• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권3호
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• pp.330-334
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• 2017

도라지(Platycodon grandiflorum (Jacq. A. DC.)에서 신초발생에 대한 최적의 호르몬 조건을 조사하기 위하여 잎 및 배축절편을 1.0 mg/L 2,4-D와 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L BA 또는 kinetin과 각각 조합 첨가한 MS 기본배지에 6주 동안 명 배양 하였다. 배양절편에 따라 신초발생율은 잎 절편에서 56.38%로 배축절편(28.20%)보다 높았다. Kinetin과 BA를 2,4-D와 조합첨가 하였을 때 kinetin의 경우 잎에서 70.38%로 BA (42.38%)보다 더 효과적이었으며, 반면 BA의 경우 배축에서는 35.56%로 kinetin (20.83%)보다 더 높은 빈도를 보였다. 가장 높은 신초형성 빈도(94.20%)는 1.0 mg/L 2,4-D와 1.0 mg/L kinetin이 조합첨가된 MS 배지에서 잎 절편을 배양하였을 때 얻을 수 있었다. 대부분의 신초는 1/2 MS기본배지에서 뿌리를 유도한 후 토양에서 완전한 식물체를 얻을 수 있었다. 이러한 결과는 최적의 기내배양 조건을 통해 도라지의 대량생산 가능성을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제21권6호
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• pp.811-818
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• 2011

해조류 매생이의 기능성을 증명하기 위하여 열수 또는 에탄올 추출하여 여러 가지 생리활성에 대하여 조사하였다. 우선, 매생이 열수와 에탄올 추출물의 항산화능을 조사하기 위하여 DPPH radical 소거능, SOD 유사활성을 측정하였다. 그 결과, 매생이 열수와 에탄올 추출물의 농도가 증가함에도 불구하고 낮은 증가율을 보였는데, 10 mg/ml에서 DPPH radical 소거능은 각각 10.8, 62.4%, SOD 유사활성은 각각 13.8, 27.1%로 나타났다. 항고혈압 활성 측정에서는 1 mg/ml의 매생이 열수와 에탄올 추출물이 각각 5.9, 49.7%의 활성을 보여 비교적 높은 효능이 매생이 에탄올 추출물에서 나타났다. 매생이 열수와 에탄올 추출물의 혈당 강하 효과는 ${\alpha}$-glucosidase 저해능 분석으로 측정하였는데, 1 mg/ml 농도의 매생이 열수와 에탄올 추출물은 각각 1.4, 67.3%로써 비교적 높은 효능을 매생이 에탄올 추출물에서 보였다. 매생이의 숙취해소 효능은 ADH와 ALDH 활성증진에 매생이 열수와 에탄올 추출물이 미치는 영향을 조사함으로써 증명하고자 하였다. 그 결과, 매생이 열수와 에탄올 추출물의 농도가 증가함에도 불구하고 알콜 분해능 증가율이 낮게 나타났으며, 심지어 acetaldehyde 분해능은 관찰되지 않았다. Elastase 억제 효능 분석에서는 매생이 열수와 에탄올 추출물 10 mg/ml에서 각각 75.9, 51.2%로 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제52권3호
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• pp.269-277
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• 2016

Erm 단백질은 미생물의 23S rRNA의 특정 nucleotide ($A_{2058}$)에 methylation 시킴으로써 $MLS_B$ (macrolide-lincosamide-streptogramin B) 항생제에 대하여 내성을 나타내는 항생제 내성인자 단백질이다. 이 단백질들을 계통수분석을 하였을 때 두 개의 주된 집단 즉 항생제 생성균과 병원균으로 각각 구성된 Actinobacteria와 Firmicutes에서 유래된 단백질로 구분이 된다. 두 집단을 각각 대표하는 2개의 단백질을(항생제 생성균 유래 ErmS와 ErmE, 병원균 유래 ErmC'와 ErmB) 선택하여 그 활성을 비교하였다. 전체적으로 항생제 생성균에서 비롯된 Erm 단백질이 병원균에서 비롯된 단백질에 비해 높은 활성을 보였다: ErmC'와 ErmE 비교시 9배, ErmB와 ErmS 비교시 13배의 차이가 남. ErmS에서 59개의 아미노산이 제거된 NT59TE 단백질의 활성이 야생형 보다 22.5% 정도에 머물렀기 때문에 이러한 활성의 현격한 차이는 ErmS에서는 N-terminal에 붙어있는 가외의 아미노산에 의한 것으로 관찰되었고 ErmE에서는 C-terminal의 가외의 아미노산에 의한 것으로 추정되었다. 그러나 NT59TE가 ErmC'와 ErmB에 비하여 2.2, 3배의 높은 활성을 보이는 것으로 관찰되어 단백질의 핵심부위에서도 높은 활성을 도와주는 부위가 있음을 알 수 있다. 다중 아미노산 배열 정렬로부터 이 부위는 197RWS199 (ErmS와 ErmE 모두로부터 유래), 261GVGGSLY267 (ErmS로부터 유래) 그리고 261GVGGNIQ267 (ErmE로부터 유래)와 291SVV293 (ErmS로부터 유래) 그리고 291GAV293 (ErmE로부터 유래)으로 추정되었다.

