• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권3호
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• pp.226-230
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• 2007

산소를 많이 소비하는 발효공정일수록 배양액중의 용존산소의 농도가 목적생산물의 생산성에 많은 영향을 주는 경우가 많다. 때문에 고농도 발효에 앞서, 발효조의 sparging hole로부터 임펠러 높이에 따른 산소전달 능력을 알아본 결과 공기공급이 1 vvm, 교반속도가 600 rpm에서 산소전달계수($K_La$)는 2.67($min^{-1}$)으로 가장 높았다. 배양 시 용존산소 농도를 20% 이상 유지시켰을 때 온도에 따른 k6ub/IFN-${\alpha}1$ 생성은 $30^{\circ}C$에서 세포증식을 하고 $25^{\circ}C$에서 IPTG로 Induction 하였을 때 발현율이 6.43mg/ml로 total protein의 37%로 가장 많은 양이 발현되는 것을 알 수 있었다. 용존산소 농도에 따른 k6ub/IFN-${\alpha}1$의 발현양은 용존산소 농도가 35%일 때 가장 높은 수율을 나타냈다. 용존산소량은 산소소비 속도를 측정함으로써 정확한 임계점을 찾을 수 있었는데 용존산소량이 35% 유지될 때 산소 전달 속도와 비교하여 가장 적당한 산소공급량임을 확인할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권11호
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• pp.1881-1890
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• 2016

Manganese superoxide dismutase (MnSOD) is a vital enzyme that protects cells from free radicals through eliminating superoxide radicals ($O^{2-}$). Hirudin, a kind of small active peptide molecule, is one of the strongest anticoagulants that can effectively cure thrombus diseases. In this study, we fused Hirudin to the C terminus of human MnSOD with the GGGGS linker to generate a novel dual-feature fusion protein, denoted as hMnSOD-Hirudin. The hMnSOD-Hirudin gene fragment was cloned into the pET15b (SmaI, CIAP) vector, forming a recombinant pET15b-hMnSOD-Hirudin plasmid, and then was transferred into Escherichia coli strain Rosetta-gami for expression. SDS-PAGE was used to detect the fusion protein, which was expected to be about 30 kDa upon IPTG induction. Furthermore, the hMnSOD-Hirudin protein was heavily detected as a soluble form in the supernatant. The purification rate observed after Ni NTA affinity chromatography was above 95%. The hMnSOD-Hirudin protein yield reached 67.25 mg per liter of bacterial culture. The identity of the purified protein was confirmed by western blotting. The hMnSOD-Hirudin protein activity assay evinced that the antioxidation activity of the hMnSOD-Hirudin protein obtained was $2,444.0{\pm}96.0U/mg$, and the anticoagulant activity of the hMnSOD-Hirudin protein was $599.0{\pm}35.0ATU/mg$. In addition, in vitro bioactivity assay showed that the hMnSOD-Hirudin protein had no or little cytotoxicity in H9c2, HK-2, and H9 (human $CD_4{^+}$, T cell) cell lines. Transwell migration assay and invasion assay showed that the hMnSOD-Hirudin protein could suppress human lung cancer 95-D cell metastasis and invasion in vitro.

• 대한수의학회지
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• 제45권1호
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• pp.45-53
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• 2005

GroE that is a heat shock protein composed of GroEL and GroES is known as an immunodominant target of both the humoral and cellular immune responses in bovine brucellosis. This study was carried out to characterize groE gene encoding heat shock proteins of B. abortus isolated in Korea and to evaluate the immunogenicity of the GroE protein expressed in E. coli system. In PCR the specific signals with the size of 2,077 bp were detected in five strains isolated from the mammary lymphnodes of the dairy cattle that were serologically positive and the reference strains. In comparison of the sequences of nucleotides and amino acids among the strains, GroES showed 100% identity in both sequences. GroEL was evaluated 99.0~99.9% in nucleotides and 98.0~100% homology in amino acids. The groE gene including groES and groEL was inserted into pET29a vector and constructed pET29a-GroE recombinant plasmids. The inserted groE was confirmed by digestion with Nco1 and EcoR1 endonucleases and nucleotide sequencing. E. coli BL (DE3) was transformed with pET29a-GroE, named as E. coli BL (DE3)/pET29a-GroE. In SDS-PAGE, it was evident that the recombinant plasmid effectively expressed the polypeptides for GroES (10 kDa) and GroEL (60 kDa) in 0.5, 1 and 2 hours after IPTG induction. The immuno-reactivity of the expressed proteins were proved in mouse inoculation and Western blot analysis.

