• 제목/요약/키워드: ATP-binding cassette

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Genetic Analysis and Serological Detection of Novel O-Antigen Gene Clusters of Plesiomonas shigelloides

  • Wang, Xiaochen;Xi, Daoyi;Li, Yuehua;Yan, Junxiang;Zhang, Jingyun;Guo, Xi;Cao, Boyang
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제31권4호
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    • pp.520-528
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    • 2021
  • Plesiomonas shigelloides, a member of the family Vibrionaceae, is a gram-negative, rod-shaped, facultative anaerobic bacterium with flagella. P. shigelloides has been isolated from such sources as freshwater, surface water, and many wild and domestic animals. P. shigelloides contains 102 O-antigens and 51 H-antigens. The diversity of O-antigen gene clusters is relatively poorly understood. In addition to O1 and O17 reported by other laboratories, and the 12 O serogroups (O2, O10, O12, O23, O25, O26, O32, O33, O34, O66, O75, and O76) reported previously by us, in the present study, nine new P. shigelloides serogroups (O8, O17, O18, O37, O38, O39, O44, O45, and O61) were sequenced and annotated. The genes for the O-antigens of these nine groups are clustered together in the chromosome between rep and aqpZ. Only O38 possesses the wzm and wzt genes for the synthesis and translocation of O-antigens via the ATP-binding cassette (ABC) transporter pathway; the other eight use the Wzx/Wzy pathway. Phylogenetic analysis using wzx and wzy showed that both genes are diversified. Among the nine new P. shigelloides serogroups, eight use wzx/wzy genes as targets. In addition, we developed an O-antigen-specific PCR assay to detect these nine distinct serogroups with no cross reactions among them.

Non-Ionic Surfactants Antagonize Toxicity of Potential Phenolic Endocrine-Disrupting Chemicals, Including Triclosan in Caenorhabditis elegans

  • Alfhili, Mohammad A.;Yoon, Dong Suk;Faten, Taki A.;Francis, Jocelyn A.;Cha, Dong Seok;Zhang, Baohong;Pan, Xiaoping;Lee, Myon-Hee
    • Molecules and Cells
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    • 제41권12호
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    • pp.1052-1060
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    • 2018
  • Triclosan (TCS) is a phenolic antimicrobial chemical used in consumer products and medical devices. Evidence from in vitro and in vivo animal studies has linked TCS to numerous health problems, including allergic, cardiovascular, and neurodegenerative disease. Using Caenorhabditis elegans as a model system, we here show that short-term TCS treatment ($LC_{50}$: ~0.2 mM) significantly induced mortality in a dose-dependent manner. Notably, TCS-induced mortality was dramatically suppressed by co-treatment with non-ionic surfactants (NISs: e.g., Tween 20, Tween 80, NP-40, and Triton X-100), but not with anionic surfactants (e.g., sodium dodecyl sulfate). To identify the range of compounds susceptible to NIS inhibition, other structurally related chemical compounds were also examined. Of the compounds tested, only the toxicity of phenolic compounds (bisphenol A and benzyl 4-hydroxybenzoic acid) was significantly abrogated by NISs. Mechanistic analyses using TCS revealed that NISs appear to interfere with TCS-mediated mortality by micellar solubilization. Once internalized, the TCS-micelle complex is inefficiently exported in worms lacking PMP-3 (encoding an ATP-binding cassette (ABC) transporter) transmembrane protein, resulting in overt toxicity. Since many EDCs and surfactants are extensively used in commercial products, findings from this study provide valuable insights to devise safer pharmaceutical and nutritional preparations.

금궤요략(金匱要略) 심통 처방 중 과루해백반하탕과 과루해백백주탕이 대식세포 극성화에 미치는 영향 (Effects of 『Geum-Gwe-Yo-Ryak(金匱要略)』 Prescription for Chest Pain Including Kwaruhaebaekbanha-tang and Kwaruhaebaekpaekju-tang on Macrophage Polarization)

