프로피온산의 혐기성 분해시 구리의 잠재적인 저해효과를 평가하기 위하여 회분식 실험을 수행하였다 프로피온산의 혐기성 분해시 구리의 저해효과는 중간 생성물, 최종 메탄 수율 및 비메탄 활성도를 이용하여 평가하였다. 구리의 농도 $2.5mg\;Cu^{2+}/1$에서는 저해 현상이 거의 발생하지 않았으나. 농도 증가에 따라 저해효과가 점차 증가하는 경향을 보였다. 최종 메탄 발생량 및 비메탄 활성도를 이용하여 산정한 50% 저해농도는 각각 33.8 및 $24.1mg\;Cu^{2+}/gVSS$로 나타났다. 최종 메탄 수율을 이용하여 산정한 저해효과는 운전기간이 지속됨에 따라 미생물 적응 및 첨가한 구리의 용존성 리간드와 체외효소와 결합으로 인하여 점차 저감되는 현상이 나타났다. 초기 메탄 발생속도를 근거로 산정한 비메탄 활성도는 이와 같은 영향을 상대적으로 제외할 수 있으므로 중금속에 의한 저해효과를 보다 정확하게 산정할 수 있을 것으로 판단된다. 황산염을 첨가한 경우 황산염 환원 미생물의 길항작용으로 인하여 첨가한 구리가 환원된 황화물과 결합하여 구리에 의한 저해효과는 거의 없는 것으로 나타났다. 구리를 첨가한 경우 초기 프로피온산의 분해가 지연되었으나, 점차 분해되는 경향을 보였으며. 프로피온산의 초산으로의 전환을 고려서 프로피온산의 분해가 초산의 분해 보다 구리의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 고려시 구리에 의한 저해효과는 수소이용 메탄균이 초산 이용 메탄균에 비해 보다 민감한 것으로 판단된다.
인삼포 토양으로부터 강력한 항진균력을 보이는 KS1 균주를 분리하고 Bacillus subtilis로 동정하였다. 온상시험에서 B. subtilis KS1의 배양액은 오이잿빛곰팡이병, 밀붉은녹병 등의 진균성 농작물병에 대하여 탁월한 방제효과를 나타내었다. 또한, B. subtilis KS1 배양액의 butanol 분획은 Botrytis maydis, Chytridium lagenarium, Candida albicans 등 식물 또는 사람의 병원성 진균을 비롯한 몇몇 진균류에 대하여 억제효과를 나타내었다. 이 균주가 생성하는 항진균물질을 pep-RPC reverse phase column과 ${\mu}$ Bondapak $C_{18}$ reverse phase column을 이용하여 분리 정제하였다. 정제된 항진균물질의 열안정성 및 pH 안정성을 조사한 결과, $-20-121^{\circ}C$와 pH 4.0-10.0의 범위에서 안정하였다. 이 물질의 조성 및 구조적 특징을 HPLC와 $^1H-,\;^1H-^1H-$, COSY, NOESY, COSY-NOESY 및 HOHAHA NMR spectroscopy를 통하여 각각 분석한 결과, B. subtilis가 생산하는 고리형 peptide 중 iturin A에 속하는 물질로 확인되었다. 그러나, 지금까지 알려진 iturin A계 물질들의 ${\beta}$-아미노산에 붙어 있는 탄화수소 사슬이 곁가지가 없거나 terminus 또는 subterminus에 1개의 $CH_3$ 곁가지를 갖는 것과는 달리, SW1의 ${\beta}$-아미노산은 2개의 $-CH_3$ 곁가지가 붙어 있는 탄화수소 사슬을 가짐이 확인되었다.
