한국환자로 부터 분리한 한 녹농균의 s 타입 pyocin 유전자의 클로닝

진익렬(Ing Nyol Jin),김재완(Jae Wan Kim),김상헌(Sang Hun Kim),김란숙(Ran Sug Kim),박영덕(Young Duck Park) 경북대학교 생명공학연구소 1993 遺傳工學硏究所報 Vol.8 No.1

N/A

Microcystis ( Cyanobacteria ) 분리주에서의 Microcystin 생산에 관한 연구

박혜경,진익렬,류홍일,류재근,도삼유평 (稻森悠平) ( Hae Kyung Park,Ing Nyol Jin,Hong Il Rhu,Jae Keun Ryu,Yuhei Inamori ) 한국물환경학회 1996 한국물환경학회지 Vol.12 No.1

Microcystis strains were isolated from water-blooms that had been collected from Korean lakes and reservoirs and cultured under uni-algal, non-axenic condition. Late exponential phase cells were harvested, concentrated and lyophilized for toxin extraction. Isolation, purification and qualitative and quantitative characterization of toxins were carried out by High Performance Liquid Chromatography(HPLC) system. Among 16 tested Microcystis strains, 14 strains produced hepatotoxic heptapeptide microcystins. The amounts and types of toxins were different according to strains. The identified toxins were microcystin-RR, -LR and YR.

유전자조작, 균주분리 상업용 김치 생산과정에서 대장균유사세균의 발생과 억제

이수진 ( Su Jin Lee ),한태원 ( Tae Won Han ),김마리 ( Ma Rie Kim ),설경조 ( Keyung Jo Seul ),박유미 ( Yu Mi Park ),진익렬 ( Ing Nyol Jin ),김사열 ( Sa Youl Ghim ) 한국미생물생명공학회 2009 한국미생물·생명공학회지 Vol.37 No.2

As consumption of kimchi has increased, factories have begun to produce this traditional Korean fermented vegetable dish on a large scale. Following the rise in manufacturing, the hygienic conditions under which commercial kimchi is being made have become an issue. We isolated 17 coliform bacteria from commercial kimchi that had not been fully fermented. These bacteria were partially identified as one of seven different species from three genera by 16S rDNA sequence analysis as follows: Enterobacter intermedius, Ent. cloacae, Ent. amnigenus, Klebsiella terrigena, K. ornithinolytica, K. oxytoca, and Hafnia alvei. Lactobacillus paraplantarum KNUC25 has been isolated from over-fermented Chinese cabbage kimchi and its antimicrobial activity reported in the literature. In our study, the KNUC25 strain showed antibacterial activity against isolated coliform bacteria and some pathogenic coliform bacteria through spot-on-the-lawn tests and viable cell tests. Through development and use of a cell-free supernatant of L. paraplantarum KNUC25, we effectively controlled coliform bacteria in commercial kimchi.

크립토스포리디움 활성 및 감염성 판정을 위한 direct RT-PCR, cell culture RT-PCR 및 cell culture IFA의 비교

박상정,유재란,김종민,임연택,진익렬,정현미,Park, Sang-Jung,Yu, Jae-Ran,Kim, Jong-Min,Rim, Yeon-Taek,Jin, Ing-Nyol,Chung, Hyen-Mi 한국생명과학회 2006 생명과학회지 Vol.16 No.5

