• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권12호
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• pp.2121-2132
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• 2018

Abnormal melanin synthesis results in several hyperpigmentary disorders such as freckles, melanoderma, age spots, and other related conditions. In this study, we investigated the anti-melanogenic effects of an extract from the microalgae Chlamydomonas reinhardtii (CE) and potential mechanisms responsible for its inhibitory effect in B16F10, normal human epidermal melanocyte cells, and human skin-equivalent models. The CE extract showed significant dose-dependent inhibitory effects on ${\alpha}$-melanocyte-stimulating, hormone-induced melanin synthesis in cells. Additionally, the CE extract exhibited suppressive effects on the mRNA and protein expression of microphthalmia-associated transcription factor, tyrosinase, tyrosinase-related protein-1, and tyrosinase-related protein-2. The CE extract also inhibited the phosphorylation of protein kinase A and extracellular signal-related kinase, which function as upstream regulators of melanogenesis. Using a three-dimensional, reconstructed pigmented epidermis model, the CE-mediated, anti-pigmentation effects were confirmed by Fontana-Masson staining and melanin content assays. Taken together, CE extract can be used as an anti-pigmentation agent.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권2호
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• pp.170-176
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• 2014

본 연구에서는 Euptelea pleiosperma 에탄올 추출물(EPEE)의 항산화능과 항염증 생리활성을 in vitro assay system 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. 먼저 EPEE의 항산화능을 DPPH radical scavenging activity로 분석한 결과 radical 소거능의 정도가 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid 보다 높은 활성을 보여 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주를 이용한 $H_2O_2$ 및 LPS의 유도에 의해 생성된 ROS에 대한 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 천연물에 의한 항산화능 활성에 의해 주로 발현이 유도되는 hemeoxygenase 1 (HO-1) 및 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현이 EPEE의 처리에 의해 유의적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1 및 Nrf2의 발현 변화는 상위신호전달계인 MAPKs 및 PI3K/Akt 에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 EPEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 EPEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 EPEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제42권4호
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• pp.277-285
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• 2006

본 연구에서는 신경인성 방광으로 요도 카테터를 유치하고 있는 환자의 카테터로부터 카테터 내 요로감염(Catheter-Associate Urinary Tract Infection; CA-UTI)에 관여하는 박테리아인 Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa 그리고 Staphylococcus aureus를 순수 분리, 동정하였다. 이 균주들을 대상으로 하여 quorum sensing mechanism을 규명하는 기초 연구로 각 균주의 quorum sensing 신호물질인 autoinducer (AIs)를 합성하는 유전자의 mRNA 발현을 확인하고, 정략분석 하였다. 각 세 균주를 단일과 세 균주의 혼합으로 24시간, 30일 동안 배양하며 일정 시간 간격으로 sample을 얻었다. 이 중 24시간 배양한 sample을 가지고 reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR)을 수행하여 각 AIs 합성 유전자가 발현되는 최초 박테리아 밀도를 확인하였다. 단일배양에서 E. coli와 S. aureus의 AIs 합성 유전자(ygaG와 luxS)의 mRNA가 발현되는 최초 박테리아 밀도는 $2.4{\times}20^5$ CFU/ml, $5.4{\times}10^6$ CFU/ml 이었으며 P. aeruginosa의 rhlI와 lasI의 경우 $6.9{\times}10^4$ CFU/ml로 나타났다. 세 균주의 혼합배양에서 ygaG와 luxS의 mRNA가 발현되는 최초 박테리아 밀도는$7.3{\times}10^5$ CFU/ml, $1.6{\times}10^7$ CFU/ml이었으며 rhlI와 lasI의 경우 $2.1{\times}10^5$ CFU/ml로 나타났다. 또한 30일 배양한 sample의 RT-PCR 결과, 배양초기부터 각 AIs 합성 유전자들의 mRNA가 30일 동안 일정한 양만큼 지속적으로 발현됨을 확인하였다. Real-time RT-PCR을 이용한 AIs 합성 유전자의 mRNA 발현을 정량 분석한 결과 각 균주에서 단일배양보다 혼합배양시 AIs 합성 유전자의 발현이 더 많았다. 가장 많은 발현량의 차이를 보인 경우 E. coli ygaG의 mRNA 발현량은 단일배양보다 세 균주의 혼합배양시 최고 약 30배 이상이 증가하였고, P. aeruginosa rhlI의 경우 단일배양보다 혼합배양시 최고 약 40배, P. aeruginosa lasI의 경우 최고 약 250배 그리고 S. aureus luxS의 경우는 단일배양보다 혼합배양시 최고 약 5배 이상 mRNA 발현량이 증가하였다. 또한 세 균주의 4가지 유전자 중 P. aeruginosa의 rhlI와 lasI의 mRNA가 가장 많은 양으로 발현됨을 확인하였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권3호
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• pp.391-405
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• 2003

