• BMB Reports
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• 제40권3호
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• pp.325-332
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• 2007

The mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascade is one of the major and evolutionally conserved signaling pathways and plays pivotal role in the regulation of stress and developmental signals in plants. Here, a novel gene, termed Gossypium hirsutum MAPK (GhMAPK), was isolated from cotton. The full-length cDNA of GhMAPK encodes for a 372 amino acid protein that contains all 11 of the MAPK conserved subdomains and the phosphorylationactivation motif, TEY. Amino acid sequence alignment revealed that GhMAPK shared high identity with group-C MAPK in plants and showed 83~89% similarities with MAPKs from Arabidopsis, apricot, pea, petunia, and tobacco. Southern blot analysis indicated that the GhMAPK belonged to a multygene family in cotton. Two introns were found within the region of genomic sequence. Northern blot analysis revealed that the transcripts of GhMAPK accumulated markedly when the cotton seedlings were subjected to various abiotic stimuli such as wounding, cold (4$^{\circ}C$), or salinity stress; Furthermore, GhMAPK was upregulated by the exogenous signaling molecules, such as salicylic acid (SA) and hydrogen peroxide ($H_2O_2C$), as well as pathogen attacks. These results indicate that the GhMAPK, which has a high degree of identity with group-C plant MAPKs, may also play an important role in response to environmental stresses.

• 미생물학회지
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• 제52권4호
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• pp.463-470
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• 2016

Xylan의 효소적 가수분해는 고부가가치 기능성 물질 또는 바이오에너지 생산을 위한 발효성 당을 얻는 가장 유용한 방법 중 하나이다. endo-${\beta}$-Xylanase는 xylan 주사슬 내부의 ${\beta}$-1,4-결합을 가수분해하여 xylobiose, xylotriose를 포함한 다양한 XOS를 생산하는 핵심 효소이다. 이들 효소 중에서 glucuronoxylanase GH30은 methylglucuronic acid가 측쇄에 수식된 xylan에 특이적으로 작용한다. 본 연구에서는 Paenibacillus amylolyticus KCTC 3005에서 유래한 2종의 xylan 가수분해효소(PaXN_10과 PaGuXN_30) 유전자를 클로닝하고, Escherichia coli에서 각각 발현시켰다. PaXN_10 (38.7 kDa)은 ${\beta}$-xylanase GH10 계열, PaGuXN_30 (58.5 kDa)은 glucuronoxylanase GH30에 해당하는 효소이며, $50^{\circ}C$와 pH 7.0에서 최대 활성을 나타내었다. 가수분해 특성 연구를 통해 P. amylolyticus가 목질계 glucuronoxylan을 분해하는 효소 시스템을 제안하였다. 세포 외로 분비되는 PaGuXN_30은 glucuroxylan을 가수분해하여 methylglucuronic acid 측쇄를 가지는 다양한 aldouronic acid mixtures를 생성하며, 이러한 분해산물은 세포 내로 이동하여 PaXN_GH10에 의해 xylose, xylobiose와 같은 저분자 XOS로 분해되어 세포 내 대사경로에 이용될 수 있다. 또한 이들 효소의 가수분해특성을 이용하여 다양한 탄수화물 소재 생산이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국양식학회지
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• 제8권3호
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• pp.241-249
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• 1995

미꾸라지 (Misgurnus mizolepis) 정자에 electroporation 처리를 통해 난과 인공수정시킨 후 수정율, 부화율, 초기 생존율 및 유전자 이식 효율을 조사하였다. pRSV/luc을 reporter유전자로 이용하여$0\~1$ 625 V/cm의 field strength와 $0\~1,000$ ${\mu}F$의 capacitance 범위의 electroporation을 시도한 결과, 실험군간에 수정율, 부화율, 초기 생존율에서 유의한 차이는 나타나지 않았다. 유전자 이식 효율을 PCR 분석으로 조사한 결과, $0\~20\%$로 나타났으며 elertroporation조건에 따라 큰 차이는 관찰할 수 없었다. 그러나 pMT/hGH의 경우, 대조군 및 처리군 모두에서 homology sequence에 의한 nonspecific amplication이 관찰됨으로서 PCR을 이용한 transgene의 검색이 불가능한 것으로 나타났다

• 한국가축번식학회지
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• 제25권4호
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• pp.399-407
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• 2001

