초저온보관 의약품의 운송을 위한 포장 용기의 온도 유지 개선방안 연구

김모아 청주대학교 융합신기술대학원 2024 국내석사

PAHO/WHO defines cold chains as interconnected with refrigeration equipment that can be stored at the recommended temperature to maintain product efficacy with a set of rules and procedures that ensure the proper storage and transport of vaccines or diagnostic reagents in health services from country to region. Although Korea's cold chain technology is already high, it has the disadvantage of requiring that high cost to transport while maintaining an ultra-low temperature (-90°C to -60°C). Large manufacturers use high costs of specialized cold chain companies due to high logistics volume compared to production volume, but small and medium-sized manufacturers have relatively low production and transportation volume, so transportation efficiency is low compared to cost. In order to improve the shortcomings of the high-cost cold chain system, this study proposes a packaging method that can be transported domestically while maintaining stable temperatures without power supply using additional interior materials such as ready-made passive transport containers "ORCA multi-use," phase change material (PCM) panels, and dry ice. The passive container "ORCA multi-use" made of extended polystyrene (EPS) was used as a basic insulation material to measure "ORCA multi-use" as it is according to the combination of refrigerant, and ‘Research 1’ measured by combining "ORCA multi-use" and dry ice, and ‘Research 2’ measured by combining PCM panels and dry ice. Each combination measured the temperature change over time and the results were compared and evaluated. In addition, since it aims to maintain stable temperature in Korea, we also observed whether there is a difference in temperature change of each component according to the external environment (30°C and -5°C) by reflecting the seasonal characteristics of Korea. As a result, it was confirmed that the time to maintain the ultra-low temperature was stably longer in ‘Research 2’ than in ready-made products or ‘Research 1’. In addition, the internal temperature was affected by ready-made products or ‘Research 1’ depending on the external environment, but ‘Research 2’ obtained the result of stably maintaining ultra-low temperatures with little effect from the external environment. PAHO/WHO에서는 콜드체인(Cold chain)을 국가부터 지역까지 보건 서비스에 백신류나 진단시약류를 적절하게 저장하고 운반하는 것을 보장하는 일련의 규칙과 절차로 제품의 효능을 유지하기 위해 권장 온도에 보관할 수 있는 냉동 장비와 상호 연결되어 있다고 정의한다. 국내의 콜드체인 기술은 이미 높은 수준이지만 초저온(–90℃ ~ -60℃)인 온도 상태를 유지하면서 운송하는데 그만큼 높은 비용이 필요하다는 단점이 있다. 대형 제조업체의 경우 생산량 대비 물류 운송량이 많아 전문 콜드체인 업체의 고비용을 감수하고 이용하지만, 중소 제조업체의 경우 상대적으로 생산량과 운송량이 적어 비용 대비 운송 효율성이 낮은 실정이다. 본 연구에서는 고비용의 콜드체인 시스템의 단점을 개선하기 위해 기성품인 수동적 수송 용기 'ORCA multi-use'와 상변화물질(PCM) panel 및 드라이아이스 같은 부가적인 내장재를 이용하여 전원 공급 없이 안정적인 온도 유지를 확보하면서 국내 운송할 수 있는 포장방법을 제시하고자 한다. 확장 폴리스타이렌(EPS)으로 제작된 수동적 수송 용기 'ORCA multi-use'를 기본 단열재로 사용하여 냉매제의 조합에 따라 'ORCA multi-use'를 그대로 측정한 기성품, 'ORCA multi-use'와 드라이아이스를 조합해 측정한 연구 1, 'ORCA multi-use', PCM panel과 드라이아이스를 조합해 측정한 연구 2로 구분하였다. 각 조합을 시간에 따른 온도 변화를 측정하였고 그 결과를 비교 평가하였다. 또한 안정적인 온도 유지의 국내 운송을 목표로 하고 있으므로 국내의 계절 특성을 반영하여 외부 환경(30℃와 –5℃)에 따른 각 구성의 온도 변화 차이가 있는지도 함께 관찰하였다. 그 결과 기성품이나 연구 1에서보다 연구 2에서 초저온을 유지하는 시간이 안정적으로 더 길다는 것을 관찰하였다. 또한 외부 환경에 따라 기성품이나 연구 1에서 내부 온도에 영향이 있었으나, 연구 2에서는 외부 환경에 따른 영향이 거의 없이 24시간 이상 안정적으로 초저온을 유지하는 결과를 확인하였다.

