• 생명과학회지
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• 제16권2호
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• pp.274-281
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• 2006

흑두청국으로부터 분리된 혈전용해력이 우수한 Bacillus subtilis BB-1(KFCC 11344P)으로부터 혈전용해효소 유전자를 PCR법에 의해 크로닝하였고 이를 BCF-1으로 명명하였다. BCF-1의 DNA 염기서열결정 결과 1,145 bp 크기의 혈전용해 효소로, 일본의 natto로부터 분리된 nattokinase 유전자와 99%의 상동성을 보임을 확인하였다. 혈전용해효소 유전자의 발현을 위하여 Bacillus 발현계인 Bacillus-E. coli의 shuttle vector인 pEB vector에 크로닝 하고 host로서 B. subtilis 168에 형질전환시켜 대량 발현시켰다. 생산된 혈전용해효소의 최 적활성 pH와 온도는 7.0과 $35^{\circ}C$로 확인되었다, 기질에 대한 분해양상을 조사한 결과 fibrin에서만 특이적으로 강한 분해가 일어났으며, skim milk에서 아주 약한 분해능을 보였으나 blood agar, gelatin, casein에서는 전혀 분해능을 보이지 않았다. 특히 blood agar plate에서 분해능이 없는 것으로 보아 혈액 내에서의 적혈구 파괴현상과 같은 부작용에 대한 위험을 배제할 수 있을 것으로 사료된다. BCF-1에 의해 생산된 혈전용해효소는 fibrin 특이적으로 활성을 나타냄을 확인할 수 있으며, 이는 임상적이나 산업적으로 적용하였을 때 부작용에 대한 위험적인 문제는 배제될 수 있으리라 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권2호
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• pp.174-179
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• 2006

PCBs(polychlorinated biphenyl)는 난분해성 물질로써, 환경호르몬으로 분류된 유독한 화합물이다. 이런 유독한 화합물인 PCBs 화합물이 오염된 토양 및 수계를 회복하기 위해 PCBs의 모체인 biphenyl을 효과적으로 분해하는 미생물을 토양으로부터 분리 선별하여 S. yanoikuyae BK10 (AF406817)와 같이 분해능이 우수한 균주를 분리하였다. 분리된 S. yanoikuyae BK10의 특성을 조사하기 위하여 자연계의 토양 조건인 pH 5.0$\sim$8.0에서 99%이상의 높은 biphenyl 분해효율을 보였다. 또한, 온도를 달리하여 실험 한 결과, 10$\sim$50$^{\circ}C$의 범위에서 모두 70%이상의 높은 분해효율을 보여줌으로써 실제 biphenyl/PCBs로_오염된 토양에서 온도의 영향을 덜 받고 biphenyl을 효과적으로 분해 할 수 있을 것으로 생각된다. S. yanoikuyae BK10는 biphenyl이 500 $\mu$g/ml으로 처리된 mineral salt 배지에서 48시간동안 99% 이상의 biphenyl을 분해하는 높은 분해활성을 보이며, biphenyl을 mineralization 시키는 것으로 판단된다. 또한 biphenyl 분해효소 유도 실험결과는 기질을 biphenyl로 사용하여 증식한 균체가 다른 기질을 사용해서 증식한 균체보다 약 2배가량 biphenyl을 빨리 분해시켰다. 그렇지만, cell-mass를 많이 얻을 수 있는 당을 탄소원으로 사용하여 배양하였을 때에도 단시간 내에 biphenyl분해 효소를 분비하여 biphenyl을 분해하는 것으로 보아, S. yanoikuyae BK10는 실제 biphenyl/PCBs에 오염된 토양 적용 할 경우 안정적으로 균주의 제공이 가능하다고 판단된다. 이상의 결과를 토대로, 토양에서부터 분리한 S. yanoikuyae BK10는 자연계에서 유해화합물인 biphenyl/PCBs을 효과적으로 분해 할 수 있다고 생각되며, 분리균주인 S. yanoikuyae BK10의 분자 생물학적 특성을 조사하여 biphenyl과 PCBs를 분해하는 유전자 탐색에 유용한 정보를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권2호
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• pp.184-190
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• 2011

