• BMB Reports
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• 제38권2호
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• pp.225-231
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• 2005

Acid-labile subunit (ALS) is a component of the 150-kDa insulin-like growth factor-binding protein-3 (IGFBP-3) complex, which, by sequestering the majority of IGFs-I and -II and thereby prolonging the half-life of them in plasma, serves as a circulating reservoir of IGFs in mammalian species. A pGEX-2T plasmid and a baculovirus expression constructs harboring a coding sequence for glutathione-S transferase (GST)-porcine ALS (pALS) fusion protein were expressed in BL21(DE3) E. coli and Sf9 insect cells, respectively. The expressed protein was purified by glutathione or Ni-NTN affinity chromatography, followed by cleavage of the fusion protein using Factor Xa. In addition, pALS and hIGFBP-3 were also produced in small amounts in the Xenopus oocyte expression system which does not require any purification procedure. A 65-kDa pALS polypeptide was obtained following the prokaryotic expression and the enzymatic digestion, but biochemical characterization of this polypeptide was precluded because of an extremely low expression efficiency. The baculovirus-as well as Xenopus-expressed pALS exhibited the expected molecular mass of 85 kDa which was reduced into 75 and 65 kDa following deglycosylation of Asn-linked carbohydrates by Endo-F glycosidase, indicating that the expressed pALS was properly glycosylated. Moreover, irrespective of the source of pALS, the recombinant pALS and hIGFBP-3 formed a 130-kDa binary complex which could be immunoprecipitated by anti-hIGFBP-3 antibodies. Collectively, results indicate that an authentic pALS protein can be produced by the current expression systems.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제17권1호
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• pp.131-135
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• 2008

A cDNA encoding a defensin-like peptide (Protaetiamycine) from the larvae of a beetle, Protaetia brevitarsis was cloned. The DNAs encoded the deduced propeptide of 79 amino acid residues with the predicted molecular weight of 8.4 kDa and PI of 8.24. Overall amino acid sequence of this protein has 39% similarity to that of Rhodnius prolixus defensin, 43% similarity to that of Acalolepta luxuriosa defensin, and 72% similarity to that of Oryctes rhinoceros defensin, suggesting that this gene is an insect defensin. In an attempt to apply the anti-bacterial peptide to the development of therapeutic agents, a 12-mer peptide amidated at its C-terminus, ACAAHCLAIGRG-$NH_2$ (Ala55-Lys66-$NH_2$, 12Pbn) was synthesized. This peptide showed some antifungal activity against Candida albicans. To increase antifungal activity, six 9-mer peptides were synthesized by modifying amino acid sequences of 12Pbn fragment. Among these peptides, 9Pbm3-9Pbm6 exhibited strong activity compared with Cecropin B and mellitin.

• BMB Reports
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• 제35권3호
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• pp.291-296
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• 2002

Thanatin, a 21-residue peptide, is an inducible insect peptide with a broad range of activity against bacteria and fungi. It has a C-terminal disulfide loop, like the frog skin secretion antimicrobial peptides of the brevinin family. In this study, we tried to find the effect of a number of amino acids between the disulfide bond. Thanatin showed stronger antibacterial activity to Gram negative bacteria than other mutants, except Th1; whereas, the mutant peptides with deletion had higher activity to Gram positive bacteria than thanatin. An increase in the number of amino acid(s) using the alanine residue decreased the antibacterial activity in all of the bacteria. Th1 with deletion of threonine at position 15 ($Thr^{15}$) showed similar antibacterial activity against Gram-negative bacteria, but had higher activity against the Gram positive bacteria. In order to study the structure-function relationship, we measured liposome disruption by the peptides and CD spectra of the peptides. Th1 also showed the highest liposome leaking activity and α-helical propensity in the sodium dodecyl sulfate solution, compared with other peptides. Liposome disruption activity was closely correlated with the anti-Gram positive bacterial activity. All of the peptides showed no hemolytic activity. Th1 was considered to be useful as an antimicrobial peptide with broad spectrum without toxicity.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권5호
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• pp.442-448
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• 2006

