• 한국육종학회지
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• 제41권4호
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• pp.420-428
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• 2009

제주도에서 푸사리움가지마름병의 자연감염목으로 추정되는 해송에서 분리된 균을 분자생물학적 기법을 이용하여 기존의 푸사리움가지마름병균과 비교하고, 분리된 균을 리기다소나무${\times}$리기테다소나무 2, 4년생과 해송 2, 3, 6년생 묘목에 인공 접종하여 수종 및 수령별 감수성을 파악하고자 본 실험을 수행하였다. Site 1(FT)에서는 총 샘플 14 개체 중 13 개체에서 푸사리움균이 분리되었으며, Site 2(FS)에서는 9 개체 중 7 개체가 분리되었다. 분리된 균을 ITS region의 증폭을 통해 염기서열을 비교해 본 결과 FS와 FT 균주는 동일한 염기서열을 얻었고, 기존의 푸사리움가지마름병균인 FE 1-1과도 차이를 나타내지 않았다. 반면 잿빛곰팡이와는 차이를 나타내었다. 교잡종인 리기다소나무${\times}$리기테다소나무의 경우, 2년생의 고사율이 93.3%로 다른 수령에 비해 가장 감수성이 높게 나타났고, 해송은 3년생의 고사율이 66.7%로 가장 높은 감수성을 나타내었다. 근원직경과 lesion 길이는 리기다소나무${\times}$리기테다소나무($R^2=0.66$)와 해송($R^2=0.60$)에서 모두 정의 상관관계를 나타내었다. Lesion 길이도 리기다소나무${\times}$리기테다소나무 (p < 0.0001)와 해송(p < 0.0001)에서 모두 묘령에 따라 차이를 나타내어 Lesion 길이가 감수성 정도의 유용한 지표임이 확인되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권2호
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• pp.178-184
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• 2019

딸기는 세계적으로 중요하고 인기있는 과채류이며 '설향'은 국내 시장에서 재배되고 있는 주요 품종 중 하나이다. 딸기의 생장과 화아 유도는 이 작물의 과실에 수량에 직접적으로 영향을 미치는 과정이다. 본 연구에서는 벤질아데닌(BA), 지베렐린 산($GA_3$), 살리실 산(SA)이 '설향' 딸기의 생장과 화아 유도에 미치는 영향을 조사하였다. 21구 트레이에서 번식된 지 3주가 경과한 런너묘를 온도는 $25^{\circ}C/15^{\circ}C$(주간/야간), 상대습도는 70%, 광원은 백색 LED, 광도는 $300{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}\;PPFD$로 유지되는 생장 챔버에서 재배하였다. BA, $GA_3$ 및 SA를 각 0(대조구), 100, $200mg{\cdot}L^{-1}$로 런너묘에 처리하였다. 이러한 생장조절제를 런너묘의 잎에 2주 간격으로 2회 엽면살포하였다. 9주 후의 생육을 비교한 결과, 생장조절제를 엽면살포한 모든 처리에서 대조구에 비해 근장과 엽록소함량(SPAD)이 감소하는 경향을 보였다. $GA_3$ 처리에서 엽록소함량(SPAD)이 가장 낮았다. 하지만 $GA_3\;200mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 엽면적, 잎 생체중, 식물 생체중이 증가하였다. 화아유도율과 화수는 $SA\;200mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 각 85%와 식물체당 4.3개로 가장 높았고 그 다음으로 $SA\;200mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 높았다. 전체적으로 $GA_3$ 처리에서 식물 생장을 향상시켰고, SA 처리에서는 개화를 촉진하였다. 더 나아가 $GA_3$와 SA를 혼합한 처리를 추가한 연구를 수행하여 생장조절제간의 관계를 구명하고 그 결과에서의 분자 메커니즘과 관련된 반응을 조사하는 것이 필요하다고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.410-420
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• 2019

