• 생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.331-337
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• 2016

섬유모세포성장인자-23(fibroblast growth factor 23, FGF23)은 뼈를 형성하는 세포에서 주로 생성되지만 그 작용은 신장에서 이루어진다. FGF23은 신장의 나트륨-인산염 공동수송체(Na-phosphate cotransporter)를 억제하여 인산염 재흡수를 감소시킨다. 이렇게 함으로써 인산염 항상성을 조절하는 작용과는 별개로 이것은 in vivo에서 뼈 형성을 억제하는 것으로 알려져 있다. 두개골 조골세포를 이용한 연구에서도 FGF23은 조골세포의 발달, 즉 분화 및 기질의 광화(mineralization)에 악영향을 미쳤다. 본 연구는 FGF23이 골수 유래 간엽줄기세포에서 조골세포로의 발달에 있어서도 유사한 영향을 줄 것인지를 조사한 것이다. 간엽줄기세포주인 D1 세포를 β-glycerophosphate, ascorbic acid, dexamethazone이 포함된 조골배(osteogenic medium)에 배양하여 alkaline phosphatase (Alp) 염색으로 분화를, Alizarin red 염색과 기질의 칼슘 함량의 분석을 통해 광화를 평가하였다. 분화 촉진 유전자인 Runx2, osteocalcin, Alp와 광화 억제 유전자인 Enpp1, Ank의 발현은 RT-PCR로 분석하였다. D1 세포의 증식과 조골세포로의 분화는 생리학적 농도를 훨씬 초과하는 FGF23의 농도에 의해서도 달라지지 않았다. FGF23 처치 1주, 2주, 3주 후 Alizarin red 염색에 의한 광화 정도의 평가에서도 대조군과 실험군의 차이는 발견되지 않았다. 그러나 두 군 모두 시간이 경과함에 따라 광화는 증가되었다. 기질에 침착된 칼슘의 양 또한 차이가 없었다. 분화 촉진 유전자와 광화 억제 유전자의 발현도 양 군 간에 다르지 않았다. 이러한 부정적인(negative) 결과는 FGF23에 의한 세포 내 신호전달의 장애가 아님이 Erk 인산화로 확인되었다. 이상의 결과로 미루어 두개골의 조골세포와 달리 FGF23은 간엽줄기세포에서 조골세포로의 분화와 광화에는 영향을 미치지 않을 것으로 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제6권1호
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• pp.117-132
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• 2004

갯벌이나 연안습지의 생태구조 및 생지화학적 물질 순환을 이해하기 위해서는 유기물 분해기능 평가 및 분해경로에 대한 연구가 필수적으로 진행되어야 함에도 불구하고 국내에는 이에 대한 연구가 거의 없다. 본 논문에서는 하계 강화도 남단의 갯벌에서 미생물에 의한 혐기성 유기물 분해정도를 파악하고, 황산염 환원을 통한 유기물 분해경로의 정량적 중요성을 평가하고자 하였다. 유기물 분해율은 깊이 6 cm 이내에서 $41.9{\sim}89.4mmol\;m^{-2}d^{-1}$의 범위로 나타났으며, 이를 강화도 갯벌의 전체 면적(약 $300km^2$)으로 환산할 경우, 하루에 216 ton의 유기물이 혐기적 과정을 통해 분해되는 것으로 계산되었다. 이러한 결과는 하구갯벌인 강화도 갯벌의 유기물 분해능이 생산력이 높은 염습지의 유기물 분해능에 비해 결코 뒤지지 않음을 보여주는 결과이다. 한편, 인위적으로 유기물(acetate)을 공급하였을 경우 유기물 분해율이 약 2배~5배의 증가율을 나타냈다. 이러한 결과는 미생물의 유기물 분해가 이용 가능한 유기물의 공급 부족에 의해 제한되고 있음을 의미한다. 한편 깊이 6 cm 이내에서 적분한 황산염 환원율은 $20.7{\sim}45.1mmol\;SO{_4}^{2-}m^{-2}d^{-1}$의 범위로 나타났으며, 전체 혐기성 유기물 분해의 대부분을 차지하였다. 이러한 연구결과는 황산염 환원력의 과도한 증대가 향후 갯벌 주변 생태계의 생물 다양성 감소로 이어질 수 있음을 시사하는 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권3호
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• pp.233-237
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• 1998

