• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권2호
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• pp.69-77
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• 2002

각종 환경스트레스에 의해 생체 내에서 과량으로 생성되는 독성의 활성산소종 (ROS)은 산화스트레스를 유발시켜 식물의 질병, 노화 및 세포사멸을 촉진시킨다. 연구팀은 21세기 당면한 지구규모의 환경, 식량 및 보건문제 해결에 기여할 수 있는 기반기술 (plateform technology)를 개발하기 위하여 식물세포의 항산화기구 규명. 산화스트레스 유도성 항산화효소 유전자 개발. 스트레스 내성식물 개발에 관한 연구를 수행하고 있다. 여기에서는 항산화효소 유전자를 이용한 산업용식물체 개발에 관한 연구팀의 최근 연구결과를 중심으로 소개하였다. SOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시에 발현시킨 담배 식물체는 MV, 건조 등 여러 스트레스에 대한 내성을 나타내어, 복합 스트레스내성 농작물개발에 활용이 기대된다 인체 DHAR 유전자를 엽록체에 도입시킨 담배식물체는 정상적으로 DHAR 유전자를 발현시켰으며, MV 등 여러 스트레스에 대한 내성을 나타내었다. 피부 노화방지 등에 관여하여 ROS를 제거하는 SOD를 과실에 과발현시킨 형질전환오이를 성공적으로 개발하여. SOD 오이는 기능성화장품의 용도로 제품개발이 기대된다. 또한 고구마에서 산화스트레스에 특이적으로 발현하는 POD (SWPA2.) promoter를 개발하였다. SWPA2 promoter는 스트레스내성 및 의료용 단백질 등 고부가가치 생리활성물질을 생산할 수 있는 산업용 형질전환 식물체 및 배양세포주 개발에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제13권2호
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• pp.107-113
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• 1981

인삼(人蔘)과 인삼제품중(人蔘製品中)에 들어있는 유리당(遊離糖)의 조성(組成)을 측정(測定)함에 있어서 비색법(比色法)은 인삼(人蔘) 및 인삼제품자체(人蔘製品自體) 갈색색소(褐色色素)로 인(因)하여 심(甚)한 오차(誤差)가 예상(預想)되기 때문에 HPLC에 의한 정량법(定量法)을 검토(檢討)하였으며 그 실험결과(實驗結果)는 다음과 같다. (1) 인삼시료중(人蔘試料中)의 유리당(遊離糖)을 분획(分劃)하기 위하여 지방성분(脂肪成分)은 벤젠으로, 사포닌성분(成分)은 수포화(水飽和)부탄올로, 단백질(蛋白質), 전분(澱粉 등 고분자물질(高分子物質)은 80%-에탄올로 추출(抽出), 제거(除去)함이 효과적(效果的)이었다. (2) HPLC의 조건(條件)은 carbohydrate analysis column과 이동상(移動相)으로서 아세토니트릴-물 system (84 : 16, v/v)을 사용하고 유속(流速)을 2.0 ml/min으로 했을때 분리능(分離能)이 가장 양호(良好)하였다. (3) Glucose와 sucrose의 표준용액(標準溶液)(5 mg/ml)을 시료용액(試料溶液)에 첨가(添加)하여 회수률(回收率)을 나타냈으며, 검토(檢討)한 결과(結果), glucose는 96%, sucrose는 95%이상의 회수률(回收率)을 나타였으며, 재현성(再現性)도 양호(良好)하였다. (4) 인삼류(人蔘類)의 유리당(遊離糖) 유출시간(油出時間)을 검토(檢討)하기 위하여 80%-에탄올로 $80^{\circ}C$에서 추출(抽出)하여 본 결과(結果), 2시간(時間) 추출(抽出) 에서 glucose는 99.51% sucrose는 99.49%까지 추출(抽出)이 가능(可能)하였다. (5) 수삼(水蔘), 백삼(白蔘) 및 홍삼(紅蔘)에서 fructose, glucose, sucrose, maltose가 동정(同定)되었고 홍삼(紅蔘)에서는 수삼(水蔘)과 백삼(白蔘)에 없는 rhamnose가 동정(同定)되었다. 또 수삼(水蔘)과 백삼(白蔘)에서는 sucrose가 가장 많았고 홍삼(紅蔘)에서는 sucrose와maltose가 거의 같았다. (6) 인삼정(人蔘精)의 유리당(遊離糖) 조성(組成)은 추출용매(抽出溶媒)에 따라 많은 차이(差異)가 있는데 백삼정(白蔘精)은 sucrose가 가장 많은 반면(反面) 홍삼정(紅蔘精)은 sucrose가 거의 없었다. 또 인삼제품(人蔘製品)의 유리당(遊離糖) 조성(組成)도 원료(原料)인 홍삼(紅蔘)과 홍삼정(紅蔘精)의 유리당(遊離糖)의 패턴과 거의 같았다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권1호
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• pp.13-22
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• 2003

