• 제목/요약/키워드: enzyme specific activity

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Roles of Inflammatory Biomarkers in Exhaled Breath Condensates in Respiratory Clinical Fields

  • Yong Jun Choi;Min Jae Lee;Min Kwang Byun;Sangho Park;Jimyung Park;Dongil Park;Sang-Hoon Kim;Youngsam Kim;Seong Yong Lim;Kwang Ha Yoo;Ki Suck Jung;Hye Jung Park
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제87권1호
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    • pp.65-79
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    • 2024
  • Background: Exhaled condensates contain inflammatory biomarkers; however, their roles in the clinical field have been under-investigated. Methods: We prospectively enrolled subjects admitted to pulmonology clinics. We collected exhaled breath condensates (EBC) and analysed the levels of six and 12 biomarkers using conventional and multiplex enzyme-linked immunosorbent assay, respectively. Results: Among the 123 subjects, healthy controls constituted the largest group (81 participants; 65.9%), followed by the preserved ratio impaired spirometry group (21 patients; 17.1%) and the chronic obstructive pulmonary disease (COPD) group (21 patients; 17.1%). In COPD patients, platelet derived growth factor-AA exhibited strong positive correlations with COPD assessment test (ρ=0.5926, p=0.0423) and COPD-specific version of St. George's Respiratory Questionnaire (SGRQ-C) score (total, ρ=0.6725, p=0.0166; activity, ρ=0.7176, p=0.0086; and impacts, ρ=0.6151, p=0.0333). Granzyme B showed strong positive correlations with SGRQ-C score (symptoms, ρ=0.6078, p=0.0360; and impacts, ρ=0.6007, p=0.0389). Interleukin 6 exhibited a strong positive correlation with SGRQ-C score (activity, ρ=0.4671, p=0.0378). The absolute serum eosinophil and basophil counts showed positive correlations with pro-collagen I alpha 1 (ρ=0.6735, p=0.0164 and ρ=0.6295, p=0.0283, respectively). In healthy subjects, forced expiratory volume in 1 second (FEV1)/forced vital capacity demonstrated significant correlation with CC chemokine ligand 3 (CCL3)/macrophage inflammatory protein 1 alpha (ρ=0.3897 and p=0.0068). FEV1 exhibited significant correlation with CCL11/eotaxin (ρ=0.4445 and p=0.0017). Conclusion: Inflammatory biomarkers in EBC might be useful to predict quality of life concerning respiratory symptoms and serologic markers. Further studies are needed.

Acanthamoebaculbertsoni와 A. royreba의 가수분해 효소 활성도의 비교 연구 (A Comparative Study on Hydrolase Activities in Acanthamoeba culbeytconi and A. roureba)