한의학에서는 진피(陳皮)라고 칭하는 귤의 껍질(Citrus unshiu peel) 추출물은 항산화, 항염증 및 항균 특성을 포함한 다양한 약리학적 효능을 갖는 것으로 알려져 있다. 최근 그들의 항암 활성에 대한 가능성이 보고되었지만 정확한 기전 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 인간 유방암 MDA-MB-231 세포를 대상으로 진피 에탄올(EECU, ethanol extract of C. unshiu peel) 추출물의 항암 효능을 평가하고 그에 따른 기전 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과에 의하면 EECU에 의한 MDA-MB-231 세포의 증식억제는 세포사멸(apoptosis) 유도와 관련이 있었다. EECU에 의한 apoptosis는 caspase-8, -9 및 -3의 활성화와 IAPs 계열의 발현 감소에 따른 PARP의 분해와 Bax : Bcl-2 비율의 증가와 연관이 있었다. 또한 EECU는 Bid의 truncation과 함께 미토콘드리아 막 잠재력의 감소와 세포질로 cytochrome c의 이동을 촉진시켰다. 아울러 EECU는 AMPK 및 ACC의 인산화를 촉진시켰으나, AMPK 효소 활성의 저해제는 EECU에 의한 apoptosis 유도와 생존력 저하를 현저하게 억제하였다. 부가적으로 EECU는 AMPK 활성화의 상류 신호로 작용하는 활성산소종(ROS)의 생성을 촉진시켰으며, 강력한 항산화제인 NAC는 EECU에 의한 AMPK의 활성화와 apoptosis를 역전시켰다. 결론적으로 EECU는 ROS/AMPK 의존적인 내인성 및 외인성 apoptosis 경로를 활성화시킴으로써 MDA-MB-231 세포 증식을 억제하였음을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.369-375
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• 2019

미세소관은 알파- 와 베타-tubulin의 이량체가 종합되어 형성되며, 또한 세포내에서 tubulin 수송은 섬모나 편모와 같은 세포 부착 기관의 성장에 중요한 역할을 한다. Kinesin 2는 kinesin superfamily (KIF)의 분자 모터 단백질의 한 종류로 미세소관를 따라 다양한 운반체를 운반하며, 2종류의 다른 모터 단백질(KIF3A, KIF3B)과 kinesin-associated protein 3 (KAP3)로 구성되어 있다. Kinesin 2는 KIF3A의 cargo binding domain을 통하여 다양한 단백질과의 결합이 알려져 있지만, 아직 결합단백질의 다수는 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 KIF3A와 결합하는 단백질을 분리하기 위하여 효모 two-hybrid system을 사용하여 탐색한 결과 미세소관의 단위체의 한 종류인 ${\beta}2-tubulin$ type (Tubb2)을 분리하였다. Tubb2는 KIF3A와 결합하지만, KIF3B, KIF5B와 kinesin light chain 1 (KLC1)과는 결합하지 않았다. Tubb2의 C-말단은 KIF3A와의 결합에 필요하며, 다른 KIF3A는 Tubb의 isoforms인 Tubb1, Tubb2, Tubb3, Tubb4, Tubb5와도 결합하였다. 그러나 Tuba1은 KIF3A와 결합하지 않았다. 생쥐의 뇌 파쇄액을 KIF3A 항체로 면역침강한 결과 Tubb2는 heterotrimeric kinesin 2의 구성단백질들과 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 heterotrimeric kinesin 2는 tubulin과 결합하여 세포 내에서 tubulins을 운반하는 것을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제29권7호
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• pp.800-808
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• 2019

샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease: CMT)은 희귀 말초신경병의 그룹으로, 진행성 근육 약화 및 위축, 감각 소실, 상지 및 하지의 무반사 증상을 나타낸다. CMT1A는 PMP22 유전자가 존재하는 17p12 지역의 직렬 중복으로 발병하는데, 유전자형-표현형의 상관성이 느슨하여 2차 유전적 요인의 존재를 암시한다. 최근 MIR149의 rs71428439 (n.83A>G)와 rs2292832 (n.86T>C) 변이가 후기 발병 및 가벼운 증상의 표현형과 연관성이 있는 것으로 보고되었다. 본 연구는 CMT1A 기계내 임상적 표현형의 이질성이 MIR149의 SNP과 연관성이 있는지를 규명하기 위해 수행하였으며, 조사 대상으로는 가계내 표현형의 차이가 심한 6 CMT1A 대 가계를 대상으로 하였다. 그 결과, MIR149의 rs71428439와 s2292832 유전자형은 가족내의 늦은 발병과 약한 중증도의 유전적 요인으로 작용할 수 있음을 제시하였다. 특히, AG+GG (n.83A>G)와 TC+CC 유전자형(n.86T>C)은 발병 시기가 늦고 경미한 증상을 보였다. 운동신경 전기전도도(MNCV)는 MIR149 유전형과 연관이 없는 것으로 보였는데, 이러한 결과는 이전 연구와 일치한다. 따라서 본 연구는 MIR149의 rs71428439와 rs2292832 변이는 CMT1A 가계내 표현형적 이질성의 원인 중 하나로 작용할 가능성을 제시한다. 본 연구는 가계 내 증상의 차이가 심한 6 대가족을 사용하여 연구를 수행한 것은 의미가 크다고 여겨지며, 이런 결과는 CMT1A 환자의 분자 진단과 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.679-687
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• 2019

본 연구에서는 인체 폐암 세포인 A549를 사용하여 Litsea populifolia 에탄올 추출물(EELP)의 항산화 및 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 EELP의 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과, $IC_{50}$가 $11.71{\mu}g/ml$로 유의적인 항산화활성을 보였다. 또한 EELP가 인체폐암세포주인 A549와 정상 폐세포인 IMR90의 세포증식에 미치는 영향을 알아본 결과, 정상세포의 생존율에는 거의 영향을 끼치지 않은 반면, EELP 농도의존적으로 A549 세포의 성장이 저해되었으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 EELP에 의해 A549 세포의 강력한 G1 arrest가 유도되는 것을 확인하였다. EELP에 의해 유도되는 G1 arrest는 세포주기 조절 인자인 Cyclin D1, Cyclin E, Cyclin-dependent kinase인 CDK2와 CDK6의 mRNA 발현 감소와 더불어 단백질 발현 감소와 연관되어 있었다. 또한 EELP 처리에 의한 CDK/Cyclin complex의 발현 저해는 DNA 손상에 의해 활성화되는 CHK2의 활성화 형태인 p-CHK2의 발현 증가에 따른 p53 인산화에 따른 활성화와 CDK 활성화 효소인 CDC25A 탈인산화효소의 인산화에 따른 저해에 의해 나타나는 결과로 사료된다. 이러한 결과들로부터 EELP는 두가지 경로인 p53-의존성과 p53-비의존성(ATM/CHK2/CDC25A/CDK2) 경로를 통해 A549의 G1 arrest를 유도하여 세포 증식을 억제하는 것으로 사료된다. 본 연구결과는 EELP가 폐암에 대한 새로운 항암활성 소재로서 사용될 수 있는 가능성을 시사하며, 또한 EELP의 세포주기 조절에 의한 항암기전을 이해하고 향후 지속적 연구를 하는 데 있어서 귀중한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.662-670
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• 2019