• 생명과학회지
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• 제20권11호
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• pp.1675-1682
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• 2010

해조류 감태의 기능성을 증명하기 위하여 열수 추출하여 여러 가지 생리활성에 대하여 조사하였다. 우선, 감태열수 추출물의 항산화능을 조사하기 위하여 DPPH radical 소거능, SOD 유사활성, XO 저해능을 측정하였다. 그 결과 감태 열수 추출물의 농도가 증가 할수록 높은 항산화능이 나타났으며 항산화제로 잘 알려져 있는 BHA, VitC, catechin의 활성보다 높거나 유사하게 보였다. 아질산염 소거능 측정 실험에서 positive control인 VitC와 감태 열수 추출물은 시료농도가 증가할수록 pH가 낮을수록 증가하였다. 특히, pH 1.2에서 감태 열수 추출물의 경우 VitC 보다 약간 높은 아질산염 소거능을 나타내었다. 감태 열수 추출물의 숙취해소 효능은 ADH와 ALDH 활성증진에 감태 열수 추출물이 미치는 영향을 조사함으로써 증명하고자 하였다. 그 결과, 감태 열수 추출물은 알콜과 acetaldehyde 분해능을 모두 가지고 있을 뿐만 아니라 acetaldehyde의 분해능은 상당히 높게 나타났다. 감태 열수 추출물의 미용효능은 tyrosinase와 elastaase 억제 효과를 분석함으로써 증명하고자 하였다. Tyrosinase 저해능 분석에서 positive control로 사용한 kojic acid는 0.1 mg/ml의 농도에서 65%의 tyrosinase 억제효과를 나타낸 반면, 감태 열수 추출물의 경우 10 mg/ml의 농도에서 58%의 저해효능을 보였다. 비록, 그 효능이 충분히 높지는 않지만 감태 열수 추출물의 농도가 증가함에 따라서 tyrosinase 저해활성이 증가하므로 충분한 미백효능을 기대할 수 있을 것으로 판단된다. Elastase 억제 효능 분석에서는 감태 열수 추출물 0.5 mg/ml에서 38%, 1 mg/ml에서 44%의 저해활성이 나타났다. Positive control로 elastase 저해 활성 효과가 알려진 VitC는 1 mg/ml의 농도에서 36%의 저해활성이 나타났고 elastase 활성저해제인 oleanolic acid는 농도 0.5 mg/ml에서 elastase를 32% 정도 저해하는 것으로 알려져 있으므로 주름 예방 효능에 있어서 감태 열수 추출물의 우수한 기능성이 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1262-1268
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• 2017

본 연구에서는 레몬 머틀 잎 열수 및 에탄올 추출물의 새로운 소재로서의 가능성을 검토하고자 항당뇨 효과와 미백 효과, 알코올 분해능 및 간세포 보호 효과를 확인하였다. 레몬 머틀 추출물의 혈당강하효과는 ${\alpha}$-glucosidase 활성 억제능을 측정하였으며, 열수 및 에탄올 추출물 1 mg/ml 농도에서 각각 7.66%와 40.29%로 에탄올 추출물이 높게 나타났고(p<0.05), tyrosinase 저해활성은 에탄올 추출물 1 mg/ml 농도에서 38.26%로 나타났다. 숙취 해소능을 알아보기 위해 alcohol dehydrogenase (ADH) 및 acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) 활성을 측정한 결과, 두 효소 모두 레몬 머틀 열수 및 에탄올 추출물의 농도 의존적으로 증가하였다(p<0.05). 레몬 머틀 열수 및 에탄올 추출물은 tacrine으로 유도된 Hep G2 간암 세포주에 대하여 유의적인 보호 활성이 나타났다. 이상의 결과에서와 같이 레몬 머틀 잎은 항당뇨효과와 숙취 해소효과 및 간세포 보호 효과가 있는 것으로 나타났기에 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.569-576
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• 2018

