• 제목/요약/키워드: U/F

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In silico discovery and evaluation of phytochemicals binding mechanism against human catechol-O-methyltransferase as a putative bioenhancer of L-DOPA therapy in Parkinson disease

  • Rath, Surya Narayan;Jena, Lingaraja;Bhuyan, Rajabrata;Mahanandia, Nimai Charan;Patri, Manorama
    • Genomics & Informatics
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    • 제19권1호
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    • pp.7.1-7.13
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    • 2021
  • Levodopa (L-DOPA) therapy is normally practised to treat motor pattern associated with Parkinson disease (PD). Additionally, several inhibitory drugs such as Entacapone and Opicapone are also cosupplemented to protect peripheral inactivation of exogenous L-DOPA (~80%) that occurs due to metabolic activity of the enzyme catechol-O-methyltransferase (COMT). Although, both Entacapone and Opicapone have U.S. Food and Drug Administration approval but regular use of these drugs is associated with high risk of side effects. Thus, authors have focused on in silico discovery of phytochemicals and evaluation of their effectiveness against human soluble COMT using virtual screening, molecular docking, drug-like property prediction, generation of pharmacophoric property, and molecular dynamics simulation. Overall, study proposed, nine phytochemicals (withaphysalin D, withaphysalin N, withaferin A, withacnistin, withaphysalin C, withaphysalin O, withanolide B, withasomnine, and withaphysalin F) of plant Withania somnifera have strong binding efficiency against human COMT in comparison to both of the drugs i.e., Opicapone and Entacapone, thus may be used as putative bioenhancer in L-DOPA therapy. The present study needs further experimental validation to be used as an adjuvant in PD treatment.

Climatology of Equatorial Plasma Bubbles in Ionospheric Connection Explorer/Far-UltraViolet (ICON/FUV) Limb Images

  • Park, Jaeheung;Mende, Stephen B.;Eastes, Richard W.;Frey, Harald U.
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제39권3호
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    • pp.87-98
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    • 2022
  • The Far-UltraViolet (FUV) imager onboard the Ionospheric Connection Explorer (ICON) spacecraft provides two-dimensional limb images of oxygen airglow in the nightside low-latitude ionosphere that are used to determine the oxygen ion density. As yet, no FUV limb imager has been used for climatological analyses of Equatorial Plasma Bubbles (EPBs). To examine the potential of ICON/FUV for this purpose, we statistically investigate small-scale (~180 km) fluctuations of oxygen ion density in its limb images. The seasonal-longitudinal variations of the fluctuation level reasonably conform to the EPB statistics in existing literature. To further validate the ICON/FUV data quality, we also inspect climatology of the ambient (unfiltered) nightside oxygen ion density. The ambient density exhibits (1) the well-known zonal wavenumber-4 signatures in the Equatorial Ionization Anomaly (EIA) and (2) off-equatorial enhancement above the Caribbean, both of which agree with previous studies. Merits of ICON/FUV observations over other conventional data sets are discussed in this paper. Furthermore, we suggest possible directions of future work, e.g., synergy between ICON/FUV and the Global-scale Observations of the Limb and Disk (GOLD) mission.

MESHLESS AND HOMOTOPY PERTURBATION METHODS FOR ONE DIMENSIONAL INVERSE HEAT CONDUCTION PROBLEM WITH NEUMANN AND ROBIN BOUNDARY CONDITIONS

  • GEDEFAW, HUSSEN;GIDAF, FASIL;SIRAW, HABTAMU;MERGIAW, TADESSE;TSEGAW, GETACHEW;WOLDESELASSIE, ASHENAFI;ABERA, MELAKU;KASSIM, MAHMUD;LISANU, WONDOSEN;MEBRATE, BENYAM
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제40권3_4호
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    • pp.675-694
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    • 2022
  • In this article, we investigate the solution of the inverse problem for one dimensional heat equation with Neumann and Robin boundary conditions, that is, we determine the temperature and source term with given initial and boundary conditions. Three radial basis functions(RBFs) have been used for numerical solution, and Homotopy perturbation method for analytic solution. Numerical solutions which are obtained by considering each of the three RBFs are compared to the exact solution. For appropriate value of shape parameter c, numerical solutions best approximates exact solutions. Furthermore, we have shown the impact of noisy data on the numerical solution of u and f.

