• 생명과학회지
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• 제18권12호
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• pp.1637-1643
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• 2008

HSP90에 노출된 혈관평활근세포에서 IL-6 transcript가 증가하고, IL-6 단백질의 분비가 증가하며, 또한 IL-6 유전자의 promote가 활성화되었다. HSP90에 의한 IL-6 유전자의 promoter 활성화는 dominant negative 형태의 TLR-4와 MyD88에 의하여 크게 감소되었지만, dominant negative 형태의 TLR-3와 TRIF의 영향을 받지 않았다. 그리고 TLR-4의 이합체화(dimerization)를 저해하는 curcumin은 HSP90에 의한 IL-6의 분비 및 IL-6 유전자 promoter 활성화를 억제하였다. 그리고 IL-6 유전자의 promoter의 NF-${\kappa}B$- 또는 C/EBP-binding sequence에 변이는 HSP90에 의한 IL-6 유전자의 promoter 활성화 억제하였다. 이러한 결과는 혈관평활근세포에서 HSP90에 의한 IL-6 유전자 활성화에 TLR-4와 NF-${\kappa}B$B가 관여함을 의미한다.

• Molecules and Cells
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• 제40권3호
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• pp.230-242
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• 2017

In the Arabidopsis genome, approximately 80 MAP3Ks (mitogen-activated protein kinase kinase kinases) have been identified. However, only a few of them have been characterized, and the functions of most MAP3Ks are largely unknown. In this paper, we report the function of MAP3K16 and several other MAP3Ks, MAP3K14/15/17/18, whose expression is salt-inducible. We prepared MAP3K16 overexpression (OX) lines and analyzed their phenotypes. The result showed that the transgenic plants were ABA-insensitive during seed germination and cotyledon greening stage but their root growth was ABA-hypersensitive. The OX lines were more susceptible to water-deficit condition at later growth stage in soil. A MAP3K16 knockout (KO) line, on the other hand, exhibited opposite phenotypes. In similar transgenic analyses, we found that MAP3K14/15/17/18 OX and KO lines displayed similar phenotypes to those of MA3K16, suggesting the functional redundancy among them. MAP3K16 possesses in vitro kinase activity, and we carried out two-hybrid analyses to identify MAP3K16 substrates. Our results indicate that MAP3K16 interacts with MKK3 and the negative regulator of ABA response, ABR1, in yeast. Furthermore, MAP3K16 recombinant protein could phosphorylate MKK3 and ABR1, suggesting that they might be MAP3K16 substrates. Collectively, our results demonstrate that MAP3K16 and MAP3K14/15/17/18 are involved in ABA response, playing negative or positive roles depending on developmental stage and that MAP3K16 may function via MKK3 and ABR1.

• 생명과학회지
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• 제19권1호
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• pp.123-128
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• 2009

식물 생명공학 기술을 이용해 인간에게 유용한 치료단백질 및 백신을 생산하는 것은 최근에 각광받고 있는 연구 분야이다. 식물을 이용한 유용 단백질 생산은 다른 시스템에 비하여 경제적일 뿐만 아니라 병원성 인자에 대한 안전성이 있어서 유용하다고 할 수 있다. 암세포 표면에 특이적으로 발현하고 있는 분자 와 당 구조를 각각 인지할 수 있는 두 종류의 항체를 동시에 투여하는 면역 치료는 질병의 치료를 유도하는 데 있어서 효과적일 수 있다. 본 연구는 기존에 본 연구팀에서 확보하고 있었던 두 종류의 항체 단백질(mAb CO17-1A, mAb BR55) 생산 형질전환 식물체를 이용하여 상호교배를 통하여 한 식물에서 두 종류의 항체 단백질을 모두 생산하는 식물 발현 시스템 구축에 관한 연구이다. 각기 다른 유전자를 갖고 있는 식물체로부터 수분을 유도하여 씨앗을 얻고 이 씨앗을 배양하여 완벽한 식품 개체로 성장시켰으며, 그 식물체로부터 DNA, RNA, 단백질을 분리하여 형질전환 유전자를 포함하고 있는지 여부를 확인하였다. 그 결과, 개체에 차이는 있지만, 한 식물에서 두 항체 유전자를 갖고 있음을 확인할 수 있었고, 이 유전자는 식물체 내에서 안정적으로 transcription 되었음을 확인하였다. 또한, 두 종류의 항체를 동시 생산하는 식물체에서 분리한 단백질은 한 종류의 항체 단백질만 생산하는 식물체에 비하여 수용성 단백질 단위당 항체 발현률이 높게 나타나는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통하여 식물을 이 용한 유용 단백질 생산 효율을 높일 수 있는 시스템을 확립하였으며 앞으로 추가적으로 생산한 항체의 생물학적 활성 및 항암 효능, 당 구조 분석 등에 대한 연구용 수행한다면, 식물 생명공학적 방법을 통한 항체 생산에 대한 새로운 가능성을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1376-1382
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• 2016

