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국화 SSR-enriched library에서 SSR 반복염기의 분포 및 빈도 (Distribution and Frequency of SSR Motifs in the Chrysanthemum SSR-enriched Library through 454 Pyrosequencing Technology)

  • ;라상복;이기안;이명철;박하승;김동찬;이철휘;최현구;전낙범;최병준;정지윤;이규민;박용진
    • 한국국제농업개발학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.546-551
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    • 2011
  • 국화과(Compositae)는 현화식물 중 세계에서 가장 넓게 분포하고, 쌍자엽식물 중 가장 진화된 식물분류군이며, 우리나라에는 약 300여종이 존재하는 것으로 알려져 있다. 구절초, 감국, 쑥, 쑥갓, 개미취, 참취, 곰취 등 국화과 식물들은 예로부터 민간에서 약용 및 식용 소재로써 다양하게 사용되어왔다. 본 연구는 국화 및 국화근연종 유용유전자원 선발을 통하여 육종 소재를 확대하고, 중간모본 및 신품종 육성기반을 구축하고자 DNA 마커시스템의 개발을 위해 수행되었다. 1. 화단국인 Smileball(Dendranthema grandiflorum) 품종을 사용하여 SSR-enriched library를 작성하였고, GS FLX 분석을 통해 18.83Mbp의 염기서열 결과를 얻었으며, read의 평균 길이는 280.06bp로 나타났다. 2. 단순반복염기서열(SSR) 부위를 포함하는 26,780개 clones 중 di-nucleotide motifs가 16,375개(61.5%)로 우세하였고, tri-nucleotide motifs(6,616개, 24.8%), tetra-nucleotide motifs(1,674개, 6.3%), penta-nucleotide motifs(1,283개, 4.8%), hexa-nucleotide motifs(693개, 2.6%) 순으로 나타났다. 3. 얻어진 di-nucleotide motifs들 중에서는, AC/CA class가 93.5%로 대부분이었고, tri-nucleotide motifs에서는 AAC class가 50.5%, tetra-nucleotide motifs는 ACGT class가 43.6%이고, penta-nucleotide motif에서는 AACGT class 27.2%이며, hexa-nucleotide motif에서는 ACGATG class 21.8%였다. 4. 얻어진 염기서열 결과를 토대로 다양한 motif를 갖는 100개의 SSR 마커를 제작하였고, 차후 이를 활용하여 국화 유전자원의 다형성 및 유전자형 분석을 통해 분자유전학적 다양성 및 집단의 구조분석이 가능하고, 국화의 분자육종기반 구축을 위한 유용한 도구가 될 것 이다.

법랑질표면에서 폴리아크릴산용액 농도와 황산이온 농도가 결정형성에 미치는 영향 (Effect of Concentration of Polyacrylic Acid and Sulfate ion on the Cystal growth - A Topographic Study)

