• 한국육종학회지
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• 제51권3호
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• pp.190-200
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• 2019

벼의 Lipoxygenase-3 (LOX-3) 결핍은 벼의 저장 후 고미취 발생 저감에 효과가 있는 것으로 보고되었다. 우리나라 밥쌀용 품종의 저장 후 품질 향상을 위해 대면적 재배품종인 새누리 유전배경에 LOX-3가 결핍된 자포니카 근동질계통 개발을 위한 육종사업이 수행되었다. 1차 육종단계에서는 다우담을 LOX-3 결핍 수여친으로 활용하여 신동진과 1회 여교배 후 발색반응을 통해 LOX-3 결핍 계통을 선발하였고 약배양을 통해 조기에 고정계통 HR27873-AC12를 육성하였다. 2차 육종단계에서는 HR27873-AC12를 LOX-3 수여친으로 하고 새누리를 반복친으로 하여 1회 여교배 후 분자표지 선발과 농업형질에 대한 표현형 선발을 통해 HR28896-31-3-1-1 (이하 HR28896)를 선발하였다. 1, 2차 단계에서 육성된 HR27873-AC12와 HR28896 계통은 LOX-3가 결핍되어 있으나 재배품종으로 활용하기에는 열악형질이 수반되어 있었다. 3차 육종단계에서 HR28896계통과 새누리를 다시 교배하여 분자표지 선발과 표현형에 대한 강한 선발압을 적용하여 최종적으로 BC₂F₇세대 HR30960-186-2-1-2-1를 선발하여 전주624호로 계통명을 부여하였다. 분자표지 검정 결과 전주624호는 LOX-3가 결핍된 것으로 확인되었다. 전주624호는 중만생종으로 단간 내도복 직립초형에 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 저항성 계통으로 새누리와 농업형질 특성이 비슷하였다. 전주624호의 수량구성요소는 새누리와 대부분 같았으나 현미 천립중이 유의하게 감소하였고 수량성은 다소 낮았다. 전주624호의 외관품위는 새누리에 비해 좋았고 식미 특성은 비슷하였다. 406개 KASP 마커를 이용한 유전배경 분석 결과 전주624호는 새누리의 유전배경을 95.8% 회복하여 근동질계통으로 판단되었다. 전주624호는 새누리 품종 배경의 LOX-3가 결핍된 자포니카 근동질계통으로 최초 수여친인 다우담의 열약 형질 수반문제를 극복하였으며 새누리와 비슷한 농업형질 특성과 유전배경을 가지고 있어 저장 후 품질 향상을 위한 실용적인 재배품종, lox-3 도입을 위한 교배모본 및 유전자 효과 구명을 위한 유전재료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권1호
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• pp.35-43
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• 2016

LOX 결핍콩(진양, 05C4 및 LS)의 가공적성을 평가하기 위하여 재래 된장을 제조하여 일반 콩(태광) 된장과 품질 특성 및 항산화 활성을 비교하였다. 된장에서 수분과 조단백질 함량은 LS 된장이 유의적으로 높았으며, 조지방 함량은 7.92~8.22%로 콩 품종에 따른 유의차가 없었다. 탄수화물 함량은 LS 된장이 가장 낮았다. 된장의 환원당은 태광 된장에 비해 진양 된장이 유의적으로 높았다. 아미노태 질소 함량은 태광 된장에 비해 3종의 LOX 결핍콩 된장에서 유의적으로 높았다. 된장의 색깔은 태광 된장에 비해 05C4 및 LS 된장은 차이가 없었으며, 진양 된장은 두드러진 색차를 보였다. 된장의 구수한 맛은 태광 된장이 다소 높았으며, 짠맛은 LOX 결핍콩 된장이 다소 높게 평가되었다. 향미는 LS 된장이 가장 강한 것으로 인지되었다. 전반적인 기호도는 시료간에 차이가 미미하였다. 총 아미노산 함량은 태광 된장에 비해 진양 및 05C4 된장에서 다소 높았으며, 필수 아미노산은 태광 된장에 비해 3종의 LOX 결핍콩 된장이 높게 정량되었다. 이소플라본의 총량은 태광 된장($374.79{\mu}g/g$)에 비해 3종의 LOX 결핍콩 된장($522.16{\sim}684.46{\mu}g/g$)에서 유의적으로 높았다. 총 페놀 함량은 태광 된장에 비해 05C4 및 LS 된장이 유의적으로 높았으며, 플라보노이드 함량은 LS 된장만 태광 된장에 비해 유의적으로 높았다. DPPH 라디칼소거 활성과 FRAP법에 의한 환원력은 진양 된장이 우수하였으나 ABTS 라디칼 소거 활성은 LOX 결핍콩 된장이 태광 된장에 비해 유의적으로 높았다. LOX 결핍콩으로 제조한 된장은 아미노산과 이소플라본의 함량 및 항산화 활성 측면에서 된장 가공적성에 적합한 것으로 판단된다.

