• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권2호
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• pp.69-77
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• 2002

각종 환경스트레스에 의해 생체 내에서 과량으로 생성되는 독성의 활성산소종 (ROS)은 산화스트레스를 유발시켜 식물의 질병, 노화 및 세포사멸을 촉진시킨다. 연구팀은 21세기 당면한 지구규모의 환경, 식량 및 보건문제 해결에 기여할 수 있는 기반기술 (plateform technology)를 개발하기 위하여 식물세포의 항산화기구 규명. 산화스트레스 유도성 항산화효소 유전자 개발. 스트레스 내성식물 개발에 관한 연구를 수행하고 있다. 여기에서는 항산화효소 유전자를 이용한 산업용식물체 개발에 관한 연구팀의 최근 연구결과를 중심으로 소개하였다. SOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시에 발현시킨 담배 식물체는 MV, 건조 등 여러 스트레스에 대한 내성을 나타내어, 복합 스트레스내성 농작물개발에 활용이 기대된다 인체 DHAR 유전자를 엽록체에 도입시킨 담배식물체는 정상적으로 DHAR 유전자를 발현시켰으며, MV 등 여러 스트레스에 대한 내성을 나타내었다. 피부 노화방지 등에 관여하여 ROS를 제거하는 SOD를 과실에 과발현시킨 형질전환오이를 성공적으로 개발하여. SOD 오이는 기능성화장품의 용도로 제품개발이 기대된다. 또한 고구마에서 산화스트레스에 특이적으로 발현하는 POD (SWPA2.) promoter를 개발하였다. SWPA2 promoter는 스트레스내성 및 의료용 단백질 등 고부가가치 생리활성물질을 생산할 수 있는 산업용 형질전환 식물체 및 배양세포주 개발에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.52-59
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• 1989

얇은 산화막의 신뢰성을 정전류 스트레스 방법으로 조사하였다. 실험에 사용된 소자는 산화막 두께가 20~25nm인 다결정실리콘 MOS 커패시터 이었다. VLSI 신뢰성 평가에 필수적인 자동측정 및 통계적 데이타분석을 HP9000 컴퓨터를 이용하여 수행하였다.측정한 TDDB 결과로부터 산화막의 결합밀도, 절연파괴 전하량(Qbd), 수명등을 측정한 결과 스트레스를 가하는 극성에 따라서 다른 특성이 나타났다. 결함밀도는 (-) 게이트 주입의 경우에 62개$cm^2$ 이었다. 절연파괴 전하량은 (+) 게이트 주입의 경우 30C/$cm^2$이었고, (-)게이트 주입의 경우가 1.43$cm^2$/A 이었고, (+)게이트 주입의 경우가 1.25$cm^2$/A이었다.

• 대한한방내과학회지
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• 제21권2호
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• pp.219-225
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• 2000

산화적인 스트레스가 여러가지 신경 및 비신경계에서의 병리원인으로 알려져 있다. 퇴행성 뇌질환에 대한 예방과 치료에는 항산화 방어기술이 주요대상이며 스테로이드 분자중에서 estrogen만이 산화적인 원인에 의한 신경세포사를 방어하는데 특이적인 효과를 가지고 있다. 본 연구는 천축황(天竺黃)의 항산화적 뇌신경 보호기전을 연구하는 것으로 신경세포주, 뇌세포막, 이의 산화적 정량실험법을 사용하여 천축황(天竺黃)이 갖는 항산화 및 신경보호활성이 소수성 페놀(phenolic molecules)성 물질과 유사함을 밝히게 되었다. 즉, 페놀성 물질로서 2,4,6-trimethylphenol, N-acetylserotonin, 및 5-hydroxyindole와 유사한 뇌신경 보호활성을 나타내었으며 천축황(天竺黃)은 생쥐의 N2a cell과 사람 SK-N-MC neuroblastoma cell에서 산화적인 글루탐산 독성에 대하여 보호를 하였다. 천축황(天竺黃)의 산화적 글루탐산 독성에 대한 보호활성은 과산화수소에 대한 것과 유사하였다. 이러한 항산화 활성은 $20\;{\mu}g/ml$에서, LDL의 산화적 보호 활성은 $5\;{\mu}g/ml$농도에서 발휘되었다 (최대활성은 $16\;{\mu}g/ml$). 이러한 결과는 천축황(天竺黃)이 노인성 치매에 보호효과가 있음을 시사하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제13권4호
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• pp.394-399
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• 1998

