• 제목/요약/키워드: Artificial biosynthesis

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강도가 제어된 인공피부 진피를 활용한 기능성 펩타이드의 프로콜라겐 생합성 분석 (Analysis of Procollagen Biosynthesis of Functional Peptides Utilizing Stiffness Controlled Artificial Skin Dermis)

  • 변진아;신성규;한사라;조성우;임준우;정재현
    • 대한화장품학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.419-425
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    • 2018
  • 본 연구에서는 가교 분자를 사용하여 0.7 kPa에서 17.7 kPa까지 다양한 강도를 갖는 콜라겐 겔을 성공적으로 제조하였다. 가교된 콜라겐 겔에 다공성 기공을 도입하고 진피세포를 내부에 담지하여, 겔 강도에 따른 세포 성장 및 거동을 확인하였다. 상대적으로 강도가 높은 겔에서 진피세포의 프로콜라겐 생합성이 47 ng에서 32 ng까지 감소하는 것을 확인하였다. 이렇게 제조된 인공피부 진피에 아데노신을 처리하였을 때, 특정 강도를 갖는 콜라겐 겔에서 프로콜라겐 생합성이 감소하는 것을 확인하였다. 반면에 기능성 펩타이드를 처리하였을 때는 프로콜라겐 생합성이 콜라겐 겔의 강도에 크게 영향을 받지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 강도가 제어된 인공피부 제조 및 응용, 나아가 다양한 조직공학 분야의 기반 기술로 활용 가능하리라 기대된다.

Production of ginsenoside aglycone (protopanaxatriol) and male sterility of transgenic tobacco co-overexpressing three Panax ginseng genes: PgDDS, CYP716A47, and CYP716A53v2

  • Gwak, Yu Shin;Han, Jung Yeon;Choi, Yong Eui
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제43권2호
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    • pp.261-271
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    • 2019
  • Background: Protopanaxatriol (PPT) is an aglycone of ginsenosides, which has high medicinal values. Production of PPT from natural ginseng plants requires artificial deglycosylation procedures of ginsenosides via enzymatic or physicochemical treatments. Metabolic engineering could be an efficient technology for production of ginsenoside sapogenin. For PPT biosynthesis in Panax ginseng, damarenediol-II synthase (PgDDS) and two cytochrome P450 enzymes (CYP716A47 and CYP716A53v2) are essentially required. Methods: Transgenic tobacco co-overexpressing P. ginseng PgDDS, CYP716A47, and CYP716A53v2 was constructed via Agrobacterium-mediated transformation. Results: Expression of the three introduced genes in transgenic tobacco lines was confirmed by Reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Analysis of liquid chromatography showed three new peaks, dammarenediol-II (DD), protopanaxadiol (PPD), and PPT, in leaves of transgenic tobacco. Transgenic tobacco (line 6) contained $2.8{\mu}g/g$ dry weight (DW), $7.3{\mu}g/g$ DW, and $11.6{\mu}g/g$ DW of PPT, PPD, and DD in leaves, respectively. Production of PPT was achieved via cell suspension culture and was highly affected by auxin treatment. The content of PPT in cell suspension was increased 37.25-fold compared with that of leaves of the transgenic tobacco. Transgenic tobacco was not able to set seeds because of microspore degeneration in anthers. Transmission electron microscopy analysis revealed that cells of phloem tissue situated in the center of the anther showed an abnormally condensed nuclei and degenerated mitochondria. Conclusion: We successfully achieved the production of PPT in transgenic tobacco. The possible factors deriving male sterility in transgenic tobacco are discussed.

