CaO 화합물이 다량 함유된 비산재의 탄산화

심준수,이기강,김유택,강승구,Sim, Jun Soo,Lee, Ki Gang,Kim, Yu Taek,Kang, Seung Ku 한국세라믹학회 2013 한국세라믹학회지 Vol.50 No.1

This study was conducted to recycle fly ash containing an abundance of CaO generated from combustion in a circulating layer as a carbon storage medium. The study utilized XRD, TG-DTA and XRF analyses during the hydration of fly ash and identified calcium substances within fly ash that could be used in a carbonation process. $Ca^{2+}$ ions in the calcium substances were easily converted to hydrates. A carbonation experiment was done, which used the method of $CO_2$ gas injection to produce suspensions by mixing fly ash with distilled water. The results were analyzed using TG-DTA, XRD, and pH meter measurements. The study was able to verify that the reaction was completed at a $CO_2$ flow rate of 300cc/min approximately 30 minutes after an injection into a solution with a solid-liquid ratio of 1 : 10 of fly ash and distilled water. Moreover, the stirring time of the suspensions did not influence the reaction, and the reaction time was found to diminish as the portion of the fly ash became smaller. Thus, this study produced carbon storage fly ash having a $CO_2$ storage rate of about 71% through the utilization of the CaO content contained within fly ash.

식물에서 인체와 유사한 N-glycan 구조를 가진 당단백질 생산에 대한 최근 연구동향

심준수,신동진,한범수 한국국제농업개발학회 2011 韓國國際農業開發學會誌 Vol.23 No.3

Several host systems including mammalian cells, yeasts, plants, bacteria, insects and transgenic animals have been employed to produce recombinant therapeutic glycoproteins. Among them, plant system has many advantages such as the low cost, animal pathogens-free, eco-friendly production, and ease of scale up. However, plants are unable to perfectly synthesize human-type N-glycans of therapeutic glycoproteins. It could represent a severe limitation on the use of therapeutic glycoproteins produced from transgenic plants. In this article, we focus on the importance of N-glycosylation, the advantage of molecular farming and its progress strategies, the difference of N-glycan structure between animals and plants, the risk of potential immunogenicity of plant glycoproteins, the strategies to reduce the potential immunogenicity by N-glycosylation engineering including endoplasmic reticulum (ER) targeting of therapeutic glycoproteins, the inhibition of plant-specific glycosyltransferases, and the expression of human specific glycosyltransferases to synthesis galactosylated and sialylated N-glycans in plants. 1989년에 처음으로 형질전환식물체를 이용하여 재조합 항체가 생산된 이래로(Hiatt et al., 1989) 분자농업 및 관련 기술들은 매우 빠르게 발전해왔다. 식물 시스템을 이용하여 의료용 단백질 및 산업용 소재 등의 생산은 경제성 및 안전성 측면에서 동물세포 시스템 보다 우위에 있으며, 단점으로 남아있는 낮은 발현양, 재조합 당단백질 내 식물특이 당쇄구조의 존재로 인한 면역성 문제 및 동물 N-glycan 내 존재하는 당쇄구조의 결핍으로 인한 생체 내 안전성의 부족 등의 문제점들이 생명공학기술의 발달에 의해 현재 빠르게 극복해 나가고 있는 실정이다. 그러나 국내의 식물특이 당쇄구조 제어 기작 및 발현 연구는 아직 초기 단계에 있다. 모델 식물(애기장대)의 기초 유전자 연구와 당쇄 구조분석에 대한 기술은 확보되어 있으나 아직 외국의 선두 연구진과의 격차는 크다고 할 수 있다. 전세계적으로 많은 연구들을 통해 식물특이 당쇄구조인 α1,3-fucose, β1,2-xylose 및 Lewis-a epitope의 생합성을 제어할 수 있는 기술들이 확립되었고, α1,6-fucose나 β1,4-galactose와 같은 식물 N-glycan 내에 존재하지 않는 당쇄구조를 첨가하는 것도 가능해졌다. 최근 전세계적으로 활발하게 수행되고 있는 식물체 내에 sialic acid를 생합성하기 위한 대사 경로도 관련 효소들 및 transporter들의 연구 및 도입에 의해 구축되어가고 있다. 따라서 멀지 않은 미래에 인체와 동일한 N-glycan 구조를 가지는 당단백질을 대량 생산하는 식물체의 개발이 이루어질 것으로 전망되고, 유용 유전자의 형질전환을 통해 의료용 및 산업용 소재 개발에 활용됨으로써 장기적으로 동물세포배양 시스템을 대체할 수 있는 기술로 발전할 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 인간화 당단백질을 생산하는 모델식물 시스템을 이용하여 고부가가치의 의약품 및 산업용 소재를 생산하는 분자농업 분야는 프로모터 연구를 통한 고발현 기술, 대사공학 관련 기술, 목적하는 세포 소기관으로의 집적 및 정제기술 등과 융합하여 미래의 바이오산업의 발전을 위한 핵심기술로 발전할 것으로 전망된다.