  • 김용규;김태우
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제26권2호
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    • pp.95-106
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    • 1988
  • 아메바의 cytolytic process가 주로 가수분해 효소 환성과 관계 깊다는 연구들이 70년대 후반부터 병원성 Entamoeba sp.와 Naegleria sp.에서 보고되었지만 Acanthamoeba sp.에서는 가수분해 효소 환성에 관한 연구는 찾아볼 수 없다. 본 연구에서는 병원성이 없는 것으로 알려진 Acanthamoeba royreba를 대조로 하여 병원성이 있는 A. culbertsonl이 가수분해 효소 활성도를 측정하고 이들을 비교하고자 하였다. A. culbertsoni를 마우스에 감염시켰더니 15일내에 마우스 모두가 사망하였으며, 평균 생존기간은 8.5일이었고, 아베바성 수막뇌염으로 사망했음을 알 수 있었다. 반면에 A. royreba를 감염시킨 마우스에서는 수막뇌염이 발생되지 않았다. CGV배지에서 두 종(種) 아메바를 배양하여 아메바 추출물 및 배양액에서 가수분해 효소의 환성을 측정한 결과 A. rcyreba에 비해 A. culbertsoni 세포의 추출물 및 배양액에서 현저히 활성도가 높은 가수분해 효소는 acid phosphatase, p-N-acetyl galactosaminidase, β-N-acetyl glucosaminidase, α-mannosidase, neutral proteinase, acid proteinase였다. 표적 세포인 CHO 세포에 혼합한 A. culbertsoni는 대조군에 비해 강한 세포독성을 나타내었고 CHO 세포와의 혼합후 48시간 후 80%, 72시간후 95% 이상의 CHO 세포가 사멸하는 것을 알 수 있었다. 반면에 A. royreba를 혼합하였을 때는 별다른 세포독성을 나타나지 않았다. CHO 세포에 혼합한 A. tulbgrtsoni이 가수분해 효소 활성도를 경과 시간별로 측정하였던 바 CGV 배지에서 배 양시간이 지남에 따라 아메바내보다 그 배양액에서 더 높은 효소 활성도를 나타내었던 acid phosphatase, β-N·acetyl galactosaminidase, β-N·acetyl glucosaminidase, α-mannosidase, acid proteinase는 혼합 120시간 동안 아메바내에서 더 높은 효소 활성도를 나타내었으며, neutral proteinase의 활성도는 경과시간이 지남에 따라 아메바내에서는 일정하였지만 그 배양액인 EBSS용액내에서는 점점 높아짐을 알 수 있었다. 이상의 성적으로 보아 마우스에서 수막뇌염을 일으키는 A. cuzbertsoni는 비 병원성인 A. reyreba와 비교할 때 여러 종류 가수분해 효소들의 활성도에 현저한 차이를 나타내고 있음을 알 수 있었다. 또한 표적세포인 CHO세포에 대한 A. cuzbertsoni의 세포독성은 강함을 알 수 있었고, 이 때 몇 종류 가수분해 효소들의 환성도도 높게 나타났으며, 이러한 소견이 A. culbertsoni의 병원성과 관련이 있을 것으로 추측되었다.

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독도 심해토 메타게놈 유래 신규 내열성 에스테라아제의 생화학적 특성규명 (Biochemical Characterization of a Novel Thermostable Esterase from the Metagenome of Dokdo Islets Marine Sediment)

  • 이창묵;서소현;김수연;송재은;심준수;한범수;김동헌;윤상홍
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.63-70
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    • 2017
  • 독도 해저 2,000 미터 퇴적토를 이용한 메타게놈 유전자 은행의 60,672 클론을 기름 성분 tributyrin이 첨가된 배지에서 스크리닝 하였다. 활성을 가진 클론에서 EstES1 유전자를 선발하였다. EstES1은 553개 아미노산으로 구성된 분자량 59.4 kDa 단백질로, 가장 높은 유사성은 Haliangium ochraceum의 carboxylesterase와 44%이었다. EstES1 서열 내부에는 carboxylesterase의 전형적인 penta-peptide motif, catalytic triad 및 N-terminal 부위 37개의 leader sequence가 존재했다. 서열기반 계통분석 결과, EstES1은 신규한 esterase 임을 보여주었다. EstES1 효소의 leader 서열을 제거한 재조합 수용성 RLES1 효소는 탄소 2-12까지 포함된 long acyl ethyl ester 기질을 모두 이용할 수 있지만, p-Nitrophenyl butyrate (C4)에 가장 높은 활성과 turn-over 값을 보였다. 최적 활성은 $45^{\circ}C$, pH 9.0이다(specific activity 255.4 U/mg). 또한 강알칼리 상태인 pH 10.5까지 80% 이상의 활성이 유지되었다. EstES1의 활성은 $60^{\circ}C$에서 내열성을 보여, 1시간 동안 활성을 100% 유지할 수 있다. 효소 활성은 여러 종류의 유기용매 하에서도 안정하게 유지되었다. 따라서, EstES1은 배양이 불가능한 난배양 미생물로부터 유래된 신종 효소 유전자로서, 고온의 지방산 가수분해, 알칼리 상태나유기용매가 존재하는 여러 공정분야에 활용될 수 있다.

