• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.125-129
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• 2011

GM작물의 상용화를 위하여서는 반드시 환경위해성평가를 거쳐야 한다. 불행하게도 초기 event가 개발되고 기본적인 검토가 완료된 GM작물에 대하여 환경위해성평가를 수행하기 위하여서는 약 7백만에서 1,500만불의 경비가 소요되며 기간 또한 수년이 필요하다. 따라서 저자는 사용화를 위한 GM작물의 개발을 위한 프로젝트에 관여하는 개발자는 실험실 또는 온실단계의 아주 초기단계에서부터 환경위해성평가기준을 충분히 숙지하여야 한다고 제안한다. 기존의 많은 리뷰논몬에서 이미 지적된 것 과 같이 GM작물의 상용화과제에서 가장 큰 걸림돌(죽음의 계곡)은 초기 사상 (event)의 선발과정이며, 대부분이 이 단계에서 충분한 자료를 제시할 수 없어서 포기한다는 사실을 간과하여서는 안 될 것이다. 특히 지극히 기본적인 분자생물학 특성에 관한 자료들로서 예를 들어 도입유전자의 copy 수, 숙주의 게놈내 도입위치, 도입유전자의 주변 염기서열, 유전자 재배열과 도입유전자로 인한 숙주 내 기존유전자의 knock out 현상의 여부 등에 관한 충분한 자료를 제시하지 못하는 경우가 많으며 이는 GM 작물의 개발 초기단계에서부터 철저하게 검증이 이루어져야 하는 항목들이다. 국내의 경우, 농촌진흥청은 2011년부터 2020년까지 10년간 "차세대바이오그린 21 사업"을 발족하여 추진 중에 있으며 특히 국내용뿐만 아니라 중국의 사막화 지역 등 불량환경에 재배가 가능한 GM작물 등 해외로 수출을 위한 global GM작물의 개발을 위한 전략을 수립하여 추진 중에 있다. 따라서 저자는 환경위해성평가기준에 부합되는 초기 event의 선발 과정에 역점을 두어 사전에 분자생물학적 특성에 관한 RA기준을 고려하여 자체평가시스템을 도입하도록 제안 한다.

• 생명과학회지
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• 제15권3호
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• pp.317-322
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• 2005

Paenibacillus macerans 유래의 cycloinulooligosaccharide fructanotransferase (CFTase) 유전자(cft)를 Saccharomyces cerevisiae SEY2102에 발현시키기 위해 대장균과 효모의 shuttle vector인 pYES2.0에 subcloning 하였다. 구축된 pYGECFTN (8.6 kb) plasmid를 S. cerevisiae SEY2102에 형질전환하였고, uracil이 결핍된 SD 배지에서 선별하였다. cft 유전자는 선별된 형질전환체(S. cerevisiae SEY2102/pYCECFTN)에서 GAL1 promoter 조절하에 성공적으로 발현되어 cyclofructan(CF)을 생성함을 TLC로 확인하였다. 그러나, 균체 외로의 효소 분비는 이루어지지 않았고 cytoplasm보다 periplasmic space에 많이 존재하였다 S. cerevisiae에서 발현된 P. polymyxa유래 CFTase보다 P. macerans 유래 CFTase의 CF 생성이 image analyzer로 확인한 결과, 더 많음을 알 수 있었다. 효소반응 5분째부터 CF가 생성됨을 확인하였고, 최적온도와 최적 pH는 각각 $45^{\circ}C$와 pH 8.0로 나타났으며, $55^{\circ}C$까지 효소활성이 안정적으로 유지되었다. Dahlia tubers, chicory root, Jerusalem artichoke 등의 inulin 기질에 따른 반응산물 분석 결과, 모든 기질로부터 CF가 생산되었으며, dahlia tubers와 Jerusalem artichoke로부터 가장 효과적으로 생성되었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제31권4호
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• pp.787-801
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• 2001

