• 미생물학회지
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• 제55권2호
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• pp.123-130
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• 2019

Chelatase는 tetrapyrrole에 2가 금속을 삽입하는 데 관여하는 효소로서 cobalamin, siroheme, heme, chlorophyll과 같은 금속-tetrapyrrole의 생합성에 필수적인 역할을 담당한다. SirB는 sirohydrochlorin(SHC) tetrapyrrole의 중앙부에 코발트나철을 삽입하여 코발트-SHC 또는 철-SHC를 형성하는 SHC chelatase이다. SirB의 금속 결합 기전 및 SHC 인식 기전을 구조적으로 이해하기 위해 Bacillus subtilis subsp. spizizenii에서 유래한 SirB(bssSirB)의 코발트 복합체 구조를 규명하였다. bssSirB는 N-말단 도메인(NTD)과 C-말단 도메인(CTD)으로 구성된 ${\alpha}/{\beta}$ 단량체 구조를 형성한다. bssSirB는 NTD와 CTD 사이에 서열 보존성이 높은 공동을 지니며 NTD의 histidine 잔기 2개를 이용하여 공동 상단에서 코발트 이온과 상호작용한다. 또한 구조 비교 분석 결과 bssSirB는 공동 내에 SHC 분자를 수용하는 것으로 판단된다. 이러한 구조적 발견에 기초하여 bssSirB의 공동은 SHC의 코발트 삽입이 이뤄지는 활성 부위임을 제안한다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.189-192
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• 2001

Polyamine 함량이 증가된 형질전환 식물체들은 $H_2O_2$ 처리에 의해서 야기된 산화적스트레스에 대해 야생형 식물체보다 조직 손상이 월등히 낮았으며 백화와 괴사되는 정도도 훨씬 낮았으며 chlorophyll 양의 손실도 비교적 적은 편이었다. 또한 고염분 스트레스를 처리하면서 야생형보다 비교적 높게 유지되었으며 4달 정도까지 생장이 지속되었지만 야생형 식물체에서는 생장이 거의 정지되어 식물체가 고사하였다. 그 외에 ABA를 처리하여 노화를 유도한 경우 야생형에서 훨씬 빠르게 노화가 일어났으며 형질전환 식물체 잎에서는 노화가 트게 지연되었다. 또한 pH3.0의 potassium phosphate를 처리한 경우에도 야생형의 잎보다 형질전환 식물체 잎에서 갈변등의 세포 손상이 크게 지연되었다. 곰팡이 감염에서도 높은 저항성을 보였으며 항산화효소임 GST와 CAT 유전자 발현이 증가하였다. Ethylene 발현 저해 식물체에서도 스트레스를 처리한 후 ethylene 생합성 효소의 발현이 억제되면서 스트레스 저항성을 나타내었다. 따라서 이러한 스트레스에 의하여 유도되는 노화의 지연현상이 야생형 식물체보다 형질전환 식물체 잎에서 두드러지게 나타나는데 그 기작은 mpolyamine이 이러한 스트레스를 완화시키는데 작용하였기 때문이라고 생각된다.

• 농약과학회지
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• 제12권4호
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• pp.335-341
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• 2008

인도에서 온실조건 하에 땅콩을 재배하면서 ergosterol 생합성 저해제인 hexaconazole 5% SC를 추천농도($500\;mL\;ha^{-1}$) 및 고농도($2,000\;mL\;ha^{-1}$)로 처리하고 그 영향을 관찰하였다. Phaeoisariopsis personata(Berk and Curt)에 의한 점무늬병 방제능력과는 별도로 땅콩식물체의 생화학적 구성성분에 대한 영향을 조사하였다. 또한, hexaconazole 5% SC를 분무한 식물체에서 다양한 시간 간격으로 잎 표본을 채취하여 조사하였다. 분석결과 엽록소, 가용성 단백질, 총페놀함량 등 식물 구성성분과 질산환원효소의 역가에 심한 차이가 있음이 나타났다. 방어관련 효소, 즉 peroxidase의 활성 유도 또한 관찰하였으나, isozyme 양상에는 차이가 없었다. 더욱이, 처리한 식물에서 수확한 토양의 땅콩에서도 탄수화물과 기타 구성성분들의 양적 차이가 보이지 않았다.

