• 제목/요약/키워드: Biological Synthesis

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커피와 작두콩 추출물의 혼합에 따른 항염증 효과 (Anti-inflammatory effects of a mixture of coffee and sword bean extracts)

  • 배훈천;박정업;문제학
    • 한국식품과학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.237-243
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    • 2020
  • 커피에 작두콩 추출물의 혼합에 따른 항염증 효과를 평가하였다. 커피 추출물과 작두콩 추출물을 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5 (v/v)의 비율로 혼합한 시료를 대상으로 DPPH를 이용한 항산화 활성평가와 세포독성 평가 및 LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 세포에서 염증 매개물질인 NO, 염증성 cytokine인 TNF-α와 IL-6의 생성 및 iNOS 단백질의 발현을 측정하였다. 그 결과, DPPH radical-scavenging 활성은 작두콩 추출물의 농도에 의존적으로 높게 나타났으며, 커피와 작두콩 1:4 (v/v)의 혼합 비율에서 대략 80%의 DPPH radical-scavenging 활성을 보였다. MTS assay로 세포 생존율을 분석한 결과, 커피와 작두콩 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5(v/v) 혼합 추출물 모두에서 세포독성이 나타나지 않았다. LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 세포에서 TNF-α의 발현 저해 효과는 관찰되지 않았지만, iNOS 단백질 발현과 그에 따른 NO와 IL-6의 생성은 효과적으로 억제됨이 확인되었다. 특히, 커피와 작두콩 1:2 (v/v) 혼합 비율에서 IL-6와 iNOS의 발현이 유의하게 감소하였다. 이와 같은 결과를 종합하여볼 때, 작두콩을 커피의 블렌딩 소재로 이용함으로써 항산화와 항염증 기능이 향상된 커피음료의 제조에 응용할 수 있을 것으로 시사되었다.

인간 간암세포주 HepG2에서 heme oxygenase-1 발현에 대한 diallyl disulfide의 효과 (Effect of Diallyl Disulfide on Heme Oxygenase-1 Expression in Human Hepatoma Cell Line HepG2)

  • 김강미;이상권;박영철
    • 생명과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.1046-1051
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    • 2011
  • Dially disulfide (DADS)는 마늘의 주요한 유기 황화합물 성분으로서 다양한 약리 작용을 나타낸다. 최근 DADS가 항염증과 항동맥경화 작용뿐만 아니라 암세포의 증식을 억제하고 사멸을 유도한다는 보고가 이어지고 있고, 이에 관련된 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 한편, DADS가 세포 내 항산화 인자인 glutathione을 증가시킨다는 연구결과와 세포 내 항산화 효소의 일종인 HO-1의 발현을 직접 유도한다는 결과가 보고되었다. 그래서, 본 연구에서는 논란이 되고 있는 DADS의 세포 내 항산화 효소인 HO-1의 발현에서의 효과 및 그 전사인자들의 작용에 관여하는지를 인간 간암세포주 HepG2에서 조사하였다. 배양 중인 HepG2 세포에서 DADS는 독성이 없는 농도에서 세포의 증식을 크게 억제하였고, 전사인자 Nrf2의 발현을 약하게 유도하였으나 HO-1의 발현에는 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 또한, DADS는 HO-1 유도제인 CoPP와 hemin에 의해 자극된 HepG2 세포의 HO-1 발현의 증가를 단백질 수준에서 강력하게 억제시키는 것으로 나타났다. 그러나 DADS는 CoPP에 의한 HO-1 유전자의 mRNA 수준의 전사에는 억제 효과를 보이지 않았으며, 또한 Nrf2와 small Maf의 발현을 증가시키고 핵 내에 축적시키는 것으로 나타났다. 이를 종합해 볼 때 DADS는 단독으로 HO-1 발현을 유도하지 못하고, HO-1 유도제에 의한 HO-1 유전자의 발현과정에서는 전사단계가 아닌 번역단계에서 역할을 함으로써 HO-1의 단백질 합성을 억제하는 것으로 보인다. 결론적으로, 항산화 효소인 HO-1의 활성은 외부 자극으로부터 세포를 보호하고 사멸에 저항하게 하는데, DADS는 인간 간암세포주 HepG2에서 이 효소의 발현을 억제함으로써 항암제 및 redox 변화에 따른 암세포주의 성장을 억제하고 세포사멸을 촉진시킬 수 있다고 여겨진다.

