• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.167-174
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• 2013

Peroxiredoxin 6 (Prx 6)는 티올-특이적 항산화 단백질에 속하는 효소로서 산화적 스트레스로부터 세포를 보호할 뿐만 아니라 과산화물의 환원작용을 촉매한다. 본 연구에서는 인간 Prx 6의 promoter를 이용하여 항산화반응을 유발하는 추출물을 효과적으로 스크리닝하는 새로운 형질전환마우스를 개발하는 최종목적을 달성하기 위한 중간단계로서, hPrx 6/Luc 벡터를 개발하고, 이들 벡터의 안정적 발현과 성공적 반응성을 세포주를 이용하여 확인하고자 하였다. 이를 위해, 인간 Prx 6 promoter를 증폭하여 luciferase cDNA와 결합한 hPrx 6/Luc 벡터를 제조하였으며, 제조된 벡터를 제한효소 절단과 염기서열분석을 통해 확인하였다. hPrx 6/Luc 벡터는 NCI-H460 세포에 transfection한 후 인삼(KWG), 홍삼(KRG), 맥문동(LP), 홍문동(RLP)의 4가지 추출물을 처리하여 luciferase activity를 측정하였다. 그 결과, luciferase activity는 4가지 추출물에 의해 효과적으로 증가하였고, 특히 KRG과 LP를 처리한 그룹이 KWG과 RLP를 처리한 그룹보다 높았다. 또한, luciferase activity는 RLP 농도에 의존적으로 증가하였다. hPrx 6/Luc 벡터와 hPrx 6 mRNA반응의 차이를 비교하기 위해, 4가지 추출물을 처리한 후 hPrx 6 mRNA의 양을 RT-PCR로 분석하였다. 그러나, hPrx 6 mRNA의 양은 비록 고농도의 RLP 추출물에서는 약간의 증가가 관찰되었지만, 대조군에 비하여 4가지 추출물에서 유의적인 차이가 없었다. 한편, 4가지 추출물에 의한 superoxide dismutase (SOD) 활성의 변화는 비록 일부 차이는 있었지만 hPrx 6/Luc 벡터와 유사한 반응을 나타내었다. 따라서, 이러한 결과는 hPrx 6/Luc 벡터는 성공적으로 제조되었고, 세포내에서 안정적으로 발현하면서 항상화물질에 민감하고 정량적으로 반응할 수 있음을 제시하고 있다. 더불어, 이러한 세포주에서 확인결과를 바탕으로 형질전환마우스가 개발된다면, 항산화물질을 정량적으로 스크리닝하는 시스템으로 적용가능성이 매우 높음을 보여주고 있다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제24권2호
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• pp.145-158
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• 1986

이 연구는 특이 단세포군항체를 이용하여 친화 크로마토그래피를 실시함으로써 유구낭미충의 낭액에 특이한 항원을 순수분리하고 분리한 항원의 진단용 항원으로서의 특성을 관찰하고자 실시하였다. 유구낭미충 낭액을 BALB/c 마우스에 면역시켜 얻은 비장세포와 마우스 형질세포종을 융합하여 얻은 하이브리도마세포가 분비하는 항체의 항원 결합특이성을 면역효소측정 법으로 먼저 관찰하였다. 하이브리도마 세포는 대부분(54.9%) 유구낭미충 낭액에만 반응하는 항체를 생산하였다. 그러나 낭액항원과 기타 기생충항원에 같이 반응하는 항체 또는 기타 기생충항원 한가지에만 반응하는 항체등을 분비하는 하이브리도마세포 집락도 있었다. 무한대 희석법으로 하이브리도마세포를 희석 분주하여 단세포배양을 하였다. 이 경우에도 배양액에 분비한 단세포군 항체는 낭액항원에만 반응하는 경우에 대부분이었으나 기타 기생충 항원에 반응하는 단세포군 항체도 얻을 수 있었다. 따라서 유구낭미충 낭액에는 낭액에 특이한 항원결정기 이외에 유구낭미충의 두절 및 낭벽항원, 무구조충 및 간흡충등과 같은 항원결정기도 갖고 있음을 알 수 있었다. 