All-in-one 접착제에서 초음파진동이 법랑질과 상아질의 결합강도와 레진침투에 미치는 영향 (EFFECT OF ULTRASONIC VIBRATION ON ENAMEL AND DENTIN BOND STRENGTH AND RESIN INFILTRATION IN ALL-IN-ONE ADHESIVE SYSTEMS)

  • 이범의;장기택;이상훈;김종철;한세현
    • 대한소아치과학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.66-78
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    • 2004
  • 초기의 접착 시스템은 여러 단계의 술식을 필요로 하였으며 술자의 기술과 재료의 성질에 크게 좌우되었으나 최근 산부식, priming, adhesive를 한번에 적용할 수 있는 all-in-one adhesive system이 등장하였다. 치과에서의 vibration의 이용은 치석의 제거 및 접착제의 점도를 낮추는데 이용되어왔으며 vibration은 접착제의 흐름성을 향상시켜 film thickness를 낮추어 수복물 주위의 미세누출을 줄이는데 도움을 준다. 이에 저자들은 all-in-one adhesive system에서 vibration이 법랑질과 상아질의 접착강도와 레진침투에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 법랑질 시편은 발거 후 실온에서 0.1% thymol 용액에서 보관된 30개의 건전한 사람의 대구치를 무작위로 10개씩 세군으로 나누고 근원심 방향으로 두 부분으로 분리하여 각각은 같은 접착제를 사용하고 초음파진동여부를 다르게 하였고, 아크릴레진을 이용하여 직경 1-inch의 PVC관에 매몰한 후 협설면이 아크릴봉과 동일한 높이가 되도록 220-, 600-grit 연마지로 순차적으로 연마하였고 군당 10개씩 여섯 군으로 분류하였다. 1군과 2군은 Prompt L-Pop(3M-ESPE, Seefeld, Germany), 3군과 4군은 One-Up Bond F(Tokuyama Corp., Tokyo, Japan), 5군과 6군은 AQ bond(Sun Medical Co., Kyoto, Japan)를 제조사의 지시에 따라 도포하였다. 2군, 4군, 6군은 초음파 치석제거기를 이용하여 치면에 대고 15초간 진동을 가한 후 광중합하였다. 상아질 시편은 치관부 법랑질을 제거한 후 상아질면을 아크릴 봉과 동일한 높이가 되도록 하고 법랑질 시편과 동일하게 처리하였다. 이후 직경 2mm, 높이 3mm의 Teflon mold(Ultradent, U.S.A.)를 이용하여 복합레진을 충전한 후 40초씩 두 번에 나누어 광중합한 후 24시간동안 실온에서 증류수에 보관하였다. 열순환 시행한 후, 만능측정기(Instron 4465)로 전단결합강도를 측정하였으며 Resin tag의 양상을 비교하기 위해 각 군의 시편의 치질을 완전히 용해시킨 후 표면을 주사전자현미경사진으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1 법랑질에서 초음파 진동을 가한 군(2, 4, 6군)은 가하지 않은 군(1, 3, 5군)에 비해 평균 전단결합강도가 높게 나타났다. 그 차이는 Ad bond 군을 제외하고 통계적으로 유의하였다(p<0.05). 2. 상아질에서 초음파 진동을 가한 군(2, 4, 6군)은 가하지 않은 군(1, 3, 5군)에 비해 평균 전단결합강도가 높게 나타났다. 그러나 그 차이는 One-Up Bond F군을 제외하고는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 3. 전자 현미경 관찰에서 초음파 진동을 가한 군에서 더 많은 법랑질의 소실과 상아질에서 resin tag의 길이가 길었고 lateral branch의 수도 많이 관찰되었다.

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노루궁뎅이균사발효 율무 열수추출물의 유용성분 및 생리활성 (Biological activity in hot water extract from fermented Coix lacryma-jobi L. var. mayuen Stapf. by Hericium erinaceum (Bull. : Fr.))

