Um, Si-Hyeon;Kim, Jin-Sik;Song, Saemee;Kim, Nam Ah;Jeong, Seong Hoon;Ha, Nam-Chul
Molecules and Cells
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제38권8호
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pp.715-722
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2015
In Gram-negative bacteria in the periplasmic space, the dimeric thioredoxin-fold protein DsbC isomerizes and reduces incorrect disulfide bonds of unfolded proteins, while the monomeric thioredoxin-fold protein DsbA introduces disulfide bonds in folding proteins. In the Gram-negative bacteria Salmonella enterica serovar Typhimurium, the reduced form of CueP scavenges the production of hydroxyl radicals in the copper-mediated Fenton reaction, and DsbC is responsible for keeping CueP in the reduced, active form. Some DsbA proteins fulfill the functions of DsbCs, which are not present in Gram-positive bacteria. In this study, we identified a DsbA homologous protein (CdDsbA) in the Corynebacterium diphtheriae genome and determined its crystal structure in the reduced condition at $1.5{\AA}$ resolution. CdDsbA consists of a monomeric thioredoxin-like fold with an inserted helical domain and unique N-terminal extended region. We confirmed that CdDsbA has disulfide bond somerase/reductase activity, and we present evidence that the N-terminal extended region is not required for this activity and folding of the core DsbA-like domain. Furthermore, we found that CdDsbA could reduce CueP from C. diphtheriae.
So-Yeon Han;Tae-Won Jang;Da-Yoon Lee;Seo-Yoon Park;Woo-Jin Oh;Se Chul Hong;Jae-Ho Park
한국자원식물학회:학술대회논문집
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한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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pp.54-54
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2023
Nypa fruticans Wurmb (N. fruticans) is a plant that belongs to Araceae and N. fruticans is mainly found in tropical mangrove systems. The parts (leaves, stems, and roots) of N. fruticans are traditionally used for asthma, sore throat, and liver disease. N. fruticans contains flavonoids and polyphenols, which are substances that have inhibitory effects on cancer and oxidant. In previous studies, some pharmaceutical effects of N. fruticans on melanogenesis and inflammation have been reported. The present study is conducted to investigate the effect of the ethyl acetate fraction of N. fruticans (ENF) on oxidative DNA damage and UVB-induced DNA damage. DNA damage response (DDR) pathway is important in research on cancer, apoptosis, and so on. DDR pathways are considered a crucial factor affecting the alleviation of cellular damage. ENF could reduce oxidative DNA damage derived from reactive oxygen species by the Fenton reaction. Also, ENF reduced the intensity of intracellular ROS in the live cell image by DCFDA assay. UVB is known to cause skin and cellular damage, then finally contribute to causing the formation of tumors. As for the strategies of reducing DNA damage by UVB, inhibition of p53, H2AX, and Chk2 can be important indexes to protect the human body from DNA damage. As a result of confirming the protective effect of ENF for UVB damage, MMPs significantly decreased, and the expression of apoptosis-related factors tended to decrease. In conclusion, ENF can provide protective effects against double-stranded DNA break (DSB) caused by oxidative DNA damage and UVB-induced DNA damage. These results are considered to be closely related to the protective effect against radicals based on catechin, epicatechin, and isoquercitrin contained in ENF. Based on these results, it is thought that additional mechanism studies for inhibiting cell damage are needed.
본 연구에서는(Fe$^{3+}$+chelating agent)/H$_2$O$_2$ 공정 [Fe(III) 1mM, ocalate 6mM, H$_2$O$_2$ 3%, pH 6]과 UV/(Fe$^{3+}$+chelating agent)/H$_2$O$_2$ 공정 [UV dose 17.4kWh/L, Fe(III) 1mM, oxalate 6mM, H$_2$O$_2$ 1%, pH6]에서 BTEX(benzene, toluene, ethylbenzene, xylene)를 분해하기위해 다양한 착제를 토입, 그 분해효율을 비교하였다. 착제의 종류는 catechol, NTA, gallic, acetyl acetone, succinic, acetate, EDTA, citrate, malonate, 그리고 oxalate,총 10가지 종류의 착제를 사용하였으며, 그 중,acetate를 착제로 사용한 경우, 가장 높은 분해효율을 나타내었다. 또한, UV를 조사한 경우, 모든 착제에 대한 BTEX의 분해효율이 UV를 조사하지 않은 (Fe$^{3+}$+chelating agent)/H$_2$O$_2$ 공정의 분해효율보다 높은 것으로 나타났다. 또한BTEX와 무연 휘발유의 첨가제로 사용되고 있는 MTBE(methl tert-butylether)의 혼합복합물(각각의 농도는 200mg/L)에 대해서도 acetate를 착제로 사용한 UV/(Fe$^{3+}$+chelating agent)/H$_2$O$_2$공정에서 높은 분해효율을 보였다. 이 경우, BTEX는 반응시간 180분 만에 완전 분해되었으며, MTBE의 경우, 85%의 분해효율을 보였다. 이러한 실험 결과는 acetate를 착제로 사용한 UV/(Fe$^{3+}$+chelating agent)/H$_2$O$_2$공정은 BTEX 분해효율뿐만 아니라, BTEX와 MTBE복합오염물의 분해효율도 증가시킬수 있음을 입증하고 있다.
