• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권10호
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• pp.1749-1759
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• 2018

Recombinant (rec) prion protein (PrP) is an extremely useful resource for studying protein misfolding and subsequent protein aggregation events. Here, we report mass production of high-purity rec-polypeptide encoding the C-terminal globular domain of PrP; (90-230) for human and (89-231) for murine PrP. These proteins were expressed as His-tagged fusion proteins in E. coli cultured by a high cell-density aerobic fermentation method. RecPrPs recovered from inclusion bodies were slowly refolded under reducing conditions. Purification was performed by a sequence of metal-affinity, cation-exchange, and reverse-phase chromatography. The current procedure yielded several dozens of milligrams of recPrP per liter with >95% purity. The purified recPrPs predominantly adopted an ${\alpha}$-helix-rich conformation and were functionally sufficient as substrates to measure the seeding activity of human and animal prions. Establishment of a procedure for high-level production of high-purity recPrP supports the advancement of in vitro investigations of PrP including diagnosis for prion diseases.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.291-295
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• 2004

루이보스(Aspalathus linearis; RB)는 콩과식물로서 남아프리카 Cape Province의 북서부 산악지역에 자생한다. 루이보스차 침제는 가는 가지와 잎의 발효산물로서 플리보노이드류와 페놀산이 있어 강한 항산화활성을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 저산소증모델에서 루이보스차 침제가 배양한 흰쥐 대뇌세포의 스트레스를 완화하는지에 대한 연구하였다. 배지로 누출된 LDH의 정량실험에 의하면 루이보스는 정상산소환경 및 저산소증에서 함량 의존적으로(10-100 $\mu\textrm{g}$/ml) 각각 6-18% 및 2-24%의 세포생존율을 증가시켰다(16 DIV 세포, 처리 후 3일째). CFP-Hsc70 단백질을 표현시킨 신경세포의 모양을 관찰하였을때 루이보스(50 $\mu\textrm{g}$/ml)는 저산소처리 후 5일에 세포체에 수포가 있는 세포의 수를 대조군(55.4$\pm$4.59%)에 비하여 유의하게 감소시켰다(40.9$\pm$6.3%). 이러한 결과들은 루이보스차가 저산소증에서 신경세포를 보호함을 의미하며, 신경세포 손상을 예방 또는 치료하는데 응용될 수 있을 것으로 보인다.

• KSBB Journal
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• 제22권6호
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• pp.371-377
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• 2007

나노기술과 바이오기술의 융합연구에 의해 나노바이오기술이 발전되고 있다. 나노바이오기술의 중요한 응용연구 중의 하나로서, 진단이나 바이오센서 분야에서 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질간의 상호작용을 연구하기 위한 단백질 센서 칩이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 단백질의 선택적 고정화를 위한 새로운 생체고분자 기질로 PHA를 이용하는 첫 번째 예로서, 단백질-단백질 및 항원-항체 반응의 구현을 나타내고자 하였다. 본 시스템은 PHA 표면 위에서 PHA depolymerase의 SBD와의 선택적 결합에 기반한 것으로, PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질이 PHA가 코팅된 표면 위에 spotting 될 수 있고 미세접촉인쇄방법에 의해 PHA 위에 미세패턴이 제조되어지는 것을 알 수 있었다(52, 53). 이러한 새로운 전략이 PHA depolymerase의 SBD와 다른 단백질을 융합함으로서 미세 spotting과 미세패터닝이 가능하게 되었고 항원-항체의 생물학적 반응을 통해 많은 바이오센서 칩 연구에 응용될 수 있음을 확인하였다. 또한, PHA 마이크로 비드에도 PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질을 고정시킴으로서 항원-항체 반응을 유도할 수 있음을 확인하였다(54). PHA의 구조를 변경하여 PHA 기판, PHA 필름, PHA 미세패턴, PHA 마이크로 비드 등을 이용할 수 있으며 multiplex assay를 동시에 진행할 수 있는 다양한 융합 단백질을 사용할 수 있을 것이다. 생분해성 플라스틱으로서 성공적으로 개발된 PHA를 이용한 새로운 플랫폼 기술이 PHA depolymerase의 SBD를 이용함으로서 특이적이고 선택적인 단백질의 고정화에 이용될 수 있음을 확인하였다. 본 전략이 다양한 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질 반응을 이용한 바이오칩 및 바이오센서의 응용연구에 유용하게 사용될 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권12호
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• pp.1782-1789
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• 2012