본 연구의 목적은 그라비올라 잎의 항산화 효능과 멜라닌 생성 촉진효과를 조사하는 것이다. 먼저 AMME와 유기용매 별 분획물의 항산화 효능을 확인하기 위해 DPPH radical 소거능과, reducing power를 수행하였다. AMME와 유기용매별 분획물은 농도에 비례하여 항산화 효능이 증가하였으며, 그 중 ethyl acetate 분획물에서 가장 높은 항산화 효능을 보였다. 항산화 효능을 보인 분획물들의 멜라닌 생성에 미치는 영향을 확인하기 위해 tyrosinase activity를 수행한 결과 AMME, ethyl acetate, hexane 분획물에서 농도에 비례하여 멜라닌 생성 촉진효능이 나타났다. 그 중에서 AMME 유기 용매 별 분획물에서 멜라닌 합성 효능이 가장 좋은 hexane 분획물을 칼럼크로마토그래피를 통해 12가지 분획물로 나누어 항산화 실험과 멜라닌 합성실험을 수행하였다. 그 중 Fig. 8에서 DPPH radical 소거능과 환원력이 가장 우수한 것으로 나타났다. In vitro melanin 합성 실험 결과, Fr. 7은 $64{\mu}g/ml$ 농도에서 260%의 멜라닌 합성 효능을 보였고, Fr. 8은 $64{\mu}g/ml$ 농도에서 184%의 멜라닌 합성 효능이 관찰되었다. 최종적으로 B16F1 세포에서 Fr. 8의 $4{\mu}g/ml$ 농도에서 34%의 멜라닌 합성 효능을 보였다. LC-MS 결과 Fr. 7이 617의 분자량을 나타냈고, Fr. 8이 분자량 619의 분자량을 나타냈다. FT-IR 결과 Fig. 7과 Fig. 8 모두 Bis(2-hydroxyethly)dimerate와 비슷한 유효성분을 나타냈다. 이상의 결과로 그라비올라 잎은 천연 항산화제 또는 멜라닌 생성 촉진효과와 관련 있는 모발 제품 개발에 응용가능성이 있다고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.653-661
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• 2019

본 연구는 siRNA 기반 치료제등의 핵산치료제 개발에 있어서 필수적인 약물의 생체내 흡수, 분포, 대사, 배설에 대한 동태의 확인을 위해 stem-loop RT-qPCR 법을 이용하여 보다 더 정확한 시험법을 확립하고자 하였다. siRNA에 특이적인 primer와 probe를 선별하여 siRNA 정량검출 시험법을 최적화하였다. siRNA 표준시료를 이용하여 최적화된 시험법을 적용하였을 때 siRNA 표준시료에 대한 Cp 값(y)간의 선형분석 결과, 기울기 평균 -3.3, 결정계수 $R^2$>0.99으로 확인되어 siRNA 표준시료와 Cp 값 간의 회귀성이 매우 높아 정량 분석이 가능한 시험법임을 확인하였고, 같은 표준시료를 이용한 stem-loop RT-qPCR의 검출한계(LOD)는 10 fM, 최소정량한계(LLOQ)는 100 fM이었다. 확립된 시험법의 신뢰성을 확인하기 위해 시험자를 다르게 하고, 시험법을 3회 반복하여 각각 진행한 결과, siRNA 표준시료에 대한 Cp 값(y)간의 선형분석 결과 기울기와 결정계수 $R^2$의 재현성(slope ${\pm}-3.2$, 결정계수 $R^2$>0.99)을 확인하였고, 표준 곡선으로부터 환산된 siRNA 표준시료의 회수율(recovery ${\pm}20%$)과 완건성이 우수함을 확인하였다. 확립된 stem-loop RT-qPCR을 생체내 존재하는 약물 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 시험동물에 siRNA를 주입 후 시간별 혈액을 채취하여 확립된 시험법으로 시험을 진행하였고 약물 동태학적 분석을 통해 siRNA치료제의 혈액내의 안정성을 확인하였다. 따라서 본연구에서 개발된 stem-loop RT-qPCR 분석법은 정확성, 정밀성 및 민감도가 높은 분석법으로 핵산치료제 개발 연구의 다양한 생체시료 분석 연구에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제18권2호
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• pp.43-49
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• 2018