조직형 플라스미노겐 액티베이터와 관련 변이 단백질들을 발현하는 알팔파 형질전환체

심준수,이용,고효림,박효경,김형미,임규희,안기성,김용환,한범수 한국식물생명공학회 2009 식물생명공학회지 Vol.36 No.1

Tissue-type plasminogen activator (t-PA) is a thrombolytic agent important in fibirn clot lysis. T-PA causes fibirn- specific plasminogen activation. Six binary vectors harboring t-PA and its derivative genes were cloned and expressed in transgenic alfalfa plants. The insertion of the t-PA and its derivative genes in genomic DNA of alfalfa plants was confirmed by PCR. The presence of the t-PA and its derivative transcripts in total RNAs of the transgenic alfalfa leaves was verified by RT-PCR. ELISA experiments demonstrated that the highest level of recombinant t-PA expression was 75.1 µg/ total soluble protein (mg) in alfalfa plants. The amount of recombinant t-PA and its derivative proteins in transgenic plants was estimated to range from 9.7 to 39.5 µg/ total soluble proteins (mg). Western blot analysis of the transformed alfalfa leaves revealed bands of approximately 68-kDa recombinant t-PA and its derivative proteins. The fibrinolysis of recombinant t-PA and its derivative proteins was confirmed by a fibrin plate assay (range from 3.2 to 8.1 cm). The results presented provide information for the development of an additional production of recombinant human proteins having pharmaceutical applications using transgenic plants. 의료용 단백질로 중요한 인체 혈관 내피세포 유래 t-PA를 알팔 파 식물체를 이용하여 생산하는 기술을 개발하였다. 식물체에서 발현된 t-PA는 동물세포에서 생산된 t-PA와 동등한 시험관 내의 인 공 혈전 용해 활성 및 생화학적 특성에서 유사함을 가지고 있었다. 본 연구에서는 식물체에서 발현되는 t-PA 단백질의 알팔파 코돈 이용에 최적화된 합성 유전자이용 양적 증대, 소포체에 표적에 따 른 발현양 증대, 6개의 histidine의 부착에 따른 정제의 효율성을 고 려하였고 두 종류의 프로모터 (CaMV 35S와 알팔파 Rbcsk-1A)를 이용하여 t-PA 및 파생 단백질들의 발현 효율을 비교 확인하고자 6가지의 식물발현 벡터를 제작하였다. 0.3%의 제초제 살포 후에 저항성을 갖는 알팔파 식물체들의 t-PA 유전자 및 파생 유전자의 genomic DNA내의 삽입 유무는 PCR법을 활용하여 t-PA, 파생 유전 자 및 합성 유전자의 크기에 해당하는 1.6 kb의 PCR 산물을 확인 할 수 있었다. 6가지 발현벡터로 형질전환된 알팔파 잎 추출물에서 전체 수용성 단백질내의 t-PA 및 파생 단백질의 평균 발현양은 9.7-39.5 μg/TSP (mg)로 측정되었다. 이중 p221a-t-PAER 발현벡터 로 형질전환된 알팔파의 잎 추출물에서 가장 높은 75.1 μg/TSP (mg)의 발현양을 나타났다. 알팔파 잎에 발현된 재조합 t-PA 분자 량은 상업적으로 판매되는 t-PA와 동일한 68 kDa으로 확인되었다. 형질전환된 알팔파 잎 추출물들의 평균 피브린 용해활성은 3.2-8.1 cm를 나타내었다. 또한 t-PA 및 그의 파생 단백질을 발현하는 알팔 파 식물체는 야생종 알팔파와 비교했을 때 성장에 있어서 별 다른 차이를 보이지 않았다.

