• 식물병연구
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• 제29권3호
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• pp.276-285
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• 2023

본 연구는 국내 대추나무 바이러스 감염실태를 구명하기 위하여 시험포장 및 농가포장에서 다양한 이상증상을 나타내는 시료 61점을 채집하였다. 이후 채집한 시료는 메타전사체 분석, reverse transcription polymerase chain reac tion 진단, 염기서열 분석에 사용하였다. 그 결과 국내 대추나무에서는 2종의 DNA 바이러스, jujube associated badnavirus (JuBV), jujube mosaic-associated virus (JuMaV)와 1종의 RNA 바이러스, jujube yellow mottle-associated virus (JYMaV)를 동정하였다. 채집된 모든 시료는 3종 바이러스에 단독 또는 복합감염되어 있음을 확인하였다. 바이러스별 검출은 JuBV 100%, JYMaV 90.2%, JuMaV 8.2%로 나타났다. 3종 바이러스의 감염조합은 JuBV 단독감염 9.8%, JuBV+JYMaV 2종 복합감염 82.0%, JuBV+JYMaV+JuMaV 3종 복합감염 8.2%로 나타났다. 국내 대추나무에서 검출된 3종 바이러스의 염기서열 분석결과 중국에서 보고된 각각의 바이러스 분리주와 매우 높은 상동성을 나타내었다. 본 논문은 대추나무 바이러스 무병묘 생산을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 국내 대추나무에서 바이러스 감염실태와 JuBV와 JuMaV에 대한 첫 보고이다.

• 미생물학회지
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• 제46권1호
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• pp.21-26
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• 2010

탄저균(Bacillus anthracis)은 탄저(Antrax)의 원인균으로 사람은 물론, 초식동물인 소, 양, 말 등에서 급성의 폐사성 전염병을 일으킨다. 현재 사용되고 있는 탄저 치료 및 예방법은 항생제 치료와 약독화 백신주를 토대로 하고 있으나, 항생제 내성주의 출현 및 잔류 병원성이 문제시 되고 있는 실정이다. 따라서, 인체에 적용 가능하며 보다 안전한 탄저 치료제 및 백신 개발이 요구되고 있으며, 최근 탄저균 아포 및 영양세포, 그리고 탄저독소(Anthrax toxins)에 대한 동시 면역을 유도하는 다가백신 개발이 보고된 바 있다. 본 연구에서는, 향후 탄저균에 대한 새로운 다가백신 후보물질 발굴을 위하여, 탄저균에 대한 전장 유전자 발현 라이브러리(whole genomic expression library)를 구축하였다. 라이브러리 구축을 위하여, 탄저균(ATCC 14578) 게놈 DNA를 Sau3AI으로 부분 제한효소 처리였고, 유도 발현이 가능한 pET30abc 벡터에 접합시킴으로써, 총 $1{\times}10^5$개에 해당하는 대장균 BL21(DE3) 유래의 전장 유전자 발현 라이브러리를 구축하였다. 염기서열분석을 통한 중복성(redundancy) 확인 결과, 111개의 무작위 클론 중 56개(50.5%)가 탄저균 유전자로 확인되었으며, 17개(15.3%)는 벡터 유전자였고, 38개(34.2%)는 BLAST 탐색에서 일치하는 유전자를 찾지 못하였다. 또한 웨스턴 분석을 통하여 단백질 유도발현을 확인하였으며, 탄저균 항혈청에 대한 colony blot으로부터 양성반응을 보이는 일부 클론들을 확인할 수 있었다. 이러한 결과물들은, 구축된 전장 유전자 발현 라이브러리가 향후 탄저균에 대한 면역체(immunome) 분석을 위해 적용 가능함을 암시한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.355-362
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• 2016

