• 한국가축번식학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.205-214
• /
• 2002

현재까지 외래 유전자를 도입하여 형질전환 동물을 생산하는 방법이 다방면으로 연구되어 왔다. 그 중에서 본 연구에서는 정자를 EGFP 유전자와 공배양한 후 이를 난모 세포내에 미세 주입한 다음, 수정란의 발달과 ECFP 유전자의 발현을 조사하였다. 즉, 동결후 융해나 Triton X-100 처리 등으로 세포막을 파괴하여, 이들 정자를 EGFP 유전자와 다분간 공배양함으로써 정자와 EGFP 유전자와의 결합을 유도하였다. 정자나 정자두부의 미세주입에 의해 수정된 난자는 0.3%의 BSA가 첨가된 CR1aa 배양액에서 배양하였으며, EGFP 유전자의 발현은 형광현미경 하에서 관찰하였다. 통결 후 융해로 처리된 정자와 Triton X-100 처리 한 정자를 미세주입한 결과 난할율은 85.7과 80.1%였고, 배반포 발생율은 32.4 과 35.0%로서 유의차가 없었다. 동결 후 융해와 Triton X-100 으로 처리된 정자를 각각 미세주입한 수정란의 EGFP 유전자 발현율은 각각 19.1과 13.9%로서 전자가 유의하게 높았다. 또 정자 배양액에 첨가된 EGFP유전자의 농도가 54 ng/${\mu}\ell$일 때 EGFP 발현율은 15.4% 로서, 27 ng/${\mu}\ell$일 때의 9.0%와 63.5 ng/${\mu}\ell$일 때의 5.1% 보다 유의하게 높았다. 발현율을 높히기 위한 방법중 하나로써 electric shock의 방법을 이용해 보았으나 기존의 공배양 방법으로 얻은 최고 발현율인 19.1%에 못 미치는 2%를 보였다. EGFP 유전자가 발현된 수정란의 배반포 발생율은 0%로서 비발현 수정란의 29.5%보다 유의하게 낮았으며, EGFP 유전자의 발현은 mosaicism 형태를 보였다. 본 연구에서는 비록 낮은 외래 유전자 도입율을 보이기는 하나 (19.0%), 정자를 매개로 한 형질전환 동물의 생산은 그 방법이 간단하고 비용이 적게 든다는 장점이 있다. 기존 보고들의 효율성을 재고하여 볼 때, 난자내 정자 직접 주입술에 의한 형질전환 동물 생산의 연구는 향후 밝은 전망을 시사하고 있다.

• 한국가축번식학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.429-437
• /
• 2000

본 연구는 retrovirus vector system 에 의해서 EPO와 EGFP 유전자가 전이된 소 태아세포를 이용하여 핵치환된 소 난자에서의 이들 유전자의 성공적인 도입을 조사하였다. Non-starved 소 태아세포는 탈핵된 소 난자의 위란강내로 주입되었다. 소 태아 세포와 난자는 세포간 전기자극에 의해 융합시켰으며, 이후 calcium ionophore와 6-dimethylaminopurine를 이용하여 난활성을 유도하였다. 핵치환에 의해 재구성된 난자는 8일 동안 CRlaa 배양액에서 소 난관상피세포와 함께 공배양하였다. 핵치환에 의해 재구성된 187개와 210(EPO, EGFP)개의 소 난자 중에서, 149개와 158(EPO : 80.0%, EGFP : 75.2%)개의 난자가 분할되었고, 이들 분할된 난자 중 36개와 35(EPO : 24.2%, EGFP : 22.2%)개의 난자가 배반포까지 발달하였다. 이들 배반포에서, EPO 유전자는 PCR에 의해 36개의 모든 난자에서 삽입을 확인하였고, EGFP 유전자의 발현은 형광현미경 하에서 35개의 모든 난자에서 확인하였다. 이 결과는 외래유전자가 삽입된 소 태아 세포를 이용하여 핵치환된 난자는 배반포까지 성공적으로 발달할 수 있다는 것을 나타낸다. 더우기, 이러한 방법은 효율적인 형칠전환 소를 생산하는데 이용될 수 있으리라 사료된다.

