• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권4호
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• pp.339-353
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• 1994

연구배경 : p53 유전자는 염색체 17p에 존재하는 종양억제유전자인데, 돌연변이가 있는 경우의 mutant protein은 그 반감기가 4~8시간으로 wild type protein의 반감기 6~20분에 비하여 현저한 증가를 보이게 된다. 결과적으로 돌연변이가 있는 경우 p53 단백질이 과축적되어 과발현이 유발되는데, 이러한 기전을 이용하여 p53 면역조직화학염색은 p53유전자의 돌연변이의 검색 방법으로 많이 이용되고 있다. 유방암에서는 p53 핵단백질의 과발현이 있는 경우에 없을 때보다 무병생존기간 및 전체 생존기간 모두에서 유의하게 나쁜 임상 경과를 취함이 보고되고 있지만 폐암에서는 p53 유전자의 돌연변이 유무, 또는 p53단백의 과발현 유무가 예후에 미치는 영향은 아직까지 확실하지 않다. 저자 등은 한국인의 폐암에서 p53 종양억제 유전자의 돌연변이 빈도를 확인하고 이들이 폐암 환자의 임상 경과에 미치는 영향을 분석하며, 면역조직화학염색 및 PCR-SSCP 분석의 감수성과 특이성을 염기서열분석과 비교하여 확인하고자 본 연구를 시행하였다. 방법 : 근치적 폐절제술 후 임상경과를 추적중인 원발성폐암환자 75예를 대상으로 하였으며, 면역조직화학검사 및 분자생물학적 연구를 위하여는 이들의 종양조직(paraffin block)을 이용하였다. p53 단백질의 면역조직화학검사를 위한 일차항체로는 DO7(Novocastra, U.K.)을 사용하였고, PCR-SSCP 및 염기서열분석 등을 위하여는 파라핀 포매조직에서 암조직을 선택적으로 박절하여 DNA를 추출하여 이용하였다. 결과: 1) 전체 75예 폐암환자의 면역조직화학염색 결과 27예(36%)에서 p53단백질의 과발현을 보였다(Table 2.3, Fig 1). 2) 전체 환자의 p53 핵단백질 과발현 여부에 따른 중앙전체생존기간은 p53 음성군과 양성군 모두 25개월, 무병생존기간은 두군 모두 13개월로 동일하였다(Fig. 2). 3) PCR-SSCP 분석에 의한 p53 유전자의 mobility shift는 시험한 58예중 16예(27.6%)에서 확인되었다(Fig 3). Mobility shift 유무에 따른 중앙전체생존기간은 shift가 있는 군과 없는 군에서 각각 27개월과 20개월, 무병생존기간은 각각 8개월, 10개월로 유의한 차이가 없었다. 4) 염기서열분석을 통한 p53 유전자의 돌연변이는 시험한 29예중 10예(34.5%)에서 확인되었다(Fig 4). 염기서열분석 결과 돌연변이 유무에 따른 중앙전체생존기간은 돌연변이가 있었던 군과 없었던 군에서 각각 27개월, 22개월이었으며, 무병생존기간은 각각 20개월과 10개월로 유의한 차이는 없었으나 돌연변이가 있는 경우 조기재발을 하는 경향을 보였다(Fig 5, 6). 5) 면역조직화학염색은 PCR-SSCP 결과를 기준으로 할 때 민감도 67.0%, 특이도 74.0%, 그리고 일치도는 62.5% 이었다. PCR-SSCP의 결과는 염기서열분석 결과를 기준으로 할 때 민감도 91.8%, 특이도 96.2%, 일치도는 95.3% 이었다. 결론 : p53 핵단백질의 과발현 정도, PCR-SSCP 및 염기서열분석상 돌연변이 유무는 비소세포폐암환자의 근치적수술후 예후의 예측지표로서는 그 효용성이 적었으나, 돌연변이가 있는 경우 조기재발을 하는 경향을 보였다. 또한 p53유전자의 돌연변이 검색법으로는 면역조직화학염색보다는 PCR-SSCP법이 우수하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권6호
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• pp.748-755
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• 2014

