• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.17-25
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• 2013

메탄올 자화효모 Hansenula polymorpha에서 분비 발현이 잘 된다고 보고된 인체 혈청 알부민(human serum albumin, HSA)을 융합단편으로 사용하여 외래 재조합 단백질을 효과적으로 분비 발현할 수 있는 발현시스템을 개발하고자 하였다. 이때 조작의 용이성 및 발현 효율 제고를 위하여 전장의 HSA 뿐만 아니라 세 종류의 각기 다른 크기의 HSA 단편을 설계하여 융합단편으로 사용하였다. 즉 HSA의 N-말단으로 부터 각기 137, 172, 320, 608개 아미노산을 갖는 융합단편 HSAft (1-4)를 제작하였다. 아울러 발현되는 HSA 단편의 검출 및 분리정제를 위한 His8-tag, HSA 융합단편과 외래 단백질간의 유연성을 부여하기 위한 2조의 $Gly_4Ser_1$ linker, 융합 발현된 타겟 단백질을 HSA 단편으로부터 용이하게 분리하기 위한 담배식각바이러스 단백질분해효소(tobacco etch virus protease, Tev) 인지 서열, 타겟 단백질 유전자를 클로닝하기 위한 멀티 클로닝 사이트(multiple cloning site, MCS)서열, 그리고 타겟 재조합 단백질의 발현 검출 및 정제를 위한 Strep-tag을 포함하는 작용기 도메인을 발현카세트 기본 골격에 포함시켰다. 이렇게 구축된 4종의 HSA 융합단편 분비발현 벡터를 H. polymorpha에 형질전환한 후 각 융합단편의 발현을 조사한 결과 HSAft 단편 3, 4의 발현을 확인할 수 있었다. 녹색형광단백질 유전자 ($GFP_{uv}$)를 상기 벡터에 클로닝한 후 H. polymorpha에 도입한 결과 형질 전환체 모두에서 녹색형광단백질의 발현을 관찰 할 수 있었다. 해당 세포로부터 분비되거나 세포내에 발현되는 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현양을 비교한 결과 HSAft 단편 4에 융합된 경우를 제외하고 나머지 경우 모두에서 세포 파쇄액과 세포 배양액 양쪽에서 해당 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현을 확인 할 수 있었다. 한편 HSA 융합단편의 크기에 따라 자체 혹은 타겟 단백질과 융합된 형태의 단백질 분비 발현 정도가 달라지는 것은 해당 단백질의 접힘이나 단백질 분해효소에 대한 민감성 등 여러 변수에 의한 것으로 사료되며 따라서 본 연구에서 개발한 H. polymorpha용 HSA 융합단편 분비발현 시스템은 특정 외래 재조합 단백질의 효율적인 분비발현 융합단편의 선별 및 과발현 시스템 구축에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제4권1호
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• pp.45-52
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• 2000

Membrane-type matrix metalloproteinase(MT-MMP)는 세포막에 부착된 채로 작용하는 단백질 가수분해효소로서 최근들어 정상 및 암세포 등 각종 조직세포의 재구성에 중요한 역할을 하는 것으로 알려지고 있다. 본 연구에서는 RT-PCR 방법을 사용하여 생쥐 난자와 초기배아에서의 MT1-MMP와 MT2-MMP 유전자 발현 양상을 조사하였다. 생후 3주 및 8주된 생쥐의 난소로부터 얻은 미성숙난자와 체외 및 체내에서 성숙시킨 난자에서의 MTl-MMP와 MT2-MMP mRMA의 발현을 조사하였다. 그 결과 미성숙난자와 체외 및 체내에서 성숙시킨 난자 모두에서 MT1-MMP 및 MT2-MMP의 mRNA가 발현되었으나 미성숙난자에서는 매우 약하게 발현되는 것이 관찰되었다. 2세포기 배아, 4세포기 배아, 상실배, 포배 및 탈각한 포배를 대상으로 MT2-MMP mRNA의 발현양상을 조사한 결과 2세포기에서는 발현이 일어나지 않았고 4세포기에 이르러서야 뚜렷한 발현이 관찰되었다. 상실배와 포배에서는 현저히 강한 발현이 관찰되었다. 생쥐의 난소조직에서도 MT1-과 MT2-MMP모두 발현되는 것이 관찰되었는데 각각은 배란을 전후로 한 시기에 상관없이 항상 같은 정도의 mRNA발현을 나타내었다. 생쥐의 수란관조직도 난소조직과 유사하게 배란시기에 상관없이 같은 수준의 MT1-과 MT2-MMP mRNA 발현양상을 보여주었다. 이러한 결과들로 미루어 생쥐 배아에서 발현되는 MT2-MMP는 초기배아의 분화과정에서 중요한 역할을 할 것으로 사료된다. 난소와 수란관의 조직재구성과 관련한 MT1-과 MT2-MMP의 역할은 앞으로 더 연구되어야 할 것이다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제29권3호
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• pp.159-166
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• 2002

