• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.349-361
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• 2010

본 총설에서는 아미노산의 공업적 생산균인 Corynebacterium glutamicum의 탄소 대사 및 이와 관련된 총체적 조절 메커니즘에 대한 최근의 연구를 정리하였다. C. glutamicum의 산업적 발효을 위한 기질로서 사용되는 당밀은 주로 sucrose, glucose, fructose로 이루어져 있으며, 이들 당은 phosphotransferase system을 통해서 수송된다. C. glutamicum의 탄소 대사 특징은 glucose가 다른 당이나 유기산 등과 함께 존재할 때, glucose와 이러한 탄소원 들을 동시에 대사한다. 그러나 glucose/glutamate 혹은 glucose/ethanol 등의 혼합물에서 는 탄소원의 순차적 이용으로 인해 나타나는 diauxic growth 현상을 나타내며, 이러한 carbon catabolite repression(CCR) 현상은 E. coli나 B. subtilis 등에서 알려진 것과는 다른 독특한 분자적 메커니즘과 조절 circuits을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. C. glutamicum의 CRP homologue인 GlxR은 acetate 대사를 포함하여 glycolysis, gluconeogenesis 및 TCA cycle 등을 포함하는 중심탄소대사 조절 뿐만 아니라, 다양한 세포 기능의 조절에 관여하는 총체적 조절 단백질로서의 역할이 제시되고 있다. C. glutamicum의 adenylate cyclase(AC)는 막과 결합된 class IIIAC 로서, 막 단백질의 특성상 아직 규명되어 있지 않은 세포 외부의 환경 변화에 대응하여 세포 내의 cAMP합성 수준을 조절할 수 있는 sensor로 추정할 수 있다. 특히 C. glutamicum의 경우 배지내 glucose 를 비롯한 탄소원과 cAMP 농도와의 관련성이 E. coli에서 알려진 교과서적 지식과는 상반되게 변화하는 경향을 보이고 있어, cAMP signaling에 의한 세포 내 regulatory network 등은 향후 풀어야 할 의문으로 남아있다. 탄소대사 조절의 최상위에 존재하며 global 조절자인 GlxRcAMP 복합체 이외에도 차상위 전사조절 단백질로서 RamB, RamA, SugR 등이 존재하여 다양한 탄소대사를 조절한다. 최근 들어서는 새로운 탄소원으로서 대두되고 있는 biomass 관련 기질들을 이용할 수 있는 C. glutamucum 균주 구축을 통하여 이용 기질의 범위를 확대시키고자 하는 연구 및 탄소 대사와 관련하여 L-lysine의 발효 수율 혹은 생산성을 향상시키고자 하는 다양한 분자적 균주 육종 연구 등이 수행되고 있다.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.324-331
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• 2013

O-GlcNAc 화(O-GlcNAcylation)는 단백질의 serine이나 threonine에 N-acetylglucosamine (GlcNAc) 분자가 결합하는 것으로, 기존의 당단백질과 달리 세포질 및 핵단백질 모두에 일어난다. 또한 수정의 속도가 빠르고 가역적으로 일어남이 인산화 수식과 유사하다. 그러나 수많은 인산화효소와 탈인산화효소가 관여하는 것과 달리 O-GlcNAc 수식은 O-GlcNAc transferase (OGT)와 O-GlcNAcase (OGA) 단 두 개의 효소에 의하여 이루어진다. 이러한 단순한 조절기전은 세포가 내외환경에 즉시 적응할 수 있도록 진화한 것으로 해석된다. 즉, O-GlcNAc 수식은 특정한 단백질 하나 하나의 활성을 켜거나 끄는 것이 아니라, 세포의 신호전달과정의 효율을 전반적으로 조절하는 '가변저항기(rheostat)' 역할을 한다. O-GlcNAc 수식은 흔히 같은 아미노산 혹은 그 주변의 아미노산이 인산화되는 것을 수반하는데, 이는 인산화와 함께 서로 조화를 이루어 세포활성을 조절하는 것으로 해석된다. 최근 O-GlcNAc이 더 나아가 O-GlcNAc-P로 인산화될 가능성이 제시되고 있는 바, 본 총설에서는 이의 가능성을 이론적으로 설명하고, 실제 실험결과를 소개한다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권9호
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• pp.4517-4525
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• 2016