We have developed a novel type of polymer nanogel loaded with anticancer drug based on bio-derived poly(${\gamma}$-glutamic acid) (${\gamma}$-PGA). ${\gamma}$-PGA is a highly anionic polymer that is synthesized naturally by microbial species, most prominently in various bacilli, and has been shown to have excellent biocompatibility. Thiolated ${\gamma}$-PGA was synthesized by covalent coupling between the carboxyl groups of ${\gamma}$-PGA and the primary amine group of cysteamine. Doxorubicin (Dox)-loaded ${\gamma}$-PGA nanogels were fabricated using the following steps: (1) an ionic nanocomplex was formed between thiolated ${\gamma}$-PGA as the negative charge component, and Dox as the positive charge component; (2) addition of poly(ethylene glycol) (PEG) induced hydrogen-bond interactions between thiol groups of thiolated ${\gamma}$-PGA and hydroxyl groups of PEG, resulting in the nanocomplex; and (3) disulfide crosslinked ${\gamma}$-PGA nanogels were fabricated by ultrasonication. The average size and surface charge of Dox-loaded disulfide cross-linked ${\gamma}$-PGA nanogels in aqueous solution were $136.3{\pm}37.6$ nm and $-32.5{\pm}5.3$ mV, respectively. The loading amount of Dox was approximately 38.7 ${\mu}g$ per mg of ${\gamma}$-PGA nanogel. The Dox-loaded disulfide cross-linked ${\gamma}$-PGA nanogels showed controlled drug release behavior in the presence of reducing agents, glutathione (GSH) (1-10 mM). Through fluorescence microscopy and FACS, the cellular uptake of ${\gamma}$-PGA nanogels into breast cancer cells (MCF-7) was analyzed. The cytotoxic effect was evaluated using the MTT assay and was determined to be dependent on both the concentration and treatment time of ${\gamma}$-PGA nanogels. The bio-derived ${\gamma}$-PGA nanogels are expected to be a well-designed delivery carrier for controlled drug delivery applications.

• 미생물학회지
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• 제41권4호
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• pp.300-305
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• 2005

Corynebacterium glutamicum에서 promoter-probe vector인 pSK1Cat을 이용해 분리된 프로모터를 함유하는 단편들 중 가장 높은 활성을 나타낸 $P_{19}$ 단편에 대한 심도 있는 분석을 수행하였다. Subcloning을 실시하여 프로모터 활성을 지닌 DNA 영역을 180 bp로 압축할 수 있었고 $(P_{180})$, 이를 C. glutamicum의 균주개량 측면에서 그 활용성을 분석하였다. C. glutamicum에서 메치오닌 생합성에 관여하는metX유전자의 메치오닌에 의한 repression을 해제시키기 위하여 metX유전자의 promoter를 $P_{180}$ promoter로 교체하였고 $(P_{180}-metX)$, $P_{180}-metX$를 C. glutamicum에 도입하여 발현되는 homoserine acetyltransferase 활성을 다양한 성장조건에서 측정하였다. MB 영양배지에서 배양하는 경 우 $P_{180}-metX$를 함유는 균주는 wild type보다 약 24배 높은 homoserine acetyltransferase 활성을 나타내었다. Tac 프로모터에 연계하는 경우 $(P_{tac}-metX)$, 약 13배의 활성 증가만이 관찰되었다. 최소배지에서 배양한 후 분석한 결과, $P_{180}-metX$에서의 발현양상은 배지에 첨가된 methionine에 의해 영향받지 앓음을 확인하였는데, 이는 $P_{180}$ 단편이 생합성 유전자의 derepression에 의한 아미노산 생산균의 개량에 효율적으로 이용될 수 있음을 의미한다. $P_{180}-metA$를 라이신 생산균에 도입하는 경우 최대 약 0.8g/l의 메치오닌이 생산됨을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제16권2호
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• pp.117-123
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• 2010

본 연구에서는 Au(I) 이온을 함유한 시안 용액으로부터 다른 형태의 금을 회수하기 위하여 생체흡착 후 탈착하는 방법과 생체흡착 후 회화하는 방법을 제안하였다. 생체흡착제로는 아미노산 발효 공정에서 발생하는 균체 폐기물(Corynebacterium glutamicum)을 사용하였다. 바이오매스의 흡착 특성을 알아 보기 위하여 pH edge 실험을 수행하였으며, 그 결과 흡착성능은 pH 2-3 부근에서 우수한 결과를 보였다. 또한, 등온흡착 실험 결과를 Langmuir 모델에 적용한 결과 Au(I)의 최대 흡착량은 pH 2.5에서 35.15 mg/g이었다. 흡착 속도론 실험을 통해 흡착 평형은 60분 이내의 짧은 시간 내에 이루어지는 것을 확인하였다. Au(I)을 회수하기 위하여 바이오매스에 흡착된 Au(I)을 탈이온수를 이용하여 탈착을 시켰으며, 탈착효율은 91%로 평가되었다. 이 결과는 바이오매스를 이용하여 흡착과 탈착을 통해 1가 금을 효과적으로 회수할 수 있음을 보여준다. 영가 형태로 회수하기 위하여, 금을 흡착하고 있는 생체흡착제를 회화하여 환원된 형태의 금을 성공적으로 회수하였으며, 회분 중 금의 순도는 85% 이상이었다. 따라서 본 연구에서 제시한 생체흡착 후 탈착(1가 형태) 공정과 생체흡착 후 회화(영가 형태) 공정은 회수하고자 하는 금의 산화수에 따라 선택하여 사용될 수 있을 것으로 기대된다.