• 생물환경조절학회지
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• 제24권1호
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• pp.13-20
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• 2015

본 실험은 단기간 ABA처리가 토마토 묘의 생장과 증산율, 기공 저항성 및 건조 내성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 수행되었다. 실험은 25일간 플러그 트레이에서 육묘한 토마토 묘를 간이 수경재배 키트에 이식하여 양액 육묘하면서 ABA처리 효과와 건조 내성을 검토하였다. 배양액에 ABA를 0.5, 1, 2, 및 $3mg{\cdot}L^{-1}$의 농도로 첨가한 4개의 처리구와 무처리구를 설계하여 5일과 10일간 양액육묘한 뒤 묘소질, 엽온, 증산율, 기공확산 저항성을 측정하였다. 건조 내성을 검토하기 위한 수분 스트레스 처리는 PEG 8,000을 이용하여 -5bar로 조정한 고삼투압 용액에 ABA처리 직후의 묘를 이식한 뒤, 묘의 위조 정도를 조사하였다. 저농도(0.5와 $1mg{\cdot}L^{-1}$)의 ABA처리구에서 묘소질은 경경을 제외하고 대부분의 생육에서 통계적 유의차는 나타나지 않았으나, 2와 $3mg{\cdot}L^{-1}$의 농도에서는 지상부의 생장이 억제되었다. 근권부의 생장은 $1mg{\cdot}L^{-1}$의 농도처리에서만 뿌리의 건물중과 생체중, 전표면적, 근장, 근경, root tip수 모두가 유의적으로 증가하였으며, 그 외의 처리농도에서는 일부의 생육지표를 제외하고는 유의적 차이가 나타나지 않았다. ABA처리 농도가 증가함에 따라 기공확산 저항성은 증가하고 증산율은 감소하는 경향을 보였다. 또, ABA처리는 묘의 건조 내성을 증가시켜 ABA가 첨가된 배양액에서 5일 또는 10일간 육묘한 묘를 -5bar 용액에 치상하였을 경우 대조구는 치상후 10시간 후부터 묘의 위조가 시작되어 20시간 후에는 모든 개체가 위조하였으나, ABA처리구는 치상 30시간 후부터 위조가 시작되어 50시간이 경과해서야 모든 개체가 위조되었다. 또, 수분 스트레스처리로 위조된 묘를 재관수하였을 경우 ABA 0.5와 $1mg{\cdot}L^{-1}$처리구는 100%, 그 이상 농도 처리구에서도 50%이상 회복되었으나, 무처리구의 경우는 전개체가 고사하였다. 이상의 결과 토마토 육묘과정에서 저농도의 ABA처리를 통한 근권부의 생장 촉진과 건조 내성 증진 가능성이 시사되었으나, 상업적 활용을 위해서는 추가적인 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제41권8호
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• pp.701-710
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• 2008

