• 한국양봉학회지
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• 제34권3호
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• pp.245-254
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• 2019

꿀벌에 의해 생산되는 프로폴리스는 이미 항균, 항산화, 항염증, 항바이러스 그리고 항종양 등의 기능성으로 중요성이 증가하고 있으며, 인공적으로 생성된 화합물이 아닌 자연에서 얻어진 천연물이라는 점에서 특히 가치가 증가하고 있다. 그 중에서도 인류에게 대표적 난치병 질병 중의 하나인 암에 대한 항종양 특징은 화학적 예방 요법이라는 측면에서 중요성과 활용도가 주목받고 있다. 그러나 프로폴리스가 가지는 항종양 같은 현상적인 효과라던가 프로폴리스 구성 성분의 특징에 대해서만 연구가 이루어지고 있고, 암세포에서 나타나는 구체적인 분자 기전에 대해서는 아직까지도 연구가 미비한 상황이다. 본 연구에서는 암세포에 대해서 프로폴리스가 나타내는 구체적인 분자기전을 제시함으로써 어떤 메커니즘으로 의해 프로폴리스가 항암에 대해 효과를 나타내는지 확인하고자 하였다. 암세포에 대해서 확실한 항암 효과를 보이기 위해서는 프로폴리스의 세포 사멸 농도를 확인하고 그 안에서 이루어지는 단백질 분자의 발현 양상 또는 분자 기능의 활성화 등을 기본적으로 확인해야 한다. 수많은 단백질들이 암세포의 성장 및 분화에 관여하고 있지만 현실적으로 세포 내부의 모든 단백질의 기능을 확인하기엔 불가능하기 때문에 세포의 분열과 사멸에 관련된 기본적인 단백질과 더불어 암에 관련된 단백질의 활성화 등은 반드시 확인해야 한다. 따라서 본 연구에서 제시된 결과를 보면 프로폴리스가 암세포에 대해서 항암 효과를 보이기 위해서는 100 ㎍/mL의 농도에서 비로소 세포 사멸 현상을 나타낼 수가 있으며, 그에 따라 암세포 내부의 수많은 단백질의 변화가 나타남을 알 수 있다. 특히 주목할 점은 국내의 지역에 따라 수집된 프로폴리스의 항암 효과가 암세포 내부에서 작용할 때는 큰 차이를 보인다는 것이다. 이것은 매우 중요한 결과로서 각 지역에 식재된 밀원수에 따라 프로폴리스의 구성성분이 달라지는 것이며 그에 따라 프로폴리스의 기능성에 큰 차이를 나타낸다는 의미이다. 이는 프로폴리스가 가지는 기능에서 항암뿐만이 아니라 항염증, 항산화 그리고 항균 작용에서도 지역별로 구성된 식물상에 따라 기능성의 차이가 결정된다는 것이다. 역으로 추적해서 각 지역에서 나타난 프로폴리스의 기능성 차이를 확인하고 해당 지역의 식물상을 분석한다면 질병 또는 특정 기능성을 가진 프로폴리스를 생산할 수 있다는 의미가 될 것이다. 자궁경부암 세포에 대한 프로폴리스의 성장저해 효과는 확인했지만 아직도 확인해야 할 기전은 매우 다양하다. 세포는 내부의 신호 체계가 매우 복잡하고 단일 신호 체계가 아닌 다중 신호 체계를 가지고 있기 때문에, 프로폴리스에서 항암 효과가 나타난다고 하더라도 암세포는 다른 방향으로 anti-apoptitic signal을 생성할 수 있다. 따라서 다양한 신호 체계에 대한 암세포 내 단백질 발현에 대한 변화를 확인해야 하며, 추가로 단백질의 phosphorylation, acetylation, protein folding 그리고 mutation과 같은 기능성을 검증해야 한다. 이런 분석을 통해 프로폴리스의 구체적인 세포 신호 경로를 확인해야만 항암과 관련하여 약물을 제조할 때 손쉽게 표적 특이적인 신약 제조가 이루어질 수 있을 것이다. 특히 암은 조직별로 그 특성을 다르게 가질 수 있기 때문에 조직 특이적인 맞춤형 약제의 생산이 가능할 것이다. 따라서 본 연구에서 제시된 지역별 프로폴리스의 항암 분자 기전 분석에 더하여 해당 지역의 밀원수 분석 및 세포 내 단백질 변화추적을 기반으로 앞으로 더 많은 종류의 암세포 저해 기전을 밝힌다면 대표적 양봉 산물인 프로폴리스를 이용한 특정 암에 대한 효과적인 항암제의 개발이 가능할 것으로 보여진다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권5호
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• pp.412-420
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• 1989