본 연구에서는 흑색 방울토마토 주스의 항산화 활성, 아질산염 소거능, 알코올 분해능, 및 RAW 264.7 세포에서의 항염증 활성에 미치는 영향을 알아보았다. 흑색 방울토마토 주스의 총 페놀 함량은 $156.83{\mu}g\;TAE/ml$로 나타났다. 토마토주스의 항산화활성은 DPPH 라디칼 소거능과 SOD 유사활성으로 측정하였다. 토마토주스의 DPPH radical 소거능은 농도의존적으로 현저히 증가하였으며 40%의 농도에서의 83.39%로 나타났다. SOD 유사활성은 100% 농도에서의 SOD 유사활성은 22.01%로 나타났다. 흑색 방울토마토 주스의 숙취 해소능을 알아보기 위하여 체내 알코올 대사의 일차 효소인 ADH 활성 및 아세트알데히드를 분해하는 ALDH 활성을 알코올 분해와 숙취해소에 효과가 있는 것으로 알려진 hepos를 대조구로 하여 분석한 결과, ADH 활성 및 ALDH 활성 모두 농도 의존적으로 증가하였으며(p<0.05), 40% 농도에서의 ADH 활성과 ALDH 활성은 각각 198.87%와 181.89%로 높은 활성을 보였다. 아질산염 소거능 분석에서는 흑색 방울토마토 주스 50% 농도, pH 1.2, 3.0, 6.0에서 각각 85.06, 58.25, 43.68%로 pH가 낮을수록 아질산염 소거능이 증가하는 것으로 나타났다. 흑색 방울토마토 주스의 항염증 활성을 측정하기 위하여 LPS에 의해 유도된 RAW 264.7 대식세포의 NO 합성을 측정한 결과 농도 10%에서의 NO 합성은 1.28%로 LPS 처리군(7.79%)보다 83.57% 현저하게 감소하였다(p<0.05). 이상의 결과에서와 같이 흑색 방울토마토 주스는 항산화 활성과 알코올 분해능 및 항염증 효과가 높은 것으로 나타났기에 기능성 식품으로서의 가치가 높을 것으로 판단된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제43권4호
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• pp.193-198
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• 2016

Objective: Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) deficiency is the most common human enzyme defect. G6PD plays a key role in the pentose phosphate pathway, which is a major source of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH). NADPH provides the reducing equivalents for oxidation-reduction reductions involved in protecting against the toxicity of reactive oxygen species such as $H_2O_2$. We hypothesized that G6PD deficiency may reduce the amount of NADPH in sperms, thereby inhibiting the detoxification of $H_2O_2$, which could potentially affect their motility and viability, resulting in an increased susceptibility to infertility. Methods: Semen samples were obtained from four males with G6PD deficiency and eight healthy males as a control. In both groups, motile sperms were isolated from the seminal fluid and incubated with 0, 10, 20, 40, 60, 80, and $120{\mu}M$ concentrations of $H_2O_2$. After 1 hour incubation at $37^{\circ}C$, sperms were evaluated for motility and viability. Results: Incubation of sperms with 10 and $20{\mu}M\;H_2O_2$ led to very little decrease in motility and viability, but motility decreased notably in both groups in 40, 60, and $80{\mu}M\;H_2O_2$, and viability decreased in both groups in 40, 60, 80, and $120{\mu}M\;H_2O_2$. However, no statistically significant differences were found between the G6PD-deficient group and controls. Conclusion: G6PD deficiency does not increase the susceptibility of sperm to oxidative stress induced by $H_2O_2$, and the reducing equivalents necessary for protection against $H_2O_2$ are most likely produced by other pathways. Therefore, G6PD deficiency cannot be considered as major risk factor for male infertility.

• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1193-1200
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• 2018

본 연구에서는 전통적인 방법으로 제조한 천도복숭아식초의 이화학적 특성과 항산화 작용, 아질산염 소거능 및 알코올 대사 효소 활성을 알아보았다. 천도복숭아식초의 pH는 3.70이였고, 당도는 $8.87^{\circ}Brix$였으며, 총산도는 6.29%로 나타났다. 천도복숭아식초의 유기산 분석 결과 acetic acid가 32.42 mg/ml로 가장 높았고, 그 다음으로 lactic acid, succinic acid, malic acid의 순으로 나타났다. 천도복숭아식초의 총 페놀함량은 $121.84{\mu}g\;TAE/100ml$로 나타났다. 천도복숭아식초의 DPPH radical 소거능은 농도 의존적으로 증가하였으며 40% 농도에서 84.47%의 소거능을 보였다. SOD 활성 또한 농도 의존적으로 증가하였으며 60% 농도에서 89.06%로 나타났다. 아질산염 소거능 분석에서는 천도복숭아식초 100% 농도, pH 1.2, 3.0, 6.0에서 각각 94.17, 76.91, 20.21%로 pH가 낮을수록 아질산염 소거능이 증가하는 것으로 나타났다. 천도복숭아 식초의 알코올 분해효과를 알아보기 위하여 ADH 활성 및 ALDH 활성을 분석한 결과, ADH 활성 및 ALDH 활성 모두 농도 의존적으로 증가하였으며, 60% 농도에서 각각 153.61%와 178.20%로 나타났다. 이상의 결과에서와 같이 전통적인 방법으로 제조한 천도복숭아식초는 기능성 건강음료로서의 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.