• 한국약용작물학회지
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• 제11권1호
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• pp.31-39
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• 2003

바위솔의 추출물로부터 항산화 활성 및 동물 항암세포를 이용한 생물학적 특성을 조사 해 본 결과는 다음과 같다. 생육지별 DPPH 프리라디칼 소거 및 xanthine/xanthine oxidase 억제 활성비교에서 재배지에서 수확한 시료의 활성이 $6.07(IC_{50}:{\mu}g/m{\ell})$로 가장 높았다 생육시기별 DPPH 프리라디칼 소거 및 xanthine/xanthine oxidase 억제의 활성은 9월 수확물이 가장 활성이 높았다. 실리카겔 컬럼크로마토그래피를 이용한 항산화물질 분리결과에서 S-4 분획물의 DPPH와 xanthine oxidase 억제활성이 $5.02(IC_{50}\;:\;{\mu}g/m{\ell})$와 $6.18(IC_{50}:{\mu}g/m{\ell})$을 나타냄으로써 높은 분리효율를 보였다. 항산화활성이 가장 높았던 LH-4 분획물의 주요화합물은 GC/MS에 의하여 지방산, 폴리페놀화합물 및 페놀유도체로 동정되었으며 alpha-androsta-7,14-diene과 1,2,3-benzenetriol이 주 물질이었다. POD 및 SOD 활성은 생육지간에 재배지, 산, 바닷가 순으로, 생육시기간에는 시기가 늦을수록 높게 나타났다 SOD 동위효소의 밴드수는 전 생육지, 전 생육시기에서 공히 2개의 밴드가 나타났으나, 그 세기는 재배지와 9월의 수확물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 정제된 LH-4 분획물은 HL-60 세포의 종양증식을 억제시켰으며 종양유발유전자와 IPTG로 콜로니 형성을 유도한 암세포(2-12 cells)에서 분획물 400ppm 처리와 negative control 처리간의 colony형성은 유의차가 없었다.

• 미생물학회지
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• 제42권2호
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• pp.142-148
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• 2006

본 연구는 다양한 생리활성을 가지고 있는 chitosan oligosaccharides를 효소적 방법으로 생산하기 위한 기초 연구로서, 전통발효식품인 메주에서 chitosan 분해능이 우수한 균주를 분리하였다. 분리한 균주를 형태학적, 생화학적 및 분자생물학적 방법을 이용하여 동정한 결과, Bacillus amyloliquefaciene MJ-1으로 명명하였다. B. amyloliquefaciene MJ-1으로 부터 chitosanase 유전자를 포함하는 1,049 bp DNA 단편을 클로닝하였으며, chitosanase 유전자는 825 염기로서 274 개의 아미노산으로 구성되어 있었고, 예상 분자랸은 30.9 kDa이었다. 클로링한 chitosanase의 homology search 결과, glucoside hydrolase family 46에 속하는 chitosanase로 추정되었다. B. amyloliquefaciene MJ-1 chitosanase 유전자를 E. coli BLR (DE3)에 도입하였으며, 1 mM의 IPTG로 chitosanase 과잉 발현을 유도하고 정제한 후, pH및 온도에 대한 특성을 조사하였다. 효소 활성의 최적 온도는 $60^{\circ}C$이었으며, $80^{\circ}C$에서도 75%의 활성을 나타내었으므로 내열성을 가진 효소로 추정되었다. 한편, 최적 pH는 5.0 이었으며, pH $5{\sim}7$사이에서 80% 이상의 높은 활성을 유지하였다.

