• 한국가금학회지
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• 제44권1호
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• pp.1-9
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• 2017

본 연구는 한국재래계(KNC)와 백색레그혼(WLH)에서 lipopolysaccharide(LPS)감염 스트레스가 닭의 품종간 스트레스 연관 유전자들의 발현에 미치는 영향을 비교 분석하고자 실시되었다. 공시계를 대상으로 생리식염수(대조구)와 LPS(처리구)를 복강에 투여한 후, 시간(0, 48 hr) 및 처리별 각 개체로부터 간 조직을 취하고, microarray 및 quantitative RT-PCR(qRT-PCR) 분석을 하였다. 처리에 따른 유전자 발현차이를 보면, KNC(대조구)와 KNC에 LPS를 처리한 경우(KNC-LPS)를 비교한 결과, 대조구 대비 2배 이상 유전자의 발현이 증가한 유전자의 수는 1,044개, 발현이 감소한 유전자의 수는 1,000개였다. WLH(대조구)를 WLH-LPS와 비교한 경우, 유전자의 발현이 증가한 유전자의 수는 1,193개, 발현이 감소한 유전자의 수는 1,072개였다. LPS 처리에 따른 스트레스 연관 유전자들의 microarray 발현에서 스트레스연관 유전자들의 발현은 두 품종 모두에서 감소하였으며, 품종 간 차이는 없는 것으로 나타났다. Microarray의 결과를 바탕으로 HSP90, HMGCR, ATF4, SREBP1, XBP1 등의 유전자 발현을 qRT-PCR을 이용하여 검증한 결과, 대조구와 LPS 감염구 간에 유의적 차이를 나타내었다(P<0.05). 세포 수준의 스트레스(ER 스트레스)에서 ATF4, XBP1, SREBP1은 화이트레그혼에서 microarray와 qRT-PCR에서와 같이 이들 유전자들의 발현이 억제되는 것을 보여주었다. 그러나 한국 재래계에서는 ATF4를 제외한 유전자들은 LPS에 의해 영향을 받지 않거나(XBP1), 오히려 증가(SREBP)하는 양상을 보였다. ER-stress 연관 유전자들의 발현 양상으로 볼 때, KNC이 WLH에 비하여 LPS 감염에 더 민감하게 반응하는 것으로 보인다. HMGCR은 두 품종간에 LPS에 의한 상호작용이 없는 것으로 보아, HMGCR 발현에 의한 감염 차이점을 찾을 수 없었다. 한국재래계에서 HSP70은 LPS 처리 후에 대조구에 비하여 약 2.5배 이상 높은 발현을 보였으나, 백색 레그혼에서는 낮은 발현 양상을 나타내었다. 스트레스 지표 유전자들의 종류뿐만 아니라, 스트레스 종류(예: 환경스트레스, 감염스트레스)에 따라 유전자들의 발현 반응에 차이가 있음을 보여주었다. LPS 감염스트레스에 따른 스트레스연관 유전자 발현연구는 닭의 품종별 질병 저항성 및 동물복지 관련 지표의 탐색에 기여할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제22권1호
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• pp.41-48
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• 2012

봉독은 동양의학에서 관절염, 류마티즘 및 각종 암을 포함하여 다양한 질병을 치료하기 위하여 이용되었다. 최근 봉독의 신생혈관 억제효과에 대한 연구가 보고되었으나 정확한 분자메커니즘에 대해서는 보고가 미흡하다. 따라서, 본 연구는 봉독이 인간결장암세포인 HCT116세포에서 신생혈관생성과 종양진행에 중요한 역할을 하는 HIF-$1{\alpha}$와 VEGF 발현 억제효과를 조사하였다. 그 결과 봉독은 $CoCl_2$로 유도한 저산소 상태에서 VEGF와, HIF-$1{\alpha}$의 발현을 감소시키며 HIF-$1{\alpha}$의 promoter 영역인 HRE 활성을 억제하였다. 이러한 봉독의 HIF-$1{\alpha}$ 발현억제효과는 ERK1/2의 인산화 조절을 통한 것이며, 봉독은 p38, JNK, AKT의 인산화에는 영향을 끼치지 않았다. 또한 봉독의 효과를 나타내는 단일물질 탐색을 위해 봉독의 생리활성 물질로 알려진 아파민과 멜리틴을 조사한 결과, HIF-$1{\alpha}$와 VEGF 억제효과는 아파민에 기인하는 것이라고 예상 할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통하여 본 연구에서는 봉독의 혈관신생 억제에 대한 새로운 신호전달기전 및 인간 결장암세포 전이 억제제로서의 잠재성을 확인하였다.

