• 제목/요약/키워드: CsI

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Role of Citrate Synthase in Acetate Utilization and Protection from Stress-Induced Apoptosis

  • Lee, Yong-Joo;Kang, Hong-Yong;Maeng, Pil Jae
    • 한국미생물학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물학회 2008년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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    • pp.39-41
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    • 2008
  • The yeast Saccharomyces cerevisiae has been shown to contain three isoforms of citrate synthase (CS). The mitochondrial CS, Cit1, catalyzes the first reaction of the TCA cycle, i.e., condensation of acetyl-CoA and oxaloacetate to form citrate [1]. The peroxisomal CS, Cit2, participates in the glyoxylate cycle [2]. The third CS is a minor mitochondrial isofunctional enzyme, Cit3, and related to glycerol metabolism. However, the level of its intracellular activity is low and insufficient for metabolic needs of cells [3]. It has been reported that ${\Delta}cit1$ strain is not able to grow with acetate as a sole carbon source on either rich or minimal medium and that it shows a lag in attaining parental growth rates on nonfermentable carbon sources [2, 4, 5]. Cells of ${\Delta}cit2$, on the other hand, have similar growth phenotype as wild-type on various carbon sources. Thus, the biochemical basis of carbon metabolism in the yeast cells with deletion of CIT1 or CIT2 gene has not been clearly addressed yet. In the present study, we focused our efforts on understanding the function of Cit2 in utilizing $C_2$ carbon sources and then found that ${\Delta}cit1$ cells can grow on minimal medium containing $C_2$ carbon sources, such as acetate. We also analyzed that the characteristics of mutant strains defective in each of the genes encoding the enzymes involved in TCA and glyoxylate cycles and membrane carriers for metabolite transport. Our results suggest that citrate produced by peroxisomal CS can be utilized via glyoxylate cycle, and moreover that the glyoxylate cycle by itself functions as a fully competent metabolic pathway for acetate utilization in S. cerevisiae. We also studied the relationship between Cit1 and apoptosis in S. cerevisiae [6]. In multicellular organisms, apoptosis is a highly regulated process of cell death that allows a cell to self-degrade in order for the body to eliminate potentially threatening or undesired cells, and thus is a crucial event for common defense mechanisms and in development [7]. The process of cellular suicide is also present in unicellular organisms such as yeast Saccharomyces cerevisiae [8]. When unicellular organisms are exposed to harsh conditions, apoptosis may serve as a defense mechanism for the preservation of cell populations through the sacrifice of some members of a population to promote the survival of others [9]. Apoptosis in S. cerevisiae shows some typical features of mammalian apoptosis such as flipping of phosphatidylserine, membrane blebbing, chromatin condensation and margination, and DNA cleavage [10]. Yeast cells with ${\Delta}cit1$ deletion showed a temperature-sensitive growth phenotype, and displayed a rapid loss in viability associated with typical apoptotic hallmarks, i.e., ROS accumulation, nuclear fragmentation, DNA breakage, and phosphatidylserine translocation, when exposed to heat stress. Upon long-term cultivation, ${\Delta}cit1$ cells showed increased potentials for both aging-induced apoptosis and adaptive regrowth. Activation of the metacaspase Yca1 was detected during heat- or aging-induced apoptosis in ${\Delta}cit1$ cells, and accordingly, deletion of YCA1 suppressed the apoptotic phenotype caused by ${\Delta}cit1$ mutation. Cells with ${\Delta}cit1$ deletion showed higher tendency toward glutathione (GSH) depletion and subsequent ROS accumulation than the wild-type, which was rescued by exogenous GSH, glutamate, or glutathione disulfide (GSSG). Beside Cit1, other enzymes of TCA cycle and glutamate dehydrogenases (GDHs) were found to be involved in stress-induced apoptosis. Deletion of the genes encoding the TCA cycle enzymes and one of the three GDHs, Gdh3, caused increased sensitivity to heat stress. These results lead us to conclude that GSH deficiency in ${\Delta}cit1$ cells is caused by an insufficient supply of glutamate necessary for biosynthesis of GSH rather than the depletion of reducing power required for reduction of GSSG to GSH.

