주로 누에사육을 위한 사료 생산용으로 이용되던 뽕나무의 용도가 다양화 되면 서, 부산물로 이용되어 온 오디의 수요가 크게 늘어나 새로운 소득작목으로 정착되 어 가고 있다. 오디를 수확하기 위한 품종은 오디의 크기가 크고, 수량성이 높으며, 결실이 빠른 품종이 유리하다.
농촌진흥청 잠사양봉소재과에서는 조기결실 되는 새로운 오디 생산용 뽕 품종 ‘대심’을 육성하였으며, 이 품종의 육성 경위와 특성은 아래와 같다.
1. ‘04-’10년까지 4개 지역에서 지적시험을 거쳤으며, 오디용으로 우수성이 인정 되어 2012년 ‘상베리’로 보호출원 하였으며, 추후 ‘대심’으로 변경되었다.
2. ‘대심’은 국립농업과학원 농업생물부 잠사양봉소재과에서 보존중인 카타네오 를 모본으로 하여 콜히친 처리를 하여 4배체로 육성한 품종이다.
3. ‘대심’은 백상형(Morus alba L.)에 속하는 자웅 동주이며, 발아개엽기는 청일뽕과 비슷한 직립성의 중생종으로, 10a당 오디수량은 4개지역 평균 청일뽕 대비결실 1년차에는 116% 증수되는 되며, 결실 4년 평균수량은 70% 증수되는 다수성계이다.
5. 4년 평균 단과중은 4.8g의 대과형이며, 평균 당도는 10.5°Brix로, 청일뽕 오디보다 낮으며, 오디 색은 흑자색이다.
6. 오디 안정생산에 문제가 되고 있는 오디 균핵병 발병률은 4년 평균 6.2%로 청일뽕 3.3%보다 높아 오디균핵병에는 약한 것으로 나타났다.
주로 누에사육을 위한 사료 생산용으로 이용되던 뽕나무의 용도가 다양화 되면 서, 부산물로 이용되어 온 오디의 수요가 크게 늘어나 새로운 소득작목으로 정착되 어 가고 있다.
그러나, 오디수확은 결실되기 시작하여 15~20일간의 짧은 기간에 수확이 완료 되기 때문에 수확시 가장 많은 노력이 집중되므로, 수확능률을 높일 수 있는 방법 개발이 필요하다. 또한, 오디 생산시 노동력 부족 등으로 수확이 지연되거나, 바람 등에 많이 발생하는 낙과 오디를 수집 활용할 수 있는 방법 개발이 필요하다.
이에, 농촌진흥청 잠사양봉소재과에서는 오디를 효율적으로 수확할 수 있는 기 술을 지속적으로 개발하여 왔다. ‘09년 낙과되어 버려지는 오디를 수집활용하기 위하여, 낙과 수집 및 오디 수확 장치를 개발하여, 영농활용으로 채택되었으며, ’12년 신기술 시범사업으로 보급을 하였다. 총 결실량의 26.8%에 해당하는 낙과되어 버려지는 오디를 수집활용할 수 있으며, 수확노력을 관행 대비 34% 줄일 수 있다.
이 기술은 낮추만들기 수형의 뽕나무 재배시 활용할 수 있는 기술이다.
‘11년에는 중간만들기 수형의 뽕밭에서 활용할 수 있는 오디 수확기술을 개발하 였으며, 영농활용으로 채택되었다. 이 기술은 낙과되어 버려지는 오디 19.9%를 수 집, 활용할 수 있고, 수확노력을 관행대비 40% 절감할 수 있는 기술이다.
