Genotype–phenotype correlation of Charcot-Marie-Tooth type 1E patients with PMP22 mutations

정기화,구혜수,박기덕,최순성,Jin Seok Yu,홍영빈,Ki Wha Chung,최병옥 한국유전학회 2016 Genes & Genomics Vol.38 No.7

Charcot-Marie-Tooth disease type 1E (CMT1E) is a demyelinating motor and sensory neuropathy with peripheral myelin protein 22 (PMP22) point mutations. The objective of this study was to identify genetic causes and determine genotype–phenotype correlation in two Korean demyelinating CMT patients based on whole exome sequencing (WES), histological examination of distal sural nerve, and magnetic resonance imaging (MRI) of leg. WES revealed two de novo PMP22 mutations in the two demyelinating CMT patients, including one novel p.Leu82Pro (c.245T[A) mutation in one patient and one previously reported p.Ser72Leu (c.215C[T) mutation in the other patient. Both mutation sites were located in the well conserved second transmembrane domain. No control had the same mutations. The affected individual with the novel p.Leu82Pro mutation showed early onset, scoliosis, and sensory ataxia with ability to walk without assistance. Histopathological examination showed severe damage of myelin and axons. No compound muscle action potentials (CMAPs) were evoked in the upper or lower limb nerves. Leg MRIs revealed mild fatty infiltration of the bilateral peronei muscles consistent with clinical manifestations. The patient with the p.Ser72Leu mutation showed developmental delay in infancy. No CMAPs were elicited. However, she was also able to walk without assistance. In spite of markedly severe electrophysiological defects, leg MRIs showed almost normal findings except slight muscle atrophies of the lower legs. Both patients presented similar clinical features including no CMAPs in electrophysiological tests and mild fatty replacement in the lower leg MRI. Therefore, there was a good genotype–phenotype correlation in both cases.

Benzo (a)pyrene 의 돌연변이원성에 대한 유기게르마늄 (GE-132) 의 항돌연변이 효과

정용 ( Yong Chung ),이효민 ( Hyo Min Lee ),정기화 ( Ki wha Jung ),김재완 ( Jae Won Kim ),권순경 ( Sun Kyung Kwon ) 한국약제학회 1995 유기게르마늄 Vol.0 No.-

인삼 (Panax ginseng C.A. Meyer)의 Microsatellite 마커에 대한 유전적 다형성과 특성 규명

박선화(Sun Wha Park),현영세(Young Se Hyun),정기화(Ki Wha Chung) 고려인삼학회 2009 Journal of Ginseng Research Vol.33 No.3

인삼에 대한 microsatellite 개발은 다른 분자적 마커들에 비해 늦게 이루어져, 최근에 와서야 인삼의 microsatellite 들이 보고되고 있는 실정이다. 본 연구에서는, 분리된 microsatellite들 중에서 5 개의 다형성 마커를 선별하여 국내 경작지나 시장에서 유통되는 인삼을 대상으로 유전적 다형성을 조사하고, 각 마커의 특성을 규명하였다. 유전자형 분석은 변성 PAGE와 silver staining법으로 하거나 형광표지 primer로 표지한 PCR 산물을 자동 염기서열 분석기로 분석하였다. 본 연구에서 개발한 5개의 microsatellite 마커들의 평균 대립유전자 수는 3.2 개였으며, 평균 GD는 0.367 였다. 전체적으로 볼 때, PG1419가 가장 높은 다형성을 보였으며 (PIC: 0.460, GD: 0.543), PG770은 가장 낮은 다형성을 나타내었다 (PIC: 0.070, GD: 0.078). 각 좌위들의 예상 이형 접합도 (Hexp)는 0.077에서 0.541 (mean = 0.313)로 계산되었으나, 관측 이형접합도 (Hobs)는 0.040에서 0.130 (mean = 0.083)으로 훨씬 낮게 관찰되었으며, 유전자형의 분포는 Hardy-Weinberg 평형상태에서 벗어남을 보였다. 본 연구에서 개발한 인삼의 microsatellite 마커들은 인삼의 분자적 마커의 데이터베이스 확립의 기초 자료로 활용될 뿐 아니라, 인삼의 분자적 구별법 및 QTL 좌위의 염색체지도 작성에 유용하게 활용될 것이다. Ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) is one of the most important medicinal plants in East Asia. Microsatellite or simple sequence repeat (SSR) markers are used in obtaining genetic analysis and authentication in many plants. The present study examined five microsatellites in conjunction with P. ginseng in Korea. The total observed allelic number was 17 (mean = 3.4), and gene diversities varied from 0.078 to 0.543 with an average of 0.314. Through a combined analysis of five loci in 100 ginseng samples, 44 different combined genotypes were observed. Expected and observed heterozygosites ranged from 0.077 to 0.541 (mean = 0.313) and 0.040 to 0.130 (0.083), respectively. All examined loci exhibited deficiency of heterozygosity and deviation from the Hardy-Weinberg equilibrium. Such results may be explained by the non-random mating and inbreeding that has occurred for several hundred years. These microsatellite markers could be used for the study of molecular genetics and the establishment of DNA marker database, as well as authentication of ginseng species and chromosomal mapping of QTL loci in P. ginseng.