Spatial protein expression of Panax ginseng by in-depth proteomic analysis for ginsenoside biosynthesis and transportation

  • Li, Xiaoying;Cheng, Xianhui;Liao, Baosheng;Xu, Jiang;Han, Xu;Zhang, Jinbo;Lin, Zhiwei;Hu, Lianghai
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권1호
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    • pp.58-65
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    • 2021
  • Background: Panax ginseng, as one of the most widely used herbal medicines worldwide, has been studied comprehensively in terms of the chemical components and pharmacology. The proteins from ginseng are also of great importance for both nutrition value and the mechanism of secondary metabolites. However, the proteomic studies are less reported in the absence of the genome information. With the completion of ginseng genome sequencing, the proteome profiling has become available for the functional study of ginseng protein components. Methods: We optimized the protein extraction process systematically by using SDS-PAGE and one-dimensional liquid chromatography mass spectrometry. The extracted proteins were then analyzed by two-dimensional chromatography separation and cutting-edge mass spectrometry technique. Results: A total of 2,732 and 3,608 proteins were identified from ginseng root and cauline leaf, respectively, which was the largest data set reported so far. Only around 50% protein overlapped between the cauline leaf and root tissue parts because of the function assignment for plant growing. Further gene ontology and KEGG pathway revealed the distinguish difference between ginseng root and leaf, which accounts for the photosynthesis and metabolic process. With in-deep analysis of functional proteins related to ginsenoside synthesis, we interestingly found the cytochrome P450 and UDP-glycosyltransferase expression extensively in cauline leaf but not in the root, indicating that the post glucoside synthesis of ginsenosides might be carried out when growing and then transported to the root at withering. Conclusion: The systematically proteome analysis of Panax ginseng will provide us comprehensive understanding of ginsenoside synthesis and guidance for artificial cultivation.

실외 인위적 온난화 처리가 굴참나무 묘목의 엽록소 함량 및 순광합성률에 미치는 영향 (Effect of Artificial Warming on Chlorophyll Contents and Net Photosynthetic Rate of Quercus variabilis Seedlings in an Open-field Experiment)

  • 조우용;손요환;정혜근;노남진;윤태경;한새롬;이선정;이수경;이궁
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권4호
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    • pp.733-737
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    • 2011
  • 실외 인위적 온난화 처리가 2년생 굴참나무(Quercus variabilis) 묘목의 엽록소 함량 및 순광합성률에 미치는 영향을 연구하였다. 4개씩의 $1m{\times}1m$ 크기 처리구와 대조구에 굴참나무 묘목 64본을 식재하고, 적외선등을 이용하여 처리구의 대기온도를 대조구보다 $3^{\circ}C$ 높였다. 엽록소 함량 및 순광합성률을 2011년 5월, 7월, 8월, 9월, 10월에 각각 측정하였는데, 5월, 9월, 10월에는 처리구에서 대조구보다 높은 경향을 보였으며, 7월과 8월에는 처리구와 대조구 간에 차이가 없었다. 5월에는 처리구에서 일찍 발달한 잎의 엽록소 함량이 높아 순광합성률이 증가된 것으로 보이며, 7월과 8월에는 엽록소 함량의 포화로 인해 순광합성률이 대조구와 유의적인 차이를 나타내지 않은 것으로 보인다. 그러나 9월과 10월은 온난화 처리에 의해 엽록소 합성이 촉진되고 이로 인하여 순광합성률이 증가된 것으로 판단된다.

울산과 나주에서 채집한 배나무 검은별무늬병균의 ergosterol 생합성 저해제 5종에 대한 감수성 저하 (Reduced Sensitivities of the Pear Scab Fungus (Venturia nashicola) Collected in Ulsan and Naju to Five Ergosterol-biosynthesis-inhibiting Fungicides)