  • 손창현;이상민;유가람;이승준;임동우;김혁;박원환;김재은
    • 대한한의학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.51-62
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    • 2019
  • Objectives: This study was designed to evaluate the macrophages polarization of traditional Korean medicine on cardiac pain about Geum-Gwe-Yo-Ryak's two prescriptions including Kwaruhaebaekbanha-tang (KHB) and Kwaruhaebaekpaekju-tang (KHP). Materials and methods: Flow cytometry analysis was used to measure the changes in the ratio of M1 type and M2 type macrophages. Protein expression of nuclear factor-like 2 (Nrf2), heme oxygenase-1 (HO-1), inducible nitric oxide synthase (iNOS), and cyclooxygenase-2 (COX-2) were measured by Western Blot, and ABCA1 and SR-B1 were detected by real time PCR (RT-PCR). Intracellular lipid accumulation was measured by Oil Red O staining (ORO staining). Results: KHB and KHP increase anti-oxidative activity related protein levels including Nrf2 and HO-1. Furthermore, KHB and KHP inhibit lipid accumulation on intracellular levels through induction of ATP binding receptor cassette subfamily A member 1 (ABCA1) and scavenging receptor class B member 1 (SR-B1), respectively. Finally, KHB and KHP also blocked pro-inflammatory mediators including tumor necrosis factor-alpha ($TNF{\alpha}$) and interleukin-6 (IL-6), iNOS and COX-2 expression. Conclusion: This study suggests that KHB and KHP potently regulate the M1/M2 macrophage polarization.

Ellagic acid, a functional food component, ameliorates functionality of reverse cholesterol transport in murine model of atherosclerosis

  • Sin-Hye Park;Min-Kyung Kang;Dong Yeon Kim;Soon Sung Lim;Il-Jun Kang;Young-Hee Kang
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제18권2호
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    • pp.194-209
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    • 2024
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: High levels of plasma low-density lipoprotein (LDL) cholesterol are an important determinant of atherosclerotic lesion formation. The disruption of cholesterol efflux or reverse cholesterol transport (RCT) in peripheral tissues and macrophages may promote atherogenesis. The aim of the current study was to examine whether bioactive ellagic acid, a functional food component, improved RCT functionality and high-density lipoprotein (HDL) function in diet-induced atherogenesis of apolipoproteins E (apoE) knockout (KO) mice. MATERIALS/METHODS: Wild type mice and apoE KO mice were fed a high-cholesterol Paigen diet for 10 weeks to induce hypercholesterolemia and atherosclerosis, and concomitantly received 10 mg/kg ellagic acid via gavage. RESULTS: Supplying ellagic acid enhanced induction of apoE and ATP-binding cassette (ABC) transporter G1 in oxidized LDL-exposed macrophages, facilitating cholesterol efflux associated with RCT. Oral administration of ellagic acid to apoE KO mice fed on Paigen diet improved hypercholesterolemia with reduced atherogenic index. This compound enhanced the expression of ABC transporters in peritoneal macrophages isolated from apoE KO mice fed on Paigen diet, indicating increased cholesterol efflux. Plasma levels of cholesterol ester transport protein and phospholipid transport protein involved in RCT were elevated in mice lack of apoE gene, which was substantially reduced by supplementing ellagic acid to Paigen diet-fed mice. In addition, ellagic acid attenuated hepatic lipid accumulation in apoE KO mice, evidenced by staining of hematoxylin and eosin and oil red O. Furthermore, the supplementation of 10 mg/kg ellagic acid favorably influenced the transcriptional levels of hepatic LDL receptor and scavenger receptor-B1 in Paigen diet-fed apoE KO mice. CONCLUSION: Ellagic acid may be an athero-protective dietary compound encumbering diet-induced atherogenesis though improving the RCT functionality.

Effects of deoxynivalenol- and zearalenone-contaminated feed on the gene expression profiles in the kidneys of piglets

