• 제목/요약/키워드: High throughput screening (HTS)

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Development of cell models for high-throughput screening system of Charcot-Marie-Tooth disease type 1

  • Choi, Yu-Ri;Jung, Sung-Chul;Shin, Jinhee;Yoo, So Young;Lee, Ji-Su;Joo, Jaesoon;Lee, Jinho;Hong, Young Bin;Choi, Byung-Ok
    • Journal of Genetic Medicine
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    • 제12권1호
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    • pp.25-30
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    • 2015
  • Purpose: Charcot-Marie-Tooth disease (CMT) is a peripheral neuropathy mainly divided into CMT type 1 (CMT1) and CMT2 according to the phenotype and genotype. Although molecular pathologies for each genetic causative have not been revealed in CMT2, the correlation between cell death and accumulation of misfolded proteins in the endoplasmic reticulum (ER) of Schwann cells is well documented in CMT1. Establishment of in vitro models of ER stress-mediated Schwann cell death might be useful in developing drug-screening systems for the treatment of CMT1. Materials and Methods: To develop high-throughput screening (HTS) systems for CMT1, we generated cell models using transient expression of mutant proteins and chemical induction. Results: Overexpression of wild type and mutant peripheral myelin protein 22 (PMP22) induced ER stress. Similar results were obtained from mutant myelin protein zero (MPZ) proteins. Protein localization revealed that expressed mutant PMP22 and MPZ proteins accumulated in the ER of Schwann cells. Overexpression of wild type and L16P mutant PMP22 also reduced cell viability, implying protein accumulation-mediated ER stress causes cell death. To develop more stable screening systems, we mimicked the ER stress-mediated cell death in Schwann cells using ER stress inducing chemicals. Thapsigargin treatment caused cell death via ER stress in a dose dependent manner, which was measured by expression of ER stress markers. Conclusion: We have developed genetically and chemically induced ER stress models using Schwann cells. Application of these models to HTS systems might facilitate the elucidation of molecular pathology and development of therapeutic options for CMT1.

전사인자 저해제 통한 미백제 탐색용 단백질 칩 제작 (Manufacturing Protein-DNA Chip for Depigmenting Agent Screening)

  • 한정선;곽은영;이향복;신정현;백승학;정봉현;김은기
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.479-483
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    • 2004
  • MITF는 미백관련 유전자의 대표적인 조절 인자 단백질로서 미백관련 유전자의 E-box와의 결합정도를 단백질 칩을 이용하여 측정하였다. 융합 단백질 형태의 MITF를 유리 칩에 고정시켰고 E-box를 포함하는 DNA oligomer가 결합하는 것을 확인하였다. 형광법, SPR (surface plasmon resonance), SPRi (surface plasmon resonance imaging)방법 중 형광법이 가장 효과적이었으며, DNA 저해제를 사용시 결합이 감소하는 것을 확인하였다. 이 결과 MITF를 이용한 미백원료의 고속스크리닝(HTS)의 가능성을 보여주었다.

The Role of Korea Chemical Bank in "Hit to Lead" process of Drug Discovery

  • Kim, Sun-Woo;Kim, Dong-Wook;Kim, Sun-Ho;Choi, Yeon-Joo;Kim, Joo-Young;Han, Mi-Jung;Kim, Oke-Kil;Kil, Kyong-Ok;Kim, Sung-Soo
    • 대한약학회:학술대회논문집
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    • 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.1
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    • pp.249.1-249.1
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    • 2003
  • The Korea Chemical Bank (KCB) has more than 80,000 compound collections. provided from many companies, academies and institutes. KCB has supported high-throughput screening (HTS) against 80 biological targets and identified a number of hits over 20 targets. These hits were first validated by confirming the purity and novelty of anticipated compound. We also determined their physiochemical properties. (omitted)

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작물육종 효율 극대화를 위한 피노믹스(phenomics) 연구동향: 화상기술을 이용한 식물 표현형 분석을 중심으로 (Current Statues of Phenomics and its Application for Crop Improvement: Imaging Systems for High-throughput Screening)

