• 제목/요약/키워드: Synthetic gene

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유선조직에서 특이적으로 발현되는 카제인 유전자의 클로닝(I) (Molecular cloning of casein gane which is expressed in mammary glands)

  • 최인호;배봉진;이창수
    • 대한화장품학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.53-66
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    • 1995
  • 우유 단백질인 ${\gamma}$- 카제인 유전자는 여러 호르몬들에 의해서 임신기간과 비유기기간 동안에 동물의 유선조직에서 발현되는 카제인 유전자 집단의 하나이다. 우유 단백질 유전자의 유도를 조절하는 호르몬에 관한 메커니즘 설명으로 생쥐 ${\gamma}$- 카제인 유전자가 분석되었고 특성을 밝혔다. ${\gamma}$- 카제인 유전자는 박테리오파지 EMBL 3벡터에 삽입된 제놈 도서관으로부터 ${\gamma}$- 카제인 cDNA를 probe로 사용하여 스크린하여 하나의 클론을 얻었다. ${\gamma}$- 카제인 cDNA를 probe는 부분적으로 염기배열을 밝혔으며 ATC 개시 암호와 5'-noncoding 부위를 포함하고 있다. 클론된 제놈 DNA는 제한효소 Sal I에 의해서 ENBL 3벡터로부터 분리 되었다. 3개의 DNA밴드들을 관찰할 수 있었다. 각각의 크기는 28Kb, 14Kb 그리고 9Kb 이다. 따라서 삽입된 DNA의 크기는 대략적으로 23Kb 이다. Southern blot 분석 결과, 클론된 제놈 DNA는 cDNA 5' 발단 부위를 합성한 oilgonucleotides(40 mer)와는 결합되지 않음을 보여주고, 그러나 ${\gamma}$- 카제인 cDNA와는 결합되는 것을 보여 준다. Pormoter 부위를 포함하는 ${\gamma}$- 카제인 제놈 DNA는 cDNA 5' 말단 부위의 합성된 probe에 의해서 생쥐 제놈 도서관으로 부터 스크린하여 현재 29개의 클론을 얻었다.

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Isolation and Characterization of Human scFv Molecules Specific for Recombinant Human Heat Shock Protein (HSP) 70.1

  • Baek, Hyun-jung;Lee, Jae-seon;Seo, Jeong-sun;Cha, Sang-hoon
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제4권1호
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    • pp.7-15
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    • 2004
  • Background: The heat shock proteins (HSPs) play an important role in cellular protection mechanisms against physical or chemical stresses. In this study scFv antibodies specific for human HSP70.1 were isolated from a semi-synthetic human scFv library with the ultimate goal of developing anti-HSP70.1 intracellular antibody (intrabody) that may offer an attractive alternative to gene targeting to study the function of the protein in cells. Methods: A semi-synthetic human scFv display library ($5{\times}10^{8}$ size) was constructed using pCANTAB-5E vector and the selection of the library against bacterially expressed recombinant human HSP70.1 was attempted by panning. Results: Three positive clones specific for recombinant HSP70.1 were identified. All three clones used $V_{H}$ subgroup III. On the other hand, $V_{L}$ of two clones belonged to the kappa light chain subgroup I, but the other utilized $V_{k}$ subgroup IV Interestingly, these scFv molecules specifically reacted to the recombinant HSP70.1, yet failed to recognize native HSP70 induced in U937 human monocytic cells by heat treatment. Conclusion: Our results indicated that affinity selection of an scFv phage display library using recombinant antigens produced in E. coli might not guarantee the isolation of scFv antibody molecules specific for a native form of the antigen. Therefore, the source of target antigens needs to be chosen carefully in order to isolate biofunctional antibody molecules.