수해양성 병원성 미생물로 알려진 Vibrio anguillarum으로부터 mannose-1-phosphate를 mannose-6-phosphate, glucose-1-phosphate를 glucose-6-phosphate로 가역적으로 변환시키는 phosphomannomutase/phosphoglucomutase (pmm/pgm)의 유전자를 sequencing하여 1338 bp의 open reading frame (ORF)을 밝혔다. 이는 446개의 아미노산을 포함하며 47,625 Da을 가지고 있다. 보고된 다른 Vibrio sp.의 pmm/pgm 유전자와 상동성을 비교하였을 때 V. mimicus V. vulnificus, V. splendidus, V. harveyi와 92.3%, 91.4%, 89.9%, 89.9%에 해당하는 상동성을 지니고 있었다. 증폭된 목적 유전자를 pET-28a(+) vector에 연결하여 대장균에서 단백질의 대량발현을 유도하였으며 이는 주로 soluble한 상태로 나왔다. Soluble fraction을 Ni-NTA column chromatography로 정제하여 약 50 kDa의 단백질을 얻었고 이는 주로 mannose-1-phosphate를 이용하는 효소로 확인되었으며 Mg²⁺ 이온이 존재할 때 효소의 활성이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 유전자는 낮은 온도의 stress하에서 발현이 증가됨을 Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)을 통해 확인하였고, 상동성 재조합 (homologous recombination)에 의한 돌연변이 균주 제작을 통해 PMM/PGM protein과 lipopolysaccharide (LPS)의 생합성과의 관계를 규명하였다. V. anguillarum wild type과 mutant로부터 LPS를 분리하였고 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)후 silver staining을 통해 LPS의 high molecular weight (HMW) 부분인 O-antigen에서의 변화를 확인하였다. 또한 V. anguillarum wild type과 mutant의 growth와 viability를 확인한 결과 mutant가 wild type보다 정지기까지 더 낮은 생육을 보였으며 viability가 감소함을 확인하였다. 본 연구를 통하여 V. anguillarum의 pmm/pgm 유전자가 미생물의 생육과 LPS 생합성에 관여하고 있음을 알 수 있었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권12호
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• pp.4773-4780
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• 2014

Background: To investigate the effects of small interference RNA (siRNA) targeting BCR/ABL mRNA on proliferation and apoptosis in the K562 human chronic myeloid leukemia (CML) cell line and to provide a theoretical rationale and experimental evidence for its potential clinical application for anti-CML treatment. Materials and Methods: The gene sequence for BCR/ABL mRNA was found from the GeneBank. The target gene site on the BCR/ABL mRNA were selected according to Max-Planck-Institute (MPI) and rational siRNA design rules, the secondary structure of the candidate targeted mRNA was predicted, the relevant thermodynamic parameters were analyzed, and the targeted gene sequences were compared with BLAST to eliminate any sequences with significant homology. Inhibition of proliferation was evaluated by MTT assay and colony-formation inhibiting test. Apoptosis was determined by flow cytometry (FCM) and the morphology of apoptotic cells was identified by Giemsa-Wright staining. Western blotting was used to analyze the expression of BCR/ABL fusion protein in K562 cells after siRNA treatment. Results: The mRNA local secondary structure calculated by RNA structure software, and the optimal design of specific siRNA were contributed by bioinformatics rules. Five sequences of BCR/ABL siRNAs were designed and synthesized in vitro. Three sequences, siRNA1384, siRNA1276 and siRNA1786, which showed the most effective inhibition of K562 cell growth, were identified among the five candidate siRNAs, with a cell proliferative inhibitory rate nearly 50% after exposure to 12.5nmol/L~50nmol/L siRNA1384 for 24,48 and 72 hours. The 50% inhibitory concentrations ($IC_{50}$) of siRNA1384, siRNA1276 and siRNA1786 for 24hours were 46.6 nmol/L, 59.3 nmol/L and 62.6 nmol/L, respectively, and 65.668 nmol/L, 76.6 nmol/L, 74.4 nmol/L for 72 hours. The colony-formation inhibiting test also indicated that, compared with control, cell growth of siRNA treated group was inhibited. FCM results showed that the rate of cell apoptosis increased 24 hours after transfecting siRNA. The results of annexinV/PI staining indicated that the rate of apoptosis imcreased (1.53%, 15.3%, 64.5%, 57.5% and 21.5%) following treamtne with siRNAs (siRNA34, siRNA372, siRNA1384, siRNA1276 and siRNA1786). Morphological analysis showed td typical morphologic changes of apoptosis such as shrunken, fragmentation nucleus as well as "apoptotic bodies" after K562 cell exposure to siRNA. Western blot analysis showed that BCR/ABL protein was reduced sharply after a single dose of 50nmol/L siRNA transfection. Conclusions: Proliferation of K562 cells was remarkbly inhibited by siRNAs (siRNA1384, siRNA1276 and siRNA1786) in a concentration-dependent manner in vitro, with effective induction of apoptosis at a concentration of 50 nmol/L. One anti-leukemia mechanism in K562 cells appeared that BCR/ABL targeted protein was highly down-regulated. The siRNAs (siRNA1384, siRNA1276 and siRNA1786) may prove valuable in the treatment of CML.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.248-257
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• 2009

