• 제목/요약/키워드: co-culture model

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에타놀 생산을 위한 Semi-batch 발효 공정의 최적화 (Optimization of Semi-Batch Process for Ethanol Production)

  • Lee, Jae-Heung
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.33-38
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    • 1983
  • 에타놀을 생산하는 Flocculent 균주는 균체순환을 위한 외부적인 장치 없이도 발효조 내부 자체에서 고농도의 균체를 유지시킬 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 Flocculation 특성을 가지고 있는 Saccharomyces uvarum을 사용하여 Glucose 배지에서 회분식 및 연속식 발효특성을 고찰하였고 에타놀 발효의 수학적 모델을 만들었다. 이를 이용하여 여러 온도 및 pH에 따른 발효특성을 비교 검토한 결과 균체성장과 에탄올 생산의 최적온도는 33~35$^{\circ}C$ 이었고 pH 에 대한 영향은 그리 크지 않았으나 pH5가 최적 조건이었다. 이러한 환경적 최적 조건하에서 Semi-batch 발효에 의한 에타놀 최고 생산성은 12g/$\ell$/h이었다.

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Enchancement of Gamma-Aminobutyric Acid Production by Co-Localization of Neurospora crassa OR74A Glutamate Decarboxylase with Escherichia coli GABA Transporter Via Synthetic Scaffold Complex

  • Somasundaram, Sivachandiran;Maruthamuthu, Murali Kannan;Ganesh, Irisappan;Eom, Gyeong Tae;Hong, Soon Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권9호
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    • pp.1664-1669
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    • 2017
  • Gamma-aminobutyric acid is a precursor of nylon-4, which is a promising heat-resistant biopolymer. GABA can be produced from the decarboxylation of glutamate by glutamate decarboxylase. In this study, a synthetic scaffold complex strategy was employed involving the Neurospora crassa glutamate decarboxylase (GadB) and Escherichia coli GABA antiporter (GadC) to improve GABA production. To construct the complex, the SH3 domain was attached to the N. crassa GadB, and the SH3 ligand was attached to the N-terminus, middle, and C-terminus of E. coli GadC. In the C-terminus model, 5.8 g/l of GABA concentration was obtained from 10 g/l glutamate. When a competing pathway engineered strain was used, the final GABA concentration was further increased to 5.94 g/l, which corresponds to 97.5% of GABA yield. With the introduction of the scaffold complex, the GABA productivity increased by 2.9 folds during the initial culture period.

Metabolic Flux Distribution for $\gamma$-Linolenic Acid Synthetic Pathways in Spirulina platensis

  • Meechai Asawin;Pongakarakun Siriluk;Deshnium Patcharaporn;Cheevadhanarak Supapon;Bhumiratana Sakarindr
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제9권6호
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    • pp.506-513
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    • 2004
  • Spirulina produces $\gamma$-linolenic acid (GLA), an important pharmaceutical substance, in a relatively low level compared with fungi and plants, prompting more research to improve its GLA yield. In this study, metabolic flux analysis was applied to determine the cellular metabolic flux distributions in the GLA synthetic pathways of two Spiru/ina strains, wild type BP and a high­GLA producing mutant Z19/2. Simplified pathways involving the GLA synthesis of S. platensis formulated comprise of photosynthesis, gluconeogenesis, the pentose phosphate pathway, the anaplerotic pathway, the tricarboxylic cycle, the GLA synthesis pathway, and the biomass syn­thesis pathway. A stoichiometric model reflecting these pathways contains 17 intermediates and 22 reactions. Three fluxes - the bicarbonate (C-source) uptake rate, the specific growth rate, and the GLA synthesis rate - were measured and the remaining fluxes were calculated using lin­ear optimization. The calculation showed that the flux through the reaction converting acetyl­CoA into malonyl-CoA in the mutant strain was nearly three times higher than that in the wild­type strain. This finding implies that this reaction is rate controlling. This suggestion was sup­ported by experiments, in which the stimulating factors for this reaction $(NADPH\;and\;MgCl_{2})$ were added into the culture medium, resulting in an increased GLA-synthesis rate in the wild type strain.