  • 이성곤;권택윤;서은정;배신철
    • 한국육종학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.233-240
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    • 2011
  • 식물 피노믹스 분야에서 초고속 대량선발이 가능하도록 만든 화상기술(imaging technology)을 온실자동화 기술, 이미지 촬영 및 분석기술 등으로 분류하여 개념을 정리하고, 화상기술을 개발 및 응용하고 있는 주요 연구기관의 현황을 소개하였다. 연구동향 파악을 위해 작물의 내재해성 검정, 병해충진단, 종자활력 검정, 수확후 관리, 생체리듬 연구 등 다양한 분야에서 응용되고 있는 사례들을 살펴보았다. 향후 열 화상, 형광 화상 기술을 UV-induced blue green fluorescence, hyperspectral imaging 등과 상호 보완해서 multi-sensor 개념으로 발전시켜 나간다면, 식물의 생산량 증대를 위한 스트레스 내성자원 선발의 효율성을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 파장대의 영상정보로부터 각 스트레스의 특징을 catalogue화하는 것이 가능하여 다양한 스트레스를 정확히 진단하고 정량화할 수 있을 것으로 보이며, 나아가 각종 스트레스에 대한 조기 경보시스템으로도 활용할 수 있을 것이다. 호주 Plant Phenomics Centre에서는 온실과 포장을 포함한 Phenomics 기술의 종합적 개념도를 그림 4와 같이 제시하고 각 부문별 필요기술을 개발 중에 있는데, 종합기술로 완성된다면 현재의 작물 품종개량 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 호주는 그 동안 분자생물학, 식물생리학 분야에서는 기술력을 확보해 왔지만 BT, IT 등 융복합농업기술분야에서는 다른 나라에 비해 역량을 결집하지 못하고 뒤쳐져 있었다고 볼 수 있는데, 연구개발의 궁극적인 목표인 실용화 단계에서의 기술우위를 선점함으로써 그간의 약세를 만회하고자 Phenomics 연구시설을 설치하였다고 한다. 이점은 BT 후발주자이면서 국제적 경쟁력을 확보하려는 우리에게 시사하는 바가 크다. Phenomics 연구는 생명공학기술을 통해 창출된 GM 식물체, 전통육종을 통해 육성된 육종재료 등 모든 유용 유전자원을 평가, 검정할 수 있는 신품종 육성의 기본 기술로 부상하고 있다. 지난 수년간 정체되어 있는 국내 종자시장을 고부가 수출산업으로 육성하기 위해서는 유용 유전자원, 농업생명공학산물의 실용화를 가속화하여야 하며, 이를 위해 피노믹스 기술 확보 및 시설 인프라 구축을 전략적으로 신중히 검토해봐야 할 시점이다.

미백제 스크리닝용 단백질칩의 개발 (Developing a Protein-chip for Depigmenting Agents Screening)

  • 김은기;곽은영;한정선;이향복;신정현
    • 대한화장품학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.13-16
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    • 2005
  • 미백 물질 탐색 방법으로, MC1R 발현 인자인 Mitf (microrhthalmia transcription factor)를 이용한 protein chip을 적용하였다. MC1R promoter와 Mitf 결합의 저해 인자로써, DNA 상의 결합 부위인 E-box (CATGTG)와 유사한 서열을 가진 oligomer를 사용하였고, E-box 내외부의 서열 변화에 따른 저해율 또한 측정하였다. 그 결과 DNA-Mitf 결합 저해율에 있어서, E-box 서열 내 변화를 준 oligonucleotide 경쟁자는, E-box 이외의 서열 변화를 준 경쟁자보다 낮은 수치를 보였다.

Current status of natural product industry and its commercial application to health functional foods

  • Park, Jong Dae
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.21-21
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    • 2018
  • Natural product substances have historically served as the most significant also be prepared by source of new leads for pharmaceutical development. They can chemical synthesis(both semisynthesis and total synthesis) and have played a important role in the field of organic chemistry by providing synthetic targets. Rcently, they have also been extended for commercial purpose to refer to medicinal products, health functional foods, dietary supplements and cosmetics from natural sources. A large number of currently prescribed drugs have been either directly derived from or inspired by natural products. However, with the advent of robotics, bioinformatics, high throughput screening(HTS), molecular biology-biotechnology, combinatorial chemistry, in silico(molecular modeling) and other methodologies, the pharmaceutical industry has largely moved away from plant derived natural products as a source for leads and prospective drug candidates. The strategy for natural prduct industry is now changing from drug approaches to health foods by identifying effective natural products as preparations. In Korea, a lot of development of natural product based drugs have been done, but very few on health functional foods. The concept of natural product based health foods is not active components as lead compounds but standardized extracts or preparation mixed with other medicinal plants. The representative material has been recently known to be a standardized ginseng extract "Ginsana G 115" developed by Swiss Pharmaton company. The purpose of this presentation is to underline how natural products research continues to make significant contributions in the domain of discovery and development of new health functional foods. It is proposed to present the development of high value added health food or health functional foods through scientific investigation on efficacy and standardization of new materials form natural products.

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Caenorhabditis elegans 생체대체모델을 이용한 한국 영유아분변 유래 프로바이오틱스 균주의 in vivo 장 우점능 검토 (Rapid in vivo Colonization Screening of Probiotic Bacteria Isolated from Human Infants using Caenorhabditis elegans Surrogate Host)

