• Mycobiology
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• 제51권6호
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• pp.452-462
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• 2023

Opportunistic infections due to Cryptococcus neoformans and C. gattii species complexes continue to rise unabated among HIV/AIDS patients, despite improved antifungal therapies. Here, we collected a total of 20 environmental and 25 presumptive clinical cryptococcal isolates from cerebrospinal fluid (CSF) samples of 175 patients enrolled in an ongoing clinical trial Ambition 1 Project (Botswana-Harvard Partnership). Identity confirmation of the isolates was done using MALDI-TOF MS and PCR. We describe the diversity of the isolates by PCR fingerprinting and sequencing (Oxford Nanopore Technology) of the intergenic spacer region. Mating types of the isolates were determined by amplification of the MAT locus. We report an unusual prevalence of 42.1% of C. neoformans × C. deneoformans hybrids Serotype AD (n = 16), followed by 39.5% of C. neoformans Serotype A (n = 15), 5.3% of C. deneoformans, Serotype D (n = 2), 7.9% of C. gattii (n = 3), and 5.3% of C. tetragattii (n = 2) in 38 representative isolates that have been characterized. Mating type-specific PCR performed on 38 representative environmental and clinical isolates revealed that 16 (42.1%) were MATa/MAT𝛼 hybrids, 17 (44.7%) were MAT𝛼, and five (13.2%) possessed MATa mating type. We used conventional and NGS platforms to demonstrate a potential link between environmental and clinical isolates and lay a foundation to further describe mating patterns/history in Botswana.

• 한국작물학회지
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• 제64권4호
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• pp.422-431
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• 2019

본 연구는 옥수수 유수형성기(본 잎 6개)에 10일 동안 수분부족처리를 하였을 때 F₁ 옥수수 교잡종 식물체의 생리적 반응과 프로테옴 변화를 분석한 것이다. 실험에 사용한 품종은 일미찰과 광평옥이었다. 1. 정상구에 비해 수분이 결핍된 옥수수 교잡종에서는 평균 3개의 잎이 감소했고, 잎 면적은 각각 32~34 % 감소했으며, 경장은 일미찰에서는 약 14%, 광평옥에서는 약 27% 줄었다. 웅수 길이는 일미찰과 광평옥에서 각각 74, 82%가 감소하였다. 2. V4~6 엽기 때 10일간의 수분 결핍 처리는 옥수수의 모든 부분에서 건물중을 감소시켰으며 특히, 줄기의 건물중이 잎과 뿌리보다 훨씬 감소하였다. 일미찰과 광평옥에서 잎과 줄기의 건물중은 각각 약 83%, 73% 감소했으며, 수술 건물중은 각각 약 35, 86% 감소했다. 3. V4~6 엽기 때 10일간의 수분 결핍 처리는 옥수수의 모든 부분에서 건물중을 감소시켰으며 특히, 줄기의 건물중이 잎과 뿌리보다 훨씬 감소하였다. 일미찰과 광평옥에서 잎과 줄기의 건물중은 각각 약 83%, 73% 감소했으며, 수술 건물중은 각각 약 35, 86% 감소했다. 4. 이차원전기영동방법으로 정상구와 한발 스트레스를 받은 교잡종에서 다른 단백질 발현양상을 나타내는 21 개의 단백질 spot을 확인하였다. MALDI-TOF MS (matrix assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry) 및 단백질 데이터베이스 분석을 통해 21개의 단백질 spot 중 탄수화물 대사에 관련된 단백질이 8개, 스트레스 관련 단백질이 6개, 지방산 이화작용 및 광합성에 관련된 단백질이 각각 2개, 에너지 대사 및 수송에 관련된 단백질이 각각 1개가 분석되었다. 5. 이들 단백질 중 Triosephosphate isomerase, fructose-bisphosphate aldolase, uncharacterized protein을 제외하고 한발 스트레스 처리시 일미찰과 광평옥 모두에서 단백질 발현양이 증가하였으며, lactoylglutathione lyase, delta 3,5-delta 2,4-dienoyl-CoA isomerase은 광평옥에서만 과발현되었다.

