• KSBB Journal
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• 제23권3호
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• pp.205-212
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• 2008

본 연구의 목적은 위치특이적 펩타이드 및 단백질을 사용하여 재조합 대장균에서 활성형 인간 상피세포성장인자(hEGF)를 고효율로 발현할 수 있는 방법을 찾아내는 데 있다. 재조합 대장균내 cytoplasm 및 periplasm 영역에서 hEGF의 발현을 위해 각각 세개의 응합 펩타이드 및 단백질을 선정하여 상호 비교하였다. 재조합 대장균에서 hEGF의 발현유도시 대부분 불용성 단백질로 생산되는 현상을 극복하기 위해 cytoplasm영역에서는 ATS, thioredoxin, 리파제를 융합파트너로 사용하였으며 periplasm 영역에서는 foldase인 DsbA와 DsbC, 용융성 고발현 단백질인 maltose binding protein을 선택하여 사용하였다. Periplasm영역에서 발현유도를 시키는 융합단백질의 경우 cytoplasm영역에서의 발현양도 용융성 형태로 고발현 되는 것을 알 수 있었으며 전체적으로 약 2배가량의 용융성 형태로 발현되었다. hECF의 발현율을 가장 높일 수 있는 융합단백 질은 maltose binding protein이었으나 발현된 융합단백질의 24%가 불용성 단백질로 형성되어 활성형 형태로 얻는 데 한계가 있었으며, 활성형 형태로 hEGF의 발현을 위해서는 DsbA를 응합단백질로 사용한 경우에 18.1 mg/L로 가장 높은 발현농도를 보였다. Cytoplasm 영역에서 발현유도를 한 경우에는 ATS와 thioredoxin을 응합파트너로 hEGF를 발현한 경우 용융성 형태로 높은 발현율을 보였다. 특히 ATS와 같은 펩타이드를 N-말단에 융합시킨 경우 불용성을 방지하는 효과를 보여 이황화결합의 불완전성이나 소수성으로 인해 불용성 단백질로 발현되는 기존의 단백질을 활성형 형태로 발현하는데 될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.253-260
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• 2005

인체 MCAK 단백질을 Escherichia. coli에서 재조합 단백질로 발현하였다. 이를 SDS-PAGE 후 electroelution으로 정제하고 항원으로 사용하여 rat에서 다클론성 항체생성을 유도한 결과, 생성된 항체는 Western blot analysis에 의해 인체 MCAK 단백질 (81 kDa)을 특이적으로 인식할 수 있었으며, Jurkat T cells과 293T cells에 있어서 MCAK 단백질의 대부분이 핵 내에 위치함을 확인할 수 있었다. 세포주기에 따른 MCAK 단백질의 발현양의 변화를 조사하기 위해, Jurkat T cells을 Hydroxy urea 또는 Nocodazole의 처리로 $G_{1}/S$ boundary 그리고 $G_{2}/M$ boundary에 blocking하고 이로부터 release 시키는 시간을 달리하여 다양한 세포주기상에 위치한 Jurkat T cells을 확보하였다. 각각의 Jurkat T cells로부터 cell lysate를 얻어서 Western blot analysis를 시도한 결과, MCAK 발현양은 S phase에서 가장 높았으며 MCAK의 SDS-PAGE상의 mobility가 81 kDa에서 84 kDa로 shift됨을 확인하였다. MCAK의 전기영동상의 mobility shift에 의한 slow moving $p84^{HsMCAK}$는 S phase 후반부터 나타나기 시작하며 $G_{2}/M$ phase에 최대였고 $G_{1}$, phase에서는 확인되지 않았다. 이는 세포주기에 따라 MCAK의 단백질의 인산화 양상이 달라짐을 시사한다. 생성된 항체를 이용한 Immunocytochemical analysis의 결과, 인체 MCAK 단백질은 세포주기의 interphase에서는 주로 중심체와 핵에 존재하며, M phase의 각 단계에 따라서 spindle pole, centromere, spindle fiber 또는 midbody에 존재함을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 E. coli에서 발현된 재조합 HsMCAK 단백질을 항원으로 하여 rat에서 생산한 다클론성 항체가 HsMCAK 단백질을 특이적으로 인식할 수 있음과 또한 HsMCAK 단백질의 인산화를 나타내는 SDS-PAGE상의 mobility-shift가 $G_{2}/M$ phase에 최대에 도달하는 양상으로 세포주기에 따라 변동됨을 나타내며, HsMCAK의 인산화와 HsMCAK의 세포 내 위치간의 관련성을 시사한다. 아울러 이러한 연구결과는 hamster 및 Xenopus 등에서 주로 연구되고 있는 MCAK의 세포주기상의 주요기능이 인체세포에도 적용될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.275-283
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• 2018