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추출용매에 따른 단삼 추출물의 항노화 활성 (Effects of solvents on the anti-aging activity of Salvia miltiorrhiza extract)

  • 곽남;이지안
    • 융합정보논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.290-297
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    • 2022
  • 본 연구에서는 단삼 뿌리 추출물의 세포 안정성, 수렴 활성, NO 소거능, iNOS 단백질 발현량, 염증성 cytokine 분비, elastase 효소 저해능, type I pro-collagen 합성능 등을 조사하여 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 평가하고자 하였다. 단삼 80% 에탄올추출물(SE)과 열수추출물(SW)을 대상으로 NHDF 및 RAW264.7 세포에서 0.05~0.5 mg/mL 농도 처리에 따른 독성을 보이지 않아 수렴, 염증, 주름 개선 효능을 진행하였다. 그 결과 수렴활성 측정 결과 SE는 10 mg/mL에서 74.6%의 활성을 나타냈다. SE는 농도 의존적으로 LPS에 의해 유도된 NO, iNOS 단백질, TNF-α 및 IL-6 cytokine의 생성을 유의미하게 감소시켰다. 게다가 SE와 SW는 elastase 효소 활성을 억제할 뿐만 아니라 TNF-α에 의해 감소된 pro-collagen의 생성을 증가시켰다. 따라서 단삼 에탄올추출물은 수렴제, 염증 관련 피부 질환, 주름 생성을 효과적으로 예방할 수 있는 천연 화장품 소재로서의 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

Ginsenoside Rg1 attenuates mechanical stress-induced cardiac injury via calcium sensing receptor-related pathway

  • Lu, Mei-Li;Wang, Jing;Sun, Yang;Li, Cong;Sun, Tai-Ran;Hou, Xu-Wei;Wang, Hong-Xin
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권6호
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    • pp.683-694
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    • 2021
  • Background: Ginsenoside Rg1 (Rg1) has been well documented to be effective against various cardiovascular disease. The aim of this study is to evaluate the effect of Rg1 on mechanical stress-induced cardiac injury and its possible mechanism with a focus on the calcium sensing receptor (CaSR) signaling pathway. Methods: Mechanical stress was implemented on rats through abdominal aortic constriction (AAC) procedure and on cardiomyocytes and cardiac fibroblasts by mechanical stretching with Bioflex Collagen I plates. The effects of Rg1 on cell hypertrophy, fibrosis, cardiac function, [Ca2+]i, and the expression of CaSR and calcineurin (CaN) were assayed both on rat and cellular level. Results: Rg1 alleviated cardiac hypertrophy and fibrosis, and improved cardiac decompensation induced by AAC in rat myocardial tissue and cultured cardiomyocytes and cardiac fibroblasts. Importantly, Rg1 treatment inhibited CaSR expression and increase of [Ca2+]i, which similar to the CaSR inhibitor NPS2143. In addition, Rg1 treatment inhibited CaN and TGF-b1 pathways activation. Mechanistic analysis showed that the CaSR agonist GdCl3 could not further increase the [Ca2+]i and CaN pathway related protein expression induced by mechanical stretching in cultured cardiomyocytes. CsA, an inhibitor of CaN, inhibited cardiac hypertrophy, cardiac fibrosis, [Ca2+]i and CaN signaling but had no effect on CaSR expression. Conclusion: The activation of CaN pathway and the increase of [Ca2+]i mediated by CaSR are involved in cardiac hypertrophy and fibrosis, that may be the target of cardioprotection of Rg1 against myocardial injury.

소아와 성인의 타액 내 AgI/II 특이 IgA 와 우식경험도의 관계 (The Relationship between the Salivary IgA against AgI/II of S. mutans and Dental Caries Experience among Children and Adults)

