• 생명과학회지
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• 제17권2호통권82호
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• pp.235-240
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• 2007

본 연구는 Affymetrix Arabidopsis DNA chip을 이용하여 비 병원성 인자인 AvrRpt2 단백질에 의해서 특이적으로 전사 과정이 조절되는 애기장대 유전자들을 분리하고 병 저항성 방어체계와 관련한 이들 유전자들의 기능 분석을 시도하였다. 그 중에서 먼저 식물 호르몬인 ethylene의 신호 조절에 관여하는 ERFs (ethylene-responsive element binding factors) 전사조절 유전자 family 중에서 Bla subfamily 그룹으로 알려져 있는 AtERF11 유전자의 병 저항성 관련 기능을 규명하였다. 저항성 유전자 RPS2가 없는 경우에는 비 병원성 인자인 AvrRpt2 단백질은 기주 식물체내의 기초 병저항성을 감소시키고 병원성 세균의 증식을 향상시켜서 병증을 증대시키는 effector로 작용한다는 기존의 연구결과와 유사하게, 저항성 유전자 RPS2가 없는 조건에서 AtERF11 유전자의 발현이 AvrRpt2 단백질의 작용에 의해서 특이적으로 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 AtERF11 유전자는 식물체의 병 저항성 방어기작에 있어서 positive regulator로서 작용하기 때문에 effector로 작용하는 AvrRpt2 단백질에 의해서 조절되는 것으로 추측하였다. 본 가설을 증명하기 위해 AtERF11의 발현을 증폭시킨 애기장대 형질전화체를 제작하고 P. syringae pv. tomato DC 3000에 대한 병저항성을 실험하였다. AtERF11 유전자가 대량 발현하는 형질전화 된 애기장대에서는 야생종에 비해 대략 100배 이상 세균의 증식이 억제되는 강력한 병저항성을 가진다는 것을 검증하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제22권4호
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• pp.294-299
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• 2003

제주도에서 자생하는 갯쑥부쟁이(Heteropappus hispidus (Thunb.))에 감마선을 10, 20, 40, 80, 120, 160, 200, 300, 400 Gy 수준으로 나누어서 조사한 뒤 발아율 및 발아 30일 후의 본엽 출현율, $LD_{50}$, 본엽길이, 줄기부분의 안토시아닌 색소 형성 유무, 생육 60일 후의 로젯형 엽, multi-shoot 형성율, 초장, 개화 결실률 등의 주요 양적형질들을 생존개체를 대상으로 실시하였다. 120Gy 까지의 발아율은 88.5%로 대조구와 큰 차이를 보이지 않았으나 160Gy 이상에서부터는 급격히 감소하여 치사선량($LD_{50}$)은 160 Gy 범위 정도였다. 또한, 본엽 출현율과 그 길이는 조사선량이 높아질수록 억제되었다. 안토시아닌 색소 형성은 조사선량이 높을수록 대조구 2%에서 30%로 높아졌으며 로젯형도 고선량 처리구에서 발생하였다. Multi-shooting은 80Gy 이상일 때부터 나타났으며 multi-shooting을 형성하는 개체들은 초장은 짧고 줄기는 가늘게 다발형으로 자라는 특성이 있어서 만일 형질이 고정된다면 화분 관상용 개체로 선발하기에 적합하였다. 특히, 조사선량이 증가됨에 따라서 안토시아닌 색소 형성, 로젯형 개체, multi-shoot등의 개체가 많이 출현되었는데 이는 돌연변이 유기의 선발지표가 될 수 있을 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.826-834
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• 2016

