• Nutrition Research and Practice
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• 제11권1호
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• pp.3-10
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• 2017

BACKGROUND/OBJECTIVES: Sargassum horneri is an edible brown alga that grows in the subtidal zone as an annual species along the coasts of South Korea, China, and Japan. Recently, an extreme amount of S. horneri moved into the coasts of Jeju Island from the east coast of China, which made huge economic and environmental loss to the Jeju Island. Thus, utilization of this biomass becomes a big issue with the local authorities. Therefore, the present study was performed to evaluate the anti-inflammatory potential of crude polysaccharides (CPs) extracted from S. horneri China strain in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells. MATERIALS/METHODS: CPs were precipitated from S. horneri digests prepared by enzyme assistant extraction using four food-grade enzymes (AMG, Celluclast, Viscozyme, and Alcalase). The production levels of nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines, including tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ and interleukin (IL)-$1{\beta}$ were measured by Griess assay and enzyme-linked immunosorbent assay, respectively. The levels of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2), nuclear factor (NF)-${\kappa}B$, and mitogen-activated protein kinases (MAPKs) were measured by using western blot. The IR spectrums of the CPs were recorded using a fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) spectrometer. RESULTS: The polysaccharides from the Celluclast enzyme digest (CCP) showed the highest inhibition of NO production in LPS-stimulated RAW 264.7 cells ($IC_{50}$ value: $95.7{\mu}g/mL$). Also, CCP dose-dependently down-regulated the protein expression levels of iNOS and COX-2 as well as the production of inflammatory cytokines, including TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$, compared to the only LPS-treated cells. In addition, CCP inhibited the activation of NF-${\kappa}B$ p50 and p65 and the phosphorylation of MAPKs, including p38 and extracellular signal-regulated kinase, in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. Furthermore, FT-IR analysis showed that the FT-IR spectrum of CCP is similar to that of commercial fucoidan. CONCLUSIONS: Our results suggest that CCP has anti-inflammatory activities and is a potential candidate for the formulation of a functional food ingredient or/and drug to treat inflammatory diseases.

• 한국균학회지
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• 제42권4호
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• pp.262-268
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• 2014

수호초로부터 분리된 DUCC5000 균주를 형태적, 분자생물학적 분류를 통해 Paraconiothyrium brasiliense로 동정하였다. 본 균은 기존에 알려진 P. brasiliense 균주의 ITS 염기서열과 100%의 상동성을 보였다. 계통유전학적 분석 결과 P. brasiliense 균주와 같은 clade를 형성하였다. 서로 다른 영양 배지와 pH 조건 하에서 균사생육 특성을 조사한 결과 oatmeal agar 배지와 pH 9에서 최적의 생장을 보였다. 배지 종류에 따라 그리고 pH 조건에 따라 균총 형태가 달라지는 특성을 지니고 있었다. Chroma 반응배지를 이용하여 7가지 세포외 효소의 분비 능력을 조사한 결과 ${\beta}$-glucosidase 활성이 가장 활발하였고 CM-cellulase와 xylerase에서는 활성이 미약하였다. 인공 접종하였으나 수호초에 대한 병원성은 나타내지 않았다. 본 균은 수호초에서는 국제적으로 처음 보고되는 균이다.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.324-331
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• 2013

O-GlcNAc 화(O-GlcNAcylation)는 단백질의 serine이나 threonine에 N-acetylglucosamine (GlcNAc) 분자가 결합하는 것으로, 기존의 당단백질과 달리 세포질 및 핵단백질 모두에 일어난다. 또한 수정의 속도가 빠르고 가역적으로 일어남이 인산화 수식과 유사하다. 그러나 수많은 인산화효소와 탈인산화효소가 관여하는 것과 달리 O-GlcNAc 수식은 O-GlcNAc transferase (OGT)와 O-GlcNAcase (OGA) 단 두 개의 효소에 의하여 이루어진다. 이러한 단순한 조절기전은 세포가 내외환경에 즉시 적응할 수 있도록 진화한 것으로 해석된다. 즉, O-GlcNAc 수식은 특정한 단백질 하나 하나의 활성을 켜거나 끄는 것이 아니라, 세포의 신호전달과정의 효율을 전반적으로 조절하는 '가변저항기(rheostat)' 역할을 한다. O-GlcNAc 수식은 흔히 같은 아미노산 혹은 그 주변의 아미노산이 인산화되는 것을 수반하는데, 이는 인산화와 함께 서로 조화를 이루어 세포활성을 조절하는 것으로 해석된다. 최근 O-GlcNAc이 더 나아가 O-GlcNAc-P로 인산화될 가능성이 제시되고 있는 바, 본 총설에서는 이의 가능성을 이론적으로 설명하고, 실제 실험결과를 소개한다.

