• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.876-886
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• 2023

두경부암(HNC)의 경우, 외과적 개입은 환자의 삶의 질에 심각한 영향을 미칠 수 있으며, 화학요법을 병행하게 된다. 그러나 화학요법에는 현저한 부작용이 있으므로 환자의 고통을 최소화하기 위한 보조 방법의 개발이 필요하다. 천궁(Ligusticum chuanxiong)은 동양 의학에서 뇌혈관 장애 및 두통에 사용되는 천연 허브이다. 본 연구에서는 네트워크 기반 약리학 및 분자 도킹 분석을 통해 천궁의 근본적인 항암기전을 예측하였다. 본 연구에서 HNC와 관련된 천궁의 공통 유전자를 밝혀내어 신경 활성 리간드의 대사 및 신경 전달 물질 경로와의 연관성을 확인했다. 본 연구는 천궁의 성분 중 하나인 (Z)-ligustilide 가 암세포 활성화에 관련된 heat shock protein 90의 ATP 결합 부위를 공유함을 입증했다. 이 결과는 천궁이 보조 항암제 개발을 위한 유망한 후보임을 시사하며, 향 후 더욱 새롭고 안전한 항암제의 연구개발에 과학적 근거를 제시하는 새로운 발견이다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권5호
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• pp.662-671
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• 2023

Background: 20(S)-protopanaxadiol (PPD), a ginsenoside metabolite, has prominent benefits for the central nervous system, especially in improving learning and memory. However, its transcriptional targets in brain tissue remain unknown. Methods: In this study, we first used mass spectrometry-based drug affinity responsive target stability (DARTS) to identify the potential proteins of ginsenosides and intersected them with the transcription factor library. Second, the transcription factor PURA was confirmed as a target of PPD by biolayer interferometry (BLI) and molecular docking. Next, the effect of PPD on the transcriptional levels of target genes of PURA in brain tissues was determined by qRT-PCR. Finally, bioinformatics analysis was used to analyze the potential biological features of these target proteins. Results: The results showed three overlapping transcription factors between the proteomics of DARTS and transcription factor library. BLI analysis further showed that PPD had a higher direct interaction with PURA than parent ginsenosides. Subsequently, BLI kinetic analysis, molecular docking, and mutations in key amino acids of PURA indicated that PPD specifically bound to PURA. The results of qRT-PCR showed that PPD could increase the transcription levels of PURA target genes in brain. Finally, bioinformatics analysis showed that these target proteins were involved in learning and memory function. Conclusion: The above-mentioned findings indicate that PURA is a transcription target of PPD in brain, and PPD upregulate the transcription levels of target genes related to cognitive dysfunction by binding PURA, which could provide a chemical and biological basis for the study of treating cognitive impairment by targeting PURA.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제48권1호
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• pp.9-18
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• 2015

본 연구에는 최근 항비만 소재로 연구되고 있는 건조, 미숙탱자의 물 추출물 (PF-W) 소재를 대상으로 폴리페놀 ($52.15{\pm}4.02mg/g$)과 플라보노이드 ($6.56{\pm}0.47mg/g$) 함량을 측정하고 항산화 활성과 세포독성을 시험한 후, 지방 흡수 제어 가능성을 확인하고자 lipoprotein lipase (LPL)의 억제효능을 배양배지와 세포 내의 LPL 함량, LPL mRNA 발현 그리고 LPL 효소활성측정을 통해 검토하였다. 그 결과 PF-W은 3T3-L1 adipocyte에서 LPL mRNA의 발현과 활성에는 영향이 없었으며, LPL의 분비를 억제하는 것을 알 수 있었다. PF-W의 LPL 분비억제기작을 확인하기 위해 다양한 단백질 이동 관련 유전자의 발현을 확인하였고, 그 결과 LPL의 이동과 분해에 관여하여 세포내 LPL의 활성을 조절하는 것으로 알려진 SorLA의 발현이 증가하는 것을 확인하였다. 이를 조절하는 transcription factor의 발현과 세포핵으로의 이동에 PF-W가 미치는 영향을 검토한 결과 PF-W를 처리함으로써 SorLA promoter 에 작용하는 $C/EBP{\beta}$의 단백질양이 세포핵에서 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 PF-W가 SorLA 유전자의 transcription factor인 $C/EBP{\beta}$의 단백질 발현을 세포핵에서 증가시킴으로써 SorLA의 발현이 증가되어 LPL의 분비억제가 가능함을 확인할 수 있었으며 이는 PF-W의 항비만 효과기전을 설명하는 기초자료를 제공하는 것이라 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권2호
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• pp.219-229
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• 2020

