• Molecules and Cells
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• 제39권7호
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• pp.543-549
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• 2016

MicroRNAs (miRNAs) have been reported to be involved in many neurodegenerative diseases. The present study focused on the role of hsa-miR-144-3p in one of the neuro-degenerative diseases, Parkinson's disease (PD). Our study showed a remarkable down-regulation of miR-144-3p expression in 1-methyl-4-phenyl-1, 2, 3, 6-tetrahydropyridine (MPTP)-treated SH-SY5Y cells. MiR-144-3p was then overexpressed and silenced in human SH-SY5Y cells by miRNA-mimics and miRNA-inhibitor transfections, respectively. Furthermore, ${\beta}$-amyloid precursor protein (APP) was identified as a target gene of miR-144-3p via a luciferase reporter assay. We found that miR-144-3p overexpression significantly inhibited the protein expression of APP. Since mitochondrial dysfunction has been shown to be one of the major pathological events in PD, we also focused on the role of miR-144-3p and APP in regulating mitochondrial functions. Our study demonstrated that up-regulation of miR-144-3p increased expression of the key genes involved in maintaining mitochondrial function, including peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ coactivator-$1{\alpha}$(PGC-$1{\alpha}$), nuclear respiratory factor 1 (NRF-1) and mitochondrial transcription factor A (TFAM). Moreover, there was also a significant increase in cellular ATP, cell viability and the relative copy number of mtDNA in the presence of miR-144-3p overexpression. In contrast, miR-144-3p silencing showed opposite effects. We also found that APP overexpression significantly decreased ATP level, cell viability, the relative copy number of mtDNA and the expression of these three genes, which reversed the effects of miR-144-3p overexpression. Taken together, these results show that miR-144-3p plays an important role in maintaining mitochondrial function, and its target gene APP is also involved in this process.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제36권4호
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• pp.208-219
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• 2018

낙농업 및 유가공 제품의 생산과 유통에서 살모넬라 감염에 의한 살모넬라증의 발생은 빈번하며, 이 세균의 항미생물 제제에 대한 내성 증가 현상 또한 지속되고 있어 새로운 항미생물 제제의 수요는 감소하지 않는다. 세균막의 훼손은 세균 생존을 쉽게 위협할 수 있기 때문에 개발되는 항미생물 제제들은 주로 세균의 막을 표적으로 삼지만, 개발되는 제제들이 실제로 세균막의 훼손을 초래하는지 구별하는 것은 많은 노력과 비용을 수반한다. 본 연구에서는 E. coli 세포막 스트레스에 의해 발현이 유도되고, 세균막 외부공간에서만 위치하며, 그 구조상 많은 단백질의 구조 안정화에 기여할 것으로 예상되는 chaperone 단백질 Spy(spheroplast protein Y)의 유전자에 상응하는 살모넬라 spy 유전자에 gfp(green fluorescence protein) 오페론 융합체를 제조하여, 이 융합체가 Salmonella enterica의 두 혈청형 Enteritidis와 Gallinarum의 세포막 스트레스를 인지하여 GFP 발현량이 크게 증가하는 것을 확인하였다. 또한 세균막 스트레스 신호를 특이적으로 인지하는 이인자 신호전달 체계(two component signal transduction system)인 Bae와 Cpx들이 두 살모넬라 혈청형의 spy 유전자 전사 유도에 필수적임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 사용한 spy-gfp 오페론 융합체는 S. Enteritidis와 S. Gallinarum의 세포막 훼손을 특이적이고 신속하게 인식하는 biosensor로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제42권5호
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• pp.434-441
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• 2009