• 환경생물
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• 제34권4호
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• pp.304-313
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• 2016

현재 전 세계적으로 원자력 발전소가 직면하고 있는 문제 중 가장 큰 문제는 방사성 핵종($^{134}Cs$, $^{135}Cs$, $^{137}Cs$)에 오염된 핵 폐기물 저장 및 처리시설 확충이다. 원자력 발전소의 꾸준한 증가율에 비하여 방사성 폐기물을 처리할 수 있는 처리시설의 공간적 한계에 직면하고 있기 때문이다. 이에 환경 친화적이면서 효율적인 폐기물 처리방법의 개발이 시급하다. 이에 따라, 경제적이면서 높은 회수율을 가지는 균주와 세슘 이온의 상호 작용을 통한 방사성 세슘 생물학적 흡착에 대한 연구가 각광받고 있다. 하지만, 현재 세슘 저항성을 지닌 균주는 많이 보고되어 있지 않은 상태이다. 본 연구는 한국원자력연구원 첨단방사선 연구소 주변에서 샘플을 채취하여 세슘 저항성을 지닌 균주를 선별하였다. 세슘 저항성 균주 선별 방법은 다음과 같다. 샘플 및 100 mM CsCl을 R2A 액체 배지에 첨가한 뒤, 72시간 후에 살아남은 균주들을 16S rRNA 염기서열을 NCBI's BlastN의 database의 균주들의 염기서열과 비교/분석을 하여 균주를 동정 분석하였다. 동정 분석 결과, B. anthracis Roh-1, B. cereus Roh-2 균주들이 세슘 저항성 우점종 균주인 것을 확인할 수 있었다. B. cereus Roh-2 균주가 B. anthracis Roh-1 균주보다 세슘에 대한 저항성을 보이는 것을 본 실험을 통해 확인할 수 있었으며, 특히 50 mM CsCl 환경에서 B. cereus Roh-2 균주는 B. anthracis Roh-1 균주보다 최대 30% 이상 세슘에 대해 저항성을 가지는 것을 확인하였다. 또한, $0.2mg\;L^{-1}$ $Cs^+$가 함유된 R2A 배지를 24시간 동안 처리하였을 때, B. anthracis Roh-1 균주는 g당 최대 $2.01mg\;L^{-1}$의 세슘 흡착능을 유도결합플라즈마 질량분석기 분석을 통해 확인하였다. 본 세슘 저항성 균주 스크리닝 기술 및 선별된 균주들은 차후에 방사성 오염지역 생물학적 환경 정화 및 제염해체를 위한 플랫폼 기술로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국가금학회지
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• 제42권2호
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• pp.157-167
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• 2015

