• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.629-637
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• 2021

안전성이 강화된 화장품용 방부제 소재를 개발하기 위하여, 대장균 β-gal을 이용하여 OD로부터 합성된 OD-gal의 성능을 기존의 OD와 비교하는 연구를 수행하였다. 먼저, mass spectrometry 분석을 통하여 OD-gal의 sodium adduct ion (m/z=331.1731)과 protonated ion (m/z=309.1926)으로 OD-gal 합성을 확인하였다. 새롭게 합성된 OD-gal과 OD의 항균력 비교를 위하여 E. coli, S. aureus, C. albicans, A. niger에 대한 MIC 값을 측정하였다. 그 결과, OD-gal과 OD의 MIC 값 사이에 그렇게 큰 차이를 관찰할 수 없었다. 또한, OD-gal과 OD의 세포독성을 비교하기 위하여, HaCaT 세포에 OD 또는 OD-gal을 처리한 후, 세포 생존율을 EZ-Cytox assay를 이용하여 정량 하였다. 1.5% OD의 경우에는 24 시간에서 세포생존율이 대조군과 비교하여 64%, 48 시간에서는 42%로 나타났고, 1.5% OD-gal을 처리한 세포의 세포생존율은 24 시간에서 유의적인 변화가 없었지만, 48 시간에서는 85%로 나타났다. 결국 OD-gal은 OD와 비교해서 약 40% 이상의 세포독성 감소효과가 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과로부터 OD에 한 분자의 galactose를 결합시킴으로 인하여 항균력은 어느 정도 유지하면서 피부 세포에 대한 독성이 감소된 OD-gal의 특성을 확인할 수 있었다. 앞으로 후속 연구를 진행하여 보다 안전한 화장품용 방부제 소재로서 OD-gal의 실용화 기반을 구축할 예정이다.

• 대한화장품학회지
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• 제43권4호
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• pp.373-379
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• 2017

재조합 대장균의 ${\beta}-galactosidase$ (${\beta}-gal$)을 이용하여 transgalactosylation 반응으로 1, 2-hexanediol galactoside (HD-gal) 합성을 수행하였다. 먼저, 합성 반응을 수행할 때의, ${\beta}-gal$의 양, 1, 2-hexanediol(HD)의 양, 반응 pH, 반응 온도 등 반응조건을 최적화하였다. ${\beta}-Gal$은 4.8 U/mL, HD는 75 mM, pH는 7.0, 온도는 $37^{\circ}C$의 조건이 최적 합성 조건이었으며, 이때, 약 96%의 HD가 HD-gal로 conversion 되었다. 그리고, 돼지 epidermis를 이용하여 HD와 HD-gal의 water holding capacity (WHC)를 비교 측정하여 보았는데, 이때, epidermis 표면에 HD와 HD-gal을 84.4, 126.6, 168.8, 211.0 mM을 처리하였으며, 84.4, 126.6, 168.8 mM의 HD와 HD-gal을 처리하였을 경우 HD-gal이 HD보다 더 큰 WHC 값을 보여 주었고, 168.8 mM의 경우에는 HD-gal이 HD와 비교하여 최대 약 20% 정도의 더 큰 WHC 값을 보여 주었다. 그러나, HD-gal의 MIC (minimal inhibitory concentration) 값을 측정해 본 결과, Enterococcus faecalis의 경우에는 HD의 MIC와 같았으나, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus의 경우에는 약 3배에서 10배까지 HD-gal의 MIC 값이 HD에 비하여 증가되는 현상이 관찰되었다. 결론적으로, HD의 transgalactosylation 반응으로 인하여 합성된 HD-gal의 보습력은 HD에 비하여 증가되고, HD-gal의 항균력은 HD와 비교하여 감소하는 현상을 관찰하였다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권2호
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• pp.691-695
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• 2016

