• BMB Reports
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• 제46권7호
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• pp.376-381
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• 2013

It is unknown how soluble pattern-recognition receptors in blood, such as mannose-binding lectin (MBL) and ficolins, modulate mast cell-mediated inflammatory responses. We investigate how mouse MBL-A or ficolin-A regulate mouse bone marrow-derived mast cells (mBMMCs)-derived inflammatory response against bacterial lipopolysaccharide (LPS) stimulation. LPS-mediated pro-inflammatory cytokine productions on mBMMCs obtained from Toll-like receptor4 (TLR4)-deficient mice, TLR2-defficient mice, and their wildtype, were specifically attenuated by the addition of either mouse MBL-A or ficolin-A in a dose-dependent manner. However, the inhibitory effects by mouse MBL-A or ficolin-A were restored by the addition of mannose or N-acetylglucosamine, respectively. These results suggest that mouse MBL-A and ficolin-A bind to LPS via its carbohydrate-recognition domain and fibrinogen-like domain, respectively, whereby cytokine production by LPS-mediated TLR4 in mBMMCs appears to be down-regulated, indicating that mouse MBL and ficolin may have an inhibitory function toward mouse TLR4-mediated excessive inflammation on the mast cells.

• 식물병연구
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• 제29권4호
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• pp.363-376
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• 2023

검은무늬병은 세계적으로 재배되는 십자화과 작물을 황폐화시키고 있으며, 브로콜리, 배추, 케일, 무, 유채 등의 생산에 경제적인 손실을 가져왔다. 십자화과 작물의 검은무늬병은 A. brassicae, A. brassicicola, A. raphani 등을 포함하는 다수의 Alternaria 종에 의하여 발생하며 이러한 병원균들은 감염된 종자나 매개충에 의하여 전반된다. 본 총설에서는 검은무늬병에 대한 십자화과 작물의 병 저항성 형질을 발굴하기 위한 그 동안의 노력을 보여주었다. 병 저항성을 위한 유전 자원이 십자화과 작물의 근연 야생종으로부터 조사되었으며, 십자화과 작물의 상이한 품종들이 다른 접종 조건에서 선별되었다. 검은무늬병 저항성 작물의 개발을 위하여 다양한 식물 방어 관련 유전자들을 이용한 십자화과 작물의 형질 전환이 이루어지기도 하였다. β-Amino-n-butyric acid나 멜라토닌과 같은 화학 물질을 전처리하여 활성화된 식물 면역이 십자화과 작물의 검은무늬병을 줄이기 위하여 제안되었다. 검은무늬병 저항성 형질은 다른 서식지에서 유래한 모델 식물 Arabidopsis 생태형들에서도 평가되었다. 야생형 Arabidopsis와는 상이한 병 저항성을 보이는 식물 면역 관련 돌연변이체들은 십자화과 작물에서 검은무늬병을 관리하는 데에 가치있는 정보를 제공하였다. 특히 이러한 돌연변이체에서 변동된 산화-환원 조절과 항산화 반응에 대하여 본 총설에서 논하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제56권1호
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• pp.19-28
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• 2017

폴리드나바이러스(polydnavirus: PDV)는 일부 내부기생봉에 공생하는 이중나선형 DNA 바이러스 분류군이다. Cotesia plutellae bracovirus (CpBV)는 프루텔고치벌(C. plutellae)에 공생하는 일종의 PDV이다. 프루텔고치벌은 어린 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충에 기생한다. 기생 초기에 발현하는 CpBV-ELP1 유전자는 혈구세포에 세포독성을 발휘하면서 기주의 세포성 면역을 억제하여 기생에 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 연구는 이 유전자를 담배 식물에서 발현하여 해충에 대한 경구독성을 분석하는 데 목적을 두었다. 재조합 CpBV-ELP1 단백질이 배큘로바이러스 발현시스템을 통해 합성되어 세포배양액에 분비되었다. 수거된 세포배양액은 일련의 단백질 분리과정(ammonium sulfate 단백질 분획, size exclusion 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피)을 통해 CpBV-ELP1 단백질을 분리하는 데 이용되었다. 분리된 rCpBV-ELP1 단백질은 파밤나방(Spodoptera exigua) 혈구에 대한 뚜렷한 세포독성을 보였다. CpBV-ELP1은 파밤나방 5령충에 대해서 혈강 주입하여 살충력을 나타냈고, 엽침지법을 이용하여 경구독성을 갖고 있는 것을 확인하였다. CpBV-ELP1 유전자를 CaMV 35S 유전자 프로모터와 opaline synthase 유전자 전사종결신호를 갖는 pBI121 벡터에 클로닝하여 Agrobacterium tumefaciens LBA4404 세균에 형질전환을 유도하였다. 형질전환된 세균은 담배(Nicotiana tabacum Xanthi)잎에 감염하여 캘러스를 유도하게 하였고 이후 차세대(T1)를 확보하였다. T1 세대 담배는 파밤나방에 대한 해충저항성을 갖고 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 CpBV-ELP1 유전자가 형질전환작물을 통해 해충방제에 응용될 수 있다는 것을 제시하고 있다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제6권1호
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• pp.99-102
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• 2003

