• 제목/요약/키워드: protein aggregation

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안구의 기능이상에 대한 산화스트레스의 중요성 (Importance of Oxidative Stress in Ocular Dysfunction)

  • 이지영
    • 한국안광학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.103-109
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    • 2008
  • 목적: 본 논문에서는 활성산소(reactive oxygen species, ROS)와 활성질소(reactive oxygen species, RNS)생성의 결과 초래되는 산화스트레스(oxidative stress)와 안질환과의 관계, 특히, 백내장발생과의 관련성 연구에 대한 고찰과, 안구의 기능이상에 있어 산화스트레스의 매개체(mediator)로서 과산화지질(lipid peroxide)의 역할에 대해 논의하고자 한다. 방법: 산화스트레스는 단백질 산화, DNA 파괴, 세포사(apoptosis), 지질과산화(lipid peroxidation) 등의 다양한 세포손상을 나타낸다. 이러한 손상은 많은 질병의 발생과 관련되어 있다. 백내장 발생의 주요한 원인중의 하나가 안구조직이 일정하고 지속적으로 산화스트레스의 환경에 노출되는 것으로 알려져 있다. 따라서 산화스트레스의 안구기능이상에 대한 역할을 조사하였다. 결과: 수정체는 자외선에의 만성적인 노출과 세포대사과정에서 필수불가결하게 생성되는 활성산소에 의해 끊임없이 공격을 받는다. 과도하게 생성된 활성산소에 의한 수정체 단백질의 분해(degradation), 산화(oxidation), 가교형성(crosslinking), 응집(aggregation) 등은 백내장발생에 있어 중요한 요인으로 사료된다. 결론: 산화스트레스와 체내의 산화/항산화 불균형이 과도한 활성산소를 생성하게 되고 결국, 안구의 기능이상을 일으킨다고 할 수 있다. 이러한 결과들에도 불구하고, 산화스트레스와 안구이상과의 관계를 더욱 정확하게 설명할 수 있는 분자기전에 대한 정보는 아직 부족한 상태이며, 더욱 많은 연구가 필요하다.

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Protective Effect of Astragalus polysaccharides on Liver Injury Induced by Several Different Chemotherapeutics in Mice

  • Liu, Wen;Gao, Fang-Fang;Li, Qun;Lv, Jia-Wei;Wang, Ying;Hu, Peng-Chao;Xiang, Qing-Ming;Wei, Lei
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권23호
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    • pp.10413-10420
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    • 2015
  • Side effects are an unavoidable consequence of chemotherapy drugs, during which liver injury often takes place. The current study was designed to investigate the protective effect of Astragalus polysaccharides (APS) against the hepatotoxicity induced by frequently-used chemical therapy agents, cyclophosphamide (CTX), docetaxel (DTX) and epirubicin (EPI)) in mice. Mice were divided into five groups, controls, low or high dose groups ($DTX_L$, $CTX_L$, $EPI_L$ or $DTX_H$, $CTX_H$, $EPI_H$), and low or high dose chemotherapeutics+APS groups ($DTX_L$+APS, $CTX_L$+APS, $EPI_L$+APS or $DTX_H$+APS, $CTX_H$+APS, $EPI_H$+APS). Controls were treated with equivalent normal saline for 28 days every other day; low or high dose group were intraperitoneal (i.p) injected with low or high doses of CTX, DTX and EPI for 28 days every other day; low or high dose chemotherapeutics+APS group were separately intraperitoneal (i.p) injected with chemotherapeutics for 28 days every other day and i.p with APS (100 mg/kg) for 7 days continually from the 22th to the 28th days. The body weight, serum levels of alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST), histopathological features, and ultrastructure morphological change of liver tissues, protein expression level of caspase-3 were estimated at different time points. With high dose treatment of DTX, CTX and EPI, weight gain was inhibited and serum levels of ALT and AST were significantly increased. Sections of liver tissue showed massive hepatotoxicity in $CTX_H$ group compared to the control group, including hepatic lobule disorder, granular and vacuolar degeneration and necrosis in hepatic cells. These changes were confirmed at ultrastructural level, including obvious pyknosis, heterochromatin aggregation, nuclear membrane resolution, and chondrosome crystal decrease. Western blotting revealed that the protein levels of caspase-3 increased in $CTX_H$ group. The low dose groups exhibited trivial hepatotoxicity. More interestingly, after 100 mg/kg APS, liver injury was redecued not only regarding serum transaminase activities (low or high dose chemotherapeutics+APS group), but also from pathological and ultrastructural changes and the protein levels of caspase-3 ($CTX_H$+APS group). In conclusion, DTX, CTX and EPI induce liver damage in a dose dependent manner, whereas APS exerted protective effects.