Bacillus amyloliquefaciens의 extracellular $\alpha$-amylase는 세포질막에 결합된 ribosome에서 합성되며 이 때 ribosome은 nascent polypeptide쇄에 의해 막에 부착된 것으로 추측된다. $\alpha$-amylase 생산균주인 E. amyioiiquefaciens 야생주의 정상단백(MW, 58kDa)과 이 균주의 $\alpha$-amylase 구조유전자에 변이가 일어나 carboxy 말단이 결실된 변이주의 이상단백 (33kDa)은 동일조건하의 배양외액에서 그 효소활성이 검출됨을 볼 때, $\alpha$-amylase의 carboxy 말단에는 막 투과의 신호가 없는 것으로 생각된다. 그러나 이들 양균주의 대수증식기 세포에 puromycin을 20$\mu\textrm{g}$/$m\ell$까지 가하여 6시간 동안 처리한 결과 균의 사멸에는 영향을 미치지 않았으나 extracellular $\alpha$-amylase 활성은 10$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도에서도 동일양상으로 감소하였다. 이 감소요인은 puromycin 처리시 막결합 ribosome에서의 막과 ribosome의 가교로 작용할 것으로 예상되는 nascent poly peptide 합성이 중단되므로 막으로부터 ribosome이 해리되어 $\alpha$-amylase의 분비가 억제된 것으로 추측된다. 이 현상은 50mM의 magnesium의 첨가효과 가 약하게 나타났기 때문에 ribosome은 nascent Polypeptide의 가교로 막에 부착되어 있는 것으로 생각된다. 또 Iysozyme 처리에 의해 세포벽을 분해한 protoplas가 trypsin을 함께 처리하므로서 세포외액의 $\alpha$-amylase 활성이 상실됨은 막의 외부로 protruding되는 nascent polypeptide가 trypsin에 의해 분해되기 때문으로 생각된다. 3차 구조를 형성한 extracellular $\alpha$-amylase의 경우 trypsin 내성임을 감안할 때 이 분자가 세포막 통과 직후, 세포벽을 통과하기 이전에 folding이 이루어져서 그 후 성숙된 단백으로서 세포벽을 통과하는 것으로 믿어진다.

• 한국수산과학회지
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• 제17권5호
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• pp.353-360
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• 1984

유전가열을 이용한 내부가열로서 어육연제품을 조리${\codt}$살균함과 동시에 내부수분을 확산${\codt}$이탈시켜 제품의 수분활성을 조절하여 상온보장이 가능한 보장성 어묵을 가공하는 방법과 제품개발을 위한 원료첨가물의 배합 및 가공조건을 검토한 실험결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 고등어 연육의 첨가물 배합조건은 고기풀 100에 대하여 전분(옥수수 전분) $10\%$, 소금 $1.5%$, MSG $0.6\%$, sorbitol $3.0\%$, 설탕 $2.0\%$일 때가 가장 적당하였다. (2) 연제품의 형상과 크기는 두께 0.8cm, 직경 8cm의 원반형이 균일한 가열과 팽화 및 표면경화를 막는데 가장 적당하였고, 이것은 연육을 8cm 직경의 원주형으로 충전하여 이것을 열탕중에서 $2{\sim}3$분간 가열처리하여 gel시킨 후 0.8cm 두께로 절단하여 만들수 있으므로 조작이 매우 편리하였다. 동시에 열탕처리는 유전 가열시간을 단축시키는 효과도 있었다. (3) 유전가열은 $5{\sim}6$분간을 2분, $1{\codt}5$분, $1{\codt}5$분 및 1분씩으로 간헐적으로 행하는 것이 제품의 성상과 수분활성 조절 및 살균효과가 좋았다. 1단계 가열에 의하여 확산${\codt}$이탈된 수분은 $60^{\circ}C$, 3m/sec의 열풍으로 2분간 건조하고 계속적으로 600 W 전열기로 $5{\sim}6$분간 가열 표면배소와 함께 최종적으로 수분활성을 조절할 수 있었다. (4) (3)과 같은 조건으로 가공한 연제품은 수분활성 0.84{\sim}0.86, 생균수 $3{\times}10^2/g$이하, TI함량 27.6mg/g였고 texture 시험성적은 hardness 42, cohesiveness 0.53, toughness 4.6, elasticity 0.8, folding test AA였다. (5) 연제품의 일반성분 조성은 수분 $40.1\%$, 단백질 $20.8\%$, 지방 $17.4\%$, 탄수화물 $16.2\%$ 및 회분$5.5\%$였다.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.275-283
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• 2018

