BRs의 생합성 경로는 $C_{28}-BRs$ 생합성 경로 외에 $C_{27}-BRs$ 생합성 경로가 존재함이 확인되었고, 최근 $C_{29}-BRs$의 생합성 경로가 존재함이 보고되어 BRs의 생합성 과정이 복잡하게 연결되어 있을 가능성이 예상되었다. 이에 $C_{29}-BRs$인 28-homoTE와 28-homoTY 등이 동정된 벼의 유식물을 대상으로 하여 $C_{29}-BR$인 25-homoCS의 대사 과정을 조사하였다. 그 결과 in vitro 효소변환 연구를 통해 28-homoCS은 CS와 26-nor-28-homoCS으로 전환됨을 확인 할 수 있었으며, 그 역반응인 CS에서 28-homoCS로 또는 26-nor-28-homoCS에서 28-homoCS로의 전환은 일어나지 않음을 알 수 있었다. 이는 $C_{29}-BRs$인 28-homoCS은 C-28위치의 demethylation에 의해 보다 강한 활성의 $C_{28}-BRs$인 CS로 생합성 되는 과정과 C-26 위치의 demethylation에 의해 26-nor-28-homoCS으로 생분해 되는 과정이 존재함을 최초로 확인하였다. 한편, $C_{28}-BRs$인 CS에서 BL로의 전환과 동일한 반응이 $C_{29}-BRs$에서도 일어나는지 확인하고자 하였으나 벼 유식물에서는 28-homoCS에서 28-homoBL로 전환되지 않음을 확인 할 수 있었다. 이는 $C_{29}-BRs$와 $C_{28}-BRs$의 생합성과정의 연결이 28-homoCS에서 CS를 통하고 있음을 알 수 있었다. 따라서 28-homoCS에서 CS로 전환되는 과정을 통하여 $C_{29}-BRs$ 또한 $C_{28}-BRs$ 와 동일한 과정을 거쳐 활성형의 CS로 전환됨을 확인 할 수 있었으며, BRs의 생합성은 $C_{27}-BRs$과 $C_{28}-BRs$의 생합성과정이 연결된 것처럼 $C_{29}-BRs$ 또한 $C_{28}-BRs$ 생합성 과정과 연결되어 있음을 확인 할 수 있었다. 즉, 활성형 BR인 CS은 $C_{27}-BRs$, $C_{28}-BRs$의 생합성 과정뿐만 아니라 $C_{29}-BRs$의 생합성 과정을 통하여 생성되는 과정이 식물체내에 존재함을 확인 할 수 있었다.
본 연구에서는 lipase를 이용한 라세믹-naproxen 2,2,2-trifluoroethyl thioester의 광학분할 반응을 향상시키기 위하여 반응 용매, 반응 온도, 기질 및 lipase 농도 그리고 교반속도의 변수들을 최적화 하였고, isooctane과 물의 계변을 증가시키기 위한 계면 활성제의 영향을 조사하였다. 조사된 유기용매 중 isooctane이 가장 높은 전환율 (92.19%), $V_s\;(2.340{\times}10^{-2}mM/h)$, E값 (36.12) 그리고 $V_s/(E_t)$ ($7.80{\times}10^{-4}mmol/h{\cdot}g$)를 나타내어 lipase 를 이용한 라세믹-naproxen2,2,2-trifluoroethyl thioester의 광학 분할 반응을 위한 가장 효과적인 유기용매로 판단하였다. 반응 표면 분석법을 이용한 반응조건 최적화에서는 반응 온도 $48.2^{\circ}C$, 기질 농도 3.51 mM, lipase 농도 30.11 mg/ml 그리고 교반속도 180 rpm을 최적 반응 조건으로 도출하였고, 이 최적화된 반응 조건으로 광학분할 반응을 수행한 결과, $V_s$, $V_s/(E_t)$ 그리고 전환 율이 각각 19.54%, 19.12%, 4.05% 증가하였다. 계면활성제로써 첨가된 NP-10은 (S)-naproxen 2,2,2-trifluoroethyl thioester의 가장 높은 전환율 (89.43%)을 나타내었고, 반응속도의 감소를 둔화시켰으며, lipase의 광학선택성 (E=59.24)을 향상시켰다.