• 한국임상수의학회지
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• 제33권4호
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• pp.194-199
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• 2016

The objective of this study was to examine the effect of trans-10, cis-12 conjugated linoleic acid (t10c12-CLA) on the expression of cyclooxygenase-2 (COX-2) and 5-lipoxygenase (5-LOX) pathway in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated porcine peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). t10c12-CLA was treated with different concentrations in culture medium of LPS$na{\ddot{i}}ve$ and LPS-stimulated PBMCs. The mRNA expressions of prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$)-synthase, COX-2 and 5-LOX were measured using quantitative real-time PCR. In addition, the production levels of $PGE_2$ and 5-LOX in culture supernatant from PBMCs with or without LPS were assessed by ELISA. In LPS$na{\ddot{i}}ve$ PBMCs, treatment of t10c12-CLA significantly (p < 0.05) increased the mRNA expressions of PGE2 synthase and 5-LOX compared to vehicle control. Expression of COX-2 mRNA did not show significant difference compared to vehicle control by t10c12-CLA treatment in LPS$na{\ddot{i}}ve$ PBMCs. However, the addition of LPS in PBMCs markedly (p < 0.05) increased the mRNA expression of COX-2, $PGE_2$ synthase and 5-LOX, and also significantly (p < 0.05) enhanced the production of $PGE_2$ and 5-LOX relative to LPS$na{\ddot{i}}ve$ PBMCs, respectively. However, the addition of t10c12-CLA significantly (p < 0.01) suppressed the LPS-induced excessive expression of COX-2, $PGE_2$ synthase, and 5-LOX compared to those of PBMCs treated with LPS alone. The production levels of $PGE_2$ and 5-LOX in culture supernatant from LPS-stimulated PBMCs were also significantly (p < 0.05) inhibited by the treatment of t10c12-CLA compared to LPS alone. These results suggested that t10c12-CLA has an anti-inflammatory effect via dual inhibition of COX-2 and 5-LOX with gene expression and production level in LPS-stimulated porcine PBMCs. Therefore, it was thought that t10c12-CLA can attenuate the inflammatory response by down-regulation of eicosanoids production.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권10호
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• pp.1701-1707
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• 2016

Lipoxygenase (LOX) is an industrial enzyme with wide applications in food and pharmaceutical industries. The available structure information indicates that eukaryotic LOXs consist of N terminus β-barrel and C terminus catalytic domains. However, the latest crystal structure of Pseudomonas aeruginosa LOX shows it is significantly different from those of eukaryotic LOXs, including the N-terminal helix domain. In this paper, the functions of this N-terminal helix domain in the soluble expression and catalysis of P. aeruginosa LOX were analyzed. Genetic truncation of this helix domain resulted in an insoluble P. aeruginosa LOX mutant. The active C-terminal domain was obtained by dispase digestion of the P. aeruginosa LOX derivative containing the genetically introduced dispase recognition sites. This functional C-terminal domain showed raised substrate affinity but reduced catalytic activity and thermostability. Crystal structure analyses demonstrate that the broken polar contacts connecting the two domains and the exposed hydrophobic substrate binding pocket may contribute to the insoluble expression of the C terminus domain and the changes in the enzyme properties. Our data suggest that the N terminus domain of P. aeruginosa LOX is required for its soluble expression in E. coli, which is different from that of the eukaryotic LOXs. Besides this, this N-terminal domain is not necessary for catalysis but shows positive effects on the enzyme properties. The results presented here provide new and valuable information on the functions of the N terminus helix domain of P. aeruginosa LOX and further improvement of its enzyme properties by molecular modification.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권4호
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• pp.807-815
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• 2017

For liquid rocket engine(LRE)-based space launch vehicles, longitudinal instability, often referred to as the pogo phenomenon in the literature is predicted. In the building block of system-level task, accurate dynamic modeling of a fluid-filled tank is an essential. This paper attempts to apply the virtual mass method that accounts for the interaction of the vehicle structure and the enclosed liquid oxygen to LOX-filled tanks. The virtual mass method is applied in a modal analysis considering the hydroelastic effect of the launch vehicle tank. This method involves an analysis of the fluid in the tank in the form of mass matrix. To verify the accuracy of this method, the experimental modal data of a small hemispherical tank is used. Finally, the virtual mass method is applied to a 1/8-scale space shuttle external tank. In addition, the LOX tank bottom pressure in the external tank model is estimated. The LOX tank bottom pressure is the factor required for the coupling of the LOX tank with the propulsion system. The small hemispherical tank analysis provides relatively accurate results, and the 1/8-scale space shuttle external tank provides reasonable results. The LOX tank bottom pressure is also similar to that in the numerical results of a previous analysis.