MII단계 난자의 위란강에 retroviral vector를 주입하여, 형질전환 난자의 생산하려는 연구가 수행되고 있다. 그러나 이러한 난자의 위란강의 크기는 매우 다양하므로, 외래유전자를 위란강에 미세주입을 할 때, 난자의 세포질에 손상을 줄 수가 있다. 이에 본 연구에서는 외래유전자 주입시 발생할 수 있는 난자세포의 손상을 최소화하기 위하여 sucrose처리법을 채택하였다. 즉 난자를 0.5%의 sucrose가 첨가된 배양액으로 처리함으로써 일정한 형태의 세포질을 유지하지 못하는 난자와 일정한 형태의 세포질을 유지하는 난자로 분류할 수 있었으며, 후자의 경우 세포질의 큰 손상 없이 retroviral vector를 난자의 위란강내에 주입할 수 있었다. 그러나 sucrose처리에 의해 선별된 난자의 수정율과 대조군의 그것 사이에는 유의차가 없었다. 또 sucrose처리에 의해 선발된 난자에 있어서 retroviral vector (LN$\beta$-EGFP and LNC-hGH) 주입 후의 분할율과 배반포발달율 같은 양상을 보였다. LN$\beta$-EGFP이 주입된 경우, 분할율과 배반포율이 81 및 25% 보였으며, LNC-hGH이 주입된 경우, 83 및 30%를 보였다. 그 결과 미세주입된 난자는 대조군과 유의적인 차이 없이 발달할 수 있었다. 게다가, hGH-gene의 결합율이 PCR 분석에 의하여 분할된 난자에서 52%를 보였으며, 또한 EGFP-gene의 발현율이 현광현미경을 총해 배반포난자 에서 34%가 관찰되었다. 이상의 결과를 종합할 매, 0.5%의 sucrose처리는 우량난자의 선발을 가능하게 하였으며, 주입유전자의 발현율이 낮아지지 않았을 뿐만 아니라, 외래유전자의 위란강내 주입시 난자에 대한 물리적 손상을 줄일 수 있으므로 발달율을 개선할 수 있는 것으로 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제14권5호
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• pp.593-599
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• 1999

본 연구는 제대혈과 골수로부터 얻은 조혈모세포를 재조합 retrovirus로 감염시킬 때의 최적조건을 human growth hormone (hGH)과 $\beta$-galactosidase를 발현하는 두 가지의 다른 retroviral vector를 이용하여 찾았다. Retrovirus는 자라는 세포에만 감염하는 것으로 알려져 있어 이에 대한 최적조건을 구하기 위해 세포 배양을 통해 조혈모세포의 성장곡선을 얻었으며, 또한 감염된 세포를 환자에게 다시 넣는 유전자요법에서는 이 세포가 체내에서 가능하면 조혈모세포의 기능을 가지는 것이 요구되어 이 때 얻어진 세포의 분열능을 나타내는 집락형성 세포분율을 구하였다. 우선, 세포성장에 대해 조사한 결과 초기에 넣은 세포농도가 5$\times$$10^4$세포/mL일 때 세포성장속도가 가장 빠른 것으로 나타났다. 그러나, 배양시간이 지남에 따라 집락을 형성할 수 있는 능력은 급격하게 감소하여 유전자요법을 위한 최적조건을 구하기 위해서는 이를 고려한 최적화가 필요하였다. 이를 위한 예비실험으로 감염이 잘 된다고 알려진 NIH3T3 세포에 retrovirus 상층액으로 감염시킨 결과 성공적으로 유전자가 전달된 것을 배지에 분비되는 hGH을 측정하여 확인하였다. 이러한 결과로부터 hGH을 발현하는 재조합 retrovirus는 정상적으로 작동하는 것을 확인하였다. 그러나, 조혈모세포와 retrovirus를 분비하는 packaging cell을 동시 배양하는 방법을 채택하였다. 제대혈로부터 얻은 조혈모세포와 대장균 lacZ 유전자로부터 $\beta$-galactosidase를 분비하는 packaging cell을 이용한 경우 동시배양의 경우 조혈모세포를 3일 동안 세포배양을 한 후 이 증식된 세포를 48시간 동안 동시배양하면서 감염시켰을 때 최대의 감염율을 나타내었다. 한편, 골수로부터 얻은 조혈모세포와 hGH을 분비하는 packaging cell과 동시배양시켰을 때 세포농도가 다름에도 불구하고 제대혈에서와 마찬가지로 조혈모세포를 3일 동안 세포배양한 후 48시간 동안 동시배양하는 경우에 hGH이 최대로 분비되었다. 이러한 결과로부터 세포의 source나 세포농도와 관계없이 유전자전달을 통한 단백질의 발현에 있어서 최적조건이 존재하였다. 그러나, 이러한 경우에 유전자전달이 완료되는 시점이 배양을 시작한지 5일이 되므로 집락을 형성할 수 있는 세포의 분율이 약 1/3로 감소하였다. 따라서, 이러한 결과를 유전자요법에 적용하는 경우에는 그 목적에 따라 적절한 실험조건을 선정하는 것이 필요하리라 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권10호
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• pp.1438-1445
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• 2021

