• 미생물학회지
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• 제50권3호
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• pp.201-209
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• 2014

본 연구에서는 고추재배 지역의 오염지 토양으로부터 탄저병원균인 Colletotrichum gloeosporioides에 대하여 항진균 활성이 우수한 균주를 분리하였다. 분리 균주의 생화학적 특성을 조사한 결과 내생포자를 형성하는 Gram-positive이며, 세포크기는 $2.5{\sim}3.0{\times}1.5{\mu}m$으로 짧은 간균으로 siderophore, cellulase와 IAA (Indole-3-acetic acid)을 생산하였다. 16S rRNA 유전자염기서열 분석 결과 Bacillus sp.와 99%의 상동성을 나타내어 Bacillus sp. CS-52로 명명하였다. Bacillus sp. CS-52의 항진균 활성 물질을 생산하기 위한 배양 최적 조건은 0.5% glucose, 0.7% $K_2HPO_4$, 0.2% $K_2HPO_4$, 0.3% $NH_4NO_3$, 0.01% $MnSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.15% yeast extract, pH 7과 $30^{\circ}C$로 조사되었으며, 최적화된 배양조건에서 36시간에 최대 성장을 보이며, 고추 탄저병원균에 대하여 60시간 배양조건에서 가장 높은 13.3 mm의 항진균 활성을 보였다. 포자발아억제력은 48시간에 가장 높은 억제력이 보였고, siderophore는 최종배양시간 72시간까지 생성됨을 확인하였다. 식물생장조절물질 IAA와 활성효소인 cellulase의 경우 배양시간 24시간에 최대 생성됨을 확인하였으며, C. gloeosporioides에 대한 실내에서의 항진균활성 검증결과 화학농약 보다 더 높은 70%의 방제가를 나타내었다. 향후 Bacillus sp. CS-52 균주와 배양액을 이용하여 생물학적 친환경방제제로의 제품화가 가능할 것으로 사료된다.

• BMB Reports
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• 제38권2호
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• pp.167-176
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• 2005

Nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2) is known as a key regulator of ARE-mediated gene expression and the induction of Phase II detoxifying enzymes and antioxidant enzymes, which is also a common property of many chemopreventive agents. In the present study, we investigated the regulatory role of different chemopreventive agents including sulforaphane (SUL), allyl isothiocyanate (AITC), indole-3-carbinol (I3C), and parthenolide (PTL), in the expression and degradation of Nrf2 and the induction of the antioxidant enzyme HO-1. SUL strongly induced Nrf2 protein expression and ARE-mediated transcription activation, retarded degradation of Nrf2 through inhibiting Keap1, and thereby activating the transcriptional expression of HO-1. AITC was also a potent inducer of Nrf2 protein expression, ARE-reporter gene and HO-1 but had little effect on delaying the degradation of Nrf2 protein. Although PTL and I3C could induce ARE reporter gene expression and Nrf2 to some extent, they were not as potent as SUL and AITC. However, PTL dramatically induced the HO-1 expression, which was comparable to SUL, while I3C had no effect. In addition, when treated with SUL and PTL, inhibition of proteasome by MG132 did not cause additional accumulation of Nrf2, suggesting the involvement of other degradation mechanism(s) in the presence of these compounds such as SUL and PTL. In summary, the results of our current study indicated that different chemopreventive compounds have different regulatory properties on the accumulation and degradation of Nrf2 as well as the induction of cellular antioxidant enzyme HO-1.

• 농약과학회지
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• 제20권3호
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• pp.189-196
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• 2016

바실러스는 토양 및 반추동물의 소화기관과 같은 다양한 곳에서 분리되고 있으며, 작물의 생육 촉진과 병방제를 위한 미생물 재제로서 널리 사용되고 있다. 바실러스 GH1-13 균주는 전남 완도의 간척지 논에서 분리되었으며, 16S rRNA 유전자와 gyrB 유전자를 이용하여 계통유전학적으로 분석한 결과 Bacillus velezensis인 것으로 동정되었다. GH1-13 균주의 특성을 분석한 결과 생육촉진에 관련된 IAA를 생성할 뿐 아니라 벼 뿌리의 생육을 촉진하는 것을 확인하였다. 또한 벼의 주요 병원균의 생육을 억제할 뿐 아니라 작물의 병원균인 다양한 곰팡이의 생육을 저해하였다. 더불어 식물병원 진균 및 세균의 생육 억제와 밀접하게 관련된 것으로 판단되는 bacillomycin, bacilycin, fengycin, iturin, surfactin을 생성하는 생합성유전자를 보유한 것으로 확인되었다. 본 연구는 GH1-13균주가 작물의 생육촉진과 병 방제를 동시에 해결할 수 있는 강력한 복합기능성 미생물제로의 가능성이 있음을 보여주었다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제38권4호
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• pp.313-318
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• 2013

