• 생명과학회지
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• 제13권6호
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• pp.879-888
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• 2003

추에서 항균 phytoalexin으로 알려진 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase는 cytochrome P450 (P450) 억제제인 ancymidol과 ketocornazol에 의해 그 활성이 특이적으로 억제되어, 이 효소가 P450계 효소임을 알 수 있었다. P450 효소가 공통으로 보유하는 염기서열을 지닌 primer를 이용하여 RT-PCR과 cDNA screening을 실시한 결과 고추배양세포에서 elicitor 처리에 의해 강하게 유도되는 cDNA (P450Hy01)를 cloning하였다. 배양세포에 cellulase, arachidonic acid, jasmonic acid, 자외선 등을 처리하여 capsidiol을 생합성하는 량과 P450Hy01 mRNA의 발현정도는 밀접한 유사성이 있었다. P450Hy01의 염기서열은 담배에서 밝혀진 5-epi-aristolochene-1,3-hydroxylase와 98%의 유사성이 있었으며, P450 효소가 공통으로 지니는 heme-binding domain인 FxxGxRxCxG를 보유하고 있었다 이러한 결과는 본 연구에서 cloning된 P450Hy01이 고추의 세포에서 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase 효소를 coding 하고 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제16권7호
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• pp.1148-1157
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• 2006

초고온성 세균인 Thermotoga maritima로부터 ${\beta}-glucosidase$ 유전자를 클로닝한 후 대장균 숙주에서 발현시켰다. 이 효소는 salicin, arbutin, $_pNPG$과 같은 탄소원의 ${\beta}$-글루코시드 결합을 가수분해하였다. 721개의 아미노산을 암호화하는 2,166 bp의 DNA 염기서열로된 유전자이였다. 다른 ${\beta}-glucosidase$ 효소들과 단백질 유사성을 비교한 결과 glycosyl hydrolase family 3에 속하였으며 MUG-nondenaturing PAGE와 SDS-PAGE에 의해 확인된 단백질의 크기는 약 81 kDa이었다. 효소활성은 pH 7.0, $80^{\circ}C$에서 가장 높은 활성을 나타냈으며 이 효소의 아미노산 서열에 있는 두 개의 아미노산 잔기 (232번 글루탐산과 242번 아스파르트산 잔기)를 알라닌으로 치환시켜 활성이 없어지는 것으로 보아 이 두 잔기가 효소활성에 중요한 역할을 하는 것으로 추정된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-7
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• 2002

토양으로부터 phytate 분해능이 뛰어난 phytate를 생산하는 균주를 분리 동정한 결과 Escherichia coli로 동정되었고, E. coli WC7으로 명명하였다. 이 균주가 생산하는 phytase를 ammonium sulfate 침전, Phenyl-Sepharose, DEAE-Sepharose, CM-Sepharose, Resoure S, Mono S 컬럼 크로마토그래피를 이용한 분리정제를 수행하여 정제도 1,250 배, 수율 30%로 정제하였고 640 Unit/mg의 비활성을 얻었다. 또한 정제된 phytase는 SDS-PAGE에서 분자량 45kDa인 단일 subunit로 이루어진 단일효소임을 확인하였다. E. coli WC7 phytase의 최적 pH는 5.0, 최적 온도는 $60^{\circ}C$였으며, pH 2.0-12까지 안정하였다. 열안정성에서는 $60^{\circ}C$이상에서 급격한 활성의 감소를 보여 초기 활성의 20% 활성만을 나타내었다. Phytase의 N-말단 아미노산 서열은 Ser-Glu-Pro-Clu-Leu-Lys-Leu-Glu-Ser-Val-Val이었으며 이는 E. coli 유래의 pH 2.5 acid phosphatase와 아주 큰 유사성을 보였다. S. coli WC7 phytase의 유전자를 확보하기 위해 E. coli acid phosphatase의 DNA sequence를 바탕으로 한 primer들을 이용하여 PCR 클로닝을 수행하였으며 증폭된 PCR fragment를 pUC19 벡터에 클로닝 하고 DNA 염기서열을 결정하였다. 그 결과 1.2 kbp의 WC7 phytase 유전자의 ORF를 확인하였으며 432개의 아미노산으로 이루어진 분자량 44,716 Da의 단백질을 확인 할 수 있었다. 대부분의 acid phosphatase 효소들의 active site라고 추정되는 active site motif인 RHGXRXP가 N-terminal 쪽에 존재하고 있었다. pUEP를 이용하여 E. coli XL1-Blue에서 phytase를 발현시켰을 때 효소의 생산량이 17.5 U/ml로서 원균주의 23배 활성을 가졌으며,효소의 비활성 및 pH 안정성 측면에서 높은 산업적 이용가능성을 볼 때 사료첨가제 효소로의 개발을 기대할 수 있을 것이라 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.164-173
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• 2016

