• BMB Reports
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• 제54권12호
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• pp.626-631
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• 2021

Janus kinase 2 (JAK2), a non-receptor tyrosine kinase, is a critical component of cytokine and growth factor signaling pathways regulating hematopoietic cell proliferation. JAK2 mutations are associated with multiple myeloproliferative neoplasms. Although physiological and pathological functions of JAK2 in hematopoietic tissues are well-known, such functions of JAK2 in the nervous system are not well studied yet. The present study demonstrated that JAK2 could negatively regulate neuronal differentiation of mouse embryonic stem cells (ESCs). Depletion of JAK2 stimulated neuronal differentiation of mouse ESCs and activated glycogen synthase kinase 3β, Fyn, and cyclin-dependent kinase 5. Knockdown of JAK2 resulted in accumulation of GTP-bound Rac1, a Rho GTPase implicated in the regulation of cytoskeletal dynamics. These findings suggest that JAK2 might negatively regulate neuronal differentiation by suppressing the GSK-3β/Fyn/CDK5 signaling pathway responsible for morphological maturation.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.95-102
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• 2013

생명체 내에서 나타나는 네트워크 중 하나인 대사 경로는 화합물의 상호 관계를 그래프를 통해 표현된다. 대사 경로는 본질적인 복잡성 때문에 대사 경로 내의 흐름을 한 눈에 알 수 있도록 가시화하여 보여 주는 도구가 반드시 필요하다. 이러한 가시화 도구의 경우 노드수가 증가할수록 에지 교차가 기하급수적으로 증가하는 문제가 있다. 따라서 유전체 수준의 대사 경로를 연구하기 위해서는 대사 경로 그래프 레이아웃 상에 나타나는 에지 교차를 줄이는 것이 시각화의 매우 중요한 부분이다. 본 논문은 생물학에서의 대사 경로에 대한 시각화를 위한 2-계층을 이용한 대사 경로 레이아웃 알고리즘을 제안한다. 대사 경로의 구조적 특징을 고려하여 대사 경로 그래프에 존재하는 주요 컴포넌트인 환형 컴포넌트 또는 연결성 높은 노드를 찾아 상위 계층에 레이아웃 하고 나머지 부분그래프는 하위 계층에 레이아웃 한다. 제안한 대사 경로 레이아웃 알고리즘은 유연성 있는 대사 경로 분석의 기초가 된다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.54-68
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• 2011

$^1H$ nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of biological samples has been proven to be an effective and nondestructive approach to probe drug toxicity within an organism. In this study, ketoprofen toxicity was investigated using $^1H$-NMR spectroscopy coupled with multivariate statistical analysis. Histopathologic test of ketoprofen-induced acute gastrointestinal damage in rats demonstrated a significant dose-dependent effect. Furthermore, principal component analysis (PCA) derived from $^1H$-NMR spectra of urinary samples showed clear separation between the vehicle-treated control and ketoprofen-treated groups. Moreover, PCA derived from endogenous metabolite concentrations through targeted profiling revealed a dose-dependent metabolic shift between the vehicle-treated control, low-dose ketoprofen-treated (10 mg/kg body weight), and high-dose ketoprofen-treated (50 mg/kg) groups coinciding with their gastric damage scores after ketoprofen administration. The resultant metabolic profiles demonstrated that the ketoprofen-induced gastric damage exhibited energy metabolism perturbations that increased urinary levels of citrate, cis-aconitate, succinate, and phosphocreatine. In addition, ketoprofen administration induced an enhancement of xenobiotic activity in fatty oxidation, which caused increase levels of N-isovalerylglycine, adipate, phenylacetylglycine, dimethylamine, betaine, hippurate, 3-indoxylsulfate, N,N-dimethylglycine, trimethyl-N-oxide, and glycine. These findings demonstrate that $^1H$-NMR-based urinary metabolic profiling can be used for noninvasive and rapid way to diagnose adverse drug effects and is suitable for explaining the possible biological pathways perturbed by nonsteroidal anti-inflammatory drug toxicity.

• Journal of Veterinary Science
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• 제19권6호
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• pp.798-807
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• 2018

Several studies have reported the effect of absorption of procyanidins and their contribution to the small intestine. However, differences between dietary interventions of procyanidins and interventions via antibiotic feeding in pigs are rarely reported. Following 16S rRNA gene Illumina MiSeq sequencing, we observed that both procyanidin administration for 2 months (procyanidin-1 group) and continuous antibiotic feeding for 1 month followed by procyanidin for 1 month (procyanidin-2 group) increased the number of operational taxonomic units, as well as the Chao 1 and ACE indices, compared to those in pigs undergoing antibiotic administration for 2 months (antibiotic group). The genera Fibrobacter and Spirochaete were more abundant in the antibiotic group than in the procyanidin-1 and procyanidin-2 groups. Principal component analysis revealed clear separations among the three groups. Additionally, using the online Molecular Ecological Network Analyses pipeline, three co-occurrence networks were constructed; Lactobacillus was in a co-occurrence relationship with Trichococcus and Desulfovibrio and a co-exclusion relationship with Bacillus and Spharerochaeta. Furthermore, metabolic function analysis by phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states demonstrated modulation of pathways involved in the metabolism of carbohydrates, amino acids, energy, and nucleotides. These data suggest that procyanidin influences the gut microbiota and the intestinal metabolic function to produce beneficial effects on metabolic homeostasis.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.257-264
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• 2015

