• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권2호
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• pp.152-161
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• 2015

CodY is a highly conserved protein in low G+C gram-positive bacteria that regulates genes involved in sporulation and stationary-phase adaptation. Bacillus thuringiensis is a grampositive bacterium that forms spores and parasporal crystals during the stationary phase. To our knowledge, the regulatory mechanism of CodY in B. thuringiensis is unknown. To study the function of CodY protein in B. thuringiensis, BMB171codY^- was constructed in a BMB171 strain. A shuttle vector containing the ORF of cry1Ac10 was transformed into BMB171 and BMB171codY^-, named BMB171cry1Ac and BMB171codY^-cry1Ac, respectively. Some morphological and physiological changes of codY mutant BMB171codY^-cry1Ac were observed. A comparative proteomic analysis was conducted for both BMB171codY^-cry1Ac and BMB171cry1Ac through two-dimensional gel electrophoresis and MALDI-TOF-MS/MS analysis. The results showed that the proteins regulated by CodY are involved in microbial metabolism, including branched-chain amino acid metabolism, carbohydrate metabolism, fatty acid metabolism, and energy metabolism. Furthermore, we found CodY to be involved in sporulation, biosynthesis of poly-β-hydroxybutyrate, growth, genetic competence, and translation. According to the analysis of differentially expressed proteins, and physiological characterization of the codY mutant, we performed bacterial one-hybrid and electrophoretic mobility shift assay experiments and confirmed the direct regulation of genes by CodY, specifically those involved in metabolism of branched-chain amino acids, ribosomal recycling factor FRR, and the late competence protein ComER. Our data establish the foundation for in-depth study of the regulation of CodY in B. thuringiensis, and also offer a potential biocatalyst for functions of CodY in other bacteria.

• KSBB Journal
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• 제17권2호
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• pp.162-168
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• 2002

본 연구에서는 유도성 promoter인 GAL1과 상시성 promoter인 GPD와 ADH1 promoter 하류에 사람 ferritin H-chain 유전자(hfL) 및 사람 ferritin L-chain 유전자(hfL)를 연결하여 재조합 plasmid를 구축하고 이들을 S. cerevisiae 2805에 형질 전환시켜 외래 유전자를 성공적으로 발현시켰다. Ferritin 발현에 미치는 promoter의 영향을 비교한 바, 이 두 단백질 생간에 있어서 GAL1 promoter가 GPD나 ABH1 promoter 보다 더 효율적이었다. GAL1 promoter를 사용한 형질 전환체 (YG-H와 YG-L)에서 H-chain의 발현율은 전체 수용성 단백질 중 4.5%에 해당하였고, L-chain의 발현율은 9.8%에 이르렀다. 각 균주에서 발현된 H 및 L subunit은 비변성 젤은 사용한 전기 영동의 결과 대장균에서 생산된 재조합 단백질과 마찬가지로 자발적으로 holoprotein으로 조합되어졌다. 재조합 H-와 L-ferritin들은 단백질 내공에 철을 축적할 수 있음이 Prussian blue 염색으로 확인되었다. 그리고 효모 세포를 10 mM ferric citrate를 함유한 배지에서 배양했을 때, H-ferritin과 L-ferritin을 생산하는 재조합 효모 균주에 있어서의 펄의 농도는 각각 174.9 $\mu\textrm{g}$ Per gram(dry cell weight)과 148.8 $\mu\textrm{g}$ Per gram(dry cell weight)이었고 야생형 효모 균주에 있어서의 털의 농도는 49.4 $\mu\textrm{g}$ Per gram(dry cell weight)이었다. 이것은 사람 ferritin 유전자를 효모 균주에 발현시킴으로써 효모의 철 함량이 증진되었음을 유추하는 결과이다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제5권
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• pp.52-58
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• 1987

