• KSBB Journal
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• 제14권5호
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• pp.593-599
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• 1999

본 연구는 제대혈과 골수로부터 얻은 조혈모세포를 재조합 retrovirus로 감염시킬 때의 최적조건을 human growth hormone (hGH)과 $\beta$-galactosidase를 발현하는 두 가지의 다른 retroviral vector를 이용하여 찾았다. Retrovirus는 자라는 세포에만 감염하는 것으로 알려져 있어 이에 대한 최적조건을 구하기 위해 세포 배양을 통해 조혈모세포의 성장곡선을 얻었으며, 또한 감염된 세포를 환자에게 다시 넣는 유전자요법에서는 이 세포가 체내에서 가능하면 조혈모세포의 기능을 가지는 것이 요구되어 이 때 얻어진 세포의 분열능을 나타내는 집락형성 세포분율을 구하였다. 우선, 세포성장에 대해 조사한 결과 초기에 넣은 세포농도가 5$\times$$10^4$세포/mL일 때 세포성장속도가 가장 빠른 것으로 나타났다. 그러나, 배양시간이 지남에 따라 집락을 형성할 수 있는 능력은 급격하게 감소하여 유전자요법을 위한 최적조건을 구하기 위해서는 이를 고려한 최적화가 필요하였다. 이를 위한 예비실험으로 감염이 잘 된다고 알려진 NIH3T3 세포에 retrovirus 상층액으로 감염시킨 결과 성공적으로 유전자가 전달된 것을 배지에 분비되는 hGH을 측정하여 확인하였다. 이러한 결과로부터 hGH을 발현하는 재조합 retrovirus는 정상적으로 작동하는 것을 확인하였다. 그러나, 조혈모세포와 retrovirus를 분비하는 packaging cell을 동시 배양하는 방법을 채택하였다. 제대혈로부터 얻은 조혈모세포와 대장균 lacZ 유전자로부터 $\beta$-galactosidase를 분비하는 packaging cell을 이용한 경우 동시배양의 경우 조혈모세포를 3일 동안 세포배양을 한 후 이 증식된 세포를 48시간 동안 동시배양하면서 감염시켰을 때 최대의 감염율을 나타내었다. 한편, 골수로부터 얻은 조혈모세포와 hGH을 분비하는 packaging cell과 동시배양시켰을 때 세포농도가 다름에도 불구하고 제대혈에서와 마찬가지로 조혈모세포를 3일 동안 세포배양한 후 48시간 동안 동시배양하는 경우에 hGH이 최대로 분비되었다. 이러한 결과로부터 세포의 source나 세포농도와 관계없이 유전자전달을 통한 단백질의 발현에 있어서 최적조건이 존재하였다. 그러나, 이러한 경우에 유전자전달이 완료되는 시점이 배양을 시작한지 5일이 되므로 집락을 형성할 수 있는 세포의 분율이 약 1/3로 감소하였다. 따라서, 이러한 결과를 유전자요법에 적용하는 경우에는 그 목적에 따라 적절한 실험조건을 선정하는 것이 필요하리라 사료된다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제31권3호
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• pp.199-218
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• 2005

