• 한국동물학회지
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• 제39권4호
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• pp.378-386
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• 1996

우리는 두 가지의 새로운 luciferase reporter plasmid를 개발하였는데 그 하나는 이 plasmid에 promoter조각을 삽입한 다음에 그 promoter의 활성을 측정하는 용도로 사용 될수 있고, 다른 하나는 매우 낮은 basal promoter 활성을 갖고 있기 때문에 진핵생물의 전사 조절인자의 연구에 도움이 될 수 있다. 후자의 reporter plasmid에는 17염기쌍의 initator 와 Spl,GAL4그리고 일부 Drosophila homeodomain protein의 결합우뷔에 해당하는 cis elements등을 들어 있다.그리고 tranciption termination을 촉진할 수 있는 signal을 initiator앞서 삽입하여 이런 reporter plasmid에 존재할 수 있는 cryptic promoter에서 시작된 transcript가 luciferase reporter cDNA로 진행되는 것을 방지하는 개선된 reporter plasmid를 제조하여 promoter활성을 Drosophila Schneider line 2 cells을 이용한 transient transfection assay방법으로 측정하였다. 여기에 사용한 termination 촉진 signal은 SV40 polyadenylation signal의 3연속 조각(AAA)과 tenscription termination signal이 포함된 것으로 믿어지는 mouse c-mos 유전자의 일부조각 (UMS)이다. 기대한으로 이 두가지의 signal을 삽입하였을 때 basal promoter활성이 최대한으로 감소하였으며 이 두 가지 signal을 삽입된 reporter plasmid를 사용하여 promoter의 활성을 보다 sensitive하게 측정하였다. 이 reporter plasmid는 Droiophlla melanogaiter뿐만 아니라 포유동물을 포함한 고등생물의 전사 조절인자 연구의 한 도구로 사용될 수 있을 것이다.

• 미생물학회지
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• 제54권2호
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• pp.126-135
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• 2018

여러 종류의 mannanase를 생산하는 Cellulosimicrobium sp. YB-43으로부터 mannanase B를 암호하는 manB 유전자와 효소의 특성이 보고된 바 있다. Mannanase C (ManC)로 명명한 효소의 유전자가 manB 유전자의 하류에 위치한 것으로 예상되어 이를 중합효소 연쇄반응으로 클로닝하여 manC 유전자의 염기서열을 결정하였다. ManC는 448 아미노산 잔기로 구성된 것으로 확인되었으며 glycosyl hydrolase family 5에 속하는 mannanase와 상동성이 높은 활성영역과 탄수화물 결합영역(CBM2)이 존재하였다. ManC의 활성영역은 Streptomyces sp. SirexAA-E (55.8%; 4FK9_A) 및 S. thermoluteus (57.6%; BAM62868)의 mannanase와 아미노산 배열의 상동성이 55% 이상으로 가장 높았다. Signal peptide 영역이 제거되고 카르복실 말단에 hexahistidine이 연결되도록 제조한 His-tagged ManC (HtManC)의 유전자를 재조합 대장균에서 발현하여 균체 파쇄액으로부터 HtManC를 정제하였다. HtManC은 $65^{\circ}C$와 pH 7.5에서 최대 활성을 보였으며 pH 7.5~10범위에서 활성에 큰 변화가 없었다. HtManC는 locust bean gum (LBG)과 konjac에 대한 분해 활성이 guar gum과 ivory nut mannan (ivory nut)에 비해 높았다. 최적 반응조건에서 LBG를 기질로 하여 반응 동력학적 계수를 측정한 결과 Vmax와 Km이 68 U/mg과 0.45 mg/ml로 나타났다. HtManC에 의한 만노올리고당(MOS)과 mannan의 분해산물을 TLC로 관찰한 결과 mannobiose 보다 중합도가 큰MOS로부터 mannobiose와 mannotriose가 주된 분해산물로 생성되었다. 또한 LBG, konjac과 ivory nut의 분해산물로 mannobiose와 소량이 mannose가 공통적으로 관찰되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권2호
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• pp.158-166
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• 2020

