• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권5호
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• pp.383-393
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• 2008

목적: 조직 특이 프로모터를 이용하면 특정 암조직내에서만 원하는 치료유전자를 발현시킬 수 있다. 나트륨 옥소 공동 수송체(sodium iodide symporter: NIS) 유전자는 옥소를 섭취하는 특성을 가져 방사성옥소를 이용한 치료용 유전자로 사용될 수 있다. 광학 영상용 유전자인 luciferase (Luc) 유전자를 세포에 이입하면 비침습적으로 유전자가 이입된 세포의 상태를 평가할 수 있다. 본 연구는 간암 특이성을 나타내는 AFP 프로모터에 의해 발현이 조절되는 NIS유전자와 CMV프로모터에 의해 발현되는 Luc유전자를 간암세포에 이입하여 NIS유전자 이입에 의한 방사성옥소 유전자치료의 효과를 알아보고, 종양사멸 정도를 광학 리포터 유전자 발현으로 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: AFP enhancer와 GSTP 프로모터를 연결하여 AFP프로모터를 제작하였으며 이를 NIS유전자와 연결하였다. 또한 CMV 프로모터에 조절 받는 Luc 유전자를 동시에 삽입하여 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 생산하였다. 실험 대상 세포주로는 간암세포주인 HepG2와 Huh-7 세포와 사람 대장암세포주인 HCT-15 세포를 이용하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 발현벡터를 Liposome을 이용해 실험대상 세포주 내로 이입하였으며, 방사성옥소 섭취율과 방사성옥소의 유출량을 측정하였다. 또한 Luciferase 발현 정도를 luminometer로 측정하였으며, clonogenic assay를 통하여 I-131에 대한 세포주에 따른 사멸효과 차이를 알아보았다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입 세포주를 누드마우스에 대퇴부 피하에 주입하여 I-131 축적여부를 감마카메라 영상을 획득하였다. 결과: AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 제작하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포의 방사성옥소 섭취율은 유전자 이입이 되지 않은 대조군 HepG2와 Huh-7 세포에 비하여 높았으며, $KClO_4$를 처리시 옥소 섭취가 저해되었다. 대장암 세포주인 HCT-15세포에 AFP-NIS-CMV-Luc유전자를 이입 시 방사성옥소의 섭취률은 증가되지 않았다. 30분간 방사성옥소를 섭취시킨 AFP-NIS-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포에서의 방사성옥소의 유출반감기는 약 4분과 6분으로 각각 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2, Huh-7세포의 Luc 유전자의 발현은 241, 441 $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났으며, 대조군 HepG2와 Huh구세포에서의 Luc 유전자의 발현은 74, $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났다. HCT-15 세포는 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되지 않았으나, HepG2 및 Huh-7 세포는 FP-NIS-CMV-Luc 유전자 이 입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되었으며, Huh-7세포의 경우 0.5mCi의 I-131을 투여한 경우 모든 세포가 사멸하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포수가 많을수록 방사성옥소 섭취율이 증가하며 luciferase활성도도 높게 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포를 이식한 누드마우스에 I-131 감마카메라 영상에서 종양이식부위에 방사능 축적을 관찰 할 수 있었다. 결론: AFP프로모터의 의하여 NIS유전자가 발현되며, CMV프로모터에 의한 Luc 유전자가 발현되는 벡터를 제작하였으며, 이 벡터를 이입한 경우 간암세포에서만 I-131의 세포 독성이 증가하는 효과를 나타내었다. 또한 Luc유전자를 이용하여 비침습적인 광학 영상으로 세포사멸 효과를 확인할 수 있었다. 간암특이 프로모터에 조절되는 치료 유전자와 광학리포터 유전자를 한 벡터에 동시에 이입하면 간암 특이 유전자 치료와 그 치료효과를 비침습적으로 평가할 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권1호
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• pp.99-108
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• 2004