Inhibitors of farnesyltransferase (FT), a key enzyme in the post-translational modifications of Ras proteins, have been extensively studied as novel anticancer agents in the preclinical stages, some of which are currently in clinical development. Previously, it has been reported that a novel FT inhibitor LB42907 inhibits Ras farnesylation in the nanomolar range in vitro. The aim of this study was to assess the antitumor efficacy of LB42907 in vitro and in vivo. Anchorage-independent growth of various human tumor cell lines was potently inhibited by treatment with LB42907, comparable to other FT inhibitors in clinical development. In the nude mouse, oral administration of LB42907 demonstrated potent antitumor activity in several human tumor xenograft models including bladder, lung and pancreas origin. Interestingly, significant tumor regression in EJ (bladder) and A549 (lung) xenografts was induced by LB42907 treatment. The effectiveness of LB42907 was also investigated in simultaneous combination with paclitaxel, vincristine, cisplatin or gemcitabine against NCI-H460, A549, and HCT116 cells in vitro using median-effect analysis. LB42907 markedly synergized with most anticancer drugs tested in this study in NCI-H460 cell. In contrast, LB42907 displayed antagonism or partial synergism with these drugs in A549 and HCT116 cells, depending on the class of combined drugs and/ or the level of cytotoxicity. Our results demonstrate that LB42907 is an effective antitumor agent in vitro and in vivo and combination of LB42907 with other chemotherapeutic drugs results in synergistic or antagonistic effects mainly in a cell line-dependent manner. Further preclinical study is warranted.
Fusarium head blight (FHB) caused by infection with Fusarium graminearum leads to enormous losses to crop growers, and may contaminate grains with a number of Fusarium mycotoxins that pose serious risks to human and animal health. Antagonistic bacteria that are used to prevent FHB offer attractive alternatives or supplements to synthetic fungicides for controlling FHB without the negative effects of chemical management. Out of 500 bacterial strains isolated from soil, Bacillus amyloliquefaciens JCK-12 showed strong antifungal activity and was considered a potential source for control strategies to reduce FHB. B. amyloliquefaciens JCK-12 produces several cyclic lipopeptides (CLPs) including iturin A, fengycin, and surfactin. Iturin A inhibits spore germination of F. graminearum. Fengycin or surfactin alone did not display any inhibitory activity against spore germination at concentrations less than 30 ug/ml, but a mixture of iturin A, fengycin, and surfactin showed a remarkable synergistic inhibitory effect on F. graminearum spore germination. The fermentation broth and formulation of B. amyloliquefaciens JCK-12 strain reduced the disease incidence of FHB in wheat. Furthermore, co-application of B. amyloliquefaciens JCK-12 and chemical fungicides resulted in synergistic in vitro antifungal effects and significant disease control efficacy against FHB under greenhouse and field conditions, suggesting that B. amyloliquefaciens JCK-12 has a strong chemosensitizing effect. The synergistic antifungal effect of B. amyloliquefaciens JCK-12 and chemical fungicides in combination may result from the cell wall damage and altered cell membrane permeability in the phytopathogenic fungi caused by the CLP mixtures and subsequent increased sensitivity of F. graminearum to fungicides. In addition, B. amyloliquefaciens JCK-12 showed the potential to reduce trichothecenes mycotoxin production. The results of this study indicate that B. amyloliquefaciens JCK-12 could be used as an available biocontrol agent or as a chemosensitizer to chemical fungicides for controlling FHB disease and as a strategy for preventing the contamination of harvested crops with mycotoxins.