Xylitol은 식품 및 의료산업에서 이용가치가 높은 물질로, lignocellulosic biomass인 xylose의 환원으로부터 생산되며, 대부분 유전적으로 안전한 Saccharomyces cerevisiae 균주를 사용하여 생산되고 있다. 따라서 본 연구에서는 S. cerevisiae에서 xylitol을 효율적으로 생산하기 위해 xylose reductase를 code하는 GRE3 (YHT104W)유전자의 발현시스템을 구축하여, xylose reductase의 분비생산 및 xylitol 생산성을 조사하고자 하였다. 먼저 GRE3 유전자의 발현에 적합한 promoter의 선별을 위해 GAL10 promoter와 ADH1 promoter 하류에 각각 mating factor ${\alpha}$ ($MF{\alpha}$) signal sequence와 GRE3 유전자를 가진 pGMF-GRE3와 pAMF-GRE3 plasmid를 구축하였다. 각각의 plasmid는 S. cerevisiae $SEY2102{\Delta}trp1$균주에 형질전환되었고, $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3와 $SEY2102{\Delta}trp1$/pAMF-GRE3 형질전환주가 선별되었다. 그 중 $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3 균주에서 NADPH를 cofactor로 사용했을 때 0.34 unit/mg-protein의 xylose reductase 활성(total activity)을 보였고, ADH1 promoter를 가진 $SEY2102{\Delta}trp1$/pAMF-GRE3 균주에 비해 1.5배 높은 활성증가를 확인 할 수 있었다. 또한 두 균주에서 모두 91%의 분비효율을 보여 대부분의 재조합 xylose reductase가 세포 밖으로 효율적으로 발현 분비되었음을 알 수 있었다. $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3 균주를 사용한 baffled flask 배양에서 xylitol 생산량을 조사해 본 결과, 20 g/l의 xylose로부터 12.1 g/l의 xylitol을 생산하였고, 소모된 xylose의 약 83%정도가 xylitol로 환원되었음을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제21권7호
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• pp.1032-1038
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• 2011

최근에 Ciona intestinalis에서 확인된 막 전위 감지 탈인산화 효소는 이온 채널과 유사한 막 통과 도메인과 유사 탈인산화 효소 도메인으로 이루어져 있다. 이 Ci-VSP는 그 막 통과 도메인에 의해 막 전위 변화를 감지하고 유사 탈인산화 효소에 의해 인산화된 이노시틸 인지질들에 대한 탈인산화 활성을 보이는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 6개의 히스티딘이 융합된 Ci-VSP의 유사 탈인산화 효소 도메인의 발현 시스템 구축을 추구하였다. 그래서 본 논문은 그 시스템의 구축과 발현 그리고 정제 조건 확립, 마지막으로 그 효소 동력학적인 활성을 pNPP에 대한 검토한 결과를 보고한다. 본 연구 결과에 따르면 Ci-VSP(248-576)-His 단백질 발현 및 정제시에 다른 단백질들의 정제 조건과 다르게 25 mM NaCl과 100 mM 정도의 이미다졸이 필요함을 확인하였다. 정제된 단백질을 가지고 탈인산화 효소의 대표적인 기질인 pNPP를 이용하여 그 동력학적인 상수 측정을 시도한 결과 정상 상태 동력학 측정 조건으로 온도 $37^{\circ}C$, pH 5.0 내지 5.5, 반응 시간 30분 이내, 반응 단백질 양 $2.0\;{\mu}g$ 이내가 적합하다는 점을 알게 되었다. 이러한 확립된 조건을 토대로 pNPP에 대한 동력학적 상수를 측정한 결과 $K_m$ 값은 $354{\pm}0.143\;{\mu}M$이며 $V_{max}$는 $0.0607{\pm}0.0137\;{\mu}mol$/min/mg이며 $k_{cat}$ 값은 $2.359{\pm}0.009751\;min^{-1}$인 것으로 확인되었다. 이를 통해 본 연구는 Ci-VSP(248-576)-His의 순도 높은 정제 결과와 pNPP에 대한 높은 활성 보임을 제시하였다. 이러한 연구 결과를 통해 향후 Ci-VSP에 대한 구조적인 연구 등을 포함하는 다양한 생화학적인 연구가 수행되리라 본다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권5호
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• pp.394-400
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• 2008