Limonoid UDP-glucosyltransferase (LUGT)는 리모노이드에 포도당을 붙여줌으로써 궁극적으로 감귤에서 발생하는 limonoid bitterness를 제거해 주는 효소이다. 본 연구에서는 10종의 제주산 감귤로부터 LUGT유전자를 PCR 클로닝하고 그 염기서열을 비교했다. 실험에 사용한 모든 종에서 카르복실기 말단에 식물 당전달 효소에서 발견되는 전형적인 아미노산 서열인 p1ant secondary product glycosyltransferase(PSPG) 모티브가 존재했다. 아미노산 서열에 의한 계통수 분석을 실시해본 결과 10종의 제주산 감귤은 3그룹으로 분류했다. 각 그룹의 대표적인 3종 재래귤 품종 빈귤, 동정귤, 홍귤의 성숙 시기별 LUGT 발현양상은 delayed bitterness가 거의 없는 궁천과는 다른 양상을 나타내었다. 이러한 결과들은 빈귤, 동정귤, 홍귤과 같은 일부 재래귤 품종에서의 쓴맛은 LUGT발현이 지연됨에 따라 발생하는 delayed bitterness에 기인할 수 있음을 시사하고 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권1호
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• pp.126-133
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• 2016

A gene from Actinomyces sp. Korean native goat (KNG) 40 that encodes an endo-${\beta}$-1,4-glucanase, EG1, was cloned and expressed in Escherichia coli (E. coli) $DH5{\alpha}$. Recombinant plasmid DNA from a positive clone with a 3.2 kb insert hydrolyzing carboxyl methyl-cellulose (CMC) was designated as pDS3. The entire nucleotide sequence was determined, and an open-reading frame (ORF) was deduced. The ORF encodes a polypeptide of 684 amino acids. The recombinant EG1 produced in E. coli $DH5{\alpha}$ harboring pDS3 was purified in one step using affinity chromatography on crystalline cellulose and characterized. Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis/zymogram analysis of the purified enzyme revealed two protein bands of 57.1 and 54.1 kDa. The amino terminal sequences of these two bands matched those of the deduced ones, starting from residue 166 and 208, respectively. Putative signal sequences, a Shine.Dalgarno-type ribosomal binding site, and promoter sequences related to the consensus sequences were deduced. EG1 has a typical tripartite structure of cellulase, a catalytic domain, a serine-rich linker region, and a cellulose-binding domain. The optimal temperature for the activity of the purified enzyme was $55^{\circ}C$, but it retained over 90% of maximum activity in a broad temperature range ($40^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$). The optimal pH for the enzyme activity was 6.0. Kinetic parameters, $K_m$ and $V_{max}$ of rEG1 were 0.39% CMC and 143 U/mg, respectively.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권1호
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• pp.63-70
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• 2018

Objective: The aim of the study was to isolate gossypol-degrading bacteria and to assess its potential for gossypol degradation. Methods: Rumen liquid was collected from fistulated cows grazing the experimental pasture. Approximately 1 mL of the rumen liquid was spread onto basal medium plates containing 2 g/L gossypol as the only source of carbon and was then cultured at $39^{\circ}C$ to isolate gossypol-degrading bacteria. The isolated colonies were cultured for 6 h and then their size and shape observed by microscope and scanning electron microscope. The 16S rRNA gene of isolated colonies was sequenced and aligned using National Center for Biotechnology Information-Basic Local Alignment Search Tool. The various fermentation conditions, initial pH, incubation temperature, inoculum level and fermentationperiod were analyzed in cottonseed meal (CSM). The crude protein (CP), total gossypol (TG), and free gossypol (FG) were determined in CSM after fermentation with isolated strain at $39^{\circ}C$ for 72 h. Results: Screening results showed that a single bacterial isolate, named Rumen Bacillus Subtilis (RBS), could use gossypol as a carbon source. The bacterium was identified by 16S rDNA sequencing as being 98% homologous to the sequence of Bacillus subtilis strain GH38. The optimum fermentation conditions were found to be 72 h, $39^{\circ}C$, pH 6.5, moisture 50%, inoculum level $10^7cell/g$. In the optimum fermentation conditions, the FG and TG content in fermented CSM decreased 78.86% and 49% relative to the control. The content of CP and the essential amino acids of the fermented CSM increased respectively, compared with the control. Conclusion: The isolation of a gossypol-degrading bacterium from the cow rumen is of great importance for gossypol biodegradation and may be a valuable potential source for gossypol-degradation of CSM.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제14권2호
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• pp.186-190
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• 2014

