• 한국식품영양과학회지
• /
• 제41권5호
• /
• pp.584-590
• /
• 2012

국화과 꽃은 우리나라에서 전통적으로 항염증과 항산화 치료에 사용되었다. 본 연구에서는 국화과 추출물이 인간 위암세포 AGS, 인간 유방암세포 MDA-MB-231과 SK-BR-3 암세포에서 성장을 억제하고 세포자멸사를 유발하는지 확인하였다. AGS, MDA-MB-231 그리고 SK-BR-3 암세포의 성장을 MTT로 측정하였다. 14종의 국화과 추출물을 24시간 동안 50, 100, 200 ${\mu}g/mL$의 농도로 처치하였다. 한라구절초 전초, 포천구절초 전초, 삼잎국화 지하부, 낙동구절초 전초, 산국 전초 그리고 해국 꽃 추출물에서 암세포의 성장을 농도 의존적으로 억제시켰다. 우리나라 여성에서 가장 많이 발생하는 유방암세포인 MDA-MB-231 암세포에서 세포자멸사를 확인하기 위해 DAPI 염색을 수행하였다. MTT assay에서 암세포를 억제시킨 6종의 국화과 추출물중 3종인 한라구절초 전초, 포천구절초 전초, 삼잎국화 지하부 추출물을 처치한 세포에서 핵의 응축이 농도 의존적으로 존재함을 형광현미경으로 확인하였다(${\times}200$). 세포자멸사에 관련된 단백질의 발현을 알아보기 위해서 western blot으로 확인하였다. 한라구절초 전초, 포천구절초 전초, 삼잎국화 지하부 추출물을 25, 50 ${\mu}g/mL$의 농도로 24시간 동안 MDA-MB-231 암세포 처치 후 cell lysate를 얻어 Bcl-2, Bax 그리고 p53의 변화를 관찰하였다. 한라구절초 전초, 포천구절초 전초 그리고 삼잎국화 지하부에서 anti-apoptotic 분자인 Bcl-2 단백질은 감소하고 반대로 pro-apoptotic 분자인 Bax와 p53 단백질은 증가하였다. 결과적으로 한라구절초 전초, 포천구절초 전초 그리고 삼잎국화 지하부 추출물은 유방암 세포의 성장을 억제하고 apoptosis를 유발시키므로 암예방제나 치료제로 개발될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
• /
• pp.240-240
• /
• 2017

Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is one of the ancient crops cultivated in the Andes region at an altitude of 3,500-4000m in Chile and Bolivia from 5000 BC. It contains a large amount of protein, minerals and vitamins in comparison with other crops. The cultivation area has been increasing worldwide because of its excellent resistance to various abiotic stress such as salinity, drought and low temperature. ${\gamma}$-Ray radiation of high dose is often used as a tool to induce mutations in plant breeding, but it has a deleterious effect on organisms. However, the radiation may have a positive stimulatory effect of 'hormesis' in the low dose range. This experiment was carried out to investigate the optimum dose range for creating the quinoa genetic resources and to investigate the hormesis effect at low dose on the quinoa. This experiment was performed for 120 days from November, 2016 to February, 2017 in the greenhouse of Gyeongsang National University. ${\gamma}$-Ray radiation was irradiated to seeds at 0 Gy, 50 Gy, 100 Gy, 200 Gy, 300 Gy, 400 Gy, 600 Gy, 800 Gy and 1000 Gy for 8 hours. (50 Gy) using the low level radiation facility ($Co^{60}$) of Cooperative Research Institute of Radiation Research Institute, KAERI. Fifty seeds were placed on each petri dish lined with wet filter paper and germination rate was measured at a time interval of 2 hours for 40 hrs. The length of the root length was measured one week after germination. Each treatment was carried out in 3 replicates. The growth of seedlings were investigated for 10 days after transplanting of 30 day-old seedlings. The plant height, NDVI, SPAD, Fv/Fm, and panicle weight were measured. The germination rate was highest at 50Gy and 0Gy and the rate of seeds treated with 400Gy or higher rate decreased to 25% of the seeds treated with 50Gy. The emergence rate of seedling in pot experiment was higher at the dose of 200 Gy, 300 Gy and 400 Gy than at 0 and 50Gy. However, the rate was lower at strong radiation higher than 600Gy at which $1^{st}$ leaf was not expanded fully and dead due to extreme overgrowth at 44 days after treatment (DAT). The highest value of panicle weight was observed at 50Gy (6.15g) and 100Gy (5.57g). On the other hand, the weight at high irradiated dose of 300Gy and 400Gy was decreased by about 55% compared to low dose (50 Gy). NDVI measurement also showed the highest value at 50 Gy as the growth progressed. SPAD was the highest at 400 Gy and showed positive correlation with irradiation dose except 0 Gy. Fv/Fm was high at 50 Gy up to 30 DAT and no difference between treatments was observed except for 400 Gy from 44 DAT. The plant height was the highest in 50Gy during the growing period and was higher in the order of 50Dy, 100Gy, 0Gy, 200Gy, 300Gy and 400Gy in 88 DAT. In this experiment, the optimal radiation dose for hormesis was 50Gy and 100Gy, and the optimal radiation dose for mutagenesis seems to be 400 Gy.