신선도와 전자눈을 이용한 현미 신곡, 구곡 및 혼합곡의 판별 (Identification of New, Old and Mixed Brown Rice using Freshness and an Electronic Eye)

  • 홍지화;박영준;김현태;오상균
    • 한국작물학회지
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    • 제63권2호
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    • pp.98-105
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    • 2018
  • 본 연구에서는 벼의 보관기간 동안 감소되는 물질인 peroxidase 등의 효소의 활성도를 알아보는 신선도 감정법과 색을 인지하는 전자눈 장비를 이용하여 현미의 신곡과 구곡을 판별할 수 있는 칼라 코드를 선정하였고, 현미의 신 구곡 판별식을 개발하였다. 동일한 시기에 수집된 시료의 판별식 검증을 통해 현미 신곡, 구곡 및 이의 혼합곡에 대한 판별 정확도를 분석하여 실용적인 활용 가능성을 살펴보았다. 또한 수확시기에 수집된 현미로부터 개발된 판별식의 활용도를 검토하기 위하여 신곡 수확 시점으로부터 약 8개월이 경과한 시료를 무작위 채취하여 보관기간에 따른 판별 정확도를 분석함으로써 현미의 신곡과 구곡 판별에 효소 지표의 적용 가능성을 연구한 결과는 아래와 같다. 1. 현미의 신곡과 구곡의 판별 지표로 효소를 선정하여 신선도 감정법인 G O P 시약을 처리를 통한 효소 활성정도를 육안으로 감정한 후 전자눈 장비를 이용하여 신곡과 구곡 그룹 간에 차이나는 칼라코드를 29개 선발하였다. 선발된 칼라코드의 식별능은 최소 0.263에서 최대 0.922의 분포를 나타내었고 평균 식별능 값은 0.62로 나타났다. 2. 선발된 칼라 코드를 이용한 현미 신곡과 구곡 단일곡의 분류되는 적중률은 PCA 및 DFA 분석 결과 모두 100%로 나타나 현미의 신곡과 구곡을 판별할 수 있는 판별식으로 채택하였다. PCA 분석 결과보다 DFA 분석 결과가 신곡과 구곡 그룹을 보다 더 잘 구분하는 것으로 나타났다. 3. 개발된 판별식의 실용적인 활용 가능성을 알아보기 위하여 판별식 개발 시료와 동일한 시기에 수집된 신곡과 구곡 및 이의 혼합곡 시료를 이용하여 검증 시험을 추진하였다. 기 개발된 판별식에 미지의 시료를 대입한 결과, 신곡과 구곡 단일 시료는 100%의 판별정확도를 나타내었고 혼합곡은 96.9%의 정확도를 나타내었다. 4. 수확 후 얼마 지나지 않은 겨울에 수집된 시료를 이용하여 구축한 판별식을 보관 기간이 8개월 정도 지나고 효소활성도가 급격하게 떨어질 것으로 추정되는 여름 시료에도 적용이 가능한지 알아보기 위하여, 신곡과 구곡 시료를 대상으로 검증시험을 실시하였다. 여름에 수집한 구곡 시료를 기 구축된 판별식에 대입한 결과 구곡은 모두 100% 구곡으로 판별이 되었으나, 신곡 시료는 100% 구곡으로 판별이 되어 신곡의 판별 정확도는 0%로 나타났다. 시간이 지남에 따라 효소 함량이 변화됨을 알수 있었고 검사 시기별 판별식의 개발과 검증의 필요성을 확인하였다.

커피박 첨가가 육계의 소장 효소 활성도, 생화학 지표 및 장내 미생물 균총에 미치는 영향 (Effects of Dietary Supplementation of Coffee Meal on Intestinal Enzyme Activity, Biochemical Profiles and Microbial Population in Broiler Chicks)