Effect of the different cover crop incorporation on glomalin-related soil protein and soybean and maize growth

  • Higo, Masao;Gunji, Kento;Isobe, Katsunori
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.344-344
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    • 2017
  • The glycoprotein known as glomalin-related soil protein (GRSP) is abundantly produced on the hyphae and spores of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in soil and roots. GRSP play a decisive role in the soil aggregation, but GRSP was also sensitive to agricultural managements. Thus, our objectives were to assess the effect of different cover crop incorporation on the GRSP content in soil and growth of subsequent soybean and maize. Pot experiments with the incorporation of four cover crops were set up. The same amount (666g) of aboveground plant parts of wheat (AMF host), hairy vetch (AMF host), mustard (non-host) and rapeseed (non-host) was separately incorporated into soils. The aboveground plant parts and roots of soybean and maize were grown in each incorporated pots and sampled at 6 and 9 weeks after sowing. Our results showed that the different cover crops incorporation affected soil biological and chemical properties such as EC, $NO_3-N$ content, ${\beta}-glucosidase$ activity, alkaline phosphatase (ALP) activity and GRSP content. The soil EC and $NO_3-N$ content in the hairy vetch, mustard and rapeseed was higher compared to the wheat. The ${\beta}-glucosidase$ activity in the wheat and hairy vetch was significantly higher than that in the mustard and rapeseed, and the ALP activity in the wheat was significantly higher than that in the hairy vetch, mustard, and rapeseed. The GRSP content in the mustard and rapeseed was significantly lower than that of the hairy vetch and wheat. Moreover, The top dry weight and leaf area of soybean and maize in the hairy vetch at 6 weeks were significantly higher compared to the other treatments. Our results indicated that the incorporation of mustard and rapeseed may cause indirectly the decrease of GRSP content and soil enzyme activity in soil. One possible explanation for the decrease of GRSP in non-AMF host crop treatments may be the decrease of AMF density in the soil. AMF are not able to form a symbiotic relationship with Brassicaceae roots due to the release of anti-fungal compounds. This means the AMF may not be able to produce GRSP in the soil. However, the differences in the benefit of cover crop incorporation were shown only by a pot experiment. Comparative investigations of crop residue managements would be applied to both pot experiment and field study to clarify a better selection of cover crops in rotation to encourage GRSP production.

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콩팥에서 Erythropoietin 투여로 인한 HSP70의 발현 변화 (Expression of HSP70 Immunoreactivity in EPO Treated Rat Kidney)

  • 정주영;김진
    • Applied Microscopy
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    • 제37권3호
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    • pp.167-174
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    • 2007
  • Heat shock protein 70 (HSP70)은 다양한 질병상태와 치명적인 열 손상에서 세포 및 조직을 보호하는데 중요한 역할을 하며, 또한 외부의 stress로부터 세포내 단백질의 파괴와 변화를 감소시키는 단백질로 알려져 있다. 본 연구에서는 오랜 기간 동안 조혈기관의 치료제로 콩팥에서도 세포보호효과가 있는 것으로 알려진 Erythropoietin(EPO)을 투여하여 콩팥내의 HSP70의 발현변화를 세포수준에서 관찰하고자 하였다. Sprague-Dawley계 흰쥐를 사용하여 전자현미경적 면역조직화학법으로 rHuEPO투여군과 대조군에서 HSP70의 발현변화를 관찰하였다. 대조군에서 HSP70은 콩팥의 바깥수질과 속수질에서 관찰되었으며, 특히 속수질에서 강하게 발현되었고 그 부위는 속수질집합관세포와 헨레고리의 내림가는 부분이었다. EPO 투여군에서는 속수질과 바깥수질의 내림가는 부분에서는 발현변화가 관찰되지 않았으나, 바깥수질의 집합관 세포에서 발현이 급격히 증가함을 관찰되었다. 특히 대조군에서의 핵주변부위뿐 아니라 세포내 핵상부분을 비롯한 세포막주변부위에도 강한 면역 염색성을 나타내었다. 이러한 결과는 콩팥의 바깥수질에서 stress성 단백질인 HSP70의 조절기전이 EPO에 의해 매개됨을 보여주면, 세포 stress및 질병상태에서도 이러한 기전이 작용할 것으로 생각된다.