• 한국환경농학회지
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• 제40권4호
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• pp.359-365
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• 2021

BACKGROUND: Prohexadione-calcium (PC) is a plant growth regulator of cyclohexanedione family acting on inhibiting gibberellin biosynthesis and has been used to regulate shoot elongation of turfgrass in the golf course during the summer season. This study was conducted to investigate the effects of PC on the inhibition of shoot elongation, growth, and nitrogen uptake in Zoysia matrella. METHODS AND RESULTS: Treatments were as follows; non-treatment, control (TE 0.01 a.i. g/m²/100 mL), 0.0025PC (PC 0.0025 a.i. g/m²/100 mL), 0.005PC (PC 0.005 a.i. g/m²/100 mL), 0.01PC (PC 0.01 a.i. g/m²/100 mL) and 0.02PC (PC 0.02 a.i. g/m²/100 mL). Visual quality and chlorophyll content were not significantly different. As compared to non-treatment, shoot length and clipping yield in 0.005PC, 0.01PC and 0.02PC treatments were decreased by 29-36% and 65-82%, respectively, and those of 0.0025PC were not significantly different. N uptake of Z. matrella after applying PC was decreased by 28.9-77.8% than that of non-treatment. Inhibition effects of PC treatment in Z. matrella were not significantly different from those of control. CONCLUSION(S): These results indicated that the application of prohexadione calcium inhibited shoot elongation, clipping yield and N uptake amount in Z. matrella, and trinexapac-ethyl could be replaced with prohexadione-calcium in turfgrass management.

• 한국식품영양학회지
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• 제35권3호
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• pp.213-222
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• 2022

Sprouts have various health benefits. Specifically, wheat sprouts are rich in bioactive compounds, such as vitamins and polyphenols. Elicitation induces and enhances secondary metabolite biosynthesis in plants. Therefore, in this study, we investigated the effects of sodium chloride (NaCl) treatments on the growth profile, free amino acid content, and antioxidant activity of germinated wheat (Triticum aestivum). Wheat seeds were germinated at 20℃ for 10 days and treated with 0, 2, 4, 7.5, and 10 mM of NaCl 10 days before harvesting. Treating the soil bed with NaCl increased the nutritional component amounts, such as free amino acids and γ-aminobutyric acid. The chlorophyll a and b concentrations were the highest in the hydroponic system treated with 7.5 mM NaCl. In addition, the polyphenol and flavonoid contents of sprouts treated with 2 and 7.5 mM NaCl were 1.94 and 1.34 times higher than that of the control sprouts (0 mM NaCl, water only), respectively. These results suggest that 2 to 4 mM NaCl treatments improve the nutritional and food quality of wheat sprouts more than water only.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권9호
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• pp.1467-1475
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• 2015

The use of microbial extracts containing plant hormones is a promising technique to improve crop growth. Little is known about the effect of bacterial cell-free extracts on plant growth promotion. This study, based on phytohormonal analyses, aimed at exploring the potential mechanisms by which Enterococcus faecium LKE12 enhances plant growth in oriental melon. A bacterial strain, LKE12, was isolated from soil, and further identified as E. faecium by 16S rDNA sequencing and phylogenetic analysis. The plant growth-promoting ability of an LKE12 bacterial culture was tested in a gibberellin (GA)-deficient rice dwarf mutant (waito-C) and a normal GA biosynthesis rice cultivar (Hwayongbyeo). E. faecium LKE12 significantly improved the length and biomass of rice shoots in both normal and dwarf cultivars through the secretion of an array of gibberellins (GA₁, GA₃, GA₇, GA₈, GA₉, GA₁₂, GA₁₉, GA₂₀, GA₂₄, and GA₅₃), as well as indole-3-acetic acid (IAA). To the best of our knowledge, this is the first study indicating that E. faecium can produce GAs. Increases in shoot and root lengths, plant fresh weight, and chlorophyll content promoted by E. faecium LKE12 and its cell-free extract inoculated in oriental melon plants revealed a favorable interaction of E. faecium LKE12 with plants. Higher plant growth rates and nutrient contents of magnesium, calcium, sodium, iron, manganese, silicon, zinc, and nitrogen were found in cell-free extract-treated plants than in control plants. The results of the current study suggest that E. faecium LKE12 promotes plant growth by producing GAs and IAA; interestingly, the exogenous application of its cell-free culture extract can be a potential strategy to accelerate plant growth.

