16 research outputs found
์ ๋ ๋จ๋ฐฑ์ฒดํ ๋ฐ ์๋ฌผ์ ๋ณดํ์ ์ด์ฉํ ์๊ฒฉ ์ ์ด์ฑ ์ ๋ฐฉ์ ๋ฐ ์ ์์งํ์ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๊ฐ๋ฐ
ํ์๋
ผ๋ฌธ(๋ฐ์ฌ) -- ์์ธ๋ํ๊ต๋ํ์ : ์๊ณผ๋ํ ์๊ณผํ๊ณผ, 2022. 8. ๊น์์.์๋ก : ์ก์ฒด ํฌ๋ก๋งํ ๊ทธ๋ํผ ๋ฐ ์ง๋ ๋ถ์๋ฒ ๊ธฐ๋ฐ ๋จ๋ฐฑ์ฒด ์ ๊ทผ๋ฒ์ด ํน์ ์ง๋ณ ๋ฐ ์ฅ์ ์ ๊ด๋ จ๋ ๋ฐ์ด์ค ๋ง์ปค๋ฅผ ๋ฐ๊ตดํ๊ณ ๊ฐ๋ฐํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ฉ๋์๋ค. ์ก์ฒด ํฌ๋ก๋งํ ๊ทธ๋ํผ ๊ณ ํด์๋ ์ง๋ ๋ถ์๋ฒ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋กํ๋ ๋นํ์ ๋จ๋ฐฑ์ฒดํ์ ์์ฒ ๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์๋ณ๊ณผ ์ ๋์ ๋์์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ์ฌ ์๋์ ์ํ์์ ์๋ฐฑ ๊ฐ์ ์ฐจ๋ฑ ๋ฐํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์์ฑํ๋ค. ์ก์ฒด ํฌ๋ก๋งํ ๊ทธ๋ํผ ๋ค์ค๋ฐ์๊ฒ์ง ์ง๋ ๋ถ์๋ฒ์ ํฌํจํ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ฒดํ์ ๋์ ๋ฏผ๊ฐ๋, ์ ํ๋ ๋ฐ ์ฌํ์ฑ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ๋ํ๋๋ฐ ์ฌ์ฉ๋๋ค. ์์ ๋จ๋ฐฑ์ฒดํ ์ฐ๊ตฌ์์ ํฌ๋ฅด๋ง๋ฆฐ ๊ณ ์ ํ๋ผํ ํฌ๋งค์กฐ์ง์ ํธ (FFPE), ํ์ก ๋ฐ ๊ธฐํ ์ฒด์ก๊ณผ ๊ฐ์ ์์ ์ฝํธํธ์์ ์์ง๋ ๋ณ๋ฆฌ ๋ฐ ์์ ๊ฒ์ฒด๊ฐ ๋ถ์๋์๋ค. ์์ ๋จ๋ฐฑ์ฒดํ ๋ถ์์ ๊ฒฝ์ฐ ์ก์ฒด ํฌ๋ก๋งํ ๊ทธ๋ํผ ๋ฐ ์ง๋ ๋ถ์๋ฒ ๊ธฐ๋ฐ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์์ฒดํ์ง์์ ๋ฐ๊ตด ๋ฐ ๊ฐ๋ฐ๊ณผ ๋์ ์ฒ๋ฆฌ๋๊ณผ ๋์ ๋ฏผ๊ฐ๋๋ก ์์ ์ง๋จ์ ๊ธฐ์ฌํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ธฐ์ ์ด๋ค. ๋ํ, ์ก์ฒด ํฌ๋ก๋งํ ๊ทธ๋ํผ ๋ฐ ์ง๋ ๋ถ์๋ฒ์ ๊ธฐ๋ฐํ ๋จ๋ฐฑ์ฒดํ ์ฐ๊ตฌ๋ ํน์ ์ง๋ณ๊ณผ ์ฅ์ ์ ์๋ฌผํ์ ๋ฐ ๋ถ์์ ํน์ง์ ๋ํ ์ดํด์ ๊ธฐ์ฌํ ๊ฒ์ด๋ค.
๋ฐฉ๋ฒ: 1์ฅ์์๋ ํํฐ ๋ณด์กฐ ๊ฒ์ฒด ์ค๋น (FASP), ์ฐ์ ์ง๋ ๊ผฌ๋ฆฌ ํ์ง, ๋์ ์ฐ๋ ๋ถํ ๋ฐ ์ก์ฒด ํฌ๋ก๋งํ ๊ทธ๋ํผ-๊ณ ๋ถํด๋ฅ-์ง๋๋ถ์๋ฒ์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์๊ฒฉ ์ ์ด์ฑ ์ ๋ฐฉ์ ๋ฐ ๋น์๊ฒฉ ์ ์ด์ฑ ์ ๋ฐฉ์์ ํฌ๋ฅด๋ง๋ฆฐ ๊ณ ์ ํ๋ผํ ํฌ๋งค์กฐ์ง์ ํธ(FFPE)์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ฌ์ธต ๋จ๋ฐฑ์ง ํ๋กํ์ผ๋ง ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ๋ํ๊ธฐ ์ํ ํตํฉ ๋นํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ๊ทผ๋ฒ์ด ์ ์ฉ๋์๋ค. ํต๊ณ ๋ถ์์ ์ฐจ๋ฑ ๋ฐํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฒฐ์ ํ๊ณ ์๊ฒฉ ์ ์ด์ฑ ์ ๋ฐฉ์์ ์์ธกํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ณด ์์ฒดํ์ง์๋ฅผ ๋ฐ๊ตดํ๊ธฐ ์ํด ์ํ๋์๋ค. ์๊ฒฉ ์ ์ด์ฑ ์ ๋ฐฉ์์ ๋ถ์ ํน์ฑ์ ์กฐ์ฌํ๊ธฐ ์ํด ์ฐจ๋ฑ ๋ฐํ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ ์ ์ ์จํจ๋ก์ง, ์ง๋ณ ๋ฐ ๊ธฐ๋ฅ, ํ์ค ๊ฒฝ๋ก์ ๊ด๋ จํ์ฌ ์๋ฌผ์ ๋ณดํ ๋ถ์์ด ์ํ๋์๋ค. ๋ํ ํ๋ณด ์์ฒดํ์ง์์ ์๊ฒฉ ์ ์ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๊ธฐ ์ํด ์ค์๊ฐ ์คํฉํจ์ ์ฐ์ ๋ฐ์๊ณผ ์นจ์
/์ด์ฃผ ๋ถ์์ ์ํํ๋ค. ์ 2์ฅ์์๋ ํฌ๋ก๋งํ ๊ทธ๋ํผ-๋ค์ค๋ฐ์๊ฒ์ง-์ง๋๋ถ์๋ฒ์ ๊ธฐ๋ฐํ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ๊ทผ ๋ฐฉ์์ ์ ์ฉํ์ฌ ์์ ์ฝํธํธ์ ํ์ฅ ๊ฒ์ฒด ์์ ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ ๋ฐ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ ์ ๊ด๋ จ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง ํ๋ณด ์์ฒดํ์ง์๋ฅผ ์ ๋ ํ๋ค. ๊ธฐ์ ์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ค์ด๊ธฐ ์ํด ํฌ๋ก๋งํ ๊ทธ๋ํผ-๋ค์ค๋ฐ์๊ฒ์ง-์ง๋๋ถ์๋ฒ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ ๋ณด์ ์ด ์ํ๋์๋ค. ์ดํ ๋ฐํ ์์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ณด์ด๋ ํ๋ณด ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ฒดํ์ง์๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํด ํต๊ณ๋ถ์์ด ์ํ๋์๊ณ , ํน์ง ์ถ์ถ, ๊ต์ฐจ ๊ฒ์ฆ ๋ฐ ๊ฐ์ค ๋ชจ๋ธ ํ๊ท ํ๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ ์ต์ ์ ๋ ์์ถ ๋ฐ ์ ํ ์ฐ์ฐ์์ ๊ธฐ๋ฐํ ๋จธ์ ๋ฌ๋ ์ ๊ทผ๋ฒ์ด ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ ์ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ ๋ฅผ ๊ตฌ๋ณํ๊ธฐ ์ํ ์ ์ฌ์ ์ง๋จ ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ๋ฐํ๊ธฐ ์ํด ์ํ๋์๋ค. ๋ํ, ๋ชจ๋ธ์ ํฌํจ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ๊ธฐ๋ถ ์ฅ์ ์ฌ์ด์ ์๋ฌผํ์ ๊ด๊ณ๋ฅผ ์กฐ์ฌํ๊ธฐ ์ํด ์๋ฌผ์ ๋ณดํ ๊ธฐ๋ฐ ๋คํธ์ํฌ ๋ถ์์ ์ํํ์๋ค.
