• BMB Reports
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• 제32권5호
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• pp.486-491
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• 1999

An engineered cDNA from Phanerochaete chrysosporium encoding both the mature and propeptide-sequence regions of lignin peroxidase H2 (Lip H2) was overexpressed in Escherichia coli BL21 (DE3) to evaluate its catalytic characteristics and potential application as a pollution scavenger. All expressed proteins were aggregated in an inactive inclusion body, which might be due to inherent disulfide bonds. Active enzyme was obtained by refolding with glutathione-mediated oxidation in refolding solution containing $Ca^{2+}$, heme, and urea. Propeptide-sequence region was not processed as evidenced by N-terminal sequence analysis. Recombinant Lip H2 (rLip H2) had the same physical properties of the native protein but differed in the $K_{cat}$. Catalytic efficiency ($k_{cat}/K_m$) of rLip H2 was slightly higher than that of the native enzyme. In order to express an active protein, fusion systems with thioredoxin or Dsb A, which have disulfide isomerase activity, were used. The fused proteins expressed by the Dsb A fusion vector were aggregated, whereas half of the thioredoxin fusion proteins were recovered as a soluble form but still catalytically inactive. These results suggest that Lip H2 may not be expressed as an active enzyme in Escherichia coli although the activity can be recovered by in vitro refolding.

• BMB Reports
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• 제30권5호
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• pp.342-345
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• 1997

Catechol 1,2-dioxygenase $I_1$ (CD $I_1$) gene of Acinetobacter Iwoffii K24, $catA_1$ was expressed in Escherichia coli and was partially purified by using a MonoQ column. Expressed CD $I_1$ had the same molecular weight as purified CD $I_1$ from A. Iwoffii K24 on SDS-PAGE. Expressed CD $I_1$ was also identified by Western blotting and peptide sequencing of N-terminal and internal regions. When compared with purified CD $I_1$ of A. Iwoffii K24, expressed CD $I_1$ had similar substrate specificities and the effects of compounds on enzyme activity. N-terminal amino acid sequence of CD I expressed in E. coli was the same as that of purified CD $I_1$, suggesting that CD $I_1$ may be under the same posttranslational processing in E. coli and A. Iwoffii K24.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제16권6호
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• pp.399-404
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• 2012

We investigated inhibitory effects of extract containing quercetin-3-O-${\beta}$-D-glucuronopyranoside (ECQ) extracted from Rumex Aquaticus Herba on indomethacin-induced gastric damage in Rats. Gastritis was induced in male Sprague-Dawley rats (200~220 g) by oral administration of indomethacin at a dose of 40 mg/kg. One hour before administration of indomethacin, animals were orally pretreated with ECQ at doses of 0.3, 1, 3 or 10 mg/kg. Six hours after indomethacin administration, the rats were sacrificed and the stomach was excised and opened along the greater curvature, and the surface area of gastric lesion was measured using optical microscope. Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), myeloperoxidase (MPO) activities and malondialdehyde (MDA) levels were measured by ELISA. Western blot analysis was performed to detect protein expression of SOD-2. Linear hemorrhagic mucosal lesions were observed in the stomach 6 hours after oral administration of indomethacin. Pretreatment with ECQ significantly reduced the severity of the lesions in a dose-dependent manner. It also inhibited the reductions in SOD and CAT activities and SOD expression by the indomethacin-induced gastric damage. In addition, the pretreatment with ECQ significantly suppressed the elevation of the MPO activity and the MDA levels induced by indomethacin. These results suggest that ECQ has the inhibitory effects via antioxidative action against indomethacin-induced gastritis in rats.

• 한국가금학회지
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• 제41권3호
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• pp.205-215
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• 2014

