• 생명과학회지
• /
• 제20권8호
• /
• pp.1281-1286
• /
• 2010

고셔병은 세포내의 글루코세레브로시데이즈의 결핍으로 인하여 리소좀 내의 글루코세레브로사이드가 분해되지 못하고 축적되는 질환으로 알려져 있으며, 유형의 종류에 따라 신경퇴행성 질환으로 나타나는 것으로 보고되어 있으나 아직까지 정확한 기전이 밝혀져 있지 않다. 본 논문에서는 항산화 효과 및 신경보호 효과가 있는 것으로 알려진 레스베라트롤을 고셔병 환자의 fibroblast 세포에 투여하여 세포 생존율 변화 여부 및 세포주기 조절에 관하여 분자 생물학적 기전을 알아보고자 하였다. 고셔병 세포의 p21의 mRNA 발현 수준과 단백질 발현 양상을 확인한 결과 mRNA 상의 정량적 차이는 관찰되지 않았으나 단백질 발현수준은 레스베라트롤의 농도가 높아짐에 따라 증가 되는 것을 확인하였다. 또한 세포사멸의 표지 인자 단백질로 알려진 PARP의 변화양상을 확인한 결과 레스베라트롤의 농도가 높아짐에 따라 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 이를 통해 폴리페놀계 천연물인 레스베라트롤이 고셔병에서 세포 손상을 치유하며, 궁극적으로 세포사멸을 억제하는 효과를 가져올 것으로 생각할 수 있으며, 본 질환에서 병증을 완화 시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제35권5호
• /
• pp.764-768
• /
• 2003

본 연구는 생물학적, 비생물학적인 스트레스에 대한 방어물질중의 한가지인 trans-resveratrol를 포도와 포도가공품(포도주, 포도쥬스)으로부터 분석하는 방법을 확립하였다. trans-Resveratrol 기기분석 조건은 다음과 같다. 분석 column은 Nucleosil 100-5 C18을 사용하였으며 이동상은 acetonitrile: water(40:60, v/v)로서 UV검출기(306 nm)를 이용하여 0.3 mL/min의 유속으로 측정하였다. 분석한 결과, 재현성과 반복성의 CV%는 10%이하였으며, 회수율은 $90{\sim}110%$이었다. 또한, 포도, 포도주 그리고 포도쥬스의 최소검출한계는 14.5 ng/g, 3.62 ng/mL 그리고 4.02 ng/mL이고, 최소정량한계는 14.8 ng/g, 3.69 ng/mL 그리고 4.10 ng/mL이었다. 표준물질인 trans-resveratrol 농도가 $0.048{\sim}2.4\;{\mu}g/mL$일때 $R^2$ 값은 0.999이었다. 32품종의 포도, 9종류의 포도주 그리고 9종류의 포도쥬스 내의 trans-resveratrol 함량은 각각 $0.76{\sim}207.14\;{\mu}g/100\;g$, $5.41{\sim}275.66\;{\mu}g/L$ 그리고 $63.25{\sim}751.55\;{\mu}g/L$로 분석되었다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.371-379
• /
• 2014

14종의 잿빛곰팡이병 균주를 순무의 잎에 접종시켜 병반의 확대 정도를 조사한 결과 순무잎은 '사과-01' 등 4종의 균주에 대해서는 감수성을, '아카시아' 등 7종에 대해서는 보통, '오렌지' 등 3종에 대해서는 저항성을 보였다. 순무잎에 함유된 glucosinolate (GLS)를 분석한 결과 butenyl-GLS, indol-3-ylmethyl GLS (I3M), 4-methoxy-indol-3-ylmethyl GLS (4MOI3M) 및 normal methoxy-indol-3-ylmethyl GLS (NMOI3M) 등 4 종류가 동정되었다. 순무잎의 GLS 함량은 감수성을 보이는 균주에 감염되었을 때보다 저항성을 보이는 균주에 감염되었을 때 높게 유지되거나 분해가 지연되는 것으로 나타났다. 특히 I3M의 함량은 저항성인 균주에 감염되었을 때는 무처리보다 보다 2.5배 이상 함량이 증가하였으나 감수성 균주에 감염되었을때는 무처리 보다 함량이 낮았다. 4MOI3M 및 NMOI3M의 함량도 저항성을 보인 균주에서 무처리에 비해서 각각 2.3 및 2.7배 이상의 증가를 보였다. 잿빛곰팡이병이 순무잎에 감염되면 병반의 중심으로 부터 5~10 mm 부근에 GLS 함량이 현저하게 증가하였다. 그러나 저항성 균주를 처리한 곳에서는 GLS 함량이 계속 유지되면서 병반의 확대가 더 이상 진전되지 않으나, 감수성 균주를 처리한 잎에서는 기존에 합성되었던 GLS의 함량이 감소되면서 병반이 계속적으로 확대되어 갔다. 이는 GLS가 순무잎의 잿빛 곰팡이병에 대한 저항성을 나타내는 중요한 물질임을 시사한다.

