• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.124-124
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• 2017

Cadmium (Cd) is of particular concern because of its widespread occurrence and high toxicity and may cause serious morpho-physiological and molecular abnormalities in in plants. The present study was performed to explore Cd-induced morpho-physiological alterations and their potentiality associated mechanisms in Sorghum bicolor leaves at the protein level. Ten-day-old sorghum seedlings were exposed to different concentrations (0, 100, and $150{\mu}M$) of $CdCl_2$, and different morpho-physiological responses were recorded. The effects of Cd exposure on protein expression patterns in S. bicolor were investigated using two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) in samples derived from the leaves of both control and Cd-treated seedlings. The observed morphological changes revealed that the plants treated with Cd displayed dramatically altered shoot lengths, fresh weights, and relative water content. In addition, the concentration of Cd was markedly increased by treatment with Cd, and the amount of Cd taken up by the shoots was significantly and directly correlated with the applied level of Cd. Using the 2-DE method, a total of 33 differentially expressed protein spots were analyzed using MALDI-TOF/TOF MS. Of these, treatment with Cd resulted in significant increases in 15 proteins and decreases in 18 proteins. Significant changes were absorbed in the levels of proteins known to be involved in carbohydrate metabolism, transcriptional regulation, translation and stress responses. Proteomic results revealed that Cd stress had an inhibitory effect on carbon fixation, ATP production and the regulation of protein synthesis. In addition, the up-regulation of glutathione S-transferase and cytochrome P450 may play a significant role in Cd-related toxicity and stress responses. Our study provides insights into the integrated molecular mechanisms involved in response to Cd and the effects of Cd on the growth and physiological characteristics of sorghum seedlings. The upregulation of these stress-related genes may be candidates for further research and use in genetic manipulation of sorghum tolerance to Cd stress.

• 생명과학회지
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• 제29권12호
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• pp.1401-1407
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• 2019

유기용매 내성세균들이 항산화 방어시스템에 의하여 독성 유기용매로부터 자신을 보호하는지를 밝히기 위해 두 균주의 유기용매 내성 세균에서 항산화 효소 활성과 총 항산화능(T-AOC)을 조사하였다. 톨루엔 농도 100 mg/l에서 유기용매 내성세균 BCNU 106의 슈퍼옥사이드 디스무타아제(SOD) 레벨은 상대적으로 증가하였으며, 유기용매 내성세균 BCNU 171의 경우에는 톨루엔 농도 200 mg/l에서 상대적으로 증가하였다. 톨루엔 농도 200와 300 mg/l에서 유기용매 내성세균 BCNU 106에서 카타라제(CAT) 레벨이 3배 이상 증가함이 확인되었고, BCNU 171에서는 CAT 레벨이 2배 이상 증가함이 확인되었다. 또한 유기용매 내성세균에서 글루타치온 S- 전이효소(GST) 레벨이 높은 것으로 조사되었다. 총 항산화능도 유기용매에 대하여 내성을 보이지 않는 일반 세균인 KACC 10266보다 유기용매 내성세균들에서 높은 것으로 조사되었다. 한편 톨루엔 농도 200 mg/l 존재 하에서 BCNU 171 균주의 SOD 레벨은 1시간 후 정점에 도달하였다. BCNU 106에서 1시간과 14시간 후 CAT 레벨이 정점에 도달하였고, BCNU 171균주에서는 3시간 후 정점에 도달하였다. T-AOC 레벨의 정점은 BCNU 106에서는 톨루엔에 노출 9시간 후에 나타났으며, BCNU 171에서는 1시간과 9시간 후 두 번 T-AOC 레벨의 정점이 나타났다. 모든 유기용매 내성 세균은 왕성한 항산화 방어 반응을 보였으며, 이러한 항산화 방어 시스템을 통하여 유기용매 내성 세균이 유기용매를 비롯한 가혹한 환경하에서 생존할 수 있는 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.1005-1011
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• 2010

