• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권6호
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• pp.826-832
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• 2013

We investigated the transgalactosylation reaction of chlorphenesin (CPN) using ${\beta}$-galactosidase (${\beta}$-gal)-containing Escherichia coli (E. coli) cells, in which galactose from lactose was transferred to CPN. The optimal CPN concentration for CPN galactoside (CPN-G) synthesis was observed at 40 mM under the conditions that lactose and ${\beta}$-gal (as E. coli cells) were 400 g/l and 4.8 U/ml, respectively, and the pH and temperature were 7.0 and $40^{\circ}C$, respectively. The time-course profile of CPN-G synthesis under these optimal conditions showed that CPN-G synthesis from 40 mM CPN reached a maximum of about 27 mM at 12 h. This value corresponded to an about 67% conversion of CPN to CPN-G, which was 4.47-5.36-fold higher than values in previous reports. In addition, we demonstrated by thin-layer chromatography to detect the sugar moiety that galactose was mainly transferred from lactose to CPN. Liquid chromatography-mass spectrometry revealed that CPN-G and CPN-GG (CPN galactoside, which accepted two galactose molecules) were definitively identified as the synthesized products using ${\beta}$-gal-containing E. coli cells. In particular, because we did not use purified ${\beta}$-gal, our ${\beta}$-gal-containing E. coli cells might be practical and cost-effective for enzymatically synthesizing CPN-G. It is expected that the use of ${\beta}$-gal-containing E. coli will be extended to galactose derivatization of other drugs to improve their functionality.

• 생명과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1164-1168
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• 2015

화장품용 방부제인 CPN-Gal은 사람 피부세포에 대하여 보다 안전하다고 알려져있다. 장기간에 걸쳐서 CPN-Gal을 생산하는 공정을 확립하기 위하여, β-gal을 생산하는 재조합 대장균을 alginate bead에 고정화 시켜서, 반복 회분식 반응으로 CPN으로부터 CPN-Gal로의 전환반응(transgalactosylation)을 조사하여 보았다. 이 전환반응은 300 ml flask에서 수행하였으며, 반응액에는 고정화된 대장균, 33.8 mM CPN, 400 g/l lactose가 포함되어있으며, pH와 온도는 7.0과 40℃ 였다. 이 때, galactose 한 분자가 lactose로부터 CPN으로 전달된다. 반복 회분식 전환반응은 4회 연속적으로 192시간 동안 성공적으로 수행이 가능하였고, 이 때, 64%의 전환수율을 보였으며, 이 결과는 선행연구 결과에 비하여 보다 우수한 결과이다. 그런데, 반복 회분식 반응이 진행되면서, 192시간 이후부터는 점진적으로 전환수율의 감소가 관찰되었다. western blotting으로 β-gal의 양을 관찰하여본 결과, β-gal의 양의 감소가 관찰되었으며, alginate beads에서 깨어진 금이 또한 발견되었다. 이러한 bead의 깨어짐 현상과 아울러서 β-gal의 불활성화, 그리고 galactose에 의한 product inhibition 등이 192시간 이후의 전환수율 감소의 원인으로 생각된다. 본 연구의 전환공정은 β-gal의 정제가 필요 없이 진행할 수 있기 때문에, CPN-Gal 합성이 보다 실용적이고, 가격 경쟁력 있게 수행될 수 있을 것으로 생각된다. 그래서, 이러한 전환공정이 CPN-Gal을 상업화하기 위한 공정으로 발전하길 기대하고 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권6호
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• pp.818-825
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• 2013