  • 김주형;이기수
    • 대한치과교정학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.877-891
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    • 1998
  • 교정장치의 직접부착을 위하여 일반적으로 사용되고 있는 산부식법의 대체가능 방법중 하나는 결정형성법이며, 폴리아크릴산과 황산이온은 결정형성액의 주요 물질로 알려져 왔다. 이 연구는 황산이온농도와 폴리아크릴산의 농도변화가 결정형성에 미치는 영향을 관찰하여 결정형성용액에 관한 기초자료를 획득하기 위하여 시행되었다. 분자량 5,000의 폴리아크릴산을 $10\%,\;20\%,\;30\%$$40\%$ 용액으로 만들고, 각각의 용액에 황산이온 농도가 0.1M, 0.2M, 0.3M, 0.5M 및 1.0M이 포함되는 총 20가지의 실험용 결정형성용액을 제조하고, 이들을 법랑표면에 60초간 반응시킨 후, 주사전자현미경 사진을 촬영하여 결정 피복도, 결정 길이 및 결정형태 분포의 균일성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 폴리아크릴산 용액은 법랑질 표면을 경미하게 부식시켰으며, 농도에 따른 부식효과의 차이는 없었다. 2. 폴리아크릴산의 농도는 결정형성에 적은 영향을 미쳤다. 특히 $20\%-40\%$사이의 폴리아크릴산 용액은 결정형성에 영향을 미치지 않았다. 3. 황산이온 농도는 결정형성의 주요인자이다. 0.2M이상의 황산이온이 포함된 폴리아크릴산 용액에서 결정이 형성되었다. 4. $20\%\~40\%$ 폴리아크릴산 용액에 포함된 황산이온농도가 결정 피복도에 미치는 영향은 황산이온 농도가 어느한도까지 증가하면 결정 피복도도 증가하나 그 이상에서는 감소하는 경향으로 나타났다. 이 실험에서는 0.5M황산이온이 포함된 실험용액이 가장 높은 결정 피복도를 나타냈으며, 최대의 결정 피복도를 나타내는 황산이온 농도는 0.5M, 혹은 0.5M에서 1.0M사이에 있을 것으로 추정되었다. 5. 폴리이크릴산 용액내의 황산이온 농도가 증가할수록 결정길이는 작아지는 경향을 보였다. 6. 폴리아크릴산 용액내의 황산이온 농도는 결정 형태의 분포에 영향을 미친다. 황산이온의 농도가 낮을수록 spherulitic형 배열의 결정형성이 증가하고, 황산이온농도가 증가하면 무정형 배열의 결정형성이 증가하는 경향을 보였다. 7 이 연구에서 가장 양호한 실험용 결정형성용액은 0.5M 황산이온이 포함된 $30\%$ 폴리아크릴산 용액이었다.

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납자루아과(Pisces: Acheilognathinae) 담수어류 3종의 숙주조개(작은말조개; Unio douglasiae sinuolatus) 크기에 대한 산란양상 (Spawning Patterns of Three Bitterling Fishes (Pisces: Acheilognathinae) in Relation to the Shell Size of Host Mussels (Unio douglasiae sinuolatus))

  • 최희규;이혁제
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.202-215
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    • 2019
  • 본 연구는 2015-2018년 5월 기간 동안 납자루아과 어류의 서식 집단 중 강원도 홍천 내촌천(HN), 덕치천(HD), 정선 골지천(JG) 및 조양강(JJ)을 대상으로 기 개발된 제한절편 길이 다형성(restriction fragment length polymorphism; RFLP) 분자마커를 이용하여 숙주조개 속 난 및 치어에 대한 정확한 종 동정을 수행 후 납자루아과 어류의 숙주조개 크기에 대한 산란양상을 파악하고자 하였다. 연구대상 지역 내 납자루아과 어류는 내촌천과 골지천에서 1종(묵납자루; Acheilognathus signifer), 덕치천에서 3종(각시붕어; Rhodeus uyekii, 묵납자루; A. signifer, 줄납자루; Acheilognathus yamatsutae), 조양강에서 2종(묵납자루, 줄납자루)으로 확인되었고, 네 지역에서 모두 동서하고 있는 숙주조개인 작은 말조개(Unio douglasiae sinuolatus) 982개체를 채집하였다. RFLP 분자마커를 이용하여 납자루아과 어류의 난 및 치어가 확인된 작은말조개(N=163; 16.6%)에서 총 646개체의 납자루아과 어류의 난 및 치어(묵납자루 454, 줄납자루 43, 각시붕어 149개체)를 확인하였다. 각 지역 숙주조개 크기에 따른 산란선호도를 조사하기 위해 난 및 치어가 확인된 숙주조개(mussels with [presence] eggs/fry)와 확인되지 않은 숙주조개(mussels without [absence] eggs/fry)의 각장(shell length), 각고(shell height) 및 각폭(shell width)의 평균 크기를 비교하였다. 그 결과 3종의 납자루아과 어류가 동서하는 덕치천의 경우 난 및 치어가 확인된 숙주조개가 확인되지 않은 숙주조개보다 각장(1.98mm), 각고(0.85mm), 각폭(0.73mm)의 크기가 통계적으로 유의하게 크게 나타났으며(Mann-Whitney U tests, P=0.002, P=0.012, P=0.009), 다른 세 개의 지역에서도 난 및 치어가 확인된 조개의 각장, 각고, 각폭의 크기가 큰 결과를 보였으나, 통계적으로 유의하지는 않았다. 추가적으로 종 간 숙주조개 당 평균산란 난 및 치어의 수를 분석한 결과 각시붕어 $9.31{\pm}5.94$개, 묵납자루 $2.86{\pm}2.45$개, 줄납자루 $2.50{\pm}1.32$개로 각시붕어는 묵납자루와 줄납자루보다 숙주조개 당 평균 6.45~6.81개 더 많이 산란하였고, 통계적으로 유의한 결과를 나타내었다(Kruskal-Wallis test, P<0.001). 이 결과는 본 연구 대상 납자루아과 어류 3종에서 크기가 큰 작은말조개를 산란을 위한 숙주로서 선호함을 의미하고, 조개 크기에 대한 선호도 차이가 동서하는 납자루아과 종의 수가 많을수록 크게 나타났다. 또한, 묵납자루와 줄납자루의 경우 많은 숙주조개에 적은 양의 난을 추가적으로 고르게 산란하는 반면에 각시붕어는 비교적 적은 수의 숙주조개에 많은 양의 난을 산란하는 번식전략을 나타내었다. 2종 이상의 납자루아과 어류가 서식하는 덕치천(HD)과 조양강(JJ)에서 묵납자루와 줄납자루 2종이 동일한 조개에 산란하는 것이 관찰되었다(N=4). 이는 납자루아과 어류가 2종 이상 동서할 때, 동일한 자원인 작은말조개를 자신의 산란숙주로 이용하기 위한 종간경쟁(interspecific competition)이 일어나고 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 기존 연구된 생태학적 연구에 유전학적인 방법을 추가하여 각 집단 간, 종 간 숙주조개 크기에 대한 산란양상을 보다 정확히 규명하여 숙주조개를 이용하는 납자루아과 어류의 생태적 적응양상을 명확히 파악하고 더 나아가 숙주조개와 납자루아과 어류의 공생(mutualism) 혹은 숙주-기생의 상호관계(host-parasite relationship)를 규명하는데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

