본 연구에서는 polypropylene glycol(PPG) 을 이용한 수분산 폴리우레탄에 카제인을 그래프트 합성한 다음 카본블랙을 분산하여 발생하는 변화를 분석하였다. 이를 위해 카제인을 그래프트한 수분산 폴리우레탄 (PUD와 CPUD’s) 시료를 준비한뒤 카본블랙이 분산된 CPCB’s 시료를 준비하였다. 준비된 시료를 이용하여 인장강도를 측정 한 결과 카제인이 높게 함유된 CPUD3 가 3.01 kgf/㎟ 로 인장강도가 증가하였으며, CPCB’s 에서는 카본 블랙이 증가할수록 인장강도가 2.54 kgf/㎟ 로 낮게 측정되었다. 연신율은 카제인이 적게 함유된 PUD 시료가 278 % 로 측정되었으며, CPCB’s에서는 CP3CB4 가 157% 로 측정되었다. 내마모성은 CPUD3 시료가 36.97 mg.loss, CP3CB4가 41.11 mg.loss 로 표면 강도가 측정되었다. 내용제성은 PUD’s 시료와 CPCB’s 시료 양쪽 모두 물성변화가 없음을 확인 할 수 있었다.

In this study, analyzed the changes occurred after adding casein emulsions to water - dispersed polyurethane using polypropylene glycol (PPG). For this purpose, anionic water - dispersed polyurethane containing PPG, IPDI and DMPA and casein emulsion prepared by dissolving casein in distilled water using ammonia water were prepared. As a result of measuring the alkali resistance by using the prepared resin, there was no change in the physical properties. The tensile strength of the sample having a high casein content was measured to be 2.227 kgf / ㎟. Elongation was measured at 474% for samples containing less casein and The abrasion resistance was measured as 46.090 ㎎.loss of sample containing much casein as a result of the surface roughness measurement.

The production of therapeutic protein from transgenic domestic animal is the major technology of biotechnology. Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) is known to play an important role in the growth of the animal. The objective of this study is construction of knock-in vector that bovine IGF-1 gene is inserted into the exon 7 locus of β-casein gene and expressed using the gene regulatory DNA sequence of bovine β-casein gene. The knock-in vector consists of 5’ arm region (1.02 kb), bIGF-1 cDNA, CMV-EGFP, and 3’ arm region (1.81 kb). To express bIGF-1 gene as transgene, the F2A sequence was fused to the 5’ terminal of bIGF-1 gene and inserted into exon 7 of the β-casein gene. As a result, the knock-in vector is confirmed that the amino acids are synthesized without termination from the β-casein exon 7 region to the bIGF-1 gene by DNA sequence. These knock-in vectors may help to create transgenic dairy cattle expressing bovine bIGF-1 protein in the mammary gland via the expression system of the bovine β-casein gene.

Many transgenic domestic animals have been developed to produce therapeutic proteins in the mammary gland. However, purification of therapeutic proteins from transgenic milk are very important for productivity of recombinant protein. Development of a knock-in vector system is needed to improve production of therapeutic proteins. In this study, we are develop Knock-in vector to express human Erythropoietin protein (hEPO) using Gluthathione S-transferase (GST) fusion system on mouse β-casein exon 3 locus. The knock-in vector consisted of the 5 homologous arm (1.02 kb), GST, PreScission protease site, hEPO cDNA, BGH polyA signal, CMV-EGFP, and 3homologous arm(1.81 kb). The analysis of nucleotide and amino acid sequence revealed that GST-hEPO mRNA is probably translated with the mouse β-casein sequence and the β-casein-GST-hEPO fusion protein is probably secreted by ER-Golgi pathway. After that, the hEPO protein can be cleaved to remove the GST from the fusion protein by PreScission protease during purification of recombinant protein. This knock-in vector may help to create transgenic mouse expressing human Erythropoietin protein via the endogenous expression system of the mouse β-casein gene in the mammary gland.

The production of therapeutic proteins from transgenic animals is one of the most important successes of animal biotechnology. Endostatin is 20 KDa C-terminal fragment derived from type XVIII collagen and an endogenous inhibitor of tumor growth by inhibition of angiogenesis. In this study, we are developed knock-in vector consists of 5’ arm region (1.02 kb), human Endostatin cDNA, CMV-EGFP, and 3’ arm region (1.83 kb). To express Endostatin gene as transgene, the F2A sequence was fused to the 5’ terminal of Endostatin gene and inserted into exon 3 of the β -casein gene. If this knock-in vector is inserted into the porcine β-casein gene locus by homologous recombination, human Endostatin mRNA are expressed using the gene regulatory region of the β-casein. Also, the β-casein and Endostatin fusion protein is translated and Endostatin protein is separated by F2A self cleavage during translation. In conclusion, our knock-in vector may help to create transgenic pig expressing human Endostatin protein via the endogenous expression system of the porcine β-casein gene in the mammary gland.