칼슘강화 두유의 제조 및 단백질과 칼슘의 체외 소화특성 (Preparation of Calcium-fortified Soymilk and in Vitro Digestion Properties of Its Protein and Calcium)

  • 변진원;황인경
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.995-1000
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    • 1996
  • 본 실험은 두유에 칼슘을 강화하기 위해 두유 단백질의 칼슘내인성을 높이기 위한 방법으로 두유 단백질을 부분가수분해시킬 최적 단백분해효소 및 그의 최적 처리조건을 결정하였고, 효소처리한 뒤 칼슘염을 첨가하여 제조된 칼슘강화 두유의 체외소화시 단백질과 칼슘의 소화특성을 조사하였다. 두유에 처리된 4가지 단백분해효소 중에서 Bacillus polymyxa의 단백분해효소가 pH 7.5, $50^{\circ}C$, 10min의 처리조건하에서 처리 후 두유에 쓴맛을 남기지 않고, 칼슘염을 첨가하였을 때 응고현상을 가장 적게 나타내는 것으로 밝혀졌다. 또 가수분해 정도가 증가할수록 칼슘에 의한 응고정도는 감소했으나 10분 이후부터는 쓴맛이 감지되었으므로 효소처리시간은 10분으로 결정하였다. 두유에 효소처리를 한 뒤 염화칼슘을 5, 15, 25 mM 첨가하여 칼슘강화 두유를 제조하여 단백질의 체외소화율을 분석한 결과, 두유에 첨가된 칼슘의 농도와 무관하게 모든 칼슘강화 두유가 표준두유와 유사한 소화율을 나타냈다. 소화전에는 표준두유에 비해 효소처리만 한 두유의 가용성 칼슘이 약간 높으면서 이온형태의 것은 적게 나타났으며 효소처리 후 염화칼슘을 5, 15, 25 mM 첨가하여 만든 칼슘강화 두유는 이온형태의 칼슘함량이 점차 증가하였다. 펩신을 처리하였을 때는 가용성칼슘이 거의 이온형태의 것으로 나타났으며 두유에 칼슘이 많이 강화될수록 유리되는 이온형태의 칼슘함량도 증가하였다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, 우유와 비슷한 수준으로 칼슘이 첨가된 두유도 단백질의 체외 소화율은 감소되지 않았으며, 소화시 체내에 흡수될 수 있는 이온 형태의 칼슘의 양은 첨가량과 비례하였으므로 이와 같은 방법으로 칼슘강화 두유를 제조할 때 칼슘의 체내 이용도는 증가할 수 있을 것으로 생각된다.

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루게릭병 및 전측두엽성 치매 연관 단백질 Fused in Sarcoma (FUS)의 스트레스 응집체 형성에 관여하는 도메인 분석 (Analysis of domain required for aggregates formation of ALS (Amyotrophic lateral sclerosis)/FTD (Frontotemporal dementia)-linked FUS in mammalian cells)

  • 전미희;이진아
    • 분석과학
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    • 제28권5호
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    • pp.331-340
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    • 2015
  • DNA/RNA결합 단백질로 다양한 기능을 한다고 알려진Fused in Sarcoma (FUS)의 유전자 돌연변이가 루게릭병 및 전측두엽성 치매 환자에서 발견되었다. 정상적인 FUS는 핵에 위치하지만 병리상황에서 FUS는 세포질로 잘못 타기팅 되어 스트레스 응집체와 결합된 단백질 응집체를 형성하는 것으로 알려졌다. 그러나 이들에 의한 스트레스 응집체 형성 기전 및 응집체 형성에 관여하는 FUS의 도메인은 정확히 알려지지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 루게릭병 연관 FUS 미스센스 돌연변이(P525L, R521C, R521H, R521G)의 세포내 위치 및 세포질 FUS의 응집체 형성에 관여하는 FUS내 도메인을 분석하고 동정하고자 하였다. 이를 위해 먼저, FUS 미스센스 돌연변이의 세포내 위치를 분석한 결과, P525L대부분은 세포질로 위치하여 스트레스 응집체를 형성하는 반면, R521C, R521H, R521G는 핵과 세포질에 위치하였다. 이를 통해 FUS의 핵으로의 이동에는 FUS의 마지막 2개의 아미노산이 매우 중요함을 확인할 수 있었다. 세포질로 빠져 나온 FUS의 응집체 형성에 관여하는 FUS도메인 분석을 위해서 핵 위치서열이 결손되어 대부분 세포질 응집체를 형성하는 FUS-∆17를 이용하여, 다양한 도메인 결손 돌연변이를 제작하고, 이들의 응집체 형성여부를 분석하였다. 그 결과, SYGQ-RGG1나 RGG2-ZnF-RGG3없는 세포질 FUS (FUS-∆SYGQ-RGG1-∆17, FUS-∆RGG2-ZnF-RGG3-∆17)는 스트레스 응집체를 형성하지 않은 반면, RRM이 없는 FUS-∆RRM-∆17은 FUS-∆17에 비해 많은 스트레스 응집체를 형성함을 알 수 있었다. 따라서, 도메인 분석결과 세포질의 FUS는 SYGQ-RGG1나 RGG2-ZnF-RGG3 도메인을 통해 FUS 스트레스 응집체 형성이 촉진되고, RRM도메인은 FUS 응집체 형성을 저해하고 있는 것으로 생각된다. 이러한 연구 결과는 FUS의 스트레스 응집체 형성과 연관된 다양한 퇴행성 뇌질환의 발병기전에 대한 이해뿐만이 아니라 이들 질환 치료를 위한 치료 후보 타겟 물질 발굴에 중요한 단서를 제공할 수 있을 것이다.