CaO 화합물이 다량 함유된 비산재의 수화 특성에 관한 연구

심준수,이기강,김유택,강승구,Sim, Jun-Soo,Lee, Ki-Gang,Kim, Yu-Taek,Kang, Seung-Ku 한국세라믹학회 2012 한국세라믹학회지 Vol.49 No.2

The purpose of this study was to examine a possibility that fly ash could be used as raw material for carbonation by conducting the experiment on magnetic separation and hydration of fly ash that contained a large amount of CaO composite. Wet magnetic separation experiment was performed to remove the component of magnetic substance that contained fly ash, which aimed at increasing the content of CaO in the non-magnetic domain. The selected fly ash was used for hydration experiment before the TG-DTA, XRF and XRD analyses were made to confirm the Ca component that could be carbonated. Then, the fly ash was turned to a hydrate that was favorable to dissociation of $Ca^{2+}$ ion. As a result, the magnetic separation enabled detecting the content of CaO component by up to 61 wt% in the non-magnetic domain. Since the hydrate was confirmed, it is believed that the fly ash can be used as raw material for carbonation.

PMWS를 이겨내는 방법

심준수 대한양돈협회 2003 養豚 Vol.25 No.9

연구보문 : 코돈최적화를 통한 합성 조직형 플라스미노겐 활성화인자의 형질전환 담배 내 발현

심준수 ( Joon Soo Sim ),차소영 ( So Young Cha ),한정순 ( Jeong Soon Han ),강솔 ( Sol Kang ),헤마바티 ( He Ma Va Thi ),김용환 ( Yong Hwan Kim ),한범수 ( Bum Soo Hahn ) 한국국제농업개발학회 2010 韓國國際農業開發學會誌 Vol.22 No.4

본 연구에서는 현재 전 세계적으로 혈전용해제로서 널리 사용되어지고 있는 t-PA를 담배에서 생산하기 위해 t-PA 유전자를 코돈최적화를 통해 합성하여 담배 rbcS 프로모터하에서 발현을 유도하였다. 합성된 t-PA 유전자는 발현 벡터를 이용하여 담배 형질전환을 실시하였고, 동물세포 유래 t-PA와의 인공 혈 전용해 활성 및 분자량의 동등성 등의 특성을 규명하였다. 1. 담배의 codon usage에 맞게 t-PA 유전자를 합성하였고, 담배 형질전환체 잎에서 피브린 분해 활성이 있는 효소학적으로 안정된 재조합 t-PA의 발현을 확인하였다. 2. 합성 t-PA 유전자의 담배 genomic DNA내의 삽입과 전사는 PCR과 RT-PCR법으로 측정하였고, t-PA 유전자의 PCR 산물(1.6 kb)을 관찰하여 담배 염색체내에 삽입되어 있음을 확인하였다. 또한 t-PA의 전사체 크기에 해당하는 1.6 kb의 PCR 산물을 관찰하여 담배 잎 내에서 정상적인 전사가 이뤄지고 있음을 확인하였다. 3. 담배 형질전환체 잎의 전체 수용성 단백질 중 합성 t-PA 의 평균 발현양은 0.03 μg/TSP mg으로 측정되었고, 가장 높은 발현양은 0.0903 μg/TSP mg로 관찰하였다. 4. 담배 잎 추출물 내에 존재하는 합성 t-PA 단백질의 피브린 분해 활성은 상업적으로 판매되는 재조합의 t-PA 단백질과 동등한 활성을 나타냈고, 담배 형질전환체들의 피브린 용해 활성의 평균값은 0.2589 cm2 lysis zone을 나타냈고, 피브린 용해 활성의 최대치는 0.9 cm2 lysis zone이었다. 5. 형질전환 담배 잎에서 발현된 재조합 합성 t-PA의 분자량을 분석한 결과 동물세포 유래 t-PA와 유사한 크기의 65 kDa으로 확인하였다. 6. T-PA 단백질을 발현하는 담배 형질전환체들은 식물체의 키, 색깔, 모양, 잎의 개수, 성장속도, 종자의 생산량 등과 같은 표현형에 있어 야생종 담배와 별 다른 차이를 보이지 않았으며 후대에도 안정적인 t-PA 활성을 나타내었다. Human tissue-type plasminogen activator(t-PA) which is found in blood and tissues is one of the proteolytic enzyme. T-PA causes fibrin-specific plasminogen activation that can dissolve blood clots in the vasculature. In order to produce recombinant t-PA(st-PA) proteins in transgenic tobacco plants, the t-PA gene was codon-optimized and cloned into a plant binary vector(p221a-rbcS-st-PA) harboring a tobacco rbcS promoter, a tobacco etch virus leader sequence, an N-terminal signal peptide of the alfala glucose-regulated endoplasmic recticular protein and a 35S terminator. The plasmid was transformed into Agrobacterium tumefaciens EHA105 and then the Agrobacterium-mediated transformation of tobacco leaf discs was performed. The insertion of the st-PA gene in genomic DNA of transgenic tobacco plants and the presence of its transcript were verified by PCR and RT-PCR, respectively. We investigated the fibrinolytic activity of recombinant st-PA proteins and quantified their amount to determine the expression level of st-PA proteins in transgenic tobacco leaves. Enzyme-linked immunosorbent assay determined that the highest level of recombinant st-PA expression was 0.09 μg/total soluble protein(mg) in transgenic tobacco plants. The amount of recombinant st-PA proteins in transgenic plants was estimated to range from 0.001 to 0.009% of total soluble proteins. Immuno-blot analysis of transgenic tobacco leaves revealed a single band of approximately 68 kDa recombinant st-PA proteins. These results demonstrated the expression and in vitro activity of recombinant st-PA in transgenic tobacco plants. Thus it provides the information for the additional production of recombinant pharmaceutical proteins using plant system.