In the genome annotation of Escherichia coli MG1655, the orf382 (1,149 bp) is designated as a gene encoding an alcohol dehydrogenase that may be Fe-dependent. In this study, the gene was amplified from the genome by PCR and overexpressed in Escherichia coli BL21(DE3). The recombinant $6{\times}$His-tag protein was then purified and characterized. In an enzymatic assay using different hydroxyl-containing substrates (n-butanol, $\small{L}$-threonine, ethanol, isopropanol, glucose, glycerol, $\small{L}$-serine, lactic acid, citric acid, methanol, or $\small{D}$-threonine), the enzyme showed the highest activity on $\small{L}$-threonine. Characterization of the mutant constructed using gene knockout of the orf382 also implied the function of the enzyme in the metabolism of $\small{L}$-threonine into glycine. Considering the presence of tested substrates in living E. coli cel ls and previous literature, we believed that the suitable nomenclature for the enzyme should be an $\small{L}$-threonine dehydrogenase (LTDH). When using $\small{L}$-threonine as the substrate, the enzyme exhibited the best catalytic performance at $39^{\circ}C$ and pH 9.8 with $NAD^+$ as the cofactor. The determination of the Km values towards $\small{L}$-threonine (Km = $11.29{\mu}M$), ethanol ($222.5{\mu}M$), and n-butanol ($8.02{\mu}M$) also confirmed the enzyme as an LTDH. Furthermore, the LTDH was shown to be an ion-containing protein based on inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry with an isoelectronic point of pH 5.4. Moreover, a circular dichroism analysis revealed that the metal ion was structurally and enzymatically essential, as its deprivation remarkably changed the ${\alpha}$-helix percentage (from 12.6% to 6.3%).

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.186-195
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• 2015

Anthranilate synthase (AS)는 트립토판(Trp)과 indole-3-acetic acid, indole alkaloids의 생합성 경로에서 중요한 효소로 작용한다. 트립토판 생합성 상에서 feedback inhibition에 민감하게 반응하는 AS alpha-subunit 관련 OASA2 유전자 영역의 single (F124V) 및 double (S126F/L530D) 점돌연변이로 변형된 유전자의 재조합운반체를 작성하고 이들 유전자들을 Agrobacterium 방법으로 동진벼에 도입하여 형질전환체를 육성하였다. Single 및 double 돌연변이 OsASA2 유전자가 도입된 형질전환 벼 계통들은 nos gene probe를 이용한 TaqMan PCR 방법으로 single copy를 선발하였고, intergenic 계통을 선발하기 위해서 Bfa I 제한효소를 이용하여 RB와 LB 인접서열로부터 IPCR을 통한 FST 분석을 수행하여 4 개의 intergenic 계통을 선발하였다. 도입된 유전자의 발현으로 형질전환 벼는 Trp, IAN 및 IAA가 잎에 가장 많이 축적되었고, 종자의 트립토판 함량도 증가되었다. 후대에서 tryptophan 함량이 높은 S-TG와 D-TG의 두 호모 이벤트 계통을 육성하여 트립토판 함량을 분석한 결과 대조구에 비하여 13~30배 이상 높게 나타났으며, 유리아미노산의 함량도 증가하였다. 이벤트 계통을 이용하여 microarray 분석을 수행한 결과 세포 내 이온 수송, 영양분 공급 등에 영향을 주는 유전자군들이 up-regulation 되었고, 세포 내 기능유전자의 역할을 담당하는 조효소 등이 down-regulation 된 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 선발된 두개의 상동성 이벤트 계통들이 고함량의 유리 트립토판 생산 벼의 육종에 효과적으로 이용될 수 있음을 보여준 결과로 생각된다.

• Molecules and Cells
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• 제39권8호
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• pp.594-602
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• 2016

Alkyl hydroperoxide reductase subunit C from Pseudomonas aeruginosa PAO1 (PaAhpC) is a member of the 2-Cys peroxiredoxin family. Here, we examined the peroxidase and molecular chaperone functions of PaAhpC using a site-directed mutagenesis approach by substitution of Ser and Thr residues with Cys at positions 78 and 105 located between two catalytic cysteines. Substitution of Ser with Cys at position 78 enhanced the chaperone activity of the mutant (S78C-PaAhpC) by approximately 9-fold compared with that of the wild-type protein (WT-PaAhpC). This increased activity may have been associated with the proportionate increase in the high-molecular-weight (HMW) fraction and enhanced hydrophobicity of S78C-PaAhpC. Homology modeling revealed that mutation of $Ser^{78}$ to $Cys^{78}$ resulted in a more compact decameric structure than that observed in WT-PaAhpC and decreased the atomic distance between the two neighboring sulfur atoms of $Cys^{78}$ in the dimer-dimer interface of S78C-PaAhpC, which could be responsible for the enhanced hydrophobic interaction at the dimer-dimer interface. Furthermore, complementation assays showed that S78C-PaAhpC exhibited greatly improved the heat tolerance, resulting in enhanced1 survival under thermal stress. Thus, addition of Cys at position 78 in PaAhpC modulated the functional shifting of this protein from a peroxidase to a chaperone.