Neurokinin B-related Peptide Suppresses the Expression of GnRH I, Kiss2 and tac3 in the Brain of Mature Female Nile tilapia Oreochromis niloticus

  • Jin, Ye Hwa;Park, Jin Woo;Kim, Jung-Hyun;Kwon, Joon Yeong
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제20권1호
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    • pp.51-61
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    • 2016
  • Neurokinin B (NKB) and neurokinin B related peptide (NKBRP) belong to tachykinin peptide family. They act as a neurotransmitter and/or neuromodulator. Mutation of NKB and/or its cognate receptor, NK3R resulted in hypogonadotropic hypogonadism in mammals, implying a strong involvement of NKB/NK3R system in controlling mammalian reproduction. Teleosts possess NKBRP as well as NKB, but their roles in fish reproduction need to be clarified. In this study, NKB and NKBRP coding gene (tac3) was cloned from Nile tilapia and sequenced. Based on the sequence, Nile tilapia NKB and NKBRP peptide were synthesized and their biological potencies were tested in vitro pituitary culture. The synthetic NKBRP showed direct inhibitory effect on the expression of GTH subunits at the pituitary level. This inhibitory effect was confirmed in vivo by means of intraperitoneal (ip) injection of synthetic NKB and NKBRP to mature female tilapia (20 pmol/g body weight [BW]). Both NKB and NKBRP had no effect on the plasma level of sex steroids, E2 and 11-KT. However, NKBRP caused declines of expression level of GnRH I, Kiss2 and tac3 mRNAs in the brain while NKB seemed to have no distinct effect. These results indicate some inhibitory roles of NKBRP in reproduction of mature female Nile tilapia, although their exact functions are not clear at the moment.

Synthetic Maternal Stress Hormone Can Modulate the Expression of Hox Genes

  • ;;;;김명희
    • 대한의생명과학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.249-255
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    • 2009
  • All living things have been developed efficient strategies to cope with external and internal environmental changes via a process termed 'homeostasis'. However, chronic prenatal maternal stress may significantly contributes to pregnancy complications by disturbing hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis and the automatic nervous system (ANS), and results in unfavorable development of the fetus. Dysregulation of these two major stress response systems lead to the increased secretion of the glucocorticoids (GCs) which are known to be essential for normal development and the maturation of the central nervous system. As Hox genes are master key regulators of the embryonic morphogenesis and cell differentiation, we aimed to determine the effects of dexamethasone, a potent synthetic glucocorticoid, on gene expression in mesenchymal stem cell C3H10T1/2. Analysis of 39 Hox genes based on reverse transcription PCR (RT-PCR) method revealed that the expression patterns of Hox genes were overall upregulated by long dexametasone treatment. These results indicate that maternal stress may have a deleterious effect on early developing embryo through the stress hormone, glucocorticoid.

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Statistical Selection of Amino Acids Fortifying a Minimal Defined Medium for a High-level Production of the Kringle Fragments of Human Apolipoprotein(a)

  • Lim, Hyung-Kwon;Kim, Sung-Geun;Jung, Kyung-Hwan;Seo, Jin-Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권1호
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    • pp.90-96
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    • 2004
  • A synthetic defined medium, fortified with amino acids, was developed for the stable production of the kringle fragments of human apolipoprotein(a) (apo(a)), rhLK68. Using a complex rich medium containing yeast extract and a high-cell-density fed-batch culture, the expression level of rhLK68 reached 17% of the total cellular protein, which corresponded to $5\;g\;l^{-1}$ of the culture. To replace the complex media with chemically defined media, several amino acids that positively affect cell growth and gene expression were chosen by a statistical method. The various combinations of the selected amino acids were tested for its fortifying effect on a minimal defined medium. When glutamine only was added, the overall expression level of rhLK68 reached 93% of the complex rich medium increasing the specific expression level by 22.4% and decreasing the cell growth by 24%. Moreover, the addition of glutamine resulted in a 2-fold increase in the concentration of rhLK68 in the culture broth, compared with the minimal defined medium. The synthetic defined media developed in this study could be generally applied to high-cell-density cultures of the recombinant Escherichia coli BL21(DE3), especially for the production of therapeutic proteins that require a strict quality control of the culture media and fermentation processes.