The Analysis of the $LH{\beta}$ Gene Mutation in Infertile Patients with Endometriosis and Amenorrhea Women

김남근,이유진,남윤성,이상희,정기화,고정재,이숙환,차광열,Kim, Nam-Keun,Lee, Eu-Gene,Nam, Yoon-Sung,Lee, Sang-Hee,Chung, Ki-Wha,Ko, Jung-Jae,Lee, Sook-Hwan,Cha, Kwang-Yul The Korean Society for Reproductive Medicine 2000 Clinical and Experimental Reproductive Medicine Vol.27 No.1

연구목적: 본 연구는 자궁내막증과 무월경 불임환자들을 대상으로 $LH{\beta}$ exon 2 유전자의 돌연변이를 탐색하고자 시도하였다. 연구재료 및 방법: 그 대상으로 22명의 자궁내막증 환자와 12명의 무월경 환자 그리고, 54명의 건강한 비임신 여성을 대조군으로 사용하였다. 이들을 대상으로 한 돌연변이 탐색은 PCR-RFLP(polymerase chain reaction-restriction fragment polymorphism) 방법으로 수행되었다. 결과: 그 결과 자궁내막증과 무월경증 환자에서 그 변이의 비율이 각각 18.2%, 16.7% 그리고, 대조군에서 역시 16.7%의 빈도를 나타냈다. 결론: 따라서, 자궁내막증과 무월경증 환자는 $LH{\beta}$ exon 2 돌연변이와는 서로 관련이 없거나 매우 적음을 알 수 있었다.

자궁내막증과 다낭성 난포증후군 불임환자에서 $LH{\beta}$ Exon 3 (Gly102Ser) 유전자의 돌연변이 분석

김남근,이유진,조민순,남윤성,정형민,정기화,오유경,고정재,차광열,Kim, Nam-Keun,Lee, Eu-Gene,Cho, Min-Soon,Nam, Yoon-Sung,Chung, Hyung-Min,Chung, Ki-Wha,Oh, Yu-Kyoung,Ko, Jung-Jae,Cha, Kwang-Yul The Korean Society for Reproductive Medicine 2000 Clinical and Experimental Reproductive Medicine Vol.27 No.3

연구목적: 본 연구는 자궁내막증과 다낭성 난포증후군 불임환자들을 대상으로 $LH{\beta}$ exon 3 (Gly102Ser) 유전자의 돌연변이를 탐색하고자 시도하였다. 연구재료 및 방법: 그 대상으로 26명의 자궁내막증 환자와 52명의 다낭성 난포증후군 환자 그리고, 50명의 출산 경험이 있는 건강한 여성을 대조군으로 사용하였다. 이들을 대상으로 한 돌연변이 탐색은 PCR-RFLP (polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism) 방법으로 수행되었다. 결과 : 그 결과 자궁내막증과 다낭성 난포증후군 환자 및 출산 경험이 있는 건강한 여성에서 그 변이형이 나타나지 않았다. 결론: 따라서, 자궁내막증과 다낭성 난포증후군 불임환자의 $LH{\beta}$ exon 3 돌연변이형은 중국인 집단에만 존재할 가능성이 높으며, 더 많은 불임환자들을 대상으로 한 연구가 요구된다.

