• Molecules and Cells
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• 제27권2호
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• pp.159-166
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• 2009

Myocardial ischemia-reperfusion injury is a medical problem occurring as damage to the myocardium following blood flow restoration after a critical period of coronary occlusion. Oxygen free radicals (OFR) are implicated in reperfusion injury after myocardial ischemia. The antioxidant enzyme, Cu, Zn-superoxide dismutase (Cu, Zn-SOD, also called SOD1) is one of the major means by which cells counteract the deleterious effects of OFR after ischemia. Recently, we reported that a PEP-1-SOD1 fusion protein was efficiently delivered into cultured cells and isolated rat hearts with ischemia-reperfusion injury. In the present study, we investigated the protective effects of the PEP-1-SOD1 fusion protein after ischemic insult. Immunofluorescecnce analysis revealed that the expressed and purified PEP-1-SOD1 fusion protein injected into rat tail veins was efficiently transduced into the myocardium with its native protein structure intact. When injected into Sprague-Dawley rat tail veins, the PEP-1-SOD1 fusion protein significantly attenuated myocardial ischemia-reperfusion damage; characterized by improving cardiac function of the left ventricle, decreasing infarct size, reducing the level of malondialdehyde (MDA), decreasing the release of creatine kinase (CK) and lactate dehydrogenase (LDH), and relieving cardiomyocyte apoptosis. These results suggest that the biologically active intact forms of PEP-1-SOD1 fusion protein will provide an efficient strategy for therapeutic delivery in various diseases related to SOD1 or to OFR.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.435-443
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• 2011

이 연구는 지구성 운동이 streptozotocin (STZ)으로 유발된 제 1형 당뇨 특징을 가진 쥐 뇌의 글루코스 운반, 미토콘드리아 기능 및 항산화효소 단백질 발현에 미치는 영향을 규명하는데 목적이 있다. 제 1형 당뇨 모델 쥐는 50 mg/kg의 streptozotocin을 수컷 Sprague-Dawley (SD) 흰쥐의 복강에 1회 주입하여 생산하였으며 본 실험 시집단은 NON-STZ 집단(n=8), STZ-CON 집단(n=8) 및 STZ-EXE 집단(n=8) 등 3집단으로 구분하여 실시하였다. 트레드밀 지구성 운동은 총 6주, 주 5일, 2주 간격으로 속도를 약 3~4 m/min으로 점증적으로 증가시켰으며 운동시간은 1주와 3주차에 10분씩 증가시켰다. 분석 결과 혈청 글루코스 수준은 STZ-EXE 집단은 STZ-CON 집단에 비해 현저하게 감소(p<0.05)하였으며 PGC-$1{\alpha}$ (p<0.001), mtPGC-$1{\alpha}$ (p<0.001), GLUT-1 (p<0.001), Tfam (p<0.001), Cu,Zn- SOD (p<0.001), Mn-SOD (p<0.01) 경우도 STZ-EXE 집단이 STZ-CON 집단에 비해 현저하게 증가하였다. 이러한 결과는 장기간 지구성 운동이 뇌의 글루코스 이용능력과 관련된 단백질인 GLUT-1과 미토콘드리아 기능 향상과 관련된 단백질인 PGC-$1{\alpha}$과 Tfam을 증가시키고 산화적 스트레스의 방어 기전으로서 역할을 수행하는 항산화 효소인 Cu,Zn-SOD와 Mn-SOD를 활성화시키는데 긍정적인 역할을 수행한 것으로 나타났다.

• 한국연초학회지
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• 제15권1호
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• pp.3-14
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• 1993