본 연구는 J774 대식세포에서 FPN 유전자 발현 조절에 구리가 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었으며 그 결과는 다음과 같다. J774 대식 세포에 구리를 처리하였을 때, iron exporter FPN의 mRNA 수준이 농도 의존적으로 증가하는 것으로 나타났다. 반면, iron importer DMT1의 mRNA 수준은 구리 처리에 의해 영향을 받지 않았다. Actinomycin D를 이용하여 mRNA 합성을 억제한 상태에서 FPN mRNA 분해 정도를 시간별로 추적한 결과, acitnomycin D 처리 후 9시간 경과시 FPN mRNA 수준이 처음 수준의 약 60% 정도로 감소하였다. 배양액에 구리를 첨가한 경우에도 FPN mRNA의 분해 정도는 아무것도 처리하지 않은 대조군과 유의적인 차이가 없었으며, 이로 볼 때 구리는 FPN mRNA의 안정성에 영향을 미치지 않는 것으로 생각된다. 한편, reporter assay 실험 결과 구리의 첨가는 FPN 프로모터 활성을 유의적으로 증가시키는 것으로 나타나, 구리가 FPN mRNA의 전사 과정을 직접적으로 촉진함을 알 수 있었다. 또한, FPN 5'-UTR에 위치하는 IRE (iron response element)의 존재 여부는 구리에 의한 FPN 전사 개시 활성에 영향을 주지 않는 것으로 나타났으며, 이로 볼 때 구리는 철분과는 독립적인 작용 기작에 의해 FPN 유전자 발현을 조절하는 것으로 사료된다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 구리는 대식 세포에서 전사개시 과정을 활성화함으로써 농도 의존적으로 FPN 유전자 발현을 촉진하는 것으로 생각되며, 이는 구리가 철분의 대사에 미치는 새로운 작용 기작을 제시한다. 앞으로, 구리와 철 분의 상호 작용이 FPN의 철분 및 다른 무기질 이온의 세포내 외 수송 (transport)에 어떤 영향을 미치는지에 대한 기능적 연구가 계속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회:학술대회논문집
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• 대한화장품학회 2003년도 IFSCC Conference Proceeding Book I
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• pp.780-803
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• 2003

Exposure of skin cells, particularly keratinocytes to various nuclear factor-kappaB ($\textrm{NF}_{-{\kappa}}\textrm{B}$) activators [e.g. tumor necrosis factor-$\alpha$, interleukin-1, lipopolysaccharides, and ultraviolet light] leads to phosphorylation and degradation of the inhibitory protein, $\textrm{I}_{{\kappa}}\textrm{B}$. Liberated $\textrm{NF}_{-{\kappa}}\textrm{B}$ is translocated into the nucleus where it can change or alter expression of target genes, resulting in the secretion of extracellular signaling molecules including melanotrophic factors affecting melanocyte. In order to demonstrate the possible role of $\textrm{NF}_{-{\kappa}}\textrm{B}$ activation on the synthesis of melanotrophic factors from the keratinocytes, the activities of $\textrm{NF}_{-{\kappa}}\textrm{B}$ induced by melanogenic inhibitors (MIs) were determined in human HaCaT keratinocytes transfected with $\textrm{pNF}_{-{\kappa}}\textrm{B}$-SEAP-NPT plasmid. Transfectant cells released the secretory alkaline phosphatase (SEAP) as a transcription reporter in response to the $\textrm{NF}_{-{\kappa}}\textrm{B}$ activity and contain the neomycin phosphotransferase (NPT) gene for the dominant selection marker for geneticin resistance. MIs such as niacinamide, kojic acid, hydroquinone, resorcinol, arbutin, and glycolic acid were preincubated with transfectant HaCaT cells for 3 h and then ultraviolet B (UVB) was irradiated. $\textrm{NF}_{-{\kappa}}\textrm{B}$ activation was measured with the SEAP reporter gene assay using a fluorescence detection method. Of the Mis tested, kojic acid ($IC_{50}$/ = 60 $\mu$M) was found to be the most potent inhibitor of UVB-upregulating $\textrm{NF}_{-{\kappa}}\textrm{B}$ activation in transfectant HaCaT cells, which is followed by niacinamide ($IC_{50}$/= 540 $\mu$M). Pretreatment of the transfectant HaCaT cells with the Mis, especially kojic acid and niacinamide, effectively lowered $\textrm{NF}_{-{\kappa}}\textrm{B}$ binding measured by electrophoretic mobility shift assay. Furthermore, these two inhibitors remarkably reduced the secretion level of IL-6, one of melanotrophic factors, triggered by UV-radiation of the HaCaT cells. These observations suggest that Mis working at the in vivo level might act partially through the modulation of the synthesis of melanotrophic factors in keratinocyte.

