Canavanine 존재시 합성된 보리 α - Amylase 의 정제와 그 생화학적 성질

전방욱,권영명 ( Bang Ook Jun,Young Myung Kwon ) 생화학분자생물학회 1999 BMB Reports Vol.19 No.2

The effect of canavanine on the GA₃-induced α-amylase in barley halfseeds were investigated. GA3-induced α-amylase (control α-amylase) and the α-amylase to which canavanine was added 12 h after GA₃ treatment (canavanine treated α-amylase) were purified through ammonium sulfate fractionation, CHA-affinity chromatography and DEAE-cellulose chromatography, and the properties of both kinds of enzyme were comparatively studied. The amino acid analysis of canavanine treated α-amylase revealed that 1.5-1.7 ㏖ of canavanine was incorporated into α-amylase instead of arginine. The pI values of control α-amylase and canavanine treated α-amylase were 5.2 and 4.9 respectively. However, their molecular weights were determined as the same dalton of 50,000 and their optimum temperature and optimum pH as well as the reaction products were the same in both kinds. While K_m values were the same in both kinds, the maximum enzyme reaction velocity using amylose as substrate were 1.6 times faster for control α-amylase than for canavanine treated α-amylase. When the enzyme activators such Ca^(2+), Mg^(2+), and Mn^(2+) were treated upon the purified enzymes, the activator concentration of 10^(-3) M had less effect on the activation of control α-amylase then the concentration of 10^(-2) M. However, the situation was reversed in the case of canavanine treated α-amylase. In summary, when canavanine was treated upon barley seeds, its incorporation into α-amylase is considered to decrease the α-amylase activity through changing the structure of the enzyme.

Error in Lowry Protein Determination by Canavanine

전방욱,권영명,Jun, Bang-Ook,Kwon, Young-Myung 생화학분자생물학회 1983 한국생화학회지 Vol.16 No.4

Canavanine은 arginine의 guanidinooxy structural analog로서 Lowry시약과 반응하여 Lowry 방법에 의한 단백질 정량시 심각한 오차를 일으킨다. Canavanine은 750 nm에서 reagent blank의 흡광도를 증가시키며 또한 단백질의 측정치를 증가시킨다. 280단위몰의 canavanine은 1단위몰의 소혈청단백질과 동일한 흡광도를 나타낸다. 단백질 정량에 미치는 canavanine의 이와 같은 간섭은 적절한 calibration curve를 사용하거나 trichloroacetic acid 첨전법에 의해 단백질로부터 canavanine을 분리하는 방법을 사용하여 제거할 수 있다. Canavanine, the guanidinooxy structural analog of arginine, significantly creats error in Lowry protein determination by being response to the Lowry reagents. It increases the absorbance of the reagent blank at 750nm and additively affects the apparent protein value. Two hundred and eighty unit mole of canavanine yields the colorimetric equivalent of 1.0 unit mole of bovine serum albumin. The interference of canavanine can be corrected by the use of appropriate calibration curves or by prior separation of protein from canavanine by trichloroacetic acid precipitation.

Canavanine 이 Lowry 방법에 의한 단백질 정량에 미치는 영향

전방욱,권영명 ( Bang Ook Jun,Young Myung Kwon ) 생화학분자생물학회 1983 BMB Reports Vol.16 No.4

Canavanine, the guanidinooxy structural analog of arginine, significantly treats error in Lowry protein determination by being response to the Lowry reagents. It increases the absorbance of the reagent blank at 750 ㎚ and additively affects the apparent protein value. Two hundred and eighty unit mole of canavanine yields the colorimetric equivalent of 1.0 unit mole of bovine serum albumin. The interference of canavanine can be corrected by the use of appropriate calibration curves or by prior separation of protein from canavanine by trichloroacetic acid precipitation.