크립토스포리디움의 활성 및 감염성 판정을 위해 Direct RT-PCR, 세포배양 후 RT-PCR 및 면역형광염색법을 비교한 결과는 다음과 같다. 1) 크립토스포리디움의 HSP70 gene에 대해 direct RT-PCR한 결과, 민감도가 매우 높아 저농도로 존재하는 환경시료에서의 크립토스포리디움 활성을 모니터링하는데 장점이 있을 것으로 보이나, 감염성의 판정은 알 수 없으며, 정량화가 안되는 단점이 있었다. 2) ${\beta}-tubulin$ gene에 대해 RT-nested PCR을 한 결과 크립 토스포리디움의 난포낭이 $1{\times}10^4$ 세포수정도 되어야 검출이 되는 것으로 나타나 HSP70 gene에 대한 RT-PCR결과와 비교할 때 10,000배 이상 민감도가 떨어지는 것으로 나타났다. 3) 세포배양 후 RT-PCR 또는 면역형광염색법을 이용할 경우에는 민감도가 direct RT-PCR보다 다소 떨어지는 단점이 있었으나 크립토스포리디움의 오염원이나 오염이 심한 지역의 감염성 조사에 적합할 것으로 나타났으나, 정량화가 필요한 경우에는 세포배양 후 면역형광염색법이 효과적일 것으로 나타났다. Cryptosporidium is a waterborne pathogenic parasite which causes diarrhea. Immunomagnetic separation-immunofluorescent assay (IMS-IFA) has been a widely adopted for Cryptosporidium detection as standard method. However, this method does not provide information about viability or infectivity of Cryptosporidium. Therefore, many researchers have studied viability or infectivity analyses of Cryptosporidium with various methods such as vital staining, in vitro excystation, RT-PCR, cell culture, and mouse infection assay. In this study, two direct RT-PCR methods, cell culture RT-PCR and cell culture IFA were compared for sensitivity and other characteristics. The results showed that direct RT-PCR method with HSP70 genes had the highest sensitivity with detection up to 1 viable cell of Cryptosporidium. The infectious Cryptosporidium were detected up to 10 to 25 cells by cell culture methods in combination with RT-PCR and IFA. The infectious Cryptosporidium were apt to be quantified by cell culture IFA.

A Reliable Protocol for transfection of mature primary hippocampal neurons using a neuron-glia co-culture system

이현숙,조선정,정용욱,진익렬,문일수,Lee, Hyun-Sook,Cho, Sun-Jung,Jung, Yong-Wook,Jin, Ing-Nyol,Moon, Il-Soo Korean Society of Life Science 2007 생명과학회지 Vol.17 No.2

형질전환은 유전자의 기능을 이해하는데 매우 중요한 기법이다. $Ca^{2+}$-인산 침전법은 시간과 비용이 저렴하여 가장 흔히 사용된다. 그러나 성숙 신경세포는 어린 신경세포나 다른 세포종에 비하여 형질전환이 어렵고 쉽게 죽는다. 본 연구에서는 Clontech사의 $CalPhos^{TM}$ Mammalian Transfection 방법을 수정하여 성숙한 신경세포를 효율적으로 형질전환할 수 있는 방법을 고안하였다. 대뇌 신경교세포를 DMEM/10% 말혈청에서 70-80% confluence까지 키우고 배지를 혈청이 첨가되지 않은 Neurobasal/Ara-C로 바꾸어 주어 더 이상 신경교세포가 분열하지 않게 한 다음, 여기에 E19 해마신경세포를 접종하여 배양하였다. $DNA/Ca^{2+}$-인산 침전물은 Clontech사의 $CalPhos^{TM}$ Mammalian Transfection Kit을 이용하여 크기($0.5-1\;{\mu}m$ in diameter) 및 농도(약 10 particles/$100\;{\mu}m^2$)를 배지에서 배양시간을 변화시켜 적당히 조절하였다. 이렇게 하면 in vitro에서 2주 이상 배양한 신경세포도 24-well plate 한 well당 10-15개의 형질전환된 건강한 신경세포를 얻을 수 있었다. 이 방법의 효용성을 검증하기 위하여 연접단백질인 $EGFP-CaMKII{\alpha}$ 융합단백질과 RFP 단백질 유전자(각각 $pEGFP-CaMKII{\alpha}$ 및 pDsRed2)를 형질전환한 결과 전자는 점박이 모양, 후자는 세포전체에 퍼진 양상의 표현을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구는 성숙한 신경세포를 효율적으로 형질전환할 수 있는 방법을 제공한다. DNA transfection is a powerful tool for studying gene functions. The $Ca^{2+}$-phosphate precipitation remains one of the most popular and cost-effective transfection techniques. Mature neurons are more resistant to transfection than young ones and most other cell types, and easy to die if microenvironment changes. Here, we report a transfection protocol for mature neurons. The critical modifications are inclusion of glial cells in culture and careful control of $Ca^{2+}$-phosphate precipitation under microscope. Cerebral glial cells were grown until ${\sim}70-80%$ confluence in DMEM/10% horse serum, which was thereafter replaced with serum-free Neurobasal/Ara-C, and 319 hippocampal neurons were plated onto the glial layer Formation of fine $DNA/Ca^{2+}$-phosphate precipitates was induced using Clontech $CalPhos^{TM}$ Mammalian Transfection Kit, and the size ($0.5-1\;{\mu}m$ in diameter) and density(about 10 particles/$100\;{\mu}m^2$) were carefully controlled by the time of incubation in the medium. This modified protocol can be reliably applied for transfection of mature neurons that are maintained longer than two weeks in vitro, resulting in 10-15 healthy transfected neurons per a well of 24-well plates. The efficacy of the protocol was verified by punctate expression of $pEGFP-CaMKII{\alpha}$, a synaptic protein, and diffuse expression of pDsRed2. Our protocol provides a reliable method for transfection of mature neurons in vitro.

