• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권6호
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• pp.3955-3961
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• 2013

Background: Defects of manganese superoxide dismutase (MnSOD) have long been implicated in generation of oxidative stress and risk susceptibility to various cancers. Two functional polymorphisms within the MnSOD gene, including the Val-9Ala of the mitochondrial targeting sequence (MTS) and the Ile58Thr of the exon-3, have been proposed to reduce its enzyme activity and antioxidant potential. Materials and Methods: A high-throughput multiplex SNaPshot$^{(R)}$ system was developed herein for simultaneous analyses of Val-9Ala and Ile58Thr in a single reaction. Genomic DNA extracted from each whole blood sample of 248 patients including 107 with cervical cancer and 141 with breast cancer and from 136 healthy women as controls was analyzed by the multiplex SNaPshot$^{(R)}$ system. Results: The Val/Val, Val/Ala genotypes and the Val allele of the MTS were predominant in patients with cervical or breast cancer as well as healthy women in Thailand. The Ile/Ile genotype and the Ile allele of the exon-3 were found in all of them whereas none of the Ile/Thr, the Thr/Thr genotypes and the Thr allele was detected. Genotypic association of both Val-9Ala and Ile58Thr polymorphisms with cervical cancer and breast cancer of these patients comparing to healthy women was not statistically significant (p<0.05). Conclusions: The Val/Val, Val/Ala genotypes and the Val allele of the MTS were found predominantly but the Ile/Ile genotype and the Ile allele of the exon-3 were detected in patients with cervical cancer, breast cancer and healthy women in Thailand. These two functional polymorphisms (Val-9Ala and Ile58Thr) in MnSOD gene did not associate with susceptibility risk of these cancer patients in Thailand.

• 생명과학회지
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• 제23권1호
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• pp.8-14
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• 2013

고추 탄저병균의 포자 발아 단계에서 발현되는 유전자를 파악하기 위해 포자 발아단계cDNA library를 제작하고, 임의로 선택된 cDNA clone들에 대한 EST sequencing을 실시하였다. 총 983개 EST를 확보하여 contig assembly를 실시한 결과, 197개 contigs와 267개 singletons으로 조합되어, 최종적으로 464개의 유전자를 동정하였다. 464개 유전자 서열에서 유추한 아미노산 서열을 이용한 상동유전자 검색을 통해 절반의 유전자가 GenBank에 기존 등록된 유전자와 유의성 있는 유사성을 보였다. 가장 높은 빈도로 발현된 유전자는 elongation factor, histone protein, ATP synthease, 14-3-3 protein, clock controlled protein을 암호화하는 유전자들이었다. 그리고 고추 탄저병균의 세포 발달과정에 관여 하는것으로 추정되는 GTP-binding protein, MAP kinase, transaldolase, ABC transporter 유전자들도 검출되었다. 또한 고추탄저병균의 병원성에 영향을 미치는 것으로 파악되는 ATP citrate lyase, CAP20, manganese-superoxide dismutase 유전자들도 검출되어, EST sequencing 을 통한 세포 발달 단계 발현 유전자 탐색이 효과적임을 알 수 있었다.

• Toxicological Research
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• 제26권2호
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• pp.83-93
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• 2010

Since it was first observed in late 1970s that human cancers often had decreased manganese superoxide dismutase (MnSOD) protein expression and activity, extensive studies have been conducted to verify the association between MnSOD and cancer. Significance of MnSOD as a primary mitochondrial antioxidant enzyme is unquestionable; results from in vitro, in vivo and epidemiological studies are in harmony. On the contrary, studies regarding roles of MnSOD in cancer often report conflicting results. Although putative mechanisms have been proposed to explain how MnSOD regulates cellular proliferation, these mechanisms are not capitulated in epidemiological studies. This review discusses most recent epidemiological and experimental studies that examined the association between MnSOD and cancer, and describes emerging hypotheses of MnSOD as a mitochondrial redox regulatory enzyme and of how altered mitochondrial redox may affect physiology of normal as well as cancer cells.