락툴로오스는 기존에 화학적인 이성화법을 통해 생산해왔던 기능성 당으로서 프로바이오틱스나 장내균총 개선을 위한 의약품으로 활용되어 왔다. 최근 락툴로오스 화학전환법의 단점인 촉매제거와 부산물제거 에너지손실등의 문제를 해결할 수 있는 생물촉매를 이용한 락툴로오스 전환법이 대두되었다. 본연구에서는 유당의 낮은 용해도와 락툴로오스의 효율적전환을 위해 최적의 효소를 선별하여 무작위 돌연변이법으로 유전자를 개량하여 열내성이 $75^{\circ}C$까지 증진되고 활성이 1.3배 향상된 효소를 선별하였다. 이 효소를 정제하여 사용하는 대신 본 연구에서는 과량 발현시킨 대장균을 Ca-alginate로 고정화하여 $70^{\circ}C$에서 200 g/l의 유당과 회분식으로 반응시켜 43%의 전환 수율을 확인하였다. 반복회분식 실험에서 고정화된 담체는 비교적 안정적이었으며 4회 반복반응 후에도 80% 이상의 활성을 유지하고 있었다. 산업적인 방법을 개발하기 위해 고정화 담체를 이용한 반응기의 운전 최적화와 담체의 안정화를 증진시키는 추가적인 연구가 필요하지만, 본 연구에서는 열내성 특성을 이용하여 정제된 효소가 아닌 효소를 발현하는 세포자체를 고정화 시킴으로써 경제성있는 생산에 대한 방법론을 제시하였다.
In this study, we attempted to find new and efficient microbial enzymes for producing rare sugars. A ribose-5-phosphate isomerase B (OsRpiB) was cloned, overexpressed, and preliminarily purified successfully from a newly screened Ochrobactrum sp. CSL1, which could catalyze the isomerization reaction of rare sugars. A study of its substrate specificity showed that the cloned isomerase (OsRpiB) could effectively catalyze the conversion of $\text\tiny{L}$-rhamnose to $\text\tiny{L}$-rhamnulose, which was unconventional for RpiB. The optimal reaction conditions ($50^{\circ}C$, pH 8.0, and 1 mM $Ca^{2+}$) were obtained to maximize the potential of OsRpiB in preparing $\text\tiny{L}$-rhamnulose. The catalytic properties of OsRpiB, including $K_m$, $k_{cat}$, and catalytic efficiency ($k_{cat}/K_m$), were determined as 43.47 mM, $129.4sec^{-1}$, and 2.98 mM/sec. The highest conversion rate of $\text\tiny{L}$-rhamnose under the optimized conditions by OsRpiB could reach 26% after 4.5 h. To the best of our knowledge, this is the first successful attempt of the novel biotransformation of $\text\tiny{L}$-rhamnose to $\text\tiny{L}$-rhamnulose by OsRpiB biocatalysis.
혈청내 특이 항체가를 측정하여 폐흡충증을 진단하는 방법은 폐홉충중 환자가 치료받거나 자연 치유된 후 일정기간 지나연 특이 항체가가 음전(陰轉 : negative conversion)된다는 것이 그 전제 조건이다. 이 연구는 폐홉충 중 환자를 프라지콴텔(praziquantel)로 치료한 후 특이 항체가가 변화하는 양상과 음전되는 기간을 면역효소측정법(ELISA)으로 관찰하고, 또 치료 후 회복기 혈청에서 항원 구성 단백칠 중 반응하지 않던 단백질에 대한 새로운 항체가 형성되는지를 관찰하기 위하여 실시하였다. 1982년 5월부터 1988년 9월까지 혈청학척으로 진단한 폐홉충중 환자 210명 중 13명이 프라지관탤 치료($75mg/kg/일{\times}2일$) 후 4개월 이후에 한번 이상 추척검사를 받았다. 이들의 혈청 46개에서 다시 면역효소측정법으로 특이 항체가를 측정하고 또 SDS-폴리아크렬아마이드젤 전기 영동후 연역얼룩법(immunoblot)을 실시하였다. 추적검사를 받은 13명 중 1명은 20개월후 중상이 다시 나타났고 또 특이 항체가가 양성이어서 치료실패자로 하였다. 그 이외의 환자 12영은 치료 후 1주일 이내에 중상이 사라지고 추적 기간은 다르나 항체가가 음전 또는 현저한 저하 경향을 보여 치유된 환자로 판정하였다. 항체가의 변동은 치료후 3개월 이내에는 두가지 양상이었는 바 항체가가 높아지거나 변동이 없는 경우(3개월 이내에 추척검사를 하였던 환자 9영중 6명)와 그대로 저하하기 시작하는 경우(9명중 3명)로 나눌 수 있었다. 치료 후 항체가가 즉각 저하하는 경우에는 계속 저하하여 4~12개월이연 음전하였다. 일시척으로 항체가가 상승하였던 환자에서는 4개월 이후 서서히 저하하며 9~18개월에 음 전하였다. 폐흉충종의 첫 중상 발현후 치료할 때까지의 기간이 짧을수록 음천 기간은 짧은 경향을 보였고 치료 후 3개월간의 일시적인 항체가 상승 현상은 없었다. SDS-폴리아크릴마이드젤 전기영동 후 면역얼룩법을 실시한 바 치료 후 환자 혈청은 치료 전의 반응 양상을 그대로 유지하면서 서서히 반응이 약해지는 방향으로 변화하였으며 치료 전에 반응하지 않던 항원에 새롭게 반응하는 항체가 나타나는 경우는 드물었다.
