• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제22권4호
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• pp.379-389
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• 2018

A nucleobase adenine is a fundamental component of nucleic acids and adenine nucleotides. Various biological roles of adenine have been discovered. It is not produced from degradation of adenine nucleotides in mammals but produced mainly during polyamine synthesis by dividing cells. Anti-inflammatory roles of adenine have been supported in IgE-mediated allergic reactions, immunological functions of lymphocytes and dextran sodium sulfate-induced colitis. However adenine effects on Toll-like receptor 4 (TLR4)-mediated inflammation by lipopolysaccharide (LPS), a cell wall component of Gram negative bacteria, is not examined. Here we investigated anti-inflammatory roles of adenine in LPS-stimulated immune cells, including a macrophage cell line RAW264.7 and bone marrow derived mast cells (BMMCs) and peritoneal cells in mice. In RAW264.7 cells stimulated with LPS, adenine inhibited production of pro-inflammatory cytokines $TNF-{\alpha}$ and IL-6 and inflammatory lipid mediators, prostaglandin $E_2$ and leukotriene $B_4$. Adenine impeded signaling pathways eliciting production of these inflammatory mediators. It suppressed $I{\kappa}B$ phosphorylation, nuclear translocation of nuclear factor ${\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$), phosphorylation of Akt and mitogen activated protein kinases (MAPKs) JNK and ERK. Although adenine raised cellular AMP which could activate AMP-dependent protein kinase (AMPK), the enzyme activity was not enhanced. In BMMCs, adenine inhibited the LPS-induced production of $TNF-{\alpha}$, IL-6 and IL-13 and also hindered phosphorylation of $NF-{\kappa}B$ and Akt. In peritoneal cavity, adenine suppressed the LPS-induced production of $TNF-{\alpha}$ and IL-6 by peritoneal cells in mice. These results show that adenine attenuates the LPS-induced inflammatory reactions.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권4호
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• pp.304-311
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• 2020

Galacto-oligosaccharides(GOS)는 프로바이오틱스 미생물의 성장을 증진시켜 인류 건강에 유익한 작용을 갖게 하는 프리바이오틱스이며 식품 산업에서 다양한 활용성을 갖는다. GOS는 보통 β-galactosidase에 의해 촉매 반응이 일어난 lactose로부터 생성된다. 한편, 세포 표면 발현은 살아있는 세포 표면의 펩타이드와 단백질을 세포의 기능성 성분에 융합시켜 발현시키는 것이다. 표층 발현 세포는 다양한 잠재적 이용가치를 갖는다. N 말단 부근에 위치하는 것으로 생각되는 Flo1p 응집 functional domain은 세포의 flocs로의 가역적인 응집을 유발하면서 α-mannan carbohydrates와 같은 세포벽 성분과 비공유결합을 한다. 한외여과한 유청을 농축, 분무건조한 유청막투과액(Whey Permeate, WP)을 이용하여 β-galactosidase 재조합 Pichia pastoris (P. pastoris) 로 표층 발현 처리 (surface engineering)하는 GOS의 합성법은 폐기물을 활용하는 새로운 효율적인 방법이라 할 수 있다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제34권1호
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• pp.43-48
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• 2009

Thrombin-induced platelet microbicidal protein (tPMP) is a small cationic peptide that exerts potent in vitro microbicidal activity against a broad spectrum of human pathogens, including Staphylococcus aureus and Streptococcus rattus BHT. Earlier evidence has suggested that tPMP targets and disrupts the bacterial membrane. However, it is not yet clear whether membrane disruption itself is sufficient to kill the bacteria or whether subsequent, presumably intracellular, events are also involved in this process. In this study, we investigated the microbicidal activity of rabbit tPMP toward S. rattus BHT cells in the presence or absence of a pretreatment with antibiotics that differ in their mechanisms of action. The streptocidal effects of tPMP on control cells (no antibiotic pretreatment) were rapid and concentration-dependent. Pretreatment of S. rattus BHT cells with either penicillin or amoxicillin (inhibitors of bacterial cell wall synthesis) significantly enhanced the anti-S. rattus BHT effects of tPMP compared with the effects against the respective control cells over most tPMP concentration ranges tested. On the other hand, pretreatment of S. rattus BHT cells with tetracycline or doxycycline (30S ribosomal subunit inhibitors) significantly decreased the streptocidal effects of tPMP over a wide peptide concentration range. Furthermore, pretreatment with rifampin (an inhibitor of DNA-dependent RNA polymerase) essentially blocked the killing of S. rattus BHT by tPMP at most concentrations compared with the respective control cells. These results suggest that tPMP exerts anti-S. rattus BHT activity through mechanisms involving both the cell membrane and intracellular targets.