목적: 생체 내로 이식한 신경 줄기 세포의 이동과 증식을 비침습적으로 추적하는 것은 기초와 임상에서 중요한 것으로 알려져 있다. 신경줄기 세포주(F3)를 생체내로 이식 후, 비침습적으로 추적하기 위해 사람의 hNIS 유전자를 F3 세포에 안정적으로 형질 도입하여 세포 배양 시간 및 조건에 따른 F3-NIS 세포 내에서 hNIS 유전자의 발현 변화를 알아보았다. 방법: HB1.F3는 태아 종뇌에서 신경 줄기 세포를 분리한 후 v-myc유전자로 불멸화한 신경줄기 세포주이다. CMV 프로모터 조절 받도록 hNIS와 하이그로마이신 저항 유전자를 IRES(internal ribosomal entry site)를 이용하여 재조합하였다(pIRES-NIS/Hyg). pIRES-NIS/Hyg를 리포좀을 이용하여 HB1.F3 세포를 형질전환 하였다. 탈메틸화시약(5-Azacytidine)와 히스톤탈아실화효소저해제(trichostatin; TSA)을 세포주에 24시간 처리한 후, hNIS 발현을 I-125 섭취율과 역전사효소 중합효소연쇄반응(RT-PCR)으고 측정하였다. 결과: pIRES-NIS/Hyg 재조합 유전자를 HB1.F3에 형질도입 후, 2주 동안 하이그로마이신 B를 처리해 hNIS 유전자를 안정적으로 발현하는 HB1.F3 세포를 얻었다(F3-NIS III). I-125 섭취율은 HB1.F3에 비해 F3-NIS가 12.9배 높았으며, $KClO_4$를 처리 했을 때 F3-NIS의 I-125 섭취가 완전히 저해되었다. F3-NIS를 계대 배양하면 hNIS 유전자의 발현이 1.9배 까지 서서히 감소하였다. 5-Azacytidine과 TSA를 F3-NIS에 24시간 처리한 결과, I-125 섭취율이 5-Azacytidine과 TSA 농도에 따라 증가되었다. 또한 같은 방법으로 F3-NIS 세포에 5-Azacytidine과 TSA를 처리한 후 hNIS 프라이머로 RT-PCR을 수행한 결과 hNIS mRNA가 농도에 따라 증가 되었다. 결론: hNIS 유전자 이입된 F3 세포는 계대 배양하는 동안 생물학적인 특성이 변화되는 것으로 관찰되었으며, 이는 줄기 세포에 이입된 외래 유전자의 발현이 DNA 탈메틸화나 히스혼아세틸화를 통한 에피지네틱 조율 때문이라고 생각한다.

• International journal of thyroidology
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• 제11권2호
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• pp.152-159
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• 2018

Background and Objectives: Sodium-iodine symporter (NIS) is a marker for the degree of differentiation in thyroid cancer. The genetic factors or microenvironment surrounding tumors can affect transcription of NIS. In this study, we investigated the NIS mRNA expression according to mutational status and coexistent lymphocytic thyroiditis in papillary thyroid cancer (PTC). Materials and Methods: The RNA expression levels of NIS in the samples from database of The Caner Genome Atlas (TCGA; n=494) and our institute (n=125) were analyzed. Results: The PTCs with the $BRAF^{V600E}$ mutation and the coexistence of $BRAF^{V600E}$ and TERT promoter mutations showed significantly lower expression of NIS (p<0.001, respectively), and those with BRAF-like molecular subtype also had reduced expression of NIS (p<0.001). NIS expression showed a positive correlation with thyroid differentiation score (r=0.593, p<0.001) and negative correlations with expressions of genes involved in ERK signaling (r=-0.164, p<0.001) and GLUT-1 gene (r=-0.204, p<0.001). The PTCs with lymphocytic thyroiditis showed significantly higher NIS expression (p=0.013), regardless of mutational status. Conclusion: The NIS expression was reduced by the $BRAF^{V600E}$ mutation and MAPK/ERK pathway activation, but restored by the presence of lymphocytic thyroiditis.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제21권6호
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• pp.562-566
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• 2000