  • 박미리;정은선;오상남;송민호;두재균;정용섭;문용일;김영훈
    • 한국축산식품학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.522-530
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    • 2013
  • Probiotic 기능성이 우수한 유산균을 선발하기 위하여 9개월 미만의 모유수유아로부터 100종의 Lactobacillus균을 분리하였다. C. elegans를 이용한 in vivo 실험으로 장내 우점능을 검사하여 L. rhamnosus GG와 비교했을 때 다른 균주들보다 상대적으로 장환경에 대하여 우수한 우점특성을 갖는 probiotic 유산균주 9종을 선발하였다. Mucin을 이용한 in vitro 부착능력 검토결과, L. rhamnosus GG대비 90% 이상의 부착능을 보였으며, pH 2.5에서의 내산성 및 0.5% oxgall을 함유한 내담즙성에서 각각 97% 이상과 99% 이상의 높은 생존율을 나타냈다. 또, 81% 이상의 높은 콜레스테롤 저해능과 다양한 prebiotics 이용가능성을 확인하였고 최종적으로 L. rhamnosus 4종, L. plantarum 5종인 것으로 동정되었다. 이상의 결과로부터 in vivo 실험을 통해 우선 선발한 균주들이 프로바이오틱스 균주로서 요구되는 조건을 우수하게 충족시킨다는 것을 알 수 있었으며, 따라서 in vivo 모델로서 C. elegans을 이용한 장내우점능력 검토는 내산성, 내담즙성, 콜레스테롤 저하, 그리고 prebiotic 기질 이용능 등의 고기능성의 probiotic 균주 선발에 직접적으로 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

Purification and Characterization of HCV RNA-dependent RNA Polymerase from Korean Genotype 1b Isolate: Implications for Discovery of HCV Polymerase Inhibitors

  • Kim, Jeong-Min;Lee, Mi-Kyoung;Kim, Yong-Zu
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권2호
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    • pp.285-291
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    • 2005
  • The nonstructural protein 5B (NS5B) of hepatitis C virus (HCV) is the viral RNA-dependent RNA polymerase (RdRp), which is the essential catalytic enzyme for the viral replication and is an appealing target for the development of new therapeutic agents against HCV infection. A small amount of serum from a single patient with hepatitis C was used to get the genome of a Korean HCV isolate. Sequence analysis of NS5B 1701 nucleotides showed the genotype of a Korean isolate to be subtype 1b. The soluble recombinant HCV NS5B polymerase lacking the C-terminal 24 amino acids was expressed and purified to homogeneity. With the highly purified NS5B protein, we established in vitro systems for RdRp activity to identify potential polymerase inhibitors. The rhodanine family compounds were found to be potent and specific inhibitors of NS5B from high throughput screening (HTS) assay utilizing the scintillation proximity assay (SPA) system. The binding mode of an inhibitor was analyzed by measuring various kinetic parameters. Lineweaver-Burk plots of the inhibitor suggested it binds not to the active site of NS5B polymerase, but to an allosteric site of the enzyme. The activity of NS5B in in vitro polymerase reactions with homopolymeric RNA requires interaction with multiple substrates that include a template/primer and ribonucleotide triphosphate. Steady-state kinetic parameter, such as Km, was determined for the ribonucleotide triphosphate. One of compounds found interacts directly with the viral polymerase and inhibits RNA synthesis in a manner noncompetitively with respect to UTP. Furthermore, we also investigated the ability of the compound to inhibit NS5B-directed viral RNA replication using the Huh7 cell-based HCV replicon system. The investigation is potentially very useful for the utility of such compounds as anti-hepatitic agents.

현미에서의 오크라톡신 A의 검색을 위한 형광편광면역분석법의 응용 (Application of Fluorescence Polarization Immunoassay for the Screening of Ochratoxin A in Unpolished Rice)

  • 박정현;정덕화;이인선
    • 생명과학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.1006-1013
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    • 2006
  • 식품안전에 대한 관심이 증가되고 있는 현재, 생물학적 화학적 위해요소로 분류되고 있고, 현재 많은 나라에서 규제치를 설정하고 있는 곰팡이 독소인 ochratoxin A(OTA)에 대한 정량적 측정이 가능한 고속검색법을 개발 하고자 단클론성 항체를 이용하여, 측정시 분리과정이 필요 없는 형광편광면역분석법(FPIA)을 개발하고 최적화 시켰다. 동일구조를 가지는 형광물질 표식자인 OTA-EDF를 합성하여 OTA에 대한 특이항체와 경쟁반응을 시켜 나타나는 형광-편광도(mP)의 변화를 측정하였다. 이는 면역분석법의 특이성과 민감성을 충분히 만족하였다. OTA의 검출범위는 0.5-200 ng/ml였고, 검출한계는 0.3 ng/ml였다. 개발된 분석법은 다른 곰팡이 독소들과의 교차반응은 없었고 높은 특이성과 재현성 및 회수율을 나타내었다. HPLC 방법에 의한 회수율은 88-84%로 다소낮게, FPlA법의 회수율은 90-110%로 다소 높게 나타났다. 16점의 현미시료를 분석하였을 때, 2점이 상관관계가 높게 12-20 ppb 정도 오염된 것으로 나타났다. 4점은 FPIA 및 HPLC 모두에서 음성으로 판정되었다. 개발된 FPIA는 복잡한 전처리 방법이 필요 없는 신속한 검색이 가능하므로, 식품 및 환경에서의 OTA 잔류 검사에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.