• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1132-1139
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• 2018

진핵생물에서 유비퀴틴화 과정을 통해 단백질 안정성이 조절되며, E3 ligase는 유비퀴틴화 과정 동안 분해 대상 기질의 결정 및 기질로의 유비퀴틴 전달을 위한 주효소로 작용한다. Multi-subunit E3 ligase의 일종인 cullin4(CUL4)-based E3 ligase (CRL4) 복합체는 식물의 다양한 호르몬, 스트레스와 관련된 세포 내 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 호르몬, 스트레스 신호 전달 과정에서 CRL4의 다양한 역할에 대한 보고가 애기장대에서 이루어져 왔음에도 불구하고, 주요 식량 작물인 벼에서의 CRL4 기능에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 이에 벼에서 CRL4에 의해 매개되는 세포 내 반응들을 상세히 이해하기 위해, 본 연구에서는 애기장대 cullin4 (CUL4)의 상동 유전자를 벼에서 동정하고, 조직별 벼 CUL4 유전자의 발현 양상과 다양한 식물 호르몬 및 환경 스트레스 처리에 의한 해당 유전자의 발현 양상을 탐색하였다. 벼 CUL4 유전자인 OsCUL4는 앱시스산, 사이토키닌과 같은 식물 호르몬과 가뭄, 고염 스트레스에 의해 발현량이 급격히 상형 조절되는 양상을 보였는데 이는 해당 단백질이 앱시스산 및 사이토키닌에 의해 매개되는 세포 내 반응과 기능적으로 연계되어 있음을 암시한다. 또한, OsCUL4는 CRL4 복합체의 어댑터로 작용하는 OsDDB1과 직접적으로 결합하였는데, 이는 본 연구를 통해 동정한 OsCUL4가 벼에서 실질적으로 CRL4의 scaffold 단백질로 기능할 수 있음을 보여준다. 본 연구를 통해 수행된 OsCUL4 유전자의 발현 양상에 대한 연구는, 벼에서 CRL4 매개 유비퀴틴화 과정이 관여하는 세포 내 반응을 규명하기 위한 시작점으로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제62권4호
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• pp.373-381
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• 2017

The main objective of this study was to increase the germination percentage of kenaf seeds with less number of times under non-saline and saline conditions. Therefore, the first goal was to assess the response of kenaf seeds to NaCl. The second goal was to evaluate the effects of $KNO_3$ on kenaf seed germination. The germination percentage exhibited a decreasing tendency in germination rate. Plant dry weight was approximately 0.2 g in all treatments at 5 days after germination. As time passed, the electrical conductivity (EC) value of hydro-priming (HP) consistently increased by 8.7 mS/cm at 24 hours of immersion. However, seeds primed with $KNO_3$ showed no difference in EC values even as times passed. Regarding the priming effect, priming in 100 mM $KNO_3$ concentration for 12 hours increased germination up to 85% in $H_20$ solution and in 0 mM $KNO_3$ concentration upto 73.8% under 0.3% NaCl solution, compared to that of Control. Germination synchronization, shoot length, and leaf unfolding of primed seeds were greater than those of the Control. In addition, main root and hair roots appeared more rapidly in the treated seeds and were more abundant compared to that of the Control. The T50 (times to reach 50% of the final germination percentage) of the Control in both $H_20$ and 0.3% NaCl solutions was 18 and 22 hours, respectively. However, when treated $KNO_3$ priming (0 to 100 mM) in $H_20$ and 0.3% NaCl solution, 9 hours was sufficient to reach T50. Primed (hydro-priming and $KNO_3$) seeds had a lower MDG (mean days untill germination; 0.6-0.62) compared to that of the Control (1.13-1.31) in $H_20$ and 0.3% NaCl solutions. Regarding dry weight of plants after priming, an increasing tendency after the priming treatment in the H20 solution was observed. Furthermore, no significant difference in plant dry weight under 0.3% NaCl stress was observed between the Control and primed seeds. Taken together, the results suggest that 50-100 mM $KNO_3$ priming for 24 hours optimize seed germination rate in less number of times of exposure with great vigor. Therefore, it is recommended for kenaf seed invigoration before planting.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제55권2호
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• pp.129-133
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• 2012

