• 제목/요약/키워드: Nuclear I&C

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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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느타리 신품종 '솔타리'의 육성 및 자실체 특성 (Characteristics and breeding of a new cultivar of Pleurotus ostreatus 'Soltari')

  • 오민지;신평균;오연이;장갑열;우성이;공원식
    • 한국버섯학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.202-206
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    • 2016
  • 느타리의 새로운 품종을 개발하기 위해 갓이 짙은 흑회색이며 대가 굵고 길어 고품질인 느타리 신품종을 육성하였다. 2014년에 경기도농업기술원으로부터 'ASI 0665(흑타리)'를 분양받아 포자를 분리하여 'ASI 2504(수한)'의 이핵균주와 교잡하여 꺾쇠연결체(clamp connection)를 형성한 교잡주 25점을 선발하였다. 그 후 미토콘드리아 마커 MtPo1을 이용하여 모균주 'ASI 0665'와 같은 밴드 양상을 보이는 교잡주를 선발하여 반복 재배실험을 수행하였다. 병 당 수량이 대조구인 'ASI 2504'보다 높고 자실체의 갓과 대의 형태가 더 우수한 'Po2013-538'을 최종 우량계통으로 선발하여 특성검정, 생산력검정시험을 통해 2015년 농작물 직무육성 품종 심의회에서 '솔타리'로 명명되었다. 주요 특성은 균사 생장 적온이 $25{\sim}30^{\circ}C$이며 버섯 원기형성 및 발생온도가 $13{\sim}20^{\circ}C$로 중고온성 계통이다. 자실체의 갓 색깔은 진한 흑회색이며 갓의 형태는 깊은 깔때기형이다. 대길이는 75.24 mm, 대굵기는 19.69 mm로 대조구 'ASI 2504'와 비슷한 값을 가지나 대의 육질이 탄탄하고 색깔이 밝아 고품질로 선호된다. 자실체 수량은 병 당(1100 mL) 158.8 g으로 'ASI 2504'의 수량지수를 100으로 놓았을 때 솔타리는 103으로 수량이 약 3% 증가하였다. 가변특성으로는 감자한천배지(PDA)와 버섯완전배지(MCM)에서 균사를 배양한 결과 감자한천배지에서 생장이 양호하였고 대조구 또한 같은 결과를 보였다. 2종류의 primer(UPF 2, UPF 5)를 이용하여 새로운 품종 '솔타리'와 모균주에 대한 DNA profile을 분석한 결과 솔타리가 양친의 주요 DNA 밴드를 갖고 있으며 대조구인 'ASI 2504'와는 구별되는 것을 볼 수 있었다. 신품종 느타리 '솔타리'는 소비자들이 선호하는 짙은 흑회색의 갓과 굵으면서 색이 하얀 대의 특징을 갖고 있어 느타리 재배 농가에서 널리 보급될 것으로 기대된다.

국내 PWR 사용후핵연료에서 세슘, 스트론튬과 요오드의 갭 및 입계 재고량 측정 (Measurement of the Gap and Grain Boundary Inventories of Cs, Sr in and I in Domestic Used PWR Fuels)

  • 김승수;강광철;최종원;서항석;권수한;조원진
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.79-84
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    • 2007
  • 처분장에서 지하수로 쉽게 유출될 수 있는 방사성 핵종들의 양을 예측하기 위하여 국내 PWR 사용후핵연료 팰렛들의 갭(gap) 및 입계에 있는 용해성 원소들의 재고량을 측정하였다. 연소도가 $45{\sim}66$ GWD/MTU를 갖는 연료봉에서 얻은 펠렛들에서 세슘의 갭 재고량이 $0.85{\sim}1.7%$M로 나타났으며, 이는 핵분열 생성기체 유출률의 $1/6{\sim}1/3$에 해당하였다. 그러나 핵분열 생성기체 유출 률이 1%이하인 연료봉에서 취한 40 GWD/MTU이하의 연소도를 갖는 펠렛들의 경우, 세슘의 갭 재고량들을 핵분열 생성기체 유출률과 연관시키기는 곤란하였다. 갭 및 입계내 스트론튬의 재고량은 동일 연료봉내 펠렛에서는 크게 다르지 않았으며, 요오드의 갭 재고량은 핵분열 생성기체 유출률보다 작거나 유사한 값을 갖는 것으로 평가되었다.

