• 응용통계연구
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• 제29권6호
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• pp.1117-1128
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• 2016

고차원 유전체 자료를 사용하는 유전체 연관 분석에서는 벌점 우도함수 기반의 회귀계수 규제화 방법이 질병 및 표현형질에 영향을 주는 유전자를 발견하는데 많이 이용된다. 특히, 네트워크 기반의 규제화 방법은 유전체 연관성 연구에서의 유전체 경로나 신호 전달 경로와 같은 생물학적 네트워크 정보를 사용할 수 있으므로, Lasso나 Elastic-net과 같은 다른 규제화 방법들과 비교했을 경우 네트워크 기반의 규제화 방법이 보다 더 정확하게 관련 유전자들을 찾아낼 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 네트워크 기반의 규제화 방법은 그룹 구조를 갖고 있는 고차원 유전체 자료에는 적용시킬 수 없다는 문제점을 가지고 있다. 실제 SNP 데이터와 DNA 메틸화 데이터처럼 대다수의 고차원 유전체 자료는 그룹 구조를 가지고 있으므로 본 논문에서는 이러한 그룹 구조를 가지고 있는 고차원 유전체 자료를 분석하고자 네트워크 기반의 규제화 방법에 주성분 분석(principal component analysis; PCA)과 부분 최소 자승법(partial least square; PLS)과 같은 차원 축소 방법을 결합시키는 새로운 분석 방법을 제안하고자 한다. 새롭게 제안한 분석 방법은 몇 가지의 모의실험을 통해 변수 선택의 우수성을 입증하였으며, 또한 152명의 정상인들과 123명의 난소암 환자들로 구성된 고차원 DNA 메틸화 자료 분석에도 사용하였다. DNA 메틸화 자료는 대략 20,000여개의 CpG sites가 12,770개의 유전자에 포함되어 있는 그룹 구조를 가지고 있으며 Illumina Innium uman Methylation27 BeadChip으로부터 생성되었다. 분석 결과 우리는 실제로 암에 연관된 몇 가지의 유전자를 발견할 수 있었다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2007년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.120-122
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• 2007

All living organisms use numerous signal-transduction pathways to sense and respond to their environments and thereby survive and proliferate in a range of biological niches. Molecular dissection of these signalling networks has increased our understanding of these communication processes and provides a platform for therapeutic intervention when these pathways malfunction in disease states, including infection. Owing to the expanding availability of sequenced genomes, a wealth of genetic and molecular tools and the conservation of signalling networks, members of the fungal kingdom serve as excellent model systems for more complex, multicellular organisms. Here, we employed Cryptococcus neoformans as a model system to understand how fungal-signalling circuits operate at the molecular level to sense and respond to a plethora of environmental stresses, including osmoticshock, UV, high temperature, oxidative stress and toxic drugs/metabolites. The stress-activated p38/Hog1 MAPK pathway is structurally conserved in many organisms as diverse as yeast and mammals, but its regulation is uniquely specialized in a majority of clinical Cryptococcus neoformans serotype A and D strains to control differentiation and virulence factor regulation. C. neoformans Hog1 MAPK is controlled by Pbs2 MAPK kinase (MAPKK). The Pbs2-Hog1 MAPK cascade is controlled by the fungal "two-component" system that is composed of a response regulator, Ssk1, and multiple sensor kinases, including two-component.like (Tco) 1 and Tco2. Tco1 and Tco2 play shared and distinct roles in stress responses and drug sensitivity through the Hog1 MAPK system. Furthermore, each sensor kinase mediates unique cellular functions for virulence and morphological differentiation. We also identified and characterized the Ssk2 MAPKKK upstream of the MAPKK Pbs2 and the MAPK Hog1 in C. neoformans. The SSK2 gene was identified as a potential component responsible for differential Hog1 regulation between the serotype D sibling f1 strains B3501 and B3502 through comparative analysis of their meiotic map with the meiotic segregation of Hog1-dependent sensitivity to the fungicide fludioxonil. Ssk2 is the only polymorphic component in the Hog1 MAPK module, including two coding sequence changes between the SSK2 alleles in B3501 and B3502 strains. To further support this finding, the SSK2 allele exchange completely swapped Hog1-related phenotypes between B3501 and B3502 strains. In the serotype A strain H99, disruption of the SSK2 gene dramatically enhanced capsule biosynthesis and mating efficiency, similar to pbs2 and hog1 mutations. Furthermore, ssk2, pbs2, and hog1 mutants are all hypersensitive to a variety of stresses and completely resistant to fludioxonil. Taken together, these findings indicate that Ssk2 is the critical interface protein connecting the two-component system and the Pbs2-Hog1 pathway in C. neoformans.