• 한국임상수의학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.213-219
• /
• 2012

재조합 bST(recombinant bovine somatotropin; rbST)는 젖소에서 건강에 부작용을 초래하지 않으면서 유생산을 증가시키는 것으로 알려졌다. 본 연구는 250 mg의 rbST를 함유한 $Boostin^{(R)}$-250 제제와 rbST를 500 mg 함유하는 $Posilac^{(R)}$ 제제와 $Boostin^{(R)}$-S 제제의 투여시 유생산에 미치는 영향과 대상동물에 대한 rbST 투여의 안전성을 비교하기 위하여 실시하였다. 젖소는 1군에서 4군까지 각각 25마리씩 임의배치하였다. $Boostin^{(R)}$-250 제제와 부형제(대조군)를 매주 투여하였으며 $Boostin^{(R)}$-S 제제와 $Posilac^{(R)}$제제는 2주 간격으로 투여하였다. 젖소의 유량, 유성분, 체세포수, 건강상태, body condition score (BCS)를 측정하였다. $Posilac^{(R)}$제제, $Boostin^{(R)}$-S 제제, $Boostin^{(R)}$-250 제제의 투여에 따른 유생산 증가는 대조군과 비교하여 각각 2.9 kg/day (12.3%), 4.2 kg/day (17.9%), 4.1 kg/day (17.4%)이었으며 rbST를 투여한 군들과 대조군 사이에서 통계적 유의차가 확인되었다. rbST의 투여는 임상형 유방염발생과 우유의 체세포수를 증가시키지 않았으며 rbST의 투여는 유성분에도 큰 영향을 미치지 않았다. 최고유량 이후 rbST의 투여는 BCS에 부정적인 영향을 미치지 않았지만 비유 100일 이내의 일부 젖소들은 rbST의 투여 후 BCS가 감소하였다. 결론적으로 rbST 250 mg의 매주 투여는 rbST 500 mg의 2주 간격 투여와 유사한 우유 증산효과를 나타내었으며 젖소의 대사성 스트레스를 감소시키는 것으로 판단되었다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제46권4호
• /
• pp.332-345
• /
• 2013