목적: 줄기 세포에서 렌티바이러스와 아데노바이러스를 이용해 유전자를 전달하였을 때 유전자 발현 정도를 정량적으로 비교하는 연구는 보고되지 않았다. 저자들은 쥐의 중간엽줄기세포(이하 rMSC)에 사람 나트륨/옥소 공동수송체 (이하 hNIS) 유전자를 렌티바이러스와 아데노바이러스를 통하여 전달하고 발현 정도를 정량적으로 비교해 보았다. 대상 및 방법: hNIS를 발현하는 rMSE (lenti-hNIS-rMSC)의 생산은 hNIS유전자를 렌티바이러스 벡터인 pLenti/UbC/V5-DEST (Invitrogen)에 클로닝하여 pLenti-hNIS를 얻은 후 rMSC에 감염시켜서 3주간 blasticidin으로 선별하였다. hNIS를 발현하는 재조합 아데노바이러스(Rad-hNIS)는 homologous recombination 방법에 의하여 생산하였으며 Rad-hNIS의 rMSC에 대한 transduction efficiency는 Rad-GFP를 사용하여 MOI 1, 5, 20, 고리고 100에서 평가하였고 그 결과는 각각 $19.1{\pm}4.7%$, $54.0{\pm}6.4%$, $85.7{\pm}8.7%$, 그리고 $98.4{\pm}1.3%$이었다. 두 바이러스 전달 시스템에서 hNIS의 발현정도를 ummunocytochemistry, western blot 그리고 방사성옥소 섭취실험을 통해 평가하였다. 결과: Immunocytochemistry와 western blot으로 hNIS 단백질의 양을 비교하였을 때 lenti-hNIS-rMSC에서 발현하는 hNIS 단백질의 양은 Rad-hNIS를 rMSC에 MOI 20으로 감염시킨 경우보다는 많았으나 MOI 50 보다는 작았다. 그러나 방사성옥소 섭취실험에서 lenti-hNIS-rMSC ($29,704{\pm}6,659\;picomole/10^6\;cells$)는 MOI 100의 Rad-hNIS를 rMSE에 감염시킨 경우($6,168{\pm}2,134\;picomole/10^6\;cells)$ 보다도 높은 섭취율을 보였다. 결론: 렌티바이러스를 통하여 hNIS를 rMSC에서 발현하도록 했을 때 아데노바이러스를 전달 벡터로 사용한 경우에 비하여 단백질 발현 양은 상대적으로 적었으나 hNIS의 기능은 더 우수하였다. hNIS를 리포터 유전자로 사용한 줄기세포추적은 벡터에 따른 유전자 발현효율의 차이를 고려하고 시행되어야 할 것으로 생각한다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제28권5호
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• pp.375-395
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• 2006

