• Applied Biological Chemistry
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• 제46권4호
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• pp.353-360
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• 2003

본 실험에서는 acetylcholinesterase(AChE, EC 3.1.1.7)를 이용한 간이 잔류농약 검사법에 필요한, 유기인계 및 카바메이트계 살충제에 대한 감수성이 증가된 AChE(MAChE)를 baculovirus를 이용하여 대량으로 생산하는 시스템을 구축하고 생산된 효소의 특성을 관찰하였다. 한라산에서 채취한 초파리에서 AChE의 cDNA를 합성한 후 PCR을 이용하여 AChE의 lipid anchor부분을 제거하고 site directed mutagenesis에 의해 E107Y, F368L, L408E의 염기서열을 변화시켜 재조합된 MAChE cDNA를 합성하였고 baculovirus vector에 삽입하여 대량생산을 시도하였다. 대량 증식에 필요한 조건으로 감염횟수가 네 번일 때, 그리고 세포수가 $2{\times}10^6$ cell/ml일 때 세포의 증식과 효소의 활성이 극대화됨을 알 수 있었다. His tag을 붙여 Ni-NTA affinity column을 이용하여 MAChE를 정제하였으며, 정제된 효소는 실험조건하에서는 pH(3-10)와 온도$(20-50^{\circ}C)$의 변화에 영향을 받지 않았다. 농약 추출액으로 methanol을 사용했을 때가 ethanol을 사용할 때 보다 효과적임을 알 수 있었다. 대표적인 유기인계와 카바메이트계 농약에 대한 저해율을 조사한 결과 재조합된 MAChE는 대만의 집파리 및 변형되지 않은 AChE에 비하여 전반적으로 농약에 대한 감수성이 높은 것으로 나타났다.

• 식물병연구
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• 제23권2호
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• pp.114-149
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• 2017

전 세계적으로 주요 작물에서 식물 병원성 해충 및 선충으로 인한 작물 생산량 감소 등의 경제적 손실이 심각하다. 우리나라의 경우 시설 재배지의 연작으로 인해 해충과 선충의 발생이 증가하여 작물의 피해가 점차 증가하고 있는 추세다. 현재 주로 사용되고 있는 식물병원성 해충 및 선충의 방제법은 사용이 편리하고 비용이 저렴한 화학적 방제법을 이용하고 있지만 화학 농약의 남용으로 인한 약제 저항성이 발생하고, 화학 약품으로 인한 인체 유해성 및 환경오염 문제가 대두되고 있다. 이로 인해 최근 친환경적인 방제에 관한 지속적인 연구와 관심이 높아지면서 식물병원성 해충과 선충에 대하여 살충/살선충 활성을 나타내는 미생물을 생물학적 방제법으로 이용하기 위한 시도가 증가하고 있다. 본 리뷰에서는 식물병원성 해충과 선충에 대한 살충/살선충 활성을 나타내는 세균, 진균, 바이러스에 의한 살충 및 살선충 사례와 기전들을 소개하였다. 이러한 미생물의 활성은 외피 분해효소와 독소물질생산을 통한 직접적인 작용기전과 기주 식물의 저항성 유도를 통한 간접적인 작용기전에 의해서 일어난다. 본 리뷰를 통하여 선충과 해충에 대한 생물학적 방제법과 그 분자 작용기전에 대한 이해를 돕고, 최신 살충 및 살선충 연구들을 소개함으로써 국내의 농민들과 연구자들의 미생물을 기반으로 한 친환경적 해충 및 선충의 방제법에 대한 저변확대를 기대한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제44권3호
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• pp.177-187
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• 2005

