• 미생물학회지
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• 제50권1호
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• pp.1-7
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• 2014

생명체에서 비천연 아미노산을 단백질의 특정 위치에 삽입하는 방법으로 orthogonal suppressor tRNA와 여기에 비천연 아미노산을 특이적으로 결합시킬 수 있는 유전자 변형된 aminoacyl-tRNA synthetase (ARS)가 활용되고 있다. 이 기술개발을 위해서는 돌연변이를 유발한 ARS library로부터 비천연 아미노산만을 특이적으로 결합시킬 수 있는 변형된 ARS를 탐색하기 위한 선별시스템이 필요하다. 본 논문에서는 대장균에서 작용하는 2단계로 구성된 새로운 선별시스템을 개발하였다. 먼저 양성선별 시스템은 27번 잔기를 amber 코돈으로 치환한 Chloramphenicol acetyl transferase 유전자로 구성되어 있으며, 이유전자의 amber suppression에 의해 chloramphenicol 배지에서 생존함에 따라 활성을 나타내는 ARS를 최고 $9.0{\times}10^5$배로 농축할 수 있었다. 반면 음성선별 시스템은 대장균의 Topoisomerase II의 기능을 억제하는 단백질을 암호화하는 control of cell death B (ccdB) 유전자의 N-말단 앞에 3개의 amber 코돈을 삽입하여 제작하였다. 이 음성선별 시스템을 가진 대장균에 orthogonal pair인 Saccharomyces cerevisiae tyrosyl-tRNA synthetase (Scc TyrRS)와 amber suppressor tRNA를 형질전환하면 amber suppression으로 CcdB가 발현되어 대장균의 성장이 억제되는 것을 확인하였으며, 천연 아미노산에 대한 특이성을 가진 ARS를 효과적으로 제거하는 것을 관찰하였다. 따라서, 양성선별 및 음성선별 시스템을 순차적으로 거침으로써 무작위적으로 아미노산에 대한 특이성을 변형시킨 ARS 라이브러리로부터 비천연 아미노산을 suppressor tRNA에 특이적으로 결합하는 유전자 변형 ARS를 탐색하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권1호
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• pp.1-8
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• 2015

돼지생식기호흡기증후군(porcine reproductive and respiratory syndrome; PRRS) 바이러스의 ORF5a 단백질이 바이러스 생장에 필수적인 단백질인지 확인하기 위해서 PRRS 바이러스 감염성 클론을 이용하여 ORF5a 단백질 유전자를 결손시킨 변이 클론을 제작하였다. 야생형 PRRS 바이러스 감염성 클론과 ORF5a 단백질이 결손된 변이 클론을 BHK-tailless pCD163 세포에 transfection시킨 결과 변이클론에서감염성있는바이러스가숙주세포로부터만들어지지않았다. 이결과가 ORF5a 단백질발현의부재때문인지검증하기위해서 BHK-tailless pCD163-tailless 세포에 ORF5a 단백질을안정적으로발현하는세포주를제작하였고이세포주에동일한 transfection 실험을한결과세포에서공급되는 ORF5a 단백질발현에의해감염성있는바이러스가만들어지는것을확인하였다. 이로써 ORF5a 단백질이 PRRS 바이러스가 생장하는데 있어서 필수적인 단백질임을 확인할 수 있었다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제15권3호
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• pp.101-109
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• 2015

신생아 선별검사의 확장으로, 조기에 진단되어 치료하지 않으면 치명적인 경과를 보이는 고전적 갈락토스 혈증 환자를 조기 발견하여 치료할 수 있게 되었다. 신생아 선별검사에서는 원인에 관계없이 갈락토스 대사 산물이 증가한 경우를 양성으로 판정한다. 그러나 신생아 선별검사에서 양성 판정을 받은 경우 실제 GALT 효소의 완전 결핍에 의한 고전적 갈락토스혈증 뿐만 아니라, 다른 원인에 의해 갈락토스가 증가하는 경우도 많으므로 정확한 감별진단을 위한 진단 과정이 필수적이다. 특히 우리나라를 포함한 아시아에서는 서양과 달리 고전적 갈락토스혈증의 발생률이 낮으며, 유전형이 전혀 다른 것으로 보고되고 있어, 신생아 선별검사에서 갈락토스혈증이 있는 경우 정확한 원인을 감별하는 진단 과정이 서양의 것과 차별화 될 필요가 있다. 그러나 아직 우리나라에서는 선천성 대사이상질환 신생아 선별검사에서 갈락토스혈증 양성 판정을 받은 경우 이후 확진을 위한 진단 및 치료 지침이 확립되어 있지 않은 실정이다. 이에 본 종설에서는 국내 현실을 고려하여 신생아 선별검사 양성 판정을 받은 이후 확진을 위한 적절한 진단 및 치료를 위한 지침을 제시하고자 하였다. 갈락토스혈증은 위양성의 경우, 추적검사 결과를 기다리는 적어도 2-3주 동안 모유 수유를 중단해야 한다는 점을 고려해야 한다. 최근 국내에서 다양한 선천성 질환에서 유전자 검사가 매우 활발하게 이용되고 있으므로, 갈락토스혈증의 선별검사나 생화학적 검사결과가 모호하여 추적 검사를 필요로 하는 경우, 유전자 검사를 조기에 시행하면 Duarte 변이형 갈락토스혈증과 같이 철저한 식이 제한을 필요로 하지 않는 형태의 갈락 토스혈증을 감별하는데 도움이 될 것으로 생각된다.