PROFINET 기반 I/O 통합 실시간 Edge Gateway 개발

심준수(Jun su Shim),김성창(Seong Chang Kim),김진호(Jin Ho Kim) 한국정보통신학회 2023 한국정보통신학회논문지 Vol.27 No.10

연구보문 : 식물에서 인체와 유사한 N-glycan 구조를 가진 당단백질 생산에 대한 최근 연구동향

심준수 ( Joon Soo Sim ),신동진 ( Dong Jin Shin ),한범수 ( Bum Soo Hahn ) 한국국제농업개발학회 2011 韓國國際農業開發學會誌 Vol.23 No.3

Several host systems including mammalian cells, yeasts, plants, bacteria, insects and transgenic animals have been employed to produce recombinant therapeutic glycoproteins. Among them, plant system has many advantages such as the low cost, animal pathogens-free, eco-friendly production, and ease of scale up. However, plants are unable to perfectly synthesize human-type N-glycans of therapeutic glycoproteins. It could represent a severe limitation on the use of therapeutic glycoproteins produced from transgenic plants. In this article, we focus on the importance of N-glycosylation, the advantage of molecular farming and its progress strategies, the difference of N-glycan structure between animals and plants, the risk of potential immunogenicity of plant glycoproteins, the strategies to reduce the potential immunogenicity by N-glycosylation engineering including endoplasmic reticulum (ER) targeting of therapeutic glycoproteins, the inhibition of plant-specific glycosyltransferases, and the expression of human specific glycosyltransferases to synthesis galactosylated and sialylated N-glycans in plants.

지중지역 전력선 통신방식의 AMI 영향분석

심준수(Jun-Soo Sim ),설일호(Ieel-Ho Seol),윤용태(Yong-Tae Yoon),진영규(Young-Gyu Jin),추진부(Jin-Bu Choo),정금영(Geum-Young Jung) 대한전기학회 2017 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2017 No.7

코돈최적화를 통한 합성 조직형 플라스미노겐 활성화인자의 형질전환 담배 내 발현

심준수,차소영,한정순,강솔,헤마바티,김용환,한범수 한국국제농업개발학회 2010 韓國國際農業開發學會誌 Vol.22 No.4