We isolated and functionally characterized the ${\alpha}$- and ${\beta}$-subunits (ApCpnA and ApCpnB) of a chaperonin from Aeropyrum pernix K1. The constructed vectors pET3d-ApCpnA and pET21a-ApCpnB were transformed into E. coli Rosetta (DE3), BL21 (DE3), or CodonPlus (DE3) cells. The expression of ApCpnA (60.7 kDa) and ApCpnB (61.2 kDa) was confirmed by SDS-PAGE analysis. Recombinant ApCpnA and ApCpnB were purified by heat-shock treatment and anion-exchange chromatography. ApCpnA and ApCpnB were able to hydrolyze not only ATP, but also CTP, GTP, and UTP, albeit with different efficacies. Purified ApCpnA and ApCpnB showed the highest ATPase, CTPase, UTPase, and GTPase activities at $80^{\circ}C$. Furthermore, the addition of ApCpnA and ApCpnB effectively protected citrate synthase (CS) and alcohol dehydrogenase (ADH) from thermal aggregation and inactivation at $43^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$, respectively. In particular, the addition of ATP or CTP to ApCpnA and ApCpnB resulted in the most effective prevention of thermal aggregation and inactivation of CS and ADH. The ATPase activity of the two chaperonin subunits was dependent on the salt concentration. Among the ions we examined, potassium ions were the most effective at enhancing the ATP hydrolysis activity of ApCpnA and ApCpnB.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권6호
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• pp.2819-2822
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• 2012

Objective: To assess induction effects of Chlamydia pneumoniae (Cpn) on lung cancer in rats. Methods: A lung cancer animal model was developed through repeated intratracheal injection of Cpn (TW-183) into the lungs of rats, with or without exposure to benzo(a)pyrene (Bp). Cpn antibodies (Cpn-IgA, -IgG, and -IgM) in serum were measured by microimmunofluorescence. Cpn-DNA or Cpn-Ag of rat lung cancer was detected through polymerase chain reaction or enzyme-linked immunosorbent assay. Results: The prevalence of Cpn infection was 72.9% (35/48) in the Cpn group and 76.7% (33/43) in the Cpn plus benzo(a)pyrene (Bp) group, with incidences of lung carcinomas in the two groups of 14.6% (7/48) and 44.2% (19/43), respectively (P-values 0.001 and <0.000 compared with normal controls). Conclusions: A rat model of lung carcinoma induced by Cpn infection was successfully established in the laboratory for future studies on the treatment, prevention, and mechanisms of the disease.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권3호
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• pp.542-549
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• 2010

In the present study, overexpression, purification, and characterization of Aeropyrum pernix K1 chaperonin B in E. coli were investigated. The chaperonin $\beta$-subunit gene (ApCpnB, 1,665 bp ORF) from the hyperthermophilic archaeon A. pernix K1 was amplified by PCR and subcloned into vector pET21a. The constructed pET21a-ApCpnB (6.9 kb) was transformed into E. coli BL21 Codonplus (DE3). The transformant cell successfully expressed ApCpnB, and the expression of ApCpnB (61.2 kDa) was identified through analysis of the fractions by SDS-PAGE (14% gel). The recombinant ApCpnB was purified to higher than 94% by using heat-shock treatment at $90^{\circ}C$ for 20 min and fast protein liquid chromatography on a HiTrap Q column step. The purified ApCpnB showed ATPase activity and its activity was dependent on temperature. In the presence of ATP, ApCpnB effectively protected citrate synthase (CS) and alcohol dehydrogenase (ADH) from thermal aggregation and inactivation at $43^{\circ}$ and $50^{\circ}$, respectively. Specifically, the activity of malate dehydrogenase (MDH) at $85^{\circ}$ was greatly stabilized by the addition of ApCpnB and ATP. Coexpression of pro-carboxypeptidase B (pro-CPB) and ApCpnB in E. coli BL21 Codonplus (DE3) had a marked effect on the yield of pro-CPB as a soluble and active form, speculating that ApCpnB facilitates the correct folding of pro-CPB. These results suggest that ApCpnB has both foldase and holdase activities and can be used as a powerful molecular machinery for the production of recombinant proteins as soluble and active forms in E. coli.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권11호
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• pp.3070-3076
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• 1999

Petri net is one of the effective modeling techniques which analyzes and designs concurrent and asynchronous systems. CPN is an extended Petri net which has color tokens. In this paper, we propose a new test case generation method using CPN. It transforms Estelle Specification into CPN, which is applicable to Design/CPN. It also generates UIO and subtour from OG and descriptor, which are resulted from Design/CPN. Using the proposed method, we can get more improved test coverage than existing methods. Therefore, more effective protocol conformance testing could be conducted. The test case generating method will be the basis of the automatic testing environmented.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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• pp.258-260
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• 1998