인간 섬유아세포 성장인자는 조직 생성 및 상처 치료 효과로 인해 상업적으로 중요한 치료제 또는 화장품소재로서 가능성이 높다. 피부 조직에 침투성을 부여하여 치료효과를 높이기 위해서 단백질 전달 도메인인 PTD를 FGF에 융합을 시도하고 있으며 피부로의 투과능력과 그로인한 치료 효과에 대한 연구도 진행되고 있다. 그러나, PTD가 FGF 단백질의 N- 또는 C-말단에 결합 되었을 때 PTD의 위치가 대장균 발현시스템에서 재조합단백질 접힘 및 안정성, 그리고 결국 피부로의 도입능력에 상당한 영향을 미치는지에 대해서는 알려져 있지 않다. 여기에서 우리는 대조군으로 PTD가 융합되지 않은 인간 염기성 섬유아세포 성장인자(FGF2)와 PTD가 FGF2의 N-말단 또는 C-말단에 융합된 FGF2 복합체를 중합효소연쇄반응(OE-PCR)을 통해 클로닝 하였다. 그 다음 이들 재조합 FGF2의 단백질 발현 및 특성을 확인하고 마우스 등 피부를 이용하여 조직 내로의 도입 능력을 조사 하였다. 결과적으로, 불용성 PTD-FGF2 (N 말단 융합)와는 달리 대조군 FGF2와 FGF2-PTD 융합 단백질(C- 말단 융합)은 가용성 형태로 발현되어 재조합단백질 획득이 용이하였고, 마우스 피부 도입능력은 FGF2-PTD 융합단백질에서만 나타내 보였다. 우리의 결과는 C-말단에 융합된 FGF2-PTD 융합단백질이 발현, 정제, 피부 투과능력의 측면에서 다른 두 옵션들보다 노동, 비용, 시간면에서 보다 더 효율적일 수 있음을 시사한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권2호
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• pp.111-119
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• 2007

배아줄기세포는 외부 기인 특정 요소를 이용한 세포 조절물질 활성을 통하여 원하는 세포형태로 분화될 수 있다. 배아줄기세포의 이용성세포침투성단백질(CPP)은 몇 개의 아미노산으로 구성된 작은 펩타이드로 유용한 물질 수송계 중의 하나로 인식되고 있다. 본 연구에서는 몇 종류의 CPP를 이용하여 특정 단백질을 생쥐배아줄기세포(R1)내로 트렌스펙션하는데 있어 그 정도를 결정할 수 있는 요소들의 영향을 분석하였다. CPP인 Buforin II, pEP-1을 강도를 강화한 녹색형광단백질(EGFP)에 부착되도록 하여 살아있는 세포에서 볼 수 있도록 하였다. 다양한 시간대별로 그리고 다양한 농도로 재조합 CPP-EGPF를 생쥐 배아줄기세포에 처리하였으며, 대조군으로 사용한 EGFP는 CPP를 갖고 있지 않았다. 재조합 CPP-EGFP들이 R1 배아줄기세포에 미치는 세포독성은 CPP 종류와 재조합 CPP-EGFP 농도에 의존적이었다. CPP-EGFP가 배아줄기세포의 세포질이나 핵질로 들어간 증거는 처리 후 30분 이내에서는 찾을 수 없었다. 1시간 후, pEP-1-EGFP-N을 처리한 일부 세포에서만 형광단백질이 세포안으로 들어간 것을 발견할 수 있었다. 처리를 24시간까지 하였으나 흥미롭게도 세포안으로 들어가는 정도와는 비례관계가 없었다. 또한, 배아줄기세포의 막을 통과할 수 있는 CPP의 경우, 처리 농도는 세포막을 침투하여 세포내로 이동하는 것과 비례적 관계는 없으나, 매우 높은 농도에서 약간 증가하는 경향을 보였다. 요약하면, CPP-EGFP의 트렌스펙션 효과는 전적으로 CPP에 의존적이며, CPP에 따라서는 His tag의 위치 또한 트렌스펙션에 영향을 줄 수 있으며, 처리시간은 CPP를 이용하여 배아줄기세포내로 단백질을 수송하는데 있어 중요 변수가 아니다. 또한, CPP-EGFP의 농도는 배아줄기세포막을 가로질러 수송되는데 큰 영향을 주지 않았다. 앞으로의 연구에서, 이들 CPP의 변형 또는 매개자 개발을 통한 배아줄기세포에서 좋은 단백질성 매개 수송자를 만드는 것이 필요하며 이를 이용한 분화 유도는 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제21권7호
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• pp.1032-1038
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• 2011