• 생명과학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.879-888
• /
• 2003

추에서 항균 phytoalexin으로 알려진 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase는 cytochrome P450 (P450) 억제제인 ancymidol과 ketocornazol에 의해 그 활성이 특이적으로 억제되어, 이 효소가 P450계 효소임을 알 수 있었다. P450 효소가 공통으로 보유하는 염기서열을 지닌 primer를 이용하여 RT-PCR과 cDNA screening을 실시한 결과 고추배양세포에서 elicitor 처리에 의해 강하게 유도되는 cDNA (P450Hy01)를 cloning하였다. 배양세포에 cellulase, arachidonic acid, jasmonic acid, 자외선 등을 처리하여 capsidiol을 생합성하는 량과 P450Hy01 mRNA의 발현정도는 밀접한 유사성이 있었다. P450Hy01의 염기서열은 담배에서 밝혀진 5-epi-aristolochene-1,3-hydroxylase와 98%의 유사성이 있었으며, P450 효소가 공통으로 지니는 heme-binding domain인 FxxGxRxCxG를 보유하고 있었다 이러한 결과는 본 연구에서 cloning된 P450Hy01이 고추의 세포에서 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase 효소를 coding 하고 있음을 시사한다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
• /
• 제29권5호
• /
• pp.272-281
• /
• 2003

본 연구에서는 두경부암 HN-4 세포에서 cancer chemopreventive agent인 curcumin과 resveratrol를 처리하여 HN-4 세포의 생육 억제의 원인이 apoptotic cell death에 의하여 일어나며 세포 주기 조절 단백질의 발현 및 암 전이에 관련된 MMP 활성 저해 기전에 대하여 이해하고자 하였다. HN-4 세포에 다양한 농도(10-100 ${\mu}M$) curcumin을 처리하여 세포주기 조절 단백질의 발현을 측정한 결과 cdk1과 cdk4 단백질이 농도 의존적으로 발현이 감소하였으며, resveratrol 처리에서는 cyclin A 단백질의 특이적인 감소 현상을 확인하였다. Curcumin에 의한 apoptosis 유도 기전을 조사한 결과 anti-apoptotic 기능이 있는 Bcl-2 및 Bcl-xL 단백질 발현 감소 현상은 없었으나, caspase 저해 IAP family 단백질중 cIAP1과 survivin 단백질 발현 현상이 처리 농도 의존적으로 감소하였다. Resveratrol을 처리한 경우 Bcl-2 및 survivin 단백질 발현 감소현상을 확인하였다. Curcumin과 resveratrol에 의한 apoptosis 과정은 caspase-3 의존적인 apoptosis 유도 기전을 보였다. Curcumin에 의한 apoptosis 과정은 항산화제인 NAC 처리에 의해서 저해되었다. Curcumin과 NAC 동시 처리는 cytochrome c 유리, caspase-3 활성화 및 Bax 단백질 분절 현상을 억제하였다. 그러나 resveratrol에 의한 apoptosis 과정은 NAC 처리에 의하여 억제되지 않았다. Curcumin과 resveratrol에 의한 암 전이 관련 단백질인 MMP2와 9의 활성 저해효과도 확인하였다. 결론적으로, curcumin에 의한 항암효과는 세포주기 조절 및 apoptosis 유도 및 전이 관련 단백질의 활성 억제를 통하여 야기되는 것으로 생각되어 진다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.243-249
• /
• 2014