Vibrio harveyi 쿼럼 센싱 (quorum sensing; QS) 신호전달에 대한 저해제들이 주 신호물질인 N-3-hydroxybutanoyl-L-homoserine lactone(3-OH-$C_4$-HSL)의 분자 구조를 변형함에 의해 개발되었다. 일련의 구조 변형체들인 N-(3-hyoxysulfonyl)-L-homoserine lactones(HSHLs)들은 고체상 유기합성법 (solid-phase organic synthesis method)으로 합성되었다. 이 물질들의 생체내 쿼럼 센싱 저해능이 V. harveyi 발광을 이용한 bloassay를 system에 의해 측정되었을 때, 모두 의미있는 저해효과를 보여주었다. 이 물질들과 3-OH-$C_4$-HSL 수용체 단백질인 LuxN 사이의 상호작용을 분석하기 위하여 LuxN의 신호 결합 부위를 다른 acyl-HSL 결합 단백질들과의 유사성에 기초하여 시험적으로 결정하였다. 이 추정 신호결합 부위의 부분적 삼차구조를 ORCHESTRA program을 이용하여 예측하였으며, 이 부위 내에서 3-OH-$C_4$-HSL와 HSHLs의 결합 형태와 에너지를 계산하였다. 이렇게 모델링을 통해 얻어진 결과와 생체 내 bioassay를 통해 얻어진 결과의 비교를 통해, 수용체 단백질과 그 리간드 사이의 상호 작용에 관한 in silica 해석이 특히 단백질의 삼차 구조에 대한 정보가 제한적인 경우에 보다 나은 저해제 개발을 위한 유용한 방법이 될 수 있음을 제안한다.

• 농업과학연구
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• 제29권2호
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• pp.43-52
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• 2002

본 연구는 한국 재래 산양 112두와 유산양인 Saanen종 7두의 혈액으로부터 genomic DNA를 추출하고, PCR-RFLP 방법에 의해 $\beta$-casein 유전자의 특성을 분석하여 한국재래산양의 효율적인 유전자원의 보존 및 개량을 위한 기초 자료로 제공하고자 실시하였다. 한국재래산양의 genomic DNA로부터 PCR기법을 이용하여 $\beta$-casein의 유전자좌를 증폭한 결과 각각 481bp 크기의 단편이 양호하게 증폭되었음을 확인하였다. $\beta$-casein 유전자 좌의 증폭산물에 대한 Bal I의 제한효소를 처리한 결과, $\beta$-casein AB형은 481bp, 284bp 및 197bp의 단편을, 그리고 BB형은 284bp와 197bp의 단편을 한국재래산양과 유산양인 Saanen 종에서 확인 할 수 있었다. 유전자형 빈도에 있어서는 한국재래산양에서 $\beta$-casein AB 및 BB의 빈도는 각각 6.25 및 93.75%이었고, 유산양인 Saanen 종은 각각 57.14 및 42.86%이었다. 유전자빈도에 있어서는 한국재래산양의 $\beta$-casein A 및 B의 빈도가 각각 0.031 및 0.969이었고, Saanen 종에서는 각각 0.286 및 0.714의 빈도를 보였다. 한국재래산양의 $\beta$-casein 유전자의 염기서열과 이미 보고되어 있는 goat의 염기서열(GeneBank accession Number M90556)간에는 총 11개의 염기서열에 차이를 나타내어 97.71%의 상동성을 보였다. 따라서 한국재래산양의 $\beta$-casein 유전자의 다형성과 염기서열 분석에 의한 분자유전학적 특성의 규명은 한국재래산양의 유전자원의 보존 및 개량을 위한 기초 및 응용 자료로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권4호
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• pp.389-396
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• 2001