• Food Science and Biotechnology
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• 제18권5호
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• pp.1204-1211
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• 2009

Hericium erinaceus is an edible mushroom used as a medicinal food in Asian countries. In this study, the chemopreventive effects of H. erinaceus mycelia hot water extract (HEW) were evaluated. HEW remarkably induced the luciferase activity of the antioxidant response element (ARE), located in the promoter region of phase 2 and antioxidant genes and regulated by nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2). The up-regulation of ARE activity by HEW corresponded with the induction of Nrf2 and the antioxidant enzyme, hemeoxygenase-1. The inhibition of cyclooxygenase-2 (COX-2) activity is a promising effective approach in cancer chemoprevention, and HEW prominently suppressed COX-2 protein expression in HepG2 cells. Furthermore, HEW showed anti-inflammatory activity by modulating inflammatory mediators such as nitric oxide (NO), inducible NO synthase, tumor necrosis factor-${\alpha}$, interleukin-$1{\beta}$, and the transcription factor, nuclear factor-${\kappa}B$, in lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 cells. These results suggest that H. erinaceus possessed anti-tumor and anti-inflammatory effects via the modulation of Nrf2/ARE and inflammatory signaling pathways, and may therefore have potential use as a natural chemopreventive agent.

• 한국약용작물학회지
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• 제24권3호
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• pp.228-236
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• 2016

Background: Sedum takesimense Nakai has been used as folk medicine in Korea. The present study aimed to determine the biological activity of S. takesimense by investigating the anti-inflammatory effects of S. takesimense water extract (SKLC) on the lipopolysaccharide-induced inflammatory response in RAW 264.7 cells. Methods and Results: Cytotoxicity of SKLC on RAW 264.7 cells was determinded by performing MTS assay was found to have no cytotoxic effect on RAW 264.7 cells at a concentration range of $62-500{\mu}g/m{\ell}$. Further, pretreatment of SKLC inhibited lipopolysaccharide-induced nitric oxide (NO) production in a dose-dependent manner. To determined the inhibitory mechanisms of SKLC on inflammatory mediators, we assessed the inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygnease-2 (COX-2) pathways. The activities of these pathways were decreased in a dose-dependent manner by SKLC. The production of tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), interleukin $(IL)-1{\beta}$, and IL-6 were also reduced. Conclusions: These results suggest that the down regulation of iNOS, COX-2, TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, and IL-6 expression by SKLC are mediated by the down regulation of nuclear factor-${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) activity, a transcription factor necessary for pro-inflammatory mediators. This might be the mechanism underlying the anti-inflammatory effects of SKLC.

• Journal of Ginseng Research
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• 제35권1호
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• pp.92-103
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• 2011

Ginseng has been used as a general tonic agent to invigorate human body. In the present study, we isolated novel glycolipoproteins from ginseng that activate $Ca^{2+}$-activated $Cl^-$ channel (CaCC) in Xenopus oocytes and transiently increase intracellular free $Ca^{2+}$ concentration ($[Ca^{2+}]_i$) in mouse Ehrlich ascites tumor cells. We named the active ingredients as gintonin. Gintonin exists in at least six different forms. The native molecular weight of gintonin is about 67 kDa but its apparent molecular weight is about 13 kDa, indicating that gintonin might be a pentamer. Gintonin is rich in hydrophobic amino acids. Its main carbohydrates are glucose and glucosamine. Its lipid components are linoleic, palmitic, oleic, and stearic acids. Gintonin actions were blocked by U73122, a phospholipase C inhibitor, 2-aminoethxydiphenyl borate, an inositol 1,4,5-trisphosphate receptor antagonist, or bis (o-aminophenoxy) ethane-N,N,N0,N0-tetracetic acid acetoxymethyl ester, a membrane permeable $Ca^{2+}$ chelator. In the present study, we for the first time isolated novel gintonin and showed the signaling pathways on gintonin-mediated CaCC activations and transient increase of $[Ca^{2+}]_i$. Since $[Ca^{2+}]_i$ as a second messenger plays a pivotal role in the regulation of diverse $Ca^{2+}$-dependent intracellular signal pathways, gintonin-mediated regulations of $[Ca^{2+}]_i$ might contribute to biological actions of ginseng.