• 미생물학회지
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• 제47권3호
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• pp.200-208
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• 2011

임상에서 가장 문제가 되는 MLS (macrolide-lincosamidestreptogramin B) 항생제 내성은 Erm 단백질에 의하여 23S rRNA의 A2058에 dimethylation시킴으로써 MLS 항생제의 부착능을 저해함으로써 나타내는 내성이다. ErmSF는 다른 Erm 단백질과 달리 매우 긴 N-terminal end region (NTER)을 가지고 있으며 RNA에 잘 부착되는 것으로 알려진 arginine이 25%를 차지하고 있다. 특히 NTER의 점차적인 제거는 이에 따른 점차적인 활성의 감소 그리고 이의 완전한 제거는 98%의 활성소실을 가져다 주는 것으로 밝혀져서 단순 부착에 의한 활성에의 기여를 암시하고 있다. 뿐만 아니라 NTER 다음에 붙어 있는 아미노산은 제거되었을 때 활성이 소실되는 매우 중요한 아미노산임이 밝혀졌다. 이러한 사실에 근거, 서로 다른 복제원점을 가짐으로써 동일한 세포 내에 존재할 수 있으며 발현 체계가 동일하나 copy수가 차이가 있어서 단백질 발현 양에 차이를 가져다 주는 새로운 단백질 동시 발현체계를 개발하고 이를 적용하여 NTER 함유 펩타이드를 copy수가 많은 pET23b 체계의 담체에서, ErmSF는 copy수가 적은 pACYC184 담체 체계에서 발현 시킴으로써 펩타이드가 한 세포 내에서 ErmSF 보다 훨씬 더 많이 발현되도록 하여 이 펩타이드가 ErmSF의 활성을 저해할 수 있는지 확인하였다. 계획된 대로 IPTG에 의한 유도 없이도 펩타이드가 ErmSF보다 세포 내에서 훨씬 많이 발현되었다. 그러나 생체 내에서는 그 활성의 저해를 확인 할 수 없었다. 따라서 ErmSF의 활성은 NTER 펩타이드의 단순한 부착에 의해서 이루어지는 것이 아니라 conformational change 등의 역동적인 상호작용을 통하여 이루어지는 것으로 사료되었다. 따라서 ErmSF와 23S rRNA와의 복합체 구조의 규명 그리고 NTER과 ErmSF protein body의 부착양식에 대한 구체적인 생화학적 규명이 이루어지면 이러한 접근법은 이 단백질의 억제제를 창출하는데 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권2호
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• pp.151-157
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• 1999

목적 : HL60 세포주에서 PMA(phorbol 12-myrisate 13-acetate) 및 DMSO(dlmethyisulfoxlde) 에 의해 분화가 유도될 때 감소되는 특성을 보이는 K872 클론에 대한 염기 서열, 조직 분포, 단백 분리 등을 시행하였다. 재료 및 방법 QIA plasmid extraction kit(Qiagen GmbH, Germany)를 이용하여 사람의 모유두 세포 pBluescript phagemid cDNA library로부터 K872 클론을 추출하였다. Sanger's dideoxy nucleotide chain-termination method을 이용하여, 추출한 K872 클론의 염기 서열을 분석하였다. BLAST(Basic Local Alignment Search Tools) 프로그램으로 유전자은행의 염기 서열과의 상동성을 검색하였다. K872 클론으로 만든 probe로 다양한 인간 조직 및 암세포주로부터 분리한 RNA에 대하여 nothern blot을 시행하였다. His-Patch Thifusion expression system을 이용하여 대장균 배지에 0.1mM IPTG(Isopropyl-$\beta$-thlogalactopyranoslde) 를 첨가해서 결합단백의 유전자 발현을 유도하였다. 결합단백이 함유된 용출액을 SDS-PAGE에 걸어서 발현된 단백을 확인하였다. 결과 : K872 클론은 675개의 코딩 영역과 280개의 코딩과 관련없는 영역으로 구성된 1006개의 염기로 구성됨을 관찰하였다. 해독틀로 추정되는 부분은 시작 코돈을 포함하여 길6개의 아미노산을 형성하고 단백 산물의 분자량은 25,560 Da으로 추정되었다. 추정 아미노산 배열은 쥐의 glutathlone S-transferase kappa 1(rGSTKl) 의 아미노산 배열과 70$\%$의 상동성을 보였다. nothern blot에 따른 발현 양상은 심장, 수의근, 말초혈액 백혈구 등의 조직에서 높은 발현을 보였으며 방사선 내성과 관련지어 볼 때 대장암 및 흑색종 세포주에서 발현이 높았던 점은 특기할 만하였다. 결론 : 상동성 검색 결과 K872 유전자는 항암제 및 방사선 내성과 관련이 있는 rGSTK1에 대한 사람의 상동유전자로 사료되며 향후 이와 관련한 기능 분석이 필요할 것으로 사료된다