• 한국잡초학회지
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• 제16권2호
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• pp.150-159
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• 1996

Oxyfluorfen 내성(耐性) 및 감수성(感受性) 벼품종(品種)과 감수성 피를 공시하여 oxyfluorfen 처리에 의한 protox 활성저해(活性沮害), PPIX 축적량(蓄積量)과 tetrapyrro1e 생합성(生合性) 억제제(抑制齊) 처리에 의한 oxyfluorfen의 제초활성(除草活性) 억제효과를 조사하였다. 1. Oxyfluorfen 처리에 따른 protox 활성저해(活性沮害)는 내성(耐性) 벼품종(品種)들보다 감수성(感受性) 벼품종(品種)들과 피에서 컸다. 특히,$10^{-6}$ 처리 이상의 농도에서 감수성(感受性) 벼품종(品種)들과 피에서는 완전히 억제되었으나, 내성(耐性) 품종(品種)들에서는 무처리에 대비하여 32~59%의 활성(活性)을 유지하였다. 2. 처리농도가 증가할수록 PPIX의 축적량(蓄積量)은 증가하였고, 광노출 4시간까지는 증가하나 그 이후에는 감소하는 경향이었다. 3. Oxyfluorfen 처리에 의한 PPIX 축적량(蓄積量)은 암조건(暗條件)에서보다 광조건(光條件)에서 많았다. 광 암조건(光 暗條件)에서 감수성(感受性) 벼품종(品種)들과 피는 내성(耐性) 벼품종(品種)들에 비하여 PPIX 축적량(蓄積量)이 많았다. 특히, 감수성(感受性)인 피는 PPIX 축적량(蓄積量)이 벼품종(品種)에 비해 많았다. 4. Tetrapyrrole 생합성(生合性) 억제제(抑制齊)인 GC와 DA를 처리하면 oxyfluorfen에 의한 제초활성(除草活性)은 억제되었으며, 내성(耐性) 벼품종(品種)보다는 감수성(感受性) 벼품종(品種)이나 피에서 그 효과가 떨어지는 경향으로서 엽록소 함량이나 PPIX 축적량(蓄積量)에서도 동일한 경향을 나타내었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권3호
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• pp.273-279
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• 2015

해양 미세조류인 Phaeodactylum tricornutum은 게놈 염기서열이 완전히 밝혀진 규조류로서, 형질전환 방법이 개발되어 있고, 여러 가지 분자생물학적 연구 기술이 개발되어 규조류 연구에서 모델 종으로 여겨지고 있다. 본 연구의 목적은 methylerythritol phosphate (MEP) 대사경로의 마지막 효소인 (E)-4-hydroxy-3-methylbut-2-enyl diphosphate reductase (HDR)를 코딩하는 P. tricornutum의 Pthdr 유전자를 P. tricornutum에 도입하여 형질전환체를 확보하는 것이다. 유전자 도입 방법은 gold microcarrier를 사용한 bombardment 방법을 사용하였고, 형질전환 유무 및 목적 유전자의 전사체 확인에는 각각 genomic DNA-PCR 및 cDNA-PCR 방법을 사용하였다. 양성대조군으로 egfp 유전자를 P. tricornutum에 도입하여 최종적으로 eGFP 단백질이 발현되는 것을 형광 공초점 현미경을 통해 확인하였다. 이를 바탕으로, 확보된 Pthdr 형질전환체에서도 도입한 Pthdr 유전자로부터 발현된 PtHDR 효소도 잘 발현될 것으로 추측할 수 있었다. 이렇게 준비된 Pthdr 형질전환체는 추후 연구를 통해, P. tricornum의 유용물질인 카로티노이드의 생합성 과정 연구 및 고부가가치 카로티노이드 과발현 균주 개발 등에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 분석과학
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• 제27권5호
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• pp.223-227
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• 2014