• 대한본초학회지
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• 제26권1호
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• pp.65-74
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• 2011

Objectives : This study was undertaken to verify the modulation mechanism of Gyeongshingangjeehwan18 (GGEx18) in ob/ob male mice. Methods : Eight-week old mice (wild-type C57BL/6J and ob/ob) were used for all experiments. Wild-type C57BL/6J mice were used as lean control and obese ob/ob mice were randomly divided into 5 groups : obese control, GGEx15 (Ephedra sinica Stapf + Rheum palmatum L.), GGEx16 (Ephedra sinica Stapf + Laminaria japonica Aresch), GGEx17 (Rheum palmatum L. + Laminaria japonica Aresch), and GGEx18 (Ephedra sinica Stapf + Laminaria japonica Aresch + Rheum palmatum L.). After mice were treated with several kinds of GGEx for 11 weeks, the mRNA expression of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) target genes and uncoupling protein (UCP) were measured. In addition, $PPAR{\alpha}$ and $PPAR{\beta}$ transactivation was examined in NMu2Li hepatocytes, C2C12 myocytes, and 3T3-L1 preadipocytes using transient transfection assays. Results : 1. Hepatic $PPAR{\alpha}$ target genes, such as ACOX and VLCAD mRNA levels were significantly increased by GGEx18 compared with obese controls. In skeletal muscle, LCAD mRNA expression was stimulated by GGEx16, GGEx17, and GGEx18, whereas MCAD mRNA expression by GGEx17 and GGEx18. $PPAR{\beta}$ target LPL mRNA levels were also increased by GGEx16, GGEx17, and GGEx18 in skeletal muscle, but adipose LPL mRNA levels were decreased. In addition, GGEx18 upregulated UCP mRNA expression in skeletal muslce. 2. $PPAR{\alpha}$ reporter gene expression was increased by GGEx18 in NMu2Li cells compared with vehicle. $PPAR{\alpha}$ and $PPAR{\beta}$ reporter activities were also increased by all GGEx treatments in C2C12 and 3T3-L1 cells. Conclusions : These results suggest that GGEx can act as $PPAR{\alpha}$ and $PPAR{\beta}$ activators, and that GGEx may regulate obesity by stimulating $PPAR{\alpha}$, $PPAR{\beta}$, and UCP activity. Of the 4 compositions, GGEx18 seems to be most effective in improving obesity and lipid disorders.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권11호
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• pp.1563-1570
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• 2010

To construct a highly sensitive detection system for endocrine disruptors (EDs), we have compared the activity of promoters with the n-alkane-inducible cytochrome P450 gene (ALK1), isocitrate lyase gene (ICL1), ribosomal protein S7 gene (RPS7), and the translation elongation factor-1${\alpha}$ gene (TEF1) for the heterologous gene in Yarrowia lipolytica. The promoters were introduced into the upstream of the lacZ or hERa reporter genes, respectively, and the activity was evaluated by ${\beta}$-galactosidase assay for lacZ and Western blot analysis for hER${\alpha}$. The expression analysis revealed that the ALK1 and ICL1 promoters were induced by n-decane and by EtOH, respectively. The constitutive promoter of RPS7 and TEF1 showed mostly a high level of expression in the presence of glucose and glycerol, respectively. In particular, the TEF1 promoter showed the highest ${\beta}$-galactosidase activity and a significant signal by Western blotting with the anti-estrogen receptor, compared with the other promoters. Moreover, the detection system was constructed with promoters linked to the upstream of the expression vector for the hER${\alpha}$ gene transformed into the Y. lipolytica with a chromosome-integrated lacZ reporter gene under the control of estrogen response elements (EREs). It was indicated that a combination of pTEF1p-hER${\alpha}$ and CXAU1-2XERE was the most effective system for the $E_2$-dependent induction of the ${\beta}$-galactosidase activity. This system showed the highest ${\beta}$-galactosidase activity at $10^{-6}\;M\;E_2$, and the activity could be detected at even the concentration of $10^{-10}\;M\;E_2$. As a result, we have constructed a strongly sensitive detection system with Y. lipolitica to evaluate recognized/suspected ED chemicals, such as natural/synthetic hormones, pesticides, and commercial chemicals. The results demonstrate the utility, sensitivity, and reproducibility of the system for identifying and characterizing environmental estrogens.