MPTP 파킨슨 모델의 트레드밀 운동이 알파시누크린 변성과 흑질선조체내 신경성장인자 활성화에 미치는 영향 (Effects of Treadmill Exercise on Alpha-synuclein Mutation and Activated Neurotrophins in Nigrostriatal Region of MPTP-induced Parkinson Models)

  • 박재성;김정환;윤성진
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.73-88
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    • 2009
  • 목 적 : 규칙적인 운동이 신경보호 효과와 도파민성 신경원의 재구축, 운동기능 향상에 영향을 미친다는 실험실적 연구결과에도 불구하고, 아직까지 파킨슨병 질환자의 트레드밀 운동이 뇌신경 변화에 영향을 미치는지에 대해서는 논란이 되고 있는 상황이다. 더군다나, 증상의 진전이 흑질선조체의 뇌신경 변화에 의한 것인지, 운동에 의한 전반적인 효과인지, 의욕에 영향을 받은 것이지 또한 확실치 않은 상황이다. 이에 본 연구자는 트레드밀 운동이 파킨슨 유발 실험쥐의 뇌신경 변화를 유발하는 것을 밝히고자 본 실험을 수행하였다. 방 법 : 본 실험에서는 파킨슨 모델을 만들기 위해 수컷 C57BL/6 쥐에 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine(MPTP) 30 mg/kg과 프로베네시드 20 mg/kg을 매 12시간마다 10회 투여(총 5일)하여 파킨슨병을 유발하였다. 이후 운동군을 경사도 $0^{\circ}$, 18 m/min의 속도로, 하루 40분의 트레드밀 운동을 수행하였다. 운동수행의 마지막에는 모든(염류 비교군, 비운동 비교군) 동물의 뇌를 적출하여 신경원성, 신경화학적 변화가 어떤지 비교군, 비운동군과 비교분석하였다. 본 실험에서 Synphilin 단백질은 알파시누크린의 발현 징후로 사용되었다. 흑질과 선조체의 뇌세포를 western blotting에 의해 염색하여 분석하였다. 결 과 : 염류 비교군의 경우 synphilin 단백질의 발현이 발견되지 않았다. 파킨슨 유발을 위한 MPTP(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine) 투여는 알파시누크린의 응집을 의미하는 synphilin 단백질의 발현이 급증하였다. 하지만, 트레드밀 운동군에서는 synphilin 단백질의 발현이 비운동군에 비해 유의하게 낮았다. 이는 트레드밀 운동이 알파시누크린의 응집도를 낮추는데 영향을 미친다는 것으로 사료된다. 결 론 : 본 연구에는 트레드밀 운동이 파킨슨 모델의 뇌에서 알파시누크린 응집체의 제거를 촉진하고, 병의 진행, 세포사멸을 억제하는 것으로 밝혀졌다.

