• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2007년도 제48회 학술심포지움 및 추계국제학술대회
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• pp.110.1-110.1
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• 2007

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• 한국환경생태학회지
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• 제30권5호
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• pp.810-820
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• 2016

염생식물 퉁퉁마디의 종자 발아에 영향을 미치는 환경 요인을 조사하고 환경 스트레스에 의해 유도되는 2CysPrx 유전자를 클로닝한 후 스트레스 조건에 따른 2CysPrx 유전자의 발현 양상에 대하여 조사하였다. 염생식물에 대한 가장 대표적인 스트레스는 염분 스트레스로서 퉁퉁마디 발아에 중요한 요인으로 작용하고 있다. 퉁퉁마디의 발아에 대한 NaCl의 한계 농도는 7%로 나타났고, 최적의 발아 조건은 NaCl이 없는 상태로 확인되었다. 퉁퉁마디 발아에서 최적 온도는 $20^{\circ}C$로 98%의 발아율을 보였다. 스트레스에 유도되는 유전자 후보군 중 2CysPrx 유전자의 cDNA를 클론하여 분석한 결과 275개의 아미노산으로 이루어져 있고 두 개의 시스테인 잔기를 가지고 있으며 분자량은 30.1kDa으로 나타났다. 2CysPrx 유전자는 서던 블롯에 의해 유전체에 한 카피 존재하는 것으로 나타났고, 6개의 인트론과 7개의 엑손으로 구성되어 있다. qPCR에 의한 2CysPrx 유전자의 전사율을 분석한 결과, 3.5% NaCl과 40mM $H_2O_2$ 처리 조건에서 전사율이 가장 높게 나타났고, 고온($40^{\circ}C$)과 $75{\mu}M$ ABA 처리 조건에서는 처리 후 8시간에 최고의 전사율을 보였으며, 저온($4^{\circ}C$)에서는 유전자 발현이 일어나지 않는 것으로 나타났다. 우리는 여러 환경 스트레스에 의해 유도되는 다른 유전자의 클로닝을 시도하고 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.1-9
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• 2006

도처에 분포하는 peroxiredoxins (Prxs)은 세포 내 방어신호전달 과정에서 다양한 기능을 하는 것으로 나타났다. Prxs는 크게 typical 2-Cys Prx, atypical 2-Cys Prx와 1-Cys Prx의 세 부류로 분류되는데, 이것들은 cysteine 잔기의 수와 촉매기전에 따라 구분된다. 세 종류의 단백질 중, N-말단에 peroxidatic cysteine 잔기를 포함하는 typical 2-Cys Prx는 $H_2O_2$ 분해과정 동안 과산화물-의존적인 sulfenic acid로의 산화와 thiol-의존적 환원과정이 순환되어 일어난다. Sulfenic acid는 고농도의 $H_2O_2$와 Trx, Trx reductase와 NADPH를 포함하는 촉매 요소의 존재하에 cysteine sulfenic acid로 과산화 될 수 있다 과산화된 2-Cys Prx는 ATP 의존성 효소인 sulfiredoxin의 작용에 의해 천천히 환원된다. 세포가 강력한 산화나 열 충격 스트레스에 노출되면, 2-Cys Prx는 LMW 단백질에서 HMW complex로 구조를 변화시켜 peroxidase에서 chaperone으로 기능의 전환을 일으킨다. 2-Cys Prx의 C-말단 부분 역시 이러한 구조적 전환에 중요한 역할을 한다. 따라서, C-말단이 잘려진 단백질은 과산화가 되지 않고 단백질의 구조와 기능이 조절될 수 없다. 이러한 반응들은 활성 자리인 peroxidatic cysteine 잔기에 의해 일차적으로 유도되며, 그것은 세포에서 '$H_2O_2$ sensor' 로서 작용하다. 2-Cys Prx의 가역적인 구조와 기능 변화는 세포가 외부자극에 적응하는 수단으로 작용하며, 아마도 세포내 방어신호체계를 활성화 시키는 것으로 생각된다. 특히, chloroplast에 존재하는 식물 2-Cys Prx는 촉매반응 동안 주된 구조적인 변화를 나타내는 역동적인 단백질 구조를 가지고 있어서, 산화-환원 의존적으로 super-complex를 형성하고 가역적으로 thylakoid membrane에 부착한다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제3권4호
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• pp.276-280
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• 2003