제네릭의약품 허가제도의 국내외 비교 연구 : 한국, 미국, 유럽연합을 중심으로

박혜란 청주대학교 융합신기술대학원 2021 국내석사

본 연구에서는 제네릭의약품 규제 조화, 품질 신뢰성 및 시장 경쟁력 강화를 위해 선진국과 국내 제네릭의약품 허가제도를 비교 연구하여, 제도 개선 방향을 제안하고자 한다. 연구 대상은 세계 의약품 규모가 가장 큰 미국과 유럽연합으로 선정하며, 각 국가의 규제 기관 홈페이지에서 발간된 최신 규정 및 가이드라인을 수집하고 국내의 경우 시행 예정 및 계획된 규정도 포함하여 비교 연구를 진행하였다. 연구 결과, 제네릭의약품 허가 절차는 제출자료 요건 및 심사가 미국, 유럽연합과 동등한 수준으로 관리되고 있었으며, 원료의약품 관리는 미국, 유럽연합과 동등하게 국제공통기술문서(CTD) 형식의 자료를 제출하여 원료의약품을 등록(DMF)하고, 완제의약품과 연계 심사를 하고 있으며, ICH 가이드라인에 따라 불순물을 국제 수준으로 관리하고 있다. 제네릭의약품 허가 후 관리 제도는 미국, 유럽연합과 같이 갱신 제출 자료에 변경 사항을 포함하고, 허가 후 변경 관리 단계, 요구 자료, 충족 조건 등의 변경 관리 수준을 세분화하는 개선이 필요한 것으로 확인되었다. 제네릭의약품 표시 규정은 미국, 유럽연합과 같이 실사용자를 고려하여 전문가용, 소비자용 첨부문서 이원화, 의약품 종류에 따른 올바른 폐기 방법 의무 기재, 허가 신청 시 실제 견본 제출을 통해 가독성, 완결성 확인 절차를 추가하는 것을 제안한다. 우선판매품목허가는 180일간의 독점 판매권을 주는 미국과 달리 국내는 9개월간의 독점 판매권을 부여한다. 국내 제네릭의약품 약가 제도는 제약사의 재량에 따르는 미국, 유럽연합과 달리 규제 기관이 약가를 결정하며, 기업의 책임성 부여와 품질 향상을 위해 차등·계단식 약가 제도로 개편하여 운영되고 있다. 생물학적동등성시험 기준은 AUCt, Cmax에 대한 90% 신뢰 구간이 80 ~ 125%로 국가별 기준이 모두 같았으나 유럽연합의 치료역이 좁은 약물에 대한 기준(90 ~ 111.11%)도 국내에 도입하는 것을 제안한다. 위탁(공동) 생동은 자료 제출 면제가 국내에서만 허용하고 있어 미국, 유럽연합에 비해 동일한 제네릭의약품 품목 수가 과도하게 많다. 하지만 '1+3 공동 생동 제한', '위탁(공동) 생동 폐지'를 추진하여 제네릭의약품 품목 수를 제한하려는 정부의 계획은 발사르탄, 라니티딘 사건의 근본 원인인 원료의약품 제조공정 변경 등의 품질관리 미비에 따른 안전성, 품질 문제 개선과는 무관하다. 이에 추가적인 제재가 아닌 현재 개편 시행 중인 차등·계단식 약가 제도로 위탁(공동) 생동을 비활성화하고, 장기적으로는 중소기업도 공동 생동으로 절감한 비용과 위탁 제조로 판매한 수익을 신약 개발 및 품질 강화에 투자하여 국내 제약 산업 발전에 도움이 될 수 있도록 해야 한다. 이러한 연구 결과는 향후 관련 정책 수립의 현황 파악 자료로 활용되어 올바른 정책 수립 및 규제 조화에 이바지할 수 있다. 식약처는 제네릭의약품 품질 및 경쟁력 강화를 위해 지속적인 제도 개선의 노력을 하고 있으며, 현재까지 개정된 규정의 단계적 시행 최종 연도인 2023년에는 더 나은 품질과 안전성으로 시장 경쟁력과 소비자들의 신뢰를 얻을 수 있을 것으로 전망된다. This study aims to compare generic drug approval systems between developed countries and Korea to propose a way to improve the system for generic drug regulatory harmonization, quality reliability and enhancement of market competency. The subjects are selected from the U.S. and EU whose global pharmaceutical market is the largest, and a comparative research including any planned regulations in Korea is conducted by collecting the latest regulations and guidelines that have been published on regulatory agency websites of each country. As a result, the requirements and the approval review of documents for the generic drug approval application procedure are controlled at the same level as the U.S. and EU. For control of drug substance, documents are submitted in the form of Common Technical Document(CTD) to register drug substance (DMF) the same as the U.S and EU, and impurities are controlled at an international level in accordance with the ICH guideline. For generic drug post-approval system, it is required to improve by including changes in renewal documents to provide the same as the U.S. and EU, and subdividing the level of change control such as post-approval change control, required documents, conditions, etc. For generic drug labeling regulation, it is proposed to add a procedure to confirm readability and completion through dualization of manuals for professions and consumers, proper disposal for each drug and submission of actual samples when applying for approval, in consideration of end users as with the U.S and EU. For first generic, Korea grants exclusivity for 9 months unlike the U.S. where exclusivity for 180 days is granted. In the generic drug price system in Korea, a regulatory agency determines price unlike the U.S and EU that leaves price to pharmaceutical company's discretion, and the system has been reformed into a differential/stepped pricing system to place responsibility on companies and improve quality. All criteria of bioequivalence study were the same for each country as 90% confidence interval was 80-125% for AUCt and Cmax, however, it is proposed to adapt the criteria of narrow therapeutic index drug (90-111.11%) of EU. As submission of documents for consigned/ co-bioequivalence study is exempted only in Korea, the number of equivalent generic drugs are excessive compared to the U.S. and EU. However, the government plan to put a limit on the number of generic drugs by promoting "restriction 1+3 of co-bioequivalence study" and "abolition of consigned/co-bioequivalence study" is irrelevant to improve problems of safety and quality including change of drug substance manufacturing process due to inadequate quality control which was a root cause of valsartan and ranitidine cases. Therefore, it is required to deactivate consigned/co-bioequivalence study through the current differential/stepped pricing system, not placing additional restriction, and also small and medium enterprises should assist Korean pharmaceutical industry to develop by investing profit from cutting cost through co-bioequivalence study and selling products from consignment manufacturing in drug development and quality enhancement. The results are available to be used as data to understand the current status of relevant establishing policy in the future to contribute to right establishing policy and regulatory harmonization. The Ministry of Food and Drug Safety has been continuously putting efforts to improve the system to enhance quality and competency of generic drug, and it is anticipated to earn the trust of consumers and market competency through better quality and safety in 2023 which is the final year of phased implementation of the revised regulations.