최근에 Ciona intestinalis에서 확인된 막 전위 감지 탈인산화 효소는 이온 채널과 유사한 막 통과 도메인과 유사 탈인산화 효소 도메인으로 이루어져 있다. 이 Ci-VSP는 그 막 통과 도메인에 의해 막 전위 변화를 감지하고 유사 탈인산화 효소에 의해 인산화된 이노시틸 인지질들에 대한 탈인산화 활성을 보이는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 6개의 히스티딘이 융합된 Ci-VSP의 유사 탈인산화 효소 도메인의 발현 시스템 구축을 추구하였다. 그래서 본 논문은 그 시스템의 구축과 발현 그리고 정제 조건 확립, 마지막으로 그 효소 동력학적인 활성을 pNPP에 대한 검토한 결과를 보고한다. 본 연구 결과에 따르면 Ci-VSP(248-576)-His 단백질 발현 및 정제시에 다른 단백질들의 정제 조건과 다르게 25 mM NaCl과 100 mM 정도의 이미다졸이 필요함을 확인하였다. 정제된 단백질을 가지고 탈인산화 효소의 대표적인 기질인 pNPP를 이용하여 그 동력학적인 상수 측정을 시도한 결과 정상 상태 동력학 측정 조건으로 온도 $37^{\circ}C$, pH 5.0 내지 5.5, 반응 시간 30분 이내, 반응 단백질 양 $2.0\;{\mu}g$ 이내가 적합하다는 점을 알게 되었다. 이러한 확립된 조건을 토대로 pNPP에 대한 동력학적 상수를 측정한 결과 $K_m$ 값은 $354{\pm}0.143\;{\mu}M$이며 $V_{max}$는 $0.0607{\pm}0.0137\;{\mu}mol$/min/mg이며 $k_{cat}$ 값은 $2.359{\pm}0.009751\;min^{-1}$인 것으로 확인되었다. 이를 통해 본 연구는 Ci-VSP(248-576)-His의 순도 높은 정제 결과와 pNPP에 대한 높은 활성 보임을 제시하였다. 이러한 연구 결과를 통해 향후 Ci-VSP에 대한 구조적인 연구 등을 포함하는 다양한 생화학적인 연구가 수행되리라 본다.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.530-536
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• 2008

본 연구는 재조합 단백질 생산에 흔히 사용되는 P. fluorescens에 대한 공기 중 노출 시 염증작용이 의심되는 기전을 분석하기 위하여 인체 폐포 상피세포에서의 염증성 인자들 특히 IL-8, COX-2, MIC-1의 발현을 분석하고자 하였다. 균주 P. fluorescens에 대한 인체 폐포 상피세포 A549에서의 세포증식 억제효과를 밝혔고, 상피세포의 염증성 사이토카인으로서 대표적인 인터루킨 8의 발현에 대해서 분석결과. 균주 P. fluorescens및 재조합 균주에 의해 IL-8의 분비가 진핵세포대비 세균세포숫자 의존적으로 생성량이 증대되었다. 또한 점막 상피세포의 염증성 프로스타글란딘 생성에서 핵심적인 역할을 하는 cyclooxygenase-2 (COX-2)에 대해서 P. fluorescens 는 COX-2의 mRNA 발현이 소량 증진되었으나 실제 단백질의 양 및 전사의 변화는 없었다. 일반적으로 단핵구의 염증성 사이토카인 생성에 대하여 억제성 작용을 하는 macrophage inhibitory cytokine 1 (MIC-1)의 발현에 대해서 측정결과 유전자의 발현이 증대되는 효과는 미비하였으나, MIC-1 단백질의 processing에서 propeptide (${\sim}28\;kD$) 및 mature MIC-1 (${\sim}15\;kD$)로 분해 되어 MIC-1의 단백질 활성화가 증대되었다. 본 연구에서 보이는 MIC-1은 P. fluorescens에 의한 세포 생존율 억제작용에도 기여할 것으로 예측되며, IL-8에 의한 염증구의 recruitment 대한 억제작용이 예상되나, MIC-1의 활성이 과도하고 지속적으로 나타날 경우 조직의 손상도 가능성도 있다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제8권1호
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• pp.21-28
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• 2008