• 생명과학회지
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• 제15권6호
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• pp.1013-1021
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• 2005

미생물 메타게놈은 특이한 생체촉매의 다양한 원료로 제공된다. 한우의 반추위에서 게놈 DNA를 분리한 후 메타게놈 은행을 구축하고 $\alpha$-amlylase를 암호화하는 유전자를 클로닝하여 DNA 및 아미노산 서열을 밝히고 생화적 특징을 조사하였다. amyA유전자는 1,893 bp로 631개의 아미노산 잔기를 가진 단백질을 암호화였으며 효소의 분자량은 단백질 전기영동 결과 약 71,000 Da으로 확인되었다. 이 효소를 다른 아밀라제와 비교한 결과 $21-59\%$의 상동성을 보였다. AnyA는 pH $6.40\%$에서 최적 활성을 나타내었고, pl값은 5.87이었다. E. coliDH5$\alpha$에서 발현된 AmyA의 활성은 $\Mg^{2+}$(20mM), $Ca^{2+}$ (30 mM) 존재 시 그 활성이 증가하였고, $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$ 존재 시 저해되었다. amyA 유전자의 internal primer를 사용하여 인공적으로 배양할 수 있는 49종의 반추세균에서 분리한 게놈 DNA을 주형으로 PCR분석한 결과 해당하는 벤드를 확인할 수 없었다. AmyA는 현재로 배양할 수 없는 반추 미생물에서 온 것으로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제32권1호
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• pp.51-55
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• 2022

Matrix metalloproteinases (MMPs)는 세포의 기저막 분해에 관여하는 효소로 과발현된 MMPs는 암세포 침윤과 전이에 직접적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 항산화, 항염증, 항균활성 있는 것으로 보고되어 있는 염주괴불주머니 추출물을 이용하여 PMA로 유도된 인간 섬유육종세포 HT-1080 세포에서 MMP-2, MMP-9의 발현 조절에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 염주괴불주머니 추출물은 TIMP-1 및 TIMP-2를 증가시키면서 MMP-2 및 MMP-9의 mRNA 및 단백질 발현 수준을 모두 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 p38, JNK, ERK의 인산화를 억제하였으며, 이를 통해 염주괴불주머니 추출물은 MAPKs 신호 전달 경로 조절에 영향을 줌으로써 MMPs 발현을 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 이러한 연구의 결과는 염주괴불주머니를 이용한 암 전이 억제 소재 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제32권5호
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• pp.331-339
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• 2022

멜라닌은 자외선과 같은 외부자극이 가해지면 피부 기저층에 존재하는 멜라닌 세포에서 피부를 보호하기 위한 방어기전으로써 생성이 된다. 하지만 과도한 자외선 노출로 멜라닌이 필요이상으로 생성이 되면 기미, 주근깨, 검버섯과 같은 색소침착 및 색소성 피부장애를 유발할 수 있다. 최근에는 부작용이 적은 식물 추출물을 대상으로 미백소재를 찾기 위한 연구들이 활기를 띠고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 서식 염생식물인 갯사상자 추출물을 이용하여 B16F10 흑색종 세포에서 피부 색소 멜라닌 생성 억제에 미치는 효과를 확인하였다. 갯사상자 추출물 처리시 tyrosine 및 L-DOPA 산화를 농도 의존적으로 저해하였으며 세포 내의 멜라닌 생성을 담당하는 tyrosinase, tyrosinase-related protein-1, -2 발현을 억제하였다. 이는 갯사상자 추출물이 α-MSH에 의한 세포신호 전달 경로인 GSKβ/β-catenin 및 PKA/CREB 조절에 의한 것으로 밝혀졌다. 따라서 갯사상자 추출물은 GSKβ/β-catenin 및 PKA/CREB 기전을 통해 멜라닌 합성을 억제하여 미백 효능 지닌 천연물 유래 기능성 화장품 소재로서 활용 가능할 것으로 사료된다.

• Animal Bioscience
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• 제35권5호
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• pp.763-777
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• 2022

