• 한국식품과학회지
• /
• 제51권4호
• /
• pp.336-342
• /
• 2019

참당귀 유래 면역활성 다당의 활성과 구조의 상관관계를 규명하고자 조다당 AGE-0로부터 두 차례의 연속적인 컬럼 크로마토그래피를 실행하여 단일 정제 다당 AGE-2c-I을 얻었다. AGE-2c-I은 농도의존적으로 우수한 항보체 활성을 보여주었으며, 일반화학적 특성을 분석한 결과, 분자량 약 140 kDa의 고분자 다당으로 4종의 구성당과 13종의 당쇄 결합양식으로 구성되어 있음을 확인할 수 있었다. 이 다당은 ${\beta}$-glucosyl Yariv reagent와의 높은 반응성을 보임으로써 arabino-3,6-galactan의 구조를 가진 rhamnogalacturonan-I 구조임을 추정할 수 있었다. 한편, AGE-2c-I의 미세구조의 해명과 항보체 활성에 관여하는 다당 중의 활성부위 검토를 위해 ${\alpha}$-L-arabinofuranosidase와 endo-1,4-${\beta}$-galactanase를 이용한 연속적 가수분해를 행하고 얻은 단편획분들을 이용, 구성당 및 당쇄결합 양식 분석, ${\beta}$-glucosyl Yariv reagent와의 반응성 검토 및 항보체 활성 결과를 분석한 결과, 참당귀 유래 항보체활성 다당 AGE-2c-I은 rhamnogalacturonan-I과 유사한 구조를 소유하고 있음이 확인되었으며, AGE-2c-I의 측쇄 구조인 arabino-${\beta}$-3,6-galactan 사슬이 항보체 활성 발현에 주요 역할을 수행하며, 5-linked Araf와 3,5-branched Araf로 구성된 ${\alpha}$-arabinan 측쇄가 활성에 부분적으로 관여하고 있음을 최종 확인할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제51권3호
• /
• pp.278-285
• /
• 2019

Tomato (Lycopersicon esculentum) is widely known for its beneficial effects on human health. To investigate the beneficial effects of polysaccharides from cherry tomato, cherry tomato polysaccharides (CTP) were prepared, the component sugars were analyzed, and the immunomodulatory activities in RAW 264.7 macrophages were assessed. CTP mainly contained arabinose (Ara) and galactose (Gal), suggesting that CTP might be enriched with an arabinogalactan (AG) moiety. The Ara and Gal present in CTP are likely components of AG-II (35.4%), namely $arabino-{\beta}-(3,6)-galactan$. To investigate the immunomodulatory activity of CTP, cytokine levels and iNOS2, COX-2, and $NF-{\kappa}B$ protein levels were analyzed, and $NF-{\kappa}B$ nuclear translocation and phagocytosis were observed by immunofluorescence. CTP significantly increased the levels of $TNF-{\alpha}$, MCP-1, and IL-6. CTP also increased iNOS2 and COX-2 expression as well as $NF-{\kappa}B$ nuclear translocation in RAW 264.7 cells. CTP significantly stimulated phagocytosis activity. These results showed that CTP stimulates macrophage activity, which can boost the innate immune response. CTP with high AG-II content could be used as a prebiotic to strengthen immunity.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제44권4호
• /
• pp.570-579
• /
• 2020

Background: Many researchers reported that the various immune activities of red ginseng are due to acid polysaccharides. But, the exact structural characteristics of the acidic polysaccharide in red ginseng have not been fully elucidated. Therefore, we isolated the acidic polysaccharide from red ginseng and characterized the structural property of the active moiety of this polysaccharide, which contributes to the immunostimulatory activity of red ginseng. Methods: A polysaccharide (RGP-AP-I) was purified from red ginseng via size-exclusion chromatography using Sephadex G-100. Immunostimulatary activity of RGP-AP-I was investigated via anti-complementory and macrophage stimulatory activity. The structure of RGP-AP-I was characterized by HPLC, sugar composition, β-glucosyl Yariv reagent and methylation analysis. Results: Peritoneal macrophages stimulated using RGP-AP-I significantly augmented the production of various cytokines such as interleukin (IL)-6, IL-12, and tumor necrosis factor (TNF)-α. The primary structure of RGP-AP-I was elucidated by assessing its sugar composition and methylation analysis. RGP-AP-I is a 96 kDa acidic polysaccharide, and comprises nine different monosaccharides, which mainly include sugars such as rhamnose (Rha, 9.5%), galacturonic acid (GalA, 18.4%), galactose (Gal, 30.4%), and arabinose (Ara, 35.0%). RGP-AP-I exhibited an considerable reaction with the β-glucosyl Yariv reagent, revealing the presence of arabino-β-3,6-galactan. Methylation analysis indicated that RGP-AP-I comprises 21 different glycosyl linkages, such as 3-, 4-, 6- and 3,6-linked Galp; 5-linked Araf; 2,4-linked Rhap; and 4-linked GalAp, which are characteristics of rhamnogalacturonan I (RG-I). Conclusion: we assumed that the immunostimulatory activity of RGP-AP-I may be due to the RG-I structure, which comprises a main chain with a repeating linkage unit, [→2)-Rhap-(1→4)-GalAp-(1→] and three groups of side chains such as (1→5)-linked arabinan, (1→4)-linked galactan, and arabino-β-3,6-galactan, which branch at the C(O)4 positions of Rha residues in the main chain of RGP-AP-I.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제48권2호
• /
• pp.202-210
• /
• 2024