For this research, prepared water soluble milk casein resin and waterborne polyurethane-acrylic resin. Use these resin, this article has been analyzed about change of mechanical properties by increasing amount of casein resin in polyurethane-acrylic resin on coated leather. According to measure data for solvent resistance, WPA(waterborne polyurethane-acrylic resin) resin and WPA-C1, C2, C3(samples of polyurethane-acrylic resin with milk casein resin) had good property. As known in the results, increase of casein constant did not influence to big change of hybrid resin properties. As test of tensile strength, WPA had lowest tensile characteristic(1.598 kgf/㎟) and WPA-C3 had highest tensile characteristic(1.718 kgf/㎟). Also best properties of abrasion was WPA-C3(06.021 ㎎.loss). In elongation case, WPA had best properties(754 %) in this experiment.

An experiment was conducted to study effects of abomasal infusions of casein, glucose or starch on milk production and blood metabolites in dairy cows. Four lactating cows (559±41.9kg) fitted with 100 mm ruminal cannulas were used in a 4 × 4 Latin square experiment. The cows were given access ad libitum to grass silage and received 6.2 kg dry matter (DM) of a mixture of rapeseed meal (5.3kg/d DM) and barley grain (0.9kg/d DM) as a basal diet (CON), the basal diet plus intra-abomasal infusions of 270 g sodium caseinate (CAS), 300 g of glucose (GLU) or 243 g of starch (STA) starting at 09:00 h each day. Abomasal infusion of different nutrients did not affect (p>0.05) grass silage intake and rumen fermentation parameters (rumen pH, ammonia N and volatile fatty acids). As unexpected, milk yield and composition data did not differ between CON and the treated groups (p>0.05). Most of plasma amino acids were not significantly (p>0.05) affected by the abomasal infusions of CAS, GLU or STA except for histidine, tryptophan and glycine. Although histidine, known as the first limiting amino acid in dairy cows fed grass silage based diets, was significantly (p=0.003) increased by CAS, we failed to result in a clear increase in milk yield and protein yield. This discrepancy between plasma AA profiles and milk production could be presumably explained by relatively high concentration of total amino acids in the present study (2,039μmol/l).

본 연구에서는 수용성 아크릴을 합성한 다음 수성 카제인 수지를 합성하여 기합성 완성된 아크릴 수지에 카제인 수지의 적하량을 점차 증가시켜 변화하는 물성을 피혁(Lamb leather)에 표면 코팅하여 물성을 측정 분석하였다. 내용제성 측정 결과 높은 내용제성 물성을 지닌 아크릴 수지와 카제인 수지의 함량이 물성 변화에 끼치지 않았으며 모두 높은 물성치를 나타내었다. 인장 강도 측정치에서는 아크릴 단독 코팅의 측정치가 1.399kgf/mm2로 가장 낮은 수치를 나타내었으며, 카제인 수지의 합량이 제일 높은 WAC-3가 가장 높은 인장력 1.426kgf/mm2을 나타내었다. 또한 내마모도 측정에서는 WAC-3가 제일 높은 69.774 mg.loss로 우수한 물성변화를 나타내었고, 연실률의 경우 아크릴 단독 코팅인 WAR이 820 %로 가장 높은 수치를 나타내었다.

본 연구에서는 밀크 카제인과 WPU를 이용한 하이브리드 수지를 합성하였다. 합성한 하이브리드 수지를 피혁(Full-Grain) 표면에 코팅을 하여 카제인이 하이브리드수지에 어떤 영향을 주는지에 대해 분석 하였다. 내용제성 테스트 데이터에 의하면 WPU 와 하이브리드 수지 양쪽 모두 높은 물성치를 나타내었다. 인장 강도 측정치에서는 WPU 단독 결과(2.130 kgf/mm2)가 가장 낮은 수치를 나타내었으며, WPC-3(WPU 91: casein resin 9)의 경우가 가장 높은 인장력(2.191 kgf/mm2)을 나타내었다. 또한 내마모도 측정에서는 WPC-3(50.090 mg.loss)가 좋은 물성값을 나타내었다. 연실률의 경우 WPU(637 %) 단독 코팅물의 분석값이 가장 높은 637%로 알 수 있었다.