• 생명과학회지
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• 제19권1호
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• pp.152-155
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• 2009

old-gold-crimson ($og^c$) 과색 돌연변이는 라이코펜의 함량이 증가된 진붉은색 토마토 과실을 생산한다. 이러한 돌연변이는 토마토의 carotenoid 생합성경로에 관여하여 라이코펜을 ${\beta}$-carotene으로 전환시키는 라이코펜 ${\beta}$-cyclase (Crt-b) 유전자(B)에 point mutation을 일으켜 정상적인 효소생성을 저해한다. 높은 함량의 라이코펜을 생성시키는 토마토 품종개발은 유전자 연관 DNA 마커를 이용한 분자표지이용선발(MAS)을 통해 가속화 될 수 있다. $og^c$ 돌연변이는 라이코펜 ${\beta}$-cyclase(Crt-b) 유전자 내 poly-A 서열반복 지점에서 adenine (A) 단일 뉴클레오티드의 결손에 의한 frame-shift mutation에 의해 일어나며, 이러한 대립유전자의 운영과 검증을 위해 $og^c$ 대립유전자로부터 합성되는 PCR 산물에 Hin fI 제한효소 인식부위가 인위적으로 생성되도록 PCR 프라이머에 단일 뉴클레오티드 mismatch 부위를 만들어 dCAPS 마커를 개발하였다. 본 dCAPS 마커는 유전자 유래의 공우성 PCR 마커로서 고함량 라이코펜 토마토개발을 위한 육종 프로그램의 MAS에 효과적으로 사용될 수 있다.

• 대한수의학회지
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• 제39권2호
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• pp.247-256
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• 1999

A disease of young Holstein calves characterized by recurrent pneumonia, ulcerative and granulomatous stomatitis, enteritis with bacterial overgrowth, periodontitis, delayed wound healing, persistent neutrophilia and death at an early age had been originally described in 1983 and again in 1987. Most of these calves had stunted growth and a persistent, progressive neutrophilia (often exceeding 100,000/ml). By investigation of pedigrees, all of the affected calves have now been traced to a common sire and confirmed by polymerase chain reaction (PCR) diagnostic DNA testing to be homozygous carriers of a defective allele for bovine CD18. Neutrophils from these calves have several functional deficits and, most importantly, fail to adhere in a ${\beta}_2$-integrin dependent manner. The ${\beta}_2$-integrins represent a family of glycoproteins which participate in various leukocyte adhesion reactions during host defense. The presence or absence of ${\beta}_2$-integrin molecules can be demonstrated on the surface of neutrophils, monocytes and lymphocytes from normal or affected calves using specific monoclonal antibodies and flow cytometry, or by colloidal gold immunolabeling and scanning electron microscopy in backscatter mode. Deficiency of the ${\beta}_2$-integrins on all leukocyte types in Holstein calves is analogous to leukocyte adhesion deficiency (LAD) seen in humans. Neutrophils in bovine (BLAD) and human LAD patients are unable to adhere to the endothelial lining of the cardiovascular system thus interrupting egression of neutrophils into infected tissues. Other leukocytes, while still deficient in expression of the ${\beta}_2$-integrins, are still able to efficiently egress from the blood stream due to interactions of other adhesion molecules that are not as highly expressed on neutrophils. Both BLAD cattle and LAD children (who do not receive bone marrow transplants) often die at an early age as a result of the failure of neutrophils to extravasate into infected tissues. In 1991, Shuster, et $al^{27}$, identified two point mutations within the alleles encoding bovine CD18 in a Holstein calf afflicted with leukocyte adhesion deficiency. One mutation causes an aspartic acid to glycine substitution at amino acid 128 (D128G) in an extracellular region of this adhesion glycoprotein that is highly conserved (> 95% identity) between humans, cattle and mice. The other mutation is silent. Numerous calves with clinical symptoms of leukocyte adhesion deficiency have since been tested and all have been found homozygous for the D128G allele. In addition, calves homozygous far the D128G allele have been identified during widespread DNA testing in the United States. All cattle with the mutant allele are related to one bull, who through artificial insemination (A.I.), sired many calves in the 1950's and 1960's. The carrier frequency of the D128G CD18 allele among U.S. Holstein cattle had reached approximately 15% among active A.I. bulls and 8% among cows. By 1993, the organization of the dairy industry and the diagnostic test developed to genotype cattle, enabled virtually complete eradication of bovine leukocyte adhesion deficiency among current and future A.I. bulls.