Purpose of Study: Peripheral nerve regeneration depends on neurotrophism of distal nerve stump, recovery potential of neuron, supporting cell like Schwann cell and neurotrophic factors such as BDNF. Peripheral nerve regeneration can be enhanced by the conduit which connects the both sides of transected nerve. The conduit maintains the effects of neurotrophism and BDNF produced by Schwann cells which can be made by gene therapy. In this study, we tried to enhance the peripheral nerve regeneration by using calcium phosphate coated porous conduit and BDNF-Adenovirus infected Schwann cells in sciatic nerve of rats. Materials and Methods: Microporous filter which permits the tissue fluid essential for nerve regeneration and does not permit infiltration of fibroblasts, was made into 2mm diameter and 17mm length conduit. Then it was coated with calcium phosphate to improve the Schwann cell adhesion and survival. The coated filter was evaluated by SEM examination and MTT assay. For effective allogenic Schwann cell culture, dorsal root ganglia of 1-day old rat were extracted and treated with enzyme and antimitotic Ara-C. Human BDNF cDNA was obtained from cDNA library and amplified using PCR. BDNF gene was inserted into adenovirus shuttle vector pAACCMVpARS in which E1 was deleted. We infected the BDNF-Ad into 293 human mammary kidney cell-line and obtained the virus plaque 2 days later. RT-PCR was performed to evaluate the secretion of BDNF in infected Schwann cells. To determine the most optimal m.o.i of BDNF-Ad, we infected the Schwann cells with LacZ adenovirus in 1, 20, 50, 75, 100, 250 m.o.i for 2 hours and stained with ${\beta}$-galactosidase. Rats(n=24) weighing around 300g were used. Total 14mm sciatic nerve defect was made and connected with calcium phosphate coated conduits. Schwann cells$(1{\times}10^6)$ or BDNF-Ad infected Schwann cells$(1{\times}10^6)$ were injected in conduit and only media(MEM) was injected in control group. Twelve weeks after surgery, degree of nerve regeneration was evaluated with gait analysis, electrophysiologic measurements and histomorphometric analysis. Results: 1. Microporous Millipore filter was effective conduit which permitted the adhesion of Schwann cells and inhibited the adhesion of fibroblast. We could enhance the Schwann cell adhesion and survival by coating Millipore filter with calcium phosphate. 2. Schwann cell culture technique using repeated treatment of Ara-C and GDNF was established. The mean number of Schwann cells obtained 1 and 2 weeks after the culture were $1.54{\pm}4.0{\times}10^6$ and $9.66{\pm}9.6{\times}10^6$. 3. The mRNA of BDNF in BDNF-Ad infected Schwann cells was detected using RT-PCR. In Schwann cell $0.69\;{\mu}g/{\mu}l$ of DNA was detected and in BDNF-Adenovirus transfected Schwann cell $0.795\;{\mu}g/{\mu}l$ of DNA was detected. The most effective infection concentration was determined by LacZ Adenovirus and 75 m.o.i was found the most optimal. Conclusion: BDNF-Ad transfected Schwann cells successfully regenerated the 14mm nerve gap which was connected with calcium phosphate coated Millipore filter. The BDNF-Ad group showed better results compared with Schwann cells only group and control group in aspect to sciatic function index, electrophysiologic measurements and histomorphometric analysis.

• 생명과학회지
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• 제16권4호
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• pp.632-639
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• 2006

본 연구에서는 lacZ transcriptional fusion plasmid를 이용하여 광합성 세균인 Rhodobacter sphaeroides에서의 7가지 광합성유전자 (puf, puc, puhA, bchC, bchE, bchF, bchI) 발현의 경향과 조절을 조사하였다. R. sphaeroides에서 puhA와 bchI를 제외한 모든 광합성유전자들이 호기적 조건과 비교했을 때 혐기적 조건에서 더욱 강하게 발현되었다. puhA 유전자는 bchFNBHLM-RSP0290과 operon을 형성하며, bchI 유전자는 crtA와 operon을 이루는 것으로 나타났다. 광합성 조건에서 자란 R. sphaeroides의 puf, puc, bchCXYZ operon의 발현은 빛의 세기에 비례하는 반면, bchFNBHLM(RSP0290 puhA) operon의 발현은 빛의 세기에 반비례 하였다. bchEJG의 발현은 $10\;W/m^2$의 빛이 조사된 광합성 조건에서 제일 낮았으며, $100\;W/m^2$의 빛의 광합성 조건에서 가장 높았다. R. sphaeroides의 산소인지와 빛 인지에 관련된 세 가지 주요 조절기작에 의한 광합성유전자 조절은 다음과 같다. puf와 bchC는 PpsR repressor와 PrrBA two-component system에 의해 조절된다. 그리고 puc operon은 PpsR, FnrL, PrrBA system에 의해 조절된다. bchE의 발현은 FnrL과 PrrBA system에 의해 조절되는 반면, bchF는 오로지 PpsR에 의해서만 조절된다. PpsR repressor는 강한 세기의 빛 조건에서 bchf 발현억제의 원인이 되며, FnrL은 그 자체가 산소를 인지하는 기능 이외에도 세포질의 산화/환원 상태의 인지에 관련될 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1416-1423
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• 2018