The molecular mechanisms control the function of PDL(periodonta1 ligament) cells and/or fibroblasts remain unclear. PDLsl7, PDL-specific gene, had previousely　identified the cDNA for a novel protein from cultured　PDL fibroblasts using subtraction hybridization between gingival fibroblasts and　PDL fibroblasts. The purpose　of this study was to determine the regulation by growth factors and cytokines on　PDLsl7 gene expression in　cultured human periodontal ligament cells and observe the immunohistochemical　localization of PDLsl7 protein in various tissues of mouse. Primary PDL fibroblasts isolated by scraping the root of the extracted human mandibular third molars. The cells were incubated with various concentration of human recombinant $IL-1{\beta}$, PDGF-BB and TGF\;${\beta}$ for 48h nd 2 weeks. At each time point total RNA was extracted and the levels of transcription ere assessed by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR assay). polyclonal antiserum raised against PDLsl7 peptides, CLSVSYNRSYQINE and SEAVHETDLHDGC, were made, and stained the tooth, periodontium, developing bone, bone marrow and mid-palatal suture of the mouse. The results were as follows. 1. PDLsl7 mRNA levels were increased in response to PDGF (10ng/ml) and $TGF\;{\beta}$(20ng/ml) after treatment of the $IL-1{\beta}$, PDGF-BB and $TGF{\beta}$for 48 h. 2. PDLsl7 was up-regulated only by $TGF{\beta}$(20 ng/ml) after treatment of the $IL-1{\beta}$, PDGF-BB and $TGF\;{\beta}$ for 2 weeks and unchanged by the other stimulants. 3. PDLsl7 was a novel protein coding the 142 amino acid peptides in the ORF and the nucleotide sequences of the obtained cDNA from RT-PCR was exactly same as the nucleotides of the database. 4. Immunohistochemical analysis showed that PDLsl7 is preferentially expressed in the PDL, differentiating osteoblast-like cells and stromal cells of the bone marrow in the adult mouse. 5. The expression of PDLsl7 protein was barely detectable in gingival fibroblasts, hematopoetic cells of the bone marrow and mature osteocytes of the alveolar bone. These results suggest that PDLsl7 might upregulated by PDGF-BB or $TGF{\beta}$ and acts at the initial stage of differentiation when the undifferentiated mesenchymal cells in the bone marrow and PDL differentiate into multiple cell types. However, more research needs to be performed to gain a better understanding of the exact function of PDLsl7 during the differentiation of bone marrow mesenchymal and PDL cells.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.130-135
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• 2015

Pseudoalteromonas elyakovii 유래 alginate lyase 유전자(aly)를 대장균에서 발현시켰을 때, 발현된 대부분의 유전자 산물은 내포체라는 불용성 응집체 형태로 생산되었다. Alginate lyase를 가용성 및 활성형으로 생산하기 위해 Aeropyrum pernix K1 유래의 초고온성 샤페로닌 ApCpnA와 ApCpnB를 공발현 파트너로 도입하였다. aly와 ApCpnA와 ApCpnB 각각과의 공발현 결과, aly 단독발현 때의 alginate lyase 활성 10.1 unit/g-soluble protein에서 ApCpnA와의 공발현 때는 83.1 unit/g-soluble protein, ApCpnB와의 공발현 때는 100.3 unit/g-soluble protein으로 가용성 및 활성형으로의 alginate lyase 생산이 8~10배 크게 향상되었다. 다양한 배양 조건들의 조사를 통해 alginate lyase 최대 생산을 위한 조건은 다음과 같았다: 1.0 mM IPTG, $25^{\circ}C$ 배양 온도(IPTG 유도 후), ApCpnB 공발현 파트너. 이러한 공발현 시스템은 대장균에서 기능적으로 또한 의학적으로 중요한 재조합 단백질의 산업적 생산에 크게 유용하게 사용될 것이다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권12호
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• pp.2999-3005
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• 2009