성장호르몬 유전자는 하나의 작은 공통 선조 유전자로부터 아주 오랜 기간동안 유전자 중복에 의해 진화되어 온 그룹들 중의 하나이다. 이들에 속하는 유전자들은 동물 종간에 구조적인 상동성과 기능적 공통성 등 유사성이 비교적 높게 나타난다. 이런 연구결과들을 근거로 하여 소 성장호르몬 유전자에서 아미노산을 암호화하는 영역으로부터 새로운 아미노산의 변이(missense mutation)를 검출하였고, 이 변이의 대립유전자 빈도는 소(cattle)의 종(species) 및 품종의 지리적 분포에 따라 일정한 경향 치를 보여 주었다. 한편 변경되어진 아미노산은 Tryptophan으로 이는 생물체에 존재하는 많은 단백질들을 구성하는 아미노산중에서도 그 출현빈도가 가장 낮은 것이다. 또한 검출된 변이는 성장호르몬이 그의 수용체와 강하게 결합하는 부위로서, 성장호르몬의 구조적 변이를 초래하여 수용체와의 결합이 비정상적으로 이루어져, 이후 성장호르몬이 표적세포로의 신호전달과 같은 역할을 제대로 수행치 못하게 되고, 이로 인하여 가축의 표현되어지는 경제형질에 영향을 미칠 것으로 추정된다. 그러므로 이러한 대립유전자를 보유하는 개체는 집단에서 제거하는 방법에 의한 개량이 가능할 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제18권1호
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• pp.10-16
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• 2007

본 연구에서는 인체의 해로운 요소를 분해하고 분해 생성물인 암모니아($NH_3$)의 제거를 위한 우레아제 고정막 제조와 가수분해 특성에 관하여 검토되었다. 우레아제 고정막은 방사선 그라프트 중합법에 의해 다공성 중공사막에 음이온 교환기로서 DEA를 도입한 후 요소의 가수분해를 위해 우레아제를 고정시켜 제조하였다. 음이온 교환기가 도입된 막에 우레아제가 고정된 경우 그라프트율이 증가할수록 고정량이 증가하였다. 이것은 그라프트율이 증가할수록 그라프트 체인이 신장하여 단백질이 다층으로 고정되기 때문이다. 한편, 가교제의 첨가는 우레아제 고정막의 세척 과정에서 발생하는 탈리 현상을 억제할뿐 아니라 막의 반복사용도 가능하게 하였다. 5 h의 가교 반응을 통하여 탈리현상이 발생되지 않는 우레아제 고정막을 제조하였으며, 이때 제조된 우레아제 고정막은 1 mol과 4 mol의 요소 용액에서 각각 98%와 50% 이상의 가수분해 성능을 나타내었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권6호
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• pp.925-936
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• 2004