Isotocin (IT)은 포유류의 oxytocin과 유사한 호르몬으로 어류의 행동 조절과 스트레스에 대한 반응, 그리고 삼투압 조절에 이르기까지 다양한 생리반응에 관여한다고 추정된다. 해수 관상어인 cinnamon clownfish의 IT 유전자 구조와 기능을 연구하기 위하여 genomic DNA와 뇌의 cDNA 주형으로부터 유전자를 확보하였다. 세 개의 exon과 156개의 아미노산을 표지하는 ORF로 이루어진 IT 전구물질 유전자는 19개 아미노산으로 이루어진 신호 부위, 9개 아미노산 호르몬 부위, 3개 아미노산의 효소 조절 부위, 그리고 125개 아미노산의 neurophysin 호르몬 부위로 구성되었다. 조직별 RT-PCR 분석결과는 IT 전구물질 유전자가 뇌와 생식소에서 발현됨을 보여준다. 해수 (34 ppt) 적응 개체의 아가미에서는 염류세포 바깥 표면에 apical crypt가 보이는데 비하여, 15 ppt로 낮춘 저염분 적응 개체의 아가미는 표면이 pavement cell로 덮여있는 평평한 구조를 보여준다. 아가미 세포의 Na⁺/K⁺-ATPase 활성은 저염분 순응 초기에 증가하다 시간이 지날수록 정상 수준을 회복하는 양상을 보여주는데, 이는 prolactin과 같이 저염분 초기순응 및 항상성 유지에 관여함을 의미한다. 하지만 저염분 순응 시 미량 증가하는 IT 전구체 mRNA는 초기 삼투조절에 미치는 역할이 미미함을 보여준다.

• Journal of Veterinary Science
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• 제22권6호
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• pp.87.1-87.12
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• 2021

Background: African swine fever virus (ASFV), classical swine fever virus (CSFV), and porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) are still prevalent in many regions of China. Co-infections make it difficult to distinguish their clinical symptoms and pathological changes. Therefore, a rapid and specific method is needed for the differential detection of these pathogens. Objectives: The aim of this study was to develop a multiplex real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (multiplex qRT-PCR) for the simultaneous differential detection of ASFV, CSFV, and PRRSV. Methods: Three pairs of primers and TaqMan probes targeting the ASFV p72 gene, CSFV 5' untranslated region, and PRRSV ORF7 gene were designed. After optimizing the reaction conditions, including the annealing temperature, primer concentration, and probe concentration, multiplex qRT-PCR for simultaneous and differential detection of ASFV, CSFV, and PRRSV was developed. Subsequently, 1,143 clinical samples were detected to verify the practicality of the assay. Results: The multiplex qRT-PCR assay could specifically and simultaneously detect the ASFV, CSFV, and PRRSV with a detection limit of 1.78 × 10⁰ copies for the ASFV, CSFV, and PRRSV, but could not amplify the other major porcine viruses, such as pseudorabies virus, porcine circovirus type 1 (PCV1), PCV2, PCV3, foot-and-mouth disease virus, porcine parvovirus, atypical porcine pestivirus, and Senecavirus A. The assay had good repeatability with coefficients of variation of intra- and inter-assay of less than 1.2%. Finally, the assay was used to detect 1,143 clinical samples to evaluate its practicality in the field. The positive rates of ASFV, CSFV, and PRRSV were 25.63%, 9.36%, and 17.50%, respectively. The co-infection rates of ASFV+CSFV, ASFV+PRRSV, CSFV+PRRSV, and ASFV+CSFV+PRRSV were 2.45%, 2.36%, 1.57%, and 0.17%, respectively. Conclusions: The multiplex qRT-PCR developed in this study could provide a rapid, sensitive, specific diagnostic tool for the simultaneous and differential detection of ASFV, CSFV, and PRRSV.