  • 임수민;김재곤;백병주;양연미;김수경;이경열
    • 대한소아치과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.671-676
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    • 2008
  • 치아 우식증은 감염성 질환의 하나로 치아우식의 원인균은 Streptococcus mutans(S. mutans)와 같은 mutans steptococci로 알려져 있다. S. mutans가 치면에 접착하여 군집을 형성하는 능력은 균독성에 중요한 역할을 하는데, AgI/II와 같은 세포 표면의 섬유성 단백질을 매개로 한다. Secretory IgA는 타액이나 누.비액, 초유, 그리고 폐나 소화기관의 분비액에서 선택적으로 다량 발견되는데 타액에서 secretory IgA는 S. mutans의 대사활동을 억제하고 치면으로의 부착을 방해한다. 이전의 몇몇 연구에서 S. mutans에 특이적인 타액 내 IgA와 우식경험도는 역상관관계를 보인다고 발표하였다. 그러나 다른 연구에서 통계적 유의성이 없다고 보고하기도 하였다. 본 연구의 목적은 소아, 성인의 치아우식증과 S. mutans의 AgI/II에 특이적인 타액 내 IgA와의 관계를 알기위한 것이다. 이를 위해 소아(평균6세) 28명, 성인(20-30세) 18명을 대상으로 Group Ⅰ(deft index ${\leq}$ 3), Group II(deft index ${\geq}$ 4), Group III(DMFT index ${\leq}$ 3), Group IV(DMFT index ${\geq}$ 4)로 분류하였다. 그리고 caries resistant group(CR group, deft or DMFT index ${\leq}$ 3)과 caries susceptible group(CS group, deft or DMFT index ${\geq}$ 4)으로 분류하였다. S. mutans 수와 우식경험도 간에는 통계적으로 유의한 상관관계를 나타냈다. AgI/II 특이 salivary IgA titer는 Group III이 Group II보다 통계적으로 유의하게 더 컸으며, CR group이 CS group보다 유의하게 크게 나타났다.

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이중 모드 컴프턴 카메라의 측면 흡수부 제작을 위한 신호처리회로 개발 (Development of Signal Processing Circuit for Side-absorber of Dual-mode Compton Camera)

  • 서희;박진형;박종훈;김영수;김찬형;이주한;이춘식
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제37권1호
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    • pp.16-24
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이중 모드 컴프턴 카메라의 측면 흡수부 개발을 위해 CsI(Tl) 섬광체에 실리콘 광다이오드를 결합한 섬광 검출기를 제작하였고, 이를 위한 신호처리회로를 설계 및 제작하였다. 개발된 신호처리회로는 에너지를 결정하는 파트와 타이밍을 결정하는 파트로 구성되어 있으며, 트리거 신호를 발생시키기 위해 상승 에지 선별기 및 TTL-to-NIM 로직 변환기를 포함하도록 개발하였다. 검출기와 초단의 신호처리회로(front-end electronics, FEE)는 AC 커플링 구조로 구성하였다. FEE의 잡음 특성은 전체 시스템의 성능에 크게 기여하므로 설계 시 고려해야 할 몇 가지 조건들에 대해 논의하였다. 이후 제작된 감마선 검출 시스템의 에너지 분해능 및 시간 분해능을 결정하였다. 평가된 에너지 분해능은 662 keV 피크와 511 keV 피크에 대해서 각각 12.0% 및 15.6% FWHM이었다. 시간 분해능은 59.0 ns로 평가되었다. 본 연구를 통해 제작된 섬광 검출기 및 신호처리회로의 성능이 기대에 다소 미치지 못하므로 결론에서는 성능 향상을 위한 추가 연구 방향에 대해 논의하였다.

중성자방사화분석에 의한 인체 6개 조직 내 기능성원소 함량 분포 조사 (Investigation of Dynamic Elemental Distribution in Six Human Tissues by Neutron Activation Analysis)

  • 강상훈;문종화;정용삼;조승연;이한영
    • 분석과학
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    • 제15권4호
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    • pp.365-372
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    • 2002
  • 본 연구에서는 한국 성인의 인체 조직인 늑골, 폐, 간, 근육, 신장 및 갑상선에 함유된 무기원소들의 함량을 조사하였다. 이 조직들은 48시간 이내의 사망자들로부터 IAEA 권고방식에 따라 채취하여 동결건조 시킨 후 분말상태로 만들었다. 중성자 방사화분석법을 이들 시료에 적용하여 5개 다량원소인 Ca, Mg, Na, K, Cl과 12개 미량원소인 Mn, I, Sr, As, Br, Co, Cr, Cs, Fe, Rb, Se, Zn의 함량을 분석하였다. 측정결과의 정확도 확인용으로 3가지 표준물질을 이용하였으며, 대부분의 원소에서 10% 이내의 상대오차를 나타냈고, 분석값의 수용기준인 Z값은 2이내였다. 다량원소들은 인체조직에 일정량 이상 고르게 분포하고 있었으며, 미량원소들은 조직별, 연령별 특정 농도를 나타내었다. 특히, 갑상선에서 I은 1000 ${\mu}g/g$ 이상 집중적으로 분포하였으며, Ca과 Sr은 늑골에서 각각 15.9%와 84.4 ${\mu}g/g$으로 나타났다.