Macromolecular Docking Simulation to Identify Binding Site of FGB1 for Antifungal Compounds

  • Soundararajan, Prabhakaran;Sakkiah, Sugunadevi;Sivanesan, Iyyakkannu;Lee, Keun-Woo;Jeong, Byoung-Ryong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권10호
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    • pp.3675-3681
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    • 2011
  • Fusarium oxysporum, an important pathogen that mainly causes vascular or fusarium wilt disease which leads to economic loss. Disruption of gene encoding a heterotrimeric G-protein-${\beta}$-subunit (FGB1), led to decreased intracellular cAMP levels, reduced pathogenicity, colony morphology, and germination. The plant defense protein, Nicotiana alata defensin (NaD1) displays potent antifungal activity against a variety of agronomically important filamentous fungi. In this paper, we performed a molecular modeling and docking studies to find vital amino acids which can interact with various antifungal compounds using Discovery Studio v2.5 and GRAMMX, respectively. The docking results from FGB1-NaD1 and FGB1-antifungal complexes, revealed the vital amino acids such as His64, Trp65, Ser194, Leu195, Gln237, Phe238, Val324 and Asn326, and suggested that the anidulafungin is a the good antifungal compound.The predicted interaction can greatly assist in understanding structural insights for studying the pathogen and host-component interactions.

이질아메바에 의한 인체 대장상피세포주 HT-29에서의 interleukin-8 유전자의 발현 (Interleukin-8 gene expression in the human colon epithelial cell line, HT-29, exposed to Entamoeba histolytica)

  • 김정목;정현채
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제33권4호
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    • pp.357-364
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    • 1995
  • 이질아메바에 의한 장염 환자의 조직 또는 이질아메바를 실험적으로 감염시킨 동물의 조직 검사에서 호중구의 침윤이 특징적으로 관찰된다. 그러나 이와같은 호중구의 침윤을 설명할 수 있는 기전에 대한 연구는 매우 미흡하다. 따라서 본 연구자들은 아메바 감염 초기에 인체 대장상피 세포에서 interleukin-8(IL-8)이 유도되어 호중구 침윤과 같은 염증반응이 유발될 것이라는 가설을 설정하였다. 이를 위하여 인체 대장상피세포주인 HT-29에 이질아메바 영양형을 실험적으로 노출시킨 뒤 발현되는 IL-S mRNA를 역전사 중합효소법(reverse transcriptional polymerase chain reaction, RT-PCR)으로 검사함과 퐁시에 발현된 IL-8 mRNA를 인공적으로 합성시킨 표준 RNA와 RT-PCR법을 이용하여 정량하였다. 실험 결과 이질아메바 영양형에 노출된 30분 후 부터 IL-8 mRAN가 발현되기 시작하였다 그리고 그 발현 분자수는 노출 시간의 증가에 따라 계속 증가하여 3시간 대에는 $3.1{\;}{\times}{\;}10^7{\;}molecules/\mu\textrm{g}$ total RNA를 나타내었다. 동시에 IL-8 mRNA의 발현은 노출시킨 이질아메바 영양형의 수에 비례하였다. 즉 HT-29/아메바 영양형의 비율이 10:1인 경우 IL-8 mRNA의 발현 분자수는 $1.2{\;}{\times}{\;}10^7{\;}molecules/\mu\textrm{g}$ total RNA로 나타났다. 이와같은 IL-8 mRNA의 발현은 IL-8 단백질 분비로 이어짐을 ELISA 검사로 확인할 수 있었다. 한편 이질아메바 파쇄액(Iysate)도 대장상피세포군인 Caco-2에서 IL-8 mRNA발현을 유도하였다. 결론적으로 본 실험은 이질아메바 감염 초기에 대장상피세포로 부터 IL-8이 발현되며, 이에 의하여 염증반응이 촉발될 가능성이 있음을 시사해 준다.

