• 제목/요약/키워드: 생합성

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인체 피부세포의 공동배양계를 이용한 멜라닌 생합성 조절물질의 검색 (Evaluation of Natural Extracts for Their Anti-melanogenicity)

  • 김문정;장동일;신의석;이진선;노민수
    • 대한화장품학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-16
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    • 2000
  • Keratinocyte 는 피부 표피충의 대부분을 차지하고 있으며, 세포간 신호전달물질 cytokine을 생성분비함으로써 주위의 다른 피부세포의 활성 및 분화능력을 조절한다. 특히 melanocyte 한 세포는 keratinocyte 30 여 세포와 직접적으로 접촉하고 있으며 활발한 신호 전달을 통하여 피부생리의 동적평형 유지에 기여하고 있다. 본 연구에서는 실제 피부에서와 유사한 조건에서 keratinocyte 의 세포의 배출 신호물질인 cytokine 의 변화를 유도하는 물질이 melanocyte 의 피부색소형성과정에 기여하는 바를 평가하기위하여 keratinocyte-melanocyte 의 공동배양계 실험조건과 아울러, UVB 조사에 의해 keratinocyte 로부터 유리되는 물질이 melanocyte를 자극하여 melanin 생합성 유도를 촉진하는 기본 실험 System 을 확립하였고, 가능성있는 친연추출물 원료, 즉, 신이, 강황등의 melanin 생합성 억제능을 본 공동배양계에서 1차 평가한 후 소규모 임상실험에서 미백효능을 최종 평가하였다.

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Kocuria gwangalliensis 유래 phytoene desaturase 유전자의 cloning과 특성 연구 (Molecular Cloning and Characterization of the Gene Encoding Phytoene Desaturase from Kocuria gwangalliensis)

  • 서용배;최성석;남수완;김군도
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.226-235
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    • 2017
  • Phytoene, lycopene, ${\beta}-carotene$과 같은 카로티노이드는 식품의 착색제나 영양보조제, 사료첨가제, 화장품의 원료로 사용된다. 이전 연구에서 본 연구진은 분홍색의 색소를 생산하는 새로운 해양 세균인 K. gwangalliensis를 분리 동정하였다. Phytoene desaturase (CrtI) 효소는 crtI 유전자에 암호화되어 있으며, phytoene을 lycopene으로 전환하며, 카로티노이드 합성 초기 단계에 있어서 필수적이다. CrtI는 카로티노이드 생합성 조절의 주요 효소 중 하나이며, 다양한 카로티노이드를 생합성하는 생물들의 카로티노이드 생합성 경로에 있어서 속도 조절 단계에 관련이 있다. 본 논문에서는 K. gwangalliensis로부터 lycopene 생합성을 담당하는 crtI 유전자를 클로닝 하였으며, 이 유전자는 1,584개의 염기서열을 가지며, 527개의 아미노산을 암호화하고 있다. crtI 유전자의 염기 서열을 Kocuria rhizophila와 Myxococcus xanthus를 포함한 다른 종의 염기 서열과 비교한 결과, 진화 과정에서 잘 보존되어 있음을 확인하였다. crtI 유전자를 포함하는 발현 플라스미드를 구축하여 발현시킨 결과, 이 플라스미드를 함유하는 대장균은 약 57 kDa의 재조합 단백질을 생산화였으며, 이는 phytoene desaturase의 분자량에 해당한다. lycopene의 생합성은 lycopene 생합성에 필요한 crtE, crtB 유전자를 포함한 pRScrtEB plasmid를 E. coli에 형질전환 했을 때, Escherichia coli에서 합성되는 것을 확인하였다. 이 연구의 결과는 분자 수준에서 K. gwangalliensis CrtI의 1차 구조에 대한 폭 넓은 지식 기반을 제공할 것이다.