• Animal Bioscience
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• 제36권9호
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• pp.1336-1349
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• 2023

Objective: The study was conducted to screen differentially expressed miRNAs in sows at early pregnancy by high-throughput sequencing and explore its mechanism of action on embryo implantation. Methods: The blood serum of pregnant and non-pregnant Landrace×Yorkshire sows were collected 14 days after artificial insemination, and exosomal miRNAs were purified for high throughput miRNA sequencing. The expression patterns of 10 differentially expressed (DE) miRNAs were validated by quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (qRT-PCR). The qRT-PCR quantified the abundance of serum exosomal miR-192 in pregnant and control sows, and the diagnostic power was assessed by receiver operating characteristic (ROC) analysis. The target genes of DE miRNAs were predicted with bioinformatics software, and the functional and pathway enrichment analysis was performed on gene ontology and the Kyoto encyclopedia of genes and genomes terms. Furthermore, a luciferase reporter system was used to identify the target relation between miR-192 and integrin alpha 4 (ITGA4), a gene influencing embryo implantation in pigs. Finally, the expression levels of miRNAs and the target gene ITGA4 were analyzed by qRT-PCR, and western blot, with the proliferation of BeWo cells detected by cell counting kit-8 (CCK-8). Results: A total of 221 known miRNAs were detected in the libraries of the pregnant and non-pregnant sows, of which 55 were up-regulated and 67 were down-regulated in the pregnant individuals compared with the non-pregnant controls. From these, the expression patterns of 10 DE miRNAs were validated. The qRT-PCR analysis further confirmed a significantly higher expression of miR-192 in the serum exosomes extracted from pregnant sows, when compared to controls. The ROC analysis revealed that miR-192 provided excellent diagnostic accuracy for pregnancy (area under the ROC curve [AUC]=0.843; p>0.001). The dual-luciferase reporter assay indicated that miR-192 directly targeted ITGA4. The protein expression of ITGA4 was reduced in cells that overexpressed miR-192. Overexpression of miR-192 resulted in the decreased proliferation of BeWo cells and regulated the expression of cell cycle-related genes. Conclusion: Serum exosomal miR-192 could serve as a potential biomarker for early pregnancy in pigs. miR-192 targeted ITGA4 gene directly, and miR-192 can regulate cellular proliferation.

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권4호
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• pp.299-306
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• 1999

목 적 : Ataxia-Telangiectasia (AT) 증은 여러 가지 유전적 결함을 갖는 질병으로 방사선 민감도가 비정상적으로 상승되어 있는 것이 특징이다 AT 환자에서 공통적으로 존재하는 ATM 유전자는 현재까지 방사선 신호전달에 관여하는 것으로 알려진 Pl-3 kinase와 유사한 구조임이 알려져 ATM이 방사선 신호전달경로에 중요한 작용을 할 것으로 추정하게 되었다. 본 연구에서는 AT 세포와 정상세포에 PKCI를 과발현 시킴으로써 방사선 신호전달에 관여하는 PKC를 억제하여 이것이 방사선 민감도에 미치는 영향을 관찰하고, 방사선에 의해 유도되는 early response gene인 c-fos transcription의 차이를 측정하여 ATM과 PKCI에 의한 신호전달이 c-fos 유전자 전사에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : PKCI expression vector를 작제한 후 정상세포인 LM217과 AT세포인 AT5BIVA에 transfection 시킨 후 plasmid의 genomic DNA에 결합된 것은 polymerase chain reaction (PCR) 방법으로 확인하였고 PKCI의 mRNA 발현 여부는 northern blotting으로 확인하였다. 방사선 민감도는 아포토시스로 측정하였으며 PKCI가 과발현된 각 세포주에 5 Gy의 방사선을 조사한 후 48시간에 세포를 모아 TUNEL방법으로 아포토시스 세포의 수를 측정하였다. c-fos 유전자의 전사는 reporter 유전자로 c-fos CAT plsmid를 $\beta$-gal expression vector와 같이 각 세포주에 transfection 시키고 36시간이 지난 후 CAT assay를 하여 activity를 측정하고 동시에 $\beta$-gal assay를 시행하여 transfection 효율을 보정해 주었다. PKCI, Ras의 영향을 보기 위하여는 PKCI, Ras expression vector와 c-fos CAT plasmid를 cotransfection하고 CAT activity로 측정 하였다. 결 과 : 이 실험의 결과 LM과 AT 세포에서 PKCI가 방사선 민감도에 미치는 영향과 c-fos 전사에 미치는 영향을 처음으로 보여주었다. PKCI의 과발현이 LM 세포에서는 방사선 민감도를 증가시켰지만 AT세포에서는 오히려 약간 감소시키는 작용을 나타내었다. c-fos 전사는 AT 세포에서 LM 세포에 비하여 70배 낮게 나타났는데 PKCI가 과발현 됨으로써 LM 에서는 c-fos의 전사가 감소되었지만 AT 세포에서는 영향이 없었다. Ras 단백으로 c-fos를 유도시키고 여기에 PKCI 발현 백터를 contransfection 하면 LM세포에서는 induction 이 감소되었지만 AT 세포에서는 영향이 없었다. 즉 LM과 AT 세포에서의 PKCI에 의한 반응의 차이는 Ras와 관련된 signal transduction pathway라는 것을 알 수 있었다. 결 론 : PKCI는 정상세포에서는 방사선에 의한 세포 손상을 증가시키지만 AT 세포에서는 별 영향을 보이지 않는 것을 알 수 있었으며, 두 세포간의 이러한 차이는 c-fos proto-oncogene의 전사차이로 설명할 수 있겠다. 이러한 차이가 AT 세포의 방사선 민감도의 한 원인일 것으로 생각된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제32권3호
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• pp.153-158
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• 2008