충남지방에서 많이 재배되고 10개의 벼 품종을 대상으로 벼멸구(Nilaparvata lugens)의 섭식행동을 EPG 패턴으로 분석하였다. 또한 벼의 섭식시간과 감로분비량의 관계를 알아보고 측정한 EPG 패턴을 비교분석하였다. 벼멸구의 각 EPG type을 전기적인 특성에 따라 1-6까지의 6가지로 분류하였다. 이중 Type 1은 구침을 꽂지 않고 쉬거나 돌아다닐 때 나타나는 패턴이고 Type 2는 체관을 흡즙할 때 나타나는 패턴이고 Type 3은 처음으로 구침을 꽂을 때, Type 4는 타액 분비시, Type 5는 물관의 흡즙시, Type 6은 구침의 세포내 이동시 나타난다. 벼멸구의 각 품종에 대한 섭식시간은 금남벼에서는 짧은 시간동안 이루어졌고 동전벼, 대안벼, 동안벼, 대산벼에서는 오랜 시간 흡즙을 하였다. 또한 금남벼에서는 장시간 구침을 삽입하지 않는 시간이 길었다. 감로의 분비량은 동진벼에서 가장 많았고 금남벼에서 가장 적은 감로를 분비했다. 이 감로의 분비량은 체관의 흡즙시간과 비례하여 나타났다. EPG type과 감로의 분비량을 분석한 결과 벼멸구가 선호하는 품종은 동진벼, 동안벼, 대산벼, 대안벼 등이었고 그렇지 않은 품종은 금남벼, 다산벼, 남천벼 등이었다.

• Animal cells and systems
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• 제11권1호
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• pp.23-31
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• 2007

Programmed cell death was characterized in the silkworm thoracic ganglia TG1, TG2 and TG3 during postembryonic periods by TUNEL assay. Apoptotic cells were detected in the three TGs of all larval stages except for day-1, 2 1st instar larvae, in which no apoptotic cells were found. From day-7 5th larva, the numbers of apoptotic cells were dramatically increased and peaked on day-1 pupa and day-2 pupa and then abruptly decreased. Apoptotic cells finally disappeared in day-1 adult. In-vivo injection of 20-hydroxyecdysone (20E) into day-8 5th larva resulted in a striking decrease of apoptotic cells. Actinomycin D (Act D) or cycloheximide (CHX), injected into hemolymph of day-8 5th larva, resulted in a decrease of apoptotic cells in the three TGs. Injection of caspase-8 and -3 inhibitors also blocked cellular apoptosis. These results will provide valuable information for understanding of cellular changes in the three TGs during metamorphosis of the insect species.

• Animal cells and systems
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• 제1권1호
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• pp.107-113
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• 1997

Antisera against the myotropic neuropeptide leucokinin I, originally isolated from head extracts of the cockroach Leucophaea maderae, have been used to investigate the distribution of the leucokinin I-immunoreactive (LK I-IR) neurons in the brain of the common cutworm, Spodoptera Iitura, during postembryonic development. The LK I-IR neurons are found at the larval stages (excluding first instar larval stage), pupal stages, and adult stage, of which the brains have been examined in this experiment. The number of the LK I-IR neurons in the brain increases from the second instar larva to the fifth instar larva which has about 32, the largest number in all postembryonic stages. Thereafter, the LK I-IR neurons begin to decrease in number. During the pupal stages, smaller number of LK I-IR neurons persist in the brains; 6 or 4. At adult stage the brain contains 8 LK I-IR neurons. The LK I-IR cell bodies are distributed in each dorsal cortex of both cerebral hemispheres in the second instar larva and through all the neuromeres of the brain during later larval stages, despite of being a large number of the LK I-IR cell bodies in dorsolateral neuromeres. At pupal stages, most of the LK I-IR cell bodies are found in the pars intercerebralis. Extremely small number of the LK I-IR cell bodies are localized in the pars lateral is. Adult brain contains the LK I-IR cell bodies in the pars intercerebralis and the middle cortex of the posterior brain. The LK I-IR nerve processes can be easily found in the neuropils of almost all the neuromeres in the brains of third, fourth, fifth and sixth instar larvae. Most of the LK I-IR nerve fibers in those brains are originated from the LK I-IR cell bodies located in the brains. The LK I-IR cell bodies which have very weak reactivities to the antisera do not show projection of the LK I-IR nerve processes in the brains.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.30-36
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• 2019

