BACKGROUND/OBJECTIVES: Oxidative stress is caused by an imbalance between harmful free radicals and antioxidants. Long-term oxidative stress can lead to an "exhausted" status of antioxidant defense system triggering development of metabolic syndrome and chronic inflammation. Green perilla (Perilla frutescens) is commonly used in Asian cuisines and traditional medicine in southeast Asia. Green perilla possesses numerous beneficial effects including anti-inflammatory and antioxidant functions. To investigate the potentials of green perilla leaf extract (PE) on oxidative stress, we induced oxidative stress by high-fat diet (HFD) in aging mice. MATERIALS/METHODS: C57BL/6J male mice were fed HFD continuously for 53 weeks. Then, mice were divided into three groups for 12 weeks: a normal diet fed reference group (NDcon), high-fat diet fed group (HDcon), and high-fat diet PE treated group (HDPE, 400 mg/kg of body weight). Biochemical analyses of serum and liver tissues were performed to assess metabolic and inflammatory damage and oxidative status. Hepatic gene expression of oxidative stress and inflammation related enzymes were evaluated by quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). RESULTS: PE improved hepatopathology. PE also improved the lipid profiles and antioxidant enzymes, including hepatic glutathione peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) in serum and liver. Hepatic gene expressions of antioxidant and anti-inflammatory related enzymes, such as SOD-1, CAT, interleukin 4 (IL-4) and nuclear factor erythroid 2-related factor (Nrf2) were significantly enhanced by PE. PE also reduced the levels of hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde (MDA) in the serum and liver; moreover, PE suppressed hepatic gene expression involved in pro-inflammatory response; Cyclooxygenase-2 (COX-2), nitric oxide synthase (NOS), interleukin 1 beta (IL-1β), and interleukin 6 (IL-6). CONCLUSIONS: This research opens opportunities for further investigations of PE as a functional food and possible anti-aging agent due to its attenuative effects against oxidative stress, resulting from HFD and aging in the future.
You, Min Kyoung;Oh, Seung-Ick;Ok, Sung Han;Cho, Sung Ki;Shin, Hyun Young;Jeung, Ji Ung;Shin, Jeong Sheop
Molecules and Cells
/
v.23
no.1
/
pp.108-114
/
2007
The mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling cascade is critical for regulating plant defense systems against various kinds of pathogen and environmental stresses. One component of this cascade, the MAP kinase kinases (MAPKK), has not yet been shown to be induced in plants following biotic attacks, such as those by insects and fungi. We describe here a gene coding for a blast (Magnaporthe grisea)- and insect (Nilaparvata lugens)-responsive putative MAPK kinase, OmMKK1 (Oryza minuta MAPKK 1), which was identified in a library of O. minuta expressed sequence tags (ESTs). Two copies of OmMKK1 are present in the O. minuta genome. They encode a predicted protein with molecular mass 39 kDa and pI of 6.2. Transcript patterns following imbibition of plant hormones such as methyl jasmonic acid (MeJA), ethephone, salicylic acid (SA) and abscisic acid (ABA), as well as exposure to methyl viologen (MV), revealed that the expression of OmMKK1 is related to defense response signaling pathways. A comparative analysis of OmMKK1 and its O. sativa ortholog OsMKK1 showed that both were induced by stress-related hormones and biotic stresses, but that the kinetics of their responses differed despite their high amino acid sequence identity (96%).
An experiment was carried out with 48 IVRI 2CQ rats 6-8 week old, weighing 50-100 g, to study the effect of lead exposure on antioxidant defense, lipid peroxide level, status of thiol groups and concentration of lead in the liver and kidneys at the end of the exposure and also after withdrawal of lead administration. Twenty four rats were given lead at a daily dose rate of 1 mg lead/2 ml of distilled water/kg body weight as lead acetate solution intraperitoneally for a period of 30 days. Another 24 control rats received 2 ml of sterile normal saline solution (0.85% NaCl)/kg body weight in an identical manner. A many-fold increase in concentration of lead was associated with a non-significant (p>0.05) decrease in the activities of superoxide dismutase (SOD) in the liver (27%) and kidneys (12%) and catalase in kidneys (22%). A significant (p<0.05) increase in lipid peroxide level was recorded in the liver (40%) compared with control values. There were significant (p<0.05) decreases in the total thiol and protein bound thiol contents in liver and an increase in non-protein bound thiol groups in the kidneys of lead exposed rats. During the 10 day observation period after withdrawal of lead administration, no significant change was observed with respect to any of the above parameters indicating that a 10 day withdrawal period was not enough for restoration of normality. It is concluded that the magnitude of response and the resultant changes in the lipid peroxide concentration, and the activities of SOD and catalase were not identical in the liver and kidneys of lead-exposed rats.