Background: Panax ginseng Meyer polysaccharides exhibit various biological functions, like antagonizing galectin-3-mediated cell adhesion and migration. Galectin-8 (Gal-8), with its linker-joined N- and C-terminal carbohydrate recognition domains (CRDs), is also crucial to these biological processes, and thus plays a role in various pathological disorders. Yet the effect of ginseng-derived polysaccharides in modulating Gal-8 function has remained unclear. Methods: P. ginseng-derived pectin was chromatographically isolated and enzymatically digested to obtain a series of polysaccharides. Biolayer Interferometry (BLI) quantified their binding affinity to Gal-8, and their inhibitory effects on Gal-8 was assessed by hemagglutination, cell migration and T-cell apoptosis. Results: Our ginseng-derived pectin polysaccharides consist mostly of rhamnogalacturonan-I (RG-I) and homogalacturonan (HG). BLI shows that Gal-8 binding rests primarily in RG-I and its β-1,4-galactan side chains, with sub-micromolar K_D values. Both N- and C-terminal Gal-8 CRDs bind RG-I, with binding correlated with Gal-8-mediated function. Conclusion: P. ginseng RG-I pectin β-1,4-galactan side chains are crucial to binding Gal-8 and antagonizing its function. This study enhances our understanding of galectin-sugar interactions, information that may be used in the development of pharmaceutical agents targeting Gal-8.

• 한국식품과학회지
• /
• 제47권3호
• /
• pp.286-292
• /
• 2015

다당의 생물활성은 다당의 구조적인 특징과 분자량 분포에 의해 중요한 영향을 미치기 때문에, 특정 다당의 정제는 다당 연구를 위해 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 서로 다른 특성을 소유한 다당의 분획을 위한 신속 분리 방법을 개발하고 대표 화합물로 한국산 귤피로부터 조제한 다당 혼합물을 이용, 본 분리법을 최적화 하였다. 귤피는 펙티나아제 처리 후 에탄올 침전법을 통해 조다당 획분인 CPE로 조제되었으며, CPE는 재차 농도별로 연속 희석된 에탄올 용액(EtOH:DIW=8:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1.5:1, 1:1, 및 0.5:1)을 이용하여 7가지 획분(CPE8-CPE0.5)으로 분획되었다. CPE8-CPE1획분은 구성당 분석 결과 람노갈락투로난-I과 람노갈락투로난-II 다당의 지표 구성당인 총 11종의 서로 다른 당으로 구성되어 있었으며, arabino-${\beta}$-3,6-galactan 잔기를 함유하고 있는 것으로 확인되었다. 그러나 CPE0.5 획분에서는 람노갈락투로난-II 및 arabino-${\beta}$-3,6-galactan 잔기를 함유하고 있지 않았다. 한편, CPE8-CPE1 획분을 처리한 mouse 복강 대식세포에서는 농도의존적으로 IL-6의 생산 증가가 관찰된 반면, CPE1 및 CPE0.5 획분에서는 활성이 급격히 감소됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 이상의 결과로부터 분리방법이 다양한 특성을 갖는 다당의 혼합물로부터 생물활성을 갖는 람노갈락투로난류를 신속히 분리하는데 매우 유용한 것으로 판단되었다.

• 식물조직배양학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.477-485
• /
• 1998

감자 plastid 형질전찬을 위한 새로운 DNA 절편을 확보하고자, 감자의 trnK-matK 유전자를 PCR 방법으로 클로닝하고 특성을 조사하였다. 염기서열 분석을 통하여 trnK-matK 유전자에는 두 종류의 polymerase 인지부위[Prokaryotic site(plastid encoded polymerase)와 eukaryotic site (nuclear-encoded polymerase)]가 족재함을 알 수 있었다. 이 사실은 trnK-matK 유전자의 발현이 광합성조직과 비광합성조직에서 서로 다른 polymerase에 의하여 조절됨을 시사하였다. 한편 MatK의 아미노산서열을 분석한 결과 식물에 따라 아미노산 identity가 39-75%로 다양하였으나, 감자와 담배는 98%의 아주 높은 identity를 보였다. Northern분석을 통하여 포장과 기내에서 생육된 감자 식물체 모두에서, trnK-matK 의 전사 수준이 잎에서 높고 괴경에서는 낮음을 알 수 있었다. 한편 잎에서의 16s rDNA의 전사수준은 괴경에 비해 약 50배 높았다. 이것으로 미루어보아 괴경에서 수준이 낮을 것은, 괴경에서는 plastid genome copy 수가 적거나 plastid 수가 적기 때문으로 추정된다. 이상의 결과로서 엽록체와 amyloplst 모두에서 trunK-matK 유전자가 활발하게 발현되고 있음을 알 수 있었다. Plastid genomic DNA의 Southern 분석을 통하여 trnK는 1 copy로 존재하고, matK는 trnK intron을 포함하고 있음을 확인하였다. 따라서 감자 plastid형질전환의 새로운homologous recombination 부위로 trnK-matK유전자를 이용할 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제45권1호
• /
• pp.52-60
• /
• 2016

