• Applied Biological Chemistry
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• 제32권1호
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• pp.23-29
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• 1989

soybean hypocotyl에서 분리한 미토콘드리아로부터 submitochondrial particles와 matrix 단백질 추출액을 준비하고 전기분해법으로 제조한 superoxide를 처리하여 malate dehydrogenase 및 cytochrome C oxidase의 불활성화와 mitochondrial membrane의 과산화를 각각 조사하였다. 막에 결합되어 있는 cytochrome C oxidase나 수용액상태의 malate dehydrogenas는 모두 $O^{-}_{2}$에 대해 매우 민감하게 불활성화되었다. 즉 dismutation 반응이 빠르게 진행되어 실질적으로 효소의 불활성화에 기여하게 될 농도는 대단히 낮을 것으로 추정되는 $O^{-}_{2}$의 명목상 처리농도 1.4mM 전후에서 두 효소는 그 활성을 완전히 상실하였다. 한편 malondialdehyde의 생성을 지표로 하여 측정된 membrane 과산화는 인지질로서만 이루어진 liposome의 경우보다는 다소 낮은 수준이었으나 무시할 수는 없는 정도였다. mitochondrial membrane의 과산화가 상대적으로 억제된 것은 막에 결합되어 있는 항산화제 및 단백질들에 의한 $O^{-}_{2}$소거효과에 기인하였으리라 해석된다. 식물 미토콘드리아의 대표적인 대사과정인 TCA cycle과 호흡전자전달반응의 성분효소들인 malate dehydrogenase와 cytochrome C oxidase가 불활성화되었고 membrane이 과산화 되었다는 사실은, 식물의 냉해와 광피해 발현기작에서 공히공통적인 화학적 인자로 인정되는 $O^{-}_{2}$의 과잉생성 및 축적이 그것의 주 생성처인 미토콘드리아의 생화학적 기능과 구조에 미칠수 있는 파괴적 효과를 적절히 지시하는 것이다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제26권2호
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• pp.121-129
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• 2018

Oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL)-induced macrophage foam cell formation and apoptosis play critical roles in the pathogenesis of atherosclerosis. Thioredoxin-1 (Trx) is an antioxidant that potently protects various cells from oxidative stress-induced cell death. However, the protective effect of Trx on ox-LDL-induced macrophage foam cell formation and apoptosis has not been studied. This study aims to investigate the effect of recombinant human Trx (rhTrx) on ox-LDL-stimulated RAW264.7 macrophages and elucidate the possible mechanisms. RhTrx significantly inhibited ox-LDL-induced cholesterol accumulation and apoptosis in RAW264.7 macrophages. RhTrx also suppressed the ox-LDL-induced overproduction of lectin-like oxidized LDL receptor (LOX-1), Bax and activated caspase-3, but it increased the expression of Bcl-2. In addition, rhTrx markedly inhibited the ox-LDL-induced production of intracellular reactive oxygen species (ROS) and phosphorylation of p38 mitogen-activated protein kinases (MAPK). Furthermore, anisomycin (a p38 MAPK activator) abolished the protective effect of rhTrx on ox-LDL-stimulated RAW264.7 cells, and SB203580 (a p38 MAPK inhibitor) exerted a similar effect as rhTrx. Collectively, these findings indicate that rhTrx suppresses ox-LDL-stimulated foam cell formation and macrophage apoptosis by inhibiting ROS generation, p38 MAPK activation and LOX-1 expression. Therefore, we propose that rhTrx has therapeutic potential in the prevention and treatment of atherosclerosis.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제3권2호
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• pp.98-106
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• 2007

Genotoxic stress triggers a variety of biological responses including the transcriptional activation of genes regulating DNA repair, cell survival and cell death. In this study, we investigated to examine gene expression profiles and genotoxic response in TK6 cells treated with DNA damaging agents MNNG (N-methyl-N'-nitrosoguanidine) and hydrogen peroxide $(H_2O_2)$. We extracted total RNA in three independent experiments and hybridized cRNA probes with oligo DNA chip (Applied Biosystems Human Genome Survey Microarray). We analyzed raw signal data with R program and AVADIS software and identified a number of deregulated genes with more than 1.5 log-scale fold change and statistical significancy. We indentified 14 genes including G protein alpha 12 showing deregulation by MNNG. The deregulated genes by MNNG represent the biological pathway regarding MAP kinase signaling pathway. Hydrogen peroxide altered 188 genes including sulfiredoxins. These results show that MNNG and $H_2O_2$ have both uniquely regulated genes that provide the potential to serve as biomarkers of exposure to DNA damaging agents.

