• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권4호
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• pp.374-389
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• 2023

Organophosphorus (OP) pesticides, particularly malathion, parathion, diazinon, and chlorpyrifos, are widely used in both agricultural and residential contexts. This refractory quality is shared by certain organ phosphorus insecticides, and it may have unintended consequences for certain non-target soil species. Bioremediation cleans organic and inorganic contaminants using microbes and plants. Organophosphate-hydrolyzing enzymes can transform pesticide residues into non-hazardous byproducts and are increasingly being considered viable solutions to the problem of decontamination. When coupled with system analysis, the multi-omics technique produces important data for functional validation and genetic manipulation, both of which may be used to boost the efficiency of bioremediation systems. RNA-guided nucleases and RNA-guided base editors include zinc-finger nucleases (ZFNs), transcription activator-like effector nucleases (TALENs), and clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR), which are used to alter genes and edit genomes. The review sheds light on key knowledge gaps and suggests approaches to pesticide cleanup using a variety of microbe-assisted methods. Researches, ecologists, and decision-makers can all benefit from having a better understanding of the usefulness and application of systems biology and gene editing in bioremediation evaluations.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.389-397
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• 2018

당 단백질에 붙어 있는 당사슬 구조는 형질전환 돼지 유즙으로 분비되는 의약용 단백질의 생물학적 활성, 안정성 그리고 안전성에 영향을 줄 수 있다. 형질전환 동물을 이용한 치료용 당 단백질 생산은 유선 세포에서 이루어지는 당사슬 부가능력에 의해 제한되며, 균일한 당사슬 형태를 가지는 당 단백질 생산은 도전 과제로 남아있다. ${\beta}$-1,3-N-acetylglucosaminylatransferase1 (B3GNT1) 유전자는 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 단백질 당화기작에 중요한 효소이지만, 돼지 당 전이효소에 대한 정보는 매우 제한적이다. 따라서, 돼지 B3GNT1 (pB3GNT1) 유전자를 클로닝하고 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 기능적 특성을 조사하였다. 몇가지 다른 프라이머를 사용하여 전체 전사영역(ORF)을 함유하는 부분적인 pB3GNT1 mRNA 염기서열을 간 조직으로부터 분리하였다. 클로닝 된 pB3GNT1의 ORF는 1,248개의 뉴클레오티드를 가지며, 415개 아미노산 잔기로 구성되어 있었다. pB3GNT1 유전자의 장기별 발현특성은 성돈 및 자돈의 여러 기관에서 분석하였다. pB3GNT1 mRNA 발현 수준은 심장, 소장 보다는 근육에서 높았지만 폐에서는 낮았다. pB3GNT1의 기능적 특성 분석을 위해 돼지 신장 세포주(PK-15)에서 pB3GNT1 유전자의 안정적인 발현을 확립하였다. 그 결과, PK-15 세포에서 pB3GNT1 발현에 의한 당화 패턴은 총 시알산 증가에는 영향을 미치지 않지만, poly-N-아세틸글루코사민은 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 생물반응기로 형질전환 돼지를 이용할 때 희망하는 당사슬을 부가하여 치료 가능성을 높이며 개선된 활성을 나타내는 당단백질 생산에 도움이 될 것이다.

• 미생물학회지
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• 제46권2호
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• pp.140-147
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• 2010

일본뇌염바이러스(Japanese encephalitis virus)는 모기 매개성 플라비바이러스에 속하며, 주로 동남아시아 지역에서 유행성 바이러스성 뇌염을 일으킨다. 일본뇌염바이러스는 외피를 가진 작은 바이러스로서, 양성가닥 RNA 게놈을 가지고 있다. 감염성을 띤 바이러스 입자는 capsid (C), membrane (M; prM 전구체로부터 생성), 및 envelope (E)과 같은 3개의 구조단백질로 이루어져 있다. 본 연구에서는 일본뇌염바이러스 생산과 정에 M 단백질의 N-말단부위에 위치한 극성 아미노산 잔기의 역할을 분석하였다. 일본뇌염바이러스의 infectious cDNA를 활용하여, M 단백질의 $E^9$와 $K^{15}K^{16}E^{17}$ 잔기를 알라닌으로 치환시킨 2개의 mutant cDNA (Mm1과 Mm2)를 각각 제작하였다. 각각의 cDNA로부터 합성된 mutant RNA를 세포에 트랜스펙션시킴으로써, 비록 세포 내에 축적된 3개의 구조단백질양은 변화가 없으나, 이들 세포로부터 생산된 바이러스의 양은 Mm2 RNA의 경우 ~1,000배 감소됨을 관찰하였다. 흥미롭게도, Mm2 RNA로부터 발현된 mutant M 단백질은 wild-type M 단백질을 인지하는 항혈청에는 반응하지 않았으나, mutant M 단백질을 항원으로 제작된 항혈청에는 반응하는 것을 알 수 있었다. 본 실험결과는 일본뇌염바이러스 M 단백질을 구성하는 3개의 극성 아미노산 잔기($K^{15}K^{16}E^{17}$)가 바이러스의 생산과정에 관여한다는 것을 암시한다. 앞으로, wild-type 또는 mutant M 단백질(Mm2)을 인식하는 2개의 항혈청은 이 단백질의 기능연구에 유용한 재료로 사용될 것으로 기대된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제36권1호
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• pp.108-113
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• 2009