본 연구에서는 국립축산과학원에서 보유하고 있는 토종닭 순계 12계통에 대한 계통 간 스트레스 반응 정도를 비교 분석하고자 하였다. 개체 별 스트레스 반응 정도 분석은 혈액으로부터 열 스트레스 단백질인 HSP-70, HSP-$90{\alpha}$, HSP-$90{\beta}$ 및 hydroxyl-3-methyl-glutaryl coenzyme A reductase(HMGCR)의 유전자 발현율과 텔로미어 함량을 반응 대상 표지로 하여 총 1,101수에 대해 정량 실시간 중합효소 연쇄반응법(real-time PCR)으로 분석하였다. 분석 결과 계통 간 HSP-70, HSP-$90{\alpha}$, HMGCR의 유전자 발현율과 텔로미어 함량의 차이가 있는 것으로 나타났으며, 암수 간에 있어서도 HSP-$90{\alpha}$, HSP-$90{\beta}$ 및 HMGCR의 발현율 차이를 나타내었다. 뿐만 아니라 닭의 연령 간에도 HSP-70 및 HSP-$90{\beta}$의 유전자 발현율과 텔로미어 함량의 차이가 있는 것으로 나타났다. 계통 간 HSP 유전자 발현율과 텔로미어 함량 분석의 결과에 따라 공시 계통들 중 R, L, Y 계통들이 상대적으로 외부 스트레스에 강한 계통으로 보여지고, 반면 S, O, W 계통들은 스트레스에 민감한 계통들로 판단된다. 암수 간 스트레스 반응 정도에 있어 열 스트레스 단백질의 표지들 중 일부가 성 간 유의적 차이가 나타나지만 표지들 간 서로 상반된 결과를 보이고 또한 계통과 성 간의 상호작용이 있음에 따라 닭의 암수 간 스트레스 반응 정도의 차이는 없는 것으로 판단된다. 더불어 연령 간에도 일부 열 스트레스 유전자 발현도의 유의적 차이가 있었지만 표지들 간에 일관성이 없어 닭의 연령 간 스트레스 반응 정도의 차이는 없는 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권9호
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• pp.1097-1105
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• 2017

본 연구는 돼지고기로 제조된 소시지에 저가원료인 닭고기 혼합비율을 정량하기 위해 real-time PCR 법과 소량 함유된 닭의 정량의 정확도를 높이기 위해 닭의 내부 표준물질을 첨가하는 방법을 적용함으로써 소시지의 진위판별 가능성을 제시하였다. DNA 회수율과 PCR 증폭효율을 높이기 위해 QIAamp DNA Micro Kit을 사용하였고, 최종 PCR 반응액 $20{\mu}L$에 template DNA($5{\sim}10ng/{\mu}L$)는 $3.0{\sim}5.0{\mu}L$, primer 농도는 $0.5{\mu}L(10pmol)$, $2{\times}$ Cybrgreen buffer는 $10{\mu}L$로 조정하였을 때 가장 적합하였고, PCR 증폭조건은 annealing 온도를 $62^{\circ}C$, extension 온도를 $68^{\circ}C$, final extension 시간은 33초, 최종 PCR cycle은 40 cycle로 했을 때 가장 PCR 증폭효율이 좋은 것으로 평가되었다. 돼지와 닭의 DNA를 50 ng에서 0.05 ng으로 순차적으로 10배씩 희석한 template DNA를 이용해 민감도(최소 검출한계)를 확인한 결과 돼지와 닭 모두 0.05 ng 이상으로 각각 확인되었다. 표준곡선의 결정계수($R^2$)도 모두 0.995 이상으로 표준곡선의 linearity가 정량에 적합한 것으로 확인되었다. 돼지고기와 닭고기를 각각 70:30 비율로 혼합한 3점의 시료를 $70^{\circ}C$에서 10분간 열처리한 후 정량분석을 실시하여 기대치에 의한 측정치를 비교한 결과, 64.3:35.7의 비율로써 평균 5.7%의 차이를 나타내 생육(raw meat) 또는 가열처리된 시료의 상태에 따라 DNA에 영향을 주어 PCR 증폭효율 및 DNA 정량 값에 일부 영향을 주는 것으로 판단되었다. 소시지에 함유된 돼지고기와 닭고기의 함량을 분석한 결과 돼지고기에 비해 닭고기 함량이 적은 소시지에서는 닭고기(6%, 12%, 25%, 38%)의 검출이 어려웠고, Ct(threshold cycle) 값에 따른 DNA 정량값이 매우 낮아 배합비율을 환산이 어려웠다. 그러나 소시지에 닭의 표준물질 DNA(50 ng)를 첨가함으로써 배합비율이 증가할수록 Ct값도 점차 낮아져서 배합비율을 반영하고 있음에 따라 Ct값의 평균치${\pm}$오차범위 값으로 간접적으로 배합비율을 추정할 수 있을 것으로 생각되었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권3호
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• pp.245-255
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• 2018