  • Reddy, Kondreddy Eswar;Lee, Woong;Jeong, Jin young;Lee, Yookyung;Lee, Hyun-Jeong;Kim, Min Seok;Kim, Dong-Woon;Yu, Dongjo;Cho, Ara;Oh, Young Kyoon;Lee, Sung Dae
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권1호
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    • pp.138-148
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    • 2018
  • Objective: Fusarium mycotoxins deoxynivalenol (DON) and zearalenone (ZEN), common contaminants in the feed of farm animals, cause immune function impairment and organ inflammation. Consequently, the main objective of this study was to elucidate DON and ZEN effects on the mRNA expression of pro-inflammatory cytokines and other immune related genes in the kidneys of piglets. Methods: Fifteen 6-week-old piglets were randomly assigned to three dietary treatments for 4 weeks: control diet, and diets contaminated with either 8 mg DON/kg feed or 0.8 mg ZEN/kg feed. Kidney samples were collected after treatment, and RNA-seq was used to investigate the effects on immune-related genes and gene networks. Results: A total of 186 differentially expressed genes (DEGs) were screened (120 upregulated and 66 downregulated). Gene ontology analysis revealed that the immune response, and cellular and metabolic processes were significantly controlled by these DEGs. The inflammatory stimulation might be an effect of the following enriched Kyoto encyclopedia of genes and genomes pathway analysis found related to immune and disease responses: cytokine-cytokine receptor interaction, chemokine signaling pathway, toll-like receptor signaling pathway, systemic lupus erythematosus (SLE), tuberculosis, Epstein-Barr virus infection, and chemical carcinogenesis. The effects of DON and ZEN on genome-wide expression were assessed, and it was found that the DEGs associated with inflammatory cytokines (interleukin 10 receptor, beta, chemokine [C-X-C motif] ligand 9, CXCL10, chemokine [C-C motif] ligand 4), proliferation (insulin like growth factor binding protein 4, IgG heavy chain, receptor-type tyrosine-protein phosphatase C, cytochrome P450 1A1, ATP-binding cassette sub-family 8), and other immune response networks (lysozyme, complement component 4 binding protein alpha, oligoadenylate synthetase 2, signaling lymphocytic activation molecule-9, ${\alpha}$-aminoadipic semialdehyde dehydrogenase, Ig lambda chain c region, pyruvate dehydrogenase kinase, isozyme 4, carboxylesterase 1), were suppressed by DON and ZEN. Conclusion: In summary, our results indicate that high concentrations of DON and ZEN suppress the inflammatory response in kidneys, leading to potential effects on immune homeostasis.

플라보노이드 세포 수송 기전 (Cellular Flavonoid Transport Mechanisms in Animal and Plant Cells)

  • 한유리;이소영;이지혜;이성준
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.137-141
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    • 2013
  • 플라보노이드는 식물의 주요 2차 대사산물 중 하나로 자외선 차단, 식물의 수분을 위한 곤충 유인 등 외부환경에 적응하는데 이로운 역할을 한다. 특히 플라보노이드는 항산화 효과가 우수한 것으로 알려져 노화방지와 생활습관 질병예방에 유용한 건강기능식품소재로 각광받고 있다. 하지만 플라보노이드의 생체이용률은 매우 낮으며 이러한 플라보노이드 흡수과정에 관한 생물학적기전은 최근에 조금씩 밝혀지기 시작하고 있다. 플라보노이드의 수송기전에는 세포 내에서 일어나는 소포체 매개 수송과 세포막 및 소기관 표면 단백질에 의한 막 수송체 매개 수송이 있다. 소포체 매개 수송의 경우 cellular trafficking에 의한 일련의 소포체 유래 vesicle의 융합 반응을 거쳐 식물 세포의 경우 액포 내에 플라보노이드가 축적되거나 세포 외부로 배출된다. 표면 단백질에 의해 플라보노이드의 세포막 흡수가 일어나게 되는데 ATP를 사용한 능동수송, 막 전위를 이용한 2차 수송에 관여하는 다수의 수송체들이 관여하는 것으로 보인다. 다양한 종류의 플라보노이드가 존재하는 만큼 플라보노이드 수송체도 다양하며 어쩌면 모든 플라보노이드의 특이적 수송체를 규명하는 것은 불가능 할 지도 모른다. 하지만 식품에 다량 존재하는 주요 플라보노이드를 모델 화합물로 이용한 연구를 수행하면 이에 관련된 주요 수송체 단백질과 관련 메커니즘에 대해 깊이 이해할 수 있고 이를 통해 생체 이용률을 향상시키는 방법을 생각해 볼 수 있으며 특히 낮은 혈중 농도 조건에서도 조직 세포 내에 플라보노이드 축적을 통해 건강 기능성을 최적화하는 노력을 기울이는데 적절한 과학적 방법을 제시해 줄 수 있을 것으로 기대한다.