본 연구는 Hsp90 inhibitor 및 SIRT1 inhibitor의 병용처리가 항암제 다제내성(MDR) 인간 암세포의 증식 억제에 효과적임을 밝혔다. SIRT1 활성 억제가 Hsp90 inhibitor인 17-AAG의 세포 독성의 효과를 증강시켰으며, 이로 인해 Hsp90 inhibitors에 대한 내성을 극복시킬 수 있음을 인간 자궁암세포인 HeyA8의 MDR 변이주인 HeyA8- MDR 세포에서 확인하였다. SIRT1 inhibitor는 Hsp90 inhibitor에 의한 Hsp90 샤페론 기능 억제를 증강시키며, ubiquitin ligase CHIP의 발현 증강을 유발하여, Hsp90 client protein 인 mutant p53 (mut p53)의 분해를 촉진시킨다. Mut p53 의 발현 감소는 암세포의 Hsp90 inhibitor 내성 획득의 가장 중요한 원인으로 지적되는 heat shock factor 1 (HSF1)/heat shock proteins (Hsps)의 발현 억제와 관련됨을 알 수 있었으며, 이는 항암제 다제내성 세포에서 SIRT1 inhibitor에 의하여 Hsp90 inhibitor에 대한 감수성이 증강되는 분자적 기전임을 밝혔다. 그러므로, SIRT1 억제에 의한 mut p53/HSF1 발현 감소가 MDR 암세포의 Hsp90 inhibitors 내성 극복에 매우 유효함을 시사하는 결과를 얻었다.

• Molecules and Cells
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• 제28권5호
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• pp.431-439
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• 2009

Rice Oryza sativa accelerated cell death and resistance 1 (OsACDR1) encodes a putative Raf-like mitogen-activated protein kinase kinase kinase (MAPKKK). We had previously reported upregulation of the OsACDR1 transcript by a range of environmental stimuli involved in eliciting defense-related pathways. Here we apply biochemical, gain and loss-of-function approaches to characterize OsACDR1 function in rice. The OsACDR1 protein showed autophosphorylation and possessed kinase activity. Rice plants overexpressing OsACDR1 exhibited spontaneous hypersensitive response (HR)-like lesions on leaves, upregulation of defense-related marker genes and accumulation of phenolic compounds and secondary metabolites (phytoalexins). These transgenic plants also acquired enhanced resistance to a fungal pathogen (Magnaporthe grisea) and showed inhibition of appressorial penetration on the leaf surface. In contrast, loss-of-function and RNA silenced OsACDR1 rice mutant plants showed downregulation of defense-related marker genes expressions and susceptibility to M. grisea. Furthermore, transient expression of an OsACDR1:GFP fusion protein in rice protoplast and onion epidermal cells revealed its localization to the nucleus. These results indicate that OsACDR1 plays an important role in the positive regulation of disease resistance in rice.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권3호
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• pp.344-357
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• 2020

Streptococcus zooepidemicus 유래의 세포외 고분자물질인 히알루론산(hyaluronic acid) (HA)을 대량 생산하기 위해, 균주 개량, 생산배지 및 배양공정 개발에 관한 연구를 수행하였다. HA 고생산성 변이주를 선별하기 위해 약 99%의 사멸률을 보이는 ethylmethane sulfonate (EMS) 처리조건을 적용해서, 지속적인 random screening 방법으로 고생산성, 고안정성의 변이주들을 선별할 수 있었다. HA를 고농도로 생산하기 위해서는, 이 균주의 생화학 및 배양생리적 특성에 기반한 최적 배지개발이 필수적이라고 판단하여, one-factor-at-a-time (OFAT), full factorial design (FFD), steepest ascent method (SAM) 및 response surface method (RSM) (반응표면분석법)을 순차적으로 적용하여 통계적 배지 최적화 실험을 수행하였다. 최적 배지조성에서 플라스크 배양에 의한 HA 생산성은 5.38 g/l로서, 이전 배지(3.54 g/l)에 비해 약 52% 향상된 생산량을 얻을 수 있었다. 또한 선별된 우량균주와 최적화된 생산배지를 이용하여 5 L 발효조에서 배양공정 최적화 연구를 수행하였다. 이 균주의 생리학적 특성을 고려할 때, HA 생산성을 높이기 위해서는 (배양 중 HA 축적으로 인해 고점도를 띠는) 배양액으로의 충분한 용존산소 공급이 매우 중요한 요인인 것으로 판단되었다. 따라서 용존산소 공급과 밀접하게 관련있는 발효조의 교반시스템(교반 날개 종류, 크기 및 배치 등) 및 교반속도에 대한 최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, 교반축 하부에는 Rushton turbine-type, 상부에는 marine-type의 확장된 교반날개(기존 대비 직경 1.3배 확장)가 설치된 경우, 450 rpm에서 강화된 혼합력과 충분한 용존산소 공급으로 인해 HA 생산성이 기존 플라스크 배양 대비 약 1.8배(9.79 vs. 5.38 g/l) 더 높은 것으로 확인되었다. 최종적으로 HA 배양공정의 scale-up 가능성을 확인하기 위해, pilot 규모의 50 L 발효조 배양을 최대 300 rpm의 교반속도에서 수행하였다. 처음으로 시도한 50 L 배양임에도 불구하고, HA 최대 생산성 면에서 볼 때, 5 L 발효조 결과와 거의 동일한 수준(98.5%) (9.11 vs 9.25 g/l)의 생산량을 얻을 수 있었다. 반면 지수기 성장단계인 배양 15시간까지의 50 L 배양의 HA 평균생산속도(r_p)는 0.46 g/l/hr로서 0.62 g/l/hr인 5 L 배양 대비 약 74% 정도에 머무는 것으로 나타났다. 따라서 생산 발효조의 scale-up 시, 생산균주의 전단응력 민감성(shear damage)을 함께 고려하면서, 산소전달계수(k_La)를 기반으로 하는 교반시스템에 대한 체계적인 연구가 진행된다면, HA 생산속도도 증가될 수 있는 긍정적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수산과학회지
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• 제28권6호
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• pp.812-813
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• 1995