Objective: Considering the physiological and clinical importance of leptin receptor (LEPR) in regulating obesity and the fact that porcine LEPR expression is not known to be controlled by lncRNAs and miRNAs, we aim to characterize this gene as a potential target of SSC-miR-323 and the lncRNA TCONS_00010987. Methods: Bioinformatics analyses revealed that lncRNA TCONS_00010987 and LEPR have SSC-miR-323-binding sites and that LEPR might be a target of lncRNA TCONS_00010987 based on cis prediction. Wild-type and mutant TCONS_00010987-target sequence fragments and wild-type and mutant LEPR 3'-UTR fragments were generated and cloned into pmiRRB-REPORT^TM-Control vectors to construct respective recombinant plasmids. HEK293T cells were co-transfected with the SSC-miR-323 mimics or a negative control with constructs harboring the corresponding binding sites and relative luciferase activities were determined. Tissue expression patterns of lncRNA TCONS_00010987, SSC-miR-323, and LEPR in Anqing six-end-white (AQ, the obese breed) and Large White (LW, the lean breed) pigs were detected by real-time quantitative polymerase chain reaction; backfat expression of LEPR protein was detected by western blotting. Results: Target gene fragments were successfully cloned, and the four recombinant vectors were constructed. Compared to the negative control, SSC-miR-323 mimics significantly inhibited luciferase activity from the wild-type TCONS_00010987-target sequence and wild-type LEPR-3'-UTR (p<0.01 for both) but not from the mutant TCONS_00010987-target sequence and mutant LEPR-3'-UTR (p>0.05 for both). Backfat expression levels of TCONS_00010987 and LEPR in AQ pigs were significantly higher than those in LW pigs (p<0.01), whereas levels of SSC-miR-323 in AQ pigs were significantly lower than those in LW pigs (p<0.05). LEPR protein levels in the backfat tissues of AQ pigs were markedly higher than those in LW pigs (p<0.01). Conclusion: LEPR is a potential target of SSC-miR-323, and TCONS_00010987 might act as a sponge for SSC-miR-323 to regulate LEPR expression.

• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.295-302
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• 2019

Liquiritigenin (LG)은 licorice 뿌리에서 분리된 chiral flavonoid이다. LG는 항산화, 항암 및 항염증 효과를 포함하여 다양한 생물학적 활성을 가지고 있다. 구강편평세포암종에서 LG의 항암 활성은 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 구강편평상피암 세포(HN22)에서 LG의 항암 효능을 시험하였다. HN22 세포에 LG를 처리하여 MTT 분석으로 세포 생존율을 평가하였으며, Annecin V/7-Aminactinomycin D 염색, 세포주기 및 Multi-caspase 활성을 $Muse^{TM}$ cell Analyzer로 분석하여 세포사멸 유도를 확인하였다. 분석결과, 구강편평상피암 HN22 세포에 LG를 처리시 G2/M 세포주기 정지를 일으켰으며, Western blotting 통하여 cyclin B1 및 CDC2 발현 감소와 p27 발현 증가를 확인하였다. LG는 활성산소종의 생성을 유발하고, CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein (CHOP) 및 78-kDa glucose regulated protein (GRP78)의 발현을 농도의존적으로 유도하였다. HN22 세포에 LG의 처리는 미토콘드리아 막전위의 손실(${\Delta}{\Psi}m$)을 일으켰다. LG를 처리한 HN22 세포의 단백질 분석결과 apoptotic protease activating factor-1 (Apaf-1), cleaved Poly (ADP-Ribose) Polymerase (C-PARP) 및 Bax의 발현을 증가함을 확인하였다. 따라서 우리의 결과는 LG이 구강편평상피암 세포의 세포사멸을 유도하여 항암제 역할을 할 수 있는 천연 화합물임을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1094-1099
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• 2021

