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미니돼지 α1,3-galactosyltransferase 유전자 위치에 다중유전자가 Knock-in된 체세포 개발
김지우,오건봉,이상미,김혜민,김동훈,임기순,강만종 한국동물번식학회 2012 Reproductive & developmental biology Vol.36 No.2
동물의 장기를 인간에게 이식하게 되면 초급성거부반응(Hyperacute rejection, HAR)이 일 어난다. 초급성거부반응은 면역계의 구성요소 중 보체(complement)에 의해 일어나는 거부 반응으로 돼지의 혈관세포 표면에 있는 Galα(1,3)Gal 당분자에 인간의 항체가 즉각 반응하 기 때문에 일어나며, α1,3-galactosyltransferase(α1,3-GT) 유전자는 돼지 혈관세포 표면의 Galα(1,3)Gal 당분자 생성에 관여한다. 따라서 인간에게 돼지의 장기를 이식하기 위해서는 α1,3-galactosyltransferase 유전자를 제거하는 것이 필요한 것으로 알려져 있다. 본 연구 실 의 이전 연구에서, 시카고 미니돼지 귀체세포에서 상동 재조합(Homologous recombination) 을 통해 α1,3-galactosyltransferase 유전자가 제거된 체세포를 개발한 바 있으며, 이 체세 포 를 통하여 α1,3-GT 유전자가 제거된 돼지도 생산된 바 있다. 본 연구에서는, Human serum 처리 시 돼지 세포를 보호해준다고 보고되고 있는 human complement regulator인 human Decay-accelerating factor(hDAF)와 human α1,2-fucosyltransferase(hHT) 유전자를 α1,3 -GT 유전자 위치에 gene targeting하여 동시에 hDAF와 hHT가 발현하는 체세포를 개발하였다. Knock-in vector는 hDAF와 hHT 두 유전자가 발현할 수 있도록 IRES로 연결하였으며 α 1,3-GT 유전자의 start codon을 이용하여 발현할 수 있도록 구축하였다. 구축한 vector는 electroporation을 통해 미니돼지 체세포에 도입하였으며, PCR 결과 α1,3-GT 유전자 위치 에 서 상동 재조합이 일어났음을 확인하였다. Positive-negative 선별 방법을 통해 얻은 gene targeting된 체세포는 RT-PCR에 의해 hDAF와 hHT 유전자의 발현이 확인되었으며, 대조군 (NIH minipig)에 비해 α1,3-GT 유전자의 발현이 감소하였다. 또한, 이들 세포에 100% human complement serum을 처리하였을 때 Knock-in 세포가 대조군에 비해 30% 정도 더 높 은 생존율을 보였다. 따라서 개발된 체세포는 이종간 장기이식을 위한 돼지 생산과 함께 이를 이용한 이종간의 장기 이식 시 초급성 거부반응을 억제하는 데 사용 될 수 있을 것으로 생각된다.
텅스텐 및 희유금속 회수를 위한 초경합금 전이금속질화물 코팅소재 특성연구
김지우,김명재,김효경,박소현,서민경,김지웅 한국자원리싸이클링학회 2022 資源 리싸이클링 Vol.31 No.1
The recycling of coated cemented carbide scraps is becoming increasingly significant for the recovery of rare metals. However, coatings consisting of Group IV and V transition metal nitrides are one of the challenging factors in obtaining high-purity materials. We investigated the structural, elastic, and mechanical properties of Group IV and V transition-metal nitrides (TiN, VN, ZrN, NbN, HfN, and TaN) using first-principle calculations. Convergence tests were performed to obtain reliable calculated results. The equilibrium structures of the nitrides were in good agreement with those of a previous study, indicating the reliability of the data. Group IV transition metal nitrides show a higher covalent bonding nature. Thus, they exhibit a higher degree of brittleness than that of Group V transition metal nitrides. In contrast, Group V transition metal nitrides show weaker resistance to shear loading and more ductile behavior than Group IV transition metal nitrides because of the metallic bonds characterized by valence electron concentration. The results of the crystal orbital Hamilton population analysis showed good agreement with the shear resistance tendencies of all transition metal nitrides. 최근 희유금속 자원 회수에서 초경합금 스크랩 재활용의 중요성이 증가하고 있다. 그러나 Ⅳ, Ⅴ족 전이금속 질화물로 코팅된 초경합금 스크랩에서 고순도 분말 회수에서 어려움을 겪고 있다. 제1원리 계산을 사용하여 Ⅳ 및 V족 전이금속 질화물(TiN, VN, ZrN, NbN, HfN 및 TaN)의 구조, 탄성 및 기계적 특성을 조사하였다. Ⅳ족 전이금속 질화물은 V족 전이금속 질화물보다 높은 공유결합 특성을 보였다. 따라서 Ⅳ족 전이금속 질화물은 V족 전이금속 질화물보다 취성 거동을 보였다. 대조적으로 V족 전이금속 질화물은 최외각전자 농도에 영향받는 금속결합의 특성 때문에 Ⅳ족 전이금속 질화물보다 전단응력에 대한 약한 저항성과 연성 거동을 보였다. Crystal orbital Hamilton population 분석 결과는 모든 전이금속 질화물의 전단 저항 경향성이 일치함을 보여주었다.