목적 : 임상에서 사용하는 방사선량을 조사하여 환자의 자궁경부암 세포에서 유도되는 유전자를 검색하고자 하였다. 대상 및 방법 : 자궁경부암 환자에서 방사선치료 하루 전(대조군)과 1.8 Gy 조사후 40분 지나서(조사군) 자궁경부암 조직을 생검하여 각 군에서 total RNA를 추출하였다. differential display reverse transcription-polymerase chain reaction기법(DDRT-PCR)으로 발현이 증가 또는 감소된 유전자를 탐색하였다. 발현에 변화가 있는 cDNA를 추출하고 증폭하여 얻은 클론을 reverse Northern Blot방법을 이용하여 screening하였고, Northern Blot으로 확인하였다. sequencing을 실시한 후 NCBI database를 이용하여 blast search를 하였다. 발현이 감소한 유전자를 대상으로 다른 환자에서의 발현 양상을 확인하기 위하여 방사선치료를 받는 5명의 자궁경부암 환자를 대상으로 RT-PCR로 검사 하였다. 결과 : DDRT-PCR기법을 이용하여 방사선 조사군에서 발현이 증가 혹은 감소된 18개의 cDNA band를 발견하였다. reverse northern blot을 이용한 screening에서 발현이 증가된 10개의 클론과 감소된 1개의 클론을 확인하였다. 클로닝된 cDNA 조각들은 대부분 $400\~500\;bp$ 정도 되었으며, 그중 1개의 클론은 잘 알려져 있는 chemokine receptor CXCR4 유전자와 높은 상동성을 보였으며, 4개의 클론은 Human ESTs로 확인되었고 5개의 클론은 기능이 아직 확인되지 않은 알려져 있는 염기서열로 확인되었다. 방사선에 의하여 발현이 감소한 CxCa-11 클론이 모든 환자에서 방사선치료 전 시료에서 발현을 보였으나, 방사선치료 후 시료에서는 그 발현량이 감소하거나 발현이 안되었다. 결론 : DDRT-PCR을 이용하여 임상에서 자주 사용되는 방사선량을 환자의 자궁경부암에 조사했을 때 발현되는 유전자를 확인하였다. 이러한 유전자 발현의 확인은 방사선치료과정 중에 발생하는 일련의 기전들을 이해하는데 도움이 되리라 생각된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권2호
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• pp.308-319
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• 2003

기능력은 뼈의 형성, 유지 및 개조 이외에도 치아이동, 교정치료, 기능성 악교정장치의 사용 등과 관련한 치주인대세포의 특성 변화 등에 중요한 영향을 미친다. 또한, 하악과두에서도 기능력의 변화에 따라서 다양한 특성의 변화가 나타난다. 본 연구에서는 ICR 생쥐를 8주 동안 soft-diet와 hard-diet의 식이 조절을 통해 기능력의 변화를 유도하여, 기능력의 변화와 관련한 특이 유전자를 검출하기 위하여 subtractive hybridization, northern 분석 및 mRNA in-situ hybidization 등의 실험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Soft-diet군과 hard-diet군의 subtractive hybridization을 통하여 총 39개의 clone을 얻었고 이중에서 11개의 서로 다른 hard-diet군 특이 후보 유전자들을 분리하였다. 2. 11개의 후보 유전자들 중에서 homology 검색과 northern 분석을 통하여 기능력과 관련이 있을 것으로 생각되거나 hard-diet군에서 mRNA가 선택적으로 발현되는 FS-s2, FS-s5, FS-s18 및 Fs-s22 유전자를 선택하였다. 3. Soft-diet군과 hard-diet군의 형태학적 분석에서 soft-diet군은 hard-diet군에 비하여 골모세포의 활성과 골개조의 특성은 저하된 것으로 관찰되었으나, 하악과두의 연골성골화 과정은 오랜 시간동안 지속되는 것으로 나타났다. 4. FS-s2, FS-s5, FS-s18 및 Fs-s22 유전자의 cRNA 탐침자를 이용한 in-situ hybridization에서 4개의 유전자의 mRNA들은 hard-diet군의 세포들에서는 강하게 발현되었으나 soft-diet군의 세포들에서는 그 발현이 미약하거나 나타나지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 FS-s2, FS-s5, FS-s18 및 Fs-s22 유전자들은 대부분이 기능이 거의 알려져 있지 않는 것들로 기능력의 변화 과정에서 중요한 역할을 할 것으로 생각되나 앞으로 보완 연구를 통하여 각 각의 유전자들의 보다 정확한 기능을 이해하는 것이 필요 할 것으로 사료된다.