Functional regulator라고 불리는 $Fr{\ddot{a}}nkel$ appliance는 악안면 발육을 방해하는 비정상적인 근육의 활동을 차단하여 치열 및 악궁에 대한 힘의 불균형을 개선하고 구강 주위 근육을 훈련시켜 새로이 형성된 힘의 균형에 의해 이차적으로 악안면골의 형태 및 크기를 변화시킨다고 알려져 있다. 다른 기능적 악정형 장치물(트윈 블록, 바이오네이터, 액티베이터)과는 달리 $Fr{\ddot{a}}nkel$ 장치는 성장을 조절하는 능력이 연조직에 있고, 적당한 공간은 경조직의 발육에 유용하다는 개념을 갖는 것이 특징 적이다. 하악의 골격성 후퇴가 특징인 II급 부정교합에서 FR-II가 선택될 수 있으며, FR-II를 이용하여 하악의 자세적 위치 변화를 유발하는 것은 물론 악궁의 확대 효과 또한 기대할 수 있다. 근신경 환경의 조화에 의하여 심한 부정교합은 성공적으로 치료될 수 있을 뿐만 아니라 재발의 경향도 감소된다. 본 소아치과에 내원한 II급 부정교합 환자를 대상으로 고정성 장치의 치료없이 FR-II와 space supervision만을 적용하여 성공적인 개선을 보인 몇 가지 증례들을 보고하고자 한다.

• 고려인삼학회:학술대회논문집
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• 고려인삼학회 2004년도 춘계 총회 및 학술대회
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• pp.17-28
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• 2004

현재 재배되고 있는 고려인삼은 혼계상태로서 개체간의 형질변이가 대단히 심하며, 종자채취를 4년 후에 하기 때문에 신품종육성을 위해서는 매우 오랜 기간이 필요하다. 그러나 식물형질전환기술의 발달로 목적하는 유전자를 식물체에 재도입하여 새로운 품종을 육성할 수 있는 기술이 보급되어 유용유전자만 있다면 단시간에 고기능성 신품종을 육성할 수 있을 것이다. 본 과제에서는 인삼의 유용유전자를 대량으로 발굴하기 위하여 인삼의 조직별, 종간 및 처리간에 의한 cDNA library 총 10종 이상을 제작하고 이들 cDNA library로부터 인삼의 유용유전자원을 확보하기 위하여 EST 20,000개를 5' 한쪽 방향에서 분석하고 이들 분석된 EST clone의 데이터는 data base화 하여 많은 연구자들이 연구정보를 공유한 수 있게 하였다. 그리고 EST clone 중에서 완전한 단백질의 유전정보를 포함하고 있는 clone을100개 선발하여 전장의 염기서열(full length sequence)을 분석하고 data base를 구축하고parental clone을 선발하여 cDNA chip을 제작하였다. 특히 257 clone 주에서 기능성 및 내재해성 유용유전자를 선발하여 전염기서열분석(full length sequencing)을 한 후 인상에 재도입하여 고기능성 및 내재해성 인삼의 분자육종을 비교적 단시간내에 할 수 있는 형질전환 및 재분화 시스템을 개발하고 토양순화 시스템을 확립하고자 하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.287-292
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• 2009