๊ฒฐ๊ณผ: 1์ฅ์์ ํฌ๋ฅด๋ง๋ฆฐ ๊ณ ์ ํ๋ผํ ํฌ๋งค์กฐ์ง์ ํธ-์ฐ์ ์ง๋ ๊ผฌ๋ฆฌ ํ์ง ํ๋ง ์ํ ์ธํธ์ ํฌ๋ฅด๋ง๋ฆฐ ๊ณ ์ ํ๋ผํ ํฌ๋งค์กฐ์ง์ ํธ-์ฐ์ ์ง๋ ๊ผฌ๋ฆฌ ํ์ง ๊ฐ๋ณ ์ํ ์ธํธ๋ก๋ถํฐ ๊ฐ๊ฐ ์๊ฒฉ ์ ์ด ๋ฐ ๋น์๊ฒฉ ์ ์ด ๊ทธ๋ฃน์ ๋น๊ตํ ์ด 9,441๊ฐ ๋ฐ 8,746๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ๋์ ๋์๋ค. ๋ํ, ์ ์นจ์ต์ฑ ๋ฐ ๊ณ ์นจ์ต์ฑ ์ธํฌ์ฃผ๋ฅผ ๋น๊ตํ ์ ๋ฐฉ์ ์ธํฌ์ฃผ-์ฐ์ ์ง๋ ๊ผฌ๋ฆฌ ํ์ง ์ํ ์ธํธ์์ ์ด 7,823๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ๋์ ๋์๋ค. ํ๋ณด ์์ฒดํ์ง์์ ๋จ๊ณ๋ณ ๊ฒฐ์ ๊ธฐ์ค์ ๋ฐ๋ผ 2๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง(LTF, TUBB2A)์ ์ ๋ฐฉ์ ์๊ฒฉ์ ์ด ์์ธก์ ์ํ ํ๋ณด ์์ฒดํ์ง์๋ก ๊ฒฐ์ ํ์๋ค. 14๊ฐ ์ ๋ฐฉ์ ์ธํฌ์ฃผ์ RT-PCR ๋ฐ์ดํฐ์ LTF์ TUBB2A ๋ฐํ ํจํด์ ํฌ๋ก๋งํ ๊ทธ๋ํผ-์ง๋๋ถ์ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ฐํ ํจํด๊ณผ ๋น๊ตํ์ ๋, TUBB2A๋ง์ด ๋ ๋ฐ์ดํฐ ์ฌ์ด์์ ์ผ๊ด๋ ๋ฐํ ํจํด์ ๋ณด์๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, TUBB2A๋ ์ดํ ์๊ฒฉ ์ ์ด ํ์ฑ์ด ๊ฒ์ฆ๋๋ ์๋ก์ด ์์ฒดํ์ง์ ํ๋ณด๋ก ์ ์ ๋์๋ค. ๋ํ ์๋ฌผ์ ๋ณดํ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํตํด ์๊ฒฉ ์ ์ด์ ์ ๋ฐ์ ์ธ ๋ถ์์ ํน์ง์ ๋์ถํ์์ผ๋ฉฐ, ์ ๋ฐฉ์ ์ํ ๊ฐ ์๊ฒฉ ์ ์ด์ฑ ์ ๋ฐฉ์์ ๋ถ์ ๊ธฐ๋ฅ ์ฐจ์ด๋ฅผ ์
์ฆํ์๋ค. ์ 2์ฅ์์๋ 270๋ช
์ ํ์ฅ ์ํ[90๋ช
์ ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ , 90๋ช
์ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ , 90๋ช
์ ์ ์ ๋์กฐ๊ตฐ]์์ ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ ๋ฐ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ ์ ๊ดํ 671 ํฉํ์ด๋์ ํด๋นํ๋ ์ด 210๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์งํ์ ์ ํฌ๋ก๋งํ ๊ทธ๋ํผ-๋ค์ค๋ฐ์๊ฒ์ง-์ง๋๋ถ์๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์์ ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ํ์๋ค. ํ๋ จ ์ธํธ(72๋ช
์ ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ ๋ฐ 72๋ช
์ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ )์์๋ 9๊ฐ์ ํ์ฅ ๋จ๋ฐฑ์ง๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ์ผ๋ฐํ ๊ฐ๋ฅํ ๋ชจ๋ธ์ด ๊ฐ๋ฐ๋์๋ค. ๋ชจ๋ธ์ ํ
์คํธ ์ธํธ(18๋ช
์ ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ ๋ฐ 18๋ช
์ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ )์์ ํ๊ฐ๋์๋ค. ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ๋ จ (๊ณก์ ์๋์ ๋ฉด์ = 0.84)๊ณผ ํ
์คํธ ์ธํธ(๊ณก์ ์๋์ ๋ฉด์ = 0.81)์์ MDD๋ฅผ BD์ ๊ตฌ๋ณํ๊ณ ํ์ฌ ๊ณ ์กฐ์ฆ/์ ์กฐ์ฆ/ํผํฉ ์ฆ์ (90๋ช
์ ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ ๋ฐ 75๋ช
์ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ )(๊ณก์ ์๋์ ๋ฉด์ = 0.83)์์ ์ฐ์ํ ์ฑ๋ฅ(๊ณก์ ์๋์ ๋ฉด์ > 0.8)์ ๋ณด์๋ค. ๊ทธ ํ, ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ๊ฒฝํ์ด ์๋ ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ ์ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ ํ์ (11๋ช
์ ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ ๋ฐ 10๋ช
์ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ )(๊ณก์ ์๋์ ๋ฉด์ = 0.96)์์ ์ฐ์ํ ์ฑ๋ฅ์ ๋ณด์๊ณ , ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ ๋ ์ ์ ๋์กฐ๊ตฐ(๊ณก์ ์๋์ ๋ฉด์ = 0.87) ๋ฐ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ ๋ ์ ์ ๋์กฐ๊ตฐ (๊ณก์ ์๋์ ๋ฉด์ = 0.86)์์ ์ฐ์ํ ์ฑ๋ฅ์ ๋ณด์๋ค. ๋ํ, 9๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ๊ฒฝ, ์ฐํ/์ง์ ์คํธ๋ ์ค, ๋ฉด์ญ/์ผ์ฆ ๊ด๋ จ ์๋ฌผํ์ ๊ธฐ๋ฅ๊ณผ ๊ด๋ จ์ด ์์๋ค.