  • 윤경원;김경제;진성우;고영우;임승빈;하늘이;정희경;정상욱;서경순
    • 한국버섯학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.20-28
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    • 2020
  • 노루궁뎅이균사로 발효한 율무 열수추출물의 항산화, NO 생성저해, tyrosinase 합성 억제, melanin 생성 저해 및 유용성분 분석을 수행하였다. 노루궁뎅이균사발효율무열수추출물의 ergosterol 함량은 740.2 mg%으로 나타났으며, 원료로 사용한 율무 열수추출물에서는 검출되지 않았다. 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물의 β-glucan 함량은 245.3 ± 5.1 mg%으로 나타났다. 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물은 100%, 104.1%, 107.2%, 105.3%, 102.1%, 101.3%, 100.4%의 세포생존율이 측정되어, 율무열수추출물보다 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물의 세포생존율이 더 높게 나타났다. B16F10 cell 500 ug/mL 농도로 처리했을 때, 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물은 8.9 μM의 NO 생성율을 보여, 율무 추출물(10.6 uM)의 NO생성율 보다 낮은 NO 생성율을 나타내었다. 10, 30, 50, 100, 200, 300 및 500 mg/mL 모든 농도에서 율무 열수추출물보다 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물이 유의적으로 tyrosinase 및 melanin 생성을 억제함을 확인 할 수 있었다. 노루궁뎅이균사발효에 따른 DPPH radical 및 ABTS radical 소거활성 측정결과 노루궁뎅이 균사발효 율무열수추출물이 율무 열수추출물보다 항산화 효과가 높음을 확인하였다. 따라서 추가적인 연구를 통해 노루궁뎅이균사발효 율무열수추출물은 기능성식품 원료와 식품 첨가물, 화장품 산업에 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

옥천대(沃川帶) 우라늄광층(鑛層)의 구조규제(構造規制) 및 지구화학적(地球化學的) 특성연구(特性硏究) (Lithologic and Structural Controls and Geochemistry of Uranium Deposition in the Ogcheon Black-Slate Formation)

  • 이대성;윤석규;이종혁;김정택
    • 자원환경지질
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    • 제19권spc호
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    • pp.19-41
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    • 1986
  • Structural, radioactive, petrological, petrochemical, mineralogical and stable isotopic study as well as the review of previous studies of the uranium-bearing slates in the Ogcheon sequence were carried out to examine the lithological and structural controls, and geochemical environment in the uranium deposition in the sequence. And the study was extended to the coal-bearing formation (Jangseong Series-Permian) to compare the geochemical and sedimentologic aspects of uranium chemistry between Ogcheon and Hambaegsan areas. The results obtained are as follows: 1. The uranium mineralization occurs in the carbonaceous black slates of the middle to lower Guryongsan formation and its equivalents in the Ogcheon sequence. In general, two or three uranium-bearing carbonaceous beds are found with about 1 to 1.5km stratigraphic interval and they extend from Chungju to Jinsan for 90km in distance, with intermittent igneous intrusions and structural Jisturbances. Average thickness of the beds ranges from 20 to 1,500m. 2. These carbonaceous slate beds were folded by a strong $F_1$-fold and were refolded by subsequent $F_1$-fold, nearly co-axial with the $F_1$, resulting in a repeated occurrence of similar slate. The carbonaceous beds were swelled in hing zones and were shrinked or thined out in limb by the these foldings. Minor faulting and brecciation of the carbonaceous beds were followed causing metamorphism of these beds and secondary migration and alteration of uranium minerals and their close associations. 3. Uranium-rich zones with high radioactive anomalies are found in Chungju, Deogpyong-Yongyuri, MiwonBoun, Daejeon-Geumsan areas in the range of 500~3,700 cps (corresponds to 0.017~0.087%U). These zones continue along strike of the beds for several tens to a few hundred meters but also discontinue with swelling and pinches at places that should be analogously developed toward underground in their vertical extentions. The drilling surveyings in those area, more than 120 holes, indicate that the depth-frequency to uranium rich bed ranging 40~160 meter is greater. 4. The features that higher radioactive anomalies occur particularly from the carbonaceous beds among the argillaceous lithologic units, are well demonstrated on the cross sections of the lithology and radioactive values of the major uranium deposits in the Ogcheon zone. However, one anomalous radioactive zone is found in a l:ornfels bed in Samgoe, near Daejeon city. This is interpreted as a thermal metamorphic effect by which original uranium contents in the underlying black slate were migrated into the hornfels bed. 5. Principal minerals of the uranium-bearing black slates are quartz, sericite, biotite and chlorite, and as to chemical composition of the black slates, $Al_2O_3$ contents appear to be much lower than the average values by its clarke suggesting that the Changri basin has rather proximal to its source area. 6. The uranium-bearing carbonaceous beds contain minor amounts of phosphorite minerals, pyrite, pyrrhotite and other sulfides but not contain iron oxides. Vanadium. Molybdenum, Barium, Nickel, Zirconium, Lead, Cromium and fixed Carbon, and some other heavy metals appear to be positive by correlative with uranium in their concentrations, suggesting a possibility of their genetic relationships. The estimated pH and Eh of the slate suggests an euxenic marine to organic-rich saline water environment during uranium was deposited in the middle part of Ogcheon zone. 7. The Carboniferous shale of Jangseong Series(Sadong Series) of Permian in Hambaegsan area having low radioactivity and in fluvial to beach deposits is entirely different in geochemical property and depositional environment from the middle part of Ogcheon zone, so-called "Pibanryong-Type Ogcheon Zone". 8. Synthesizing various data obtained by several aspects of research on uranium mineralization in the studied sequence, it is concluded that the processes of uranium deposition were incorporated with rich organic precipitation by which soluble uranyl ions, $U{_2}^{+{+}}$ were organochemically complexed and carried down to the pre-Ogcheon sea bottoms formed in transitional environment, from Red Sea type basin to Black Sea type basin. Decomposition of the organic matter under reducing conditions to hydrogen sulfide, which reduced the $UO{_2}^{+2}$ ions to the insoluble uranium dioxide($UO_2$), on the other side the heavy metals are precipitated as sulfides. 9. The EPMA study on the identification of uraninite and others and the genetic interpretation of uranium bearing slates by isotopic values of this work are given separately by Yun, S. in 1984.