• ALGAE
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• 제38권4호
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• pp.283-294
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• 2023

Previous research indicated that free-living sporangial filament keep hollow morph under high-culture density and form bipartite cells under low-culture density, while the following conchospore release was inhibited by high light. Here, we further explored the molecular bases of these affects caused by light and culture density using a transcriptome analysis. Many differentially expressed genes (DEGs) related to carbon dioxide concentration and fixation, photosynthesis, chlorophyll synthesis and nitrogen absorption were upregulated under high-light conditions compared with low-light conditions, indicating the molecular basis of rapid vegetative growth under the former. The stress response- and ion transport-related DEGs, as well as the gene encoding the vacuole formation-brefeldin A-inhibited guanine nucleotide exchange protein (BIG, py05721), were highly expressed under high-density conditions, indicating the molecular basis of the hollow morph of free-living sporangial filaments under high-culture density conditions. Additionally, the brefeldin A treatment indicated that the hollow morph was directly influenced by vacuole formation-related vesicle traffic. Others DEGs related to cell wall components, zinc-finger proteins, ASPO1527, cell cycle and cytoskeleton were highly expressed in the low density with low-light group, which might be related to the formation and release of conchospores. These results provide a deeper understanding of sporangial filaments in Neopyropia yezoensis and related species.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권2호
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• pp.236-244
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• 2024

Background: Fusarium oxysporum (F. oxysporum) is the primary pathogenic fungus that causes Panax notoginseng (P. notoginseng) root rot disease. To control the disease, safe and efficient antifungal pesticides must currently be developed. Methods: In this study, we prepared and characterized a nanoemulsion of Foeniculum vulgare essential oil (Ne-FvEO) using ultrasonic technology and evaluated its stability. Traditional Foeniculum vulgare essential oil (T-FvEO) was prepared simultaneously with 1/1000 Tween-80 and 20/1000 dimethyl sulfoxide (DMSO). The effects and inhibitory mechanism of Ne-FvEO and T-FvEO in F. oxysporum were investigated through combined transcriptome and metabolome analyses. Results: Results showed that the minimum inhibitory concentration (MIC) of Ne-FvEO decreased from 3.65 mg/mL to 0.35 mg/mL, and its bioavailability increased by 10-fold. The results of gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) showed that T-FvEO did not contain a high content of estragole compared to Foeniculum vulgare essential oil (FvEO) and Ne-FvEO. Combined metabolome and transcriptome analysis showed that both emulsions inhibited the growth and development of F. oxysporum through the synthesis of the cell wall and cell membrane, energy metabolism, and genetic information of F. oxysporum mycelium. Ne-FvEO also inhibited the expression of 2-oxoglutarate dehydrogenase and isocitrate dehydrogenase and reduced the content of 2-oxoglutarate, which inhibited the germination of spores. Conclusion: Our findings suggest that Ne-FvEO effectively inhibited the growth of F. oxysporum in P. notoginseng in vivo. The findings contribute to our comprehension of the antifungal mechanism of essential oils (EOs) and lay the groundwork for the creation of plant-derived antifungal medicines.

• KSBB Journal
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• 제21권4호
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• pp.312-316
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• 2006

본 연구에서는 은행잎 추출물의 Staphylococcus aureus에 대한 항균효과를 검증하기 위해 먼저 에탄올 농도별로 bilobalide와 ginkgolide A, B의 성분을 분석한 결과 40% 에탄올 용매를 최적 활성농도로 결정하였다. Disc diffusion test, Optical density test을 통한 S. aureus 항균실험 결과 에탄올 추출농도가 증가할수록 항균효과가 증가하나 40% 에탄올 이상에서는 항균활성에 큰 차이가 없었다. 주사전자현미경을 통하여 은행잎 에탄올 40% 추출물 16배 농축액을 처리한 균의 세포표면을 확인한 결과 심하게 손상되었음을 확인할 수 있었다. 투과전자현미경을 이용하여 관찰한 결과 은행잎 추출물로 처리한 균주에서는 세포벽이 관찰되지 않았으며, 이는 은행잎 추출물의 주성분인 bilobalide와 ginkgolide A, B가 세포벽 합성을 저해하는 것으로 보여진다.