Purpose: Lingual nerve (LN) damage may be caused by either tumor resection or injury such as wisdom tooth extraction, Although autologous nerve graft is sometimes used to repair the damaged nerve, it has the disadvantage of necessity of another operation for nerve harvesting. Moreover, the results of nerve grafting is not satisfactory. The nerve growth factor (NGF) is well-known to play a critical role in peripheral nerve regeneration and its local delivery to the injured nerve has been continuously tried to enhance nerve regeneration. However, its application has limitations like repeated administration due to short half life of 30 minutes and an in vivo delivery model must allow for direct and local delivery. The aim of this study was to construct a well-functioning $rhNGF-{\beta}$ adenovirus for the ultimate development of improved method to promote peripheral nerve regeneration with enhanced and extended secretion of hNGF from the injured nerve by injecting $rhNGF-{\beta}$ gene directly into crush-injured LN in rat model. Materials and Methods: $hNGF-{\beta}$ gene was prepared from fetal brain cDNA library and cloned into E1/E3 deleted adenoviral vector which contains green fluorescence protein (GFP) gene as a reporter. After large scale production and purification of $rhNGF-{\beta}$ adenovirus, transfection efficiency and its expression at various cells (primary cultured Schwann cells, HEK293 cells, Schwann cell lines, NIH3T3 and CRH cells) were evaluated by fluorescent microscopy, RT-PCR, ELISA, immunocytochemistry. Furthermore, the function of rhNGF-beta, which was secreted from various cells infected with $rhNGF-{\beta}$ adenovirus, was evaluated using neuritogenesis of PC-12 cells. For in vivo evaluation of efficacy of $rhNGF-{\beta}$ adenovirus, the LNs of 8-week old rats were exposed and crush-injured with a small hemostat for 10 seconds. After the injury, $rhNGF-{\beta}$ adenovirus($2{\mu}l,\;1.5{\times}10^{11}pfu$) or saline was administered into the crushed site in the experimental (n=24) and the control group (n=24), respectively. Sham operation of another group of rats (n=9) was performed without administration of either saline or adenovirus. The taste recovery and the change of fungiform papilla were studied at 1, 2, 3 and 4 weeks. Each of the 6 animals was tested with different solutions (0.1M NaCl, 0.1M sucrose, 0.01M QHCl, or 0.01M HCl) by two-bottle test paradigm and the number of papilla was counted using SEM picture of tongue dorsum. LN was explored at the same interval as taste study and evaluated electro-physiologically (peak voltage and nerve conduction velocity) and histomorphometrically (axon count, myelin thickness). Results: The recombinant adenovirus vector carrying $rhNGF-{\beta}$ was constructed and confirmed by restriction endonuclease analysis and DNA sequence analysis. GFP expression was observed in 90% of $rhNGF-{\beta}$ adenovirus infected cells compared with uninfected cells. Total mRNA isolated from $rhNGF-{\beta}$ adenovirus infected cells showed strong RT-PCR band, however uninfected or LacZ recombinant adenovirus infected cells did not. NGF quantification by ELISA showed a maximal release of $18865.4{\pm}310.9pg/ml$ NGF at the 4th day and stably continued till 14 days by $rhNGF-{\beta}$ adenovirus infected Schwann cells. PC-12 cells exposed to media with $rhNGF-{\beta}$ adenovirus infected Schwann cell revealed at the same level of neurite-extension as the commercial NGF did. $rhNGF-{\beta}$ adenovirus injected experimental groups in comparison to the control group exhibited different taste preference ratio. Salty, sweet and sour taste preference ratio were significantly different after 2 weeks from the beginning of the experiment, which were similar to the sham group, but not to the control group.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.253-260
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• 2005

인체 MCAK 단백질을 Escherichia. coli에서 재조합 단백질로 발현하였다. 이를 SDS-PAGE 후 electroelution으로 정제하고 항원으로 사용하여 rat에서 다클론성 항체생성을 유도한 결과, 생성된 항체는 Western blot analysis에 의해 인체 MCAK 단백질 (81 kDa)을 특이적으로 인식할 수 있었으며, Jurkat T cells과 293T cells에 있어서 MCAK 단백질의 대부분이 핵 내에 위치함을 확인할 수 있었다. 세포주기에 따른 MCAK 단백질의 발현양의 변화를 조사하기 위해, Jurkat T cells을 Hydroxy urea 또는 Nocodazole의 처리로 $G_{1}/S$ boundary 그리고 $G_{2}/M$ boundary에 blocking하고 이로부터 release 시키는 시간을 달리하여 다양한 세포주기상에 위치한 Jurkat T cells을 확보하였다. 각각의 Jurkat T cells로부터 cell lysate를 얻어서 Western blot analysis를 시도한 결과, MCAK 발현양은 S phase에서 가장 높았으며 MCAK의 SDS-PAGE상의 mobility가 81 kDa에서 84 kDa로 shift됨을 확인하였다. MCAK의 전기영동상의 mobility shift에 의한 slow moving $p84^{HsMCAK}$는 S phase 후반부터 나타나기 시작하며 $G_{2}/M$ phase에 최대였고 $G_{1}$, phase에서는 확인되지 않았다. 이는 세포주기에 따라 MCAK의 단백질의 인산화 양상이 달라짐을 시사한다. 생성된 항체를 이용한 Immunocytochemical analysis의 결과, 인체 MCAK 단백질은 세포주기의 interphase에서는 주로 중심체와 핵에 존재하며, M phase의 각 단계에 따라서 spindle pole, centromere, spindle fiber 또는 midbody에 존재함을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 E. coli에서 발현된 재조합 HsMCAK 단백질을 항원으로 하여 rat에서 생산한 다클론성 항체가 HsMCAK 단백질을 특이적으로 인식할 수 있음과 또한 HsMCAK 단백질의 인산화를 나타내는 SDS-PAGE상의 mobility-shift가 $G_{2}/M$ phase에 최대에 도달하는 양상으로 세포주기에 따라 변동됨을 나타내며, HsMCAK의 인산화와 HsMCAK의 세포 내 위치간의 관련성을 시사한다. 아울러 이러한 연구결과는 hamster 및 Xenopus 등에서 주로 연구되고 있는 MCAK의 세포주기상의 주요기능이 인체세포에도 적용될 수 있음을 시사한다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제2권2호
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• pp.102-108
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• 2002