압출성형 산삼배양근의 발효 특성

양혜진(Hye-Jin Yang),기염청(Yan-Qing Ji),정기화(Ki-Wha Chung),류기형(Gi-Hyung Ryu) 한국식품영양과학회 2008 한국식품영양과학회지 Vol.37 No.12

본 연구에서는 산삼배양근과 압출성형 산산배양근의 발효특성을 알아보기 위해 발효액의 pH 및 산도, 당도, 총당, 환원당, 알코올 함량의 변화를 홍삼발효액과 비교하였다. Saccharomyces cerevisiae와 Aspergillus usamii, Rhizopus japonicus를 함유한 누룩을 접종하여 15일간 발효시킨 알코올 발효액의 pH, 당도, 환원당, 총당은 발효 시간 5일 전에 급격히 감소하여 이후 완만하게 감소하여 안정된 상태를 보여주었다. 또한, 산삼배양근을 압출성형 시킴으로써 환원당, 총당, 알코올 함량이 2배 이상 증가함을 확인할 수 있었다. 발효액의 최종 산도는 홍삼 1.12±0.06%, 산삼배양근 1.19±0.06%, 압출성형 산삼배양근 0.97±0.01~1.02±0.01%로 측정되었다. 알코올 발효를 시킨 발효액의 최대 알코올 함량은 홍삼 3.82±0.10% 산삼배양근 0.91±0.06%, 압출성형 산삼배양근 1.86±0.10~2.18±0.06%로 측정되어 산삼배양근을 압출성형 시킴으로써 최대 2.5배 알코올 함량을 향상시킬 수 있었다. 압출성형물 중에서도 배럴온도 140℃, 수분함량 25%로 압출성형 시킨 산삼배양근이 환원당, 총당, 알코올 함량이 가장 높게 측정되었다. 결론적으로 본 연구에서 압출성형공정을 통하여 산삼배양근 발효적성의 향상과 함께 새로운 산삼발효제품과 식품개발의 가능성을 발견하였다. The aim of this study was to compare the fermentation characteristics of tissue cultured mountain ginseng, extruded tissue cultured mountain ginseng, and root hair of red ginseng. Also, pH, acidity, brix, reducing sugar, total sugar, and alcohol were analyzed. The extrusion conditions were barrel temperature of 110 and 140℃ and moisture content of 25 and 35%. Fermentation temperature was 27℃ for 15 days and the cultivation was fixed with Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus usamii, and Rhizopus japonicus. The results showed that pH, brix, reducing sugar content, and total sugar content of fermented broths were decreased after 5 days and then maintained steadily for the following 10 days. Acidity of final fermented broths were 1.12% (root hair of red ginseng), 1.19% (tissue cultured mountain ginseng), and 0.97~1.02% (extruded tissue cultured mountain ginseng), respectively. Alcohol content of final fermented broths were 3.82% (root hair of red ginseng), 0.91% (tissue cultured mountain ginseng), and 1.86~2.18% (extruded tissue cultured mountain ginseng). The fermentation efficiency of extruded tissue cultured mountain ginseng (barrel temperature 140℃, moisture content 25%) were the highest. In conclusion, the fermentation efficiency was increased by extrusion process.

춘란(Cymbidium goeringii) 품종에 대한 Simple Sequence Repeats (SSR) DNA 마커의 복합 유전자형 결정과 적용

이대건(Dae Gun Lee),고재철(Jae Chul Koh),정기화(Ki Wha Chung) 한국원예학회 2012 원예과학기술지 Vol.30 No.3