Objective: Excessive lipid accumulation in adipocytes results in prevalence of obesity and metabolic syndrome. Curcumin (CUR), a naturally phenolic active ingredient, has been shown to have lipid-lowering effects. However, its underlying mechanisms have remained largely unknown. Therefore, the study aims to determine the effect of CUR on cellular lipid accumulation in porcine subcutaneous preadipocytes (PSPA) and to clarify novel mechanisms. Methods: The PSPA were cultured and treated with or without CUR. Both cell counting Kit-8 and lactate dehydrogenase release assays were used to examine cytotoxicity. Intracellular lipid contents were measured by oil-red-o staining extraction and triglyceride quantification. Apoptosis was determined by flow cytometry and the terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate-nick end labelling assay. Adipogenic and apoptosis genes were analyzed by quantitative polymerase chain reaction and Western blot. Results: The CUR dose-dependently reduced the proliferation and lipid accumulation of PSPA. Noncytotoxic doses of CUR (10 to 20 μM) significantly inhibited extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) phosphorylation and expression of adipogenic genes peroxisome proliferation-activity receptor-γ (PPAR-γ), CCAAT/enhancer binding protein-α, sterol regulatory element-binding protein-1c, adipocyte protein-2, glucose transporter-4 as well as key lipogenic enzymes fatty acid synthase and acetyl-CoA carboxylase, while ERK1/2 activation significantly reversed CUR-reduced lipid accumulation by increasing PPAR-γ. Furthermore, compared with differentiation induced media treated cells, higher dose of CUR (30 μM) significantly decreased the expression of AKT and B-cell lymphoma-2 (BCL-2), while increased the expression of BCL-2-associated X (BAX) and the BAX/BCL-2 expression ratio, suggesting triggered apoptosis by inactivating AKT and increasing BAX/BCL-2 ratio and Caspase-3 expression. Moreover, AKT activation significantly rescued CUR inhibiting lipid accumulation via repressing apoptosis. Conclusion: These results demonstrate that CUR is capable of suppressing differentiation by inhibiting ERK1/2-PPAR-γ signaling pathway and triggering apoptosis via decreasing AKT and subsequently increasing BAX/BCL-2 ratio and Caspase-3, suggesting that CUR provides an important method for the reduction of porcine body fat, as well as the prevention and treatment of human obesity.

• 대한한방내과학회지
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• 제44권3호
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• pp.402-417
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• 2023

Objective: Liver fibrosis is a highly conserved wound-healing response and the final common pathway of chronic inflammatory injury. This study aimed to evaluate the potential anti-fibrotic effect of the combination of Rhei Radix et Rhizoma water extract (RW) and silymarin in a thioacetamide (TAA)-induced liver fibrosis model. Methods: The liver fibrosis mouse model was established through the intraperitoneal injection of TAA (1 week 100 mg/kg, 2-3 weeks 200 mg/kg, 4-8 weeks 400 mg/kg) three times per week for eight weeks. Animal experiments were conducted in five groups; Normal, Control (TAA-induced liver fibrosis mice), Sily (silymarin 50 mg/kg), RSL (RW 50 mg/kg+silymarin 50 mg/kg), and RSH (RW 100 mg/kg+silymarin 50 mg/kg). Biochemical analyses were measured in serum, including aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), malondialdehyde (MDA), and ammonia levels. Liver inflammatory cytokines and fibrous biomarkers were measured by Western blot analysis, and liver histopathology was evaluated through tissue staining. Results: A significant decrease in the liver function markers AST and ALT and a reduction in ammonia and total bilirubin were observed in the group treated with RSL and RSH. Measurement of reactive oxygen species and MDA revealed a significant decrease in the RSL and RSH administration group compared to the TAA induction group. The expression of extracellular matrix-related proteins, such as transforming growth factor β1, α-smooth muscle actin, and collagen type I alpha 1, was likewise significantly decreased. All drug-administered groups had increased matrix metalloproteinase-9 but a decreasing tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1. RSL and RSH exerted a significant upregulation of NADPH oxidase 2, p22^phox, and p47^phox, which are oxidative stress-related factors. Furthermore, pro-inflammatory proteins such as cyclooxygenase 2 and interleukin-1β were markedly suppressed through the inhibition of nuclear factor kappa B activation. Conclusions: The administration of RW and silymarin suppressed the NADPH oxidase factor protein level and showed a tendency to reduce inflammation-related enzymes. These results suggest that the combined administration of RW and silymarin improves acute liver injury induced by TAA.

• 대한화장품학회지
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• 제50권1호
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• pp.67-75
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• 2024

피부는 자외선, 감염 등과 같은 외부 요인에 의해 피부 노화가 진행된다. 이러한 요인들에 의해 피부의 섬유아세포는 단백질 분해효소인 matrix metalloproteinases (MMPs)를 분비한다. MMPs는 세포외기질에 위치하는 콜라겐의 분해를 유도하여 노화에 직접적인 영향을 미친다. 으름덩굴(Akebia quinata Decaisne) 줄기는 항산화, 항염증 효과가 있는 것으로 보고되었다. 하지만 으름덩굴 줄기 에탄올 추출물(AQSEE)의 항노화 효과에 대해서는 알려지지 않았다. 따라서 인간 섬유아세포에서 TNF-α로 유도된 MMP-1 억제 효과를 연구하였다. MTT asaay를 통해 AQSEE의 세포 생존율을 확인한 결과 400 ㎍/mL까지 독성을 나타내지 않았다. RT-qPCR과 ELISA를 통해 MMP-1 mRNA와 단백질 분비를 억제하는지 확인한 결과 100, 200, 400 ㎍/mL 농도에서 유의하게 감소하였다. 또한, western blotting을 통해 MAPKs 신호전달경로와 전사인자의 인산화가 감소하는지 확인하였다. 그 결과 p38, c-Jun, p65의 인산화가 모든 농도에서 유의하게 감소하였다. AQSEE의 radical 소거능을 확인하기 위해 DPPH, ABTS assay를 진행한 결과 모든 농도에서 유의하게 감소하였다. 본 연구 결과를 통해 MMP-1 억제 효과와 radical 소거능을 확인하였으며, 이는 항노화 물질로 사용될 수 있음을 시사한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권4호
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• pp.871-888
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• 1997

