• 제목/요약/키워드: mycosporine-like amino acid

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Composite Nanofilm of Polypyrrole and Mycosporine-like Amino Acids for UV sensor

  • Jin, Yinhua;Kulkarni, Atul;Qin, Hongyi;Kim, Dae-hwan;Yu, Yeong Wook;Lee, Joon Chul;Kim, Taesung;Moh, Sang Hun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.354.2-354.2
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    • 2016
  • Mycosporine-like amino acids (MAAs) are small secondary metabolites produced by organisms that live in environments with high volumes of sunlight, is an important group of novel bioactive compounds having immense biotechnological poten-tials due to their UV screening properties and Polypyrrole (PPy) is a type of organic polymer formed by polymerization of pyrrole. A novel composite nanofilm (~60 nm) of mycosporine-like amino acid (MAA) and polypyrrole is synthesized by interfacial polymerization technique. This composite nanofilm is conductive and has strong photoresponse. A photoelectric UV sensor is fabricated by depositing the composite film onto a silicon chip. This UV sensor shows good sensitivity, selectivity and stability for UV detection.

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Singlet Oxygen Quenching by Deoxygadusol and Related Mycosporine-Like Amino Acids from Phytoplankton Prorocentrum micans

  • Suh, Hwa-Jin;Lee, Hyun-Woo;Jung. Jin
    • Journal of Photoscience
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    • 제11권2호
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    • pp.77-81
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    • 2004
  • Deoxygadusol (DO) and structurally related mycosporine-like amino acids, i.e. mycosporine glycine (MO) and mycosporine taurine (MT), were isolated from phytoplankton Prorocentrum micans and studied for the reactivity toward singlet oxygen. These water-soluble compounds with a cyclohexenone chromophore were all shown to be highly effective in quenching singlet oxygen ($^1$ $O_2$), with the efficiencies being significantly larger compared with histidine, a well-known $^1$ $O_2$ quencher. The $^1$ $O_2$ reaction rate constant ( $k_{Q}$) of DG was determined to be 5.4 ${\times}$ 10$^{7}$ $M^{-1}$ $s^{-1}$ by a steady state method based on competitive inhibition of rubrene oxidation. The feasibility of this method was confirmed by estimating the $k_{Q}$ values for MG and two other quenchers, furfuryl alcohol and 1,4-diazabicyclo [2,2,2]octane, and comparing with those values determined by the time-resolved $^1$ $O_2$ decay method in the previous work.ork.

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Genetic and biochemical evidence for redundant pathways leading to mycosporine-like amino acid biosynthesis in the cyanobacterium Sphaerospermopsis torques-reginae ITEP-024

  • Geraldes, Vanessa;de Medeiros, Livia Soman;Lima, Stella T.;Alvarenga, Danillo Oliveira;Gacesa, Ranko;Long, Paul F.;Fiore, Marli Fatima;Pinto, Ernani
    • ALGAE
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    • 제35권2호
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    • pp.177-187
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    • 2020
  • Cyanobacteria have been widely reported to produce a variety of UV-absorbing mycosporine-like amino acids (MAAs). Herein, we reported production of the unusual MAA, mycosporine-glycine-alanine (MGA) in the cyanobacterium Sphaerospermopsis torques-reginae ITEP-024 using a newly developed UHPLC-DAD-MS/HRMS (ultra-high performance liquid chromatography-diode array detection-high resolution tandem mass spectrometry) method. MGA had previously been first identified in a red-algae, but S. torques-reginae strain ITEP-024 is the first cyanobacteria to be reported as an MGA producer. Herein, the chemical structure of MGA is fully elucidated from one-dimensional / two-dimensional nuclear magnetic resonance and HRMS data analyses. MAAs are unusually produced constitutively in S. torques-reginae ITEP-024, and this production was further enhanced following UV-irradiance. It has been proposed that MAA biosynthesis proceeds in cyanobacteria from the pentose phosphate pathway intermediate sedoheptulose 7-phosphate. Annotation of a gene cluster encoded in the genome sequence of S. torques-reginae ITEP-024 supports these gene products could catalyse the biosynthesis of MAAs. However, addition of glyphosate to cultures of S. torques-reginae ITEP-024 abolished constitutive and ultra-violet radiation induced production of MGA, shinorine and porphyra-334. This finding supports involvement of the shikimic acid pathway in the biosynthesis of MAAs by this species.

Chlamydomonas sp. 유래 mycosporine-like amino acid 혼합물의 항주름 활성 (Anti-corrugation activity of micosporine-like amino acid mixtures from Chlamydomonas sp.)