봉합사 복합체의 물리 화학적 특성 연구

김민주 청주대학교 융합신기술대학원 2021 국내석사

‘Lifting thread’, currently used as cosmetic surgical thread, is a absorbable suture that is inserted subcutaneously to pull sagging skin, removing wrinkles. It also induces biological response from the skin tissue to form collagen capsule and express myofibroblastic cells around the suture to complement aged tissue, ultimately showing anti-aging response of preventing sagging of skin and enhancing skin elasticity. Amongst the commonly used threads used for ‘lifting thread’, Polydioxanone(PDO) shows great elasticity as it has been developed for suture of soft tissue with its advantage of cheap cost and short absorption period due to its low melting point. But it only lasts 6 months, which makes it impractical for long-term wrinkle removal. Poly L-Lactic acid(PLLA) is suitable for long-term wrinkle removal as its disintegration occurs over long period 2~4 years, but its low elasticity and high crystallization point and melting point debilitates its machinability and its commercially high cost also works as a disadvantage. The current study has performed a comparative analysis of physical characteristics of a PDO/PLLA thread composed in a certain ratio of PDO and PLLA to improve short life of PDO and low elasticity of PLLA which have been pointed out as their respective disadvantage and fulfill its intention as ‘lifting thread’. PDO/PLLA composite showed more homeogenous crystallization with higher content of PLLA, but its crystallization point, melting point, and pyrolysis point increased, worsening its machinability. However, small addition of PLLA into PDO showed much lower crystallization point, melting point, and pyrolysis point than pure PDO100, increasing its machinability. 현재 미용 성형사로 적용되고 있는 ‘리프팅 실’은 흡수성 봉합사를 피하조직에 삽입하여 처진 피부를 당겨 주름 개선 효과와 동시에 피부조직의 생 자극 반응을 유도해 봉합사 주변으로 콜라겐 피막을 형성과 근섬유모세포가 발현되어 노화된 조직을 보완하여 피부의 처짐을 막아주고 피부 탄력을 증가시키는 항노화 반응이 나타낸다. ‘리프팅 실’로 많이 적용되고 있는 봉합사 중 Polydioxanone(PDO)는 낮은 용융온도(Melting point)로 제조비용이 저렴하고 분해기간이 짧다는 장점으로 연조직 봉합 목적으로 개발되었기 때문에 유연성이 높지만 체내에서 분해기간이 약 6개월로 지속시간이 낮아 장기간의 피부 주름 개선이 어려우며, Poly L-Lactic acid(PLLA)은 체내 분해 기간이 약 2년~4년의 장기간에 걸쳐 분해가 일어나 장기간의 피부 주름 개선 목적으로 적합하지만, 낮은 유연성과 높은 결정화 온도(Crystallization temperature)와 용융 온도(Melting point)로 인해 가공성이 떨어져 제조비용이 높아 상업적으로 고가의 단점이 있다. 본 연구에서는 단점으로 지적되어 온 Polydioxanone(PDO)의 낮은 분해기간과 Poly L-Lactic acid(PLLA)의 낮은 유연성을 향상시켜 ‘리프팅 실’의 목적에 부합되도록 일정 비율로 혼합하여 제조된 PDO/PLLA 봉합사의 물리화학적인 특성을 비교 평가하였다. PDO/PLA 혼합물의 분석결과 L-Lactic acid(PLLA)의 함량이 높을수록 결정구조는 균질화되었고 결정화온도(Crystallization temperature), 용융온도(Melting point), 열분해온도(thermal decomposition)는 높아져 가공성이 좋지 못하다는 것을 알 수 있었으나, 다만 Polydioxanone(PDO)에 소량의 L-Lactic acid(PLLA)가 조성될 경우 순수한 PDO100 보다 오히려 결정화 온도나 용융온도, 열분해 온도가 낮아져 오히려 가공성은 향상된 결과를 얻었다.