본 연구는 낙농가의 소득과 직결된 원유 품질과 관계가 깊은 체세포 수(Somatic Cell Count, SCC)과 주요 우유 성분에 대하여 영향을 미치는 여러 요인 즉 아비 종모우, BLV type의 감수성 여부, 산차, 분만 월, 비유기 등에 대한 효과를 구명하였다. 조사기간은 2001년 1월부터 2004년 3월까지 분만한 홀스타인 젖소로부터 30$\pm$5일의 간격으로 시료를 채취하였으며, 우유성분과 체세포 분석은 Somascope MK2와 Lactoscope FTIR을 이용하여 총 3,897 개의 기록을 분석하였다. 비유기는 비유초기(30일 미만), 최고 비유기(30~60), 비유 중기(60~120), 비유 후기(120~180), 비유 말기(180일 이후)로 편의상 구분하였다. 분석 결과 대부분의 요인들이 모든 비유기에 걸쳐 유의적인 것으로 나타났으나 BLV type은 비유기에 따라서 차이를 나타내었다. 특히, BLV 감수성 여부는 조기에 검사를 통하여 보유 인자를 제거시키는 것이 장기적으로는 축군의 유질의 개선에 도움이 될 것으로 기대된다. 단백질에 대하여 BLV type은 각 비유기에 영향을 미치지 않았으며, 산차는 30일 이상에서 영향을 미쳤고, 분만월은 전 유기에 걸쳐 영향을 미치는 것으로 나타났다. 기타 유성분도 비유기에 따라서 각 각 다른 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국식품영양학회지
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• 제11권2호
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• pp.237-242
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• 1998

새고막 육의 일반성분은 수분함량 76.9%, 조단백질함량 18.1%, 조지방함량 1.8%, 당함량 1.3% 및 조회분함량은 1.6%로 나타났으며, 총 카로티노이드 함량은 0.67~1.02mg%이었고, 적색 체액의 양은 1.32~1.58mg%범위였으며, 이 중에서 Homoglobin 함량은 0.98~1.64g/dl 범위로서 개체간의 차이가 심하게 나타났다. 살아있는 상태의 새고막에서 개펄을 제거하기 위하여 2% 염분농도의 물에 침지한 것이 개펄배설에 가장 효과가 좋아 수침 10시간만에 89% 정도의 배설율을 보였고, 해수의 염분농도에 가까운 3% 염분농도의 물에 수침한 것은 10시간 후 대략 70%의 배설율을 보였다. 그리고 가장 배설효과가 뛰어난 pH는 7.5로 수침 10시간만에 91% 이상의 배설율을 보였고 20시간 후는 97%의 배설율을 보였다. 새고막 색소성분의 ether 추출물의 흡수 스펙트럼은 정체적으로 두 개의 peak로 나타났으며 각각의 흡수대는 452nm과 687nm였고 최대 흡광점은 452nm였다. 통조림 살균 공정 중 새고막 육색소의 변화로서 95$^{\circ}C$, 111$^{\circ}C$, 116$^{\circ}C$ 및 121$^{\circ}C$에서 가열처리 하였을 때 60분 후 carotenoid 색소의 잔존율은 각각 71.8%, 66.8%, 46.4% 및 36.5%로 가열온도가 높을수록 carotenoid 파괴가 극심하게 일어났다. 그리고 120분 후에는 각각 56.6%, 30.6%, 30.3% 및 17.2%였다. 95$^{\circ}C$, 111$^{\circ}C$, 116$^{\circ}C$ 및 121$^{\circ}C$에서 시간별로 가열처리한 새고막육에서 지용성 및 수용성 갈변물질의 생성은 가열온도가 높을수록, 또한 가열시간이 길어질수록 증가하였고, 그리고 수용성 갈변물질의 생성은 지용성 갈변물질량에 비하여 훨씬 적게 나타나서, 새고막 통조림 가공 중 열처리 과정에서 일어나는 갈변은 carotenoid 성분의 변퇴색에 크게 기여하는 지용성 성분 등에 의하는 것으로 생각되었다.