Human lactoferrin (hLf) is an iron-binding glycoprotein that has been considered to play many biological roles in the human, including the stimulation of the immune system, antimicrobial and anti-inflammatory effects, and regulation of iron absorption. We generated transgenic Siberian ginseng (Acanthopanax senticosus) cell cultures producing a functional hLf protein using the signal peptide sequence from the endoplasmic reticulum and driven by an oxidative stress-inducible SWPA2 promoter which is highly expressed in plant cell cultures. The production of hLf increased proportionally to cell growth and showed a maximal level (up to 3.6% of total soluble protein) at the stationary phase in suspension cultures. Full-length hLf protein was identified by immunoblot analysis in transgenic cell cultures of Siberian ginseng. Recombinant hLf (rhLf) was purified from suspension cells of Siberian ginseng by ammonium sulfate precipitation, cation-exchange and gel filtration chromatography. N-terminal sequences of rhLf were identical to native hLf (nhLf). The overall monosaccharide composition of rhLf showed the presence of plant specific xylose while sialic acid is absent. Antibacterial activity of purified rhLf was higher than that of nhLf. Taken together, we anticipate that medicinal Siberian ginseng cultured cells, as demonstrated by this study, will be a biotechnologically useful source for commercial production of functional hLf not requiring further purification.

• BMB Reports
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• 제46권7호
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• pp.358-363
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• 2013

In this paper, we firstly reported a C-type lectin cDNA clone of 1029 bps from the larvae of A. Pernyi (Ap-CTL) using PCR and RACE techniques. The full-length cDNA contains an open reading frame encoding 308 amino acid residues which has two different carbohydrate-recognition domains (CRDs) arranged in tandem. To investigate the biological activities in the innate immunity, recombinant Ap-CTL was expressed in E. coli with a 6-histidine at the amino-terminus (Ap-rCTL). Besides acted as a broad-spectrum recognition protein binding to a wide range of PAMPs and microorganisms, Ap-rCTL also had the ability to recognize and trigger the agglutination of bacteria and fungi. In the proPO activation assay, Ap-rCTL specifically restored the PO activity of hemolymph blocked by anti-Ap-rCTL antibody in the presence of different PAMPs or microorganisms. In summary, Ap-rCTL plays an important role in insect innate immunity as an pattern recognition protein.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권3호
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• pp.305-315
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• 2021

The cotton leafworm, Spodoptera littoralis, is a major pest in Egypt and many countries worldwide, and causes heavy economic losses. As a result, management measures to control the spread of the worm are required. S. littoralis nucleopolyhedrovirus (SpliNPV) is one of the most promising bioagents for the efficient control of insect pests. In this study, a chitinase gene (chitA) of a 1.8 kb DNA fragment was cloned and fully characterized from SpliNPV-EG1, an Egyptian isolate. A sequence of 601 amino acids was deduced when the gene was completely sequenced with a predicted molecular mass of 67 kDa for the preprotein. Transcriptional analyses using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) revealed that chitA transcripts were detected first at 12 h post infection (hpi) and remained detectable until 168 hpi, suggesting their transcriptional regulation from a putative late promoter motif. In addition, quantitative analysis using quantitative RT-PCR showed a steady increase of 7.86-fold at 12 hpi in chitA transcription levels, which increased up to 71.4-fold at 120 hpi. An approximately 50 kDa protein fragment with chitinolytic activity was purified from ChitA-induced bacterial culture and detected by western blotting with an anti-recombinant SpliNPV chitinase antibody. Moreover, purification of the expressed ChitA recombinant protein showed in vitro growth inhibition of two different fungi species, Fusarium solani and F. oxysporum, confirming that the enzyme assembly and activity was correct. The results supported the potential role and application of the SpliNPV-ChitA protein as a synergistic agent in agricultural fungal and pest control programs.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2000년도 추계학술발표논문집
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• pp.82-82
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• 2000