본 실험은 육계 품종(Ross vs. Cobb) 및 사육 밀도(표준 밀도구, $0.046m^2$/수 vs. 고밀도구, $0.023m^2$/수)가 생산성, 장기무게, 혈액 corticosterone, 친염증 사이토카인과 항산화 효소의 mRNA 발현에 미치는 영향을 조사하기 위해 실시하였다. 전체 사육 기간 동안 품종에 따른 생산성 지표들은 차이가 없었으나, 사육 밀도에 따른 사양 성적은 두 품종 모두 고밀도 사육구(HD)에서 표준 밀도구(SD)에 비해 체중과 사료 섭취량이 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 간과 비장의 상대적 무게는 품종에 따른 유의적 차이가 나타났으나(P<0.05), 사육 밀도에 따른 차이는 없었다. 혈액 corticosterone 농도는 품종 및 사육 밀도에 따른 통계적 차이는 없는 것으로 나타났다. 육계 품종 및 사육 밀도에 따른 친염증 사이토카인과 항산화 효소의 mRNA 발현 양상으로 간 조직에서 이들 사이토카인(IL-$1{\beta}$, IL-6, IL-18 및 IFN-${\gamma}$) mRNA 발현은 품종과 사육 밀도에 따른 차이가 없었다. 한편, 항산화 유전자인 GPX mRNA 발현은 품종에 따라 현저한 반응의 차이를 보였으며(P<0.05), Ross 품종이 Cobb 품종보다 GPX mRNA 발현이 낮았다. 사육 밀도 요인에 따른 차이를 보면, SOD, GPX 및 CAT의 mRNA 발현이 모두 고밀도 사육구에서 현저히 증가되는 것으로 나타났다(P<0.05). 비장조직에서 대부분의 친염증 사이토카인은 품종 및 사육 밀도에 따른 차이가 없었으나, IL-18 mRNA 발현은 고밀도 사육 시 Cobb 종에서 발현이 감소되었다(P<0.05). 항산화 효소 mRNA 발현은 품종 및 사육 밀도 요인에 따라 SOD와 CAT에서 유의적 차이가 있었다(P<0.05). 이와 같은 결과로 보아 사양 성적은 육계 품종에 따른 요인에 영향을 받지 않았지만, 사육 밀도는 생산성을 감소시켰다. 친염증 사이토카인의 mRNA 발현은 품종 및 사육 밀도에 따른 차이는 적었으나, 항산화 효소는 품종, 사육 밀도 및 장기조직에 따른 발현의 차이가 나타나 체내 항상성 조절에 중요한 지표로서 지속적인 연구가 요구된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.422-427
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• 2003

Streptomyces setonii (ATCC 39116) is a Gram-positive thermophilic soil actinomycetes capable of degrading single aromatic compounds including phenol and benzoate via ortho-cleavage pathway. we isolated approximately 6.3-kb S. setonii DNA fragment containing a thermophilic catechol 1,2-dioxygenase(C12O) gene. Here we further revealed that the 6.3-kb S. setonii DNA fragment was organized into two putative divergently-transcribed clusters with 6 complete and one incomplete open reading frames (ORFs). The first cluster with 3 ORFs showed significant homologies to previously known benA, benB, and benC, implying a part of benzoate catabolic operon. The second cluster revealed an ortho-cleavage catechol catabolic operon with three translationally-coupled ORFs (catR, catB, catA). Each of these individually-cloned ORFs was expressed in E. coli and identified as a distinct protein band with a theoretical molecular weight in SDS-PAGE. The expression of the cloned S. setonii catechol operon was induced in a heterologous S. lividans by specific single aromatic compounds including catechol, phenol, and 4-chlorophenol. The simitar induction pattern was also observed using a luciferase gene-fused reporter system, implying that S. setonii employs an inducer-specific regulatory mechanism for aromatic compound metabolism.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권3호
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• pp.47-55
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• 2014

Arthrobacter chlorophenolicus A6 possesses several monooxygenases (CphC-I, CphC-II, and CphB) that can catalyze the transformation of 4-chlorophenol (4-CP) to hydroxylated intermediates in the initial steps of substrate metabolism. The corresponding genes of the monooxygenases were cloned, and the competent cells were transformed with these recombinant plasmids. Although CphC-II and CphB were expressed as insoluble forms, CphC-I was successfully expressed as a soluble form and isolated by purification. The specific activity of the purified CphC-I was analyzed by using 4-CP, 4-chlorocatechol (4-CC), and catechol (CAT) as substrates. The specific activities for 4-CP, 4-CC, and CAT were determined to be 0.312 U/mg, 0.462 U/mg, 0.246 U/mg, respectively. The results of this study indicated that CphC-I is able to catalyze the degradation of 4-CC and CAT in addition to 4-CP, which is a primary substrate. This research is expected to provide the fundamental information for the development of an eco-friendly biochemical degradation of aromatic hydrocarbons.

• 약학회지
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• 제51권1호
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• pp.75-82
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• 2007

Reactive oxygen species (ROS) are produced in the metabolic process of oxygen in cells. The superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GPx) in cells systemize the antioxidant enzymes to control the oxidative stress. Genistein is one of the isoflavonoids, and its role in controlling cellular oxidative stress is presently the active issue at question. In this study; we analyzed genistein-induced survival rates of the CHO-K1 cells, activities of antioxidant enzymes, ROS levels, and expression levels of antioxidant enzyme genes in order to investigate the effect of genistein on cellular ROS production and antioxidative systems in CHO-K1 cells. As results, the survival rate of cells was decreased as the dose of genistein increases (12.5${\sim}$200 ${\mu}$M). Genistein increased cellular ROS levels, while it reduced total SOD activities and the expression of CuZnSOD. In conclusion, we suggest that genistein may induce oxidative stress via down-regulation of SOD.