๊ฒฐ๋ก : ์ 1์ฅ์์, ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ํฌ๋ฅด๋ง๋ฆฐ ๊ณ ์ ํ๋ผํ ํฌ๋งค์กฐ์ง์ ํธ ์กฐ์ง์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ฐ์ฅ ํฐ ์๊ฒฉ ์ ์ด์ฑ ์ ๋ฐฉ์ ๋จ๋ฐฑ์ฒด๋ฅผ ์ฒ์์ผ๋ก ๊ตฌ์ถํ์๋ค. ๊น์ด ์๋ ๋จ๋ฐฑ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํด ์๋ก์ด ์์ฒดํ์ง์ ํ๋ณด์ ์๊ฒฉ ์ ์ด์ฑ ์ ๋ฐฉ์์ ๋จ๋ฐฑ์ฒด ํน์ฑ์ ๋ฐ๊ฒฌํ ์ ์์๋ค. ๋ค์ํ ์ ๋ฐฉ์ ์ํ์์ ์๊ฒฉ ์ ์ด์ฑ ์ ๋ฐฉ์์ ๋๋ ทํ ๋ถ์์ ํน์ง๋ ํ๋ฆฝ๋์๋ค. ์ฐ๋ฆฌ์ ๋จ๋ฐฑ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ ์๊ฒฉ ์ ์ด์ฑ ์ ๋ฐฉ์ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ท์คํ ์์์ ์ ๊ณตํ๋ค. ์ 2์ฅ์์๋ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ฒดํ ์ ๊ทผ๋ฐฉ์์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ ๋ฐ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ ํ์๋ฅผ ๊ตฌ๋ณ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ํ๋ค. ์ฐ๋ฆฌ๋ ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ ์ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ ๋ฅผ ๊ตฌ๋ณํ๊ธฐ ์ํด 9๊ฐ ํ์ฅ ๋จ๋ฐฑ์ง๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ์ผ๋ฐํ ๊ฐ๋ฅํ ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ค. ์ฐ๋ฆฌ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ด๋ฌํ ์ฅ์ ๊ฐ ๊ฐ๋ฐ๋ ๋ชจ๋ธ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ตฌ๋ณ ๋ฐ ์ง๋จ ํ ์ ์์์ ์์ฌํ๋ค. ๋ํ, ์ฐ๋ฆฌ๋ 9๊ฐ์ ํ์ฅ ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ์ฐ์ธ ์ฅ์ ์ ์๊ทน์ฑ ์ฅ์ ์ ์๋ฌผํ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ฐ๊ด์ฑ์ ๊ฐ์ง ๊ฒ์ ์ ์ํ๋ค.Introduction: Liquid chromatography (LC)-mass spectrometry (MS)-based proteomic approaches have been applied to discover and develop biomarkers that are associated with specific diseases and disorders. Untargeted proteomics based on LC-high resolution MS has enabled simultaneous identification and quantification of thousands of proteins and hundreds of differentially expressed proteins (DEPs) in small amounts of samples. Targeted proteomics including LC-multiple reaction monitoring (MRM)-MS has been used to quantify interesting proteins with high sensitivity, accuracy, and reproducibility. Numerous clinical proteomics studies employ pathological and clinical specimens collected from clinical cohorts such as formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) tissues, blood, and other body fluids,
. For clinical proteomic analysis, LC-MS-based approaches are powerful technologies in discovery and development of biomarkers with their high throughput and high sensitivity. In addition, proteomic studies based on LC-MS will contribute to understanding of biological and molecular features of specific diseases and disorders.
Methods: In chapter I, an integrated untargeted proteomic approach that combined filter-aided sample preparation (FASP), tandem mass tag labeling (TMT), high pH fractionation, and LC-high resolution-MS was applied to acquire in-depth proteomic profiling data from FFPE tissues of distant metastatic breast cancer patients collected from a clinical cohort. Statistical analyses were performed to determine DEPs and discover candidate biomarkers for predicting distant metastatic breast cancer. Bioinformatics analyses were performed to examine molecular characteristics of distant metastatic breast cancer. In addition, in vitro assays were performed to validate distant metastatic potential of candidate biomarkers. In chapter II, targeted proteomic approach based on LC-MRM-MS was applied to quantify protein targets associated with major depressive disorder (MDD) and bipolar disorder (BD) in plasma samples collected from a clinical cohort. Batch-effect correction of LC-MRM-MS data was performed to reduce technical variations. Subsequently, univariate analysis was performed to determine proteomic candidate features, and machine learning approaches were performed to develop a potential diagnostic model for discriminating MDD and BD. In addition, network analysis was performed to examine biological associations between proteins included in the model and mood disorders.
Results: In chapter I, a total of 9,441 and 8,746 proteins were identified from FFPE-TMT pooled samples set and FFPE-TMT individual samples set comparing distant metastasis and non-distant metastasis groups, respectively. In addition, 7,823 proteins were identified from the TMT-labeled breast cancer cell lines set comparing low invasive and high invasive cell lines. Two proteins (LTF and TUBB2A) were determined as candidate biomarkers. As a result, TUBB2A, which maintained consistent expression patterns between different quantitation platforms, was selected as a novel biomarker candidate. TUBB2A showed potential of distant metastatic activities. In addition, distinct alterations of proteome and molecular functions of distant metastatic breast cancer between breast cancer subtypes were demonstrated. In chapter II, 210 protein targets corresponding to 671 peptides pertinent to MDD and BD were stably and reproducibly quantified by LC-MRM-MS in individual plasma samples. In the training set, nine plasma protein biomarkers were developed and a generalizable model comprised of the nine proteins was constructed. The model demonstrated good performance (AUC > 0.8) in discriminating MDD from BD in the training (AUC = 0.84) and test sets (AUC = 0.81) and in distinguishing MDD from BD without current hypomanic/manic/mixed symptoms (AUC > 0.83). Subsequently, the model demonstrated excellent performance for drug-free MDD vs BD (AUC > 0.96) and good performance for MDD vs HC (AUC > 0.87) and BD vs HC (AUC > 0.86). Furthermore, the nine proteins were associated with neuro, oxidative and nitrosative stress, and immunity and inflammation-related biological functions.
Conclusions: In chapter I, I constructed the largest FFPE tissue proteome of distant metastatic breast cancer proteome using. The depth of our dataset allowed us to discover a novel biomarker candidate as well as the proteomic characteristics of distant metastatic breast cancer. Distinct molecular features of various breast cancer subtypes were also established. Thus, our proteomic data can serve as a valuable resource for research on distant metastatic breast cancer. In chapter II, the viability of discriminating MDD and BD patients using a targeted proteomic approach was proposed. Our results suggest that the nine plasma proteins and their combined model has the potential to discriminate between MDD and BD patients and help diagnostic decision-making. Through both studies, the potential of LC-MS-based proteomics in the discovery and development of biomarkers was demonstrated.General Introduction 1