• 생명과학회지
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• 제26권1호
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• pp.8-16
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• 2016

적절한 농도의 활성산소종(ROS)은 병원체에 대한 세포의 방어, 신호 전달, 세포 성장 및 유전자 발현을 포함한 다양한 정상 세포 기능을 매개한다. 최근의 연구는 ROS와 ROS를 생성하는 NADPH 산화 효소(Nox)가 성인 쥐 뇌의 뇌실 하 영역(SVZ)에 있는 신경 줄기세포의 자가 복제와 신경 세포 분화에 중요하다는 것을 보여 주었다. 본 연구에서 세포 내 ROS가 갓 태어난 쥐의 뇌에서 적출되어 배양된 SVZ 신경 줄기세포에서 검출된 것으로 나타났다. Nox 유사 유전자들 중 Nox4가 배양된 세포에서 주로 발현되었고, Nox1과 Nox2는 거의 발현되지 않았다. 또한, Nox4 유전자는 신경 세포 분화 동안 최대 10배까지 발현이 크게 증가하였다. Immunocytochemistry결과 Nox4 단백질은 신경 세포 특이적인 tubulin인 Tuj1-양성 신경 세포에서 주로 발견되었다. 이와 맥을 같이 하여, 내인성 ROS는 분화 후 축삭돌기를 가지고 있으며 신경 세포로 보이는 세포에서만 검출되었다. 또한, ROS를 제거하는N-acetyl cysteine에 의해 세포 산화 환원 상태가 교란되었을 때, 신경 세포로의 분화가 크게 감소하였다. 마지막으로, shRNA를 이용하 여 Nox4를 knockdown한 세포에서 신경 세포로의 분화가 감소하였다. 이러한 연구 결과는 Nox4가 갓 태어난 쥐의 SVZ 신경 줄기 세포의 주요한 ROS 생성 효소이고, Nox4에 의한 ROS생성이 신경 세포 분화에 중요하다는 것을 암시한다.

• 생명과학회지
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• 제24권1호
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• pp.54-60
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• 2014

방향족 화합물은 독성 환경오염물질로 생태계와 인간의 건강에 해로운 영향을 미친다. 그중 chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물은 수생생물에 독성을 나타내며 인간의 피부, 눈, 호흡기를 자극한다. 본 연구에서는 폐수의 chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물을 저렴하고 간단하게 검출하고자 재조합 미생물 바이오센서를 개발하였다. BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene) 분해 조절 유전자 xylR를 Po' (upstream activating sequences를 제거한 DmpR 조절단백질 promoter Po) 또는 Pu (XylR 고유의 프로모터)::lacZ 유전자(${\beta}$-galactosidase 유전자)의 upstream에 연결한 플라스미드를 제작한 후, E. coli $DH5{\alpha}$에 형질 전환하였다. 유도 화합물 존재 하에서, 아가로스에 고정된 이 재조합 바이오센서 세포는 유도 화합물에 의해 ${\beta}$-galactosidase를 발현하고 기질인 chlorophenol red ${\beta}$-D-galactopyranoside (CPRG)를 분해하여 1~2시간에 붉은색을 나타내었다. BTEX 화합물 중, 특이적으로 o-, m-, p-chlorotoluene ($0.1{\mu}M-100 mM$) 그리고 o-, m-, p-nitrotoluene (0.1 mM-100 mM)에서 높은 반응을 나타내었으며 Po'가 Pu보다 높은 반응성을 보여주었다. 아가로스에 고정된 바이오센서는 $4^{\circ}C$에서 21일간 보존 후에도 활성의 큰 변화 없이 안정하였으며, chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물들로 spike된 전처리 하지 않은 폐수 시료 중에서도 좋은 반응을 보여 주어 폐수 중 chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물의 간단한 초기 검출에 활용될 수 있음을 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.597-604
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• 2018

