• 한국식품영양과학회지
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• 제43권11호
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• pp.1695-1700
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• 2014

본 연구에서는 한방 발효주 주박의 피부 생리 기능 활성을 알아보기 위해 주박 추출물 및 분획물을 준비하고 항산화, 미백 및 주름 개선 효과를 조사하였다. 그 중 한방 발효주 주박의 에틸아세테이트 분획물(KSD E4-3)이 가장 우수한 항산화 효과를 나타내었으며 이는 다양한 약재의 발효에 의한 효과로 사료된다. KSD E4-3은 tyrosinase 활성 억제 및 tyrosine을 기질로 melanin이 형성되는 pathway에 관여하는 주요한 인자인 TRP-1과 TRP-2를 저해하는 작용 기전을 통해 피부 색소침착의 주요 원인 물질인 melanin 생합성을 농도 의존적으로 저해하는 것을 확인하였다. 또한 KSD E4-3은 피부의 keratinocyte가 생성, 분비하는 MMP-1, -2, -9의 발현을 억제하여 UV 조사에 의한 피부 광노화에 따른 피부 주름 생성을 억제할 수 있음을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하면 한방 발효주 주박에서 추출한 KSD E4-3은 피부 미백 및 주름 개선에 우수한 효과를 나타내고 있으므로 기능성 화장품의 주요한 소재로 이용 가치가 높을 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.358-362
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• 2017

커피침출 공정의 부산물인 커피박을 이용한 고부가가치 식품 및 화장품 소재 생산을 위해 열수추출 공정의 폴리페놀 추출인자(용매, 온도, 시간, 농도) 최적화를 수행하였다. 실험에 적용 된 모든 추출인자가 폴리페놀 생산에 유의한 효과가 있음을 확인할 수 있었고 NaOH 농도가 폴리페놀 생산에 미치는 효과가 가장 큰 것으로 평가되었다. 특히, 열수추출 보다는 산 또는 염기를 이용한 열수추출이 폴리페놀 추출 효과가 높았으며 NaOH 0.1 mol 첨가 시 증류수를 이용한 열수추출에 비해 1.5배 추출 효과가 증가하여 열수를 이용한 추출에 비해 염기-열수 추출이 보다 효과적임을 알 수 있었다. 폴리페놀 추출의 최적 조건인 $100^{\circ}C$, 2 mol NaOH와 30 min 추출 조건에서 36.5 mg GAE/g DM를 얻을 수 있었다. 이는 최적화 이전의 열수추출에서 얻은 12.5 mg GAE/g DM 대비 2.9배 증가된 결과로 커피박은 항산화 활성 등 기능성 강화 소재로 식품 및 화장품 산업에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2002년도 춘계학술대회
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• pp.49-58
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• 2002

각종 환경스트레스에 의해 생체 내에서 과량으로 생성되는 독성의 활성산소종 (ROS)은 산화스트레스를 유발시켜 식물의 질병, 노화 및 세포사멸을 촉진시킨다. 연구팀은 21세기 당면한 지구규모의 환경, 식량 및 보건문제 해결에 기여할 수 있는 기발기술 (plateform technology)를 개발하기 위하여 식물 세포의 항산화기구 규명, 산화스트레스 유도성 항산화효소 유전자 개발, 스트레스 내성식물 개발에 관한 연구를 수행하고 있다. 여기에서는 항산화효소 유전자를 이용한 산업용식물체 개발에 관한 연구팀의 최근 연구결과를 중심으로 소개하였다. SOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시에 발현시킨 담배식물체는 MV, 건조 등 여러 스트레스에 대한 내성을 나타내어, 복합 스트레스내성 농작물개발에 활용이 기대된다. 인체 DHAR 유전자를 엽록체에 도입시킨 담배식물체는 정상적으로 DHAR 유전자를 발현시켰으며, MV 등 여러 스트레스에 대한 내성을 나타내었다. 피부 노화방지 등에 관여하여 ROS를 제거하는 SOD를 과실에 과발현시킨 형질전환오이를 성공적으로 개발하여, SOD 오이는 기능성화장품의 용도로 제품개발이 기대된다. 또한 고구마에서 산화스트레스에 특이적으로 발현하는 POD (SWA2) promoter를 개발하였다. SWPAS2 Pormoter는 스트레스내성 및 의료용 단밸질 등 고부가가치 생리활성물질을 생산할 수 있는 산업용 형질전환 식물체 및 배양세포주 개발에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제30권2호
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• pp.331-337
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• 2001