Background: A co-inhibitory molecule, B7-H4, is believed to negatively regulate T cell immunity by suppressing T cell proliferation and inhibiting cytokine production. However, the mechanism behind B7-H4-mediated tolerance remains unclear. Methods: Balb/c $(H-2^d)$ mice were fed with dendritic cell line, DC2.4 $(H-2^d)$ every day for 10 days. Meantime, mice were hydrodynamically injected with recombinant plasmid expressing B7-H4 fusion protein (B7-H4.hFc) or hFc via tail vein. One day after last feeding, mice were immunized with allogeneic B6 spleen cells. 14 days following immunization, mice were challenged with B6 spleen cells to ear back and the ear swelling was determined the next day. Subsequently, a mixed lymphocyte reaction (MLR) was also performed and cytokines profiles from the reaction were examined by sandwich ELISA. Frequency of immunosuppressive cell population was assayed with flow cytometry and mRNA for FoxP3 was determined by RT-PCR. Results: Tolerant mice given plasmid expressing B7-H4.hFc showed a significant reduction in ear swelling compared to control mice. In addition, T cells from mice given B7-H4.hFc plasmid revealed a significant hyporesponsiveness of T cells against allogeneic spleen cells and showed a significant decrease in Th1 and Th2 cytokines such as IFN-${\gamma}$, IL-5, and TNF-${\alpha}$. Interestingly, flow cytometric analysis showed that the frequency of CD4+CD25+FoxP3+ Tregs in spleen was increased in tolerant mice given recombinant B7-H4.hFc plasmid compared to control group. Conclusion: Our results demonstrate that B7-H4 synergistically potentiates oral tolerance induced by allogeneic cells by increasing the frequency of FoxP3+ CD4+CD25+ Treg and reducing Th1 and Th2 cytokine production.

• 한국가금학회지
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• 제31권4호
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• pp.245-253
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• 2004

본 연구는 육계사료 내 rPST-yeast culture의 첨가 급여가 육계의 성장성적, 도체 특성 및 골격발달 등에 미치는 영향을 규명하기 위해 수행하였다. 2일령의 Ross 육용종 수평아리 460수를 공시하여 항생제, rPST-yeast culture 및 yeast culture가 첨가되지 않은 대조구 사료와 대조구 사료에 항생제(chlorotetracycline)만을 $0.1\%$ 수준으로 첨가한 실험사료(T1), rPST-yeast culture를 각각 $0.1\%$ 및 $0.2\%$ 수준으로 첨가한 실험사료(T2 및 T3) 및 yeast culture만을 $0.2\%$수준으로 첨가한 실험사료(T4)를 각각 6주간 급여하였다. 사료섭취량과 증체량은 주 단위로 조사하였다. 실험 5주차 종료 시에 각 처리구별로 10수씩 선발하여 도살하였고, 간, 비장, 복강지방 및 가슴근육의 상대적 중량과 가슴근육의 화학적 조성을 측정하였다. 혈액 내 GOT와 GPT 수치, 총 콜레스테롤, Ca 및 P을 측정하였으며, 경골의 중량, 파쇄 강도, 회분 함량, Ca및 P 함량을 측정하였다. 증체량은 대조구에 비하여 rPST-yeast culture를 $0.1\%$ 첨가한 실험구에서 증가하는 경향을 보였으며, 사료섭취 량 및 사료요구율은 처리구간 큰 차이가 없었다. 비장 및 복강 지방의 상대적 중량은 실험구간 유의한 차이가 관찰되지 않았으나, 간과 가슴근육의 상대적 중량은 처리간에 유의한 차이가 관찰되었는데,특히 T2처리구에서 가슴근육의 상대적 중량이 대조구에 비해 유의하게 증가하는 결과가 관찰되었다(p<0.05). 가슴 근육 내 조단백질 및 조지방 함량에 처리구간에 큰 차이는 없었으나, 수분 함량은 대조구에 비해 rPST-yeast culture와 SC yeast culture 첨가 급여구에서 유의하게 증가하였다(P<0.05). 혈청 내 GOT 수치는 변화가 없었으나, GPT수치는 rPST-yeast culture 첨가 급여 후에 유의하게 감소하는 결과가 얻어졌다(P<0.05). 혈중 총 콜레스테롤, Ca 및 P 농도는 처리간에 큰 차이를 보이지 않았다. 경골중량, 파쇄강도 및 화학적 성분 조성에서도 처리간에 큰 차이는 나타나지 않았다. 본 연구의 결과로부터 사료 내 rPST-yeast culture의 첨가급여에 의해 육계에서 성장성적이 향상될 가능성이 제시되었고, 특히 가슴근육이 증가와 같은 긍정적인 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권2호
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• pp.97-103
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• 2006