Design of Fluorophore-labeled Probe to detect Mitochondria DNA damage

강동민 건국대학교 대학원 2020 국내석사

활성 산소종 (ROS)으로 인한 DNA 손상에 의해 DNA의 상이한 병변이 생성된다. 8- 옥소 -7,8- 디 하이드로 구아닌 (8-oxoG)의 검출은 중요하다. 인간 리보솜 단백질 S3은 8-oxoG에 대한 결합 능력을 갖는다. 이 연구에서는 hRpS3의 특정 펩티드를 사용하여 8-oxoG 및 apurinic / apyrimidinic (AP) 부위를 탐지하는 형광 프로브를 개발했다. TAT 단백질은 세포-침투 능력이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, TAT 펩티드를 S3 프로브에 결합하여 TAT-S3 프로브를 개발했다. 나는 TAT-S3 프로브가 DNA 결합 분석에 의해 8-oxoG 및 AP 부위에 대한 결합 능력이 있음을 확인하였다. TAT-S3 프로브는 세포막 통과를 위한 투과과정없이 세포 내부에 존재한다. TAT-S3 프로브는 H2O2- 처리된 HeLa 세포에서 형광을 발했다. TAT-S3 프로브가 DNA 손상을 감지할 수 있음을 확인했다. HeLa 세포를 미토콘드리아 표적 산화 방지제인 미토 퀴논 (MitoQ)으로 처리하였다. TAT-S3 프로브 형광은 MitoQ에 의해 감소되었다. 또한, HeLa 세포를 OGG1의 억제제인 O8로 처리하였다. O8은 프로브 형광을 증가시켰다. 알데히드 반응 프로브 (ARP) 및 메톡시아민 (MX)으로 competition assay를 수행하였다. competition assay는 TAT-S3 프로브가 AP 부위에 대한 결합 능력을 가지고 있음을 보여주었다. 이러한 결과는 TAT-S3 프로브가 손상된 HeLa 세포에서 AP 부위를 검출함을 보여주었다. TAT-S3 프로브는 활성 산소종으로 인한 질병 연구에 응용할 수 있다. Different lesions in DNA were produced by reactive oxygen species (ROS)-induced DNA damage. Detection of 8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxoG) is important. Human ribosomal protein S3 (hRpS3) have a binding ability to 8-oxoG. In this study, I developed fluorescence probe to detect 8-oxoG and apurinic/apyrimidinic (AP) sites using a specific peptide from hRpS3. Transactivator (TAT) protein is known to have cell-penetrating ability. Therefore, I developed the TAT-S3 probe by attaching TAT peptide to S3 probe. I confirm that the TAT-S3 probe had a binding ability to 8-oxoG and AP sites by DNA binding assay. TAT-S3 probe localized within cell without permeabilization. The TAT-S3 probe fluoresced in H2O2-treated HeLa cells. I confirmed that the TAT-S3 probe can detect to DNA damage. HeLa cells were treated with Mitoquinone (MitoQ), a mitochondria targeted antioxidant. The TAT-S3Probe fluorescence was reduced by MitoQ. Additionally, HeLa cells were treated with O8, an inhibitor of OGG1. O8 was increased probe fluorescence. A competition assay was conducted with aldehyde reaction probe (ARP) and methoxyamine (MX). Competitive assay showed that the TAT-S3 probe has binding ability for AP sites. These results showed that the TAT-S3 probe detected AP sites in damaged HeLa cells. The TAT-S3 probe can have applications for the study of diseases caused by reactive oxygen species.

Functional interaction of human mutY homolog (hMYH) with human TopBP1 in cell cycle checkpoint signaling

한세희 건국대학교 대학원 2015 국내석사

Human DNA topoisomerase II-binding protein 1 (hTopBP1) plays an important role in DNA replication and the DNA damage checkpoint pathway. The human mutY homolog (hMYH) is a base excision repair (BER) DNA glycosylase that excises adenines or 2-hydroxyadenines that are mispaired with guanine or 7,8-dihydro-8-oxoguanine (8-oxoG). The hTopBP1 and hMYH also mediate the phosphorylation of Chk1 by activating the kinase ATR. We recently observed that endogenous hMYH interacts with hTopBP1. In this study, we documented the interaction between hTopBP1 and hMYH and showed that this interaction increased in a hydroxyurea-dependent manner. We also mapped the hMYH-interacting region of hTopBP1 (residues 444–991). In addition, we investigated several cell cycle-related proteins, and found that co-knockdown of hTopBP1 and hMYH significantly diminished cell cycle arrest due to compromised checkpoint kinase 1 (Chk1) activation. Moreover, we observed that hMYH was essential for the accumulation of hTopBP1 on damaged DNA, where hTopBP1 interacts with hRad9, a component of the Rad9-Hus1-Rad1 (9-1-1) complex. The accumulation of hTopBP1 on chromatin and its subsequent interaction with hRad9 lead to cell cycle arrest, a process mediated by Chk1 phosphorylation and ataxia telangiectasia and Rad3-related protein (ATR) activation. Our results suggested that hMYH is necessary for the association of hTopBP1 with 9-1-1 and that the interaction between hMYH and hTopBP1 is essential for Chk1 activation. Therefore, we suggest that the interaction between hMYH and hTopBP1 is crucial for activation of the ATR-mediated cell cycle checkpoint. 사람의 mutY glycosylase homolog (hMYH)는 활성산소 (ROS)에 의해 유도되는 대표적인 DNA 손상인 7,8-dihydro-8-oxoguanine (8-oxoG)를 인지하고 이와 잘못된 염기쌍을 이루는 아데닌을 제거함으로써 DNA 손상 복구 기작에 관여하는 단백질이다. 사람의 topoisomerase II-binding protein 1 (hTopBP1)은 DNA 복제와 DNA 손상 시 활성화되는 세포주기 조절 경로에 관련된 중요한 단백질로서, DNA 손상 복구 기작에 관련된 단백질들이 흔히 포함하고 있는 BRCA1 C-말단 (BRCT) 도메인을 포함하고 있다. hTopBP1과 hMYH는 세포주기 조절에 관련하는 9-1-1, ATR-ATRIP 복함체와 상호결함 함으로서, 세포 주기 조절 경로인 ATR-Chk1 경로 진행을 활성화 시키는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 hMYH와 hTopBP1의 상호결합과 상호결합에 필요한 hTopBP1의 영역을 확인하였다. 또한, HEK293 세포에 활성산소종 (ROS) 을 유도하는 hydroxyurea (HU)를 처리 하여 ATR-Chk1 경로를 유도함으로써, 이 경로에서 hMYH와 hTopBP1의 영향을 규명하고자 하였다. 그 결과 HU에 의해 유도된 Chk1의 활성화가 hMYH와 hTopBP1의 knockdown으로 인해 감소되는 것을 확인하였으며, 더 나아가 co-knockdown시 Chk1의 활성화가 더욱 감소되는 상승효과를 확인하였다. ATR-Chk1 경로의 활성을 위해서는 DNA에 hTopBP1이 축적되어야 하는데, 일부 논문에서 밝혀지지 않은 인자가 관여할 가능성에 대해서 제안을 하였으며, 본 연구팀에서는 이를 hMYH일 것으로 추측하였다. hMYH는 hTopBP1과 상호결합하는 단백질들과 결합할 뿐만 아니라, ATR과 Ch1k의 활성화에 직접적으로 영향을 미치고 있기 때문이다. 본 연구에서는hMYH를 knockdown 또는 과발현 시킨 후 hTopBP1의 DNA 축적 후 일어나는 hRad9과 hTopBP1의 상호결합을 관찰하였고, 그 결과 hMYH가 hTopBP1과 hRad9의 상호결합에 영향을 미침을 확인하였다. 본 연구를 통하여 hMYH와 hTopBP1의 상호결합을 확인하였으며, hMYH의 작용 메카니즘을 확인함으로써, hMYH와 hTopBP1의 상호결합이 ATR-Chk1 경로의 활성에 중요한 역할을 하고 있음을 보여주었다.