• BMB Reports
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• 제42권6호
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• pp.361-366
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• 2009

It was reported that high doses of sodium selenite can induce apoptosis of cancer cells, but the molecular mechanisms are poorly understood. Manganese superoxide dismutase (MnSOD) converts superoxide radical to hydrogen peroxide within the mitochondrial matrix and is one of the most important antioxidant enzymes. In this study, we showed that 20 ${\mu}M$ sodium selenite could alter subcellular distribution of MnSOD, namely a decrease in mitochondria and an increase in cytosol. The alteration of subcellular distribution of MnSOD is dependent on the production of superoxide induced by sodium selenite.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권4호
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• pp.573-580
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• 2008

적혈구는 산소를 운반하는 세포이므로 본 연구는 마필의 훈련과정에 적혈구내 SOD 활성을 포함한 혈액내 항산화 효소계의 활성변화와 상호작용이 있는지 조사하였다. 마무리 훈련중인 경주 후보마 6두, 21월령, 체중 474kg~509kg을 2001년 9월 24일부터 11월 13일 경주후보 발주 검사시 까지 7주의 훈련기간 조사하였다. 마필에서 10월 1일, 10월 16일, 10월 30일, 및 11월 6일 네 번 각각 채혈되었고, 아침 훈련후 약 3시간의 휴식후 일정시간에 마필이 스트레스를 느끼지 않게 매우 조심하여 헤파린 처리 Vacutainer로 약 5~10mL가 채혈 되었다. 혈액은 적혈구의 MnSOD와 CuZnSOD의 활성, 혈장의 Ceruloplasmin 활성과 그리고 혈장의 과산화물과 과산화물 분해효소 활성 및 포도당과 젖산의 농도 측정에 사용되었다. 훈련기간의 경과에 따라, 마필 적혈구의 MnSOD 활성과 혈장의 과산화물 수준은 점차 유의하게 높아지고, CuZnSOD 활성과 혈장의 Ceruloplasmin과 과산화물 분해효소의 활성은 점차 낮아졌다. 마필의 계산된 산소 소비량의 증가에 따라 MnSOD 활성은 직선적으로 증가하나(r=650, n=32) CuZnSOD 활성은 감소하였다. 그리고 적혈구의 MnSOD 활성은 혈장의 과산화물 함량과 양의 상관관계(r=616, n=48)를 그리고 혈장 젖산농도와 부의 상관관계를 나타내었다. 본 성적은 훈련량이 많아짐에 따라 과산화물은 축적되나, 적혈구의 MnSOD 활성이 높아지는 것은 혈액의 항산화계와 산화계의 균형을 위한 적응을 나타내고 있다. 적혈구의 SOD 활성과 혈장의 과산화물함량은 혈장의 젖산농도와 함께 마필의 훈련정도 평가의 지표로 사용할 수 있다는 것을 보였다.

• BMB Reports
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• 제56권11호
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• pp.575-583
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• 2023

Mitochondria, fundamental cellular organelles that govern energy metabolism, hold a pivotal role in cellular vitality. While consuming dioxygen to produce adenosine triphosphate (ATP), the electron transfer process within mitochondria can engender the formation of reactive oxygen species that exert dual roles in endothelial homeostatic signaling and oxidative stress. In the context of the intricate electron transfer process, several metal ions that include copper, iron, zinc, and manganese serve as crucial cofactors in mitochondrial metalloenzymes to mediate the synthesis of ATP and antioxidant defense. In this mini review, we provide a comprehensive understanding of the coordination chemistry of mitochondrial cuproenzymes. In detail, cytochrome c oxidase (CcO) reduces dioxygen to water coupled with proton pumping to generate an electrochemical gradient, while superoxide dismutase 1 (SOD1) functions in detoxifying superoxide into hydrogen peroxide. With an emphasis on the catalytic reactions of the copper metalloenzymes and insights into their ligand environment, we also outline the metalation process of these enzymes throughout the copper trafficking system. The impairment of copper homeostasis can trigger mitochondrial dysfunction, and potentially lead to the development of copper-related disorders. We describe the current knowledge regarding copper-mediated toxicity mechanisms, thereby shedding light on prospective therapeutic strategies for pathologies intertwined with copper dyshomeostasis.