뽕나무를 포함한 식물유전자원은 수집, 보존 및 이용 방법에 따라 그 자체로 이 용하거나 새로운 품종 및 물질 등을 개발하여 막대한 경제적 이익을 창출할 수 있 다. 현재 뽕나무 유전자원에 대한 가치와 활용도를 높이기 위해 형태적, 유전적 특 성을 분석․평가하여 데이터베이스를 구축 중에 있으며, 기능성 성분이나 효능에 대 한 소비자들의 관심이 높아짐에 따라 기초정보 외에 이들의 항목에 대한 정보를 추 가할 필요성이 제기되었다. 따라서 우리나라 620 계통(품종)의 뽕나무 유전자원 중 재배환경 및 재배법이 동일한 219 계통(품종)의 춘기 5개엽기 뽕잎을 채취한 후 동 결건조 및 분말로 제조하여 뽕나무 유전자원의 계통별 rutin 함량을 분석하였다. 그 결과, 뽕잎의 rutin 평균 함량은 0.52 ± 0.25 % 이었으며, 변이계수(CV)는 47.9 %로 계통간 변이가 매우 심하게 나타났다. ‘부영상’의 rutin 함량이 1.37 %로 가장 높았 으며, ‘천근십문자’, ‘무전십문자’는 0.06 %로 가장 낮았다. 뽕나무 유전자원 중 전 체 평균 함량의 2배 이상 되는 rutin 고함유 계통을 9계통 선발하였다. ‘부영상’, ‘율 본’, ‘당상5호’, ‘A8’, ‘아자’, ‘성수5’, ‘사원뽕12호’, ‘환엽조생노상’, ‘환십조생’이 다. 또한 누에 사육용 뽕품종 (17품종)의 rutin 함량을 비교한 결과, 공시품종 중 ‘청 올뽕’의 함량은 0.69 %로 가장 높았으며, ‘청일뽕’은 0.14 %로 가장 낮았다.
Rutin은 GABA(γ-aminobutyric acid)와 더불어 콜레스테롤 저하, 혈당상승 억 제, 고혈압 치료, 동맥경화 및 중풍 예방 등 다양한 기능성을 나타내는 생리활성물 질로서 인식되고 있다. 기능성 및 천연색소 자원으로서 유망시 되고 있는 오디를 뽕 나무 계통별로 수확하여 rutin 분석을 실시하고 계통간 특성을 살펴봄으로써 품종 육종 효율을 높임은 물론 오디의 기능성 및 이용성을 증대시키고자 하였다. 그 결과 를 요약하면 다음과 같다.
1. 공시계통의 평균함량은 0.14 ± 0.050% DW이었으며, ‘사방소’는 0.29% DW로 가장 높은 함량을 나타낸 반면, ‘심설’은 가장 낮은 함량인 0.05% DW를 나타냈다.
2. 생육시기에 따른 rutin 함량의 경시적(經時的)인 변화를 살펴본 결과, ‘암뢰상’, ‘청노상’, ‘강선’, ‘만생백피노상’ 및 ‘사방소’ 5계통 모두 수확시기가 이른 것의 오디에서 함량이 높았다.
3. Rutin 고함유 계통에 대한 오디로서의 이용가능성을 검토하기 위해 ‘사방소’, ‘휘카스’, ‘강선’, ‘중호상’, ‘만생백피노상’ 및 ‘팔청시평’ 6계통의 과실적 특성을 조사한 결과, ‘휘카스’, ‘강선’ 및 ‘팔청시평’ 3계통은 수량, 과중, 당도 등 과실적 특성도 양호한 성적을 나타냈으므로 금후 오디생산과 기능성을 동시에 고려한 품종선택시 활용할 가치가 있는 우수계통으로 선발하였다.
4. 건조방법 및 저장방법이 식물체의 rutin 함량에 영향을 미치므로 오디 건조 및 저장시 지나친 고온과 저온을 피해야 하며, 식품으로 가공시에도 이 점에 주의하여 생리활성물질인 rutin의 섭취량을 늘리도록 하여야 할 것이다.
1-deoxynojirimycin (1-DNJ), a potent a-glycosidase inhibitor, has therapeutic applications in treatments of HIV, Gaucher’s disease, and diabetes. 1-DNJ has been extracted from natural sources (mulberry leaves) for therapeutic purposes; however, 1-DNJ ingredients are in limited supply and are costly to obtain on a large scale. Since certain strains of Bacillus and Streptomyces species reportedly produce 1-DNJ, they may serve as potential sources for high-yield 1-DNJ production. In this study, we obtained evidence for four bacteria that produce 1-DNJ in large quantities by high performance liquid chromatography and thin layer chromatography. Investigation of the effect of mulberry leaves powder concentration(1~5%), using the 1-DNJ high-production bacteria, provided evidence for microbial mass production of 1-DNJ.