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CCDC26 Gene Polymorphism and Glioblastoma Risk in the Han Chinese Population

  • Wei, Xiao-Bing;Jin, Tian-Bo;Li, Gang;Geng, Ting-Ting;Zhang, Jia-Yi;Chen, Cui-Ping;Gao, Guo-Dong;Chen, Chao;Gong, Yong-Kuan
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권8호
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    • pp.3629-3633
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    • 2014
  • Background: Glioblastoma (GBM) is an immunosuppressive tumor whose median survival time is only 12-15 months, and patients with GBM have a uniformly poor prognosis. It is known that heredity contributes to formation of glioma, but there are few genetic studies concerning GBM. Materials and Methods: We genotyped six tagging SNPs (tSNP) in Han Chinese GBM and control patients. We used Microsoft Excel and SPSS 16.0 statistical package for statistical analysis and SNP Stats to test for associations between certain tSNPs and risk of GBM in five different models. ORs and 95%CIs were calculated for unconditional logistic-regression analysis with adjustment for age and gender. The SHEsis software platform was applied for analysis of linkage disequilibrium, haplotype construction, and genetic associations at polymorphism loci. Results: We found rs891835 in CCDC26 to be associated with GBM susceptibility at a level of p=0.009. The following genotypes of rs891835 were found to be associated with GBM risk in four different models of gene action: i) genotype GT (OR=2.26; 95%CI, 1.29-3.97; p=0.019) or GG (OR=1.33; 95%CI, 0.23-7.81; p=0.019) in the codominant model; ii) genotypes GT and GG (OR=2.18; 95%CI, 1.26-3.78; p=0.0061) in the dominant model; iii) GT (OR=2.24; 95%CI, 1.28-3.92; p=0.0053) in the overdominant model; iv) the allele G of rs891835 (OR=1.85; 95%CI, 1.14-3.00; p=0.015) in the additive model. In addition, "CG" and "CGGAG" were found by haplotype analysis to be associated with increased GBM risk. In contrast, genotype GG of CCDC26 rs6470745 was associated with decreased GBM risk (OR=0.34; 95%CI, 0.12-1.01; p=0.029) in the recessive model. Conclusions: Our results, combined with those from previous studies, suggest a potential genetic contribution of CCDC26 to GBM progression among Han Chinese.

메탄올 자화효모 Hansenula polymorpha에서의 재조합 단백질 분비발현을 위한 인체 혈청 알부민 융합단편의 활용 (Use of Human Serum Albumin Fusion Tags for Recombinant Protein Secretory Expression in the Methylotrophic Yeast Hansenula polymorpha)