• 식물병연구
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• 제30권2호
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• pp.148-156
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• 2024

Ralstonia pseudosolanacearum은 토양과 물에서 오랫동안 생존하고, 가지과 작물에 심각한 풋마름병을 일으키는 식물병원세균이다. Simga S는 세균의 스트레스 환경에서 반응 또는 정지기 동안 유전자 발현을 조절하는 RNA 중합효소 복합체의 일부인 단백질이다. 본 연구는 스트레스 조건에서 R.pseudosolanacearum의 sigma S의 역할을 조사하기 위해서, R.pseudosolanacearum의 GMI1000 균주의 sigma S를 암호화하는 rpoS 유전자 변이체를 준비하여 야생형 균주와 세균의 특징을 비교하였다. 아울러 rpoS 유전자 역할은 원래 유전자를 변이체에 도입하여 rpoS 유전자 표현형 회복을 확인하였다. 야생형 균주와 rpoS 결여 변이체는 생장 속도, 외피다당류 생산, 식물체에서 병원성, 식물 세포벽 분해 효소 활성에서 차이를 보이지 않았다. 그러나 야생형 균주는 영양분결핍 조건에서 변이체보다 더 민감하게 반응하였고 과산화수소가 첨가된 조건에서 변이체보다 덜 민감하게 반응하였다. 흥미롭게도 영양분결핍 조건에서 rpoS 결여 변이체에서는 장기간 생균수를 유지하지만, 같은 조건에서 야생형 균주 생균수는 빠르게 감소하였다. 그리고 두 균주 배양액 pH를 측정한 결과, 야생형 균주와 변이체 간에 상당한 차이가 나타났다. 야생형 균주는 생장하면서 빠르게 배지의 pH가 감소하여 산성화되었다. 그러므로 야생형 균주의 빠른 사멸은 배지가 산성화되면서 정지기 상태 세균의 산성 pH에 대한 민감도 때문일 것이다. Biolog 분석으로 rpoS 변이체는 acetic acid, D-alanine, D-trehalose, L-histidine을 이용하지 못함을 확인하였다. 본 연구 결과는 R. pseudosolanacearum 세균의 sigma S가 영양분결핍 조건에서 정지기 동안 유기산 생산 또는 이용을 조절하며 정지기 세포사멸도 조절하는 것을 보여준다.

• 생명과학회지
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• 제19권4호
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• pp.520-525
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• 2009