동애등에(Hermetia illucens)에 대한 몇 가지 약리적 효능이 보고된 바 있으나, 이 추출물의 항비만 및 작용기전에 대한 보고는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포를 지방세포로 분화시키는 과정에 동애등에 유충 에탄올 추출물을 첨가하여 분화 억제를 통한 항비만 효과를 확인하고자 하였다. 지방세포 분화에서 나타나는 중성지방의 양을 Oil red O 염색을 통하여 지방 축적 정도를 측정하였고, 지방세포의 분화와 지방 합성에 관련된 인자들의 발현량을 western blot을 통해 확인하였다. 동애등에 추출물에 의해 지방세포의 지방구 형성은 유의한 수준으로 억제되었다. 또한, 지방세포의 분화에 관여하는 전사인자인 peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ)와 CCAAT enhancer-binding protein α (C/EBPα)의 단백질 발현은 400 ㎍/ml 동애등에 추출물에 의해 현저하게 감소되었다. 이에 본 연구결과를 토대로 동애등에 추출물은 지방세포 분화 및 지방 축적 억제를 통한 항비만 소재로 활용하기에 적합할 것으로 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권1호
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• pp.52-66
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• 2001

연구배경 : 폐상피세포가 능동적으로 IL-8을 분비한다는 것은 주지의 사실이다. NF-${\kappa}B$는 IL-8 발현 조절에 있어서 가장 중요한 역할을 담당하는 전사인자이다. Triptolide는 최근 밝혀진 NF-${\kappa}B$ 억제제로서 중국한약제인 뇌공등 (Tripterygium Wilfordii)에서 추출된약제이다. 연자들은 새로운 NF-${\kappa}B$ 억제제인 triptolide가 폐상피세포에서 NF-${\kappa}B$ 의존성 IL-8 유전자의triptolide가 염증성 폐질환에서 새로운 치료제로서의 가능성을 확인하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방법 : 폐상피세포로서 A549 사용하였고 triptolide는 미국의 Pharamagenesis(Palo Alto, CA)사로부터 제공받았다. NF-${\kappa}B$ 활성유도물질로는 IL-$1{\beta}$(R&D)와 PMA(Sigma)를 이용하였다. IL-8 유전자의 발현은 RT-PCR과 ELISA를 이용하여 측정 하였다. NF-${\kappa}B$의존성 IL-8 유전자의 전사활성을 평가하기 위하여는 IL-8 NF-${\kappa}B$ luciferase construct를 안정적으로 유전자주입한 A549 IL-8 NF-${\kappa}B$ luciferase 세포주를 제조해 사용하였고 NF-${\kappa}B$ DNA 결합은 electromobility shift assay(EMSA)를 이용하였다. p65 전사활성을 assay하기 위해서는 Gal4-p65 fusion protein expression system을 유전자주입과 luciferase assay를 통하여 시행하였다. Transcriptional coactivator의 역할을 규명 하가 위하여서는 CBP(CREB-binding protein)와 SRC-1(steroid receptor coactivator-1) 발현 벡터를 유전자 주입하고 luciferase assay를 이용하여 확인하였다. 결과 : Luciferase assay로 triptolide가 PMA와 IL-$1{\beta}$자극에 의한 IL-8 NF-${\kappa}B$ 활성을 의미있게 감소시킴을 확인하였다. IL-8 ELISA와 RT-PCR로 triptolide가 PMA와 IL-$1{\beta}$ 자극에 의해 유도되는 IL-8 발현을 각각 단백질과 mRNA 수준에서 억제함을 관찰하였다. Triptolide가 PMA와 IL-$1{\beta}$에 의한 IL-8 NF-${\kappa}B$의 전사활성을 억제시킨 반면 EMSA와 $I{\kappa}B{\alpha}$ Western blot을 이용한 실험에서는 triptolide가 NF-${\kappa}B$ DNA 결합과 $I{\kappa}B{\alpha}$의 분해에 전혀 영향을 미치지 못함을 확인하였다. 이러한 전사활성 억제와 DNA 결합 간의 불일치의 원인으로서는 DNA 결합 이후에 발생하는 핵내 에서의 transactivation에 triptolide가 영향을 미치리라고 생각되어 p65 transactivation study를 Gal4-p65T A(p65의 transactivation domain) fusion protein 발현 시스템과 luciferase assay를 이용하여 시행한 결과 triptolide가 p65 transactivation을 억제함으로써 NF-${\kappa}B$를 억제함을 확인하였다. 그러나 CBP나 SRC-1과 같은 coactivator의 역할을 규명하기 위한 유전자주입 실험에서 triptolide에 의한 p65 transactivation 억제에 대해 CBP나 SRC-1의 과발현이 별다른 영향을 미치지 못하였다. 결론 : Triptolide는 폐상피세포에서 NF-${\kappa}B$ 의존성 IL-8 유전자의 전사활성을 억제하고 그 기전은 $I{\kappa}B{\alpha}$ 경로가 아닌 핵내에서의 p65 transactivation 억제에 의해 발생하며 이에는 CBP나 SRC-1과 같은 coactivator가 관여하지 않음을 확인하였다.