유채에서의 중쇄지방산 생산 (Production of Medium-chain Fatty Acids in Brassica napus by Biotechnology)

  • 노경희;이기종;박종석;김현욱;이경렬;김종범
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제53권2호
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    • pp.65-70
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    • 2010
  • 중쇄지방산은 탄소수가 8-12개로 구성된 포화지방산으로, 장쇄지방산과 달리 인체내 흡수가 빠르고 분해가 빨리 일어나 체지방으로 축적되지 않으면서 열효율이 높아 소화장애환자의 식이요법에 이용된다. 또한 최근 의료분야의 위장침투향상기술에 중쇄지방산 또는 중쇄지방산 유도물질이 사용되며, 이 기술은 최첨단 약물전달시스템 분야에 매우 중요하게 적용되고 있다. 이처럼 효용가치가 높은 중쇄지방산 기름은 아열대작물인 코코넛, 팜 그리고 쿠페아 종자에서 주로 생산되고 있는데, 기름함량이 적고 재배가 까다로워 상업적 이용의 어려움이 있다. 이러한 이유로 재배지역이 넓고 재배가 용이한 유채의 종자에서 중쇄지방산을 생산하고 함량을 증대시키기 위해 그 동안 많은 연구가 수행되어 왔다. 지금까지 밝혀진 중쇄지방산 생산에 관여하는 유전자는 크게 Thioesterase(지방산 사슬 길이), KAS(지방산 사슬 연장), 그리고 Acyltransferase(지방산 전이)로 알려져 있다. 이러한 유전자를 단독 또는 동시에 유채에 형질전환 한후, 여기에서 얻어진 형질전환체 계통을 이용하여 고전육종과 분자육종의 병행을 통해 유채 종자에서 중쇄지방산인 Laurate함량이 60 mol%까지 축적되는 결과를 얻었다. 또한 Caprylate와 Caprate함량은 각 각 8 mol%와 27 mol%까지 축적되었다. 비록 유채 종자에서 일부 중쇄지방산의 생산이 성공적으로 생산되는 결과를 얻었다 할지라도 실제 상업적으로 이용하려면 중쇄지방산 함량이 더 많이 생산되어야 한다. 본 총설에서는 지금까지 유채 종자 내에서 중쇄지방산이 생산된 연구결과를 면밀히 살펴보았고, 향후 연구방향에 대해 간략하게 논하였다.