Paenibacillus woosongensis의 xylanase 유전자를 클로닝하고 그 염기서열을 결정하였다. Xylanase 유전자는 xyn10A로 명명되었으며, 481 아미노잔기로 구성된 단백질을 코드하는 1,446개 뉴클레오티드로 구성되었다. 추론된 아미노산 배열에 따르면 Xyn10A는 glycosyl hydrolase family 10 xylanase와 상동성이 높은 활성영역과 카르복실 말단에 탄수화물을 결합하는 것으로 추정되는 영역이 포함된 다영역 효소로 확인되었다. DEAE-Sepharose와 Phenyl-Separose 컬럼 크로마토그래피 과정을 통해 P. woosongensis xyn10A 유전자를 함유한 재조합 대장균의 균체 파쇄상등액으로부터 Xyn10A를 정제하였다. 정제된 Xyn10A의 아미노 말단 배열이 GIANGSKF로 결정되었으며 이는 SignalP5.0 server로 예측된 signal peptide의 다음 아미노산 배열과 정확하게 일치하였다. 정제된 Xyn10A는 33 kDa 크기의 절단된 단백질이며 균체내 분해에 의해 카르복시 말단에서 CBM이 제거된 것으로 판단된다. 정제된 효소는 최적 pH와 온도가 6.0과 55-60℃이며 oat spelt xylan에 대한 반응 동력학적 계수 V_max와 K_m이 298.8 U/mg과 2.47 mg/ml로 각각 나타났다. 효소는 birchwood xylan이나 oat spelt xylan보다 arabinoxylan에 대한 활성이 높았으며 para-nitrophenyl-β-xylopyranoside에 대해 낮은 활성을 보였다. Xyn10A의 활성은 Cu²⁺, Mn²⁺과 SDS에 의해서 크게 저해되었으며 K⁺, Ni²⁺과 Ca²⁺에 의해는 상당하게 증진되었다. 또한 이 효소는 xylobiose 보다 중합도가 큰 자일로올리고당을 분해하였으며, 자일로올리고당의 최종 가수분해 산물은 xylose와 xylobiose로 확인되었다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권1호
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• pp.34-41
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• 2019

혈소판 응집은 혈관 손상의 경우 지혈 플러그 형성에 필수적이다. 그러나, 과도한 혈소판 응집은 혈전증, 죽상 동맥 경화증 및 심근 경색과 같은 순환기 장애를 일으킬 수도 있다. Scopoletin은 Scopolia 또는 Artemisia 속 식물의 뿌리에서 발견되는 성분으로, 항응고 및 항말라리아 작용을 가지는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 collagen에 의해 유발된 혈소판 응집에 scopoletin이 미치는 영향을 조사하였다. Scopoletin은 활성화된 혈소판에서 생성되는 응집 유도 분자인 thromboxane $A_2$ ($TXA_2$) 및 세포 내 $Ca^{2+}$ 동원 ($[Ca^{2+}]_i$)의 하향 조절을 통해 항 혈소판 효과를 나타내었다. 한편, scopoletin은 세포 내 $Ca^{2+}$-길항제인 것으로 알려져 있는 cyclic adenosine monophosphate(cAMP)와 cyclic guanosine monophosphate (cGMP) 수치를 증가시켰다. 특히, scopoletin은 cGMP보다 cAMP 수준을 강력하게 증가함으로써 콜라겐에 의해 유발된 사람 혈소판 응집에서의 ${\alpha}IIb/{\beta}_3$에 대한 피브리노겐 결합을 억제하였다. 또한, scopoletin은 용량 의존적으로 collagen에 의해 증가된 adenosine trisphosphate (ATP)의 방출을 억제하였다. 이 결과는 혈소판 내 과립 분비를 통한 응집 증폭작용이 scopoletin에 의해 억제되었음을 의미한다. 따라서, 본 연구는 scopoletin이 강력한 항혈소판 효과를 가지며 혈소판-유래의 혈관 질환을 예방할 가능성이 크다는 것을 입증하였다.

