• 한국조리학회지
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• 제18권1호
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• pp.15-26
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• 2012

본 연구의 목적은 자숙크릴에 Alcalase를 사용하여 크릴가수분해물의 항산화효과를 최대화하기 위한 독립변수인 pH와 온도에 대한 가수분해 최적조건을 찾아 이를 기초로 기능성 소재 개발을 위한 기초자료를 마련하기 위함이다. 따라서 본 연구를 위해 기능성 소재 개발을 위한 전처리 과정으로서 크릴의 단백질 가수분해효소를 이용하여 가수분해물 조건을 최적화 하였으며 그 연구 결과는 다음과 같다. Alcalase를 이용한 크릴 가수분해 최적화에 있어 독립변수(independent variables)로는 pH, temperature로 두고 종속변수(dependent variable)로는 단백질 분해정도의 TCA, DPPH-scavenging과 Fe-chelating activities로 하여 데이터를 SAS software를 이용하여 식을 얻고 이에 대한 3차원 그래프는 Maple software를 사용하여 얻었다. 자숙크릴의 가수분해 최적화 실험에 있어 DH효과는 pH 8.5, 온도 $66.6^{\circ}C$에서 가수분해율이 가장 높았으며 그때 TCA는 29.4%로 나타났다. DPPH효과는 pH 7.4, 온도 $67.5^{\circ}C$일 때 가수분해율이 가장 높았으며 그때 DPPH는 27.1%로 나타났다. Fe에 대한 킬레이팅효과는 pH 8.7, 온도 $65.5^{\circ}C$일 때 가수분해율이 가장 높았으며 그때 철에 대한 킬레이팅효과는 24.9%로 나타났다.

• BMB Reports
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• 제36권5호
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• pp.450-455
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• 2003

Antioxidant enzymes are scavenger reactive-oxygen intermediates and are involved in many cellular defense systems. We previously reported that a crude extract of Garnoderma lucidum, a medicinally potent mushroom, profoundly increased the catalase gene expression and enzyme activities in mouse livers (Park et al., J. Biochem. Mol. Biol. 34. 144-149, 2001). In this study, we elucidated the detailed mechanism whereby G. lucidum stimulates the catalase activity and expression. The major active fraction was isolated from G. lucidum and methyl linoleate was considered the most major component of the fraction. In order to determine whether methyl linoleate increases mRNA and protein synthesis of catalase, Northern and Western blot analyses were performed in vivo with methyl linoleate-treated mouse liver homogenate after feeding methyl linoleate to the mice. Northern and Western blot analyses of the crude liver homogenates in the mice that were administered methyl linoleate revealed that the expression catalase was significantly increased when compared to the untreated controls. In addition, the catalase protein levels and enzymatic activities increased in the mouse liver homogenates. These results suggest that methyl linoleate that is produced by G. lucidum stimulates the catalase expression at the transcription level.

• 한국버섯학회지
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• 제16권2호
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• pp.74-78
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• 2018

표고 재배용 액체종균 배지조성은 대두박분 배지에 입도가 $850{\mu}m$이하인 참나무분 0.3% 첨가 시 균사체 건중량이 457 mg으로 다소 높았으며, Laccase 활성도는 참나무분 첨가율별 대두박분 배지에 큰 차이가 없었으나 Cellulase 활성도는 CMC Agar Plate에서 26.4 mm로서 참나무분 첨가율별 대두박분 액체종균 처리구중에서 가장 우수하였다. 액체종균의 통기량이 증가할수록 이산화탄소 발생량이 증가하여 배양 7일째 최대치를 나타내었으며 균사체 건중량은 10일째 3.0g/l로 가장 우수한 것으로 나타났다. 통기량이 증가할수록 이산화탄소 발생량, 균사체 건중량도 증가하였으며 0.6vvm 처리시 배지 증발율이 32%, 균사체 건중량이 3.5g/l로서 우수하였다. 선발된 액체종균을 톱밥 종균과 생산성 비교를 위하여 톱밥재배 봉지배지에 시험한 결과, 액체종균의 생육기간이 톱밥종균에 비해 1일 지연되었으나, 봉지당 유효 개체수와 수량에는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다.