수면은 외부의 자극에 대해 반응하지 않는 상태로 만성통증을 지닌 환자는 수면 장애를 겪고 있으며 수면장애는 통각과 민한 상태를 유발하고 통증인지에 영향을 미친다. 구강작열감 증후군은 구강점막에 화끈거리는 감각을 포함하는 만성 안면통증으로 감각과 통증 역치가 변성되고 신경병증 징후를 보인다. 구강작열감 증후군은 첫 번째로 국소적, 전신적 요인 즉, 흡연, 투약 등 작열감 증상의 원인으로 가능한 요인을 제거하고, 두 번째로는 환자를 안심시키는데 있다. 수면박탈 내인성, 외인성 아편유사제의 진통효과는 수면 계속성 즉, 선택적인 렘수면 박탈은 아편유사제 진통효과를 방해 하고 opioid protein synthesis 억제를 야기하고 ${\mu}$ 와 ${\delta}$ opioid 수용체 친화력을 감소시킨다. enkephalinase-inhibitor와 MAO-B inhibitor 적용으로 나타나는 아편유사제의 진통상승효과는 렘수면 박탈시에 무효화 된다. 렘수면 박탈후에는 5-HT 와 5-hydroxy indole acetic acid 레벨이 유의하게 감소되고, 아편유사체에 활성에 의해 유발되는 통증억제를 지지하는 세로토닌 체계를 가능하지 않게 한다. 구강작열감 증후군은 설말단 신경섬유에서 추삭변성 변화가 있고 특히, 열자극, 냉자극 및 미각 유해수용성 자극의 인지를 포함한 감각변화가 폐경기후 생식스테로이드의 급격한 감소가 신경활성 스테로이드 생성에 변성을 일으켜며, 이것은 말초성 변성와 중추성 변성이 존재함을 제시한다. 구강작열감 증후군은 기본적으로 가능한 요인을 제거하는 것이 중요하므로 구강작열감의 진행을 방지하고, 만정적인 작열감의 경감을 위하여 증상 경과에 영향을 미칠 수 있는 수면에 대하여 고찰하고자 한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권6호
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• pp.856-863
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• 2013

Application of rhizospheric fungi is an effective and environmentally friendly method of improving plant growth and controlling many plant diseases. The current study was aimed to identify phytohormone-producing fungi from soil, to understand their roles in sesame plant growth, and to control Fusarium disease. Three predominant fungi (PNF1, PNF2, and PNF3) isolated from the rhizospheric soil of peanut plants were screened for their growth-promoting efficiency on sesame seedlings. Among these isolates, PNF2 significantly increased the shoot length and fresh weight of seedlings compared with controls. Analysis of the fungal culture filtrate showed a higher concentration of indole acetic acid in PNF2 than in the other isolates. PNF2 was identified as Penicillium sp. on the basis of phylogenetic analysis of ITS sequence similarity. The in vitro biocontrol activity of Penicillium sp. against Fusarium sp. was exhibited by a 49% inhibition of mycelial growth in a dual culture bioassay and by hyphal injuries as observed by scanning electron microscopy. In addition, greenhouse experiments revealed that Fusarium inhibited growth in sesame plants by damaging lipid membranes and reducing protein content. Co-cultivation with Penicillium sp. mitigated Fusarium-induced oxidative stress in sesame plants by limiting membrane lipid peroxidation, and by increasing the protein concentration, levels of antioxidants such as total polyphenols, and peroxidase and polyphenoloxidase activities. Thus, our findings suggest that Penicillium sp. is a potent plant growth-promoting fungus that has the ability to ameliorate damage caused by Fusarium infection in sesame cultivation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권5호
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• pp.668-680
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• 2020