영아형 바텐병은 PPT1 결핍 및 기능장애로 인해 발병하며, 12,500명 당 1명의 발병률을 가진 신경 퇴행 질환이다. 전 세계적으로 수많은 연구가 진행 중 이지만, 아직 명확하게 밝혀진 발병원인 및 치료방법에 대해서는 알려지고 있지 않다. 본 연구에서는 뇌에서 풍부하게 발현되는 neurogranin의 발현수준이 WT과 EBD KO 쥐에서 어떤 변화를 보이는지 확인하기 위해 mRNA, 단백질, 배양된 neurospheres를 이용하여 실험을 수행하였다. real-time PCR을 통한 neurogranin의 발현수준 비교 결과 WT에서는 노화와 무관하게neurogranin mRNA 수준에 차이가 없었으나, EBD KO 쥐에서는 노화가 진행됨에 따라 neurogranin mRNA 발현수준이 감소하였으며, 뇌에서 추출된 단백질을 이용한 western blot 분석에서도 real-time PCR과 동일한 결과를 확인할 수 있었다. 또한 WT, EBD KO 쥐의 태아로 부터 neural stem cell 인 neurospheres를 배양하여 western blot 분석을 수행한 결과 PPT1 결핍에 의해 neurogranin의 정상적인 인산화에 문제가 발생함을 확인하였다. 이러한 결과들을 바탕으로 neurospheres에 산화스트레스 유발물질인 $H_2O_2$를 처리하였고, 24시간 경과 후 항산화제인 NAC을 처리하자 $H_2O_2$를 처리한 시료에서는 mock control인 인산화된 neurogranin에 비해 그 수준이 증가하였으며, $H_2O_2$ 처리 후 NAC을 투여한 시료의 인산화 수준은 mock control 보다는 높았지만 $H_2O_2$만을 처리한 시료 수준보다 neurogranin의 인산화 정도가 감소하는 결과를 확인하였다. 이러한 결과들을 통해 PPT1 결핍으로 인해 신경세포 내에 과다하게 인산화된 neurogranin이 존재하며, neurogranin 인산화 정도는 세포가 지닌 산화스트레스 정도에 의해 변화함을 알 수 있었다. 또한 항산화제를 사용하여 세포의 산화스트레스 수준을 감소시킬 경우 neurogranin의 기능을 정상적으로 회복시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.277-283
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• 2007

고구마 유래 ibAGP1, ibAGP2 유전자가 antisense 방향으로 각각 도입된 벡터를 섞어서 particle bombardment 방법으로 고구마 배발생 캘러스에 형질전환을 수행하였다. 선발배지에서 형성된 배발생 캘러스로부터 체세포 배발생 과정을 거쳐 식물체로 재분화된 개체에서 PCR과 Southern 분석으로 고구마의 염색체 게놈에 ibAGP1, ibAGP2 유전자가 도입되었음을 확인하였고, western blot을 통해 형질전환체의 AGPase small subunit 효소 생산이 전반적으로 대조구에 비해 감소하였다. 또한, 형질전환체의 잎과 괴근 절편체의 전분염색 결과에서도 대조구에 비해 부분적으로 전분염색이 이루어짐을 알 수 있었다. 특히, ibAGP1, ibAGP2 유전자가 동시에 들어 있는 식물체 잎에서는 ibAGP1만 들어있는 것에 비해 전분합성이 더욱 감소됨을 확인하였다. 고구마의 경우 감자를 비롯한 다른 식물들과는 달리 외형적인 생장자체를 심하게 저해하였으며 괴근이 형성되지 않아 ibAGP1, 2의 발현 여부가 식물체의 생장에 절대적인 영향을 미침을 시사한다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권3호
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• pp.271-277
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• 2017

에틸포메이트는 해충을 방제하기 위한 훈증제로서 사용되어 왔다. 그러나 농산업에서 해충을 박멸하기 위하여 사용된 이 물질이 일으키는 훈증독성의 작용점에 대해서는 많은 연구가 수행되지 않았다. 본 연구에서 저자들은 복숭아혹진딧물 약충에 에틸포메이트를 훈증 처리 하였을 때 추측 가능한 작용점들을 제시하였다. 에틸포메이트 훈증 처리 후 복숭아혹진딧물 약충에 대한 생화학 및 분자적 수준에서의 변화를 측정하였다. Cytochrome c oxidase (COX)의 활성은 에틸포메이트 훈증 처리된 복숭아혹진딧물 약충에서 약 2배 이상 증가하였다. Acetylcholinesterase (AChE)의 경우 에틸포메이트의 훈증 처리 농도가 증가됨과 함께 유전자 발현이 감소되었다. 이 두 발견은 COX와 AChE가 주요한 에틸포메이트 훈증독성의 작용점임을 시사하였다. 이 결과들과 함께 MALDI-TOF MS/MS를 이용하여 지질대사체를 분석한 후 2배 이상 증감을 보인 9종 인지질들을 동정하였고 이들이 세포막 조성에 변화를 유발함을 밝혔다. 결론적으로 복숭아혹진딧물 약충에 대한 에틸포메이트의 훈증독성은 COX 활성 변화, AChE 발현 변화, 그리고 인지질의 생성 변화에 기인하였다.

