• Molecules and Cells
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• 제37권6호
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• pp.457-466
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• 2014

Proteomic analysis is helpful in identifying cancerassociated proteins that are differentially expressed and fragmented that can be annotated as dysregulated networks and pathways during metastasis. To examine metastatic process in lung cancer, we performed a proteomics study by label-free quantitative analysis and N-terminal analysis in 2 human non-small-cell lung cancer cell lines with disparate metastatic potentials - NCI-H1703 (primary cell, stage I) and NCI-H1755 (metastatic cell, stage IV). We identified 2130 proteins, 1355 of which were common to both cell lines. In the label-free quantitative analysis, we used the NSAF normalization method, resulting in 242 differential expressed proteins. For the N-terminal proteome analysis, 325 N-terminal peptides, including 45 novel fragments, were identified in the 2 cell lines. Based on two proteomic analysis, 11 quantitatively expressed proteins and 8 N-terminal peptides were enriched for the focal adhesion pathway. Most proteins from the quantitative analysis were upregulated in metastatic cancer cells, whereas novel fragment of CRKL was detected only in primary cancer cells. This study increases our understanding of the NSCLC metastasis proteome.

• BMB Reports
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• 제41권2호
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• pp.126-131
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• 2008

The folding of aptamer immobilized on an Au electrode was successfully detected using label-free electrochemical methods. A thrombin binding DNA aptamer was used as a model system in the presence of various monovalent cations. Impedance spectra showed that the extent to which monovalent cations assist in folding of aptamer is ordered as $K^+$ > $NH_4^+$ > $Na^+$ > $Cs^+$. Our XPS analysis also showed that $K^+$ and $NH_4^+$ caused a conformational change of the aptamer in which it forms a stable complex with these monovalent ions. Impedance results for the interaction between aptamer and thrombin indicated that thrombin interacts more with folded aptamer than with unfolded aptamer. The EQCM technique provided a quantitative analysis of these results. In particular, the present impedance results showed that thrombin participates a folding of aptamer to some extent, and XPS analysis confirmed that thrombin stabilizes and induces the folding of aptamer.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권1호
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• pp.50-57
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• 2020

Background: The cellular senescence of primary cultured cells is an irreversible process characterized by growth arrest. Restoration of senescence by ginsenosides has not been explored so far. Rg3(S) treatment markedly decreased senescence-associated β-galactosidase activity and intracellular reactive oxygen species levels in senescent human dermal fibroblasts (HDFs). However, the underlying mechanism of this effect of Rg3(S) on the senescent HDFs remains unknown. Methods: We performed a label-free quantitative proteomics to identify the altered proteins in Rg3(S)-treated senescent HDFs. Upregulated proteins induced by Rg3(S) were validated by real-time polymerase chain reaction and immunoblot analyses. Results: Finally, 157 human proteins were identified, and variable peroxiredoxin (PRDX) isotypes were highly implicated by network analyses. Among them, the mitochondrial PRDX3 was transcriptionally and translationally increased in response to Rg3(S) treatment in senescent HDFs in a time-dependent manner. Conclusion: Our proteomic approach provides insights into the partial reversing effect of Rg3 on senescent HDFs through induction of antioxidant enzymes, particularly PRDX3.

• Journal of Ginseng Research
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• 제43권1호
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• pp.143-153
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• 2019

Background: Ginseng is one of the well-known medicinal plants, exhibiting diverse medicinal effects. Its roots possess anticancer and antiaging properties and are being used in the medical systems of East Asian countries. It is grown in low-light and low-temperature conditions, and its growth is strongly inhibited at temperatures above $25^{\circ}C$. However, the molecular responses of ginseng to heat stress are currently poorly understood, especially at the protein level. Methods: We used a shotgun proteomics approach to investigate the effect of heat stress on ginseng leaves. We monitored their photosynthetic efficiency to confirm physiological responses to a high-temperature stress. Results: The results showed a reduction in photosynthetic efficiency on heat treatment ($35^{\circ}C$) starting at 48 h. Label-free quantitative proteome analysis led to the identification of 3,332 proteins, of which 847 were differentially modulated in response to heat stress. The MapMan analysis showed that the proteins with increased abundance were mainly associated with antioxidant and translation-regulating activities, whereas the proteins related to the receptor and structural-binding activities exhibited decreased abundance. Several other proteins including chaperones, G-proteins, calcium-signaling proteins, transcription factors, and transfer/carrier proteins were specifically downregulated. Conclusion: These results increase our understanding of heat stress responses in the leaves of ginseng at the protein level, for the first time providing a resource for the scientific community.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제4권2호
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• pp.25-29
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• 2013