Lactococcal cells are nutritionally fastidious and thus, generally cultured either in milk or M17 medium (Terzaghi and Sandine, 1975). In this study, Lactococcus cremoris wild-type (KH) and its less­proteolytic mutant (KHA1) cells were grown on the M17 medium or with modified M17 medium by replicated parallel experiments. The modified M17 medium had the same composition as M17 medium, except that lactose was replaced by glucose. Analyses of culture-broth samples, in which the M17 and the modified M17 media were used, were conducted by high-performance liquid chromatography (HPLC). But, working with these media created noisy problems in analyses of samples. Therefore, a new semi-synthetic medium was developed on the basis of nutritional requirements (Morishita et al., 1981). The composition of the semi-synthetic medium determined on the basis of the nutritional requirements and the composition of milk, is presented in Table 1. The composition of M17 medium is also presented and compared in the table. L. cremoris KH and KHA1 cells were grown again on the new synthetic medium containing glucose or lactose. The broth samples were then drawn and analyzed by HPLC. Clearer separations of fermented products were achieved from the new medium than those with the M17 and the modified M17 media. In comparison with the M17 or the modified M17 media, growth on the new medium was good (Kim et al, 1993). Additional fermentations were also carried out at a controlled pH of 7.0, where enhanced growth of lactococcal cells was obtained. In the fermentations, samples were also analyzed for the concentrations of sugar and lactic acid. The results showed that the new synthetic medium was as good as or better than the M 17 and the modified M 17 media. This is because casein hydrolysate in the synthetic medium provided a ready supply of amino acids and peptides for L. cremoris KH and KHA1 cells. Lactic acid bacteria (LAB) including Lactococcal cells have been known to be an effective means of preserving foods, at the same time as giving particular tastes in fields of dairy products. LAB also have always occupied an important place in the technology of sea products, and marine LAB have known to be present in traditional fermented products (Ohhira et al, 1988). To apply the new synthetic medium to marine LAB, two different LAB were isolated from pickled anchovy and pollacks caviar and were grown on the new media in which various concentrations of NaCl $(3, 5, 7 and 10\%)$ added. They were also grown on the medium solution in natural seawater $(35\%o\;salinity)$ and on the solution of natural seawater itself, too. As seen in Fig. 1, Marine LAB were grown best on the synthetic medium solution in natural seawater and the higher concentrations of NaCl were added to the medium, the longer lag-phase of growth profile appeared. Marine LAB in natural seawater were not grown well. From these results, the synthetic medium seems good to cultivate cells which are essential to get salted fish aged. In this study, it showed that the new synthetic medium provided adequate nutrition for L. cremoris KH and KHA1 cells, which have been used as cheese starters (Stadhouders et al, 1988). Using this new medium, the acid production capability of starter cultures could be also measured quantitatively. Thus, this new medium was inferior to the M17 or the modified M17 medium in culturing the cheese starters and in measuring fermentation characteristics of the starter cells. Moreover, this new medium found to be good for selected and well-identified marine LAB which are used in rapid fermentations of low-salted fish.