비식량 바이오매스 대상작물인 억새의 생육을 촉진하는 균주를 선발하기 위하여 충북 청원군 대청호 주변에서 서식하는 물억새 뿌리로부터 64균주를 분리하였다. 분리균의 식물생육촉진 활성을 확인하기 위하여 옥신, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase 생선능 및 기타 배양조건에 따른 생육 특성을 조사한 결과, 8균주가 선발되었으며 Agrobacterium sp. BE516 균주가 억새 줄기의 생육을 2배 이상 증가시켜 가장 활성이 뛰어난 균주로 선발되었다. Agrobacterium sp. BE516 균주는 식물호르몬 indole acetic acid를 64 ${\mu}g/mL$ 생산하고, 염 및 건조 등의 환경 스트레스 저항성 ACC deaminase 를 생산하며, $4-15^{\circ}C$, pH 4.0 및 4% NaCl 농도에서 생육하였다. 따라서, Agrobacterium sp. BE516 균주가 간척지와 같은 조건불리지역에서 비식용 바이오매스 대상작물인 억새의 생육을 촉진시키기 위한 미생물비료제 개발에 유용한 균주임을 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제54권3호
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• pp.200-207
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• 2018

높은 염분 농도에서 glycine betaine은 Bacillus subtilis 안으로 유입되어 세포 생장이 지속될 수 있게 한다. 뿐만 아니라 최근 연구 결과에 따르면 저온에서도 glycine betaine이 세포 생장을 지속시키는 것으로 알려져 있다. 저온에서 Bacillus subtilis의 생장을 저해시키는 세포 대사 활동으로는 세포막 운송과 단백질 합성을 들 수 있다. 세포막 구조와 관련하여 저온에서 세포막 운송에 영향을 주는 유전자들로는 bkdR과 des가 있고, 단백질 합성 과정에서 RNA helicase 유전자인 ydbR과 yqfR들은 저온 민감성을 보인다. 따라서 Bacillus subtilis 저온 민감성 유전자 결손 세포들에 대한 glycine betaine의 효과를 조사하여 저온에서의 glycine betaine 생리적 기능에 대해 알아보고자 하였다. 이 결과 glycine betaine의 존재 유무에 따라 야생형 Bacillus subtilis와 ydbR과 yqfR 결손 균주의 저온생장에 큰 차이를 보였다($T_d$차이 190~686 min). 반면에 bkdR이나 des 결손균주의 경우에는 glycine betaine 존재 유무에 따라 차이를 보이지 않았다. Glycine betaine의 전구체인 choline으로 대치하여도 저온에서의 생장은 같은 결과를 보였다. Glycine betaine의 영향이 세포막 구조와 관련이 있는 유전자 bkdR과 des 결손균주에 미치는 영향이 적은 것을 알아보기 위해 세포막에 영향을 주는 세제의 효과를 조사하였다. Triton X-100과 N-lauryl sarcosine 세제에 의해 bkdR 결손 균주가 야생형에 비해 더 영향 받는 것을 확인하였고 이는 bkdR 결손이 저온에서 막 구조를 변형하여 glycine betaine의 투과에 영향을 미치는 것으로 보인다.

• 한국토양비료학회지
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• 제13권4호
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• pp.115-118
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• 1981