결명자의 주용성분인 노르-루브로푸사린의 함량이 높은 추출물을 얻기 위하여 결명자분말을 0~100%의 에탄올수용액으로 추출하여 고농도의 노르-루브로푸사린을 함유하는 결명자 추출물을 제조하였다. 결명자추출물과 주요 함유성분인 노르-루브로푸사린은 항산화활성과 프리라디칼소거 작용을 나타내었으며, H2O2 유도 세포독성에 대해서도 억제적으로 작용하여 cyto-protective effect를 나타내었다. 또한 DNA crosslinking agent 인 mitomycin C 유도 소핵생성에도 결명자 70% 에탄올추출물과 노르-루브로파사린이 매우 높은 억제활성을 나타내었다. 따라서 결명자 추출물과 노르-루브로푸사린은 산소라디칼들에 의한 산화적 손상 및 DNA 손상 등에 억제적으로 작용하는 기전을 활용하여 항산화성 스트레스를 통한 항노화 , 암예방제로서의 응용가능성이 높은 물질로 판단되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권4호
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• pp.437-450
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• 2006

연구배경 : 급성호흡곤란증후군의 병인론 중 산화성 스트레스는 페 모세혈관손상의 중요한 기전의 일부이다. 본 연구에서는 호중구에 의한 유리 산소기의 형성이 $PLA_2$의 활성화와 관계가 있음을 근거로 하여 calcium channel blocker인 diltiazem이 내독소에 의한 급성 폐손상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법 : 체중 300 gm 내외의 수컷 Sprague-Dawley흰쥐에서 내독소를 이용하여 급성 폐손상을 유도하고 동시에 내독소 투여 60분전에 diltiazem (3 mg/kg)을 복강 내로 투여하였다. 급성 폐손상이 유도된 흰쥐에서 폐장의 $PLA_2$, 사람에게서 분리된 호중구에서의 $PLA_2$, 폐장의 MPO의 활성도, 폐세척액내의 호중구의 수, surfactant, 단백함량, 호중구에서의 유리 산소기의 생성 등을 측정하였다. 또한 광학 현미경 및 전자 현미경을 이용하여 형태학적인 변화를 관찰하였고, 동시에 전자현미경 세포화학법을 이용하여 폐장내의 유리 산소기의 생성도 검사 하였다. 결과 : 내독소 투여 후 5 시간 후에는 급성 폐손상이 유발되고 폐장 및 호중구의 $PLA_2$, MPO, 폐세척액내의 호중구수, 단백함량 및 surfactant의 함량이 높게 측정되었다. 형태학적으로는 내독소에 의한 급성 페손상이 확인되었고 전자현미경을 이용한 세포화학적 검사에서는 폐장 내 유리 산소기의 생성이 증가되었음을 확인하였다. Diltiazem은 이러한 모든 변화를 감소시키고, 호중구에서의 산소기의 생성도 감소시켜 내독소에 의한 급성 폐손상을 감소 시켰다. 결론 : Diltiazem을 이용한 $PLA_2$의 억제는 내독소에 의한 급성 페손상에서 호중구에 의한 산화성 스트레스를 경감함으로써 그 손상을 줄일 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권3호
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• pp.191-195
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• 2004

복합스트레스 내성 유전자 NDP kinase 2 유전자를 도입시킨 형질전환 감자를 개발하기 위하여 이 유전자를 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2 프로모터 또는 enhanced CaMV 35S 프로모터에 연결한 벡터를 제작한 후 각각 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 기관발생 경로에 의해 kanamycin 저항성 식물체를 재분화 시킨 후 Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 감자 게놈내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 감자 식물체의 잎 조직을 대상으로 10 $\mu$M methyl viologen에 대한 내성 검정을 조사하여 산화스트레스 내성 형질전환 감자 식물체를 2 개체씩 선발하였다. 선발된 식물체는 건조, 고온 등의 여러 가지 환경스트레스 내성 분석을 실시할 예정이며 이로부터 복합재해에 내성을 지닌 감자 품종을 개발할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.59-59
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• 2004

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1349-1356
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• 2017

$K^+$ 통로 개방제들은 심근, 뇌, 골격근 등에서 세포막 혹은 미토콘드리아 내막에 존재하는 큰 전도성의 $Ca^{2+}$-의 존성 $K^+$ (BK) 통로 및 ATP-조절성 $K^+$ 통로(ATP-sensitive $K^+$ channels, $K_{ATP}$)에 작용하여 허혈성 혹은 산화성 세포 손상을 완화하는 효과가 있는 것으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 망막 색소 상피세포주인 ARPE-19 세포를 실험 모델로 하여 큰 전도성의 BK 통로 개방제인 NS 1619가 유사한 보호 효과를 나타낼 수 있는지, 또한 그 작용기전이 무엇인지를 확인하고자 하였다. AREE-19 세포를 여러 형태의 산화 스트레스에 노출시켜 세포 손상을 유발하고 그 손상의 정도 및 이에 미치는 NS 1619의 효과를 trypan blue 배출능, Tunel 염색 분석을 통하여 측정하였다. NS 1619는 여러 형태의 산화 스트레스에 의한 괴사성 및 apoptosis에 의한 세포 손상을 효과적으로 방지하였으며 그 보호 효과는 BK 통로 봉쇄제인 paxilline 의해 차단되었다. NS 1619는 $H_2O_2$에 의한 세포내 ATP 고갈을 현저히 완화시켰으며, 또한 MTT 환원능으로 측정한 미토콘드리아의 기능을 보호하는 효과를 보였다. 유세포형광 분석법을 이용한 실험에서 NS 1619는 $H_2O_2$에 의한 미토콘드리아 막전압의 소실을 유의하게 방지하였다. 이상의 결과들을 종합하면 NS 1619는 망막 색소 상피세포에서 산화성 세포 손상을 방지하는 효과를 나타내며 그 기전에 미토콘드리아 기능에 대한 보호 작용이 연관되어 있는 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권3호
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• pp.140-147
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• 2011