Roy, Swapan Kumar;Kwon, Soo Jeong;Cho, Seong-Woo;Kamal, Abu Hena Mostafa;Kim, Sang-Woo;Sarker, Kabita;Jeong, Hae-Ryong;Lee, Moon-Soon;Chung, Keun-Yook;Woo, Sun-Hee
Proceedings of the Korean Society of Crop Science Conference
/
2017.06a
/
pp.128-128
/
2017
Copper (Cu) is very toxic to plant cells due to its inhibitory effects on many physiological and biochemical processes. In spite of its potential physiological and economic significance, molecular characterization after Cu stress has so far been grossly overlooked in sorghum. To explore the molecular alterations that occur in response to copper stress, the present study was executed in ten-day-old Cu-exposed leaves of sorghum seedlings. The growth of shoots was markedly reduced, and ionic alterations were prominently observed in the leaves when the seedlings were exposed to different concentrations (0, 100, and $150{\mu}M$) of $CuSO_4$. Using two-dimensional gels with silver staining, 643 differentially expressed protein spots (${\geq}1.5-fold$) were identified as either significantly increased or reduced in abundance. Of these spots, a total of 24 protein spots (${\geq}1.5-fold$) from Cu-exposed sorghum leaves were successfully analyzed by MALDI-TOF-TOF mass spectrometry. Of the 24 differentially expressed proteins from Cu-exposed sorghum leaves, a total of 13 proteins were up-regulated, and 11 proteins were down-regulated. The abundance of most identified protein species, which function in carbohydrate metabolism, stress defense, and protein translation, was significantly enhanced, while that of another protein species involved in energy metabolism, photosynthesis and growth and development were severely reduced. The resulting differences in protein expression patterns together with related morpho-physiological processes suggested that these results could help to elucidate plant adaptation to Cu stress and provide insights into the molecular mechanisms of Cu responses in $C_4$ plants. The over-expression of GAPDH plays a significant role in assisting Sorghum bicolor to attenuate the adverse effects of oxidative stress caused by Cu, and the proteins involved in resistance to stress helped the sorghum plants to tolerate high levels of Cu.
The "stage albinism line of winter wheat" FA85 was a specific natural mutant strain on leaf color. This physiological mutation was controlled by cytogene. In order to reveal the genetic and biochemical mechanism of albinism, 2-DE was used to investigate the difference of chloroplast protein expression pattern between FA85 and its parent wheat Aibian 1. From the results of 2-DE gels analysis, approximately 683 spots were detected on each gel, and 57 spots were expressed differently at least two-fold. Using MALDI-TOF/TOF MS, 14 of 57 spots were identified, which could be categorized into four classes: carbon metabolism, energy metabolism, defense/stress response and signal transduction. Compared with the parent wheat, the expression of ATPase-$\gamma$ and GP1-$\alpha$ was up-regulated in FA85, and of other proteins was down-regulated. Together, we concluded that the expression of chloroplast proteins had changed obviously in FA85, which might be related to the leaf color mutant.
Low-molecular-weight secondary metabolites from plants play an important role in reproductive processes and in the defense against environmental stresses or pathogens. In the present study, we isolated various volatiles and phenolic compounds from white Rosa rugosa flowers, and evaluated the pharmaceutical activities of these natural products in addition to their ability to increase survival in response to environmental stress and pathogen invasion. The DPPH and hydroxyl radical-mediated oxidation assay revealed that the white rose flower extract (WRFE) strongly scavenged free radicals in a dose dependent manner. Moreover, WRFE inhibited the growth of E. coli and fatally attacked those cells at higher concentration (>0.5 mg/mL). FITC-conjugated Annexin V stain provided further evidence that WRFE had strong antimicrobial activity, which may have resulted from a cooperative synergism between volatiles (e.g. 1-butanol, dodecyl acrylate and cyclododecane) and phenolic compounds (e.g. gallic acid) retained in WRFE. In conclusion, secondary metabolites from white rose flower hold promise as a potential natural source for antimicrobial and non-chemical based antioxidant agents.