• 생명과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1259-1268
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• 2016

항생제 남용의 문제점 및 사용제한에 따른 천연물 유래 항생제 대체제 개발을 위하여 우리나라와 중국, 일본에서만 서식하는 고유종인 참담치의 족부 근육 추출물로부터 항균 펩타이드를 분리 및 정제하였다. $C_{18}$ 역상 컬럼을 사용하여 항균 펩타이드를 정제하였으며, MALDI-TOF/MS로 분석 결과 분자량은 6,701 Da에 해당하였다. edman degradation 방법으로 N-말단 아미노산 서열 분석을 통하여 20개의 아미노산 서열을 밝혔으며 이는 캘리포니아 홍합(Mytilus californianus)의 sperm-specific protein 또는 protamine-like PL-II/PL-IV precursor와 100% 상동성을 지님을 밝혀냈다. 이러한 정보를 바탕으로 ORF를 분석한 결과 60개의 아미노산을 코딩하는 183 bp로 캘리포니아 홍합의 protamine-like PL-II/PL-IV precursor와 아미노산 서열이 100% 일치하였고 유전자 염기서열은 97.2%의 상동성을 나타냈다. 합성된 항균 펩타이드는 그람 양성 균주 Bacillus cereus (MEC, $20.8{\mu}g/ml$), Bacillus subtilis (MEC, $0.2{\mu}g/ml$), Streptococcus mutans (MEC, $0.2{\mu}g/ml$), 그람 음성 균주 Pseudomonas aeruginosa (MEC, $5.7{\mu}g/ml$), Escherichia coli (MEC, $2.6{\mu}g/ml$) 그리고 진균류 Candida albicans (MEC, $56.3{\mu}g/ml$)의 항균활성을 나타냈다. 또한 높은 열안정성을 지녔으며, C. albicans를 제외하고 염안정성을 지닌 항균 펩타이드로 확인되었다. 이를 통해 참담치 유래의 항균 펩타이드는 항생제 대체제의 후보소재로 높은 가능성을 지녔다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서 분리한 참담치 족부 근육 유래 항균 펩타이드는 향후 추가적인 연구를 통하여 항생제를 대체할 수 있는 물질의 개발이 가능할 것으로 사료된다. 그리고 해양무척추동물의 선천성 면역 기작에 대한 정보를 제공할 것으로 기대한다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권5호
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• pp.522-527
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• 2008

불가사리 콜라겐으로부터 저분자 활성 펩타이드를 SDS-PAGE로 분리하고 MALDI-TOF MS를 이용한 분자량 측정을 통해fraction별로 F1-F5의 5개 시료로 나누어 실험을 수행하였다. 인간 fibroblast를 이용한 세포독성 측정에서 1.0 mg/mL 농도의 시료 첨가를 통한 모든 조건에서 20%의 이하의 세포독성을 나타냄에 따라 불가사리 유래 펩타이드가 세포 수준에서 유의할만한 세포독성을 나타내지 않음 확인하였다. 대식세포를 이용한 $NO^-$ 생성능 측정에서는 시료만 처리했을 경우 무처리 대조군과 비교하여 큰 변화를 관찰 할 수 없었으나, LPS와의 혼합 처리를 통해 F2가 최대 33.8 ${\mu}M$의 NO의 생성량을 나타냄에 따라 시료첨가를 통해 면역 기작이 획기적으로 증진되는 효과를 보였다. 인간 fibroblast인 CCD-986sk의 생육에서 UV 조사를 통한 $PGE_2$ 발현도 측정 실험에서는 시료첨가를 통해 $PGE_2$의 발현이 농도 의존적으로 감소되는 결과를 나타내었으며, 세포 증식에 따른 콜라겐 합성능의 비교 결과에서는 시료 첨가를 통해 모든 조건의 콜라겐 생성량이 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 F1과 F2가 1.0 mg/mL의 농도에서 각각 121.2$\pm$3.7%과 127.8$\pm$1.1%를 나타내며 양성 대조군에 비해 높은 콜라겐 합성량을 나타내었다. 면역 활성 탐색을 위한 hyaluronidase 저해효과 측정에서도 F2가 535.7 ${\mu}g/mL$로 가장 낮은 $IC_{50}$을 나타내었다. 이상의 실험을 통해 불가사리 유래 콜라겐의 저분자 펩타이드는 세포독성 낮고 NO 생성 촉진 활성, $PGE_2$ 발현 저해 및 콜라겐의 생성 촉진 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 불가사리 유래 콜라겐 펩타이드의 기능성 향장 소재로서 활용 가능성을 확인해주는 긍정적인 결과로 향후 추가적인 연구를 통해 불가사리의 향장소재로서의 활용이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1276-1289
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• 2017