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열처리 조건에 따른 성게 알의 이화학적 성분 변화 (Changes in Physicochemical Composition of Sea Urchin Roe by Steaming Treatment)

  • 이승욱;이혜영;김성호;김덕진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.550-560
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    • 2012
  • 본 연구에서는 성게 알의 열처리 조건에 따른 제품의 이화학적 특성 변화를 조사하여 가공적성에 대한 기초자료를 제공함으로써, 성게 알을 이용한 가공식품이나 통조림 개발에 도움이 되고자 하였다. 보라성게 알과 분홍성게 알은 일반성분 조성이 유사하였고, 말똥성게 알의 수분, 조회분, 탄수화물 함량에서 약간의 차이를 보였다. 모든 성게 알의 일반성분이 가열시간에 따라 약간의 변화는 있었으나 생시료와의 차이가 크지 않았다. 보라성게, 분홍성게 및 말똥성게 알 중의 유리아미노산은 glycine 함유량이 가장 높았고, arginine, alanine, lysine 순의 함량을 보였다. 생시료의 유리아미노산 총 함량은 보라성게 알 754.70 mg%, 분홍성게 알 567.75mg%, 말똥성게 알 449.44 mg%로 보라성게 알의 유리아미노산 함유량이 가장 높았다. 모든 시료에서 생시료보다 5분 가열시료에서 총 유리아미노산 함량이 높은 것으로 나타났다. 통조림 제품의 유리아미노산 함량에서 보라성게와 분홍성게 알은 glutamic acid와 glycine을 제외한 다른 유리 아미노산의 함유량이 매우 낮았으나 말똥성게 알의 경우 대부분의 유리아미노산이 생시료보다 높았다. 핵산물질 측정결과, 분홍성게의 알은 보라성게 및 말똥성게의 알보다 ATP, ADP 및 AMP의 함량이 높았다. 성게 알의 주요 지방산은 myristic acid, palmitic acid 및 EPA로 확인되었다. 보라성게 및 말똥성게 알은 생시료의 경우 포화지방산이 불포화지방산보다 다소 높은 것으로 나타났으나, 분홍성게 알의 경우는 불포화지방산 함량이 포화지방산보다 더 높았고 생시료 중 가장 높게 나타났다. 보라성게 알의 경우 칼륨, 인, 철, 아연의 함량이 비교적 높았고, 말똥성게 알에는 칼슘, 마그네슘, 나트륨 및 구리의 함량이 높게 확인되었다. 카드뮴, 납과 비소 등의 중금속은 모든 시료에서 미량으로 검출되었지만 식품규격 기준치에 미치지 못하는 수준이었다.