ADHD (Attention Deficit/Hyperactivity Disorder)은 4-17세의 아동 및 청소년의 약 10%가 겪는 흔한 신경 발달 장애이지만 그 핵심 기전이 알려져 있지 않은 가운데 관련한 여러 단백질들이 보고되어왔다. 이중 GIT1 (G-protein coupled-receptor kinase interacting protein-1)은 중추신경계에서 dendritic spine formation와 growth에 영향을 미치는 multifunctional adaptor protein으로, GIT1이 제거된 생쥐는 과잉행동, 주의력결핍 그리고 충동성을 보이는 ADHD 증상을 보이게 된다. 이 논문에서는 GIT1 유전자 변형 생쥐를 이용하여 genotype별로 신경교세포의 전달물질(gliotransmitter)을 비교 분석하는 실험을 진행하였다. 그 결과 주요 흥분성 전달물질인 glutamate는 HE (hetero)와 KO (knock-out)의 세포 내에서 WT (wildtype)보다 더 높은 농도로 존재했다. 한편, 억제성 신경전달물질인 GABA와 glycine의 경우 전반적으로 HE에서 가장 많은 함유량을 보였지만 소뇌 세포내의 경우, KO이 WT보다 많은 양을 함유한 것에 비해 대뇌 세포 내에서는 KO보다 WT의 억제성 전달물질 함유량이 높았다. 또한, glutamate와 GABA를 기준으로 흥분성/억제성 비율(excitation/inhibition ratio)을 보았을 때, 소뇌 세포 내/외 모두에서 KO이 가장 높은 수치를 보였고, 대뇌에서는 세포 내/외 모두 HE에서 가장 높은 수치를 보였다. 억제성 신경전달물질인 GABA가 KO의 대뇌 세포 외에서 가장 많은 것으로 보아 GIT1 결손을 보완하기 위해 억제성 물질을 더 많이 분비하거나 또는 과도하게 분비된 GABA를 재흡수하지 못하는 것이라 사료된다. 이는 ADHD 병리기전으로써 기능할 가능성을 제시하며 후속 연구를 통해 해당 기전에 대한 규명이 필요할 것으로 보인다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권3호
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• pp.335-341
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• 2003

본 실험에서는 대표적인 전통콩 6품종(청태, 서리태, 진주리, 수박태, 유태, 흑태)과 미국산 수입콩 1품종 등 7품종을 시료로 사용하여 종실의 물리화학적인 특성과 기능성 성분을 조사하였다. 콩의 백립중은 유태가 극소립중이었고, 흑태가 대립중이었다. 품종간에 종실과 껍질을 제거한 콩의 색도도 차이를 보였다. 단백질 함량은 전통콩이 모두 40%을 넘는 함량을 나타냈고, 그중 진주리가 높은 함량을 보였으며 수입콩이 38.7%로 낮은 함량을 보였다. 조지방함량은 전통 콩중 진주리가 가장 낮고, 수입콩이 다른 품종에 비해 지방함량이 높게 나타났다. 총 지방질의 지방산중 linoleic acid가 가장 많았고, oleic acid, palmitic acid 순이고 불포화 지방산이 80% 이상을 차지하였다. 불포화지방산의 비율은 서리태가 85.2%로서 가장 높은 비율을 차지하였고, 포화지방산의 경우 수입콩이 16.5%로 다른 품종에 비해 높은 결과를 나타내었다. 진주리콩은 단일불포화지방산인 oleic acid의 함량이 높고 다중불포화 지방산인 linoleic acid와 linolenic acid의 함량이 낮았다. 콩의 필수 아미노산인 lysine 함량은 48.2-56.5 mg/g-protein이었다. 콩에 가장 적게 함유되어 있는 것으로 알져진 methionine, cysteine, histidine 등은 전통콩에서도 매우 적게 함유 되어있다. Methionine의 비율이 다른 아미노산에 비해 품종에 따른 차이가 가장 크게 나타났다.