산사자 추출물의 트롬빈 저해활성

류희영,김영관,권인숙,권정숙,진익렬,손호용,Ryu, Hee-Young,Kim, Yung-Kwan,Kwun, In-Sook,Kwon, Chong-Suk,Jin, Ing-Nyol,Sohn, Ho-Yong 한국생명과학회 2007 생명과학회지 Vol.17 No.4

식용 및 약용으로 광범위하게 이용되고 있는 산사자의 유용 생리활성 검토를 목적으로 산사자 추출물 및 분획물을 조제하여, 혈액내의 혈전 생성에 직접 관여하는 인간 트롬빈의 thrombin time(TT) 및 activated partial thromboplastin time(aPTT) 증가 활성을 측정하여 항혈전 활성을 평가하였다. 산사자의 항혈전 물질은 물 추출보다는 메탄을 추출이 적합하며(추출효율 40.4%), butanol 분획에서 가장 강력한 활성을 나타내었다. 산사자의 butanol 분획물은 1.25 mg/ml의 농도에서 835%의 TT 증가, 315%의 aPTT 증가를 보여 아스피린보다 2.9배 이상의 강력한 항혈전 활성을 나타내었다. 이러한 항혈전 활성은 기존의 보고된 quercetin, kaempferol, myricetin 및 rutin과는 무관하였다. 또한 산사자의 활성물질은 0.5 N HCl 처리시 120분 이상 안정하였으나, $100^{\circ}C$, 30분 열처리에는 85% 이상의 활성소실이 나타나 열에 매우 민감한 물질로 확인되었다. 본 연구결과는, 비열 처리와 적합한 가공 공정이 가능하다면 산사자 추출물이 혈액순환 장해 및 혈관계 질환 예방 및 치료제로 개발 가능함을 제시하고 있다. The fructus of Crataegus pinnatifida Bunge has been used as medicinal and food source in worldwide. In this study, a strong direct thrombin inhibition and antithrombosis activity were identified from the methanol extract of C. pinnatifida Bunge fructus. The solvent fractionation of fructus extract using hexane, ethylacetate, butanol revealed that the butanol fraction has a prominent antithrombin activity. Thrombin time(blood-clot formation time) and activated partial thromboplastin time(aPTT) extended to 835% and 315% by addition of the butanol fraction at concentration of 1.25 mg/mL, whereas thrombin time extended to 287% by addition of aspirin at concentration of 1,25 mg/mL. The butanol fraction showed anthrone-positive and weak ninhydrine-postive reaction. The thrombin inhibitory activity was not related to previously reported flavonoids or polyphenols. The activity was maintained against acid treatment(0.5 N HCl for 120 min), but rapidly lost by heat-treatment($100^{\circ}C$ for 30 min). Our results suggested that fructus of C. pinnatifida Bunge with non-heat treatment process could be developed as a natural source of antithrombosis.