부산 및 경남 일부 지역의 남녀 초등학생 (4~6학년)과 중학생 (2~3학년)을 대상으로, 24시간 회상법과 식사기록법을 이용하여 수집한 식품섭취조사 내용을 분석하였고, 연령과 성별에 따른 네 군 (ME, FE, MM, FM)의 식행동과 영양소 섭취 실태가 주중과 주말에 유의한 차이가 있는 지 살펴보았다. 주요한 결과는 다음과 같다. 1) 부모와 함께 식사한 횟수, 혼자 저녁을 먹은 횟수, 친구와 외식한 횟수, 건강에 유익한 식품 및 건강에 유익하지 않은 식품의 섭취 수준, 간식구매 비용 등을 고려해볼 때 FE가 중학생 (MM, FM)에 비해 바람직한 식행동을 나타내었다. 2) 식품군별 섭취량은 주중에 비해 주말에 감소하는 경향을 보였으며 이러한 현상은 중학생에 비해 초등학생에서 더 뚜렷하였다. 특히 초등학생의 우유 및 유제품과 채소류의 주말 섭취량은 주중에 비해 현저히 감소하였다. 3) ME는 총에너지를 비롯한 대부분의 영양소 섭취량이 주말에 감소하였고, FE와 MM은 칼슘, 인, 아연, 나이아신, 비타민 $B_6$ 섭취량이 주말에 감소하였다. FM은 에너지 및 영양소 섭취 수준이 가장 낮았던 반면에 주중과 주말의 차이도 적었다. 4) MM이 초등학생 (ME, FE)에 비해 주중의 에너지, 단백질, 칼슘, 식이섬유, 아연, 비타민 A, 비타민 $B_1$, 나이아신, 비타민 $B_6$의 %KDRIs가 유의하게 낮았다. 또한 MM이 FE에 비하여 주말의 에너지, 칼슘, 아연, 비타민 $B_1$, 비타민 $B_2$, 나이아신, 비타민 $B_6$에 대한 %KDRIs가 유의하게 낮았다. 모든 군에서 칼슘의 섭취 부족이 심각한 것으로 나타났다. 6) 종합해보면 식행동과 식품 및 영양소 섭취에 있어 초등학생과 중학생의 연령과 성별에 따른 차이가 드러났으며 MM은 식행동과 식품 및 영양소 섭취가 가장 불량한 것으로 보인다. 따라서 초등학생과 중학생을 위한 영양교육 현장에서는 연령과 성별에 따른 식행동의 상이성, 주중과 주말의 차이 등을 고려함으로써 효과적인 영양중재가 가능할 것으로 사료된다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
• /
• 한국미생물생명공학회 2005년도 2005 Annual Meeting & International Symposium
• /
• pp.154-164
• /
• 2005

Saccharomyces cerevisiae KNU5377 is a thermotolerant strain, which can ferment ethanol from wasted papers and starch at 40$^{\circ}C$ with the almost same rate as at 30$^{\circ}C$. This strain showed alcohol fermentation ability to convert wasted papers 200 g (w/v) to ethanol 8.4% (v/v) at 40$^{\circ}C$, meaning that 8.4% ethanol is acceptable enough to ferment in the industrial economy. As well, all kinds of starch that are using in the industry were converted into ethanol at 40$^{\circ}C$ with the almost same rate as at 30$^{\circ}C$. Hyperthermic cell killing kinetics and differential scanning calorimetry (DSC) revealed that exponentially growing cells of this yeast strain KNU5377 were more thermotolerant than those of S. cerevisiae ATCC24858 used as a control. This intrinsic thermotolernace did not result from the stability of entire cellular components but possibly from that of a particular target. Heat shock induced similar results in whole cell DSC profiles of both strains and the accumulation of trehalose in the cells of both strains, but the trehalose contents in the strain KNU5377 were 2.6 fold higher than that in the control strain. On the contrary to the trehalose level, the neutral trehalase activity in the KNU5377 cells was not changed after the heat shock. This result made a conclusion that though the trehalose may stabilize cellular components, the surplus of trehalose in KNU5377 strain was not essential for stabilization of whole cellular components. A constitutively thermotolerant yeast, S. cerevisiae KNU5377, was compared with a relatively thermosensitive control, S. cerevisiae ATCC24858, by assaying the fluidity and proton ATPase on the plasma membrane. Anisotropic values (r) of both strains were slightly increased by elevating the incubation temperatures from 25$^{\circ}C$ to 37$^{\circ}C$ when they were aerobically cultured for 12 hours in the YPD media, implying the membrane fluidity was decreased. While the temperature was elevated up to 40$^{\circ}C$, the fluidity was not changed in the KNU5377 cell, but rather increased in the control. This result implies that the plasma membrane of the KNU5377 cell can be characterized into the more stabilized state than control. Besides, heat shock decreased the fluidity in the control strain, but not in the KNU5377 strain. This means also there's a stabilization of the plasma membrane in the KNU5377 cell. Furthermore, the proton ATPase assay indicated the KNU5377 cell kept a relatively more stabilized glucose metabolism at high temperature than the control cell. Therefore, the results were concluded that the stabilization of plasma membrane and growth at high temperature for the KNU5377 cell. Genome wide transcription analysis showed that the heat shock responses were very complex and combinatory in the KNU5377 cell. Induced by the heat shock, a number of genes were related with the ubiquitin mediated proteolysis, metallothionein (prevent ROS production from copper), hsp27 (88-fold induced remarkably, preventing the protein aggregation and denaturation), oxidative stress response (to remove the hydrogen peroxide), and etc.