춘란(Cymbidium goeringii)은 동북 아시아에서 난류중에서 가장 잘 알려진 중요한 종이다. 본 연구에서는 8개의 simple sequence repeats(SSR) 마커(CG409, CG415, CG709, CG722, CG787, CG1023, CG1210, and CG1281)를 동시증폭할 수 있는 multiplex PCR 시스템을 개발하여, 춘란의 40품종에 대한 유전자형을 분석하하는데 활용하였다. 품종은 모든 품종은 서로 다른 복합 유전자형을 가졌으며, 개체간 평균 복합식별력은 7.14 × 10-¹0로 매우 높게 나타났다. 관찰 이형접합도(Ho = 0.466)는 한국 내 야생집단과 유사한 값(동해안: 0.438, 서해안: 0.583)을 보였는데, 이 사실은 각 품종이 원래 야생에서 채집되어 품종으로 등록된 후 영양번식을 통해 번식을 하면서 유전적 본질이 변형되지 않았음을 의미한다. 본 연구에서 아울러 확립한 8개의 SSR 마커의 복합 유전자형을 이용하여 SSR DNA ID를 2차원 바코드로 표현하는 프로그램을 개발하였다. 복합 유전자형을 사용하여 개발된 개체별 고유 DNA ID의 개체 식별력은 통계적으로 99.999999% 이상이 되므로 높은 정확도로 개체간 구분이 가능해진다. 본 연구에서 개발한 SSR DNA ID와 2차원 바코드는 춘란 품종간 식별, 유지 등에 유용하게 활용될 수 있을 것이다. Cymbidium goeringii is one of the most important and popular species in the orchid family in north-east Asia. In the present study, we prepared multiplex PCR system, and used it for the genotyping of eight simple sequence repeats (SSR) markers (CG409, CG415, CG709, CG722, CG787, CG1023, CG1210, and CG1281) in subject with 40 samples of cultivated varieties. All the analyzed samples showed different combined genotypes. The average combined power of discrimination was very high value of 7.14 × 10-¹0, and observed heterozygosity (Ho = 0.466) was similar with two wild populations of C. goeringii, which may indicate no or little occurrence of genetic change after collection from wild habitats. The present study also developed a two-dimensional barcode to express information of genotype results of eight SSR markers (SSR DNA ID). The discrimination power of DNA ID between two individuals will be statistically more than 99.999999%. The SSR DNA ID and two-dimensional barcode may be very usefully applied for the discrimination and maintence of cultivars of C. goeringii.

A Novel PHKA1 Mutation in a Patient with Glycogen Storage Disease Type IXD

Hye Jin Kim(김혜진),Soo Hyun Nam(남수현),Sang Beom Kim(김상범),Ki Wha Chung(정기화),Byung-Ok Choi(최병옥) 한국생명과학회 2020 생명과학회지 Vol.30 No.8

원위 근병증은 원위 근육의 퇴행성 질환이며 임상적, 유전적으로 이질적인 그룹이다. 당원 축적병 9D (GSD9D)는 원위 근병증 중 하나이며, 근육의 포스포릴라아제키나아제(phosphorylase kinase) 결핍을 특징으로 하는 대사 근병증이다. GSD9D 환자는 운동 후 근육 약화, 근육 변성, 경련과 비정상적인 근육통 및 근육 경직이 발생될 수 있다. GSD9D는 글리코겐 대사의 주요 조절 효소 인 근육 포스포릴라아제키나아제의 알파 소단위를 암호화하는 PHKA1 유전자의 돌연변이로 유발된다. 이 연구에서 우리는 한국인 GSD9D 가족에 대해 PHKA1 유전자에서 c.3314T> C (p.I1105T) 돌연변이를 동정하였다. 이 돌연변이는 이전에 어떠한 돌연변이 데이터베이스에서도 보고되지 않았으며 500명의 건강한 대조군에서도 발견되지 않았다. 이 돌연변이 영역은 다양한 다른 종 내에서 잘 보존되었으며 in silico 분석에서 돌연변이가 병원성일 가능성이 있다고 예측했다. 현재까지 PHKA1 유전자에는 보고된 병원성 돌연변이가 7개뿐이며 한국에서는 보고된 사례가 없다. 따라서 이 연구는 한국 GSD9D 환자의 첫 번째 사례이다. 또한 이 연구는 이전에 보고된 환자와 한국 환자의 임상 증상과 병리 상태를 비교하고 설명하고자 하였다. 아울러 우리는 본 연구가 GSD9D의 분자 진단에 유용하게 활용될 것으로 기대한다. Distal myopathy is a clinically and genetically heterogeneous group of degenerative diseases of the distal muscle. Glycogen storage disease type IXD (GSD9D) is a metabolic distal myopathy characterized by muscle deficiency of phosphorylase kinase, a key regulatory enzyme in glycogen metabolism. Affected individuals may develop muscle weakness, degeneration, and cramps, as well as abnormal muscle pain and stiffness after exercise. It has been reported that mutations in the PHKA1 gene which encodes the alpha subunit of muscle phosphorylase kinase cause GSD9D. In this study, we examined a Korean GSD9D family with a c.3314T>C (p.I1105T) mutation in the PHKA1 gene. This mutation has not been previously reported in any mutation database nor was it found in 500 healthy controls. The mutation region is well conserved in various other species, and in silico analysis predicts that it is likely to be pathogenic. To date, only seven mutations in the PHKA1 gene have been documented, and this is the first report of Korean GSD9D patients. This study also describes and compares the clinical symptoms and pathological conditions of previously reported cases and these Korean patients. We believe that our findings will be useful for the molecular diagnosis of GSD9D.