울릉도 고유종인 섬시호를 중심으로 동북아시아 시호속 식물의 계통과 보전생물학 (Phylogeny and Conservation of the Genus Bupleurum in Northeast Asia with Special Reference to B. latissimum, Endemic to Ulleung Island in Korea)

  • 안진갑;이희천;김철환;임동옥;선병윤
    • 한국환경생태학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.18-34
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    • 2008
  • 외부형태에 근거하여 한반도 시호속은 시호군(시호, 참시호), 등대시호, 그리고 개시호군(개시후, 섬시호)로 구분이 가능하다. 시호군은 경생엽이 선형 또는 선상 피침형으로 기저부가 줄기를 감싸지 않는 유저인 반면, 개시호군과 등대시호는 경생엽이 난상 피침형 또는 제금형으로 기저부를 완전히 감싸는 이저 또는 전저이다. 그리고 시호군과 개시호군은 정생하는 복산형화서를 중심으로 복잡한 취산배열을 하는 반면, 등대시호는 정생하는 복산형화서를 중심으로 단순 취산배열을 하고 있다. 한편, 등대시호는 식물체가 소형이고 소회경의 길이가 짧고 그 수가 20여개 이르는 반면, 개시호군과 시호군은 식물체가 대형이며 소화경이 길게 신장하고 그 수가 10여개에 불과하다. 화분의 특징으로 섬시호와 개시호는 화분의 공구가 미약하게 발달하는 반면, 참시호, 시호 및 등대시호는 화분의 공구가 뚜렷하게 발달한다. 염색체는 시호가 2n=20, 참시호와 개시호가 2n=12, 등대시호 및 섬시호가 2n=16으로 관찰되었지만, 등대시호와 섬시호의 핵형이 달라서 서로 유연관계가 없는 것으로 나타난다. 이상에서 섬시호는 개시호와 가장 유연관계가 깊은 것으로 보이지만, 분지 분석 결과 섬시호의 유연관계는 뚜렷하게 분석 되지는 않았지만, 오히려 러시아에 분포하는 B. bicaule와 가까운 것으로 나타나고 있다. 보전생물학적 측면에서 섬시호는 인위적 남획과 방목 염소가 최대 위협요인으로 판단된다.

회장 상피세포에서 비브리오균(Vibrio vulnificus)의 염증 유도 기작 연구: protein kinase C와 nuclear factor kappa-B의 관련성 (Vibrio Vulnificus Induces the Inflammation of Mouse Ileal Epithelium: Involvement of Protein Kinase C and Nuclear Factor-Kappa B)