Canavanine 존재시 합성된 보리 $\alpha$-Amylase의 정제와 그 생화학적 성질

전방욱,권영명,Jun, Bang-Ook,Kwon, Young-Myung 생화학분자생물학회 1986 한국생화학회지 Vol.19 No.2

$GA_3$에 의하여 유도된 $\alpha$-amylase (대조구의 $\alpha$-amylase)와 $GA_3$ 처리 12시간 경과 후 canavanine을 첨가하여 얻은 $\alpha$-amylase (canavanine 처리구의 $\alpha$-amylase)를 ammonium sulfate분획, CHA-affinity chromatography와 DEAE-cellulose chromatography를 사용하여 정제하였고 이들 두 효소의 성질을 비교 조사하였다. Canavanine 처리구의 $\alpha$-amylase를 아마노산 분석한 결과 $\alpha$-amylase 내에 1.5~1.7 mol의 canavanine이 투입되었음이 확인되었다. 대조구의 $\alpha$-amylase와 canavanine 처리구의 $\alpha$-amylase의 pI값은 각각 5.2와 4.9였다. 그러나 분자량은 50,000 dalton으로 동일하게 나타났으며, 최적온도, 최적 pH, 그리고 반응산물도 동일하였다. 그러나 amylose를 기질로 사용하였을 때의 최대반응속도는 대조구의 $\alpha$-amylase의 경우 canavamne 처리구의 $\alpha$-amylase의 경우보다 1.6배 빨랐다. 그러나 $K_m$값은 동일하였다. 또한 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 및 $Mn^{2+}$과 같은 $\alpha$-amylase의 activator를 첨가하였을 예는 대조구의 $\alpha$-amylase의 경우 $10^{-3}M$보다 $10^{-2}\;M$처리시 그 활성이 높게 나타났으나 canavanine 처리구의 $\alpha$-amylase의 경우 $10^{-3}\;M$ 보다 오히려 그 활성이 감소하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 보리종자에 canavanine을 처리하였을 때 canavanine이 $\alpha$-amylase내로 투입되어 효소구조를 변화시킴으로써 효소활성을 감소시키는 것으로 사료된다. The effect of canavanine on the $GA_3$-induced $\alpha$-amylase in barley halfseeds were investigated. $GA_3$-induced $\alpha$-amylase (control $\alpha$-amylase) and the $\alpha$-amylase to which canavanine was added 12 h after $GA_3$ treatment (canavanine treated $\alpha$-amylase) were purified through ammonium sulfate fractionation, CHA-affinity chromatography and DEAE-cellulose chromatography, and the properties of both kinds of enzyme were comparatively studied. The amino acid analysis of canavanine treated $\alpha$-amylase revealed that 1.5-1.7 mol of canavanine was incorporated into $\alpha$-amylase instead of arginine. The pI values of control $\alpha$-amylase and canavanine treated $\alpha$-amylase were 5.2 and 4.9 respectively. However, their molecular weights were determined as the same dalton of 50,000 and their optimum temperature and optimum pH as well as the reaction products were the same in both kinds. While $K_m$ values were the same in both kinds, the maximum enzyme reaction velocity using amylose as substrate were 1.6 times faster for control $\alpha$-amylase than for canavanine treated $\alpha$-amylase. When the enzyme activators such $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, and $Mn^{2+}$ were treated upon the purified enzymes, the activator concentration of $10^{-3}\;M$ had less effect on the activation of control $\alpha$-amylase then the concentration of $10^{-2}\;M$. However, the situation was reversed in the case of canavanine treated $\alpha$-amylase. In summary, when canavanine was treated upon barley seeds, its incorporation into $\alpha$-amylase is considered to decrease the $\alpha$-amylase activity through. changing the structure of the enzyme.