다당이 갖는 각종 생물 활성은 그 구조의 특성 및 분자량 분포에 의해 달라지므로 특정 다당을 분리하기 위한 정제과정은 다당 연구에 있어 필수적으로 요청된다. 본 연구에서는 서로 다른 특성을 소유한 다당을 분획하기 위한 간편하고 신속한 분리법을 개발하기 위해 한국산 감잎으로부터 조제한 다당 혼합물을 이용, 본 분리법을 최적화하였다. 감잎은 pectinase 처리 후 에탄올 침전법을 통해 조다당 획분인 PLE로 조제되었으며, PLE는 재차 농도별로 연속 희석된 에탄올 용액(EtOH : DIW=4:1, 2:1, 1.5:1, 1:1 및 0.5:1)을 이용하여 총 10개 획분(5개 침전물 획분: PLE-4~PLE-0.5, 5개 상등액 획분: PLE-4S~PLE-0.5S)으로 분획하였다. HPLC 분석 결과 PLE-4, PLE-2 획분은 저분자와 고분자 획분이 혼합된 다당이, PLE-1.5~0.5 획분에는 고분자 다당이 주로 검출되었다. 또한 PLE-4~PLE-1 획분은 구성당 분석 결과 RG(rhamnogalacturonan)-I과 RG-II 다당의 지표 구성당인 총 13종의 서로 다른 당으로 구성되어 있음이 확인되었으며, ${\beta}$-arabino-3,6-galactan 잔기를 함유하고 있는 것으로 확인되었다. 하지만 PLE-0.5 획분에서는 RG-II 및 ${\beta}$-arabino-3,6-galactan 잔기를 함유하고 있지 않았다. 한편 PLE-1.5S~PLE-1S 획분을 처리한 마우스 복강 대식세포에서는 농도 의존적인 IL-6의 생산 증가가 관찰된 반면, 저분자 다당으로 구성된 PLE-4S 및 PLE-2S 획분에서는 활성이 매우 낮음이 확인되었다. 이상의 결과로부터 본 분리 방법이 다양한 특성을 갖는 다당의 혼합물로부터 생물 활성을 갖는 RG류를 신속하고 간편하게 분리하는 데 있어 유용한 방법임을 확인할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제53권6호
• /
• pp.722-730
• /
• 2021

본 연구는 인삼열매로부터 RG-II 형태의 다당(GBW-II)을 분리하고 대식세포 활성화에 대한 세포 내 신호전달의 세부 기작을 규명함으로써 새로운 건강기능성식품 소재 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 진행되었다. GBW-II의 구성당을 확인한 결과, 전형적인 RG-II의 구성당인 2-methyl-xylose, apiose, aceric acid, KDO 및 DHA와 같은 특이 구성당을 함유함을 확인할 수 있었다. GBW-II는 대식세포 유래 세포주인 RAW 264.7 cell에 처리하였을 경우, 어떠한 세포 독성도 확인되지 않았으나 IL-6와 TNF-α와 같은 cytokine의 분비는 농도 의존적으로 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 RAW 264.7 cell을 이용한 세포 내 신호전달에 관한 실험 결과들을 종합해 볼 때, GBW-II는 대식세포 표면에 발현된 TLR2, TLR4 및 SR에 결합하여 MAPKs (p38, ERK) 및 NF-κB를 경유하여 IL-6와 TNF-α와 같은 cytokine의 분비를 증가시키는 것으로 최종 확인되었다. 한편, RG-I, RG-II, β-glucan, arabinoxylan 및 xyloglucan과 같은 식물체 유래 고분자 다당체의 약리활성은 그들의 구조적 차이에서 기원하는 것으로 알려져 있기 때문에 건강기능성식품 소재로의 개발을 위해서는 활성물질의 미세구조에 대한 해명이 필수적이라 할 수 있다. 따라서 본 연구진은 추후 연구에서 효소적 및 화학적 가수분해, methylation, sequencing 등을 이용하여 인삼열매 유래 정제 다당 GBW-II의 미세구조를 규명하고자 한다.