Effect of Thyroid hormone on Lipogenesis in Rat White and Brown Adipocytes Culture System

  • Kim, Yangha -Moon
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제3권4호
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    • pp.362-367
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    • 1998
  • Thyroid hormone(T3) stimulates hepatic lipogenesis by increasing expression of genes, indluding acetyl-CoA carboxylase and fatty acid synthase. S14 protein, which is thougth to be involved in lipid metabolism , appears to respond in parallel . Effect of T3 on lipogenesis in white and brown adipose tissue are less clear, and may be complicated by indirect effects of the hormone. We developed an adipocytes system where the indirect effects of thyroid hormone are abolished and direct effects of T3 on lipogenesis could be tested. Fat accumulation was mesured by Oil-Red O staining. Insulin clearly enhanced fat accumulation by 2-fold . Isobutylemethylxanthie(IBMX) apeared to inhibit insulin -stimulated fat accumulation. Dexamethasone increased insulin-stimulatedfat accumulation about 1.3-fold. confluent adipocytes were cultured in serum-free medium or medium containing 10% fetal calf serum or 10% fetal calf serum stripped of thyroid hormone and lipogenesis, assessed by the incorporation of 3H2O , was measured. Medium without serum or supplemented with T3-depleted serum did not amplify the stimulatory effect of T3 on lipogenesis compared to medium containing 10% fetal calf seru. Dexamethasone alone led to a decrease inlopogenesis of about 50 % in white adipocytes and 25% in brown adipocytes. However, dexamethasone amplified the lipogenic respnse to T3 by about 30% in whit eadipocytes and 60% in brown adipocytes. T3(1$\mu$M) stimulated lipogenesis and acetyl-CoA carboxylase and fatty acid syntase mRNA levels up to 2 -fold in both types of adipocytes. It seems that these adipocytes systems are as useful model to study the effects of hormones on lipogenic gene expression as well as lipogenesis.

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Targeting EGFL7 Expression through RNA Interference Suppresses Renal Cell Carcinoma Growth by Inhibiting Angiogenesis

  • Xu, Han-Feng;Chen, Lei;Liu, Xian-Dong;Zhan, Yun-Hong;Zhang, Hui-Hui;Li, Qing;Wu, Bin
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권7호
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    • pp.3045-3050
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    • 2014
  • Renal cell carcinoma (RCC) is the most lethal of all urological cancers and tumor angiogenesis is closely related with its growth, invasion, and metastasis. Recent studies have suggested that epidermal growth factor-like domain multiple 7 (EGFL7) is overexpressed by many tumors, such as colorectal cancer and hepatocellular carcinoma; it is also correlated with progression, metastasis, and a poor prognosis. However, the role of EGFL7 in RCC is not clear. In this study, we examined how EGFL7 contributes to the growth of RCC using a co-culture system in vitro and a xenograft model in vivo. Downregulated EGFL7 expression in RCC cells affected the migration and tubule formation of HMEC-1 cells, but not their growth and apoptosis in vitro. The level of focal adhesion kinase (FAK) phosphorylation in HMEC-1 cells decreased significantly when co-cultured with 786-0/iEGFL7 cells compared with 786-0 cells. After adding rhEGFL7, the level of FAK phosphorylation in HMEC-1 cells was significantly elevated compared with phosphate-buffered saline (PBS) control. However, FAK phosphorylation was abrogated by EGFR inhibition. The average size of RCC local tumors in the 786-0/iEGFL7 group was noticeably smaller than those in the 786-0 cell group and their vascular density was also significantly decreased. These data suggest that EGFL7 has an important function in the growth of RCC by facilitating angiogenesis.

Aspergillus niger CF-34로부터 분리한 두부 또는 두유비지 가용화 복합효소의 특성 (Characterization of Tofu-Residue Hydrolyzing Carbohydrase Isolated from Aspergillus niger CF-34)