• 미생물학회지
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• 제45권3호
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• pp.239-245
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• 2009

번역 개시 인자 eIF1A는 진핵생물에서 43S preinitiation complex 형성을 비롯한 번역 개시 과정의 여러 단계에서 필수적인 역할을 하며, 잘 보존된 oligonucleotide-binding (OB) fold를 가지고 있는 단백질이다. 본 연구진은 이전 연구에서 eIF1A가 RNA annealing 활성을 가지고 있으며 double-stranded RNA에 결합하여 안정된 복합체를 형성한다는 것을 발견한 바 있다. 본 연구에서는 이러한 활성을 나타내는데 필요한 active site를 찾고, 이러한 활성이 효모의 성장에 필수적인 기능인지를 알아보기 위하여 여러 가지 돌연변이를 제조하였다. N-말단과 C-말단은 제거되었지만 완전한 OB-fold를 가지고 있는 eIF1A($\Delta$T)는 RNA annealing 활성을 보이는 반면, OB-fold에 돌연변이가 도입된 단백질들은 모두 활성이 사라졌다. 또한, R57D 돌연변이를 제외한 모든 OB-fold 돌연변이는 dsRNA에도 결합하지 않았다. 이러한 결과는 eIF1A의 RNA annealing 활성과 dsRNA 결합에는 완전한 OB-fold domain이 필요하다는 것을 의미한다. 돌연변이들이 효모의 성장에 미치는 영향을 조사한 결과, RNA annealing 활성과 효모의 성장은 뚜렷한 연관성이 없었으며, 적어도 R57D와 K94D 경우에는 돌연변이가 성장하지 못하는 원인이 생체 내 eIF1A 단백질의 안정성과 관계있는 것으로 생각된다.

• 한국육종학회지
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• 제42권5호
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• pp.507-514
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• 2010

땅콩의 delta 12 fatty acid desaturase 유전자의 염기서열에서 고 올레인산을 함유하는 F435를 선발할 수 있는 PCR 기초 분자표지마커를 제작하였다. 본 연구는 포인트 뮤테이션(point mutation)의 결과로 나타나는 고 올레인산을 SNP 마커를 이용하여 하나의 염기서열차이(아데닌 삽입)를 이용하여 판별할 수 있는 분자마커이다. 제작한 마커가 고 올레인산 관련 특이 마커인지 확인하기 위하여, 일반 땅콩 9 품종과 F435를 PCR 후 아가로스 겔 상에서 확인하여 고 올레인산 특이 분자마커임을 확인하였고, 조평 ${\times}$ F435의 $F_2$ 교배조합 41 계통을 이용하여 분리양상을 확인하였다. 그 결과 지방산 분석을 하지 않고도 고 올레인산 함유 계통을 손쉽게 선발할수 있었다. 특히, 헤테로 형질을 나타내는 계통도 선발 가능하였다. 분자마커의 결과가 지방산 수준에서 일치하는지 확인하기 위해 NIR 및 가스크로마토그래피 분석결과를 알아보았데 고 올레인산 관련 분자표지마커가 NIR 및 가스크로마토그래피 분석결과와 일치하였다. 고 올레인산 땅콩의 유전적 차이를 이용하여 분자표지마커를 개발 함으로서 고 올레인산 땅콩의 정확한 선발과 품종을 개발하는데 있어서 세대단축의 효과를 가져올 것이다.