• 원예과학기술지
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• 제30권6호
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• pp.626-634
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• 2012

본 연구에서는 노지재배 포도의 내한성을 증대시킬 수 있는 방법을 모색하고자 간이비가림시설 설치에 따른 식물체의 반응을 조사하였다. 간이비가림시설에서 월동한 식물체의 탄수화물 함량은 노지 처리구에 비해 높았으며, 'Muscat Bailey A'의 줄기보다 '거봉'과 '캠벨얼리' 품종에서 탄수화물의 함량이 높게 나타났다. 노지에 비해 간이비가림시설에서 발아율과 신초의 생장도 양호하였으나 방충망, 차광막을 처리한 구에서는 유의차가 나타나지 않았다. 포도 잿빛곰팡이병의 발생은 간이비가림시설에서 발생이 적었다. Stilbene 화합물 함량은 노지보다 간이비가림 처리구에서 함량이 약간 더 높게 나타났으며 가장 많이 함유된 stilbene은 배당체 형태인 t-piceid였으며, resveratrol, piceatannol, c-piceid에 비해 상당히 고함량을 나타내었다. Chalcone isomerase, manganese superoxide dismutase, proline rich protein 2, temperature induced lipocalin의 transcripts는 시간이 지날수록 유전자의 발현량이 더 많이 축적되었고, 대체적으로 간이비가림시설의 삽수에서 저온 스트레스에 더 강하게 발현되었다. 처리구별 온도차이는 없었으나 노지에 비해 간이비가림시설에서 풍속이 크게 감소하였으며, 간이비가림시설 내에서 차광막을 설치한 경우 풍속의 감소효과가 현저하게 나타났다. 겨울철의 간이비가림시설과 방충망을 설치함으로써 극저온에 의한 포도나무의 저온피해를 줄일 수 있을 것이다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제4권1호
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• pp.47-54
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• 2000

Transition metal ions including $Se^{2+},\;Cd^{2+},\;Hg^{2+}\;or\;Mn^{2+}$ have been thought to disturb the bone metabolism directly. However, the mechanism for the bone lesion is unknown. In this study, we demonstrated that MC3T3E1 osteoblasts, exposed to various transition metal ions; selenium, cadmium, mercury or manganese, generated massive amounts of reactive oxygen species (ROS). The released ROS were completely quenched by free radical scavengers-N-acetyl cysteine (NAC), reduced glutathione (GSH), or superoxide dismutase (SOD). First, we have observed that selenium $(10\;{\mu}M),$ cadmium $(100\;{\mu}M),$ mercury $(100\;{\mu}M)$ or manganese (1 mM) treatment induced apoptotic phenomena like DNA fragmentation, chromatin condensation and caspase-3-like cysteine protease activation in MC3T3E1 osteoblasts. Concomitant treatment of antioxidant; N-acetyl-L-cysteine (NAC), reduced-form glutathione (GSH), or superoxide dismutase (SOD), prevented apoptosis induced by each of the transition metal ions. Catalase or dimethylsulfoxide (DMSO) has less potent inhibitory effect on the apoptosis, compared with NAC, GSH or SOD. In line with the results, nitroblue tetrazolium (NBT) stain shows that each of the transition metals is a potent source of free radicals in MC3T3E1 osteoblast. Our data show that oxidative damage is associated with the induction of apoptosis in MC3T3E1 osteoblasts following $Se^{2+},\;Cd^{2+},\;Hg^{2+}\;or\;Mn^{2+}$ treatment.

