• 제목/요약/키워드: Spermidine

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자외선 조사에 의한 고추 유묘의 탄수화물 합성과 항산화물질 변화 (Changes in Carbohydrate, Phenolics and Polyamines of Pepper Plants under Elevated-UV-B Radiation)

  • 성좌경;이수연;박재홍;이상민;이용환;최두회;김태완;송범헌
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.38-43
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    • 2008
  • 고추 유묘기에 탄수화물 합성, 페놀화합물 및 폴리아민에 대한 자외선의 영향을 알아보기 위하여 수행하였다. 고추 유묘는 $1.2W\;m^{-2}$ 강도의 자외선 하에서 0부터 9시간까지 조사되었다. 수용성 당과 전분은 자외선 처리에 의해 크게 영향을 받았다. 수용성 당은 처리 전 ($6.7mg\;g^{-1}\;fw$)에서 자외선 9시간 처리 후에 $5.2mg\;g^{-1}\;fw$으로 약 22% 감소하였다. 전분은 자외선 처리 후 3시간 만에 30%까지 급격히 감소한 후 처리기간에 상관없이 변화가 없었다. 자외선 흡수물질에 대한 흡광도 분석을 한 결과, 처리 3시간 이후에 최고 흡광도를 나타내었으며 이를 토대로 하여 페놀화합물과 안토시아닌을 조사하였다. 흡광도 분석결과와는 다르게 안토시아닌 함량은 자외선 처리가 증가함에 따라 감소하였으며, 총 페놀화합물 함량은 자외선에 영향을 받지 않았다. 그러나 주요 단순 페놀산 함량은 크게 영향을 받았는데, cinnamic acid, ferulic acid, sinapic acid 및 syringic acid는 자외선 처리 후 2~8배 증가하였다. 식물체내 주요 항산화물질의 하나인 폴리아민도 자외선에 의해 70~15% 증가하였다. 위의 결과로 볼 때, 자외선은 식물체의 탄수화물의 합성을 억제하며, 식물체는 스트레스에 저항하기 위하여 방어물질인 페놀화합물 및 폴리아민의 합성을 촉진하였다.

Activation of Barley S-Adenosylmethionine Synthetase1 Gene Promoter in Response to Phytohormones and Abiotic Stresses

  • Kim, Jae-Yoon;Kim, Dae-Yeon;Jung, Je-Hyeong;Hong, Min-Jeong;Heo, Hwa-Young;Johnson, Jerry W.;Kim, Tae-Ho;Seo, Yong-Weon
    • Journal of Crop Science and Biotechnology
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    • 제10권1호
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    • pp.50-56
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    • 2007
  • Barley S-adenosylmethionine synthetase1 gene, which was differentially expressed in seed development of extra early barley, was regulated by the phytohormones and abiotic stresses. In order to identify the regulation regions which were involved in transcriptional control of the phytohormones and abiotic stresses, we isolated 1459 bp fragment of HvSAMS1 gene promoter using genome walking strategy and deletion series were constructed. Deleted upstream fragments(-1459, -1223, -999, -766, -545, -301 bp) were fused to the GUS reporter gene and evaluated via Agrobacterium-mediated transient expression assay. Increased GUS activity of HvSMAS1 promoter -301/GUS construct under each of NaCl, $GA_3$, ABA and ethylene application was found. However, GUS activity was negligible in the leaves transformed with the HvSMAS1 promoter(-1459, -1223, -999, -766 and -545)/GUS constructs. No significant induction of GUS activity was observed for the ethionine and spermidine treatments. In order to locate promoter sequence of the HvSAMS1 gene that was critical for the activation of gene expression, deletion and addition promoter derivatives(+, includes 43 bp of 5' ORF) of the HvSAMS1 gene fused to the GUS reporter gene were applied. The tobacco leaves which harbored the additional HvSAMS1 promoter(-1459+, -1459 to -546, -545+ and -301+)/GUS construct did not significantly induce GUS activity as compared to the HvSAMS1 promoter(-1459, -545 and -301)/GUS constructs under each of NaCl, ABA and $GA_3$ treatment. However, the GUS activity was high in the tobacco leaves which harboring the -211 to -141 regions of the HvSAMS1 promoter. This result suggested that HvSAMS1 gene expression might be regulated by this region(from -211 to -141).

