• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권9호
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• pp.1209-1216
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• 2022

To better understand the effects of PEGylation and biotinylation on the delivery efficiency of proteins, the cationic protein lysozyme (LZ) and anionic protein bovine serum albumin (BSA) were chemically conjugated with poly(ethylene glycol) (PEG) and biotin-PEG to primary amine groups of proteins using N-hydroxysuccinimide reactions. Four types of protein conjugates were successfully prepared: PEGylated LZ (PEG-LZ), PEGylated BSA (PEG-BSA), biotin-PEG-conjugated LZ (Bio-PEG-LZ), and biotin-PEG-conjugated BSA (Bio-PEG-BSA). PEG-LZ and Bio-PEG-LZ exhibited a lower intracellular uptake than that of LZ in A549 human lung cancer cells (in a two-dimensional culture). However, Bio-PEG-BSA showed significantly improved intracellular delivery as compared to that of PEG-BSA and BSA, probably because of favorable interactions with cells via biotin receptors. For A549/fibroblast coculture spheroids, PEG-LZ and PEG-BSA exhibited significantly decreased tissue penetration as compared with that of unmodified proteins. However, Bio-PEG-BSA showed tissue penetration comparable to that of unmodified BSA. In addition, citraconlyated LZ (Cit-LZ) showed reduced spheroid penetration as compared to that of LZ, probably owing to a decrease in protein charge. Taken together, chemical conjugation of targeting ligands-PEG to anionic proteins could be a promising strategy to improve intracellular delivery and in vivo activity, whereas modifications of cationic proteins should be more delicately designed.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제39권6호
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• pp.423-429
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• 2009

Liposomes have been used as one of the efficient carriers for drug delivery. In this study, anionic liposomes of which surface was modified by using both electrostaic interaction between anionic liposomes and cationically charged BSA molecules at lower pH than isoelectric point (pI) of BSA and denaturation of the BSA-coated liposomes by thermal treatment. The thermally denatured BSA-coated liposomes (DBAL) had mean particle diameter of 125.2${\pm}$1.7 nm and zeta potential value of -22.4${\pm}$4.5 mV. Loading efficiency of model drug, doxorubicin (DOX), into liposomes was 83.0${\pm}$2.6%. Results of in vitro stability study of DBAL in blood plasma showed that the mean particle diameter of DBAL 400 did not increase in blood plasma and adsorption of plasma protein was much less than plain or anionic liposomes. Intracellular uptake of DBAL 400 evaluated by confocal microscopy observation was higher than that of PEG liposomes.

• 폴리머
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• 제28권6호
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• pp.502-508
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• 2004

암을 치료하기 위한 양이온성 리포솜은 화학치료요법의 분야에서 발전되어 왔다. 양이온성 리포솜은 음이온성의 세포 표면에 정전기적 상호작용에 의해 결합이 된다. 본 연구의 목적은 음이온성 세포와 이온결합을 할 수 있는 양이온성 리포솜을 제조하는 것이다. 양이온성 리포솜은 지질인 1,2-디스테로일-sn-글리콜-3-포스포에탄올아민 (DSPE)과 양이온성 고분자인 폴리에틸렌이민 (PEI)을 그라프트 중합으로 합성된 물질로부터 제조하였다. 리포솜 표면의 이온 특성은 제타 포텐셜을 측정하여 확인하였다. 소 혈청 수용액에서 리포솜의 혈장 단백질 흡착 특성은 입자 크기와 탁도 변화를 측정하여 확인하였다. 완충 용액 속에서 리포솜 안정성을 예측하기 위하여 입자 크기를 7일 동안 상온에서 측정하였다. 양이온성 리포솜은 소 혈청 수용액에서 많은 양의 혈장 단백질이 흡착되었다. 이는 혈장 단백은 음전하를 가지고 있어서 양이온성 리포솜의 표면과 잘 붙기 때문이다. 양이온성 폴리에틸렌이민을 이용한 리포솜의 표면 변형은 소 혈청 수용액 내에서 단백질 흡착을 강화시킨다는 것을 예상하게 한다. 또한, 제조된 리포솜의 완충 용액 내에서 7일 동안 안정한 상태임을 관찰하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제18권7호
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• pp.687-689
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• 1997

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.504-508
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• 2003

본 연구에서 음이온에 안정한 파파인을 얻기 위한 방법으로 방향성분자진화을 이용하였다. 변이체를 선별하기 위한 방법으로는 skin milk agar plate에 음이온성 고분자 물질은 1%농도로 첨가하여 선명한 환이 형성되는 균주를 선별하였다. 이와 같은 방법으로 선별되어진 균주 P38-10을 SDS-PAGE gel로 발현을 확인하였고, 파파인의 정량 분석방법을 통하여 활성을 측정하였다. 개량형 파파인의 발현액에 음이온성 고분자 물질을 일정하게 첨가하여 매 5시간마다 활성을 측정하였다. 이결과 개량형 파파인의 경우 wild type에 비해 10-15배의 활성과 안정성을 유지하는 것으로 확인하였다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제31권3호
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• pp.207-213
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• 2007