Bacillus velezensis is an important plant growth-promoting rhizobacterium with immense potential in agriculture development. In the present study, Bacillus velezensis Lle-9 was isolated from the bulbs of Lilium leucanthum. The isolated strain showed antifungal activities against plant pathogens like Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea and Fusarium fujikuroi. The highest percentage of growth inhibition i.e., 68.56±2.35% was observed against Fusarium oxysporum followed by 63.12 ± 2.83%, 61.67 ± 3.39% and 55.82 ± 2.76% against Botrytis cinerea, Botryosphaeria dothidea, and Fusarium fujikuroi, respectively. The ethyl acetate fraction revealed a number of bioactive compounds and several were identified as antimicrobial agents such as diketopiperazines, cyclo-peptides, linear peptides, latrunculin A, 5α-hydroxy-6-ketocholesterol, (R)-S-lactoylglutathione, triamterene, rubiadin, moxifloxacin, 9-hydroxy-5Z,7E,11Z,14Z-eicosatetraenoic acid, D-erythro-C18-Sphingosine, citrinin, and 2-arachidonoyllysophosphatidylcholine. The presence of these antimicrobial compounds in the bacterial culture might have contributed to the antifungal activities of the isolated B. velezensis Lle-9. The strain showed plant growth-promoting traits such as production of organic acids, ACC deaminase, indole-3-acetic acid (IAA), siderophores, and nitrogen fixation and phosphate solubilization. IAA production was accelerated with application of exogenous tryptophan concentrations in the medium. Further, the lily plants upon inoculation with Lle-9 exhibited improved vegetative growth, more flowering shoots and longer roots than control plants under greenhouse condition. The isolated B. velezensis strain Lle-9 possessed broad-spectrum antifungal activities and multiple plant growth-promoting traits and thus may play an important role in promoting sustainable agriculture. This strain could be developed and applied in field experiments in order to promote plant growth and control disease pathogens.

• 한국식품과학회지
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• 제28권6호
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• pp.1059-1064
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• 1996

키토산의 in vitro 돌연변이 억제활성을 Salmonella typhimurium reversion assay와 SOS chromotest 이용하여 살펴보았다. S. typhimurium에 의한 시험된 간접변이원 Trp-P-2에 대해서 0.1-1.0 mg/plate의 chitosan농도로 시험하였을 때, 24-65%의 돌연변이 억제활성을 나타내었다(p<0.01). Chitosan농도 0.1-0.5 mg/plate 범위에서는 용량-반응(dose-responese)관계를 나타내면서 저해효과를 나타내었으며, 0.5 mg/plate이상의 농도에서는 오히려 저해효과가 감소하는 경향이었다. 반면, 직접변이원인 SA 및 2-NF로 유도된 돌연변이에 대해서는 시험한 어느 농도에서는 chitosan에 의한 돌연변이 억제효과가 나타나지 않았다. Chitosan은 직접변이원인 4-NQO에 의한 SOS 유도에 대해 chitosan농도가 0.15 mg/assay 및 0.20 mg/assay일 때 4-NQO에 의해 유도된 유도지수(induction factor) 8.290을 4.226및 4.516으로 낮추어 46-49%의 저해활성을 나타내었다. 간접변이원인 Trp-P-2에 의한 SOS 유도에 대한 chitiosan의 억제효과는 시험한 chitosan의 농도범위에서 약 9-39%의 저해활성을 나타내었으며, chitosan농도가 0.1 mg/assay이 경우를 제외하고는 chitosan농도 증가에 따라 비례적으로 SOS유도 저해활성이 나타났다. Trp-P-2d 의해 DNA 손상을 유도한 다음 chitosan의 세포내 역제(bio-antimutagenicity) 활성을 살펴 본 결과, 저농도에서는 세포의 억제(desmutagenicity) 특성을, 0.75-1.0 mg/plate의 비교적 고농도에서는 세포내 억제특성을 나타내었다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권5호
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• pp.492-501
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• 2019