• 미생물학회지
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• 제27권4호
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• pp.357-365
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• 1989

고온성 Clostridium thermohydrosulfioicum의 autolysis 및 autoplast 형성에 대하여 조사하였다. 초기대수증식기 상태의 세포가 $K^{+}$ $Na^{+}$등의 1가이온을 함유한 buffer나 Tris-HCl buffer 속에서 autolysis 현상을 나타내었다. 이 현상은 1가이온이나 cysteine-HCl, sorbitol, glycerol 등의 화학물질이 존재할 때 강하게 촉진되었으나 $Mg^{2+},Mn^{2+},Ca^{2+},Ni^{2+}$등의 2가 이온에 의해 다소 저해되었으며, 특히 $Fe^{2+},Cu^{2+}$ 등의 2가이온 및 citric acid에 의해서는 강하게 저해되었다. 또한 세포벽합성 저해제인 ampicillin을 함유한 배지에서 생육한 세포는 autolysis가 촉진되었으나 핵산 및 단백질합성 저해제의 경우 autolysis가 저해되었다. Autolysis가 유도되는 최적 pH는 7.5, 최적 온도는 $60^{\circ}C$였다. 한편, autolysis가 일어나는 도중, $Mg^{2+}, Mn^{2+}, Ca^{2+}, Ni^{2+}$등의 2가 이온에 의해 원형질막이 안정화 될 때 lysozyme의 첨가없이 autoplast가 형성되었다. 이 autoplast는 대수증식기 말기 세포에서 형성이 잘 되었으며, autoplast 형성의 최적 pH는 7.5, 최적 온도는 $37^{\circ}C$, 최적 $MgCl^{2}$ 농도는 20mM이었으며, 화학물질로는 0.3M glycerol이 효과적이었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제5권3호
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• pp.180-186
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• 1985

본(本) 시험(試驗)은 옥수수와 sorghum식물(植物)에서 생육시기(生育時期) 및 환경온도(環境溫度)가 Weender성분(成分) 및 Net Energy Lactation 에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)코자 옥수수의 Biizzard와 sorghum hybrids와 Pioneer931 및 Sioux를 공시품종(供試品種)으로 하여 뮌헨대학교초지연구소(大學校草地硏究所)에서 포장(圃場) 및 phytotron시험(試驗)으로 실시(實施)하였다. Phytotron의 주(晝)/야간(夜間) 실내온도(室內溫度)는 30/25, 25/20, 28/18 및 $18/8^{\circ}C$로 하였으며 일조(日照)는 35,000Lux로 13시간(時間) 조사(照謝)하였다. 1978-'81년간(年間) 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 옥수수 및 sorghum의 crude protein은 3 엽기유식물(葉期幼植物)의 경우 각각(各各) 31.4% 및 33.9%에 이르나 생육(生育)이 진전(進展)됨에 따라 급속도(急速度)로 하락(下落)되어 출수기(出穗期)에는 9.0%(옥수수) 및 10.4% (sorghum)로 감소(減少)된다. 식물체내의 protein축적(蓄積)과 LWR 및 LAR간(間)에는 높은 정(正)(+)의 상관(相關)이 있다.($P{\leq}0.1%$). 2. 조섬유(粗纖維)의 합성(合成) 및 축적(蓄積)은 유수형성기(幼穗形成期)에서 지엽출현기(止葉出現期)에 본격적(本格的)으로 이루어지며 그 함량(含量)은 출수기(出穗期)에 각각(各各) 옥수수 28.4% 및 Sorghum 31.5%로 최고농도수집(最高濃度水準)에 달한다. 그러나 옥수수의 경우 조섬유(粗纖維) 함량(含量)은 종자(種子)가 성숙(成熟)됨에 따라 다시 감소(減少)되어 황숙기(黃熟期)에는 19.5%까지 감소(減少)되는데 반(反)해 sorghum 식물(植物)에서는 계속적(繼續的)으로 증가(增加)하는 경향(傾向)이 있다. 3. NEL 함량(含量)은 3 엽기(葉期)의 유식물(幼植物)에서 옥수수 5.98MJ 및 sorghum 5.64MJ/kg으로 높은 편이나 생육(生育)이 진행(進行)되는 동안 감소(減少)되어 유수(幼穗)가 형성(形成)되는 6-8 엽기(葉期)에 각각(各各) 5.82MJ(옥수수) 및 5.46MJ/kg(sorghum)으로 최저수준(最低水準)을 나타낸다. 옥수수의 NEL 함량(含量)은 그후 종자(種子)가 성숙(成熟)됨에 따라 6.70MJ(乳熟期) 및 6.94MJ/kg(完熟期)까지 증가(增加)되는데 비해 sorghum에서는 증가폭(增加幅)이 완만하여 계속(繼續) 낮은 수준(水準)을 유지(維持)한다. 4. 옥수수 및 sorghum식물(植物)의 NEL가치(價値)는 fruetosan, mono- 및 disaccharose등 non-structural carbo-hydrate의 합성(合成) 및 축적형태(蓄積形態)에 의(依)해 큰 영향(影響)을 받으면 NEL함량(含量)과 cell-wall constituents간(間)에는 부(負)(-)의 상관(相關)이 있다.($P{\leq}0.01%$). 5. NEL 및 starch value 환경온도(環境溫度)가 상승(上昇)됨에 따라 감소(減少)된다. 4 엽기(葉期) sorghum식물(植物)의 환경온도(環境溫度)를 달리 하였을 때 NEL가치(價値)는 각각(各各) 4.87MJ($30/25^{\circ}C$), 5.46MJ($25/20^{\circ}C$) 및 5.81MJ/kg($18/8^{\circ}C$)로 변(變)하여 고온(高溫)에서 net energy lactation 축적(蓄積)이 크게 감소(減少)되었다.

