• 생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.284-288
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• 2009

선천성 면역은 숙주의 물리적 방어벽을 뚫고 침입하는 감염성 질병 원인균에 대항하는 첫 번째 방어로서 아주 중요한 역할을 한다. Mannose-binding lectin (MBL 또는 mannan-binding protein, MBP)은 혈청 내에 존재하는 면역성 단백질로서 감염 후 즉시 유발되는 acute phase response의 특정 단백질이다. MBL 단백질은 세균, 바이러스, 곰팡이, 기생충 등의 탄수화합물 구조에 결합하여 식균 작용을 돕거나 보체경로를 활성화 시킨다. MBL 단백질은 C-말단이 탄수화물을 인식하는 도메인이며, 연결 목 부위와 콜라겐 부위로 구성되어 있다. 혈청 내의 MBL 농도가 낮으면 높은 빈도로 면역결핍현상이 관찰된다고 알려져 있다. MBL 단백질의 기능과 유전에 대해 많은 연구가 되어져 왔으나 아직 MBL 단백질 복합체 등에 대한 연구는 많이 이루어져 있지 않다. 따라서 MBL 연구에 필수적인 MBL cDNA 제조와 재조합 단백질의 합성, 그리고 재조합 단백질을 항원으로 사용하여 polyclonal antibody를 생산한 연구 결과를 보고하는 바이다. 본 연구결과로 획득한 MBL cDNA, 재조합 단백질과 anti-MBL 항체는 앞으로의 MBL 연구에 절대적으로 필요한 도구가 될 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1420-1425
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• 2010

선천성 면역이란 감염성 질환에 대응하는 분자들의 네트워크가 반응하는 숙주의 첫 번째 방어 메카니즘이다. 간에서 만들어져 혈액에 존재하는 Mannose-binding lectin (MBL)은 선천성 면역에 관여하는 단백질군인 collectin에 속하는 분자로서 감염성 질병을 유발하는 다양한 세균, 바이러스, 효모, 곰팡이 및 원생동물의 표면에 존재하는 특징적인 당쇄를 인식한다. 이런 감염성 인자들의 표면에 드러난 당쇄의 공통적인 패턴을 MBL이 인식하여 자기(self)와 비자기(non-self)를 구분하기 때문에 MBL을 패턴 인식 분자(pattern recognition molecule)라고 한다. MBL은 MBL2 유전자에 의해 만들어지며, MBL2 유전형은 여러 가지 다형성(polymorphisms)이 있는 것으로 나타났다. MBL2 유전자의 변이는 상당히 많은 사람에서 나타나며, MBL 결여의 원인이다. MBL 결여는 감염성 질환에 대한 감수성을 증가시키므로, MBL의 유전적 변이와 임상적 중요성에 대해 많은 연구가 진행 되어져 왔다. 이 총설은 현재 우리가 알고 있는 MBL의 구조와 기능에 대해 전반적으로 논의하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제23권3호
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• pp.347-354
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• 2013

선천성 면역은 감염성 매개체를 자기(self)로부터 변별할 수 있다. 선천성 면역은 감염 초기에 숙주인 자기를 보호하는 인식분자와 효과인자들로 구성되어 있다. Mannose 결합 렉틴(Mannose-binding lectin, MBL)은 $Ca^{2+}$ 의존형 렉틴에 속하며, 콜라겐 유사 domain을 함유하는 C-type 렉틴으로 선천성 면역의 중요한 분자이다. 혈액내 낮은 MBL 농도는 면역결핍 증후군을 나타내며 감염에 대한 심각한 위험성을 초래한다. 사람의 MBL 결핍증은 coding 영역의 돌연변이에 의해 나타나며, 이 돌연변이의 영향을 연구하기 위해 쥐의 상동성 유전자인 MBL-A를 이용하고 있다. 돌연변이 MBL의 기능적, 세포 생리적 연구를 위해 선행연구에서 rat wild type MBL-A 유전자를 클로닝하였으며, 본 연구에서 이 유전자에 콜라겐 유사 domain에서 발견된 세 가지 돌연변이, R40C, G42D, G45E를 site-directed mutagenesis 방법으로 모두 도입하였다. 세 가지 돌연변이가 존재하는 MBL 단백질은 정상 MBL과 마찬가지로 세포 내에서 정상적으로 발현되었으며, 여전히 렉틴 기능을 가지고 있었다. 이는 세 가지 돌연변이가 렉틴 기능을 나타내는 C-말단 쪽의 carbohydrate recognition domain에는 구조적으로, 또한 기능적으로도 영향을 미치지 않는다는 결과이다. 그러나 이 돌연변이는 MBL 단백질이 세포 밖으로 분비되는 것을 방해하였으며, 그 결과로 소포체 내에 잔류하여 소포체 망상구조(endoplasmic reticulumn network)에 커다란 손상을 주며 비정상적인 형체를 초래하였다. 이 같은 결과는 돌연변이 MBL에 의해 나타난 세포 내 병리현상의 새로운 발견으로 향후 MBL의 구조 형성과 분비 연구에 기여를 할 것으로 생각된다.

