에 대한 항체 양전율은 98.3%이었다. 한편 대조군에서 디프테리아, 파상풍, PT, FHA 항원에 대한 항체 양전율은 100%이었으나 PRN 항원에 대한 항체 양전율은 50%이었다. 147명에서 확인된 이상반응 평가에서 연구 기간동안 연구 백신과 인과관계가 있는 중증 이상반응은 없었고, 3일 내에 특이한 치료 및 처치가 없이 자연 소멸되는 국소 및 전신 이상반응만 관찰되었으며 접종 차수별 이상반응의 증가도 없었다. 결 론 : 이상의 결과를 볼 때에 3가 항원 DTaP 백신($Infanrix^{(R)}$)은 국내 영아 기초 접종에 유효한 백신임을 확인할 수 있었고, 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 2가 DTaP 백신에 비해 PRN항원에 대한 항체의 면역원성이 높은 이점이 있음을 확인하였다. 그러나 향후 더욱 많은 대상을 통한 연구가 이루어져 이런 결과를 재입증하여야 할 것이고, 추가 접종에 대한 동일한 연구도 요구된다.

• 원예과학기술지
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• 제18권3호
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• pp.342-347
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• 2000

본 실험은 diphtheria 독성유전자의 수술조직 특이적인 발현을 이용하여 유기된 웅성불임 형질전환체들의 유전적 특성 및 표현형의 특징을 조사하고 후대로의 유전양상을 조사하여 전이유전자의 안정성을 검정하며 유전자의 조직특이적 발현 현상을 실제적으로 작물육종에 이용할 수 있는 가를 검토코자 수행하였다. 각 계통의 $BC_1$ 종자의kanamycin 저항성 검정을 수행한 바 조사된 13계통 중 $BC_{1}5-13,\;BC_{1}5-23,\;BC_{1}5-28$과 $BC_{1}5-32$의 4계통을 제외한 나머지 9계통의 kanamycin 저항성 개체($Kan^R$) 대 kanamycin 감수성 개체($Kan^S$)의 비율은 1 : 30-0 : 52로 나타났다. 그러나 이 결과는 화분 특이 BAN215 프로모터에 의한 형질전환체의 도입유전자 copy 수에서 예상되는 Mendel 법칙의 우성유전자의 유전비율에 모든 개체가 다 부합되지는 않았다. 형질전환된 웅성불임 개체에 존재하는 DTx-A 유전자가 후대로 안정적으로 전이되는지 또한 웅성불임 상태가 그대로 유지되는지를 확인하기 위하여 완전웅성불임개체중 전이유전자의 copy 수가 다른 5개체(5-13, 5-14, 5-23, 5-32, 5-33)를 선발하고 여교잡을 실시하여 $BC_2T_0$세대부터 $BC_4T_0$세대를 확보하였으며 각 계통의 후대로부터 428bp 크기의 DTx-A 유전자의 PCR 밴드를 확인할 수 있었다. 각 계통의 후대 개체들은 전이유전자를 후대 4대($BC_4T_0$)까지도 안정적으로 전달하고 전달받은 후대들은 웅성불임성을 그대로 유지하였으나 그 비율은 각 세대에 전이된 DTx-A 유전자의 copy수에 따라 차이를 나타냈다. 웅성불임개체들과 임성개체들을 여교잡하여 수확한 꼬투리의 크기와 종자결실은 정상적인 개체들의 교배때와는 달리 감소하였으며 이는 전이된 DTx-A 유전자의 copy수가 많은 개체들에서 더욱 많이 감소하였다. 따라서 이러한 종류의 유전자 전환체를 육종에 이용하기 위해서는 이론분리비에 부합되는 개체를 선발한 후 누대(累代)에 걸쳐 검정함으로써 안정성이 있는 개체를 이용하여야 할 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권12호
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• pp.2113-2120
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• 2018

Cross-reactive material 197 ($CRM_{197}$) is a non-toxic mutant of diphtheria toxin containing a single amino acid substitution of glycine 52 with glutamic acid. $CRM_{197}$ has been used as a carrier protein for poorly immunogenic polysaccharide antigens to improve immune responses. In this study, to develop a sandwich ELISA that can detect $CRM_{197}$ and $CRM_{197}$ conjugate vaccines, we generated a human anti-$CRM_{197}$ monoclonal antibody (mAb) 3F9 using a phage-displayed human synthetic Fab library and produced mouse anti-$CRM_{197}$ polyclonal antibody. The affinity ($K_D$) of 3F9 for $CRM_{197}$ was 3.55 nM, based on Bio-Layer interferometry, and it bound specifically to the B fragment of $CRM_{197}$. The sandwich ELISA was carried out using 3F9 as a capture antibody and the mouse polyclonal antibody as a detection antibody. The detection limit of the sandwich ELISA was <1 ng/ml $CRM_{197}$. In addition, the 3F9 antibody bound to the $CRM_{197}$-polysaccharide conjugates tested in a dose-dependent manner. This ELISA system will be useful for the quantification and characterization of $CRM_{197}$ and $CRM_{197}$ conjugate vaccines. To our knowledge, this study is the first to generate a human monoclonal antibody against $CRM_{197}$ and to develop a sandwich ELISA for $CRM_{197}$ conjugate vaccines.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제38권2호
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• pp.71-77
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• 2014

