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호박$(Cucurbita\;moschata\;D_{UCHESNE})$잎에서 리보즘불활성화 단백질의 분리 및 특성
이시명,김영태,황영수,조강진,Lee, Si-Myung,Kim, Yeong-Tae,Hwang, Young-Soo,Cho, Kang-Jin 한국응용생명화학회 1997 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.40 No.5
리보즘불활성화 단백질(Ribosome-inactivating protein, RIP)을 생성하는 식물을 탐색하여 그중 호박$(Cucurbita\;moschata\;D_{UCHESNE})$ 잎에서 ammonium sulfate 침전, DE 52-Cellulose, S-Sepharose, FPLC Superose 12 HR, FPLC Mono-S column chromatography에 의하여 ribosome-Inactivating 활성이 있는 단백질(PR 1, PRIP 2)을 분리하였다. 정제된 단백질의 분자량은 SDS-PAGE에서 약 31,000과 30,500인 염기성 단백질로서, 특히 PRIP 1은 열에도 안정하여 $50^{\circ}C$에서 30분간 처리한 경우에도 활성이 유지되었다. 이 단백질들의 ribosome-inactivating 활성을 in vitro translation system에서 측정한 결과 50% 활성저해농도 $(IC_{50})$는 PRIP 1은 0.82nM, PRIP 2은 0.79 nM이었다. PRIP 1과 PRIP 2의 N-말단부분의 아미노산 서열을 분석하여, 이미 밝혀진 리보즘불활성화 단백질들과 아미노산서열의 유사성을 분석해 본 결과, PRIP 1은 Luffa cylindrica에서 분리된 Luffin B 및 Trichosanthes kirilowii Maximowicz에서 분리된 Trichokirin과, PRE 2은 Momordia charantia에서 분리된 Momordin II 및 MAP 30과 유사성이 매우 높았다. Two ribosome-inactivating proteins, PRIP 1 and PRIP 2 have been isolated from the leaves of $Cucurbita\;moschata\;D_{UCHESNE}$. Crude extracts were purified through ammonium sulfate precipitation and column chromatography using DE-52 cellulose, S-Sepharose, FPLC Suprose 12 HR and FPLC Mono-S. The molecular weights of PRIP 1 and PRIP 2 were 31,000 and 30,500, respectively. PRIP 2 was thermostabe and maintained its activity even after the incubation of the protein at $50^{\circ}C$ for 30 min. In a cell free in vitro translation system using rabbit reticulocyte lysate, protein synthesis was inhibited by the addition of PRIP 1 and PRIP 2. The $IC_{50}$ of PRIP 1 and PRIP 2 were 0.82 nM and 0.79 nM, respectively. The comparison of N-terminal amino acid sequences of the PRIP 1 and PRIP 2 with known RIPs revealed that PRIP 1 shows sequence similarity with Luffin B from Luffa cylindrica and Trichokirin from Trichosanthes kirilowii Maximowicz and PRH) 2 has sequence similarity with Momordin II and MAP 30 from Momordica charantia.
우간다옥수수의 아플라톡신 오염 실태 조사 분석 및 대책 연구
이시명,이수형,Julius Pyton Sserumaga,황나래,박수윤,여윤수,김효진,조현석 韓國國際農業開發學會 2013 韓國國際農業開發學會誌 Vol.25 No.4
아플라톡신은 옥수수 같은 작물에 Aspergillus flavus와 A. parasiticus 같은 곰팡이에서 생성되는 독소로서 발암 등 식품 안전성에 심각한 문제를 일으키는 물질이다. 이런 곰팡이의 감 염 환경에 적게 노출된 우리나라와 달리, 아프리카 동부에 위 치하고 있는 우간다의 경우, 고온 다습한 기후에 의해 곰팡이 오염이 심각하며, 이에 따른 아플라톡신의 생성 또한 많아, 대 표적인 식량 수출국으로서 심각한 피해를 보고 있다. 이를 저 감하기 위해, 곰팡이 저항성 품종 육성, 수확 후 관리 기술 개발 등의 신기술이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 곰팡이 저항성 신품종 옥수수 육종의 일환으로 우간다 현지 재배 옥수수에 피해를 주는 곰팡이 균주 조사 및 아플라톡신 오염 현 황을 조사하고자 하였다. 우간다 각지의 옥수수 생산 농가와 곡물 상점을 대상으로 55종의 시료를 확보하고, 이들에 대한 아플라톡신 오염을 조사하였다. 그 결과 총 시료 가운데 약 11% 이상의 시료에서 아플라톡신의 오염이 확인되었고, 이들 의 함량 또한 12.7 - 123.5 μg/Kg으로 우간다 현지의 규제 기 준을 초과하는 시료의 경우도 9% 이상 발견되었다. 이 수치 는 곰팡이 감염에 대한 대책 수립의 필요성을 뒷받침하고, 아 플라톡신 등의 곰팡이 독소의 생성을 억제 할 신품종 및 기술 개발이 필요함을 의미한다. Aflatoxins are highly toxic and carcinogenic compounds produced by the fungi, Aspergillus flavus and Aspergilus parasticus during growth on crops such as maize. Because of high temperature and humidity as in Uganda, Fungus infection increased in maize therefore more aflatoxin produced. Aflatoxin contamination makes a serious problem of food safety issue. Also contaminated product lower their marketability and productivity, finally reduce incomes of household. To solve this problem, Uganda would like to develop fungus-resistant variety and post-harvesting technique. This study practiced survey the aflatoxin levels in Ugandan maize farm and food market before research as developing new methods for reducing Aflatoxin. We collected 55 samples through domestic and survey aflatoxin contamination. About 11% of samples were contaminated and is contents ranges 12.7 - 123.5 μg/Kg. In addition, 9% of samples exceed regulation limit. These results mean the management of aflatoxin must be proceed by developing new fungus-resistant variety, dry and storage technique.
