• 한국잠사곤충학회지
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• 제48권1호
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• pp.6-10
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• 2006

변비를 인위적으로 유도한 동물에 분자량을 다르게 한 실크 피브로인 및 세리신 단백질을 섭식시켜 식이소재로서의 활용가능성을 검토한 본 연구에서는 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 소화기 기능향상과 대장 관련 질환에 유효한 실크 피브로인 및 세리신 단백질의 평균분자량(Mw) 범위는 중성 염처리 피브로인의 경우 Mw 65,000 내외, 고압 정제 세리신은 Mw 108,000 내외였다. 2. 동물 소화력 탐색 실험에 있어서 저분자보다는 고분자량의 실크 단백질을 섭취한 동을 소화산물(변)에 수분 함량이 많이 함유되고 있었으며, 특히 고압 정제 세리신 섭취군의 경우는 원활한 소화산물의 배출이 유도됨을 확인할 수 있었다. 3. 실크 단백질을 함유한 식이소재를 동물 섭식에 27일간 섭식 시킨 결과, 세리신 섭취 군의 경우가 변비 유도를 시킨 정상군에 비하여 확실한 유의차를 나타내어 대장 관련 식이소재 혹은 관련 식품 소재로 적용할 수 있는 가능성이 확인되었다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제51권1호
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• pp.68-72
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• 2013

피브로인과 세리신은 누에고치로부터 얻어지는 천연단백질로 생체적용 의료용 소재 제작을 위해 각광받는 재료 중 하나이다. 이들 단백질로 만들어진 생체재료는 생분해 시 아미노산으로 분해되어 인체에 흡수되므로 인체에 해롭지 않다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 누에고치로부터 세리신과 피브로인을 분리하여 수용액을 제작한 뒤, 이들의 조성비를 달리하거나 또는 첨가물을 혼입하여 다양한 용도로 활용 가능한 실크 스펀지를 제작하였다. 제작된 실크 스펀지의 형태와 안정성 및 혈액 흡수력 등의 특성을 관찰하였다. 세리신 함량이 늘어날수록 실크 스펀지의 구조 안정성은 현저히 떨어졌으며, 실크스 펀지를 70%와 100% 에탄올에 각각 결정화를 유도시킨 결정화 구조는 70%에서 결정화된 스펀지의 형태가 더욱 안정된 것을 확인할 수 있었다. 실크 외의 다른 첨가물을 혼입한 스펀지는 실크구조 안정성이 실크단백질 (피브로인, 세리신)만을 이용하여 제작한 스펀지에 비해 매우 떨어졌다. 실크단백질만을 이용하여 만든 스펀지에 대한 혈액 흡수도는 세리신, 피브로인 비율과 상관없이 모두 매우 뛰어난 흡수력을 갖고 있었다. 건조와 침지 반복에 따른 형태 유지력 또한 실크 스펀지는 매우 우수하였다. 따라서, 실크 단백질을 이용한 스펀지는 성형보형물 또는 지혈솜 등의 다양한 용도로 적용이 가능할 것으로 여겨진다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제2권
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• pp.1-31
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• 1962

본 연구는 견사중의 Cystine 성분을 가잠전과정을 통하여 기존재를 확인하고 견사구조중에서 cross linkage를 조성하고 있음을 확인하는데 있으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Cystine 결정체를 Folin 씨 방법으로 견사로부터 분리하였다. 2. 견사 및 그와 관련있는 과정에서 Sullivan 씨 방법으로 다음과 같이 분석하였다. 시료 Cystine 함유량 ％ A. 상엽단백질 0.175 B.잠란 0.33 C. 잠체 (탈지, 숙잠, 견사선제외) 0.41 D. 견사선 (숙잠) 1.23 E. 잠 0.0 F. 잠통 (탈지) 0.30 G. 잠아 (탈지) 0.60 H. 생계 0.22 I. Fibroin 0.175 J. Sericin 0.30 3. 잠체내의 Cystine 존재는 상엽에서 0.175%, 견사선에서 0.12%의 Methionine을 확인함으로 생화학적의의와 더불어 재확인하였다. 4. 견사선내의 Sulfhydryl 화합물은 Sericin과 Methionine으로 전환하는 동시에 전자는 액상견으로 분비되어 견사를 구성하고 후자는 영양목적으로 견사선세포 육성에 사용되는 것으로 믿어진다. 5. Cystine 성분량은 상품종, 잠품종, 자웅성, 육종과정과 사육환경에 따라 변화한다. 6. 잡종강세로 육성된 교잡종은 원잠종보다 효과적인 성장을 위하여 더욱 많은 영양성 아미노산을 필요로 한다. 7. 여기한 관찰을 통하여 견사중 아미노산조성은 어느정도 변화하는 것이며 Cystine은 섬유의 무정형부분 특히 Sericin에 함유되고 있다. 8. 순수한 Cystine 또는 양모 Cystine을 첨식한 결과 하등의 이익점을 초래하지 못하였음으로 상엽중에 함유되어있는 Cystine과 Methionine 함유량은 잠아의 영양생리에 충분한 것으로 보인다. 9. 견사중의 disulfide cross linkage는 Harris 씨 방법과 여러가지 염류와 산에 의한 수축현상으로 확인하였고 양모와 대조하여 시험하였다. 10. 본 연구중 견사의 사상구조와 액상견의 입망상구조를 현미경으로 포착하였다. 액상견의 입망상은 입상 peptide의 OH ion과 물의 H ion의 인력관계로 형성되고 있다는 것을 기 film의 배열상태로 고찰하게 되었고 상엽단백질의 입망상은 견사의 사상형성에 적당한 사료임을 보이고 있다. 11. 본 논문을 통한 Cystine 존재는 비록 그 량이 적지마는 견사중의 Cystine 전무에 대한 종래관념을 전환시킬 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권8호
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• pp.992-997
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• 2008