돼지생식기호흡기증후군 바이러스를 구성하고 있는 뉴클레오캡시드(N) 단백질은 다양한 기능을 가지고 있는 basic 단백질로써 또한 아직까지 밝혀지지 않은 역할을 하는 serine 인산화 단백질로 알려져 있다. 먼저 바이러스가 복제되는 동안 뉴클레오캡시드 단백질 인산화가 어떤 생물학적 역할을 하는지에 대한 이해를 하기 위하여 mutagenesis 방법으로 단백질 내 모든 serine 잔기들을 alanine으로 대체하여 변이 뉴클레오캡시드 단백질을 구축하였다. 이 재조합 뉴클레오캡시드 단백질은 비인산화 단백질로 확인되었고 이는 뉴클레오캡시드 단백질 인산화에 serine 잔기들이 중요한 역할을 한다는 것을 증명하였다. 돼지 생식기호흡기증후군 바이러스 뉴클레오캡시드 단백질은 세포핵 내 이동과 N-N dimer 형성 등의 특이적인 생물학적 특성들을 보유하고 있으며 이들 각각은 바이러스 감염 시 중요한 역할들을 하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 이 두 가지 뉴클레오캡시드 단백질의 특성들이 인산화 여부에 의해 조절되는지 살펴보았다. 하지만 본 연구의 결과들은 비인산화된 뉴클레오캡시드 단백질이 여전히 transfection된 세포의 핵 또는 핵인에서 발현되었고 더욱이 뉴클레오캡시드 자신과 dimer 형성을 할 수 있었다는 것을 보여주었다. 결론적으로 돼지 생식기호흡기증후군 바이러스 뉴클레오캡시드 단백질의 세포핵 내 수송 및 oligomerization 특성들은 인산화 비의존성으로 조절되는 것으로 보여 진다. 아마도 이 인산화 작용은 뉴클레오캡시드 단백질의 RNA-binding 특성등과 같은 다른 수준의 조절과 관련이 있는 것으로 추측되어 진다.

• Molecules and Cells
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• 제40권9호
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• pp.655-666
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• 2017

We constructed a large $na{\ddot{i}}ve$ human Fab library ($3{\times}10^{10}$ colonies) from the lymphocytes of 809 human donors, assessed available diversities of the heavy-chain variable (VH) and ${\kappa}$ light-chain variable (VK) domain repertoires, and validated the library by selecting Fabs against 10 therapeutically relevant antigens by phage display. We obtained a database of unique 7,373 VH and 41,804 VK sequences by 454 pyrosequencing, and analyzed the repertoires. The distribution of VH and VK subfamilies and germline genes in our antibody repertoires slightly differed from those in earlier published natural antibody libraries. The frequency of somatic hypermutations (SHMs) in heavy-chain complementarity determining region (HCDR)1 and HCDR2 are higher compared with the natural IgM repertoire. Analysis of position-specific SHMs in CDRs indicates that asparagine, threonine, arginine, aspartate and phenylalanine are the most frequent non-germline residues on the antibody-antigen interface and are converted mostly from the germline residues, which are highly represented in germline SHM hotspots. The amino acid composition and length-dependent changes in amino acid frequencies of HCDR3 are similar to those in previous reports, except that frequencies of aspartate and phenylalanine are a little higher in our repertoire. Taken together, the results show that this antibody library shares common features of natural antibody repertoires and also has unique features. The antibody library will be useful in the generation of human antibodies against diverse antigens, and the information about the diversity of natural antibody repertoires will be valuable in the future design of synthetic human antibody libraries with high functional diversity.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제28권3호
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• pp.25-33
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• 2000

본 연구는 농산 및 임산폐자원을 폭쇄처리한 후 xylan을 단리하기 위한 최적의 방법과 조건을 확립하기 위해 수행하였다. 농산 및 임산폐자원으로는 볏짚, 보릿짚 및 신갈나무를 시료로 하였다. 농산 및 임산폐자원의 화학 조성을 살펴보면, 볏짚 및 보릿짚에서의 추출물 함량과 무기물 함량은 신갈나무보다 약 10~20% 정도 높게 나타났다. 폭쇄전처리는 20kgf/$cm^2$의 압력에서 3, 6분처리 하였다. 폭쇄처리된 시료의 리그닌 함량은 폭쇄처리 전보다 약 3~22% 정도 높게 났다. 열수 및 0.5% 수산화칼륨 용액 추출에 의한 xylan 단리를 시도하였다. 열수 및 0.5% 수산화칼륨 용액 추출에 의해서 단리된 xylan의 형태를 살펴보면, 열수추출로 단리된 xylan은 소당류 형태로 존재하고 있음을 확인할 수 있었다. 1차적으로 열수 및 0.5% 수산화칼륨 용액으로 단리된 xylan을 5% 수산화바륨 용액과 에탄올 적하법으로 정제를 시도하였다. 최종적으로 정제된 xylan의 xylose 함량은 약 85% 이상이었지만, 기타의 당류들이 존재하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제16권3호
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• pp.261-266
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• 1984

