• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권7호
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• pp.925-937
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• 2016

In the last few decades, transgenic animal technology has witnessed an increasingly wide application in animal breeding. Reproductive traits are economically important to the pig industry. It has been shown that the bone morphogenetic protein receptor type IB (BMPR1B) A746G polymorphism is responsible for the fertility in sheep. However, this causal mutation exits exclusively in sheep and goat. In this study, we attempted to create transgenic pigs by introducing this mutation with the aim to improve reproductive traits in pigs. We successfully constructed a vector containing porcine BMPR1B coding sequence (CDS) with the mutant G allele of A746G mutation. In total, we obtained 24 cloned male piglets using handmade cloning (HMC) technique, and 12 individuals survived till maturation. A set of polymerase chain reactions indicated that 11 of 12 matured boars were transgene-positive individuals, and that the transgenic vector was most likely disrupted during cloning. Of 11 positive pigs, one (No. 11) lost a part of the terminator region but had the intact promoter and the CDS regions. cDNA sequencing showed that the introduced allele (746G) was expressed in multiple tissues of transgene-positive offspring of No.11. Western blot analysis revealed that BMPR1B protein expression in multiple tissues of transgene-positive $F_1$ piglets was 0.5 to 2-fold higher than that in the transgene-negative siblings. The No. 11 boar showed normal litter size performance as normal pigs from the same breed. Transgene-positive $F_1$ boars produced by No. 11 had higher semen volume, sperm concentration and total sperm per ejaculate than the negative siblings, although the differences did not reached statistical significance. Transgene-positive $F_1$ sows had similar litter size performance to the negative siblings, and more data are needed to adequately assess the litter size performance. In conclusion, we obtained 24 cloned transgenic pigs with the modified porcine BMPR1B CDS using HMC. cDNA sequencing and western blot indicated that the exogenous BMPR1B CDS was successfully expressed in host pigs. The transgenic pigs showed normal litter size performance. However, no significant differences in litter size were found between transgene-positive and negative sows. Our study provides new insight into producing cloned transgenic livestock related to reproductive traits.

• 생명과학회지
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• 제17권2호통권82호
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• pp.198-203
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• 2007

형질전환은 유전자의 기능을 이해하는데 매우 중요한 기법이다. $Ca^{2+}$-인산 침전법은 시간과 비용이 저렴하여 가장 흔히 사용된다. 그러나 성숙 신경세포는 어린 신경세포나 다른 세포종에 비하여 형질전환이 어렵고 쉽게 죽는다. 본 연구에서는 Clontech사의 $CalPhos^{TM}$ Mammalian Transfection 방법을 수정하여 성숙한 신경세포를 효율적으로 형질전환할 수 있는 방법을 고안하였다. 대뇌 신경교세포를 DMEM/10% 말혈청에서 70-80% confluence까지 키우고 배지를 혈청이 첨가되지 않은 Neurobasal/Ara-C로 바꾸어 주어 더 이상 신경교세포가 분열하지 않게 한 다음, 여기에 E19 해마신경세포를 접종하여 배양하였다. $DNA/Ca^{2+}$-인산 침전물은 Clontech사의 $CalPhos^{TM}$ Mammalian Transfection Kit을 이용하여 크기($0.5-1\;{\mu}m$ in diameter) 및 농도(약 10 particles/$100\;{\mu}m^2$)를 배지에서 배양시간을 변화시켜 적당히 조절하였다. 이렇게 하면 in vitro에서 2주 이상 배양한 신경세포도 24-well plate 한 well당 10-15개의 형질전환된 건강한 신경세포를 얻을 수 있었다. 이 방법의 효용성을 검증하기 위하여 연접단백질인 $EGFP-CaMKII{\alpha}$ 융합단백질과 RFP 단백질 유전자(각각 $pEGFP-CaMKII{\alpha}$ 및 pDsRed2)를 형질전환한 결과 전자는 점박이 모양, 후자는 세포전체에 퍼진 양상의 표현을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구는 성숙한 신경세포를 효율적으로 형질전환할 수 있는 방법을 제공한다.