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산화 스트레스에 대한 폴리아민의 세포보호 효과 (Cytoprotective Effects of Polyamines Against Oxidative Stress)

  • 안선이;이지영;정해영;유미애;김종민;김병기
    • 생명과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.626-632
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    • 2005
  • 폴리아민은 모든 진핵세포에서 발견되는 다가 양이온성의 저분자 물질이며 세포성장에 필수적인 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 폴리아민의 역할 중에서 산화적인 스트레스에 대한 세포보호 효과를 연구하였다. 쥐의 간세포주인 $Ac_2F$에 산화 스트레스를 유발하기 위하여 2,2'-azobis(2-amidinopropane)dehydrochloride (AAPH)를 처리하였을 때, 세포증식은 농도 의존적으로 감소하였다. 배지에 폴리아민을 첨가하였을 때 세포성장은 농도 의존적으로 증가하였으며 ROS 발생은 현저히 감소하였다. 폴리아민 가운데 특히 spermidine과 spermine이 뚜렷한 세포증식효과를 보였다. Spermine의 경우, $20{\mu}M$농도에서 AAPH에 의해 유도된 ROS발생을 $45\%$나 감소시켰다. 산화 스트레스에 관여하는 효소들 가운데 주된 효소인 superoxide dismutate (SOD)와 catalase (CAT)의 세포 내 단백질을 Western blotting으로 조사한 결과, AAPH는 이 두 가지 단백질의 생성을 억제한 것으로 나타났다. 그러나 spermine을 처리하였을 때 두 단백질의 생산은 모두 정상적으로 회복이 되었다. 또한 세포주기의 중요한 조절 단백질인 cyclin E 역시 AAPH에 의하여 생성이 억제되었다. 이는 AAPH에 의하여 생성된 ROS가 세포주기의 S phase의 진행을 억제한 것으로 생각된다. AAPH에 의한 cyclin E의 억제는 spermine에 의하여 정상적으로 회복되었다. 위와 같은 Spermine의 항산화 효과는 ethidium bromide와 acridine orange를 이용하여 형태학적으로도 증명되었다.

염 스트레스에 대한 배추의 생리학적 반응 (Physiological Response of Chinese Cabbage to Salt Stress)

  • 김주성;심이성;김명조
    • 원예과학기술지
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    • 제28권3호
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    • pp.343-352
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    • 2010
  • 염 스트레스(0, 50, 100mM NaCl)에 의한 식물 반응을 이해하기 위하여, 본 실험은 수경법으로 2엽기까지 기른 배추를 이용하였다. 신선중과 건물중, 엽록소, 항산화 물질, 폴리아민함량, 항산화 효소 활성, 그리고 이온 레벨을 조사하였다. 배추의 생체중 및 건물중은 염의 증가에 따라 증가하였으며, 50mM NaCl 처리시 최적의 성장을 보였다. Chl a, total Chl, carotenoid 함량과 Chl a/b 비는 100mM NaCI 처리후 6일째 증가하였으나, Chl b 함량은 감소하였다. 글루타치온 함량은 염처리 후 6일째 뿌리에서 증가하였으며, dehydroascorbate는 6일째 잎과 뿌리에서 현저하게 증가하였다. 염처리후 6일째 잎에서, ascorbate peroxidase 활성은 증가하였으나, catalase와 glutathione reductase 활성은 감소하였다. 지상부에 100mM NaCI 처리후 3일째, $Na^+$ 함량은 12.5배 증가하였으나, $Ca^{2+}$, $K^+$$Mg^{2+}$ 함량은 43-57% 감소하였다. 또한 염 스트레스에 의한 스페르미딘 감소 현상과 스페르민 증가현상을 나타내었다. 50mM NaCl 처리에 의해 배추의 생장 촉진, 글루타치온 및 비타민 C 함량 증가 현상이 나타났으며, 또한 식물의 생장 촉진에 의한 재배 기간의 단축효과도 기대된다.

도시교통 체증완화를 위한 효율적인 수송체계에 관한 연구 - 컨테이너 수송시간을 중심으로 - (A Study on the Effective Container Transport System for the Relief of Urban Traffic Congestion -A Container Transport Time-Oriented-)