Proteomics for biomarker validation needs high throughput instrumentation to analyze huge set of clinical samples for quantitative and reproducible analysis at a minimum time without manual experimental errors. Sample preparation, a vital step in proteomics plays a major role in identification and quantification of proteins from biological samples. Tryptic digestion a major check point in sample preparation for mass spectrometry based proteomics needs to be more accurate with rapid processing time. The present study focuses on establishing a high throughput automated online system for proteolytic digestion and desalting of proteins from biological samples quantitatively and qualitatively in a reproducible manner. The present study compares online protein digestion and desalting of BSA with conventional off-line (in-solution) method and validated for real time sample for reproducibility. Proteins were identified using SEQUEST data base search engine and the data were quantified using IDEALQ software. The present study shows that the online system capable of handling high throughput samples in 96 well formats carries out protein digestion and peptide desalting efficiently in a reproducible and quantitative manner. Label free quantification showed clear increase of peptide quantities with increase in concentration with much linearity compared to off line method. Hence we would like to suggest that inclusion of this online system in proteomic pipeline will be effective in quantification of proteins in comparative proteomics were the quantification is really very crucial.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2006년도 Principles and Practice of Microarray for Biomedical Researchers
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• pp.38-44
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• 2006

프로테오믹스는 생물체 안에 포함되어 있는 단백질을 통합적으로 연구하는 학문이다. 단백질을 동정(Protein identification)하고, 단백질의 상태를 분석(Protein characterization)하며, 단백질의 양적 변화를 관찰(Protein quantitation)한다. 유전자로부터 mRNA 로 복제되고 codon 의 규칙에 따라 합성되는 단백질이 세포 내에 얼만큼 존재하는가라는 단백질의 양적인 변화는 세포 내의 환경에 따라 시시각각 변화할 수 있으며, 이러한 변화의 추적은 단백질의 기능을 밝히는 기초자료로서 중요성을 가진다. 특히 질병의 조기 진단을 위한 바이오마커를 발굴하기 위한 스크리닝 역할로서, 단백질의 발현 양상을 비교하는 프로테오믹스는 기대를 모으고 있다. 단백질에 대한 분석, 특히 질량분석기에 의해 초고속으로 대량의 단백질 데이터를 생산하는 프로테오믹스의 연구는 정량적인 단백질 발현양상 분석의 정확도를 높이기 위해 다양한 실험기법과 데이터 분석기법을 동원하고 있다. 이번 발표에서는 프로테오믹스에서 단백질의 양을 측정하기 위한 실험 방법들과 그에 따른 데이터 분석 방법들을 소개하고자 한다. 프로테오믹스 연구의 초창기부터 사용되어온 2차원 전기영동법에 의해 생성되는 2D-gel image 에서의 spot 분석법으로부터, 탄뎀 질량분석기를 사용하는 ICAT, iTRAQ 등의 labeling 방법에 의한 정량분석, 그리고 질량분석기의 정확도를 최대한으로 활용하는 label-free 방법에 대한 기본 개념을 살펴보고 데이터 분석 기술의 적용 방법을 알아본다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권11호
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• pp.3681-3685
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• 2012

We developed a simple and effective method for the SERS-based detection of protein-small molecule complexes and label-free proteins using avidin-induced silver aggregation. Upon excitation with light of the appropriate wavelength (633 and 532 nm), the aggregated silver nanoparticles generate a strong electric field that couples with the resonance of the molecules (atto610 and cytochrome c), increasing the characteristic signals of these molecules and resulting in sensitive detection. The detection limit of biotin with the proposed method is as low as 48 ng/mL. The most important aspect of this method is the induction of silver aggregation by a protein (avidin), which makes the silver more biocompatible. This technique is very useful for the detection of protein-small molecule complexes.