• 환경생물
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• 제29권4호
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• pp.280-285
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• 2011

고등식물은 고정된 장소에 서식하기 때문에 주변 환경의 오염에 따른 부정적 영향을 회피할 수 없다. 대기 오염 지역과 청정지역에 서식하는 가로수의 이온화 방사선에 대한 효소활성 변화를 이용하여 대기오염 정도를 진단하는 방법을 개발하고자 본 연구를 수행하였다. 오염된 대기 속에 서식하며 대기에 포함된 오염물질로부터 지속적으로 산화스트레스를 받아온 식물체의 경우 이를 극복하기 위한 수단으로 생화학적 저항성을 발달시키게 된다. 항산화 효소와 자유라디칼 제거능, 세포막 안정도 등는 산화스트레스에 대한 저항성을 분별하는데 이용되는 좋은 생체지표로 이용되어 왔다. 비교를 위하여 대기오염이 심한 온산 지역과 비교적 청정한 곳인 기장 지역에 서식하는 사철나무의 가지와 잎을 채취하여 공시재료로 사용하였다. 공시재료에 0, 50, 100 Gy의 감마선을 조사하고 시간 경과에 따른 SOD 활성 변화와 자유라디칼 제거 능력(EDA)을 측정하였다. 그 결과, 대기오염 지역의 식물은 이온화 방사선의 조사가 SOD나 EDA에 큰 변화를 일으키지 않았다. 그러나 청정지역 식물인 경우 이온화 방사선 조사 후 6~10시간까지는 SOD 효소 활성이 증가 추세를 보이다가 그 이후 점진적 활성 저하 현상이 나타났다. 이는 오염이 심한 대기에 적응한 식물의 경우 이온화 방사선에 의하여 유발된 산화 스트레스를 극복할 수 있는 수용력이 높다는 것을 의미한다. 각기 다른 서식지의 식물체에 이온화 방사선을 조사한 후 나타나는 생화학적 변화의 차이를 이용하여 그들의 서식환경에 관한 통합 오염도를 진단하는 것이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제4권2호
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• pp.237-242
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• 2000

흰쥐 시상하부에서 합성ㆍ분비되어 뇌하수체 전엽에서의 growth hormone (GH) 분비를 촉진하는 growth hormone releasing hormone (GHRH)이 시상하부 이외 조직들 (extrahypothalamic tissues)인 태반, 생식소, 그리고 뇌하수체 전엽에서도 발현됨이 보고되었다. 본 연구는 흰쥐 뇌하수체 전엽에서 발현되는 GHRH의 기능을 조사하기 위해 i)세포 배양을 시행하면서 GHRH의 세포내 함량, 분비 그리고 세포분획법 (cell-fractionation)을 사용하여 분리한 뇌하수체 세포 유형별로 GHRH 함량을 방사면역측정법으로 조사하였고, ii)체외배양 중인 뇌하수체 전엽세포의 증식에 미치는 GHRH의 효과를 측정하기 위해 [$^3$H] thymidine incorporation assay를, 그리고 iii) GHRH의 세포분열 촉진 효과와 세포내 c-fos 유전자 발현과의 상관관계를 조사하기 위해 northern blot analysis를 시행하였다. GHRH 방사면역측정법을 시행한 결과 상당량의 GHRH-like 분자들이 흰쥐 뇌하수체 전엽내에 존재하고, 체외 세포배양시 분비됨을 관찰하였다. 세포분획을 사용한 실험에서 GHRH 함량은 gonadotrope, somatotrope, lactotrope 그리고 thyrotrope 순으로 나타났다. 이 러한 결과는 흰쥐 뇌하수체 전엽에서 생성된 GHRH가 국부적인 조절인자, 특히 상이한 유형의 세포들 간의 상호조절 (cross-talk)을 통해 뇌하수체 전엽에서의 세포분열과 분화, 그리고 기능조절에 관여할 가능성을 보여주었다. GHRH는 체외 배양중인 뇌하수체 전엽세포의 [$^3$H] thymidine incorporation을 농도의존적으로 증가시켰으며, 이러한 GHRH의 세포분열 촉진 효과는 예상대로 세포내 oncogene 활성 의 증가를 통해 일어나는 것임을 c-fos northrn blot으로 확인하였다. 결론적으로, 본 연구는 흰쥐 뇌하수체 전엽에서 합성되는 GHRH가 paracrine 또는 autocrine 기작으로 GH의 분비 촉진 이외에도 세포분열의 조절함을 시사하는 것이다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.503-508
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• 2016