• Animal Bioscience
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• 제36권1호
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• pp.29-42
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• 2023

Objective: Pigs, an ideal biomedical model for human diseases, suffer from about 50% early embryonic and fetal death, a major cause of fertility loss worldwide. However, identifying the causal variant remains a huge challenge. This study aimed to detect single nucleotide polymorphisms (SNPs) and candidate genes for the number of mummified (NM) piglets using the imputed whole-genome sequence (WGS) and validate the potential candidate genes. Methods: The imputed WGS was introduced from genotyping-by-sequencing (GBS) using a multi-breed reference population. We performed genome-wide association studies (GWAS) for NM piglets at birth from a Landrace pig populatiGWAS peak located on SSC11: 0.10 to 7.11 Mbp (Top SNP, SSC11:1,889,658 bp; p = 9.98E-13) was identified in cyclin dependent kinase on. A total of 300 Landrace pigs were genotyped by GBS. The whole-genome variants were imputed, and 4,252,858 SNPs were obtained. Various molecular experiments were conducted to determine how the genes affected NM in pigs. Results: A strong GWAS peak located on SSC11: 0.10 to 7.11 Mbp (Top SNP, SSC11:1,889,658 bp; p = 9.98E-13) was identified in cyclin dependent kinase 8 (CDK8) gene, which plays a crucial role in embryonic retardation and lethality. Based on the molecular experiments, we found that Y-box binding protein 1 (YBX1) was a crucial transcription factor for CDK8, which mediated the effect of CDK8 in the proliferation of porcine ovarian granulosa cells via transforming growth factor beta/small mother against decapentaplegic signaling pathway, and, as a consequence, affected embryo quality, indicating that this pathway may be contributing to mummified fetal in pigs. Conclusion: A powerful imputation-based association study was performed to identify genes associated with NM in pigs. CDK8 was suggested as a functional gene for the proliferation of porcine ovarian granulosa cells, but further studies are required to determine causative mutations and the effect of loci on NM in pigs.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.17-17
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• 2023

Chrysanthemum zawadskii (C. zawadskii) is used in traditional East Asian medicine for the treatment of various diseases, including inflammatory disease. However, it has remained unclear whether extracts of C. zawadskii inhibit inflammasome activation in macrophages. The present study assessed the inhibitory effect of an ethanol extract of C. zawadskii (CZE) on the activation of the inflammasome in macrophages and the underlying mechanism. Bone marrow[-derived macrophages (BMDMs) were obtained from wild-type C57BL/6 mice. The release of IL-1β and lactate dehydrogenase in response to nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor (NLR) family pyrin domain containing 3 (NLRP3) inflammasome activators, such as ATP, nigericin and monosodium urate (MSU) crystals, was significantly decreased by CZE in lipopolysaccharide(LPS)-primed BMDMs. Western blotting revealed that CZE inhibited ATP-induced caspase-1 cleavage and IL-1β maturation. To investigate whether CZE inhibits the priming step of the NLRP3 inflammasome, we confirmed the role of CZE at the gene level using RT-qPCR. CZE also downregulated the gene expression of NLRP3 and pro-IL-1β as well as NF-κB activation in BMDMs in response to LPS. Apoptosis associated speck-like protein containing a caspase-recruitment domain (CARD) oligomerization and speck formation by NLRP3 inflammasome activators were suppressed by CZE. By contrast, CZE did not affect NLR family CARD domain containing protein 4 (NLRC4) or absent in melanoma 2 (AIM2) inflammasome activation in response to Salmonella typhimurium and poly(dA:dT) in LPS-primed BMDMs, respectively. The results revealed that three key components of CZE, namely linarin, 3,5-dicaffeoylquinic acid and chlorogenic acid, decreased IL-1β secretion in response to ATP, nigericin and MSU. These findings suggest that CZE effectively inhibited activation of the NLRP3 inflammasome.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권3호
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• pp.547-561
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• 2024