도시야간조명의 LED 색온도별 겹벚나무의 광화학적 생리지표 해석 (Photochemical Index Analysis on the Influence of LED Illumination Color Temperature on Donarium Cherry)

  • 김지수;유성영;김회서;김태완
    • 환경생물
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    • 제36권2호
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    • pp.117-123
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    • 2018
  • 본 연구는 야간조명 하에서 수목이 효율적으로 생장하는 방법을 모색하고자 LED 색온도에 따른 광합성 전자전달 효율을 검증하였다. 가로수와 조경수로 도시환경에 많이 식생하는 겹벚나무를 대상으로 White 색온도를 비춘 수목과 Warmwhite 색온도를 비춘 수목, 그리고 무처리 수목을 대상으로 건전도를 비교하였으며, 연구방법으로는 엽록소 형광반응(OJIP)을 활용해 LED광원 색온도 조건에 따른 광 스트레스 광생리지표 분석을 통해 광화학반응 해석과 건전성 평가를 하였다. 엽록소 형광반응(OJIP)을 분석한 결과는 모든 처리구에서 처리 후 115일인 생육후기로 갈수록 낮아졌으며, White 광처리구와 Warmwhite 광처리구에서 J-I구간의 전이 과정 중 생육후기의 형광량이 증가하여 광계I전자전달효율은 감소된 것을 알 수 있었다. 따라서 전자전달효율인 $RE1_O/CS$ 및 RE1o/RC 모두 감소되었다. 이 중 White 광처리구는 Warmwhite 대비 형광량의 증가폭이 컸으며, $PI_{TOTALABS}$는 처리 전 무처리에 비해 가장 높은 수치였지만, 115 DAT에는 가장 낮은 수치로 감소된 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 White 광을 비춘 수목은 전자전달효율 및 건전도가 낮은 것으로 판단되었으며 상대적으로 Warmwhite 광처리구의 스트레스가 더 낮은 것으로 나타났다.

가로수의 이식방법에 따른 수목 활착 평가 - 재배방법별 팥배나무의 광화학적 반응 해석 - (Evaluation of Street Tree Rootage by Transplanting Methods - Photochemical Response Analysis of Different Cultivation for Sorbus alnifolia -)

  • 유성녕;박소현;박청인;김태진
    • 한국조경학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.132-138
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    • 2015
  • 본 연구는 가로 수목의 조기 활착으로 도로로부터 발생하는 탄소를 효과적으로 저감할 수 있는 방안을 모색하고자 컨테이너(용기) 수목의 이식 효율성을 검증하였다. 컨테이너에서 재배된 수목은 이식 활착성을 높이고, 부적기 이식 제한을 극복할 수 있어 도로와 같은 변형된 토양환경에 적합하다. 가로수로서 가치가 높은 팥배나무를 대상으로 컨테이너에서 재배된 수목과 노지에서 재배된 수목을 각기 멀칭 및 제초처리하여 수목의 건전도를 비교하였다. 연구의 방법으로서 엽록소 형광 반응 분석을 이용한 팥배나무의 식재 방법별 광화학 반응 해석을 통해 건전성 평가하였다. 팥배나무의 식재 방법은 노지 멀칭, 컨테이너 제초 및 컨테이너 멀칭 재배로 구분하여 재배하였다. 연구의 결과로서 노지 멀칭 팥배나무에서 최대 형광량(P)이 가장 낮았으며, O-J 전이 과정 중 형광량이 증가하며, 광계 II 전자전달 효율이 감소하는 것으로 나타났다. 광계 II에서 광계 I까지의 전자전달 에너지 플럭스(RE1o/RC, RE1o/CS) 또한, 노지 멀칭 재배에서 20% 이상 감소하였다. 이와 같은 연구 결과는 도로와 같이 성토 및 절토로 인하여 수목 생장 여건이 불리한 상황에서 수목의 이식 후 조기 활착을 검증한 결과 컨테이너에서 재배된 수목이 노지에서 재배된 수목보다 활착이 빠르고, 수목 건전도가 높은 것으로 평가할 수 있다. 또한 식재 방법도 식재 후 제초에 의한 방법보다 멀칭 처리한 수목이 건전도가 높은 것으로 판단되었다. 도로와 같이 지속적으로 식재 후 관리가 어려운 여건에서는 주기적인 제초 처리보다는 이식 초기에 멀칭처리하는 것이 관리의 용이성 도모하며, 수목 건전도를 높일 수 있다.