• 생명과학회지
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• 제15권3호
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• pp.479-485
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• 2005

2002년 2월부터 2005년 2월까지 성인 및 소아 호홉기질환자 994명의 상기도 도말물에서 M. pneumoniae 균주를 분리하고, 분리 균주의 ciprofloxacin, ofloxacin, minecline, tetracycline, sparfloxacin, josamycin, erythromycin에 대한 감수성 검사를 실시하였으며, 분리된 균주의 235 rRNA domain II와 V에서 erythromycin저항성 변이가 일어났는가를 PCR과 유전자 염기서열분석으로 erythromycin에 감수성인 M. pneumonine균주의 염기서열과 비교분석하여 확인하였다. 호흡기질환자에서 M. pneumoniae의 분리율은 123/994$(12.4\%)$이었으며, 분리된 M. pneumoniae 균주의 minocycline, sparfloxacin, tetracycline, ciprofloxacin, ofloxacin, josamycin, erythromycin MIC 범위는 각각 $0.015\~0.25,\;0.06\~0.5,\;0.06\~0.5,\;0.25\~0.5,\;0.25\~0.5,\;0.015\~8.0,\;0.015\~8.0{\mu}m$이었다. 분리 동정된 M. pneumoniae 균주 중에서 erythromycin에 저항성인 균주가 60주$(48.8\%)$였으며, 모두가 ribosomal protein L4 영역과 23S rRNA domain V에 내성변이가 일어났으며, 이 중 2균주는 23S rRNA domain II에도 변이가 일어난 균주도 있었다. 국내에서 분리되는 M. pneumoniae균주의 $48\%$가 erytomycin에 저항성인 균주이므로 앞으로 이 균에 의한 폐렴의 치료에 주의가 요구된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제24권4호
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• pp.349-354
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• 2004

돼지 골격근 근소포체의 $Ca^{2+}$ 방출통로(calcium - release channel)를 지정하는 ryanodine receptor (RYR1) 유전자의 이상은 악성고열증(malignant hyperthermia, MH)을 유발하고, RYR1 유전자의 점 돌연변이는 돼지 스트레스 증후군(porcine stress syndrome, PSS)과 밀접하게 관련되어 있다. PSS 유전인자 보유 돼지의 90% 이상은 PSE 돈육을 생산하는 것으로 알려져 있어 물퇘지 발생과 생산성 하락으로 경제적 손실을 초래하는 유전적 원인의 PSS 유전자를 검사하여 제거하는 것은 고품질 돼지고기 생산 및 국내 양돈산업의 경쟁력 향상에 매우 중요한 과제라고 할 수 있다. 따라서, 본 연구는 PCR-RFLP 및 PCR-SSCP 기법을 이용하여 PSE 돈육을 생산 하는 PSS 돼지 유전자 진단기술을 개발하고 이를 이용한 국내 종돈 및 교잡 비육돈의 PSS 유전자형 출현빈도를 파악하고자 수행하였다. 돼지 PSS의 원인이 되는 RYR 유전자의 단일염기 돌연변이 (RYR1 C1843T)를 포함하는 DNA 영역을 PCR로 증폭한 후 RFLP 및 SSCP 기법을 이용하여 분석한 결과 동형접합체의 정상 개체(N/N), 이형접합체의 잠재성 개체(N/n)그리고 열성의 돌연변이 유전자를 동형접합체 상태로 갖는 PSS 감수성 개체(n/n)에 각각 특이적인 RFLP 및 SSCP 유전자형이 검출되어 PSS 저항성, 잠재성 및 감수성 개체의 정확한 판별이 가능하였다. 돼지 주요 품종 집단내 PSS유전자형 출현빈도를 조사한 결과 Landrace는 PSS저항성 개체가 57.1%, 잠재성 개체가 35.7%그리고 PSS 감수성 개체의 출현 비율은 7.1%로 분석되었고 L. Yorkshire는 82.5, 15.8 및 1.7%, Duroc은 95.2, 4.8 및 0.0%로 각각 조사되었다. 비육용 교잡돈은 정상 개체가 72.0%, 잠재성 개체가 22.7% 그리고 PSS 감수성 개체는 5.3%였다. 특히, PCR-SSCP 기법을 이용한 RYR1 유전자 돌연변이 검출 방법은 보다 신속 간편하면서도 상대적으로 분석비용이 저렴한 정확성이 높은 PSS 돼지 진단기술로서 대규모 돼지집단 검색이나 RFLP 방법으로 판정이 불확실한 시료의 재검에 효율적으로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.