• 대한핵의학회지
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• 제31권1호
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• pp.19-29
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• 1997

목 적 : 본 연구의 목적은 IPT 약역학 컴퓨터시뮬레이션을 이용하여 혈류공급량, 도파민 운반체량 그리고 시간의 함수인 혈류와 도파민 운반체의 민감도를 측정하고 간편화된 정적 영상을 얻을 수 있는가의 가능성과 그 경우 도파민 운반체량의 변화를 어느 정도 반영하는가를 측정하고자 하는 것이었다. 또한 실제 결합능을 나타낸다고 가정된 $k_3/k_4$의 비를 반영하는 (BG-OCC)/OCC와 (ABBG-ABOCC)/ABOCC의 비를 이용한 방법과 그래프적 분석 방법의 정확성 및 유용성과 방사성의약품의 약역학을 분석하는 기법을 연구하고자 하였다. 방 법 : [I-123]IPT와 SPECT로 얻은 약 2시간 동적 선조체 시간방사능곡선, 동적 피 시간방사능곡선, 그리고 삼구획 역학모형을 이용, $K_1,\;k_2\;k_3\;k_4$ 속도상수들을 획득하였다. 위의 동적 피 시간방사능곡선과 속도상수들 중 혈류공급과 관련된 $K_l$ 또는 도파민 운반체량과 관련된 $k_3$의 양을 변경하면서 5분부터 5분씩 증가하여 120분까지의 혈류와 도파민 운반체의 민감도를 측정하였다. 또한 $k_3$의 양을 변화시킨 데이터를 이용하여 선조체와 후두엽에서의 시간방사능곡선을 계산한 후 각 방법의 정밀도를 측정하기 위해 (BG-OCC)/OCC와 $R_A$ 비값들과 그래프적 분석 방법을 이용하여 구한 $R_A$값들과 참값 $k_3/k_4$의 관계를 시간방사능곡선과 선형회귀 분석으로 계산하였다. 결 과 : 선조체와 후두엽에서의 $K_1,\;k_2\;k_3\;k_4$ 속도상수는 각각 $1.26{\pm}5.41%,\;0.044{\pm}19.58%,\;0.031{\pm}24.36%,\;0.008{\pm}22.78%$와 $1.36{\pm}4.76%,\;0.170{\pm}6.89%,\;0.007{\pm}23.89%,\;0.007{\pm}45.09%$이었다. 이들 속도상수를 이용하여 얻은 혈류 민감도와 도파민 운반체의 민감도는 30분, 60분, 90분, 120분에 각각 0.50, 0.35, 0.29, 0.23 그리고 0.19, 0.40, 0.53, 0.61이었다. 실제 속도상수의 비 $k_3/k_4$에 대한 (BG-OCC)/OCC와 $R_A,\;R_v$간의 상관계수는 각각 0.983, 0.984, 0.999이었으며 그때의 기울기는 각각 1.76, 0.47, 1.25이었다. 결 론 : IPT 약역학은 시간이 흐름에 따라 혈류량의 변동에 비해 도파민 운반체량의 변동에 더욱 민감한 경향을 보였으며 $k_3/k_4$에 대한 (BG-OCC)/OCC, $R_A,\;R_v$의 결과간에 좋은 상관관계를 가졌다. 따라서 이러한 약역학 컴퓨터시뮬레이션이 SPECT 영상을 이용한 도파민 운반체 또는 수용체 정량분석을 최적화하는데 매우 유용할 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권12호
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• pp.1720-1725
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• 2011