본 연구는 MC3T3-E1 조골전구세포에 실크피브로인 처리 시 파골세포분화 관련 국소인자 중 파골세포로의 분화를 강력히 유도하는 IL-$1{\beta}$의 발현 및 파골세포로의 분화억제에 관여하는 국소인자인 OPG의 발현변화를 조골세포 조건 배양액에서 살펴보았으며, 이 조골세포 조건배양액을 RAW264.7 파골전구세포에 처리 시 파골세포로의 분화를 억제하는지를 알아보았다. 조골세포 조건배양액에서 OPG의 발현은 농도별($0.001\;mg/mL{\sim}0.1\;mg/mL$) 실크피브로인 처리 시 $86%{\sim}100%$로 양성대조군(+C)과 유의적 차이가 없었다. 그러나 IL-$1{\beta}$의 발현은 0.1 mg/mL 실크피브로인 처리 시 양성대조군(+C)의 1.8% 수준으로 그 발현을 현저히 억제 하였다. 조골세포조건배양액을 처리한 RAW264.7 세포의 파골세포로의 분화정도는 농도 의존적으로 현저히 감소 하였다. 특히, 0.1 mg/mL의 실크피브로인을 처리한 조골세포 조건배양액 처리 시 파골세포로 분화하지 않은 음성대조군(-RANKL) 수준으로 파골세포 분화를 현저히 억제한 것은 OPG의 발현 증가가 아닌 IL-$1{\beta}$의 발현 억제에 의한 것으로 사료되며, 추후 연구를 통해 관련 기전의 연구가 필요할 것으로 생각되어진다.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1628-1628
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• 2001

Near infrared (NIR) spectroscopy is a powerful technique for non-destructive analysis that can be obtained in a wide range of environments. Recently, NIR measurements have been utilized as probe for quantitative analysis in agricultural, industrial, and medical sciences. In addition, it is also possible to make practical application on NIR for molecular structural analysis. In this work, Fourier transform near infrared (FT-NIR) measurements were carried out to utilize extensively in the relative amounts of different secondary structures were employed, such as Iysozyme, concanavalin A, silk fibroin and so on. Several broad NIR bands due to the protein absorption were observed between 4000 and $5000\;^{-1}$. In order to obtain more structural information from these featureless bands, second derivative and Fourier-self-deconvolution procedures were performed. Significant band separation was observed near the feature at $4610\;^{-1}$ ,. Particularly the peak intensity at $4525\;^{-1}$ shows a characteristic change with thermal denaturation of fibroin. The structural information can be also obtained by mid-IR and CD spectral. Correlation of NIR spectra with protein structure is discussed.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제23권3호
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• pp.223-229
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• 2019

Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is characterized by insulin resistance (IR). T2DM is correlated with obesity and most T2DM medications have been developed for enhancing insulin sensitivity. Silk protein fibroin (SPF) from spiders has been suggested as an attractive biomaterial for medical purposes. We generated transgenic rice (TR) expressing SPF and fed it to diabetic $BKS.Cg-m+/+Lepr^{db}$ mice to monitor the changes in blood glucose levels and adipose tissue proteins associated with energy metabolism and insulin signaling. In the present study, the adipocyte size in abdominal fat in TR-SPF-fed mice was remarkably smaller than that of the control. Whereas the adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK)-activated protein kinase and insulin receptor substrate 1 (IRS1) protein levels were increased in abdominal adipose tissues after TR-SPF feeding, levels of six-transmembrane protein of prostate 2 (STAMP2) proteins decreased. Phosphorylation of AMPK at threonine 172 and IRS1 at serine 307 and tyrosine 632 were both increased in adipose tissues from TR-SPF-fed mice. Increased expression and phosphorylation of IRS1 at both serine 307 and tyrosine 632 in adipose tissues indicated that adipocytes obtained from abdominal fat in TR-SPF-fed mice were more susceptible to insulin signaling than that of the control. STAMP2 protein levels decreased in adipose tissues from TR-SPF-fed mice, indicating that STAMP2 proteins were reducing adipocytes that were undergoing lipolysis. Taken together, this study showed that TR-SPF was effective in reducing blood glucose levels in diabetic mice and that concurrent lipolysis in abdominal adipocytes was associated with alterations of AMPK, IRS1, and STAMP2. Increased IRS1 expression and its phosphorylation by TR-SFP were considered to be particularly important in the induction of lipolysis in adipocytes, as well as in reducing blood glucose levels in this animal model.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제2권1호
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• pp.15-18
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• 2001

Silk fibroin (SF) derided from the domestic silk worm, bombyx mori, is the natural protein and widely used as bio-functional materials as well as apparels. We studied the livers protective effect of SF from alcohol-induced hepatotoxicity in the alcohol preference mouse. To increase more absorption of SF in experimental animals, molecular weight of SF was lowered by 2N of HCI aqueous solution at 10$0^{\circ}C$ for 48 hrs. SF was added to liquid diet with alcohol and fed to the alcohol preference mice for 4 weeks. To assess the liver function, the concentration of alanine aminotransferase (AlT), aspartate aminotransferase (AST) and cholesterol present in either blood or liver tissue were measured. As compared with non-SF treated groups the SF-treated showed significantly low concentrations of ALT, AST, cholesterol and triacylglycerol values, respectively. Histopathological examination revealed that the extent of hepatocyte injury in the SF-treated group was reduced when it was compared with non SF-treated group. These results suggest that SF may have liver protective effects against alcohol-induced hepatotoxicity.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제52권1호
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• pp.25-32
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• 2014

본 연구의 목적은 누에형질전환 기술과 피브로인 재조합단백질 발현시스템을 이용하여 청색형광실크를 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 피브로인 H-chain의 N-말단과 C-말단을 이용하여 피브로인 재조합단백질 발현 시스템을 제작하였고, 종결코돈이 없는 EBFP 유전자를 위의 발현 시스템에 클로닝하여 청색형광실크를 제작하였다. 누에형질전환체 선발을 위해서는 $3{\times}P3$ promoter와 DsRed2를 이용하여 선발하였고, 300개의 누에알에 microinjection하여 F1 세대에서 5 bloods의 형질전환체를 선발하였다. 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 DsRed2 형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실크의 피브로인에서 EGFP 단백질이 발현되는 것을 확인하기 위해, F2 세대의 누에형질전환체 중에서 5령 3일 유충을 해부하여 견사선을 형광현미경으로 관찰하였고, 중부 견사선에서 청색형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 F2 세대의 고치와 저온에서 정련한 실크에서도 청색형광단백질의 발현을 확인할 수 있었고, Western blot 분석에서도 EBFP 재조합 단백질이 피브로인 H-chain과 융합된 형태로 존재하는 것이 확인되었다. 이상의 결과에서 청색형광실크를 생산하는 누에형질전환체가 성공적으로 제작되었음을 확인할 수 있었고 이러한 결과를 토대로 새로운 산업소재로서 실크를 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제4권1호
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• pp.1-4
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• 2002

Silk proteins consist of two major proteins, fibroin and sericin. There is currently an enormous reawakening of interest in these silk proteins as a biomaterial due to their mechanical and biological properties based on the detailed findings. Novel method for determination of the crystalline structure of silk proteins in an atomic level using nuclear magnetic resonance (NMR) was reviewed. Recent application of silks to biomaterials and prospects for future were discussed.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제23권2호
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• pp.193-199
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• 2011

Silk protein and agarose are widely known as biocompatible materials in the human body. A three-dimensional (3D) scaffold composed of agarose and low-molecular- weight silk fibroin (LSF) was fabricated and examined in terms of structural characteristics and cellular responses in bone tissue engineering. This study showed that mouse pluripotent precursor cells attached to and proliferated uniformly on and within the LSF-containing 3D scaffold. Interestingly, cell proliferation and attachment was shown to be higher in a 3D scaffold containing 0.02% LSF, as compared to other LSF concentrations. The results of this study suggest that agarose-LSF scaffolds may be useful materials for tissue engineering.