  • 고영현;윤서현;송민혜;김세윤;김종선;김현욱;장인석
    • 한국가금학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.105-113
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    • 2014
  • 본 시험은 커피박 첨가 사료가 육계의 사양 성적, 소장 점막 세포와 혈액의 생화학 성분, 소장 점막 세포의 효소 활성도 및 맹장 미생물의 균총에 미치는 영향에 대하여 조사하기 위하여 실시되었다. 실험 설계로서 3일령 육계 162수를 각 처리구당 54수씩(n=6, 9수/케이지), 대조군(CON), 커피박 0.5%(CM I) 및 1.0%(CM II) 등 3 처리군에 완전임의 배치하였으며, 커피박 분말은 육계 후기 사양 기간(22~35일령)에 2주 동안 급여하였다. 사양 시험 결과, 커피박 0.5 및 1.0% 첨가는 사양 성적에는 유의적 영향을 미치지 않았다. 소장 점막 세포의 glucose 농도는 커피박 0.5% 및 1.0% 첨가군에서 대조군에 비해 유의하게 감소되는 것으로 나타났으나(P< 0.05), 혈액에서는 처리군 간에는 차이가 없었다. 혈액 중 aspartate aminotransferase(AST)는 커피박 1.0% 군에서 대조군에 비해 유의적으로 높았으나(P<0.05), ${\gamma}$-glutamyl trans- peptidase(${\gamma}$-GTP)는 처리군간 차이가 없었다. 소장 점막 세포에 존재하는 maltase, leucine aminopeptidase(LAP) 및 alkaline phosphatase(ALP) 활성도는 차이가 없었으나, sucrase 활성도는 커피박 첨가 수준에 비례하여 활성도가 현저히 감소되었다(P<0.05). 맹장의 미생물 균총을 분석한 결과, 대조군에 비해 커피박 첨가군(0.5 및 1.0%)에서 유산균에는 차이가 없었지만, 대장균 균총은 현저히 감소되었다(P<0.05). 결론적으로 커피박 1.0% 첨가 사료는 소장 점막세포의 glucose와 sucrase 활성도 감소와 혈액 AST의 농도를 증가시켜 부정적인 영향이 크므로 0.5% 커피박 첨가군이 생리적 지표에 미치는 영향이 적고, 맹장에서 대장균의 성장을 억제하는 항균 효과가 있으므로 육계 사료의 기능성 소재로서 바람직한 적정한 수준이 될 것으로 판단된다.

리파아제를 이용한 라세믹 나프록센 2,2,2-트리플로로에틸 씨오에스터의 Kinetic Resolution에서 반응조건 죄적화와 계면활성제 영향 (Optimization of the Reaction Conditions and the Effect of Surfactants on the Kinetic Resolution of [R,S]-Naoroxen 2,2,2-Trifluoroethyl Thioester by Using Lipse)

  • 송윤석;이종호;조상원;강성우;김승욱
    • KSBB Journal
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    • 제23권3호
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    • pp.257-262
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    • 2008
  • 본 연구에서는 lipase를 이용한 라세믹-naproxen 2,2,2-trifluoroethyl thioester의 광학분할 반응을 향상시키기 위하여 반응 용매, 반응 온도, 기질 및 lipase 농도 그리고 교반속도의 변수들을 최적화 하였고, isooctane과 물의 계변을 증가시키기 위한 계면 활성제의 영향을 조사하였다. 조사된 유기용매 중 isooctane이 가장 높은 전환율 (92.19%), $V_s\;(2.340{\times}10^{-2}mM/h)$, E값 (36.12) 그리고 $V_s/(E_t)$ ($7.80{\times}10^{-4}mmol/h{\cdot}g$)를 나타내어 lipase 를 이용한 라세믹-naproxen2,2,2-trifluoroethyl thioester의 광학 분할 반응을 위한 가장 효과적인 유기용매로 판단하였다. 반응 표면 분석법을 이용한 반응조건 최적화에서는 반응 온도 $48.2^{\circ}C$, 기질 농도 3.51 mM, lipase 농도 30.11 mg/ml 그리고 교반속도 180 rpm을 최적 반응 조건으로 도출하였고, 이 최적화된 반응 조건으로 광학분할 반응을 수행한 결과, $V_s$, $V_s/(E_t)$ 그리고 전환 율이 각각 19.54%, 19.12%, 4.05% 증가하였다. 계면활성제로써 첨가된 NP-10은 (S)-naproxen 2,2,2-trifluoroethyl thioester의 가장 높은 전환율 (89.43%)을 나타내었고, 반응속도의 감소를 둔화시켰으며, lipase의 광학선택성 (E=59.24)을 향상시켰다.