• 대한수의학회지
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• 제15권1호
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• pp.57-67
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• 1975

The poxvirus group is considered to be a typical cytoplasmic inclusion forming virus. Every poxvirus has been reported to produce only one kind of inclusion in the infected tissues. A vague concept that inclusions of poxviruses are eosinophilic or acidophilic has prevailed. Although many papers and theories about the nature of the inclusion have been presented, most of them are not quite convincing on the point of the relations with virus multiplication, and an analysis of papers published showed that there seem to be many discrepancies in the descriptions of the nature of the poxvirus inclusions. Comparative studies on host-virus interaction with cowpox, orf, swinepox and fowlpox viruses which selected from each Group (I-IV) of poxviruses were performed from the morphological and virological standpoints. At first, in cowpox virus-FL cell system, as a comparative model, cytoplasmic inclusion, nucleic acid metabolism by autoradiography and detection of viral antigen by immunofluorescence were studied and obtained the results as follows: 1. The focus-like cytopathic effect (CPE) at early stage developed to entire culture at terminal stage of infection, and also the developing status of CPE was correlated to viral doses for inoculation. Two kinds of cytoplasmic inclusions which named A and B type were easily observed by Giemsa, hematoxylin-eosin (H & E) and May-Greenwald Giemsa (MGG) stainings in the infected cells. The B type inclusions were formed at early stage of infection and the A type inclusions were produced subsequently the B type formation. The B type which common type inclusion in poxviruses was a small compact or aggregate at early stage and developed to a large diffuse body at terminal stage of infection. On the other hand, the A type inclusion which depend upon the kind of virus was appeared as round and discrete shape, and its size and number was increased gradually during the culture period. It was characteristic to form distinct halos around the both types of inclusions in acid fixed, H & E stained preparations of infected cultures. The B type inclusion was always positive in Feulgen reaction and showed as DNA containing body but the A type inclusion was not. 2. In the relationship between inclusion and DNA metabolism of infected cells by the qualitative autoradiography using 3H-thymidine, the appearance of silver grains was coincided with B type inclusion but not with A type inclusion. This showed that the DNA synthesis was proceeded in all B type inclusions except those in the terminal stage with a diffuse form. This suggested that the B type inclusions are only sites of DNA synthesis and this was proceeded after the cell infection independently. The activity of DNA synthesis of the inclusions was nearly the same as that of the nucleic of normal cells and non-inclusion bearing cells. and non-inclusion bearing cells. Regardless of the size of the degree of DNA synthesis of the B type inclusion, inclusion bearing cells all showed remarkable suppression of nuclear DNA synthesis. 3. By the direct fluorescent antibody technique viral antigen in infected cells was detected. The B type inclusions have been proved to contain a great deal of viral antigen, whereas the basic substance of A type inclusion did not show antigenicity except the round edge. It was suggested that the round edge fluorescence might be caused by the glare of cytoplasmic viral antigen which pushed out and concentrated by the A type inclusion development. 4. Hemorrhagic red pock formations on chorioallantoic membrane of embryonated chicken egg had proved the characteristic of used viral strain. 5. By the above studies on the nature of two types of inclusions and the role they play in virus multiplication, it was concluded that the B type inclusion must be the site of the synthesis of viral DNA and protein as well as the site of the virus.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권2호
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• pp.99-104
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• 2009