Mechanisms of interaction between hMYH and hTRADD in the TNF-α-mediated apoptosis and survival pathways

트란휴비안 건국대학교 대학원 2015 국내석사

The tumor necrosis factor (TNF) signaling pathway is a classical immune system pathway that plays a key role in regulating cell survival and apoptosis. The TNF receptor-associated death domain (TRADD) protein is recruited to the death domain of TNF receptor 1 (TNFR1), where it interacts with TNF receptor-associated factor 2 (TRAF2) and receptor-interacting protein (RIP) for the induction of apoptosis, necrosis, nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NFκB), and mitogen-activated protein (MAP) kinase activation. In this study, we found that the human MutY homolog (hMYH) interacted with human TRADD (hTRADD) via the C-terminal domain of hMYH. Moreover, under conditions promoting TNF-α-induced cell death or survival in HeLa cells, this interaction was weakened or enhanced, respectively. The interaction between hMYH and hTRADD was important for signaling pathways mediated by TNF-α. Our results also suggested that the hTRADD-hMYH association was involved in the nuclear translocation of NFκB and formation of the TNFR1-TRADD complex. Thus, this study identified a novel mechanism through which the hMYH-hTRADD interaction may affect the TNF-α signaling pathway. TNF (종양괴사인자; tumor necrosis factor) 신호 경로는 세포의 생존과 사멸을 조절에 중요한 역할을 하는 대표적인 면역 시스템 경로이다. TRADD (TNF-receptor-associated death domain) 단백질은 TNFR1 (TNF receptor 1)의 사멸 영역에 모집되어 TRAF2 (TNF receptor-associated factor 2)와 RIP (receptor-interacting protein)과의 상호결합을 통하여 세포사멸, 세포괴사, NFκB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells)와 MAP 인산화효소의 활성을 유도하게된다. 본 연구에서는 hMYH (human MutY glycosylase homolog)가 hTRADD와 상호결합하는 것을 확인하였으며, 둘의 상호결합이 hMYH의 C-말단을 통하여 이루어 지고 있음을 확인하였다. 더 나아가 HeLa (자궁경부암) 세포에서 TNF-α에 의하여 유도되는 세포의 죽음 및 생존에서 hMYH와 hTRADD의 상호결합이 감소하거나 증가하는 것을 확인함으로써, hMYH와 hTRADD의 상호결합이 TNF-α에 의해 유도되는 신호 경로에 매우 중요하다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 이 결과는 hMYH-hTRADD의 상호결합이 NFκB의 핵내 이동 (nuclear translocation)과 TNFR1-hTRADD 복합체 생성에 관련되어 있음을 보여주었다. 따라서, 본 연구는 hMYH-hTRADD의 상호결합을 통하여 TNF-α 신호 경로에 영향을 주는 새로운 메커니즘을 확인하였다.

X-SIGMA 시스템에서의 인증 및 권한관리 : Security Mechanism Design and Implementation for X-SIGMA System

강미란 建國大學校 大學院 2009 국내석사

최근 들어 활발히 진행되고 있는 차세대 기술혁명은 특정 분야에만 제한되지 않고 IT, BT, NT 등 분야에서 각 기술과 영역간의 융합이 가속화 되고 있다. 융합기술이 가속화되면서 새로운 형태의 기술과 서비스들이 등장하여 영역간의 융합연구에 사용되고 있다. 현재 진행중인 프로젝트들은 엄청난 량의 연산을 요구하기에 따라서 대량의 자원을 필요로 하며 많은 데이터를 생성한다. 이를 저장하고 효율적인 검색을 가능하게 하는 것도 중요하지만 연구에서 얻어진 데이터에 대한 보안 역시 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 데이터 관리 시스템인 X-SIGMA의 보안을 위한 접근제어를 위한 시스템을 제공한다. Nowadays, there are many kinds of ongoing research projects on fusion technology fields, like BT, NT, ET and IT. They generate unprecedented volumes of data. To manage the huge amount of data we developed the X-SIGMA system. The X-SIGMA system manages data using its metadata stored in Grid environments. Since the system involves issues in metadata through services by accessing a number of sites, it requires the security support. This paper will focus on access control aspect of the security mechanism for the the X-SIGMA system.