${\delta}$-Aminolevulinic acid (ALA)는 생물권내에 폭넓게 존재하는 화합물이고, 포유류에서 헴(heme)과 식물에서 엽록소 생성을 하게하는 경로에서 만들어진 테트라피롤의 중간물질로써 생체내 중요한 역할을 한다. ALA는 생분해성 매개자, 성장 조절자, 헴단백질의 전구체 그리고 암 치료에서 사용되는 효과적인 물질로써 관심이 있다. 최근에는 ALA가 피부 치료의 좋은 효과를 가지고 있어 피부과학에서 빈번히 사용된다고 보고되어 있는데, 하지만 지난 몇 십 년 동안, 많은 연구가 ALA 메커니즘의 설명과 치료적 활성 개선에 초점을 맞춰왔지만, 세포 기능과 세포생장에 대한 ALA의 효과는 아직 불분명하다. 본 연구에서는 ALA의 약물학적 효과가 HEK293T 뿐만 아니라, HaCaT와 HeLa 세포에서 세포분열을 억제하는 것으로 확인을 하였다. 또한, ALA가 처리된 세포에서는 세포예정사가 유도되는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 특정 세포에 ALA가 처리되면 세포증식을 억제하며, 특히 인간의 암세포의 죽임을 유발하는 효과적인 약물 중 하나로써 ALA를 개선된 치료 전략으로 가능성을 제시한다.

• 한국잡초학회지
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• 제31권2호
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• pp.134-145
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• 2011

Myxococcus xanthus (MX, PX)와 Arabidopsis thaliana (AP37)의 protoporphyrinogen oxidase (Protox)유전자 과다발현 제초제 저항성 형질전환 벼와 비형질전환벼의 생육 및 수량에 관한 적응성 차이와 벼생육시기별 ALA 합성능력, tetrapyrrole 중간물질, 활성산소 발생, 지질과산화 작용 및 항산화효소 능력의 연관성이 조사되었다. Protox 과다발현 형질전환 벼 MX와 AP37의 초장은 이앙 후 43, 50, 65일에 비형질전환벼 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었고, 분얼수는 이앙 후 50일과 65일에 MX와 AP37 뿐만 아니라 PX에서도 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 수확기의 간장과 수량은 MX, PX 및 AP37에서 그리고 고건중은 MX와 AP37에서 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 MX의 경우 영화수와 천립중에 의해, PX는 등숙율에 의해, AP37은 영화수, 등숙율 및 천립중에 의해서 기인되었다. 한편, 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 또 다른 년차변이 연구에서도 관찰되었다. 이러한 형질전환벼계통의 생육 감소는 이앙 후 생육기간 뿐만 아니라 이앙 전 육묘기간 동안에서도 발생하여 결과적으로 수량이 감소되는 것으로 생각된다. Tetrapyrrole 중간물질 Proto IX, Mg-Proto IX 및 Mg-Proto IX monomethyl ester의 축적량, 활성산소종($H_2O_2$와 ${O_2}^-$), MDA, 및 항산화효소(superoxide dismutase, caltalase, peroxidase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase) 및 엽록소 함량은 Protox 유전자 과다발현형질전환벼 계통과 비형질전환벼간에 유의적인 차이가 없어 이들 porphyrin 대사 경로 물질과 벼 생육 및 수량감소의 연관성은 적은 것으로 사료된다. 그러나 MX, PX, AP37의 ALA 합성능력은 광노출 후 1일과 이앙 후 52일에 비형질전환벼에 비해 유의적으로 감소하여 이 부분에 대한 상세한 연구가 추후에 수행되어야 할 것으로 보인다.