본 연구에서는 식물조직배양기법을 통해 생산된 부정근과 이들의 표준 한약자원 약용부위에서 추출된 전세포추출물의 FT-IR스펙트럼 분석을 통해 대사체 수준에서의 동등성을 비교 분석함으로써 보다 안전하고, 균일한 한약자원 약용부위의 대체 공급수단을 개발하고자 하였다. 이를 위해 대표적인 한약자원 품목인 백수오(Cynanchum wilfordii), 백출(Atractylodes japonica), 하수오(Polygonum multiflorum), 그리고 황기(Astragalus membranaceus) 등 4 종류 약용식물의 표준 한약자원 약용부위와 기내에서 생산된 이들의 부정근들을 FT-IR 분석에 사용하였다. FT-IR 스펙트럼 데이터의 PCA (principal component analysis)와 PLS-DA (partial least square discriminant analysis) 분석결과 백수오와 황기의 표준 약용부위 시료들 사이에서 전체 대사체 패턴이 매우 유사함을 알 수 있었다. 특히 이들 한약자원 품목들의 경우 기내생산 부정근 시료들과도 전체 대사체 패턴이 매우 유사함을 알 수 있었다. 본 결과로 미루어볼 때 백수와 황기의 경우 기내에서 대량생산된 부정근이 이들 한약자원 품목의 약용부위에 대한 새로운 공급수단으로 활용이 가능함을 보여주는 결과라 사료된다. 그러나 백출과 하수오의 부정근 시료들의 경우 전체 대사체 패턴이 이들의 표준 약용부위 시료들과 차이를 보였다. 또한 본 연구를 통하여 다양한 한약자원 품목들의 약용부위 시료들로부터 빠르고 간편하게 전체 대사체 수준에서 유사도 비교가 가능함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 확립된 FT-IR 스펙트럼기반 다변량통계분석 기술은 다양한 한약자원 약용부위 시료들의 대사체 수준 동등성을 식별하는 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다. 더 나아가 본 기술이 한약자원품목들의 성분 표준화에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.175-175
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• 2017

To understand molecular mechanisms underlying adaptation of plant cells to saline stress and stress memory, we developed Arabidopsis callus suspension-cultured cells adapted to high salt. Adapted cells to high salt exhibited enhanced tolerance compared to control cells. Moreover, the salt tolerance of adapted cells was stably maintained even after the stress is relieved, indicating that the acquired salt tolerance of adapted cells was memorized. In order to characterize metabolic responses of plant cells during adaptation to high salt stress as well as stress memory, we compared metabolic profiles of salt-adapted and stress-memorized cells with control cells by using NMR spectroscopy. A principle component analysis showed clear metabolic discrimination among control, salt-adapted and stress-memorized cells. Compared with control cells, metabolites related to shikimate metabolism such as tyrosine, and flavonol glycosides, which are related to protective mechanism of plant against stresses were largely up-regulated in adapted cell lines. Moreover, coniferin, a precursor of lignin, was more abundant in salt-adapted cells than control cells. Cell morphology analysis using transmission electron microscopy indicated that cell wall thickness of salt-adapted cells was significantly induced compared to control cells. Consistently, salt adapted cells contained more lignin in their cell walls compared to control cells. The results provide new insight into mechanisms of plant adaptation to saline stress as well as stress memory in metabolic level.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.71-79
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• 2013

화합물의 상호 관계를 그래프를 통해 표현하는 대사 경로는 본질적인 복잡성 때문에 대사 경로 내의 흐름을 한눈에 알 수 있도록 가시화하여 보여 주는 도구가 반드시 필요하다. 또한 유전체 수준의 대사 경로를 연구하기 위해서는 대사 경로 그래프 레이아웃 상에 나타나는 에지 교차를 줄이는 것이 시각화의 매우 중요한 부분이다. 본 논문은 생물학에서의 대사 경로에 대한 시각화를 위한 3-계층을 이용한 대사 경로 레이아웃 알고리즘을 제안한다. 대사경로의 구조적 특징을 고려하여 노드수가 증가하여도 에지 교차가 기하급수적으로 증가하는 문제를 해결하기 위하여 연결성 높은 노드와 환형 컴포넌트를 중앙계층에 위치시키고 나머지 부분 그래프를 상위와 하위 계층에 레이아웃 하도록 한다. 실험을 통해 에지 교차수가 줄어듦을 확인할 수 있다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.148-148
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• 2019

