• KSBB Journal
• /
• 제22권6호
• /
• pp.371-377
• /
• 2007

나노기술과 바이오기술의 융합연구에 의해 나노바이오기술이 발전되고 있다. 나노바이오기술의 중요한 응용연구 중의 하나로서, 진단이나 바이오센서 분야에서 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질간의 상호작용을 연구하기 위한 단백질 센서 칩이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 단백질의 선택적 고정화를 위한 새로운 생체고분자 기질로 PHA를 이용하는 첫 번째 예로서, 단백질-단백질 및 항원-항체 반응의 구현을 나타내고자 하였다. 본 시스템은 PHA 표면 위에서 PHA depolymerase의 SBD와의 선택적 결합에 기반한 것으로, PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질이 PHA가 코팅된 표면 위에 spotting 될 수 있고 미세접촉인쇄방법에 의해 PHA 위에 미세패턴이 제조되어지는 것을 알 수 있었다(52, 53). 이러한 새로운 전략이 PHA depolymerase의 SBD와 다른 단백질을 융합함으로서 미세 spotting과 미세패터닝이 가능하게 되었고 항원-항체의 생물학적 반응을 통해 많은 바이오센서 칩 연구에 응용될 수 있음을 확인하였다. 또한, PHA 마이크로 비드에도 PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질을 고정시킴으로서 항원-항체 반응을 유도할 수 있음을 확인하였다(54). PHA의 구조를 변경하여 PHA 기판, PHA 필름, PHA 미세패턴, PHA 마이크로 비드 등을 이용할 수 있으며 multiplex assay를 동시에 진행할 수 있는 다양한 융합 단백질을 사용할 수 있을 것이다. 생분해성 플라스틱으로서 성공적으로 개발된 PHA를 이용한 새로운 플랫폼 기술이 PHA depolymerase의 SBD를 이용함으로서 특이적이고 선택적인 단백질의 고정화에 이용될 수 있음을 확인하였다. 본 전략이 다양한 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질 반응을 이용한 바이오칩 및 바이오센서의 응용연구에 유용하게 사용될 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제16권10호
• /
• pp.1583-1590
• /
• 2006

T4 endonuclease V (T4 endo V) [EC 3. 1. 25. 1], found in bacteriophage T4, is responsible for excision repair of damaged DNA. The enzyme possesses two activities: a cyclobutane pyrimidine dimer DNA glycosylase (CPD glycosylase) and an apyrimidic/apurinic endonuclease (AP lyase). T4 denV (414 bp cDNA) encoding T4 en do V (138 amino acid) was synthesized and expressed using either an expression vector, pTriEx-4, in E. coli or a baculovirus AcNPV vector, pBacPAK8, in insect cells. The recombinant His-Tag/T4 endo V (rHis-Tag/T4 endo V) protein expressed from bacteria was purified using one-step affinity chromatography with a HiTrap Chelating HP column and used to make rabbit anti-His-Tag/T4 endo V polyclonal antibody for detection of recombinant T4 endo V (rT4 endo V) expressed in insect cells. In the meantime, the recombinant baculovirus was obtained by cotransfection of BacPAK6 viral DNA and pBP/T4 endo V in Spodoptera frugiperda (Sf21) insect cells, and used to infect Sf21 cells to overexpress T4 endo V protein. The level of rT4 endo V protein expressed in Sf21 cells was optimized by varying the virus titers and time course of infection. The optimal expression condition was set as follows; infection of the cells at a MOI of 10 and harvest at 96 h post-infection. Under these conditions, we estimated the amount of rT4 endo V produced in the baculovirus expression vector system to be 125 mg/l. The rT4 endo V was purified to homogeneity by a rapid procedure, consisting of ion-exchange, affinity, and reversed phase chromatographies, based on FPLC. The rT4 endo V positively reacted to an antiserum made against rHis-Tag/T4 endo V and showed a residual nicking activity against CPD-containing DNA caused by UV. This is the first report to have T4 endo V expressed in an insect system to exclude the toxic effect of a bacterial expression system, retaining enzymatic activity.

• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제30권3호
• /
• pp.157-162
• /
• 2006

본 연구에서는 인간 부자상선 호르몬의 발현을 유도적으로 조절할 수 있는 retrocvirus vector system을 확립하고자 하였다. 이에 tetracycline계 물질로 발현을 유도적으로 조절할 수 있는 one vector 형태의 Tet-On system을 이용하였으며 WPRE 서열을 도입하여 유도적 조건에서 외래 유전자의 발현을 증가시켰다. 구축한 각각의 표적세포에서 RT-PCR과 ELISA를 이용하여 hPTH유전자의 발현 정도를 비교 측정한 결과, WPRE가 hPTH의 3' 위치에 도입된 $RevTRE-PTH-WPRE-CMVp-rtTA2^sM2$ virus를 이용하여 유전자를 전이시킨 경우에 hPTH의 발현량이 가장 높은 것으로 나타났고, 또한 유도율도 가장 큰 것으로 확인되었다. 이 system을 이용하여 생산한 고감염가의 virus는 인간의 부갑상선 호르몬을 생산하기 위한 동물세포주의 구축이나 형질전환 동물의 생산에 있어서 매우 효율적인 유전자 전이 수단이 될 것으로 사료된다.

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

• 한국잠사곤충학회지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.69-73
• /
• 2002

본 연구는 누에신 단백질의 대량발현을 통해 농업용 소재로서 이용하고자 하는 연구의 일환으로 누에 핵다각체병 바이러스 유래의 pBm10po1-Xa 벡터에 누에신 유전자를 도입하여 누에 배양세포(Bm5) 및 누에 생체에서 발현한 결과 누에신 전사체는 바이러스 접종 후 1일째부터 발현되기 시작하여 5일째에 최대로 발현되었음을 확인할 수 있었고, 누에신 단백질은 3일째부터 발현량이 증가하여 5일째까지 계속 지속적으로 발현되었으나 그 발현량은 전사체에서 처럼 많지 않음을 확인할 수 있었으며, 누에신 단백질의 발현량은 누에 세포에 비해 누에 생체에서 기대만큼 그 발현량이 많지 않았다. 또한 누에신의 베큘로바이러스 발현계 (baculovirus expression vector system, BEVS)를 이용하여 세포내 및 번역후 변형과정을 통하여 세포외로 분비된 누에신의 발현양상을 확인한 결과 세포내에 비해 세포외로 분비시 그 발현량이 현저히 줄어들었음을 확인할 수 있었다. 따라서 베큘로바이러스 발현계를 이용하여 외래 단백질을 생산할 경우 정확한 메카니즘은 밝혀지지 않았으나 강력한 프로모터에 의해 세포내 단백질 생산량은 많은데 비해 정확한 단백질 고차구조 형성을 도와주는 foldase 및 chaperon의 양은 한정되어져 있으므로 정확한 고차구조를 형성하여 세포외로 분비되는 생물학적 활성을 띠는 단백질은 매우 적은 양간이 발현됨을 확인할 수 있었다. 그러므로 추후 누에 신 단백질 대량생산을 위해서는 분비 프로세싱의 해명 및 번역 후 변형과정의 개선을 통한 발현계의 개량이 시급히 요구된다.

• 한국임상수의학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.278-285
• /
• 2016