바이오센서는 간단하고 저렴하게 일차적으로 현장 시료를 분석할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 유전자 재조합으로 카드뮴을 검출할 수 있는 미생물 유래 바이오센서를 제작하였다. 이를 위해 카드뮴과 반응하는 CadC 유전자와 관련 프로모터를 PCR로 증폭하고 β-galactosidase 유전자(lacZ)와 결합하고 E. coli BL21 (DE3)에 형질 전환하였다. 이 바이오센서 세포는 카드뮴 존재 하에서 β-galactosidase를 발현하며 기질인 CPRG을 분해하여 붉은색으로 발색된다. 카드뮴 검출용 바이오센서는 카드뮴으로 3시간 유도하였을 때 β-galactosidase 활성의 최고값을 보여주었으며 pH 5에서 가장 좋은 활성도를 나타내었다. 카드뮴 검출용 바이오센서는 0.01 μM에서 10 mM 카드뮴에서 검출범위를 보여주었으며 0.01~10 μM에서 직선관계의 검정선(y= 0.98 X + 0.142, R²=0.98)를 나타내었다. 중금속 중에서 카드뮴과 납에서 높은 반응성을 보여주었으며 수은과 구리에서는 전혀 반응하지 않았으나 주석과 코발트에서도 약간의 반응성을 나타내었다. 카드뮴을 spike 한 폐수에서의 반응이 완충용액에 spike한 것(control)과 비슷하게 나타났다. 이는 카드뮴 검출용 바이오센서가 전처리를 하지 않은 현장시료에서도 반응성을 보여주어 현장시료의 간단하고 저렴한 일차적 검출에 활용될 수 있음을 시사한다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2004년도 Annual Meeting BioExibition International Symposium
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• pp.60-61
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• 2004

Metabolic engineering is now a well established discipline, used extensively to determine and execute rational strategies of strain development to improve the performance of micro-organisms employed in industrial fermentations. The basic principle of this approach is that performance of the microbial catalyst should be adequately characterised metabolically so as to clearlyidentify the metabolic network constraints, thereby identifying the most probable targets for genetic engineering and the extent to which improvements can be realistically achieved. In order to harness correctly this potential, it is clear that the physiological analysis of each strain studied needs to be undertaken under conditions as close as possible to the physico-chemical environment in which the strain evolves within the full-scale process. Furthermore, this analysis needs to be undertaken throughoutthe entire fermentation so as to take into account the changing environment in an essentially dynamic situation in which metabolic stress is accentuated by the microbial activity itself, leading to increasingly important stress response at a metabolic level. All too often these industrial fermentation constraints are overlooked, leading to identification of targets whose validity within the industrial context is at best limited. Thus the conceptual error is linked to experimental design rather than inadequate methodology. New tools are becoming available which open up new possibilities in metabolic engineering and the characterisation of complex metabolic networks. Traditionally metabolic analysis was targeted towards pre-identified genes and their corresponding enzymatic activities within pre-selected metabolic pathways. Those pathways not included at the onset were intrinsically removed from the network giving a fundamentally localised vision of pathway functionality. New tools from genome research extend this reductive approach so as to include the global characteristics of a given biological model which can now be seen as an integrated functional unit rather than a specific sub-group of biochemical reactions, thereby facilitating the resolution of complexnetworks whose exact composition cannot be estimated at the onset. This global overview of whole cell physiology enables new targets to be identified which would classically not have been suspected previously. Of course, as with all powerful analytical tools, post-genomic technology must be used carefully so as to avoid expensive errors. This is not always the case and the data obtained need to be examined carefully to avoid embarking on the study of artefacts due to poor understanding of cell biology. These basic developments and the underlying concepts will be illustrated with examples from the author's laboratory concerning the industrial production of commodity chemicals using a number of industrially important bacteria. The different levels of possibleinvestigation and the extent to which the data can be extrapolated will be highlighted together with the extent to which realistic yield targets can be attained. Genetic engineering strategies and the performance of the resulting strains will be examined within the context of the prevailing experimental conditions encountered in the industrial fermentor. Examples used will include the production of amino acids, vitamins and polysaccharides. In each case metabolic constraints can be identified and the extent to which performance can be enhanced predicted

• 대한의생명과학회지
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• 제4권1호
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• pp.27-33
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• 1998