복분자 미숙과 물 추출물이 마우스의 지질대사 및 산화적 스트레스에 미치는 영향 (Effects of Unripe Black Raspberry Water Extract on Lipid Metabolism and Oxidative Stress in Mice)

  • 최혜란;이정현;이수정;이민정;정종태;이태범
    • 한국식품과학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.489-497
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    • 2014
  • 본 연구는 복분자 미숙과 물 추출물이 in vivo에서 지질대사 및 산화적 스트레스에 미치는 영향을 살펴보고, 기능성 식품으로서의 가능성을 알아보기 위하여 수행되었다. 실험동물은 C57BL/6J mouse를 사용하였으며, 12주 동안 고지질 식이를 급이하면서, 복분자 미숙과 물 추출물을 경구 투여하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 고지질대조군과 비교하였을 때, 복분자 미숙과 첨가군에서 체중증가량, 식이효율이 모두 감소되었고, 혈중 콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤의 농도를 유의성 있게 감소시켰을 뿐만 아니라 간 조직에서 총콜레스테롤의 함량이 유의적으로 감소됨을 확인하였다. 콜레스테롤 합성의 가장 중요한 기작인 LDL receptor와 SREBP2의 활성을 증가시킴으로써, 세포 안으로의 LDL 흡수를 촉진하였고, HMG-CoA reductase의 유전자 발현이 증가되면서 체내 콜레스테롤을 조절하며, ABCA1의 활성화로 인해, 콜레스테롤의 배출을 증가시키는 결과를 도출하였다. 또한, 간조직의 지질산화수준(TBARS)을 유의적으로 감소시켰으며, ox-LDL관련 유전자인 CD36을 억제함으로써, 동맥경화를 예방할 것으로 기대한다. 간의 형태학적 변화를 관찰해본 결과, 고지질대조군에 비하여 지방형성이 현저히 줄어들었음을 확인하였다. 결과적으로 복분자 미숙과 물 추출물이 콜레스테롤의 생합성과 배출 및 산화적 스트레스를 조절하여 고지질 및 동맥경화 질환 예방에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 사료된다.

부신백질형성장애증 섬유모세포에서 발프로산의 항산화능 (Valproic Acid Reduces Reactive Oxygen Species in Fibroblast of X-linked Adrenoleukodystrophy)

  • 강준원;전철구;장지호;강훈철
    • 대한소아신경학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.45-50
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    • 2015
  • 목적: X-ALD는 Xq28에 위치한 ABCD1 유전자의 돌연변이로 긴사슬지방산이 신경 조직과 부신에 축적되어 일어나는 퇴행 뇌질환이며, 소아기 대뇌형의 경우 빠르고 심한 임상 경과를 보인다. 이 과정에서 산화스트레스도 조직 손상에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 골수이식이나 로렌조 기름 등이 치료 방법으로 이용되나 치료의 위험성과 효과에서 한계를 보이는 실정이다. 이에 저자들은 X-ALD 환자에게 채취한 섬유모세포를 이용하여, X-ALD의 치료 가능성을 알아보기 위하여 VPA의 효과를 연구해보고자 하였다. 방법: X-ALD 환자의 피부에서 채취한 섬유모세포와 정상인의 피부에서 채취한 섬유모세포를 배양하였다. 배양된 섬유모세포에 VPA를 처리한 후 RNA발현 정도를 통해 ABCD2 발현을 확인하고 유동세포계측법으로 활성산소종을 측정하였다. 결과: VPA을 처리한 후 정상과 X-ALD 섬유모세포 모두에서 ABCD2의 mRNA 발현이 증가하였다. 특히 X-ALD 섬유모세포에서 ABCD2 유전자 mRNA 발현이 2.22배로 정상의 1.76배보다 더 증가하였다. 유동세포계측법으로 활성산소종을 확인한 결과 대조군에서 13.7, VPA를 처리한 군에서는 각각 0.25 mM에서 8.67, 0.5 mM에서 9.37, 1 mM에서 5.83을 나타내었다. 결론: X-ALD 환자에서 VPA의 항산화능을 이용하여 신경손상을 막을 수 있는 가능성이 있을 것으로 보이며, 이를 실제 환자에 적용하는 연구가 필요할 것이다.