상염색체 열성 지대형 근이영양증 환자로부터 TTN 유전자의 복합 이형접합성 대립유전자의 분리

최희지(Hee Ji Choi),이수빈(Soo Bin Lee),권혜미(Hye Mi Kwon),최병옥(Byung-Ok Choi),정기화(Ki Wha Chung) 한국생명과학회 2021 생명과학회지 Vol.31 No.10

고관절과 어깨의 점진적인 근육 약화를 특징으로 하는 지대형 근이영양증(limb-girdle muscular dystrophy: LGMD)은 우성 및 열성 유전을 모두 보여주며, TTN을 비롯한 많은 유전자가 발병과 관련된 것으로 알려져 있다. 본 연구는 40대 중반의 늦은 발병을 나타낸 상염색체 열성 LGMD 및 심방 조동의 증상을 가진 한 남성 환자의 유전적 원인을 규명하기 위해 수행되었다. 전장 엑솜 서열분석을 수행하여 환자로부터 TTN 유전자의 복합 이형접합성 변이의 대립유전자를 동정하였다. 한 대립유전자는 [c.24124G>T (p.V8042F)]의 단일 변이를 보였지만, 다른 대립유전자는 [c.29222G>C (p.R9741P) + c.67490A>G (p.H22497R) + c.75376C>T (p.R25126C)]의 세 변이로 구성된 단상형이었다. 대립유전자 중 p.V8042F는 어머니로부터 유전된 반면, 다른 단상형 대립유전자는 아버지로부터 유전된 것으로 추정되었다. 본 연구에서 분리된 TTN 변이들은 공공 인간 유전체 데이터베이스(1,000 Genomes, gnomAD 및 KRGDB)에서 보고되지 않았거나 매우 낮은 빈도로 보고되었다. 대부분의 변이들은 고도로 보존된 면역글로불린 또는 피브로넥틴 도메인에 위치했으며, 일부 in silico 분석에 의해 병원성인 것으로 예측되었다. TTN 거대 단백질은 근육 조립, Z-라인에서 힘 전달, I-밴드에서 안정 장력 유지에 중요한 역할을 한다. 결론적으로, 우리는 이러한 이형접합성 복합 돌연변이의 이중 대립유전자가 LGMD 표현형의 유전적 원인으로서 작용할 수 있을 것으로 제시한다. Limb-girdle muscular dystrophy (LGMD) which is characterized by progressive muscle weakening of the hip and shoulder shows both dominant and recessive inheritances with many pathogenic genes including TTN. This study performed to identify genetic causes of a male patient with late onset (45 years old) autosomal recessive LGMD and atrial flutter. By application of the whole exome sequencing, we identified bi-allelic variants of TTN gene in the patient. One allele had a single missense variant of [c.24124G>T (p.V8042F)], while the other allele consisted of three missense variants of [c.29222G>C (p.R9741P) + c.67490A>G (p.H22497R) + c.75376C>T (p.R25126C)]. The p.V8042F allele was transmitted from his mother, while the other haplotype allele was putatively transmitted from his father. His two unaffected sons had only the p.R9741P. These variants have been not reported or rarely reported in the public human genome databases (1,000 Genome, gnomAD, and KRGDB). Most variants were located in the highly conserved immunoglobulin or fibronectin domains and were predicted to be pathogenic by the in silico analyses. The TTN giant protein plays a key role in muscle assembly, force transmission at the Z-line, and maintenance of resting tension in the I-band. In conclusion, we think that these bi-allelic compound heterozygous mutations may play a role as the genetic causes of the LGMD phenotype.