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보리발효추출물로부터 분리한 다당의 대식세포 활성화 및 신호 전달 (Polysaccharide isolated from fermented barley extract activates macrophages via the MAPK and NF-κB pathways)

  • 김한울;지희숙;신광순
    • 한국식품과학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.555-563
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    • 2018
  • 보리는 높은 비율로 식이섬유를 함유하고 있어, 일반적으로 영양학적으로는 전곡 형태로의 섭취가 추천되고 있지만, 조직감과 소화율을 고려하여 발효물 형태의 소비가 바람직한 것으로 판단되고 있다. 본 연구는 효소당화 후, 효모 및 유산균 발효를 거쳐 조제한 보리발효물로부터 조다당 BF-CP를 분리하고, 대식세포에 대한 면역증강 효과 및 세포 내 신호전달을 규명하여 기능성 소재로의 이용방안을 모색하기 위해 계획되었다. BF-CP 획분의 일반화학적 특성을 분석한 결과 70.7% 글루코스 11.4% 자일로스 및 9.0% 아라비노스를 포함하여 91.1%의 중성당으로 이루어진 중성다당이었다. BF-CP는 RAW 264.7 대식세포주에서 농도의존적으로 IL-6, $TNF-{\alpha}$와 같은 사이토카인 및 NO의 생산능을 유도하는 등 높은 대식세포 활성능을 나타냈다. 또한 qPCR 분석을 통해, BF-CP 획분을 대식세포주에 처리하였을 때, 처리 농도에 비례하여 IL-6, $TNF-{\alpha}$ 및 iNOS의 mRNA 유전자 발현을 증가시킴을 확인할 수 있었다. 한편 Western blot을 활용한 신호전달 단백질 추적실험에서 BF-CP 획분을 대식세포주에 처리하였을 때, JNK, ERK 및 p38과 같은 MAPK 경로와 $NF-{\kappa}B$ 경로의 관련 단백질을 인산화시킴이 확인되었으며 그 활성은 BF-CP 농도에 의존적이었다. 이상의 결과로부터 보리발효물 유래 다당 BF-CP는 MAPK와 $NF-{\kappa}B$ 경로를 통해 대식세포를 활성화시키며, 이를 통하여 NO, IL-6 및 $TNF-{\alpha}$와 같은 면역활성화 관련 물질의 생산을 높은 비율로 유도시킨다는 것을 최종 확인할 수 있었다.

Anti-Inflammatory Activity of Oligomeric Proanthocyanidins Via Inhibition of NF-κB and MAPK in LPS-Stimulated MAC-T Cells

  • Ma, Xiao;Wang, Ruihong;Yu, Shitian;Lu, Guicong;Yu, Yongxiong;Jiang, Caode
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권10호
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    • pp.1458-1466
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    • 2020
  • Oligomeric proanthocyanidins (OPCs), classified as condensed tannins, have significant antioxidation, anti-inflammation and anti-cancer effects. This study was performed to investigate the anti-inflammatory effects of OPCs and the mechanism underlying these effects in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated bovine mammary epithelial cells (MAC-T). Real-time PCR and ELISA assays indicated that OPC treatment at 1, 3 and 5 ㎍/ml significantly reduced the mRNA and protein, respectively, of oxidant indicators cyclooxygenase-2 (COX-2) (p < 0.05) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) (p < 0.01) as well as inflammation cytokines interleukin (IL)-6 (p < 0.01), IL-1β (p < 0.01) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) (p < 0.05) in LPS-induced MAC-T cells. Moreover, OPCs downregulated LPS-induced phosphorylation of p65 and inhibitor of nuclear factor kappa B (NF-κB) (IκB) in the NF-κB signaling pathway (p < 0.01), and they inhibited p65 translocation from the cytoplasm to the nucleus as revealed by immunofluorescence test and western blot. Additionally, OPCs decreased phosphorylation of p38, extracellular signal regulated kinase and c-jun NH2-terminal kinase in the MAPK signaling pathway (p < 0.01). In conclusion, the anti-inflammatory and antioxidant activities of OPCs involve NF-κB and MAPK signaling pathways, thus inhibiting expression of pro-inflammatory factors and oxidation indicators. These findings provide novel experimental evidence for the further practical application of OPCs in prevention and treatment of bovine mastitis.

소켓 용접부 결함 검사용 초음파 자동 검사 장비 개발 (Development of the Automated Ultrasonic Testing System for Inspection of the flaw in the Socket Weldment)

