• 식물조직배양학회지
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• 제24권1호
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• pp.57-61
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• 1997

Superoxide dismutase (SOD) 고생산세포주로 선발된 토마토(Lycopersicun esculentum) 배양세포를 사용하여 현탁배양에 따른 SOD 활성과 isoenzyme변화를 조사하고 토마토 식물체의 것과 비교하였다. 현탁배양은 세포생중량 2 g을 1 mg/L 2,4-D, 30 g/L sucrose를 함유한 MS 배지 50 mL과 함께 mL flask에서 $25^{\circ}C$암상태로 배양(100 rpm)하였다. 세포생장은 계대배양후 20일에 최고점에 도달한 후, 급격히 감소하며 배양 후 23일부터 세포가 검게 변하였다. 세포 단위무게당 SOD활성(unit/g dry cell wt)은 배양 후 23일부터 증가하여 28일째에 최고활성(52,400 unit)을 나타낸 후 급격히 감소하였다. 세포 밖으로 분비되는 extracellular SOD활성은 배양 후 25일에 최고치(27,800 unit/so mL medium)를 나타낸 후 감소하였다. Flask 전체의 SOD활성은 배양 후 25일에 최대치(35,700 unit)를 나타내었으며 extracellular SOD 활성이 약 75%을 차지하였다. 토마토 배양세포에는 4개의 SOD isoenzyme이 존재하며, isoenzyme의 패턴변화는 세포생장에 따른 효소활성의 변화와 일치하였다. 토마토 식물체는 배양세포에 없는 CuZnSOD가 존재하며 배양세포와 식물체 조직사이에는 서로 다른 isoenzyme 패턴이 존재함을 알 수 있었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권2호
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• pp.121-126
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• 1999

참나물 (Pimpinella brachycarpa)의 엽병 (petiole)절편체로부터 캘러스가 MS배지 (0.5mg/L 2,4-D와 0.1mg/L BAP)에서 유도되었으며 이들 캘러스로부터 치밀하게 배열된 세포집단(cell cluster)을 선발하여 현탁배양하였다. 이들 현탁배양세포들은 0.1 mg/L NAA가 포함된 MS고체배지에 배양되어 배발생 (embryogenic) 캘러스로 성장하였다. 배발생캘러스는 연한 노란색을 띠며 체세포배로 분화되었으며 이들 체세포배는 MS액체배지에서 발아되어 식물체로 성장하였다. 참나물 현탁배양세포 유래 배발생캘러스로부터 분리한 mRNA로부터 cDNA library를 합성하여 PCR을 수행한 결과 제조된 library의 삽입절편의 크기가 대부분 500bp이상임을 확인하였다. 이들 cDNA library로부터 전체 1.5 $\times$$10^{6}$개의 plaque를 혼성화하여 일차의 screening을 통해 19개의 cDNA clone을, 이차의 screening을 통해 5개의 cDNA clone을 얻었으며 이중 4개의 cDNA clone은 참나물 shoot의 HD-Zip 유전자인 Phz4 유전자와 동일한 약 1.4 kb 정도인 것으로 나타났으나, 1개의 cDNA clone, Phc5는 약 1.5kb정도의 크기를 나타내었다. 1.5kb인 Phc5는 Phz4유전자의 5'쪽으로 163bp의 염기가 추가로 발견되어 총 1,531 bp에 해당하였으며 18개의 polyA tail을 가지고 있었다. Phc5는 284번째에 ATG개시코돈이 있고 302개의 아미노산을 암호화하는 906개의 단백질 암호화 부위와 Homeodomain을 갖고 있었다. Phc5로부터 추정된 단백질은 기존 전사조절자에서 많이 보고된 HD의 구조적 특징을 갖고 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제51권spc1호
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• pp.237-241
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• 2006

국내육성 유채품종 간 반수체식물 생산성을 비교하였다. 화아로부터 분리된 소포자를 13%의 sucrose, $0.05mg/{\ell}$ BA 와 $0.5mg/{\ell}$ 의 NAA가 첨가된 NLN 배지에서 배양하였다. 반수체 배의 생산에는 유전형이 중요한 요인이였으며, 탐라유채가 가장 높은 반수체 배 생산능을 보여 화아당 176개의 반수체 배가 발생하였으나, 한라유채와 영산유채는 배 생산은 물론 세포분열도 관찰되지 않았다. 발생한 반수체 배를 NLN배지에서 현탁배양하여 Multilobe abnormal embryos를 형성시켰으며, 계속하여 생장조절제가 첨가되지 않은 MS고체 배지에 치상 배양하여 반수체식물체를 유도 하였다. 재생된 반수체 식물체는 성공적으로 순화되었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제13권3호
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• pp.69-76
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• 2005

