• KSBB Journal
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• 제13권4호
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• pp.438-443
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• 1998

Effects of various environmental factors on cell size index(FCW/DCW) in Thalictrum rugosum. Lithospermum erythrorhizon and Taxus cuspidata plant cell suspension cultures were investigated. Time course change of cell size index were also observed. In batch cultures, FCW/DCW increased according to the decrease of sugar concentration. For short-term experiment within 24 hr, FCW/DCW value could be reduced significantly by increasing sugar concentration. When an osmoticum such as mannitol was added, FCW/DCW converged to a low value. Therefore, it was confirmed that osmolality of the medium was important in determining cell size or water content of the cells. Inorganic salts or treatment with organic solvent also exhibited some effect on the cell size index. However, pH and centrifugal force did not show any influences. On the other hand, it was found that the addition of Pluronic F-68 reduced FCW/DCW. By combining these results effectively, it may be possible to increase the cell concentration in high density culture to a higher extent.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권2호
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• pp.162-165
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• 2005

A series of fluorine and hydroxyl containing jasmonate derivatives, which were chemically synthesized in our institute, were investigated for their effects on the biosynthesis and heterogeneity of ginsenosides in suspension cultures of Panax notoginseng cells. Com-pared to the control (without addition of elicitors), $100{\mu}M$ of each of the jasmonate was added on day 4 to the suspension cultures of P. notoginseng cells. It was observed that, jasmonates greatly enhanced the ginsenoside content and the ratio of Rb group to Rg group (i.e. $(Rb_1\;+\;Rd)/(Rg_1\;+\;Re)$ in the P. notoginseng cells. Some of the synthetic jasmonates, such as pentafluoropropyl jasmonate (PFPJA), 2-hydroxyethyl jasmonate (HEJA) and 2-hydroxye-thoxyethyl jasmonate (HEEJA), could promote the ginsenoside content to $2.55\;\pm\;0.11,\;3.65\;\pm\;0.13\;and\;2.94\;\pm\;0.06$mg/100 mg DW, respectively, compared to that of $0.64\;\pm\;0.06$mg/100 mg DW for the control and $2.17\;\pm\;0.04$ mg/100 mg DW by the commercially available methyl jasmonate (MJA); and they could change the respective Rb:Rg ratio to $1.60\;\pm\;0.04,\;1.87\;\pm\;0.01\;and\;1.56\;\pm\;0.05$, compared to that of $0.47\;\pm\;0.01$ for the control and $1.42\;\pm\;0.06$ by MJA. The results suggest that suitable esterification of MJA with fluorine or hydroxyl group could in-crease the elicitation activity to induce plant secondary metabolism. The information obtained from this study is useful for hyper-production of heterogeneous products by plant cell cultures.

• KSBB Journal
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• 제21권5호
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• pp.331-335
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• 2006

참당귀(Angelica gigas Nakai) 현탁세포의 면역 증강성 다당의 생산을 증진시키기 위하여 초기 당농도와 생장조절제인 2,4-D의 농도를 변화시켰다. 당의 농도를 높일수록 세포의 생장과 ECP의 생산은 각각 1.6배, 1.1배 증가하여 효과적이었다. 2,4-D는 첨가하지 않은 것이 세포의 생장이 대조군에 비해 1.2배 높았지만, ECP의 생산의 경우 2mg/L 2,4-D를 첨가한 경우 대조군에 비해 10% 이상 더 생산되었다. 또한 배양 중 여러 가지의 elicitor를 첨가함으로써 ECP의 생산을 증진시키기 위하여 fungal elicitor들을 처리한 결과 Verticillium dahliae 90 mg/L을 배양 4일째에 처리한 경우 세포의 생장을 다소 저해시킨 반면, ECP 생산량이 1.7배나 증가함을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.271-275
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• 1989