연구목적: 본 연구에서는 생쥐 Dazla 유전자의 난소내 발현 위치를 확인하고, 배아의 발달에 따른 Dazla 유전자의 발현 양상을 관찰하고자 하였다. 연구재료 및 방법: 임신 제 7일, 10일, 11일, 14일의 태자 (각각 n=9)와 생후 27일된 암컷 미성숙 생쥐 (n=32), 8주령의 암컷 성숙 생쥐 (n=9)로 부터 난자, 과립막세포, 난소 조직을 획득하였으며, 9주령의 수컷 성숙 생쥐 (n=3)로부터 고환 조직을 획득하였다. 각각의 획득된 조직과 세포에서 Dazla mRNA의 발현 여부를 RT-PCR, in situ hybridization (ISH) 방법 등으로 확인하였다. 성선자극호르몬을 투여하지 않은 미성숙 및 성숙 생쥐에서 획득한 미성숙 난자 (GV)와 PMSG와 hCG를 투여한 미성숙 및 성숙 생쥐에서 획득한 성숙 난자 (MII)에서 RT-PCR로 Dazla 유전자의 발현 여부를 확인하였다. 미성숙 및 성숙 생쥐의 난소 조직과 성숙 생쥐의 고환 조직에서 RT-PCR 및 ISH 방법으로 Dazla 유전자의 발현 여부를 확인하였다. 결 과: 난소의 과립막세포에서는 미성숙 및 성숙 생쥐, PMSG와 hCG 투여 여부 등과 상관없이 모두 Dazla 유전자의 발현은 음성으로 판정되었다. PMSG 및 hCG를 투여하지 않은 난소에서 획득한 미성숙난자 (germinal vesicle, GV) 또는 PMSG 및 hCG 투여 후 채취한 성숙 난자 (metaphase II, MII) 모두 Dazla 유전자가 발현되었다. Dazla 유전자의 발현은 수정 직후 (2PN) 음성으로 전환되었으며, 착상 직전의 배반포 시기까지 유전자 발현이 음성으로 지속되었다. Dazla 유전자는 임신 제 7일 (PCD 7), 10일 (PCD 10), 11일 (PCD 11)의 태자에서도 유전자 발현이 계속 음성으로 관찰되었으나, 성 분화가 일어나기 시작하는 임신 제 $12{\sim}14$일 (PCD $12{\sim}14$)의 태자에서 유전자 발현이 다시 관찰되었다. 결 론: Dazla 유전자는 난소 내 난자에서만 특이적으로 발현하는 난자 특이 유전자 (oocyte specific factor)로서 Dazla 유전자가 난소 내 난포 생성과 관련성이 있음을 제시하고 있다. 향후 조기 폐경 환자에서의 연관성 등을 확인한다면 임상적으로 유용한 지표가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.37-42
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• 2018