Background: Sperm DNA damage is underlying aetiology of poor implantation and pregnancy rates but also affects health of offspring and may also result in denovo mutations in germ line and post fertilization. This may result in complex diseases, polygenic disorders and childhood cancers. Childhood cancer like retinoblastoma (RB) is more prevalent in developing countries and the incidence of RB has increased more than three fold in India in the last decade. Recent studies have documented increased incidence of cancers in children born to fathers who consume alcohol in excess and tobacco or who were conceived by assisted conception. The aetiology of childhood cancer and increased disease burden in these children is lin ked to oxidative stress (OS) and oxidative DNA damage( ODD) in sperm of their fathers. Though several antioxidants are in use to combat oxidative stress, the effect of majority of these formulations on DNA is not known. Yoga and meditation cause significant decline in OS and ODD and aid in regulating OS levels such that reactive oxygen speues meditated signal transduction, gene expression and several other physiological functions are not disrupted. Thus, this study aimed to analyze sperm ODD as a possible etiological factor in childhood cancer and role of simple life style interventions like yoga and meditation in significantly decreasing seminal oxidative stress and oxidative DNA damage and thereby decreasing incidence of childhood cancers. Materials and Methods: A total of 131 fathers of children with RB (non-familial sporadic heritable) and 50 controls (fathers of healthy children) were recruited at a tertiary center in India. Sperm parameters as per WHO 2010 guidelines and reactive oxygen species (ROS), DNA fragmentation index (DFI), 8-hydroxy-2'-deoxy guanosine (8-OHdG) and telomere length were estimated at day 0, and after 3 and 6 months of intervention. We also examined the compliance with yoga and meditation practice and smoking status at each follow-up. Results: The seminal mean ROS levels (p<0.05), sperm DFI (p<0.001), 8-OHdG (p<0.01) levels were significantly higher in fathers of children with RB, as compared to controls and the relative mean telomere length in the sperm was shorter. Levels of ROS were significantly reduced in tobacco users (p<0.05) as well as in alcoholics (p<0.05) after intervention. DFI reduced significantly (p<0.05) after 6 months of yoga and meditation practice in all groups. The levels of oxidative DNA damage marker 8-OHdG were reduced significantly after 3 months (p<0.05) and 6 months (p<0.05) of practice. Conclusions: Our results suggest that OS and ODD DNA may contribute to the development of childhood cancer. This may be due to accumulation of oxidized mutagenic base 8OHdG, and elevated MDA levels which results in MDA dimers which are also mutagenic, aberrant methylation pattern, altered gene expression which affect cell proliferation and survival through activation of transcription factors. Increased mt DNA mutations and aberrant repair of mt and nuclear DNA due to highly truncatred DNA repair mechanisms all contribute to sperm genome hypermutability and persistant oxidative DNA damage. Oxidative stress is also associated with genome wide hypomethylation, telomere shortening and mitochondrial dysfunction leading to genome hypermutability and instability. To the best of our knowledge, this is the first study to report decline in OS and ODD and improvement in sperm DNA integrity following adoption of meditation and yoga based life style modification.This may reduce disease burden in next generation and reduce incidence of childhood cancers.

• 대한핵의학회지
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• 제28권2호
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• pp.206-213
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• 1994