Kim, Sang-Gon;Wang, Yiming;Wu, Jingni;Kang, Kyu-Young;Kim, Sun-Tae
Plant Biotechnology Reports
/
v.5
no.4
/
pp.309-315
/
2011
Rice grown in anaerobic waterlogged soil accumulates ammonium as a major source of nitrogen (N). We have compared the physiological symptoms of rice seedlings subjected to N-starvation stress with those receiving sufficient N, based on measurements of shoot/root length and weight and an analysis of protein expression patterns. N starvation marginally increased root growth but notably decreased shoot biomass. N uptake was reduced by >50% in the roots and shoots of N-starved seedlings. To better understand the mechanism of N starvation in rice, we performed a comparative proteome analysis of proteins isolated from rice leaves. Twenty-five differentially expressed proteins were analyzed by matrixassisted laser desorption/ionization time-of-flight (TOF) mass spectrometry and electron spray ionization quadrupole TOF. Functional analysis of the N-starvation response proteins suggested their involvement in protein synthesis and fate, metabolism, and defense. These results indicate that these proteins may play important roles in regulating the plant's complex adaptation responses for N use during N starvation. The proteins may be useful for further characterization of protein function in plant N nutrition.
[Purpose] Strenuous exercise often induces skeletal muscle damage, which results in impaired performance. Sphingolipid metabolism contributes to various cellular processes, including apoptosis, stress response, and inflammation. However, the relationship between exercise-induced muscle damage and ceramide (a key component of sphingolipid metabolism), is rarely studied. The present study aimed to explore the regulatory role of sphingolipid metabolism in exercise-induced muscle damage. [Methods] Mice were subjected to strenuous exercise by treadmill running with gradual increase in intensity. The blood and gastrocnemius muscles (white and red portion) were collected immediately after and 24 h post exercise. For 3 days, imipramine was intraperitoneally injected 1 h prior to treadmill running. [Results] Interleukin 6 (IL-6) and serum creatine kinase (CK) levels were enhanced immediately after and 24 h post exercise (relative to those of resting), respectively. Acidic sphingomyelinase (A-SMase) protein expression in gastrocnemius muscles was significantly augmented by exercise, unlike, serine palmitoyltransferase-1 (SPT-1) and neutral sphingomyelinase (N-SMase) expressions. Furthermore, imipramine (a selective A-SMase inhibitor) treatment reduced the exercise-induced CK and IL-6 elevations, along with a decrease in cleaved caspase-3 (Cas-3) of gastrocnemius muscles. [Conclusion] We found the crucial role of A-SMase in exercise-induced muscle damage.
We compared the transcriptome in response to propanol stress in wild-type and propanol-resistant mutant Escherichia coli using the DNA microarray technique. The correlation value of RNA expression between the propanol-treated wild type and the untreated-one was about 0.949, and 50 genes were differentially expressed by more than twofold in both samples. The correlation value of RNA expression between the propanol-treated mutant and the untreated one was about 0.951, and 71 genes in two samples showed differential expression patterns. However, the values between the wild type and mutant, regardless of propanol addition, were 0.974-0.992 and only 1-2 genes were differentially expressed in the two strains. The representative characteristics among differentially expressed genes in W3110 or P19 treated with propanol compared to untreated samples were up-regulation of hest shock response genes and down-regulation of genes relating to ribosome biosynthesis. In addition, many genes were regulated by transcription regulation factors such as ArcA, CRP, FNR, H-NS, GatR, or PurR and overexpressed by sigma factor RpoH. We confirmed that RpoH mediated an important host defense function in propanol stress in E. coli W3110 and P19 by comparison of cell growth rate among the wild type, rpoH disruptant mutant, and rpoH-complemented strain.
Oxygen is necessary to sustain life, yet cellular oxygen metabolism creates destructive elements called free radicals. Free radicals are chemically unbalanced and carrying free electrons that can damage molecules, potentially damaging the cell itself. For this reason, many antioxidant products, including supplements and functional foods, are being developed. In particular, natural products are rich sources of pharmacologically active compounds. The purpose of this study was to investigate the antioxidant effects of target biomaterials in Korean traditional spices such as diallyl sulfide (DAS), capsaicin (CAP), and gingerol (GGR), and to investigate the response of the antioxidant defense system to oxidative stress by hydrogen peroxide ($H_2O_2$) compared to sulforaphane (SFN) in HepG2 cells. After the analysis of the cell viability using Cell Counting kit-8 (CCK-8) assay, we determined that the optimum levels were $200{\mu}M$ DAS, $25{\mu}M$ CAP, $50{\mu}M$ GGR, and $12.5{\mu}M$ SFN. Antioxidant enzymes were measured and protein expression was detected by Western blotting. All treatments showed a significant decrease in antioxidant enzyme activity such as superoxide dismutase, catalse, and glutathione peroxidase in HepG2 cells. Additionally, DAS, CAP, GGR and SFN increased the antioxidant system-related transcription factor Nrf2 which was found to be regulated by the activation of MAPK-JNK in this study. In conclusion, these results indicate the protective effects of DAS CAP, GGR, and SFN against $H_2O_2$-induced oxidative stress.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.