$\gamma$-aminobutyric acid (GABA)는 중추신경계에서 억제성으로 작용하는 주요한 신경전달물질이다. GABA 수송체(GAT)는 연접간격에 존재하는 GABA를 세포 내로 재 흡수하여 GABA의 농도를 조절한다. 그런데 GABA 수송체가 어떻게 조절되는지는 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 효모 two-hybrid system을 사용하여 뇌의 주요 GABA 수송체인 GAT1의 C-말단과 특이적으로 결합하는 ubiquitin-specific protease 14 (Usp14)를 분리하였다. Usp14는 GABA 수송체 GAT1및 GAT2와는 결합하지만, 다른 GAT isoform과는 결합하지 않았다. GAT1과의 결합에는 Usp14의 C-말단부위가 필수적으로 관여함을 확인하였다. 또한 이 단백질간의 결합을 GST pull-down assay로 확인하였으며, 생쥐 뇌 균질액의 co-immunoprecipitation을 통하여 in vivo에서도 GAT1과 Usp14가 결합함을 확인하였다. 이러한 결과들은 Usp14가 GAT1과 결합하여 세포막에 존재하는 GAT1의 수를 조절하는 역할을 할 가능성을 시사한다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제32권2호
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• pp.123-129
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• 1999

1997년 3월부터 1998년 6월까지 충북대학교병원 내과에 입원하여 치료를 받은 폐암환자 98명과 암 아닌 다른 질환을 가진 대조군 98명을 대상으로 흡연, 음주, 여러 가지 질병과거력 등을 포함한 생활습관과, GSTM1과 GSTT1, 그리고 CYP1A1, CYP1E1 유전자 다형성 양상을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. GSTM1의 결손은 환자군이 67.01%, 대조군이 58.16%로 확인되었으며, OR(95% CI)이 1.46(0.82-2.62)으로 폐암 발생에 대해 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 2. GSTT1의 결손은 환자군이 58.76%, 대조군이 50.00%로 확인되었으며, OR (95% CD가 1.43(0.81-2.51)으로 폐암 발생과 관련이 없는 것으로 나타났다. 3. CYP1A1 유전자 다형성은 Ile/Ile, Ile/Val, Val/Val 환자군이 각각 59.18%, 35.71%, 5.10%, 대조군이 각각 52.04%, 45.92%, 2.04%로 CYP1A1 유전자 다형성과 폐암 위험도 사이의 관련성은 유의하지 않은 것으로 나타났다$(x^2trend=0.253,\;p-value>0.05)$. 4. CYP1E1 유전자 다형성은 c1/c1, c1/c2, c2/c2 형 이 환자군에서 각각 50.00%, 42.86%, 7.14%, 대조군에서 각각 66.33%, 30.61%, 3.06%로 CYP1E1 활성이 폐암 발생에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다$(x^2trend=5.783,\;p-value<0.05)$. 특히 환자군이 대조군에 비하여 아주 드문 대립유전자인 c2형이 더 많은 것으로 나타났다. 5. 폐암과 밀접한 연관이 있는 흡연습관의 OR(95% CI)이 3.03(1.58-5.81)으로 확인되어, 폐암의 위험인자로 재확인 되었다. 6. GSTM1, GSTT1, CYP1A1, CYP2-E1과 흡연습관을 포함한 다변량 분석에서 흡연습관만이 유의한 폐암의 위험인자로 나타났다. 이 결과로부터 위의 4가지 유전자의 다형성이 폐암발생에 미치는 영향은, 흡연을 포함한 환경적 요인에 비하여 크지 않을 것으로 판단된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권6호
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• pp.3925-3929
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• 2013