$\beta-D-Mannopyranosyl$ disaccharides have been obtained from the coupling of 4,6-O-benzylidene derivatives of ethylthio $\alpha-D-mannopyranoside$ employing NIS-TfOH promoter. NIS-TfOH promoted couplings of the corresponding ethylthio $\beta-D-glucopyranoside$ and produced $\alpha-D-glucopyranosyl$ disaccharides. IDCP (iodonium dicollidine perchlorate) was inactive toward the 4,6-O-benzylidenated ethylthio glucopyranosyl donor. However,lDCP coupled the 4,6-O-benzylidenated $ethylthio-\beta-D-galactopyranoside$ to give a-D-galactopyranosyl disaccharides.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권11호
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• pp.1799-1808
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• 2006

A food-grade integration vector based on site-specific recombination was constructed. The 5.7-kb vector, pIMA20, contained an integrase gene and a phage attachment site originating from bacteriophage A2, with the ${\alpha}$-galactosidase gene from Lactobacillus plantarum KCTC 3104 as a selection marker. pIMA20 was also equipped with a controllable promoter of nisA ($P_{nisA}$) and a signal peptide-encoding sequence of usp45 ($SP_{usp45}$) for the production and secretion of foreign proteins. pIMA20 and its derivatives mediated site-specific integration into the attB-like site on the Lactococcus lactis NZ9800 chromosome. The vector-integrated recombinant lactococci were easily detected by the appearance of blue colonies on a medium containing $X-{\alpha}-gal$ and also by their ability to grow on a medium containing melibiose as the sole carbon source. Recombinant lactococci maintained these traits in the absence of selection pressure during 100 generations. The ${\alpha}-amylase$ gene from Bacillus licheniformis, lacking a signal peptide-encoding. sequence, was inserted downstream of $P_{nisA}\;and\;SP_{usp45}$ in pIMA20, and the plasmid was integrated into the L. lactis chromosome. ${\alpha}-Amylase$ was successfully produced and secreted by the recombinant L. lactis, controlled by the addition and concentration of nisin.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권5호
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• pp.1152-1157
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• 2005

The effect of carbon sources on nisin Z biosynthesis in Lactococcus lactis subsp. lactis A164 was studied in batch culture using M17 broth containing different carbon sources. Among the eleven carbon sources tested, glucose, sucrose, and lactose were suitable carbon sources for cell growth of L. lactis A164. In particular, cells grown on lactose produced at least 3-fold greater amount of nisin Z than those on other carbon sources. Galactose resulted in less amount of cell mass than did sucrose or glucose, but gave a higher level of nisin Z activity. Northern blot analysis revealed. that lactose increased the transcription of the nisZ pre-peptide gene. Although galactose was less efficient than lactose, it increased the transcription of nisZ along with a higher level of nisin Z than did sucrose and glucose. These results suggest that the increased nisin Z production is correlated with the induction of nisZ by lactose and galactose. Among all the carbon sources tested, no remarkable differences were observed in nisRK and nisFEG transcripts, indicating that the lactose- or galactose-mediated induction is unique to the nisZ promoter.

• 대한핵의학회지
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• 제38권4호
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• pp.294-299
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• 2004