Vibrio vulnificus Metalloprotease VvpE has no Direct Effect on Iron-uptake from Human Hemoglobin

  • Sun, Hui-Yu;Han, Song-Iy;Choi, Mi-Hwa;Kim, Seong-Jung;Kim, Choon-Mee;Shin, Sung-Heui
    • Journal of Microbiology
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    • 제44권5호
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    • pp.537-547
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    • 2006
  • This study was designed to determine whether or not Vibrio vulnificus metalloprotease VvpE can promote iron uptake via the proteolytic cleavage of human hemoglobin. We found that V. vulnificus utilized hemoglobin as an iron source more efficiently via the vulnibactin-mediated iron-uptake system than via the HupA-mediated iron-uptake system and, of the proteases produced by V. vulnificus, VvpE was found to be the only protease capable of destroying hemoglobin. However, VvpE expression, on both the transcriptional and protein levels, was suppressed in iron-limited media. However, vvpE transcription, but not extracellular VvpE production, was reactivated by the addition of hemoglobin or inorganic iron into iron-limited media. Moreover, vvpE transcription began only in the late growth phase when V. vulnificus had already consumed most of the iron for growth. In addition, neither vvpE mutation nor in trans vvpE complementation affected the ability of V. vulnificus to acquire iron or to grow in iron-limited media or in cirrhotic ascites containing hemoglobin. Hemoglobin added into iron-limited media was not destroyed, but gradually formed an insoluble aggregate during culture; this aggregation of hemoglobin occurred regardless of vvpE mutation or complementation. These results indicate that VvpE is not required for efficient iron uptake from hemoglobin. On the contrary, hemoglobin or iron is required for efficient vvpE transcription. In addition, a discrepancy exists between vvpE transcription and extracellular VvpE production in iron-limited media containing inorganic iron or hemoglobin, which suggests that additional unknown posttranscriptional events may be involved in the extracellular production of VvpE.

A Cyclophilin from Griffithsia japonica Has Thermoprotective Activity and Is Affected by CsA

  • Cho, Eun Kyung;Lee, Yoo Kyung;Hong, Choo Bong
    • Molecules and Cells
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    • 제20권1호
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    • pp.142-150
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    • 2005
  • Members of the multifunctional Cyp family have been isolated from a wide range of organisms. However, few functional studies have been performed on the role of these proteins as chaperones in red alga. For studying the function of cDNA GjCyp-1 isolated from the red alga (Griffithsia japonica), we expressed and purified a recombinant GjCyp-1 containing a hexahistidine tag at the amino-terminus in Escherichia coli. An expressed fusion protein, $H_6GjCyp-1$ maintained the stability of E. coli proteins up to $50^{\circ}C$. For a functional bioassay for recombinant $H_6GjCyp-1$, the viability of E. coli cells overexpressing $H_6GjCyp-1$ was compared with that of cells not expressing $H_6GjCyp-1$ at $50^{\circ}C$. After high temperature treatment for 1 h, E. coli overexpressing $H_6GjCyp-1$ survived about three times longer than E. coli lacking $H_6GjCyp-1$. Measurement of the light scattering of luciferase (luc) showed that GjCyp-1 prevents the aggregation of luc during mild heat stress and that the thermoprotective activity of GjCyp-1 is blocked by cyclosporin A (CsA), an inhibitor of Cyps. Furthermore, the Cyp-CsA complex inhibited the growth of E. coli under normal conditions. The results of the GjCyp-1 bioassays as well as in vitro studies strongly suggest that Cyp confers thermotolerance to E. coli.

Effects of Humectant and Roasting on Physicochemical and Sensory Properties of Jerky Made from Spent Hen Meat

  • Sorapukdee, Supaluk;Uesakulrungrueng, Chanpen;Pilasombut, Komkhae
    • 한국축산식품학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.326-334
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    • 2016
  • This study was carried out to develop jerky product utilizing spent hen meat. Manipulation of water activity (aw) of semi-dried meat with the addition of humectants (glycerol and sorbitol at the concentration of 0, 10, and 15%) and roasting process were applied to enhance quality of jerky product. After spent hen meat was ground, formulated, reformed and then dried in convection oven at 85℃ for 2 h followed by 60℃ for 1 h, all jerky samples showed values of aw ≤0.85 with total aerobic bacteria, yeast and mold and Staphylococcus aureus counts were reduced to undetectable levels. Moreover, the results showed that the 15% glycerol added jerky showed superior quality, indicated by the lowest aw, low protein aggregation as evaluated by sorption isotherm and the lowest shear value as compared to sorbitol added and control samples (p<0.05). Regardless effect of humectant, roasting could improve the quality of the jerky via enhanced sensory attributes by increasing color, appearance, flavor and overall acceptability scores (p<0.05). Therefore, spent hen meat could be used as a potential raw material for jerky in which soft product texture obtained by the addition of glycerol and intense flavor resulted from roasting process after drying, leading to sensory acceptance.