• 한국안광학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.541-548
• /
• 2013

목적: 골수기질세포는 생체 내 외에서 신경세포와 신경교세포로 교차분화 할 수 있는 능력을 가지고 있는 것으로 밝혀져 있다. 발생 중인 숙주 환경에 따라 이식된 골수기질세포의 생존여부, 형태학적 그리고 분자적 분화영향을 조사하기 위해 브라질산 주머니쥐 안구에 마우스 골수기질세포를 이식하였다. 방법: GFP를 발현하는 골수기질세포를 발생 중인 브라질산 주머니쥐의 각 시기별로 이식하여, 이식 후 최대 4주까지 생존시킨 후 각 시기별로 면역조직화학법을 시행하였다. 결과: 이식한 골수기질세포의 일부는 숙주동물의 유리체 내에서 생존하며 일부 돌기를 내는 신경세포로 형태학적 분화가 됨을 관찰할 수 있었다. 또한 유리체에 존재하는 일부 세포는 신경세포 표지인자인 TuJ1(class III ${\beta}$-tubulin), 신경교세포 표지인자인 GFAP(glial fibrillary acidic protein), 또는 신경줄기세포 표지인자인 Nestin 단백질을 발현하였다. 게다가, 일부 골수기질세포는 신경절세포층으로 이동함을 관찰했으나, 이동한 세포들은 형태학적 또는 분자적 분화를 나타내지는 않았다. 결론: 이번 연구에서 가장 효율적인 이식시기는 생후 16일째의 포유류 망막으로, 이는 망막세포의 분화양상과 층분화 패턴으로 미뤄볼 때 생후 4~5일 정도의 마우스 망막과 발생학적으로 상동함을 알 수 있었다. 또한 이식 받은 숙주 망막의 미세환경이 이식된 세포운명에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
• /
• 제41권3호
• /
• pp.226-233
• /
• 2007

목적: 광학과 핵의학 및 자기공명 분자영상 기술은 생체내에서 리포터 유전자의 발현을 비침습적으로 평가할 수 있다. 한가지 이상의 유전자 발현을 영상화 할 수 있는 복합분자영상은 유전자의 발현과 유전자 치료 후 효능의 평가를 다양한 방법으로 반복하여 평가할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 핵의학 영상이 가능한 NIS와 광학 영상이 가능한 EGFP 두가지 유전자를 동시에 발현하는 HepG2-Retro-PNRGW (PGKp-NIS-RSVp-EGFP-WPRE) plasmid를 이용한 간암 세포주(HepG2-NE)를 구축하고, NIS와 EGFP 리포터 유전자의 기능 발현을 체내에서 광학영상과 핵의학 영상으로 확인하고자 하였다. 재료 및 방법: pcDNA-NIS로 부터 NIS 유전자를 분리하여 pRetro-PN vector를 만든 후, pLNRGW (LTR-NeoR-RSV-EGFP-WPRE)로부터 RSV-EGFP-WPRE 조각을 분리하여 최종적으로 NIS와 EGFP 유전자가 동시에 발현할 수 있는 pRetro-PNRGW vector를 구축하였다. 구축된 vector를 이용하여 Retro-PNRGW retrovirus를 생산하였으며, 이를 HepG2 세포에 감염시켜 HepG2-NE 세포주를 만들었다. 이 세포주의 NIS 유전자의 발현은 역전사효소 중합효소 연쇄반응으로 mRNA 발현을 확인하였고, EGFP 유전자의 발현은 형광현미경을 통하여 EGFP 단백질이 발현하는 녹색형광을 관찰함으로써 확인하였다. 이중 리포터 유전자 중 NIS 유전자의 기능은 세포에서 방사능 옥소의 섭취량과 유출량의 측정을 통해서 확인하였다. 이렇게 만들어진 세포를 누드마우스에 이식하여 형광 영상, I-123을 이용한 감마카메라 영상과 I-124를 이용한 소동물용 PET 영상을 획득하였다. 결과: NIS와 EGFP의 이중 리포터 유전자를 가지고 있는 HepG2 세포주가 성공적으로 만들어졌다. 세포의 약 50% 정도가 형광 현미경 아래에서 관찰되었다. NIS 유전자의 발현은 역전사효소 중합효소 연쇄반응 실험을 통해서 확인하였고, NIS가 발현된 세포의 방사능옥소 섭취량은 대조군에 비하여 약 9배 정도 높게 나타났다. 방사능옥소 유출량 실험에서는 약 9분에 반 정도의 옥소가 유출되는 것이 확인되었다. 구축된 세포주를 이식한 후 획득한 형광 영상, 감마카메라과 소동물용 PET 영상에서는 반대쪽의 대조군 세포를 이식한 것에 비하여 뚜렷한 형광신호가 보였고, 더 높은 방사능옥소 섭취가 확인되었다. 결론: NIS와 EGFP의 이중 리포터 유전자를 가지는 간암 세포주가 성공적으로 구축되었고, 소동물에서 두 유전자를 각각 치료용 리포터 유전자와 영상 리포터 유전자로의 사용이 가능할 것이라고 생각된다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.162-169
• /
• 2018