Numerous studies have reported that enteric neurons involved in controlling neurotransmitter secretion and motility in the gut critically contribute to the progression of gut inflammation. Clostridium difficile toxins, which cause severe colonic inflammation, are also known to affect enteric neurons. Our previous study showed that C. difficile toxin A directly induces neural cell toxicities, such as viability loss and apoptosis. In the current study, we attempted to identify a potent inhibitor of toxin A-induced neural cell toxicity that may aid in managing toxin A-induced gut inflammation. In our recent study, we found that the Korea dung beetle-derived antimicrobial peptide CopA3 completely blocked neural cell apoptosis caused by okadaic acid or 6-OHDA. Here, we examined whether the antimicrobial peptide CopA3 inhibited toxin A-induced neural cell damage. In neuroblastoma SH-SY5Y cells, CopA3 treatment protected against both apoptosis and viability loss caused by toxin A. CopA3 also completely inhibited activation of the pro-apoptotic factor, caspase-3. Additionally, CopA3 rescued toxin A-induced downregulation of neural cell proliferation. However, CopA3 had no effect on signaling through ROS/p38 $MAPK/p27^{kip1}$, suggesting that CopA3 inhibits toxin A-induced neural cell toxicity independent of this well-characterized toxin A pathway. Our data further suggest that ability of CopA3 to rescue toxin A-induced neural cell damage may also ameliorate the gut inflammation caused by toxin A.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권5호
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• pp.442-448
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• 2006

Human lactoferrin (hLf) is an iron-binding glycoprotein that has been considered to play many biological roles in the human, including the stimulation of the immune system, antimicrobial and anti-inflammatory effects, and regulation of iron absorption. We generated transgenic Siberian ginseng (Acanthopanax senticosus) cell cultures producing a functional hLf protein using the signal peptide sequence from the endoplasmic reticulum and driven by an oxidative stress-inducible SWPA2 promoter which is highly expressed in plant cell cultures. The production of hLf increased proportionally to cell growth and showed a maximal level (up to 3.6% of total soluble protein) at the stationary phase in suspension cultures. Full-length hLf protein was identified by immunoblot analysis in transgenic cell cultures of Siberian ginseng. Recombinant hLf (rhLf) was purified from suspension cells of Siberian ginseng by ammonium sulfate precipitation, cation-exchange and gel filtration chromatography. N-terminal sequences of rhLf were identical to native hLf (nhLf). The overall monosaccharide composition of rhLf showed the presence of plant specific xylose while sialic acid is absent. Antibacterial activity of purified rhLf was higher than that of nhLf. Taken together, we anticipate that medicinal Siberian ginseng cultured cells, as demonstrated by this study, will be a biotechnologically useful source for commercial production of functional hLf not requiring further purification.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권1호
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• pp.31-36
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• 2016

