• Radiation Oncology Journal
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• 제31권2호
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• pp.57-65
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• 2013

Beta-lapachone (${\beta}$-Lap; 3,4-dihydro-2, 2-dimethyl-2H-naphthol[1, 2-b]pyran-5,6-dione) is a novel anti-cancer drug under phase I/II clinical trials. ${\beta}$-Lap has been demonstrated to cause apoptotic and necrotic death in a variety of human cancer cells in vitro and in vivo. The mechanisms underlying the ${\beta}$-Lap toxicity against cancer cells has been controversial. The most recent view is that ${\beta}$-Lap, which is a quinone compound, undergoes two-electron reduction to hydroquinone form utilizing NAD(P)H or NADH as electron source. This two-electron reduction of ${\beta}$-Lap is mediated by NAD(P)H:quinone oxidoreductase (NQO1), which is known to mediate the reduction of many quinone compounds. The hydroquinone forms of ${\beta}$-Lap then spontaneously oxidizes back to the original oxidized ${\beta}$-Lap, creating futile cycling between the oxidized and reduced forms of ${\beta}$-Lap. It is proposed that the futile recycling between oxidized and reduced forms of ${\beta}$-Lap leads to two distinct cell death pathways. First one is that the two-electron reduced ${\beta}$-Lap is converted first to one-electron reduced ${\beta}$-Lap, i.e., semiquinone ${\beta}$-Lap $(SQ)^{{\cdot}-}$ causing production of reactive oxygen species (ROS), which then causes apoptotic cell death. The second mechanism is that severe depletion of NAD(P)H and NADH as a result of futile cycling between the quinone and hydroquinone forms of ${\beta}$-Lap causes severe disturbance in cellular metabolism leading to apoptosis and necrosis. The relative importance of the aforementioned two mechanisms, i.e., generation of ROS or depletion of NAD(P)H/NADH, may vary depending on cell type and environment. Importantly, the NQO1 level in cancer cells has been found to be higher than that in normal cells indicating that ${\beta}$-Lap may be preferentially toxic to cancer cells relative to non-cancer cells. The cellular level of NQO1 has been found to be significantly increased by divergent physical and chemical stresses including ionizing radiation. Recent reports clearly demonstrated that ${\beta}$-Lap and ionizing radiation kill cancer cells in a synergistic manner. Indications are that irradiation of cancer cells causes long-lasting elevation of NQO1, thereby sensitizing the cells to ${\beta}$-Lap. In addition, ${\beta}$-Lap has been shown to inhibit the repair of sublethal radiation damage. Treating experimental tumors growing in the legs of mice with irradiation and intraperitoneal injection of ${\beta}$-Lap suppressed the growth of the tumors in a manner more than additive. Collectively, ${\beta}$-Lap is a potentially useful anti-cancer drug, particularly in combination with radiotherapy.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제31권1호
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• pp.123-135
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• 2001

Several growth factors and polypeptides were studied for the regeneration of periodontal supporting tissues which had been lost due to periodontal disease. But these are not commonly used for regenerators of bone tissue or alveolar bone, because of the insufficiency of studies on their side effects, genetic engineering for mass production and stability for clinical application. Recently, many natural products, which have advantage of less side effects and possibility of long-term use, have been studied for their capacity and effects of anti-bacterial, anti-inflammatory and regenerative potential or periodontal tissues. Cnidii Rhizoma, Rhinocerotis Cornu and Drynariae Rhizoma have been traditionally used as a drug for treatment of bone disease in oriental medicine. The purpose of this study was to examine the ability of alkaline phosphatase synthesis of MC3T3-E1 cells when above medicines were supplimented. MC3T3-E1 cells were cultured with ${\alpha}-MEM(negative control)$, dexamethasone(positive control), and each natural products for 3 and 5 days. And then ALP synthesis was measured by spectrophotometer for enzyme activity and by naphthol AS-BI staining for morphometry. Except Cnidii Rhizoma, all of the natural products of this study induced higher activity of ALP synthesis than controls. Among them Drynariae Rhizoma induced the highest activity. In the aspects of culturing time, all medicines did not showed the difference between 3 and 5 days, but $10^{-7}g/ml$ group of Rhinocerotis Corun showed significant increase at 3 days than at 5 days. These results indicate that several natural products have a inducing ability of ALP synthesis on osteoblasts.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제29권4호
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• pp.751-765
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• 1999