• 생명과학회지
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• 제19권8호
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• pp.1039-1046
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• 2009

다양한 천연물의 합성대사에 관여하는 식물 cytochrome P450 (P450s)은 그 기능적 다양성에도 불구하고, 이들 효소의 광범위한 기질 특이성을 설명해 줄 수 있는 구조분석에 대해서는 충분한 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 식물 p-coumarate 3-hydroxylase (C3H)에 의해 매개되는 효소 반응은 lignin 과 다양한 phenylpropanoid 부산물들의 생합성에 매우 중요한 것으로 여겨지지만, 막 단백질인 C3H의 발현 및 정제가 효과적으로 이루어지지 못하여, 활성을 측정하기 위한 분석방법이 체계화 되지 못하고 있다. C3H의 작용기작과 기질특이성에 대해 폭넓은 이해를 위한 구조분석의 선행단계는 활성을 갖는 C3H를 밀리그램 단위로 분리, 정제하는 실험적 방법을 확립하는 것이라 할 수 있다. 이를 위해, 본 연구에서는 다양한 돌연변이 방법을 도입하여 식물 막단백질 C3H를 대장균 시스템에서 효과적으로 발현 및 정제할 수 있는 시스템을 사용하였다. 변형된 cytochrome P450 C3H ($C3H_{mod}$)을 세포막으로부터 고농도의 염완충용액을 이용하여 계면활성제 없이 추출하였으며, 2단계 chromatography를 통해 활성을 유지한 상태로 분리할 수 있었다. 이러한 실험적 기법은 NMR 및 X-ray crystallography와 같은 구조분석을 통한 C3H의 효과적인 분석에 적용될 수 있을 것이며, 또한 다른 식물 cytochrome P450 단백질의 효과적인 분석에도 적용 될 수 있을 것이다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제36권1호
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• pp.26-36
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• 2011

연구목적: 본 연구는 in vitro 상에서 치수, 치은, 치주인대 세포를 neuropeptide (substance P, Calcitonin gene related peptides (CGRP))및 inflammatory cytokine (TNF-$\alpha$)으로 자극 시 matrix metalloproteinase (MMPs)의 생성 및 발현을 관찰한 것으로 치아와 치아 주변 조직에 염증이 존재할 경우 neuropeptide 및 inflammatory cytokine과 치아 경조직 혹은 치조골의 remodeling에 중요한 역할을 하는 matrix metalloproteinase (MMPs)와의 관계를 규명하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 시편으로는 우식이 없는 건전한 제3대구치(n = 10)를 사용하였으며, 발거 후 즉시 Phosphate buffered saline (PBS)에 보관하고 치아에서 치은과 치주인대 조직을 채취하였다. 치아를 종축으로 절단하고 치수 조직을 채취하여 조각으로 분리한 후 시편을 PBS에서 세 번 세척하였다. Plate에 치수, 치은, 치주인대 시편 조각을 위치시켜 Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM)을 첨가하여 세포를 배양하였다. 치수, 치은, 치주인대 세포를 culture dish에서 confluence에 도달할 때 까지 배양하여 Fetal Bovine Serum (FBS)가 포함되지 않은 배지로 교환하여, $37^{\circ}C$에서 24시간 동안 배양한 후 Phosphate buffered saline (PBS)로 1회 세척하고 Substance P ($10^{-8}\;M$, $10^{-5}\;M$)가 포함된 배양액과 Mock (배양액만 포함됨)으로 4시간, 24시간동안 자극하였다. CGRP ($10^{-6}\;M$)을 함유한 배양액 및 TNF-$\alpha$(2 ng/mL)를 포함한 배양액으로 각각 24시간동안 세포를 자극하였다. 각각 다른 농도의 TNF-$\alpha$(2 ng/mL, 10 ng/mL, 100 ng/mL)를 포함한 배양액으로 24시간 동안 세포를 자극 한 후 RNase protection assay 및 Enzyme linked immunosorbent assay를 시행하였다. 결과: SP와 CGRP는 치수, 치은, 치주인대 세포의 MMPs발현에 관여 하지 않았다. TNF-$\alpha$로 24시간 자극 시 치수, 치은, 치주인대 세포에서 MMP-1,-12, -13의 발현을 증가시켰다. 반면, TNF-$\alpha$는 치수, 치은, 치주인대 세포들에서 TIMP-3의 발현을 감소시켰다. 서로 다른 농도의 TNF-$\alpha$(2 ng/mL, 10 ng/mL, 100 ng/mL)로 24시간 자극 시 MMP-1과 MMP-13의 발현이 증가하였다. 결론: 치아와 치아 주변 조직에 염증이 존재 시 TNF-$\alpha$가 증가함에 따라 치수, 치은, 치주인대로부터의 치아의 경조직 혹은 치조골의 remodeling에 관여하는 matrix metalloproteinase (MMPs)가 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.