본 연구는 Lactobacillus brevis 균주들을 이용하여 제조된 발효콩-분말 두유(fermented soy-power milk, FSPM)의 기능성물질 함량(GABA 및 isoflavone)과 항산화 활성 및 소화효소 저해활성을 비교 측정하였다. 김치로부터 가바 생성 유산균 10종을 분리하였고 16S rRNA 유전 분석 결과 L. brevis와 96-99% 상동성을 나타내었다. GABA 전환율은 MSG, 활성 글루텐과 콩 단백질에서 각각 66.96-93.51%, 63.76-84.58%과 57.05-69.75% 있었다. FSPM은 콩-분말 두유(SPM)보다 pH와 GA 함량은 낮았으나, 산도와 GABA 함량은 높았다. BMK484 균주 FSPM의 GABA 전환율은 69.97%로 가장 우수하였다. 한편, SPM은 배당체 이소플라본의 함량($1290.93{\mu}g/g$)이 높았으나, FSPM는 비당체 이소플라본의 함량($287.27-501.9{\mu}g/g$)이 높았다. BMK484 균주 FSPM의 경우 비당체 이소플라본인 daidzein, glycitein과 genistein 함량이 각각 240.2, 61.24과 $200.45{\mu}g/g$으로 가장 높았다. BMK484 균주 FSPM의 DPPH, ABTS와 hydroxyl 라디칼 소거활성 및 ${\alpha}-glucosidase$와 pancreatic lipase 저해활성은 각 60.31, 88.10와 61.25 및 52.71와 39.37%로 비교적 우수하였다. 따라서 본 연구의 L. brevis들은 발효 콩-분말 두유에서 GABA 및 비당체 이소플라본을 동시에 강화할 수 있는 소재로서 사용될 수 있다.

• 한국육종학회지
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• 제41권2호
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• pp.106-114
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• 2009

우리나라 찰옥수수 및 종실용 옥수수 품종들의 교배친인 11개의 자식계통의 유전적 다양성 및 계통간 유연관계를 50개의 SSR 마커를 사용하여 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 50개의 SSR primer들은 찰옥수수 및 종실용 옥수수 품종들의 교배친인 11개 자식계통들에서 총 171개의 대립단편을 증폭시켰고, 각 SSR primer들에서 증폭된 대립단편의 수는 최소 2개에서 최대 6개의 범위로 나타나 SSR loci당 평균 3.4개가 증폭되었으며, 유전적 다양성 값은 0.165에서 0.900 수준의 값을 보여 평균 0.596 값을 나타내었다. 2. 찰옥수수 품종들의 경우 미백찰의 교배친인 HW3과 HW4 자식계통은 34개의 SSR 마커, 미백2호의 교배친인 HW3과 HW9 자식계통은 29개의 SSR 마커, 조미찰의 교배친인 HW5와 HW6 자식계통은 33개의 SSR 마커, 그리고 미흑찰의 교배친인 HW7과 HW8 자식계통은 26개의 SSR 마커들에서 각각 공우성을 나타내었다. 그러나 종실용 옥수수 품종인 강일옥의 교배친인 HF1과 HF2는 단 1개의 마커(umc1588)만 공우성이었다. 3. 11개의 자식계통들은 유전적 유사성 0.616 수준에서 크게 3개의 Group으로 구분되었다. Group I은 유전적 유사성 0.616에서 0.730 수준의 범위에서 7계통(KL103, HW1, HW4, HW6, HW7, HW8, HW9)을 포함하고 있었고, Group II는 유전적 유사성 0.959 수준에서 2계통(HF1, HF2)을 포함하고 있었으며, 그리고 Group III은 유전적 유사성 0.713 수준에서 2계통(HW3, HW5)을 포함하고 있었다. 4. 찰옥수수 품종들의 교배친 자식계통들에서의 유전적 유사성은 미백찰의 교배친인 HW3과 HW4 자식계통들 사이에서는 0.584, 미백2호의 교배친인 HW3과 HW9 자식계통들 사이에서는 0.631, 조미찰의 교배친인 HW5과 HW6 자식계통들 사이에서는 0.590, 그리고 미흑찰의 교배친인 HW7과 HW8자식계통들 사이에서는 0.631 이었다. 그리고 종실용 옥수수인 강일옥의 교배친 HF1과 HF2 자식계통은 유전적 유사성이 0.959로 매우 가까운 유연관계를 나타내었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권4호
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• pp.262-273
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• 2020