두개봉합부의 조기융합으로 일컬어지는 craniosynostosis는 두개봉합부에서의 골아세포의 조기분화 및 석회화의 결과로 나타나는 선천성 발육이상이다. 최근 유전학적 연구에 의하면 homeobox gene인 Msx2의 변이에 의해 Boston-type craniosynostosis가 야기되며, 또한 Dlx5 homozygote mutant mouse의 표현형에서 두개골의 골화지연을 포함한 다양한 두개안면부위의 이상을 발견하였다는 보고가 있었다. 게다가 Msx2와 Dlx5 homeodomain protein의 상호작용에 의해 성숙골아세포의 표지자인 osteocalcin의 전사를 조절할 수 있다는 사실이 알려져 있다. 이러한 일련의 결과들은 Msx2 Dlx5 및 osteocalcin 유전자들이 두개골의 골화과정과 두개봉합부의 형태발생에 중요한 역할을 담당하고 있음을 제시해주고 있다. 두개골의 성장과 두개봉합부의 형태발생시 이러한 유전자들의 기능을 알아보기위해 mouse의 태생기 (E15-E18) 동안 osteocalcin, Msx2, 및 Dlx5 유전자들의 발현양상을 조사하였다. Osteocalcin은 E15부터 두정골의 골막에서 관찰되었으며, 발생시기가 후기일수록 강한 발현양상을 나타내었다. Msx2는 시상봉합부의 미분화간엽조직과 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며 경막과 hair follicle에서도 관찰되었다. Dlx5는 osteogenic front를 포함한 두정골의 골막에서 강하게 발현되었으나 시상봉합부의 미분화간엽조직 에서는 발현되지 않아, Msx2와는 발현양상의 차이를 나타내었다. 두개골과 두개봉합부의 발육과정에서의 Msx2와 Dlx5의 기능을 좀더 심도깊게 분석하기위해, 여러 가지 signaling molecule들의 protein을 사용하여 in vitro 실험을 시행하였다. BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Msx2 유전자의 발현을 유도하였으나, 다른 $TGF{\beta}$ superfamily인 $TGF{\beta}1$, GDF-6, -7 bead들 주위로는 Msx2를 관찰할 수 없었다. 또한 FGF, Shh protein 역시 bead주위로 Msx2의 발현을 유도하지않았다. 흥미롭게도 BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Dlx5 유전자의 발현을 유도하였으나, 다른 $TGF{\beta}$ superfamily, FGF, Shh bead주위로는 Dlx5를 관찰할 수 없어, Msx2와 동일한 결과를 나타내었다 이 결과들을 종합해볼 때, Msx2와 Dlx5 유전자는 두개골과 두개봉합부의 성장발육과정에 중요한 역할을 담당하고 있으며, BMP signaling은 이 두 전사조절인자들을 조절하므로써 두개골의 골화과정과 두개봉합부의 형태발생 및 유지에 관여하고 있음을 제시해주고 있다. 특히 BMP signaling에 specific downstream gene인 Msx2 및 Dlx5의 발현양상의 차이는 골아세포의 분화시 이들 유전자가 각각의 독특한 기능을 가지고 있음을 시사해주고 있다.