단백질(蛋白質)이 39.4% (건량기준) 함유된 두유(豆乳) 생산시(生産時) 생기는 두유(豆乳)비지의 건조(乾燥)를 위하여 acetone, ethanol, isopropylalcohol 및 n-hexane으로 용매세척(溶媒洗滌)을 한 뒤 각(各) 용매(溶媒)별로 처리된 비지를 $45^{\circ}C$에서 건조하였다. 건조비지의 일반성분은 단백질 $42.5%{\sim}48.8%$, 지방질 $5.6%{\sim}18.9%$ 및 섬유질 $3.6%{\sim}4.2%$이었으며 건조중(乾燥中)의 건조속도(乾燥速度) 그리고 건조(乾燥)비지의 색상(色相) 및 물리적 성질등을 비교하였다. Acetone처리된 비지가 가장 빨리 건조(乾燥)되었으며 다음은 ethanol, isopropyl alcohol, n-hexane순이었고 또한 acetone처리된 건조(乾燥)비지의 조단백질(粗蛋白質) 함량은 48.8%로 제일 많았고 조지방(粗脂肪)은 5.6%로 제일 낮았다. Hunters color difference meter로 측정된 건조(乾燥)비지의 Hunter값들은 "L" value에서는 acetone 처리구가 가장 높았고 "a"와 "b" value에서는 acetone과 isopropylalcohol처리구가 다른 용매처리구보다 낮았다. 건조(乾燥)된 비지의 수분(水分)과 기름의 흡수능력(吸收能力) 비교에서 acetone과 ethanol처리구가 다른 처리구보다 높은 값을 보여주었으며 건조(乾燥)비지를 밀가루에 섞어 Amylograph로 측정된 점도(粘度)의 변화를 보면 비지 첨가량(添加量)이 10%에서 40%로 증가하면서 점도(粘度)가 감소하였으나 acetone처리구로서는 10% 첨가(添加)하였을 때 거의 영향이 없었다. 이상의 결과(結果)에서 두유(豆乳)비지의 acetone 또는 ethanol로 처리함이 두유(豆乳)비지의 건조(乾燥)를 위하여 건조속도(乾燥速疫)나 단백질(蛋白質)함량 그리고 색상(色相)및 Amylograph점성(粘性)의 성질에서 우수함을 보여주어 실용화를 위한 가능성을 보여주었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1397-1404
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• 2018

입체적 단백질 구조를 이용한 단백질의 분석은 3차원 데이타를 생성하기 위한 기술적인 어려움과 요구되는 높은 비용으로 인해 크게 발전하지 못하였다. 모티프(motif)는 단백질이나 유전자 염기서열의 단편(segment) 정보로 정의된다. 단순성 때문에 모티프는 다양한 분야에서 활발하고 폭넓게 응용되고 있다. 그러나 모티프 자체에 대한 포괄적인 이해와 연구는 미미하다. 이 논문이 가지는 중요성은 인공지능 기법을 활용하여 인간 단백질을 분석하는 방법으로 3가지 측면에서 찾아볼 수 있다. (1) 현재 단백질 데이타 뱅크 (PDB)에 저장된 모든 인간의 단백질 구조를, 이에 상응하는 효소위원회 (EC)의 데이타베이스와 단백질의 구조적 특성에 따른 분류 데이타베이스 (SCOP)를 연동하여, 단백질이 가지는 고유의 특성을 모티프를 응용한 새로운 방법으로 컴퓨터를 이용하여, 분석한 최초의 종합적이고 심층적인 인간 단백질의 분석법이다. (2) 본 연구는 모티프에 의해 생성된 새로운 단백질의 특성을 계층적 클러스터링을 이용하여 단백질이 가지는 고유한 특징을 패턴 분석법과 통계 그리고 단백질 기능 분석의 세 가지 범주로 단백질의 특성을 분석한다. (3) 임의로 생성된 모티프가 단백질 내에서 가지는 빈도에 대해 빅 데이타를 활용하여 모티프의 길이를 다양화시킴과 동시에 접촉 염기와 단백질의 기능을 다각도로 분석할 수 있는 임의 모티프 빈도 (RMF)를 이용한 단백질 분석 방법론을 제안한다.