과잉 철은 폐경기 여성 및 핀란드 남성에서의 심혈관계질환 증가와 예방통계학적으로 밀접한 관련이 있다고 보고되고 있다. 허혈성 심장질환, 뇌 심혈관계 질환, 암 및 노화의 원인으로 산화적 스트레스가 자유기 반응을 자극하고 지질 과산화 반응 등을 연쇄적으로 촉진시키는데 철이 위험 인자로 인식되고 있다. 그러나 뇌심혈관계 질환 유발의 중요인자인 혈소판 활성화와 관련하여 철로 인한 산화적 스트레스와 항산화작용의 연구는 부족하다고 한다. 산화적 스트레스에서 철 및 과산화수소의 자유기 형성과 관련하여 토끼 혈액에서 분리한 세정 혈소판을 사용하여 연구하였다. 산화적 스트레스를 통해 혈소판 응집을 유도하고 이에 미치는 영향을 연구한 결과에서 $H_2O_2$ 단독 투여시 혈소판 응집작용은 나타나지 않았다. $FeSO_4$ 단독 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가하여 나타내지만, $H_2O_2$ 존재 하에 $FeSO_4$ 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되어 나타났다. 혈소판 응집을 유도하는 collagen 최적의 농도$(2\;{\mu}g/mL)$보다 낮은 1/10 농도$(2\;{\mu}g/mL)$)에서 $H_2O_2$ 및 $FeSO_4$의 영향은 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되었다. 철 단독 투여시보다 과산화수소와 함께 투여시 농도 의존적으로 혈소판 활성화가 증대되었고 이러한 혈소판 활성화는 NAD/NADP, catalase, glutathione, mannitol, tiron 등에 의해 농도 의존적으로 억제되었고, NADH/NADPH, SOD, aspirin 등에 의해서는 영향이 없었다. 그러므로, 이러한 NAD(H)/NADP(H) cofactor는 혈소판 응집작용을 일으키는 radical을 직접 억제하기보다 radical 생성에 관련하는 것으로 사료된다. 이상의 결과에서 과잉철은 혈소판 활성화에 직접적으로 관여하고 $H_2O_2$ 존재하에 2가 철을 촉매로 하여 Fenton 반응으로 생성된 OH. 자유기가 혈소판 활성화에 중요한 역할을 한다. 그러나 혈소판에서 자유기가 arachidonic acid 대사의 활성화와 인산화 단백질로 인한 세포내 정보전달에 관한 연구가 더 이루어져야 한다고 사료된다.
갈색에서부터 흑자색까지의 색상을 가지는 국.내외에서 수집한 23종류 유색미의 항산화 활성, 색소체 함량의 변기 및 상관성을 검정하였다. 유색미 에탄올 추출물 시료가 나타내는 환원력은 일반미 품종인 추청에 비해서 거의 모든 품종에서 높게 나타났으며, 환원력이 특히 높은 품종은 LK 1-3-6-12-1-1, Elwee, DZ 78, Jumlalocal-1, SC-45 등이었다. 전자공여능이 높은 품종은 HP 883-1-1-1-B-1-1, HP 833-1-3-1-1-1, LK-2-7-12-1-1, DZ 78 등이었고 hydroxy radical 소거활성이 큰 품종은 DK-1, IR 1544-38-2-2-1-2-2, SC-5, SC-45 등이었으며, LK 2-7-12-1-1은 오히려 산화촉진효과를 나타내는 품종이었다. 자동산화에 의한 지질 과산화물 형성을 강하게 억제하는 품종들은 RGS No. 336, LK IB-2-1-1, LK 1B-4-12-1-1, LK 1A-2-12-1-1, LK 2-7-12-1-1, HP 833-1-1-1-B-1-1등이었고 Elwee, Jumlalocal-1, SC-45 등의 품종은 산화적인 활성을 나타내고 있었다. 23품종의 유색미 중에서 색소체의 함량이 가장 많은 품종은 Elwee이었으며, 색소체 함량은 환원력과 정의 상관성이 있었고, 추출물이 고농도로 처리되었을 때 높은 환원력을 보인 유색미 품종은 linoleic acid 자동산화반응에서 지질 과산화를 촉진하는 경향이 있었다. 유색미 23품종 중에서 SC-5는 모든 반응계에서 비교적 높은 항산화 활성을 나타내었다.