Streptomyces coelicolor A3(2)의 $\beta$-glucosidase 유전자를 분리하여 대장균에서 발현하여 특성을 조사하였다. 최적 활성을 나타내는 온도는 pH 5에서는 $20^{\circ}C$, pH 6에서는 $60^{\circ}C$에서 높은 활성을 나타냈다. pH에 따른 활성은 pH 3 이하와 pH 9 이상의 범위에서는 낮은 활성을 나타냈으며 pH 7에서 가장 높은 활성을 나타냈다. $\alpha$-pNPG($\rho$-nitrophenyl-$\alpha$-D-glucopyranoside), $\beta$-pNPG ($\rho$-nitrophenyl-$\beta$-D-glucopyranoside), $\beta$-pNPF($\\rho$-nitrophenyl-$\beta$-D-fucopyranoside)는 pH 3-10까지 비슷한 활성을 나타냈으며, $\alpha$-pNPG가 pH 7에서 다소 높은 활성을 보였다. $\beta$-pNPGA는 pH 5-9까지 높은 활성을 나타냈으며, 특히 pH 9에서 3배 이상의 높은 활성을 나타냈다. 기질 $\alpha$-pNPG, $\beta$-pNPG, $\beta$-pNPF의 온도에 따른 활성변화는 $\beta$-pNPF의 활성이 $60^{\circ}C$에서 증가하였고, $\beta$-pNPGA는 $30-50^{\circ}C$까지 활성이 증가하여 $50^{\circ}C$에서 최대활성을 나타내었다. 당화 flavonoid를 이용한 기질특이성의 상대활성은 daidzin, glycitin, genistin, 순으로 나타났으며 esculin과 apigenin-7-glucose는 기질로 사용하지 않았다. $\beta$-Glucosidase 활성은 EDTA, DTT에 의해 억제되었으며, $MnSO_4$, $CaCl_2$, KCl, $MgSO_4$에 의해 증가하였고, 특히 Mn이온에 의해 증가하였다. $CuSO_4$, NaCl에 의해 효소활성이 저해되었으며, 특히 $ZnSO_4$의 경우 효소활성이 강하게 억제되었다.

• 원예과학기술지
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• 제28권4호
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• pp.648-655
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• 2010

본 연구에서는 들잔디와 돌연변이체에서 Glyphosate 내성 관련 유전자인 EPSPS를 코딩하는 cDNA를 분리하여, 시퀸스 비교분석과 발현 양상 차이 등에 관하여 조사하였다. 5'/3' RACE를 통하여 밝혀진 EPSPS의 cDNA는 각각 1176bp의 open reading frame으로 이루어져 있으며 391개의 아미노산을 코딩하고 있었다. 이는 보고된 다른 EPSPS 유전자들과 높은 유사성을 가지고 있다. Genomic southern 결과 들잔디 내에 EPSPS 유전자는 단일copy로 존재하였다. Wild type과 제초제 내성 변이체의 EPSPS 유전자는 6개의 아미노산 시퀀스의 차이를 보였으며 기존에 보고된 EPSPS active site에서 시퀀스의 차이를 나타냈다. 한편 glyphosate의 독성기작의 하나인 EPSPS 효소활성 저해 작용을 알아본 결과, 내성 개체에서 높은(1.5배 이상) EPSPS 활성을 확인할 수 있었다. Northern 분석과 RT-PCR로 제초제 처리 시간에 따른 EPSPS의 발현량을 살펴본 결과, 제초제 처리 후 시간이 경과할수록 발현량이 증가하다가 7일 이후에는 감소하였고, wild type에 비해 glyphosate 내성 선발개체에서 전체적인 발현량이 높음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 선발된 glyphosate 내성 돌연변이체는 높은 EPSPS 효소활성 증가 및 EPSPS active site의 아미노산 시퀀스 변화를 통해 원할하고 지속적인 방향족 아미노산의 합성이 가능한 것으로 보여졌다. 본 실험을 통해 얻어진 glyphosate 내성 잔디 돌연변이체와 방법은 앞으로 유용한 제초제 저항성 돌연변이 품종개발 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.355-362
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• 2016