효모(酵母)와 대장균(大腸菌)의 셔틀 벡터인 YIp5, YRp7, YEp13플라스미드를 S. cerevisiae DBY747을 수용세포(受容細胞)로 하여 원형질체 방법(方法)에 의해 형질전환(形質轉換)시킨 결과(結果), YIp5플라스미드는 형질전환체가 나타나지 않았으며, YEp13플라스미드는 DNA $10{\mu}g$ 당(當) $1.2{\times}10^3$, YRp7은 $1.0{\times}10^2$ 개(個)의 형질전환체를 얻었다. YIp5플라스미드와 YEp13플라스미드, 그리고 YIp5플라스미드와 YRp7플라스미드를 환상(環狀)플라스미드 상태(狀態)로 동시형질전환(同時形質轉換) 시켰을 때 각각 DNA $10{\mu}g$ 당(當) 210 및 95개(個)의 형질전환체를 얻었으며, 동일(同一) 부위(部位) 또는 다른 부위(部位)를 절단(切斷)한 선상(線狀)플라스크를 앞서와 같이 동시형질전환(同時形質轉換)시켰을때, 서로 비슷하게 DNA $10{\mu}g$당(當) 15~85개(個)의 형질전환체를 얻을 수 있었다. 이러한 결과(結果)에서 볼때 수용세포(受容細胞)를 S. cerevisiae DBY747로한 동시형질전환(同時形質轉換)에서 환상(環狀)플라스미드간(間)의 형질전환(形質轉換)이 선상(線狀)플라스미드간(間)의 형질전환(形質轉換)보다 빈도(頻度)가 높으며 선상(線狀)플라스미드간(間)의 형질전환(形質轉換)에서 미단(未端) 부위(部位)의 상이(相異)함이 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 형질전환체의 안정성(安定性)에 있어서는 YIp5플라스미드와 YEp13플라스미드간(間)의 형질전환체가 YIp5플라스미드와 YRp7플라스미드간(間) 형질전환체에 비(比)해 안정(安定)하게 나타났는데, 이는 stringent control을 받는 ARS유전자(遺傳子)를 가진 YRp7플라스미드보다 $2{\mu}m$ DNA 복제(複製) 기점(起點)을 가진 YEp13플라스미드의 복제수(copy number)가 많기 때문인 것으로 생각된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제15권2호
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• pp.112-118
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• 2002

분열효모 S. pombe의 포자형성은 배지상의 질소원 고갈에 의해 유도되어지며 감수분열로부터 포자형성에 도달하는 과정에는 다수의 특이적인 유전자들이 관여하고 있다. 본 실험에서는 S. pombe genomic library 형질 전환법으로 spo5 유전자를 상보하는 clone을 screening한 후, sport 유전자를 단리하였다$^{8)}$ . 전포자막 구축에 필수적인 sport 유전자를 보유하는 약 5kb의 DNA 단편을 대장균, 효모 shuttle vector pTB248'의 Hind III 부위에 subclonning하였다. 그리고 이 DNA단편으로부터 제한 효소 지도를 작성하여(Fig. 2), spo5 변이체의 상보 능력을 조사하였다 (Fig. 3). 결과에서 서술한 바와 같이 상보능력은 동일하였으며, 이러한 상보성 실험 결과로부터 삽입된 단편상의 유전자 발현은 벡터의 promoter로부터 전사가 일어나는 것이 아니라, 삽입 단편상의 효모 고유의 promoter 에 의해서 전사가 일어나는 것으로 확인되었다. 따라서 clone화 한 DNA 단편 배열상에는 변역영역뿐만 아니라 promoter 영역이 포함된 것으로 판단되었다. 결실변이 도입 해석으로부터, spo5 유전자는 Sma I 부터 Hind m의 3kb 영역에 존재하였고 (Fig. 3), Nor-thern분석에 의해서 spo5 유전자의 전사를 조사한 결과, spo5 -mRNA는 Sma I 부터 Hind III 의 3kb 영 역에서 약2.5kb 크기로 검출되었다. 이 단편의 유전해석으로 부터 약 2.5kb의 전사산물은 최대 800개의 아미노산 잔기를 code하는 단백질로 판단되었다(Fig. 4). 그리고, Northern 분석법에 의해서 spo5 유전자의 전사를 조사한 결과, 서술한 바와 같이, 이 유전자는 질소기아 조건하에서만 유전자가 발현되는 것을 확인하였다(Fig. 4-2.5kb 단편).었다. 그리고 Edman법으로 결정한 PPIase의 39아미노산 잔기가 이 배열내에 완전히 보존되어 있었다. 이 결과로부터 이 ORF는PPIase구조 유전자의 1/3에 해당하는 단편임을 확인하였다. training system to a dangerous work like as "Interruption-free live-line work exchanging COS(Cut-Out-Switch)". In this program, the user works with a instruction on the window and speaker and can't work other tasks until each part of the task completed. The workers using this system can use their hands and viewpoint movement as he is in a real environment but the trainee can't use all parts and senses of a real body with the current VR technology. Despite of this weak point, when we consider the trends of improvement in electrical devices and communication technology, we can say that 3D graphic VR application has a high potentiality.) 야생화 초지(NWP, IWP)는 관행 혼파초지나 하번초 혼파초지에 비하여 동물상이 다양하고 많게 분포되었으며 그중 외국산 야생화초지의 동물 개체수가 가장 많게 나타났다. 이상의 결과를 종합할 때, 야생화 초지는 봄부터 가을까지 야생화가 지속되었고, 양서류 및 곤충의 개체 수가 증가되었던 것으로 보아 야생화 초지의 공익적인 측면에서의 활용 가능성도 클 것으로 기대된다