본 연구에서는 총항산화능 및 DPPH radicals 소거활성도를 통하여 항산화능을 확인한 산양삼 에탄올 추출물이 사염화탄소 투여로 급성 손상이 유도된 생쥐의 간에 대하여 보호 효능이 있는지를 확인하고자 하였다. 생리적 지표물질로 혈장 지질, GPT 활성, 혈장과 간의 TBARS 및 항산화효소 활성, 혈액 백혈구의 DNA fragmentation 등을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 산양삼의 DPPH radicals 소거능은 76.85 ${\pm}$ 1.06%, IC50은 33.3 ${\mu}g$/mL였으며 총 항산화능은 2.13 ${\pm}$ 0.06 mmoL/mg으로 양성대조군으로 사용한 아스코르브산 (96.45 ${\pm}$ 0.07%, IC50 = 16.5 ${\mu}g$/mL, 3.63 ${\pm}$ 0.06 mmoL/mg)과 BHT (95.40 ${\pm}$ 0.71%, 3.12 ${\pm}$ 0.02 mmoL/mg) 보다는 낮았지만 천연물질로써는 높은 수준을 보였다. 장기 무게 및 식이 섭취량은 산양삼 추출물 투여 및 사염화탄소 처치 여부에 따라서 어떤 차이도 보이지 않았다. 혈장의 GPT와 혈중 트리글리세리드의 경우 정상대조군에 비해 사염화탄소단독투여군에서 유의하게 낮았으며, 산양삼 추출물 투여군에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 혈청 총콜레스테롤 농도는 사염화탄소단독 투여군 (84.5 ${\pm}$ 23.0 mg/dL)이 정상 대조군 (140.6 ${\pm}$ 30.3 mg/dL)에 비하여 유의하게 감소하였으며, 산양삼 추출물 투여군 (130.68 ${\pm}$ 31.33 mg/dL)은 정상대조군과 같은 수준이었다 (p < 0.001). 사염화탄소 단독투여군의 간조직에서 TBARS는 정상대조군 (N)에 비해 28.64% 유의하게 증가하였으며 산양삼 추출물 투여군은 정상대조군과 비슷한 수치를 보였으나 (p < 0.001) 적혈구내의 TBARS는 세 군간의 유의한 차이가 없었다. 간조직의 SOD의 활성은 산양삼 추출물 투여군에서 유의하게 증가하였으며, 적혈구에서는 이러한 차이를 보이지 않았다. 그리고 적혈구내 GPx 활성은 사염화탄소 투여에 의해 20.1% 유의한 감소를 보였으며, 산양삼 추출액을 투여받은 군은 정상대조군의 수준을 유지하였다. 사염화탄소 투여군에서 혈장 백혈구의 tail DNA, tail length, tail moment 모든 값은 정상대조군에 비하여 각각 84.4%, 98.8%, 123.7% 증가하였으며, 산양삼 투여군에서는 이 모든 수치가 대조군의 수준으로 감소하였다 (p < 0.001). 이상의 결과를 종합해 보면 5일간 산양삼 에탄올 추출물을 미리 투여한 후 사염화탄소로 급성 간 손상을 유도하였을 때 혈 중 콜레스테롤 대사를 개선하고, 간의 지질 과산화를 효과적으로 억제하였으며 간의 SOD와 적혈구 GPx의 효소 활성을 대조군 이상으로 유지시키고, 산화적 손상으로부터 DNA를 보호하는 등의 일부 생리 활성을 확인하였다. 그러나 이런 산양삼의 항산화 활성의 작용 기전에 대하여 확실히 규명되어 있지 않아 추후보다 세부적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제23권9호
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• pp.1079-1087
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• 2013

향상된 종자 파종법과 비료 투입에 따른 신속한 발아와 생육 촉진된 감귤 대목 나무는 직접적인 근계의 이용면에서 더 큰 대목 특성 연구의 기회를 제공한다. 본 연구는 자연발생적인 대목 계통의 발아와 생육상에 대한 종피 제거와 비료 농도 수준에 따른 생리 반응 및 염류 스트레스에 대한 4배체의 내성 정도에 관해 평가했다. 2배체와 4배체의 종자는 박피 처리된 군과 무처리한 군을 포트에 각각 파종하여 비료 농도는 0, 2, 4, 6, 8 및 $10g{\cdot}l^{-1}$ 수준으로 시험설계는 $2{\times}6$ 요인(종피 제거${\times}$비료 농도)상의 난괴법을 따랐다. 또한 염 스트레스를 부여하기 위한 비료 농도는 0, 10, 20 및 $30g{\cdot}l^{-1}$ 수준으로 하였다. 기내에서 종피를 제거하여 치상한 처리는 무처리인 원형 그대로의 종자와는 달리 발아력이 66.7-80% 범위 내에서 향상되었다. 종피를 제거한 2배체 처리구에서는 무처리와는 달리 양액 농도가 증가할수록 수고도 증가하였다. 종피 제거는 2배체와 4배체 간에 발아를 촉진하고 높은 신장 생장을 유도하였고 영양 생장은 두 부류의 대목에서 더 농도가 높을수록 증가했다. 염 스트레스 처리 11일 후 Fv/Fm 값은 2배체에서는 0.4였지만 건전한 상태를 보이는 4배체는 0.8를 나타냈다. 종피 제거는 탱자 종자의 발아를 향상시킬 수 있으며 4배체 탱자는 2배체 탱자와 달리 염 스트레스에 대한 저항성이 있다고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제27권1호
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• pp.15-22
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• 2017