Several growth factors and polypeptidesare not commonly yet used for regenerators of bone tissue or alveolar bone because of the insufficiency of studies on their side effects, genetic engineering for mass production and stability for clinical application. Recently, many natural medicines, which have advantage of less side effects and possibility of long-term use, have been studied for their capacity and effects of anti-bacterial, anti-inflammatory and regenerative potential of periodontal tissues. Olibanum, Myrrha, Phlomis Radix, and Cimicifugae Rhizoma have been traditionally used as a drug for treatment of bone disease in oriental medicine. The objective of this study was to examine the ability of alkaline phosphatase(ALP) synthesis of rat calvarial osteoblast(MC3T3-E1) when several natural medicines were supplemented. MC3T3-E1 cells were cultured with ${\alpha}$-MEM(negative control), dexamethasone(positive control), and each natural medicines for 3 and 5 days. And then ALP synthesis was measured by spectrophotometer for enzyme activity and by naphthol AS-BI staining for morphometry. All of the natural medicines induced higher activity of ALP synthesis than the negative controls. Especially Olibanumind uced the higher activity than the positive controls (p<0.05). In the aspects of culturing time, except Cimicifugae Rhizoma, the natural medicines induced higher activity of ALP synthesis at 5 days than at 3 days (p<0.05). In morphometry, all of the natural medicines showed statistical significance compared to the negative control (p<0.05). Myrrha a n d Phlomis Radix showed larger positively stained area at 5days than at 3 days, whereas the others did not showed the difference between at 5 and at 3 days(p<0.05). These results indicate that several natural medicines have an inducing ability of ALP synthesis in MC3T3-E1 cells.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.96-105
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• 2020

서투인 억제제는 유형 III 히스톤 데아세틸라제(HDAC)인 서투인을 억제하는 화합물이며, 약제학적 및 치료학적 가치를 갖는다. 합성 서투인 억제제는 효모 S. cerevisiae 에서 세포-기반 스크린을 사용하여 발견되었고 특성화되었으며 서투인의 기능과 관련된 노화, 발암 및 당뇨병을 연구하는데 사용되었다. 의학 분야에서 합성 서투인 억제제는 보다 강력한 효능과 특이성을 얻기 위해 개발되어 왔다. 니코틴아미드 및 티오아세틸리신 함유 화합물, β-나프톨 함유화합물, 인돌 유도체. 수마린, 테노빈 및 그 유사체가 개발 되었다. 서투인 억제제는 식물 발달에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌으며 식물의 화학적 유전학에 사용되었다. 그러나, 시르티놀-내성 돌연변이 체는 알데히드 옥시다제에 대한 몰리브돕테린 보조인자의 생합성 유전자에 돌연변이가 있었다. 일부 천연 플라보노이드, 카테킨 유도체 및 퀴르세틴 유도체는 서투인 억제제로서 작용하며 치료 목적을 위한 보다 강력한 억제제를 찾기 위해 연구 되고 있다. 이 리뷰에서, 서투인을 소개하면서 치료제에서 개발된 서투인 억제제를 소개한다. 서투인 억제제인 서티놀은 식물에서 화학적 유전학에 예기치 않게 사용되었습니다. 보다 강력하고 선택적인 서투인 억제제가 치료제에서 개발되어야 하고, 약학에서 개발된 다른 서투인 억제제는 식물에서 보다 진정한 서투인을 찾기 위해 사용되어야 한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권7호
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• pp.929-936
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• 2005

골조직은 골아세포, 파골세포, 골세포 등으로 구성되며, 골개조시 여러 인자가 세포증식, 분화, 활성화 및 골대사 조절에 관여한다. 이 때 조골세포의 활성은 골형 성 에 중요하므로, 본 연구에서는 MC3T3-E1 조골세포주를 이용하여 식용자원인 미역취뿌리의 조골세포의 증식과 분화활성에 미치는 영향을 조사하였다. 미역취뿌리 메탄을 추출물 및 분획물이 조골세포의 성장에 미치는 영향을 MTT검색법으로 조사한 결과, 미 역 취 뿌리 메탄을 추출물 10, 100${\mu}g/mL$ 처리시 대조군과 비교하여 각각 140, $120\%$ 증가하여 조골세포의 높은 성장률을 보였다. 미역취 뿌리 추출물 및 순차 분획물 시료가 ALP 효소 활성에 미치는 영향을 3일 간격으로 배지교환 및 시료처 리를 하면서 27일 동안 배양시간에 따른 변화를 측정하여 조사하였다 그 결과, 농도 1, 10, 100${\mu}g/mL$ 처리시 n-hexane과 chloroform분획을 제외한 나머지 분획물들이 시간이 지남에 따라 약간의 ALP활성을 증가시켰고, 메탄올 추출물은 27일째에 대조군에 비해 약 4.4배 이상, 양성 대조군에 비해 약 2배 이상 ALP 활성을 증가시켰다. 미 역취뿌리 메탄올추출물은 다시 ALP효소 염색법과 alizarin red 염색으로 조골세포의 ALP활성유도, 분화와 석회화 형성능을 재확인하였다. 따라서 미역취뿌리 추출물중 골세포의 활성을 촉진시키는 물질은 극성 에 따른 분획물보다 mothanol추출물에서 활성이 높게 나타나는 결과로 미뤄볼 때, 단일성 분에 의한 것보다 복합적 성분들의 상승 작용에 의하여 조골세포의 증식과 분화를 증진시킬 수 있다고 할 수 있다. 아울러 종래의 골질환에 좋다고 알려 진 식품과 양성 대조군에 비해 빠르게 유도하고 있어 앞으로 미역취뿌리에 대한 분자생물학 수준 등의 구체적인 연구들과 기작연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 한국동물학회지
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• 제31권2호
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• pp.111-121
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• 1988