공기중에 존재하는 여러 산화성 물질들은 호흡기의 손상과 관련이 있는 것으로 알려지고 있으며 이와같은 산화성 물질에 의한 손상은 폐에 존재하는 항산화 물질이나 항산화 효소들에 의해 감소 또는 예방될 수 있다. 저자들은 폐의 항산화방어 기전에 대한 흡연의 영향을 흰쥐에서 관찰하였다. 횐쥐를 6개피의 담배연기에 일일 20분씩 90일간 전신 폭로했을때 조직내의 catalase와 superoxlde dismutase(SOD)의 활성이 유의하게 증가되었다(p<0.05) 그러나 glutathione peroxidase의 활성도는 변화되지 않았고 thiol 화합물의 함량은 흡연 시작후 15일에 44%까지 감소되었으나 그후 정상으로 회복되었다. 한편, 횐쥐를 1, 3, 5, 10 및 20개피의 담배연기에 같은 방법으로 15일간 노출시켰을때, catalase는 개피수에 따라서 증가되었고 총 SOD의 활성도는 5개피 이하에서만 특이하게 증가되었으며 대부분 Zn-SOD이었다. 폐에는 한 종의 Cu, Zn-SOD (pI 4.9)와 CN에 내성이 있는 두종의 Mn-SOD(pI 4.7, pI 7.9)가 존재하였고, 등전점이 4.7인 Zn-SOD가 주된 동위효소로써 흡연에 의해 유도되는 형태였다. 이 결과들은 흡연으로부터 폐의 보호는 초기에는 항산화 물질들의 소모로, 그리고 만성 흡연의 경우는 항산화 효소들의 유도로 이루어지며. 특히 Zn-SOD (pI 4.7)와 catalase가 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회:학술대회논문집
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• 대한화장품학회 2003년도 IFSCC Conference Proceeding Book I
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• pp.630-644
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• 2003

A human Cu, Zn-superoxide dismutase (Cu, Zn-SOD) was fused with a Tat PTD of HIV-1 to produce a novel anti-aging ingredient, Tat-SOD for cosmeceuticals. Test of stability and evaluation of transduction efficacy and enzymatic activity suggest Tat-SOD is an effective active ingredient for anti-aging treatment.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제10권1호
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• pp.73-77
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• 2005

A Cu,Zn superoxide dismutase (SOD1) cDNA was cloned from the spider, Araneus ventricosus. The A. ventricosus SOD1 (AvSOD1) cDNA contains an open reading frame of 495 bp encoding 165 amino acid polypeptide with a predicted molecular mass of 17,114 Da and pI of 6.55, and possesses the typical metal binding ligands of six histidines and one aspartic acid common to SOD1s. The deduced amino acid sequence of the AvSOD1 cDNA showed $51\%$ identity to Ceratitis capitata SOD1, and $50\%$ to SOD1 sequences of both Drosophila melanogaster and Chymomyza amoena. Northern blot analysis revealed the presence of AvSOD1 transcripts in all tissues examined.

• 한국초지조사료학회지
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• 제27권2호
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• pp.109-116
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• 2007

환경스트레스에 강한 내성을 지닌 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 산화스트레스에 의해 강하게 유도되는 SWPA2 promoter 하류에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에 동시에 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 가지며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내 순화시킨 후, Southern 분석을 실시하여 본 결과, 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체 잎 절편을 산화스트레스와 중금속을 포함하고 있는 용액에 처리하여 엽록체의 손상정도를 조사한 결과, 비형질 전환체에 비해 형질전환체는 강한 내성을 나타내었다. 또한 유식물체 수준에서 MV를 처리하여 내성을 비교한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 손상을 덜 받았다. 이와 같은 연구결과는 CuZnSOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시발현시키는 기술이 다양한 환경스트레스에 대해 복합재해내성을 가지는 다양한 작물을 개발하는데 유용하게 이용될 수 있음을 나타낸 결과이다.

• 한국잠사학회:학술대회논문집
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• 한국잠사학회 2003년도 International Symposium of Silkworm/Insect Biotechnology and Annual Meeting of Korea Society of Sericultural Science
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• pp.71-74
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• 2003

Superoxide dismutase (SOD), one of the essential element of the antioxidant defense system, mainly removes $O^{-10}$ $_2$ and also prevents $O^{-10}$ $_2$ mediated reduction of iron and subsequent OH$^{-10}$ generation, which is highly toxic to the organism. Of these SOD enzymes, Cu, Zn-containing SOD (SODI) is an important component of the antioxidant defense system in eucaryotic cells. The SODI enzyme binds one copper and one zinc ion and displays the Greek Key $\beta$-barrel fuld. (omitted)

• Journal of Nutrition and Health
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• 제40권2호
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• pp.105-110
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• 2007