• 생명과학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.796-803
• /
• 2008

알츠하이머 질환은 신경퇴행성질환으로 노령인구에서 뿐만 아니라 $30{\sim}60$세 사이에서도 상염색체성우성형으로 발생하여 사회문제로 대두되고 있으며 발병기전도 명확하게 규명되지 않은 상태이다. 따라서 이 연구에서는 hAPP695sw 돌연변이를 neuron-specific enolase (NSE) 유전자의 프로모터 조절 하에 연결시킨 융합 유전자(pNSE/APP695sw fusion gene)를 과 발현시킨 알츠하이머 질환 모델생쥐를 대상으로 16주간 지구성 운동에 따른 알츠하이머 질환 모델생쥐의 인지능력의 변화와 주병변인 $A{\beta}-42$ 단백질과 함께 GLUT-1, BDNF, HSP-70 단백질의 발현량을 분석하였다. 그 결과 지구성 운동은 APPsw 알츠하이머 질환 모델생쥐의 인지능력을 개선시키는데 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났으며 이러한 인지능력의 개선은 알츠하이머 질환의 주 병변인 뇌의 $A{\beta}-42$ 감소뿐만 아니라 BDNF, GLUT-1과 HSP-70 단백질의 발현 증가와 관련이 있음을 확인하였다. 따라서 지구성 운동은 약물 처치 이외에 알츠하이머 질환을 예방하거나 지연시킬 수 있는 전략적인 방법으로 활용할 수 있음을 알 수 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.137-146
• /
• 2020

식물에서 Ca²⁺는 세포의 중요한 2차 신호 전달 분자 중 하나이다. Ca²⁺ 및 인산화 효소의 센서 단백질인 칼슘-의존성 단백질 카이네즈(CDPKs)는 식물 세포에서 가장 풍부한 세린/트레오닌 키나아제이다. 이들은 다양한 자극에 대한 신호를 변환하여 식물에서 특정 반응을 일으킨다. 벼에는 31개의 CDPK 유전자 족이 확인되었다. 그들은 주로 식물의 생장과 발달에 관여하며 다양한 스트레스 조건에 반응하여 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 그러나 CDPK 단백질의 생화학적 특성에 대해서는 알려진 바가 별로 없다. 이 연구에서는 벼의 CDPK 중 하나인 OsCPK11을 부분 정제하여 그 생화학적 특성을 조사하고자 하였다. 벼 유식물에서 3단계 칼럼 크로마토그래피 과정을 거쳐 부분 정제된 OsCPK11을 얻었다. 정제 과정에는 DEAE를 사용한 음이온 교환 크로마토그래피, Phenyl-Sepharose를 사용한 소수성 상호작용 크로마토그래피 및 Sephacryl-200HR를 사용한 겔 여과 크로마토그래피를 포함하였다. 부분 정제된 OsCPK11은 분자량이 54kDa이며 소수성 수지와 강한 소수성 상호작용을 보였다. 부분 정제된 OsCPK11으로 in vitro kinase assay를 실시한 결과, OsCPK11은 Ca²⁺-의존성 자가인산화 활성을 가짐을 보여 주었다. OsCPK11은 histone III-S를 인산화 하였으며, 카이네즈 활성의 최적 pH는 7.5-8.0이었다. Native OsCPK11은 이전에 연구된 재조합 OsCPK11과 몇 가지 생화학적 특징을 공유하였는데, 둘 다 Ca²⁺-의존성 자가인산화 활성을 나타냈다. 또한, 둘 모두 카이네즈 활성을 위한 기질로서 histone III-S를 선호하였으며, Ca²⁺ 의존성을 보여 주었다.