잠분 성분은 항암효과, 노화억제, 중풍억제, 혈압과 콜레스테롤 저하효과 및 당 뇨병 치료 등의 생리활성이 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 기능성을 나타내는 잠 분 성분을 효율적으로 추출하기 위해 용매 및 추출방법을 달리하여 추출물을 조제 하였다. 용매는 ethanol, 증류수, butanol을 사용하였고, 추출방법은 상온교반추출, 초음파추출, 환류냉각추출, 환류냉각과 초음파 병행추출 방법을 이용하였다. 그 결과, 수율은 butanol을 이용한 초음파추출이 1.75%로 가장 낮았고, 그 외 방 법은 7~14% 정도로 나타났다. 총 폴리페놀 함량은 butanol을 이용한 초음파추출이 3.3 mg TAE/g로 가장 낮았고, 증류수를 이용한 초음파추출이 51.6 mg TAE/g으로 가장 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 증류수와 butanol 추출물 (158.3, 151.3 mg QRE/g) 보다 ethanol 추출물 (266.8mg QRE/g)에서 유의적으로 높게 나 타났다. DPPH radical 소거능과 항산화 효소인 SOD 유사활성은 증류수를 사용한 초음파추출법에서만 유의적인 항산화 효과를 보였다. Paper disc법을 이용한 항균 효과와 혈전용해 효과는 모든 시료에서 확인할 수 없었다. 이상의 결과와 같이 생리활성에 차이가 나타나므로, 잠분추출물의 생리활성 검 정을 위해서는 효과적인 용매 및 추출방법을 선택해야 될 것으로 생각된다.
To synnema formation and entomopathogenic of Paecilomyces tenuipes using some of media under the blue LED lamp. Lyophilized matured silkworm hemolymph and Bombyx mori powder were used as nutrient source in cultivation of an entomopathogenic fungus, Paecilomyces tenuipes. Matured silkworm (MS, aged seventh days of fifth instars) was in whole lyophilized without any treatment. Hemolymph (HL) powder was prepared by water-soluble extraction from matured silkworms which was silk gland removed and also lyophilized, too. Both of media showed better growth rates and synnemata formations than potato dextrose (PD) medium, and B. mori was controlled under the blue LED lamp conditions. To investigate their effect on mycelial growth of P. tenuipes, each of them were provided as nutrient sources by final concentrations of 2, 3 and 4%, respectively. Total 18 test cultures were cultivated for 14 days with no light. Three PD cultures were used as control group. Each of growth areas was measured with an image analyzer. The result showed that MS and HL medium promoted mycelial growth of P. tenuipes by 287 and 310%, respectively, in comparison with PD medium. The synnema formation and its shape of Paecilomyces tenuipes using B. mori under the blue LED lamp group are not so good than normal conditions. But, how to change of a compositions are not yet. It will be investigation in the future.
실크 차폐막을 이용한 골유도 재생술은 치의학에서 많은 관심을 가지고 있는 분 야 중에 하나이다. 특히 실크비브로인이 가지고 있는 고유의 성질을 이용하여 저분 자량을 가지는 활성물질을 복합하여 사용하는 경우 실크 단독으로 제조된 차폐막 에 비하여 그 성능이 더 우수할 것으로 기대된다. 이에 본 연구진은 실크 피브로인 소재의 차폐막에 테트라사이클린을 함유시켜 그 효능을 비교 분석하였다.
실험은 가토의 두개골 결손 모형에서 시행되었고 모두 20마리의 뉴질랜드 가토 가 이용되었다. 분석은 미세전산화단층촬영법과 조직학적 분석법으로 하였다.
그 결과 재생된 골의 부피가 수술 후 4주 시편에서는 1% TC-loaded SFM, collagen membrane, 및 control에서 각각 7.80±5.87 mm3, 8.09±6.88 mm3, 및 8.27±4.99 mm3을 보였다 (P >0.05). 수술 후 8주 시편에서는 그 값이 각각 36.56±8.50 mm3, 18.86±13.09 mm3, 및 19.09±5.07 mm3으로 4주 시편에 비하여 각 군 사이의 차이가 통계적으로 유의하였다 (P <0.05).
