약용식물내 에스트로겐성과 항-에스트로겐성을 조사하고 항암인자를 발견하기 위하여, 본연구는 에탄올추출로 제조된 9종류의 한국산 약용식물에 대하여 재조합효모와 MCF-7 사람유방암세포주를 이용하여 스크리닝하고 비교하였다. 재조합효모를 이용한 실험결과, 7종류의 약용식물에서 에스트로겐성이 나타났고, 4종류에서 안드로겐성이 나타났다. 또한 MCF-7 사람유방암세포주를 이용한 실험결과, 8종류의 추출물이 MCF-7 세포의 성장을 억제하는 것으로 확인되었으며 비스페놀 A와 동시 처치한 경우에도 유의적으로 억제하는 것으로 나타났다. 또한 Clyeyrrhiza uralensis, Cassia tora, Syringa velutina, Zingiber officinale, Malva verticillata, Panax ginseng C.A. Meyer는 식물성 에스트로겐으로서 에스트로겐에 양성인 사람유방암세포의 증식을 유의적으로 억제시티는 흥미로운 결과가 제시되었다. 따라서 이번 연구는 한국산 약용식물이 식물성 에스트로겐과 항암인자로서 이용될 수 있으며, 에스트로겐의 활성을 조사하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구에서는 돼지의 체지방을 감소시키고 성장을 촉진시키는 인자인 PGH를 cloning하여 이 유전자를 외래 유전자의 발현이 유도적으로 조절되는 Tet system에 도입하고자 하였다. 또한 유전자의 발현이 turn on되었을 때 그 발현 정도를 최대화하기 위하여 WPRE 서열을 도입하였다. 구축된 각각의 vector는 retrovirus 생산 세포주에 도입하여 virus를 생산하였으며 이를 여러 종류의 표적세포에 감염시켜서 PGH 유전자의 발현을 확인한 결과, 1×10/sup 6/ 세포에서 350∼2,100 ng의 PGH가 분비되었으며 특히 PFF 세포에서 가장 높은 발현을 나타내었다. Tet system에 도입된 PGH의 발현이 유도적으로 조절되는지를 PFF 세포에서 확인한 결과, 유도 효율이 2∼6배로 나타났으며 WPRE 서열이 rtTA 유전자의 downstream에 위치한 조건에서 가장 높은 유도 효율을 나타내었다. 이러한 PGH 유전자의 유도적인 발현의 조절은 고급육 생산의 형질전환 돼지 연구에 있어서 가장 큰 문제점이 되는 PGH 유전자의 과다한 발현에 의한 생리적인 부작용을 최소화할 수 있는 해결 방안으로 제시될 수 있을 것이다.

The effects of additions/deletions in glycosylated residues of recombinant human EPO (rhEPO) produced in CHO-K1 on their secretion were examined. hEPO cDNA was amplified from human liver mRNA and cloned into the pCR2.1 TOPO. Using overlapping-extension site-directed mutagenesis method, glycosylation sites at 24th, 38th, 83rd, and 126th were respectively or accumulatively removed by substituting its asparagine (or serine) with glutamine. To add novel glycosylation sites, 69 and 105th leucine was mutated to asparagine. Mutant and wild type rhEPO constructs were cloned into the pcDNA3 expression vector with CMV promoter and transfected into CHO cell line, CHO-K1, to produce mutant rhEPO mutant rhEPO proteins. Enzyme-linked immunosorbant assay (ELISA) and Western analysis with monoclonal anti-EPO antibody were performed using supernatants of the cultures showing transient and stable expressions respectively. Addition of novel glycosylation reduced rhEPO secretion dramatically while deletion mutants had little effect except some double deletion mutants (△24/83 and △38/83) and triple mutant (△24/38/83). This fact suggests that not single but combination of changes in glycosyl groups affect secretion of rhEPO in cell culture, possibly via changes in their conformations.

당 대사에 관여하는 Pyruvate dehydrogenase phosphatase (PDP)는 해당과정에서의 대사 산물인 pyruvate를 acetyl CoA로 만들어 구연산 회로로 진입시켜주는 효소인 pyruvate dehydrogenase complex (PDC)의 활성을 조절하는 중요한 효소이다. PDP의 catalytic subunit는 PDC의 dihydrolipoamide acetyltransferase(E2), PDP regulatory subunit (PDPr), 그리고 칼슘 결합 도메인 등으로 구성되어 있는 것으로 추측되어지고 있다. 본 연구에서는 PDP 단백질을 분리정제하고 결정화 하고자 하였다. PDP는 catalytic subunit(PDPc, Mr 52,600 Da)과, regulatory subunit (PDPr 95,600 Da)으로 구성되어 있으며 칼슘 존재하에 PDPc는 dihydrolipoamide acetyltransferase(E2) component와 결합하여 기질인 인산 E1 component의 탈 인산화율을 증가시킨다. PDPc는 intrinsic 칼슘 결합부위를 가지며 두 번째 칼슘 부위는 E2 존재 하에 형성된다. 이러한 특이한 상호반응을 이용한 GSH-Sepharose-GST-L2 matrix를 이용하여 약 1000 U/㎎의 specific activity를 갖는 순수 PDPc를 약 80%의 yeild로 얻어 결정화에 사용하였다.