NAG-1 단백질은 TGF-${\beta}$ superfamily 유전자로서 암세포의 apoptosis를 유도하고 항암 활성과 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 프로폴리스 유래의 파이토케미칼 CAPE (caffeic acid phenethyl ester)에 의한 항암유전자 NAG-1의 발현과 발현조절에 대해 연구하였다. 인간 대장암 세포주 HCT116에서 CAPE의 처리에 의해 농도의존적, 시간의존적으로 NAG-1의 발현이 증가됨을 확인하였다. 게다가, 다른 대장암 세포주인 LOVO 세포주에서도 농도의존적으로 NAG-1의 발현이 증가됨을 확인하였다. p53-null HCT116세포주를 이용한 실험에서 CAPE에 의한 NAG-1의 발현은 전사조절인자인 p53에 의존하지 않음을 증명하였다. 또한, 3가지 종류의 NAG-1 프로모터 construct를 이용한 실험에서, cis-element 후보가 -474와 -1,086사이에 있음을 증명하였다. CAPE에 의해 전사조절인자인 ATF3와 CREB의 발현이 변화되는 지를 확인한 결과, CREB은 전혀 발현이 증가되지 않는 반면 ATF3는 CAPE 처리에 의해 농도의존적으로 발현이 증가함을 확인하였다. 그리고, pCG-ATF3와 pCREB의 cotransfection 실험에서 CREB은 NAG-1의 발현에 영향을 못 미치는 반면, ATF3의 과대발현에 의해 NAG-1의 발현이 증가됨을 확인하였다. 결론적으로, CAPE에 의한 NAG-1의 발현은 주로 전사조절인자인 ATF3를 경유하여 일어남을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제26권10호
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• pp.1137-1152
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• 2016

세포는 다양한 인체 질환에 관련되어 있는 저산소 환경을 인지하고 반응하며 적응한다. 저산소 상태에 적응하기 위해서는 hypoxic 유전자의 발현을 증가시키고 aerobic 유전자의 발현을 감소시키는 유전자 발현 조절이 필요하다. 최근 연구에서 미토콘드리아 호흡계가 이러한 유전자 발현 조절에 관여됨이 밝혀지고 있다. 본 연구에서는 호흡이 가능한 곰팡이(Saccharomyces cerevisiae)와 호흡이 불가능한 돌연변이 곰팡이를 실험대상으로 하여 미토콘드리아 호흡계가 저산소 환경에서 유전자 발현 조절에 관여됨을 DNA microarray 기법을 이용하여 전체 유전자를 대상으로 조사하였다. 산소 농도가 감소함에 반응하여 많은 유전자의 발현에 변화가 있었으며, 이러한 차별적인 발현 양상을 보이는 유전자는 여러 그룹으로 분류할 수 있었다. 대부분의 hypoxic 그리고 aerobic 유전자는 저산소 상태에 적응하는 발현 양상을 위해서는 미토콘드리아 호흡계가 필요하였다. 그러나 일부 hypoxic 그리고 aerobic 유전자는 미토콘드리아 호흡계와 무관하게 저산소 상태에 적응하는 발현 양상을 보였다. 이러한 결과는 미토콘드리아 호흡계가 저산소 환경에 적응하는 유전자 발현 조절에 필요하며, 또한 여러 기전을 통하여 이러한 유전자 발현 조절에 관여함을 제시한다. 또한 microarray 실험 결과에서 도출된 산소 농도에 대해 차별적인 발현을 보이는 유전자에 대하여 gene ontology 및 promoter 분석을 수행하였고 이러한 추가 분석 결과는 산소에 의해 조절되는 유전자와 함께 세포가 저산소 환경에 적응하는 기작을 이해하는 데 유용한 자료가 될 것으로 기대된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권2호
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• pp.361-373
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• 2006