• Journal of Ginseng Research
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• 제28권4호
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• pp.191-195
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• 2004

본 연구는 교잡종자 형질의 특성을 살펴보고 발아과정중 온도가 배의 신장에 미치는 영향과 종간의 종자내 배유의 단백질 함량 및 발아 과정중 종자 LOX 활성에 대하여 조사한 결과는 다음과 같다. 종자의 무게는 $F_{1}>BC_{1}F_{1}>$ 미국삼 > 고려인삼 순으로 종간에 큰 차이가 있었고, 배생장율은 $F_{1}$의 종자가 미국삼이나 고려인삼보다 양호하였다. 고려인삼, 미국삼 및 $F_{1}$ 종자는 $5^{\circ}C$에서 60일간 저온처리한 종자가 $90{\%}$내 외의 배신장을 하였고, $BC_{1}F_{1}$ 종자는 배생장율은 $79.2{\%}$로 다소 불량하였다. 온도 처리별 고려인삼과 미국삼의 배생장율은 $5^{\circ}C$에 파종한 종자들이 $25^{\circ}C$에 파종한 종자보다 양호하게 신장되었다. 종간의 LOX의 효소(specific activity)활성은 저온처리 종자$5^{\circ}C$에의 경우 고려인삼 종자의 활성이 $0.106({\Delta}A234/min/ml)$, 미국삼 0.092, 잡종 $F_{1}\;0.107,\;BC_{1}F_{1}\;0.066$이었다. 종간의 LOX의 특정 효소 반응은 저온처리받은 종자$(5^{\circ}C)$가 $25^{\circ}C$에 파종한 종자보다 두 품종 모두 활성이 2배정도 높았다. $5^{\circ}C$ 파종후 60일 처리 종자는 0.106, 70일 처리 종자는 0.123, 80일 처리 종자는 0.179로서 종자가 발아하는 과정에서 활성이 높았다. 종자내의 단백질 함량은 $5^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$에서 전반적으로 고려인삼 종자가 미국삼 종자 보다 단백질 함량이 높았다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.69-69
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• 2017

Due to the lack in storage facility, considerable amount of rice is stocked in the open air, which causes increased stale flavor and deteriorates palatability and merchantable quality. Lipoxygenase-3(LOX-3) is involved in the production of volatile constituents in stored rice, and the development of stale flavor is delayed in LOX-3 null rice. LOX activity in the rice grain is localized in bran fraction and the tropical Japonica cultivar 'Dawdam' was reported that the absence of LOX-3 is inherited as a simple recessive trait. Also, it was reported that the peroxidation of unsaturated fatty acids occurs at lower levels in the 'Dawdam' bran fraction during storage than in rice varieties with LOX-3. This study was conducted to develop LOX-3 null rice lines using 'Dawdam' and investigate changes of physicochemical properties of the lines stored at different storage temperatures and periods. So we analyzed texture, toyo glossiness value, germination rate and lipoxygenase activity of 15 LOX-3 null rice lines on the condition of which rough rice had been stored at different temperatures (high temperature condition at $35^{\circ}C$ and low temperature condition at $15^{\circ}C$ for 4months. Hardness and stickiness of the lines tendered to be increased when it was stored at high temperature and adhesiveness, springiness, cohesiveness and chewiness was not considerably different according to storage temperatures and periods. The germination rate of HR29062-B-98-2-1-B among LOX-3 null rice lines was higher than another lines, 99.3, 94.0% after 4months stored at low temperature and high temperature, respectively. The lipoxygenase activity was 3,304, 1,601unit/mg protein after 4months stored at low temperature and high temperatures, respectively. So, it is thought that this line will be useful to breed rice varieties with high storability after tested on agricultural traits.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권2호
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• pp.215-223
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• 2014