본 논문에서는 Thalictrum rugosum 식물세포의 회분식 배양에 있어서 동역학적 특성들을 연구하였다. 본 실험에서 alkaloid의 생성은 일반적인 2차대사 산물의 생성 특성과 달리 세포성장에 비례함이 확인되었다. 세포 성장기의 비증식속도는 $0.20~0.25\;day\;^{-1}이었으며 FW / DCW 비가 배양상태를 나타내는 중요한 인자임을 알수 있었다. Cell yield는 0.36g cells/g sugar이었으며 berberine은 139mg/L까지 생성되었고 그중 120mg/L는 세포내에 존재하였다. 이를 specific content로 계산하면 dry cell weight의 1.10%가 된다. 세포 성장기에서 비증식속도와 당농도간의 관계는 Monod kinetics로 잘 기술될 수 있었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권3호
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• pp.141-146
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• 1998

[$^3$H] 5-epi-aristolochene (5-EAS)를 담배 현탁배양세포에 투여하여 elicitor에 의해 유도된 세포가 생합성하여 배지로 방출하는 [$^3$H]-capsidiol의 량을 측정함으로써 5-EAS hydroxylase의 활성을 검정하였고, 이 반응의 전 단계에 관여하는 효소인 sesquiterpene cyclase의 발현특성과 비교하였다. 5-EAS hydroxylase는 정상세포에는 전혀 활성을 보이지 않으나 elicitor로써 cellulase를 처리한 세포는 9시간 후부터 유도를 시작하여 18시간 후에 최대 활성을 보였는데 동일한 세포내에서 유도되는 cyclase와 유사한 패턴을 보였다. Cyt P450계 효소의 특이적 억제제로 알려진 ancymidol과 ketoconazole에 의해 5-EAS hydroxylase의 활성은 강한 억제를 보인 반면 cyclase의 활성은 억제를 보이지 않아 5-EAS hydroxylase가 P450계 효소임이 시사되었다.

• 한국작물학회지
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• 제42권3호
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• pp.306-316
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• 1997

약배양을 통해 유도된 벼의 품종 Zhonghua 8의 종자로부터 배발생 캘러스를 유기한 캘러스로부터 현탁배양을 실시하였다. 원형질체 분리 는 이러한 현탁배양된 캘러스를 사용하였으며, 일반적으로, 오래되고 미세한 현탁배양세포를 사용했을 때 어린 현탁배양세포보다 원형질체 나출율이 증가되었다. 원형질체는 feeder cell 없이 agarose embedding 방법에 의해 0.5 mg $l^{01}$ 2,4-D, 1.0mg $l^{-1}$ NAA와 0.5 mg $l^{-1}$zeatin이 첨가된 KPR 배지에서 배양하였을 때 세포분열이 일어났으며 microcalli가 형성되었다. 원형질체의 plating 효율은 0.20~0.54% 범위로 나타났으며, 원형질체로부터 유도된 microcalli는 식물체 재분화를 위해 2.0 mg $l^{-1}$ kinetin과 0.5 mg $l^{-1}$ NAA가 첨가된 MS 배지에 옮겨 주었다 실물체 재분화 빈도는 현탁배양의 line에 따라 2~l2%였다. 원형질체로부터 재분화된 식물체들은 온실에서 종자를 맺었다었다

• KSBB Journal
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• 제30권3호
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• pp.103-108
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• 2015

Production of foreign proteins by transgenic plant cell cultures has several advantages such as post-translational modification, low risk of product contamination and low-cost production and purification. However, target proteins are degraded by extracellular proteases existing in the media. A solution to this problem is the use of perfusion culture and ion exchange chromatography for the application of integrated bioprocess using in situ recovery. With this method, production of human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (hGM-CSF) was investigated in this study. First, optimization of cell concentration during the induction phase for the production of hGM-CSF was examined. As cell concentration increased, the level of hGM-CSF was decreased due to the presence of extracellular proteases. Induction using sugarfree media produced 33% more hGM-CSF. The effects of pH on the binding of hGM-CSF to cationic and anionic exchange resins were also investigated. In terms of stability, optimal pH was found to be 5~7. In the case of using buffer exchange when CM-Sepharose was used as a cationic exchange resin, optimal pH for binding was 4.8 and adsorption yield was 77%. When DEAE-Sepharose was used as an anionic exchange resin, it was 5.5 (74%). Without buffer exchange, optimal pH was 4.6 (84%). From these results, an integrated bioprocess using in situ recovery with simultaneous production and separation of foreign protein in transgenic plant cell suspension cultures was found to be feasible.