치아우식의 주원인균인 Streptococcus mutans (S. mutans)는 산 생성 뿐 아니라 산에 대한 탁월한 저항성을 나타낸다. 본 연구에서는 S. mutans가 pH stress에 노출될 때 형질막 유동성, F-ATPase 활성과 발현 및 양성자 투과성 변화와 그 상관관계를 규명하였다. S. mutans로부터 형질막을 분리한 후 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene을 사용하여 pH stress가 형질막 유동성 변화에 미치는 영향을 측정하였다. pH 4.8과 pH 8.8에서 배양한 S. mutans는 pH 6.8에서 배양한 S. mutans에 비하여 형질막 유동성이 감소되었다. F-ATPase 활성과 발현은 pH 4.8에서 가장 높았고, pH 8.8에서 가장 낮았다. 양성자 투과성은 pH 4.8과 pH 8.8에서 모두 감소되었으며, 특히 pH 4.8에서의 감소가 컸다. F-ATPase 활성만으로 양성자 투과성이 결정된다면 pH 8.8에서 가장 높아야 하나 pH 6.8보다 감소하는 것은 형질막 유동성 감소에 기인된 양성자 세포내 유입 감소와 관련된 것으로 추정한다. 또한 pH 4.8에서 양성자 투과성이 아주 낮은 것은 높은 F-ATPase 활성에 의한 양성자 세포외 유출 증가 뿐 아니라 형질막 유동성 감소에 의한 양성자 세포내 유입 감소에 기인된 것으로 추정한다. 따라서 pH stress에 의한 형질막 유동성 감소는 S. mutans가 세포내 pH 를 유지하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각되며 에탄올을 포함하여 비특이적으로 세포막 유동성을 증가시키는 약물들은 항우식제에 활용될 수 있을 것으로 추정한다.

• 대한수의학회지
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• 제36권2호
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• pp.305-312
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• 1996

Cell volume regulatory mechanisms are usually disclosed by exposure of cell to anisotonic media. If a cell is suddenly exposed to hypotonic media, it swells initially like an osmometer but within minutes regains its original cell volume. This behavior has been labelled as regulatory cell volume decrease(RVD). RVD is believed to result from the loss of permeable ions through the membrane. In this study, we examined hypotonically induced changes in the membrance currents involved in RVD by using whole cell voltage clamp technique in the unfertilized hamster egg. At -40mV of the holding potential, the stationary current was maintained in the hamster egg exposed to isotonic solution composed of, mainly, 115mM NaCl and 40mM mannitol. Hypotonic solution was prepared by removing mannitol. Therefore, the concentrations of $Na^+$ and $Cl^-$ in this hypotonic media were the same as those in the isotonic solution. Following 30 to 60 sec after applying the hypotonic media to the egg, the inward current was evoked. This inward current was eliminated by $100{\mu}M$ 4-acetamido-4'-isothiocyanostil-bene-2,2'-disulfonic acid(SITS), an anion channel blocker, leaving the small outward current component. Further addition of 2mM $Ba^{2+}$, a broad $K^+$ channel blocker, completely abolished the small outward current left even in the presence of SITS during hypotonic stress. These results suggest that $K^+$ and $Cl^-$ move out of cells, resulting in RVD. To test the involvement of $Na^+$ in RVD, 20mM Na-isethionate was substituted for mannitol in isotonic media(135mM $Na^+$) and Na-isethionate (20mM) was freed the hypotonic solution. Only $Cl^-$ concentration in both isotonic and hypotonic media was kept constant at 115mM, whereas concentration of $Na^+$ was lowered in hypotonic solution to 115mM from 135mM in isotonic solution. Hypotonic medium induced the outward current in the egg equilibrated isotonically. This current was reduced by $100{\mu}M$ SITS but was augmented by 2 mM $Ba^{2+}$. In terms of RVD, these results imply that $Cl^-$ efflux is coupled with $K^+$, maybe for electroneutrality during hypotonic stress and/or with $Na^+$ via unknown transport mechanism(s). From the overall results, the hypotonic stress facilitates the movement of $Cl^-$ and $K^+$ out of the hamster egg to regain cellular volume with electroneutrality. If there exist a difference in $[Na^+]_0$ between isotonic and hypotonic solution, another transport mechanism concerned with $Na^+$ may, at least partly, participate in regulatory volume decrease.

• 한국수산과학회지
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• 제34권2호
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• pp.91-97
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• 2001