Epidemiological studies have shown the association between transportation of live animals and the potential transmission of infectious disease between premises. This finding was also observed in the 2014-2015 foot-and-mouth disease (FMD) outbreak in Korea. Furthermore, slaughterhouses played a key role in the global spread of the FMD virus during the epidemic. In this context, in-depth knowledge of the structure of direct and indirect contact between slaughterhouses is paramount for understanding the dynamics of FMD transmission. But the social network structure of vehicle movements to slaughterhouses in Korea remains unclear. Hence, the aim of this study was to configure a social network topology of vehicle movements between slaughterhouses for a better understanding of how they are potentially connected, and to explore whether FMD outbreaks can be explained by the network properties constructed in the study. We created five monthly directed networks based on the frequency and chronology of on- and off-slaughterhouse vehicle movements. For the monthly network, a node represented a slaughterhouse, and an edge (or link) denoted vehicle movement between two slaughterhouses. Movement data were retrieved from the national Korean Animal Health Integrated System (KAHIS) database, which tracks the routes of individual vehicle movements using a global positioning system (GPS). Electronic registration of livestock movements has been a mandatory requirement since 2013 to ensure traceability of such movements. For each of the five studied networks, the network structures were characterized by small-world properties, with a short mean distance, a high clustering coefficient, and a short diameter. In addition, a strongly connected component was observed in each of the created networks, and this giant component included 94.4% to 100% of all network nodes. The characteristic hub-and-spoke type of structure was not identified. Such a structural vulnerability in the network suggests that once an infectious disease (such as FMD) is introduced in a random slaughterhouse within the cohesive component, it can spread to every other slaughterhouse in the component. From an epidemiological perspective, for disease management, empirically derived small-world networks could inform decision-makers on the higher potential for a large FMD epidemic within the livestock industry, and could provide insights into the rapid-transmission dynamics of the disease across long distances, despite a standstill of animal movements during the epidemic, given a single incursion of infection in any slaughterhouse in the country.

• 대한수의학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.81-89
• /
• 1983

1982년 9월부터 11월까지 사이에 경기도(京畿道) 일원의 소에서 발열(發熱), 구내염(口內炎), 연하장애(嚥下障碍)를 나타내는 질병(疾病)이 유행성(流行性)으로 발생하였다. 이와같은 질병(疾病)은 같은시기에 충청남도(忠淸南道), 강원도(江源道), 전라남도(全羅南道) 및 경상남도(慶尙南道)의 일부지역에서도 산발적으로 발생하였고, 특징적인 임상소견(臨床所見)으로서 확인된 발생두수(發生頭數)는 73두에 달하였다. 이 질병(疾病)에서 관찰된 주요 병변(病變)은 구강점막(口腔粘膜), 인후두(咽喉頭), 식도(食道) 및 사위(四胃)의 수종(水腫), 출혈(出血), 변성(變性) 및 괴사(壞死)이었으며 이들 병변(病變)중에서도 식도(食道)와 인후두근육(咽喉頭筋肉)의 초자양변성(硝子樣變性)과 출혈(出血)은 진단적(診斷的)인 소견(所見)으로 간주되었다. 특징적인 임상소견(臨床所見)을 보인 소에서 채취한 혈청(血淸)에서 Ibaraki바이러스에 대한 중화항체(中和抗體)가 증명되었다. 이상과 같은 임상(臨床), 역학적(疫學的), 병리학적(病理學的) 및 혈청학적(血淸學的) 소견(所見)에 의하여 질병(疾病)은 Idaraki병(病)이라고 진단(診斷)되었으며 일본(日本) 이외지역의 발생보고는 처음인 것이다.

• 미생물학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.269-274
• /
• 2005

동물용 생 바이러스 백신 내에 mycoplasma를 검출하기 위해 polymerase chain reaction (PCR)기법과 2가지의 상품화된 PCR 검출킷트를 평가하였다. PCR기법은 시험에 사용된 모든 mycoplasma를 특이적으로 검출할 수 있었으나, 2가지의 상품화된 PCR 검출킷트는 일부의 mycoplasma를 검출하지 못하였다. 또한, PCR기법의 검출 특이도는 조류 유래 mycoplasma에 속한 4주의 표준주 및 7주의 야외분리주를 모두 검출할 수 있었다. PCR기법의 민감도는 9 CFR Mycoplasma액체배지에서 배양한 Mycoplasma 속균 및 Acholeplasma속균에 대해 $1\~100$ colony forming units/ml까지 검출할 수 있었다. 동물용생 바이러스 백신에 대해 PCR기법의 적용가능성을 평가하기 위해, 돼지 전염성위장염 및 로타바이러스 흔합백신과 개 파보바이러스 백신내에 A. laidlawii를 인공적으로 접종한 후, PCR기법의 민감도를 조사하였을 때 배양액을 이용한 검출한계와 유사하였다. 본 연구에서 사용된 PCR 기법은 동물용 생 바이러스 백신내의 mycoplasma를 신속하고 민감하게 검출할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 미생물학회지
• /
• 제54권3호
• /
• pp.254-265
• /
• 2018