In this study, we aim to investigate the precise alterations in the gut microbiota during the onset and advancement of diabetic nephropathy (DN) and examine the impact of Ruminococcus gnavus (R. gnavus) on DN. Eight-week-old male KK-Ay mice were administered antibiotic cocktails for a duration of two weeks, followed by oral administration of R. gnavus for an additional eight weeks. Our study revealed significant changes in the gut microbiota during both the initiation and progression of DN. Specifically, we observed a notable increase in the abundance of Clostridia at the class level, higher levels of Lachnospirales and Oscillospirales at the order level, and a marked decrease in Clostridia_UCG-014 in DN group. Additionally, there was a significant increase in the abundance of Lachnospiraceae, Oscillospiraceae, and Ruminococcaceae at the family level. Moreover, oral administration of R. gnavus effectively aggravated kidney pathology in DN mice, accompanied by elevated levels of urea nitrogen (UN), creatinine (Cr), and urine protein. Furthermore, R. gnavus administration resulted in down-regulation of tight junction proteins such as Claudin-1, Occludin, and ZO-1, as well as increased levels of uremic toxins in urine and serum samples. Additionally, our study demonstrated that orally administered R. gnavus up-regulated the expression of inflammatory factors, including nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor pyrin domain-containing protein 3 (NLRP3) and Interleukin (IL)-6. These changes indicated the involvement of the gut-kidney axis in DN, and R. gnavus may worsen diabetic nephropathy by affecting uremic toxin levels and promoting inflammation in DN.

• 생명과학회지
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• 제30권11호
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• pp.947-955
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• 2020

구제역바이러스(FMDV)는 피코나바이러스 과에 속하는 바이러스로서 야생과 가축화된 소와 돼지에 감염된다. FMDV는 제어되기 어려워서 가축의 생산과 국제통상에 큰 장애가 되고 있다. FMDV RNA 게놈의 복제 과정에서 3D 중합효소가 특이적인 복제 기능을 담당하는데 게놈에 결합하는 부위가 매우 중요하다. 이 사실은 FMDV 게놈의 비코딩영역 내에서 3D 중합효소에 의해 인지되는 특이 RNA 구조가 관여함을 제시한다. 이 과정에서 cis-acting replication element (CRE)는 RNA 복제를 위한 개시에 필요하다. FMDV CRE는 15-17 뉴클레오티드의 고리와 이를 지지하는 이중가닥으로 형성된 줄기-고리 모양을 가지며 이들을 구성하는 RNA 뉴클레오티드 서열의 차이가 다른 RNA 이차구조를 생성한다. CRE 이외에 FMDV 복제를 위해서 많은 바이러스와 세포 인자들이 단백질-단백질 결합과 단백질-RNA 결합을 통해 협조적인 네트워크를 만들어낸다. 이 연구에서 국내에서 2010년부터 2017년 까지 구제역이 발생한 소와 돼지에서 FMDV를 분리하여 CRE 서열을 분석하였으며 이들 FMDV들은 A형과 O형의 유전자형을 가졌다. 흥미롭게 국내 FMDV들의 CRE RNA 이차구조의 변이들은 바이러스 간의 계통유전학적 상관관련성과 일치하며 특정 숙주 동물종의 FMDV 감염의 특이성을 밝혀주었다. 이를 토대로 국내 FMDV의 각 유전군의 분류는 독특한 기능적 CRE에 의해 특징지을 수 있으며 새로운 유전적 계통의 진화학적 연속성은 특징있는 CRE 모티프의 구분과 연관지을 수 있다. 그러므로 CRE의 특이적 RNA 구조는 숙주 동물종 의존적인 FMDV 부류의 부가적인 단서로 활용할 수 있음을 제안한다. 이들 연구 결과들은 향후 FMDV 대량감염이 발생할 때 숙주동물종의 특이성을 CRE 서열로 조기에 정확히 분석하는데 도움이 될 것이다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제25권4호
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• pp.561-574
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• 2000