• BMB Reports
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• 제41권5호
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• pp.369-375
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• 2008

Polygonatum cyrtonema Lectin (PCL), which is classified as a monocot mannose-binding lectin, has received great regards for its uniquely biological activities and potentially medical applications in cancer cells. This paper was initially aimed to study apoptosis of PCL on Hela cells. Thus, 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) method was carried out. Through observation of cell morphologic changes and Lactate dehydrogenase (LDH) activity-based cytotoxicity assays, PCL induced HeLa cell apoptosis in a dose-dependent manner. To further gain structural basis, multiple alignments, homology modeling and docking experiments were performed to analyze the correlation between its biological activities and mannose-binding sites. Eventually, considering docking data, chemical modification properties on the three mannose-binding sites were analyzed by a series of biological experiments (e.g., hemagglutinating and mitogenic activity assays, fluorescence and Circular Dichrosim (CD) spectroscopy) to profoundly identify the role of some key amino acids in the structure-function relationship of PCL.

• BMB Reports
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• 제40권3호
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• pp.358-367
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• 2007

A novel mannose-binding tuber lectin with in vitro antiproliferative activity towards human cancer cell lines and antiviral activity against HSV-II was isolated from fresh tubers of a traditional Chinese medicinal herb, Typhonium divaricatum (L.) Decne by a combined procedure involving extraction, ammonium sulfate precipitation, ion exchange chromatography on DEAE-SEPHAROSE, CM-SEPHAROSE and gel-filtration on sephacryl S-200. The apparent molecular mass of the purified Typhonium divaricatum lectin (TDL) was 48 kDa. TDL exhibits hemagglutinating activity toward rabbit erythrocytes at 0.95 $\mu$g/ml, and its activity could be strongly inhibited by mannan, ovomucoid, asialofetuin and thyroglobulin. TDL showed antiproliferative activity towards some well established human cancer cell lines, e.g. Pro-01 (56.7 $\pm$ 6.8), Bre-04 (41.5 $\pm$ 4.8), and Lu-04 (11.4 $\pm$ 0.3). The anti-HSV-II activity of TDL was elucidated by testing its HSV-II infection inhibitory activity in Vero cells with $TC_50$ and $EC_50$ of 5.176 mg/ml and 3.054 $\mu$g/ml respectively. The full-length cDNA sequence of TDL was 1145 bp and contained an 813-bp open reading frame (ORF) encoding a 271 amino acid precursor of 29-kDa. Homology analysis showed that TDL had high homology with many other mannose-binding lectins. Secondary and three-dimensional structures analyses showed that TDL is heterotetramer and similar with lectins from mannose-binding lectin superfamily, especially those from family Araceae.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권5호
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• pp.698-705
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• 2023

Rapid diagnosis of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is essential for guiding clinical treatment and preventing the spread of MRSA infections. Herein, we present a simple and rapid MRSA screening test based on the aggregation effect of mannose-binding lectin (MBL)-conjugated gold nanoparticles (AuNP), called the MRSA probe. Recombinant MBL protein is a member of the lectin family and part of the innate immune system. It can recognize wall teichoic acid (WTA) on the membrane of MRSA more specifically than that of methicillin-sensitive Staphylococcus aureus (MSSA) under optimized salt conditions. Thus, the MRSA probe can selectively bind to MRSA, and the aggregation of the probes on the surface of the target bacteria can be detected and analyzed by the naked eye within 5 min. To demonstrate the suitability of the method for real-world application, we tested 40 clinical S. aureus isolates (including 20 MRSA specimens) and recorded a sensitivity of 100%. In conclusion, the MRSA probe-based screening test with its excellent sensitivity has the potential for successful application in the microbiology laboratory.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제50권4호
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• pp.365-369
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• 2012