Chapter I Identification of TUBB2A by Quantitative Proteomic Analysis as a Novel Biomarker for the Prediction of Distant Metastatic Breast Cancer 9
Introduction 10
Materials and Methods 14
Results 30
Discussion 63
Chapter II Quantitative Proteomic Approach for Discriminating Major Depressive Disorder and Bipolar Disorder by Multiple Reaction Monitoring-Mass Spectrometry 68
Introduction 69
Materials and Methods 72
Results 111
Discussion 137
General Conclusion 144
References 148
Abstract in Korean 168
โ
Chapter I 16
Table 1. Clinical information on patients 16
Table 2. Detailed statistical analysis of 17 overlapping proteins 43
Table 3. GO analysis using the DAVID bioinformatics tool 52
Table 4. Downstream biological functions and canonical pathways of DEPs by student t-test by IPA analysis 54
Table 5. Biological functions of TUBB2A and LTF 57
Table 6. Canonical pathways of clusters enriched by IPA analysis 62
Chapter II 78
Table 1. The 671 peptides (210 proteins) examined by LC-MRM-MS 78
Table 2. The 210 proteins (210 peptides) selected as candidate features in the training set 102
Table 3. Demographics and clinical characteristics of the study subjects 112
Table 4. Proportion of features selected for the 210 candidate features (210 proteins/210 peptides) used to determine the model for discriminating MDD from BD 115
Table 5. Summary of unique models originating from combinations of selected features 121
Table 6. Confidence interval of weighted average coefficient for the nine features of the developed model 124
Table 7. Differences in protein abundance of the nine selected features between MDD and BD in the training set 129
Table 8. Differences in protein abundance of the nine selected features between MDD, BD, and HC in the study population (90 MDD, 90 BD, and 90 HC) 131
Table 9. Correlation between the nine selected features and demographic/clinical variables in the training set 133
Table 10. Covariate analysis of the four features that showed statistically significant correlation with clinical variables in the training set 134
GENERAL INTRODUCTION 3
Figure 1. Overall workflow of LC-MS-based untargeted proteomics 3
Figure 2. Overall workflow of LC-MS-based targeted proteomics 4
Figure 3. Overall scheme of the study of chapter 1 6
Figure 4. Overall scheme of the study of chapter 2 8
Chapter I 21
Figure 1. Detailed experimental workflow of TMT-based proteomic study 21
Figure 2. Schematic of overall proteomic results of the TMT-based proteomic analysis 31
Figure 3. Identified and quantified proteins in TMT experiments 32
Figure 4. Dynamic ranges of protein abundance in pooled sample set and individual sample set 33
Figure 5. Comparative analysis between our FFPE tissue proteome and those of our previous studies 34
Figure 6. The quality assessment of MS analysis 36
Figure 7. Validation of TUBB2A and LTF as protein targets 44
Figure 8. Cell proliferation of MDA-MB-231 and Hs578T cell lines 46
Figure 9. Performance of the novel biomarker TUBB2A in the individual sample set 47
Figure 10. Gene ontology analysis of all 259 DEPs in the two sample sets using The Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery (DAVID) 50
Figure 11. IPA analysis of total 259 proteins that were sum of DEPs in the two sample sets on canonical pathway and downstream biological functions 53
Figure 12. Biological functions and canonical pathways related to two biomarker candidates by IPA and DAVID analysis 56
Figure 13. Proteomic alteration in distant metastatic breast cancer between molecular subtypes 60
Figure 14. A schematic model of regulation of distant metastasis of breast cancer 65
โ
Chapter II 72
Figure 1. Overall scheme of this study 72
Figure 2. Determination of quantifiable targets for MDD and BD 77
Figure 3. Feature selection and extraction across 100 models generated by repeated application of LASSO regression with ten-fold crossvalidation on the training set 114
Figure 4. The nine features of the developed model 123
Figure 5. Performance of model in discriminating between MDD and BD based on AUROC curves 125
Figure 6. AUROC curves representing model performance in discriminating between MDD and BD (without current hypomanic/manic/mixed symptoms), between MDD and BD (drug-free patients), and between patient groups and HC 126
Figure 7. Protein levels of the nine features in the developed model 128
Figure 8. Box-and-whisker plots representing protein abundance of the nine features in all subjects of this study 130
Figure 9. The top protein network and associated canonical pathways generated by IPA for the nine selected features (proteins) 136๋ฐ
์๋ฌผ์ ๋ณดํ์ ์ด์ฉํ ๋ด๊ด์ ๋ถ์์ฐ๊ตฌ
ํ์๋
ผ๋ฌธ (์์ฌ)-- ์์ธ๋ํ๊ต ๋ํ์ : ๋ฐ์ด์ค์ ์ฝํ๊ณผ, 2017. 2. ์์์ค.๋ด๊ด์์ ๊ฐ ๋ด์ ์ฃผ์ํ ์๋ฐ์์ผ๋ก ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ๋์ ์
์ฑ ๋น์จ์ ๋ณด์ธ๋ค. ๋ด๊ด์์ ๋ฐ์์ ์์ง ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์์ผ๋ ๋ช
ํํ ์์ธ์ ๋ฐํ์ง๋ฐ๊ฐ ์๋ค. ๋ค๋ฅธ ์ํ๊ธฐ๊ณํต์์ธ ์ท์ฅ๊ด์ ์์ข
์ ๋ด๊ด์๊ณผ์ ์ฌ๋ฌ ๋น๊ตํ ๋งํ ์ฑ์ง์ ๋ณด์ธ๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ๋ด๊ด์๊ณผ ์ท์ฅ๊ด์ ์์ข
์ ์์กด์จ๊ณผ ์ํ๊ฐ ๊ฐ์ธํฌ์์ข
๊ณผ ๊ฐ์ ๋ค๋ฅธ ์์ข
์ ๋นํด ๋ ๋์๋ค. ์์์ ์ผ๋ก๋ ๋ด๊ด์์ ์น๋ฃ๋ฒ๊ณผ ์ง๋จ๋ฒ์ด ์ท์ฅ๊ด์ ์์ข
์์ ๊ฒ๊ณผ ์ ์ฌํ๋ค. ๊ฐ๋ฅ์ฑ ์๋ ํ๊ฐ์ง ํด์์ ๋ ์์ด ์๋ฐ์๊ณผ์ ์์ ๋ถ์์ ์๋ฆฌ์ ๊ณต์ ์ด๋ค. ์กฐ์ง๋ณ๋ฆฌํ์ , ์์์ ์ ์ฌ์ฑ์ ํ ๋๋ก ๊ณต๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๊ทผ ๊ฐ๋ฅํ The Cancer Genome Atlas (TCGA)์ NCBI Gene Expression Omnibus (GEO)์์ ๋ด๊ด์ ์๋ฃ๋ค์ ์ป์ด ํตํฉ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ํ์๋ค. 3๊ฐ์ TCGA, 9๊ฐ์ GEO ์๋ฃ๋ค์ด, 6๊ฐ์ ์ ์ ์ ๋ฐํ, 2๊ฐ์ ๋ฉํธํ ์๋ฃ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ 4๊ฐ์ ๋ง์ดํฌ๋กRNA, ๋ชจ์๋ค. ๋๋ 10๊ฐ์ ๊ณผ๋ฐํ, 19๊ฐ์ ์ ๋ฐํ์ ํฌํจํ ์ด 29๊ฐ์ ์ฐจ์ด ๋๊ฒ ๋ฐํ๋๋ ์ ์ ์๋ค์ 6๊ฐ์ ์ฐ๊ตฌ ์ฌ์ด์์ ์ถ๋ฆด ์ ์์๋ค. ๊ณตํต๋๋ฉฐ ์ฐจ์ด ๋๊ฒ ๋ฐํ๋๋ 29๊ฐ์ ์ ์ ์ ์ค 9๊ฐ๋ ๋ช ๊ฐ์ง ์ธํฌ ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ดํ ์ ์ ์์ด๋ค. 2๊ฐ์ ๋ฉํธํ ์ฐ๊ตฌ๋ค ์ฌ์ด์์, 302๊ฐ์ ์ด์ง์์ 86๊ฐ์ ์ฆํญ์๋ฅผ ํฌํจํ๋ 455๊ฐ์ ์ฐจ์ด ๋๊ฒ ๋ฉํธํ๋ ์ง์ญ๋ค์ด 374๊ฐ์ ์ ์ ์์ ์๋ค. ๋ง์ดํฌ๋กRNA ๋ถ์์ ํตํด ๋๋ ๊ณตํต๋๋ฉฐ ์ฐจ์ด ๋๊ฒ ๋ฐํ๋๋ 29๊ฐ์ ์ ์ ์ ์ค ์ ๋ฐํ๋๊ณ ์ ๋ฉํธํ๋ UPB1, HBB ์ ์ ์์ ์์ฉํ๋ 4๊ฐ์ ๋ง์ดํฌ๋กRNA๋ฅผ ์ฐพ์๋ค. ํ์ง๋ง 4๊ฐ์ ์ฐ๊ตฌ ์ฌ์ด์์ ๊ณตํต๋ ๋ง์ดํฌ๋กRNA ํน์ฑ์ ์์๋ค. Hippocampus abundant transcript-like 1(HIATL1)์ ๊ณตํต๋๋ฉฐ ์ฐจ์ด ๋๊ฒ ๋ฐํ๋๋ 29๊ฐ์ ์ ์ ์๋ค ์ค ๋ด๊ด์ ํ์๋ค์ ์์กด์ ์ค์ํ๊ฒ์ผ๋ก ๋ฐํ์ก๋ค. HIATL1 ์ ๋ฐํ ๋ด๊ด์ ์ง๋จ์ ์์กด์ด ๋์๋ค.
