• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.60-60
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• 2021

Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), especially including non-alcoholic steatohepatitis (NASH) is one of the common diseases with 25% of prevalence globally, but there is no thera-peutic access available. Amomum villosum var. xanthioides (Wall. ex Baker) T.L.Wu & S.J.Chen (AX), which is a medicinal herb and traditionally used for treating digestive tract disorders in Asia countries. We aimed to examine pharmacological effects of ethyl acetate fraction of AX (AXEF) against ER stress-induced NASH mice model using C57/BL6J male mice by tunicamycin (TM, 2 mg/kg) injection focusing on the oxidative stress. Mice were orally administrated AXEF (12.5, 25, or 50 mg/kg), silymarin (50 mg/kg) or distilled water daily for 5 days, and outcomes for fatty liver, inflammation, and oxidative stress were measured in serum or liver tissue levels. AXEF drastically attenuated hepatic ER stress-induced NASH which were evidenced by decreases of li-pid droplet accumulations, serum liver enzymes, hepatic inflammations, and cell death signals in the hepatic tissue or serum levels. Interestingly, AXEF showed potent antioxidant effects by quenching of reactive oxidative stress and its final product of lipid peroxide in the hepatic tissue, specifically increase of metallothionein (MT). To confirm underlying actions of AXEF, we ob-served that AXEF increase MT1gene promoter activities in the physiological levels. Collectively, AXEF showed antioxidant properties on TM-induced ER stress of NASH by enhancement of MTs.

• IMMUNE NETWORK
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• 제20권3호
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• pp.26.1-26.9
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• 2020

Cereblon (CRBN), a negative modulator of AMP-activated protein kinase (AMPK), is highly expressed in the retina. We confirmed the expression of CRBN in ARPE-19 human retinal cells by Western blotting. We also demonstrated that CRBN knock-down (KD) could effectively downregulate IL-6 and MCP-1 protein and gene expression in LPS-stimulated ARPE-19 cells. Additionally, CRBN KD increased the phosphorylation of AMPK/acetylcoenzyme A carboxylase (ACC) and the expression of heme oxygenase-1 (HO-1) in ARPE-19 cells. Furthermore, CRBN KD significantly reduced LPS-induced nuclear translocation of NF-κB p65 and activation of NF-κB promoter activity. However, these processes could be inactivated by compound C (inhibitor of AMPK) and zinc protoporphyrin-1 (ZnPP-1; inhibitor of HO-1). In conclusion, compound C and ZnPP-1 can rescue LPS-induced levels of proinflammatory cytokines (IL-6 and MCP-1) in CRBN KD ARPE-19 cells. Our data demonstrate that CRBN deficiency negatively regulates proinflammatory cytokines via the activation of AMPK/HO-1 in the retina.

• 동아시아식생활학회지
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• 제21권5호
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• pp.739-745
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• 2011

과실류는 대표적인 신선식품으로 식용되고 있으며, 소득의 증가에 따라 소비량이 크게 늘어나고 있다. 특히, 포도에 함유되어 있는 레스베라트롤과 같은 건강기능 성분의 효과가 과학적으로 밝혀지고 있어 포도는 단순한 영양 자원이나 기호 식품의 측면을 넘어서는 관심을 받고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 포도의 대표적인 건강기능 성분인 레스베라트롤이 강화된 생식용 포도를 효과적으로 생산하는 방법을 찾고자 포도 수확 후 자외선을 처리하는 방법을 적용하였다. 본 연구를 통해 도출한 연구의 결론은 다음과 같다. 포도 세포에 외부에서 적당한 스트레스를 가할 경우, 레스베라트롤 생합성 유전자가 발현되어 레스베라트롤의 함량이 증가하는 현상을 확인하였다. 이 현상은 유전자 조작이 이루어지는 과정이 아니며, 단지 포도 세포의 대사를 조절하는 현상이므로 신선식품의 건강기능성분을 강화하는 효과적인 방법으로 사용될 수 있다. 특히, 자외선 조사는 간단한 장치와 단순한 처리로 가능한 방법이기 때문에 포도 산지에서 효과적으로 활용할 수 있는 방법으로 판단된다. 실제로, 수확이후 포도에 자외선을 조사하였을 때 품종에 무관하게 약 5배까지 레스베라트롤을 증폭할 수 있는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 제시한 방법은 유전자 조작법이 아니라 세포대사조절에 의한 기법에 해당하므로 현장 활용이 크게 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권2호
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• pp.153-159
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• 2009