  • 한기연;정영현;장경구;최상호;이세중
    • 생명과학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.664-670
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    • 2014
  • 비브리오균(Vibrio vulnificus)은 심각하고 치명적인 감염을 일으킬 수 있는 호염성의 식중독균이지만, 숙주세포 내에서 염증반응을 일으키는 분자적 기작은 아직 잘 알려지지 않았다. 본 연구에서는 오염된 식품 섭취를 통해 유입되는 비브리오균의 소장 특이적 염증 반응 위치와 기작을 알아보기 위해, 7주령의 수컷 마우스에 비브리오균($1{\times}10^9CFU$)을 16시간 동안 경구 투여하였다. 그 결과 비브리오균은 주로 회장(ileum) 부위에서 비브리오균(WT) 수가 가장 많이 증가하였고, 공장(Jejunum), 근위부대장(proximal colon), 원위부 대장(distal colon)에도 유의적으로 군집현성이 이루어짐을 알 수 있었지만, 십이지장(duodenum)과 비장(spleen), 그리고 간(liver) 조직들에서는 관찰되지 않았다. 특히 비브리오균의 표적기관인 회장상피조직에서는 비브리오균(WT)이 침입 시 융모 안으로 다량의 염증세포들이 유입되었고, 융포의 폭이 넓어지고 길이가 짧아지는 전형적인 조직학적 염증 반응을 보여주었다. 비브리오균이 유도한 조직 특이적 염증반응기작을 알아보기 위해, 비브리오에 감염된 회장상피조직으로부터 단백질과 mRNA를 분리하였다. 비브리오균은 숙주세포의 중추적 신호전달 단백질인 protein kinase C (PKC)의 인산화 및 $PKC{\alpha}$의 세포막이동을 촉진시켰고, mitogen-activated protein kinase (MAPK) 중 extracellular signal-regulated kinases (ERK)와 c-Jun N-terminal kinases (JNK)의 인산화를 유도하였지만, p38 MAPK 인산화에는 영향을 미치지 않았다. 특히 비브리오균은 inhibitory factor-kappa B (I-${\kappa}B$)의 활성을 촉진시킴으로써 nuclear factor-kappa B (NF-${\kappa}B$)의 인산화를 유도하였다. 마지막으로 비브리오균(WT)에 감염된 회장의 경우, 정상마우스에 비해 염증성 cytokine인 interleukin (IL)-6, IL-8, tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$의 mRNA 수준이 유의적으로 증가되었다. 염증매개 수용체인 toll like receptor (TLR)-4, TLR-5, TLR-9의 mRNA의 발현 또한 비브리오균 처리에 의해 증가되어 있음이 관찰되었다. 종합적으로 오염된 식품 섭취를 통해 유입되는 비브리오균은 회장상피세포를 표적으로 염증반응을 일으키며, 그 기작은 PKC, ERK1/2, 그리고 JNK의 인산화를 통한 NF-${\kappa}B$ 활성의 촉진이며, 이로 인한 다양한 염증 매개 단백질 발현의 증가를 통해 이루어진다고 할 수 있다.

효소면역전기영동이적법을 이용한 유조설고충 단세후군항체 및 환기혈청에 대한 항원특리성 분석 (Analysis of antigen specificity using monoclonal and polyclonal antibodies to cysticercus cellulosae by enzyme-linked immunoelectrotransfer blot technique)