단세포군 항체중 낭액항원과 가장 높은 항원항체 반응을 일으키며 두절 및 낭벽항원에도 약한 반응을 보였던 단세포군 항체를 선택하고 이를 이용하여 친화 크로마토그래피를 시행하였다. 낭액항원은 순수분리항원(A-Ag) 및 단세포군 항체와 결합하지 않았던 단백질의 총합(U-Ag)으로 분리하였다. 폴리아크릴아마이드 젤 전기영동법으로 낭액항원, A-Ag 및 U-Ag의 단백질 조성을 관찰한 바 낭액항원과 U-Ag는 6개의 band로 되어 있었으나 A-Ag은 band A 및 band C 두가지로 구성되어 있고 그중 대부분은 band C이었다. 순수분리한 A-Ag의 진단용 항원으로서의 가치를 면역효소측정법으로 관찰하였다. 낭액항원을 이용하여 혈청 및 뇌척수액내 IgG 항체가가 양성이었던 뇌유구낭미충증 환자에 대하여 A-Ag(같은 단백질함량)를 항원으로 면역효소측정법을 실시한 바 민감도는 낭액 항원이나 U-Ag에 비하여 70%로 낮아졌다. 그러나 낭액항원 및 U-Ag이 무구조충 감염자, 스파르가눔증 환자 및 체흡충증 환자에 대해 나타내는 교차반응이 A-Ag를 항원으로 사용하였을 때에는 모두 사라졌다. 이와같은 결과에서 단세포군 항체를 친화 크로마토그래피의 반응고리로 사용하여 순수분리한 항원은 유구낭미충 낭액항원중 특이한 항원결정기를 갖는 단백질로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 그러나 순수분리항원은 유구낭미충증 환자의 혈청 및 뇌척수액에 존재하는 다세포기원 항체증 A-Ag의 특이항원결정기에만 반응하는 단세포군 항체 하나 또는 몇가지와만 반응하게 함으로써 특이성은 높아지나 혈청학적 민감도는 저하하였다고 판단하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권4호
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• pp.697-704
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• 1998

연구배경: 천식은 기관지에 호산구의 침착을 동반한 염증을 특징으로 한다. 말초 혈액에 존재하던 호산구가 천식 반응시 기관지 조직 내로 침착되는 과정에는 여러 종류의 호산구 화학 주성인자들이 관여한다. Chemokines은 염증 부위에 백혈구를 동원시키는 중요한 화학 주성 물질 중의 하나이다. 호산구 화학 주성에 관여하는 chemokines으로는 RANTES, MCP-3 등이 있지만 호산구뿐 아니라 다른 종류의 세포에도 작용한다. 최근에 호산구에만 특이적으로 작용하여 조직에 호산구의 침착을 유도하는 새로운 chemokine인 eotaxin이 cloning되었으며 호산구가 혈중에 증가되거나 조직에 침착하는 여러 알러지 질환의 중요한 매개불질로 연구되고 있다. 최근 연구에 의하면 사람에서의 eotaxin은 호산구의 강력한 화학 주성 물질로 조직내의 호산구 침착의 주요 원인이며 천식에서 중요한 매개물질일 것으로 추측된다. 따라서 본 연구에서는 천식 환자의 기관지 조직에서 eotaxin mRNA의 발현을 조사하고 기관지 조직 내 호산구의 침착과의 관계를 조사하였다. 연구방법: 최근 수개월간 특별한 치료없이 폐기능의 저하와 천식 증상을 갖고 있었던 천식 환자 4예(A 군), 흡입용 혹은 경구용 스테로이드 사용을 유지하면서 정상 범위의 폐기능을 유지하고 증상이 없었던 천식 환자 3예(B 군), 정상 대조군 2예(C 군), 최근 3개월 이상 어떤 천식 치료제를 사용하지 않고도 정상 범위의 폐기능을 유지하고 증상이 없었던 천식 환자 2예(D군), 천식의 악화로 입원하여 기관지 확장제와 경구용 혹은 정맥용 스테로이드를 10일 이내 사용하여 증상은 호전되었으나 폐기능의 저하를 보였던 2예(E 군)를 대상으로 하였다. 모든 대상 환자는 기관지 내시경을 이용하여 기관지 조직 검사를 시행했다. 조직에서 분리된 RNA로 부터 semi-quantitative RT-PCR를 시행하였다. 