Biotin에 강한 결합 친화력($K_D=10^{-14}M$)과 함께 streptavidin의 tetramer 특징은 VHH 항체를 streptavidin에 융합시키게 하여 biotinylated horseradish peroxidase를 사용하는ELISA 와Western blot analysis 등의 면역분석법에서 VHH 항체의 항원결합력을 증가시키는데 응용 가능하다. 이를 응용하기 위해 우리는 Streptomyces avidinii 염색체 DNA로부터 PCR을 통해 streptavidin유전자를 증폭하고 이를 green fluorescent protein항원에 특이적으로 결합하는 8B9 VHH 항체유전자에 융합시켰다. 대장균에서 수용성 융합단백질로 발현시키기 위해 pUC119 플라스미드에 기초한 발현시스템을 사용하였다. 즉 lacZ promoter를 사용하여 IPTG에 의해 단백질발현을 유도하게 하였으며, 아미노말단에 pelB leader를 두어 발현된 단백질의 periplasmic space로 이동하게 하여 수용성 단백질형태의 분비를 촉진하였으며 카르복시말단에 6개의 polyhistidine tags를 두어 $Ni^+$-NTA-agarose column을 사용하여 발현된 단백질을 정제하였다. Streptavidin이 biotin에 강하게 결합함으로 대장균에 독성을 나타냄에도 불구하고 본 수용성 융합단백질은 성공적으로 발현되었다. SDS-PAGE에서 가열하는 경우 변성되어 30.6 kDa를, 가열하지 않는 경우에는 자연 상태의 122.4 kDa을 나타내었다. 이는 8B9 VHH항체에 융합된 streptavidin moiety에 의해 monomer subunit가 비공유결합으로 tetramerization됨을 제시해준다. 또한 본 융합단백질은 ELISA와 Westernblot analysis에서 보여진 것처럼 parental streptavidin과 유사한 biotin결합력과 green fluorescent protein항원 결합력을 모두 나타내었다. 결론적으로 streptavidin에 융합된 8B9 VHH 항체형태의 융합단백질은 대장균에서 수용성 tetramer로 성공적으로 발현 및 정제되었으며 biotin과 green fluorescent protein 항원에 동시에 결합함으로써 tetrameric and bifunctional VHH 항체제조의 가능성을 제시해주었다.

• 미생물학회지
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• 제28권1호
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• pp.13-18
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• 1990

adr아형 B형 간염바이러스의 preS2유전자 부위를lacZ 유전자의 5말단에 연결하여 preS2-$\beta$-galactosidase 융합단백질을 생성하는 플라스미드, pTSZ를 건설하였다. 갈본된 preS2 유전자의 3' 및 5발단을 결손시켜 얻은 재조합 플라스미드를 발현시킨 후 결손된 preS2를 포함하는 융합단백질의 항원성을 단일클론항체 H8을 사용하여 비교하며 보았다. 양말단에서 일정부위까지의 결손은 항원성에 영향을 미치지 않았지만 그 이상의 결손에 의하여는 항윈성이 소실됨을 볼 수 있었다. 이상의 항원성 전한부위를 DNA 염기서열 분석에 의하여 결정할 수 있었다. 그 결과 항원결정인자의 양말단은 preS2 서열 중 아미노산 전기 130-132와 140→142 사이에 각각 존재함을 알 수 있었고, 아미노산 143번의 결손은 항원성의 부분적인 감소를 초래하는 것으로 보아 항원성 결정에 보충적 역할을 한다고 생각된다. 한편 adr과 adw2아형 간의 아미노산서열의 차이가 항원결정부위 중 130, 132 및 141번 위치에 존재하며 단일를론항체 H8이 adr아형에만 특이하게 결합하는 것으로 부터, 세 잔기 중 하나 혹은 그 이상이 아형특이성에 관여한다고 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제18권2호
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• pp.206-212
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• 2008