형질 전환 동물 생산에는 조직 및 시기 특이적 발현 조절이 가능하다는 장점 때문에 유즙 내로 외부 유전자를 발현시키는 시스템이 널리 이용되고 있다. 유전자 발현 즉, 단백질 생산은 프로모터의 강도뿐만 아니라 mRNA의 안정성에 의해서도 조절된다. 특히, polyadenylation에 의한 poly A의 길이는 in vivo와 올 in vitro에서 mRNA 안정성 및 목적 유전자의 번역효율에 영향을 준다. 본 연구에서는 이러한 mRNA 안정성이 목적 유전자의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 3'-UTR 염기 서열을 분석하였다. 이 3'-untranslated region(UTR) 내의 poly A signal을 기준으로 putative cytoplasmic polyadenylation element(CPE) 부위와 downstream elements(DSE: U-rich, G-rich, GU-rich)의 염기 서열을 분석하고, 각각의 element를 기준으로 15 종의 luciferase reporter vector를 제작하여, 생쥐 유선 세포주(HC11)와 돼지 유선 세포주(PMGC)에 각각 transfection시킨 후 48시간 동안 배양하고 luciferase 발현량을 분석하였다. PMGC의 경우, luciferase의 발현은 exon 9의 CPE 2,3 및 DSE 1을 포함한 #6 construct에서 유의적으로 높은 발현량을 보였으며, exon 9의 CPE 2, 3과 DSE를 모두 포함하고 있는 #11 construct에서도 유의적으로 높은 발현량을 보였다. 이러한 결과는 형질 전환 돼지 생산에 있어 #6 및 11 construct의 사용은 목적의 유전자를 효과적으로 발현시키는데 기여할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권11호
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• pp.1028-1036
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• 2021

반딧불이 루시퍼레이즈(FLuc)는 유전자나 바이러스 치료제에 있어서 효과적인 표적으로 이용될 수 있다. 하지만, 외래 물질이라는 것과 acyl-CoA와의 유사성으로 인하여 FLuc의 임상적 적용은 아직까지 이뤄지지 않았다. 본 연구에서, 우리는 FLuc의 안전성을 보여주기 위한 목적으로 일련의 전임상 실험과 인체실험을 수행했다. 우선, FLuc의 세포막 투과성을 점검하기 위해 FLuc 유전자를 담지한 OTS-412와 FLuc 재조합 단백질을 이용했다. OTS-412를 다양한 세포에 감염시켰을 때, FLuc의 활성은 세포 용해물에서만 관찰됐고, 세포를 배양한 배지에서는 관찰되지 않았다. 재조합 단백질 역시 세포막을 투과하지 못했다. 동물실험에서도 이와 유사한 결과가 관찰됐다. VX-2 종양세포에 처리된 토끼에 OTS-412를 처리했을 때, FLuc의 활성은 오직 종양조직에서만 발견됐고, 다른 장기나 혈액에서는 관찰되지 않았다. FLuc의 인체 반응성을 조사하기 위해 각기 다른 장기에서 유래된 세포 용해물을 FLuc에 반응시켰으나 아무런 활성이 관찰되지 않았다. 마지막으로, FLuc 재조합 단백질을 인체에 정맥주사 방식으로 투여했다. FLuc는 혈액에서 20에서 30분의 반감기를 가지고 분해됐으며, 주사한지 1시간 30분 후에는 검출되지 않았다. 또한, 혈장 샘플이 지방산과 반응을 보이지 않았다. FLuc의 접종 전과 후의 결과를 비교했을 때에도 임상적으로 유의미한 변화가 없었다. 따라서, 본 연구는 FLuc의 안전성에 대한 우려를 종합적으로 불식시킨다.