시트룰린혈증 2형은 SLC25A13 유전자 결함으로 인한 시트린 결핍에 의한 상염색체 열성 유전질환이다. 시트룰린혈증 2형은 임상적으로 '시트린 결핍증에 의한 신생아 간내 담즙정체(NICCD)'와 '성인기 발병형 시트룰린혈증 2형'의 두 가지 형태로 나타난다. NICCD는 영아기 간내 담즙정체, 지방간, 간기능 장애, 저단백혈증과, 혈액 응고장애, 저혈당증, 성장부진 등의 증상이 나타나며 임상증상과 생화학적 검사 결과를 바탕으로 질환을 의심하에 SLC25A13 유전자 검사를 통해 확진할 수 있다. 또한 최근에는 무증상 상태에서 신생아 대사이상 선별검사를 통해 진단되기도 한다. 저자들은 신생아 대사이상 선별검사는 정상이었으나 지속되는 황달로 입원한 3개월 남아에서 SLC25A13 유전자 검사로 확진된 NICCD 1례를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다. 환아는 지속적 황달과 경도의 고암모니아 혈증과 간효소 수치의 상승, 직접 빌리루빈의 상승을 보이고, 혈장 아미노산 분석 결과 시트룰린과 메티오닌, 트레오닌 상승을 보였다. 시트룰린 혈증 2형 의심 하에 시행한 SLC25A13 유전자 염기서열 분석 결과, c.[852_855delTATG](p.Met285Profs*2)과 c. [1180+1G>A] 이형접합 변이가 발견되었다. 신생아 대사이상 선별검사 결과가 정상이었다고 하더라고 간내 담즙정체가 있는 영아는 NICCD를 감별진단 중 하나로 고려하여 암모니아 및 혈장 아미노산 분석을 포함하여 검사를 시행하는 것이 감별진단에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제28권5호
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• pp.587-595
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• 2008

본 연구는 국내 각 지역의 목장에서 수거한 원유에서 분리된 젖산균을 대상으로 10% 환원탈지유에 $37^{\circ}C$에서 pH 4.4에 도달할 때까지 배양한 다음 각각에서 얻어진 유청으로 ACE 저해율을 측정한 결과 88.6%인 우수한 균주를 선발하였다. 선정된 균은 Gram 양성, rod형태의 homo균이며, 당 발효실험과 16S rRNA 분석결과 Lactobacillus zeae로 판명되었고, Lactobacillus zeae RMK354로 명명하였다. 발효유에 적합한 starter인지 확인하기 위해 생리적 특성을 조사하였다. L. zeae RMK354는 배양온도 $40^{\circ}C$에서 빠른 생장을 보였고, pH4.3에 도달하는데 10시간이 소요되었다. 16종의 항생제 중 polymyxin B와 vancomycin에 대해 내성이 높았으며, 효소활성실험에서 esterase와 leucine arylamidase의 활성도가 높았다. 담즙에 대한 내성이 있는 것으로 나타났으며, pH 내성 실험결과 pH 2에서 큰 변화가 없음에 따라 내신성이 있었다. 항균력 시험에서는 Escherichia coli와 Staphylococcus aureus에 대해 억제력이 없었으나 Salmonella typhimurium에 대해 60.0%의 항균력을 보였다. 이러한 결과를 토대로 ACE 억제활성능이 우수한 기능성 발효유 제품의 스타터로 L. zeae RMK354는 적합하다고 할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.275-279
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• 2004

사이토카인과 그들 수용체의 유전자 다형성은 면역작용에 의한 질병들의 발병원인에 있어서 유전적인 인자로 여겨지는 후보물질들로서, 자가면역질환 및 염증성 그리고 감염질환에 민감하게 연관되어 있다고 알려져 있다. 최근 새롭게 보고된 Interleukin-29유전자는 유전학적 질병들의 복잡한 특성을 해결할 수 있는 중요한 후보유전자이지만 이 유전자에 대한 다형성에 대한 연구는 아직 보고된바 없다. 우리는 이 연구에서 처음으로 프로모터부분을 포함한 Interleukin-29 유전자의 전체 지름 DNA에서 유전자의 다형성을 염기서열 분석 방법을 이용하여 탐색하였다. Interleukin-29 유전자의 다형성들이 한국인의 알레르기성 비염의 감염력과 관련되어 있는지를 알아보기 위하여 알레르기성 비염환자 및 알레르기성 비염이 걸리지 않은 정상인의 다형성을 유전자형과 대립유전자의 빈도를 비교분석 하였다. 우리는 이 연구에서 사람의 Interleukin-29 유전자의 한 개의 신규의 다형성 (1184C＞A)을 intron 2에서 그리고 한 개의 신규의 변이부위 (-1842_-1841dupGA)를 프로모터에서 찾아냈다. 우리들의 연구 결과는 이들 유전자 다형성 부위 및 변이부위가 알레르기성 비염과 연관은 없는 것으로 밝혀졌다.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.52-52
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• 2001