๋ค์, ๋ด๊ด์๊ณผ ์ท์ฅ๊ด์ ์์ข
๊ณผ์ ์ ์ ์ ๋ฐํ ํ๋กํ์ผ๋ง ๋น๊ต์์ ๋๋ ๋ช ๊ฐ์ง ๊ณตํต ํน์ง์ ์ฐพ์๋ค. ํฅ๋ฏธ๋กญ๊ฒ๋, HIATL1์ ์ท์ฅ๊ด์ ์ ํ์๋ค์ ์์กด์ ๋ํ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ฉฐ, ๋์์ HIATL1 ์ ๋ฐํ ์ง๋จ์ ์ ์ข์ ์ด๊ธฐ ์์กด์ ๋ณด์ธ๋ค. ์ถ๊ฐ๋ก ๋๋ ๋์์ HIATL1 ์ ๋ฐํ ์ง๋จ ์ฌ์ด์ ๊ณตํต๋ ํน์ง์ ์ฐพ์๊ณ , ๊ณตํต๋๋ฉฐ ์ฐจ์ด ๋๊ฒ ๋ฐํ๋๋ 108๊ฐ์ ์ ์ ์์ ๊ฐ๋ ค๋๋ค. ๋ํธ๋ฅจ ์ด์จ ์์ก ๊ด๋ จ ์ ์ ์๋ค ์ค sodium channel nonvoltage-gated1 (SCNN1D)๊ฐ ์ด๋จ์ ์ธ Amiloride์ ์ํด ์กฐ์ ๋จ์ ์์๋๋ค.
์ข
ํฉํ๋ฉด, ๋๋ ๋ด๊ด์์ ๋ฉ์ ์ RNA, ๋ฉํธํ, ๋ง์ดํฌ๋กRNA ์๋ฃ๋ค์ ํตํฉ์ ์ผ๋ก ๋ถ์ํ๋ค. ๋ฉํ๋ถ์์ ํตํด ๋ด๊ด์์ ๊ณตํต๋ ํน์ง์ผ๋ก ์๊ฐ๋๋ ๊ณตํต๋๋ฉฐ ๊ตฌ๋ณ๋๊ฒ ๋ฐํ๋๋ 29๊ฐ์ ์ ์ ์์ด ๋ฐํ์ก๋ค. ํนํ, ๊ณตํต ๋๋ฉฐ ์ฐจ์ด ๋๊ฒ ๋ฐํ๋๋ 29๊ฐ์ ์ ์ ์ ์ค ํ๋์ธ HIATL1์ ๋ด๊ด์๊ณผ ์ท์ฅ๊ด์ ์ ํ์๋ค์ ์์กด๊ณผ ์ฐ๊ด์ฑ์ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ, ์ด์ ๋๋ ๋ ์์ HIATL1 ์ ๋ฐํ ์ง๋จ์ ์ฝ๋ฌผ์ ์ ์ํ๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ์์ ๋
ํนํ ๋ด๊ด์์ ๋ถ์์ ํน์ฑ๋ค์ ํ์ ์ํ ์์ธก๊ณผ ํฅํ ๋ถ์์ ์๋ฆฌ ์ฐ๊ตฌ์ ์ฐ์ผ ์ ์๋ค.Cholangiocarcinoma (CC) is the major primary cancer in liver, with a high malignancy rate worldwide. The incidence of CC is still increasing without explicit causes. Other gastrointestinal cancer, pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) has many comparable characteristics to CC. For examples, the survival rate and prognosis of CC and PDAC are similarly poorer than other carcinomas such as a hepatocellular carcinoma. Clinically, therapeutic and diagnostic approaches for CC resemble in those applied to PDAC. One of the possible explanations of sharing features between CC and PDAC is a common molecular mechanism(s) during their carcinogenesis. Given the histopathological and clinical similarities in two cancers, I performed an integrative genomic analysis of CC datasets collected from publicly accessible The Cancer Genome Atlas (TCGA) and NCBI Gene Expression Omnibus (GEO). 3 TCGAโ and 9 GEOโdatasets, 6 gene expressionโ, 2 methylationโ and 4 miRNAโdatasets, were gathered. I sorted out 29 differentially expressed genes (DEGs) consisting of 10 overexpressed and 19 underexpressed genes in 6 studies. 9 genes of 29 common DEGs were related to several cellular functions. In 2 methylation studies, 455 differentially methylated regions, 302 DMRs on promoters and 86 on enhancers, on 374 genes. After miRNA analysis, I found 4 miRNAs that regulate UPB1, HBB genes, underexpressed and hypomethylated, from 29 common DEGs. However, there were no common miRNA traits in 4 studies. HIATL1, hippocampus abundant transcript-like 1, was identified significant factor to CC patients survival in 29 common DEGs. HIATL1 low-expressed CC group revealed to poor survival.
Next, comparison gene expression profiling between CC and PDAC, I found several similar characteristics. Interestingly, HIATL1 also affected on PDAC patients survival and HIATL1 low-expressed group of two cancer showed poor early survival. Additionally, I identified common traits of HIATL1 low-expressed group of two cancers so that 108 DEGs were sorted out. Among them, sodium channel nonvoltage-gated1 (SCNN1D), a function of the gene-encoding protein was found to be regulated by diuretic Amiloride, was selected within sodium ion transporting related genes.
Taken together, I integratively analyzed mRNA, methylation, miRNA CC datasets. From meta-analysis, 29 common DEGs were identified which suggesting that common traits of CC. Especially, HIATL1, one of 29 common DEGs, showed correlation with survival in CC and PDAC patients, then I proposed the drug to two cancer HIATL1 low-expressed groups. In this study, unique molecular traits of CC could be used for predicting patient prognosis and further molecular mechanism study.INTRODUCTION 1
MATERIALS AND METHODS 4
RESULTS 7
DISCUSSION 29
REFERENCES 32
ABSTRACT IN KOREAN 36Maste
Total synthesis of anti-MRSA sesquiterpene, mansonone F and studies on its structure-activity relationship
ํ์๋
ผ๋ฌธ(๋ฐ์ฌ)--์์ธ๋ํ๊ต ๋ํ์ :์ฝํ๊ณผ,2001.Docto
Selectivity of Na0.44MnO2 electrode and its application in high-purity KOH manufacture
ํ์๋
ผ๋ฌธ (์์ฌ)-- ์์ธ๋ํ๊ต ๋ํ์ : ํํ์๋ฌผ๊ณตํ๋ถ, 2016. 8. ์ค์ ์ฉ.์์ฐํ์นผ๋ฅจ์ ์นผ๋ฅจ๊ณ ํํฉ๋ฌผ ์ ์กฐ, ์์ฝํ, ์ ์ ์ฌ๋ฃ ๋ฑ ์ฌ๋ฌ ๋ถ์ผ์์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๊ธฐ์ด ๋ฌด๊ธฐํํฉ๋ฌผ๋ก ์ฉ๋๊ฐ ๋ค์ํ๋ฉฐ ํ์ฌ KCl ์ฉ์ก์ ์ ๊ธฐ ๋ถํด๋ฅผ ํตํด ๋๋ ์์ฐ๋๋ค. ํนํ ์์ฝํ์ด๋ ์ ์ ์ฌ๋ฃ ๋ถ์ผ์์๋ ์์ฐํ์นผ๋ฅจ์ ์๋๊ฐ ์ ํ์ ์ฑ๋ฅ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์
๋ถ์๋ฌผ์ด ์ ๊ฒ ํฌํจ๋์ด์ผ ํ๋ค. ์ด๋ฌํ ์์ฐํ์นผ๋ฅจ์ ๊ณ ์๋ํ ์๊ตฌ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์๊ธ ์์ฐํ์นผ๋ฅจ ์ ํ์ด ๋ฐ๋ก ์์ฐ๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ์ด๋ฅผ ๋ง๋ค๊ธฐ ์ํด ๊ฒฐ์ ํ๋ฒ์ผ๋ก ๋ถ์๋ฌผ์ ์ ๊ฑฐํ๋ค. ๊ฒฐ์ ํ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ๊ธฐ ์ํ