참담치 hemocyte에 존재하는 항균 펩타이드를 역상 HPLC column을 사용하여 분리 및 정제하였다. 정제된 펩타이드는 matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrophotometer (MALDI-TOF/MS) 분석을 통해 분자량이 3330.549 Da이며, edman 분해법을 통해 14개의 N-말단 아미노산 서열을 확보하였다. 분석한 N-말단 서열은 M. californianus의 sperm-specific protein Phi-1과 protamine-like PL-III protein과 각각 93%와 87%의 유사도를 나타냈으며, M. edulis의 sperm-specific protein Phi-1과 87% 일치함을 확인하였다. 또한 open-reading frame (ORF)은 306 bp의 길이에 101개의 아미노산을 코딩하고 있음을 밝혔으며, 이는 M. californianus의 sperm-specific protein Phi-1와 93.5% 유사하였다. 분자량과 아미노산 서열에 근거하여 31개 아미노산으로 구성된 펩타이드를 합성하였으며 이는 그람 양성균인 B. subtilis, S. mutans, S. aureus와 그람 음성균인 E. coli, K. pneumoniae, P. mirabilis, P. aeruginosa 그리고 진균류인 C. albicans에 항균 활성을 보였다. 합성한 펩타이드는 항생제 내성균주인 S. aureus CCARM 0203와 S. aureus CCARM 0204에 항균 활성을 보였다. 합성 항균 펩타이드는 넙치 혈장에 대한 용혈현상은 없었고, 세포독성을 확인한 결과 HUVEC cell line에 전혀 독성을 보이지 않았다. 본 연구결과, 참담치의 혈구로부터 분리 및 정제한 sperm-specific protein 유래 항균 펩타이드는 다양한 균주에 항균 활성을 보였고 낮은 세포독성을 가졌으며, 이러한 특성은 본 실험에서 분리한 항균 펩타이드가 항생제 대체재로서 개발 가능성을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1301-1315
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• 2018

참담치(Mytilus coruscus)의 혈구 유래의 항균 펩타이드를 역상 column들을 사용한 reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC)로 분리 및 정제하였다. 정제된 펩타이드는 matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrophotometer (MALDI-TOF/MS)를 통해 분자량이 4041.866 Da으로 밝혀졌으며 Edman degradation법을 통해 25개의 N-말단 서열을 확보하였다. 이는 참담치의 mytilin B precursor와 100%, mytilin 8 precursor, mytilin 4 precursor와 96% 일치하였다. 또한 103개의 아미노산 서열을 코딩하고 있는 312 bp의 open-reading frame (ORF)을 밝혔으며 이는 참담치의 mytilin B precursor와 100% 일치하였다. 밝혀진 분자량과 아미노산 서열을 바탕으로 C-말단 alanine 잔기의 유무에 따라 2개의 펩타이드를 합성하였으며 이는 mytilin B1과 B2라고 명명하였다. 이들은 그람 양성 균주 Bacillus cereus, Streptococcus parauberis [minimal effective concentrations, MECs $41.6-89.7{\mu}g/ml$], 그람 음성 균주 Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio ichthyoenteri [MECs $7.4-39.5{\mu}g/ml$] 그리고 진균류인 Candida albicans [MECs $26.0-31.8{\mu}g/ml$]에 항균활성을 나타냈다. 본 연구 결과, 참담치 혈구 유래 mytilin B1과 mytilin B2는 넓은 항균 스펙트럼을 가지고 열과 염분에 대한 안정성이 높으며 용혈현상과 세포독성은 나타나지 않았다. 이러한 특성은 기능성 사료첨가제 및 항생제 대체제로써 충분히 안정적인 역할을 할 뿐만 아니라 추후 mytilin의 구조적 중요성과 참담치의 면역학적 측면에서 다양한 자료를 제시할 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권3호
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• pp.185-193
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• 2008