양성 대조군인 GAPDH mRNA에 대한 eotaxin mRNA의 비(ratio)를 densitometer를 이용하여 정량화하여 eotaxin mRNA의 발현을 간접적으로 측정하였다. Eotaxin mRNA의 발현과 기관지 조직내의 호산구 침착 정도의 상호 관계를 관찰하였다. 결 과: Eotaxin mRNA의 발현은 최근 수개월간 특별한 치료 없이 폐기능의 저하와 천식 증상을 갖고 있었던 현증 천식 환자 4예(A 군), 최근 수개월간 천식 치료를 받지 않았지만 천식 증상이 없었던 2예 중 1예(D군), 천식이 악화되어 경구 혹은 정맥 스테로이드를 10일간 사용하였던 2예(E 군)에서 나타났다. Densitometer로 eotaxin mRNA의 발현을 측정한 결과 A군은 4예 모두에서 높았으며 D, E 군은 상대적으로 낮았다. Submucosa 내의 호산구 침착과 eotaxin mRNA의 발현은 상관 관계가 있었다 결 론: 천식환자 기도에서 eotaxin의 발현은 증가되며 호산구의 기도내 침착을 유도하는 화학 주성 물질로 생각된다. 따라서 기도내 eotaxin mRNA의 발현은 천식의 발병의 중요한 요인으로 사료된다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권3호
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• pp.226-233
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• 2007

목적: 광학과 핵의학 및 자기공명 분자영상 기술은 생체내에서 리포터 유전자의 발현을 비침습적으로 평가할 수 있다. 한가지 이상의 유전자 발현을 영상화 할 수 있는 복합분자영상은 유전자의 발현과 유전자 치료 후 효능의 평가를 다양한 방법으로 반복하여 평가할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 핵의학 영상이 가능한 NIS와 광학 영상이 가능한 EGFP 두가지 유전자를 동시에 발현하는 HepG2-Retro-PNRGW (PGKp-NIS-RSVp-EGFP-WPRE) plasmid를 이용한 간암 세포주(HepG2-NE)를 구축하고, NIS와 EGFP 리포터 유전자의 기능 발현을 체내에서 광학영상과 핵의학 영상으로 확인하고자 하였다. 재료 및 방법: pcDNA-NIS로 부터 NIS 유전자를 분리하여 pRetro-PN vector를 만든 후, pLNRGW (LTR-NeoR-RSV-EGFP-WPRE)로부터 RSV-EGFP-WPRE 조각을 분리하여 최종적으로 NIS와 EGFP 유전자가 동시에 발현할 수 있는 pRetro-PNRGW vector를 구축하였다. 구축된 vector를 이용하여 Retro-PNRGW retrovirus를 생산하였으며, 이를 HepG2 세포에 감염시켜 HepG2-NE 세포주를 만들었다. 이 세포주의 NIS 유전자의 발현은 역전사효소 중합효소 연쇄반응으로 mRNA 발현을 확인하였고, EGFP 유전자의 발현은 형광현미경을 통하여 EGFP 단백질이 발현하는 녹색형광을 관찰함으로써 확인하였다. 이중 리포터 유전자 중 NIS 유전자의 기능은 세포에서 방사능 옥소의 섭취량과 유출량의 측정을 통해서 확인하였다. 이렇게 만들어진 세포를 누드마우스에 이식하여 형광 영상, I-123을 이용한 감마카메라 영상과 I-124를 이용한 소동물용 PET 영상을 획득하였다. 결과: NIS와 EGFP의 이중 리포터 유전자를 가지고 있는 HepG2 세포주가 성공적으로 만들어졌다. 세포의 약 50% 정도가 형광 현미경 아래에서 관찰되었다. NIS 유전자의 발현은 역전사효소 중합효소 연쇄반응 실험을 통해서 확인하였고, NIS가 발현된 세포의 방사능옥소 섭취량은 대조군에 비하여 약 9배 정도 높게 나타났다. 방사능옥소 유출량 실험에서는 약 9분에 반 정도의 옥소가 유출되는 것이 확인되었다. 구축된 세포주를 이식한 후 획득한 형광 영상, 감마카메라과 소동물용 PET 영상에서는 반대쪽의 대조군 세포를 이식한 것에 비하여 뚜렷한 형광신호가 보였고, 더 높은 방사능옥소 섭취가 확인되었다. 결론: NIS와 EGFP의 이중 리포터 유전자를 가지는 간암 세포주가 성공적으로 구축되었고, 소동물에서 두 유전자를 각각 치료용 리포터 유전자와 영상 리포터 유전자로의 사용이 가능할 것이라고 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권1호