복합체 형성기술에 기초한 Cyclosophoraoses와 그 유도체의 생물공학적 응용성에 관한 연구

박혜린 건국대학교 대학원 2008 국내박사

One of the natural cyclic oligosaccharides, cyclosophoraoses (collectively “CYS") are a family of unbranched cyclic-(1→2)-β-D-glucans that are found almost exclusively in fast-growing soil bacteria, Agrobacterium and Rhizobium species as intra- and extra-oligosaccharides with various sizes ranging from 17 to 40 in degree of polymerization (DP) in a neutral or anionic form. This microbial carbohydrate, CYS isolated from Rhizobium meliloti or Rhizobium leguminosarum bv. trifolii, was used as a good potential host molecule in the inclusion complexation studies for biotechnological application. Several studies have shown the inclusion complexing ability of neutral CYS with various organic molecules which have some limitations to apply biotechnology field. For further application, we synthesized the derivatives of CYS such as carboxymethylated cyclosophoraoses (CM-CYS), highly sulfated cyclosophoraoses (HS-CYS), tosylated CYS, azido-CYS, and amine CYS by chemical modification and then confirmed their chemical structures and degree of substitution by various spectroscopic or spectrometric analyses. CM-CYS was applied to the pH-dependent inclusion complexation with N-acetylphenylalanine or neutral red. It was confirmed that CM-CYS could regulate the efficiency of the inclusion complexation corresponding to the external pH change. It was caused by the differential charge distribution of the carboxyl groups within the CM-CYS depending on the pH. HS-CYS were successfully used as a novel chiral additive, in aqueous background electrolytes, for capillary electrophoretic separation of basic chiral drugs (β-blocker). CYS and HS-CYS also showed ability for chiral separation of some chiral flavonoids in micellar electrokinetic chromatography (MEKC). Based on the inclusion complex-forming ability, CYS catalyzed the methanolysis of ester compounds such as ethyl esters of amino acid derivatives and a flavonoid derivative. CYS-catalyzed methanolysis likely proceeds through a nucleophilic pathway with an intermediate formation step. This studies present that CYS isolated from Rhizobium species and its derivatives can be successfully used as a inclusion complexation agents for molecular recognition at different environment, chiral separation, and catalyst, indicating that these molecules have a potential for further application of biotechnology field. 사이클로소포라오스는 Rhizobiaceae과의 성장속도가 빠른 Agrobacterium과 Rhizobium 이 세포내 또는 세포외로 생산하는 중성 또는 음이온성 탄수화물로서 다양한 수 (17~40)의 glucose가 β-(1->2) 결합으로 이루어져 있는 환형올리고당이다. 본 연구에서는 Rhizobium 속에서 분리한 사이클로소포라오스를 포집복합 기술을 바탕으로 한 생물공학적 분야에 적용하고자 한다. 현재까지 중성 사이클로소포라오스의 포집복합체 형성능에 기초하여 다양한 유기화합물의 화학 및 물리적 성격을 변화시킴으로 불용성 약제의 용해도를 증가시키거나 광학이성질체를 분리하는 등에 대한 연구가 보고되고 있다. 이러한 사이클로소포라오스의 포집복합체 형성능을 좀더 자세히 연구하기 위하여 carboxymethyl (-CH2COOH) 기를 치환시켜 carboxymethylated cyclosophoraoses (CM-CYS)를 합성하였다. pH에 따른carboxyl (COOH) 기의 부호 변화에 근거하여 합성한CM-CYS와 N-acetylphenylalanine (아미노산 치환체) 또는 neutral red (산염기 지시약) 과의 포집복합체 형성 연구를 pH 3 과 7 에서 실시하였다. UV-Vis, NMR, 그리고 fluorescence 분광학적 분석을 통해 적용한 pH에 따라 포집복합체가 다르게 형성되며, pH 3 보다 7에서 더 강한 복합체가 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 특히, two-dimensional rotating frame nuclear Overhauser effect spectroscopy (ROESY) 기술을 이용한 분석을 통해 CM-CYS와 N-acetylphenylalanine 과의 복합체는 pH 3 과 7에서 다른 입체 구조를 형성함을 규명하였다. pH에 따른carboxy (COOH) 기의 부호 변화에 의해 CM-CYS 내의 3차원 구조가 달라지게 되고 이것은 포집복합체 형성에 영향을 미치게 됨을 확인한 결과이다. 이러한 pH에 따른 CM-CYS의 포집복합체 형성 변화를 분자동역학적 분석 (Simulated annealing molecular dynamics simulations, SA-MD) 을 통해서도 확인하였다. 이러한 사이클로소포라오스 치환체의 포집복합체 형성능에 기초하여 또 하나의 사이클로소포라오스 치환체, highly sulfated cyclosophoraoses (HS-CYS)를 합성하였다. Fourier transform infrared (FTIR) 분광기와 원소분석기를 통해 HS-CYS 의 구조를 분석한 결과, 4번과 6번의 모든 수산기와 3번의 일부 수산기가 sulfate (SO3-Na+) 기로 치환되었음을 확인하였다. 합성한 HS-CYS 를 산성의 조건에서 모세관전기영동상에 키랄 첨가제로 이용하였으며, 염기성 키랄약제 (β-blocker) 인arterenol, atenolol, isoproterenol, propranolol, metoprolol의 광학이성질체들이 각각의 이성질체로 분리되었다. 또한, 분리된 중성의 사이클로소포라오스와 합성된 HS-CYS를 micellar electrokinetic chromatography (MEKC) system에 sodium dodecyl sulfate (SDS) 과 함께 키랄첨가제로 적용하여 모세관 전기영동에서 분리하기 힘든 플라보노이드 (catechin, isosakuranetin, neohesperidin) 를 각각의 광학이성질체로 분리하였다. 한편, 포집복합체 형성능에 기초한 사이클로소포라오스의 촉매능을 아미노산 치환체들의 methanolysis 반응을 통해 확인하였다. 사이클로소포라오스는 N-acetyl-L-tyrosine ethyl ester 의 methanolysis 반응을 대조군에 비해 233 배 촉진시켰으며, 이러한 사이클로소포라오스의 촉매능은 친수성 유기용매보다 소수성 유기용매에서 더 크게 나타났다. 플라보노이드의 일종인 7-acetoxy-4-methylcoumarin의 methanolysis 반응 역시 사이클로소포라오스에 의해 촉진되었다(11배, 30 ℃). 이러한 사이클로소포라오스에 의한 methanolysis 반응은 MALDI-TOF mass spectrometric 분석결과, 사이클로소포라오스와 기질 사이에 acyl 중간체를 형성하는 nucleophilic pathway를 따르는 것으로 규명되었다. 본 연구는 Rhizobium 속에서 분리한 사이클로소포라오스와 그 치환체들을 포집복합체 형성제와 키랄선택제 및 촉매로서 성공적으로 사용할 수 있다는 것을 제시하고자 한다. 본 연구결과를 비춰볼 때, 사이클로소포라오스와 그 치환체들은 향후 다양한 생물공학적 분야에 적용할 충분한 잠재성을 갖고 있다고 할 수 있다.