• Molecules and Cells
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• 제19권1호
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• pp.114-123
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• 2005

Nitropyrene, the predominant nitropolycyclic hydrocarbon found in diesel exhaust, is a mutagenic and tumorigenic environmental pollutant that requires metabolic activation via nitroreduction and ring oxidation. In order to determine the role of ring oxidation in the mutagenicity of 1-nitropyrene, its oxidative metabolites, 1-nitropyrene 4,5-oxide and 1-nitropyrene 9,10-oxide, were synthesized and their mutation spectra were determined in the coding region of hprt gene of CHO cells by a PCR amplification of reverse-transcribed hprt mRNA, followed by a DNA sequence analysis. A comparison of the two metabolites for mutation frequencies showed that 1-nitropyrene 9,10-oxide was 2-times higher than 1-nitropyrene 4,5-oxide. The mutation spectrum for 1-nitropyrene 4,5-oxide was base substitutions (33/49), one base deletions (11/49) and exon deletions (5/49). In the case of 1-nitropyrene 9,10-oxide, base substitutions (27/50), one base deletions (15/50), and exon deletions (8/50) were observed. Base substitutions were distributed randomly throughout the hprt gene. The majority of the base substitutions in mutant from 1-nitropyrene 4,5-oxide treated cells were $A{\rightarrow}G$ transition (15/33) and $G{\rightarrow}A$ transition (8/33). The predominant base substitution, $A{\rightarrow}G$ transition (11/27) and $G{\rightarrow}A$ transition (8/27), were also observed in mutant from 1-nitropyrene 9,10-oxide treated cells. The mutation at the site of adenine and guanine was consistent with the previous results, where the sites of DNA adduct formed by these compounds were predominant at the sites of purines. A comparison of the mutational patterns between 1-nitropyrene 4,5-oxide and 1-nitropyrene 9,10-oxide showed that there were no significant differences in the overall mutational spectrum. These results indicate that each oxidative metabolite exhibits an equal contribution to the mutagenicity of 1-nitropyrene, and ring oxidation of 1-nitropyrene is an important metabolic pathway to the formation of significant lethal DNA lesions.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.108-109
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• 2013

Mitochondria play key roles in the production of cell's energy. Their dominant function is the synthesis of adenosine 5'-triphosphate (ATP) from adenosine diphosphate (ADP) and phosphate (Pi) through the oxidative phosphorylation. Evaluation of drug-induced mitochondrial toxicity has become increasingly important since mitochondrial dysfunction has recently been implicated in numerous diseases including cancer and diabetes mellitus. Mitochondrial functions have been monitored via oxygen consumption, mitochondrial membrane potential, and more importantly via ATP synthesis since ATP synthesis is the most essential function of mitochondria. Various analytical methods have been employed to investigate ATP synthesis in mitochondria, including high performance liquid chromatography (HPLC), bioluminescence technique, and pH measurement. However, most of these methods are based on destructive analysis or indirect monitoring through the enzymatic reaction. Infrared absorption spectroscopy (IRAS) is one of the useful techniques for real-time, label-free, and direct monitoring of biological reactions [1,2]. However, the strong water absorption requires very short path length in the order of several micrometers. Transmission measurements with thin path length are not suitable for mitochondrial assays because solution handlings necessary for evaluating mitochondrial toxicity, such as rapid mixing of drugs and oxygen supply, are difficult in such a narrow space. On the other hand, IRAS in the multiple internal reflection (MIR) geometry provides an ideal optical configuration to combine solution handling and aqueous-phase measurement. We have recently reportedon a real-time monitoring of drug-induced necrotic and apoptotic cell death using MIR-IRAS [3,4]. Clear discrimination between viable and damaged cells has been demonstrated, showing a promise as a label-free and real-time detection for cell-based assays. In the present study, we have applied our MIR-IRAS system to mitochondria-based assays by monitoring ATP synthesis in isolated mitochondria from rat livers. Mitochondrial ATP synthesis and hydrolysis were in situ monitored with MIR-IRAS, while dissolved oxygen level and solution pH were simultaneously monitored with O2 and pH electrodes, respectively. It is demonstrated that ATP synthesis and hydrolysis can be monitored by the IR spectral changes in phosphate groups in adenine nucleotides and MIR-IRAS is useful for evaluating time-dependent drug effects of mitochondrial toxicants.