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제30권6호
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• pp.465-473
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• 2004

Purpose : The essential triad for nerve regeneration is nerve conduit, supporting cell and neurotrophic factor. In order to improve the peripheral nerve regeneration, we used polyglycolic acid(PGA) tube and brain-derived neurotrophic factor(BDNF) gene transfected Schwann cells in sciatic nerve defects of SD rat. Materials and methods : Nerve conduits were made with PGA sheet and outer surface was coated with poly(lactic-co-glycolic acid) for mechanical strength and control the resorption rate. The diameter of conduit was 1.8mm and the length was 17mm Schwann cells were harvested from dorsal root ganglion(DRG) of SD rat aged 1 day. Schwann cells were cultured on the PGA sheet to test the biocompatibility adhesion of Schwann cell. Human BDNF gene was obtained from cDNA library and amplified using PCR. BDNF gene was inserted into E1 deleted region of adenovirus shuttle vector, pAACCMVpARS. BDNF-adenovirus was multiplied in 293 cells and purified. The BDNF-Adenovirus was then infected to the cultured Schwann cells. Left sciatic nerve of SD rat (250g weighing) was exposed and 14mm defects were made. After bridging the defect with PGA conduit, culture medium(MEM), Schwann cells or BDNF-Adenovirus infected Schwann cells were injected into the lumen of conduit, respectively. 12 weeks after operation, gait analysis for sciatic function index, electrophysiology and histomorphometry was performed. Results : Cultured Schwann cells were well adhered to PGA sheet. Sciatic index of BDNF transfected group was $-53.66{\pm}13.43$ which was the best among three groups. The threshold of compound action potential was between 800 to $1000{\mu}A$ in experimental groups which is about 10 times higher than normal sciatic nerve. Conduction velocity and peak voltage of action potential of BDNF group was the highest among experimental groups. The myelin thickness and axonal density of BDNF group was significantly greater than the other groups. Conclusion : BDNF gene transfected Schwann cells could regenerate the sciatic nerve gap(14mm) of rat successfully.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권2호
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• pp.122-129
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• 1998

최근 생물방제균으로 주목받고 있는 Enterobacter cloacae의 방제기작이 이 균에 의해 토양내에서 생산된 휘발성 ammonia이며 ammonia의 생산에는urease가 관계한다는 보고를 근거로 하여, 항생물질 생산성 균주로 선발된 우수한 길항균주에 암모니아 생성능, 즉 urease 유전자를 유전적으로 부가함으로써 항진균성 길항물질 생산과 암모니아 생산이 동시에 이루어 질 수 있는 새로운 다기능의 생물방제균을 유전적으로 육종하고자 하였다. 저병해 인삼경작지로부터 식물근부균 Fusarium solani의 생육을 강하게 억제하는 길항세균 한 균주 SH14균주를 분리, 선발하였으며, 분리된 균주를 동정한 결과 Bacillus subtilis이거나 그 근연종으로 추정되었다. 억제기작 실험을 통해 길항균주 B. subtilis SH14에 의해 생산되는 항진균성 길항물질은 외막가수분해효소와 같은 고분자 물질이 아니라 열에 안정한 저분자의 항생물질임을 알 수 있었다. 한편 ammonia 생산을 위한 urease의 유전자는 urease 생산력이 강력한 호알칼리성 Bacillus pasteurii의 urease 생산유전자를 E. coli-Bacillus shuttle vector인 pEB203에 subcloning하였고, 이어서 pGU 366으로 명명된 이 recombinant plasmid를 선발된 항진균성 길항균주 B. subtilis SH14에 PEG-induced protoplast transformation 방법으로 도입, 발현시켰으며, 최적조건을 조사하여 90분간의 lysozyme 처리과정 후 1.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 DNA와 40% PEG4000의 첨가로 약 6.5$\times$$10^{-4}$의 형질전환율을 얻을 수 있었다. 아울러 암모니아 생성능이 부가된 생물방제균 B. subtilis SH14(pGU366)에 의해 식물근부균 F. solani에 대한 생육억제력이 증가되는지 여부를 억제거리 측정법과 균체중량법을 통해 확인한 결과 urease 유전자가 도입된 형질전환체 B. subtilis SH14(pGU366)의 근부균 생육억제능이 각각 36.7%, 44.0%정도로 숙주균주인 B. subtilis SH14에 비해 근부균 생육억제능을 보다 강하게 나타내었음을 알 수 있었다. 따라서 항진균성 항생물질 생산성 생물방제균 B. subtilis SH14에 외부의 urease유전자를 도입하여 ammonia 생성능을 부가함으로써 생물방제력의 상승효과를 거둘 수 있었다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제31권3호
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• pp.199-218
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• 2005