  • 이정기;박문호;박기성;이재호;임성진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.275-281
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    • 2004
  • 대구경 배관에서 소구경 배관으로 연결하는 부위 및 배관의 방향 전환을 위해 사용하는 소켓용접부는 용입불량 및 사용시간이 경과되면서 내부로부터 진전될 수 있는 균열 등의 결함을 가질 수 있다. 그러나 지금까지 적용하고 있는 비파괴검사법인 액체침투탐상과 방사선투과검사로는 내부에 존재하는 균열성 결함의 검출이 어렵다. 본 연구에서는 소켓용접부 내부의 균열성 결함 검출을 위한 초음파 검사 기법을 확립하였고, 검사를 수행할 수 있는 초음파 탐촉자를 설계 제작하였으며, 자동으로 검사할 수 있는 검사 장비와 제어용 운영 프로그램을 개발하였다. 개발된 장비는 컴퓨터를 기반으로 하고 있으며, pulser/receiver를 내장하고 100 MHz 고속 A/D board를 사용하여 초음파 탐상기 역할을 프로그램으로 구현하였으며, ISA interface type으로 4축 제어용 motion controller를 개발하여 자동 검사를 수행하는 scanner를 제어하도록 하였으며, 검사 결과는 소켓용접부 단면을 실시간 영상으로 나타내도록 되어 있다. 인공결함 시험편의 결함을 평가한 결과 결함의 깊이가 1mm인 결함의 평가 길이는 실제 크기보다 작게 나타내고 있으며, 결함의 깊이가 증가할수록 결함의 길이가 더 크게 평가되었다. 본 연구로 개발한 장비는 원자력 발전소나 화학플랜트에 많이 널려 있는 소켓용접부 내의 용입불량, 피로 균열 등을 검출하여 객관적인 검사 결과를 제시할 수 있으므로 설비 안전 관리 및 보수 부위 결정에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Prevalence and Genetic Characterization of Toxoplasma gondii in House Sparrows (Passer domesticus) in Lanzhou, China

  • Cong, Wei;Huang, Si-Yang;Zhou, Dong-Hui;Zhang, Xiao-Xuan;Zhang, Nian-Zhang;Zhao, Quan;Zhu, Xing-Quan
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제51권3호
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    • pp.363-367
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    • 2013
  • The prevalence of Toxoplasma gondii infection in birds has epidemiological significance because birds are indeed considered as a good indicator of environmental contamination by T. gondii oocysts. In this study, the prevalence of T. gondii in 313 house sparrows in Lanzhou, northwestern China was assayed by the modified agglutination test (MAT). Antibodies to T. gondii were positive in 39 (12.46%) of 313 samples (MAT titer ${\geq}$ 1:5). Tissues of heart, brain, and lung from the 39 seropositive house sparrows were tested for T. gondii DNA, 11 of which were found to be positive for the T. gondii B1 gene by PCR amplification. These positive DNA samples were typed at 9 genetic markers, including 8 nuclear loci, i.e., SAG1, 5'- and 3'-SAG2, alternative SAG2, SAG3, GRA6, L358, PK1, c22-8 and an apicoplast locus Apico. Of them, 4 isolates were genotyped with complete data for all loci, and 2 genotypes (Type II variants; ToxoDB #3 and a new genotype) were identified. These results showed that there is a potential risk for human infection with T. gondii in this region. To our knowledge, this is the first report of T. gondii seroprevalence in house sparrows in China.

한국산(韓國産) 플라나리아(Dugesia japonica Ichikawa et Kawakatsu)생식기관(生殖器官)의 미세구조(微細構造)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Ultrastructure of Reproductive Organ of Korean Planaria (Dugesia japonica))

  • 장남섭;김우갑
    • Applied Microscopy
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    • 제15권1호
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    • pp.31-58
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    • 1985
  • The morphological study on different types of cells of reproductive organ including spermatogenesis in the adult planaria was performed to observe their cytochemical and ultrastructural characteristics. 1. Spermatogenesis The circular luminated material appears immediately inside the nuclear envelope of early spermatid and is found also in the nucleus of sperm, but typical acrosomal structures cannot be observed. Approximately ten of small-sized mitochondria occur around the nucleus in the transitional phase from primary spermatocyte to secondary spermatocyte, but in sperm a long mitochondrion is closely associated with nucleus, parellel to long axis of it. The sperm has a relatively long head connected with two tails via hollow neck. 2. Reproductive organ The penis bulb and the bursa stalk were observed. (1) Penis bulb The cells constituted penis bulb are classified into six types on the basis of ultrastructure of the cells and cytochemistry of the cytoplasmic granules. 1) A-type cells: These cells exhibiting low electron density are mainly occupied by large nucleus. These cells possess two different types of granules: highly electron-dense round granules with an average size of $0.9{\mu}m$, and electron-dense granules exhibit PAS-positive reaction. 2) B-type cells contain PAS-positive granules with the size of about $0.4{\mu}m$. They are rich in free ribosomes and mitochondria. 3) C-type cells are found to be dark cells due to high electron-density. These cells are largely occupied by large nucleus. 4) D-type cells: These cells are seen as light cells which have poorly developed cell organelles. 5) E-type tells: These cells contain a large number of glycogen granules which occupy most of cell. 6) F-type cells: These arc parietal epidermal cells surrounding the genital antrum. These cells are characterized by their finger-like shapes and the presence of a number of electron-dense, irregularly-shaped structures inside cells. The relatively large electron-lucent granules can be also found. The F-type cells possess numerous microvilli on their free surfaces. (2) Bursa stalk The cells constituted bursa stalk are classified into 3 types on the basis of cell shapes and presences of electron-dense or electron-lucent granules. 7) G-type cells with a long cytoplasmic process. They have large nuclei and poorly developed cell organelles. 8) H-type cells: These cells are characterized by the presence of a long cytoplasmic process and relatively highly electron-dense cytoplasmic profile. They have poorly developed cell organelles. 9) I-type cells contain large electron-lucent granules which exhibit negative reactions with three kinds of cytochemical staining methods used in this experiment. The fine electron-dense structures can be found inside these granules.