고슴도치의(Erinaceus koneanus)췌강 각 부위별에 출현하는 glucagon(A)세포,insulin(B)세포, somatostatin(D)세포 및 pancreatic polypeptide(PP)세포 등 4종의 내분비세포의 출현빈도, 분포상태, 모양 및 크기 등을 관찰하고자 췌장을 비장부와 십이지장부로 구분하고 이를 각각 근위부, 중간부 및 원위부로 세분한 후 면역세포화학적 방법을 시도하여 광학현미경하에서 검경하였던 바 다음과 같은 결론을 얻었다. Glucagon(A)세포의 크기는13 $\mu$ m x 9.5 $\mu$ m였고 그 모양은 원형, 난원형 및 추체형을 띠고 있었으며 췌도의 주변부와 외분비 실질사이에 분포하고 있었다. A세의 출현빈도는 비장부의 모든 부의에서 24.5%-30.5%, 십이지장부의 원위부에서 30.1%로 관찰되었으나 십이지장부의 근위부와 중간부에서는 2.6%-5.2%로 관찰되었다. Insulin(B)세포의 크기는 11.6$\mu$m x 9.4$\mu$m로서 원형 또는 난원형을 띠었고 췌도내에 균등하게 분포하고 있었으며, 비장부의 모든 부위와 십이지장의 원위부에서는 63.5%-68.9%, 십이지장부의 근위부와 중간부에서는 35.9%-55.6%로 출현하였다. Somatostatin(D)세포는 크기가 12.6$\mu$m x 9.1 $\mu$m로서 주변부와 외분비 실질사에 나타났으며 세포의 출현빈도는 비장부와 십이장부의 모든 부위에서 2.6%-5.9%로서 소수 관찰되었다. Pancreatic polypeptide(PP)세포는 크기가 12.8$\mu$ m x 8.5 $\mu$m였고 세포의 모양은 원형, 난원형 및 추체형 등 다양하였으며 췌도의 주변부와 외분비실질간에 주로 분포하고 있었다. PP세포의 출편빈도는 십이지장부의 근위부와 중간부에서는 각각 42.5%, 55.4%로서 관찰된 반면 비장부의 모든 부위와 십이지장부의 원위부에서는 0.5%-2%로서 소수 출현되었다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1347-1353
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• 2018

본 연구는 한국전통약용식물(구기자, 오미자 잎)의 발효물로부터 분리한 Bacillus coagulanse NRR1207의 발효 특성을 파악하고 Bacillus coagulans NRR1207의 ${\alpha}$-galactosidase의 활성과 이를 통한 대두박의 비소화성분의 분해를 확인하였다. Bacillus coagulans NRR1207이 생산하는 효소 중 ${\alpha}$-galactosidase, ${\beta}$-galactosidase, ${\alpha}$-glucosidase가 가장 높은 40 nmol 이상의 활성을 나타내었다. Bacillus coagulans NRR1207의 발효 특성은 10% skim milk에서 배양했을 때, pH는 급속히 감소했고 적정 산도는 1.9%까지 증가했고 생균수도 발효 24시간에 8.8 log CFU/ml로 증가했다. 유당은 배양 72시간째 완전히 고갈되었고 유산 생산 능력도 탁월했다. Bacillus coagulans NRR1207을 대두박에 접종 후 배양시간에 따른 생균수의 변화는 배양 시작 시 7.6 log CFU/ml, 배양 16시간에 최고에 도달하여 9.0 log CFU/ml이었고 배양 72시간에 8.3 log CFU/ml로 Bacillus coagulans NRR1207이 왕성하게 잘 성장하였다. 대두박의 비소화성분 분해는 Bacillus coagulans NRR1207 접종 후 발효 24, 48, 72시간이 경과하면서 이 균이 생산한 ${\alpha}$-galactosidase에 의해 비소화성분인 stachyose와 raffinose가 대부분 분해되고 galactose가 생성되었다. 따라서 Bacillus coagulans NRR1207은 대두박의 비소화성분을 분해하는 생균제(Probiotics)로써 이용하여 식품 및 가축 사료 이용성 증대에 활용이 가능할 것으로 사료된다.