• 대한치과교정학회지
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• 제35권4호
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• pp.275-285
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• 2005

본 연구는 ipriflavone(isopropoxysioflavone)의 투여가 백서 두개관세포의 증식과 골조직 개조에 미치는 영향을 알아보고자 시도되었다. 태령 20-21일째의 백서 두개관세포를 분리 배양한 후, $10^{-9}M$부터 $10^{-5}M$까지 농도의 ipriflavone을 투여하고 1일째와 3일째에 MTT분석을 시행하여 흡광도를 평가한 결과, 모든 농도에서 백서 두개관세포의 증식을 보이지 않았다. 한편 골조직 개조에 미치는 영향을 알아보기 위하여 14일째에 alizarin red 염색을 시행하여, 형성된 석회화 결절 면적을 측정하였을 때, $10^{-8}M,\;10^{-7}M,\;10^-6}M$농도를 투여한 경우 석회화 결절 형성이 유의하게 증가하였다 골아세포의 분화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 ipriflavone을 투여하고 7일째와 14일째에 추출한 RNA를 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR)을 시켜 bone sialoprotein(BSP), type I collagen(COL I) osteocalcin (OCN) 유전자 발현을 관찰한 결과 BSP와 COL I 유전자는 배양 7일째 높은 발현을 보였고, OCN 유전자는 배양 14일째 높은 발현을 보였다. 이상의 연구결과 ipriflavone이 백서 두개관세포에서 석회화를 촉진시키고 골아세포의 분화에 관여하는 BSP, COL I 및 OCN 유전자 발현을 증가시켜 골조직의 개조를 빠르게 할 수 있음을 시사하였다.

• 혜화의학회지
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• 제25권1호
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• pp.71-86
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• 2016

Objective : Hongyi (Formica yessensis) is the dried insect of fomicidae. In previous studies, it appeared possibilities on anti-thrombosis, preventing atherosclerosis, treating rheumatoid disease, and inhibiting hela cell. In this study, we investigated anti-inflammatory effects and mechanism of Hongyi. Methods : Hongyi A was extracted by water and made dried powder. Hongyi B was extracted by ethanol and made dried powder. We measured Nitric Oxide (NO) production on the mouse macrophages (RAW 264.7), mouse vascular endothelial cell (MOVAS) and human vascular endothelial cell (HUVEC) for anti-inflammatory effect. In addition, we conducted reverse transcription reaction (RT-PCR) for investigating the mechanism. Results : In RAW 264.7 macrophages stimulated by LPS, Hongyi A ($100{\mu}g/m{\ell}$) decreased NO production compared with LPS $2{\mu}g/ml$ control group with statistical significance (p<0.05). Hongyi A (50, $100{\mu}g/m{\ell}$) also decreased NO production compared with LPS $4{\mu}g/ml$ control group with statistical significance (p<0.01). Hongyi B (50, $100{\mu}g/m{\ell}$) decreased NO production compared with LPS $2{\mu}g/ml$ control group with statistical significance (p<0.01). Hongyi B (10, 50, $100{\mu}g/m{\ell}$) also decreased NO production compared with LPS $4{\mu}g/ml$ control group with statistical significance (p<0.01, p<0.001, p<0.001). In the MOVAS, Hongyi A and B increased NO production compared with control group. In the HUVEC, Hongyi B increased NO production compared with control group. The expression of NF-${\kappa}B$ in 12-hours MOVAS culture was decreased by Hongyi A and B (10, $50{\mu}g/ml$) compared with control group, but expression of $I{\kappa}B$ was increased. In the 24-hours MOVAS culture, expression of $I{\kappa}B$ was significantly increased. The expression of NF-${\kappa}B$ in 12-hours HUVEC culture was decreased by Hongyi A and B compared with control group, but expression of $I{\kappa}B$ was increased. Hongyi B also increased eNOS mRNA gene expression. Conclusions : Hongyi A and B showed anti-inflammatory effect in mouse macrophages with the activation of vascular endothelial cell through NO production in MOVAS and HUVEC repectively. Honyi B showed superior effect than Hongyi A, but additonal mechanism study should be conducted.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권9호
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• pp.1412-1419
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• 2020