Nitrogen-containing heterocycles such as quinoline, quinazolinones and indole are scaffolds of natural products and have broad biological effects. During the last years those structures have been intensively synthesized and modified to yield new synthetic molecules that can specifically inhibit the activity of dysregulated protein kinases in cancer cells. Herein, a series of newly synthesized isoquinolinamine (FX-1 to 8) and isoindoloquinazolinone (FX-9, FX-42, FX-43) compounds were evaluated in regards to their anti-leukemic potential on human B- and T- acute lymphoblastic leukemia (ALL) cells. Several biological effects were observed. B-ALL cells (SEM, RS4;11) were more sensitive against isoquinolinamine compounds than T-ALL cells (Jurkat, CEM). In SEM cells, metabolic activity decreased with $10{\mu}M$ up to 26.7% (FX-3), 25.2% (FX-7) and 14.5% (FX-8). The 3-(p-Tolyl) isoquinolin-1-amine FX-9 was the most effective agent against B- and T-ALL cells with IC50 values ranging from 0.54 to $1.94{\mu}M$. None of the tested compounds displayed hemolysis on erythrocytes or cytotoxicity against healthy leukocytes. Anti-proliferative effect of FX-9 was associated with changes in cell morphology and apoptosis induction. Further, influence of FX-9 on PI3K/AKT, MAPK and JAK/STAT signaling was detected but was heterogeneous. Functional inhibition testing of 58 kinases revealed no specific inhibitory activity among cancer-related kinases. In conclusion, FX-9 displays significant antileukemic activity in B- and T-ALL cells and should be further evaluated in regards to the mechanisms of action. Further compounds of the current series might serve as templates for the design of new compounds and as basic structures for modification approaches.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제30권6호
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• pp.553-561
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• 2022

Chronic myeloid leukemia (CML) is a slowly progressing hematopoietic cell disorder. Sphingosine kinase 1 (SPHK1) plays established roles in tumor initiation, progression, and chemotherapy resistance in a wide range of cancers, including leukemia. However, small-molecule inhibitors targeting SPHK1 in CML still need to be developed. This study revealed the role of SPHK1 in CML and investigated the potential anti-leukemic activity of hirsuteine (HST), an indole alkaloid obtained from the oriental plant Uncaria rhynchophylla, in CML cells. These results suggest that SPHK1 is highly expressed in CML cells and that overexpression of SPHK1 represents poor clinical outcomes in CML patients. HST exposure led to G2/M phase arrest, cellular apoptosis, and downregulation of Cyclin B1 and CDC2 and cleavage of Caspase 3 and PARP in CML cells. HST shifted sphingolipid rheostat from sphingosine 1-phosphate (S1P) towards the ceramide coupled with a marked inhibition of SPHK1. Mechanistically, HST significantly blocked SPHK1/S1P/S1PR1 and BCR-ABL/PI3K/Akt pathways. In addition, HST can be docked with residues of SPHK1 and shifts the SPHK1 melting curve, indicating the potential protein-ligand interactions between SPHK1 and HST in both CML cells. SPHK1 overexpression impaired apoptosis and proliferation of CML cells induced by HST alone. These results suggest that HST, which may serve as a novel and specific SPHK1 inhibitor, exerts anti-leukemic activity by inhibiting the SPHK1/S1P/S1PR1 and BCR-ABL/PI3K/Akt pathways in CML cells, thus conferring HST as a promising anti-leukemic drug for CML therapy in the future.

• 생명과학회지
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• 제29권10호
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• pp.1096-1103
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• 2019

신경염증은 알츠하이머병 및 파킨슨병 과 같은 신경퇴행성 장애의 발병원인에 관련이 있는 미세아교세포의 활성에 의해 매개되므로 신경염증억제는 다양한 뇌질환을 치료할 수 있는 효과적인 해결책이 될 수 있다. 흰점박이 꽃무지는 딱정벌레목 풍뎅이과에 속하는 곤충으로 한국, 중국, 일본 및 시베리아에 서식한다. 현재 국내에서는 흰점박이꽃무지가 식용곤충 자원으로서 단백질 공급원일 뿐만 아니라 간보호 효과와 혈행개선 등에 유용한 생리활성 물질을 다량 함유하고 있는 것으로 보고되고 있다. 미세아교세포는 중추신경계에서 염증성 cytokine 및 산화질소의 중요공급원이며 신경면역 및 염증기능 및 기타 다양한 신경생물학적 효과를 발휘한다. 본 연구에서는 LPS(100 ng/ml)를 처리하여 과하게 활성화된 미세아교세포에서 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물의 신경염증 억제 효과를 조사하였다. 그 결과, 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물은 세포독성 없이 NO 생성을 현저히 억제하였고, iNOS와 COX-2 발현량을 감소시켰으며 LPS에 의해 분비되는 염증성 cytokine의 생성량도 흰점박이꽃무지 추출물에 의해 감소되었다. 이러한 결과는 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물이 신경염증 및 퇴행성 신경질환을 예방하기 위한 기능성 물질의 좋은 공급원이 될 수 있음을 시사한다.