본 연구에서 사용한 바이오폴리머 (biopolymer)는 친환경 제방 건설 소재로 연구 되고 있다. 이러한 바이오폴리머를 토양에 혼합할 경우 이온결합 및 수소결합을 통해 토양의 강도 증진 효과가 잘 알려져 있지만 바이오폴리머와 혼합된 토양이 식물에 미치는 영향은 자세히 알려져 있지 않다. 본 연구는 Zn 과잉 스트레스 조건에서 바이오폴리머의 토양 혼합이 Camelina sativa L. (Camelina)에 미치는 영향을 분석 하였다. Camelina의 생장실험을 기반으로, Zn 과잉 스트레스에 대한 최적의 바이오폴리머 혼합 비율은 0.5%로 결정하여 연구를 진행하였다. Zn 과잉 스트레스 하에서, BG 또는 XG 혼합구의 Camelina는 바이오폴리머 비혼합구에 비해 높은 생장을 보였으며, Zn 과잉 스트레스 피해 지표인 Malondialdehyde (MDA) 함량과 전해질유출도의 감소를 나타냈다. 바이오폴리머의 Zn 결합능을 DTZ (1,5-diphenylthiocarbazone)을 이용하여 분석한 결과, BG 또는 XG 모두 명확한 Zn 흡착 반응을 보였다. DTZ 염색 및 ICP-OES 분석에서, Zn 과잉 스트레스에 의한 Camelina의 Zn 흡수량이 BG 또는 XG 혼합에 의해 현저히 감소함을 확인하였다. 그리고, BG 또는 XG의 혼합은 Camelina의 중금속 수송체 Heavy metal ATPase (HMA)의 발현을 유도하지 않았으며, 야생형 (wildtype, WT)보다 CsHMA3가 과발현 된 Camelina에서 BG 또는 XG 혼합구와 유사한 수준의 Zn 과잉 스트레스 저감 효과를 확인하였다. 결론적으로, 바이오폴리머의 토양 혼합은 바이오폴리머와 Zn 사이의 결합에 의해 Camelina에 과도한 Zn 이온이 흡수되는 것을 방지하여 Zn 독성 피해를 감소시키는 것으로 확인되었다. 더 나아가 바이오폴리머의 토양혼합은 제방강화뿐만 아니라 중금속으로 오염된 토양에서 식물 생존에 긍정적으로 작용할 것이라 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권4호
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• pp.703-715
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• 2023