• 유전체소식지
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• 제6권1호
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• pp.24-28
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• 2006

프로테오믹스는 생물체 안에 포함되어 있는 단백질을 통합적으로 연구한다. 단백질을 동정(Protein identification)하고, 단백질의 상태를 분석(Protein characterization)하며, 단백질의 양적 변화를 관찰(Protein quantitation)한다. 단백질에 대한 분석, 특히 질량분석기에 의해 초고속으로 대량의 단백질 데이터를 생산하는 프테테오믹스의 연구는 정량적인 단백질 발현양상분석의 정확도를 높이고 분석시간을 단축하기 위해 다양한 실험기법과 데이터 분석기법을 동원하고 있다. 1) 단백질의 양적 차이나 양적 변화의 관찰은 바이오마커를 발굴하고 생명현상의 메카니즘을 규명하여 그 결과를 신약개발에 활용하기 위한 기초 연구이다. 이 글에서는 프로테오믹스 연구의 초창기부터 사용되어온 2차원 전기영동법에 의해 생성되는 2D-gel image에서의 스팟(spot)분석법과 함께, 탄뎀 질량분석기를 사용하는 ICAT, SILAC 등의 동위 원소를 사용한 라벨링(labeling) 방법, 라벨링을 하지 않는 label-free 방법 등 프로테오믹스에서의 정량분석법에 대한 기본 개념을 살펴보고, 이들에서의 데이터 분석 기술의 적용에 대해 간략히 소개하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권3호
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• pp.348-351
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• 2011

본 연구에서는 폴리다이아세틸렌(polydiacetylene, PDA) 베시클을 이용하여 여러 가지 킬레이트제(chelating agent)를 쉽게 검출할 수 있는 센서 시스템을 개발하였다. 다른 센서들과 비교하여 PDA기반 센서는 많은 장점이 있다. 첫째로, 형광물질의 부착이 필요 없는 무표지 검출(label-free detection)이 가능하여 실험 절차가 간단하고 빠르다. 둘째로, PDA는 청색에서 외부 자극에 의해 적색으로 변화하는 색전이를 일으키므로 육안으로 쉽게 검출을 확인할 수 있었다. 끝으로, 특정 파장에서의 colorimetric response를 측정하여 각각의 킬레이트제의 농도에 따른 정량검출도 가능하다. 본 연구에서는 5가지 종류의 킬레이트제, 즉 EDTA, EGTA, NTA, DCTA, DTPA를 PDA 베시클과 반응시켰으며, 이중에서 EDTA, DCTA는 특히 강한 반응으로 PDA의 색전이를 유도함을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 PDA 베시클을 사용하여 어떠한 기계나 동력을 사용하지 않고 색전이를 이용하여 킬레이트를 성공적으로 검출할 수 있음을 보여주었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권3호
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• pp.165-172
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• 2021

식물과 동물 모두 단백질체 분석을 위해 계면활성제를 사용하여 단백질을 효과적으로 가용화 하는 것은 매우 중요하다. 여러 계면활성제 중 광분해성의 Azo는 MS 분석에 적합하며 단백질을 효과적으로 잘 가용화 하는 등의 여러 이점을 보여주었다. 그러나 대부분이 동물 단백질체 분석에 적용되어 있었으며 식물 단백질체 분석에의 적용은 미비하였다. 따라서 본 연구에서는 벼 잎의 단백질체 분석을 위한 계면활성제로 Azo를 사용하여 SDS와 비교 분석을 수행하였다. 비표지 단백질체 정량 분석, 단백질 기능 분석, 세포내 단백질체의 위치 확인 분석 및 KEGG 경로 분석을 수행하였으며, 그 결과 SDS와 비교하였을 때 Azo의 단백질 가용화 효율이 전혀 떨어지지 않음을 확인하였다. 이는 앞으로 벼 뿐만 아니라 식물단백질체 분석 시에 광분해성 계면활성제인 Azo의 적용 가능성이 무궁무진함을 의미 한다.