We evaluated the response to salt stress of two different ginseng lines, STG3134 and STG3159, which are sensitive and tolerant, respectively, to salt treatment. Plants were exposed to a 5 dS/m salt solution, and chlorophyll fluorescence was measured. STG3134 ginseng was more sensitive than STG3159 to salt stress. To characterize the cellular response to salt stress in the two different lines, changes in protein expression were investigated using a proteomic approach. Total protein was extracted from detached salt-treated leaves of STG3134 and STG3159 ginseng, and then separated by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis(2-DE). Approximately 468 protein spots were detected by 2-DE and Coommassie brilliant blue staining. Twenty-two proteins were found to be reproducibly up- or down-regulated in response to salt stress. Among these proteins, twelve were identified using MALDI-TOF MS and ESI-Q-TOF and classified into several functional groups: photosynthesis-related proteins(oxygen-evolving enhancer proteins 1 and 2, rubisco and rubisco activase), detoxification proteins(polyphenol oxidase) and defense proteins($\beta$-1,3-glucanase, ribonuclease-like storage protein, and isoflavone reductase-like protein). The protein levels of ribonuclease-like storage protein, which was highly induced in STG3159 ginseng as compared to STG3134, correlated tightly with mRNA transcript levels, as assessed by reverse-transcription(RT)-PCR. Our results indicate that salinity induces changes in the expression levels of specific proteins in the leaves of ginseng plants. These changes may, in turn, playa role in plant adaptation to saline conditions.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.24-24
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• 2017

Heavy metals at toxic levels have the capability to interact with several vital cellular biomolecules such as nuclear proteins and DNA, leading to oxidative stress in plants. The present study was performed to explore the metal tolerance mechanism in Sorghum seedling. Morpho-physiological and metal ions uptake changes were observed prominently in the seedlings when the plants were subjected to different concentrations of $CuSO_4$ and $CdCl_2$. The observed morphological changes revealed that the plants treated with Cu and Cd displayed dramatically altered shoot lengths, fresh weights, and relative water content. In addition, the concentration of Cu and Cd was markedly increased by treatment with Cu and Cd, and the amount of interacting ions taken up by the shoots and roots was significantly and directly correlated with the applied level of Cu and Cd. Using the 2-DE method, a total of 24 and 21 differentially expressed protein spots from sorghum leaves and roots respectively, 33 protein spots from sorghum leaves under Cd stress were analyzed using MALDI-TOF/TOF MS. However, the over-expression of GAPDH plays a significant role in assisting Sorghum bicolor to attenuate the adverse effects of oxidative stress caused by Cu, and the proteins involved in resistance to stress helped the sorghum plants to tolerate high levels of Cu. Significant changes were absorbed in the levels of proteins known to be involved in carbohydrate metabolism, transcriptional regulation, translation and stress responses. In addition, the up-regulation of glutathione S-transferase and cytochrome P450 may play a significant role in Cd-related toxicity and stress responses. The results obtained from the present study may provide insights into the tolerance mechanism of seedling leaves and roots in Sorghum under heavy metal stress.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.124-124
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• 2017