Evaluation of Cryptosporidiurn Disinfection by Ozone and Ultraviolet Irradiation Using Viability and Infectivity Assays

박상정,조민,윤제용,전용성,임연택,진익렬,정현미,Park Sang-Jung,Cho Min,Yoon Je-Yong,Jun Yong-Sung,Rim Yeon-Taek,Jin Ing-Nyol,Chung Hyen-Mi Korean Society of Life Science 2006 생명과학회지 Vol.16 No.3

크립토스포리디움은 염소내성이 매우 강해 일반적인 표준정수처리공정의 소독으로는 제거가 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 오존 및 UV를 이용한 단위소독공정에서 DAPI/PI 및 in vitro excystation을 이용하여 크립토스포리디움 불활성화를 평가하였으며, 또한 오존을 이용한 고도산화처리 파일럿에서는 세포배양법을 이용하여 크립토스포리디움 불활성화를 평가하였다. 오존 소독연구는 50 mL 용량의 piston type batch reactor에서 용존오존을 자동적으로 측정해주는 flow injection analysis (FIA) 시스템을 이용하여 실험한 결과, 1 log 제거에 필요한 CT값은 $25^{\circ}C$에서 DAPI/PI 및 in vitro excystation에 의해 각각 약 1.8, 2.2 $mg/L{\cdot}min$으로 나타났으며, 2 log 제거에 필요한 CT값은 각각 약 3.2, 3.8 $mg/L{\cdot}min$으로 나타났다. 또한 $5^{\circ}C$에서 크립토스포리디움 1 log 제거에 필요한 CT값은 DAPI/PI 방법에 의해 약 9.1 $mg/L{\cdot}min$으로 나타났으며, 2 log제거에 필요한 CT값은 14.8 $mg/L{\cdot}min$로 나타나, 같은 소독효과를 나타내기 위해서 저온에서는 상온에서보다 요존 요구량이 약 $4{\sim}5$배 정도 증가하여야 함을 확인하였다. 40 L규모의 오존 반응조를 이용한 파일럿 실험에서는 정수처리공정상 모래여과를 거친 물에 살아있는 크립토스포리디움을 접종한 것을 시료로 하여 연속적으로 흐르게 한 다음, 오존량을 변화시키고 체류시간은 5분으로 고정하여 불활성화를 평가하였다. 실험결과, 8 $mg/L{\cdot}min$의 CT값에서 DAPI/PI 및 excystation과 같은 생사판별법을 이용하였을 경우에는 약 0.2 log정도의 불활성화를 나타내었으며, 세포감염시험법을 이용하였을 경우에는 약 1.2 log정도의 불활성화를 나타냈다. 오존에 의한 크립토스포리디움의 소독능 평가에 단위공정 및 파일럿 실험 모두 2가지 생사판별법(DAPI/PI와 excystation) 사이에는 큰 차이를 나타내지 않았으나, 생사판별법과 세포감염시험법 사이에는 현저한 차이를 나타내었는데, 이는 세포감염시험법으로 측정하는 sporozoite 및 merozoite로의 분화과정이 생사판별법이 근거한 세포벽의 구조와 기능 유지 보다 더 오존 소독에 더 민감함을 알 수 있었다. 파일럿 실험에서의 CT값이 piston batch reactor에서의 CT값 보다 낮게 나타난 것은 파일럿 실험에서 수작업으로 인한 용존 오존 측정이 정밀하지 못하여 IOD가 농도에 반영되지 않았고, 반응조 규모(50 mL vs 40 L) 및 형태(회분식 vs 연속식)의 차이에 기인하는 것으로 여겨진다. 한편, UV를 이용한 단위공정에서는 크립토스포리디움 1, 2 log 제거에 필요한 IT값은 $25^{\circ}C$에서 각각 DAPI/PI 방법에 의해 약 25, 50 $mWs/cm^2$로 나타났으며, $5^{\circ}C$에서의 크립토스포리디움 1, 2 log제거에 필요한 IT값은 약 40, 80 $mWs/cm^2$로 나타났다. 온도 $20^{\circ}C$ 감소 시 약 60% 정도의 IT값이 더 필요한데, 이것은 저온에서는 약한 자외선을 발산하는 저압저출력 UV 램프의 특성 때문인 것으로 사료되었다. In the ozone disinfection unit process of a piston type batch reactor with continuous ozone analysis using a flow injection analysis (FIA) system, the CT values for 1 log inactivation of Cryptosporidium parvum by viability assays of DAPI/PI and excystation were $1.8{\sim}2.2\;mg/L{\cdot}min$ at $25^{\circ}C$ and $9.1mg/L{\cdot}min$ at $5^{\circ}C$, respectively. At the low temperature, ozone requirement rises $4{\sim}5$ times higher in order to achieve the same level of disinfection at room temperature. In a 40 L scale pilot plant with continuous flow and constant 5 minutes retention time, disinfection effects were evaluated using excystation, DAPI/PI, and cell infection method at the same time. About 0.2 log inactivation of Cryptosporidium by DAPI/PI and excystation assay, and 1.2 log inactivation by cell infectivity assay were estimated, respectively, at the CT value of about $8mg/L{\cdot}min$. The difference between DAPI/PI and excystation assay was not significant in evaluating CT values of Cryptosporidium by ozone in both experiment of the piston and the pilot reactors. However, there was significant difference between viability assay based on the intact cell wall structure and function and infectivity assay based on the developing oocysts to sporozoites and merozoites in the pilot study. The stage of development should be more sensitive to ozone oxidation than cell wall intactness of oocysts. The difference of CT values estimated by viability assay between two studies may partly come from underestimation of the residual ozone concentration due to the manual monitoring in the pilot study, or the difference of the reactor scale (50 mL vs 40 L) and types (batch vs continuous). Adequate If value to disinfect 1 and 2 log scale of Cryptosporidium in UV irradiation process was 25 $mWs/cm^2$ and 50 $mWs/cm^2$, respectively, at $25^{\circ}C$ by DAPI/PI. At $5^{\circ}C$, 40 $mWs/cm^2$ was required for disinfecting 1 log Cryptosporidium, and 80 $mWs/cm^2$ for disinfecting 2 log Cryptosporidium. It was thought that about 60% increase of If value requirement to compensate for the $20^{\circ}C$ decrease in temperature was due to the low voltage low output lamp letting weaker UV rays occur at lower temperatures.