조류는 호소의 부영양화 현상을 발생시킬 뿐 아니라 전반적인 정수처리공정에 많은 문제를 야기 시키고 있다. 그 중에서도 조류 세포와 조류유래 유기물질(Algogenic Organic Matter; AOM)은 휴믹물질처럼 염소 소독 시 유해성 물질인 소독부산물질(Disinfection By-Products; DBPs)을 형성하는 전구물질이다. 본 연구는 전 염소처리와 응집공정에 의한 조류유래 유기물질의 제거특성 변화를 확인하였으며, 또한 부영양화된 호소수 처리 공정으로 철(III)을 이용한 고도응집공정과 UV산화 공정의 적용성을 평가하였다. 전 염소처리공정은 조류제거에는 효과적이지만 수중의 DOC(Dissoluble Organic Carbon)농도와 TMHs(Trihalomethanes) 생성량을 증가시켰다. 응집실험에서는 응집 반응 pH가 조류유래 유기물질과 소독부산물질 제거에 있어 중요한 인자로 작용하였으며, 중성 pH에서 보다 낮은 반응 pH 5에서 DOC, THMs 제거율이 각각 50%와 28% 향상되었다 조류유래 유기물질과 THMs제거에 있어 UV 산화 공정을 적용한 결과, $UV/H_2O_2/Fe^{3+}$ 공정이 가장 효과적이었지만, 반응 pH를 조정한 고도응집공정보다는 효과적이지 않았다.
Biological activity of phenolic compounds in seeds and leaves of safflower (Carthamu tinctorius L.) were evaluated using several in vitro and in vivo assays. Six phenolic constituents were isolated from the seeds and identified as N-feruloylserotonia, N- (p-coumaroyl)serotonin, matairesinol, 8′-hydroxyarctigenin, acacetin 7-O-$\beta$-D-glucoside (tilianine) and acacetin. Six phenolic compounds exhibited considerable antioxidative activity, and especially two serotonins showed potent DPPH radical scavenging activity and antiperoxidative activity against rat liver microsomal lipid peroxidation induced by the hydroxyl radical generated via a Fenton-type reaction. Additionally, six phenolic compounds possessed comparable cytotoxicity against three cancer cells, Hela cell, MCF-7 and HepG2 cell, and particularly acacetin and its glycosides had the most potent cytotoxicity. Moreover, we found that feeding safflower seeds attenuated bone loss, and lowered levels of plasma and liver lipids in ovariectomized rats. Serotonins, lignans and flavones stimulated proliferation of the osteoblast-like cells in a dose-dependent manner (10$^{-15}$ ~10$^{-6}$ M), as potently as E$_2$ (17$\beta$-estradiol). Particularly, serotonins were mainly responsible for bone-protecting and lipid lowering effects in ovariectomized rats. Meanwhile, eight flavonoids, including a novel quercetin-7-O-(6"-O-acetyl)-$\beta$-D-glucopyranoside and seven kown flavonoids, luteolin quercetin, luteolin 7-O-$\beta$-D-glucopyranoside, luteolin-7-O-(6"-O-acetyl)-$\beta$-D-gluco-pyranoside, quercetin 7-O- -glucopyranoside, acacetin 7-O-$\beta$-D-glucuronide and apigenin-6-C-$\beta$-D-glucopyranosyl-8-C-$\beta$-D-glucopyranoside were first isolated and identified from safflower leaf. Among these flavonoids, luteolin-acetyl-glucoside and $\beta$quercetin- acetyl-glucoside showed potent antioxidative activities against 2-deoxyribose degradation and lipid peroxidation in rat liver microsomes. Luteolin, quercetin and their corresponding glycosides also exhibited strong antioxidative activity, while acacetin glucuronide and apigenin-6, 8-di-C-glucoside were relatively less active. Finally, changes in phenolic compositions were also determined by HPLC in the safflower seed and leaf during growth stages and roasting process to produce standardized supplement powerds. These results suggest that phenolic compounds in the roasted safflower seed and leaf may be useful as potential sources of therapeutic agents against several pathological disorders such as carcinogenesis, atherosclerosis and osteoporosis.