카드뮴이 해양 섬모충(Euplotes crassus)의 ABC Transporters와 GST 유전자 발현에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Cadmium on the Expression of ABC Transporters and Glutathione S-transferase in the Marine Ciliate Euplotes crassus)

  • 김호균;김세훈;김지수;이영미
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.79-87
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    • 2016
  • 카드뮴과 같은 중금속은 독성이 높아 수서 생물과 인간에게 해로운 영향을 미친다고 알려져 있다. 본 연구에서는 해양 섬모충 Euplotes crassus에서 카드뮴이 해독 기전에 관여하는 ABC transporters (ABCs)와 glutathione S-transferase (GST)의 유전자 발현에 미치는 영향을 조사하였다. 총 7개의 ABCs 유전자와 1개의 GST 유전자 일부를 클로닝하여 유전자 분석을 실시하였고, 카드뮴(0.1~1 mg/l) 노출에 따른 이들 유전자의 발현 양상을 quantitative real time RT-PCR (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. 염기서열 분석과 계통 분석 결과 이들 ABCs 유전자가 ABC transporter의 특징을 가지며, ABC-B/C family에 속하는 것을 확인하였고, GST 유전자는 theta isoform과 유사한 것으로 나타났다. 카드뮴에 8시간 노출시킨 결과 ABC transporter 유전자의 경우 ABCB21 유전자를 제외하고는 대부분 농도 의존적으로 유전자 발현이 유의하게 증가하였다. GST 유전자는 0.5 mg/l에서 가장 높은 유전자 발현 양상을 보였으며, 1 mg/l에서는 발현량이 대조군 수준으로 감소되었다. 본 연구 결과는 E. crassus의 ABC transporter와 GST 유전자가 카드뮴에 의해 유도되는 독성에 대한 방어 기전에 참여하는 것을 의미한다.

한국인 비증후군성 구순구개열 환자의 OFC1 유전자의 서열 분석 (Sequencing analysis of the OFC1 gene on the nonsyndromic cleft lip and palate patient in Korean)

  • 김성식;손우성
    • 대한치과교정학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.185-197
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    • 2003
  • 비증후군성 구순구개열을 발생시키는 주요유전자로 추측이 되는 OFC1 유전자(위치 염색체 6p24.3)의 한국인에서 나타나는 특성을 연구하였다. 3대에 걸쳐서 처음으로 비증후군성 구순구개열이 나타난 40 명의 환자(남자 20명, 여자 20명, 평균 나이 : 14.2세)와 3대에 걸쳐서 비증후군성 구순구개열을 포함한 어떤 선천성 기형도 나타나지 않았던 정상 성인 40명 (남자 20명, 여자 20명, 평균 나이 : 25.6세)을 연구 대상으로 하였다. 중합효소 연쇄 반응법을 이용하여 OFC1 유전자를 분리 증폭한 후, 염기 서열 분석을 통해서 대립유전자형을 밝히고, BLAST 와 Pedant-Pro 데이터베이스를 이용하여 단백질의 상동성 검색을 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. OFC1 유전자는 'CA' 연쇄반복서열을 가진 극소위성 표지자로 밝혀졌다. 2. 환자군과 대조군의 OFC1 유전자의 특별한 차이는 발견되지 않았다. 3. 한국인에서 나타난 'CA' 연쇄반복서열의 형태는 'ABI linkage map 2'의 TA(CA)11TA(CA)10과는 달리, TA(CA)n의 형태를 띄었으며, 연쇄반복의 수는 17회에서 26회로 다양하게 나타났다. 4. 'CA' 연쇄반복서열의 횟수에 따라서, 9가지의 대립유전자형이 발견되었으며, 나타나는 빈도는 환자군과 대조군에서 유사하였다. 5. 'ABI linkage map 2'의 'CA' 연쇄반복서열 사이의 염기서열 T가 한국인에서는 C로 치환되어 있었지만, ORF예측을 하였을 때 예상되는 아미노산의 배열 차이는 관찰되지 않았다. 6. 한국인 OFC1 유전자의 염기서열로 예측되는 단백질을 알아보기 위하여 BLAST 검색을 한 결과, Telomerase reverse transcriptase(TERT, locus 5p15.33, NCBI Genome Annotation ; NT023089)와 Nucleotide binding protein 2(NBP2, locus 17q22, NCBI Genome Annotation; NT010783)가 유사한 구조를 가지는 단백질로 밝혀졌다. 7. Pedant-Pro 데이터베이스로 단백질 구조의 상동성 검색을 한 결과, OFC1 유전자는 적어도 하나의 transmembrane region과 non-gloular region을 가지는 구조로 밝혀졌다.