Identification of Differentially Expressed Genes in Ducks in Response to Avian Influenza A Virus Infections

  • Ndimukaga, Marc;Won, Kyunghye;Truong, Anh Duc;Song, Ki-Duk
    • 한국가금학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.9-19
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    • 2020
  • 본 연구는 고병원성 조류 인플루엔자 바이러스(high pathogenic avian influenza virus; HPAIV)와 저병원성 조류인플루엔자 바이러스(low pathogenic avian virus; LPAIV)가 감염된 오리의 폐세포에서 보고된 기존 전사체 데이터를 재분석하여 조류 인플루엔자 감염에 대응하는 숙주의 공통 전사체를 발굴하고, 생물정보 분석을 실시하여 바이오 마커로서 가능성을 제시하기 위하여 수행하였다. 이전 연구에서 생산된 microarray 데이터 세트를 재분석하여, HPAIV와 LPAIV가 각각 감염된 오리의 폐세포에서 각각 총 731 및 439개의 차등발현 유전자를 발굴하였다. 이들 차등발현 유전자 중에서, 227개의 유전자가 HPAIV와 LPAIV가 감염된 세포에서 공통적으로 조절되어, 193개의 유전자는 발현이 증가한 반면, 34개의 유전자는 발현이 감소하였다. 생물정보 분석을 통하여 차등발현 유전자들의 기능에 대한 주석달기를 실시하여, 리보솜과 단백질 대사 및 유전자 발현 관련 GO가 풍부해짐을 확인하였다. REACTOME 분석을 통하여 단백질 및 RNA 대사 경로 및 콜라겐 생합성과 변형을 포함한 조직 복구 경로가 조절됨을 확인하였다. 보다 구체적으로, 번역 및 RNA 품질 관리 경로에 관여하는 단백질을 코딩하는 유전자는 HPAIV 및 LPAIV 감염에 반응하여 발현의 증가 또는 감소하는 방향으로 조절되어 AIV가 숙주 번역 기계를 억제함으로써 숙주 방어 시스템을 회피할 수 있거나 번역을 위해 세포질로 내보내기 전에 AIV가 억제될 수 있음을 시사한다. AIV 감염은 바이러스 감염으로 인한 조직의 병변 형성을 조절하는 경로를 활성화시킬 수 있음을 시사한다.

섬유소의 이용과 butyrate의 최근 연구 (Use of Cellulose and Recent Research into Butyrate)

  • 여태종;최인순;조광근
    • 생명과학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.1571-1586
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    • 2012
  • 지구상에는 약 5,400여 종의 포유동물이 있고 그 중 약 1,000여 종은 풀을 뜯어 먹고 사는 초식동물이다. 초식동물 중에서 약 250여 종이 반추동물로 알려져 있다. 반추동물인 소와 양은 반추위에서 주로 발효가 일어나지만 비반추동물인 돼지와 사람은 맹장과 결장, 직장에서 주로 발효가 일어난다. 반추위 미생물의 종류와 우점도 Bacteroidetes 51%, Firmicutes 43% 존재하며, 사람의 대장미생물의 우점도Firmicutes 65%, Bacteroidetes 25%로 존재한다. 풀의 세포벽 구성성분은 미생물에 의해 분해, 발효에 의해 SCFA (short chain fatty acid)를 생성하게 되고 acetate, propionate, butyrate 생성비율은 60:25:15이다. 장내 primary butyrate transporter인 MCT1(monocarboxylatetransports-1)에 의해서 흡수된 butyrate는 SCFA receptor GPR43과 GPR41을 활성화시킨다. Butyrate는 강력한 anti-tumorigenic 기능을 가지고 있다. Butyrate는 다양한 cancer cell에 효과를 나타내며 세포내의 기능 조절에 기여하고, 암세포사멸을 유도하는 특성이 있다. Butyrate는 caspase의 활성화, HDAC (histone deacetylase) 활성을 억제하여apoptosis를 유도하고, p53 발현증가로 cell cycle arrest와 apoptosis를 유도한다. SCFA의 항 염증작용으로는 장 상피세포에서 IL-8 발현 감소, NO합성과 NF-${\kappa}B$ (nuclear factor ${\kappa}B$)의 활성을 억제하여 염증으로 인한 암 발생을 억제한다. Butyrate는 장 점막의 생리적 기능을 유지하는데 중요한 역할을 하며 IBD (inflammatory bowel disease) 치료법으로 이용되고 있다.