Wheat is a very important crop as a food source worldwide, but gluten in wheat causes a variety of allergic reactions. Previous studies have developed ${\omega}-5$ gliadin deleted O-free, known as the central antigen of WDEIA (wheat-dependent exercise-induced anaphylaxis). In this study, we performed RNA sequencing on the grains and leaves of the allergic-reduced species O-free and their cultivars, Keumkang and Olgeuru, to analyze differentially expressed genes (DEG) based on different cultivars and tissues. Tissues of all species were biologically repeated three times. We used bowtie2 version 2.3.5.1 to get sequence data from RNAseq and used cufflinks and Tophat programs to find DEG. When comparing leaf and grain tissues, a total of 1,244 DEGs were found in the leaf tissues while only 563 DEGs were found in the grain tissues. As a result of gene ontology analysis of differentially expressed genes, the leaf tissues were mostly included in the "catalytic activity" part of molecular function, "metabolic process" part of biological process, and "membrane" part of cell component. The grain tissues were mostly included in the "metabolic process" part of biological process, "binding" and "catalytic activity" part of molecular function, and "membrane, cell, cell part" parts of cell component. Based on these results, we present information on the differentially expressed genes of the three cultivars of leaves and grains. This study could be an important basis for studying the characteriztion of O-free.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제26권8호
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• pp.606-611
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• 2003

Byakangelicin, 9-(2,3-dihydroxy-2-methylbutoxy)-4-methoxy-7H- furo[3,2-g][l]benzopyran-7-one (BKG), a component of Angelicae dahuricae Radix, is considered to be an inhibitor of aldose reductase for the treatment of diabetic cataract. An analytical method for the isolation of BKG developed by high-performance liquid chromatography has been reported. No literature on the metabolism of BKG, however, has been found. With the purpose of identifying new metabolites of BKG, BKG (100 mg/kg) was orally administered to Sprague-Dawley rats via a gavage. Using a metabolic cage, urine was collected for 24 h, and the urine samples were extracted by liquid-liquid extraction. For structural identification of new urinary metabolites of BKG, various instrumental analyses were conducted by gas-chromatography/mass spectrometry, high-performance liquid chromatography/diode array detector, liquid chromatography/mass spectroscopy with thermospray interface and $^1H$ nuclear magnetic resonance spectroscopy. Two metabolites produced from the Ο-demethylation or Ο-dealkylation of BKG were newly identified, and another new but unknown metabolite was assumed to be the hydroxylated form of BKG. These results indicate that the major metabolic products of BKG are formed by Ο-demethylation or Ο-dealkylation of BKG side chains.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권4호
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• pp.511-517
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• 2010

본 연구는 농촌지역 주민들의 대사증후군 예방을 위한 영양 사업에 기초 자료를 제공하고자 안동시 읍면 지역 농촌의 45세 이상 주민을 대상으로 신체특성 및 건강관련 생활습관이 대사증후군 발생에 미치는 영향을 다항로지스틱회귀모델을 사용하여 분석하였다. 분석 대상자 1,431명 중 대사증후군 유병율은 38.2%(남자 23.5%, 여자 46.9%)로 남자에 비해 여자의 유병율이 유의적으로 높게 나타났는데 이는 폐경기 이후 여성에서의 대사증후군 비율이 증가하는 것과 관계가 있다고 할 수 있다. 대사증후군 위험인자 중 유병율이 가장 높은 요인은 혈압이었고, 다음은 낮은 HDL-콜레스테롤, 복부비만, 높은 혈당, 높은 혈중 중성지방 순으로 나타나 이 지역 주민의 대사증후군 유병율을 낮추기 위해서는 혈압을 내리고 HDL-콜레스테롤을 높이며 복부비만을 감소시킬 수 있는 방안을 모색할 필요가 있다고 생각된다. 한편, 대사증후군 위험인자를 한 개 이상 가진 사람은 94.7%, 두 개이상은 68.9%로 나타났다. 대사증후군 발생위험요인과 위험도를 분석한 결과 대사증후군 발생 위험도는 남자에 비해 여자가 2.953배 높았다. 체지방율의 경우 정상체중에 비해 비만에서 남녀 각각 5.786배와 13.498배 대사증후군의 위험이 높았으며, 체질량지수로는 정상체중에 비해 비만에서 남녀 각각 3.782배, 13.301배, 고도비만에서는 21.516배, 21.482배 대사증후군의 위험도가 높았다. 건강관련 습관인 흡연, 음주, 운동, 농사활동 시간은 대사증후군 발생위험요인으로 나타나지 않았다. 이상의 결과로부터, 안동 농촌지역 주민들의 대사증후군 유병율을 낮추기 위해서는 혈압과 폐경 여성들의 복부비만에 대한 철저한 관리가 필요한 것으로 생각된다. 아울러 건강관련 습관인 흡연, 음주, 운동 등이 대사증후군 발생에 미치는 영향에 대해서는 더 많은 연구가 필요하다고 사료된다