The study was designed to observe antioxidant activities of conjugated linoleic acid (CLA) by determining antioxidant enzyme protein levels [cytochrome P4502 El (CYP2E1), Copper, Zinc-superoxide dismutase (CuZn-SOD), glutathione peroxidase (CSH-Px), glutathione S-transferase (GST)] by Western blot analysis and the levels of ${\alpha}$-tocopherol and 2-thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) in the liver of chronically ethanol-treated rats. Sixty Sprague Dawley male rats were divided into 3 groups (Control, EtOH, EtOH+CLA). All rats were fed Lieber-DeCarli liquid diet for 4 weeks by pair-feeding against the EtOH group. The liquid diet was supplemented with 1.77g CLA mixture per kg diet in the EtOH+CLA group. Isocaloric maltose dextrin was added in replace of 50g ethanol (36%kcal) for the Control group. Ethanol ingestion significantly increased the levels of CYP2E1 protein and TBARS, but significantly reduced CuZn-SOD protein level and increased GST protein level. There was no significant effect on the level of GSH-Px protein and ${\alpha}$-tocopherol in the liver by ethanol. CLA supplementation with ethanol significantly increased the levels of CuZn-SOD, GSH-Px and GST and also significantly attenuated TBARS level, whereas there was no significant effect on the levels of CYP2E1 protein and ${\alpha}$-tocopherol by CLA. Overall, the CLA supplemented to ethanol could significantly increase the levels of CuZn-SOD, GSH-Px and GST proteins and reduce the level of TBARS in the liver of chronically ethanol-treated rats.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제48권1호
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• pp.1-6
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• 2005

Analysis of chlorophyll (Chl) fluorescence implicated treatment of 40 mM NaCl decreased maximal photochemical efficiency of photosystem II (PSII) (Fv/Fm), actual quantum yield of PSII (${\Phi}_{PSII}$), and photochemical quenching (qP) in rice, but increased non-photochemical quenching (NPQ). Decreases in Fv/Fm, ${\Phi}_{PSII}$, and qP were significantly alleviated by $30\;{\mu}M$ jasmonic acid (JA), while NPQ increase was enhanced. Transcription levels of antioxidant isoenzyme genes were differentially modulated by NaCl treatment. Expression of cCuZn-SOD2 gene increased, while those of cAPXb, CATb, and CATc genes decreased. JA prevented salt-induced decrease of pCuZn-SOD gene expression, but caused greater decrease in mRNA levels of cAPXa and Chl_tAPX genes. Investigation of vacuolar $Na^+/H^+$ exchanger (NHX2) and 1-pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS) gene expressions revealed transcription level of NHX2 gene was increased by JA, regardless of NaCl presence, while that of P5CS gene slightly increased only in co-presence of JA and NaCl. Unlike JA, ${\gamma}$-radiation rarely affected expressions of antioxidant isoenzyme, NHX2, and P5CS genes, except for increase in mRNA level of Chl_tAPX and decrease in that of pCuZn-SOD. These results demonstrate enhanced salt-tolerance in JA-treated rice seedlings may be partly due to high transcription levels of pCuZn-SOD, NHX2, and P5CS genes under salt stress.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.7-13
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• 2002

Superoxide dismutase (SOD)를 과실에서 고발현시킨 형질전환 토마토 (서광과 꼬꼬)를 개발하였다. 카사바 배양세포에서 분리한 CuZnSOD (mSOD1)를 과실에 우세적으로 발현하는 ascorbate oxidase promoter (ASOp)를 이용하여 ASOp :: mSOD1/pBI101 벡터를 제작한 후 Agrobacterium 매개로 자엽 절편체를 형질전환하였다. Kanamycin 저항성 식물체를 기관발생 경로로 재분화시킨 후 Southern 분석으로 형질전환을 확인하였다. 서광과 꼬꼬 토마토의 형질전환체와 대조구 식물체의 과실을 성숙 단계별로 분류하여 단백질 함량과 SOD 비활성도 (units/mg protein)를 측정한 결과, 단백질 함량은 열매가 익은 단계로 갈수록 점점 감소하여 완전히 익은 단계에서 가장 낮았다. SOD 비활성도는 형질전환 토마토의 열매의 모든 단계에서 대조구보다 높았으며 완전히 성숙한 과실에서 가장 높았다. 성숙한 형질전환 서광과 꼬꼬 과실에서 SOD 비활성도는 비형질전환의 것보다 각각 약 1.6배와 약 2.2배 높았다. SOD isoenzyme gel 분석에서 도입한 mSOD1로 추정되는 CuZnSOD 밴드가 형질전환체에서 과실 성숙에 따라 강하게 발현되었다. 이상의 결과로서 ASO promoter에 의해 SOD 유전자가 토마토 과실에 특이적으로 발현됨이 확인되었다.