샤르코-마리-투스병 1A형(CMT1A)의 가족내 표현형적 이질성과 MIR149 SNP에 대한 연관성 연구

최유진(Yu Jin Choi),이아진(Ah Jin Lee),남수현(Soo Hyun Nam),최병옥(Byung-Ok Choi),정기화(Ki Wha Chung) 한국생명과학회 2019 생명과학회지 Vol.29 No.7

샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease: CMT)은 희귀 말초신경병의 그룹으로, 진행성 근육 약화 및 위축, 감각 소실, 상지 및 하지의 무반사 증상을 나타낸다. CMT1A는 PMP22 유전자가 존재하는 17p12 지역의 직렬 중복으로 발병하는데, 유전자형-표현형의 상관성이 느슨하여 2차 유전적 요인의 존재를 암시한다. 최근 MIR149의 rs71428439 (n.83A>G)와 rs2292832 (n.86T>C) 변이가 후기 발병 및 가벼운 증상의 표현형과 연관성이 있는 것으로 보고되었다. 본 연구는 CMT1A 기계내 임상적 표현형의 이질성이 MIR149의 SNP과 연관성이 있는지를 규명하기 위해 수행하였으며, 조사 대상으로는 가계내 표현형의 차이가 심한 6 CMT1A 대 가계를 대상으로 하였다. 그 결과, MIR149의 rs71428439와 s2292832 유전자형은 가족내의 늦은 발병과 약한 중증도의 유전적 요인으로 작용할 수 있음을 제시하였다. 특히, AG+GG (n.83A>G)와 TC+CC 유전자형(n.86T>C)은 발병 시기가 늦고 경미한 증상을 보였다. 운동신경 전기전도도(MNCV)는 MIR149 유전형과 연관이 없는 것으로 보였는데, 이러한 결과는 이전 연구와 일치한다. 따라서 본 연구는 MIR149의 rs71428439와 rs2292832 변이는 CMT1A 가계내 표현 형적 이질성의 원인 중 하나로 작용할 가능성을 제시한다. 본 연구는 가계 내 증상의 차이가 심한 6 대가족을 사용하여 연구를 수행한 것은 의미가 크다고 여겨지며, 이런 결과는 CMT1A 환자의 분자 진단과 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. Charcot-Marie-Tooth disease (CMT) is a group of rare peripheral neuropathies characterized by progressive muscle weakness and atrophy and areflexia in the upper and lower extremities. The most common subtype of CMT is CMT1A, which is caused by a tandem duplication of the PMP22 gene in the 17p12 region. Patients with CMT1A show a loose genotype-phenotype correlation, which suggests the existence of secondary genetic or association factors. Recently, polymorphisms of rs71428439 (n.83A>G) and rs2292832 (n.86T>C) in the MIR149 have been reported to be associated with late onset and mild phenotypic CMT1A severity. The aim of this study was to examine the intrafamilial heterogeneities of clinical phenotypes according to the genotypes of these two SNPs in MIR149. For this study, we selected 6 large CMT1A families who showed a wide range of phenotypic variation. This study suggested that both SNPs were related to the onset age and severity in the dominant model. In particular, the AG+GG (n.83A>G) and TC+CC genotypes (n.86T>C) were associated to late onset and mild symptoms. Motor nerve conduction velocity (MNCV) was not related to the MIR149 genotypes. These results were consistent with the previous studies. Therefore, we suggest that the rs71428439 and rs2292832 variants in MIR149 may serve as genetic modifiers of CMT1A intrafamilial phenotypic heterogeneity, as they have a role in the unrelated patients. This is the first study to show an association using large families with variable clinical CMT1A phenotypes. The results will be helpful in the molecular diagnosis and treatment of patients with CMT1A.