UV-B 조사시 옥수수 잎의 산화적 스트레스에 대한 Nitric Oxide의 보호효과 (Protective Effect of Nitric Oxide against Oxidative Stress under UV-B Radiation in Maize Leaves)

  • 김태윤;조명환;홍정희
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권12호
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    • pp.1323-1334
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    • 2010
  • The effect of nitric oxide (NO) on antioxidant system and protective mechanism against oxidative stress under UV-B radiation was investigated in leaves of maize (Zea mays L.) seedlings during 3 days growth period. UV-B irradiation caused a decrease of leaf biomass including leaf length, width and weight during growth. Application of NO donor, sodium nitroprusside (SNP), significantly alleviated UV-B stress induced growth suppression. NO donor permitted the survival of more green leaf tissue preventing chlorophyll content reduction and of higher quantum yield for photosystem II than in non-treated controls under UV-B stress, suggesting that NO has protective effect on chloroplast membrane in maize leaves. Flavonoids and anthocyanin, UV-B absorbing compounds, were significantly accumulated in the maize leaves upon UV-B exposure. Moreover, the increase of these compounds was intensified in the NO treated seedlings. UV-B treatment resulted in lipid peroxidation and induced accumulation of hydrogen peroxide ($H_2O_2$) in maize leaves, while NO donor prevented UV-B induced increase in the contents of malondialdehyde (MDA) and $H_2O_2$. These results demonstrate that NO serves as antioxidant agent able to scavenge $H_2O_2$ to protect plant cells from oxidative damage. The activities of two antioxidant enzymes that scavenge reactive oxygen species, catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) in maize leaves in the presence of NO donor under UV-B stress were higher than those under UV-B stress alone. Application of 2-(4-carboxyphenyl)-4, 4, 5, 5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3- oxide (PTIO), a specific NO scavenger, to the maize leaves arrested NO donor mediated protective effect on leaf growth, photosynthetic pigment and free radical scavenging activity. However, PTIO had little effect on maize leaves under UV-B stress compared with that of UV-B stress alone. $N^{\omega}$-nitro-L-arginine (LNNA), an inhibitor of nitric oxide synthase (NOS), significantly increased $H_2O_2$ and MDA accumulation and decreased antioxidant enzyme activities in maize leaves under UV-B stress. This demonstrates that NOS inhibitor LNNA has opposite effects on oxidative resistance. From these results it is suggested that NO might act as a signal in activating active oxygen scavenging system that protects plants from oxidative stress induced by UV-B radiation and thus confer UV-B tolerance.

남북극 유래 저온성 박테리아 Culture Collection에서 저온활성 프로테아제 생산균주의 스크리닝과 효소 특성 (Screening for Cold-Active Protease-Producing Bacteria from the Culture Collection of Polar Microorganisms and Characterization of Proteolytic Activities)

  • 김덕규;박하주;이영미;홍순규;이홍금;임정한
    • 미생물학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.73-79
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    • 2010
  • 극지연구소(KOPRI)는 국내외적으로 유일하게 남북극 지역에서 분리한 저온적응성 박테리아 균주를 대상으로 culture collection(약 6,300균주)을 구축하여 운영하고 있다. 보유 중인 프로테아제(protease) 생산 균주들(총 874균주) 중에서 활성이 높은 프로테아제를 생산하는 78개의 균주들을 1차 선발한 후, 1% skim milk가 포함된 0.1${\times}$ ZoBell 고체배지에 접종하고 다양한 온도($5-30^{\circ}C$)에서 배양하면서 세포외분비성 프로테아제의 활성을 비교하였다. 위의 신속하고 직접적인 균주 스크리닝 방법을 통해서, 최종적으로 저온활성 프로테아제를 생산하는 15개의 저온적응성 균주들을 선발하였다. 최종 선발된 균주들은 16S rRNA 유전자의 분석결과 Pseudoalteromonas (13균주)와 Flavobacterium (2균주) 속(genus)으로 분류되었고, $5-15^{\circ}C$ 저온에서도 활성을 나타내는 저온성 프로테아제를 생산하였다. 15개 균주들이 생산하는 각각의 프로테아제는 특이적 화합물에 의한 효소활성 억제 정도에 따라 5개의 그룹(serine protease, aspartic protease, cysteine protease, metalloprotease, 그리고 미분류 프로테아제)으로 분류되었다. 본 실험을 통해서 선발한 남북극 유래 박테리아 균주들은 새로운 저온활성 프로테아제를 발굴하기 위한 유용한 생물자원으로서의 가치를 가지고 있다.