์์ฐํ์นผ๋ฅจ์ ๋ํธ๋ฅจ ํจ์ ๋์ด 200 mg/kg ์ดํ์ฌ์ผ ํ๋๋ฐ ์ ์๊ธ์ด
์๋ ์ผ๋ฐ ๋ฒ์ฉ ์์ฐํ์นผ๋ฅจ ์์ฉ์ก์ ๊ฒฝ์ฐ ๋ํธ๋ฅจ ํจ์ ๋์ด โค 324
mM ์ด๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ฒ์ผ๋ก ์์ฐํ์นผ๋ฅจ ์์ฉ์ก์ ๊ณ ์๋ํ ํ ๋
๋ํธ๋ฅจ ๋ถ์๋ฌผ ํจ์ ๋ ๊ฐ์๊ฐ ๋ถ๊ฐํผํ๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ
์ ๊ทน์ธ Na0.44MnO2 ์ Ag ์ ๊ทน์ ์ด์ฉํ ํ์ผ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ (desalination
battery) ์์คํ
์ Na+ ์ด์จ์๋ํ ์ ํ์ฑ์ ํ์ธํ๊ณ ์ด๋ฅผ ์ ๊ธฐ ๋ถํด ์ KCl ์์ฉ์ก์ ์ ์ฉํด ์ ํ์ ์ผ๋ก ๋ํธ๋ฅจ ๋ถ์๋ฌผ์ ์ ๊ฑฐํ๊ณ ์
ํ์๋ค. ๋ํ ํ์ผ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์์คํ
์ ์ฑ๋ฅ์ ๋ฐ์ ์์ผ KCl ์์ฉ์ก์
์ ๊ธฐ ๋ถํด ํ์ ๋ณ๋์ ํ์ฒ๋ฆฌ ์์ด ์ ์๊ธ ์์ฐํ์นผ๋ฅจ์ ์๋์ ์ ํ์ ์์ฐํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ๋ ๊ธฐ๋ํด ๋ณผ ์ ์๋ค. ๋จผ์ Na0.44MnO2 ์ ๊ทน์ Na+ ์ด์จ์ ๋ํ ์ ํ์ฑ์ ์์๋ณด๊ธฐ ์ํด ๊ฐ์ ๋๋ (30mM)์ Na+, K+, Mg2+, Ca2+ ์ด์จ์ด ์ฉํด๋ ์ฉ์ก์์ ์ถฉโ๋ฐฉ์ ์คํ์ ํ์๊ณ ์ ๊ทน์ ์ถฉ์ ๊ณผ ๋ฐฉ์ ๊ณผ์ ์์ ์ ํ์ ์ผ๋ก Na+ ์ด์จ์ด ํโ์ฝ์
๋๋ค๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ์๋ค. ๋ํ ์ํ์ ์์ ๋ฅ๋ฒ์ผ๋ก ์ ๊ทน๊ณผ ๊ฐ ์์ด์จ๊ณผ์ ๋ฐ์์ ํตํด ์ ๊ทน์ ์ ํ์ฑ์ ๊ฐ์ ์ ์ผ๋ก ํ์ธํ์๋ค. ์ด ํ ํ์ผ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์์คํ
์ ์นผ๋ฅจ๊ณ ํํฉ๋ฌผ ์ ์กฐ์ฌ์ธ UNID ์ฌ์์ ์ ๊ณต๋ฐ์ ๊ณต์
์ฉ KCl (low grade) ์์ฉ์ก์ ์ ์ฉํ์ฌ Na+ ์ด์จ์ ๋๋๊ฐ ์ ํ์ ์ผ๋ก
๊ฐ์ํ๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ์๋ค.์ 1 ์ฅ ์๋ก 1
์ 2 ์ฅ ๋ฌธํ ์ฐ๊ตฌ 4
2.1 KOH ์ ์ฉ๋ 4
2.2 KOH ์ ์ ์กฐ ๋ฐฉ๋ฒ 6
2.2.1 ๊ฐ์ฑํ๋ฒ (Causticization Process) 6
2.2.2 ์ ๊ธฐ ๋ถํด (Electrolysis) 8
2.3 Desalination Battery (ํ์ผ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ)์ ์๋ฆฌ 11
2.4 Sodium Manganese Oxide (Na0.44MnO2) ์ ๊ทน์ ๊ตฌ์กฐ ๋ฐ ํน์ฑ 15
์ 3 ์ฅ ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ 19
3.1 ์ ๊ทน ์ ์กฐ 19
3.1.1 Na0.44MnO2 Powder 19
3.1.2 Na0.44MnO2 Electrode 20
3.1.3 Silver Electrode 23
3.2 ์ ๊ธฐ ํํ ์
์ ๊ตฌ์ฑ 24
3.2.1 ํ์ผ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์
์ ๊ตฌ์ฑ 24
3.2.2 ์ํ์ ์์ ๋ฅ ์ฝ์ธ์
์ ๊ตฌ์ฑ 26
3.3 ์คํ ๋ฐฉ๋ฒ 28
3.3.1 ์ฌ๋ฌ ์ด์จ ํ๊ฒฝ์์ Na0.44MnO2 ์ ๊ทน์ ์ ํ์ฑ ์คํ 28
3.3.2 ๊ณต์
์ฉ KCl ์ฉ์ก์์ Na0.44MnO2 ์ ๊ทน์ ์ ํ์ฑ ์คํ 29
3.3.3 ์ ์ ๋ฅ ์ฌ์ดํด ์คํ 31
์ 4 ์ฅ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฐ ๊ณ ์ฐฐ 32
4.1 Na 0.44MnO2 ์ ๊ทน์ Na+ ์ด์จ์ ๋ํ ์ ํ์ฑ 32
4.1.1 ๋ค์ํ ์ด์จ ํ๊ฒฝ์์์ Na+ ๋๋ ๋ณํ 32
4.1.2 ๋ค์ํ ์ด์จ ํ๊ฒฝ์์ Na0.44MnO2 ์ ๊ทน์ ์ํ์ ์์ ๋ฅ ๊ณก์ 35
4.2 ๊ณต์
์ฉ KCl ์ฉ์ก์์์ ์ ํ์ Na+ ์ถ์ถ 38
4.2.1 ๊ณต์
์ฉ KCl ์ฉ์ก์์์ Na+ ๋๋ ๋ณํ 38
4.2.2 ์ ํ์ Na+ ์ถ์ถ์ ์ถฉโ๋ฐฉ์ ์ ์ ํ๋กํ 43
4.3 ์ ์ ๋ฅ ์ฌ์ดํด ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ 45
4.4 ์ ํ์ Na+ ์ถ์ถ์ ์ํ ํ์ผ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์์คํ
์ ๋ฌธ์ ์ ๋ฐ ๊ณ ์ฐฐ 47
์ 5 ์ฅ ๊ฒฐ๋ก 50
์ฐธ๊ณ ๋ฌธํ 52
Abstract 56Maste
Biodiesel production from Scnedesmus bijuga cultivated in the effluent of anaerobic digested food wastewater
2
๊ฑด์ ํ์์ ํ์ก ๋ด follicular helper T cell ์ ๋ํ ๋ถ์ ์ฐ๊ตฌ
Dept. of Medicine/์์ฌPsoriasis is a common, chronic inflammatory skin disease affecting about 2% of the worldwide population. Substantial clinical and basic research observations indicate that the cellular innate and adaptive immune responses, especially the activation of Th1 and Th17 cells, play a critical role in the pathogenesis of psoriasis. However, the role of B cells to pathogenesis of psoriasis is sparsely reported and controversial.Follicular helper T (Tfh) cell is a recently characterized subset of helper T cells, found in the germinal centers of the B cell follicles. The major function of Tfh cells is to help B cell activation and antibody production during humoral immune responses. Recently, several studies indicate that blood Tfh cells are frequently present in patients with autoimmune disease, such as systemic lupus erythematosus, rheumatoid arthritis and bullous pemphigoid. However, there is no report about Tfh cells in psoriasis.This study sought to analyze the blood Tfh cells in patients with psoriasis. I found no increased frequencies of circulating CXCR5+ Tfh cells, in disagreement with previous studies from several autoimmune diseases. However, the frequency of PD-1+ subset of activated Tfh cells decreased significantly in patients with psoriasis. Furthermore, the proportion and the absolute numbers of PD-1+ subset of activated Tfh cells negatively correlated with ESR levels. The proportion of PD-1+ Tfh cells and the absolute numbers of PD-1+ and ICOS+ Tfh cells were lower in psoriatic patients with high ASO titers. Meanwhile, the proportion of PD-1+ Tfh cells and the absolute numbers of PD-1+ and ICOS+ Tfh cells positively correlated with the disease duration of psoriasis. These findings suggest that the activated Tfh cells decrease in severe status and early phase of psoriasis. Furthermore, it also implies that B cell immunity weakens in psoriasis as a result of