• 공업화학
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• 제20권2호
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• pp.145-153
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• 2009

본 연구는 투명한 섬유유연제 제조용 양이온 계면활성제인 ASCO EAQ80의 개발 완료 후 이 제품의 안전성과 관련된 평가를 받기 위하여 실시되었다. 시험은 급성 경구투여 독성시험과 유전 독성시험으로 나뉘어 진행되었으며, 랫드를 이용한 경구 단회 투여 독성시험 결과, $LD_{50}$는 5000 mg/kg를 초과하는 것으로 판단되었으며, Globally Harmonized Classification System의 기준에 의해 Category 5 또는 Unclassified로 분류되었다. 시험물질인 ASCO EAQ80의 복귀돌연변이 유발성에 대해서, 살모넬라균(TA98, TA100, TA1535, TA1537) 및 대장균(WP2uvrA (pKM101))을 이용하여 대사활성화 및 비대사활성화의 경우에서 변이원성 시험을 실시하였고, 그 결과는 모두 음성으로 판정되었다. 또한, 염색체이상 유발성 여부를 검색하기 위하여 Chinese Hamster Lung (CHL/IU) 배양세포를 이용하여 염색체이상시험을 수행하였으며, 시험물질인 ASCO EAQ80은 단시간처리법 및 연속처리법의 경우 대사활성계 적용여부에 관계없이 Chinese Hamster Lung (CHL/IU) 배양세포에 대해 염색체이상을 유발하지 않는 것으로 확인되었다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제31권3호
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• pp.350-358
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• 2023

Hand-foot-and-mouth disease (HFMD) is a viral infectious disease that occurs in children under 5 years of age. Its main causes are coxsackievirus (CV) and enterovirus (EV). Since there are no efficient therapeutics for HFMD, vaccines are effective in preventing the disease. To develop broad coverage against CV and EV, the development of a bivalent vaccine form is needed. The Mongolian gerbil is an efficient and suitable animal model of EV71 C4a and CVA16 infection used to investigate vaccine efficacy following direct immunization. In this study, Mongolian gerbils were immunized with a bivalent inactivated EV71 C4a and inactivated CVA16 vaccine to test their effectiveness against viral infection. Bivalent vaccine immunization resulted in increased Ag-specific IgG antibody production; specifically, EV71 C4a-specific IgG was increased with medium and high doses and CVA16-specific IgG was increased with all doses of immunization. When gene expression of T cell-biased cytokines was analysed, Th1, Th2, and Th17 responses were found to be highly activated in the high-dose immunization group. Moreover, bivalent vaccine immunization mitigated paralytic signs and increased the survival rate following lethal viral challenges. When the viral RNA content was determined from various organs, all three doses of bivalent vaccine immunization were found to significantly decrease viral amplification. Upon histologic examination, EV71 C4a and CVA16 induced tissue damage to the heart and muscle. However, bivalent vaccine immunization alleviated this in a dose-dependent manner. These results suggest that the bivalent inactivated EV71 C4a/CVA16 vaccine could be a safe and effective candidate HFMD vaccine.

• 한국어병학회지
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• 제36권2호
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• pp.277-286
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• 2023

Korean rockfish, Sebastes schlegelii, is a representative bony fish that belongs to the family Scorpaenidae and the order Scorpaeniformes. It has high ecological and economic value and is widely cultivated in many East Asian countries, including South Korea, Japan and China. One of streptococci, Streptococcus iniae, is Gram-positive cocci with a negative reaction for catalase and oxidase. The Korean rockfish shows clinical signs when infected with S. iniae, such as body darkening, bleeding, enlarged kidneys, blurred eyes, abdominal distension, etc., ultimately leading to death. The Korean rockfish causes significant economic losses every year in South Korea due to streptococcosis. In this study, we identified bacteria from the fish using polymerase chain reaction and conducted analyses of hemolytic activity and biochemical tests using API 20 STREP and API ZYM systems. Results of confirming the hemolytic activity (n=4) observed in alpha-type hemolysis (25%), beta-type hemol- ysis (50%), and gamma-type hemolysis (25%) of isolates. The biochemical test results exhibited sig- nificant variation among S. iniae. Additionally, we performed intraperitoneal injection with S. iniae in the fish and analyzed the phylogenetic tree using housekeeping genes of S. iniae, including cpsD, arcC, glnA, groEL, gyrB, mutS, pheT, prkC, rpoB, and tkt, via multilocus sequence typing (MLST). The lethal dose (LD₅₀) showed strong pathogenicity, such as 3.34 × 10 colony-forming unit (CFU)/ml for 23FBStr0601 strain and 7.16 × 10 CFU/ml for 23FBStr0602 strain. 23FBStr0603 strain showed relatively low pathogenicity at 1.73 × 10⁵ CFU/ml. The strains 23FBStr0601 and 23FBStr0602, which showed strong pathogenicity, clustered into one monophyletic group. The 23FBStr0603 strain showed weak pathogenicity and formed a monophyletic group with KCTC 3657.