DNA 복구에 관련된 인간의 우라실 글라이코실라제와 리보좀 단백질 S3 간의 상호작용 메커니즘 : Mechanisms of interaction between Human uracil N-glycosylase (hUNG) and Human ribosomal protein S3 (hRpS3) in DNA repair

고성일 건국대학교 대학원 2008 국내석사

Human ribosomal protein S3 (hRpS3), a member of ribosomal small subunit showing apurinic/apyrimidinic (AP) lyase activity and increasing the excision of 8-oxoG residues by the interacting with human 7,8-dihydro-8-oxoguanine (8-oxoG) DNA glycosylase (hOGG1), has been suggested to play a role in a cellular DNA damage response pathway. However, the interaction and functional consequences between hRpS3 and other BER DNA glycosylase have not been reported. In this work, we identified for the first time the interaction between hRpS3 and human uracil N-glycosylase (hUNG) and investigated the functional consequences of the interaction between them. hRpS3 was shown to interact with hUNG in co-immunoprecipitation assay using transiently transfected Hek293 cells and GST pull-down assay using microbial expression systems. hRpS3 dramatically stimulated the uracil excision activity of hUNG in uracil excision assay using 5-end radiolabeled 39-mer oligonucleotide duplex containing U/G mismatch. hRpS3 alone did not show any cleavage activity to U/G mismatch containing DNA duplex. Pre-incubation of hRpS3 with U/G mismatch containing DNA duplex was also shown to increase the hUNG uracil excision activity. However, hRpS3 did not increased the DNA binding activity of hUNG in trapping assay of hUNG and U/G mismatch containing DNA duplex using UV-cross linking. hRpS3 has been suggested to stimulate over-all hUNG uracil excision activity by enhancing the dissociation of hUNG from AP sites resulted from the excision of uracil and turn-over rate of hUNG. The disruption of hRpS3 in cell extracts by small interfering RNA (siRNA-hRpS3) transfection reduced the uracil excision activity preserved in cell extracts, expected to be induced by hUNG. Furthermore, the supplement of purified hRpS3 retained the uracil excision activity of cell extracts. We also founded that hRpS3 was co-localized with hUNG in mitochondria of cells. These results strongly suggest that hRpS3 may be involved in uracil excision pathway, probably participate in DNA repair mechanism to remove uracil generated by the deamination of cytosine in DNA, and to prevent C/G T/A transition mutations. 인간의 리보좀 단백질 S3(hRpS3)는 리보좀을 구성하는 소단위으로 서 AP lyase 활성을 가지고 hOGG1과 상호작용하여 8-oxoG 제거에 있어 도움을 주는 것으로 알려져 왔기 때문에 세포내 DNA 손상 반응 에 있어서 중요한 역할을 할 것이라고 생각되어 왔다. 그러나 아직까 지 hOGG1을 제외한 다른 어떤 염기절단복구에 관련 DNA 글라이코 실라제들과의 상호작용 및 기능적인 결과는 보고되지 않았다. 이번 연 구를 통해서 우리는 첫 번째로 hRpS3와 상호작용하는 인간의 우라실 글라이코실라제 (hUNG)를 발견하게 되었고, 두 단백질 사이에 상호작 용과 기능적인 작용들을 연구하게 되었다. hRpS3와 hUNG의 상호작 용은 두 단백질이 발현된 Hek293 세포를 이용해서 면역침강법으로 확인되었고 미생물 발현 시스템을 통해서 GST-pull down으로도 확 인 할 수 있었다. hRpS3는 U/G mismatch DNA를 이용한 In vitro 활 성 실험에서 hUNG의 글라이코실라제 활성을 크게 증가시켰다. 그러 나 hRpS3는 U/G mismatch DNA를 이용한 실험에서 hUNG와 관련 된 어떠한 활성도 보이지 않았다. hRpS3와 U/G mismatch DNA의 사 전 배양을 통해서 hUNG의 우라실 제거 활성이 증가하였다. 그러나 UV-cross linking을 이용한 hUNG와 U/G mismatch의 Trapping assay에서는 hUNG의 DNA 결합 활성에는 영향을 보이지 않았다. 그 러므로 hRpS3의 기능은 hUNG가 우라실을 제거한 후에 생성되는 AP(apurinic and apyrimidinic) site에서 hUNG의 이탈을 향상 시킴으 로서 hUNG의 활성에 도움을 주는 것으로 생각된다. siRNA(small interfering RNA)을 이용해서 세포내에 hRpS3의 단백질양을 감소시 켰더니 이로 인해서 세포내 우라실 제거 활성이 감소하였다. 그리고 미 생물에서 분리 정제된 hRpS3을 첨가해 주었을 때 세포내에 우라실 제 거 활성이 회복되는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 confocal 현미경을 이용하여 hRpS3와 hUNG가 mitochondria에 함께 존재하는 것을 확 인하였다. 이런 결과들로 인해서 hRpS3가 세포내에서 우라실 제거 과 정에 참여함으로 인해서 DNA 염기의 C/G에서 T/A로의 돌연변이를 방지하는데 중요한 역할을 하는 것이라 생각된다,