세포기질에 존재하는 많은 종류의 단백질들은 N-말단에 존재하는 짧은 펩타이드들에 의해서 trans-golgi network(TGN)의 세포질쪽 막에 타기팅될때 중요한 역할을 수행한다고 보고되고 있다. 본 연구실에서도 이전에 바다달팽이인 군소에서 클로닝된 phosphodiesterase 4의 long-form의 경우 N-말단에 존재하는 20개의 아미노산 서열만으로도 충분히 HEK293T세포의 TGN의 세포질막에 타기팅 되게 하며, 이 펩타이드가 sulfatide와 PI4P에 결합성이 있다는 사실을 in vitro에서 확인하였다. 그래서, 본 연구에서는 sulfatide결합성과 TGN막 타기팅과의 연관성을 연구하고자 하였다. 이를 위해 우선 이전 문헌을 통해 sulfatide결합 펩타이드를 찾았고, 이를 GFP단백질과 융합하여 재조합 단백질(mHSBP-EGFP)을 만들어 세포내 타기팅을 실험해 보았다. 이러한 연구를 수행한 결과, mHSBP-EGFP가 HEK293T세포에서 TGN에 타기팅 되고, sulfatide결합이 망가진 돌연변이는 타기팅이 사라짐을 확인하였다. 또한, mHSBP-EGFP가 TGN에 타기팅 되는 것은 억제제인 antimycin A와 PAO와 adenosine에 의해 억제됨을 확인할 수 있었다. 이러한 사실을 통해, PAO와 adenosine에 민감한 인산화효소들, 그중에 PI4KII의 활성이 mHSBP-EGFP를 TGN으로 위치하게 하는데 중요한 역할을 수행한다고 추론할 수 있다.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.169-175
• /
• 2013

Recently, the transgenic animal production technique is very important for the production of bio-parmaceutical as animal bio-reactor system. However, the absence of survival evaluation in vitro produced transgenic embryos has been a problem of the low productivity of transgenic animal because of absent of pre-estimate of pregnancy after transgenic embryos transferred into recipient. Therefore, this study is conducted to improve efficiency of transgenic cattle production by improving the non-surgical embryo transfer (ET) method. Transgenic bovine embryos were produced by injection of feline immunodeficiency virus enhanced green fluorescent protein (FIV-EGFP) lentiviral vector into perivitelline space of in vitro matured MII stage oocytes, and then in vitro fertilization (IVF) was occured. Normal IVF and EGFP expressing blastocysts were transferred into recipients. Results indicated that 2 expanded blastocysts (34.7%) transferred group showed significantly (P<0.05) higher pregnancy rate than 1 expanded blastocyst (26.8%) transferred group. In case of parity of recipient, ET to heifer (34.9%) showed significantly (P<0.05) higher pregnancy rate than ET to multiparous recipient (21.2%). However, there are no significant differences of pregnancy rate between natural induced estrus and artificial induced estrus groups. Significantly (P<0.05) higher pregnancy rate was obtained from recipient group which have normal corpus luteum with crown group (34.8%) than normal corpus luteum without crown (13.6%). Additionally, treatment of $100{\mu}g$ Gn-RH injection to recipient group (38.6%) 1 day before ET significantly (P<0.05) increase pregnancy rate than non- Gn-RH injection to recipient group (38.6%). We also transferred 2 EGFP expressing expanded blastocysts to each 19 recipients, 7 recipients were pregnant and finally 5 EGFP transgenic cattle were produced under described ET condition. Therefore, our result suggested that transfer of 2 good-quality expanded blastocysts to $100{\mu}g$ of Gn-RH injected recipient which have normal corpus luteum with crown is feasible to produce transgenic cattle.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제14권2호
• /
• pp.302-311
• /
• 2004