단풍시럽뇨병은 드문 상염색체 열성 대사 질환으로 측쇄 알파 케토산 탈수소효소 돌연변이에 의해 발생되는 질환이다. 측쇄 아미노산인 류신, 이소류신, 발린의 분해가 되지 않아 몸에 축적이 되고 식욕 저하, 구토, 기면, 이상행동, 발작 및 심한 경우 죽음을 초래한다. 세계적으로 단풍시럽뇨병의 유병율은 185,000명당 한명 이지만 한국에서는 극히 드물어 1,148,413명당 한명으로 보고된다. 이 증례의 여아는 만삭에 2.54 kg로 주산기 특이 병력 없이 출생한 첫째 아이로 특이 가족력 없었던 환아이다. 생후 10일경 식욕저하, 구토, 기면으로 타병원에서 대증치료 중에 선천성 대사이상 선별 검사 결과 상류신이 높아 전원 되었다. 환아는 기면, 혼수를 보였고 중추 수면무호흡으로 인공호흡기를 적용하였으며 소변에서 단풍시럽 냄새를 보였다. 뇌 초음파, 뇌 자기공명영상에서 뇌부종 소견을 보였으며 혈중아미노산 검사상 류신, 이소류신, 발린의 수치가 정상치보다 매우 높았다. 측쇄 아미노산 없는 특수분유를 시작했고 뇌부종으로 만니톨과 이뇨제를 사용했으며 고암모니아혈증으로 벤조산을 투약하였다. 경련 예방을 위해 페노바비탈을 투약하였으며 측쇄 알파 케토산 탈수소효소의 조효소인 타이아민 보충을 시작하였다. 치료함에 따라 혈중 측쇄 아미노산 수치가 감소하였고 뇌부종의 감소가 확인되었다. 29일 간의 신생아중환자실 처지 후 환아는 호흡 및 구강 식이 진행이 안정적이었고 병동으로 전동 후 퇴원하였다. 환아는 현재 5개월로 페노바비탈을 점차 줄여가고 있으며 측쇄 아미노산 수치도 안정적으로 유지되고 있다. 고개 가누기는 완벽하지 않지만 옹알이 및 뒤집기 가능하며 따라잡기 성장 및 발달을 보이고 있다. 유전학적 검사에서는 두 개의 BCKDHB 이형접합 돌연변이 p.Ala32Phefs*48와 p.Val130Phe를 확인 하였으며, 가족 검사를 통하여 부모 모두 보인자임을 확인하였다. 이 두 변이는 모두 이전에 한국에서 보고되지 않은 변이이다. 단풍시럽뇨병의 빠른 진단과 즉각적이고 적절한 치료가 환아의 생명을 유지하고 예후를 호전시킴을 본 증례를 통하여 다시 한 번 확인할 수 있다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제18권3호
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• pp.99-106
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• 2018

뮤코지방증 III alpha/beta는 GNPTAB 유전자의 돌연변이로 야기되는 점액(Mucolipids) 분해 능력 장애이며 상염색체 열성으로 유전된다. 이는 혈액에서 고농축의 점액을 검사하여 진단되며 유전자 검사를 통해 진단을 확인할 수 있다. 뮤코지방증 III형은 희귀하고 점진적으로 진행하는 대사장애로 증상은 3세 경에 나타나며 성장지연, 관절 경직, 관절통, 골격 이상, 심장 판막 이상, 반복되는 호흡기 감염, 평평한 얼굴과 낮은 콧대의 거친 얼굴, 지적장애 또는 학습 문제를 보인다. 본 증례는 성장 지연과 거친 얼굴을 보이는 4세, 2세 7개월 남매에서 targeted gene panel sequencing으로 [c.2715+1G>A (p.Glu906Leufs*4), c.2544del (p. Glu849Lysfs*22)] 두 개의 변이가 이형 접합체로 발견되어 뮤코지방증 III형을 진단하였으며 c.2544del 은 새로운 돌연변이로 대조군에서 발견되지 않았고 표현형과 연관성 고려 시 pathogenic variant로 해석된다. 이와 같이 GNPTAB 유전자에서 새로운 돌연변이가 확인되어 뮤코지방증 III형 남매 증례를 보고하는 바이다. 본 증례처럼 최근 분자유전학적 기술이 발달함에 따라 조기 진단이 가능해지고 진단 후 Case 1 환자에서와 같이 치료를 위하여 pamidronate 투약 가능하나, 이와 같은 보조적 치료 외에도 조기 진단을 받은 뮤코지방증 환자들을 위한 근본적인 치료법 개발을 위한 노력이 필요하다.