수용모델을 이용한 배경농도지역의 PM10입자성분 특성에 관한연구

성하경 건국대학교 대학원 2008 국내석사

본 연구에서는 우리나라 배경농도 지역인 서해안의 덕적도와 제주도의 고산에서 2005년 10월부터 2007년 7월까지 PM_(10) 이온성분과 금속 및 황 성분을 분석하였다. 또한 두 지점에서의 PM_(10) 측정자료를 근거로 PMF모델을 수행하여 덕적도와 고산의 에어로졸 오염원을 분석하였다. 덕적도에서의 계절별 평균질량농도는 봄(46.29㎍/㎥) > 여름(30.40㎍/㎥) > 겨울(28.60㎍/㎥) > 가을(23.34㎍/㎥)의 농도 순서를 보이는 것을 알 수 있었고 고산의 경우 가을(25.53㎍/㎥) > 여름(25.25㎍/㎥) > 겨울(22.06㎍/㎥) > 봄(21.08㎍/㎥)의 농도순서를 나타내는 것을 알 수 있었다. 두 지역의 PMF 모델링 수행결과 덕적도에서 각 오염원의 기여도 순서는 쓰레기소각(waste incineration; 41%) > 2차입자 오염원(secondary aerosol; 24%) > 비철금속(nonferrous metal; 9%) > 토양관련(soil related; 8%) > 농업관련 노천소각과 불법소각(biomass+field burning; 7%) > 자동차관련(motor vehicle; 6%) > 해양성분(marine aerosol; 5%)의 순서로 나타났다. 고산에서는 2차입자 오염원(secondary aerosol; 43%) > 비철금속(nonferrous metal; 25%) > 해양성분(marine aerosol; 9%) > 산업관련(industry related; 7%) > 자동차관련(motor vehicle; 7%) > 토양관련(soil related; 6%) > 기름 및 석탄연료 소각(oil and coal combustion; 3%)의 순서로 나타나는 것을 볼 수 있었다. 이와 같은 결과는 대기질 개선을 위한 정책 수립시 기초자료로 사용될 수 있고, 정책을 수행하는데 있어 큰 도움이 될 것으로 판단된다. This study carried out analysis for characteristics of PM_(10) ion components and metallic elements at Deokjeok and Gosan judged by background sites from October 2005 to April 2007. PMF(positive matrix factorization) model was applied to identify the source of air pollutants, and quantify the apportionment of the source at two sites. For Deokjeok, the seasonal average concentration of mass was spring(46.29㎍/㎥)> Summer(30.40㎍/㎥)> Winter(28.60㎍/㎥)> Fall(23.34㎍/㎥) and for Gosan, Fall (25.53㎍/㎥) > Summer(25.25㎍/㎥) > Winter (22.06㎍/㎥) > Spring(21.08㎍/㎥). As a result of PMF modeling, the contribution of sources was waste incineration(41%) > secondary aerosol(24%) > nonferrous metal(9%) >soil related(8%) > field burning biomass(7%)> motor vehicle( 6%) > marine aerosol(5%) at Deokjeok. And for Gosan, secondary aerosol(43%) > nonferrous metal(25%) > marine aerosol(9%) > industry related(7%) > motor vehicle(7%) > soil related(6%) > oil, coal combustion(3%). These results should be used as fundamental data to establish ambient air quality policy to improve air quality.