• 한국식물학회:학술대회논문집
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• 한국식물학회 1999년도 제13회 식물생명공학심포지움 New Approaches to Understand Gene Function in Plants and Application to Plant Biotechnology
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• pp.45-49
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• 1999

Plant cell culture is emerging to express bioactive foreign proteins because it has several advantages in that it is safe, economical, genetically stable and eukaryotic expression system comparing with other expression systems. However several limitations such as slow growth rate, low expression level and lack of well established down stream process need to be answered. As a preliminary approach to produce the immunologically interested molecules through the plant cell culture, we tested if granulocyte-macrophage colony stimulating factors (GM-CSFs) from both murine (mGM-CSF) and human (hGM-CSF) are produced as a biologically active form through plant cell culture. The murine and human GM-CSF genes were cloned into the plant expression vector, pBI121, and Ti-plasmid mediated transformation of tobacco leaves was conducted using Agrobacterium tumefaciens harboring both recombinant GM-CSF (rGM-CSF) genes. Cell suspension culture was established from the leaf-derived calli of transgenic tobacco plant. Northern blot analysis indicated the expression of the introduced mGM-CSF gene in both transgenic plant and cell suspension cultures. In addition, the biological activities of both murine and human GM-CSF from plant cell culture were confirmed by measuring the proliferation of the GM-CSF dependent FDC-PI and TF-1 cells, respectively.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.329-333
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• 2003

본 연구에서는 형질전환된 N. tabacum 배양에 있어서 배양 중반 저온으로의 변환이 세포에 미치는 영향과 hGM-CSF의 생산성 변화를 관찰하였다. 배양 중반 저온으로의 변환은 DCW의 증가와 세포크기의 감소를 보였다. Ascorbic acid의 첨가는 배양초기 세포 생존율의 감소를 완화시켰으며, 배양 중반 저온으로의 변환은 약간의 세포생존율 감소를 보였다. 저온으로의 변환, 저온 배양에서의 betaine 첨가, ascorbic acid 첨가 모두 배양 후반 세포 lysis 억제에 효과가 있었다. 배양 중반 저온으로의 변환시 배지내 단백질 분해 효소의 활성을 측정한 결과, 대조구 세포에 비해 낮은 단백질 분해 효소 활성을 나타내었다. 그로인해 배양 중반 이후 단백질 분해 효소에 의한 급격한 hGM-CSF 분해를 감소시킴으로써 상대적으로 대조구 세포에 비해 높은 hGM-CSF 생산성을 유지시켰다. Ascorbic acid를 첨가한 후 배양 도중 betaine(1 mM)을 첨가하여 저온으로 온도를 변환시, hGM-CSF의 생산성 대조구 세포에 비하여 최대 2.1배 까지 높게 유지시켰다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권3호
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• pp.181-184
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• 2000

Friable callus와 compact callus를 배양 단계별로 단백질을 정량한 결과 friable callus가 가장 낮았고 배양 0주째부터 단백질 함량이 서서히 증가하여 배양 3주째 최대함량이 되었으며, 4주째부터는 감소하기 시작했다. 전기영동법으로 단백질의 패턴을 조사한 결과 compact callus와 friable callus간에 특징적인 차이를 보이는 단백질 밴드가 관찰되었다. Friable callus는 약 28 KD, 31 KD과 35 KD에서 특이적으로 나타났으며. compact callus에서는 30 KD부근의 밴드에서 많은 변화가 일어났다. 전체 단백질의 구성 아미노산은 배앙 2∼3주에 가장 높은 함량을 보였고, friable callus에서 그 함량이 가장 낮았다.