고온과 고광으로 인해 항산화요구도가 높은 8월 시기에 포플러클론들의 산화피해와 항산화반응에 대하여 양돈폐수의 영향에 대하여 알아보았다. 잎의 이온유출량과 항산화효소 APX와 GR의 활성, 그리고 카로테노이드 함량을 조사였다. 포플러클론의 양돈폐수 처리에 따른 산화피해와 항산화반응은 다양하게 나타났다. 산화스트레스로 인한 세포막 피해 수준을 알 수 있는 이온유출량 기준으로, 크게 세 그룹으로 분류하였다. 첫번째 그룹은 세포막 피해수준이 대조구보다 높게 나타난 클론들로서 Eco 28, 62-10, Bonghwa1, Dorskamp가 포함되었다. 이들 그룹은 양돈폐수 처리로 인한 고농도 질소함량이 스트레스로 작용하여 여름철 항산화요구도가 더욱 가중된 것으로 보인다. 그래서 결과적으로 활성산소에 대한 항상성을 유지하지 못하였다. 두번째 그룹은 세포막 피해수준이 대조구와 유사한 Suwon, 72-30, 72-31 이었다. 세 번째 그룹은 세포막 피해수준이 대조구보다 낮게 나타난 97-18 이었다. 97-18 클론의 경우 양돈폐수 처리로 인해 공급된 질소가 여름철 산화스트레스에 대한 피해를 경감시켜, 양돈폐수 처리로 인한 여름철 산화피해가 가장 적은 클론으로 나타났다. 이러한 결과들은 양돈폐수로 인한 고농도 질소가 클론마다 서로 다르게 작용할 수 있음을 의미한다. 생장시기인 여름철에 가중되는 산화피해는 전체 생중량에 영향을 주어 양돈폐수 정화능력에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 이러한 부분에 대해 추후 연구가 더 필요하다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.22-29
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• 2011

비생물학적 스트레스로 $H_2O_2$를 이용하여 산화적 스트레스와 고염분 스트레스를 처리한 후 ROS의 생성을 확인한 결과 스트레스 처리 후 30분에 일시적으로 1차 peak를 형성하였다가 거의 basal level까지 감소하고 다시 증가하여 3시간에 매우 다량의 2차 peak를 형성한 후 거의 basal level로 다시 낮아지는 biphasic 양상을 나타내게 된다. 따라서 ROS의 생성은 초기 30분 내에 일시적으로 발생한 Phase I의 ROS와 Phase II의 좀 더 장기적으로 다량의 고농도로 발생된 ROS의 생리적 역할이 다를 것으로 여겨진다. 본 논문에서는 스트레스 처리 시 생성되는 ROS를 확인한 후 ROS 생성 유전자인 RbohD와 RbohF 유전자 발현이 억제된 RbohD-AS, RbohF-AS 형질전환 식물체를 이용하여 실험을 수행하였다. 스트레스에 의해 생성되는 ROS의 생성을 억제시킴으로써 스트레스에 대한 ethylene 생성이 더 적은 것으로 나타났다. 또한, 이들 형질전환 식물체에서 ethylene 생성과 $H_2O_2$ 억제 효과를 확인하였으며 고염분 등의 스트레스에 대한 저항성은 ROS와 ethylene의 생성이 저하되어 나타난 것으로 판단된다. 산화적 스트레스와 고염분 스트레스에서 후기 ethylene이 다량으로 생성되는 시기, 즉 세포손상이 초래되는 후기에서 DNA fragmentation 분석을 통해서 ROS와 ethylene의 생성이 높은 식물체일수록 PCD가 높게 나타난 것으로 여겨지며, 이 과정에서 작용하는 유전자는 RbohD와 RbohF인 것으로 보이며, RbohD가 더 효과적으로 작용하는 것으로 생각된다. 따라서 스트레스에 반응하는 신호전달과정에서 초기에 ROS가 생성이 되고 후기에 ethylene이 다량으로 생성되어 결국 세포죽음에 이르게 하는 상호 synergism을 일으켜 반응을 나타내며, 이러한 반응 과정에서 RbohD와 RbohF 유전자 발현의 억제가 스트레스에 대한 식물체의 저항성을 높이는 것으로 사료된다.