토양에 시용되는 각종 폐유기물들의 토양중 질소 무기화율을 알아보기 위하여 3종의 폐유기물(A:도시고형폐기물+하수슬러지, B:목재잔사, C:목재잔사+하수슬러지)를 토양에 처리한 뒤 12주 동안 $25^{\circ}C$ 호기조건에서 질소 무기화율을 조사한 결과, 초기 질산화율은 C 처리구가 다른 처리구에 비하여 높았다. 또한 무기화된 총질소량은 C 처리구에서 가장 많았으나 실험기간 동안의 질소 무기화율과 질산화율은 무처리구에서 높게 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제10권4호
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• pp.219-224
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• 2001

포도주 부산물이 혼합처리 시용에 따른 토양중 질소 무기화 및 과정을 구명하기 위해 평창군 비가림재배 시설하우스에 수행하였다. 질소무기화 및 질산화는 심토층보다 표토층에서 높게 나타났다. 생육전반에 걸쳐 총 질소 무기화 및 질산화 량은 처리간에 다양하였지만, 전반적으로 총 질소 무기화는 정식 후 90일 까지 증가하였지만 그 이후로는 감소하였다. 표토층에 있어 최고 질소 무기화 및 질산화는 정식후 90일에 T4구에서 관측되었다. 가장 높은 질소 무기화는 정식 후 30일에 무처리구에서 272.5mg.kg$^{-1}$과 정식 후 90일에 T4구에서 843.4 mg.kg$^{-1}$으로 나타났다. 또한 질산화량은 T4구에서 정식 후 90일에 872.2mg.kg$^{-1}$으로 가장 높게 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권1호
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• pp.23-28
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• 1997

토양에서 질소변화과정에 관한 보다나은 이해력 증진은 질소비료의 효용성을 증대시키기 위한 필수적 요인이다. 실험실 실험은 대표적인 Piedmont토양에 있어 질소무기화 및 질산화작용을 구명하기 위해 수행하였다. 질소무기화 및 질산화 량은 Enon, Mecklenburg, Chewcla토양의 표토층에서 60 일까지 증가되었으며, 그후로부터 90일까지는 감소하는 경향을 보였다. 그러나 Wehadkee토양에서 질소의 무기화 및 질산화 량은 숙성시간에 따라 차이가 없었다. 위에서 열거한 모든 토양의 토심이 15-30cm의 토층에서 질소무기화 및 질산화 량은 90 일까지 시간이 경과함에 따라 증가하였다. 토양에 있어 질소무기화 및 질산화 량은 토심별로 토양종류에 따라 다르게 나타났으며, 이러한 차이점은 토양통풍 및 질산화 bacteria의 수에 영향을 받은 것으로 사료된다. 전반적으로, 질소의 무기화 및 질산화 량은 subsurface lagers보다는 표토층에서 많은 것으로 나타났다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제51권5호
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• pp.379-385
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• 2018

Purpose: Zinc (Zn) is an essential trace element for bone mineralization and osteoblast function. We examined the effects of Zn deficiency on osteoblast differentiation and mineralization in MC3T3-E1 cells. Methods: Osteoblastic MC3T3-E1 cells were cultured at concentration of 1 to $15{\mu}M$ $ZnCl_2$ (Zn- or Zn+) for 5, 15 and 25 days up to the calcification period. Extracellular matrix mineralization was detected by staining Ca and P deposits using Alizarin Red and von Kossa stain respectively, and alkaline phosphatase (ALP) activity was detected by ALP staining and colorimetric method. Results: Extracellular matrix mineralization was decreased in Zn deficiency over 5, 15, and 25 days. Similarly, staining of ALP activity as the sign of an osteoblast differentiation, was also decreased by Zn deficiency over the same period. Interestingly, the gene expression of bone-related markers (ALP, PTHR; parathyroid hormone receptor, OPN; osteopontin, OC; osteocalcin and COLI; collagen type I), and bone-specific transcription factor Runx2 were downregulated by Zn deficiency for 5 or 15 days, however, this was restored at 25 days. Conclusion: Our data suggests that Zn deficiency inhibits osteoblast differentiation by retarding bone marker gene expression and also inhibits bone mineralization by decreasing Ca/P deposition as well as ALP activity.