Poly-P has been used to prevent decomposition of foods and has been shown to have inhibitory effect on the growth of gram positive bacteria. The purpose of this study was to evaluate the effect of poly-P on the growth of Porphyromonas endodontalis, a gram negative obligate anaerobic rod, endodontopathic bacterium. P. endodontalis ATCC 35406 was in BHI broth containing hemin and vitamin K with or without poly-P. Inhibitory effect of each poly-P which was added at the beginning(lag phase) or during(exponential phase) the culture, MIC(minimum inhibitory concentration) was determined by measuring the optical density of the bacterial cell at 540nm. Viable cell counts were measured to determined whether poly-P has a bactericidal effect. Leakage of intracellular nucleotides from P. endodontalis was determined at 260nm and morphological change of P. endodontalis was observed under the TEM(transmission electron microscope). Binding of 32P-labeled poly-P to P. endodontalis was examined. SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and zymography were performed to observe the changes in protein and enzyme profiles of P. endodontalis, respectively. The results from this study were as follows : 1. The minimal inhibitory concentration(MIC) of poly-P to P. endodontalis appeared to be 0.04~0.05%. 2. Poly-P added to the P. endodontalis culture during the exponential phase of P. endodontalis was as much effective as poly-P added at the begining of the culture, suggesting that the antibacterial effect of poly-P is not much dependent on the initial inoculum size of P. endodontalis. 3. Poly-P are bactericidal to P. endodontalis, demonstrating the decrease of the viable cell counts. 4. Intracellular nucleotide release from the P. endodontalis, was not increased in the presence of poly-P and was not reversed by the addition of divalent cations like $Ca^{2+}$ and $Mg^{2-}$. 5. Under the TEM, it was observed that fine electro-dense materials were prominent in the poly-P grown P. endodontalis, appearing locally in the cell, and the materials were more abundant and more dispersed in the cell as the incubation time with poly-P increased. In addition, highly electron dense granules accumulated in many poly-P grown cells, most of which were atypical in their shape. 6. Binding of 32P-labeled poly-P to P. endodontalis appeared to be 32.8 and 45.5 and 53.4% at 30 minutes, 1 hours and 2 hours, respectively. 7. In the presence of poly-P. the synthesis of proteins with apparent molecular masses of 25, 27, 35, 45 was lost or drastically decreased whereas expression of a protein with an apparent molecular mass of 75 was elevated. 8. Proteolytic activity of P. endodontalis was decreased by poly-P. The overall results suggest that use of poly-P may affect the growth of P. endodontalis, and the anti-bacterial activity of poly-P seems largely bactericidal. Changes in shape, protein expression, and proteolytic activity of P. endodontalis by poly-P may be directly and indirectly attributed to the antibacterial effect of poly-P. Further studies will be needed to confirm the effect of poly-P.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권2호
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• pp.96-105
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• 2005

공시균인 S. longwoodensis IFO 14251의 autoregulators 및 receptor gene 탐색의 일환으로 기존의 Streptomyces속 receptor gene의 공통배열을 primer로 이용하여 PCR을 수행하였다. 예상되는 100 bp 크기의 단편을 pUC19 vector에 ligation하여 E. coli $DH5{\alpha}$에 transformation한 후, plasmid를 분리하여 BamHI을 처리하여 $2\%$ agarose gel에 전기영동한 결과, pUC19 외에 receptor gene PCR product가 100 bp 위치에 존재하는 것을 확인하였다. 형질전환된 plasmid로 PCR을 수행한 후, 염기배열을 결정하여 분석한 결과, Streptomyces sp. 유래의 receptor gene의 일부분임이 확인되었다. 따라서 S. longwoodensis IFO 14251에는 lysocellin 생산에 관여한다고 추정되는 autoregulator receptor protein을 코드하는 유전자가 존재할 것으로 예상되어 100 bp의 PCR product를 probe로 이용하여 Southern 및 colony hybridization을 통하여 4.4 kb의 SphI 단편을 가지는 plasmid(pSLT)를 제작하였고 이를 sequencing한 결과, Streptomyces 속 유래의 autoregulator receptor 단백질을 코드하는 유전자와 3개의 open reading frame(651 bp)을 확인하여 sltR이라 명명하였다. 유전자 해석 결과, 기존의 autoregulator receptor proteins과 비교시 $35{\sim}46\%$의 homology를 나타내었다. 재조합 단백질의 발현을 위해, sltR/pET-l7b plasmid를 제작하고 E. coli BL21(DE3)/pLysS을 host cell로 이용하여 재조합 단백질을 발현시켰다. SltR 재조합 단백질의 정제는 DEAE-Sephacel column chromatography와 DEAE-5PW chromatography(HPLC)를 통해 수행하였다. Gel filtration chromatography(HPLC, 55 kDa)와 SDS-PAGE(28 kDa)를 통해 분자량을 확인한 결과, 재조합 단백질은 dimer형태로 존재하는 것으로 확인되었다. 또한, 결합활성에 있어 A-factor type의 autoregulator에 대해 가장 강한 결합활성을 나타내었다.