본 연구에서는 고초균으로 발효된 브라질산 원두로 커피추출물을 제조하였으며, 효모 발효를 위한 혼합액(20% glucose, 1% yeast extract, 70% roasted coffee extract)에 Saccharomyces cerevisiae SRCM102539 균주를 접종한 후, 정치배양(30℃, 5일)하여 커피와인을 제조하였다. 커피식초는 Acetobacter pasteurianus CT_02 균주로 제조한 종초를 커피와인에 30%(v/v) 첨가하고, 진탕배양(30℃, 120 rpm, 15일)하였으며 발효기간 중 5일 간격으로 생균수, 이화학적 특성(수용성 고형분 함량, pH 및 총산도), 유기산, 유리당 및 에탄올 함량을 분석하였다. 초산균 발효 전(0일 차, AUFCW)과 후(15일 차, AFCW)의 생균수, 수용성 고형분 함량, pH 및 총산도의 변화는 각각 6.35 log CFU/mL에서 4.19 log CFU/mL, 8.10 °Brix에서 8.57 °Brix, 3.88에서 3.07 및 1.29%에서 7.45%로 나타났다. HPLC 분석을 통한 glucose의 함량은 발효기간에 따라 유의적인 차이가 없었으며, 에탄올 함량은 AUFCW에서 6.02%(w/v)였으나, AFCW에서는 검출되지 않았다. AFCW의 주요 유기산은 acetic acid(5,921.43 mg%), succinic acid(434.96 mg%)와 citric acid(69.43 mg%)로 3종이 검출되었다. 커피식초의 pancreatic lipase 저해활성은 발효기간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. MDI로 지방분화가 유도된 3T3-L1 세포에 대한 AFCW의 항비만 효능평가를 지질축적률, 렙틴 단백질 발현량 및 지방 생성관련 유전자(PPAR-γ 및 SREBP-1c)의 mRNA 발현량 분석으로 진행하였다. AFCW의 항비만 효능은 200 ㎍/mL 농도 처리 시 MDI 단독 처리구 100%에 비해 지질축적률은 69.37%, 렙틴 단백질 함량은 50.20%로 감소하였으며, PPAR-γ 및 SREBP-1c의 mRNA 발현량은 각각 79.89% 및 48.81%로 감소하였다. 이러한 결과를 바탕으로 커피와 인으로 제조된 커피식초가 초산균의 발효과정을 통해 항비만 효능을 더 증가시켰음을 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제23권3호
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• pp.231-238
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• 2008

암세포의 침윤은 숙주 조직의의 기저막과 세포외 기질을 침투함으로써 일어난다. 침윤과 전이과정에는 단백질가수분해 효소인 matrix metalloproteinases (MMPs)가 깊이 연관되어 있는 것으로 알려져 있으며, MMP의 가수분해 활성은 tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs)라는 억제 단백질에 의해 억제된다. TIMP-2는 21kDa 크기의 포유류 단백질로 대장균에서 과발현 시 다른 많은 포유류 단백질과 마찬가지로 가용성이 낮은 봉입체 형태로 발현된다. TIMP-2 단백질의 접힘에 6개의 이황화결합이 필요하고, 이는 일반적으로 대장균 환경은 적합하지 않다. 본 연구에서는 대장균에서 불가용성으로 발현되는 TIMP-2 유전자를 유전자셔플링 기법의 한 가지인 StEP (staggered extension process)를 변형하고 동시에 $Mn^{2+}$ 농도 변화와 dGTP 불균형을 이용한 무작위 돌연변이 기법을 혼용하여 대장균에서 가용성 TMP-2 재조합 변이체를 생성하고자 하였다. 무작위로 재조합된 TIMP-2 유전자 중에서 가용성으로 발현되는 TIMP-2 유전자를 선별하기 위해서 chloramphenicol acetyltransferase (CAT)-융합 방법을 도입하였다. CAT 유전자가 가용성으로 발현되는 재조합 TIMP-2 유전자에 융합되면 이를 갖는 E. coli는 높은 chloramphenicol 환경에서 생존이 가능하게 된다. 이러한 in virro mutageuesis 기법과 CAT-융합 방법으로 대장균 가용성 TIMP-2 재조합 변이체를 14가지 얻을 수 있었다. 변이체 TIMP-2의 아미노산서열 분석과 구조 분석 결과 주로 소수성 아미노산이 친수성 아미노산으로 전환되었고, MMP와의 결합이 관여하지 않는 C-말단 부위에 돌연변이가 집중되어 있었다. 본 연구에서 개발된 간편하고 새로운 in vitro 재조합 방법과 CAT을 이용한 스크리닝 기법은 다른 많은 대장균 내 불가용성 단백질의 발현에도 사용될 수 있을 것으로 사료된다.