인간이 서로 간의 의사소통을 위해 언어를 사용하듯이, 세균의 경우도 외부 환경 변화를 신속히 감지하여 서로 효과적으로 대응하기 위해서 주변 세포들과 소통할 수 있는 세균만의 독특한 화학적 언어를 사용하는 것으로 알려져 있다. 특히, 일정 세포 농도에 도달했을 때 자체적으로 생산된 화학적 신호를 통해 개체 수를 인지하고 그에 따라 특정 유전자의 발현을 동시에 조절하는 quorum sensing (QS) 기작은 다양한 세균 종들에서 광범위하게 존재한다. 본 연구는 다양한 천연물 추출물들을 대상으로 QS 저해 활성을 확인하였는데 QS 지시균주인 Agrobacterium tumefaciens NT1과 화학적으로 합성한 QS autoinducers을 사용한 bioassay를 수행하였다. 그 결과 양배추, 파, 양파의 추출물들에서 QS 저해 활성을 확인하였고, recycling preparative HPLC (prep-HPLC)를 통한 정제 과정을 통해, 83분 지점의 peak에 해당하는 성분들이 공통으로 QS 저해 활성을 가지고 있음을 확인하였다. 따라서 그 QS 저해 성분을 QSI-83으로 지정하고 thin layer chromatography (TLC)를 통해 P. syringae pv. tabaci의 autoinducers 합성을 저해하는 활성을 가지고 있음을 확인하였다. 또한 열에 대한 안정성과 세균 생장에서의 영향을 조사하였는데, 그 결과 QSI-83은 열에 안정하며 세균의 생장에는 영향을 끼치지 않는 물질임을 확인하였다. 따라서 우리는 천연물로부터 분리된 새로운 성분이 QS 저해제로서 이용될 수 있음을 제안한다.

• Molecules and Cells
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• 제27권1호
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• pp.105-111
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• 2009

Gammaherpesvirus infection of the central nervous system (CNS) has been linked to various neurological diseases, including meningitis, encephalitis, and multiple sclerosis. However, little is known about the interactions between the virus and the CNS in vitro or in vivo. Murine gammaherpesvirus 68 (MHV-68 or ${\gamma}HV-68$) is genetically related and biologically similar to human gammaherpesviruses, thereby providing a tractable animal model system in which to study both viral pathogenesis and replication. In the present study, we show the successful infection of cultured neuronal cells, microglia, and astrocytes with MHV-68 to various extents. Upon intracerebroventricular injection of a recombinant virus (MHV-68/LacZ) into 4-5-week-old and 9-10-week-old mice, the 4-5-week-old mice displayed high mortality within 5-7 days, while the majority of the 9-10-week-old mice survived until the end of the experimental period. Until a peak at 3-4 days post-infection, viral DNA replication and gene expression were similar in the brains of both mouse groups, but only the 9-10-week-old mice were able to subdue viral DNA replication and gene expression after 5 days post-infection. Pro-inflammatory cytokine mRNAs of tumor necrosis factor-${\alpha}$, interleukin $1{\beta}$, and interleukin 6 were highly induced in the brains of the 4-5-week-old mice, suggesting their possible contributions as neurotoxic factors in the age-dependent control of MHV-68 replication of the CNS.

• 한국양식학회지
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• 제9권4호
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• pp.445-452
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• 1996

어류 및 폐류내에 내재하는 내재성 ${\beta}-galactosidase$의 활성도를 분석함으로서 외래유전자의 이식시 기초자료로 활용하고자 어류 6종 및 패류 4종을 대상으로 본 실험을 행하였다. 어류에 있어서의 X-gal 염색 결과 혈청 및 근육을 제외한 모든 조직에서 모두 positive ( + ) 염색 양상을 보였다. 패류에 있어서도 어류와 같은 양상을 보여 근육을 제외한 모든 조직에서 모두 positive 염색 양상을 보였으며 더욱이 참굴에 있어서는 폐각근 및 근육에 있어 매우 진한 염색 반응을 보였다. 근육으로 부터 DNA를 추출한 후 PCR을 수행한 결과 모든 종에서 positive (+) 결과를 나타내었으며, 어패류간 그리고 각 개체간 차이는 없었다. 각 장기별 ${\beta}-galactosidase$의 활성도 측정결과 모든 종에 있어서 혈청의 활성도는 무시할 만한 수준이었고, 근육에서 가장 낮게 나타났다. 미꾸라지와 잉어에서는 신장에서 가장 높은 활성을 보였고, 틸라피아는 소화관에서 가장 높은 값을 보였다. 해산어인 넙치의 경우 돌가지미, 문치가자미의 경우에 비해 간에서 활성이 높았다. 그러나 돌가자미 및 문치가자미인 경우 신장에서 가장 높은 값을 보였다. 패류에 있어서는 소화맹낭에서 가장 높은 활성값을 나타내었고 폐각근 및 외투막에서 매우 낮은 활성값을 나타내었다. 그러나, 참굴에 있어서는 참전복, 피조개 및 진주조개 보다는 상대적으로 폐각근 및 외투근에서 높은 활성을 나타내었다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제27권5호
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• pp.446-456
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• 2005

