• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권4호
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• pp.504-511
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• 2016

락툴로오스는 기존에 화학적인 이성화법을 통해 생산해왔던 기능성 당으로서 프로바이오틱스나 장내균총 개선을 위한 의약품으로 활용되어 왔다. 최근 락툴로오스 화학전환법의 단점인 촉매제거와 부산물제거 에너지손실등의 문제를 해결할 수 있는 생물촉매를 이용한 락툴로오스 전환법이 대두되었다. 본연구에서는 유당의 낮은 용해도와 락툴로오스의 효율적전환을 위해 최적의 효소를 선별하여 무작위 돌연변이법으로 유전자를 개량하여 열내성이 $75^{\circ}C$까지 증진되고 활성이 1.3배 향상된 효소를 선별하였다. 이 효소를 정제하여 사용하는 대신 본 연구에서는 과량 발현시킨 대장균을 Ca-alginate로 고정화하여 $70^{\circ}C$에서 200 g/l의 유당과 회분식으로 반응시켜 43%의 전환 수율을 확인하였다. 반복회분식 실험에서 고정화된 담체는 비교적 안정적이었으며 4회 반복반응 후에도 80% 이상의 활성을 유지하고 있었다. 산업적인 방법을 개발하기 위해 고정화 담체를 이용한 반응기의 운전 최적화와 담체의 안정화를 증진시키는 추가적인 연구가 필요하지만, 본 연구에서는 열내성 특성을 이용하여 정제된 효소가 아닌 효소를 발현하는 세포자체를 고정화 시킴으로써 경제성있는 생산에 대한 방법론을 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제23권12호
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• pp.1557-1561
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• 2013

Carbonic anhydrase (CA)는 생물체 내에 널리 존재하는 아연(Zinc)을 함유한 금속성효소(metalloenzyme)이다. 이는 생리학적 조건에서 주로 $CO_2$의 hydration과 bicarbonate의 dehydration의 반응을 촉매하는 기능을 한다. 이러한 CA는 거의 모든 생물체 내에서 발견되고 16개 이상의 동질효소들이 포유류에서 분리되었다. 반면 포유류와 달리 포유류가 아닌 생물체, 특히 어류와 해양생물에 대한 CA와 그에 대한 동질효소에 관한 자료는 매우 제한적이다. 어류 내에서 CA는 삼투압과 산-염기 평형을 조절하는 매우 중요한 효소로 알려져 있으며, 또한 어류 내 조직 중의 하나인 아가미는 산-염기 조절, 이온 교환, 생체 내 pH 조절 등을 수행하는 부위로 알려져 있다. 실험생물인 무지개송어는 국내 해양 양식 산업 분야에 있어서 매년마다 그 생산량이 증가하는 매우 중요한 해양자원이다. 게다가 환경 독성 연구 분야에 있어서 그 실험적인 가치가 인정되어 국내 외에서 실험동물로 널리 이용되고 있는 어류이다. 아가미 조직에서 분리한 단백질에서 분자량 30 kDa, 등전점 7.0의 위치에 해당하는 특이적인 band 가 형성된 모습을 관찰할 수 있었고 이는 확인 결과 CA인 것으로 판명되었다. 또한 CA의 존재여부가 확인된 아가미 조직 내에서 세부적인 발현 위치를 파악하기 위해 진행한 면역조직화학 실험 결과 CA가 아가미의 상피세포내에 존재하는 것을 파악 할 수 있었다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제6권2호
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• pp.58-65
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• 2021