  • 김강성;손헌수
    • 한국식품과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.490-495
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    • 1994
  • 두유 및 두부제조시 부생되는 비지를 효과적으로 이용하기 위한 방안으로 Aspergillus niger CF-34를 배양하여 얻은 복합효소를 두유비지에 처리하여 가용화를 시도하였다. 두유비지 가용화를 위한 연구에서 두유비지의 일발성분과 식물함유 성분 조성을 분석하였고, 두유비지에 작용하는 복합효소액의 최적반응조건을 조사하여 산업적인 이용가능성에 대해 분석하였다. 그 결과 두유비지는 탄수화물과 단백질이 각각 건물량으로 46.74%, 32.77%로서 상당량의 영양원을 함유하였으며, 두유비지의 탄수화물중 식물함유의 구성은 건물량의 36.8%가 cellulose, 62.6%가 hemicellulose로 구성된 고중합체이었다. Aspergillus niger CF-34 배양액으로부터 얻은 복합효소는 pectinase, xylanase, PG-ase, CMCase, SFase등의 활성을 보였으며, 배양시간에 따른 효소생산 실험결과 배양 기관이 약 7일에 이르면 효소생산의 증가가 중지되어 최대 효소생산을 보였다. 조효소액의 최적반응 pH는 약 4.0, 온도는 $50^{\circ}C$였으며, 안정성 역시 활성도와 동일한 범위에서 유지되었다.

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쉬파리 유래 항균텝티드 Defensin의 생산 증진을 위한 재조합 Saccharomyces cerevisiae의 배양학적 특성 (Cultural Characteristics of a Recombinant Saccharomyces cerevisiae for the Improved Production of a Antibacterial Peptide Defensin of Fleshfly)

  • 안종석;강대욱;이준원;김민수;김보연;오원근;민태익
    • 미생물학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.236-241
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    • 2000
  • 효모 Saccharomyces cerevisiae를 숙주 세포로 이용하여 활성형의 항균펩티드를 생산하기 위한 model system으로서 쉬파리 유래 defensin의 합성 유전자를 GAP promoter, mating factor $\alpha$1 (MF$\alpha$1)의 preprosequence 및 GAL7 transcription terminator의 조절하에 있는 재조합 plasmid pGMD18을 제작한 후 Saccharomyces cerevisiae에 형질전환하여 growth inhibtion zone assay를 통해 항균활성을 보유한 재조합 효모를 선별하였다. 재조합 효모의 성장 속도와 defensin의 분비능을 증가시키기 위하여 최적의 배지 조성과 배양조건을 결정하였다. 재조합 효모의 defensin 생산을 위한 최적 배양조건을 조사한 결과 0.4% yeast extract, 유기질소원 2% corn steep liquor, 탄소원 2.5% glucose, 0.05% $C_2CO_3$를 포함한 배지에서 초기 pH3 그리고 배양온도 $28^{\circ}C$의 경우가 세포성장과 defensin 의 항균활성이 가장 우수하였다. 이 조건으로 배양을 수행한 결과 YPD 배지에서 배양한 조건보다 약 2배의 세포 성장과 약 4배의 defenzin 생산을 확인하였다.

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Common and differential effects of docosahexaenoic acid and eicosapentaenoic acid on helper T-cell responses and associated pathways

  • Lee, Jaeho;Choi, Yu Ri;Kim, Miso;Park, Jung Mi;Kang, Moonjong;Oh, Jaewon;Lee, Chan Joo;Park, Sungha;Kang, Seok-Min;Manabe, Ichiro;Ann, Soo-jin;Lee, Sang-Hak
    • BMB Reports
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    • 제54권5호
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    • pp.278-283
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    • 2021
  • Our understanding of the differential effects between specific omega-3 fatty acids is incomplete. Here, we aimed to evaluate the effects of docosahexaenoic acid (DHA) and eicosapentaenoic acid (EPA) on T-helper type 1 (Th1) cell responses and identify the pathways associated with these responses. Naïve CD4+ T cells were co-cultured with bone marrow-derived dendritic cells (DCs) in the presence or absence of palmitate (PA), DHA, or EPA. DHA or EPA treatment lowered the number of differentiated IFN-γ-positive cells and inhibited the secretion of IFN-γ, whereas only DHA increased IL-2 and reduced TNF-α secretion. There was reduced expression of MHC II on DCs after DHA or EPA treatment. In the DC-independent model, DHA and EPA reduced Th1 cell differentiation and lowered the cell number. DHA and EPA markedly inhibited IFN-γ secretion, while only EPA reduced TNF-α secretion. Microarray analysis identified pathways involved in inflammation, immunity, metabolism, and cell proliferation. Moreover, DHA and EPA inhibited Th1 cells through the regulation of diverse pathways and genes, including Igf1 and Cpt1a. Our results showed that DHA and EPA had largely comparable inhibitory effects on Th1 cell differentiation. However, each of the fatty acids also had distinct effects on specific cytokine secretion, particularly according to the presence of DCs.