Purpose of Study: Peripheral nerve regeneration depends on neurotrophism of distal nerve stump, recovery potential of neuron, supporting cell like Schwann cell and neurotrophic factors such as BDNF. Peripheral nerve regeneration can be enhanced by the conduit which connects the both sides of transected nerve. The conduit maintains the effects of neurotrophism and BDNF produced by Schwann cells which can be made by gene therapy. In this study, we tried to enhance the peripheral nerve regeneration by using calcium phosphate coated porous conduit and BDNF-Adenovirus infected Schwann cells in sciatic nerve of rats. Materials and Methods: Microporous filter which permits the tissue fluid essential for nerve regeneration and does not permit infiltration of fibroblasts, was made into 2mm diameter and 17mm length conduit. Then it was coated with calcium phosphate to improve the Schwann cell adhesion and survival. The coated filter was evaluated by SEM examination and MTT assay. For effective allogenic Schwann cell culture, dorsal root ganglia of 1-day old rat were extracted and treated with enzyme and antimitotic Ara-C. Human BDNF cDNA was obtained from cDNA library and amplified using PCR. BDNF gene was inserted into adenovirus shuttle vector pAACCMVpARS in which E1 was deleted. We infected the BDNF-Ad into 293 human mammary kidney cell-line and obtained the virus plaque 2 days later. RT-PCR was performed to evaluate the secretion of BDNF in infected Schwann cells. To determine the most optimal m.o.i of BDNF-Ad, we infected the Schwann cells with LacZ adenovirus in 1, 20, 50, 75, 100, 250 m.o.i for 2 hours and stained with ${\beta}$-galactosidase. Rats(n=24) weighing around 300g were used. Total 14mm sciatic nerve defect was made and connected with calcium phosphate coated conduits. Schwann cells$(1{\times}10^6)$ or BDNF-Ad infected Schwann cells$(1{\times}10^6)$ were injected in conduit and only media(MEM) was injected in control group. Twelve weeks after surgery, degree of nerve regeneration was evaluated with gait analysis, electrophysiologic measurements and histomorphometric analysis. Results: 1. Microporous Millipore filter was effective conduit which permitted the adhesion of Schwann cells and inhibited the adhesion of fibroblast. We could enhance the Schwann cell adhesion and survival by coating Millipore filter with calcium phosphate. 2. Schwann cell culture technique using repeated treatment of Ara-C and GDNF was established. The mean number of Schwann cells obtained 1 and 2 weeks after the culture were $1.54{\pm}4.0{\times}10^6$ and $9.66{\pm}9.6{\times}10^6$. 3. The mRNA of BDNF in BDNF-Ad infected Schwann cells was detected using RT-PCR. In Schwann cell $0.69\;{\mu}g/{\mu}l$ of DNA was detected and in BDNF-Adenovirus transfected Schwann cell $0.795\;{\mu}g/{\mu}l$ of DNA was detected. The most effective infection concentration was determined by LacZ Adenovirus and 75 m.o.i was found the most optimal. Conclusion: BDNF-Ad transfected Schwann cells successfully regenerated the 14mm nerve gap which was connected with calcium phosphate coated Millipore filter. The BDNF-Ad group showed better results compared with Schwann cells only group and control group in aspect to sciatic function index, electrophysiologic measurements and histomorphometric analysis.