Protein glycosylation is the most common posttranslational modification in mammalian cells. Aberrant protein glycosylation has been reported in various diseases, including cancer. We identified and quantified the glycan structures of O-linked glycoprotein from cholangiocarcinoma (CCA) cell lines from different histological types and compared their profiles by nanospray ionization-linear ion trap mass spectrometry (NSI-$MS^n$). Five human CCA cell lines, K100, M055, M139, M213 and M214 were characterized. The results showed that the O-linked glycans of the CCA cell lines comprised tri- to hexa-saccharides with terminal galactose and sialic acids: NeuAc1Gal1GalNAc1, Gal2GlcNAc1GalNAc1, NeuAc2Gal1GalNAc1 NeuAc1Gal2GlcNAc1GalNAc1 and NeuAc2Gal2GlcNAc1GalNAc1 All five CCA cell lines showed a similar glycan pattern, but with differences in their quantities. NeuAc1Gal1GalNAc1 proved to be the most abundant structure in poorly differentiated adenocarcinoma (K100; 57.1%), moderately differentiated adenocarcinoma (M055; 42.6%) and squamous cell carcinoma (M139; 43.0%), while moderately to poorly differentiated adenocarcinoma (M214; 40.1%) and adenosquamous cell carcinoma (M213; 34.7%) appeared dominated by $NeuA_{c2}Gal_1GalNA_{c1}$. These results demonstrate differential expression of the O-linked glycans in the different histological types of CCA. All five CCA cell lines have abundant terminal sialic acid (NeuAc) O-linked glycans, suggesting an important role for sialic acid in cancer cells. Our structural analyses of glycans may provide important information regarding physiology of disease-related glycoproteins in CCA.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-9
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• 2022

항균력과 보습력을 동시에 가지고 있는 화장품용 첨가제인 1, 2-octanediol (OD)의 피부 문제점을 개선하기 위하여 galactoside 유도체인 1, 2-octanediol galactoside (OD-gal)를 대장균 β-galactosidase (β-gal)을 이용하여 합성하였다. 이 때, β-gal은 4.5 U/ml, OD 농도는 150 mM, pH는 7.0, 그리고, 온도는 37℃가 OD로부터 OD-gal을 합성하는 최적 조건이었다. 이 조건에 24 시간 동안 150 mM의 OD로부터 약 55.9 mM의 OD-gal이 합성되었고, 이 때, conversion 수율(mole 기준)은 약 37.2% 였다. 또한, 9 ml의 반응액에서 67.4 mg의 순수한 OD-gal을 정제할 수 있었으며, 반응액에 들어 있는 OD에서부터 정제를 포함하는 전체 합성수율은 weight 기준으로는 약 34.1% 이고, mole 기준으로는 약 16.2% 정도였다. 이러한 연구결과는 보다 안전한 화장품용 첨가제로서 OD-gal의 산업화에 기초자료로서 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 통합자연과학논문집
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• 제5권3호
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• pp.168-174
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• 2012

Gal (1-3) receptors are members of GPCR superfamily with seven transmembrane helices. The neuropeptide galanin mediates its effects through the receptor subtypes Gal1, Gal2, and Gal3 and has been implicated in anxiety and depression related behaviors. Galanin receptors are considered to be important targets for the development of novel antidepressant drugs. Owing to the importance of these receptors, a short communication about the sequential and structural studies about the functional Galanin (1-3) receptors has been reported. Structural studies have been hampered due to the lack of X-ray crystal structures. However with the availability of templates with close homologs comparative modeling could be encouraging. Sequence analysis was done for each receptors and homology modeling of each receptors were done with recently reported templates. Comparative analyses were done between these receptors to identify the relationships between them sequentially. Phylogram was generated between these receptors to identify the close homologue between this receptor and found that Gal2 and Gal3 receptors are closer. Our results could be useful for further structure based drug design targeting Gal1, Gal2 and Gal3 receptors.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권11호
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• pp.5653-5657
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• 2012