Comamonas testosteroni (formerly Pseudomonas sp.) NCIMB 10643 can grow on biphenyl and alkylbenzenes $(C_2-C_7)$ via 3-substituted catechols. Thus, to identify the genes encoding the degradation, transposon-mutagenesis was carried out using pAG408, a promoter-probe mini-transposon with a green fluorescent protein (GFP), as a reporter. A mutant, NT-1, which was unable to grow on alkylbenzenes and biphenyl, accumulated catechols and exhibited an enhanced expression of GFP upon exposure to these substrates, indicating that the gfp had been inserted in a gene encoding a broad substrate range catechol 2,3-dioxygenase. The genes (2,826 bp) flanking the gfp cloned from an SphI-digested fragment contained three complete open reading frames that were designated bphCDorfl. The deduced amino acid sequences of bphCDorfl were identical to 2,3-dihydroxybiphenyl 1,2-dioxygenase (BphC), 2-hydroxy-6-oxo-6-phenylhexa-2,4-dienoate hydrolase (BphD), and OrfI, respectively, that are all involved in the degradation of biphenyl/4-chlorobiphenyl (bph) by Ralstonia oxalatica A5. The deduced amino acid sequence of the orfl revealed a similarity to those of outer membrane proteins belonging to the OmpW family. The introduction of the bphCDorfl genes enabled the NT-l mutant to grow on aromatic hydrocarbons. In addition, PCR analysis indicated that the DNA sequence and gene organization of the bph operon were closely related to those in the bph operon from Tn4371 identified in strain A5. Furthermore, strain A5 was also able to grow on a similar set of alkylbenzenes as strain NCIMB 10643, demonstrating that, among the identified aromatic hydrocarbon degradation pathways, the bph degradation pathway related to Tn4371 was the most versatile in catabolizing a variety of aromatic hydrocarbons of mono- and bicyclic benzenes.

• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제32권3호
• /
• pp.205-209
• /
• 2008

본 연구는 돼지 $\beta$-casein 유전자 위치에서 EGFP가 발현될 수 있는 knock-in 벡터를 구축하기 위하여 실시되었다. 돼지의 $\beta$-casein 유전자를 이용하여 knock-in 벡터를 구축하기 위해 돼지의 태아 섬유아세포로부터 $\beta$-casein 유전자를 동정하였고 EGFP, SV4O polyA signal을 동정하였다. Knock-in 벡터는 5' 상동 영역 약 5 kb와 3' 상동 영역 약 2.7 kb로 구성되어있으며, positive selection marker로 $neo^{r}$ 유전자를, negative selection marker로 DT-A 유전자를 사용하였다. 구축된 knock-in 벡터로부터 EGFP의 발현을 확인하기 위하여 생쥐 유선 세포인 HC11 세포에 knock-in 벡터를 도입하였다. 그 결과 EGFP의 발현을 HC11 세포에서 확인하였다. 이와 같은 결과로서 이 block-in 벡터는 knock-in 형질전환 돼지를 생산하는데 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
• /
• 제31권4호
• /
• pp.241-256
• /
• 2001