치주질환의 진행이 나이에 의해 영향을 받는다는 사실은 알려져 있으나 노화에 따른 치주조직 세포의 기능적인 변화에 관한 사실은 많이 알려져 있지 않다. 노화에 따른 세포의 노화가 치주질환의 진행에 어떠한 여향을 끼치는가를 아는 것은 중요하다. 염증 상태에서 nitric oxide (NO)는 조직 파괴에 관여하는 인자로 작용하여 치주질환의 진행에 관여하는 것으로 알려져 있다. 따라서 이 연구는 사람의 치은에서 배양된 치은섬유아세포를 이용하여 세포의 노화에 따른 NO와 이의 합성효소인 inducible nitric oxide synthase (iNOS)의 발현을 알아봄으로써 세포의 노화가 치주질환의 진행에 끼치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 10세의 환자와 55세의 환자에서 각각 채취한 치은에서 배양된 세포와 10세의 환자에서 채취한 세포를 계속적인 계대배양을 통해 얻은 실험실 상 노화된 세포를 포함하여 총 3 종류의 치은섬유세포를 실험에 이용하였다. Hot phenol-water extraction을 통해 추출된 Porphyromonas, gingivalis ATCC 33277 lipopolysaccharide (LPS)와 재조합 $IFN-{\gamma}$ 를 세포에 적용시켜 Griess assay를 통해 조건화된 배지에서 NO를 측정하였다. 20세와 55세의 환자에서 채취된 치은 조직과 총 3 종류의 배양된 세포에 NOS-II 항체를 적용시켜 iNOS 단백질 발현을 관찰하였다. Total RNA를 추출하여 RT-PCR를 통해 iNOS mRNA의 발현을 분석하였다. 치은섬유아세포에서 NO는 자발적으로 발생되었고, 이러한 발현은 젊은 세포보다 노화된 세포에서 강하였다. P, gingivalis LPS와 제조합 $IFN-{\gamma}$는 치은섬유아세포에서 NO의 발현을 증가시켰고, 이러한 발현은 젊은 세포보다 노화된 세포에서 강하였다. 면역조직화학 염색에서 iNOS 단백질은 젊은 사람과 노화된 사람의 치은 조직 모두에서 치은섬유아세포와 상피의 기저층 세포와 염증세포에서 발현되었으나 노화에 따른 발현의 차이를 구별할 수는 없었다. 세포의 면역염색에서 iNOS 단백질은 노화된 세포에서 강하게 발현되었고 이러한 발현은 LPS와 $IFN-{\gamma}$ 에 의해 강화되었다. LPS와 $INF-{\gamma}$ 의 조건이 주어지지 않은 상태에서 iNOS mRNA는 젊은 세포에서보다 노화된 세포에서 강하게 발현되었다. 이러한 결과를 통해 세포의 노화가 NO와 iNOS 발현을 증가시킴으로서 치주질환의 진행에 영향을 끼칠 수 있음을 시사하였다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제30권4호
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• pp.261-269
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• 2003

목 적:본 연구에서는 생쥐 난소 주기에 따른Dazla 유전자의 발현 조절 양상을 관찰하고자 하였다. 연구재료 및 방법: 생후 27일된 암컷 미성숙 생쥐 (total 33EA; each 3 EA)로 부터 Pregnant Mare Serum Globulin (PMSG) 투여전, PMSG 투여 3시간, 6시간, 12시간, 24시간, 48시간 후 난소 조직과 hCG 투여 3시간, 6시간, 12시간, 24시간, 48시간 후 난소 조직을 획득하였다. 암컷 성숙 생쥐 난소와 (n=3) 수컷 성숙 생쥐 (n=3)로부터 고환 조직을 획득하여 대조군으로 사용하였다. 각각의 획득된 조직에서 Dazla mRNA 의 발현 여부를 RT-PCR과 in situ hybridization (ISH) 방법으로 확인하였다. 호르몬 투여 시기에 따른 Dazla 유전자의 발현 강도를 ISH 방법으로 비교하여 정상 난소주기에서 PMSG와 PMSG+hCG 에 의한 Dazla 유전자의 발현 조절 양상을 관찰하였다. 결 과: 미성숙 생쥐, 성숙 생쥐 난소 내 난자 모두에서Dazla 유전자의 발현이 관찰되었다. 성숙 생쥐 고환 내 정자에서도 Dazla 유전자의 발현이 관찰되었다. 미성숙 및 성숙 생쥐의 난포에서는 난포의 성장에 따라 Dazla 유전자의 발현 강도가 강하게 관찰되었다. 미성숙 생쥐에 투여된 PMSG와 PMSG+hCG에 의한 유전자의 발현 강도는 난포의 크기가 같을 경우 호르몬 투여전과 비교하여 차이가 없었다. 결 론: Dazla 유전자는 난소내 난자에서 특이하게 발현되며, 난포의 크기에 따라 난자에서의 dazla유전자 발현의 강도도 증가한다. 그러나 PMSG와 PMSG+hCG에 의하여 유전자 발현이 조절되지 않은 것으로 보아 난소의 배란주기에 따른 유전자의 발현 양상에 변화가 없는 것으로 생각된다.