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• pp.30-37
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• 2009

의료용 단백질로 중요한 인체 혈관 내피세포 유래 t-PA를 알팔파 식물체를 이용하여 생산하는 기술을 개발하였다. 식물체에서 발현된 t-PA는 동물세포에서 생산된 t-PA와 동등한 시험관 내의 인공 혈전 용해 활성 및 생화학적 특성에서 유사함을 가지고 있었다. 본 연구에서는 식물체에서 발현되는 t-PA 단백질의 알팔파 코돈 이용에 최적화된 합성 유전자이용 양적 증대, 소포체에 표적에 따른 발현양 증대, 6개의 histidine의 부착에 따른 정제의 효율성을 고려하였고 두 종류의 프로모터 (CaMV 35S와 알팔파 Rbcsk-1A)를 이용하여 t-PA 및 파생 단백질들의 발현 효율을 비교 확인하고자 6가지의 식물발현 벡터를 제작하였다. 0.3%의 제초제 살포 후에 저항성을 갖는 알팔파 식물체들의 t-PA 유전자 및 파생 유전자의 genomic DNA내의 삽입 유무는 PCR법을 활용하여 t-PA, 파생 유전자 및 합성 유전자의 크기에 해당하는 1.6 kb의 PCR 산물을 확인 할 수 있었다. 6가지 발현벡터로 형질전환된 알팔파 잎 추출물에서 전체 수용성 단백질내의 t-PA 및 파생 단백질의 평균 발현양은 $9.7-39.5{\mu}g/TSP$ (mg)로 측정되었다. 이중 p221a-t-PAER 발현벡터로 형질전환된 알팔파의 잎 추출물에서 가장 높은 $75.1{\mu}g/TSP$(mg)의 발현양을 나타났다. 알팔파 잎에 발현된 재조합 t-PA 분자량은 상업적으로 판매되는 t-PA와 동일한 68 kDa으로 확인되었다. 형질전환된 알팔파 잎 추출물들의 평균 피브린 용해활성은 3.2-8.1cm를 나타내었다. 또한 t-PA 및 그의 파생 단백질을 발현하는 알팔파 식물체는 야생종 알팔파와 비교했을 때 성장에 있어서 별 다른 차이를 보이지 않았다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.176-185
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• 2011

벼는 세계에서 가장 중요한 작물이며 크기가 383Mb로 게놈연구 모델 작물로 이용되고 있다. 또한 그 종자는 인간에게 탄수화물과 단백질 영양원을 제공한다. 벼 종자의 단백질은 약 8%를 차지하며 40%를 차지하는 콩 종자의 단백질 양에 비하여 상대적으로 적은 양을 나타낸다. 오스본의 분류에 의하면 종자 단백질은 수용성의 albumin, 염용해성 globulin, 알코올 용해성 prolamin 그리고 약산 또는 알카리 용해성 glutelin으로 나누어진다. Glutelin과 prolamin은 벼의 주요 저장단백질이다. 벼 glutelin 저장단백질 유전자의 발현분석을 위하여 일품벼 미숙종자의 발현유전자 (EST) 분석을 행하였다. 그 결과 11종의 미숙종자 발현 glutelin 유전자를 분리 하였으며 8개의 유전자는 염색체 2번에 위치하였다. Glutelin 유전자 발현양은 전체 미숙종자 발현유전자의 약 28.2%를 차지하였다. 또한 glu-04의 경우 같은 염색체 상에서 4.5 kb 떨어진 곳에 역방향의 같은 염기서열로 복제되어 있었다. 이와 같은 결과는 glutelin 유전자는 진화학적으로 복제되어 염색체 특이적으로 발현하는 것을 나타낸다. 종자 11개 glutelin 유전자들의 아미노산서열분석을 통하여 lysin 함량을 조사한 결과 glu05-type B7에서 4.51%의 높은 lysin 함량을 나타내었다. 향후 유전자의 과발현체를 이용한 lysin 함량을 높이는 영양성 강화 연구가 요구되어진다.