Many nucleoside diphosphate (NDP) kinases are ubiquitous enzymes responsible for the exchange of ${\gamma}$-phosphates between tri- and diphosphonucleosides. The catalytic Many nucleoside diphosphate (NDP) kinases are ubiquitous enzymes responsible for the exchange of ${\gamma}$-phosphates between tri- and diphosphonucleosides. The catalytic reaction follows a ping-pong mechanism in which the enzyme is transiently phosphorylated on a histidine residue conserved in all nucleoside diphosphate kinases. Beside their role in nucleotide synthesis, these enzymes present additional functions, possibly independent of catalysis, in processes such as differentiation, cell growth, tumor progression, metastasis and development. To clone murine nm23-M5, several expressed sequence tags (ESTs) of the GenBank data base, selected according to their homology to nm23-H5 cDNA, reconstituted a complete open reading frame (GenBank AF222750). To test whether murine NDPKs (1, 2, 3, 4, 5, and 6) can inhibit Bax-mediated toxicity in yeast, co-transformation was performed respectively. The yeast S.cerevisiae was transformed with a copy expression plasmid containing the histidine selection marker and expressing murine Bax under the control of a galactose-inducible promoter. Several clones were selected and found to be growth inhibited when Bax expression was induced with galactose. A representative clone was transformed again with a copy expression plasmid containing the tryptophane selection marker and expressing either murine Bcl-xL or NDPK under the control of a galactose-inducible promoter. Several subclones of the double-transformants were selected and characterized. The ability of Bcl-xL and NDPKs to suppress Bax-mediated toxicity was determined by growing yeast cells overnight in galactose media and spot-testing on galactose plates starting with an equal number of yeast cells as determined by taking the OD$_{600}$. Ten-fold serial dilutions were used in the spot-test. Plates were grown at 3$0^{\circ}C$ for 2-3 days. All murine NDPKs suppressed Bax dependent apoptosis. Futher study will be peformed whether Bax-toxicity inhibition was caused by NDP kinase activity or additional function.n.

• 대한생식의학회:학술대회논문집
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• 대한불임학회 2001년도 제2차 연수강좌
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• pp.195-205
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• 2001