CPN(Colored Petri Net)은 시스템을 분석하고 설계하는 모델링 기법인 페트리넷의확장형으로서, 토큰에 color을 부여하여 자료흐름까지 고려할 수 있다. 이 연구에서 Estelle 로 기술된 프로토콜 명세를 Design /CPN에 적용가능한 CPN으로의 변환 방법을 제안하였다. 그리고 변환된 CPN을 Design /CPN에 입력하여 얻은 OG(Occurrence Graph)와 각 노드에 대한 내부 정보인 descriptor를 이용하여, 자료흐름이 고려된 보다 간편하고 효율적인 테스트 케이스를 생성하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제5권4호
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• pp.457-466
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• 1999

원자력 발전소 계측 제어 시스템, 의료 관련 시스템, 항공 관련 시스템 등 실생활과 밀접한 시스템에 소프트웨어의 사용이 점차 증가하고 있다. 이러한 시스템에서 소프트웨어의 오류는 예기치 않는 사고를 유발하여 인명, 재산상의 심각한 타격을 줄 수 있다. 그러므로 고신뢰도 소프트웨어의 개발 시에는 반드시 시스템의 안전성을 보장해 주어야 한다. 역방향 안전성 분석 방법은 시스템의 안전성을 분석하는 한가지 방법으로서 시스템의 위험 상태를 정의하고 그 위험의 원인들을 추적, 분석함으로써 안전성에 대한 효율적인 분석을 수행할 수 있는 장점을 갖는다. 이 논문에서는 소프트웨어 개발 초기 단계에서 안전성을 분석할 수 있는 방법으로 Colored Petri Nets(CPN)에 기반을 둔 역방향 안전성 분석 방법을 제시한다. 또한 CPN 역방향 안전성 분석 도구인 SAC(Safety Analyzer for CPN)의 설계 및 구현에 대해 언급한다. SAC은 기존의 상용 CPN 모델링 도구인 Design/CPN과 연계하여 사용될 수 있으므로 CPN으로 모델링된 시스템의 안전성을 분석할 수 있다는 장점이 있다. 이 논문에서는 예제로 자동 교통 제어 시스템의 일부를 CPN으로 모델링하고 SAC을 이용한 분석 과정을 기술한다.Abstract In safety-critical systems such as nuclear power plants, medical machines, and avionic systems which are closely related with our livings, the usage of software in the controlling part is growing rapidly. Since software errors in safety-critical systems may cause serious accidents leading to financial or human damages, system safety should be ensured during and after development of a system. A backward safety analysis technique defines system hazards and tries to trace their causes by analyzing system states backward. In this paper, we provide a backward safety analysis technique based on Colored Petri Nets(CPN), which is applicable to the early software development phase. Also Safety Analyzer for CPN(SAC), the supporting tool, is designed and implemented. Since SAC is compatible with Design/CPN, a commercial tool for supporting CPN, it can be applicable to analyze safety in practical problems. As an example, we model a part of the traffic light control system using CPN and analyze safety properties of the model using the SAC tool.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권5B호
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• pp.489-499
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• 2003

본 논문은 CPN(Colored Petri Nets)을 이용한 Honypot 모델의 설계 및 구현에 관한 것이다. 제안된 Honeypot 모델은 해커의 침입을 능동적으로 유도하고 침입을 탐지 및 행동패턴의 파악을 위해 보안커널 모듈과 유도된 해커의 활동을 위한 가상 모듈로 구성되어 있으며, CPN을 이용한 모델과 기존의 Denning 모델 및 Shieh 모델과 비교 분석하였다. 본 논문에서 제안된 CPN을 이용한 Honeypot 모델은 침입패턴의 특성에 대한 분류가 가능하고, 침입패턴의 모델링과 패턴매칭 과정의 모델링이 가능하며. 다중 호스트를 통한 DDoS 공격의 탐지가 가능하고, 마지막으로 침입패턴의 분석을 위한 학습모델의 기반 제공이 가능하다.