연구배경 : 특발성 폐 섬유화확 병인론으로 폐포염과 폐에 침윤한 염증세포 및 폐 조직자체의 실질세포들이 성장인자를 포함한 다양한 cytokine을 분비하여 실질조직을 구성하는 세포에 손상을 야기함으로써 종국에는 섬유화를 초래하는 것으로 이해하고 있다. 그러나 이들에 대한 개괄적인 연구가 부족하고 매개체 각각에 대한 단편적인 논문들뿐이어서 본 연구에서는 BLM유도 폐 손상및 섬유화의 발생기전에 있어서 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$와 TGF-${\beta}_1$, PDGF, bFGF들의 역할을 규명하고자 하였다. 방 법 : Wistar백서를 정상대조군, BLM투여군, BLM과 비타민 E병합투여군으로 나누었고 BLM 투여후 제 1, 2, 3, 4, 5, 7, 14, 21, 28일에 각각 도살한 다음 기관지폐포 세척술을 시행하여 시기별 총 세포수, 세포 구성성분비율을 살펴보았고 TGF-${\beta}_1$, PDGF, bFGF, IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$에 대한 면역조직화학 염색, TGF-${\beta}_1$ mRNA에 대한 동소보합결합검사를 시행, 각 매개체의 생성소, 발현분포 및 정도를 분석하였다. 결 과 : BLM 투여후 1~7 일에 중성구와 기관지상피세포에서 생성된 IL-1, IL-6는 폐손상부위로 원하는 것으로 생각되며 7일이내에 기관지상피세포에서의 IL-1, IL-6 의 양성발현은 기관지상피세포가 BLM 유도 폐 섬유화시 기도주변에서 일어나는 염증 및 면역반응을 항진 및 유지시키는 간접증거로 생각된다. TNF-$\alpha$는 BLM투여후 1~5일에는 기관지상피세포, 중성구가 주생성소로 폐손상부위로의 염증세포의 이동에 주요역할을 하는 것으로 생각되며 7~28일에는 대식세포가 주생성소로서 섬유화를 촉진시키는 것으로 생각된다. TGF-${\beta}_1$은 기관지 상피세포, 대식세포가 주생성소로서 섬유모세포가 표적세포로 생각되며 섬유모세포가 세포외 기질을 생성하도록 자극하고 대식세포에서 유리된 PDGF와 함께 섬유모세포의 증식을 자극한다. 대식세포 및 섬유모세포에서 유리된 bFGF는 TGF-${\beta}_1$과 함께 교원질과 같은 세포외기질의 생성을 자극하는 것으로 여겨진다. 비타민 E와 BLM 병합투여군의 경우 6가지 성장인자 및 cytokine의 발현세포는 같았으나 발현세포수는 극히 미미하였고 trichrome염색상 섬유화도 미약하였다. 결 론 : BLM으로 인한 혈관내피 및 폐포상피세포 손상이후 침윤한 중성구 및 기관지 상피세포가 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$를 분비하여 BLM투여 1~7 일에 많은 수의 중성구를 동원하도록 유도하며 이들이 유리하는 다양한 효소 및 산소유리기가 폐의 정상구조를 파괴하여 섬유화를 시작하게 하는 것으로 생각한다. 손상이 진행됨에 따라 BLM투여 7~28 일에 대식세포가 유리하는 TGF-${\beta}_1$, PDGF, bFGF, TNF-$\alpha$는 섬유모세포를 자극, 이들의 증식을 유도하고 또한 세포외기질의 생성증가를 유도하여 폐 섬유화를 진행시키는 것으로 사료되며 TNF-$\alpha$는 BLM투여후 전 기간에 걸쳐 다수의 세포에서 발현된 점으로 미루어 섬유화에 있어서 TGF-${\beta}_1$ 못지않은 중요한 역할을 하는 것으로 여겨진다. 또한 비타민 E가 BLM유도 폐 손상으로 인한 폐 섬유화의 정도를 감소시키는 것으로 생각한다.