Objectives: To investigate the effect of glycopeptide-preferring polypeptide GalNAc transferase 1 (ppGalNAc T1 ) targeted RNA interference (RNAi) on the growth and migration of human bladder carcinoma EJ cells in vitro and in vivo. Methods: DNA microarray assays were performed to determine ppGalNAc Ts(ppGalNAc T1-9) expression in human bladder cancer and normal bladder tissues. We transfected the EJ bladder cancer cell line with well-designed ppGalNAc T1 siRNA. Boyden chamber and Wound healing assays were used to investigate changes of shppGalNAc T1-EJ cell migration. Proliferation of shppGalNAc T1-EJ cells in vitro was assessed using [3H]-thymidine incorporation assay and soft agar colony formation assays. Subcutaneous bladder tumors in BALB/c nude mice were induced by inoculation of shppGalNAc T1-EJ cells and after inoculation diameters of tumors were measured every 5 days to determine gross tumor volumes. Results: ppGalNAc T1 mRNA in bladder cancer tissues was 11.2-fold higher than in normal bladder tissues. When ppGalNAc T1 expression in EJ cells was knocked down through transfection by pSUPER-shppGalNAc T1 vector, markedly reduced incorporation of [3H]-thymidine into DNA of EJ cells was observed at all time points compared with the empty vector transfected control cells. However, ppGalNAc T1 knockdown did not significantly inhibited cell migration (only 12.3%). Silenced ppGalNAc T1 expression significantly inhibited subcutaneous tumor growth compared with the control groups injected with empty vector transfected control cells. At the end of observation course (40 days), the inhibitory rate of cancerous growth for ppGalNAc T1 knockdown was 52.5%. Conclusion: ppGalNAc T1 might be a potential novel marker for human bladder cancer. Although ppGalNAc T1 knockdown caused no remarkable change in cell migration, silenced expression significantly inhibited proliferation and tumor growth of the bladder cancer EJ cell line.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제39권4호
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• pp.127-132
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• 2015

To overcome the hyperacute immune rejection during pig-to-non-human primates xenotranasplantation, we have produced and bred ${\alpha}$-1,3-galactosyltransferase knock-out ($GalT^{-/-}$) pigs. In this study, the somatic cells and tissues from the $GalT^{-/-}$ pigs were characterized by an analysis of the expression of Gal${\alpha}$-1,3-Gal (${\alpha}-Gal$) epitope. Briefly, ear fibroblast cell lines of 19 homozygous $GalT^{-/-}$ pigs were established and cryopreserved. The expression of ${\alpha}-Gal$ epitope in the cells was measured by fluorescence activated cell sorter (FACS) analysis using BS-I-B4 lectin. Also, the homozygous ($GalT^{-/-}$) cells and tissues samples were immunostained with BS-I-B4 lectin for analysis of ${\alpha}-Gal$ epitope expression. The results showed that the expression of ${\alpha}-Gal$ epitope in $GalT^{-/-}$ cells (0.2 %) were significantly (p<0.05) down-regulated to the range of cynomolgus monkey fibroblast (0.2 %) cells compared to heterozygous ($GalT^{-/+}$) (9.3 %) and wild type ($GalT^{+/+}$) (93.7 %) fibroblast cells. In the immunostaining results, while the expression of ${\alpha}-Gal$ epitope was detected a partly in $GalT^{-/+}$ cells and mostly in $GalT^{+/+}$ cells, it was almost not detected in the $GalT^{-/-}$ cells. Also, immunostaining results from various tissues of the $GalT^{-/-}$ pig showed that the expression of ${\alpha}-Gal$ epitope was not detectable, whereas various tissues from $GalT^{+/+}$ pig showed a strong expression of ${\alpha}-Gal$ epitope. Our results demonstrated that ${\alpha}-Gal$ epitope expressions from $GalT^{-/-}$ pigs were successfully knocked out to prevent hyperacute immune rejection for further study of xenotransplantation.

• KSBB Journal
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• 제11권4호
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• pp.445-452
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• 1996

본 연구에서는 GALl, GALl, GALlO 및 GAP promoter 하류에 reporter 유전자인 K. marxianus의 inulinase 유전자(lNUl)를 연결하여 각각의 재조합 plasmid들을 구축하고, 이들로 형질전환된 S. cerevrswe를 회분배양(YPOG 배지 )하여 외래 유전자 발현에 미치는 promoter의 영향을 비교.검토하 였다. 재조합 효모의 최종 균체농도는 36-39 00600 값을 보여 promoter에 따른 큰 차이를 보이지 않았으나, 포도당 소모기간 동안 비증식속도는 평균 $0.24 h^{-1}$로 유지되다가 galactose 소모기간 동안에 GAL promoter 함유 효모배양의 경우 $0.04-0.06 h^{-1}$, pYIGP 함유 재조합 효모배양은 $0.10 h^{-1}$로 감소하였다. 포도당 고갈 후 inulinase 발현은 시작되었고 균체외 inulinase의 발현 수준은 배양 72시간에 4.3 (GALl promoter), 4.0 (GAL7 promoter), 3.8 (GAL10 promoter) 및 1.6 (GAP promoter) unit/mL에 도달하였다. 평판배지상에서의 활성염색과 회분배양의 결과(최종발현양 및 초기 inulinase 말현속도), inulinase 발현에 미치는 promoter 세기 는 GALl > GALlO > GAL7 > GAP 순임을 알 수 있었다. GAL promoter가 배양말기까지 78 % 이상의 높은 plasmid 안정성을 보인 반면에, GAP promoter의 경우 55%의 낮은 plasmid 안정성을 보였다. 또한, 재조합 inulinase는 promoter 종류에 상관없이 98% 이상 배양액으로 분비되였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권1호
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• pp.99-106
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• 2021