• 대한지역사회영양학회지
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• 제12권3호
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• pp.259-271
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• 2007

The purpose of this study was to investigate the dietary habits and daily intake of nutrients in college students. This survey was conducted using a self-administered questionaire. The average heights and weights were 173.5 cm and 72.3 kg of male students and 161.8 cm and 57.2 kg of female students. The average of BMI was $24.2kg/m^2$ of male and $21.9kg/m^2$ of female, and the value of male students was higher than the value of female students. The response to the daily meals was 54.6% for '$2{\sim}3$ times/week'. The regularity of mealtime was 41.7% for irregular and the frequency eating after nine was 45.7% for '5-6 times/week', respectively. The repast was 72.2% for 'overeating and little eating' and was a significant difference of male and female students (p<0.05). The eating rate was higher '$10{\sim}20min$'. As for breakfast food eaten, skipping breakfast was 23.6% for 'no/week' and female students were higher than male students (p<0.05). The frequency of snacks was 36.0% for 'nothing' of males students and 34.8% for '3-4 times/week' of female students (p<0.05). The type of snack was a significant difference of males and females students (p<0.01), and was the highest 75.0% for carbonated drinks of males and 37.5% for snacks of females. The eating due to stress solution was a significant difference of male and female students (p<0.01), and was the highest 23.0% for 'frequency' of males and 44.7% for 'sometime' of females. As for food intake of male and female students, the meat intake was 66.7% for 'everything of male and female students. The fish intake was 68.1 % for '1-2times/week'. The milk, milk products, eggs and beans were each 40.3%, 58.3%, 56.9%, 47.2% for '1-2 times/week' (p<0.05). The fat intake was 55.6% for '$1{\sim}2$ times/week'. The average consumption of energy was 58% of male and 67% of female of estimated energy requirement (EER). Their mean ratio of carbohydrate: protein: fat was 57 : 15 : 28 of all subjects. The mean intakes of vitamin C and folic acid were 70% and 51% of males and 62% and 52% of females of recommended intake (RI). The mean intakes of Ca, P, Fe and Na were 71%, 140%, 146% of males and 72%, 122%, 76% of female of RI and 273% of males and 233% of females of adequate intake (AI). Therefore, nutritional education is necessary for college students to establish physicall and mentall optimal health conditions though nutritional intervention.

• 대한약침학회지
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• 제21권1호
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• pp.18-25
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• 2018

Objective: D-galactose (D-gal) is well-known agent to induce aging process. In the present study, we selected crocin, the main constituent of Crocus sativus L. (saffron), against D-gal- induced cytotoxicity in human neuroblastoma SH-SY5Y cells. Methods: Pretreated cells with crocin ($25-500{\mu}M$, 24 h) were exposed to D-gal (25-400 mM, 48 h). The MTT assay was used for determination cell viability. Dichlorofluorescin diacetate assay (DCF-DA) and senescence associated ${\beta}$-galactosidase staining assay (SA-${\beta}$-gal) were used to evaluate the generation of reactive oxygen species and beta-galactosidase as an aging marker, respectively. Also advanced glycation end products (AGEs) expression which is known as the main mechanism of age-related diseases was measured by western blot analysis. Results: The findings of our study showed that treatment of cells with D-gal (25-400 mM) for 48h decreased cell viability concentration dependency. Reactive oxygen species (ROS) levels which are known as main factors in age-related diseases increased from $100{\pm}8%$ in control group to $132{\pm}22%$ in D-gal (200 mM) treated cells for 48h. The cytotoxic effects of D-gal decreased with 24h crocin pretreatment of cells. The cell viability at concentrations of $100{\mu}M$, $200{\mu}M$ and $500{\mu}M$ increased and ROS production decreased at concentrations of 200 and $500{\mu}M$ to $111.5{\pm}6%$ and $108{\pm}5%$, respectively. Also lysosomal biomarker of aging and carboxymethyl lysine (CML) expression as an AGE protein, significantly increased in D-gal 200 mM group after 48h incubation compare to control group. Pre-treatment of SHSY-5Y cells with crocin ($500{\mu}M$) before adding D-gal significantly reduced aging marker and CML formation. Conclusion: Treatment of SH-SY5Y cells with crocin before adding of D-gal restored aging effects of D-gal concentration dependency. These findings indicate that crocin has potent anti- aging effects through inhibition of AGEs and ROS production.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.291-295
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• 2004