결론적으로 약물을 탑재한 실크 소재 치과용 차폐막이 기존의 상품화된 교원섬 유 차폐막에 비하여 골 재생 능력이 우수함을 알 수 있었다. 추후 실크 소재를 이용 한 약물 전달 기법에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
Silk fibroin has been widely tested as a candidate biomaterial applicable to various attempts of tissue engineering. In order to examine bone forming ability of silk 3-D scaffold, we have developed a tibial interlocking intramedullary nailing model. A tibial intramedullary nail in the weight bearing hind limb of a rat was interlocked with a pin through a pin hole at the proximal end of the intramedullary nail. Interlocking of the intramedullary nail prevented total collapse of proximal region of a bone defect and helped maintain the critical gap that was filled with silk 3-D scaffold, though minor shinkage about 1 mm at distal region was unavoidable. Bone forming ability of an implanted silk scaffold was monitored weekly for 8~10 wks by X-ray radiography of live animals and bone formation in the scaffold was examined by H & E staining and Masson’s trichrome staining of the bone tissue recovered from the animals. Although scattered islets of bone tissue was observed in the implanted silk scaffold, bone tissue was not widely developed and implanted scaffolds of silk nanofiber and salt-leached sponge were X-ray transparent, suggesting inefficient bone formation. By contrast, X-ray image of implanted silk nanofibrous scaffold coated with hydroxyapatite was getting darkened with time, which suggests bone tissue formation in the scaffold, while untreated silk 3-D scaffold remained undisturbed. Although existence of bone tissue in the scaffold should be confirmed by histological criteria, hydroxyapatite-coated silk scaffold appeared competent to support regeneration of the long bone defects In addition, the interlocking intramedullary nailing in tibia of rat hind limb could be applicable in assessing long bone regenerative capacity of various biocompatible materials.
5령4일 이후의 누에는 체내에 함유된 강력한 강도의 견사선으로 인해 자연상태 로는 섭취가 어려워 현재까지 식용으로 활용되지 못하였다. 이에 농촌진흥청에서 는 견사선이 함유된 5령4일 이후부터 숙잠기까지의 누에를 용이하게 섭취할 수 있 도록 하는 원천 가공기술을 개발하게 되었다.
가공방법은 살아있는 누에를 냉장 및 냉동할 수 있는 저온보관시설과 스팀찜기 등의 기자재를 보유한 누에사육 농가라면 누구나 할 수 있는 간단한 방법으로, 살아 있는 생누에를 열수 또는 수증기로 익혀 냉동건조하여 분말화시키는 방법이다. 이 렇게 하면 누에 체내에 들어있는 견사선은 물론 누에의 몸체까지 모두 함께 식용으 로 섭취가 가능하며, 누에를 물에 넣어 삶을 때 나오는 추출액도 섭취가 가능하다.
이렇게 하여생산된 견사선이 함유된 익힌누에에 대한 성분을 분석한 결과 다음 과 같다. 먼저 조성분에 대한 분석결과 조단백질의 함량이 냉동건조한 5령3일 누에 분말의 경우에는 48%, 냉동건조한 숙잠분말의 경우에는 53%인데 비하여 숙잠 생 누에를 수증기로 쪄서 익혔을 경우에는 63~67%로 단백질 함량이 증가하였고, 조 지방은 5령3일 누에분말의 경우 8%, 냉동건조 숙잠분말의 경우에는 18%인데 비 하여 숙잠 생누에를 수증기로 쪄서 익혔을 경우에는 14~16%로 나타났다. 아미노 산의 경우에는 피부보습, 뇌 신경수초 보호, 지방과 지방산 대사, 근육성장 및 면역 세포 생성에 기여하는 Serine이 7%, 근육의 퇴행을 방지하고 근육형성을 촉진시키 는 Glycine이 12%, 간 대사 촉진 및 유독물질 해독효과가 있는 Alanine이 10%, 우 울증, 무관심, 무기력 등의 해소에 효과가 있는 Tyrosine이 5%가 함유돼 있는 것으 로 나타났다. 지방산의 경우에는 누에 100g당 포화지방산이 5.2g, 불포화지방산이 10.2g으로 나타났으며, 불포화지방산 중에는 오메가3지방산의 일종인 Linolenic acid가 5% 정도로 다량 함유된 것으로 나타났다.