최근 양계업에 막대한 피해를 끼치는 조류독감은 한국에서 수천억원의 거대한 경제적 손실을 초래하였다. 병원균의 전염경로를 파악할 수 있다면 막대한 손해를 끼치는 생물학적 피해의 확산을 막고 일부 지역으로 제한하는데 큰 도움이 될 것이다. 병원균 DNA 서열의 계통학적인 분석을 통하여 감염된 숙주들을 방향성이 있는 연결선으로 연관짓는 전염 계통수를 얻을 수 있다. 지난 10여년간 유전적 데이터뿐만 아니라 역학 데이터를 이용한 전염 계통수 추론의 방법론적 발전이 이루어졌다. 이에, 본 연구에서는 전염 계통수 추론 방법을 이용하여 지난 2014년 한국에 발병한 고병원성 조류독감 H5N8에서 유래한 DNA 서열을 재분석하였다. 당시, H5N8 바이러스는 전라북도에서 시작하여 지역적으로 접해있는 4개의 지역으로 확산되어 나갔던 것으로 알려져 있다. 전염 계통수를 추론하는 베이지언 통계 방법인 Markov chain Monte Carlo를 반복적으로 시행하고 이를 종합하여 철새 외래종과 국내종 조류 숙주들의 전염 계통수를 추정하였다. 비록 연결선의 불확실성은 높았으나 추정된 전염 계통수를 통하여 당시 H5N8 바이러스는 전라북도에서 시작하고 충청남도를 거쳐 경기도로 퍼져나간 것을 확인할 수 있었다. 사육하는 오리와 같은 국내종 조류는 전염 계통수의 말단 노드에 위치하는 것으로 추정되었다. 이러한 결과를 통하여 야생 철새종이 2014년 한국의 H5N8 조류독감의 감염 매개자로 주된 역할을 하였다는 것을 재확인하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제22권6호
• /
• pp.532-539
• /
• 2014

Peripheral neuropathy induced by human immunodeficiency virus (HIV) infection and antiretroviral therapy is not only difficult to distinguish in clinical practice, but also difficult to relieve the pain symptoms by analgesics because of the severity of the disease at the later stage. Hence, to explore the mechanisms of HIV-related neuropathy and find new therapeutic options are particularly important for relieving neuropathic pain symptoms of the patients. In the present study, primary cultured embryonic rat dorsal root ganglion (DRG) neurons were used to determine the neurotoxic effects of HIV-gp120 protein and/or antiretroviral drug dideoxycytidine (ddC) and the therapeutic actions of insulin-like growth factor-1 (IGF-1) on gp120- or ddC-induced neurotoxicity. DRG neurons were exposed to gp120 (500 pmol/L), ddC ($50{\mu}mol/L$), gp120 (500 pmol/L) plus ddC ($50{\mu}mol/L$), gp120 (500 pmol/L) plus IGF-1 (20 nmol/L), ddC ($50{\mu}mol/L$) plus IGF-1 (20 nmol/L), gp120 (500 pmol/L) plus ddC ($50{\mu}mol/L$) plus IGF-1 (20 nmol/L), respectively, for 72 hours. The results showed that gp120 and/or ddC caused neurotoxicity of primary cultured DRG neurons. Interestingly, the severity of neurotoxicity induced by gp120 and ddC was different in different subpopulation of DRG neurons. gp120 mainly affected large diameter DRG neurons (> $25{\mu}m$), whereas ddC mainly affected small diameter DRG neurons (${\leq}25{\mu}m$). IGF-1 could reverse the neurotoxicity induced by gp120 and/or ddC on small, but not large, DRG neurons. These data provide new insights in elucidating the pathogenesis of HIV infection- or antiretroviral therapy-related peripheral neuropathy and facilitating the development of novel treatment strategies.