한국인 우식아동으로부터 분리한 Streptococcus mutans의 내산성 단백질의 발현

강경희(Kang, Kyung-Hee),남진식(Nam, Jin-Sik),진익렬(Jin, Ing-Nyol) 한국산학기술학회 2009 한국산학기술학회논문지 Vol.10 No.7

본 연구에서는 한국인 아동의 우식치아로부터 S. mutans를 분리하고, acid stress하에서 분리한 S. mutans의 내산성 능력과 관련된 단백질을 규명하고자 하였다. 2D gel electrophoresis를 수행한 결과, acid stress동안 elongation factor Ts, hypothetical protein, putative amino acid ABC transporter, adenylate kinase, fructokinase, Putative 40K cell well protein precursor, peptide deformylase, shikimate 5-dehydrogenase, mannose-6-phosphate isomerase, threonine synthase, putative dTDP-glucose-4,6-dehydratase의 발현량이 뚜렷이 증가하였으며 이들 단백질은 acid stress에 관여하는 단백질들로 추정된다. In this study, we are interested in comparing the protein profiles of acid-shocked and control cells of S. mutans isolated from Korean children with caries. The results of 2D gel electrophoresis showed that twelve proteins are up-regulated when the cells were grown under 20 mM lactic acid stress in the exponential phase. Up-proteins under acid stress were estimated a major key of the survival and proliferation of S. mutans in low pH environments. These proteins are estimated generally associated with three biochemical pathways: glycolysis, alternative acid production and branched-chain amino acid biosynthesis.

배양한 흰주 대뇌세포에서 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin 이 2',3'-cyclic nucleotide 3'-phosphodiesterase(CNPase)의 표현에 미치는 영향

조선정,정재섭,김덕규,신승철,고옥,정용욱,고복현,진익렬,문일수,Cho, Sun-Jung,Jung, Jae-Seob,Kim, Deock-Kyu,Shin, Seung-Chul,Go, Ok,Jung, Yong-Wook,Ko, Bok-Hyun,Jin, Ing-Nyol,Moon, Il-Soo 한국생명과학회 2001 생명과학회지 Vol.11 No.4