본 연구는 상황버섯이 간 손상 물질을 투여한 흰주의 지질 대사에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 실험군은 $CCl_4$ 투여군, $CCl_4$와 고지방 식이군으로 분류하였고, 상황메탄올 추출물을 병용투여 함으로써 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험동물의 체중 증가량, 사료 섭취량, 식이효율은 $CCl_4$투여로 감소되었으나, 추출물 병용투여로 증가되었다. 실험동물의 간의 무게는 $CCl_4$ 투여로 증가되었다. 이런 경향은 특히 $CCl_4$와 고지방 식이시 대조군에 비해 32% 증가하였으나 추출물 투여로 유의적인 감소를 보였다. 콜레스테롤, 중성지질, LDL 및 LDL-인지질은 $CCl_4$ 투여로 증가되었으나 상황추출물 투여로 인하여 감소를 보였다. 한편, 추출물의 투여는 간조직중 HDL-콜레스테롤의 함량을 증가시켰다. 추출물의 투여에 의한 간기능 지표효소인 GOT, GPT, AP 및 LDH의 활성이 감소되었다. 간의 전자현미경적 관찰에서 대조군은 ER이 골고루 분포하고 있으며 정상적인 cytosol의 구조를 하고 있으나, $CCl_4$ 투여군에서는 mitochondria와 ER의 분포가 국부적이고 균일하게 분포하지 않았으며, cytoplasmic matrix의 구조가 퇴화되는 양상을 나타내었다. 일부 조직에서는 fibrous filaments의 출현이 관찰되었다. 그러나, 추출물 투여군은 손상된 세포질의 회복현상이 나타났으며 mitochondria의 증가가 관찰되었다. 이상의 결과에서 상황 추출물이 흰쥐의 지질대사에 생리적인 활성효과를 가지고 있는 것으로 사료되며 간지질 대사의 개선 효과가 있어 고지혈증, 동맥경화, 고혈압 등 순환기계 및 심혈관계 질환의 예방과 치료에 효과가 있을 것으로 생각된다. 또한 건강기능성 식품으로서의 가치가 기대되며 추후 상품으로서의 개발 가치가 충분한 것으로 보인다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권2호
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• pp.69-77
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• 2002

각종 환경스트레스에 의해 생체 내에서 과량으로 생성되는 독성의 활성산소종 (ROS)은 산화스트레스를 유발시켜 식물의 질병, 노화 및 세포사멸을 촉진시킨다. 연구팀은 21세기 당면한 지구규모의 환경, 식량 및 보건문제 해결에 기여할 수 있는 기반기술 (plateform technology)를 개발하기 위하여 식물세포의 항산화기구 규명. 산화스트레스 유도성 항산화효소 유전자 개발. 스트레스 내성식물 개발에 관한 연구를 수행하고 있다. 여기에서는 항산화효소 유전자를 이용한 산업용식물체 개발에 관한 연구팀의 최근 연구결과를 중심으로 소개하였다. SOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시에 발현시킨 담배 식물체는 MV, 건조 등 여러 스트레스에 대한 내성을 나타내어, 복합 스트레스내성 농작물개발에 활용이 기대된다 인체 DHAR 유전자를 엽록체에 도입시킨 담배식물체는 정상적으로 DHAR 유전자를 발현시켰으며, MV 등 여러 스트레스에 대한 내성을 나타내었다. 피부 노화방지 등에 관여하여 ROS를 제거하는 SOD를 과실에 과발현시킨 형질전환오이를 성공적으로 개발하여. SOD 오이는 기능성화장품의 용도로 제품개발이 기대된다. 또한 고구마에서 산화스트레스에 특이적으로 발현하는 POD (SWPA2.) promoter를 개발하였다. SWPA2 promoter는 스트레스내성 및 의료용 단백질 등 고부가가치 생리활성물질을 생산할 수 있는 산업용 형질전환 식물체 및 배양세포주 개발에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제44권1호
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• pp.4-8
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• 2002