• KSBB Journal
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• 제23권3호
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• pp.231-238
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• 2008

암세포의 침윤은 숙주 조직의의 기저막과 세포외 기질을 침투함으로써 일어난다. 침윤과 전이과정에는 단백질가수분해 효소인 matrix metalloproteinases (MMPs)가 깊이 연관되어 있는 것으로 알려져 있으며, MMP의 가수분해 활성은 tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs)라는 억제 단백질에 의해 억제된다. TIMP-2는 21kDa 크기의 포유류 단백질로 대장균에서 과발현 시 다른 많은 포유류 단백질과 마찬가지로 가용성이 낮은 봉입체 형태로 발현된다. TIMP-2 단백질의 접힘에 6개의 이황화결합이 필요하고, 이는 일반적으로 대장균 환경은 적합하지 않다. 본 연구에서는 대장균에서 불가용성으로 발현되는 TIMP-2 유전자를 유전자셔플링 기법의 한 가지인 StEP (staggered extension process)를 변형하고 동시에 $Mn^{2+}$ 농도 변화와 dGTP 불균형을 이용한 무작위 돌연변이 기법을 혼용하여 대장균에서 가용성 TMP-2 재조합 변이체를 생성하고자 하였다. 무작위로 재조합된 TIMP-2 유전자 중에서 가용성으로 발현되는 TIMP-2 유전자를 선별하기 위해서 chloramphenicol acetyltransferase (CAT)-융합 방법을 도입하였다. CAT 유전자가 가용성으로 발현되는 재조합 TIMP-2 유전자에 융합되면 이를 갖는 E. coli는 높은 chloramphenicol 환경에서 생존이 가능하게 된다. 이러한 in virro mutageuesis 기법과 CAT-융합 방법으로 대장균 가용성 TIMP-2 재조합 변이체를 14가지 얻을 수 있었다. 변이체 TIMP-2의 아미노산서열 분석과 구조 분석 결과 주로 소수성 아미노산이 친수성 아미노산으로 전환되었고, MMP와의 결합이 관여하지 않는 C-말단 부위에 돌연변이가 집중되어 있었다. 본 연구에서 개발된 간편하고 새로운 in vitro 재조합 방법과 CAT을 이용한 스크리닝 기법은 다른 많은 대장균 내 불가용성 단백질의 발현에도 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권4호
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• pp.510-517
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• 2016

본 연구는 싸리나무 잎에서 분리한 flavonoid 화합물인 eriodictyol의 항산화 활성을 평가하기 위해 hydrogen peroxide로 산화적 스트레스를 유도한 HepG2 세포에서 eriodictyol 화합물의 처리가 SOD-1, SOD-2, CAT 및 GPx의 유전자 발현에 미치는 영향을 분석하였으며, 또한 간 기능 지표효소인 GOT, LDH 및 GGT 활성을 분석하였다. 그리고 세포 내 활성산소종 생성 억제 효능을 분석하기 위하여 DCFH-DA assay를 실시하여 eriodictyol 화합물의 기능성 소재로서의 가능성을 알아보고자 본 실험을 하였다. Eriodictyol 화합물의 세포독성을 확인하기 위하여 HepG2 세포주를 이용하여 실시한 결과 eriodictyol 화합물을 $10{\sim}50{\mu}g/mL$의 농도로 처리한 모든 실험군에서 약 98% 이상의 세포생존율을 나타내었다. 항산화 효소 유전자 발현량을 통한 산화스트레스 억제 효과를 분석하기 위하여 HepG2 세포주에 hydrogen peroxide를 처리하여 산화스트레스가 증가시킨 조건에서 eriodictyol 화합물을 처리하여 SOD-1, SOD-2, CAT 및 GPx 발현량을 분석한 결과 eriodictyol 화합물의 처리 농도가 증가할수록 hydrogen peroxide 처리에 의해 감소한 SOD-1, SOD-2, CAT 및 GPx 발현량이 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 간 기능 지표효소 활성을 측정하기 위해 GOT, LDH 및 GGT 활성을 분석한 결과 hydrogen peroxide로 단독 처리한 대조군과 eriodictyol 화합물을 처리한 군을 비교하였을 때 eriodictyol 화합물을 처리한 군에서 hydrogen peroxide 처리에 의해 증가한 GOT, LDH 및 GGT 활성이 유의적으로 감소하였다. HepG2 세포주에 eriodictyol 화합물을 처리하여 세포 내 활성산소종 생성에 미치는 영향을 DCFH-DA assay로 확인한 결과 eriodictyol 화합물의 농도가 증가함에 따라 세포내 활성산소종의 생성을 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 실험을 통하여 eriodictyol 화합물은 산화적 스트레스로부터 항산화 효소 활성을 증가시키며, 활성산소종의 생성을 억제하는 효과를 확인할 수 있었다. 또한 간 기능 지표효소의 활성을 감소시켜 세포 보호 효과를 나타내어 항산화 활성 및 세포 보호 효과를 나타내는 기능성 소재로써 이용 가능성이 높을 것으로 판단되며, 후속연구를 통해 싸리나무 유래 eriodictyol 화합물의 세포 내 항산화 단백질 발현에 미치는 영향 및 동물실험을 통한 항산화 효과를 검증하는 것이 필요할 것으로 생각된다.