흑한우와 한우 및 수입우를 판별하기 위한 multiplex PCR 기술 (PCR Technique for Determining Jeju Black Cattle, Hanwoo and Imported Beef)

  • 김찬수;고정문;차현철;박중국;정준
    • 생명과학회지
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    • 제24권8호
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    • pp.910-914
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    • 2014
  • 본 연구는 현행 한우확인시험법에 이용되는 Microsatellite (MS)와 소의 유전형질 중 품종 판별에 주로 이용되는 Melanocortin Receptor 1 (MC1R) 유전자상의 Single Nucleotide Polymorphism (SNP)를 분석하여 설계한 Primer를 Multiplex PCR을 활용하여 소의 품종을 판별하였다. MC1R 유전자형은 $E^D$, $E^+$, e형의 3Type으로 나뉘며 $E^D/E^D$, $E^D/E^+$, $E^D/e$, $E^+/E^+$, $E^+/e$, e/e의 6가지 유전자형을 가진다. $E^D$유전자형은 외래종이 지닌 유전자형으로 $E^D/E^D$, $E^D/E^+$, $E^D/e$이 이에 속하며, e유전자형은 한우가 지닌 유전자형으로 e/e의 유전자형을 가진다. 흑한우의 경우 $E^D$, $E^+$, e의 모든 유전자형을 가지고 있으나 이는 교잡에 의해 나타난 것으로 보이며 $E^+$유전자형이 흑한우 고유의 유전자형으로 추정되어 본 연구에서는 이에 따라 $E^+/E^+$, $E^+/e$의 유전자형을 흑한우로 분류하였다. 그러나 $E^D$, $E^+$의 경우 단순 PCR기법만으로는 그 판별에 어려움이 있어, MS Maker를 활용한 다형성 분석을 통해 흑한우와 수입우를 판별할 수 있는 새로운 Primer를 설계하였으며, 이를 통해 소의 품종을 판별하였다.

지질대사 조절에서 SREBP의 역할 (SREBP as a Global Regulator for Lipid Metabolism)

  • 이원화;서영교
    • 생명과학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1233-1243
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    • 2018
  • SREBPs는 지질의 항상성 및 대사를 조절하는 전사 인자이다. 이들은 내인성 콜레스테롤, 지방산(FA), 트리아실글리세롤(TG) 및 인지질 합성에 필요한 효소의 발현을 정밀하게 조절한다. 3종류의 SREBP 단백질은 2개의 다른 유전자에 의해 암호화 된다. SREBP1 유전자는 SREBP-1a와 SREBP-1c를 만든다. 이는 RNA의 alternative splicing에 의한 대체 프로모터의 이용으로부터 유도된다. SREBP-2는 별도의 유전자에서 유래한다. 또한, SREBPs는 ER 스트레스, 염증, 자가포식 및 세포사멸과 같은 수많은 병인과정에 관여하며, 비만, 이상 지질혈증, 당뇨병 및 비알콜성 지방간 질환 등을 유발하는 것으로 알려져 있다. 유전체의 분석은 SREBPs가 생물학적 신호 전달, 세포 신진 대사, 및 성장을 조절하는 중요한 연결고리임을 보여 주었다. 이 과정에서 SREBP는 PI3K-Akt-mTOR 경로를 통해 활성화 된다고 알려져 있다. 하지만 정확한 분자 메커니즘은 좀더 밝혀져야 한다. 이 리뷰에서는 세포, 기관 및 생물개체 수준의 생리학 및 병태 생리학 영역에서 SREBP의 역할에 대한 포괄적인 이해를 넓혀 줄 것이다.