본 연구에서는 아스파르트산, 탄산칼슘 및 황산철을 반응시켜 아스파르트산 킬레이트 철분(aspartic acid chelated iron, Asp-Fe)을 제조하고 Asp-Fe의 철분결핍 쥐(iron-deficient rat, ID)에서의 생물학적 유용성을 확인하였다. 시험군은 철분이 함유된 식이를 섭취한 정상군(NC), 철분 결핍식이를 1개월간 투여하여 철분 결핍 상태를 유도한 쥐(ID)에 생리식염수를 공급한 결핍 대조군(ID+C), 철분 결핍 쥐에 햄철(heme-Fe) 투여군(ID+heme-Fe) 및 Asp-Fe 투여군(ID+Asp-Fe)으로 나누어 실시하였다. 그 결과 식이섭취량, 장기무게, 체중증가 정도에서 각 군에 따른 차이가 없는 것으로 나타났다. 7일간 투여 후 혈액 중 철분의 함량을 측정한 결과 결핍쥐에 Asp-Fe 투여군(175.2 ${\mu}g$/dL)과 heme-Fe 투여군(140.8 ${\mu}g$/dL)은 결핍 대조군(96.1 ${\mu}g$/dL)보다 유의적인 수준으로 증가하였다. 총 철분 결합능(total iron binding capacity, TIBC)를 측정한 결과 Asp-Fe 투여군(735.4 ${\mu}g$/dL)은 결핍 대조군(841.9 ${\mu}g$/dL)보다 유의적 수준으로 정상화되었다. 헤마토크리트(HCT) 수치를 측정한 결과에서 Asp-Fe 및 heme-Fe 모두 결핍 대조군보다 증가하는 경향은 보였지만 유의적인 차이는 없었다. 흡수율에서는 heme-Fe의 경우 21.3%인 반면에 Asp-Fe의 경우 50.2%로 약 2.3배 높은 것으로 나타났으며, 혈청에서의 철분농도 및 transferrin saturation(TS)는 heme-Fe 투여군 및 결핍 대조군에 비하여 Asp-Fe 투여군이 유의하게 높은 수준을 유지하였다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 아미노산 킬레이트 철분은 heme-Fe과 유사한 수준의 생체 이용율을 가지고 있으며, 철분 결핍을 회복시키는데 매우 효과적인 보충제로서 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1998년도 가을 학술발표회 프로그램
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• pp.2-4
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• 1998