Phenylethanol (PhE)에서 야기되는 피부 부작용 문제를 극복하기 위한 대안으로 phenylethanol galactoside (PhE-gal)에 대하여 연구하였다. 그 중에서도 대장균 효소 β-galalactosidase(β-gal)을 이용하여 PhE로부터 PhE-gal를 합성하는 반응의 최적 조건에 대하여 조사하였다. 그리고, 용매 분획연구를 수행하여 PhE-gal의 특성도 조사하였다. 반응조건 중에서 반응액의 β-gal 농도, PhE 농도, 반응액의 pH, 그리고 온도에 대하여 조사한 결과, 최적 β-gal의 농도는 0.45 U/ml, 최적 반응물 PhE의 농도는 1.0%, 최적 반응액의 pH는 8.0, 최적 반응온도는 40℃ 였다. 그리고, 최적 반응조건에서 48 시간까지의 반응을 관찰하였는데, 약 81.9 mM의 PhE로부터 약 47.4 mM의 PhE-gal이 합성되었고, PhE로부터 PhE-gal로의 전환수율은 약 57.9% 정도였다. 또한, PhE와 PhE-gal이 포함된 반응물을 용매 EA와 MC로 분획한 결과, 물 층으로 대부분의 PhE-gal이 분획 되었고, 용매 층으로는 PhE가 분획 되었다. 그러나, 물 층으로의 PhE-gal의 분획이 용매 MC를 사용할 때, 더 분명하고 명확하게 나타났으며, 용매 EA를 이용한 분획에서는 명확히 물 층으로 PhE-gal이 분획 되지 않았다. 앞으로, PhE-gal을 화장품에 사용할 수 있는 첨가물(방부제)로 개발하기 위한 후속연구를 계속 진행할 예정이다.

• Journal of Life Science
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• 제11권1호
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• pp.57-64
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• 2001

The cDNA encoding human NeuAc ${\alpha}$2,3Gal$\beta$ 1,3GalNAc GalNac ${\alpha}$2,6-Sialyltransferase (hST6GalNac IV) was isolated by screening of human fetal liver cDNA library with a DNA probe generated from the cDNA sequence of mouse ST6Gal NAc IV (mkST6GalNAc IV). The cDNA sequence included an open reading frame coding for 302 amino acids, and comparative analysis of this cDNA with mST6GalNAc IV showed that each sequence of the predicted coding region contains 88% and 85% identifies in nucleotide and amino acid levels, respecively. The primary structure of this enzyme suggested a putative domain structure, like that in other glycosyltransferases, consisting of a short N-terminal cytoplamic domain, a transmembrane domain and a large C-terminal active domain. This enzyme expressed in COS-7 cells echibited transferase activity toward NeuAc ${\alpha}$2,3Gal$\beta$ 1,3GalNAc, fetuin and GM1b, although the activity toward the later is very low, no significant activity being detected toward Gal${\beta}$ 1,3Gal NAc or asialofetuin, the other glycoprotein substrates tested. The $^{14}$ C-sialylated residue of fetuin sialylated by this enzyem with CMP-[$^{14}$C]NeuAc was sensitive to treatment with ${\alpha}$2,8-specific sialidase of Vibrio cholerae but resistant to treatment with ${\alpha}$2,3-specific sialidase (NaNase I), and ${\alpha}$2,3- and ${\alpha}$2,8-specific sialidase of Newcastle disease virus. These results clearly indicated that the expressed enzyme is a type of GalNAc ${\alpha}$2,6-sialyltransferase like mST6GalNAc IV, which requires sialic acid residues linked to Gal${\beta}$1,3GalNAc-residues for its activity.