알카리성 Bacillus sp. Alk-7에 의한 Ethylene 생합성과 그 경로 (Ethylene Biosynthesis of an Alkalophilic Bacillus sp. Alk-7)

  • 배무;김미예
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.195-199
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    • 1998
  • Ethylene을 생성하는 호알칼리성 Bacillus sp. AIk-7를 분리 동정하였고, Bacillus sp. AIk-7의 ethylene 생성 경로와 전구 물질을 규명하기 위한 일환으로 이 균주의 intact cell과 cell-free system에서의 다양한 기질의 전환효과를 검토하였다. Intact cell과 cell-free system 모두에서 ethylene 생성을 극대화하기 위한 전환 조건은 3$0^{\circ}C$, pH 10.3으로 조사되었고, 기질 전환 효과를 검토한 결과 methionine(Met)과 1-amlnocyclopropane-1-carboxylic acid(ACC)가 압도적으로 많은 ethylene을 생성하였다. Cell-free system에서 저해제의 영향을 살펴본 결과 EDTA억제 효과로 2가 양이온이 필요함을, AOA 억제효과로 transaminase가 필요함을 알 수 있었다. Azide는 Met에서 ACC로의 단계에선 억제효과가 있었으나, ACC ethylene 전환 단계에선 오히려 활성효과를 보여주었다. 식물에서는 ACC에서 ethylene 과정은 Co$^{2+}$에 의해 저해받는데 반해 Bacillus sp. AIk-7은 Co$^{2+}$에 의해 ACC에서 ethylene과정이 10-70배 활성을 보였다. 이상의 결과를 통해 Bacillus sp. AIk-7에 의한 ethylene 생성 전구체는 Met과 ACC일 가능성이 있다.

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쇠비름 추출물의 미백 및 항노화, 항염증 효과 (The Melanin Inhibition, Anti-aging and Anti-inflammation Effects of Portulaca oleracea Extracts on Cells)

  • 장뢰;이현진;윤영민;김수미;김현숙;리순화;안성관
    • KSBB Journal
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    • 제24권4호
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    • pp.397-402
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    • 2009
  • 본 연구에서는 몇 가지 생물공학 기반 기술로서 이미 한방 화장품의 소재로 사용되고 있는 쇠비름 에탄올 추출액의 tyrosinase 저해, collagen 합성, 항염증 기대 효과, 항노화 대한 효능을 알아보기 위하여 B16F10 mouse melanoma cell, NIH3T3 mouse embryonic fibroblast, MCF-7 human breast adenocarcinoma cell에 쇠비름 추출액을 처리하여 실험하였다. 실험 결과, 쇠비름 에탄을 추출액 (0.5mg/mL)은 tyrosinase 발현을 억제하여 멜라닌 합성을 억제하며, 농도 의존적으로 NIH3T3 mouse fibroblast 세포의 collagen 합성을 촉진시켰다. 또한 2.0 mg/mL 농도의 쇠비름 추출액은 목단피보다 더욱 효과적으로 cytokine (TNF-$\alpha$)에 의한 NF-${\kappa}B$ 활성을 억제시켰다. Doxorubicin에 의한 과노화에서도 효과적인 항노화 작용을 하는 것으로 나타났다. Tyrosinase 합성을 억제하므로 미백에 대한 효과와 세포의 생장을 도와 collagen 합성을 촉진함으로서 노화방지에 효과적인 것으로 사료되며, TNF-$\alpha$에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화를 저해함으로서 염증반응 억제 효과도 기대 할 수 있다.