• 한국균학회지
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• 제31권2호
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• pp.59-66
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• 2003

한국산 주걱송편버섯(Pycnoporus cinnabarinus) SCH-3로부터 배지 내로 분비된 laccase를 ultrafiltration과 anion exchange chromatography, adsorption chromatography를 이용하여 분리 정제하고 정제된 호소의 특성을 조사하였다. Laccase는 균주의 일차 대사 과정에서 주로 생산되는 세포외 페놀 산화효소였다. 주걱송편버섯을 기본 배지에서 배양하였을 때 생장은 배양 9일에 최대였고, laccase의 활성은 배양 7일에 최대활성을 나타냈으며 배양액에서 LiP, MnP 그리고 AAO의 활성은 측정되지 않았다. Laccase의 생산에 미치는 유도원의 영향을 조사하기 위하여 배양 중인 주걱 송편버섯에 몇몇 유도원을 첨가한결과, 2,5-xylidine은 대조구에 비하여 laccase의 생산을 25배 증가 시켰다. 정제된 laccase는 SDS 젤 전기영동에서 대략 66 kDa의 분자량을 가지는 단일 폴리펩타이드(single polypeptide)였고, 탄수화물 함량은 9%였다. ABTS [2,2-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)]를 기질로 사용하며 정제된 laccase의 $K_{m}}$과$V_{max}$를 조사한 결과 각각 $44.4{\mu}M\;and\;56.0{\mu}mole$로 측정되었다. Laccase 활성의 최적 pH는 3.0이며, 이 효소는 $60{\circ}C$에서 1시간 동안 처리하였을 때 매우 안정적이었고 $80{\circ}C$에서 10분간 처리하였을 때 효소의 활성이 반감되었다. Laccase의 분광학적 특성을 조사한 결과 구리를 포함하는 단백질로 나타났다. 일반적으로 알려진 laccase의 기질들에 대한 특이성을 조사한 결과 5mM ABTS와 5mM hydroquinone에서 높은 활성을 나타내었으며 tyrosine에서는 laccase의 활성이 나타나지 않았다. 저해제의 영향을 조사한 결과, 일반적으로 구리를 포함하는 단백질의 저해제인 $NaN_{3}$, TGA, DDC를 일정농도로 처리한 실험구에서는 효소의 활성이 완전하게 억제되었으며, p-coumaric acid와 EDTA 처리구에서는 효소의 활성이 억제되지 않았다. 한국산 주걱송편버섯 SCH-3 균주로부터 생산되는 laccase의 N-말단의 아미노산의 서열은 P. coccineus의 laccase와 호주에서 분리 동정된 P.cinnabarinus PB의 laccase와 94%가 같았다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권3호
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• pp.167-173
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• 2005

본 연구는 고추열매의 capsaicinoid 생합성 조절 기작을 연구하고자 general phenylpropanoid pathway의 2번째 단계에 작용하는 것으로 알려진 3종류의 c4h cDNA clone을 확보하여 염기서열을 분석한 결과, pc4h1와 pc4h2의 크기는 각각 1,775 bp와 1,655 bp으로 505개의 아미노산으로 구성된 펩티드를 암호하는 full length의 ORF를 갖추고 있었으나 pc4h3는 5'-말단의 coding 영역 일부가 소실 되었다. 이들은 공히 모든 cytochrome P450 효소에서 진화학적으로 보존되어 있는 3종류의 conserved region 즉 domain 1(proline-rich region), domain 2 (threonine-containing binding pocket for the oxygen molecule), 그리고domain 3(heme binding region)을 포함하고 있었으며 evolutionary tree분석을 통하여 pc4h1와 pc4h2는 모두 Class I에 속하는 것으로 서로 간에는 95.8%의 유사성을 나타내어 거의 동일한 유전자인 것으로 조사되었다. 특히 Class II로 분류된 Citrus sinensis C4H1과 Phaseolus vulgaris C4H와는 단지 64.9에서 64.5%의 homology를 나타내었다. 또한 pc4h2는 상처를 주지 않은 조직에서는 비교적 적은 양의 mRNA 발현수준을 보였으나 상처를 가한 후 6시간의 열매에서는 400%, 뿌리에서는 200%까지 그 발현 양이 증가하였다. 이와 유사하게 pc4h1의 전사량도 상처에 의하여 유도는 되나 basal level이 pc4h2보다 높아서 발현증가 비율은 그다지 높지 않았다. 반면에 pc4h3 유전자는 상처를 주지 않은 모든 조직에서 거의 발현되지 않았으며 상처에 의하여서도 전혀 반응을 하지 않았다.