2년근삼(年根蔘)을 공시(供試)해서 수경조건(水耕條件)으로 Polyethylene glycol 6000을 사용(使用)하여 수분장력간(水分張力間)에 수분흡수(水分吸收) 증산(蒸散) 및 광합성량(光合成量)을 조사(調査)하여 얻은 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 수경액(水耕液)의 장력(張力)이 -0.5bar에서도 2시간이내(時間以內)에 20%의 광합성(光合成) 감소(減少)를 보였으며 무처리구에서도 13시간(時間)동안에 식물체의 수분(水分)은 최초수분(最初水分) 함량(含量)의 3.26% 감소(減少)되었으나 광합성량(光合成量)에는 차이(差異)가 없었다. 2. 2년근삼(年根蔘)에서 용액(溶液)의 수분장력(水分張力)(${\psi}$)과 수분(水分) 흡수량(吸收量)(W)과는 ${\psi}=\frac{-2.890}{e^{2.790W}}$의 관계를 보였으며 인삼근권토양의 영구위조점계수가 -2.890bar보마 클것으로 추정되었다. 3. 수경액(水耕液)의 수분장력(水分張力)이 감소(減少)함에 따라 증산량(蒸散量)이 현저히 감소(減少)되어 4시간후(時間後)에 -0.5bar에서도 대조구(0 bar)에 비(比)해 23.9%나 감소(減少)되었다. 4. 이상(以上)의 결과(結果) 인삼(人蔘)은 타작물(他作物)에 비(比)해 근(根)의 위조수분장력(萎凋水分張力)이 현저히 높아 수분부족(水分不足)에 대한 영향(影響)이 크며 특(特)히 한발(旱魃)이 심할때나 토양중(土壤中) 염류농도가 높을때 그 피해는 더욱 클것으로 생각된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권2호
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• pp.165-170
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• 2021

본 연구에서는 미네랄이 함유된 해양심층수(DSW)가 신장 기능에 미치는 항산화 효과를 세포 모델을 사용하여 확인하였다. DSW 샘플은 최적의 칼슘/마그네슘 비율을 결정하기 위한 목적으로, 각기 다른 칼슘 및 마그네슘 비율을 가진 4가지 샘플-미량 미네랄(TM), 고 마그네슘(HM), 고 마그네슘 저염(HMLS) 및 고 마그네슘 고 칼슘(HMHC)-로 준비되었다. 신장 세포주 HEK293를 2시간 동안 NaCl로 처리하여 ROS를 유도한 후, 마그네슘과 칼슘 등의 미네랄이 서로 다른 비율로 용해된 물로 처리하여 ROS 농도와 항산화 효소 활성 및 단백질을 측정하였다. 물 샘플 중 HMLS는 ROS에 대한 세포에 가장 많은 보호효과를 나타냈다. 세포 내 글루타티온 함량은 HMLS 그룹과 HMHC 그룹에서 가장 높았다. 반면, TM과 HMHC는 항산화 유전자의 mRNA 발현에서 대조군과 유사한 경향을 보였다. 이러한 결과는 DSW가 과도한 나트륨 섭취로 인한 신장의 산화 스트레스를 예방하는 데 도움이 될 수 있음을 시사한다. 또한 ROS 농도와 항산화 마커 측정 결과를 종합하여 볼 때 HMLS와 HMHC가 신장 세포 모델에서 우수한 항산화 효과를 가진 DSW 샘플이라고 판단할 수 있다.

• Journal of Veterinary Science
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• 제23권5호
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• pp.74.1-74.16
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• 2022

Background: Previous studies have presented evidence to support the significant association between red meat intake and colon cancer, suggesting that heme iron plays a key role in colon carcinogenesis. Epigallocatechin-3-gallate (EGCG), the major constituent of green tea, exhibits anti-oxidative and anti-cancer effects. However, the effect of EGCG on red meat-associated colon carcinogenesis is not well understood. Objectives: We aimed to investigate the regulatory effects of hemin and EGCG on colon carcinogenesis and the underlying mechanism of action. Methods: Hemin and EGCG were treated in Caco2 cells to perform the water-soluble tetrazolium salt-1 assay, lactate dehydrogenase release assay, reactive oxygen species (ROS) detection assay, real-time quantitative polymerase chain reaction and western blot. We investigated the regulatory effects of hemin and EGCG on an azoxymethane (AOM) and dextran sodium sulfate (DSS)-induced colon carcinogenesis mouse model. Results: In Caco2 cells, hemin increased cell proliferation and the expression of cell cycle regulatory proteins, and ROS levels. EGCG suppressed hemin-induced cell proliferation and cell cycle regulatory protein expression as well as mitochondrial ROS accumulation. Hemin increased nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2) expression, but decreased Keap1 expression. EGCG enhanced hemin-induced Nrf2 and antioxidant gene expression. Nrf2 inhibitor reversed EGCG reduced cell proliferation and cell cycle regulatory protein expression. In AOM/DSS mice, hemin treatment induced hyperplastic changes in colon tissues, inhibited by EGCG supplementation. EGCG reduced the hemin-induced numbers of total aberrant crypts and malondialdehyde concentration in the AOM/DSS model. Conclusions: We demonstrated that EGCG reduced hemin-induced proliferation and colon carcinogenesis through Nrf2-inhibited mitochondrial ROS accumulation.