Porcine beta casein promoter를 이용하여 형질전환 동물에서 유선특이적으로 목적 단 백질을 발현시킬 수 있는 pPBC 벡터를 구축하였으며 이 벡터를 이용하여 보다 높은 농 도의 목적 단백질을 발현 시킬 수 있도록 pPBC 벡터 개량을 시도하였다. pPBC 벡터의 5'arm 부위를 5428 bp, 4419 bp, 3378 bp의 길이로 잘라 서로 다른 크기의 5’arm을 갖 게 하였으며 5’arm의 5’ 쪽으로 CMV enhancer를 삽입하였다. 또한, porcine beta casein promoter 조절 하에 hGH(human growth hormone) 유전자를 발현하도록 하는 벡터를 구 축한 후 세포주 및 형질전환 마우스에서 발현 양상을 확인하였다. 개량된 pPBC 벡터를 이용하여 mouse mammary gland epithelial cell line HC11에서 luciferase assay를 통해 각각의 벡터에 대한 활성을 확인한 결과, 5’arm 길이가 가장 짧고 CMV enhancer가 삽입 된 CMV-pPBC p-3378 벡터에서 활성이 가장 높게 나타났다. 이 벡터를 이용하여 hGH 유전자와 mRNA를 안정화시켜 유전자의 발현을 증가시킨다고 알려진 woodchuch hepatitis virus post-transcriptional regulator element (WPRE)를 함께 삽입하여 CMV-pPBC p-3378-hGH-WPRE 벡터를 구축하였다. 이 벡터로 transgenic mice를 생산하여 유선을 포함한 여러 조직으로부터 hGH의 발현을 RT-PCR 방법을 확인하였다. 그 결과 liver와 lung에서는 아주 약하게 hGH가 발현을 하였으나 유선 조직에서 hGH가 가장 많이 발현 하는 것을 볼 수 있었다. 형질전환 마우스 유즙 내의 hGH 발현을 western과 ELISA를 이 용하여 확인한 결과, 유즙 내에는 약 22 kDa의 hGH가 존재 하였으며 ml 당 최고 50 100 ug의 농도로 hGH를 포함하고 있었다. 이러한 결과들은 개량한 pPBC 벡터가 유선특 이적인 발현을 하며, 유선 세포주에서는 높은 활성을 나타냈지만 형질전환 마우스의 유 즙에서는 개량전의 벡터 보다 낮은 수준의 목적 단백질을 생산하여 서로 상이한 결과를 나타내었다. 따라서 앞으로도 유선특이적 발현 벡터인 pPBC 벡터의 개량 연구를 계속 진행할 것이다.

본 연구는 돼지 B-casein 유전자 위치에서 EGFP가 발현될 수 있는 knock-in 벡터를 구축하기 위하여 실시되었다. 돼지의 B-casein 유전자를 이용하여 knock-in 벡터를 구축하기 위해 돼지의 태아 섬유아세포로부터 B-casein 유전자를 동정하였고 EGFP, SV4O polyA signal을 동정하였다. Knock-in 벡터는 5' 상동 영역 약 5 kb와 3' 상동 영역 약 2.7 kb로 구성되어있으며, positive selection marker로 neor 유전자를, negative selection marker로 DT-A 유전자를 사용하였다. 구축된 knock-in 벡터로부터 EGFP의 발현을 확인하기 위하여 생쥐 유선 세포인 HC11 세포에 knock-in 벡터를 도입하였다. 그 결과 EGFP의 발현을 HC11 세포에서 확인하였다. 이와 같은 결과로서 이 block-in 벡터는 knock-in 형질전환 돼지를 생산하는데 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

형질 전환 동물 생산에는 조직 및 시기 특이적 발현 조절이 가능하다는 장점 때문에 유즙 내로 외부 유전자를 발현시키는 시스템이 널리 이용되고 있다. 유전자 발현 즉, 단백질 생산은 프로모터의 강도뿐만 아니라 mRNA의 안정성에 의해서도 조절된다. 특히, polyadenylation에 의한 poly A의 길이는 in vivo와 올 in vitro에서 mRNA 안정성 및 목적 유전자의 번역효율에 영향을 준다. 본 연구에서는 이러한 mRNA 안정성이 목적 유전자의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 3'-UTR 염기 서열을 분석하였다. 이 3'-untranslated region(UTR) 내의 poly A signal을 기준으로 putative cytoplasmic polyadenylation element(CPE) 부위와 downstream elements(DSE: U-rich, G-rich, GU-rich)의 염기 서열을 분석하고, 각각의 element를 기준으로 15 종의 luciferase reporter vector를 제작하여, 생쥐 유선 세포주(HC11)와 돼지 유선 세포주(PMGC)에 각각 transfection시킨 후 48시간 동안 배양하고 luciferase 발현량을 분석하였다. PMGC의 경우, luciferase의 발현은 exon 9의 CPE 2,3 및 DSE 1을 포함한 #6 construct에서 유의적으로 높은 발현량을 보였으며, exon 9의 CPE 2, 3과 DSE를 모두 포함하고 있는 #11 construct에서도 유의적으로 높은 발현량을 보였다. 이러한 결과는 형질 전환 돼지 생산에 있어 #6 및 11 construct의 사용은 목적의 유전자를 효과적으로 발현시키는데 기여할 것으로 사료된다.