• International Journal of Oral Biology
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• 제41권3호
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• pp.141-147
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• 2016

Reactive oxygen species (ROS) and nitrogen species (RNS) are both important signaling molecules involved in pain transmission in the dorsal horn of the spinal cord. Xanthine oxidase (XO) is a well-known enzyme for the generation of superoxide anions ($O_2^{\bullet-}$), while S-nitroso-N-acetyl-DL-penicillamine (SNAP) is a representative nitric oxide (NO) donor. In this study, we used patch clamp recording in spinal slices of rats to investigate the effects of $O_2^{\bullet-}$ and NO on the excitability of substantia gelatinosa (SG) neurons. We also used confocal scanning laser microscopy to measure XO- and SNAP-induced ROS and RNS production in live slices. We observed that the ROS level increased during the perfusion of xanthine and xanthine oxidase (X/XO) compound and SNAP after the loading of 2',7'-dichlorofluorescin diacetate ($H_2DCF-DA$), which is an indicator of intracellular ROS and RNS. Application of ROS donors such as X/XO, ${\beta}-nicotinamide$ adenine dinucleotide phosphate (NADPH), and 3-morpholinosydnomimine (SIN-1) induced a membrane depolarization and inward currents. SNAP, an RNS donor, also induced membrane depolarization and inward currents. X/XO-induced inward currents were significantly decreased by pretreatment with phenyl N-tert-butylnitrone (PBN; nonspecific ROS and RNS scavenger) and manganese(III) tetrakis(4-benzoic acid) porphyrin (MnTBAP; superoxide dismutase mimetics). Nitro-L-arginine methyl ester (NAME; NO scavenger) also slightly decreased X/XO-induced inward currents, suggesting that X/XO-induced responses can be involved in the generation of peroxynitrite ($ONOO^-$). Our data suggest that elevated ROS, especially $O_2^{\bullet-}$, NO and $ONOO^-$, in the spinal cord can increase the excitability of the SG neurons related to pain transmission.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권3호
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• pp.215-221
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• 1994

연구배경 : 산소기가 여러 종류의 급성 폐손상에 중요한 역할을 한다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다. 생체내에는 여러 항산화 방어기전이 존재하는데, SOD는 두 개의 superoxide radical이 과산화수소와 산소로 dismutation되는 과정을 $10^4$배 촉진시키는 효소로서 산소기에 대한 일차적인 방어기전으로 작용한다. Eukaryotic 세포내에는 두 가지 종류의 SOD가 존재하는데, 하나는 세포질에 위치하고 이중체(dimeric)의 구조를 가지며 구리와 아연을 포함하는 효소(CuZnSOD)이고, 또 하나는 미토콘드리아에 있고 사중체(tetrameric)의 구조를 갖는 망간을 포함하는 효소(MnSOD)이다. 내독소에 의한 백서의 급성 폐손상 모델에서 내독소 투여 후 시간 경과에 따른 백서 폐장의 MnSOD와 CuZnSOD의 유전자 발현을 관찰하여 이를 급성 폐손상의 양상과 비교하고자 본 연구를 시행하였다. 방법 : 백서에 E. coli의 내독소를 투여한 후 0, 1, 2, 4, 6, 12, 18, 그리고 24시간 후에 백서를 희생시켜 폐장을 얻은 후 폐장의 총 RNA를 single step phenol extraction 방법으로 추출하였다(n=3, respectively). 총 RNA를 formaldehyde를 함유한 1.2% agarose gel 에 전기영동하고, gel의 RNA를 nylon membrane으로 transfer시켰다. Nylon membrane을 $^{32}P$로 labeling시킨 MnSOD와 CuZnSOD를 probe로 하여 hybridization하고 autoradiography를 시행하였다. 결과 : 내독소률 투여하고 4시간후부터 MnSOD mRNA가 발현되기 시작하여 6시간에 최고치를 보였고, 약 12시간까지 지속되었으며, 24시간이 경과한 후에는 대조군의 수준으로 감소되었다. CuZnSOD 유전자는 내독소를 투여하고, 1 시간후부터 발현되기 시작하여 24시간까지 지속되었는데, 18시간에 최고치에 도달하였다. 결론 : 이상의 결과는 SOD가 백서에서 내독소에 의해 유발된 급성 폐손상에 대한 방어기전에 관여 할 가능성을 시사하는 것으로 생각된다.