말로락틱 발효(MLF)은 유산균의 말로락틱 효소(Mle)에 의해 malic acid가 lactic acid로 전환되는 과정으로 와인 제조에 널리 사용된다. 전통 발효 식품으로부터 54개의 유산균을 분리한 다음 MLF 특성을 가진 균주를 선발하기 위해 Lactobacillus plantarum mle 유전자 서열의 보존 영역에 대한 primer 쌍을 제작했고, PCR을 통해 이 유전자를 함유한 4 종의 균주를 선발하였다. 선발된 균주들의 16S rRNA 염기서열과 생화학적 특성, rec gene 영역의 PCR을 수행하여 동정한 결과 Lactobacillus plantarum으로 모두 동정되었다. 1,644 bp로 구성된 이들 mle 유전자의 분석 결과 JBE60 균주의 염기 서열은 JBE150, JBE160, JBE171 균주들과 96.7%, 아미노산 서열로는 99.5%가 일치했다. 에탄올 저항성을 확인한 결과 JBE60 균주가 10% 에탄올에 대한 저항성이 가장 높았다. MLF 활성을 확인한 결과 이들 균주는 평균 43%의 malic acid 감소를 보였으며 균주 간 분해율은 비슷했다. 이러한 결과로부터 JBE60 균주가 와인용 MLF 종균으로 이용 될 수 있을 것으로 보인다.
Kim, Seo Hwa;Baek, Moon Seong;Yoon, Dong Sik;Park, Jong Seol;Yoon, Byoung Wook;Oh, Byoung Su;Park, Jinkyeong;Kim, Hui Jung
Tuberculosis and Respiratory Diseases
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제77권2호
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pp.73-80
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2014
Background: Low levels of serum vitamin D is associated with several lung diseases. The production and activation of matrix metalloproteinases (MMPs) may play an important role in the pathogenesis of emphysema. The aim of the current study therefore is to investigate if vitamin D modulates the expression and activation of MMP-2 and MMP-9 in human lung fibroblasts (HFL-1) cells. Methods: HFL-1 cells were cast into three-dimensional collagen gels and stimulated with or without interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$) in the presence or absence of 100 nM 25-hydroxyvitamin D (25(OH)D) or 1,25-dihydroxyvitamin D ($1,25(OH)_2D$) for 48 hours. Trypsin was then added into the culture medium in order to activate MMPs. To investigate the activity of MMP-2 and MMP-9, gelatin zymography was performed. The expression of the tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP-1, TIMP-2) was measured by enzyme-linked immunosorbent assay. Expression of MMP-9 mRNA and TIMP-1, TIMP-2 mRNA was quantified by real time reverse transcription polymerase chain reaction. Results: IL-$1{\beta}$ significantly stimulated MMP-9 production and mRNA expression. Trypsin converted latent MMP-2 and MMP-9 into their active forms of MMP-2 (66 kDa) and MMP-9 (82 kDa) within 24 hours. This conversion was significantly inhibited by 25(OH)D (100 nM) and $1,25(OH)_2D$ (100 nM). The expression of MMP-9 mRNA was also significantly inhibited by 25(OH)D and $1,25(OH)_2D$. Conclusion: Vitamin D, 25(OH)D, and $1,25(OH)_2D$ play a role in regulating human lung fibroblast functions in wound repair and tissue remodeling through not only inhibiting IL-$1{\beta}$ stimulated MMP-9 production and conversion to its active form but also inhibiting IL-$1{\beta}$ inhibition on TIMP-1 and TIMP-2 production.