1회성의 수온급변 실험으로서 크게 2가지 형태의 수온변화 조건을 주었다: $20^{\circ}C$로부터 시간당 $2^{\circ}C$씩 수온을 떨어뜨려 $10^{\circ}C$까지(소요시간 5시간) 낮춘 다음, 21시간 유지한 것 (Exp.I)과 $20^{\circ}C$로부터 시간당 $2^{\circ}C$씩 수온을 상승시켜 $30^{\circ}C$까지 (소요시간 5시간)올린 다음, 21시간 유지한 것 (Exp. II). 수온을 $20^{\circ}C$로부터 $10^{\circ}C$로 급격하게 낮춘 실험에서 실험어의 Ht는 넙치대 $11.6\pm0.2\sim15.5\pm0.1\%$, 넙치소 $9.0\pm0.4\sim13.5\pm2.0\%$, 쥐노래미 $18.3\pm3.6\sim23.2\pm3.8\%$의 범위로서 쥐노래미가 넙치에 비하여 높은 값을 나타냈다. 코티졸 농도는 넙치소에서 유의한 변화를 보이지 않은 반면, 넙치대와 쥐노래미에서 실험개시시에 각각 $5.2\pm8.5ng/mL,\;2.7\pm0.4ng/mL$였던 것이 $10^{\circ}C$ 하강시에 각각 $164.0\pm53.1ng/mL,\;207.9\pm25.4ng/mL$로 크게 높아졌다. 젖산은 넙치대에서는 실험개시시에 비해 차이를 보이지 않았으나, 넙치소와 쥐노래미에서 개시시 보다 낮아져 글루코스 농도의 변화와 비슷하였다. 수온을 $20^{\circ}C$로부터 $30^{\circ}C$로 급격하게 높인 Exp. II에서 실험어의 Hb 변화는 모든 어종에서 수온급상승에 따라 약간 높아지는 경향을 보이다가 실험개시시의 수준으로 회복되었다. 쥐노래미에서는 수온급변에 따라 MCV는 상승하는 반면, MCHC는 하강하였다. 넙치대·소의 코티졸 농도는 Exp. I의 결과와 같이 큰 변화를 나타내지 않았다. 그러나 쥐노래미에서는 실험개시시의 $2.7\pm0.2ng/mL$로부터 $44.7\pm9.1ng/mL$로 높아졌다. 글루코스 농도는 모든 어종에서 실험개시시 보다 높아져 Exp.Ⅰ결과와는 반대되는 경향을 나타냈다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.938-947
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• 2016

본 연구는 한국 고유 식용 자원인 황칠나무의 잎을 이용한 항산화 효과 및 고혈당으로 인한 신경/뇌신경세포 보호 효과를 알아보고자 실시하였다. 황칠나무 잎 추출물의 총폴리페놀 함량, ABTS와 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하였으며 활성이 가장 높은 80% 에탄올 추출물을 이용하여 극성 정도에 따라 분획을 하였다. 이들 중 ethyl acetate 분획물이 총 항산화력(FRAP assay)과 지질과산화물(MDA) 생성 억제 활성이 다른 분획물에 비하여 유의적으로 높은 값을 나타냈다. 이를 이용하여 신경세포로서의 PC12 세포와 인간 뇌조직 유래 뇌신경세포로서의 MC-IXC 세포에서 $H_2O_2$와 고혈당에 의한 세포생존율을 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 산화적 스트레스로부터의 효과적인 세포 보호 효과를 나타냈다. 또한, 뇌신경말단에서 신경전달물질(ACh)의 분해를 유발하는 효소(AChE)의 저해 효과를 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 유의적인 AChE 저해 효과를 보였다. 마지막으로 황칠나무 잎 ethyl acetate 분획물의 생리활성 물질을 확인하고자 HPLC 분석을 하였으며, 주요 생리활성 물질은 rutin으로 추정되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 고려할 때 황칠나무 잎 추출물은 천연 항산화제의 역할을 가지고 있을 뿐만 아니라 이를 통해 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포 등을 효과적으로 보호할 수 있으며 더불어 AChE 저해 활성을 통한 인지기능 개선 가능 소재로서 연구될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권10호
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• pp.1536-1544
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• 2005

본 연구에서는 당뇨환자를 위한 아이스크림을 개발할 목적으로 아이스크림의 주원료인 우유단백질, 유지방과 설탕의 일부를 노란콩과 검정콩, 대두유 및 프럭토올리고당으로 대체한 아이스크림을 제조하여 동물실험을 통하여 산화스트레스 완화와 장 미생물생태 개선에 미치는 효과를 규명하였다. 동결건조한 아이스크림을 AIN-93 식이의 $30{\%}$수준으로 첨가하여 실험식이를 제조하였다. 5주령 된 Sprague Dawley 종 수컷 쥐를 당뇨를 유발하지 않은 정상군과 당뇨군 5군으로 나누고, streptozotocin으로 당뇨를 유발하고, 실험식이를 자유롭게 4주 동안 섭취시켰다. 희생된 쥐의 장기와 혈액을 취하고, 항산화능 및 장내미생물생태에 미치는 효과를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 혈장의 지질과 산화물 농도는 당뇨군이 정상군보다 유의하게 높았다. 당뇨군 중에서 콩아이스크림군과 올리고당첨가 검정콩아이스크림군이 우유아이스크럼군에 비해 혈장 지질과산화물의 농도가 유의하게 낮았으며, 올리고당 첨가 우유아이스크림과 올리고당 첨가 노란콩아이스크림을 섭취한 군도 낮은 경향을 보였다. 간에서의 지질과산화물 농도는 우유아이스크림군만이 정상군에 비해 유의하게 높았으며, 올리고당 또는 콩 첨가 아이스크림군 모두 정상군과 유의한 차이를 보이지 않았다. 적혈구의 SOD 활성은 콩아이스크림군이 우유아이스크림군에 비하여 유의하게 높았다. 적혈구에서의 GSH-Px 활성과 catalase 활성은 올리고당첨가 검정콩아이스크림군이 다른 군에 비해 유의하게 높았다. 유익한 혐기성균인 Latobacilli 균수와 Bifidobacteria 균수가 올리고당첨가 콩아이스크림군에서 분변 중에 유의하게 증가하였으며, 콩아이스크림과 올리고당첨가 아이스크림도 우유아이스크림에 비해 유익한 세균의 증식을 촉진시켰다. 결론적으로 올리고당 첨가 콩아이스크림은 당뇨쥐에서 산화스트레스를 억제하고 장생태를 개선하는 효과를 보였다.