콩류식품의 주성분인 Genistein과 식품포장재 및 용기에 사용되는 Bisphenol A의 에스트로젠 효과에 관한 연구 (Estrogeicity of Genistein and Bisphenol A)

  • 강경선;이영순;신광순
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.106-111
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    • 1998
  • 본 연구는 bisphenol A의 실제 식품을 통한 사람의 노출농도에서 에스트로젠 효과를 알아보기 위하여 사람의 유방암 세포인 MCF-7와 난소를 적출한 무흉선 마우스를 이용하여 살펴보았다. MCF-7세포를 이용한 genistein 과 bisphenol A가 용매대조군과 무처치대조군에 비하여 genistein(10nM, 100nM, 1uM, 10uM)과 bisphenol A(2ng/ml, 4ng/ml, 8ng/ml, 16ng/ml)의 세포 성장촉진 효과가 용량의 증가에 따라 증가하는 경향을 보였다. genistein의 경우 1uM을 정점으로 세포성장촉진이 극에 달하다가 10uM 투여군에서 1uMxndurns에 비하여 약 40% 정도 세포성장이 감소하였으나 대조군에 비하여 여전히 세포의 성장을 촉진하였다. 이러한 결과는 bisphenol A와 genistein이 에스트로젠과 같이 에스트로젠 수용체와 결합하는 경로로 MCF-7세포의 성장을 촉진한 것으로 생각된다. 따라서 이러한 결과를 확인하기 위하여, 에스트로젠 의존적으로 유전자가 발현되는 유전자 중의 하나인 pS2 유전자의 발현을 살펴보았다. Genistein과 bispheno A가 pS2 유전자의 발현을 유도하는 것이 northern blot 분석에 의하여 관찰되었다. 또한, 21일령의 무흉선 마이스를 이용한 in vivo 연구에서, 무처치 대조군에 비하여 genistein과 bisphenol A를 투여한 마우스 군에서 유선의 발달과 둥-bud 의 형성이 유의하게 증가됨이 관찰되었다(p<0.05). 결론적으로, bispheno A와 genistein이 MCF-7 세포에서 에스트로젠 효과가 매우 낮은 농도에서도 나타날 수 있다는 것은 식품위생상 큰 의미를 갖고 있으며, 이러한 물질들이 실제 사람에서의 위해성 특히 성장기 유아의 위해성에 대하여 좀더 면밀히 연구되어야 할 것이다.광에 따른 입자의 분쇄보다는 마광시 구형의 입자가 소성변형으로 인해 flake형상으로 변하여 체질입도분석시 입도의 증가를 초래하였으며, 반면 철산화물은 마광에 따른 입자의 미세화가 발생함을 볼 수 있었다. 나. 철분구 외수 실험 1) 광양의 dust를 40분간 마광하여 심강(분급)실험을 행했을 때 Fe 99.17% 품위 철분말을 37.8% 회수할 수 있었다. 2) 재항의 C/F dust를 40분간 마광하여 심강(분급)실험을 행했을 때 Fe 98.38% 품위의 철분말을 44.42% 회수할 수 있었다. 3) 70 gauss 자석을 사용하여 자력선별을 행했을 때 +65-200 mesh 사이에서 Fe 품위 98% 이상의 철분말을 회수 할 수 있으나 회수율(14%)이 낮다.0^{\circ}C$의 경우 20시간(20時間)에 가장 색도(色度)가 높아 갈변반응속도(褐變反應速度)가 0.2로 나타났다. the esophageal mucous cells pf Bryzoichthys lysimus contained small amount of neutral mucin, while on the other hand a feww mucous cells contained small amount of neutral mucin and minimal amount of sialomucin. But the esophageal mucous cells of Takifugu pardalis contained considerable amount of neutral mucin only.분해가 더욱 촉진되었으며, 30℃에서 교반 처리를 행한 경우가 10℃에서 교반 처리를 행한 경우 보다 지방분해가 더욱 촉진되었다. 산양유 원유는 30℃에서 교반 처리 시간이 연장되어도 지방분해는 뚜렷한 증가를 나타내지 않았다.와 표준체중군 여자에게서 가장 높게 나타났다. 5. 남자의 53.9%, 여자의 83.2%가 체중 조절에 관심이 있다고

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대장-직장암의 간전이에서 FDG PET과 MR의 진단 성능 (Diagnostic Accuracy of PET and MR for Detecting Liver Metastasis from Colorectal Cancer)