• 농업과학연구
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• 제49권2호
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• pp.175-184
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• 2022

The present study investigated the neuroprotective effects of Coreopsis lanceolate extract against hydrogen-peroxide (H₂O₂)-induced oxidative damage and cell death in pheochromocytoma 12 (PC12) cells. Reactive oxygen species (ROS), 2,2'-azinobis (3-ethylbebzothiazoloine-6-sulfonic acid) diammonium salt, and 1,1-diphenyl-2-picrrylhydrazyl radical scavenging activities, as well as the expression levels of proteins associated with oxidative damage and cell death were investigated. According to the results, C. lanceolate extract exhibited inhibitory activity against intracellular ROS generation and cell-damaging effects induced by hydroxyl radicals in a dose-dependent manner. Total phenolic and flavonoid contents were 22.3 mg·g^-1 gallic acid equivalent and 16.2 mg·g^-1 catechin equivalent, respectively. Additionally, a high-performance liquid chromatography (HPLC) assay based on the internal standard method used to detect phenolic compounds. The phenolic compounds identified in C. lanceolata extract contained (+)-catechin hydrate (5.0 ± 0.0 mg·g^-1), ferulic acid (1.6 ± 0.0 mg·g^-1), chlorogenic acid (1.5 ± 0.0 mg·g^-1), caffeic acid (1.2 ± 0.0 mg·g-1), naringin (0.9 ± 0.0 mg·g^-1), and p-coumaric acid (0.5 ± 0.0 mg·g^-1). C. lanceolata extract attenuated pro-apoptotic Bax expression levels and enhanced the expression levels of anti-apoptotic Bcl-2, caspase-3, and caspase-9 proteins. Therefore, C. lanceolata is a potential source of materials with neuroprotective properties against neurodegenerative disorders, such as Alzheimer's and Parkinson's diseases.

• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.835-840
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• 2018

본 연구는 시토크롬 P450 단백질을 암호화하는 애기장대 유래의 AtCYP78A7을 과발현하는 형질전환 식물체로부터 AtCYP78A7 단백질을 특이적으로 인식하는 단일큰론 항체의 제조와 그 항체를 AtCYP78A7 단백질과 접촉시켜 항원-항체 복합체 형성을 검출함으로써 AtCYP78A7 단백질을 효소면역학적(ELISA) 방법으로 검출하는 진단 키트를 개발하기 위하여 수행하였다. 재조합한 GST-AtCYP78A7 단백질을 항원으로 사용하여 단일클론 항체를 분비하는 융합세포주를 제조한 후 비오틴화 및 페어링 테스트를 통해 포획항체와 검출항체를 선정하였으며, GST-AtCYP78A7 정제 단백질을 기준으로 일품벼, 화영벼, AtCYP78A7 과발현 벼(10B-5, 18A-4)의 용해물을 검출항원으로 사용하여 product test를 진행하였다. 그 결과 AtCYP78A7 단백질에 특이적으로 결합하는 4개의 단클론 항체(mAb 6A7, mAb 4C2, mAb 11H6, mAb 7E8)를 생산하였고, 포획항체 mAb 4C2와 검출항체 mAb 7E8-biotin의 조합으로 ELISA 키트를 개발하였다. 개발된 ELISA 키트를 이용한 벼 시료의 분석 결과 AtCYP78A7 과발현 벼는 전체 단백질 대비 AtCYP78A7 단백질의 비율이 0.1% 이상인 양성으로, 일품벼와 화영벼는 0.1% 미만인 음성으로 나타나 키트를 이용한 AtCYP78A7 단백질의 검출이 가능하였으며, 따라서 본 키트는 향후 AtCYP78A7를 과발현하는 형질전환 작물을 대상으로 하는 환경 모니터링 또는 인체 위해성 평가에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권6호
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• pp.718-724
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• 1999