쑥의 어린 잎은 민간요법에서 복통이나 구토, 월경불순 등의 치료에 사용되어 온 귀중한 약재로 최근에는 항 말라리아 효과를 나타내는 artemisinin 성분이 주목을 받고 있다. 국내에 자생하는 야생 쑥에 대한 자원식물로써의 가능성을 제시하기 위하여 야생쑥과 이로부터 유도한 기내배양세포로부터 artemisinin의 생합성 여부를 조사하였다 그 결과 그 동안 개똥쑥에서만 존재하는 것으로 알려진 artemisinin이 국내 야생 쑥에서도 생합성되는 것을 확인하였다. Artemisinin 및 유용한 이차대사산물의 기내 배양을 통한 대량생산의 가능성을 조사하기 위해 쑥의 어린 식물체로부터 조직 및 현탁 세포배양계를 확립하였다. Callus와 현탁배양 세포의 유도 및 성장은 $0,2\;mg/{\ell}$ 2,4-Df와 $0.1\;mg/{\ell}$ BAP가 처리되고 2% sucrose를 첨가한 MS배지에서 가장 좋게 나타났다. 이들 callus와 현탁배양세포 그리고 식물체에 존재하는 다양한 대사물질들을 비교하기 위해 TLC분석을 실시한 결과, 기내배양세포에서 특이적인 페놀 화합물, 터펜화합물, 아미노산 등이 존재하고 있는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 쪽의 기내 배양계를 통해 다양한 유용물질의 대량생산에 대한 가능성을 제시하고 있다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권2호
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• pp.69-74
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• 2001

담배 (Nicotiana tabacum cv. BY4)의 이배체 식물과 약배양으로부터 유도된 반수체 식물의 잎절편을 사용하여 0.5mg/L 2.4-D 단독처리구에서 캘러스를 유도한 후, 2.0 mg/L 2.4-D, 1.0 mg/L Kinetin 및 0.1 mg/L BAP를 조합처리하여 계대배양을 하였다. 이배체에서는 2.0 mg/L 2.4-D와 1.0 mg/L 카이네틴의 조합처리구에서, 반수체는 2.0 mg/L2.4-D 와 0.1 mg/L BAP 조합처리구에서 세포증식이 양호하였으므로, 현탁배양도 동일조건에서 실시하였다. 세포괴를 균일하게 한 현탁배양세포를 p-Fluorophenylalanine (PFP)이 5~100 $\mu$M의 농도로 단독처리한 배지상에 2.0 mL씩 평판배양하여, 10, 20, 30일 후 PFP의 처리에 대한 저항성 colony를 조사하였다. 배양 30일 후 세포주의 생중량을 측정한 결과 PFP의 농도가 높아질수록 감소하였다. 선발된 캘러스는 이배체서 peroxidase의 활성도가 5 $\mu$M PFP 처리시에 가장 높았는데 100 $\mu$M PFP 처리까지는 대조구보다는 높았다. Catalase의 활성도는 5 $\mu$M PFP 처리시 가장 높았으나 100 $\mu$M PFP 처리시 가장 낮았다. 한편 반수체에서는 peroxidase와 catalase의 활성도는 50 $\mu$M PFP 처리시 가장 높게 나타나서 이배체와 반수체 사이에 효소활성의 차이는 뚜렷했다.

• KSBB Journal
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• 제20권4호
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• pp.278-284
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• 2005

식물세포의 느린 생장과 낮은 생산량의 이유로 지금까지 는 주로 미생물이나 동물세포에서 유전자 재조합 단백질을 생산하여 왔다. 그러나 저렴한 배지 가격, 동물 유래 바이러스 감염 위험성으로부터의 안정성, glycosylation 등의 post-translational modification이 가능하다는 장점들로 인하여 최근 들어 식물세포배양은 생물학적 활성을 가진 고부가가치의 단백질을 생산하는데 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 생장배지에 첨가했던 sucrose의 소비와 induction 배지로의 교환에서 오는 배지내의 삼투압을 조절하여 hCTLA4-Ig의 생산성을 높이고자 하였다. 다양한 삼투압 조절제 첨가 실험을 통해 sorbitol을 선별하고, 40 mM의 sorbitol 첨가에서 상대적으로 높은 생존도와 induction 후 7일째 대조구보다 1.7배 높은 생산성을 확인하였다. 또한, 저농도의 glucose 첨가를 통한 생산성 증대에 있어서는 8 mM glucose에서 induction 이후에도 높은 세포농도를 유지하면서 최대 37.3 mg/L까지 hCTLA4-Ig 생산량을 증가시켰다. 5-L bioreactor에서 회분식 배양과 induction시의 hCTLA4-Ig 생산량을 비교한 결과 induction시 배양 18일째 최고 45.3 mg/L까지 높일 수 있었으며, 회분식 배양에 비해 2.1배 증가됨을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제26권5호
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• pp.386-392
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• 2011