Nerve growth factor(NGF) has a critical role in peripheral nerve regeneration. The aim of this study is to construct a well-functioning hNGF-$\beta$ recombinat adenovirus for the ultimate development of improved method to promote peripheral nerve regeneration with adenovirus mediated hNGF-$\beta$ gene transfection into Schwann cells. First PCR associated cloning of GFP-tagged hNGF-$\beta$ which was ligated into E1/E3 deleted adenoviral vector was performed and tranfected into E. coli to construct hNGF-$\beta$ recombinant adenovirus. After production of recombinat adenovirus in a large scale, its transfection efficiency, expression, and function were evaluated using cell lines or primarily cultured cells of HEK293 cells, Schwann cells, fibroblast(NIH3T3) and myocyte(CRH cells). GFP expression was observed in 90% of infected cells compared to uninfected cells. Total mRNA isolated from hNGF-$\beta$ recombinat adenoviru infected cells showed strong RT-PCR band, however, LacZ recombinant adenovirus infected or uninfected cells did not. NGF quantification by ELISA showed a maximal release of 18.865 +/- 0.31ng/mL at 4th day. PC-12 cells exposed to media with hNGF-$\beta$ recombinant adenovirus infected Schwann cell demonstrated higher levels of differentiation compared with controls. We generated hNGF-$\beta$ recombinant adenovirus and induced over expression of NGF successfully in nonneuronal and neuronal cells. Following these result, it is expected to develop an improved treatment strategy peripheral nerve regeneration using the hNGF-$\beta$ gene transfected cells.

• 한국축산식품학회지
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• 제26권3호
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• pp.402-409
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• 2006

Although microorganisms are, in fact, the most diverse and abundant type of organism on Earth, the ecological functions of microbial populations remains poorly understood. A variety of bacteria including marine Vibrios encounter numerous ecological challenges, such as UV light, predation, competition, and seasonal variations in seawater including pH, salinity, nutrient levels, temperature and so forth. In order to survive and proliferate under variable conditions, they have to develop elaborate means of communication to meet the challenges to which they are exposed. In bacteria, a range of biological functions have recently been found to be regulated by a population density-dependent cell-cell signaling mechanism known as quorum-sensing (QS). In other words, bacterial cells sense population density by monitoring the presence of self-produced extracellular autoinducers (AI). N-acylhomoserine lactone (AHL)-dependent quorum-sensing was first discovered in two luminescent marine bacteria, Vibrio fischeri and Vibrio harveyi. The LuxI/R system of V. fischeriis the paradigm of Gram-negative quorum-sensing systems. At high population density, the accumulated signalstrigger the expression of target genes and thereby initiate a new set of biological activities. Several QS systems have been identified so far. Among them, an AHL-dependent QS system has been found to control biofilm formation in several bacterial species, including Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila, Burkholderia cepacia, and Serratia liquefaciens. Bacterial biofilm is a structured community of bacterial cells enclosed in a self-produced polymeric matrix that adheres to an inert or living surface. Extracellular signal molecules have been implicated in biofilm formation. Agrobacterium tumefaciens strain NT1(traR, tra::lacZ749) and Chromobacterium violaceum strain CV026 are used as biosensors to detect AHL signals. Quorum sensing in lactic acid bacteria involves peptides that are directly sensed by membrane-located histidine kinases, after which the signal is transmitted to an intracellular regulator. In the nisin autoregulation process in Lactococcus lactis, the NisK protein acts as the sensor for nisin, and NisR protein as the response regulator activatingthe transcription of target genes. For control over growth and survival in bacterial communities, various strategies need to be developed by which receptors of the signal molecules are interfered with or the synthesis and release of the molecules is controlled. However, much is still unknown about the metabolic processes involved in such signal transduction and whether or not various foods and food ingredients may affect communication between spoilage or pathogenic bacteria. In five to ten years, we will be able to discover new signal molecules, some of which may have applications in food preservation to inhibit the growth of pathogens on foods.