Rhodobacter capsulatus 유래의 hemA 유전자를 항시발현 벡터(pHCEIIB vector)에 클로닝한 후 과발현시킨 Escherichia coli BLR(DE3) 균주를 사용하여, 5-aminolevulinic acid (ALA) 생산을 위한 적정 배양조건을 조사하였다. ALA 생산을 위한 배양온도는 $37^{\circ}C$보다는 $30^{\circ}C$에서 더 나은 결과를 나타내었다. Glycine 농도가 세포생장에 미치는 영향이 컸으며, 세포생장을 저해하지 않고ALA를 고농도로 생산하기 위한 적정 glycine 농도는 5-10 g/L 수준이었다. Succinic acid의 적정 첨가수준은 10-20 g/L이었으며, succinic acid의 일부를 glutamate로 대체할 경우에 ALA의 생산량을 향상시키는 효과가 있었다. 한편, 배지 중의 glucose 첨가는 ALA 생산성을 저하시키는 결과를 초래하였다. 이상과 같은 배양 조건 최적화를 통한 jar-fermentor 발효실험을 통하여, 고가의 유도제(IPTG)나 ALA dehydratase inhibitor를 첨가하지 않고도 8.2 g/L 수준의 고농도 ALA를 얻을 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.503-508
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• 2016

바이오센서는 간단하고 저렴하게 일차적으로 현장 시료를 분석할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 유전자 재조합으로 카드뮴을 검출할 수 있는 미생물 유래 바이오센서를 제작하였다. 이를 위해 카드뮴과 반응하는 CadC 유전자와 관련 프로모터를 PCR로 증폭하고 β-galactosidase 유전자(lacZ)와 결합하고 E. coli BL21 (DE3)에 형질 전환하였다. 이 바이오센서 세포는 카드뮴 존재 하에서 β-galactosidase를 발현하며 기질인 CPRG을 분해하여 붉은색으로 발색된다. 카드뮴 검출용 바이오센서는 카드뮴으로 3시간 유도하였을 때 β-galactosidase 활성의 최고값을 보여주었으며 pH 5에서 가장 좋은 활성도를 나타내었다. 카드뮴 검출용 바이오센서는 0.01 μM에서 10 mM 카드뮴에서 검출범위를 보여주었으며 0.01~10 μM에서 직선관계의 검정선(y= 0.98 X + 0.142, R²=0.98)를 나타내었다. 중금속 중에서 카드뮴과 납에서 높은 반응성을 보여주었으며 수은과 구리에서는 전혀 반응하지 않았으나 주석과 코발트에서도 약간의 반응성을 나타내었다. 카드뮴을 spike 한 폐수에서의 반응이 완충용액에 spike한 것(control)과 비슷하게 나타났다. 이는 카드뮴 검출용 바이오센서가 전처리를 하지 않은 현장시료에서도 반응성을 보여주어 현장시료의 간단하고 저렴한 일차적 검출에 활용될 수 있음을 시사한다.

• 미생물학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-6
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• 1997

5-Enolpyruvylshikimate 3-phosphate(EPSP) synthase는 방향족 아미노산을 생합성하는 shikimate phathway의 6번째 효소로 광범위 제초제인 glyphosate의 target enzyme이다. 본 연구에서는, glyphosate에 저해를 받지 않는 EPSP synthase를 개발하고자 하는 연구의 한 단계로서, 우선, EPSP synthase를 대량 발현시킬수 있는 expression vector인 pET-25b를 사용하여 발현시킨 다음, 발현된 효소가 periplasmic space로 transport되는지 또 발현된 단백질이 효소 활성을 가지고 있는지 확인하고자 하였다. 그 결과, pelB leader를 앞에 붙여 발현시킨 EPSP synthase는 periplasmic space로 제대로 transport되며, 단백질 생산 및 periplasmic space로의 수송은 induction 온도에 의해 크게 좌우된다는 것을 관찰하였다. Periplasmic space로 수송되는 EPSP synthase의 양은 $34^{\circ}C$에서 induction시켰을 때 가장 많은 것으로 나타났다. 한편, pET-25b를 이용하여 발현시킨 EPSP synthase는 C-terminal 부위에 HSV-tag, His-tag등 26개 아미노산이 더 있는 상태로 만들어지는데, His-tag은 $Ni^{2+}$-affinity chromatography를 통한 정제에, HSV-tag은 Western blotting을 통한 detection에 각각 이용할 수 있다. 또한, 이와 같이 발현된 recombinant EPSP synthase는 phosphocellulose resin에 결합하였다가 기질인 shikimate 3-phosphate와 phosphoenolpyruvate에 의해 elution되며, glyphosate에 의해 저해되는등 wildtype효소와 같은 효소 특성을 보였다.