본 연구에서는 일반적으로 어묵의 원료로서 가장 많이 사용되고 있는 명태연육을 이용하여 수분함량이 어육연제품의 겔강도에 미치는 영향과 남미산 대형오징어와 명태연육을 이용한 겔강도의 변화형태를 조사하기 위하여 각 수분첨가량에 따른 어묵의 겔강도를 punch test,보수력과 겔강도와의 관계를 비교하며, 색차계를 통한 L값 (명도), a값 (적색도), b값 (황색도), L-3b값 (백색도)을 평가하고 원료에 대한 최적 수분첨가량을 조사하여 현재의 수분첨가방식에서의 개선점 및 활용방안을 제시함으로서 고품질의 탄력 있는 어묵의 가공 및 원료육의 절감효과를 위한 기초자료를 제공 하고자 하였으며, 또한 혼합연육 원료에 각종 기능성 첨가물의 첨가하여 겔 강도에 미치는 영향을 조사하기 위한 기초자료를 제공할 목적으로 남미산 대형오징어와 명태연육혼합육을 혼합비에 따른 배합육의 겔강도를 punch test 등을 통하져 물성변화를 검토하고, 보수력과 겔강도와의 관계를 비교하며, SDS-PAGE를 통한 cross-linking의 측정 및 색차계를 통한 L값 (명도), a값 (적색도), b값 (황색도)을 평가함으로써 전체적인 품질을 판단하여 원료의 대체효과에 대하여 그 가능성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 연구에 사용된 시료육의 최적 고기갈이시간을 조사하기 위하여 식염농도 $2.5\%$농도에서 오징어육의 경우 20분 고기갈이시에 미량이나마 그 값이 최고치를 나타내었으며, 명태육의 경우 변화가 거의 없었으며, $50\%$씩 혼합한 혼합육은 고기갈이 시간에 관계없이 jelly강도 값이 거의 균일하였다. 따라서 본 연구에서는 고기갈이 시간을 오징어육 고기갈이 최적시간인 20분으로 설정하였다. 2. 식염농도 $2.5\%$와 고기갈이시간 20분을 기준으로 하여 혼합육의 혼합비에 따른 젤리강도의 변화를 조사한 결과 오징어육의 비율을 $20\%$까지 했을 때까지는 일정한 젤리강도의 값을 나타내다가 혼합비를 $30\%$로 늘렸을때 거의 $50\%$정도의 젤리강도 저하를 나타내었다. 3. 오징어육의 혼합비를 증가시킬수록 breaking stress는 그 값이 초기부터 감소함을 보였으며, breaking strain의 경우는 명태육과 오징어의 혼합비를 7:3으로 할 때까지는 일정한 값을 유지하였다. 4. 혼합어육의 수분거동을 알아보기 위하여 각각의 혼합비에서 수분함량을 조사한 결과 오징어의 혼합비를 늘려 갈수록 수분함량은 높게 나타났다. 오징어육의 경우 어육과 단백질간의 가교는 크게 형성하지 않는 다는 것을 알 수 있으며 이런 단백질간의 가교형성을 유도시킴이 본 연구의 앞으로 과제라고 할 수 있다. 5. 혼합어육의 혼합비에 따른 수분최적비 ($76\%$)의 실험에서 오징어육의 함량비를 증가시킬수록 breaking stress (g)와 breaking strain (cm)는 급격하게 감소하다가 서서히 완만하게 유지되는 경향을 나타내었다.