• 한국양식학회지
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• 제19권2호
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• pp.77-83
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• 2006

본 연구는 시볼트전복, Haliotis sieboldii 치패를 이용하여 급격한 수온변화 스트레스에 따른 혈림프수의 변화와 간부위에서의 항산화효소 및 아가미 부위에서의 HSP70 mRNA의 변화를 조사하였다. 실험구는 $10,\;15,\;20^{\circ}C$(대조구), $25^{\circ}C$ 및 $30^{\circ}C$로 설정하였으며, 측정 시간은 0, 6, 12, 24및 48 h후에 측정하였다. 그 결과 실험기간 중의 생존율은 $30^{\circ}C$ 실험구를 제외한 모든실험구에서 100%의 생존율을 나타내었으며, $30^{\circ}C$ 실험구에서는 12 h이후 3마리가 폐사하여 90의 생존율을 기록하였고, 24 h째에는 전량 폐사하여 0%의 생존율을 나타내었다. 혈림프 수의 변화는 $15^{\circ}C$및 $25^{\circ}C$ 실험구의 경우 증가하는 경향을 나타내었고, $30^{\circ}C$ 실험구의 경우 감소하는 경향을 나타내었다. SOD의 경우 급격한 수온 스트레스 직후 모든 실험구에서 감소하는 경향을 나타내었으나, $30^{\circ}C$ 실험구에서는 계속 증가하는 경향을 나타내었고, 12 h 이후에는 모든 개체가 폐사하여 더 이상의 관찰은 할 수 없었다. 또한 10 및 $15^{\circ}C$ 실험구의 경우 24 h째에 모두 최고의 활성 상태를 나타내었으나, 48 h째에는 감소하는 경향을 나타내었고 $25^{\circ}C$ 실험구의 경우 대조군과 비교하여 감소하는 경향을 나타내었다. CAT에서는 수온 스트레스 직후 10 및 $25^{\circ}C$ 실험구에서는 대조군과 비교하여 낮은 활성을 나타내었으며, 시간의 지남에 따라 회복하는 경향을 나타내었다. 또한, $15^{\circ}C$ 실험구의 경우에는 6 h째에 가장 높은 CAT 활성을 나타내었으며, 이 후 차츰 회복하는 경향을 나타내었고, $30^{\circ}C$ 실험구의 경우에는 시간의 지남에 따라 유의적으로 활성이 낮아지는 경향을 나타내었다. HSP70 mRNA의 발현은 대조군($20^{\circ}C$)과 비교하여 $25^{\circ}C$ 48 h째 실험구를 제외한 모든 실험구에서 유의적으로 높게 발현되었다. 이상의 결과로, $20^{\circ}C$에서 순치된 시볼트전복은 급격한 수온 스트레스에 대해 많은 스트레스 요인으로 작용하는 것으로 나타났으며, 수온 스트레스에 대한 생리학적 방어 기작이 분자 레벨인 HSP70 mRNA에서는 신속히 발현되어 스트레스에 대처하지만, SOD나 CAT와 같은 항산화 효소의 발현은 다소 늦게 작용하는 것으로 나타났다. 그러나, 시간의 지남에 따라 $5^{\circ}C$ 내외의 스트레스와 저수온 스트레스의 경우에는 비교적 안정화되는 것으로 보여지며, $10^{\circ}C$ 이상의 고수온에 노출되었을 경우에는 생리학적 방어기작이 한계점에 이르러 더 이상 방어 기작이 작동하지 않아 폐사에 이르게 되는 것으로 나타났다.