• 대한약침학회지
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• 제7권2호
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• pp.19-28
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• 2004

봉독은 관절염 치료를 비롯한 여러 질환에 그 응용범위가 넓어지고 있으며 기전규명과 새로운 치료효과 개발을 위한 연구가 필요하다. 연골의 파괴는 진행된 각종 관절병증의 공통 병리기전이며 연골세포의 기능이상은 이 기전에 중요한 의미를 지닌다. 사람 연골세포의 특성을 유지하고 있는 HTB-94 연골육종세포를 배양하고 봉독을 처치했을 때의 유전자 발현양상을 microarray를 이용하여 관찰하였다. 대조군에 비해 4배 이상 발현의 차이가 있는 경우를 유의한 것으로 보았을 때 microarray의 344개 유전자중 봉독처치시 발현이 증강되는 유전자는 없었으며 발현이 억제되는 유전자는 interleukin 6 receptor, interleukin 1 alpha, tissue inhibitor of metalloproteinase 1, matrix metalloproteinase 1, tumor necrosis factor (ligand) superfamily, members 4, 8 and 12, and caspases 2, 6, and 10등 35개가 관찰되었다. Microarray를 통한 유전자발현 분석을 통해 관절염에 대한 봉독치료의 기전을 시사하는 유용한 자료를 얻을 수 있었으며 앞으로 보다 넓은 범위에 대한 연구가 필요할 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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• pp.434-436
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• 2003

DNA칩 기술로 얻어지는 유전자발현데이터(gene expression data)는 생채 조직이나 세포의 수천개에 달하는 유전자의 발현량(expression level)을 측정한 것으로, 유전자발현양상(gene expression pattern)에 기반한 암 종류의 분류 등에 유용하다. 본 논문에서는 확률그래프모델(probabilistic graphical model)의 하나인 베이지안망(Bayesian network)을 발현데이터의 분류에 적응하며, 분류 성능을 높이기 위해 베이지안망의 앙상블(ensemble of Bayesian networks)을 구성한다. 실험은 실제 암 조직에서 추출된 유전자발현데이터에 대해 행해졌다 실험 결과, 앙상블 베이지안망의 분류 정확도는 단일 베이지안망보다 높았으며, naive Bayes 분류기, 신경망, support vector machine(SVM) 등과 대등한 성능을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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• pp.280-282
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• 2005

초파리 초기 발생과정은 gap 유전자, pair-rule 유전자, polarity 유전자의 세 가지 유전자 그룹에 의해서 조직화 된다. Gap 유전자들에 의해 pair-rules 유전자들의 발현이 조절되며, 이들에 의해 결국 polarity 유전자들의 발현을 조절함으로써, 정확한 위치에서 각 기관의 형성을 유도한다. 특히 분열 14단계에서는 pair-rule 유전자 중의 하나인 eve 유전자의 발현이 조절되는데, eve 유전자는 배아의 분할의 줄무늬를 형성시키는 유전자에 해당된다. 본 논문에서는 eve 유전자의 발현조절자인 hunchback, giant, kruppel, bicoid의 gap 유전자들로 구성된 조절 네트워크를 S-system을 이용하여 모델링하였다. 이를 통해 각 유전자들의 발현 데이터로부터 파라미터들을 진화 연산을 통해 예측하고, 각 유전자들의 발현에 대한 시뮬레이션 결과를 보여준다. 예측된 결과와 실제 데이터의 비교는 전체적으로 패턴이 서로 유사함을 보여주고 있다.