A cDNA of novel immulectin homologue (BmIML), a C-type lectin, was cloned from the silkworm, Bombyx mori. The immulectin cDNA is an open reading frame of 921 bp encoding 307 amino acid residues. The deduced amino acid sequence from the BmIML cDNA contains two C-type carbohydrate recognition domains (CRDs). The BmIML was most similar (61 % protein sequence identity) to the M. sexta immulectin-1, whereas BmIML showed relatively lower identity to the B. mori lipopolysaccharide-binding protein (25% protein sequence identity). These features of BmIML indicate that BmIML is a novel member of C-type lectin superfamily. Northern blot analysis revealed that the BmIML is specifically expressed in the fat body of B. moli larvae.

• BMB Reports
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• 제42권8호
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• pp.506-510
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• 2009

The Toll signalling pathway in invertebrates is responsible for defense against Gram-positive bacteria and fungi, leading to the expression of antimicrobial peptides via NF-$\kappa$B-like transcription factors. Gram-negative binding protein 3 (GNBP3) detects beta-1,3-glucan, a fungal cell wall component, and activates a three step serine protease cascade for activation of the Toll signalling pathway. Here, we showed that the recombinant N-terminal domain of Tenebrio molitor GNBP3 bound to beta-1,3-glucan, but did not activate down-stream serine protease cascade in vitro. Reversely, the N-terminal domain blocked GNBP3-mediated serine protease cascade activation in vitro and also inhibited beta-1,3-glucan-mediated antimicrobial peptide induction in Tenebrio molitor larvae. These results suggest that the N-terminal GNBP homology domain of GNBP3 functions as a beta-1,3-glucan binding domain and the C-terminal domain of GNBP3 may be required for the recruitment of immediate down-stream serine protease zymogen during Toll signalling pathway activation.

• The Plant Pathology Journal
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• 제34권6호
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• pp.459-469
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• 2018

Plants and microorganisms (microbes) use information from chemicals such as volatile compounds to understand their environments. Proficiency in sensing and responding to these infochemicals increases an organism's ecological competence and ability to survive in competitive environments, particularly with regard to plant-pathogen interactions. Plants and microbes acquired the ability to sense and respond to biogenic volatiles during their evolutionary history. However, these signals can only be interpreted by humans through the use of state-of the-art technologies. Newly-developed tools allow microbe-induced plant volatiles to be detected in a rapid, precise, and non-invasive manner to diagnose plant diseases. Beside disease diagnosis, volatile compounds may also be valuable in improving crop productivity in sustainable agriculture. Bacterial volatile compounds (BVCs) have potential for use as a novel plant growth stimulant or as improver of fertilizer efficiency. BVCs can also elicit plant innate immunity against insect pests and microbial pathogens. Research is needed to expand our knowledge of BVCs and to produce BVC-based formulations that can be used practically in the field. Formulation possibilities include encapsulation and sol-gel matrices, which can be used in attract and kill formulations, chemigation, and seed priming. Exploitation of biogenic volatiles will facilitate the development of smart integrated plant management systems for disease control and productivity improvement.

• 센서학회지
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• 제32권2호
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• pp.95-99
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• 2023

Forest healing is an activity that enhances immunity and human health using various elements of nature, such as fragrance and scenery. Particularly, phytoncide composed of terpene, a natural volatile substance emitted by forest plants, activates the immune function and is an important raw material in health-related products, such as antibacterial and insect repellents. Moreover, phytoncide is used as a measure to evaluate the impact of the forest atmosphere on the human body. This study aims to implement a highly sensitive gas sensor system that can measure phytoncide in real-time, which is an essential element for realizing a forest healing environment. A gas generation apparatus was implemented by using an adsorption tube in consideration of filed applicability in a laboratory atmosphere to enable the measurement of α-pinene and limonene, which are among the main components of phytoncide. Throughout the experimental trials, the sensitivity of gas sensor arrays to α-pinene and limonene was confirmed. In addition, the classification results demonstrated the AVOCs and NVOCs can be well discriminated using PCA. The primary results confirmed the possibility of developing a high-sensitivity gas sensor system for phytoncide sensing in real time.