Proliferation of Nocardia amarae cells in activated sludge has often been associated with the generation of nuisance foams. Despite intense research activities in recent years to examine the causes and control of Nocardia foaming in activated sludge, the foaming continued to persist throughout the activated sludge treatment plants in United States. In addition to causing various operational problems to treatment processes, the presence of Nocardia may have secondary effects on the fate of heavy metals that are not well known. For example, for treatment plants facing more stringent metal removal requirements, potential metal removal by Nocardia cells in foaming activated sludge would be a welcome secondary effect. In contrast, with new viosolid disposal regulations in place (Code o( Federal Regulation No. 503), higher concentration of metals in biosolids from foaming activated sludge could create management problems. The goal of this research was to investigate the metal sorption property of Nocardia amarae cells grown in batch reactors and in chemostat reactors. Specific surface area and metal sorption characteristics of N. amarae cells harvested at various growth stages were compared. Three metals examined in this study were copper, cadmium and nickel. Nocardia amarae strain (SRWTP isolate) used in this study was obtained from the University of California at Berkeley. The pure culture was grown in 4L batch reactor containing mineral salt medium with sodium acetate as the sole carbon source. In order to quantify the sorption of heavy metal ions to N amarae cell surfaces, cells from the batch reactor were harvested, washed, and suspended in 30mL centrifuge tubes. Metal sorption studies were conducted at pH 7.0 and ionlc strength of 10-2M. The sorption Isotherm showed that the cells harvested from the stationary and endogenous growth phase exhibited significantly higher metal sorption capacity than the cells from the exponential phase. The sequence of preferential uptake of metals by N. amarae cells was Cu>Cd>Ni. The specific surFace area of Nocardia cells was determined by a dye adsorption method. N.amarae cells growing at ewponential phase had significantly less specific surface area than that of stationary phase, indicating that the lower metal sorption capacity of Nocardia cells growing at exponential phase may be due to the lower specific surface area. The growth conditions of Nocardia cells in continuous culture affect their cell surface properties, thereby governing the adsorption capacity of heavy metal. The comparison of dye sorption isotherms for Nocardia cells growing at various growth rates revealed that the cell surface area increased with increasing sludge age, indicating that the cell surface area is highly dependent on the steady-state growth rate. The highest specific surface area of 199m21g was obtained from N.amarae cell harvested at 0.33 day-1 of growth rate. This result suggests that growth condition not only alters the structure of Nocardia cell wall but also affects the surface area, thus yielding more binding sites of metal removal. After reaching the steady-state condition at dilution rate, metal adsorption isotherms were used to determine the equilibrium distributions of metals between aqueous and Nocardia cell surfaces. The metal sorption capacity of Nocardia biomass harvested from 0.33 day-1 of growth rate was significantly higher than that of cells harvested from 0.5- and 1-day-1 operation, indicatng that N.amarae cells with a lower growth rate have higher sorpion capacity. This result was in close agreement with the trend observed from the batch study. To evaluate the effect of Nocardia cells on the metal binding capacity of activated sludge, specific surface area and metal sorption capacity of the mixture of Nocardia pure cultures and activated sludge biomass were determined by a series of batch experiments. The higher levels of Nocardia cells in the Nocardia-activated sludge samples resulted in the higher specific surface area, explaining the higher metal sorption sites by the mixed luquor samples containing greater amounts on Nocardia cells. The effect of Nocardia cells on the metal sorption capacity of activated sludge was evaluated by spiking an activated sludge sample with various amounts of pre culture Nocardia cells. The results of the Langmuir isotherm model fitted to the metal sorption by various mixtures of Nocardia and activated sludge indicated that the mixture containing higher Nocardia levels had higher metal adsorption capacity than the mixture containing lower Nocardia levels. At Nocardia levels above 100mg/g VSS, the metal sorption capacity of activate sludge increased proportionally with the amount of Noeardia cells present in the mixed liquor, indicating that the presence of Nocardia may increase the viosorption capacity of activated sludge.