• 생명과학회지
• /
• 제21권11호
• /
• pp.1625-1630
• /
• 2011

CoPP는 다양한 세포에서 HO-1의 유전자 발현과 활성을 증가시키는 강력한 유도제로 알려져 있다. HO-1는 세포 및 조직의 손상을 보호한다는 연구가 활발히 진행되고 있으나, 그 작용 기전에 대해서는 아직 잘 모르고 있다. 본 논문에서는 porphyrin 계열의 CoPP의 자극에 의해 유도되는 HO-1 유전자 발현에서 NADPH oxidase의 활성이 미치는 영향을 인간 간암세포주 HepG2에서 조사하였다. 배양 중인 HepG2 세포에서 CoPP는 HO-1의 발현을 농도의존적으로 증가시키는 것을 확인하였다. NADPH oxidase 저해제로 잘 알려져 있는 DPI를 전처리한 후 CoPP로 자극한 세포에서는 HO-1의 발현이 강력하게 억제되는 것으로 나타났다. DPI의 이런 억제 효과가 HO-1의 전사 조절인자 Nrf2의 활성에도 영향을 줄 수 있기 때문에 DPI를 전처리 한 후 CoPP 자극에 의한 Nrf2의 핵으로의 이동을 분석하였다. 그 결과, DPI는 CoPP에 의해 유도되는 Nrf2의 핵으로의 이동과 세포 내 존재하는 양을 감소시키는 것을 확인하였다. 다른 HO-1 발현 유도제로 알려져 있는 hemin에 의한 자극의 경우에도 DPI는 HepG2 세포의 HO-1의 발현을 억제하는 효과를 나타내었다. 그리고, $p47^{phox}$에 대한 siRNA를 사용하여 효과적으로 $p47^{phox}$ 유전자 발현을 knockdown 시켜서 NADPH oxidase의 활성을 억제시키는 방법을 사용하였다. 그 결과, $p47^{phox}$ silencing한 세포에 CoPP를 처리한 경우는 control siRNA를 처리한 세포와 비교할 때 HO-1 발현이 현저히 감소됨을 관찰할 수 있었다. 마지막으로, 세포 내 ROS 생성을 억제하는 GSHmee가 처리된 세포에서는 CoPP나 hemin이 Nrf2의 활성을 증가시키지 못하였고, 그 결과 HO-1의 발현을 유도하지 못하는 것을 알 수 있었는데, 이는 ROS가 CoPP나 hemin에 의한 HO-1 유전자 발현 과정에 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 이를 종합해 볼 때, 인간 간암세포주 HepG2에서 CoPP나 hemin의 자극에 의한 HO-1 유전자의 발현에는 NADPH oxidase의 활성이 요구된다는 것을 알 수 있고, 그 활성은 세포 내 ROS를 생성시키는 것으로 역할을 한다고 여겨진다.