이산화염소는 높은 항생효과로 살균제로 사용되고 있고, 저곡해충을 대상으로 살충 효과도 보이고 있다. 본 연구는 이 이산화염소의 유용 효과를 넓히기 위해 이 물질이 항암 및 항바이러스 활성을 나타낼 수 있는 지를 검증하였다. 인체에 나타나는 5종의 암 세포주에 대해서 이산화염소의 세포독성을 분석하였다. 유방암 2종 세포주(MCF-7, MDA-MB-231)와 대장암 3종 세포주(LoVo, HCT-116, SW-480) 모두에 대해서 이산화염소는 높은 세포 독성을 나타냈다. 이러한 세포독성은 이산화염소의 활성산소 유발 효과에 기인된다. 이산화염소가 처리된 암세포주는 모두 세포내 높은 활성산소를 형성하였다. 이는 대조구로서 일반 곤충 세포주와 비교하여 훨씬 높은 활성산소를 지녔다. 반면에 항산화제인 비타민 E를 처리하면 이러한 세포독성이 크게 줄어 암 세포에 대해 높은 세포독성은 활성산소에 의해 기인되었다는 것을 입증하였다. 또한 이산화염소는 서로 다른 바이러스에 대해서 항바이러스 활성을 나타냈다. 곤충병원성 바이러스이고 이중 가닥의 DNA 게놈을 지닌 벡큘로바이러스의 일종인 Autographa californica nuclear polyhedrosis virus (AcNPV)는 이산화염소 노출에 따라 활성을 잃어 핵다각체 형성 능력이 크게 둔화되었다. AcNPV에 대한 이산화염소의 항바이러스 효과는 반응 시간에 비례하여 증가했다. 식물병원성 바이러스이고 단일가닥의 RNA 게놈을 지닌 담배모자이크바이러스는 이산화염소 노출에 따라 바이러스 함량이 줄었고, 담배에 대한 병원력도 낮아졌다. 따라서 본 연구는 이산화염소가 항암 및 항바이러스 활성을 지니며, 이는 이 물질에 의한 높은 활성산소 유발에 기인된 것으로 판명되었다.

• 한국동물학회지
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• 제32권2호
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• pp.120-133
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• 1989

꿀벌부채명나방의 후기유충, 전용, 유충 직후용, 4일용, 성충2일전용, 성체에서 뇌를 적출하여 paraidehyde-fuchsin으로 분비활성 신경분비세포만을 염색하여 이 세포들의 분포, 수, 분비물질의 특성등이 변태시기에 따라 변화하는 것으로 추적하였다. 위의 6변태단계 뇌의 뇌간부, 전뇌측부, 시엽근역부, 중뇌, 후뇌에서 4형의 신경분비세포가 동정되었다. 뇌간부에 있는 medial neurosecretory cell은 6변태시기 뇌에서 3-7개이며, 제I형 신경분비세포는 1개를 가지고 있는 성충2일전용을 제외하고는 전반적으로 3개씩 관찰되었다. 전뇌측부에서 관찰되는 lateral neurosecretory cell은 용기와 성충기에서 1-5개가 관찰되었으며 제IV형 신경분비세포가 가장 많았다. 시엽근역부에 분포하는 Optic-lobe neurosecretory cell은 4일용에서만 1개가 관찰되었고 제I형 신경분비세포로 확인되었다. 중뇌에서 관찰되는 deuto cerebral neurosecretory cell은 성충에서만 1개가 관찰되었으며 이 세포는 제II형 신경분비세포이었다. 뇌에 있는 tritocerebral neurosecretory cell은 후기유충과 성충에서 3개와 1개가 각각 관찰되었으며 이 세포중 제I형 신경분비세포는 관찰되지 않았다.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권4호
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• pp.376-384
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• 2016

쉬땅나무족 15분류군의 화판의 미세형태학적 형질을 주사 전자현미경으로 관찰하여 화판 향축면, 배축면의 세포 외형, 배열, 수층벽, 큐티클의 미세형태를 자세히 기재하였으며, 분류학적, 계통학적 유용성을 검토하였다. 쉬땅나무족의 화판은 유두상 또는 원추형 유두상(PCS), 직사각형의 주름판상(TRS)로 확인되었으며, 향축면, 배축면의 화판 구조에 따라 크게 세 유형으로 구분하였다. Type I. PCS-TRS, Type II. PCS-PCS, Type III. TRS-TRS (향축면-배축면). 구분된 이들 유형과 수층벽, 큐티클 표면의 형태는 족 내 속간/종간 진단 형질로 유용하였을 뿐 아니라, 계통학적으로도 그 유용성이 확인되었다. 또한, 화판 표면의 세포의 미세형태와 수분매개자(곤충을 통한 충매)와의 연관성을 나타내는 추가적인 사례로 제시하였다.