Cadmium (Cd) is of particular concern because of its widespread occurrence and high toxicity and may cause serious morpho-physiological and molecular abnormalities in in plants. The present study was performed to explore Cd-induced morpho-physiological alterations and their potentiality associated mechanisms in Sorghum bicolor leaves at the protein level. Ten-day-old sorghum seedlings were exposed to different concentrations (0, 100, and $150{\mu}M$) of $CdCl_2$, and different morpho-physiological responses were recorded. The effects of Cd exposure on protein expression patterns in S. bicolor were investigated using two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) in samples derived from the leaves of both control and Cd-treated seedlings. The observed morphological changes revealed that the plants treated with Cd displayed dramatically altered shoot lengths, fresh weights, and relative water content. In addition, the concentration of Cd was markedly increased by treatment with Cd, and the amount of Cd taken up by the shoots was significantly and directly correlated with the applied level of Cd. Using the 2-DE method, a total of 33 differentially expressed protein spots were analyzed using MALDI-TOF/TOF MS. Of these, treatment with Cd resulted in significant increases in 15 proteins and decreases in 18 proteins. Significant changes were absorbed in the levels of proteins known to be involved in carbohydrate metabolism, transcriptional regulation, translation and stress responses. Proteomic results revealed that Cd stress had an inhibitory effect on carbon fixation, ATP production and the regulation of protein synthesis. In addition, the up-regulation of glutathione S-transferase and cytochrome P450 may play a significant role in Cd-related toxicity and stress responses. Our study provides insights into the integrated molecular mechanisms involved in response to Cd and the effects of Cd on the growth and physiological characteristics of sorghum seedlings. The upregulation of these stress-related genes may be candidates for further research and use in genetic manipulation of sorghum tolerance to Cd stress.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권7호
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• pp.3311-3317
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• 2014

Background: The consequence of Rho GDP dissociation inhibitor alpha (RhoGDI${\alpha}$) activity on migration and invasion of estrogen receptor positive ($ER^+$) and negative ($ER^-$) breast cancer cells has not been studied using the proteomic approach. Changes in expression of RhoGDI${\alpha}$ and other proteins interacting directly or indirectly with RhoGDI${\alpha}$ in MCF7 and MDA-MB-231, with different metastatic potentials is of particular interest. Materials and Methods: $ER^+$ MCF7 and ER- MDA-MB-231 cell lines were subjected to two-dimensional electrophoresis (2-DE) and spots of interest were identified by matrix-assisted laser desorption/ionization time of- flight/time-of-flight (MALDI-TOF/TOF) mass spectrometry (MS) analysis after downregulation of RhoGDI${\alpha}$ using short interfering RNA (siRNA) and upregulated using GFP-tagged ORF clone of RhoGDI${\alpha}$. Results: The results showed a total of 35 proteins that were either up- or down-regulated in these cells. Here we identifed 9 and 15 proteins differentially expressed with silencing of RhoGDI${\alpha}$ in MCF-7 and the MDA-MB-231 cells, respectively. In addition, 10 proteins were differentially expressed in the upregulation of RhoGDI${\alpha}$ in MCF7, while only one protein was identified in the upregulation of RhoGDI${\alpha}$ in MDA-MB-231. Based on the biological functions of these proteins, the results revealed that proteins involved in cell migration are more strongly altered with RhoGDI-${\alpha}$ activity. Although several of these proteins have been previously indicated in tumorigenesis and invasiveness of breast cancer cells, some ohave not been previously reported to be involved in breast cancer migration. Hence, these proteins may serve as useful candidate biomarkers for tumorigenesis and invasiveness of breast cancer cells. Conclusions: Future studies are needed to determine the mechanisms by which these proteins regulate cell migration. The combination of RhoGDI${\alpha}$ with other potential biomarkers may be a more promising approach in the inhibition of breast cancer cell migration.