연골은 혈관과 신경의 분포가 없이 단단한 세포외 기질로 쌓여있어 손상되거나 퇴화되면 재생이 어려운 조직이다. 연골조직은 다른 결합조직과는 달리 당단백질, 연결조직섬유 및 매트릭스 등의 기질에 의해 유연성을 갖는다. 실크단백질은 천연 단백질로서, 세리신과 피브로인 두 가지 단백질로 되어있다. 실크는 몸속에 삽입할 경우 생체적합성이 뛰어나며 면역 거부반응이 미미하여, 최근 많은 연구자에의해 생체재료로서 새로운 의료용 소재로서 개발되고 있다. 실크단백질은 다양한 아미 노산의 결합으로 이루어져있어, 당단백과 매트릭스로 이루어진 연골조직을 대체 할 수 있을 것으로 생각되었다. 본 연구에서는 실크단백질을 이용하여 연골세포의 성장에 대한 실크의 영향을 세포수준과 분자적 수준에서 관찰하였다. 또한 줄기세 포 배양 시, 실크단백질을 처리하여 줄기세포가 연골세포로 분화되는데 있어 실크 단백질이 분화에 어떤 영향을 미치는지를 확인하였다. 실크단백질은 연골세포의 성장에 효과적이었으며, 연골분화마커인자의 발현량을 증가시켰다. 실크 단백질 은 줄기세포의 연골분화에 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 연골세포를 이식하는 치료 시 실크단백질을 우수한 첨가제로서 사용할 수 있을 것으로 기대된다.
실크단백질은 누에고치를 구성하는 단백질로서 누에가 생합성하는 천연단백질 이다. 화학적 처리에 의하여 실크단백질은 인체 활성을 갖는 특성이 있는 것으로 최 근 보고되고 있다. 일반적으로 뼈는 신생골을 만드는 조골세포와 오래된 뼈를 흡수 하는 파골세포간의 균형적인 역할에 의하여 유지된다. 파골세포와 조골세포의 역 할에 영향을 줌으로써 골다공증 등 뼈와 관련된 질환의 예방 및 치료에 활용될 수 있다. 화학적으로 처리된 실크단백질이 파골세포의 분화에 영향이 미치는 것으로 보고되었다. 파골세포에 미치는 실크단백질의 효과에 대한 영향을 살펴보기 위하 여 receptor activation of nuclear factor κB ligand (RANKL), 파골세포 특이 유전자 (matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), cathepsin-K, calcitonin receptor (CTR)), mitogen-activated protein kinase (MAPK), nuclear factor-κB (NF-κB) transcription factors (nuclear factor of activated T cells c1 (NFATc1))의 발현을 분석하였다.
실크는 자연계에서 생산되는 가장 긴 섬유상 단백질로서 수 천년간 수술용 봉합 사로 사용되어 온 대표적인 의료용 생체재료이다. 실크의 의료용 소재 활용의 범위 를 혹대하기 위하여 스케폴드를 제조하였다. 인산염은 뼈를 구성하는 주요 성분 중 의 하나이다. 실크단백질은 생체친화성이 우수한 물질로서 뼈의 주요 구성성분과 복합화하여 사용하면, 뼈의 결손시 대체 소재로 개발 가능성이 있을 것으로 기대되 므로, 본 연구에서는 인산염이 첨가된 실크단백질 소재를 제조하고 그 특성을 분석 하여 그 결과를 보고하고자 한다.
Silkworm transgenesis is now a routine method leading to a satisfactory yield of transformed animals and the reliable expression of transgenes during multiple successive generations. However, the screening of G1 transgenic individuals from numerous progeny has proved to be difficult and time-consuming work. Previously, we characterized the promoter of heat shock protein 70 from Bombyx mori (bHsp70), which is ubiquitously expressed in all tissues and developmental stages. To investigate the utilization of the bHsp70 promoter to screen transgenic individuals, the EGFP marker gene was inserted into the piggyBac vector under the control of the bHsp70 promoter. Mixtures of the donor and helper vectors were micro-injected into 3,060 eggs of bivoltine silkworms (Keomokjam). EGFP fluorescence was observed in 17 broods of transgenic silkworms under a florescence stereomicroscope. Interestingly, this fluorescent marker protein was detected not only in parts of the embryo segments on the seventh day of the G1 embryonic developmental stage but it was also detected in a part of the body of G1 hatched larvae, in the middle silk gland of G1 fifth instar larvae, and in the wings of seven-day-old G1 pupae and G1 moths. Therefore, we suggest that the bHsp70 promoter can be used for the rapid and simple screening of transgenic silkworms.