노화가 진행될수록 활성산소종으로 인하여 피부 보습은 떨어지고 피부 장벽은 붕괴되어 피부가 손상된다. 본 연구에서는 인천 동막 해변에 서식하는 염생식물인 갯끈풀(Spartina anglica; SAE)과 갯메꽃(Calystegia soldanella; CSE)을 70% 에탄올(EtOH)로 추출하여 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화에 대한 효능을 평가하였다. 이 추출물들에 대한 피부 각질형성세포(HaCaT cell)에서 세포독성을 WST-8 assay를 이용하여, 세포 생존율이 90% 이상을 보이는 농도를 선별하여 추가 실험을 진행하였다. ABTS 라디칼 소거능을 통해 항산화 효과를 확인한 결과, SAE와 CSE는 높은 라디칼 소거능을 보였다. 피부 보습과 관련된 인자들인 filaggrin (FGL), aquaporin 3(AQP3), hyaluronan synthase 2 (HAS2)과 피부 장벽 기능과 연관 있는 transglutaminase 1 (TGM1)과 involucrin (INV)의 유전자 수준에서의 발현 변화를 측정한 결과, SAE에 의해 AQP3, HAS2, TGM1의 발현이 증가하였으나, CSE는 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다. SAE에 의한 세포 내 신호전달 경로를 확인하기 위해 western blot 분석을 수행하였다. Extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38 mitogen activated protein kinase의 활성이 SAE에 의하여 상향 조절되었음을 확인하였다. 이러한 결과는 갯끈풀 추출물이 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화를 위한 화장품의 기능성 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.252-254
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• 2002

In this study, polyurethane acrylate macromer was synthesized and it was used in a gel polymer electrolyte, and then its electrochemical performances were evaluated. LiCoO$_2$/GPE/MCF cells were also prepared and their performances depending on discharge currents and temperatures were evaluated. ionic conductivity of the gel polymer electrolyte with PUA at room temperature and -20$^{\circ}C$ was ca. 4.5 x 10$\^$-3/ S/cm and 1.7${\times}$10$\^$-3/ S/cm, respectively. GPE was stable electrochemically up to 4.5 V vs. Li/Li$\^$+/. LiCoO$_2$/GPE/MCF cell showed a good high-rate and a low-temperature performance.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제3권3호
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• pp.339-350
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• 1999

The present study was attempted to examine the effect of pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) on catecholamine (CA) secretion evoked by cholinergic stimulation, membrane depolarization and calcium mobilization from the isolated perfused rat adrenal gland. The perfusion of PACAP (10 nM) into an adrenal vein for 60 min produced a great inhibition in CA secretion evoked by ACh $(5.32{\times}10^{-3}\;M),$ high $K^+\;(5.6{\times}10^{-2}\;M),$ DMPP $(10^{-4}\;M\;for\;2\;min),$ McN-A-343 $(10^{-4}\;M\;for\;2\;min),$ cyclopiazonic acid $(10^{-5}\;M\;for\;4\;min)$ and Bay-K-8644 $(10^{-5}\;M\;for\;4\;min).$ Also, in the presence of neuropeptide (NPY), which is known to be co-localized with norepinephrine in peripheral sympathetic nerves, CA secretory responses evoked by ACh, high potassium, DMPP, McN-A-343, Bay-K-8644 and cyclopiazonic acid were also significantly depressed. However, in adrenal glands preloaded with PACAP (10 nM) under the presence of VIP antagonist $[(Lys^1,\;Pro^{2.5},\;Arg^{3.4},\;Tyr^6)-VIP\;(3\;{\mu}M)]$ for 20 min, CA secretory responses evoked by ACh, high potassium, DMPP, McN-A-343, Bay-K-8644 and cyclopiazonic acid were not altered greatly in comparison to the case of PACAP-treatment only. Taken together, these results suggest that PACAP causes the marked inhibition of CA secretion evoked by stimulation of cholinergic (both nicotinic and muscarinic) receptors as well as by membrane depolarization, indicating that this effect may be mediated by inhibiting influx of extracellular calcium and release in intracellular calcium in the rat adrenomedullary chromaffin cells.