사회적협동조합의 지속가능성에 관한 연구 (A Study on the Sustainability of Social Cooperatives)

  • 홍효석
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권1호
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    • pp.93-104
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    • 2022
  • 본 연구는 사회적협동조합에 대한 이론적 검토와 4차에 걸친 실태조사 결과를 바탕으로 사회적협동조합의 지속가능성에 대해 협동조합 7대 원칙을 중심으로 사회적·경제적·환경적 측면에서 논의하고자 하였다. 지속가능성의 문제는 "미래 세대가 그들의 필요를 충족시킬 능력을 저해하지 않으면서 현재 세대의 필요를 충족시키는 발전, 자원의 이용, 투자의 방향, 기술의 발전 그리고 제도변화가 서로 조화를 이루며 현재와 미래의 모든 세대의 필요와 욕구를 증진시키는 변화의 과정"으로 정의되었듯이. 사회적 가치와 환경보전 그리고 경제성장이 상호 대립되는 개념이 아닌 조화와 균형으로 미래 세대에도 지속가능한 사회를 연결하자는 의미를 담고 있다. 지속가능한 발전에 담겨진 사회적·경제적·환경적 지속가능성의 개념과 협동조합 7대 원칙과 연계성을 정리한 결과, 사회적협동조합의 지속가능성에 대해 다음과 같이 제언하고자 한다. 첫째, 지역사회 밀착형 사회공헌에 노력해야 한다. 둘째, 공익과 더불어 수익모델을 창출해야 한다. 셋째, 파트너십을 강화해야 한다. 본연구를 통해 사회적협동조합이 실현하고자 하는 공익적 가치와 목적을 살펴볼 때, 지속가능한 발전의 세 가지 범위는 현 사회적경제 조직이 직면하고 있는 사회적·경제적 가치 추구를 위한 중요한 행위자로서의 역할과 직결된다 하겠다. 따라서 사회적협동조합의 지속가능성 문제는 사회적협동조합이 추구하는 목적과 가치가 환경적·사회적·경제적 측면에서의 조화와 균형발전이라는 개념에 기초하여 사회적협동조합 스스로의 노력뿐만 아니라 정부의 제도적인 뒷받침이 제시되어야 할 것이다.

파프리카 생산성 차이 농가 간 지상부 환경요인 비교 (Comparison of Atmospheric Environmental Factors between Farms with Difference in Paprika Productivity)

  • 김가영;우승미;김호철
    • 문화기술의 융합
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    • 제7권4호
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    • pp.785-789
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    • 2021
  • 파프리카 생산성은 동일한 품질 온실, 지역 간에 차이를 나타내고 있다. 이러한 차이는 다양한 환경요인의 차이에서 오는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 동일 지역에서 동일 품질 온실 중에서 생산성이 높거나(HPF) 낮은(LPF) 온실 간 내부 환경요인의 수준 차이를 알아보고자 수행되었다. 주요 환경요인들의 일 또는 주의 평균값에서 두 온실 간에 가장 큰 차이를 보인 것은 CO2 농도였지만, LPF에서 HPF보다 매우 높아 생산성 차이 요인으로 판정하기 않았다. 14개 환경 요인들 간 상관분석에서 광량과 수분 관련 요인들 간에 상관성을 나타내었다. 증산량에 관련된 수증기압포차와 상대습도 간 선형회귀모형의 회귀계수는 HPF에서 -0.0202kpa, LPF에서는 -0.0262kpa로 나타났다. 특히 2월과 3월에는 LPF에서 VPD가 1.5kpa 이상이었고, 재배 초기에 누적 광량 대비 누적 수증기압포차의 급격한 증가가 나타났다. 따라서 LPF에서 생산성이 낮은 원인은 재배 초기와 겨울철에 적은 광량 조건에서 높은 VPD에 의한 높은 증산량이 식물체에게 수분 스트레스를 주었기 때문으로 판단된다.