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독성 Alexandrium tamarense 의 EST 분석 및 삭시톡신 생합성 유전자의 확인
장만(Chang, Man),이주연(Lee, Ju-Yeon),정영재(Chung, Young-Jae),이건섭(Lee, Gun-Sup),김동균(Kim, Dong-Giun),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2013 한국산학기술학회논문지 Vol.14 No.7
A. tamarense로부터 ESTs library를 제작하였다. 이들의 염기서열을 분석하여 STX 생합성 관련 유전자를 클로닝하 였다. 연구결과 827 클론의 염기서열이 분석되었고, 564개의 EST가 GenBank에서의 Blast search를 사용하여 기능에 따라 분류되었다. EST에서의 주요 유전자는 cellular organization, cell metabolism, energy, cell cycle과 DNA processing, cellular transport와 transport, cell rescue, defense, death와 aging 및 transcription 등으로 분석되었다. 특히 S-adenosylmethionine synthetase와 H2A histone family 유전자의 발현이 독성 A. tamarense에서 증가하였다. 이러한 결과는 두 개의 유전자가 A. tamarense에서의 삭시톡신 생합성을 검출하기 위한 좋은 바이오마커가 될 수 있음을 보여준다. Expressed sequence tag (EST) library was constructed from A. tamarense. Base sequences of EST clones were analyzed and saxitoxin biosynthesis-related genes were cloned. Sequences of 827 clones were analyzed and 564 EST were functionally clustered using Blast searches against GenBank. Main genes in the EST had functions on cellular organization, cell metabolism, energy, cell cycle and DNA processing, cellular transport and transport, cell rescue, defense, death and aging, and transcription. Moreover, expression of S-adenosylmethionine synthetase and H2A histone family genes were increased in the toxic A. tamarense. These results show that two genes could be a good biomarkers for the detection of saxitoxin biosynthesis in the A. tamarense.
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소화관 기계적 폐쇄에 따른 Interstitial Cells of Cajal (ICC) 및 위장관운동의 변화
전제열(Jae-Yeoul Jun),정춘해(Choon-Hae Chung),유호진(Ho-Jin You),김경희(Kyung-Hee Kim),김장만(Jang-Man Kim),김기훈(Kee-Hune Kim),박도영(Do-Young Park),장인엽(In-Youb Chang) 대한해부학회 2002 Anatomy & Cell Biology Vol.35 No.5
Interstitial cells of Cajal (ICC)는 내장 민무늬근세포와 소화관 신경종말들과 밀접한 해부학적 연관성을 가지고 있으며, ICC가 소화관 연동운동에 있어서 소화관 연동운동의 향도잡이 역할을 할 뿐만 아니라, 소화관신경으로부터 민무늬근세포로 전해지는 신경전달을 매개, 조절한다고 알려져 있다. 최근 여러 소화관운동장애 질환에서 ICC의 감소 및 소실이 병인과 연관성이 있다는 주장들이 제기되는 실정이다. 이에 따라 저자들은 수술적으로 생쥐 작은창자를 부분폐쇄를 시킨 다음, 작은창자 근육층의 비대증을 유도한 후 소화관 운동의 변화 및 ICC의 형태학적 변화를 밝혀내고자 ICC에 대한 면역형광염색과 전기생리학적 실험을 병행하여 실시하였다. 작은창자를 부분폐쇄시키고 2주 후, 폐쇄부위보다 입쪽의 작은창자부위에서 육안적으로 창자의 직경이 증가하고, 광학현미경적으로 근육층의 비대가 나타나는 것을 관찰할 수 있었다. ICC에 대한 면역형광염색(c-kit staining) 결과, ICC 그물망이 폐쇄부위보다 입쪽으로 25 mm 정도까지 소실 또는 뚜렷하게 감소되는 것을 관찰할 수 있었으며, 이러한 형태학적 결과와 병행하여 전기생리학적으로도 서파의 소실 또는 감소가 나타남을 관찰할 수 있었다. 그러나 폐쇄부위보다 항문쪽에서는 ICC와 서파의 이상소견은 관찰되지 않았다. 본 실험 결과 소화관의 폐쇄에 따라 입쪽부위 ICC의 소실과 서파의 소실을 관찰할 수 있었다. 따라서 앞으로 ICC 구조를 변화하게 하는 분자생물학적 그리고 유전학적 신호체계에 대해 면밀한 분석을 할 경우 소화관운동장애의 발생원인 및 치료에 계기를 마련할 수 있을 것으로 사료된다. Interstitial cells of Cajal (ICC) are the pacemakers in gastrointestinal slow wave, and also transduce signal inputs from the enteric nervous system to smooth muscle. The abnormal motility corresponded to a lack or decreasing of ICC and a disruption of electrical slow waves. So we developed partial obstruction model in murine small intestine and investigated changes in the ICC networks and electrical activity in the obstructed bowel using c-kit immunohistochemistry and intracelluar electrophysiological techniques. Two weeks following the onset of a partial obstruction, the small intestine increased in diameter and muscular hypertrophy was developed oral to the obstruction site. ICC were absent or only weak at 1~25 mm oral to the occlusion site, and this disruption was accompanied by the loss of electrical slow wave. ICC networks and slow waves were normal appearance aboral to the clip. In conclusion, The present results showed that partial intestinal obstruction induced the loss of ICC networks and slow waves. These result will provide a valuable aid for understanding pathogenesis of intestinal motility disorder, and this model may be an important tool for evaluating genetic or molecular factor for the therapeutic opportunities of motility disorder in human.