• 대한화장품학회지
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• 제47권2호
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• pp.99-105
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• 2021

본 연구는 울릉도 돌외(Gynostemma pentaphyllum) 잎으로부터 캘러스 유도 및 추출한 후, 피부장벽 기능과 관련된 항염증, 항알러지, 각질세포외막 형성, S. aureus에 의한 각질형성세포 손상 완화 효능을 확인하고자 수행되었다. 돌외 캘러스 추출물의 피부에 대한 항염증 효능을 확인하기 위해, PAR-2 agonist로 활성화된 primary epidermal keratinocyte (HEKa)에서 염증성 사이토카인들의 발현을 확인한 결과, 돌외 캘러스 추출물은 IL-8, IL-25, TSLP 발현을 저해하는 효능이 있는 것을 확인하였다. RBL-2H3 세포를 이용한 β-hexosaminidase assay 시험을 통해 항알러지 효능을 확인한 결과, β-hexosaminidase 방출을 억제하는 효과를 보였다. 또한, 돌외 캘러스 추출물은 HaCaT 세포에서 각질세포외막(cornified envelope) 형성 효과가 있음을 확인하였고, HaCaT 세포와 S. aureus 공배양 실험을 통해 S. aureus에 의한 각질형성세포 생존율 감소를 완화하는 효능이 있음을 확인하였다. 본 연구 결과를 종합해보면, 울릉도 돌외 캘러스 추출물은 항염, 항알러지, S. aureus에 의한 각질세포 손상 완화 효능에 유효한 소재의 가능성을 확인하였고, 피부장벽 개선을 위한 화장품 소재로서 활용 가치가 있을 것으로 판단된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권1호
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• pp.118-124
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• 2012

This study was conducted to evaluate the effect of Grateloupia elliptica, a seaweed native to Jeju Island, Korea, on the prevention of hair loss. When immortalized rat vibrissa dermal papilla cells were treated with extract of G. elliptica, the proliferation of dermal papilla cells significantly increased. In addition, the G. elliptica extract significantly inhibited the activity of $5{\alpha}$-reductase, which converts testosterone to dihydrotestosterone (DHT), a main cause of androgenetic alopecia. On the other hand, the G. elliptica extract promoted $PGE_2$ production in HaCaT cells in a dose-dependent manner. The G. elliptica extract exhibited particularly high inhibitory effect on LPS-stimulated IL-12, IL-6, and TNF-${\alpha}$ production in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated bone marrow-derived dendritic cells. The G. elliptica extract also showed inhibitory activity against Pityrosporum ovale, a main cause of dandruff. These results suggest that G. elliptica extract has the potential to treat alopecia via the proliferation of dermal papilla, $5{\alpha}$-reductase inhibition, increase of $PGE_2$ production, decrease of LPS-stimulated pro-inflammatory cytokines and inhibitory activity against Pityrosporum ovale.

• 대한치과마취과학회지
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• 제14권2호
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• pp.101-106
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• 2014

Background: Remifentanil, an ultra-short-acting mu-opioid receptor agonist, is unique from other opioids because of its esterase-based metabolism, minimal accumulation, and very rapid onset and offset of clinical action. Remifentanil can prevent the inflammatory response and can suppress inducible nitric oxide synthase expression in a septic mouse model. However, the effects of remifentanil on human keratinocyte and autophagy have yet to be fully elucidated during hypoxia-reoxygenation. Here we investigated whether remifentanil confers protective effect against hypoxia-reoxygenation in human keratinocyte and, if so, whether autophagy mediates this effect. Methods: The human keratinocytes were cultured under 1% oxygen tension. The cells were gassed with 94% $N_2$, and 5% $CO_2$ and incubated for 24 h at $37^{\circ}C$. To determine whether the administration of affects human keratinocytes hypoxia-reoxygenation injury, cells were then exposed to various concentrations of remifentanil (0.01, 0.1, 0.5 and 1 ng/ml) for 2 h. After remifentanil treatment, to simulate reoxygenation and recovery, the cells were reoxygenated for 12 h at $37^{\circ}C$. Control group did not receive remifentanil treatment. Normoxia group did not receive hypoxia and remifentanil treatment for 36 h. 3-MA group was treated 3-methyladenine (3-MA) for 1h before remifentanil treatment. Cell viability was measured using a quantitative colorimetric assay with MTT, showing the mitochondrial activity of living cells. Cells were stained with fluorescence and analyzed with Western blot analysis to find out any relations with activation of autophagy. Results: Prominent accumulation of autophagic specific staining MDC was observed around the nuclei in RPT group HaCaT cells. Similarly, AO staining, red fluorescent spots appeared in RPT group HaCaT cells, while the Normoxia, control and 3-MA groups showed mainly green cytoplasmic fluorescence. We here examined activation of autophagy related protein under H/R-induced cells by Western blotting analysis. Atg5, Beclin-1, LC3-II (microtubule-associated protein 1 light chain 3 form II) and p62 was elevated in RPT group cells. But they were decreased when autophagy was suppressed by 3-MA (Fig. 5). Conclusions: Although the findings of this study are limited to an in vitro interpretation, we suggest that remifentanil may have a beneficial effect in the recovery of wound from hypoxia-reoxygenation injury.