16세기부터 씌워진 과실봉지는 초기 병해충을 방지할 목적만으로 사용되었지만, 현재는 방균과 방충의 효과와 함께 자연현상의 최적화를 위한 차광성, 발수성, 투기성 및 투습성 등 을 조절하며 과실의 외관과 과중 및 당도에까지 영향을 미치는 바 과실봉지의 기능성 부여 를 위해서는 고도의 기술력이 요구되고 있다 하겠다. 실제 과실봉지를 적용하는 한 예로서 “배”를 들 수 있는데, 그 중 황금배는 흑반병, 각 종 병충해 및 동녹으로 인한 상품가치의 하락으로 현재 수요를 충족시키지 못하고 있는 실 정이다. 과피의 비정상적인 코르크화로 인해 발생하는 동녹은 과피의 물리적 할렬과 생리적 장해에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 과실이 비대해짐에 따라 과피의 기공(과점)이 할 렬하면서 코르크화가 진행되는데 그 발생정도나 시기는 배의 품종에 따라 다르나 일반적으 로 코르크화는 기상조건, 특히 습도와 밀접한 관련이 있다. 황금배의 재배에 봉지를 적용하면 과피의 코르크화가 억제되는데 봉지 내의 대기 환경 이 외기보다 안정적으로 유지되고 직사광선이나 농약 및 마찰로부터 과실을 보호해 주기에 동녹이 어느 정도 방지될 수 있다. 만일 과실이 외부로부터 받는 자극을 적절히 조절하는 기능성 봉지가 제 역할을 다해줄 수 있다면 동녹을 방지하여 외관을 개선함은 물론, 배의 성장에 적합한 미시대기 조건을 제공함에 따라 보다 높은 당도를 지닌 대과의 재배가 가능 하다고 판단된다. 그러나 기존의 황금배봉지는 동녹의 정도를 완화시킬 뿐 완전히 방지할 수 없었으며, 봉지를 적용한 재배조건에서의 동녹 발생기구를 정확히 이해하지 못했었기에 효과적으로 봉지의 기능을 개선하는 것이 불가능하였다. 과실의 미려도는 과실의 맛과 함께 그 가치를 결정짓는 중요한 물성으로서 우리나라 황 금배 재배환경과 특성에 알맞은 배봉지의 제작이 선결될 때, 배 품질의 향상, 안정된 공급이 가능하게 될 것이며 아울러 농가의 수입증대와 수출 경쟁력 강화가 이루어질 수 있을 것으 로 판단된다. 이러한 측면에서 황금배 재배농가가 당면한 동녹발생의 문제점을 효과적으로 해결하고 아울러 기타 과실의 재배용 봉지의 기능성 부여를 위한 새로운 과실 봉지 처리 기 술의 개발이 절실히 요구되고 있다. 상기한 측면에서 본 연구에서는 과실봉지를 적용했을 때 봉지 내의 미시대기 조건이 봉 지의 특성에 따라 변화되는 양상을 파악하기 위해서 실험실적으로 field 조건을 모사하고 봉 지 내의 온도 및 습도를 측정 분석하였다. 아울러 봉지 종류간에 동녹발생 정도가 상이한 점에 예의 주시하여 다양한 봉지의 적용실험을 통해 최적의 과실봉지 조건을 탐색하였다.

• 생명과학회지
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• 제30권4호
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• pp.386-393
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• 2020