Background: This study was aimed to differentiate two forms of CTLA-4 (CD152) in activated peripheral blood lymphocyte and clarify the mechanism how cytoplasmic form of this molecule is targeted to cell surface. Methods: For this purpose we generated 2 different anti-human CD152 peptide antibodies and 5 different N'-terminal deletion mutant CTLA4Ig fusion proteins and carried out a series of Western blot and ELISA analyses. Antipeptide antibodies made in this study were anti-CTLA4pB and anti-CTLA4pN. The former recognized a region on extracellular single V-like domain and the latter recognized N'-terminal sequence of leader domain of human CD152. Results: In Western blot, the former antibody recognized recombinant human CTLA4Ig fusion protein as an antigen. And this recognition was completely blocked by preincubating antipeptide antibody with the peptide used for the antibody generation at the peptide concentration of 200 ug/ml. These antibodies were recognized human CD152 as a cytoplasmic sequestered- and a membrane bound- forms in phytohemagglutinin (PHA)-stimulated peripheral blood lymphocyte (PBL). These two forms of CD152 were further differentiated by using anti-CTLA4pN and anti-CTLA4pB antibodies such that former recognized cytosolic form only while latter recognized both cytoplasmic- and membraneforms of this molecule. Furthermore, in a transfection expression study of 5 different N'-terminal deletion mutant CTLA4Ig, mutated proteins were secreted out from transfected cell surface only when more than 6 amino acids from N'-terminal were deleted. Conclusion: Our results implies that cytosolic form of CTLA-4 has leader sequence while membrane form of this molecule does not. And also suggested is that at least N'-terminal 6 amino acid residues of human CTLA-4 are required for regulation of targeting this molecule from cytosolic- to membrane- area of activated human peripheral blood T lymphocyte.

• 생명과학회지
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• 제14권3호
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• pp.435-440
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• 2004

초호열성 고세균 Thermococcus litoralis 유래의 4-$\alpha$-glucanotransferase는 클로닝 되어 염기배열이 밝혀졌으며, 대장균에서 발현되었다 발현된 이 효소는 기능적인 면에서는 D-enzyme과 유사하지만 아미노산 배열에서는 큰 차이점을 나타내었다. 이 효소는 cycloamylose를 생산하는 새로운 기능적인 특성을 가지고 있어 당대사 관련 효소 단백질에 관한 연구의 중요성 때문에 산업적으로 많은 각광을 받고 있다. 본 연구는 초호열성 고세균 T. litoris 유래 4-$\alpha$-glucanotransferase 유전자를 부위 특이적 변이 방법으로 재조합하여 lac와 T7프로모터를 이용해서 대장균 발현 벡터 시스템에서 대량발현 시켰다. 대장균에서 대량 발현된 재조합 효소 단백질은 열처리, 501빌Butyl-Toyopearl, Mono Q 크로마티그래피 방법에 의하여 간단히 정제되었다. 정제된 재조합 효소 단백질은 본래의 효소 단백질과 같은 기능을 가지고 있는 것으로 확인되었다.