Human noroviruses (HuNoVs) are a leading cause of gastroenteritis outbreaks worldwide. However, the paucity of appropriate cell culture models for HuNoV replication has prevented developing effective anti-HuNoV therapies. In this study, first, the replication of the virus at various temperatures in different cells was compared, which showed that lowering the culture temperature from 37℃ significantly increased virus replication in Madin-Darby canine kidney (MDCK) cells. Second, the expression levels of autophagy-, immune-, and apoptosis-related genes at 30℃ and 37℃ were compared to explore factors affecting HuNoV replication. HuNoV cultured at 37℃ showed significantly increased autophagy-related genes (ATG5 and ATG7) and immune-related genes (IFNA, IFNB, ISG15, and NFKB) compared to mock. However, the virus cultured at 30℃ showed significantly decreased expression of autophagy-related genes (ATG5 and ATG7), but not significantly different major immune-related genes (IFNA, ISG15, and NFKB) compared to mock. Importantly, expression of the transcription factor FOXO1, which controls autophagy- and immune-related gene expression, was significantly lower at 30℃. Moreover, FOXO1 inhibition in temperature-optimized MDCK cells enhanced HuNoV replication, highlighting FOXO1 inhibition as an approach for successful virus replication. In the temperature-optimized cells, various HuNoV genotypes were successfully replicated, with GI.8 showing the highest replication levels followed by GII.1, GII.3, and GII.4. Furthermore, ultrastructural analysis of the infected cells revealed functional HuNoV replication at low temperature, with increased cellular apoptosis and decreased autophagic vacuoles. In conclusion, temperature-optimized MDCK cells can be used as a convenient culture model for HuNoV replication by inhibiting FOXO1 and providing adaptability to different genotypes.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.477-484
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• 2019

포유류에 존재하는 Collectin-Placenta 1 (CL-P1)을 포함한 여러 종류의 scavenger 수용체는 주로 내피 세포, 대식 세포 및 평활근 세포 표면에 발현되는 분자이다. 이들 분자는 산화 된 저밀도 지질 단백질 (oxLDL)에 결합하여 처리 할 수 있는 세포 표면 당 단백질이다. 이들 분자 중 케르세틴이 CL-P1 활성화에 어떤 영향을 미치는가를 확인하였다. 케르세틴은 산화 반응을 담당하는 자유 라디칼의 제거제 역할을 하여 산화를 중지시키는 항산화제로 알려져 있다. 본 논문에서는 마우스 CL-P1 유전자 promoter 부분의 전사 시작 점부터 -500 번째 염기까지의 단편을 DNA 중합효소를 이용하여 클로닝 하였다. 그 후에 대식세포 계열인 RAW264.7 및 섬유아세포계열의 NIH3T3 세포에 도입하여 케르세틴이 CL-P1 유전자 발현에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 연구를 하였다. 이 부위에는 세포주기 조절 인자인 E2F 결합부위를 비롯해서 여러 종류의 전사 인자가 결합하는 염기서열이 다수 위치하고 있다. 이러한 500염기 단편을 pGL4.10 기본 벡터 및 프로모터에 연결시킨 후 세포에 도입시켰다. 그리고 배양 중에 케르세틴을 처리하여 유전자 발현양을 형광 색소 발현기법으로 측정하였다. 그 결과 유전자 발현이 시작되는 앞쪽 부분의 -250에서 -350사이의 염기들이 CL-P1 단백질을 만드는데 중요하다는 것을 확인하였다. 그 중에서도 E2F결합 부위가 결정적인 것 이라는 것을 DNA 돌연변이 실험을 통해 확인 하였다. 또한 부착 세포인 RAW264.7 배양액에 케르세틴을 첨가 한 결과, 배양용기 표면에서 탈락하는 현상을 확인하였다. 즉 발현된 CL-P1단백질이 케르세틴에 의해 세표 표면의 부착 분자에도 영향을 주는 것을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제33권3호
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• pp.235-241
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• 2022