수해양성 병원성 미생물로 알려진 Vibrio anguillarum으로부터 mannose-1-phosphate를 mannose-6-phosphate, glucose-1-phosphate를 glucose-6-phosphate로 가역적으로 변환시키는 phosphomannomutase/phosphoglucomutase (pmm/pgm)의 유전자를 sequencing하여 1338 bp의 open reading frame (ORF)을 밝혔다. 이는 446개의 아미노산을 포함하며 47,625 Da을 가지고 있다. 보고된 다른 Vibrio sp.의 pmm/pgm 유전자와 상동성을 비교하였을 때 V. mimicus V. vulnificus, V. splendidus, V. harveyi와 92.3%, 91.4%, 89.9%, 89.9%에 해당하는 상동성을 지니고 있었다. 증폭된 목적 유전자를 pET-28a(+) vector에 연결하여 대장균에서 단백질의 대량발현을 유도하였으며 이는 주로 soluble한 상태로 나왔다. Soluble fraction을 Ni-NTA column chromatography로 정제하여 약 50 kDa의 단백질을 얻었고 이는 주로 mannose-1-phosphate를 이용하는 효소로 확인되었으며 Mg²⁺ 이온이 존재할 때 효소의 활성이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 유전자는 낮은 온도의 stress하에서 발현이 증가됨을 Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)을 통해 확인하였고, 상동성 재조합 (homologous recombination)에 의한 돌연변이 균주 제작을 통해 PMM/PGM protein과 lipopolysaccharide (LPS)의 생합성과의 관계를 규명하였다. V. anguillarum wild type과 mutant로부터 LPS를 분리하였고 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)후 silver staining을 통해 LPS의 high molecular weight (HMW) 부분인 O-antigen에서의 변화를 확인하였다. 또한 V. anguillarum wild type과 mutant의 growth와 viability를 확인한 결과 mutant가 wild type보다 정지기까지 더 낮은 생육을 보였으며 viability가 감소함을 확인하였다. 본 연구를 통하여 V. anguillarum의 pmm/pgm 유전자가 미생물의 생육과 LPS 생합성에 관여하고 있음을 알 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권1호
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• pp.55-62
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• 1995

한국 마늘 바이러스의 유전자 구조와 병 발생 메카니즘을 연구하기 위하여, 바이러스가 감염된 마늘잎으로부터 바이러스 입자를 분리하고 RNA를 추출하였다. 그 virus RNA를 이용하여 마늘 바이러스 cDNA 유전자 은행을 만들어 일부 clone의 염기 서열을 결정하였다. 여기에서 얻은 cDNA clones 중에서 poly(A) tail을 갖는 clone S81를 분리하고 873 bp의 전체 염기서열을 결정하였다. Clone S81의 염기서열을 다른 식물 바이러스와 비교한 결과 potexvirus의 껍질단백질 부분의 염기서열과 $30{\sim}40%$의 유사성을 보여주었다. Clone S81은 바이러스 RNA의 3' 말단 부위에 해당하고, 껍질단백질의 N-terminal 3개 아미노산이 빠진 open reading frame (ORF) 및 3'-noncoding region을 포함하고 있다. 3' 말단 부분에는 바이러스 복제과정에서 cis-acting element로 작용한다고 여겨지는 hexamer motif와 polyadenylation signal이 존재한다. 이 clone을 probe로 하여 Northern blot을 실시한 결과 genome의 크기는 7.5 knt라는 것을 알 수 있었고 clone S81은 potexvirus의 cDNA clone이라는 결론을 얻었다. 한국 마늘에서 이 바이러스의 분포 양상을 알아보기 위해 껍질단백질에 대한 항체를 만들었다. 먼저 발현벡터를 이용하여 대장균에서 대량으로 발현시키고 affinity chromatography로 껍질단백질을 정제하였다. 그 단백질을 토끼에 주사하여 껍질단백질에 대한 항체를 얻었다. 이 항체를 사용하여 다양한 지역에서 재배되는 마늘잎의 추출액에 대해 immunoblot을 실시하였다. 그 결과 분자량 29,000과 27,000 위치에서 signal을 보였다. 분자량 27,000 단백질이 29,000이 분해되어 생긴 산물인지 알아보기 위하여 그 추출액을 $37^{\circ}C$에서 시간을 달리하여 incubation한 후 immunoblotting하였다. 그 결과도 마찬가지로 같은 위치에서 signal을 보여줬다. 따라서 한국 마늘에는 재배되는 지역에 따라 다소 다르기는 하지만 대체로 두 종류의 potexvirus로 감염되어 있다고 추정된다.