  • 송지혜;황동현;오두병;이상기;권오석
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.17-25
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    • 2013
  • 메탄올 자화효모 Hansenula polymorpha에서 분비 발현이 잘 된다고 보고된 인체 혈청 알부민(human serum albumin, HSA)을 융합단편으로 사용하여 외래 재조합 단백질을 효과적으로 분비 발현할 수 있는 발현시스템을 개발하고자 하였다. 이때 조작의 용이성 및 발현 효율 제고를 위하여 전장의 HSA 뿐만 아니라 세 종류의 각기 다른 크기의 HSA 단편을 설계하여 융합단편으로 사용하였다. 즉 HSA의 N-말단으로 부터 각기 137, 172, 320, 608개 아미노산을 갖는 융합단편 HSAft (1-4)를 제작하였다. 아울러 발현되는 HSA 단편의 검출 및 분리정제를 위한 His8-tag, HSA 융합단편과 외래 단백질간의 유연성을 부여하기 위한 2조의 $Gly_4Ser_1$ linker, 융합 발현된 타겟 단백질을 HSA 단편으로부터 용이하게 분리하기 위한 담배식각바이러스 단백질분해효소(tobacco etch virus protease, Tev) 인지 서열, 타겟 단백질 유전자를 클로닝하기 위한 멀티 클로닝 사이트(multiple cloning site, MCS)서열, 그리고 타겟 재조합 단백질의 발현 검출 및 정제를 위한 Strep-tag을 포함하는 작용기 도메인을 발현카세트 기본 골격에 포함시켰다. 이렇게 구축된 4종의 HSA 융합단편 분비발현 벡터를 H. polymorpha에 형질전환한 후 각 융합단편의 발현을 조사한 결과 HSAft 단편 3, 4의 발현을 확인할 수 있었다. 녹색형광단백질 유전자 ($GFP_{uv}$)를 상기 벡터에 클로닝한 후 H. polymorpha에 도입한 결과 형질 전환체 모두에서 녹색형광단백질의 발현을 관찰 할 수 있었다. 해당 세포로부터 분비되거나 세포내에 발현되는 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현양을 비교한 결과 HSAft 단편 4에 융합된 경우를 제외하고 나머지 경우 모두에서 세포 파쇄액과 세포 배양액 양쪽에서 해당 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현을 확인 할 수 있었다. 한편 HSA 융합단편의 크기에 따라 자체 혹은 타겟 단백질과 융합된 형태의 단백질 분비 발현 정도가 달라지는 것은 해당 단백질의 접힘이나 단백질 분해효소에 대한 민감성 등 여러 변수에 의한 것으로 사료되며 따라서 본 연구에서 개발한 H. polymorpha용 HSA 융합단편 분비발현 시스템은 특정 외래 재조합 단백질의 효율적인 분비발현 융합단편의 선별 및 과발현 시스템 구축에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

생체 내 특정 조직의 표적을 위한 키토산 유도체 (Chitosan Derivatives for Target of Specific Tissue in the Body)

  • 장미경;나재운
    • 공업화학
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    • 제21권6호
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    • pp.593-602
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    • 2010
  • 천연고분자물질로서 키토산(chitosan)은 생체적합성, 생분해성, 무독성과 같은 생체재료로서의 우수한 물리화학적 특성에도 불구하고 산(acid)으로 용해하여야 한다는 문제점으로 인해 유전질병이나 암과 같은 불치병의 치료를 위한 생리활성 물질의 생체 내 전달물질로서의 응용이 어려운 실정이다. 따라서 키토산의 이러한 문제점을 획기적으로 해결한 높은 반응성과 강한 양전하(+)를 띠고 있는 저분자량 수용성 키토산(low molecular weight water-soluble chitosan, LMWSC)을 이용하여 난용성 약물뿐만 아니라 치료유전자와 같은 생리활성물질을 안전하게 생체 내 표적위치에 운반할 수 있는 전달체를 제조할 수 있고, 인체 내 무해하고 치료효율이 높은 치료시스템을 개발할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 질병의 치료를 위해 무엇보다 중요한 인자는 특정 병소조직에만 발현되는 항원이나 수용체를 밝혀내고 이들과 결합할 수 있는 항체나 리간드를 다양한 생체재료에 개질함으로써 질병 치료의 효율을 높이는 것이 가장 중요한 전략이라고 할 수 있다. 약물이나 유전자를 전달할 수 있는 많은 양이온성 합성고분자에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으나 체내 독성이나 효율성 면에서 많은 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 총설에서는 인체 내 전달 효율을 높이기 위한 기능성기의 도입과 유전자와의 복합체 형성을 가능하게 하는 유리 아민기를 가진 인체 무해한 저분자량 수용성 키토산을 이용하여 특정 조직을 표적할 수 있는 다양한 기능성기 도입의 특성과 치료 전략에 대해 기술하고자 한다. 이러한 전달체의 개발은 앞으로 인간에게 유발되는 가장 난치병 중의 하나인 암 치료에 있어 밝은 전망이 될 수 있을 것으로 사료된다.