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 1998년도 한국생물과학협회 학술발표대회
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• pp.113-113
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• 1998

In Saccharomyces cerevisiae UV irradiation and a variety of chemical DNA -damaging agents induce the transcription of specific genes, including several involved in DNA repair. One of the best characterized of DNA -damage inducible genes is PHRI, which encodes the apoenzyme for DNA photolyase. Basal-level and damage-induced expression of PHRI require an upstream activation sequence, UASPHRI. Here we report the identification of the UlvIE6 gene of S. cerevisiae as a regulator of UASPHRl activity. Surprisingly, the effect of deletion of UME6 is growth phase dependent. In wild-type cells PHRI is induced in late exponential phase, concomitant with the initiation of glycogen accumulation that precedes the diauxic shift. Deletion of UNIE6 abolishes this induction, decreases the steady-state concentration of photolyase molecules and PHRI mRNA, and increases the UV sensitivity of a rad2 mutant. The results suggest that UM E6 contributes to the regulated expression of a subset of damage-responsive genes in yeast. Furthermore, the upstream repression sequence, URSPHRI, is required for repression and damage-induced expression of PHRl. Here we show identification of YER169W and YDR096W as putative regulators acting through $URS_{PHRI}$. These open reading frames were designated as RPHI (YERl69W) and RPH2 (YDR096W) indicating regulator of PHRI. Simultaneous disruption of both genes showed a synergistic effect, producing a four-fold increase in basal level expression and a similar decrease m the induction ratio following treatment of methyl methanesulfonate(MMS). Mutation of the sequence ($AG_4$) bound by Rphlp rendered the promoter of PHRI insensitive to changes in RPHI or RPH2 status. The data suggest that RPHI and RPH2 act as damage-responsive negative regulators of PHRI. Surprisingly, the sequence bound by Rphlp in vitro is found to be $AG_4$ which is identical to the consensus binding site for the regulators Msn2p and Msn4p involved in stress-induced expression. Deletion of MSN2 and MSN4 has little effect on the induction$.$ ratio following DNA damage. However, all deletions led to a significant decrease in basal-level and induced expression of PHRI. These results imply that MSN2 and MSN4 are positive regulators of P HRI but are not required for DNA damage repression. [Supported by grant from NIH]om NIH]

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제47권2호
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• pp.157-163
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• 2020

급속한 산업화와 인구증가에 따른 심각한 환경과 식량문제는 인류의 생존을 위협하는 가장 중요한 현안문제로 대두되고 있다. 또한, 인구 증가에 따른 식량부족을 해결하기 위하여 농약과 화학비료의 무분별한 사용으로 인하여 농토는 산성화되어 황폐화가 되고 있고 먹이사슬 및 자연생태계의 파괴는 더 많은 농약의 사용을 필요하고 있다. 과다한 농약 사용으로 경제적인 부담의 가중과 잔류 농약으로 인한 소비자의 건강을 위협하고 있다. 또한, 증가된 화석연료의 사용은 공기중의 이산화탄소를 증가시켜 지구 온도의 상승을 초래하고 있으며, 결과적으로 기상이변, 지구온난화 및 사막화 등의 심각한 환경문제를 초래했다. 특히, 서늘한 기온에서 잘 자라는 배추, 무우, 감자 등의 고령지 농작물의 질적인 저하를 초래하여 피해가 증가하고 있지만, 최근들어 감자와 같은 알카리성 건강식품의 붐으로 수요가 증가되고 있다. 본 연구에서 환경스트레스에 관여하는 대두의 특이적인 칼모듈린, GmCaM-4 유전자를 감자에 과발현 시켜서 PR 유전자들의 발현이 지속적으로 유지되어 식물방어 기작이 활성화 되었음을 확인하였다. 또한, 그 형질전환 식물체는 초민감성 세포사멸 현상을 보였고, 무름병을 일으키는 병원균인 Erwinia carotovora subsp. Carotovora (Ecc)를 이용하여 GmCaM-4가 과발현된 감자에서 병 저항성이 증가하는 것을 확인 하였다. 최종적으로 지금까지 많이 연구되고 보고된 유전자원인 대두의 GmCaM-4 유전자를 활용하여 주요 식량자원인 감자에서 과발현 형질전환 식물체를 확보하여 다양한 병 저항성 증가를 통한 작물 생산성 향상에 매우 우수한 기술로 기대되는 바이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권4호
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• pp.659-666
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• 2003