• 한국해양생명과학회지
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• 제7권1호
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• pp.15-20
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• 2022

본 연구는 우리나라 해안에서 널리 서식 중인 해양 자원 중 하나인 전복(Haliotis discus hannai)의 차세대염기서열분석 데이터 기반으로 선별한 신규 펩타이드의 항암 활성을 평가한 연구이다. 펩타이드의 항암 활성은 교모세포종 세포주인 SNU-489에서 농도 의존적으로 처리 시간에 비례하여 증가하였으며, 200 µM로 48시간 처리하였을 때 암 세포 사멸율이 67%로 가장 높게 나타났다. 반면 정상 세포인 HaCaT에서 가장 높은 세포 사멸율은 18%로 농도 의존적이었으나 처리 시간과는 무관하였다. 또한 신규 펩타이드의 항암 메커니즘 과정을 밝히기 위해 세포자멸괴사(Necroptosis) 관련 유전자의 발현 변화를 qRT-PCR 방법을 통해 검증하였다. RIPK3는 신규 펩타이드 처리군에서 200 µM 처리 시 9배 이상 발현 증가, MLKL는 100 µM 처리군에서 대조군 대비 2배 이상 유의미하게 발현이 증가되었다. 이러한 결과로 미루어 볼 때, 전복 유래 신규 펩타이드는 암 세포 특이적으로 세포 독성을 가지며, 세포자멸괴사 메커니즘을 통해 암세포 사멸을 일으키는 것으로 추측되므로 신규 펩타이드가 추후 교모세포종 치료제의 후보 물질로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권4호
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• pp.550-555
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• 2013

본 연구에서는 한방이화주의 피부 생리기능 활성을 알아보기 위해 70% EtOH 추출물의 피부 미백, 주름 개선 및 항염증 효과를 조사하였다. HEE은 tyrosinase 활성 억제 및 tyrosine을 기질로 melanin이 형성되는 pathway에 관여하는 주요한 인자인 TRP-1과 TRP-2를 저해하는 작용 기전을 통해 피부 색소침착의 주요 원인 물질인 melanin 생합성을 농도 의존적으로 저해하는 것을 확인하였다. HEE은 피부 진피 내 피부 탄력을 유지하는 elastin을 분해하는 효소인 elastase의 활성을 저해하였고, 피부의 keratinocyte가 생성 분비하는 MMP-2와 MMP-9의 단백질 발현과 proteolytic 활성을 억제하여 노화에 따른 피부 주름 생성 억제할 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 세포 독성 없이 LPS에 의해 유도된 염증 반응을 50% 저해하는 HEE의 농도($IC_{50}$)는 $24.9{\mu}g/mL$이며, $50{\mu}g/mL$ 농도로 처리하였을 때 염증 반응 저해 효과가 70%로 높은 효과를 가지는 것을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하면 HEE의 피부 미백, 주름 개선 및 항염증에 우수한 효과를 나타내고 있으므로 기능성 화장품의 주요한 소재로 이용 가치가 높을 것으로 사료된다.