몇 가지 식물에서 발견되는 항독성 물질(phytoalexin)인 trans-resveratrol(3,5,4'-trihydroxy-trans-stilbene)은 항암, 항산화효과 및 심혈관질환 등에 효과가 큰 물질로 알려져 있으며, 포도, 땅콩 및 오디 등의 발효 시에 증가되어 그 효과가 커지는 것으로 알려져 있다. 한편 stachyose 및 raffinose 등의 기능성 올리고당은 장내 미생물의 생육을 도와 정장작용을 하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 3품종의 대두를 이용하여 제조한 청국장의 발효 중 trans-resveratrol과 기능성 올리고당의 함량 변화를 조사하였으며, 이에 따른 항산화효과를 알아보려고 하였다. trans-Resveratrol 함량은 원료 콩보다는 발효되었을 때 대체로 발효기간이 길어질수록 그 함량이 높게 나타났다. 특히 48시간 발효 후에는 3품종의 콩에서 늘찬, 대원 및 태광의 순으로 각각 $50.06{\pm}0.82$, $39.04{\pm}0.49$, $34.00{\pm}0.54{\mu}g/g$이었으며, 원료 콩에 비하여 4배 이상 증가하였다. Stachyose 함량은 원료 콩에서 $10.84{\pm}0.42{\sim}13.05{\pm}0.13mg/g$, 증자 직후에는 $11.37{\pm}0.03{\sim}12.05{\pm}0.52mg/g$이었으나, 발효 12시간 후에는 $0.16{\pm}0.01{\sim}0.33{\pm}0.02mg/g$으로 원료 콩에 비하여 97% 이상이 줄어들었으며 발효 24시간 후부터는 전혀 검출되지 않았다. 한편 raffinose의 함량은 원료 콩에서 $2.66{\pm}0.09{\sim}3.54{\pm}0.05mg/g$으로 가장 낮았고, 증자 직후부터 발효 24시간 후에는 $10.61{\pm}0.16{\sim}12.66{\pm}0.17mg/g$으로 약 3~4배가량 증가하였으나 48시간에서는 오히려 $8.28{\pm}0.17{\sim}11.83{\pm}0.44mg/g$으로 감소하는 경향을 보였다. 청국장의 발효기간에 따른 항산화효과는 FRAP, DPPH, ABTS assay 모두에서 증자 직후에는 원료 콩에서보다 다소 낮게 나타났으나 대체로 발효기간이 길어짐에 따라 활성이 높아지는 경향이었다. 이와 같은 경향은 trans-resveratrol의 항산화활성이 DPPH, ABTS와 FRAP assay 등에서 $RC_{50}$ 값이 $4.71{\pm}0.36{\sim}8.46{\pm}0.05{\mu}g/mL$인 것을 미루어 볼 때, 발효기간에 따라 유의적으로 증가한 trans-resveratrol의 영향이 일부 있었을 것으로 생각되었다. 그러나 발효 중 기능성 올리고당(stachyose 및 raffinose)의 변화는 청국장의 항산화효과와는 관련이 없는 것으로 나타났다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제29권4호
• /
• pp.265-275
• /
• 2002

주요 농작물에서 건강-방어용 flavonoids 생성, phytoalexin (isoflavonoid, flavanol, proanthocyanidin)의 생성 및 소절을 통한 식물의 저항력 증대, 색소 (flavonol, anthocyanin)의 합성에 의한 자외선 방어, nod 유전자 inducer (flavones, isoflavones)의 대량 발현에 의한 혹 형성 (nodulation) 효율증대 등은 대사공학 적으로 향상 가능한 부분들이다. 파란 꽃을 개화하는 품종이 카네이션, 국화, 장미 등 중요 장식용 화훼작물들에는 결핍되어 있는데,이는 F3'5'H 유전자가 없어서 파란색 delphinidin 색소를 생산할 수 없기 때문으로 추정된다. 따라서 F3'5'H 유전자를 형질전환 하여 이러한 제한을 극복하고 delphinidin 유도체 생산이 가능하게 되면 파란색 꽃의 생산 가능성을 증대시킬 수 있게 된다. 또한 영양학적인 측면에서 이미 중요한 생리적 기능이 밝혀진 catechin을 비롯한 proanthocyanidin 과 anthocyanin은 의약품 및 식품첨가제 등 다양한 분야에서 크게 시장성을 넓히고 있어 상업적 측면에서 대사공학의 유망한 목표가 되고 있다. 최근의 대사공학 분야에서의 많은 성공에도 불구하고, flavonoid에 대한 고도의 대사공학 조절을 이용하여 원하는 flavonoid 화합물을 생성하거나, 원치 않는 flavonoid 화합물을 억제하도록 하는 데는 여전히 기술적 문제점들이 남아있다. 예를 들면 IFS와 FLS 등의 유전자 분리 그리고 조직 및 시기 특이적인 promoter 개발 등이 동시에 이루어져야 하며, co-pigmentation 및 액포 pH와 관련된 메카니즘에 대한 이해, 화훼작물들의 형질전환 기술 개발 등이 이루어져야 원하는 꽃의 착색 조절이 가능하게 될 것이다. 최근 나팔꽃에서 액포의 $Na^{＋}$H$^{＋}$ exchanger를 파괴하여 화색을 변경시킨 mutants 연구를 통하여 조만간 액포 pH의 조절을 이용한 식물 대사공학이 가능할 것으로 기대되고 있다 (Yamaguchi et al. 2001). 아직 자연계에서 기본적인 골격의 변경만으로 수천 종류의 flavonoid가 생성 가능한가는 여전히 의문점으로 남아 있으나, 분명한 것은 다양한 식물 체계에서의 노력으로 농업, 원예, 그리고 영양분 증대를 위한 flavonoid 대사를 어떻게 조절할 것인가에 대한 정보를 얻을 수 있고, 또한 flavonoid 생합성 연구로부터 얻어진 정보들을 통하여 세포질 대사와 기본적인 생물학적 현상에 대한 이해를 넓힐 수 있게 될 것이다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제50권1호
• /
• pp.98-104
• /
• 2018