A bifunctional glycoside hydrolase GH78 from the ascomycete Xylaria polymorpha (XpoGH78) possesses catalytic versatility towards both glycosides and esters, which may be advantageous for the efficient degradation of the plant cell-wall complex that contains both diverse sugar residues and esterified structures. The contribution of XpoGH78 to the conversion of lignocellulosic materials without any chemical pretreatment to release the water-soluble aromatic fragments, carbohydrates, and methanol was studied. The disintegrating effect of enzymatic lignocellulose treatment can be significantly improved by using different kinds of hydrolases and phenoloxidases. The considerable changes in low (3 kDa), medium (30 kDa), and high (> 200 kDa) aromatic fragments were observed after the treatment with XpoGH78 alone or with this potent cocktail. Synergistic conversion of rape straw also resulted in a release of 17.3 mg of total carbohydrates (e.g., arabinose, galactose, glucose, mannose, xylose) per gram of substrate after incubating for 72 h. Moreover, the treatment of rape straw with XpoGH78 led to a marginal methanol release of approximately 17 ㎍/g and improved to 270 ㎍/g by cooperation with the above accessory enzymes. In the case of beech wood conversion, the combined catalysis by XpoGH78 and laccase caused an effect comparable with that of fungal strain X. polymorpha in woody cultures concerning the liberation of aromatic lignocellulose fragments.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제1권3호
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• pp.157-162
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• 1991

Conditions for glutathione production in E. coli cells which possess pGH501 (2 gshI+gshII) were studied. In terms of ATP supply for the glutathione synthesis, two different systems have been constructed and compared. When the acetate kinase reaction of E. coli was used for ATP generation, 20 mM of L-cysteine was completely converted to glutathione by toluene-treated E. coli cells (100 mg/ml) harboring pGH501 within 2 h at $37^{\circ}C$. However, considering the economical aspects, the glycolytic pathway of yeast was chosen as a better system for ATP generation. The optimal concentrations of reactants for glutathione production were determined to be as follows; 80 mM L-glutamate, 20 mM L-cysteine, 20 mM glycine, 20 mM $MgCl_2$, 50 mM potassium phosphate buffer (pH 7.5), 400 mM glucose, polyoxyethylene stearylamine ($5\;\mul/ml$), toluene-treated E. coli HB101/pGH501 (100 mg/ml), and dried yeast cells (400 mg/ml). The conversion ratio of L-cysteine to glutathione was 80% (about 5 mg/ml) under optimal condition within 6 h at $37^{\circ}C$.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제52권5호
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• pp.588-593
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• 2009

목 적 : 산소-포도당 박탈(oxygen-glucose deprivation, OGD)에 노출된 신생 흰쥐 해마 절편에서 성장호르몬이 신경 세포 보호 효과가 있는지를 연구하고자 하였다. 방 법 : 배양된 생후 7일된 신생 흰쥐의 해마 절편을 OGD에 60분간 노출 시켰다. 이후 각기 다른 세 용량의 성장 호르몬(5, 50, $500{\mu}M$)을 배양액에 투여하고 OGD 노출 후 12 와 24시간에 해마 절편의 상대적 propidium iodide (PI) uptake와 배양액의 상대적 lactate dehydrogenase (LDH) 활성도를 측정하여 성장 호르몬 처치군과 성장 호르몬 처치하지 않은 대조군 사이에 비교하였다. 신경 세포의 세포 사멸에 대한 성장호르몬의 효과를 관찰하고자 caspase-3의 면역 형광 염색과 TUNEL 염색을 시행하였다. 결 과 : 1) 각기 다른 세 용량의 성장호르몬을 처치한 해마 절편의 CA1과 DG에서 상대적 PI uptake는 처치하지 않은 대조군에 비해 OGD 노출 후 12시간과 24시간에 의미 있는 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 2) 상대적 LDH 활성도는 OGD 노출 후 12시간에만 성장 호르몬을 투여한 군의 배양액에서 대조군에 비해 통계적으로 의미 있게 감소하였다(P<0.05). 3) 성장 호르몬($50{\mu}M$)으로 처치한 해마 절편의 CA1과 DG에서 caspase-3 발현과 TUNEL 양성의 발현은 OGD 노출 후 12와 24시간에 대조군과 차이를 보이지 않았다. 결 론 : OGD에 노출된 해마 절편에서 성장호르몬 처치는 확실한 신경세포 보호 효과를 보이지 않았으나 OGD 노출 후 12시간에 배양액으로 LDH 유출을 감소시킬 수 있었다.