2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) a prototype of the highly toxid halogenated arylhydrocarbons, bioaccumulates in the food chain and induces a complex spectrum of pathological responses. However, its effect on the nerve system is relatively not well studied. In this study we evaluated TCDDs cytotoxicity on the cortical cell and investigated its effect on the expression 2,3-cyclic nucleotide 3-phosphodiesterase(CNPase), a marker for oilgodendrocytes, The survival rates of 4 DIV cortical cells, that are dissociated from E18 rat cortex and maintained in the presence of TCDD, were 88.8, 83.6, 78.5, and 78.6%(5,10, 20 and 50 nM, respectively) where the reduction in 20 and 50mM TCDD were statistically very significant(p<0.01). Imunocytochemistry of cultured cells revealed that the intensities of immunostaining with an anti-CNP1&2 antibody depended on the concentrations of the toxin. Immunoblot analysis also showed differential expression of CNP1 and CNP2 in the presence of TCDD; the CNP1 expression was dose-dependently decreased. Interestingly, the expression of CNP2 in the presence if TDCC; the CNP1 expression was dose-dependently decreased. Interestingly, the expression of CNP2 fluctuated with the TCDD concentration. These results indicated that CNP1 and 2 are differentially regulated by TCDD, implying the functions of oligodendrocytes are modulated by the toxin.

고온내성 연료용 알코올 효모균주 Saccharomyces cerevisiae KNU5377에서 HSF1 유전자의 변이주 구축

김일섭,윤혜선,최혜진,손호용,유춘발,김종국,진익렬,Kim Il-Sup,Yun Hae-Sun,Choi Hye-Jin,Sohn Ho-Yong,Yu Choon-Bal,Kim Jong-Guk,Jin Ing-Nyol Korean Society of Life Science 2006 생명과학회지 Vol.16 No.3

출아효모인 Sacharomyces cerevisiae S288C균주를 이용한 효모의 게놈이 완성된 후 S. cerevisiae는 다양한 연구 모델로 이용되어져 왔다. 현재까지 효모를 이용한 기능 유전체학 측면에서의 연구는 laboratory strainin인 S288C 균주 또는 그 유래의 균주들이다. 그러나 자연에서 분리된 효모 또는 산업적으로 이용되어지고 있는 S. cerevisiae의 유전학 측면에서의 연구는 낮은 포자형성률 및 형질전환률, 그리고 S288C 균주와의 게놈상의 상이성 때문에 거의 이루어지지 않고 있다. 여기서 우리 연구진은 자연에서 분리된 Saccharomyces cerevisiae KNU5377 균주를 이용하여 random spore analysis를 통해 MATa 및 $MAT{\alpha}$ 타입의 각각의 haploid cell을 분리 후 이미 보고된 KanMX module를 가지고 round PCR기법에 의한 short flanking homology 기법을 이용하여 전사조절인자인 HSF1 유전자가 치환된 변이주를 구축할 수 있었다. 덧붙여, 모든 유전자에 이 기법을 적용할 수는 없다는 것을 확인하였다. 앞으로 이 변이주를 통해 기능 유전체학적인 측면에서 이 유전자의 스트레스와의 관련성을 연구하고자 한다. HSF1 is the heat shock transcription factor in Saccharomyces cerevisiae. S. cerevisiae KNU5377 can ferment at high temperature such as $40^{\b{o}}C$. We have been the subjects of intense study because Hsf1p mediates gene expression not only to heat shock, but to a variety of cellular and environmental stress challenges. Basing these facts, we firstly tried to construct the hsf1 gene-deleted mutant. PCR-method for fast production of gene disruption cassette was introduced in a thermotolerant yeast S. cerevisiae KNU5377, which allowed the addition of short flanking homology region as short as 45 bp suffice to mediate homologous recombination to kanMX module. Such a cassette is composed of linking genomic DNA of target gene to the selectable marker kanMX4 that confers geneticin (G418) resistance in yeast. That module is extensively used for PCR-based gene replacement of target gene in the laboratory strains. We describe here the generation of hsf1 gene disruption construction using PCR product of selectable marker with primers that provide homology to the hsf1 gene following separation of haploid strain in wild type yeast S. cerevisiae KNU5377. Yeast deletion overview containing replace cassette module, deletion mutant construction and strain confirmation in this study used Saccharomyces Genome Deletion Project (http:://www-sequence.standard.edu/group/yeast_deletion_project). This mutant by genetic manipulation of wild type yeast KNU5377 strain will provide a good system for analyzing the research of the molecular biology underlying their physiology and metabolic process under fermentation and improvement of their fermentative properties.