• 전자공학회논문지CI
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• 제47권5호
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• pp.17-24
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• 2010

최근 특정 질병의 진단이나 예후 예측을 위해 마이크로어레이 실험 데이터를 이용한 질병 관련 바이오마커 검출 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 정상인에 비해 질병 환자군에서 특이하게 발현되는 개별 유전자를 바이오 마커로 이용하는 기존의 방식과는 달리 동일한 생물학적 패스웨이에 관여하는 유전자 집합의 변화를 분석하여 특이하게 발현되는 패스웨이 유전자 집합을 바이오 마커로 사용하는 유전자 집합 분석(Gene-set analysis) 연구가 주목받고 있다. 본 논문에서는 다양한 실험 조건 요인을 가지는 시간열 마이크로어레이 실험 데이터를 이용한 유의한 패스웨이 유전자 집합을 검출하는 방법에 대해 제안한다. 시간열 마이크로어레이 데이터을 이용하여 유전자 집합 분석을 수행하기 위해서는 시간에 따른 유전자 발현값의 변화에 따라 개별 유전자의 유의성을 나타내는 스코어를 maSigPro (microarray Significant Profiles)를 이용하여 계산한 후, 이를 기반으로 전체 유전자의 순위를 결정하여 후보 유전자 집합에 대한 유의성 검증을 윌콕슨 순위합 검증을 통해 수행한다. 후보 유전자 집합의 생성을 위해서는 MSigDB (Molecular Signatures Database)의 패스웨이 정보를 이용하였으며, 본 논문에서 제안한 방법의 검증을 위해 공개된 전립선 암 관련 시간열 마이크로어레이 실험 데이터에 적용한 결과 실제로 전립선암과 관련된 것으로 밝혀진 7개의 패스웨이 중 6개의 패스웨이를 정확하게 검출할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.973-980
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• 2014

본 연구에서는 식물에 존재하는 신규 기능성 소재 개발의 일환으로 Decaisnea insignis 에탄올 추출물(DIEE)의 항산화 및 항염증 생리활성을 분석하였다. 먼저 DIEE의 항산화능을 DPPH 라디칼 소거능을 통해 분석한 결과 양성 대조군으로 사용한 아스코르빈산과 유사한 정도의 높은 소거활성을 보여 DIEE가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$ 및 LPS에 의해 유도된 ROS에 대한 DIEE의 소거능을 분석한 결과, 농도의존적인 강한 ROS 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 hemeoxygenase 1 (HO-1) 및 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2(Nrf2)의 단백질 발현이 DIEE의 처리에 의해 유의적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1 및 Nrf2의 발현 유도는 상위신호전달계인 MAPKs에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 DIEE가 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 DIEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 $NF-{\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 DIEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제55권3호
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• pp.206-212
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• 2019

Propionibacterium acnes (P. acnes)는 모낭과 모공 속에 존재하며 세포 찌꺼기, 피지 및 주변 피부 조직의 대사 부산물을 에너지와 영양소로 사용한다. 과도한 피지생성과 모낭의 막힘으로 피지 생성이 증가하면 P. acnes의 증식 및 성장을 유발할 수 있다. 모낭에 있는 P. acnes의 급속한 성장은 염증을 일으킬 수 있는 세포 손상, 신진 대사 부산물을 생성한다. 본 연구는 S. iscoensis Hieron. (S. iscoensis) 추출물이 P. acnes에 의한 염증반응을 조절할 가능성이 있는지 확인하고, 그 신호 전달 기전을 밝히고자 하였다. S. iscoensis 추출물은 마우스 대식세포주인 Raw 264.7에서 P. acne에 의해 유도되는 IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$, iNOS와 같은 염증성 사이토카인의 발현을 매우 효과적으로 억제하였다. 이러한, 염증성 사이토카인의 발현 억제는 NF-${\kappa}B$와 NF-AT와 같은 전사 조절 인자의 활성화 저해를 통해 일어남을 확인하였다. 그러나, MAPK 신호 전달 기전과는 상관이 없음을 확인하였다. 이 연구는 S. iscoensis 추출물이 여드름의 치료제로 사용될 가능성이 있음을 최초로 제안한다.