Chain Length Effect on the Configurational Properties of an n-Alkane Chain in Solution

  • Jeon, Seung-Ho;Ree, Tai-Kyue;Oh, In-Joon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제7권5호
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    • pp.367-371
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    • 1986
  • Dynamic and equilibrium properties of n-alkane chains immersed in solvent molecules have been investigated by a molecular dynamics method. The n-alkane chain is assumed to be a chain of elements (CH$_2$) interconnected by bonds having a fixed bond length and bond angle, but each bond of the chain is allowed to execute hindered internal rotation. We studied the effect of the number of the chain elements (N$_c$ = 10, 15 and 20) on the equilibrium properties of the system, e.g., the pair correlation functions between a chain element and solvent molecules, g$_{cs}$(r), and between the chain elements, g$_{cc}$(r), and the configurational properties such as the mean-square end-to-end distance < R$^2$ >, the mean-square radius of gyration < S$^2$ >, and the eigenvalues of the moment-of-inertia tensor < S$_i^2$ > / < S$^2$ > (i = 1, 2 and 3). We also studied the dynamic properties of the system, e.g., the autocorrelation function C(A;t) where A = R$^2$(t), = S$^2$(t), or = ${\vec{V}}(t)({\vec{V}}$ = velocity of the center of mass), and the diffusion coefficient D. The g$_{cs}$(r)'s are almost equal irrespective of the change of Nc while g$_{cc}$(r) becomes larger as N$_c$ increases; The MD computed configurational properties < R$^2$2 > and < S$^2$ > were found to be a little different from the values calculated from the statistical equations of < R$^2$ > and < S$^2$ >, it may be due to the fact that our model for the MD simulations includes a long-range volume effect. From the < S$_i^2$ > / < S$^2$ >, it is found that the chain molecule has a nearly spherical shape irrespective of the variation of N$_c$. For the dynamic properties we found that the C(R$^2$;t) and C(S$^2$;t) of lower N$_c$ decay faster than those of higher N$_c$, while the C($\vec V$;t) of the center of mass in the chain is weakly dependent on the N$_c$. The center of mass diffusion coefficient D$_c$ decreases as N$_c$ increases while the end point diffusion coefficient D$_e$ is nearly equal irrespective of the change of N$_c$.

판옵티콘 메커니즘으로 살펴 본 제퍼슨 사회: 『팔월의 빛』을 중심으로 (Jefferson Society as Panopticon Mechanism: Focused on Light in August)

  • 정현숙
    • 융합정보논문지
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    • 제9권11호
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    • pp.180-188
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 윌리엄 포크너의 작품 세계를 관통하는 남부 신화에 대한 재고라는 측면에서 그 신화의 실체 혹은 신화라는 허상에 대한 주제의식을 가지고 타자에 대한 폭력, 혹은 작가로서의 고뇌를 다 아우를 수 있는 공통점을 찾고자한다. 특히 "팔월의 빛"에 나타난 제퍼슨 사회가 미셸 푸코가 말한 판옵티콘 메커니즘과 평행을 이루며 타자에 대한 폭력을 정당화하는 과정을 살펴본다. 푸코는 인간 본성의 기저에 깔려있는 감시와 처벌의 담론을 문학 작품의 장으로 옮겨 적용할 수 있는 메커니즘을 제공하고 있다. 이를 통하여 남부신화를 구성하는 감옥의 체계와 법체계를 초월하는 린치의 문제까지 한 사회가 저지르는 집단적인 반도덕적 행위에 대한 고발은 작가로서의 그의 양심과 도덕성에 대한 고뇌의 산물인 점을 파악한다.