ACC oxidase 발현 억제 식물체에서 폴리아민 생합성 증가에 의한 스트레스 저항성 증강 (Enhanced tolerance through increasing polyamine contents in transgenic tobacco plants with antisense expression of ACC oxidase gene)

  • 위수진;박기영
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제38권1호
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    • pp.54-61
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    • 2011
  • 에틸렌 생합성 효소인 ACC oxidase 유전자인 CAO cDNA가 antisense 방향으로 도입된 형질전환 담배 식물체는 endogenous한 NtACO의 발현 및 에틸렌 생합성이 모두 억제되었다. 또한 폴리아민 생합성 효소인 SAMDC의 유전자 발현 및 효소 활성이 증가하였고 spermidine 함량이 증가하였다. 이러한 결과는 에틸렌 생합성의 감소로 인하여 세포 내 폴리아민 함량의 변화가 유도되는 경쟁적 관계로 spermidine이 증가하였고 이것은 SAMDC의 발현 및 활성 증가를 유도하였다고 여겨진다. 또한 이들 형질전환 식물체는 담배 역병균에 대한 저항 효과 뿐만 아니라 PR 단백질의 유전자들의 발현양이 증가하였는데 이는 에틸렌 감소에 유도되는 폴리아민 중에서도 spermidine의 증가가 PR 단백질의 유전자들의 발현을 촉진시키고 그 결과 병원균 감염에 대한 저항성을 유도하는 기작이 작동한 것으로 여겨진다. Spermidine을 합성하는데 중요하게 작용하는 SAMDC의 활성을 억제하는 MGBG를 처리한 경우에는 PR1a 발현이 억제된 경우에서 이 기작의 가능성을 확인하였다. 결론적으로 병원균 감염에 대한 과정에서 spermidine의 생합성이 증가하게 되면 PR 단백질 등 스트레스 저항성 관련 단백질들이 유도되어 스트레스 저항성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

코쿠리아 광안리엔시스의 제라닐제라닐 피로인산염 합성 효소의 클로닝과 대장균에서 공발현을 통한 효소 활성에 관한 연구 (Cloning of Geranylgeranyl Pyrophosphate Synthase (CrtE) Gene from Kocuria gwangalliensis and Its Functional Co-expression in Escherichia coli)

  • 서용배;김군도;이재형
    • 생명과학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.1024-1033
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    • 2012
  • Kocuria gwangalliensis로부터 카로티노이드 생합성 경로의 첫 번째 단계 기질인 geranylgeranyl pyrophosphate (GGPP)를 생합성하는 GGPP synthase (CrtE)를 암호화하고 있는 crtE를 클로닝 하여 이를 KgGGPP로 명명하였다. 기존 세균에서 밝혀진 GGPP synthase의 아미노산 서열을 NCBI에서 검색하여 KgGGPP synthase의 아미노산 서열과 비교한 결과 Kocuria rhizophila와 59.6%의 상동성을 가지는 것을 확인하였다. crtE 유전자를 대장균에서 발현 시키기 위하여 pCcrtE 재조합 DNA를 구축하였고, 이를 대장균에서 발현시킨 결과 약 41 kDa의 재조합 단백질이 과발현 됨을 확인 할 수 있었으며, 이 단백질은 기존 세균에서 밝혀진 GGPP synthase와 유사한 분자량을 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. CrtE 재조합 단백질의 활성을 분석하기 위하여 대장균 내에서 라이코펜의 생합성을 유도 하였다. 대장균의 경우 메발론산 경로를 통하여 FPP와 IPP를 생합성 하지만 crtE, crtB, crtI 유전자가 없기 때문에 라이코펜을 생합성 하지는 못한다. 대장균 내에서 라이코펜의 생합성을 위해서는 crtE, crtB, crtI 유전자의 발현이 필수적으로 요구되기 때문에 crtB, crtI 유전자의 경우는 P. haeundaensis에서 유래한 유전자를 이용하여 pRScrtBI 재조합 DNA를 구축하여 그 발현을 유도하였다. 상기 두 재조합 DNA를 대장균에서 공발현 시켰으며, HPLC 분석법을 이용하여 대장균 내에서 라이코펜의 생산 유무에 따른 KgGGPP synthase의 활성을 분석하였다.