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실내 라돈환경계의 선량감도분석에 의한 제어매개변수 모델링 (Modeling the Controllable Parameters of Radon Environment System with Dose Sensitivity Analysis)

  • 주운표;장시영;김건중
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제16권2호
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    • pp.41-54
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    • 1991
  • 라돈 및 붕괴생성물의 호흡에 의한 인체 피폭선량의 제어가능성을 찾기 위해 다음과 같은 과정을 거쳤다. 1) 라돈에 관련된 기존모델을 토양 기공모델, 실내붕괴 모델, 폐선량계산모델로 분류해석하고, 2) topology이론에 따라 물리유추개념으로써 회로망으로 전환하여, 라돈환경계통을 정식화, 검증계산을 거쳐, 3) 모의계산으로 선량감도를 분석하여 최적 매개변수의 범위를 모색하였다. 매개변수인 환기율, 침적율, 부착율가 제어범위내 변화될 때, 정식화된 111원 연립방정식의 해를 구하여 선량감도를 분석하였으며, 제어매개변수의 선량감도에 의한 효과를 3차원으로 도식화하였다. 본 연구 수행결과, 제어매개변수 변화에 따른 실내의 $^{222}Rn$ 및 Rn-D의 농도 변화과정은 새롭게 해석할 수 있는 벡터감도단층모형으로, 일부 제어매개변수의 조합변화에 따른 선량감도는 3차원 그래프모형으로 나타낼 수 있었다. 선량감도의 3차원 그래프에서는 실내환경의 대표적 매개변수 값 범위에서 변곡점이 나타났으며, 일반적으로 높은 환기조건$(>1h^{-1})$하에서는 공기정화에 의하여 선량이 전반적으로 증가되나, 불충분한 환기조건$(<0.5h^{-1})$하에서는 공기정화에 의하여, 선량이 40%정도로 감소되는 것으로 나타났다 (* 라돈 및 붕괴생성물은 이하 $^{222}Rn$ 및 Rn-D로 통일한다.)

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국립대전현충원에서 분리한 남조류 구슬말(Nostoc commune)의 항염증 효과 (Anti-inflammatory effect of soil blue-green algae Nostoc commune isolated from Daejeon National Cemetery)

  • 홍혜현;배은희;박태진;강민성;강재신;지원재;김승영
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제65권2호
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    • pp.113-120
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    • 2022
  • 구슬말(Nostoc commune Vaucher ex Bornet & Flahault)은 이형세포를 갖는 특징으로 다른 목들과 구분되는 남조류의 일종으로 극지방에서 열대지역까지 광범위한 지역에 분포하며 단세포가 연결되어 형성된 수많은 trichome들이 점액질에 둘러 쌓인 형태로 커다란 군체를 형성한다. 주로 토양, 암반, 잔디 위 등에 서식한다고 알려져 있으나 흔히 관찰되지 않기 때문에 현재 연구가 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 토양 남조류인 N. commune HCW0811을 분리 및 동정하였으며 항염증 활성을 조사 하고자 하였다. 그 결과 N. commune HCW0811는 LPS로 유도된 RAW 264.7세포에서 80%이상의 세포 생존율을 나타내었으며 NO, PGE2 및 TNF-α, IL-6, IL-1β의 생성을 효과적으로 억제하였다. 또한 western blot assay를 통해 iNOS, COX-2 및 MAP kinase (p38, ERK1/2, JNK)와 NF-κB 세포내 신호전달 경로에서의 단백질 발현을 조사한 결과 이들의 발현이 유의하게 억제됨을 확인하였다. 본 연구에서는 이러한 결과를 근거하여 HCW0811가 다양한 염증 인자를 표적으로 하는 피부 면역 질환을 포함한 염증성 질환의 예방과 치료를 위한 항염증 기능성 화장품 및 식품소재로의 개발가능성을 제시한다.