우리나라의 논둑, 밭둑 및 야산에서 자라고 있는 뽕나무 자원의 육종소재화 및 생리활성물질 이용 효율을 높이고자 횡성군 일대의 뽕나무와 오디를 지역별.그루별로 채취하여 뽕나무의 형태적 특성을 조사하였으며, 냉동건조시킨 야생오디의 추출물 및 분획물을 조제하여 고지혈증을 유발시킨 흰쥐에 투여함으로써 지질대사 및 간장기능에 미치는 영향을 살펴보았다. 1. 강원도 횡성군 일대에서 채취한 야생종(12점) 뽕나무의 엽선, 엽형, 엽각, 거치의 형태적 관찰 결과, 산상형(Morus bombycis) 백상형(Morus alba) 계통이 혼재함을 알 수 있었으나. 공시개체 중 노상형 계통은 존재하지 않았다. 2. 야생종 뽕나무의 오디 당도는 5.1~22.7 Brix %로서 지역별.그루별 차가 심하였다. 수집된 개체 중 6개체는 16Brix % 이상이었다. 3. 냉동건조시킨 야생오디 3kg으로부터 얻은 85% MeOH 추출물의 수율은 60.2%(1,805g)이었으며, MeOH 추출물로부터 얻은 Hexane, BuOH 및 Water 분획물의 수율은 각각 2.8%(50 g), 4.6%(82 g) 및 92.3%(1,666g)이었다. 4. 야생오디의 추출물 및 분획물 투언가 흰쥐의 지질대사 및 간장 효소에 미치는 영향을 분석한 결과, 콜레스테롤을 투여하여 고지혈증을 유발시킨 대조군의 체중 증가량은 정상군보다 12% 높았으나 MeOH 추출물과 물 분획물 투여군의 체중은 각각 6%, 3%만이 증가하였다. 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤/총콜레스테롤비 및 중성지질함량을 측정한 결과, MeOH 추출물과 물 분획물 투여군은 총콜레스테롤과 중성지질 함량을 감소시켰는데, 총콜레스테롤 함량은 각각 정상군의 71%, 70% 수준으로, 중성지질 함량은 각각 정상 군의 92%, 90% 수준까지 회복되었다. 또한 물 분획물 투여군은 GPT, GOT 및 LDH 활성에 있어서 각각 정상군 수준으로 회복되었다.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.241-246
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• 2016

본 연구에서는 한국 전통 막걸리 중 하나인 한방 이화주의 주박으로부터 에탄올 추출물과 그것의 순차적인 유기용매 분획물을 획득하고, 이들 시료들이 인간 대장암 세포인 HCT116 세포주의 cell viability와 pro-apoptotic 유전자인 ATF-3와 NAG-1의 발현에 미치는 영향을 연구하였다. 처리된 유기용매 시료 가운데 KSD-E3-2 분획물 (hexane 분획물)과 KSD-E3-3 분획물 (ethyl acetate 분획물)의 처리에 의해 현저하게 세포생존율이 감소하였으며, 두 분획물에 의해 농도의존적으로 세포 생존율이 감소하였다. 또한, 두 분획물의 처리에 의해 pro-apoptotic 유전자인 NAG-1과 ATF-3의 유전자와 단백질의 발현이 증가함을 확인하였다. 특히, KSD-E3-3 분획물 0.1 mg/ml의 처리에 의해 NAG-1 단백질의 발현이 현저하게 증가하였으며, 또한 apoptosis의 지표인 PARP cleavage가 관찰되었다. 이러한 KSD-E3-3 분획물에 의해 유도된 apoptosis는 NAG-1 siRNA transfection에 의해 회복됨을 확인하였다. 따라서, KSD-E3-3 분획물에 의한 NAG-1 단백질의 발현증가와 apoptosis 간의 직접적인 관련성이 있음을 시사한다. 종합적으로 본 연구 결과는 한방이화주 주박에 함유된 생리활성물질의 암세포 항 성장 활성 및 apoptosis기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.265-274
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• 2016