Pseudomonas sp. HJ-2를 이용한 고무탄성 Polyhydroxyalkanoate의 생산 (Production of Rubber-Elastic Polyhydroxyalkanoates by Pseudomonas sp. HJ-2)

  • 정정욱;최강욱;김영백;이영하
    • 미생물학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.155-160
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    • 2000
  • Pseudomonas sp. HJ-2는 heptanoinc acid를 단일탄소원으로 이용하여 3-hydroxybutyrate (3HB),3-hydroxy-velerate (3HV) 및 3-hydroxybutyrate (3HHp)를 구성 단위체로 하는 고무탄성 polyhydroxyalkanoate (PHA)를 생합성한다. 이 미생물 고분자는 poly(3HB-co-3HV)공중합체와 poly(3HHp) 단일중합체로 이루어진 혼합물임이 밝혀졌다. 본 연구에서는 PHA가 고무탄성체로서의 성질을 유지하는데 필용한 단위체 조성과 HJ-2의 배양조건이 PHA의 생산 및 단위체 조성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 생합성된 PHA의 탄성률은 poly(3HHp)의 존재로 크게 감소되었으나, 3HV의 함량이 높은 poly(3HB-co-3HV) 자체도 최대변형률 740%로서 고무탄성체로서의 성질을 보였다. HJ-2의 생장 및 PHA 생합성은 탄소원인 heptanoic acid의 초기농도가 40mMdlfEo 가장 높았으나, 50mM의 농도에서는 큰 저해를 받았다. PHA 생합성은 질소와 인이 결핍된 조건에서 크게 증가되었다. 배양액의 pH 및 통기는 HJ-2로부터 생합성되는 PHA의 단위체 조성에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. pH 7.5에서 생합성되는 고분자는 poly(3HB-co-38% 3HV)인 반면에 pH8.0에서의 고분자는 3HHp가 95%를 차지하였다. 발효조의 교반속도를 달리한 실험의 결과 고분자 내 3HHp의 함량은 산소전달 속도가 높아질수록 증가하였다.

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헛개나무 추출물이 첨가된 영지버섯균사 추출물의 멜라닌 생성 억제효과 (Anti-melanogenesis Effect of Ganoderma lucidum Mycelial Extract Supplemented with Oriental Raisin Tree (Hovenia dulcis) Extract)

  • 김홍일;정용운;김종현;최인호;이준호;이창수;박영진
    • 대한화장품학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.357-364
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    • 2017
  • 본 연구에서는 영지버섯 균사 배양 시 헛개나무 추출물의 첨가가 영지버섯의 가나도마난디올의 생합성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수행하였다. 가나도마난디올은 트리터페노이드 계열의 물질이며 영지버섯의 주요한 생리효능을 가지는 물질 중의 하나이다. 이와 관련하여, 본 연구자들은 선행연구를 통하여 가나도마난디올이 B16F10 멜라노마 세포의 티로시나제 저해 활성 및 멜라닌 생합성 저해능에 우수한 효과가 있는 것을 확인하였다. 본 연구에서 영지버섯 균사 배양 시 15% (v/v)의 헛개나무 추출물 첨가하면 영지버섯의 가나도마난디올 생합성이 첨가하지 않은 대조군에 비해 유의적으로 증가함을 HPLC분석을 통하여 확인하였다. 또한, 15%(v/v)의 헛개나무 추출물을 첨가한 영지균사 배양추출물의 B16F10 멜라노마 세포에 대한 멜라닌 생합성 억제능이 첨가하지 않은 대조군에 비해 유의적으로 증가함을 확인하였다. 또한, 영지버섯 균사 배양 시 헛개나무 추출물 첨가가 미백활성을 가지는 가나도마난디올 생합성 증가뿐 아니라, 액체 및 고체 배양시 균사의 생장도 촉진하는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 헛개나무가 영지버섯균사의 미백활성 물질인 가나도마난디올 생합성의 증가를 유도하고 이로 인한 영지버섯 균사의 미백 활성이 증가하는 유용한 소재로 사용될 수 있다는 것을 시사한다.