본 연구는 한우의 자궁내막염에서 발현 변화를 보이는 유전자를 마이크로어레이를 이용하여 조사하였다. 정상적인 자궁내막과 자궁내막염이 있는 자궁내막을 비교한 결과, 전체 확인된 4,560개의 유전자 중 2,026개의 유전자가 자궁내막염에서 증가하였고, 2,534개의 유전자가 감소하였다. 본 연구에서는 상위 조절되는 유전자 10개씩을 정리하였다. 자궁내막염에서 filamin A, pancreatic anionic trypsinogen, Rho GDP dissociation inhibitor alpha, collagen type VI alpha 1, butyrate response factor 2, aggrecanses-2, annexin 14, aminopeptidease A, orphan transporter v7-3 및 epithelial stromal interaction 1의 발현율이 $2^6$배 이상 증가하였다. MHC class II antigen, integrin-binding sialoprotein, uterine milk protein precursor, down-regulated in colon cancer 1, glycoprotein 330, dickkopf-1, cfh protein, $Ca^{2+}-dependent$ secretion activator, UL16 binding protein 3 및 proenkephalin은 $2^{5.5}$배 이상 감소하였다. 본 연구에서 얻어진 유전자 정보는 한우의 자궁내막염 진단에 필요한 유용한 생물지표로 사용되어질 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제30권6호
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• pp.658-668
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• 1997

Path of a small hydrophobic molecule through the aqueous cytoplasma is not linear. Partition may favor membrane binding by several orders of magnitude : thus significant membrane association will markedly decrease the cytosolic transport rate. The presence of high concentration of soluble binding proteins for these hydrophobic molecules would compete with membrane association and thereby increase transport rate. For long chain fatty acid molecules, a family of cytosolic binding proteins collectively known as the fatty acid binding proteins(FABP), are thought to act as intracellular transport proteins. This paper examines the mechanism of transfer of fluorescent antyroyloxy-labeled fatty acids(AOFA) from purified FABPs to phosholipid membranes. With the exception of the liver FABP, AOFA is transferred from FABP by collisional interaction of the protein with a acceptor membrane. The rate of transfer increased markedly when membranes contain anionic phospholipids. This suggests that positively charged residues on the surface of the FABP may interact with the membranes. Neutralization of the surface lysine residues of adipocyte FABP decreased fatty acid transfer rate, and transfer was found to proceed via aqueous diffusion rather than collisional interaction. Site specific mutagenesis has further shown that the helix-turn-helix domain of the FABP is critical for interaction with anionic acceptor membranes. Thus cytosolic FABP may function in intracellular transport of fatty acid to decrease their membranes association as well as to target fatty acid to specific subcellular sites of utilization.

• Applied Microscopy
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• 제28권4호
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• pp.577-590
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• 1998

Puromycin aminonucleoside (PAN) nephropathy was induced in a group of Sprague-Dawley rat by a single dose of intraperitoneal Injection to study an ultrastructural change of glomerulus. The experimental rats developed proteinuria three days after PAN injection. Electron microscopic studies of glomeruli showed the loss of epithelial foot processes, formation of cytoplasmic vacuoles, microvillous formation and increased numbers of lysosomes in the cytoplasm of podocytes. It is strongly suggested that proteinuria in PAN nephrosis may be primarily due to a glomerular epithelial lesion, leading to focal disarray of anionic sites or focal defects in the epithelial covering of the basement membrane. The loss of anionic sites in the basement membrane nay be caused by the foot process fusion and the epithelial detachment from the basement membrane.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제21권4호
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• pp.412-418
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• 2000

Association of cytochrome c with anionic membranes involved both electrostatic and hydrophobic interactions and their relative contributions depended on the physical state of the membrane and the redox state of cyto-chromec.Hydrophobic interaction was favored by the membranes in gel phase, by the membranes with a large curvature, and by the membranes with a high surface charge density. Ferrocytochrome c was less dissociable by NaCl than ferricytochrome c suggesting that a lower protein stability is beneficial for hydrophobic interac-tion.Hydrophobic interaction induced larger structural perturbations on cytochrome c as monitored by the loss of the Fe-Met bond and by the increase in the distance between heme and Trp-59. When bound to anionic mem-branes,spin-labeled cytochrome c showed an electron paramagnetic resonance spectrum with two or more components, providing a direct evidence for multiple conformations of bound cytochrome c.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.320-323
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• 2003

본 연구에서는 형질전환된 식물세포배양으로 생산한 (hGM-CSF)를 cationic exchange resin인 CM-sepharose와 anionic exchange resin인 DEAE-sepharose에 통과키며 pH의 변화를 주었을 때 흡착 여부를 확인하였다. hGM-CSF는 pH가 5-7사이의 범위에서 가장 안정함을 보였으며 이 결과를 바탕으로 각각의 pH 범위를 결정하였다. Buffer exchange를 했을 때 cationic exchange resin인 CM-sepharose의 경우 pH 4.8에서 상대적으로 가장 높은 흡착율(77%)을 보였으며 anionic exchange resin인 DEAE-sepharose를 이용한 흡착에서는 pH 5.5에서 높은 흡착율(74%)을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 buffer exchange 없이 hGM-CSF가 secretion된 배지를 pH를 맞춘 후 좁은 범위에서의 흡착 실험을 수행하였다. 그 결과 pH 4.6에서 CM-sepharose를 이용했을 때 흡착율이 84%로 가장 좋았다. 이러한 결과를 이용하면 외래 단백질을 생산하는 식물세포 배양시에 가장 문제가 되는 protease에 의한 목적 단백질의 degradation을 해결할 수 있는 in situ adsorption이 가능하리라 사료된다.