  • 박은경;강원준;어재선;이동수;정준기;이명철
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제40권5호
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    • pp.249-256
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    • 2006
  • 목적: 대장-직장암에서 간전이 여부를 진단하기 위한 영상 검사 방법으로 기존에는 CT 촬영을 시행하여 왔다. 최근에는 MR 및 FDG PET을 간전이 진단에 적극적으로 활용하고 있는 추세이다. 이에 이 연구에서는 대장-직장암 환자에서 간전이에 대한 FDG PET의 진단적 가치를 MR과 비교하여 보고자 하였다. 대상 및 방법 대장: 직장암으로 확진된 환자들 중에 간전이를 진단 또는 배제하기 위하여 CT 이외에도 MR 및 F-18-FDG PET (conventional PET 및 fusion PET)을 모두 시행한 환자는 26명이었다. 이 연구에서는 26명의 환자들에게서 영상화 된 35개의 병변을 분석의 대상으로 삼고, FDG PET과 MR의 민감도 및 특이도를 간분엽절제술 및 종양절제술을 통해 얻어진 병리소견 및 임상소견 또는 추적 영상 소견을 표준으로 하여 각각 구하였다. FDG PET과 MR은 평균 7일 간격으로 시행되었으며, 두 검사 사이에 치료적 요법을 시행 받은 환자는 한 명도 없었다. 결과: 병리 결과, 35개의 병변 중에서 18개(51.4%)의 병변은 간전이로 판명되었으며, 나머지 17개(48.6%)는 낭종, 지방, 혈관종, 농양, 호산구성농양 등의 양성 병변으로 판명되었다. 35개의 병변 중 MR과 FDG PET의 진단이 일치한 병변은 간전이 17개(94.4%)와 양성 병변 13개(76.5%)로 전체적으로는 85.7%의 일치도를 보였다. FDG PET의 민감도는 94.4% (17/18), 특이도는 94.1% (16/17)였으며 MR의 민감도는 100% (18/18), 특이도는 82.4% (14/17)이었다. MR에서 위양성을 보였던 3개의 병변은 낭종과 호산구성농양이었고, FDG PET에서 위음성을 보였던 1개의 병변은 직경 8 mm의 작은 병변이었다. 직경 10 mm 이하인 병변들만 분석했을 때, 총 20개의 병변에 대하여 FDG PET은 민감도 85.7%(6/7), 특이도 92.3%(12/13), MR은 민감도 100%(7/7), 특이도 76.9%(10/13)를 보였다. 그 외에도 간전이 병변의 평균 maxSUV는 $6.7{\pm}3.8$로 간전이와 양성병변을 최적으로 감별할 수 있는 maxSUV의 cutoff value는 3.1 이었다. (AUC=0.897, p<0.001, 민감도 83.3%, 특이도 94.1%) 결론: FDG PET은 간전이를 진단하는데 MR과 대등한 민감도와 특이도를 보였다. 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않았지만 간전이에 대한 FDG PET의 음성예측도는 MR보다 높았으며, 직경 10 mm 미만의 작은 병변에 대해서도 FDG PET은 우수한 성적을 보였다. 향후 대장암의 간전이 진단에 FDG PET이 유용하게 이용될 것이다.

Enhancement of Excretory Production of an Exoglucanase from Escherichia coli with Phage Shock Protein A (PspA) Overexpression

  • Wang, Y.Y.;Fu, Z.B.;Ng, K.L.;Lam, C.C.;Chan, A.K.N.;Sze, K.F.;Wong, W.K.R.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권6호
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    • pp.637-645
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    • 2011
  • Production of recombinant proteins by excretory expression has many advantages over intracellular expression in Escherichia coli. Hyperexpression of a secretory exoglucanase, Exg, of Cellulomonas fimi was previously shown to saturate the SecYEG pathway and result in dramatic cell death of E. coli. In this study, we demonstrated that overexpression of the PspA in the JM101(pM1VegGcexL-pspA) strain enhanced excretion of Exg to 1.65 U/ml using shake-flask cultivation, which was 80% higher than the highest yield previously obtained from the optimized JM101(pM1VegGcexL) strain. A much higher excreted Exg activity of 4.5 U/ml was further achieved with high cell density cultivation using rich media. Furthermore, we showed that the PspA overexpression strain enjoyed an elevated critical value (CV), which was defined as the largest quotient between the intracellular unprocessed precursor and its secreted mature counterpart that was still tolerable by the host cells prior to the onset of cell death, improving from the previously determined CV of 20/80 to the currently achieved CV of 45/55 for Exg. The results suggested that the PspA overexpression strain might tolerate a higher level of precursor Exg making use of the SecYEG pathway for secretion. The reduced lethal effect might be attributable to the overexpressed PspA, which was postulated to be able to reduce membrane depolarization and damage. Our findings introduce a novel strategy of the combined application of metabolic engineering and construct optimization to the attainment of the best possible E. coli producers for secretory/excretory production of recombinant proteins, using Exg as the model protein.