뽕나무의 어린 가지인 상지에서 기능성 물질인 옥시레스베라트롤이 발견됨에 따라 상지를 고부가 건강 기능성 식품 소재로 개발을 위해 옥시레스베라트롤 함량 증대 연구가 필요하였다. 따라서 본 연구에서는 상지의 옥시레스베라트롤 함량을 증가시키기 위하여 국내산 상지의 품종, 숙성 기간, 숙성 온도, 미생물에 의한 접종 등의 숙성 방법에 따른 옥시레스베라트롤 함량 변화를 조사하였다. 국내에서 재배되는 뽕나무 9품종의 상지를 절단 후 7일 숙성하여 옥시레스베라트롤 함량을 비교한 결과, 품종들 간에 큰 차이가 있었으며, 그 중 수원 품종이 숙성에 의해 옥시레스베라트롤 축적이 가장 높게 나타났다. 상지의 옥시레스베라트롤 축적을 위한 최적 숙성 온도를 조사한 결과, $30^{\circ}C$가 최적 온도이었으며 $70^{\circ}C$의 고온 숙성 시에는 옥시레스베라트롤의 축적 효과가 없었다. 뽕나무 9품종 중에서 선발된 수원 품종과 청일 품종에 대한 숙성 기간에 따른 옥시레스베라트롤 함량 변화를 확인한 결과, $30^{\circ}C$, 6일 숙성 시 수원 품종은 약 14배, 청일 품종은 약 7.8배 증가하였으나 8일 이후는 급속히 감소하였다. GRAS 등급의 L. acidophilus, B. coagulans, R. capsulatus, S. cerevisiae, E. faecium 등을 상지에 접종한 후 숙성 기간에 따른 옥시레스베라트롤 함량 변화를 조사한 결과, 미생물이 접종된 실험군들은 대조군에 비해 옥시레스베라트롤 함량이 약 1.7-4.0배 증가하였다. 특히 5균주 중에서 B. coagulans가 옥시레스베라트롤 축적에 가장 뛰어난 효과를 보였다. 따라서 상지 내 미생물 접종에 의한 생물학적 스트레스는 옥시레스베라트롤 축적에 매우 효과적인 방법으로 확인되었다. 결과적으로 상지 내 축적되는 옥시레스베라트롤 함량은 건조 온도, 건조 시간, 수분의 상태 등의 물리적인 요인뿐만 아니라 감염 미생물의 종류에 의해서도 큰 차이가 있음을 확인하였다. 또한 상지 내 옥시레스베라트롤의 함량을 증대시키기 위해서 자외선, 햇빛 등의 물리적 스트레스, 오존, 락스, 재스몬산메틸 등의 화학적 스트레스에 의한 효과도 검토해야 할 것이다. 게다가 숙성동안 옥시레스베라트롤 합성의 주효소인 스틸벤 합성효소 발현량이 조사된다면 숙성에 의한 옥시레스베라트롤 함량 증대 원인을 보다 명확하게 규명할 수 있을 것이다.