predominance of Th1 and Th17 cytokine axises. I expect that this elucidation of the altered frequency of activated Tfh cells will help the further investigation of pathogenesis and potential therapeutic targets in psoriasis.ope
Biodiesel production from microalgae grown in anaerobically digested food wastewater effluent
MasterAs petroleum is being depleted gradually, a demand for alternative energy source is increasing to substitute petroleum-based energy production. Biodiesel produced by microalgae has many advantages compared to other biofuels but also has limitations such as low economic feasibility. Therefore, this study focused on reducing the cost of biodiesel production from microalgae in the cultivation process. Microalgal species was cultivated in anaerobically digested food wastewater effluent (FWE) to treat the wastewater and produce biodiesel simultaneously. 5 species (Scenedesmus bijuga, Chlorella vulgaris, Scenedesmus obliquus, Scenedesmus dimorphus, Synechocystis sp. PCC6803) were cultivated in FWE mixed with primary effluent of municipal wastewater and compared the lipid productivity to select the species for further experiment. As a result, S. bijuga showed the best lipid productivity (16.55mg/L/d) among the tested species. And with this species, three different mixing ratios of FWE were compared for finding out proper dilution ratio in biodiesel production. Of these, 1/20 diluted FWE showed the largest biomass production (1.50g/L). Lipid content was highest in 1/10 diluted FWE (35.06%), and the lipid productivity showed maximum value in 1/20 diluted FWE (15.59mg/L/d). Nutrient removal was also measured in the cultivation. FAME compositions were mainly composed of C16-C18 (Over 98.96%) in S. bijuga. In addition, quality of FAMEs was evaluated by Cetane Number (CN) and Bis-Allylic Position Equivalent (BAPE).ํ์์ฐ๋ฃ๊ฐ ๊ณ ๊ฐ๋์ด๊ฐ์ ๋ฐ๋ผ, ์๋ก์ด ๋์ฒด์๋์ง์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ๋ฐํ ์งํ๋๊ณ ์๋ค. ๋ฐ์ด์ค ์๋์ง๋ ๋์ฒด์๋์ง ๊ฐ์ด๋ฐ ๋งค์ฐ ์ ๋งํ ๋ถ์ผ์ด๋ฉฐ ๊ทธ ์ค์์๋ ๋ฐ์ด์ค๋์ ค ์์ฐ์ ํ์ฌ ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์๋ ๋์ ค ์์ง์ ๊ทธ๋๋ก ์ฌ์ฉํ ์ ์๋ค๋ ์ ์์ ํฐ ์ฅ์ ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋ค. ํ์ง๋ง 2์ฐจ ๋ฐ์ด์ค๋งค์ค์ ๊ฒฝ์์ง ๋ฌธ์ ์ ๋ฆฌ๊ทธ๋๊ณผ ํค๋ฏธ์
๋ฃฐ๋ก์ค์ค์ ๊ฐ์ ์ฒ๋ฆฌํ๊ธฐ ํ๋ ์ฑ๋ถ์ ํฌํจํ๊ณ ์๋ค๋ ์ ์์ ํ๊ณ์ ๋ถ๋ชํ ์๋ ์ํ์ด๋ค. ๋ฐ๋ผ์ 3์ฐจ ๋ฐ์ด์ค๋งค์ค์ธ ๋ฏธ์ธ์กฐ๋ฅ๋ฅผ ์ด์ฉํ ๋ฐ์ด์ค๋์ ค ์์ฐ์ด ๊ฐ๊ด์ ๋ฐ๊ณ ์๋ ์ํ์ด๋ค. ๋ฏธ์ธ์กฐ๋ฅ๋ ๋ค๋ฅธ ๊ดํฉ์ฑ ์๋ฌผ๋ค๊ณผ ๋น๊ตํ์ ๋ ๋ ๋์ ์์ฐ์ฑ์ ๋ํ๋ด๋ฉฐ ๊ฒฝ์์ง๊ฐ ๋ฐ๋ก ํ์ํ์ง ์๊ณ , ๋๋ถ๋ถ์ ํ์์ ๋ค์ด์๋ ์์์ผ๋ฅ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ฑ์ฅํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ํฐ ์ฅ์ ์ด ์๋ค. ๋ฐ์ด์ค๋์ ค ์์ฐ์ ๊ฒฝ์ ์ฑ์ด ๋ฎ๋ค๋ ํฐ ๋ฌธ์ ์ ์ ๊ฐ๊ณ ์๋๋ฐ, ๋ฐ์ด์ค๋์ ค ์์ฐ ๋จ๊ณ (๋ฐฐ์, ์ํ, ๊ฑด์กฐ, ์ถ์ถ, ํธ๋์ค์์คํ
๋ฅดํ ๋ฐ์) ์์ ๊ฐ๊ฐ ๋น์ฉ์ ๊ฐ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์์ผ ๊ฒฝ์ ์ฑ์ ๋ง์ถ ์ ์์ ๊ฒ์ด๋ผ ์๊ฐ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋ฐ์ด์ค๋์ ค ์์ฐ ๋จ๊ณ ์ค, ๋ฐฐ์๋จ๊ณ์์ ํ์๋ฅผ ์ฌ์ฉํจ์ผ๋ก์จ ์์์ผ๋ฅ์ ๋ฌผ์ ์๋ชจ๋๋ ๋น์ฉ์ ์ค์ด๊ณ ์ ํ์๋ค. ํ์๋ฅผ ์ด์ฉํ ๋ฏธ์ธ์กฐ๋ฅ์ ๋ฐฐ์์ ๋ค์ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์งํ๋๊ณ ์๋ ์ํ์ง๋ง ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ ๊ธฐ๋ฌผ์ง ๋ฑ ์์์ผ๋ฅ๋ฅผ ๋ง์ด ํจ์ ํ๊ณ ์์ด ๋ฏธ์ธ์กฐ๋ฅ ๋ฐฐ์์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ณด์ด๋ฉฐ ์์ง๊น์ง๋ ๋ฏธ์ธ์กฐ๋ฅ ๋ฐฐ์์ ์ฌ์ฉ๋ ์ ์ด ์๋ ํ๊ธฐ์ํ๋ฅผ ๊ฑฐ์น ์ํ์ ์ ์ถ์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์คํ์ ์งํํ์๋ค. ์ํ์๋ 2012๋
๊น์ง๋ ์ฝ 50% ์ด์์ด ๋ฐ๋ก ์ฒ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ฑฐ์น์ง ์๊ณ ํด์์ ํฌ๊ธฐ๋์๋๋ฐ, 2013๋
๋ถํฐ ์ด๋ฌํ ํด์ํฌ๊ธฐ๊ฐ ์ ๋ฉด ๊ธ์ง๋จ์ ๋ฐ๋ผ ํ๊ธฐ์ํ์ ๊ฐ์ ๋ค์ํ ์ฒ๋ฆฌ๋ฐฉ์์ด ๋ชจ์๋๊ณ ์๋ ์ํ์ด๋ค. ํ์ง๋ง ํ๊ธฐ์ํ ์ฒ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ฑฐ์น ์ ์ถ์์๋ ์ฌ์ ํ ๋์ ๋๋์ ์์์ผ๋ฅ๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ์ฒ๋ฆฌ๊ฐ ํ์ํ ์ํ์ด๋ฉฐ, ๋ฐ๋ผ์ ์ด๋ฐ ์ฒ๋ฆฌ์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋ฏธ์ธ์กฐ๋ฅ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฐ์ด์ค๋งค์ค์ ์์ฐ๊ณผ ํ์์ฒ๋ฆฌ๋ฅผ ๋์์ ํ๋ ์ฅ์ ์ ๊ฐ์ง ์ ์๋ค. ํ์ง๋ง ์ํ์๋ ๋์ ์๋ชจ๋ ๋๋๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ์์ด, ๋ฏธ์ธ์กฐ๋ฅ์ ์ฑ์ฅ์ ์ ํด๋ฅผ ์ฃผ๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์๋์ ์ผ๋ก ์์์ผ๋ฅ์ ๋๋๊ฐ ๋ฎ์ 1์ฐจ ์ฒ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ฑฐ์น ํ์๋ฅผ ์ฌ์ฉํจ์ผ๋ก์จ ์๋ชจ๋ ๋๋๋ฅผ ํฌ์ํ๋ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด๊ณ ์ ํ์๋ค.