Among the more than 120 different types of human papillomavirus (HPV), types 16 and 18 have been known to be high risk agents that cause cervical cancer. We examined, in an immuno-chromatographic analysis, the potential of using the early gene product, E7 protein, as a diagnostic marker of cervical cancer caused by HPV. We developed monoclonal antibodies specific to HPV-16 and 18 E7 proteins that were produced from bacterial cells using gene recombinant technology. For each E7 protein, the optimal antibody pair was selected using the immuno-chromatographic sandwichtype binding system based on the lateral flow through membrane pores. Under these conditions, this rapid testing assay had a detection capability as low as 2 ng/mL of E7 protein. Furthermore, since viral analysis required the host cell to be lysed using chemicals such as detergents, it was possible that the E7 protein was structurally damaged during this process, which would result in a decrease in detection sensitivity. Therefore, we examined the detrimental effects caused by different detergents on the E7 protein using HeLa cells as the host. In these experiments, we found that the damage caused by the detergent, nonylphenylpolyethylene glycol (NP-40), was minimal relative to Triton X-100 commonly used for the cell lysis. Temperature also affected the stability of the E7 protein, and we found that the E7 protein was stabilized at 4$^{\circ}C$ for about 2 h, which was 4 times longer than at room temperature. Finally, a HPV-infected cervical cancer cell line, which was used as a real sample model, was treated using the optimized conditions and the presence of E7 proteins were analyzed by immuno-chromatography. The results of this experiment demonstrated that this rapid test could specifically detect HPV-infected samples.

• KSBB Journal
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• 제16권2호
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• pp.188-199
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• 2001

10%의 $\alpha-(1\rightarrow3)$가지 결합을 갖고 $\alpha-(1\rightarrow6)$으로 연결된 댁스트란을 합성하는 텍스트란수크라제를 coding하는 유전자 (dsCB)를 Leuconostoc mesenteroides B-742CB로부터 분리하여 염기서열과 아미노산 서열을 결정하였다. dsCB가 포항된 6 6.lkb띄 DNA fragment는 4,536 bp의 염기로 구성된 하나의 open reading 잔ame(ORF)를 가지고 있었다. 추정된 아미노산 서열은 ORF의 698벤째 nucleotide 위치에 있는 start codon (ATG)으로부터 5,223번째 위치에 있는 slop codon(TAA)까지 였다. 구조 유전자의 아마노산은 1,5087H로 구성되고 분자량의 계산값은 168.6 kDa었고 non-denatured SDS-PAGE를 이용하여 활성 band툴 분석한 결과 170 kDa이었다. pDSCB를 까지고 있는 재조합 E. coli는 2 % sucrose배치에서 세포외로 댁스트란수크라제를 생산하였으며, soluble과 insoluble 텍스트 란을 생산하였다. 텍스트란수크라체의 효소 촉매작용에 관여 하는 것으로 얄려져있는 conserved region의 아미노산 중 Asp-492를 Asparagine으로 바꾸고자 point mutation을 시도하였고, 결과로 얻어친 D492N은 돌연변이 이전의 균에 비하여 활성이 1.6배 감소함을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권6호
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• pp.1115-1123
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• 2016

_L-Asparaginase (E.C. 3.5.1.1) is an enzyme involved in asparagine hydrolysis and has the potential to effect leukemic cells and various other cancer cells. We identified the _L-asparaginase gene (_L-ASPG86) in the genus Mesoflavibacter, which consists of a 1,035 bp open reading frame encoding 344 amino acids. Following phylogenetic analysis, the deduced amino acid sequence of _L-ASPG86 (_L-ASPG86) was grouped as a type I asparaginase with respective homologs in Escherichia coli and Yersinia pseudotuberculosis. The _L-ASPG86 gene was cloned into the pET-16b vector to express the respective protein in E. coli BL21 (DE3) cells. Recombinant _L-asparaginase (r-_L-ASPG86) showed optimum conditions at 37-40℃, pH 9. Moreover, r-_L-ASPG86 did not exhibit glutaminase activity. In the metal ions test, its enzymatic activity was highly improved upon addition of 5 mM manganese (3.97-fold) and magnesium (3.35-fold) compared with the untreated control. The specific activity of r-_L-ASPG86 was 687.1 units/mg under optimum conditions (37℃, pH 9, and 5 mM MnSO₄).