Toxin-antitoxin (TA) system은 박테리아와 고세균에서 진화적으로 보존되어 흔히 발견되는 유전적 모듈이다. 기본적으로 이 시스템은 세포 내 toxin과 그들의 억제자로 작용하는 antitoxin으로 구성되어있으며, 현재 총 다섯가지 유형으로 구분된다. 공통적으로 toxin은 스트레스 조건에서 활성화됨으로써 세포 내 다양한 과정을 억제하는 활성을 가지는데 이는 결과적으로 세포 사멸 혹은 가역적인 생장 저해를 일으킨다. Toxin의 이러한 효과들은 유전자 발현의 조절, 성장 조절, programmed cell arrest, programmed cell death, persister cell의 형성, 박테리오파지 방어기작, 가동성 유전인자의 안정화, 플라스미드 유지 기작 등 다양한 생리학적 역할을 나타낸다. 그러므로 TA system은 일반적인 스트레스 반응모듈로서 여겨진다. 하지만 이를 역이용한다면 TA system으로부터 toxin을 활성화 시키는 인자를 개발하여 새로운 항균 물질로 이용할 수 있다. 그뿐만 아니라 TA system은 toxin의 세포 사멸 효과를 이용하여 원하는 타겟 유전자가 존재하는 세포만 선택적으로 살아남도록 하는 효율적인 클로닝 전략에 이용될 수 있다. 또한, toxin의 서열 특이적 리보핵산 가수분해효소 활성을 이용하여 타겟 단백질 이외의 단백질 합성을 막아 효과적인 단일 단백질 대량 생산을 위해서도 이용할 수 있다. 더 나아가 일부 TA system의 toxin은 진핵 세포에서도 세포 독성을 나타내기 때문에 암세포, 바이러스 감염 세포에서 toxin의 발현을 유도하여 세포사멸을 일으킴으로써 인간의 질병 치료로 이어질 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.182-189
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• 2013

본 연구에서는 염생식물에서는 최초로 expansin 유전자를 분리하고 특성을 분석하였다. 염생식물 중 생리활성물질 등으로 최근 들어 관심의 대상이 되고 있는 칠면초로부터 expansin 유전자의 cDNA 3종을 분리, 합성하였다. 확보한 3종의 칠면초 expansin cDNA 염기서열 분석 및 단백질 1차 구조의 비교분석 결과 시스테인 잔기의 위치 및 배열간격과 트립토판의 위치, 그리고 활성부위의 일부로 생각되는 HFD 도메인이 잘 보존되어 있다는 점에서 이들이 ${\alpha}$-expansin (EXPA)에 속한다는 것을 확인하였다. 다른 식물들과 칠면초의 expansin 단백질을 대상으로 계통수를 작성한 결과, 목본성인 딸기와 대추나무의 expansin과 가장 가까운 것으로 나타났다. 칠면초는 일년생 초본이지만 생육초기에는 초본성으로 자라다가 나중에 목질화되는 경향이 있다. 따라서 칠면초의 expansin이 목본 식물의 expansin과 유사한 기능을 가질 것으로 추측할 수 있다. 고염도 환경에서의 칠면초 유식물의 생육 실험결과에 따르면 실험에 사용된 NaCl 농도범위 내에서 유식물의 생장이 현저하게 억제되지 않았을 뿐만 아니라 expansin의 발현량에도 큰 변화가 없었다. 이 결과로 미루어 내염성을 가진 식물에서는 expansin과 같은 생장관련 유전자의 발현이 NaCl의 농도에 크게 영향을 받지 않으므로 식물의 생장이 저해되지 않는다고 유추할 수 있다. 이는 염생식물인 칠면초가 고염도 환경에서 정상적으로 생육할 수 있도록 하는데 expansin이 중요한 요소 중 하나일 것이라는 점을 의미한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권3호
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• pp.458-465
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• 2021

Tubulysin은 다양한 암세포주에 대해 강한 항암활성을 보이는 점액세균 유래 이차대사 생리활성물질이다. 본 연구에서는 tubulysin을 생산하는 두 균주의 점액세균 Archangium gephyra MEHO_002와 MEHO_004의 유전체 분석을 통해 tubulysin 생합성 유전자들로 추정되는 유전자군을 발견하였으며, 플라스미드 삽입에 의한 유전자 불활성화를 통해 이들 유전자들이 tubulysin 생산과 직접 연관되어 있음을 확인하였다. A. gephyra MEHO_002와 MEHO_004 균주의 tubulysin 생합성 유전자군(tubA~tubF)은 DNA 염기서열이 서로 97% 동일하였으며, 암호화하는 단백질들의 아미노산 서열도 서로 97-100% 유사하였다. MEHO_002와 MEHO_004 균주의 tubulysin 생합성 유전자군은 tubulysin 생산 점액세균으로 알려진 Cystobacter sp. SBCb004의 tubulysin 생합성 유전자군과 DNA 염기서열이 86% 동일하였다. 유전자군의 구성은 tubZ 유전자가 존재하지 않는다는 점을 제외하고는 SBCb004의 tubulysin 생합성 유전자군 구성과 동일하였다. 각 유전자가 암호화하는 단백질의 아미노산 서열은 Cystobacter sp. SBCb004의 tubulysin 생합성 유전자가 암호화하는 단백질들과 88-97% 유사하였으며, 각 단백질들의 도메인 구성도 동일하였다.