• 생명과학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.435-443
• /
• 2011

이 연구는 지구성 운동이 streptozotocin (STZ)으로 유발된 제 1형 당뇨 특징을 가진 쥐 뇌의 글루코스 운반, 미토콘드리아 기능 및 항산화효소 단백질 발현에 미치는 영향을 규명하는데 목적이 있다. 제 1형 당뇨 모델 쥐는 50 mg/kg의 streptozotocin을 수컷 Sprague-Dawley (SD) 흰쥐의 복강에 1회 주입하여 생산하였으며 본 실험 시집단은 NON-STZ 집단(n=8), STZ-CON 집단(n=8) 및 STZ-EXE 집단(n=8) 등 3집단으로 구분하여 실시하였다. 트레드밀 지구성 운동은 총 6주, 주 5일, 2주 간격으로 속도를 약 3~4 m/min으로 점증적으로 증가시켰으며 운동시간은 1주와 3주차에 10분씩 증가시켰다. 분석 결과 혈청 글루코스 수준은 STZ-EXE 집단은 STZ-CON 집단에 비해 현저하게 감소(p<0.05)하였으며 PGC-$1{\alpha}$ (p<0.001), mtPGC-$1{\alpha}$ (p<0.001), GLUT-1 (p<0.001), Tfam (p<0.001), Cu,Zn- SOD (p<0.001), Mn-SOD (p<0.01) 경우도 STZ-EXE 집단이 STZ-CON 집단에 비해 현저하게 증가하였다. 이러한 결과는 장기간 지구성 운동이 뇌의 글루코스 이용능력과 관련된 단백질인 GLUT-1과 미토콘드리아 기능 향상과 관련된 단백질인 PGC-$1{\alpha}$과 Tfam을 증가시키고 산화적 스트레스의 방어 기전으로서 역할을 수행하는 항산화 효소인 Cu,Zn-SOD와 Mn-SOD를 활성화시키는데 긍정적인 역할을 수행한 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.509-516
• /
• 2017

들깨(Perilla frutescents (L.) Britton var.) 새싹은 꿀풀과에 속하는 1년생 초본이다. 본 연구의 목적은 들깨 새싹 에탄올 추출물이 사이토카인으로 유도된 췌장 베타 세포 손상에 대한 예방 효과를 평가하기 위함이다. 췌장 소도 주위에 염증 세포 침습으로 의해 분비되는 사이토카인은 1형 당뇨병의 발병원인에 해당된다. 인터루킨-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$), 인터페론-${\gamma}$ (IFN-${\gamma}$), 종양괴사인자-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) 등의 사이토카인은 활성산소 형성을 유도한다. 세포 내 활성산소 축적은 췌장 베타 세포 기능장애와 세포사멸을 이끈다. 들깨 새싹 추출물은 항산화 효과를 증가 시켰으며 활성산소 생성을 억제하였다. 사이토카인은 세포생존율을 감소시켰고, iNOS와 COX-2의 발현을 증가시키고 산화질소 생성을 유도하였다. 들깨 새싹 추출물은 사이토카인으로 유도된 세포생존을 농도 의존적으로 예방하였다. 또한, 사이토카인에 의한 산화질소 생성과 iNOS와 COX-2의 단백질 발현 증가를 억제하였다. 더 나아가 들깨 새싹 추출물은 췌장 베타 세포주(RIN-m5F)에서 $I{\kappa}B{\alpha}$ 인산화 억제를 통해서 NF-${\kappa}B$의 활성화를 상당히 감소시켰다. 요약하자면, 본 연구 결과는 들깨 새싹 추출물이 사이토카인으로 유도된 췌장 베타 세포 손상에 대한 보호 효과를 가지고 있다는 것이 확인되었다. 결과적으로 들깨 새싹은 혈당 증가에 의한 산화 스트레스와 염증성 사이토카인에 의한 베타 세포 손상을 완화하여 당뇨에 유익할 것으로 사료된다.