Human cytotoxic T-lymphocyte antigen 4-immunoglobulin (hCTLA4Ig), an immunosuppressive agent, was expressed in transgenic rice cells using RAmy3D promoter and RAmy1A signal peptide for the inducible production and secretion into culture media by sugar depletion. In this study, sodium butyrate was used as a small molecular enhancer (SME) to enhance the production of hCTLA4Ig in transgenic rice cell suspension cultures. When 1 mM sodium butyrate was added in sugar-free media, relative viability was not reduced, while the productivity was improved 1.3-fold. In addition, by supplementing 87 mM sodium pyruvate as an alternative energy source during the production phase, death rate of the cells was decreased. When sodium pyruvate was not added, most cells became dead at day 6. However, by adding sodium pyruvate, 18% of viability can be maintained until day 10 and the production of hCTLA4Ig was enhanced 1.4-fold. When the combination of sodium pyruvate and sodium butyrate at optimum concentrations was added, the highest viability and hCTLA4Ig production could be obtained. The highest level of hCTLA4Ig reached up to 35 mg/L at day 10.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권3호
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• pp.151-156
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• 1994

야생약초이며 미국에 자생하는 까마중의 일종인 Solanum ptycanthum을 현탁배양에 의하여 제초제 acifluorfen 저항성인 세포주를 선발하였으며 감수성인 세포주는 $0.5\;\mu\textrm{M}$ 제초제에서 callus 생장이 멈추었으나 저항성 세포주는 $10\;\mu\textrm{M}$이 첨가된 배지에서도 calllus 생장을 계속하였다. 저항성 세포주를 제초제가 첨가 안된 배지에서 4개월 이상 계대배양 후 저항성 정도를 조사하였으며, 저항성 정도는 세포주에 따라 상이하였다. 저항성 세포주로부터 식물체 분화 능력도 세포주에 따라 상이하였으며 저항성인 세포주는 제초제가 첨가된 배지에서도 식물체가 분화되었다. 선발된 세포주로부터 분화된 식물체를 온실에서 5-5주 키운 후 16 mg/L acifluorfen 을 살포한 후 식물체와 자식후대에서의 제초제 저항성을 조사하였다. 내성인 세포주로부터 분화된 식물체가 감수성인 선발이 안된 종자로부터 얻은 식물체보다 저항성을 나타내었다. 저항성 정도는 cell line과 somaclone에 따라 차이를 보였다. 자식후 자식후대에서 저항성분리비를 조사하였는데 EBN-l2E 세포주는 저항성, 중간 저항성, 감수성이 1:2:1로 분리가 일어나서 저항성이 불완전우성을 보였다. EBN-l3B는 감수성과 저항성이 3:1로 분리가 일어나 저항성이 열성이고 감수성이 우성인 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제11권3호
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• pp.263-269
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• 1996

유럽 주목(Taxus baccata Pendula) 의 세포배양에 서 추출한 taxol 전구체 baccatin ill를 이용하여 항암제 taxol을 반합성할 수 있었다. 유럽주목의 캘러 스배양과 현탁배양 모두에셔 baccatin ill의 생성을 확인할 수 있었으며 함량은 건조중량 기준으로 평균 0.015%(w/w)에 달하였다. Taxol의 반합성은 세포 배양에서 생성된 baccatin ill에 taxol side chain을 합성시킴으로서 가능하였다. Taxol side chain을 합 성하기 위하여 (S)-(+)-phenylglycine로부터 (-) - -N-(S)-2-hydroxy-l-phenyl ethyl)benzamide를 합성하였고 다음 단계로 (-)-N-(lS,2S)-2-hy­d droxy-l-phenyl-3-butenyl) benzamide를 합성하 였고 최종적으로 산화과정을 거쳐 taxol side chain 인 (2R,3S) - (-) -2-(1-ethoxyethoxy)-3-phenyl-3 (phenylmethanamido) propanoic acid를 얻을 수 있었다. 이러한 반합성 과정을 통하여 0.0002 % 수준의 taxol 및 0.0005 %의 관련 taxane을 합성하였다. 이와 같이 주목 세포배양을 이용한 taxol 반합성 방법은 기존의 주목 잎에서 추출한 baccatin ill를 이용하는 방법에 비하여 충분한 경제성이 있을 수 있으며 이에 따라 taxo!의 새로운 공급원의 역할 및 기타 여러 종류의 taxol 유사체의 효율적인 이용 등 앞으로 기대 효과가 크다고 본다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.241-244
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• 2000

CO로부터 수소를 생산할 수 있는 미생물인 R. palustris P4를 반응기에 적용하여 연속적으로 수소를 생산하는 연구를 진행하였다. 고농도 배양을 위해 R. palustris P4를 호기적 조건에서 영양요구성 성장을 시켰고 그 결과 13 g/L정도의 높은 균체 농도를 얻을 수 있었다. CO는 물에 잘 녹지 않는 기상의 기질이므로 반응기내에서 기체의 충분한 체류시간을 제공할 수 있는 반응기인 TBR을 수소생산 단계에 적용하였다. 기체 체류시간이 50분으로 운전되는 조건에서 CO의 분압이 0.4 atm일 때 최대 CO 소모 속도가 16 mmol/L/hr였다. 또한 광합성 미생물 R. rubrum을 적용하여 TBR에서 수소생산을 시도한 Gaddy group의 수소생산속도 3-4 mmol/L/hr에 4-5배 높은 수소생산 속도이다(3).