해충저항성 Agb0101 벼 알레르기 유발 가능성 평가 연구
이시명 ( Sim Yung Lee ),박수윤 ( Soo Youn Park ),여윤수 ( Yun Soo Yeo ),조현석 ( Hyun Suk Cho ),권순종 ( Sun Jong Kwon ),오성덕 ( Sung Duk Oh ),오선우 ( Sun Woo Oh ),김재광 ( Jaek Wang Kim ),박순기 ( Soon Ki Park ) 한국국제농업개발학회 2015 韓國國際農業開發學會誌 Vol.27 No.1
Genetically modified crops are becoming an increasingly important feature of the agricultural landscapes. Specially, insect-resistant GM crops are the most fast growing traits in the world. We developed Insect-resistant Agb0101 rice using the cry1ac1 gene in order to support the food safety assessment of insect-resistant Agb0101 rice containing modified Cry1Ac1 (mCry1Ac1) protein. The novel protein introduced into the genetically modified crops need to be evaluated for the potential allergenecity before their introduction into the food chain to address the safety concerns of consumers for commercialization. We performed assessment for allergy. The mCry1Ac1 protein does not possess the characteristics associated with food allergens, and no posttranslational change. The mCry1Ac1 protein can be rapidly degraded in gastric and intestinal fluids and heat treatment at 100oC. In conclusion, there is a reasonable certainty of no harm resulting from the inclusion of the mCry1Ac1 protein in human food or animal feed.
Phosphinothricin Acetyltransferase 단백질과 제초제 저항성 감자의 독성 평가
이시명,서동석,정미혜,성하정,김재광,김효진,여윤수,조현석 한국국제농업개발학회 2012 韓國國際農業開發學會誌 Vol.24 No.5
제초제 성분인 phosphinothricin을 분해하는 phosphinothricin acetyltransferase (PAT) 단백질을 과발현시킨 제초제저항성 감 자가 개발되었다. 본 연구에서는 안전성평가 기준에 따라, PAT 단백질과 제초제저항성 감자에 대한 급성경구독성 및 아만성 독성 평가를 실시하였다. PAT 단백질을 재조합 대장균에서 분리정제 한 후, ICR계 쥐에 2,000 mg/kg weight 용량의 PAT 단백질을 먹이고 14일 동안 치사율과 체중증가를 관찰한 결과, 죽은 동물이 없었고, 체중증가, 사료 섭취 및 특별한 이상증상을 발견하지 못했다. 아만성 독성의 경우 제초제저항성 감자를 표준사료에 0, 1, 5% 섞어 90일 동안 경구 투여하였다. 이 경우에서도 사망한 개체는 없었으며, 조사한 여러 항목에 대해 특별한 이상증후를 관찰하지 못했다. 또한, 제초제저항성 감자를 먹인 동물군과 대조구로 일반감자를 먹인 동물 사이에서 유의 할 만한 차이는 발견되지 않았다. 이런 결과를 토대로 볼 때, 제초제저항성 감자와 제초제 저항성 단백질인 PAT는 동물에게 독소로 작용하지 않음을 확인하였다. Herbicide resistant potatoes based on the over-expression of the phosphinothricin acetyltransferase(PAT), which are tolerant to phosphinothricin, were developed. Based on the regulations of safety assessment, we performed several experiments to assess the toxicity of PAT protein and herbicide resistant potato for acute and 90 days repeated oral toxicity. After the purification of PAT protein from recombinant E.coli, PAT proteins were fed to ICR mice with high dose of about 2000 mg/kg body weight. During 14 days, there were no death and special symptoms. They did not show any difference in feed and water intake and biologically significant changes in body weight. Meanwhile herbicide resistant potato was added to the diet at level of 0, 1, 5 percent/feed and were investigated for 90 days. In this case, no significant difference between herbicide resistant potato and control group were shown. These results suggested that PAT protein and herbicide resistant potato did not induce any toxic effects.
쌀 주요 생산국의 재배현황 및 생명공학 쌀의 개발 동향
오선우,이시명,박수윤,이소영,이원희,조현석,여윤수 한국국제농업개발학회 2016 韓國國際農業開發學會誌 Vol.28 No.1
Rice is the most important staple food and the consumption is increasing in Europe and America. It is expected that the rice price will be increased due to the unstable supply and demand because of abiotic stress. Experts expect that the rice supply of Korea will be deficient in 2050 for the reason of global warming. Conventional breeding methods need to be supplemented with recent biotechnology to meet the problem such as growing population and climate change. Using rice biotechnology, a number of agronomically important traits and nutritional value have been improved. In this paper, the current situation of rice cultivation and production situation and supply and consumption in the major country were investigated to prepare future food security. Also the research trends of rice biotechnology and kinds of transformed rice as well as safety issues were reviewed by considering the scientific, social and economic values of rice.