์ฐ์ ์ ์ผ๋ก ํ๊ธฐ์ํ๋ฅผ ๊ฑฐ์น ์ํ์ ์ ์ถ์์ ์ ํฉํ ์ข
์ ์์๋ณด๊ธฐ ์ํด ์๋ชจ๋ ๋๋์ ์ํ ์ ํด๋ฅผ ๋ฐ์ง ์์ ์ ๋๋ก ํ์์ ํฌ์ํ ์ํ์ ์ ์ถ์์ 5๊ฐ์ง ์ข
์ ๋ฐฐ์์ ํตํด ๋น๊ต ์คํ์ ์งํํ์๋ค. ๋ ์ ํฉํ ์ข
์ ํ๋จํ ์ ์๋ ์งํ๋ก๋ ์ง์ง ์์ฐ์ฑ์ด ์ฌ์ฉ๋์๊ณ , ๋ฐฐ์ ๊ธฐ๊ฐ ๋์์ ์์์ผ๋ฅ ์ ๊ฑฐ๋ ์ธก์ ๋์๋ค. ๋ฐ์ด์ค๋งค์ค ์์ฐ ๊ฒฐ๊ณผ๋ Scenedesmus bijuga ์ข
์ด 2.02g/L์ ๊ฐ์ฅ ๋์ ์์ฐ์ ๋ํ๋๊ณ , ์ง์ง ํจ๋ ์ญ์ 27.44%๋ฅผ ๋ํ๋ธ S. bijuga ์ข
์ด ๊ฐ์ฅ ๋์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ด ๋ ์งํ์ ๊ณฑ์ผ๋ก ๋ํ๋ด๋ ์ง์ง ์์ฐ์ฑ ์ญ์ S. bijuga ์ข
์์ ๊ฐ์ฅ ๋์ ๊ฒ์ ํ์ธํ์ฌ, ๋ ๋ฒ์งธ ์คํ์ผ๋ก S. bijuga์ข
์ ํตํด ์คํ์ ์งํํ์๋ค. ๋ ๋ฒ์งธ ์คํ์ผ๋ก๋ ์ง์ง ์์ฐ์ฑ์ ์์ด ๊ฐ์ฅ ์ ํฉํ ์ํ์ ์ ์ถ์์ ํ์์์ ํผํฉ ๋ฐฐ์จ์ ์ฐพ๊ธฐ ์ํด ๊ฐ๊ฐ 10๋ฐฐ, 20๋ฐฐ, 30๋ฐฐ๋ก ํฌ์ํ ์ํ์ ์ ์ถ์์์ ์คํ์ ์งํํ์๊ณ , ์คํ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฐ์ด์ค๋งค์ค ์์ฐ๋์ 20๋ฐฐ๋ก ํฌ์ํ ์ํ์ ์ ์ถ์์์ ๋ฐฐ์ํ S. bijuga๊ฐ ๊ฐ์ฅ ๋๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค. ์์์ผ๋ฅ ์ ๊ฑฐ์จ์ SCOD์ ์ด์ธ, ์๋ชจ๋ ๋๋ ๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ญ์ 20๋ฐฐ๋ก ํฌ์ํ ์ํ์ ์ ์ถ์์์ ๊ฐ๊ฐ 66.4%, 90.5%, 100%๋ก ๊ฐ์ฅ ๋์ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๊ณ , ์ด์ง์ ๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ ์์ธ์ ์ผ๋ก 30๋ฐฐ ํฌ์ํ ์ํ์ ์ ์ถ์์์ 90.7%์ ๊ฐ์ฅ ๋์ ์ ๊ฑฐ์จ์ ๋ํ๋๋ค. ์ง์ง ํจ๋ ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ 10๋ฐฐ ํฌ์ํ ์ํ์ ์ ์ถ์์์ ๋ฐฐ์ํ S. bijuga์์ ๊ฐ์ฅ ๋์ 35%์ ํจ๋์ ๋ํ๋์ง๋ง ๋ฐ์ด์ค๋งค์ค์ ์์ฐ์ฑ์ด ๊ฐ์ฅ ๋์๋ 20๋ฐฐ๋ก ํฌ์ํ ์ํ์ ์ ์ถ์์์ ๊ฐ์ฅ ๋์ ์ง์ง ์์ฐ์ฑ์ธ 15.59mg/L/d๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค. ์์ฐ๋ ์ง์ง์ ๊ตฌ์ฑ์ฑ๋ถ์ ์์๋ณด๊ธฐ ์ํด FAME (Fatty acid methyl ester) ๋ถ์์ ์ค์ํ์๋๋ฐ, ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์์ฐ๋ ๋ฐ์ด์ค๋์ ค ๋ชจ๋ 99% ์ด์์ด C16-C18๋ก ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ์๋ค. ํฌ์๋ฐฐ์๊ฐ ๋์์๋ก Linoleic aicd (C18:2)์ Linolenic acid (C18:3) ๋ฑ์ Polyunsaturated fatty acid์ ๋น์จ์ ๊ฐ์ํ๊ณ , Monounsaturated fatty acid, saturated fatty acid์ ๋น์จ์ ์ฆ๊ฐํ๋ ๊ฒ๋ ํ์ธํ ์ ์์๋ค. ์์ฐ๋ ๋ฐ์ด์ค๋์ ค์ ์์ง์์ ์ฐ์์ ์ง์ ๋ํ๋ด๋Cetane Number (CN)์ ์ฐํ์ ๋ํ ์์ ์ฑ์ ๋ํ๋ด๋ Bis-Allylic Position Equivalent (BAPE)์ ๋ ๊ฐ์ง ์งํ๋ก ํ๊ฐ๋์๋๋ฐ, ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ชจ๋ ์์ฐ๋ ๋์ ค์์ CN์ ASTM๊ธฐ์ค์ ๋ง์กฑํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๊ณ , BAPE๋ 10๋ฐฐ ํฌ์ํ ์ํ์ ์ ์ถ์์์ ๋ฐฐ์ํ S. bijuga์์ ์์ฐ๋ ๋ฐ์ด์ค๋์ ค์ ์ ์ธํ๊ณ ๋ ์ญ์ ASTM ๊ธฐ์ค์ ๋ง์กฑํ๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ์๋ค.
๊ฒฐ๋ก ์ ์ผ๋ก, ๋ฏธ์ธ์กฐ๋ฅ ๋ฐฐ์์ ๋ชฉ์ ์ผ๋ก ์ฒ์ ์ฌ์ฉ๋๋ ์ํ์ ์ ์ถ์์์ ๋ฏธ์ธ์กฐ๋ฅ ์ข
์ ๋ฐฐ์ํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์๊ณ , ๋ค์ํ ์ข
๊ฐ์ ๋น๊ต, ํ์์์ ํฌ์๋ฐฐ์์ ๋น๊ต๋ฅผ ํตํด ์คํ๋ ์กฐ๊ฑด ์ค์์ ์ง์ง ์์ฐ์ ์์ด ๊ฐ์ฅ ์ ํฉํ ์กฐ๊ฑด (S. bijuga, 20๋ฐฐ ํฌ์ํ ์ํ์ ์ ์ถ์)์ ์ฐพ์ ์ ์์๋ค
The influences of Tenperature on Volatile Fatty Acid Production in the Anaerobic Fermenta-tion of Microalgae
1
Biodiesel production from microalgae cultivated in the effluent of anerobic digested food wastewater
1