우리나라 신문 사설에 나타난 생명윤리 관점

전방욱(Jun, Bang-Ook) 서강대학교 생명문화연구소 2009 생명연구 Vol.13 No.-

한국언론재단의 데이터베이스와 각 신문사의 홈페이지에서 생명윤리와 관련된 총 169개의 사설을 검색하여 생명윤리 관점을 분석하였다. 2000년대에 들어와 관련 사설이 급증하였으며 배아복제의 경우가 37건으로 가장 많이 다루어졌다. 국민일보, 한국일보, 세계일보 순으로 생명윤리 사안을 가장 폭 넓게 다루었다. 국민일보와 세계일보는 낙태를, 문화일보와 한국일보는 생명공학을, 중앙일보는 안락사를 비중있게 다루었다. 대부분의 사설은 게놈해독 배아줄기세포, 성체줄 기세포, 장기이식 등을 긍정적으로 평가하였고, 낙태, 난자매매, 선택출산, 맞춤아기, 이종배아, 인간복제 등은 부정적 으로 평가하였다. 배아줄기세포에 대한 평가는 배아복제 및 배아연구보다는 긍정적이었다. 배아복제에 대해서 부정적인 경향을 보이던 신문들도 대략 2000년을 기준으로 긍정적인 관점으로 바뀌었다. 생명윤리 사설을 프레이밍한 결과, 경향 신문, 동아일보, 세계일보 및 한국일보는 법제도정비 프레임을, 문화일보, 조선일보 및 중앙일보는 산업발전 프레임을, 국민일보는 윤리지향 프레임을 사용하는 것으로 나타났다. 한겨레신문은 법제도 정비 못지않게 사회적 합의를 강조하는 것으로 드러났다. 문화일보는 가장 관용적인 관점을 가지는 신문으로, 국민일보는 가장 보수적인 관점을 가지는 신문으로 파악되었다. This paper analyzes 169 Korean newspaper editorials on bioethics between January 1990 and August 2009 to find out bioethical standpoint of major newspapers on the bioethics related issues. Numbers of bioethical editorials increased abruptly in the 2000's and the embryo cloning bioethics issues were the most frequently argued as of 37. Kookmin, Hankook, and Segye dealt with bioethical issues broadly. While Kookmin and Segye mainly focused on abortion, Munhwa and Hankook stressed embryonic stem cells, and Joongang paid attention to euthanasia. Genome mapping, embryonic stem cells, somatic stem cells, and organ transplantation were positively evaluated. By contrast, abortion, egg trade, sex selection, designer baby, hybrid embryos, and human cloning were negatively analyzed. The negative standpoint of newspapers on embryo cloning was slightly changed after the year of 2000. The framing results showed that the legislation frame was frequently used by Kyunghyang, Donga, Segye and Hankook. Industrial development frame was preferred by Munhwa, Chosun, and Joongang, and ethics frame was delivered by Kookmin. In addition to legislation, social consensus frame was stressed by Hankyereh. In general, Munhwa showed the most generous attitude, while Kookmin represented the most conservative attitude toward bioethics.

미토콘드리아 대체 기술 논쟁 시 '유전자 변형'의 정의

전방욱(Bang Ook Jun) 서강대학교 생명문화연구소 2016 생명연구 Vol.40 No.-

2015년 2월, 영국 하원은 미토콘드리아 대체를 합법화하는 규칙을 통과시켰다. 토론 과정에서 영국 정부는 '유전자 변형'에서 미토콘드리아 대체를 제외시키는 실무적 정의를 채택하였다. 영국 정부는 미토콘드리아 대체가 유전자 변형이 아닌 '기증'이고, 미토콘드리아 DNA가 핵 DNA와는 다른 사소한 역할만을 담당하며, 태어날 아이의 정체성에 영향을 미치지 않는다는 담론 전략을 사용하였고, 지지자들과 반대자들은 이 담론 전략 위주로 논쟁을 펼쳤다. '유전자 변형'의 실무적 정의에 대하여 개인 과학자나 활동가 이외에도, 영국의 공식적 기관과 미국 식품의약국도 미토콘드리아 대체가 유전자 변형에 해당한다고 반박하였다. 재정의된 '유전자 변형'은 결국 토론 과정에서 합의된 용어로 동의를 받지 못했으나, 승인된 생식세포의 미토콘드리아 유전자 변형은 국제 사회의 규제 지형과 이후의 인간 생식세포 유전자 변형에 영향을 미치게 되었다. 미토콘드리아 대체와 같은 생의학 신기술의 논의 시 신중한 용어의 선택은 과학적으로 건전하고 윤리적으로 생산적인 정책을 결정하는 데 필수적이다. In February 2015, the UK parliament passed the regulation allowing mitochondrial replacement. During the debate, the UK government adopted the working definition that "mitochondrial donation[replacement] techniques were not recognized as genetic modification." And it developed discursive tools that mitochondrial replacement was not genetic modification but mitochondrial donation, and mitochondrial DNA, unlike nuclear DNA, played a trivial role hardly affecting the identity of newborns ; both proponents and opponents focused on these discursive tools during their debates. UK public organizations and US Food and Drug Authority as well as scientists and activists confirmed that mitochondrial replacement was a form of genetic modification. Although the redefined term 'genetic modification' was not agreed, permitted mitochondrial genetic modification became to affect the international regulation landscape and open the door for further germline genetic modification of human beings. It is essential to choose considerate terms during the discussion of emerging biomedical technology such as mitochondrial replacement to make scientifically sound and ethically productive policy decisions.