세포내, 외 $Ca^{2+}$ 농도구배 유지에는 $Ca^{2+}$-ATPase와 $Ca^{2+}$-$Na^{+}$ exachangers가 주요한 기능을 한다고 알려져 있는데 특히 $Ca^{2+}$-ATPase의 기능에 대해 많은 연구가 행해지고 있다 $Ca^{2+}$-ATPase는 체세포에서 세포막에 위치하고 있으며 $Ca^{2+}$을 세포외부로 배출하는 기능을 함으로써 세포내부의 $Ca^{2+}$농도를 낮게 유지할 수 있도록 하는 기능을 담당하고 있다. 이러한 $Ca^{2+}$-ATPase는 포유동물의 정자에도 존재하고 있지만 그 기능에 대해서는 아직 많은 설명이 되어있지 않다. 본 연구에서 정자가 수정을 하기 위한 기능적인 능력이 $Ca^{2+}$ 농도와 관련된 변화와 얼마나 연관되어 있는가를 규명하고, 이러한 $Ca^{2+}$ 농도 조절이 원형질막의 중요인자인 $Ca^{2+}$-ATPase와는 어떠한 연관성이 있는가를 알기 위해 시도한 결과, $Ca^{2+}$-ATPase는 세포내, 외 $Ca^{2+}$의 농도구배를 조절함으로써 세포내 $Ca^{2+}$의 농도를 증가시켜 정자가 수정능 획득과정으로 빨리 전환하도록 유도하고 첨체 반응에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되며, 세포외 $Ca^{2+}$ 농도가 높게 유지될 경우에도 정자의 첨체반응이 유도됨으로써 난자와 용이하게 수정을 할 수 있는 생리적 환경이 제공될 수 있다고 사료된다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제56권5호
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• pp.409-418
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• 2018

Acanthamoeba spp. are free-living protozoa that are opportunistic pathogens for humans. Cysteine proteases of Acanthamoeba have been partially characterized, but their biochemical and functional properties are not clearly understood yet. In this study, we isolated a gene encoding cysteine protease of A. castellanii (AcCP) and its biochemical and functional properties were analyzed. Sequence analysis of AcCP suggests that this enzyme is a typical cathepsin L family cysteine protease, which shares similar structural characteristics with other cathepsin L-like enzymes. The recombinant AcCP showed enzymatic activity in acidic conditions with an optimum at pH 4.0. The recombinant enzyme effectively hydrolyzed human proteins including hemoglobin, albumin, immunoglobuins A and G, and fibronectin at acidic pH. AcCP mainly localized in lysosomal compartment and its expression was observed in both trophozoites and cysts. AcCP was also identified in cultured medium of A. castellanii. Considering to lysosomal localization, secretion or release by trophozoites and continuous expression in trophozoites and cysts, the enzyme could be a multifunctional enzyme that plays important biological functions for nutrition, development and pathogenicity of A. castellanii. These results also imply that AcCP can be a promising target for development of chemotherapeutic drug for Acanthamoeba infections.

• 미생물학회지
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• 제46권1호
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• pp.73-79
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• 2010

극지연구소(KOPRI)는 국내외적으로 유일하게 남북극 지역에서 분리한 저온적응성 박테리아 균주를 대상으로 culture collection(약 6,300균주)을 구축하여 운영하고 있다. 보유 중인 프로테아제(protease) 생산 균주들(총 874균주) 중에서 활성이 높은 프로테아제를 생산하는 78개의 균주들을 1차 선발한 후, 1% skim milk가 포함된 0.1${\times}$ ZoBell 고체배지에 접종하고 다양한 온도($5-30^{\circ}C$)에서 배양하면서 세포외분비성 프로테아제의 활성을 비교하였다. 위의 신속하고 직접적인 균주 스크리닝 방법을 통해서, 최종적으로 저온활성 프로테아제를 생산하는 15개의 저온적응성 균주들을 선발하였다. 최종 선발된 균주들은 16S rRNA 유전자의 분석결과 Pseudoalteromonas (13균주)와 Flavobacterium (2균주) 속(genus)으로 분류되었고, $5-15^{\circ}C$ 저온에서도 활성을 나타내는 저온성 프로테아제를 생산하였다. 15개 균주들이 생산하는 각각의 프로테아제는 특이적 화합물에 의한 효소활성 억제 정도에 따라 5개의 그룹(serine protease, aspartic protease, cysteine protease, metalloprotease, 그리고 미분류 프로테아제)으로 분류되었다. 본 실험을 통해서 선발한 남북극 유래 박테리아 균주들은 새로운 저온활성 프로테아제를 발굴하기 위한 유용한 생물자원으로서의 가치를 가지고 있다.