• 한국가금학회지
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• 제32권4호
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• pp.225-229
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• 2005

현재 가장 활발하게 진행되고 있는 형질전환 자 생산 연구방법은 배반엽단계 수정란에 농축한 virus를 주입하여 모자이크 형태의 $G_0$ 형질 전환체를 생산하고 이들을 이용하여 $G_1$ 형질전환 후대를 생산하는 방법이 가장 보편적으로 이용되고 있다. 상기의 연구방법은 완전한 형질 전환체를 획득하기 위해서는 수천수의 $G_1$을 생산하고 각각 유전분석을 수행하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 개선하고자 다음의 연구를 계획하고 수행하였다. 20nL의 농축된 GFP retrovirus를 1세포기 수정란에 주입하고, 주입한 유전자의 발현율과 수정란의 생존율을 배양 4일차 수정란에서 GFP의 발현과 배자의 생존 여부로 판정하였다. 연구결과는 배양 4일차 수정란의 생존율은 기존의 naked DNA 미세주입방법에 비해 다소 낮은 것으로 나타났으나 유의성은 없었다. 1세포기 수정란은 배반엽 단계 수정란과 달리 주입한virus의 유전자를 발현하지 않는 것으로 관찰되었다. 연구결과는 배반엽단계 수정란에 virus 미세주입 방법이 형질전환 닭 생산에 가장 효율적인 방법임 보여주고 있다.

• Molecules and Cells
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• 제37권3호
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• pp.226-233
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• 2014

Excessive reactive oxygen species (ROS) generated from abnormal cellular process lead to various human diseases such as inflammation, ischemia, and Parkinson's disease (PD). Sensitive to apoptosis gene (SAG), a RING-FINGER protein, has anti-apoptotic activity and anti-oxidant activity. In this study, we investigate whether Tat-SAG, fused with a Tat domain, could protect SH-SY5Y neuroblastoma cells against 1-methyl-4-phenylpyridinium ($MPP^+$) and dopaminergic (DA) neurons in the substantia nigra (SN) against 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetra-hydropyridine (MPTP) toxicity. Western blot and immunohistochemical analysis showed that, unlike SAG, Tat-SAG transduced efficiently into SH-SY5Y cells and into the brain, respectively. Tat-SAG remarkably suppressed ROS generation, DNA damage, and the progression of apoptosis, caused by $MPP^+$ in SH-SY5Y cells. Also, immunohistochemical data using a tyrosine hydroxylase antibody and cresyl violet staining demonstrated that Tat-SAG obviously protected DA neurons in the SN against MPTP toxicity in a PD mouse model. Tat-SAG-treated mice showed significant enhanced motor activities, compared to SAG- or Tat-treated mice. Therefore, our results suggest that Tat-SAG has potential as a therapeutic agent against ROS-related diseases such as PD.

• 한국육종학회지
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• 제49권3호
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• pp.170-179
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• 2017

분자농업은 식물을 일종의 공장개념으로 확대 적용하여 산업적으로 가치가 높은 유용물질들을 대량생산하는 분야로 최근 많은 각광을 받고 있다. 그 중에서 벼 캘러스를 이용한 단백질 발현 시스템은 대량 배양이 가능하고 목적 단백질의 높은 발현율로 인한 산업화가 가능한 기술이다. 본 연구는 이러한 벼(Oryza sativa L.) 캘러스의 활용도를 높이기 위한 효율적인 형질전환 시스템을 구축하기 위해 수행되었다. 형질전환에 이용된 종자의 종피 제거 시 손을 이용함으로써 캘러스 유도율을 높여주었고, 6년 정도의 오래된 종자에서도 원활한 캘러스 유도가 가능하였다. 목적 유전자가 도입된 캘러스의 선발은 최소한 3주 이상의 배양기간을 필요로 하였고 가장 효율적인 것은 한번의 계대를 포함한 6주 배양 후 선발하는 것이었다. 이러한 선발은 유전자가 식물세포의 genomic DNA 안에 안정적으로 삽입되어 이루어졌음을 서던 블롯 분석 및 후대검정 등을 통하여 확인할 수 있었다. 이러한 장기적이고 대량의 배양이 가능한 벼 캘러스의 효율적인 선발 시스템은 벼를 이용한 유용 재조합 단백질의 산업화에 실속있는 기술로 기여할 수 있을 것이다.