Vg은 난생 척추동물의 성숙한 암컷 혈청에 존재하는 성 특이 단백질로서 $E_2$에 의해 합성이 유도된다. 본 연구는 뱀장어 Vg과 ER 유전자 발현에 대한 androgen과 성장호르몬(GH)의 영향을 조사하였다. 미성숙 뱀장어($200{\sim}250g$)에 $E_2(5{\sim}5,000\;{\mu}g/kg\;bw)$, 뱀장어 recombinant GH(eGH, $1{\sim}10\;{\mu}g/kg$) 또는 methyltestosterone(MT, $1{\sim}5\;mg/kg$)를 각각 단독 또는 eGH 또는 MT와 혼합하여 주사한 후 10일 후에 샘플을 채취하였다. 간 ER과 Vg mRNA는 RT-PCR을 이용하여 분석하였다. $E_2$에 의해 발현된 Vg 유전자는 농도 의존적으로 증가하였다. $E_2(500\;{\mu}g/kg)+MT(5mg/kg)$ 또는 $E_2(500\;{\mu}g/kg)+eGH(10\;{\mu}g/kg)$의 처리는 각각 $E_2$ 단독처리에 비해 높은 Vg mRNA의 발현을 유도하였다. eGH($10\;{\mu}g/kg$) 또는 MT(5mg/kg) 단독 처리는 Vg mRNA 발현을 유도하지 못했다. 한편 ER mRNA의 발현은 호르몬 처리에 관계없이 관찰되었다. Vg mRNA와 마찬가지로 ER mRNA의 발현도 $E_2(5{\sim}500\;{\mu}g/kg\;bw)$ 처리에 의해 농도 의존적으로 증가하는 경향이 있었으나 통계적 유의차는 없었다. $E_2(500\;{\mu}g/kg)$와 MT(5mg/kg) 또는 eGH($10\;{\mu}g/kg$)의 혼합투여 또한 $E_2$에 의해 유도된 ER mRNA 발현을 증가시키지 못했다. 결론적으로 Vg 유전자 발현에 있어서 $E_2$는 없어서는 안 되는 필수요소이지만 $E_2$ 자체만으로는 충분한 Vg 유전자를 발현하지 못하고 GH 또는 웅성호르몬 등의 도움이 필요하다. 또한 MT 또는 GH는 ER 유전자 발현에 영향을 미치지 못하며 다른 경로를 통해 Vg 유전자 발현에 관여하는 것으로 생각된다.

• 한국임상수의학회지
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• 제29권3호
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• pp.213-219
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• 2012

재조합 bST(recombinant bovine somatotropin; rbST)는 젖소에서 건강에 부작용을 초래하지 않으면서 유생산을 증가시키는 것으로 알려졌다. 본 연구는 250 mg의 rbST를 함유한 $Boostin^{(R)}$-250 제제와 rbST를 500 mg 함유하는 $Posilac^{(R)}$ 제제와 $Boostin^{(R)}$-S 제제의 투여시 유생산에 미치는 영향과 대상동물에 대한 rbST 투여의 안전성을 비교하기 위하여 실시하였다. 젖소는 1군에서 4군까지 각각 25마리씩 임의배치하였다. $Boostin^{(R)}$-250 제제와 부형제(대조군)를 매주 투여하였으며 $Boostin^{(R)}$-S 제제와 $Posilac^{(R)}$제제는 2주 간격으로 투여하였다. 젖소의 유량, 유성분, 체세포수, 건강상태, body condition score (BCS)를 측정하였다. $Posilac^{(R)}$제제, $Boostin^{(R)}$-S 제제, $Boostin^{(R)}$-250 제제의 투여에 따른 유생산 증가는 대조군과 비교하여 각각 2.9 kg/day (12.3%), 4.2 kg/day (17.9%), 4.1 kg/day (17.4%)이었으며 rbST를 투여한 군들과 대조군 사이에서 통계적 유의차가 확인되었다. rbST의 투여는 임상형 유방염발생과 우유의 체세포수를 증가시키지 않았으며 rbST의 투여는 유성분에도 큰 영향을 미치지 않았다. 최고유량 이후 rbST의 투여는 BCS에 부정적인 영향을 미치지 않았지만 비유 100일 이내의 일부 젖소들은 rbST의 투여 후 BCS가 감소하였다. 결론적으로 rbST 250 mg의 매주 투여는 rbST 500 mg의 2주 간격 투여와 유사한 우유 증산효과를 나타내었으며 젖소의 대사성 스트레스를 감소시키는 것으로 판단되었다.