Synthesis and Spectroscopic Characterization of Manganese(II), Iron(III) and Cobalt(III) Complexes of Macrocyclic Ligand. Potential of Cobalt(III) Complex in Biological Activity

  • El-Tabl, Abdou S.;Shakdofa, Mohamad M.E.;El-Seidy, Ahmed M.A.
    • 대한화학회지
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    • 제55권6호
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    • pp.919-925
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    • 2011
  • A new series of manganese(II), iron(III) and cobalt(III) complexes of 14-membered macrocyclic ligand, (3,6,10,13,16,19-hexaazabicyclo[6.6.6]icosane-1,8-diamine) have been prepared and characterized by elemental analyses, IR, UV-VIS, $^1H$- and $^{13}C$- NMR spectra, magnetic susceptibilities, conductivities, and ESR measurements. Molar conductance measurements in DMF solution indicate that the complexes are electrolytes. The ESR spectrum for cobalt(III) complex in $CD_3OD+10%D_2O$ after exposure to $^{60}Co-{\gamma}$-rays at 77 K using a 0.2217 M rad $h^{-1}$ vicrad source showed $g_{\perp}$ > $g_{\parallel}$ > $g_e$, indicating that, the unpaired electron site is mainly present in the $d_z2$ orbital with covalent bond character. In this case, the ligand hyperfine tensors are nearly collinear with ${\gamma}$-tensors, so there is no major tendency to bend. Therefore, little extra delocalization via the ring lobe of the $dz^2$ orbital occurs. However, the ESR spectrum in solid state after exposure to $^{60}Co-{\gamma}$-rays at 77 K showed $g_{\parallel}$ > $g_{\perp}$ > $g_e$, indicating that, the unpaired electron site is mainly present in the $d_x2_{-y}2$ ground state as the resulting spectrum contains a large number of randomly oriented molecules provided that, the principle directions of g and A tensors. Manganese (II) complex 2, $[H_{12}LMn]Cl_4.2H_2O$, showed six isotropic lines characteristic to an unpaired electron interacting with a nucleus of spin 5/2, however, iron(III) complex 3, $[H_{12}LFe]Cl_5.H_2O$, showed spectrum of a high spin $^{57}Fe$ (I=1/2), $d^5$ configuration. The geometry of these complexes was supported by elemental analyses, IR, electronic and ESR spectral studies. Complex 1 showed exploitation in reducing the amount of electron adducts formed in DNA during irradiation with low radiation products.

Thiosemicarbazones의 몇 가지 코팔트(II) 및 니켈(II) 착물에 대한 합성, 항박테리아 및 항균 활성 (Synthesis, Antibacterial and Antifungal Activities of Some Cobalt(II) and Nickel(II) Complexes of Thiosemicarbazones)

  • Prasad, Surendra;Agarwal, Ram K.
    • 대한화학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.189-198
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    • 2011
  • 두 가지 새로운 thiosemicarbazone으로, 예를 들면, 4[N-(4'-ethylbenzalidene)amino]antipyrine thiosemicarbazone(EBAAPTS) 및 4[N-(2',4'-dimethylbenzalidene)amino]antipyrine thiosemicarbazone(DMBAAPTS)를 합성하여 그 특성을 규명하였다. 이들 thiosemicarbazone(EBAAPTS 및 DMBAAPTS)의 코발트(II) 및 니켈(II)에 대한 착물화 특성을 조사하였다. EBAAPTS 및 DMBAAPTS와 코발트(II) 및 니켈(II) 염과의 반응을 뜨거운 에탄올 용액에서 수행한 결과, 일반적 조성으로 [$MX_2(L)H_2O$] (M=$Co^{2+}$ 또는 $Ni^{2+}$; X=$Cl^-$, $Br^-$, $NO_3^-$, $NCS^-$ 또는 $CH_3COO^-$; L=EBAAPTS 또는 DMBAAPTS)을 갖는 새로운 착물의 형성을 확인하였다. 새롭게 합성한 이들 착물에 대해 원소분석, 분자량, 몰전도도, 자기수자율, 적외선 및 자외선 분광학 등의 방법으로 특성을 규명하였다. 니트로벤젠 용액에서 이들 착물의 몰전도도를 측정한 결과, 비전해질 성질을 가짐을 알았다. 또한, 모든 착물은 높은-스핀 형태였다. 분광학적 연구로부터 [$MX_2(L)H_2O$] 형의 코발트(II) 및 니켈(II) 착물은 팔면체의 기하구조를 갖는 것으로 확인되었다. 이들 착물을 이용하여 항박테리아 및 항균 활성을 여러 종류의 병원균, 세균 및 박테리아에 대해 조사하여 생물학적 활성을 고찰하였다.