The specific genetic modification in porcine somatic cells by gene targeting has been very difficult because of low efficiency of homologous recombination. To improve gene targeting, we designed three kinds of knock-out vectors with ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase gene (${\alpha}1,3$-GT gene), DT-A/pGT5'/neo/pGT3', DT-A/NLS/pGT5'/neo/pGT3' and pGT5'/neo/ pGT3'/NLS. The knock-out vectors consisted of a 4.8-kb fragment as the 5' recombination arm (pGT5') and a 1.9-kb fragment as the 3' recombination arm (pGT3'). We used the neomycin resistance gene (neo) as a positive selectable marker and the diphtheria toxin A (DT-A) gene as a negative selectable marker. These vectors have a neo gene insertion in exon 9 for inactivation of ${\alpha}1,3$-GT locus. DT-A/pGT5'/neo/pGT3' vector contain only positive-negative selection marker with conventional targeting vector. DT-A/NLS/pGT5'/neo/pGT3' vector contain positive-negative selection marker and NLS sequences in upstream of 5' recombination arm which enhances nuclear transport of foreign DNA into bovine somatic cells. pGT5'/neo/pGT3'/NLS vector contain only positive selection marker and NLS sequence in downstream of 3' recombination arm, not contain negative selectable marker. For transfection, linearzed vectors were introduced into porcine ear fibroblasts by electroporation. After 48 hours, the transfected cells were selected with $300{\mu}g/ml$ G418 during 12 day. The G418-resistant colonies were picked, of which 5 colonies were positive for ${\alpha}1,3$-GT gene disruption in 3' PCR and southern blot screening. Three knock-out somatic cells were obtained from DT-A/NLS/ pGT5'/neo/pGT3' knock-out vector. Thus, these data indicate that gene targeting vector using nuclear localization signal and negative selection marker improve targeting efficiency in porcine somatic cells.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제32권3호
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• pp.205-209
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• 2008

본 연구는 돼지 $\beta$-casein 유전자 위치에서 EGFP가 발현될 수 있는 knock-in 벡터를 구축하기 위하여 실시되었다. 돼지의 $\beta$-casein 유전자를 이용하여 knock-in 벡터를 구축하기 위해 돼지의 태아 섬유아세포로부터 $\beta$-casein 유전자를 동정하였고 EGFP, SV4O polyA signal을 동정하였다. Knock-in 벡터는 5' 상동 영역 약 5 kb와 3' 상동 영역 약 2.7 kb로 구성되어있으며, positive selection marker로 $neo^{r}$ 유전자를, negative selection marker로 DT-A 유전자를 사용하였다. 구축된 knock-in 벡터로부터 EGFP의 발현을 확인하기 위하여 생쥐 유선 세포인 HC11 세포에 knock-in 벡터를 도입하였다. 그 결과 EGFP의 발현을 HC11 세포에서 확인하였다. 이와 같은 결과로서 이 block-in 벡터는 knock-in 형질전환 돼지를 생산하는데 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권11호
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• pp.1644-1651
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• 2014

Transgenic animals have become important tools for the production of therapeutic proteins in the domestic animal. Production efficiencies of transgenic animals by conventional methods as microinjection and retrovirus vector methods are low, and the foreign gene expression levels are also low because of their random integration in the host genome. In this study, we investigated the homologous recombination on the porcine ${\beta}$-casein gene locus using a knock-in vector for the ${\beta}$-casein gene locus. We developed the knock-in vector on the porcine ${\beta}$-casein gene locus and isolated knock-in fibroblast for nuclear transfer. The knock-in vector consisted of the neomycin resistance gene (neo) as a positive selectable marker gene, diphtheria toxin-A gene as negative selection marker, and 5' arm and 3' arm from the porcine ${\beta}$-casein gene. The secretion of enhanced green fluorescent protein (EGFP) was more easily detected in the cell culture media than it was by western blot analysis of cell extract of the HC11 mouse mammary epithelial cells transfected with EGFP knock-in vector. These results indicated that a knock-in system using ${\beta}$-casein gene induced high expression of transgene by the gene regulatory sequence of endogenous ${\beta}$-casein gene. These fibroblasts may be used to produce transgenic pigs for the production of therapeutic proteins via the mammary glands.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.86-86
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• 2003

Research has been in progress for more than a decade to production of useful proteins by genetic modification in cattle. However, the levels of protein production in transgenic cattle have been reported very low. To enhance protein production in transgenic animal, we tried homologous recombination to donor cells for production of transgenic clone cattle through nuclear transfer procedure. Thus, we constructed the two targeting vectors of human thrombopoietin (TPO) at bovine $\beta$-casein locus using homologous recombination with 13.6 kb and 9.6 kb homology. In two targeting vectors, positive selection was through the neomycin resistance gene and negative selection was by the diphtheria toxin (DT). Gene targeting was attempted in bovine embryonic fibroblasts (bEF) and bovine ear skin fibroblasts (bESF). To determine the most appropriate concentration of neomycin for bEF and bESF, G4l8 resistance was confirmed by culturing the cells in various concentrations of the drug and both of the cells were optimally selected at $900 \mu g/ml$ of neomycin. The transfected bEF and bESF by the targeting vectors were colonized efficiently at the ratio of DNA to transfection reagent such as $4 \mu g$:2 ${mu}ell$ and $1 \mu g$:$2 \mu l$. Comparing number of healthy clones from passage 4 to passage 8, bESF (17%) persist in culture for much longer than bEF (6%). The two gene-targeted bESF clones of 30 random-integrated clones with 9.6 kb homology length were confirmed, however, nothing was out of 72 random integration clones with 13.6 kb homology length, The DT also worked more efficiently in clones transfected with the vector of 9.6 kb homology length. Our data suggests that the choice of donor cell for long culture period should be considered to obtain targeted cell clone, and the gene-targeting frequency and the DT working efficiency are dependent on the length of target homology.