Background: Peroxidases (Prx) of the peroxiredoxin family reduce hydrogen peroxide and alkyl hydroperoxides to water and alcohol respectively. Hydrogen peroxide is implicated as an intracellular messenger in various cellular responses such as proliferation and differentiation. And Prx I activity is regulated by Cdc-2 mediated phosphorylation. This work was undertaken to investigate the proliferation role of peroxiredoxin III as a member of Prx family in Prx III overexpressed HeLa cell line. Methods: To provide further evidence of proliferation, we selected Prx III stably expressed HeLa Tet-off cell lines. Cell proliferation was examined by using proliferation reagent WST-1 in the presence or absence of doxycycline. Prx III, 2-cys Prx enzymes exist as homodimer. The activation of Prx III heterodimer with induced and endogenous Prx III was examined by immunoprecipitation. Results: Immunoprecipitation analysis of the induced and endogenous Prx III with anti-myc showed that the induced wild type (WT) and dominant negative (DN) Prx III from HeLa Prx III Tet-off stable cell heterodimerized with endogenous Prx III each other. And the expression level of induced Prx III was examined after addition of doxycycline. By 72 hr, the expression level of induced Prx III was diminished gradually and the half-life of the induced wild type Prx III was approximately 17 hr. The proliferation experiment demonstrated that the relative proliferation value of induced and endogenous WT Prx III stable cell has no changes but the DN Prx III induced HeLa Tet-off stable cells were lower than endogenous Prx III. Conclusion: In conclusion, the HeLa dominant negative Prx III Tet-off stable cells were decreased the proliferation.

• 생명과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1777-1783
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• 2010

식물체는 대사과정의 부산물로서 또는 생물학적으로 피해를 줄 수 있는 다양한 종류의 외부 스트레스에 직면했을 활성산소(Reactive Oxygen Species, ROS)를 생산한다. 이러한 oxidative 스트레스로부터 자신들을 보호하기 위하여 식물세포들은 다양한 종류의 항산화 단백질들을 보유하고 있다. 하지만 이들의 작용기작은 여전히 자세히 밝혀지지 않았다. Peroxiredoxins (Prxs)은 식물체에 광범위하게 존재하는 thiol-을 함유한 항산화 단백질로 N-말단에 존재하는 cysteine 잔기를 이용하여 hydrogen peroxide를 환원한다. 이러한 과정에서 peroxiredoxins의 활성부위인 cysteine 잔기는 선택적으로 cysteine sulfinic acid로 산화됨으로써 peroxidase activity의 불활성화를 일으킨다. 이러한 산화과정은 비가역적으로 일어난다. 최근 발견된 진핵생물들에 잘 보존된 sulphiredoxin (Srx1)이라 불리는 단백질은 cysteine-sulphinic acid를 환원시키는 기능을 지닌다. 본 논문에서는 애기장대에 존재하는 Prxs와 Srx의 기능에 대하여 서술할 예정이다.

• Molecules and Cells
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• 제43권9호
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• pp.813-820
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• 2020

NB4 cell, the human acute promyelocytic leukemia (APL) cell line, was treated with various concentrations of arsenic trioxide (ATO) to induce apoptosis, measured by staining with 7-amino-actinomycin D (7-AAD) by flow cytometry. 2', 7'-dichlorodihydro-fluorescein-diacetate (DCF-DA) and MitoSOX™ Red mitochondrial superoxide indicator were used to detect intracellular and mitochondrial reactive oxygen species (ROS). The steady-state level of SO₂ (Cysteine sulfinic acid, Cys-SO₂H) form for peroxiredoxin 3 (PRX3) was measured by a western blot. To evaluate the effect of sulfiredoxin 1 depletion, NB4 cells were transfected with small interfering RNA and analyzed for their influence on ROS, redox enzymes, and apoptosis. The mitochondrial ROS of NB4 cells significantly increased after ATO treatment. NB4 cell apoptosis after ATO treatment increased in a time-dependent manner. Increased SO₂ form and dimeric PRX3 were observed as a hyperoxidation reaction in NB4 cells post-ATO treatment, in concordance with mitochondrial ROS accumulation. Sulfiredoxin 1 expression is downregulated by small interfering RNA transfection, which potentiated mitochondrial ROS generation and cell growth arrest in ATO-treated NB4 cells. Our results indicate that ATO-induced ROS generation in APL cell mitochondria is attributable to PRX3 hyperoxidation as well as dimerized PRX3 accumulation, subsequently triggering apoptosis. The downregulation of sulfiredoxin 1 could amplify apoptosis in ATO-treated APL cells.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제36권1호
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• pp.55-64
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• 2012