Immune-inducible antimicrobial peptides were produced using transgenic silkworms that expressed Rel family transcription factor, truncated BmRelish1 (BmRelish1t) genes under the control of the BmA3 promoter using the piggyBac vector. BmRelish1t gene contains all domains of Bmrelish: a Rel homolog domain (RHD), nuclear localization signal (NLS), acidic and hydrophobic amino acids (AHAA) rich region except the Ankyrin repeat domain (ANK) and the death domain (DD). (1:1) Mixtures of the donor vector (pG-3xP3EGFP-BmA3BmRelish1t) and helper vector were micro-injected into 1,800 eggs of bivoltin silkworms, Baegokjam and EGFP-induced fluorescence was observed for 25 broods of transgenic silkworms under a florescence stereomicroscope. Analysis by real-time PCR indicated that transgenic silkworms expressing BmRelish1t recombinant proteins displayed higher mRNA expression levels of the Bombyx mori antimicrobial peptides such as lebocin, moricin, and nuecin than the normal silkworms. Moreover, transgenic silkworms expressing BmRelish1t showed antibacterial activity against Escherichia coli. We suggest that transgenic expression of BmRelish1t may find useful applications for the production of various antimicrobial peptides at the same time in transgenic silkworms.
오디, 누에를 활용한 운동보조제 개발을 위해 8주간의 사다리를 이용한 점진적 저항성 운동과 더불어 오디분말, 오디추출물, 누에분말의 섭취가 수컷 흰쥐의 골격 근에서 NCOA4와 UCP-3 mRNA의 발현에 효과가 있는지 확인하고자 하였다. 6주 령의 수컷 흰쥐 50두를 시료 투여 및 저항성 운동 여부에 따라 대조군, 운동군, 오디 분말 운동군, 오디추출물 운동군, 누에분말 운동군으로 설정하였다. 저항성 운동 방법은 1주간 맨몸 사다리 운동을 거친 후 7주간 주당 2일, 1일 10회씩 점진적인 과 부하 하에서 실시하였다. 오른쪽 뒷다리에서 장무지굴근을 적출한 후 RNA 추출 및 cDNA를 합성하였고 NCOA4와 UCP-3 mRNA를 특이적으로 검출하도록 디자 인된 시발체와 탐색자를 구입하여 housekeeping 유전자인 18s rRNA와 함께 증폭 하였다. 2-ΔΔCt법을 통해 상대정량하여 골격근 내 발현 정도를 배수변화로 비교하 였다. NCOA4 mRNA의 경우 대조군에 비해 모든 저항성 훈련집단에서 유의한 차 이를 보였으며 운동군(3.18±0.51)에 비해 특히 누에분말 운동군(17.62±1.99)에서 유의한 차이를 보였다. UCP-3의 경우 운동군(1.38±0.12)과 비교하여 누에분말 운 동군(2.28±0.34)에서 유의한 차이를 보였다. 본 실험을 통해 누에의 섭취가 저항성 운동 동안 근비대 관련 유전자인 NCOA4와 UCP-3 mRNA발현을 유의하게 증가 시키는 것으로 나타났으며 추후 운동보조제 개발을 위한 기초 자료로 활용할 수 있 을 것으로 판단된다.