  • 서승석;서효현;이정훈;황진익;박미례;모상현;이택견
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.5393-5399
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    • 2014
  • 미세조류 유래 mycosporine-like amino acids (MAAs) 혼합물의 항주름활성을 분석하기 위하여 type I procollagen, elastin 및 involucrin 유전자 발현분석을 실시하였다. Chlamydomonas sp.를 80% 에탄올로 추출하고, 컬럼을 통해 분획물을 정제하고, HPLC 분석을 통해 asterina 330+palythine (A+P) 및 shinorine+palythine (S+P) 혼합물을 정제하였다. MTT assay 결과 A+P 및 S+P는 0.1 mg/mL까지 세포독성을 나타내지 않았다. UV에 노출된 섬유아세포에 대한 MAAs 혼합물의 영향을 분석하였을 때, 0.05 mg/mL A+P 및 0.01 mg/mL S+P 농도에서 각각 2.7 및 3.6 배 PCOLCE mRNAs 발현이 증가하였다. Elastin 유전자는 0.01 mg/mL의 A+P 및 S+P를 처리하였을 때 각각 5.59배 및 3.1배 발현이 증가하였다. 특히 0.01 mg/mL의 A+P 및 S+P 농도에서 involucrin mRNAs 발현이 UV 처리된 대조구와 비교하였을 때 5배 및 2.5배 감소하였다. 결론적으로 Chlamydomonas sp. 유래 MAAs 혼합물은 주름개선용 기능성 화장품 개발을 위한 소재로써의 가능성이 충분한 것으로 판단되었다.

형질전환 미세조류의 고주파 처리 배양을 통한 MAA 생산량 증가 (Production Yield Enhancement of Mycosporine-like amino acid(MAA)s in Transformed Microalgae Culture by Radiofrequency)

  • 서효현;송미영;아툴 쿨카르니;서승석;이택견;모상현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.3799-3804
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    • 2014
  • Mycosporine-like 아미노산(MAAs)은 UV 흡수물질이며, 다양한 해양생물들은 MAAs의 합성과 축적을 통하여 환경자외선의 직 간접적인 영향을 감소시키는 기능을 진화시켜 왔다. 이 연구에서는 미세조류, Chlamydomonas hedleyi에 포도당 전달 단백질인 Glucose transporter 1(Glut-1) 유전자를 pCAM1303 벡터에 도입한 형질전환체를 제작하여, 형질전환체의 바이오매스를 최대로 증가시킬 수 있는 최적의 Glucose 농도와 NH4Cl농도를 결정하고, 고주파(Radiofrequency) 발생장치를 활용한 바이오매스 증가와 함께 MAA를 대량 생산할 수 있는 배양 조건을 확립하였다. 연구결과 고주파 처리를 통한 형질전환 미세조류는 4.13 mg/L(MAAs/DCW)으로 3.23 mg/L(MAAs/DCW)의 고주파 처리 없이 배양한 형질전환체보다 효율이 증가하였다. 이러한 결과는 자외선 A 흡수물질을 인위적으로 증폭시킬 수 있어서, 대량배양한 후 MAAs물질을 분리 및 정제하여 피부자극성이 없는 친환경적인 자외선 차단 화장품 산업화에 크게 기여할 수 있음을 의미한다.

미세조류 유래 Shinorine의 피부세포에서의 효능 (Role of Shinorine derived from Microalgae in skin protection)

  • 정해수;조문진;서효현;아툴 쿨카르니;서승석;이택견;모상현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4416-4422
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    • 2014
  • 오존층의 파괴와 증가하는 야외활동으로 인한 자외선의 노출을 최소화 하기위해 자외선 차단제는 필수적인 것이 되고 있다. 기존에 사용되는 자외선 차단제의 기능을 향상시키며 부작용을 줄이기 위해 천연식물과 같은 친환경적인 소재의 개발이 필요한 실정이다. 본 연구는 천연물을 활용한 자외선차단제 및 기능성 화장품 소재 개발을 위해 미세조류(Chlamydomonas hedleyi.)로부터 Mycosporine-like amino acid (MAA)를 분리 정제하고 그 효능을 평가하고자 하였다. 미세조류에서 분리 정제한 MAAs 중 shinorine을 분리하여 UV에 의한 피부세포의 손상을 막고, 염증과 관련 있는 단백질의 발현을 저해하는지를 평가하였다. 그 결과 shinorine이 피부세포가 UV에 의해 손상되는 것을 보호하여 cell viability가 10% 증가하였고, 염증관련 단백질인 COX2이 발현이 41%정도 감소하는 것을 확인하였다. 또한 콜라겐의 합성을 증가시켜 주름개선 효능을 확인하였다. 이에 shinorine은 자외선 차단용 소재뿐 아니라 항노화 관련 제품의 소재로 가능성을 확인하였다.

해양조류 유래 Porphyra-334의 UV 흡수능에 의한 피부세포 보호 효과 (Effect of sun screen utilizing Porphyra-334 derived from Ocean Algae for skin protection)

  • 조문진;정해수;송미영;서효현;아툴 쿨카르니;서승석;이택견;모상현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4272-4278
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    • 2014
  • 광노화의 주요 요인인 자외선으로부터 피부를 보호하는 것은 피부노화를 막는 중요한 해결책 중 하나이다. 이를 위해 자연친화적 친환경적인 다양한 형태의 소재개발이 필요한 실정이다. 이에 본 연구는 미세조류(Chlamydomonas hedleyi.)로부터 Mycosporine-like amino acid (MAA)를 분리 정제 하여 인간 피부세포에서 UV protection 효과를 확인하였다. MAAs 중 porphyra-334를 분리하여 피부세포에서 UV protection 및 항염 효능을 시험하였고 그 결과 porphyra-334가 UV로부터 피부세포를 보호하여 cell viability가 약 26% 정도 증가하였고 COX-2 발현 40% 이상 저해함을 통해 항염 효능을 확인하였다. 이를 통해 porphyra-334의 자외선 차단용 소재뿐 아니라 항염 관련 소재로서의 가능성을 확인할 수 있었다.