• 생명과학회지
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• 제16권6호
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• pp.1052-1059
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• 2006

다양한 종류의 박테리아에서부터 사람의 세포에 이르기까지 환경적인 스트레스나 병에 의한 스트레스 혹은 스트레스가 없는 상황에서도 열충격반응(heat shock response) 유도되어진다. 열충격반응에 노출된 세포에서는 모든 단백질의 발현이 정지되는 반면, 열충격단백질(heat shock proteins: HSPs)은 발현되어 스트레스로부터 세포를 보호한다. HSF1(heat shock factor 1)이라는 HSPs 유도단백질은 열충격반응시 단량체형태에서 삼중체의 형태로 구조변화를 일으켜 heat shock element(HSE)라고 불리우는 HSP gene의 발현 promoter에 특이적으로 결합하게 되어 HSPs를 발현시킨다. Human HSF1(hHSF1)은 다섯 개의 시스테인 잔기를 가지고 있는데 이 시스테인의 thiol(-SH)기는 강한 친전자성을 띔으로 급격히 산화되거나 질산화된다. 이러한 고찰은 시스테인 잔기가 산화 환원 의존적인 황산기/이황화결합 전환을 통해 구조적인 변화를 가져온다는 사실을 의미하고 있다. 따라서 본 연구에서는 여러 가지 산화환원제를 이용하여 HSF1에 존재하는 다섯 개의 시스테인 잔기의 역할과 삼량체 형성에 관여하는 잔기에 대하여 알아보고자 하였다. 또한 이황화결합을 통한 삼량체형성의 구조적변화의 관점에서 HSF1의 구조 변화와 DNA 결합력과의 상관관계에 관하여도 알아보고자 하였다. 본 연구결과로 HSF1의 DNA binding domain은 삼량체를 형성하는 구조적인 변화를 통해서 DNA에 대한 결합력이 증가되는 것을 알 수 있었는데 이것은 삼량체가 됨으로서 HSF1의 내부에 위치해 있던 DNA binding domain이 외부로 노출 되어져 DNA에 쉽게 결합할 수 있게 된다는 사실을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제30권11호
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• pp.931-938
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• 2020

TCTP는 다양한 진핵생물에서 풍부하게 존재하는 단백질 중에 하나이며, 암, 세포 증식, 유전자 조절 등과 관련된 세포의 생리학적 기작에서 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 왔다. 더구나, TCTP는 dithiothreitol (DTT)나 hydrogen peroxide (H₂O₂)에 의해 유도되는 산화적 스트레스에 대한 저항성에 관여하는 중요한 단백질로 주목 받아 왔다. 한편, 극지역 서식 생물들은 강한 자외선에 의해 발생한 활성산소를 조절하기 위한 다양한 항산화 방어체계를 가지고 있다. 본 연구에서는 북극 동물플랑크톤 Calanus glacialis에서 분리된 TCTP가 산화적 스트레스 하에서 E. coli 세포의 저항성에 미치는 효과를 관찰하였다. C. glacialis에서 분리된 TCTP 유전자(ORF 522 bp) 서열을 분석하였고, 약 23 kDa의 재조합 단백질을 제작하였다. 관찰 결과, TCTP 재조합 단백질이 E. coli 세포에서 과발현 되었을 때, 세포들은 H₂O₂에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 저항성이 증가하는 것을 확인하였다. 본 관찰을 통해, 북극 C. glacialis TCTP 단백질의 항산화 조절자로서의 역할에 대한 가능성을 처음으로 제시하였다.