LOX 결여 콩(개척#1, 개척#2 및 진양)과 일반콩(태광)으로 만든 두부의 이화학적 특성 및 항산화 활성을 비교하였다. 두부의 무기물 함량은 대조구에 비해 진양 두부에서 훨씬 높은 함량이었다. 경도 및 검성은 대조구에 비해 LOX 결여 콩 두부에서 유의적으로 높았다. 두부의 맛, 풍미를 포함한 전체적인 기호도는 개척#2 두부가 다소 높게 평가되었다. 두부의 이소플라본 함량은 대조구에 비해 LOX 결여 콩 두부에서 높았다. 두부의 총 페놀 함량은 대조구와 개척#1 및 개척#2 두부에서 비슷한 수준이었으며, 플라보노이드 함량은 대조구에 비해 개척#1 두부는 2.6배, 개척#2 두부는 1.4배 높았다. 두부의 항산화 활성은 개척#1 두부에서 가장 높았으며, 다음으로 개척#2 두부였다. $4^{\circ}C$에서 15일 저장하는 동안 두부 침지액의 탁도는 점차 증가하였는데, 저장 15일 경과 후 개척#1 및 #2 두부는 태광 두부에 비해 유의적으로 낮았다. LOX가 결여된 개척#1 및 #2 두부는 이소플라본 및 총 페놀 함량이 태광 두부에 비해 높아 항산화 활성 및 저장 안정성에 효과적이었으며, 특히 개척#2 두부는 전체적인 기호도가 높아 LOX 결여 콩 품종이 두부 가공에 적합할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제33권8호
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• pp.632-638
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• 2023

녹색종피와 자엽을 가진 녹색콩 품종 및 유전자원의 종실에는 눈 건강에 유익한 것으로 알려진 lutein 성분이 많이 함유되어져 있다. 그러나, 리폭시게나제, 쿠니츠 트립신 억제제(KTI), 렉틴 및 스타키오스와 같은 항영양 성분이 존재한다. 콩 식품 제조시 이러한 항영양 성분을 불활성화 시키기 위하여 고온 및 첨가제 처리가 필요하다. 따라서, 성숙 종실의 종피 및 자엽이 녹색이며 리폭시게나제, KTI 및 렉틴의 3가지 단백질이 모두 부재하면서 스타키오스의 함량이 매우 낮은 tetra null 유전자형(lox1lox2lox3tilers2)을 가진 계통을 선발하기 위하여 본 연구가 진행되었다. 다섯가지 유전자형을 이용한 육종집단으로부터 녹색종피 및 자엽을 가지면서 lectin 단백질이 없는 triple null 유전자형(lox1lox2lox3tile)을 가진 21개의 F₂ 종자가 선발되었다. DNA 마커를 이용하여 rs2rs2 유전자형을 가져 tetra null 유전자형인 4개의 F₂식물체가 선발되었으며 종자 형질이 양호한 한 개의 계통이 선발되었다. 선발계통의 F₆ 종자에서 리폭시게나제, KTI 및 렉틴 단백질의 부재가 확인되었다. 선발계통은 녹색종피, 녹색자엽 및 흰색배꼽을 가지고 있으며 백립중은 30.7 g 스타키오스의 함량은 2.40 g/kg으로 매우 낮았다. 선발계통은 리폭시게나제, KTI 및 렉틴의 3가지 단백질이 모두 없으며, 스타키오스의 함량이 낮은 유색콩 품종 개량을 위한 모본으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제21권6호
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• pp.664-670
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• 1998

The role of intracellular $Ca^{2+}$, in the regulation of tumor cell proliferation by products of arachidonic acid (AA) metabolism was investigated using U-373 MG human as trocytoma cells. Treatment with nordihydroguaiaretic acid (NDGA), a lipoxygenase (LOX) inhibitor, or caffeic acid (CA), a specific 5-LOX inhibitor, suppressed proliferation of the tumor cells in a dose-dependent manner. However, indomethacin (indo), a cyclooxygenase (COX) inhibitor, did not significantly alter proliferation of the tumor cells. At anti-proliferative concentrations, NDGA and CA significantly inhibited intracellular $Ca^{2+}$ release induced by carbachol, a known intracelluar $Ca^{2+}$ agonist in the tumor cells. Exogenous administration of leukotriene $B_4(LTB_4)$, an AA metabolite of LOX pathway, enhanced proliferation of the tumor cells in a concentration-dependent fashion. In addition, $LTB_4$, induced intracelluar $Ca^{2+}$ release. Intracellular $Ca^{2+}$-inhibitors, such as an intracellular $Ca^{2+}$ chelator (BAPTA) and intracellular $Ca^{2+}$-release inhibitors (dantrolene and TMB-8), significantly blocked the LTB4-induced enhancement of cell proliferation and intracellular $Ca^{2+}$ release. These results suggest that LOX activity may be critical for cell proliferation of the human astrocytoma cells and that intracelluar $Ca^{2+}$ may play a major role in the mechanism of action of LOX.