CRISPR-Cas9 사용이 제기하는 윤리적 질문들

전방욱(Jun Bang Ook) 가톨릭생명윤리연구소 2016 인격주의 생명윤리 Vol.6 No.2

최근 개발된 부위 특이적인 CRISPR-Cas9 핵산분해효소는 현행 유전자 변형 방법에 비해 비교적 손쉽게 사용할 수 있고 정밀 편집이 가능하기 때문에, 기존의 윤리적 물음들을 좀 더 현실적으로 만들거나 새로운 윤리적 물음을 제기하고 있다. 이 논문에서는 이 기술이 제기하는 윤리적 물음들을 유전자 치료, 유전자변형생물체의 제조, 유전자 드라이브라는 측면에서 검토해 보았다. 기초생물학 연구와 체세포 유전자 치료가 제기하는 윤리적 문제가 상대적으로 적으나, 생식세포의 치료는 의도적 편집을 통한 아이 출산의 정당성, 배아 등 생식세포 사용의 정당화문제, 다른 대체 방법의 사용 문제, 실제 적용사례의 제한, 미래세대의 동의를 받지 못하는 문제, 예상하지 못하는 위험성 발생, 후손의 정체성과 미래에 영향을 미치는 문제, 인간 유전자 풀에 미치는 영향, 사회적 격차 발생, 유전적 증강 등의 문제가 있다. 유전자변형생물체의 제조와 관련해서는 기존의 유전자변형생물체가 제기하는 기아 추방의 해결책이라는 주장의 정당성, 유전자변형생물체에 의한 환경오염, 윤리적으로 문제가 되는 유전자 포함, 생명공학회사의 농업 예속과 빈국 소농의 몰락, 유전자 사유화 및 농민의 육종 권리 무시, 자연 침해, 신에 대한 도전 등 이외에도 새로운 유전체 편집 방법에 의한 규제 회피의 위험성을 제기한다. 유전자 드라이브와 관련하여 ‘신성한 개념' 개념에 비추어, 종 멸절의 윤리적 정당성, 위험성이 덜한 다른 방법으로 대체 가능성, 비표적 종 및 근연종에 작용할 가능성, 기존 개체군 내로 확산가능성, 군집 동태에 비의도적 연쇄반응 초래 가능성, 생태계에 미치는 악영향, 유전자변형생물체의 확산을 규제하는 법령 재정비 필요성, 생물무기 등에 악용 가능성 등의 문제가 제기된다. 이처럼 CRISPR-Cas9 기술은 의무론적, 결과주의적 문제와 아울러 사회적, 법적 문제를 제기하므로, 이 기술의 바람직한 발전을 위해서는 그 적용 범위와 규제를 결정하기 위한 과학자와 일반대중을 포함하는 이해당사자간의 숙의가 필요하다. CRISPR-Cas9, recently developed site-specific nuclease, is relative ease and high precision compared to the conventional gene modifying tools. Therefore it makes old ethical questions real and raises new ethical questions. The focus of this paper will be on the several ethical questions raised in the areas of gene therapy, genetic modification of organisms, and gene drive. Germline editing raises different questions from basic research and somatic editing, such as the deliberate editing for reproduction, the use of human embryo, the relative efficacy to the alternate methods, fear of the unknown results, the identity and open future of future generations, human gene pool, genetic disparity, and genetic enhancement. Genetic editing of organism raises old questions on the legitimacy of the argument for reducing hunger, environmental contamination by genetically modified organisms, inclusion of ethically sensitive genes, distribution of risks and benefits, profit monopolization and gene privatization by biotech companies, exclusion of farmer's breeding right, neglects of naturalness and God's wish, alike the conventional genetic engineering, and new questions including the escape from the GMO regulation. Gene drive raises questions on the species extinction against 'sanctity of life', use of less dangerous options, gene flow to the unintended and related species, spread of gene drive to the susceptible native populations, unintended cascades for community dynamics, deleterious effects on the overall ecosystem, regulation to prevent transnational diffusion, and the development of the biological weapons. In summary, many deontological and consequentialistic questions, as well as the societal and legal questions raised by CRISPR-Cas9 could be solved by deliberation between stakeholders including the expert and the public on the application and regulation of this technology.