  • 김태곤
    • 한국항만학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.33-43
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    • 1990
  • 우리나라에서는 70년대 이후 컨테이너 수송체계가 도입되어 운영되어 왔으나 차량의 급격한 증가와 더불어 컨테이너 수송체계는 도시교통에 있어서 많은 문제를 야기시키는 것으로 논란이 되고 있다. 특히, 부산항은 우리나라 최대의 국제 무역항으로써 전 컨테이너 수송화물의 90%이상을 처리하고 있고, 또한 수출입항으로서 제 역할을 다하고 있으나 낮은 도로율(12.45%)과 산재해 있는 30여개의 Off-Dock CY로 인해서 도심을 통과하는 컨테이너 수송차량은 많은 교통문제를 유발시키고 있다. 본 연구는 1) 부산시에 산재해 있는 30여개의 Off-Dock CY에 이르는 주요 도로상에서 컨테이너 수송량의 신간별 분포에 따라 컨테이너의 운행시간대를 첨두 시간대, 비첨두 시간대 및 심야 시간대로 분류하여 각 시간대별 평균 수송 시간 및 교통 체증으로 인한 수송 지체수준을 확인하였고, 2) 컨테이너 전용부두로 부터 Off-Dock CY에 이르는 도시 고속도로 및 주요간선도로상에서의 수송시간 및 수송 지체수준을 비교 분석하였으며, 3) 마지막으로, 효율적인 컨테이너 수송체계를 위한 최적 수송시간대 및 도로체계를 제시할 수 있었다. 특히, 컨테이너 수송시간 및 지체수준은 각 운행 시간대에 따라 현저한 차이를 보이고 있었는데, 심야 시간대를 이용하여 컨테이너 수송을 할 경우에는 다른 시간대에 비하여 50%정도의 수송시간 절감효과를 기대할 수 있었으며, 도시 고속도로를 이용할 경우에는 도시 간선도로에 비하여 30%정도의 수송시간을 절약할 수 있었다. 따라서 도시지역의 교통체중을 완화시키기 위해서 심야 시간대에 보다 많은 컨테이너 수송차량이 이용할 수 있는 컨테이너 수송체계가 확립되어야 하고, 산재해 있는 Off-Dock CY를 몇개의 ODCY그룹이나 단지까지 컨테이너 전용 고속도로의 건설이 바람직하고 생각된다.리구에서 조사한 결과 $10^{-3}$ M MGBG 단독 처리구에서 에틸렌 생성량이 가장 높았으며, spermidine과 spermine의 함량은 가장 낮았다. 부정근 형성능이 다소 회복된 $10^{-3}$ M MGBG+ $10^{-5}$M spermine 혼합처리구에서의 에틸렌 생성량은 대조구보다는 다소 높게 나타났다. 부정근 회복능이 가장 높았던 $10^{-3}$ M MGBG+ $10^{-5}$ M spermine + $10^{-4}$ M Cocl$_2$ 혼합처리구에서 에틸렌 생성량은 가장 낮게 나타났으며, polyamine 함량은 가장 높게 나타났다.(Cyperaceae), 명아주과(Chenopodiaceae) 같은 풀들이 하구언(estuary)의 해안가에 주로 서식하였던 것으로 나타났다. 이 시기동안에 해양성조류인 와편모류와 담수성 조류가 동시에 다양하게 산출되는 것은 하구언 퇴적환경이었음을 잘 지시해 준다. 제II화분대(고도, 43.72{\sim}3.36\;m$)가 시작되면서 혼합림은 침엽수림으로 바뀌었으며, 낙엽활엽수들의 서식지가 2엽소나무로 대치되면서 침엽수가 주요 수종을 이루었던 것으로 나타났다. 아마도 이런 산림형태는 자연 기후환경변화 뿐만 아니라 인간간섭에 의해 나타난 결과로 생각된다. 이 시기에 경작식물인 벼과(Gramineae), 옥수수(Zea), 메밀(Fagopyrum)과 논밭의 뚝 등지 에서 서식하는 돼지풀(Ambrosia) 등이 처음으로 산출되는 것으로 보아 인간간섭이 행해졌음을 잘 뒷 받침해준다. 또한 담수성 조류는 변함없이 산출되는 반면, 해양성조류인 와편모류가 산출되지 않는 것으로 보아 해안환경에서 다소 멀 어진

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국내 유통 발효식품 중 biogenic amines 함량 분석 (Evaluation of Biogenic Amines in Korean Commercial Fermented Foods)