본 연구에서는 솔방울을 새로운 천연 식물자원으로서의 이용 가치를 평가하기 위해 솔방울 ethyl acetate 분획물의 항산화 활성과 DNA 손상억제 효과를 조사하였다. 솔방울 ethyl acetate 분획물의 DPPH, Fe2+ 킬레이팅 및 환원력 활성은 대조군인 L-ascorbic acid와 유사한 활성을 나타내었다. 특히 ABTS 소거 활성의 IC50값은 L-ascorbic acid (10.49 ㎍/㎖)에 비해 솔방울 ethyl acetate 분획물(7.80 ㎍/㎖)이 더욱 높은 활성을 보였다. 또한 총페놀성 화합물과 비타민 C 함량은 각각 27.3 ㎎/g, 1.8 ㎎/g로 나타났다. Hydroxyl radical과 fenton reaction에 의한 산화적 DNA 손상억제 효과는 모든 농도에서 50% 이상의 높은 손상 억제 효과를 나타냈다. 따라서 본 연구결과를 통한 솔방울 ethyl acetate 분획물의 항산화 활성과 산화적 DNA 손상 억제 효과 입증은 다소 부가가치가 낮게 평가되어온 솔방울은 식품이나 천연 의약품 분야에 새로운 천연소재로써의 활용가치가 높을 것으로 판단된다.
철, 구리, 알루미늄 등과 같은 금속의 에칭액으로 사용되는 $FeCl_3$ 용액의 에칭능력은 에칭 과정에서 $Fe^{3+}$이 $Fe^{2+}$로 환원되면서 감소하게 된다. 에칭능력의 감소는 에칭 속도에 영향을 주기 때문에 시간당 제거되는 금속의 양이 감소하여 에칭 효율이 저하되며, 폐 $FeCl_3$ 용액은 환경에 유해하며, 처리시 경제적인 문제점을 지니고 있다. 본 연구에서는 폐 $FeCl_3$ 에칭액에 HCl 첨가 후 $O_2$, $H_2O_2$ 등과 같은 강한 산화제를 이용한 에칭액 재생 방법과 재생된 에칭액을 이용한 금속 에칭시 산화-환원 전위(ORP) 및 에칭능력과의 관계를 조사하였다. 연구 결과 폐 $FeCl_3$ 에칭액 대비 2 vol%의 HCl과 미량의 $H_2O_2$를 이용하여 재생된 $FeCl_3$의 에칭 능력이 향상되었으며, 재생액을 이용한 에칭시 에칭액내의 $Fe^{2+}$, $Fe^{3+}$의 농도변화로 인하여 ORP를 기준으로 하는 방법보다 에칭시간을 일정하게 하는 것이 보다 효율적인 방법으로 제시되었다.
본 연구는 brazilin의 항산화 효과 및 구강암세포에 대한 암세포 증식억제 효과를 확인하고자 활성산소 소거능력을 측정하고, KB cell에 brazilin을 처리하여 세포 성장억제 등을 측정하였다. 시행된 실험결과를 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Brazilin은 소목의 다른 유기용매 추출물에 비하여 최저 농도에서도 9%의 전자공여능 소거효과를 보이고 최고농도에서 90%의 소거효과를 나타내었다. 또한 리놀레산 자동 산화 방지 효과를 측정한 결과 26%에서 66%까지 억제하였다. Hydroxyl radical 소거효과 측정 결과 1 mg/ml에서 86%의 소거효과를 나타내었고, 0.001 mg/ml에서도 5%의 소거효과를 나타내었다. 2. Brazilin은 KB cell의 성장을 1시간 처리했을 경우 최저 5%에서 최대 23%까지 억제하였으며, 24시간 처리했을 경우 5%에서 최대 64%까지 억제하였고, 48시간 처리 후에는 최소 3%, 최대 79%까지 억제하였다. 3. KB cell에 LPS 처리 시 NO를 $250\;{\mu}M$ 이상 생성시켰으며, 세포증식률을 231% 증가시켰고, LPS를 처리한 KB cell에 brazilin을 처리한 결과 세포의 증식률을 -7%에서 78%까지 감소시켰다. 또한 KB cell에 $H_2O_2$를 처리한 결과 세포증식률이 감소되었으며, brazilin을 첨가하였을 때 $H_2O_2$에 대한 소거작용으로 인해 생존 억제율이 72%에서 58%로 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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