연구배경 : 대퇴골두 무혈성 괴사는 그 병기에 따라 단순 X선과 뼈스캔, MRI상에서 다양하게 보이며 초기에는 X선과 뼈스캔상에서 발견할 수 없는 경우가 흔히 있다. 뼈스캔의 대퇴골두 무혈성 괴사는 그 병기에 따라 다른 형태로 보일 수 있으며 진행된 병변에서는 다른 관절질환과 감별하기 어려울때가 많다. 이에 저자들은 대퇴골두 무혈성 괴사의 병기에 따른 뼈스캔의 유형을 분류하고 다양하게 보일 수 있는 원인을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 대상환자는 고관절통과 보행장애를 주소로 내원한 90명의 179개의 대퇴골두를 대상으로 하였고 이들 환자에서 단순 X선과 뼈스캔, MRI가 모두 시행되었으며 후향적 조사에 의하여 비교하였다. 결과: 1) 179개의 대퇴골두 중 156개의 골두는 무혈성괴사를 가지고 있었다. 36개의 대퇴골두는 MRI상 조기 병변이었고 120개는 진행병변이었다. 90명의 환자에서 22명이 한쪽의 병변을 가지고 있었으며 68명이 양측성의 병변을 가지고 있었다. 2) 단순 X선과 뼈스캔의 대퇴골두 무혈성 괴사의 진단율은 MRI를 기준으로 하였을 때 각각 85%, 91.6%였다(Table 1). 3) 9개의 대퇴골두가 뼈스캔상에서 초기의 무혈성 괴사소견(1, 2형)을 보였으나 단순 X선상에서 정상이었다. 이외의 병변들에서는 뼈스캔과 단순 X선의 병기 사이에는 비교적 일치하는 소견을 보였다(Fig. 2). 4) 뼈스캔에는 정상이었으나 13개의 대퇴골두가 MRI상에서는 조기 병변을 보였고, MRI에서 조기병변을 보이는 경우는 뼈스캔상에서 대개 1이나 2의 유형을 보였고 진행병변은 뼈스캔상에서 2, 3, 4형에 해당하였다(Table 2). 5) 뼈스캔상에서 정상소견을 보였으나 MRI에서 무혈성괴사 소견을 보였던 병변은 그 병변의 크기가 1/4에서 1/5정도로 작은 병변이며, 이 작은 병변이 대개는 대퇴골두의 전상방에 위치하며, MRI상의 저신호 강도 띠와 함께 지방골수 신호강도변화를 보였다(Table 3). 6) 뼈스캔상에서 비전형적인 유형을 보인 대퇴골두 무혈성 괴사병변의 단순 X선 소견은 대개가 단순 X선 병기 4와 5에 해당하였고, MRI에서 병변의 크기가 1/2이상의 큰 병변 이었으며 많은 관절삼출액, 심한 관절강 연조직 및 관절막 비후 또는 이차성 골관절염등을 동반하고 있었다(Table 2). 결론 : 결론적으로 뼈스캔은 초기 대퇴골두 무혈성괴사는 단순 X선 보다는 높고, MRI보다는 낮은 진단율을 보였다. 그 원인으로는 초기 병소의 크기와 위치에 따라 다를 것으로 추정된다. 진행성 병변은 MRI상에서 주위의 충혈 정도, 관절삼출액의 정도, 주위의 퇴행성 변화 또는 관절내 연조직 비후의 정도에 따라 다양하게 보이는 것으로 생각된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권3호
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• pp.224-231
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• 2005

현장 물리탐사 수행 시 상용화된 장비로는 탐사 대상 매질의 물성, 대상체의 크기, 모양 등의 탐사목적 및 현장여건에 의해 탐사가 불가능 하거나 탐사 목적에 맞는 분해능을 얻지 못하는 경우를 종종 만나게 된다. 이러한 다양한 현장 조건 및 탐사 목적에 효과적으로 적용할 수 있는 다목적 물리탐사 측정 시스템을 개발하였다. 이 다목적 측정 시스템은 PXI를 기반으로 하며 A/D 변환기 또는 GPIB 인터페이스를 이용한 측정 장치를 통해 신호를 측정하게 되며 확장성이 커 다양한 문제에 적용이 가능하다. 구성된 측정 시스템을 이용하여 시추공 레이다 탐사 시스템과 시추공 초음파 탐사 시스템, 전자기적 잡음 측정 시스템을 구축하였다. 시추공 레이다 탐사 시스템은 네트워크 분석기를 GPIB를 통해 제어하고 현장 조건에 따라 임의로 안테나의 길이 조절이 가능한 스텝 주파수 레이다 탐사 시스템이며, 시추공 초음파 탐사 시스템은 압전 송수신기 센서, 고출력 송신기와 A/D 변환기로 구성되어 시추공 내에서 초음파를 이용하여 착맥된 지하공동의 범위를 측정하기 위해 구성된 시스템이며, 전자기적 잡음 측정 시스템은 3개의 자기장 센서와 2개의 전기장 센서 그리고 A/D 변환기로 구성되며 임의로 측정시간과 샘플링 주파수의 조절이 가능하고 임의의 시간에 예약 측정이 가능한 시스템이다. 시추공 레이다 탐사 시스템은 상용 시스템으로 불가능했던 지하공동의 넓이와 지장물을 찾는 탐사에서 효과적인 결과를 보여주었으며, 시추공 초음파 탐사 시스템도 지하공동의 넓이를 측정하는 실험에서 가능성을 확인할 수 있었다. 한편 전자기적 잡음 측정 시스템을 이용하여 도심지 내 전자기적 잡음특성을 파악할 수 있었으며, 이를 변형하여 전기비저항 탐사 시 사용되는 다양한 케이블에 대한 케이블 내의 전자기적 유도 현상 및 그에 따른 신호 왜곡을 규명하는 실험에 적용하여 시스템의 확장성을 확인하였다.