• 한국가금학회지
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• 제48권4호
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• pp.239-253
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• 2021

본 연구는 Cobb종 및 Ross 308종 육계가 동물복지 사육환경에 따라 나타내는 대사체학적 변화를 연구하기 위하여 수행되었다. 일반농장과 동물복지농장(사육면적, 사육밀도, 암모니아 농도, 볏짚 등 제공)에 1일령의 Cobb종 및 Ross종 육계를 35일간 사육하고, 도계 후 가슴육과 다리육을 채취하여 분석에 이용하였다. 대사체 분석은 one-dimensional ¹H 핵자기공명분광법을 이용하였고, 직교부분최소자승판별분석(OPLS-DA)과 대사경로 분석을 함께 수행하였다. OPLS-DA 결과 육계 가슴육은 Ross종에 한하여 사육농장간 뚜렷한 구분이 가능하였다. 동물복지농장 유래 Ross종 육계 가슴육은 acetate, anserine, creatine, inosine monophosphate 함량이 일반농장 닭가슴육에 비해 유의적으로 높았다(P<0.05). 반면 육계 다리육은 OPLS-DA 결과 Cobb종 육계에서만 사육농장에 따른 구분이 뚜렷하게 나타났는데, glucose와 lactate를 포함한 5종의 대사체 함량은 동물복지농장에서 사육된 경우에 높았으나 7종의 유리아미노산을 포함한 9종의 대사체 함량은 낮았다(P<0.05). 대사경로 분석 결과 Ross종 육계 가슴육에서는 4종, Cobb종 육계 다리육에서는 glycolysis/gluconeogenesis를 포함한 20종의 대사경로에서 사육농장 간 유의적인 차이(P<0.05)가 나타났다. 동물복지농장에서 사육된 Ross종 육계 가슴육과 Cobb종 육계 다리육은 일반농장에서 사육된 경우와는 다른 대사체학적 특성을 나타냈으며, 특히 풍미 물질에의 뚜렷한 차이를 보여 관능적 특성에 영향을 미칠 수 있으리라 사료된다.

• Molecules and Cells
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• 제47권3호
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• pp.100033.1-100033.13
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• 2024

Considering the recent increase in the number of colorectal cancer (CRC) cases in South Korea, we aimed to clarify the molecular characteristics of CRC unique to the Korean population. To gain insights into the complexities of CRC and promote the exchange of critical data, RNA-sequencing analysis was performed to reveal the molecular mechanisms that drive the development and progression of CRC; this analysis is critical for developing effective treatment strategies. We performed RNA-sequencing analysis of CRC and adjacent normal tissue samples from 214 Korean participants (comprising a total of 381 including 169 normal and 212 tumor samples) to investigate differential gene expression between the groups. We identified 19,575 genes expressed in CRC and normal tissues, with 3,830 differentially expressed genes (DEGs) between the groups. Functional annotation analysis revealed that the upregulated DEGs were significantly enriched in pathways related to the cell cycle, DNA replication, and IL-17, whereas the downregulated DEGs were enriched in metabolic pathways. We also analyzed the relationship between clinical information and subtypes using the Consensus Molecular Subtype (CMS) classification. Furthermore, we compared groups clustered within our dataset to CMS groups and performed additional analysis of the methylation data between DEGs and CMS groups to provide comprehensive biological insights from various perspectives. Our study provides valuable insights into the molecular mechanisms underlying CRC in Korean patients and serves as a platform for identifying potential target genes for this disease. The raw data and processed results have been deposited in a public repository for further analysis and exploration.