자하거(紫河車)가 칼슘재흡수, cyclooxygenase의 발현, PGE2 생합성에 미치는 영향 (Hominis Placenta suppress Calcium release, cyclooxygenase expression and PGE2 synthesis)

  • 정연호;김나영;이태균;김동일
    • 대한한방부인과학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.55-63
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    • 2005
  • Purpose : 자하거(Hominis Placenta; HP)는 건강한 사람의 태반을 홍제(烘製)하여 건조한 것으로 한의학에서는 기혈(氣血)을 대보(大補)하고 신정(腎精)을 보익(補益)시켜 구병(久病)으로 인한 신체허약(身體虛弱)이나 혹은 체질허약(體質虛弱)과 혈기부족(氣血不足) 및 신허정휴(腎虛精虧) 등 등(證)을 치료(治療)하는데 단미(單味) 또는 복방(複方)에 배오(配伍)하여 쓰여왔다. 또한 자하거는 면역학적으로 골대사 활성이 있는 것으로 알려져 있어 본 연구에서는 자하거의 항골다공증 활성을 분자세포생물학적으로 검정하고자 하였다. Methods : Osteoblast cells에서 자하거가 COX-2 mRNA의 발현과 $PGE_2$ 생합성을 억제시키는지를 관찰하기 위해 먼저 TNF-${\alpha}$, IL-${\beta}$ 와 IL-6를 처리한 후 $PGE_2$의 생합성과 더불어 COX-2 mRNA의 발현을 확인하였다. 그 후 TGF-${\beta}$, 자하거(紫河車)와 이 둘의 조합인 자하거+TGF-${\beta}$가 COX-2 mRNA 발현과 $PGE_2$ 생합성을 저해시키는지 관찰하였다. 또한 자하거가 IL-1${\beta}$로 유발된 흰쥐의 과칼슘혈증을 감소시키는지를 확인하였다. Results : IL-6, IL-1${\beta}$와 TNF-${\alpha}$를 동시에 처리하면 이것을 단독으로 처리한 것과 비교해 볼 때 $PGE_2$의 생합성과 더불어 COX-2 mRNA의 수치가 상승작용을 일으키며 증가하였다. TGF-${\beta}$, 자하거와 이 둘의 조합인 자하거+TGF-${\beta}$은 COX-2 mRNA 발현, $PGE_2$ 생합성 및 골재흡수를 감소시켰다. 자하거(紫河車)는 IL-1${\beta}$, TNF-${\alpha}$와 IL-6 각각 또는 이들의 조합으로 인해 증가하는 COX-2 mRNA 발현과 $PGE_2$ 생성을 감소시키는 반면 COX-1 mRNA 발현에는 유의성 있는 영향을 미치지 않았다. 한편 자하거는 농도의존적으로 IL-1${\beta}$로 유발된 흰쥐의 과칼슘혈증을 감소시켰다. 이러한 결과는 흰쥐의 두개골 골아세포에서 $PGE_2$ 생산에 대한 IL-${\beta}$, TNF-${\alpha}$, IL-6의 상승작용이 COX-2의 유전자 발현 증가에 기인함을 보여주었다. Conclusions : 이러한 결과들로부터 자하거가 골대사과정중 골재흡수를 억제하는데 효과적임을 밝히게 되었으며, 자하거의 골다공증의 억제기전이 골재흡수관련 단백질들의 전사조절에 있음을 최초로 해명하게 되었다.

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항생물질 생합성 유도인자

  • 김현수
    • 미생물과산업
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    • 제18권3호
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    • pp.69-74
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    • 1992
  • 최근 Okamoto등(18)이 처음으로 VB receptor 유전자인 vbr A의 cloning 및 vbr A의 E. coli 유래의 필수 유전자인 Nus G와의 높은 상동성(36%)으로부터 전사, 번역기구의 필수 유전자로서 가능성의 보고와, Miyake등(19)은 A-factor receptor의 repressor로서의 기능을 보고함에 따라 이들 자기조절인자의 항생물질등 2차 대사산물의 생합성에 있어서 signal전달에 따른 전사조절의 switch on-off 기구 연구에 박차를 가하에 되었으며 본고에서는 VB를 중심으로한 유도인자의 기능면 및 응용면을 소개하고자 한다.

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