Acanthamoeba spp. are single-celled protozoan organisms that are widely distributed in the environment. In this study, to understand functional roles of a mannose-binding protein (MBP), Acanthamoeba castellanii was treated with methyl-alpha-D-mannopyranoside (mannose), and adhesion and cytotoxicity of the amoeba were analyzed. In addition, to understand the association of MBP for amoeba phagocytosis, phagocytosis assay was analyzed using non-pathogenic bacterium, Escherichia coli K12. Amoebae treated with mannose for 20 cycles exhibited larger vacuoles occupying the most area of the amoebic cytoplasm in comparison with the control group amoebae and glucose-treated amoebae. Mannose-selected amoebae exhibited lower levels of binding to Chinese hamster ovary (CHO) cells. Exogenous mannose inhibited >50% inhibition of amoebae (control group) binding to CHO cells. Moreover, exogenous mannose inhibited amoebae (i.e., man-treated) binding to CHO cells by <15%. Mannose-selected amoebae exhibited significantly decreased cytotoxicity to CHO cells compared with the control group amoebae, 25.1% vs 92.1%. In phagocytic assay, mannose-selected amoebae exhibited significant decreases in bacterial uptake in comparison with the control group, 0.019% vs 0.03% (P<0.05). Taken together, it is suggested that mannose-selected A. castellanii trophozoites should be severely damaged and do not well interact with a target cell via a lectin of MBP.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제15권2호
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• pp.195-201
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• 2008

목 적 : 본 연구는 어린 연령의 소아에서 선천성 면역력의 중요한 인자인 Mannose Binding Lectin (MBL2) 유전자 다형성의 분포를 가와사끼병 환자군과 정상대조군에서 분석함으로써, MBL2 유전자의 다양성이 소아의 가와사끼병의 발생에 기여하는지를 밝히고자 하였다. 방 법 : 대상은 2003년 10월부터 2005년 3월까지 18개월 동안 분당서울대학교병원 소아청소년과에서 가와사끼병으로 진단받고 치료받은 112명의 환자군과 건강한 성인 224명의 대조군으로 선정하였다. 유전형 분석은 선천성 면역의 중추적 역할을 하는 MBL2 유전자의 codon 54의 분포를 환자대조군에서 비교하여 분석하였다. 결 과 : 환자군 112명의 중앙 연령은 27개월로, 24개월 미만이 45.5%, 24개월 이상이 54.5%를 차지하였다. MBL2 codon 54 유전형은 환자군과 대조군에서 모두 Hardy-Weinberg 평형을 이루었다. 환자군에서 MBL2 유전형은 유전형 aa 67.9%, 이형접합 ab 29.5%, 그리고 유전형 bb 2.6%로 나타났다. Codon 54의 다형성은 환자군과 대조군간에 차이가 없었다. 또한 연령 24개월을 기준으로 하여 비교한 유전형의 분포에도 차이가 없는 것으로 나타났다. 결 론 : 본 연구 결과, 한국인 소아에서 MBL2 유전자의 다형성이 가와사끼병의 발병에 기여하는 유전적 인자임을 밝히지 못하였다. 향후 전향적으로 수집한 더 많은 수의 환자군과 적절한 대조군을 통한 연구가 시행 되어야 할 것으로 생각한다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제59권2호
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• pp.173-178
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• 2021

The DM9 domain is a protein unit of 60-75 amino acids that has been first detected in the fruit fly Drosophila as a repeated motif of unknown function. Recent research on proteins carrying DM9 domains in the mosquito Anopheles gambiae and the oyster Crassostrea gigas indicated an association with the uptake of microbial organisms. Likewise, in the trematode Fasciola gigantica DM9-1 showed intracellular relocalization following microbial, heat and drug stress. In the present research, we show that FgDM9-1 is a lectin with a novel mannose-binding site that has been recently described for the protein CGL1 of Crassostrea gigas. This property allowed FgDM9-1 to agglutinate gram-positive and -negative bacteria with appropriate cell surface glycosylation patterns. Furthermore, FgDM9-1 caused hemagglutination across all ABO blood group phenotypes. It is speculated that the parenchymal located FgDM9-1 has a role in cellular processes that involve the transport of mannose-carrying molecules in the parenchymal cells of the parasite.

• BMB Reports
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• 제46권7호
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• pp.376-381
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• 2013

It is unknown how soluble pattern-recognition receptors in blood, such as mannose-binding lectin (MBL) and ficolins, modulate mast cell-mediated inflammatory responses. We investigate how mouse MBL-A or ficolin-A regulate mouse bone marrow-derived mast cells (mBMMCs)-derived inflammatory response against bacterial lipopolysaccharide (LPS) stimulation. LPS-mediated pro-inflammatory cytokine productions on mBMMCs obtained from Toll-like receptor4 (TLR4)-deficient mice, TLR2-defficient mice, and their wildtype, were specifically attenuated by the addition of either mouse MBL-A or ficolin-A in a dose-dependent manner. However, the inhibitory effects by mouse MBL-A or ficolin-A were restored by the addition of mannose or N-acetylglucosamine, respectively. These results suggest that mouse MBL-A and ficolin-A bind to LPS via its carbohydrate-recognition domain and fibrinogen-like domain, respectively, whereby cytokine production by LPS-mediated TLR4 in mBMMCs appears to be down-regulated, indicating that mouse MBL and ficolin may have an inhibitory function toward mouse TLR4-mediated excessive inflammation on the mast cells.