인간 섬유아세포 성장인자는 조직 생성 및 상처 치료 효과로 인해 상업적으로 중요한 치료제 또는 화장품소재로서 가능성이 높다. 피부 조직에 침투성을 부여하여 치료효과를 높이기 위해서 단백질 전달 도메인인 PTD를 FGF에 융합을 시도하고 있으며 피부로의 투과능력과 그로인한 치료 효과에 대한 연구도 진행되고 있다. 그러나, PTD가 FGF 단백질의 N- 또는 C-말단에 결합 되었을 때 PTD의 위치가 대장균 발현시스템에서 재조합단백질 접힘 및 안정성, 그리고 결국 피부로의 도입능력에 상당한 영향을 미치는지에 대해서는 알려져 있지 않다. 여기에서 우리는 대조군으로 PTD가 융합되지 않은 인간 염기성 섬유아세포 성장인자(FGF2)와 PTD가 FGF2의 N-말단 또는 C-말단에 융합된 FGF2 복합체를 중합효소연쇄반응(OE-PCR)을 통해 클로닝 하였다. 그 다음 이들 재조합 FGF2의 단백질 발현 및 특성을 확인하고 마우스 등 피부를 이용하여 조직 내로의 도입 능력을 조사 하였다. 결과적으로, 불용성 PTD-FGF2 (N 말단 융합)와는 달리 대조군 FGF2와 FGF2-PTD 융합 단백질(C- 말단 융합)은 가용성 형태로 발현되어 재조합단백질 획득이 용이하였고, 마우스 피부 도입능력은 FGF2-PTD 융합단백질에서만 나타내 보였다. 우리의 결과는 C-말단에 융합된 FGF2-PTD 융합단백질이 발현, 정제, 피부 투과능력의 측면에서 다른 두 옵션들보다 노동, 비용, 시간면에서 보다 더 효율적일 수 있음을 시사한다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권3호
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• pp.395-404
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• 2007

수리미 원료육의 특성을 분석하기 위하여 폐계가슴살(T1), 기계발골계육인 S사 MDCM(T2) 및 J사 MDCM(T3)을 활용하여 pH 11.0의 알칼리 조절법으로 수리미를 제조한 후 품질 특성을 비교한 결과 명태연육을 활용한 수리미인 대조구는 다른 처리구들에 비해 백색도, 응집성, 관능평가의 기호도가 높은 장점을 나타낸 반면 검성, 씹힘성 및 겔 특성이 낮은 단점을 나타내었다. T1은 다른 처리구들에 비해 명도, 표면경도, 변형값, 젤리강도 및 관능평가의 향이 높은 장점을 나타낸 반면 조직감 및 접기실험 결과가 낮게 나타났다. T2는 다른 처리구들에 비해 조직감, 전단가 및 겔 특성이 높은 반면 변형값, 관능평가의 기호도가 낮고, 황색도가 높은 단점을 나타내었다. 또한 T3의 경우 다른 처리구들에 비해 응집성이 가장 높았으며, 적색도가 높고, 명도 및 백색도 낮은 단점을 나타내었다. 결론적으로 원료육의 차이에 따른 수리미의 품질 특성을 비교한 결과 폐계가슴살을 활용한 T1에서 높은 단백질 함량과 낮은 지방 함량을 보여 수리미 원료로서의 활용도가 높을 것으로 판단된다. 또한 수리미 주요 겔 특성인 변형값과 응집성을 중심으로 볼 때 명태연육을 대체할 수 있는 수리미 원료육으로 T1과 T3가 뛰어난 것으로 나타났다. 그러나 T1과는 달리 MDCM(T2 및 T3)은 적색도가 높고 백색도가 낮아 수리미 제조시 외관적 제품 특성에 부정적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 기호도에서 낮은 점수를 획득하여 이에 대한 추가 연구가 필요할 것이라 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권4호
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• pp.574-580
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• 2019

Group II형 샤페로닌은 단백질의 캡슐화를 유도하기 위해 열린 기질 결합 형태에서 닫힌 형태로 형태를 변화시키며, 이 때 ATP를 필요로 한다. 샤페로닌의 폴딩 유도는 ATP에 의한 샤페로닌의 구조 변화와 관련이 있는 것으로 보여진다. 본 연구에서는 Pyrococcus horikoshii OT3의 group II형 샤페로닌인 PhCpn의 ATPase 활성을 다양한 조건에서 측정하였다. PhCpn의 반응온도(37-85℃)와 ATP 농도(1.5-10 mM) 의존성을 확인한 결과, 반응 온도는 80℃에서, ATP 농도는 3 mM에서 최적 활성을 보였다. 염의 종류에 따른 ATPase의 활성을 분석한 결과, 1가 양이온은 300 mM LiCl, 2가 양이온은 5 mM MgCl₂에서 최적 활성을 나타내었다. ATP 기질에 대한 Km 값은 2.17 mM, Vmax 값은 833.3 μM/min으로 계산되었다. 이러한 결과는 의약학용 및 바이오 산업용 단백질(효소)을 장기간 활성유지하는데 PhCpn을 이용할 경우에 귀중한 기초 자료를 제공할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제30권11호
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• pp.1012-1020
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• 2020