Alginate microspheres, containing fluorescein isothiocyanate-bovine serum albumin (FITC-BSA) or green fluorescent protein (GFP) were prepared and used as a model drug to develop the oral vaccine delivery system. The alginate microspheres were coated with poly-L-lysine or chitosan. Two methods, w/o-emulsion and spray, were used to prepare alginate microspheres. To optimize preparation conditions, effects of several factors on the particle size and particle morphology of microsphere, and loading efficiency of model antigen were investigated. In both preparation methods, the particle size and the loading efficiency were enhanced when the concentration of sodium alginate increased. In the w/o-emulsion preparation method, as the concentration of Span 80 was increased from 0.5% to 2%, the particle size was decreased, but the loading efficiency was increased. The higher the emulsification speed was, the smaller the particle size and loading efficiency were. The concentration of calcium chloride did not show any effect on the particle size and loading efficiency. In the spray preparation method, the particle size was increased as the nozzle pressure $(from\;1\;kgf/m^2\;to\;3\;kgf/m^2)$ and spray rate was raised. Increasing calcium chloride concentration (<7%) decreased the particle size, in contrast to no effect of calcium chloride concentration on the w/o-emulsion preparation method. Alginate microspheres prepared by two methods were different in the particle size and loading efficiency, the particle size of microspheres prepared by the spray method was about $2-6\;{\mu}m$, larger than that prepared by the w/o emulsion method $(about\;2{\mu}m)$, and the loading efficiency was also higher with spray method. Furthermore, drying process for the microspheres prepared by the spray was simpler and easier, compared with the w/o emulsion preparation. Therefore, the spray method was chosen to prepare alginate microspheres for further experiments. Release pattern of FITC-BSA in alginate microspheres was evaluated in simulated intestinal fluid and PBS (phosphate buffered saline). Dissolution rate of FITC-BSA from alginate/chitosan microsphere was lower than that from alginate microsphere and alginate/poly-L-lysine microsphere. By confocal laser scanning microscope, it was revealed that alginate/FITC-poly-L-lysine microspheres were present in close apposition epithelium of the Peyer's patches of rabbits following inoculation into lumen of intestine, which proved that microspheres could be taken up by Peyer's patch. In conclusion, it is suggested that alginate microsphere prepared by spray method, showing a particle size of & $10\;{\mu}m$ and a high loading efficiency, can be used as a model drug for the development of oral vaccine delivery system.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제19권3호
• /
• pp.219-228
• /
• 2015

Excessive microglial activation and subsequent neuroinflammation lead to synaptic loss and dysfunction as well as neuronal cell death, which are involved in the pathogenesis and progression of several neurodegenerative diseases. Thus, the regulation of microglial activation has been evaluated as effective therapeutic strategies. Although dieckol (DEK), one of the phlorotannins isolated from marine brown alga Ecklonia cava, has been previously reported to inhibit microglial activation, the molecular mechanism is still unclear. Therefore, we investigated here molecular mechanism of DEK via extracellular signal-regulated kinase (ERK), Akt and nicotinamide adenine dinuclelotide phosphate (NADPH) oxidase-mediated pathways. In addition, the neuroprotective mechanism of DEK was investigated in microglia-mediated neurotoxicity models such as neuron-microglia co-culture and microglial conditioned media system. Our results demonstrated that treatment of anti-oxidant DEK potently suppressed phosphorylation of ERK in lipopolysaccharide (LPS, $1{\mu}g/ml$)-stimulated BV-2 microglia. In addition, DEK markedly attenuated Akt phosphorylation and increased expression of $gp91^{phox}$, which is the catalytic component of NADPH oxidase complex responsible for microglial reactive oxygen species (ROS) generation. Finally, DEK significantly attenuated neuronal cell death that is induced by treatment of microglial conditioned media containing neurotoxic secretary molecules. These neuroprotective effects of DEK were also confirmed in a neuron-microglia co-culture system using enhanced green fluorescent protein (EGFP)-transfected B35 neuroblastoma cell line. Taken together, these results suggest that DEK suppresses excessive microglial activation and microglia-mediated neuronal cell death via downregulation of ERK, Akt and NADPH oxidase-mediated pathways.