Prostatic acid phosphatase의 전립선 암에서의 역할 (Roles of Prostatic Acid Phosphatase in Prostate Cancer)

  • 공훈영;이학종;변종회
    • 생명과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.893-900
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    • 2011
  • Prostatic acid phosphatase (PAP)는 전립선 암의 진단에 널리 사용되는 표지자로서 1935년 처음으로 동정되었고 인체 전립선에 가장 많이 존재하는 탈 인산화효소이다. PAP는 prostate epithelial cells에서 합성되는 전립선 특이적인 효소로서, 산성 환경에서 효소활성을 띠는 acid phosphatase 그룹에 속한다. PAP는 전립선액에 풍부히 존재하여 수정, 정자부족증, 만성통증의 감소에 관여한다. 그러나 가장 눈에 띄는 기능은 ERK1/2와 MAPK 경로에 관계된 HER-2와 PI3P의 탈 인산화를 유도하여 세포 성장 신호를 억제하고 전립선 암의 억제자로 작용하는 것이다. 최근 PAP DNA 백신을 이용하는 임상시험이 현재 진행 중이고, PAP를 이용한 immunotherapy를 통해 전립선 암을 치료하는 방법이 FDA의 승인을 받아 시행되고 있다. 이러한 PAP의 임상적 중요성에도 불구하고 현재까지 PAP의 분자적 조절기작에 대한 이해는 제한적이라 PAP에 대한 많은 연구가 필요한 실정이다. PAP는 NF-${\kappa}B$, TNF-${\alpha}$, IL-1 및 androgen과 androgen receptor에 의하여 promoter region이 조절된다고 알려졌다. 본 총설에서는 현재까지 밝혀진 PAP 유전자 및 단백질의 특징들과 더불어 전립선 암에서의 PAP의 기능, 발현 조절, 역할들을 종합하였다.

재조합 Xylanase와 Cellulase의 연속처리에 의한 침엽수 Kraft 펄프의 Biobleaching (Biobleaching of Softwood Kraft Pulp Using Recombinant Xylanase and Cellulase)

  • 김현주;위승곤;배현종
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제35권6호
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    • pp.166-174
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    • 2007
  • 효소 전처리에 의한 침엽수 Kraft 펄프의 표백 효율을 살펴보고자 Trichoderma reesei에서 2종류의 xylanase를 cloning하였다. Cloning된 xylanasel과 xylanaseII 유전자를 E. coli에서 발현시켜 29kDa의 재조합 단백질인 XYNI과 29.5 kDa의 XYNII를 생한하여 정제하였고, Rumicoccus albus로부터 cloning되어 변형된 50kDa의 EGIV-CBDII를 동일한 방법으로 cellulase를 생산 정제하였다. 정제된 효소들을 각각 xylan과 CMC를 기질로하여 효소 활성도를 측정한 결과 XYNI이 XYNII보다 효소활성이 더 높았으며, EFIV-CBDII 또한 높은 활성을 나타내었다. 이렇게 생산 정제된 xylanase와 cellulase를 이용하여 침엽수 Kraft 펄프를 대상으로 연속처리에 의한 biobleaching test를 실시하였다. XYNI을 처리하였을 때 백색도는 29.9% 증가하였고, XYNI를 1차 처리한 후 2차로 EGIV-CBDII를 처리하였을 때 백색도는 1차 처리구에 비해 9.1% 증가하였다. 그 후 3차 XYNI를 처리 하였을 때 2차에 비해 7.3%의 bleaching의 효과를 볼 수 있었다. 또한 Kappa No.는 처리단계에 따라 8.1, 4.6 그리고 3.2% 각각 지속적으로 감소하였다. 이 실험결과를 통해 재조합 효소 XYNI과 EGIV-CBDII를 함께 이용하여 Karft 펄프에 대한 biobleaching의 상승효과를 확인하였다.