  • 한규홍;반경녀;손영욱;장미란;이창희;김소희;김대병;김선봉;조태용
    • 한국식품과학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.730-737
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    • 2006
  • 국내 유통발효식품 중 BAs 함량을 분석하고자 HPLC를 이용한 최적 분석방법을 확립하고, 유통 발효식품 중 BAs 함량을 조사하였다. BAs의 분석에는 0.1N 염산으로 추출한 후 dansyl 유도체를 사용하는 방법이 최적 분석방법으로 선택이 되었고, 검출한계가 0.10 ${\mu}g/mL$ 이하로 나타났다. 식품별 BAs의 함유량은 장류의 경우 한식된장에서 HIS 및 TYR의 함량이 높게 나타났고, 청국장의 경우도 유사하였다. 특히 전통적으로 생산한 된장과 청국장에서 BAs함량이 높게 나타나 종국 및 제조공정의 개선이 필요한 것으로 사료되었다. 간장의 경우 양조간장과 전통간장의 차이가 크지 않았으나, 젓갈류 중에서는 멸치액젓과 까나리 액젓에서 PUT, CAD, TRY, HIS, 및 TYR의 함량이 높게 나타났다. 과실주와 맥주에서는 보통 발효에 관여하는 효모가 BAs 생성능이 없기 때문에 낮은 HIS 수치를 보여주었고, 치즈에서는 TYR의 농도가 약간 높게 나왔을 뿐 전체적인 BAs의 함량은 낮은 수준이었다. 배추김치의 경우 PUT, HIS 및 TYR의 함량이 높게 나타났으나, 김치 제조에 부재료로 들어가는 멸치액젓과 까나리 액젓이 BAs의 함량을 높이는 것으로 추정되었다. 각 식품의 BAs의 함량 결과를 국민건강${\cdot}$영양조사의 일일섭취량에 대입하여 일일섭취량을 조사한 결과 매우 적은 수준으로 나타났으나 TYR의 MAOIs를 복용하는 환자의 경우 BAs가 많이 함유한 식품의 섭취는 가급적 피하는 것이 좋을 것으로 사료된다.

뇌허혈 손상에 있어서 해마-세포외액내 Glutamate와 Polyamine 농도의 변동에 관한 연구 (Changes of Glutamate and Polyamine Levels of Hippocampal Microdialysates in Response to Occlusion of Both Carotid Arteries in Mongolian Gerbils)

  • 신경호;김형건;최상현;조소현;천연숙;전보권
    • 대한약리학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.273-289
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    • 1994
  • 뇌-허혈후 나타나는 신경세포의 손상에 glutamate의 과다한 유리와 그의 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체: calcium 통로 활성작용 및 polyamine중 putrescine의 증가로 인한 신경세포내 $[Ca^{2+}]$의 상승과 관련 있다는 보고들이 있다. 본 연구에서는 Mongolian gerbil에서 5분간 경동맥을 차단하여 뇌-허혈을 가한후 재관류시 해마의 세포외액내 polyamine, glutamate, acetylcholine농도, 해마의 $[^3H]MK-801$ 결합능의 변동 및 해마조직소견의 변동에 미치는 비가역성 ornithine decarboxylase (ODC) 억제제인 difluoromethylornithine (DFMO), diamine oxidase (DAO) 억제제인 aminoguanidine (AG), NMDA 수용체 길항제인 MK-801 및 calcium 통로 차단제인 nimodipine (NM)의 효과를 비교-검색하였다. 해마 세포외액내 polyamine, glutamate 및 acetylcholine은 microdialysis probe를 해마의 CA1부위에 위치시킨 후 나온 분취액을 HPLC와 luminometer를 사용하여 측정하였고, 해마조직에서 신경세포의 손상은 cresyl-violet 염색법으로 관찰하였다. 허혈후 해마 세포외액내 putrescine농도는 5분이내에 급속히 증가하여 뇌-허혈후 96시간까지 증가되는 경향을 보였으며 AG과 MK-801 처치시 saline 처치군에 비하여 증가정도가 상승되었으나 NM과 DFMO 처치로 putrescine의 증가는 감소되는 경향을 보였다. 해마 세포외액내 glutamate의 농도는 허혈후 5분 이내에 9배이상 유의하게 증가한 후 급격히 감소되어 25분후에는 정상치로 회복되었으나, 이같은 변동은 AG, DFMO 및 MK-801 처치로 영향을 받지 않았고 NM 처치로는 glutamate의 증가가 둔화되는 경향을 보였다. 해마 세포외액내 acetylcholine 농도는 허혈에 의하여 큰변동이 없었으나 허혈전 acetylcholine농도는 DFMO나 MK-801처치로 감소되는 경향을 보였다. 해마-synaptosome막의 $[^3H]MK-801$ 결합능은 saline 처치군에 비하여 AG과 MK-801 처치로 유의하게 감소되었다. 해마의 조직소견상 AG과 NM은 허혈후의 신경세포손상을 억제하고, MK-801은 손상의 예방에 별 영향을 주지 못하였으나 DFMO는 허혈에 의한 신경세포의 손상을 더욱 악화시키는 경향을 보였다. 이상의 결과로 미루어 NM과 다른기전으로 AG은 해마신경세포의 손상을 NMDA-수용체: calcium 통로의 활성화를 조절하여 허혈성 뇌손상을 억제할 수 있으리라 사료된다.

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