In order to study disease resistance mechanisms in rice against the rice blast fungus Magnaporthe grisea, we screened fungal elicitor-responsive genes from rice suspension-cultured cells treated with fungal elicitors employing differential hybridization (DH). By DH screening, 31 distinct rice clones were isolated and a majority of them were full-length cDNAs encoding pathogenesisrelated (PR) genes. Sixteen of the 31 genes were upregulated at 4, 8, and 12 h following fungal elicitor treatment. To elucidate the effect of signal molecules and biotic elicitors on the regulation of rice defense genes, we further characterized the transcriptional expression patterns of representative isolated PR genes; OsGlu1, OsGlu2, OsTLP, OsRLK, and OsPR-10, following treatment with fungal elicitor, phytohormones, cycloheximide, and inhibitors of protein phosphorylation. Jasmonic acid (JA) induced transcriptional expression of OsGlu1, OsTLP, and OsRLK, but not of OsGlu2 and OsPR-10 at any of the tested time points. Salicylic acid (SA) and abscisic acid weakly induced the expression of OsTLP and OsRLK. SA showed an antagonistic effect with fungal elicitor and JA. Cycloheximide suppressed all these genes upon elicitor treatment, except for OsGlu2. Staurosporine only induced the expression of OsRLK. Application of calyculin A strongly induced OsRLK expression, but suppressed the expression of OsGlu2. Our study yielded a number of PR genes that play a role in defense mechanisms against the rice blast fungus, as well as contribute towards the elucidation of crosstalk between phytohormones and other modifications during defense signaling.
Park, Min-Ah;Hwang, Kyung-A;Lee, Hye-Rim;Yi, Bo-Rim;Choi, Kyung-Chul
Toxicological Research
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제27권4호
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pp.253-259
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2011
Transforming growth factor ${\beta}$ (TGF-${\beta}$) is involved in cellular processes including growth, differentiation, apoptosis, migration, and homeostasis. Generally, TGF-${\beta}$ is the inhibitor of cell cycle progression and plays a role in enhancing the antagonistic effects of many growth factors. Unlike the antiproliferative effect of TGF-${\beta}$, E2, an endogeneous estrogen, is stimulating cell proliferation in the estrogen-dependent organs, which are mediated via the estrogen receptors, $ER{\alpha}$ and $ER{\beta}$, and may be considered as a critical risk factor in tumorigenesis of hormone-responsive cancers. Previous researches reported the cross-talk between estrogen/$ER{\alpha}$ and TGF-${\beta}$ pathway. Especially, based on the E2-mediated inhibition of TGF-${\beta}$ signaling, we examined the inhibition effect of 4-tert-octylphenol (OP) and 4-nonylphenol (NP), which are well known xenoestrogens in endocrine disrupting chemicals (EDCs), on TGF-${\beta}$ signaling via semi-quantitative reverse-transcription PCR. The treatment of E2, OP, or NP resulted in the downregulation of TGF-${\beta}$ receptor2 (TGF-${\beta}$ R2) in TGF-${\beta}$ signaling pathway. However, the expression level of TGF-${\beta}1$ and TGF-${\beta}$ receptor1 (TGF-${\beta}$ R1) genes was not altered. On the other hand, E2, OP, or NP upregulated the expression of a cell-cycle regulating gene, c-myc, which is a oncogene and a downstream target gene of TGF-${\beta}$ signaling pathway. As a result of downregulation of TGF-${\beta}$ R2 and the upregulation of c-myc, E2, OP, or NP increased cell proliferation of BG-1 ovarian cancer cells. Taken together, these results suggest that E2 and these two EDCs may mediate cancer cell proliferation by inhibiting TGF-${\beta}$ signaling via the downregulation of TGF-${\beta}$ R2 and the upregulation of c-myc oncogene. In addition, it can be inferred that these EDCs have the possibility of tumorigenesis in estrogen-responsive organs by certainly representing estrogenic effect in inhibiting TGF-${\beta}$ signaling.