최근, 환경오염의 심화, 식량·에너지 부족, 지구온난화 문제에 대한 대안으로 곤충산업이 주목받고 있다. 본 연구에서는 환경정화 곤충 및 사료용 곤충으로 각광받고 있는 동애등에(Black soldier fly, Hermetia illicens)의 고부가 가치화를 위해, 생육시기별로 유충(2령~6령), 번데기, 용각 및 성충을 회수하여 이의 에탄올 추출물을 조제하고, 이의 유용성분 함량, 혈액응고저해 및 혈소판 응집저해 활성을 평가하였다. 동애등에 유충은 15일 사육(2령~6령) 동안 25배 무게가 증가하였으며, 흰색-미색-흑갈색으로 변화하였으며, 에탄올 추출수율은 생육시기에 따라 1.0~18.5%로 다양하였다. 추출물의 총 폴리페놀 함량은 용각(17.2 mg/g)에서 가장 높았으며, 번데기, 성충, 2령 순으로 나타났으며, 총 플라보노이드 함량은 번데기(3.4 mg/g), 용각, 6령 순으로 나타났다. 반면 총당 함량은 6령(37.6 mg/g)에서 특이하게 높게 나타났으며, 용각, 번데기, 5령순으로 나타났다. 혈액응고 저해 활성 평가결과, 용각 추출물에서 가장 우수한 트롬빈저해, 내인성 및 외인성 응고 저해를 나타내었으며, 6령 및 번데기 추출물에서도 우수한 항응고 활성을 확인하였다. 혈소판 응집저해 활성 평가에서는 3령, 용각 및 성충 추출물에서 우수한 응집저해능이 나타났으며, 4령 및 5령 추출물은 오히려 혈소판 응집을 촉진함을 확인하였다. 현재까지 동애등에의 항혈전 활성은 보고된 바 없으며, 특히 생육시기별 활성 평가도 보고된 바 없다. 본 연구결과는 동애등애 번데기 및 용각을 이용한 항혈전 소재 개발이 가능함을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제32권1호
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• pp.23-28
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• 2022

곤충에서 유래한 항균펩타이드 CopA3는 다양한 세포사멸 과정을 차단한다고 알려져 있다. 세균 톡신에 의한 상피세포 세포사멸이나 6-hydroxy dopamine이 야기하는 신경세포 세포사멸 모두를 차단한다. 연구자 등은 최근에 CopA3가 카스파제에 직접 결합하여 그들의 활성형-절단과정을 차단한다고 보고하였다. 하지만 강력한 CopA3의 항세포사멸 효능을 설명하기 위해서는 추가적인 규명이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 세포사멸경로의 핵심억제인자인 survivin 발현에 미치는 CopA3의 영향을 확인하였다. 인간 대장상피세포(HT29)에 CopA3를 처리한 뒤 survivin 발현을 추적한 결과, survivin 단백질 양이 유의하게 증가함을 확인하였다. RT-PCR을 통해서 CopA3가 survivin 유전자의 전사를 증가시킴을 확인하였다. 그리고 CopA3 자극이 Sp1 발현을 증가시키는 사실과, Sp1 억제 물질인 tolfenamic acid 처리가 CopA3에 의한 survivin 증가를 차단한다는 결과들을 바탕으로 우리는 CopA3가 Sp1을 통해 survivin 발현을 유도한다는 최종 결론을 도출하였다. 한편 본 연구를 통해서 CopA3의 강력한 항세포사멸 효능을 설명할 수 있는 분자기작을 새롭게 제시하였다고 사려된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권6호
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• pp.615-628
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• 2023

국내 미세먼지의 증가는 만성 호흡기 질환과 피부 염증 및 노화를 유발하여 국민 전체의 건강을 위협하는 심각한 문제로 대두되었다. 본 연구는 미세먼지 유발 피부 염증과 노화에 대해 식용곤충인 쌍별귀뚜라미 70% 에탄올 추출물 (AE-GBE)의 미세먼지에 대한 활성산소 소거능, 세포내 β-galactosidase 효소 활성, MMP-1 발현, 콜라겐 생성, 그리고 염증성 반응에 대해 알아보았다. AE-GBE는 HDF 세포에서 ERM-CZ100에 의해 유도될 수 있는 활성산소종, DNA 단편화 수준 및 β-galactosidase 활성을 유의하게 감소시켰다. 또한 IL-1β, IL-6, TNF-α와 같은 전염증성 사이토카인의 생성과 이들 사이토카인에 의해 발현되는 것으로 알려진 COX2 단백질의 발현을 현저히 감소시켰으며, MMP-1을 억제하여 콜라겐 분해를 막았다. 따라서 본 연구결과는 쌍별귀뚜라미 추출물이 미세먼지 유발 피부 염증에 대한 잠재적인 치료 표적이 될 수 있으며 더 나아가 피부 노화를 늦추는 데 긍정적인 효과를 가질 수 있음을 시사한다.