  • 권수민;여무일;최세훈;김건웅;전경진;엄재열
    • 식물병연구
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    • 제16권1호
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    • pp.48-58
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    • 2010
  • 우리나라의 대부분의 배 재배 농가에서는 검은별무늬병과 붉은별무늬병의 방제를 위해 저항성 발달위험이 높은 EEI를 빈번하게 사용해 왔다. 검은별무늬병이 상습적으로 발생하고 EBI를 오랫동안 사용해 온 울산과 나주에서 검은별무늬 병균을 채취 하여 difenoconazole, fluquinconazole, flusilazole, fenarimol 및 hexaconazole 의 5종 EEl에 대한 감수성을 검정했다. EBI를 함유하는 배지상에서 $EC_{50}$값이 base-line의 평균값 보다 크게 높아진 균주가 산발적으로 발견되었으므로 감수설 저하 또는 저항성 균주가 분포하는 것으로 추정되었다. 그런데 포트에 재배한 배나무 묘목에 5종의 EBI를 권장사용농도로 포트에 살포하고 3시간 동안 풍건시킨 후, 울산과 나주에서 채취한 포자를 직접 인공 접종한 결과, 울산의 5필지 중 3필지와 나주의 4필지 모두에서 채취한 균은 hexaconazole을 처리한 나무에서 무처리보다 더 높은 이병엽율을 보였으므로 그를 포장에서 채취한 균주집단에는 이 약제에 대해 고도의 저헝성을 갖는 것이 포함된 것으로 판단되었다. 또 울산의 두 과수원에서 채취한 균은 flusilazole에 대해서도 같은 반응을 보였으므로 역시 그 약제에 대해 저항성인 것으로 밝혀졌다.

단색 발광다이오드에서 자란 축면상추 두 품종의 엽형, 생장 및 기능성 물질 (Leaf Shape Index, Growth, and Phytochemicals in Two Leaf Lettuce Cultivars Grown under Monochromatic Light-emitting Diodes)

  • 손기호;박준형;김대일;오명민
    • 원예과학기술지
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    • 제30권6호
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    • pp.664-672
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    • 2012
  • 인공광원으로써, 단색 파장을 갖고 있는 발광다이오드(light-emitting diode; LED)는 밀폐형 식물생산시스템에서 사용될 수 있다. 가시광선의 다양한 파장범위 사이에서, 각각의 스펙트럼들은 식물의 생육과 발달에 특징적인 영향을 유도한다. 이번 연구는 단색 발광다이오드에 따른 적축면 상추('선망')와 청축면 상추('그랜드래피드 TBR')의 엽형, 생장 및 기능성 물질의 영향을 구명하고자 실시하였다. 정상적인 환경 조건($20^{\circ}C$, 형광등 + 고압나트륨등, $130{\pm}5{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 광주기 12시간)에서 18일간 자란 상추 묘를 다양한 LED 광원(청색 LED, 456nm; 녹색 LED, 518nm; 적색 LED, 654nm; 백색 LED, 456nm + 558nm)이 설치된 같은 환경 조건($20^{\circ}C$, $130{\pm}7{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 광주기 12시간)의 인큐베이터에 정식하였다. 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 지하부의 생체중 및 건물중, 지상부/지하부 비율, 엽록소 함량, 총 페놀 농도, 항산화도, phenylalanine ammonia-lyase(PAL) 유전자의 발현 정도를 정식 후 9일과 23일째에 측정하였다. 두 상추 품종의 엽형지수는 청색 LED와 백색 LED 처리에서 모든 기간 동안 대조구와 비슷한 결과를 보였다. 그러나 적색 LED와 녹색 LED 처리는 다른 처리보다 엽형을 길게 유도하였다. 녹색 LED 처리는 상추 생육에 부정적인 영향을 보였다. 지상부 지하부의 생체중 및 건물중, 엽면적과 같은 생육 특성의 대부분은 두 축면 상추 모두 적색 LED 처리에서 가장 높았다. 적축면의 경우 정식 후 23일째에 적색 LED 처리의 지상부 생체중은 녹색 LED 처리보다 3.8배 높았다. 반면, 상추의 엽록소, 총 페놀 농도, 항산화도는 생육과 반대의 경향을 보였다. 청색 LED 처리에서 자란 상추의 엽록소 함량, 총 페놀 농도, 항산화도는 다른 LED 처리에 비해 유의적으로 높은 값을 보였으며, PAL 유전자 또한 정식 후 9일째 청색 LED에서 가장 높은 발현 정도를 나타냈다. 따라서 이 실험을 통해서 광질은 상추의 생육, 형태 및 기능성물질의 축적에 중요한 요소로 작용한다는 것을 확인할 수 있었다.