Peroxiredoxin II (Prdx II; a typical 2-Cys Prdx) has been originally isolated from erythrocytes, and its structure and peroxidase activity have been adequately studied. Prdx II has been reported to protect a wide range of cellular environments as antioxidant enzyme, and its dysfunctions may be implicated in a variety of disease states associated with oxidative stress, including cancer and aging-associated pathologies. But, the precise mechanism is still obscure in various aspects of aging containing ovarian aging. Identification and relative quantification of the increased proteins affected by Prdx II deficiency may help identify novel signaling mechanisms that are important for oxidative stress-related diseases. To identify the increased proteins in Prdx $II^{-/-}$ mice, we performed RBC comparative proteome analysis in membrane fraction and cytosolic fractions by nano-UPLC-$MS^E$ shotgun proteomics. We found the increased 86 proteins in membrane (32 proteins) and cytosolic (54 proteins) fractions, and analyzed comparative expression pattern in healthy RBCs of Prdx $II^{+/+}$ mice, healthy RBCs of Prdx $II^{-/-}$ mice, and abnormal RBCs of Prdx $II^{-/-}$ mice. These proteins belonged to cellular functions related with RBC lifespan maintain, such as cellular morphology and assembly, cell-cell interaction, metabolism, and stress-induced signaling. Moreover, protein networks among the increased proteins were analyzed to associate with various diseases. Taken together, RBC proteome may provide clues to understand the clue about redox-imbalanced diseases.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
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• pp.682-682
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• 2005

• 한국약용작물학회:학술대회논문집
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• 한국약용작물학회 2012년도 심포지엄 및 춘계학술발표회
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• pp.145-146
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• 2012

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권1호
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• pp.81-86
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• 2017

퍼옥시레독신은 티오레독신, 티오레독신 환원효소, NADPH로 이루어진 티오레독신 시스템의 환원력을 이용하여 과산화물을 제거하는 티오레독신 과산화효소 활성과 다른 단백질의 열변성에 의한 응집을 막아주는 샤페론 활성을 갖는 효소이다. 정형 2-Cys Prx군에 속하는 퍼옥시레독신 참고서열 1,024개 중 부분적인 서열 등을 제외한 967개 서열을 정렬하였을 때 75번과 103번 아스파트산 잔기는 99% 보존되었고, 73번 세린 잔기는 97% 보존되었음에도 불구하고 잘 보존된 아스파트산 잔기와 세린 잔기에 대해 알려지지 않았다. 이 잔기가 TSA1의 두가지 효소 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 재조합 단백질을 이용하여 활성도를 알아보았다. in vitro 실험을 통하여 잘 보존된 잔기인 103번 아스파트산은 75번 아스파트산보다 티오레독신 퍼옥시레독신 활성 및 분자 샤페론 활성에 더 영향을 미치고, 103번의 음전하는 분자 샤페론 활성에 중요한 역할을 하며 과산화효소활성에는 75번과 103번의 음전하가 관여함을 알 수 있었다. 또한 73의 세린 잔기 역시 과산화효소에 영향을 미치는 잔기임을 알 수 있었다. 최근 출아 효모 퍼옥시레독신인 TSA2의 79번과 109번의 세린 잔기를 시스테인 잔기로 변이시킨 경우 두 변이 단백질 모두 과산화효소 활성과 샤페론 활성이 증가되었는데 이는 ${\beta}$-sheet 구조의 증가와 관련되는 것으로 보고하였다[28]. 이들 두 세린 잔기는 TSA1 구조에 의하면 모두 ${\alpha}$-나선 구조에 위치하였다. 반면에 73번의 세린 잔기는 ${\beta}$-sheet의 C-말단에 위치하는 잔기로 과산화효소 활성에 대한 영향이 다르게 나타나는 것으로 추정된다. 추후 생체 내 실험을 통하여 아스파트산 잔기의 변이가 과산화물 저항성이 미치는 영향 및 열 저항성(thermal stress)에 미치는 역할을 살펴볼 필요가 있다. 또한 아스파트산 잔기와 과산화물과의 반응 및 분자 샤페론과의 반응에 장애가 되는 요인이 무엇인지에 대한 추가 연구가 필요할 것이다.