다양한 미생물들로부터 유래한 cellulase 중에서, 특히 장내 단백질 가수분해효소에 안정한 Clostridium thermocellum 균주 유래의 endoglucanase를 선별하였다. 그 후 그 유전자의 자체 프로모터에 의해 발현되는 재조합 Lactobacillus용 발현벡터를 구축하였고, 그 발현벡터를 pSD1이라 명명하였다. 이 발현벡터를 L. bulgaricus와 L. plantarum 균주에 각각 전기천공법을 이용하여 형질전환시키는데 성공하였으며 그 재조합 균주들로부터 endoglucanase 효소역가를 조사한 결과 각각 배지 상층액에서 0.12, 0.144 U/ml로 조사되었다. 한편 이들 균주들의 생균제로 갖추어야할 특성인 내산성, 내담즙성 및 항생제내성 여부를 조사한 결과, 이들 균주들은 모두 pH3과 같은 산성 조건하에서도 안정하였으며, 내담즙성에 있어서는 특히 L. plantarum 균주의 경우 0.3, 1% 의 oxgall에서도 안정하였다. 또한 항생제 내성을 조사한 결과 두 균주 모두 amikacin, gentamicin, kanamycin, colistin에 저항성이 높은 것으로 나타났다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제42권5호
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• pp.434-441
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• 2009

본 연구는 J774 대식세포에서 FPN 유전자 발현 조절에 구리가 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었으며 그 결과는 다음과 같다. J774 대식 세포에 구리를 처리하였을 때, iron exporter FPN의 mRNA 수준이 농도 의존적으로 증가하는 것으로 나타났다. 반면, iron importer DMT1의 mRNA 수준은 구리 처리에 의해 영향을 받지 않았다. Actinomycin D를 이용하여 mRNA 합성을 억제한 상태에서 FPN mRNA 분해 정도를 시간별로 추적한 결과, acitnomycin D 처리 후 9시간 경과시 FPN mRNA 수준이 처음 수준의 약 60% 정도로 감소하였다. 배양액에 구리를 첨가한 경우에도 FPN mRNA의 분해 정도는 아무것도 처리하지 않은 대조군과 유의적인 차이가 없었으며, 이로 볼 때 구리는 FPN mRNA의 안정성에 영향을 미치지 않는 것으로 생각된다. 한편, reporter assay 실험 결과 구리의 첨가는 FPN 프로모터 활성을 유의적으로 증가시키는 것으로 나타나, 구리가 FPN mRNA의 전사 과정을 직접적으로 촉진함을 알 수 있었다. 또한, FPN 5'-UTR에 위치하는 IRE (iron response element)의 존재 여부는 구리에 의한 FPN 전사 개시 활성에 영향을 주지 않는 것으로 나타났으며, 이로 볼 때 구리는 철분과는 독립적인 작용 기작에 의해 FPN 유전자 발현을 조절하는 것으로 사료된다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 구리는 대식 세포에서 전사개시 과정을 활성화함으로써 농도 의존적으로 FPN 유전자 발현을 촉진하는 것으로 생각되며, 이는 구리가 철분의 대사에 미치는 새로운 작용 기작을 제시한다. 앞으로, 구리와 철 분의 상호 작용이 FPN의 철분 및 다른 무기질 이온의 세포내 외 수송 (transport)에 어떤 영향을 미치는지에 대한 기능적 연구가 계속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.