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삭시톡신 분석을 위한 항체의 제조 및 항-삭시톡신 항혈청의 민감도 분석
장만(Chang, Man),이건섭(Lee, Gun-Sup),모상현(Moh, Sang-Hyun),신경순(Shin, Kyoungsoon),오정균(Auh, Chung-Kyoon),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.12
해양미세조류 유래 독성물질에 대한 이해와 활용에 있어서 가장 중요하지만 간과되고 있는 부분은 독성물질 을 검출할 수 있는 빠르고, 쉽고 경제적인 검출기술을 개발하는 것이다. 이 논문에서 우리는 삭시톡신(STX)에 대한 항체를 생산하였다. 헤모시아닌(mariculture keyhole limpet hemocyanin, mcKLH)과 오브알부민(ovalbumin, OVA)을 운 반단백질로 사용하였다. 면역반응을 위해서 mcKLH-STX 결합체를 BALB/c 쥐에 복강주사하였다. 채혈 후 항-STX 항 혈청을 분리하였다. 항혈청의 역가분석을 위하여 유리 STX와 OVA-STX로 코팅된 microtiter plate를 이용하여 간접 ELISA 실시하였다. 발색반응을 위한 이차항체로는 goat anti-mouse IgG-phosphatase conjugate가 사용되었다. 항-STX 항혈청은 OVA-STX와 유리 STX에 특이적으로 반응하였다. 항-STX 항혈청의 민감도는 매우 높았으며, STX를 위한 검출한계는 약 64.9 ng/kg이었다. The most essential but missing components to understand and use toxic substances from marine microalgae are developing the fast, easy and economical determining technology for detecting it. In this paper we produced the antibodies against saxitoxin (STX). Mariculture keyhole limpet hemocyanin (mcKLH) and ovalbumin (OVA) were used as carrier proteins. mcKLH-STX conjugates were injected into the peritonial cavity of BALB/c mouse for immunization. After bleeding from mouse, anti-STX antiserum was isolated. Indirect enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) was performed to determine antiserum titer using the microtiter plate coated with free STX and OVA-STX. A goat anti-mouse IgG-phosphatase conjugate was used as secondary antibody to enable chromogenic reaction. Reactions of anti-STX antiserum were very specific on the OVA-STX and free STX. Sensitivity of anti-STX antiserum on STX was very high and STX detection limit was to be 64.9 ng/kg for indirect ELISA.
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다시마 유래 항미세조류 물질 추출 및 알긴산 올리고 유도체의 막전위에 대한 영향
이건섭(Lee, Gun-Sup),장만(Chang, Man),신경순(Shin, Kyoungsoon),김동균(Kim, Dong-Giun),오정균(Auh, Chung-Kyoon),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.12
알긴산 올리고 유도체를 갈조류로부터 추출하였고, 추출물의 항미세조류 효과와 작용기작을 연구하였다. 고분자 알긴산을 2 N HCl과 1% H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>.로 순차적 가수분해하여 알긴산 올리고 유도체를 제조하였다. 추출물의 항미세조류 활성은 반응시간에 비례하였으며 4시간에 가장 높았다. 알긴산 올리고 유도체를 Akashiwo sanguinea와 Cochlodinium polykrikoides 에 처리하였을 때, 세포의 움직임이 정지하였다. A. sanguinea 세포는 파쇄되었고, C. polykrikoides 세포에는 원형질 분리가 유도되었다. 알긴산 올리고 유도체의 작용기작을 연구하기 위하여, 세포내(pHi) 및 세포외 pH(pHe)의 변화를 0.05% 알긴산 올리고 유도체에 노출된 미세조류에서 측정하였다. pHi는 0.3 unit 감소하였고, pHe는 0.9 unit 증가하였다. 이러한 결과로부 터 알긴산 올리고 유도체에 의한 막전위의 변화가 미세조류의 세포사멸을 유도할 수 있을 것으로 추측된다. Oligo-alginate derivatives were extracted from brown algae and its antimicroalgal effects and reaction mechanism were investigated. Oligo-alginate derivatives were produced from sequential hydrolysis of high molecular weight alginate by treatment of 2 N HCl and 1% H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>. Antimicroalgal activity of extracts was proportional to reaction time and activity was highest at 4 hrs. When oligo-alginate derivatives were treated to Akashiwo sanguinea and Cochlodinium polykrikoides, mobilities of cells were ceased. A. sanguinea cells were crushed and plasmolysis was induced in C. polykrikoides cells. To investigate the action mechanism of oligo-alginate derivatives, changes of intracellular (pHi) and extracellular pH (pHe) were determined in the microalgal cells exposed to 0.05% of oligo-alginate derivatives. pHi was decreased about 0.3 unit and pHe was increased about 0.9 unit. These results suggested that change of membrane potential by oligo-alginate derivatives could led to microalgal cell death.
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