유엔이 발표한 세계 물개발 보고서는 2030년까지 식수가 현재보다 40% 감소할 것으로 전망하고 있다. 이는 물의 양이 감소하는 것이 아니라, 환경오염으로 인해 상수원이 오염되는 것을 말한다. 미생물이 수질에 깊은 연관이 있기 때문에 미생물의 분석은 수질관리에 매우 중요하다. 현재 미생물 분석에 사용되는 방법은 배양 후 현미경을 통한 모양과 형태를 분석하는 것이 가장 일반적이나, 유전자분석 기술이 발달함에 따라 현미경을 통한 미생물 분석 방식에 qPCR(quantitative polymerase chain reaction) 적용이 가능해졌고 활용방법 등이 연구되었다. 그 중에는 역전사 단계를 추가하여 RNA 분석에 용이성을 부여한 RT-qPCR법과 미생물 배양분석에 접목시켜 검사시간을 단축시키는 ICC-qPCR, 자연에서 채취한 샘플의 위양성율을 감소시키는 데 용이한 viability qPCR, 다중분석에 용이한 multiplex qPCR, 소량의 샘플만으로 분석이 가능한 microfluidic qPCR법 등이 있다. 본 논문에서는 이처럼 qPCR 방법이 미생물 분석에 적용되는 사례와 방식의 원리, 그리고 발전 방향에 대해 소개하고자 한다.

• 대한한방소아과학회지
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• 제29권4호
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• pp.39-66
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• 2015

Objectives The purpose of this study is to investigate the effects of Sesamum indicum extracted (SEI) on atopic dermatitis in an in-vitro and in-vivo experiment using a MC/9 murine mast cells and a NC/Nga mouse. Methods In-vitro experiment, IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, TNF-${\alpha}$ and GM-CSF mRNA expression were evaluated by Real-time PCR, IL-13, MIP-$1{\alpha}$ production by ELISA and manifestations of NFAT-1, NFAT-2, c-jun, c-fos, NF-${\kappa}B$ p65 transcription factors by western blotting. In-vivo experiment, we measured WBC, Eosinophil, Neutrophil, and serum IL-5, IL-13 in NC/Nga atopic dermatitis mouse, IL-5, IL-13, IFN-${\gamma}$, IL-4 in the spleenocyte culture supernatant by ELISA, the absolute cell numbers of CD4+, CD8+, +Gr-1+CD11b, B220+CD23+ in the axillary lymph node (ALN), peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and dorsal skin tissue, IL-5, IL-13 by Real-time PCR, the distribution of tissue inflammation and cellular infiltration by H&E and toluidine blue. Results SEI decreased IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, GM-CSF, TNF-${\alpha}$ mRNA expression, IL-13, MIP-$1{\alpha}$ production and the expression of transcription factors including NFAT-1, c-jun, NF-${\kappa}B$ p65 in MC/9 murine mast cells. SEI orally administration decreased cell number of WBC, Eosinophil, the level of serum IgE, total cell number of ALN and dorsal skin tissue, absolute cell number of CD4+, CD8+, B220+CD23+ in the ALN. SEI orally administration also increased absolute cell number of CD8+/CD3+ and decreased Gr-1+/CD11b+ in PBMCs, decreased CD4+ in dorsal skin tissue, inhibited IL-5, IL-13 mRNA expression. Infiltration levels of inflammatory immune cells, mast cells and thickness of epidermis decreased in dorsal skin tissue. Conclusions SEI can regulate allergic inflammatory response suppressed the gene expression and production of cytokines that mediate allergic reactions, and will be able to be effectively utilized in the treatment of atopic dermatitis future.