• 생명과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1571-1586
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• 2012

지구상에는 약 5,400여 종의 포유동물이 있고 그 중 약 1,000여 종은 풀을 뜯어 먹고 사는 초식동물이다. 초식동물 중에서 약 250여 종이 반추동물로 알려져 있다. 반추동물인 소와 양은 반추위에서 주로 발효가 일어나지만 비반추동물인 돼지와 사람은 맹장과 결장, 직장에서 주로 발효가 일어난다. 반추위 미생물의 종류와 우점도 Bacteroidetes 51%, Firmicutes 43% 존재하며, 사람의 대장미생물의 우점도Firmicutes 65%, Bacteroidetes 25%로 존재한다. 풀의 세포벽 구성성분은 미생물에 의해 분해, 발효에 의해 SCFA (short chain fatty acid)를 생성하게 되고 acetate, propionate, butyrate 생성비율은 60:25:15이다. 장내 primary butyrate transporter인 MCT1(monocarboxylatetransports-1)에 의해서 흡수된 butyrate는 SCFA receptor GPR43과 GPR41을 활성화시킨다. Butyrate는 강력한 anti-tumorigenic 기능을 가지고 있다. Butyrate는 다양한 cancer cell에 효과를 나타내며 세포내의 기능 조절에 기여하고, 암세포사멸을 유도하는 특성이 있다. Butyrate는 caspase의 활성화, HDAC (histone deacetylase) 활성을 억제하여apoptosis를 유도하고, p53 발현증가로 cell cycle arrest와 apoptosis를 유도한다. SCFA의 항 염증작용으로는 장 상피세포에서 IL-8 발현 감소, NO합성과 NF-${\kappa}B$ (nuclear factor ${\kappa}B$)의 활성을 억제하여 염증으로 인한 암 발생을 억제한다. Butyrate는 장 점막의 생리적 기능을 유지하는데 중요한 역할을 하며 IBD (inflammatory bowel disease) 치료법으로 이용되고 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권4호
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• pp.293-300
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• 2005

배추 유식물 제 1엽의 생장에 미치는 sodium nitroprusside(SNP: NO 공여체)의 생리적 효과를 NO에 의한 세포 분열조절의 가능성 수준에서 조사하였다. 배추 유식물에 서로 다른 농도의 SNP (0, 200, 500 및 $1000\;{\mu}M$)를 8일간 처리하고 배양한 결과 $200\;{\mu}M$ SNP 농도에서 최대 잎 생장을 보이면서 처리농도 의존 방식으로 잎의 생장에 영향을 끼쳤다. 잎의 생장반응과 일치하여, 잎의 엽록소 및 수용성 단백질 함량은 $200\;{\mu}M$농도에서 최대로 증가하여 각각 대조구의 142%와 134%수준을 보였으나, 오히려 $1000\;{\mu}M$처리농도에서는 엽록소의 경우 미미한 감소와 그리고 단백질 함량에서는 13%의 감소가 일어났다. 게다가, 잎 조직의 DNA와 RNA 함량 역시 $200\;{\mu}M$ 처리시 최대로 증가하여 각각 대조구의 142% 및 139% 수준을 보였으나, 반면에 $1000\;{\mu}M$ 농도에서는 각각 대조구의 80% 및 84% 수준까지 감소되었다. 세포벽 합성과 관련된 효소 활성도 변화에서 phenylalanine ammonia-lyase와 guaiacol peroxidase 활성도는 $200\;{\mu}M$ SNP 처리시 대조구에 비해 각각 최대 212%와 134% 증가 하였으나, $1000\;{\mu}M$ 농도에서는 두 효소 활성도 모두 유의한 변화를 보이지 않았다. 결론적으로, 이들 결과는 효과적인 농도에서의 SNP 처리에 의한 배추 제 1엽의 생장 촉진 현상은 세포분열 유도에 대한 NO의 능력에 기인될 수 있음을 제시하는 것이다.