• Applied Microscopy
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• 제41권1호
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• pp.47-53
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• 2011

모발은 피부를 둘러싸고 있는 피부 부속기관이며, 외부로부터 들어오는 물리적, 화학적 자극에 대하여 보호하고, 미용 효과 등의 기능을 가지고 있다. 모발은 피부의 표피와 진피의 사이에서 발생하며, 모발성장주기를 가지고 있다. 모발성장주기는 모발이 성장하는 시기(anagen)와 성장을 끝내는 시기(catagen), 성장을 멈추고 휴식하는 시기(telogen)로 구분할 수 있다. 모발성장기 중, 성장기의 모낭 부위에는 많은 성장인자들이 분포하고 있다는 것이 이미 보고된 바 있다. 뇌하수체에서 분비되는 인간 성장 호르몬은 신진대사를 수행하는 신호를 전달하며, 기관의 성장을 촉진하는 역할을 수행한다. 성장호르몬은 혈류를 따라 온몸으로 이동되며, 여러 가지의 성장인자들을 활성하거나 억제하는 조절 작용을 한다는 연구결과가 보고된 바 있다. 본 연구에서는 인간성장호르몬을 유전자재조합기술을 이용하여 관찰이 용이하도록 6개의 히스티딘 아미노산을 첨가하였으며, 나노크기의 리포좀으로 캡슐화한 LhGH를 (주)리제론으로 부터 받아 사용하여 마우스(C57BL6/CrN)에서 LhGH에 의한 모발의 성장 관계를 알아보았다. 8주령의 마우스 3마리씩 증류수, Liposome, Minoxidil, His hGH, LhGH를 실험의 목적에 따라 20일, 6주 동안 도포하였고, 피부 속의 침투 경로는 형광면역반응법을 이용하여 형광현미경으로 관찰하였다. 또한, 광학현미경과 주사전자현미경을 이용하여 모발 수의 변화를 비교하여 보았다. 마우스 피부에 도포한 LhGH는 피부표피의 모공과 모발을 따라 피부 안으로 이동되는 것이 광학현미경으로 관찰되었다. 또한 LhGH는 성별에 관계없이 모발 수를 증가시켰으며, 피부 밖으로 도출된 모발 수를 증가시킴을 확인하였다. 자연적으로 탈모된 마우스에서도 발모를 증진시켰으며, 발모 후 3주 동안 새로운 탈모현상을 억제하였다. 이러한 결과로 LhGH는 마우스(C57BL/6CrN)에서 모발의 수를 증가시키며, 탈모된 피부에서 모발의 재성장을 촉진시키는 효과가 있다고 생각한다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권1호
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• pp.146-152
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• 2004

Ghrelin is an acylated peptide recently identified as the endogenous ligand for the growth hormone (GH) secretagogues receptor 1a (GHS-R1a) and is involved in a novel system for regulating GH release. To understand the long-term effects of ghrelin, here we constructed six myogenic expression vectors containing the cDNA of swine mature ghrelin (pGEM-wt-sGhln, pGEM-wt-hGhln), ghrelin mutant of $Ser^3$ with $Trp^3$ (pGEM-mt-sGhln, pGEM-mt-hGhln) and truncated ghrelin derivative (pGEM-tmtsGhln, pGEM-tmt-hGhln) encompassing the first 7 residues of ghrelin (including $Ser^3$ substituted with $Trp^3$) and adding a basic amino acid, Lys (K) in the C-terminus. The constructs, pGEM-wt-sGhln, pGEM-mt-sGhln and pGEM-tmt-sGhln were linked with the ghrelin leader sequence, while the pGEM-wt-hGhln, pGEM-mt-hGhln and pGEM-tmt-hGhln were linked with a leader sequence from the human growth hormone releasing hormone (hGHRH). Intramuscular injection of 200 ${\mu}g$ pGEM-wt-sGhln or pGEM-tmt-sGhln augmented growth over 3 weeks in normal rats and peaked at day 21 or 14 post-injection respectively, whose body weight gains were on average approximately 6% or 19% heavier over controls. However, other injectable vectors had no such enhanced growth effects. Our results suggested that the efficacy of the ghrelin leader sequence was more effective than that of hGHRH in our system. Moreover, the results indicated that skeletal muscle might have the ability to posttranslationally modify the in vivo expressed ghrelin. And the most strikingly, the short ghrelin analog seems to mimic the biological effects more efficiently when compared with the full-length ghrelin.