목적 : 현재 생체 내로 이식된 세포를 추적하는데 여러 가지 리포터 유전자들이 이용되고 있다. 이 연구에서는 사람 나트륨 옥소 공동 수송체 (hNIS)와 도파민 2 수용체($D_2R$)를 이중 리포터 유전자로 사용하여 각각을 비교하였다. 대상 및 방법: hNIS와 $D_2R$의 발현이 동시에 이루어지도록 하기 위해서 IRES (Internal ribosome entry site)로 연결된 재조합 플라스미드(pIRES-hNIS/D_2R)를 제조하였다. $pIRES-hNIS/D_2R$를 사람의 간암세포주인 SK-Hep1에 lipofactamine을 이용하여 형질을 도입시킨 후, 항생제(G418)를 농도별로 처리하여 2주간 선별하였다(HEP-ND). hNIS와 $D_2R$발현 유무와 발현 정도를 알아보기 위하여 각 유전자에 특이적인 프라이머를 이용하여 RT-PCR을 수행하였다. 각 형질 도입세포군에서, hNIS의 활성은 $^{125}I$ 섭취율을 이용하여 측정하고 $D_2R$의 활성은 $[^3H]spiperone$을 리간드로 이용하여 수용체 결합 정도를 측정하였다. 결과: 선별된 HEP-ND세포에서 hNIS와 $D_2R$의 발현을 RT-PCR로 확인하였을 때 IRES로 연결된 hNIS와 $D_2R$의 발현 정도는 서로 비슷하였다. HEP-ND세포의 $^{125}I$ 섭취율은 대조군인 SK-Hep1세포에 배해 30-40배 증가되었고, $KClO_4$에 의해 $^{125}I$ 섭취가 저해되었다. $D_2R$의 발현 정도를 측정할 수 있는 수용체 결합 분석법을 통해G418 농도별로 나눈 두 종류의 세포주에서, $[^3H]spiperone$을 이용한 해리상수 ($K_d$)와 최대결합 부위농도 ($B_{max}$)는 각각 2.92 nM, 745.25 fmol/mg protein과 8.91nM, 1323 fmole/mg protein이었다. hNIS와 $D_2R$발현의 상관관계에서는 높은 상관관계를 나타내었다. 결론: 이 연구에서 hNIS와 $D_2R$가 이입된 세포주에서 이중 유전자, 감마 영상 리포터 시스템을 개발하였으며, $D_2R$와 HNIS 유전자를 이중 핵 영상 시스템으로서 서로 상호보완적으로 이용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권6호
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• pp.1221-1227
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• 2008

The application of the cellulase gene (celA) as a selection marker of food-grade integration system was investigated in Lactobacillus (Lb.) casei, Lactococcus lactis, and Leuconostoc (Leu.) mesenteroides. The 6.0-kb vector pOC13 containing celA from Clostridium thermocellum with an integrase gene and a phage attachment site originating from bacteriophage A2 was used for site-specific recombination into chromosomal DNA of lactic acid bacteria (LAB). pOC13 was also equipped with a broad host range plus replication origin from the lactococcal plasmid pWV01, and a controllable promoter of nisA ($P_{nisA}$) for the production of foreign proteins. pOC13 was integrated successfully into Lb. casei EM116, and pOC13 integrants were easily detectable by the formation of halo zone on plates containing cellulose. Recombinant Lb. casei EM 116::pOC13 maintained these traits in the absence of selection pressure during 100 generations. pOC13 was integrated into the chromosome of L. lactis and Leu. mesenteroides, and celA acted as an efficient selection marker. These results show that celA can be used as a food-grade selection marker, and that the new integrative vector could be used for the production of foreign proteins in LAB.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권7호
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• pp.1315-1319
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• 2008

A trisaccharide, 6d-Altro-Hepp$\alpha$ (1$\rightarrow$3) GlcNAc$\beta$ (1$\rightarrow$3) Gal$\alpha$ (1$\rightarrow$$OCH_2CH_2N_3$, as an O-antigenic repeating unit of Campylobacter jejuni serotypes O:23 and O:36, was synthesized. Coupling of the 6d-altro-Hepp$\alpha$ (1$\rightarrow$3) GlcNAc$\beta$ (1$\rightarrow$SEt donor with Gal$\alpha$ (1${\rightarrow}OCH_2CH_2Cl$ acceptor in the presence of NIS-TfOH promoter afforded the trisaccharide having the $\beta$ (1$\rightarrow$3) Gal linkage. $\beta$ -Stereospecificity and the desired regioselectivity for the 3-OH Gal are obtained. Subsequent hydrogenation, acetylation, azide displacement, hydrazinolysis, Nacetylation, and finally deacetylation furnished the title trisaccharide hapten for further glycoconjugation.