Aminopeptidase M(ApM)을 Cellufine Formyl 에 고정화시켜 고정화 효소의 반응특성을 고찰하고, 고정화 ApM을 충진한 column reactor를 이용하여 메치오닐 인간 성장 호르몬(met-hGH)으로부터 천연형 인간 성장 호르몬(hGH)의 연속 생산을 검토 하였다. Cellufine Formyl 19 gel당 2.3mg의 ApM 이 결합되었을 때 met-hGH의 hGH로의 전환능력이 가장 우수하였다. Soluble enzyme과 고정화 효 소의 반응 최적 pH는 7.0, 반응 최적 온도는 $55^{\circ}C$로 통일하였으나 고정화에 의해 pH 벙위가 보다 넓 어졌으며, column reactor에서 연속 운전시 최적온 도 역시 $55^{\circ}C$로 나타났다. Column reactor를 이용 한 천연형 hGH의 연속 생산시 met-hGH가 100% 전환되는 조건에서 hGH 수율과 생산성은 각각 약 77%와 약 0.8mg hGH/ml.h이었다. 반응기 크기 를 5배 증가시켰을 때 두 반융기에서 유속 SV 값이 통일하면 met-hGH 전환율과 hGH 수율이 통일하 였으며, 90일간의 연속 운전 결과로 예측한 column reactor의 반감기는 45t에서 228일, $55^{\circ}C$에서 81 일로 비교척 안정하였다.
DNA 메틸화는 유전체의 무결성의 유지 및 유전자 발현 조절과 같은 박테리아의 다양한 과정에 관여한다. Alphaproteobacteria 종에서 보존된 DNA 메틸 전이 효소인 CcrM은 S-아데노실 메티오닌을 공동 기질로 사용하여 $N^6$-아데닌 또는 $N^4$-시토신의 메틸 전이 효소 활성을 갖는다. Celeribacter marinus IMCC 12053는 해양 환경에서 분리된 알파프로테오박테리아로서 GpC 시토신의 외향고리 아민의 메틸기를 대체하여 $N^4$-메틸 시토신을 생산한다. 단일 분자 실시간 서열 분석법(SMRT)을 사용하여, C. marinus IMCC12053의 메틸화 패턴을 Gibbs Motif Sampler 프로그램을 사용하여 확인하였다. 5'-GANTC-3'의 $N^6$-메틸 아데노신과 5'-GpC-3'의 $N^4$-메틸 시토신을 확인하였다. 발현된 DNA 메틸전이 효소는 계통 발생 분석법을 사용하여 선택하여 pQE30 벡터에 클로닝 후 $dam^-/dcm^-$ 대장균을 사용하여 클로닝된 DNA 메틸라아제의 메틸화 활성을 확인하였다. 메틸화 효소를 코딩하는 게놈 DNA 및 플라스미드를 추출하고 메틸화에 민감한 제한 효소로 절단하여 메틸화 활성을 확인하였다. 염색체와 메틸라아제를 코드하는 플라스미드를 메틸화시켰을 때에 제한 효소 사이트가 보호되는 것으로 관찰되었다. 본 연구에서는 분자 생물학 및 후성유전학을 위한 새로운 유형의 GpC 메틸화 효소의 잠재적 활용을 위한 외향고리 DNA 메틸라제의 특성을 확인하였다.
Objective: This study was conducted to assess increasing doses of phytase added to broiler diets formulated with different levels of available phosphorus (avP), calcium (Ca), and sodium (Na), and the respective effects on performance parameters, quantitative carcass characteristics, ash and phosphorus deposition in tibia and weight of organs. Methods: Three different matrices were assumed for phytase with the following nutritional values: matrix A (MT A): 0.165% Ca, 0.150% avP, and 0.035% Na; matrix B (MT B): 0.215% Ca, 0.195% avP, and 0.045% Na; matrix C (MT C): 0.245% Ca, 0.225% avP, and 0.053% Na. There were six different diets: No phytase (formulated to meet the nutritional requirements); phytase 500 FTU/kg+MT A; phytase 1,000 FTU/kg+MT A; phytase 1,500 FTU/kg+MT A; phytase 1,000 FTU/kg+MT B and phytase 1,500 FTU/kg+MT C. Results: There was no significant phytase influence on performance, quantitative carcass characteristics, ash and phosphorus deposition in tibia and weight of the organ throughout the study period, however, it was possible to observe a tendency of improvement in body weight corrected feed conversion for broilers fed the phytase 1,500+MT C diet, where potentially these birds were more efficient on utilize phytic phosphorus and other nutrients bounded to phytate molecule, translating into improvement in performance, and there was also a non significant numerical improvement in body weight corrected feed conversion of broilers fed this diet. Conclusion: Broilers fed with diets formulated with different levels of avP, Ca, and Na and increasing doses of phytase have shown no change on performance, quantitative carcass characteristics, ash and phosphorus deposition in tibia and weight of organs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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