루이보스(Aspalathus linearis; RB)는 콩과식물로서 남아프리카 Cape Province의 북서부 산악지역에 자생한다. 루이보스차 침제는 가는 가지와 잎의 발효산물로서 플리보노이드류와 페놀산이 있어 강한 항산화활성을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 저산소증모델에서 루이보스차 침제가 배양한 흰쥐 대뇌세포의 스트레스를 완화하는지에 대한 연구하였다. 배지로 누출된 LDH의 정량실험에 의하면 루이보스는 정상산소환경 및 저산소증에서 함량 의존적으로(10-100 $\mu\textrm{g}$/ml) 각각 6-18% 및 2-24%의 세포생존율을 증가시켰다(16 DIV 세포, 처리 후 3일째). CFP-Hsc70 단백질을 표현시킨 신경세포의 모양을 관찰하였을때 루이보스(50 $\mu\textrm{g}$/ml)는 저산소처리 후 5일에 세포체에 수포가 있는 세포의 수를 대조군(55.4$\pm$4.59%)에 비하여 유의하게 감소시켰다(40.9$\pm$6.3%). 이러한 결과들은 루이보스차가 저산소증에서 신경세포를 보호함을 의미하며, 신경세포 손상을 예방 또는 치료하는데 응용될 수 있을 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1223-1229
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• 2013

우르솔산(Ursolic acid)은 다양한 약재, 과일 그리고 야채 등으로 부터 분리되는 식물성 생리활성물질로서, 천연 항산화제로 널리 알려져 있지만, 배아줄기세포에서 우르솔산의 기능에 대한 연구는 아직까지 잘 이해되지 않고 있다. 본 연구에서는 저산소 상태에서 우르솔산이 배아줄기세포의 성장에 미치는 효과에 대해 조사하였다. 48시간 동안의 저산소 환경은 배아줄기세포의 미분화상태 및 전능성을 유지에 있어서 영향을 미치지 않았지만, 세포 내 활성산소종의 지속적인 생산과 이로 인한 lactate dehydrogenase 활성을 촉진 시켰다. 저산소에 의해 유도된 배아줄기세포의 산화적 스트레스는 $30{\mu}M$의 우르솔산의 처리로 인해 유의적으로 감소되었으며, 이러한 우르솔산의 활성산소 소거능력은 항산화제인 N-acetyl-cysteine (NAC)의 효과와 유사하였다. 저산소 환경은 또한 유의적으로 배아줄기세포의 생존과 증식을 감소 시킬 뿐만 아니라, 세포의 자살 및 노화를 유도함이 관찰되었지만, 강한 항산화 능력을 지닌 우르솔산은 세포를 저산소로부터 보호하여 정상수준으로 세포의 생존과 증식을 유지시키고, 세포 자살 관련 단백질(cleaved caspase-3, Bcl-2, 그리고 cIAP) 및 세포 노화 관련 단백질(beta-galactosidase)을 조절하는 탁월한 약리학적 효과를 가지고 있었다. 따라서 본 연구결과를 통해, 우르솔산은 강력한 천연 항산화제이며, 저산소에 의해 유도된 유해 기작을 제어함으로서, 배아줄기세포의 전능성을 유지시킬 수 있는 기능성 물질이라는 것을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권1호
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• pp.81-86
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• 2017