The effects of lipopolysaccharide (LPS) and several cytokines or the c-fos and c-jun mRNA expression were examined in primary cultured astrocytes. Either LPS (500 ng/mL) or inter-feron-$\gamma$ (IFN-$\gamma$ 5 ng/mL) alone increased the level of c-fos mRNA (1 h). However, tumor necro-sis factor-$\alpha$ (TNF-$\alpha$; 10 ng/mL) or interleukin-4 (IL-1$\beta$: 5 ng/mL) alone showed no significant induction of the level of c-fos mRNA. TNF-$\alpha$ showed a potentiating effect in the regulation of LPS-induced c-fos mRNA expression, whereas LPS showed an inhibitory action against IFN-Y-induced c-fos mRNA expression. LPS, but not TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$ and IFN-$\gamma$, increased the level of c-jun mRNA (1 h). TNF-$\alpha$ and IFN-$\gamma$ showed an inhibitory action against LPS-induced c-jun mRNA expression. Both phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA; 2.5 mM) and forskolin (FSK, 5 mM) increased the c-fos and c-jun mRNA expressions. In addition, the level of c-fos mRNA was expressed in an antagonistic manner when LPS was combined with PMA. When LPS was co-treated with either PMA or FSK, it showed an additive interaction for the induction of c-jun mRNA expression. Our results suggest that LPS and cytokines may be actively involved in the regulation of c-fos and c-jun mRNA expressions in primary cultured astrocytes. Moreover, both the PKA and PKC pathways may regulate the LPS-induced c-fos and c-jun mRNA expressions in different ways.
본 연구는 부생성 균류인 Ulocladium atrum을 이용하여 Botrytis spp.에 의한 백합 잎마름병 및 오이 잿빛곰팡이병의 방제효과를 조사하고 그 작용특성을 규명함으로서 U. atrum의 생물학적 방제제로서의 이용 가능성을 평가하기 위해 실시하였다. 토마토 잎의 표면과 조직 속에서 분리한 Ulocladium sp. CNU 9037과 CNU 9054 균주는 형태적 특징에 의하여 U. atrum로 동정되었으며 이것이 U. atrum의 국내 최초의 보고이다. 토마토 및 오이의 고사된 잎을 이용하여 U. atrum의 Botrytis spp. 포자형성억제력을 실내검정으로 조사하였던 바, U. atrum은 고사된 잎 절편에서 Botrytis의 포자형성을 효과적으로 억제하였다. Botrytis의 포자형성억제력은 U. atrum을 Botrytis보다 먼저 처리했을 경우 효과가 높았다. 백합 잎마름병 방제를 위한 포장(온실)실험 결과 U. atrum CNU 9037 균주의 포자현탁액 처리는 백합 잎마름병을 효과적으로 억제하였으며 방제가는 70%, 77%로 procymidone 약제 처리구의 방제가(58%)보다 우수하였다. U. atrum(CNU 9037, CNU 9054) 포자현탁액처리는 오이 잿빛곰팡이병도 효과적으로 억제하였으며, 그 방제가는 66${\sim}$71%였다. 본 연구의 결과는 U. atrum 균주가 오이, 백합의 Botrytis병의 생물학적 방제제로서 개발 가능성이 있음을 나타낸다
본 연구에서는 감국 에탄올 추출물이 조골세포의 증식 및 분화에 미치는 영향을 분석하여 골다공증 관련 식물성 에스트로젠으로써의 이용 가능성을 확인하고자 하였다. 감국 에탄올 추출물은 30~100 ${\mu}g/mL$ 농도 범위에서 조골세포의 증식을 유의적으로 증가시켰으며, 100 ${\mu}g/mL$ 농도에서 대조군 대비 최대 122% 세포성장을 나타내었다. 이러한 세포증식 유도는 estrogen antagonist인 tamoxifen 처리 시 상쇄되어 estrogen 유사효과에 의한 것으로 사료되었다. MC3T3-E1 세포의 분화에 미치는 영향을 살펴보고자 대표적 분화지표인 ALP 효소활성, collagen 함량, mineralization 수준을 측정한 결과, 10, 30 ${\mu}g/mL$ 농도에서 ALP 활성의 유의적 증가와 200 ${\mu}g/mL$ 농도에서 collagen 함량과 mineralization의 유의적인 증가를 확인하였으며, ALP 활성, collagen 함량 모두 tamoxifen 처리에 의해 증가 효과가 상쇄되어 estrogen 유사작용에 의한 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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