• 한국응용곤충학회지
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• 제54권1호
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• pp.7-15
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• 2015

폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus) 바이러스 게놈에 포함된 시스타틴(CpBV-CST1) 유전자의 과발현이 곤충의 면역 및 발육을 교란한다. 이 연구는 바이러스 유래 시스타틴의 생물적 기능의 심화 연구와 해충저항성 작물 개발을 위해 담배형질전환체를 구축하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 형질전환체를 대상으로 목표유전자의 발현분석과 곤충에 대한 발육억제에 대한 생물검정을 수행했다. 시스타틴 유전자를 pBI121 운반체에 재조합한 pBI121-CST를 제작하고, 이를 아그로박테리움(Agrobacterium tumefasciens) 세균 매개에 의한 담배 형질전환 및 재분화를 유도하여 약 92%의 높은 신초 재분화율을 나타냈다. 이들 재분화된 개체 가운데 담배 genomic DNA에 시스타틴 유전자가 삽입된 형질전환 추정 개체를 PCR 분석법으로 선발하였다. 다시 quantitative real-time PCR (qRT-PCR) 분석을 통해 이들 목표유전자의 발현을 분석하였다. qRT-PCR 결과는 형질전환 추정 개체가 비형질전환체에 비해 유전자 발현이 약 17 배 높게 나타나 형질전환계통에서 목표유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인했다. 선발된 형질전환담배를 대상으로 갓 부화한 담배나방(Helicoverpa assulta) 1령 유충에 대한 살충효과를 확인하였다. 살충력에 있어서 형질전환계통간의 차이가 있었다. 특히 T9와 T12계통은 섭식 후 7 일차 조사에서 95% 이상의 살충효과를 보였다. 이상의 결과들은 CpBV-CST1이 해충저항성 작물 개발에 필요한 유용 유전자 자원으로서 활용될 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제59권1호
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• pp.41-54
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• 2020

안동지역 농가 주변의 정수에서 두 종의 모기가 채집되었다. 형태적 특징을 바탕으로 이들이 한국숲모기(Aedes koreicus)와 줄다리집모기(Culex vagans)로 각각 동정되었다. 또한, DNA 바코드 서열을 분석한 결과 이러한 동정 결과를 뒷받침하였다. 이들 모기류 유충에 대해 곤충병원세균인 Bacillus thuringiensis subsp. israelensis (BtI)가 살충효과를 보였으며 유사한 B. thuringiensis subsp. kurstaki에 비해 우수하였다. 한편 곤충의 면역억제를 유발하여 B. thuringiensis의 병원력을 높인다고 알려진 Xenorhabdus 세균류의 배양액을 BtI에 첨가하여 이들 모기류에 대한 살충력 증가 효과 유무를 확인하였다. 분석에 이용된 3 종류의 Xenorhabdus 세균배양액 가운데 X. ehlersii (Xe)의 배양액이 비교적 다른 세균배양액에 비해 두 종의 모기류에 대해서 BtI의 살충력을 높이는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 Xe 세균배양액으로부터 유기용매 추출물의 생물활성을 분석한 결과 모기의 혈구 활착행동을 뚜렷이 억제시키는 면역억제자가 존재한다는 것을 확인하였다. 본 연구는 BtI와 Xe의 두 세균을 혼합한 비티플러스 미생물제제가 한국숲모기와 줄다리집모기의 방제에 효과적이라는 것을 제시한다.

• 한국수산과학회지
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• 제53권6호
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• pp.900-908
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• 2020

This study was conducted to partially replace fish meal with black soldier fly (BSF) larvae or mealworm (MW) larvae in the diet for Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei. A tuna by-product meal (27%) was used as the protein source in a control (Con) diet, which was replaced with 20%, 40%, or 60% BSF (designated as BSF20, BSF40, and BSF60, respectively), or MW (MW20, MW40, and MW60, respectively). The shrimp (average body weight, 0.09 g) were randomly stocked in 28 acrylic tanks and quadruplicate groups were fed one of the experimental diets six times daily. After 57 days of the feeding trial, growth and feed efficiency were significantly higher in shrimp that were fed the BSF40 and BSF60 diets than those in shrimp fed the Con diet. Phenoloxidase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase and gene expression of crustin were significantly higher in shrimp fed BSF or MW diets than those in shrimp fed the Con diet. The results indicate that BSF or MW could be used as a fish meal replacement or as a functional protein source in diets and can help improve the growth, feed utilization, innate immunity and antioxidant capacity of Pacific white shrimp.