퍼옥시레독신은 티오레독신, 티오레독신 환원효소, NADPH로 이루어진 티오레독신 시스템의 환원력을 이용하여 과산화물을 제거하는 티오레독신 과산화효소 활성과 다른 단백질의 열변성에 의한 응집을 막아주는 샤페론 활성을 갖는 효소이다. 정형 2-Cys Prx군에 속하는 퍼옥시레독신 참고서열 1,024개 중 부분적인 서열 등을 제외한 967개 서열을 정렬하였을 때 75번과 103번 아스파트산 잔기는 99% 보존되었고, 73번 세린 잔기는 97% 보존되었음에도 불구하고 잘 보존된 아스파트산 잔기와 세린 잔기에 대해 알려지지 않았다. 이 잔기가 TSA1의 두가지 효소 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 재조합 단백질을 이용하여 활성도를 알아보았다. in vitro 실험을 통하여 잘 보존된 잔기인 103번 아스파트산은 75번 아스파트산보다 티오레독신 퍼옥시레독신 활성 및 분자 샤페론 활성에 더 영향을 미치고, 103번의 음전하는 분자 샤페론 활성에 중요한 역할을 하며 과산화효소활성에는 75번과 103번의 음전하가 관여함을 알 수 있었다. 또한 73의 세린 잔기 역시 과산화효소에 영향을 미치는 잔기임을 알 수 있었다. 최근 출아 효모 퍼옥시레독신인 TSA2의 79번과 109번의 세린 잔기를 시스테인 잔기로 변이시킨 경우 두 변이 단백질 모두 과산화효소 활성과 샤페론 활성이 증가되었는데 이는 ${\beta}$-sheet 구조의 증가와 관련되는 것으로 보고하였다[28]. 이들 두 세린 잔기는 TSA1 구조에 의하면 모두 ${\alpha}$-나선 구조에 위치하였다. 반면에 73번의 세린 잔기는 ${\beta}$-sheet의 C-말단에 위치하는 잔기로 과산화효소 활성에 대한 영향이 다르게 나타나는 것으로 추정된다. 추후 생체 내 실험을 통하여 아스파트산 잔기의 변이가 과산화물 저항성이 미치는 영향 및 열 저항성(thermal stress)에 미치는 역할을 살펴볼 필요가 있다. 또한 아스파트산 잔기와 과산화물과의 반응 및 분자 샤페론과의 반응에 장애가 되는 요인이 무엇인지에 대한 추가 연구가 필요할 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권5호
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• pp.635-641
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• 2011

본 연구는 TNF-${\alpha}$로 자극된 HUVEC에서 녹차씨껍질 EtOAC 추출물이 초기 동맥경화 과정에 중요한 역할을 하는 염증매개인자와 세포부착물질에 미치는 영향을 분석하였다. 녹차씨껍질 EtOAC 추출물의 NO 생성능은 TNF-${\alpha}$만을 처리한 control군에 비해 증가시키는 것을 알 수 있었다. $100{\mu}g$/mL 농도에서는 녹차씨껍질 EtOAC 추출물은 세포독성을 보이지 않았으며 염증매개인자인 TNF-${\alpha}$ 수준 및 세포부착물질인 VCAM-1과 MCP-1의 생성을 억제하였다. 뿐만아니라, 녹차씨껍질 EtOAC 추출물은 총 항산화능은 증가되는 경향을 보였다. 이상의 결과에서, 녹차씨껍질 EtOAC 추출물은 HUVEC에서 TNF-${\alpha}$로 인한 총 항산화능의 수준을 향상시켜 염증생성인자인 TNF-${\alpha}$ 수준 및 세포부착물질인 VCAM-1과 MCP-1의 생성을 억제하여 동맥경화 초기반응을 억제하는데 기여할 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제39권4호
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• pp.313-322
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• 2013

본 연구에서는 예로부터 민간에서 사용되어진 약초인 토인삼 추출물의 피부보호 효과를 측정하기위해 항산화, 자외선에 의해 유도된 matrix metalloproteinases-1 (MMP-1) 발현저해효과, 자외선에 대한 세포보호효과, 노화세포를 이용한 senescence-associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-gal) 활성을 사람 섬유아세포(HDF)를 이용하여 확인하였다. 그 결과, 토인삼 추출물의 free radical과 superoxide radical 소거효과는 처리농도가 증가함에 따라 농도 의존적으로 나타났으며, 토인삼 잎, 줄기 추출물(LSE) 500 ${\mu}g/mL$에서 98.45%와 97.01%의 DPPH와 superoxide radical을 소거하여 우수한 항산화 효과를 나타내었다. 토인삼 잎, 줄기 추출물(LSE)의 MMP-1의 발현 저해효과는 섬유아세포에서 UVA조사 실험에서 우수하게 나타났으며, UVB 조사에 의한 세포보호 효과도 우수하게 나타났다. 또한 노화세포를 이용한 SA-${\beta}$-gal활성은 토인삼 잎, 줄기 추출물(LSE)을 처리하였을 시 염색된 세포의 수가 감소하여 세포내 senescence를 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과들을 종합해 보면, 토인삼의 지상부분인 잎, 줄기 추출물(LSE)은 항노화 및 항산화제로서의 우수한 특성으로 피부손상에 의한 산화적 스트레스에 대응하는 새로운 기능성 소재로서의 가능성을 가지는 것으로 평가된다.