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.119-126
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• 2011

질병과 밀접한 관계가 있는 hCGL 단백질의 경우 대량 배양 시 유도체를 사용하지 않아도 발현이 되는 점과 유전자 측면에서 조작이 쉬운 E.coli를 이용하여도 발현이 된다는 점에 있어서 중요한 이점을 가지고 있다. 본 연구에서는 배양되는 온도와 발현에 관련 있는 유도체의 농도, 600 nm에서의 균 성장 정도에 따른 유도체의 첨가 그리고 배지의 양을 조절하면서 유입되는 aeration의 조건으로 hCGL 단백질 발현의 최적의 조건 확립을 목적으로 하였다. 또 각 발생되는 inclusion body의 양을 측정하면서 보다 많은 가용성 단백질을 발현시키는 조건을 확립하고자 하였다. hCGL 단백질은 저온에서 보다 많은 양의 단백질이 발현되며 inhibitor의 억제를 담당하는 유도체의 농도와는 상관없이 발현이 되었다. 또한 균의 성장 정도에 따라 유도체의 첨가시기를 달리 하였을 때, 발현 비율에 차이는 있었으나 전체적인 단백질 양과 비교해 보면, 이는 hCGL 발현에 큰 영향을 미치지 않는다. 배지의 양을 달리하여 살펴본 aeration에 따른 hCGL 발현 정도는 배지의 부피가 15%일 때 높은 aeration으로 균의 양은 많았으나 목적 단백질인 hCGL의 발현은 aeration이 되지 않는 조건에서 더 잘되는 것을 확인하였다. 그리고 His-TEV-hCGL의 활성은 야생형 hCGL의 활성을 기준으로 하였을 때, L-cystathionine을 기질로 하였을 경우 76%, L-cysteine을 기질로 하였을 경우 88% 수준으로 유사한 활성을 나타내었고, 이는 손쉽게 정제 가능한 His-TEV-hCGL을 야생형을 대신하여 사용할 수 있음을 시사한다. 또한 His-TEV-hCGL이 야생형 hCGL과 같이, 427 nm에서 흡광을 가지는 것으로 보아 보효소PLP를 포함하고 있음을 알 수 있었다. 이로써 homocysteine 대사연구에 필수적인 hCGL 효소를 다량 얻는 방법을 확립하고, 관련 연구에 기여하리라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제32권2호
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• pp.135-141
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• 2022

Mouse thymosin β-4 (TB4) 유전자를 Escherichia coli에서 intein-tag 융합 단백질로 발현시키고 정제하였다. 재조합 TB4-intein 융합 단백질의 분자량을 10% glycine SDS-PAGE로 확인한 결과, 세포내 soluble 분획에서 60 kDa의 단백질을 얻을 수 있었고, 유도발현 최적 조건은 0.1 mM IPTG, 25℃에서 3시간 동안 유도 발현할 때가 최적임을 확인하였다. TB4 만을 얻기 위해서 유도발현된 TB4-intein을 DTT를 이용해 self-cleavage를 일으킨 다음, chitin bead를 이용한 친화성 크로마토그라피로 정제 후 분자량을 확인 한 결과, 5 kDa으로 확인되었으며, 순도는 95%이상 이었다. 정제한 recombinant TB4가 생물학적 기능을 보유하고 있는지 확인을 하기 위하여, TB4를 농도 별(1~1,000 ng/ml)로 하여 HT1080 cell을 이용한 cell migration을 측정한 결과, 모든 농도에서 recombinant TB4가 화학합성한 TB4 보다 약 20% 이상 높은 활성을 보였으며, recombinant TB4 1 ng/ml의 농도에서 cell migration 활성이 가장 높게 나타났다. Recombinant TB4를 마우스 상처 부위에 5일 동안 매일 처리한 결과(최종 처리 농도 0.5 mg/ml), 화학합성 TB4 보다 recombinant TB4의 상처치유 활성이 약 35% 더 높음을 알 수 있었다. 이상의 결과는 recombinant TB4가 화학합성 TB4보다 cell migration과 상처치유에 훨씬 높은 활성을 나타냄을 보여주고 있다.