학제적 연구로서의 생명윤리학

전방욱(Bang-Ook Jun),김만재(Manjae Kim) 이화여자대학교 생명의료법연구소 2008 생명윤리정책연구 Vol.2 No.3

The study of bioethics is interdisciplinary in nature, requiring value judgments of humanities and information from the natural sciences. But this characteristic has been taken for granted without discussing openly within the filed. Therefore, this paper aims to analyze problems of studying bioethics as an interdisciplinary discipline. Preliminary survey results vividly reveal the gap between recognition and reality. Korean bioethicists fully recognize that the field is interdisciplinary. In reality, however, they hardly initiate interdisciplinary studies. They consider the difficulties of finding right co-researchers as a main reason of preventing them from trying interdisciplinary researches. Therefore, it is essential to provide bioethicists from diverse fields with an information and opportunities to contact.

보리종자에서 α - Amylase 유도에 미치는 Dimethipin 의 영향

전방욱 (Bang Ook Jun) 한국식물학회 1991 Journal of Plant Biology Vol.34 No.2

The effect of dimethipin, one of the synthesized plant growth regulators, on the gibberellic acid-induced α-amylase activity in the barley de-embryonated seed system was investigated in order to elucidate the possible action mechanism of dimethipin. Dimethipin markedly inhibited the increase of mRNA and protein content, and α-amylase activity induced by gibberellic acid. The inhibitory effects were gradually decreased as the time interval between gibberellic acid treatment and demethipin addition was made larger. Dimethipin inhibited the increase of mRNA content when added within 18 h from gibberellic acid treatment; however, it inhibited the increase of soluble protein content and α-amylase activity even added after 18 h from the treatment. These results suggest the possibility that dimethipin inhibit both mRNA synthesis and α-amylase protein synthesis.

인간 배아 유전체 편집에 관한 윤리적 쟁점

전방욱(Jun Bang-ook) 한국생명윤리학회 2015 생명윤리 Vol.16 No.2

지난 10년간 핵산분해효소의 사용 기술이 급격하게 발전하면서 다양한 세포와 개체에서 유전체 편집이 가능해졌다. 최근에 개발된 clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR)/Cas9(CRISPR associated 9) 시스템은 사용이 간편하여 이미 전세계의 많은 실험실에서 기존의 유전공학기법을 대신하여 사용되고 있다. 이 시스템을 적용한 포유동물배아와 인간줄기세포의 유전체 편집에 관한 논문이 잇달아 발표되면서 인간 생식세포 유전체 편집도 곧 이루어질 것이라는 우려를 낳게 되었다. 과학자 집단들이 자발적으로 모라토리엄을 선언해야 한다고 주장하는 가운데, 올해 4월 중국과학자들에 의한 인간 배아 유전체 편집 결과가 최초로 출판되었으며 이는 많은 논란을 불러 일으켰다. 이미 실현된 인간 생식세포 유전체 편집과 관련된 다양한 윤리적 함의를 살펴보고, 인간 배아 유전체 편집의 윤리성을 확립하기 위한 생명윤리학계의 시급한 대응이 필요하다는 점을 주장하고자 한다. The advance of nucleases technology in the past decade has enabled researchers to edit the genomes of various types of cells and organisms. Newly developed clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR)/Cas9(CRISPR associated 9) system is much easier to handle and thus is being used in many laboratories worldwide instead of conventional genetic engineering technique. A series of papers on mammalian embryos and human embryonic stem cells edited by CRISPR/Cas9 system has been published, which has evoked concerns that the editing of human embryo genome is very near. While groups of scientists insisted to call for a moratorium, Chinese scientists published world first paper on the editing of the human embryo genome in April this year, which generated fierce debate. Therefore, this paper will consider ethical implication of the genome editing experiment already done on the human embryo, and will suggest that the immediate response of bioethics community is required to establish the ethics of human embryo genome editing.