The differences in adult lifetime among various silkworm strains has been suggested that the adult lifetime may be genetically controlled. In this experiment, using J037 and Daizo strains we investigated genetic factors related to the adult lifetime of silkworm. We constructed the full-length cDNA library from the adult male of the J037 strain. A total of 2,688 clones were randomly selected, and we performed a differential display hybridization with cDNA probes generated from J037 and Daizo adult males. In conclusion, 193 clones were identified as differential expressed genes, and 154 unique genes were generated after the assembly of 193 clones. Of the 154 unique genes, the most abundant genes were cytochrome oxidase subunit-1 gene(9 times) and unknown(clone ID; 1-50) gene(5 times). The functional groups of these unique genes with matches in the AmiGo database were constructed according to their putative molecular functions. Among thirteen functional categories, the largest group was unclassified protein(24%). In addition, We analyzed the nucleotide and deduced amino acid sequences of the most highly occurred gene(1-50, EF434397), which consisted of 240 amino acids. However, it is confirmed yet that these genes really have an affected on the silkworms longevity.
BmCecB1 are antimicrobial peptides from Bombyx mori and belongs to cecropin family. Antimicrobial peptides are important components of the innate immune systems in all living organism. This peptide has antibacterial activity against several Gram-positive and Gram-negative bacteria. To produce the BmCecB1 antimicrobial peptide, we constructed transgenic silkworm that expressed BmCecB1 gene under the control BmA3 promoter using piggyBac vector. The use of the 3xP3-driven EGFP cDNA as a marker allowed us to rapidly distinguish transgenic silkworm. Mixtures of the donor vector and helper vector were micro-injected into 600 eggs of bivoltin silkworms, Baegokjam. In total, 49 larvae (G0) were hatched and allowed to develop into moths. The resulting G1 generation consisted of 22 broods, and we selected 2 broods containing at least 1 EGFP-positive embryo. The rate of successful transgenesis for the G1 broods was 11%. We identified 9 EGFP-positive G1 moths and these were backcrossed with wild-type moths. With the aim of identifying a BmCecB1 as antimicrobial peptide, we investigated the Radical diffusion Assay (RDA) and then demonstrated that BmCecB1 possesses high antibacterial activities against Gram-negative bacteria.
To product the blue fluorescent protein (AmCyan) expressed cocoon, we were fused AmCyan cDNA to the heavy chain gene and injected the gene into a silkworm. AmCyan was one of the existing violet fluorochromes and originally derived from the fluorescent protein amFP486. AmFP486 was cloned from the sea anemone Anemonia majano (GenBank accession number AF168421), and belongs to the family of fluorescent proteins (FPs) isolated from coral reef organisms. The AmCyan fusion protein, each with N- and C- terminal sequences or the fibroin H-chain, were designed to be secreted into the lumen of the posterior silk glands. The expression of the AmCyan/H-chain fusion gene was regulated by the fibroin H-chain promoter. The use of the 3xP3 EGFP as a marker allowed us to rapidly distinguish transgenic silkworm. Mixtures of the donor and helper vectors were micro-injected into 300 eggs of bivoltine silkworms (Baegokjam). EGFP fluorescence was observed in 3 broods of transgenic silkworms under a florescence stereomicroscope. The cocoon was displayed strong blue fluorescence, proving that the fusion protein was present in the cocoon. Accordingly, we suggest that the AmCyan gene expressed cocoon will be enable the production of the novel biomaterials based on the transgenic silk.
The antibiotic peptide PAJE (RWKIFKKPFKISIHL-NH2), designed incorporating the N-terminal α-helical segments of papiliocin and jelleine, is a 15-residue hybrid peptide that has a broad spectrum of activity against Gram-negative, positive bacteria and fungi. In this study, we successfully expressed bioactive PAJE in Escherichia coli cells that are highly sensitive to this peptide. For the efficient production of peptide, we synthesized gene encoding PAJE, and fused the sequence in-frame to ketosteroid isomerase (KSI) gene to construct an expression vector pET29b-PAJE-KSI, which was then used to transform E. coli BL21 (DE3). The fusion protein PAJE-KSI was expressed as inclusion body at high level (more than 30% of the total proteins). Recombinant PAJE was easily released by cleavage of the fusion protein with cyanogen bromide (CNBr). Subsequently, we purified the recombinant PAJE by FPLC chromatography. The purified PAJE displayed considerably antibacterial activity identical to that previously reported for chemically synthesized PAJE. The results indicated that successful expression of PAJE in E. coli cells and efficient procedure for purification may lead to a cost-effective platform for the mass production of PAJE.