본 연구는 과배란처리에 의한 수정란이식 시 우수한 수정란을 다량 확보하고 이식 후 수태율 향상을 위하여 수란우에 rbST처리가 수태율 및 progesterone 농도와 황체의 크기에 어떠한 영향을 미치는가를 조사하고자 실시하였다. 공란우는 Folltropin-V와 PGF₂α를 이용하여 과배란처리를 유도하여 12시간 간격으로 2 straw씩 3회 인공수정을 실시하였다. 공란우와 수란우는 대조구와 rbST 처리구로 구분하였으며, rbST (500 mg)처리는 발정발현 후 미근부에 근육 주사하였다. 과배란처리된 공란우의 수정란채란은 수정 후 7∼8일째에 비외과적인 방법으로 실시하였다. 수정란이식 후 수태율은 rbST 처리구에서 대조구보다 유의적으로 높았다 (64.0 vs. 47.1%; p<0.05). 채취한 혈액의 progesterone 농도 분석과 황체의 단면적를 조사한 결과 progesterone 농도는 대조구와 rbST 처리구에서 6일 동안 차이가 없었지만, 6일 이후부터 차이가 나타났으며 황체크기 역시 rbST 처리구에서 대조구에 비해 높게 나타났다. 본 연구결과에서 rbST처리는 이식 후 수태율의 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

hFSH는 α와 β subunit으로 구성된 heterodimer로서 두 subunit의 조합은 활성을 지닌 호르몬의 생산에 있어서 매우 중요한 단계이다. 이 조합과정의 효율을 증대하기 위하여 본 연구에서는 hFSH를 단일사슬의 단백질로 구축하고자 하였으며, 이의 일환으로 각 subunit 대한 cDNA단편을 연결하는 서열로 CTP linker를 도입하였다. 재조합한 hFSH-CTP 유전자는 pseudotype의 retrovirus vector system을 이용하여 CHO 세포와 닭의 배로 각각 전이되었다. CHO 세포에서의 FSH의 생산은 α와 β를 각각 전이한 경우에 비해 hFSH-CTP를 전이한 경우에서 17배 이상 높은 것으로 나타났다. 닭에서는 유전자 전이를 시도한 62개체 중에서 11마리가 부화하였으며 그 중 10마리가 형질전환된 닭인 것으로 RT-PCR을 통하여 확인되었다. 그러나 개체의 혈중 FSH의 생산은 확인하지 못하였다. 이상의 실험 결과를 바탕으로 하여 재조합된 hFSH-CTP는 FSH의 발현에 매우 효율적인 구조로 생각되며, 또한 retrovirus를 이용한 유전자 전이 방법은 형질전환 가금의 생산에 있어서 매우 적절한 방법으로 사료된다.

As an preliminary experiment for making transgenic animals producing human follicle stimulating hormone (hFSH), we tried to express recombinant hFSH gene in vitro. hFSH is a heterodimeric glycoprotein hormone produced in the anterior pituitary gland. The hormone is essential in the regulation of reproductive processes, such as follicular development and ovulation. Genes encoding the common gonadotrophin alpha subunit and FSH-specific beta subunit were inserted into retroviral vectors under the control of the rat beta actin promoter. Gene transfer to the Chinese hamster ovary (CHO) cells was done by infection of the retroviruses harvested from PT67 packaging cells transfected with recombinant retrovirus vector DNA. After selection with G4l8, PCR and RT-PCR analyses of the G4l8-resistant CHO cells showed successful transfer and expression of both and fragments of the FSH gene.

Human eryhropoietin (EPO) is acidic glycoprotein hormone that plays key role in hematopoiesis by facilitating differentiation of erythrocyte and formation of hemoglobin (Hb) and is used for the treatment of anemia. Human EPO is consist of 166 amino acids which is modified by three N-glycosylations (24, 38, 83) and single O-glycosylation (126). N-glycosylation is reported to be related to the cellular secretion and activity of EPO. In this study, we examined effects of mutagenesis in glycosylation site of recombinat hEPO for the cellular secretion during production from cultured CHO cell. We produced rhEpo which was cloned by PCR from human liver cDNA (TaKaRa) in cultured CHO cell. Using supernatant of the culture, ELISA assay and western analysis were performed. To estimate biological activity, 20IU of rhuEpo was subcutaneously injected into four ICR mice. After 8 days, HCT level was increased average 13 per cent, RBC was increased ca. 2106//. In disease model Rat (anemia c-kit, WSRC-WS/WS), HCT was increased ca. 12%, RBC was increased ca. 1.6106//. These results suggests that rhEpo we produced has biological activity. To remove glycosylation site by substituting 24, 38, 83, and 126th asparagine (or serine) with glutamic acid, overlapping -extension site-directed mutagenesis was performed. To add novel glycosylation sites, 69, 105th leucine was mutated to asparagine. Mutant EPO construct was transfected into CHO cell. Supernatant of the cell culture was analyzed using ELISA assay with monoclonal anti-EPO antibody (Medac, Germany). Since, several reports for mutagenesis of glycosylation sites showed case-by-case results, we examined both transient expression and stable expression. Addition of novel glycosylation sites resulted no secretion while deletion mutants had little effect except some double deletion mutants (24/83 and 38/83) and triple mutant. We suggest that not single but combination of glycosyl group affect secretion of EPO.