생쥐의 가변부위가 인간의 정상부위에 연결되어 제조된 바이오시밀러 자연항체치료제인 레미케이드는 암괴사인자-알파(TNF-α)에 특이적인 항체로써 카이메릭 단일클론항체이며 류마티스 관절염치료를 위해 개발되었다. 바이오시밀러 레미케이드 항체의 생물학적 기능을 연구하기 위해 우리는 단백질 데이터 은행을 이용한 생물정보학 분석을 수행하여 레미케이드 자연항체와 암괴사인자-알파 항원간의 결합기작특징을 분석하였다. 자연항체를 생산하는 세포의 유전적 불안정성 때문에 레미케이드 항체생산이 제한되므로 우리는 중 사슬 가변부위를 다중펩타이드 링커에 의해 경 사슬 가변부위에 연결된 레미케이드 ScFv항체(Remicade)를 제조하였다. 더욱이 더 높은 생산과 더 높은 항원결합력을 위해 레미케이드 ScFv를 leucine zipper에 융합시켰다. Remicade와 RemicadeScZip ScFv는 대장균에서 발현되었고 Ni⁺-NTA-아가로스 컬럼으로 정제하였다. 정제된 단백질들은 예상한대로 sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide electrophoresis에서 28.80 kDa과 33.96 kDa을 나타내었다. Remicade는 ELISA, western blot에서 TNF-α 항원에 대한 결합력이 관찰되지 않았으나 RemicadeScZip은 항원결합력을 나타내었다. 추가적인 BLI분석으로 RemicadeScZip의 TNF-α 항원에 대한 결합력을 재확인시켜주었으며 이 결과는 Leucine zipper가 레미케이드 ScFv의 접힘을 안정화시키고 TNF-α 항원에 대한 결합력을 개선시켰음을 제시해주고 있다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권3호
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• pp.315-323
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• 2000

연구배경 : 현행 도말 및 배양등의 미생물학적 검사법의 제한점을 보완 또는 보조할 수 있는 신속한 결핵진단 방법의 하나로서 가장 많이 연구 되어온 분야가 혈청학적인 방법이다. 이 중 현재까지 결핵의 혈청학적 진단에 유용성이 높은 것으로 평가되는 항원의 하나가 38KDa으로 대표되는 결핵균 분비항원이다. 마침, 이 38KDa 항원을 주항원 성분으로 하여, 간편하게 실험할 수 있도록 kit화된 제품이 국내외에서 널리 시판되고 있기에(ICT-TB, 호주 ICT Diagnostics사) 이를 이용, 결핵의 혈청학적 진단이 얼마나 유용할 것인지를 평가하고자 하였다. 방 법 : 결핵이 없는 7세 이하 아동 21명과 건강 성인 47명 등 총 68명의 대조군과, 치료 개시 전에는 균양성이었으나 ICT 검사 당시는 균이 나오지는 않았던 치료 중인 폐결핵환자 82명 (결핵성 흉막염 환자 3명 포함) 및 균양성으로 당시 치료 중이던 폐결핵환자 40명 등, 총 122명의 결핵환자를 대상으로 하여 결핵의 혈청학적 진단용 kit인 ICT를 이용하여 시험하였다. 결 과 : 1. 결핵환자가 아닌 대조용 대상자 68명(7세 이하 아동 21명 포함)에 대한 ICT의 양성반응률 (위양성률)은 13.2%였고, 음성반응률 (결핵환자가 아닌 것으로 판정되는 율, true negative)은 86.8%였다. 2. 시험된 대상 결핵환자 122명에 대한 ICT에 의한 양성반응률은 86.9%, 음성반응률은 13.1%였다. 3. 균양성 폐결핵 환자 40명에 대한 ICT 양성률은 95.0% (38명), 음성률은 5.0% (2명)였다. 4. 폐외결핵환자 3명을 포함한, 현재 치료 중에 있는 균음성 결핵환자에 82명에 대한 ICT의 양성반응률은 82.9%(68 명), 음성반응률은 17.1%(14명)였다. 그러나, 균양성 결핵환자와 균음성인 결핵환자간 ICT 양성률에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 5.ICT의 민강도와 특이도는 모두 87%였으며, 위양성률과 위음성률도 같은 13%였다. 또 유병율이 64% 수준일 때의 양성예측률은 92.2%, 음성예측률은 78.7%였다. 결 론 : ICT의 높은 위양성률과 진단능률(diagnosability) 등을 고려할 때, 결핵이 의심되지만 기존의 도말 및 배양검사 결과를 얻기 어려운 대상자에게만 필요에 따라 제한적으로 활용해볼 수 있는 검사인 것으로 판단되었다.