태반 영양배엽 (trophoblast)은 포유동물의 발생과정 중 가장 먼저 분화되는 세포로서, 자궁환경내에서 배아가 착상, 발생, 및 분화하기 위해서 반드시 필요한 태반을 형성하는 색심적인 세포이다. 영양배엽 세포의 분화과정중의 결함은 배아의 사산이나 임신질환 등의 치명적 결과를 초래한다. 하지만, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 분자생물학적인 메카니즘은 아직 규명되지 않고 있다. 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 경로를 규경하기 위한 선결과제는 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 많은 유전자들이 밝혀져야만 한다. 본 연구팀은 최근에 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 두 종류의 새로운 유전자들을 찾았다. 한 종류는 homeobox를 보유하고 있는 조절 유전자 Psx이고, 다른 한 종류는 임신호르몬인 태반 프로락틴 라이크 단백질 유전자 PLP-C${\beta}$이다. 본 연구과제의 목표는 이들 유전자의 기능과 조절 메카니즘을 규명함으로써, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 조절경로를 밝히는 것이다. 이를 위하여 다음과 같은 일련의 연구를 수행할 것이다. 1) Psx 유전자가 분화된 영양배엽 세포에서만 발현케 하는 조절 메카니즘을 규명하기 위해 functional assays, in vitro footprinting, gel mobility shift assays, 생쥐형질전화, UV crosslinking, Southwestern blot 등의 방법을 통해 Psx 유전자의 cis-acting 요인과 trans-acting factor를 밝혀 분석한다. 2) 영양배엽 세포의 분화조절 경로를 규명하기 위해 random oligonuclotide library screening, DD-PCR, subtractive screening 등의 방법을 이용하여 Psx 유전자에 의해 조절되는 하부유전자를 밝힌다. 3) Psx 유전자를 knock-out시켜 영양배엽 세포가 발달 및 분화하는데 미치는 역할을 밝힌다. 4) Yeast two-hybrid screening방법을 이용하여 태반 프로락틴 유전자의 수용체를 찾아 이들의 신호전달 기전을 밝힌다. 제1차년 연구결과로서, mouse와 rat으로부터 각각 Psx 유전자의 genomic DNA를 클로닝하여, 유전자 구조를 비교한 결과, mouse Psx (mPsx2)는 4개의 exons으로 이루어져 있는 반면에, rat Psx (Psx3)는 3개의 exons으로 구성되어 있었다. 즉, rPsx3는 mPsx2의 exon1이 없었다. Notrhern blot과 in situ hybridization 분석에 의해 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 발현 조절되는 현상을 밝혔다. 실제로 mPsx2와 rPsx3의 5'-flanking지역을 클로닝하여 염기서열 분석 결과 전혀 homology를 찾을 수 없었다. 또한, 이들 각각 promoter의 activity를 luciferase reporter를 이용하여 조사한 결과 Rcho-1 trophoblast cells에서 각기 다른 activity를 보여 주는 것을 발견하였다. Psx 유전자의 transcription start sites는 Primer extension에 의해 밝혔다. 또한 Psx2 유전자를 knock-out 시키기 위해 targeting vector를 Osdupde1에 제작하였다. 본 과제를 시작할 때 새로운 프로락틴 유전자 하나를 클로닝하여 이 유전자를 PLP-I라고 이름을 붙였다. 이 후 이 유전자 (PLP-I)는 PLP-C${\beta}$라고 이름을 붙이게 되었다. Mouse PLP-C${\beta}$ 유전자의 counterpart를 rat에서 찾아 염기서열을 비교한 결과 mouse와 rat에서 PLP-C${\beta}$유전자의 homology는 약 79% (amino acid level)였다. 본 연구과정을 통해 또 하나의 새로운 PLP-C subfamily member를 mouse로부터 클로닝 하였고, 이 유전자를 PLP-C${\gamma}$라 하였다. PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$의 발현 유형은 Northern blot과 in 냐셔 hybridization 분석에 의해 태반의 제한된 spongitrophoblast와 trophoblast giant cells에서만 발현하는 것을 밝혔다. 놀랍게도 이들 두 새로운 유전자는 alternative splicing에 의해 두 종류의 isoform이 있음을 밝혔다. PLP family member 유전자로서 splicing에 의한 isoforms을 보여 주는 유전자로는 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 최초이다. 이들 isoform mRNAs의 발현 유형은 RT-PCR 방법을 이용하여 규명하였다. 또 하나의 새로운 발견은 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 독특한 유전자 구조를 갖고 있었다. 즉, PLP-C${\beta}$는 exon3의 alternative splicing에 의해 5개 혹은 6개의 exons을 갖는 two isoforms이 생긴다. 반면에 PLP-C${\gamma}$는 exon2가 alternative splcing이 되면서 7개의 exons을 갖거나 6개의 exons을 갖는 isoforms을 만든다. 그리고, PLP-C${\gamma}$의 promoter activity를 trophoblast Rcho-l${\gamma}$ 세포주를 이용하여 PLP-C${\gamma}$ 의 1.5 kb 5'-flanking 지역이 trophoblast-specific promoter activity를 갖고 있음을 밝혔다. PLP-C${\gamma}$ 유전자의 transcription start site는 Primer extension에 의해 밝혔다. 제 1차 년도의 연구결과를 토대로, 2차년에서는 다음단계의 연구를 수행하고자 한다. 즉, 1) mPsx2와 rPsx3의 promoter를 비교분석 함으로서 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 조절되는 메카니즘 규명, 2) Psx와 PLP-C 유전자의 promoter에 있는 cis-acting elements 탐색, 3) Psx2와 Psx3의 단백질을 이용하여 이들이 binding하는 target sequence 규명, 4) 제작한 Psx2 targeting vector를 이용하여 ES cells에서 Psx2 유전자 knock-out, 5) Psx 유전자를 과발현시키는 세포주를 만들고 Psx에 의해 조절되는 유전자 탐색, 6) 새로 밝히 PLP-C members 유전자들의 조절기전을 Rcho-1 세포주를 이용하여 여러 거지 성장인자와 다른 호르몬에 대한 반응을 탐색, 7) Psx와 PLP-C${\gamma}$ 유전자의 chromosomal mapping 등을 밝힐 것이다.