• Environmental Engineering Research
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• 제13권1호
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• pp.8-13
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• 2008

The extent of solubility enhancement by biosurfactant was examined at various pHs prior to the biodegradation experiments. The molar solubilization ratio (MSR) was calculated from the batch solubilization experiments and the highest MSR was detected at pH 5. The effect of the biosurfactant, rhamnolipids, on the phenanthrene mineralization in soil-water system was investigated. The strain 3Y was selected for the mineralization assay and large amounts of phenanthrene were degraded at neutral pH in soil-water system without the biosurfactant. The addition of 150 mg/L rhamnolipids showed no effect on mineralization of phenanthrene in soil-water system, and total mineralization rates after 6 weeks incubation at each pH showed no differences in presence and absence of rhamnolipids. Our result indicated that the toxic effect of rhamnolipids can disappear when soil particles exist, and also the enhanced solubility of phenanthrene does not work for mineralization enhancement in this soil-water system.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제18권3호
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• pp.385-395
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• 1995

Species effects on soil nitrogen mineralization and nitrification in the top 15 cm of soil were evaluated using the buried-bag incubation method in three coniferous plantations in the Kwangneung Experimental Forest, Kyonggi Province. The plantations were established on a similar soil in 1927, and included Larix decidua, Pinus strobus, and Thuja occidentalis. Ten soil samples within each plantation were taken during an entire growing season (May 2~Oct. 30, 1994). Mean daily nitrogen mineralization rates during 45-day in situ soil incubations were significantly different among species and incubation dates. Growing season nitrogen mineralization also differed significantly among species and ranged from 47.7 mg N/kg soil for Larix decidua to 21.5 ma N/kg soil for Thuja occidentalis. Growing season nitrification differed significantly among species and comprised from 93% to 100% of the total growing season nitrogen mineralized. We speculated that organic matter contents and quality might control nitrogen mineralization and nitrification in these soils.

• BMB Reports
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• 제55권12호
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• pp.627-632
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• 2022

Dickkopf-1 (DKK1) is a secreted protein that acts as an antagonist of the canonical WNT/β-catenin pathway, which regulates osteoblast differentiation. However, the role of DKK1 on osteoblast differentiation has not yet been fully clarified. Here, we investigate the functional role of DKK1 on osteoblast differentiation. Primary osteoprogenitor cells were isolated from human spinal bone tissues. To examine the role of DKK1 in osteoblast differentiation, we manipulated the expression of DKK1, and the cells were differentiated into mature osteoblasts. DKK1 overexpression in osteoprogenitor cells promoted matrix mineralization of osteoblast differentiation but did not promote matrix maturation. DKK1 increased Ca⁺ influx and activation of the Ca⁺/calmodulin-dependent protein kinase II Alpha (CAMK2A)-cAMP response element-binding protein 1 (CREB1) and increased translocation of p-CREB1 into the nucleus. In contrast, stable DKK1 knockdown in human osteosarcoma cell line SaOS2 exhibited reduced nuclear translocation of p-CREB1 and matrix mineralization. Overall, we suggest that manipulating DKK1 regulates the matrix mineralization of osteoblasts by Ca⁺-CAMK2A-CREB1, and DKK1 is a crucial gene for bone mineralization of osteoblasts.

• 한국환경농학회지
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• 제38권4호
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• pp.262-268
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• 2019

토양에서 유기자원의 무기화 특성을 구명하기 위하여 질소함량별로 볏짚, 우분퇴비, 균배양체, 유박, 아미노볼 등 총 5가지를 각각 처리하여 128일 동안 실내 항온배양실험을 실시하였으며, 이 분석결과를 질소 무기화 모형에 적용하여 유기자원의 질소 무기화 양상을 구명하였다. 항온배양 기간 동안 유기자원의 질소 순 무기화율은 질소함량이 가장 높은 아미노볼에서 가장 높았고, 질소함량이 가장 낮은 볏짚에서 가장 낮았다.잠재적 질소 무기화율은 전질소 함량과는 양의 상관관계(0.96)가 인정되었다. 무기화 속도상수 k는 유기자원의 유기물(-0.96) 및 탄소함량(-0.97)과 음의 상관관계가 인정되었다. 모형에 의해 추정된 1작기 동안의 질소 무기화율은 볏짚 6.6%, 우분퇴비 11.6%, 균배양체 30.9%, 유박 70.7%이었으며 아미노볼은 81.0%를 나타냈다. 질소 무기화율은 유기자원의 종류 또는 질소함량에 따라 다르게 나타나 질소 무기화율을 유기자원의 질소 공급 특성을 결정하는 지표로 사용할 수 있다. 질소함량이낮거나 발효과정을 거치는 퇴비 등의 유기자원은 퇴비화 과정에서 유기태 질소가 안정화되어 질소의 무기화율이 무발효 유기자원보다 낮으므로 시비량 결정시 양분공급의 목적보다는 토양 물리성 개량을 목적으로 사용하는 것이 바람직하다.