  • 조승열;강신영;김석일
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제25권2호
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    • pp.159-167
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    • 1987
  • 기생충질환의 진단에도 이용하는 혈청학적 진단에서는 근록기생충항원과 교우반응이 나타나 특이도를 떨어뜨리는 경우가 있어 문제가 되고 있다. 진단용으로 사용하는 기생충노항원의 단백질 구성성분중 교*반응을 가장 잘 일으키는 것이 어떤 것인지를 알 수 있다면 특이도가 높은 항원을 제작하는 기본정보로 사용할 수 있을 것이다. 최근 SDS-폴리아크릴아마이드젤 전기영동(SDS-PAGE)과 효소면역전기영동이적법(EITB)을 이용하여 항원항체반응을 일으키는 단백질성분을 노항원중에서 구별할 수 있게 되었다. 이 연구에서는 유구낭미충의 낭액, 두절의 생리식염수추출액, 전낭미충추출액과 스파르가눔추출액, 포충낭액, 간질추출액, 간흡충추출액, 폐흡충추출액 등 8종의 항원에 대하여 유약낭미충증 환자 24명의 혈청과 본교실에서 제작한 단세포군항체가 어떻게 반응하는지 관찰하여 항원특이성을 분석하고자 하였다. SDS-폴리아크릴아마이드젤 전기영동은 길이 9cm, 두께 1.5mm인 10~15% linear gradient gel을 사용하였고 시료 $30{mu}l$를 sample buffier와 합께 $95^{\circ}C$에서 5분간 가열한 후 3~4시간 전기영동하였다. 분리된 단백질을 다시 100V에서 2시간 동안 Towbin buffer에서 전기영동하여 nitrocellulose 종이로 이적하였다. 그후 환자혈청(1 : 100), 단세포군항체(1 : 100)과 반응시키고 peroBidase-conjugated antihuman IgG(또는 perozidase-conjugated antimouse IgG), 기질의 순으로 반응시켜 발색하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. SDS-폴리아크릴아마이드젤 전기영동후 Coomassie brilliant blue R-250으로 염색한 바 유구낭미충 낭액에는 단백질대가 최소 23개 나타나고 그중 94, 64, 48, 39, 34, 24, 15, 10, 7kDa가 주단백질이었다. 두절추출액에는 단백질대 34개가 보였고 그중 94, 64, 39, 34, 26, 24, 21, 15, 10, 7kDa가 주단백질대이었다. 전낭미충추출액도 두절추출액과 동일한 소견을 보였다. 낭액항원과 충체추출액간에는 단백질 구성성분보다는 구성비의 차이가 심하였다. 스파르가눔 추출액은 28%, 포충낭액은 15%, 간질추출액은 22%, 간흡충추출액은 6개, 폐흡충추출액은 11개의 단백질대를 보였다. 2. 환자혈청 24개를 SDS-PAGE로 분리된 단백질대와 반응시킨 결과, 낭액항원에서는 평균 7.4개와 반응하였는 바 그중 152, 94, 72, 64, 48, 24, 15, 10, 7kDa 단백질이 가장 중요하였다. 두절 추출액과는 평균 6.3개와 반응하였고 그중 94, 64, 52, 39, 34, 15, 10kDa가 중요하였다. 스파르가눔추출액과는 평균 2.7개가 반응하였고 그중 130, 64kDa가 중요하였으며 포충낭액과는 평균 1개가 반응하였고 52, 27kDa가 중요하였다. 간질, 간흡충 및 폐흡충추출액과는 반응대가 관찰되지 않았다. 3. 단세포군항체는 낭미충낭액의 15, 10, 7kDa 및 두절추출액 10kDa와 반응하였다. 이상의 결과에서 유구낭미충의 구성단백질중 15, 10, 7kDa 등 저분자량단백질이 진단특이성이 높은 분획으로 판단하였다.

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발아 서목태 가수분해물의 근위축 억제 효과 (Germinated Rhynchosia nulubilis Hydrolysate Ameliorates Dexamethasone-induced Muscle Atrophy by Downregulating MAFbx Expression in C2C12 Cells and C57BL/6 Mice)

  • 이원경;김은지;김상곤;구영민;길영숙;신승미;안민주;강민철;하영술
    • 생명과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.277-286
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    • 2023
  • 스테로이드 유발 근위축은 장기간 코르티코스테로이드 요법의 일반적인 부작용이며 근육량과 기능의 현저한 감소로 이어질 수 있다. 발아된 Rhynchosia Nulubilis (GRH)는 항염증 및 항산화 특성이 있는 것으로 밝혀진 전통적인 약용 식물이다. 그러나 근 감소 억제 효능에 대하여는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 덱사메타손에 의해 유도된 근위축 C2C12 근관세포 모델과 마우스 모델에서 근위축 억제 활성에 대한 GRH의 영향을 평가하였다. 또한 골격근에 대한 GRH 효과의 기본이 되는 분자 경로를 확인하였다. May Grunwald-Giemsa 염색을 통한 근관 세포 염색 결과는 GRH 처리군에서 근관의 길이와 면적이 증가함을 보여주었다. 또한, muscle ring-finger protein-1 (MuRF-1)와 muscle atrophy F-box (MAFbx) 발현이 GRH 처리군에서 유의하게 감소하였다. 더욱이 덱사메타손에 의해 유도된 근위축 C57BL/6 마우스에서 트레드밀을 사용한 지구력 측정과 악력측정기를 이용한 악력 측정을 통한 근육 기능을 평가한 결과 GRH를 경구 투여한 마우스의 근육 기능이 향상되었다. 또한 이러한 결과는 근육 조직에서 GRH에 의한 MAFbx의 발현 억제를 통해 일어남을 확인하였다. 결론적으로 GRH는 MAFbx 발현을 억제하여 유비퀴틴-프로테아좀 경로를 차단함으로써 덱사메타손에 의해 유발된 근위축을 개선할 수 있을 것이다.