We aimed to investigate bladder cancer risk with reference to polymorphic variants of cytochrome p450 (CYP) 1A1, CYP1B1, glutathione S-transferase (GST) M1, and GSTT1 genes in a case control study. Polymorphisms were examined in 114 bladder cancer patients and 114 age and sex-matched cancer-free subjects. Genotypes were determined using allele specific PCR for CYP1A1 and CYP1B1 genes, and by multiplex PCR and melting curve analysis for GSTM1 and GSTT1 genes. Our results revealed a statistically significant increased bladder cancer risk for GSTT1 null genotype carriers with an odds ratio of 3.06 (95% confidence interval=1.39-6.74, p=0.006). Differences of CYP1A1, CYP1B1 and GSTM1 genotype frequencies were not statistically significant between patients and controls. However, the specific combination of GSTM1 null, GSTT1 null, and CYP1B1 codon 119 risk allele carriers and specific combination of GSTM1 present, GSTT1 null, and CYP1B1 432 risk allele carriers exhibited increased cancer risk in the combined analysis. We did not observe any association between different genotype groups and prognostic tumor characteristics of bladder cancer. Our results indicate that inherited absence of GSTT1 gene may be associated with bladder cancer susceptibility, and specific combinations of GSTM1, GSTT1 and CYP1B1 gene polymorphisms may modify bladder cancer risk in the Turkish population, without any association being observed for CYP1A1 gene polymorphism and bladder cancer risk.

• 한국환경성돌연변이발암원학회지
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• 제17권2호
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• pp.97-108
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• 1997

The drugs or xenobiotics introduced to the body, are detoxified through the process of biotransformation in the body. In this process, most of the insoluble compounds become more polar, soluble and easily excretable. But, parts of introduced materials are metabolized to highly reactive electrophilic carcinogens through activation pathways. These metabolites are toxic and can react with DNA, RNA and proteins which are nucleophilic compounds. The objective of this study is to illustrate the aleactivation pathways of two highly reactive epoxide compounds, vinyl carbamate epoxide (VCO) and 2'-(4-nitrophenoxy)oxirane (NPO). They are the ultimate electrophilic carcinogens of ethyl carbamate(urethane) and 4-nitrophenyl vinyl ether, respectively. In this research, we studied the inhibition of the mutagenic activities of VCO or NPO by nuchieophiles [glutahione(GSH) and N-acetylcysteine(NAC)], detoxifying enzymes[epoxide hydrolase and glutathione-S-transferase(GST)] and intracellular organelles (microsomes and cytosol). In addition we also tested the suppression of DNA adducts formation by GSH and NAC. The results are summerized as follow. 1. The microsomes and cytosol which contain epoxide hydrolase and GST, respectively, decreased the mutagenicity of VCO (74% and 95%, respecfivel), and NPO (35% and 93%, respectively). The nucleophilic GSH and NAC decreased the mutagenicity by 86% (VCO) and 80% (NPO), 76% (VCO) and 40% (NPO), respectively. 2. The purified epoxide hydrolase decreased the mutagenicity of two epoxides in a dose-dependent manner, and GSH also decreased the mutagenicity in the presence of GST. 3. Formation of two DNA adducts, 7-(2'-oxoethyi)guanine (OEG) and N2,3-ethenoguanine(EG), were compared in the presence of calf thymus DNA and epoxide (VCO or NPO) in vitro system. The amounts of DNA adducts were decreased in the presence of GSH (25% and 29% in VCO, 32% and 29% in NPO), and NAC (14% and 16% in VCO, 21% and 11% in NPO), respectively. From these results, it is concluded that the ultimate carcinogenic metabolites, VCO and NPO, can be made in the body, but much of them may be inactivated and detoxified by the nucleophilic GSH, NAC and detoxifying enzymes (epoxide hydrolase and GST). Therefore, by these mechanism, the formation of DNA adducts and mutagenic activities of these two epoxides may be lowered in vivo.

• 한국약용작물학회지
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• 제8권1호
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• pp.21-28
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• 2000

오갈피류 근피를 증류수 , 에탄올, 50% ethanol 용액 (증류수 : 에탄올, 1 : 1 v/v)로 추출하여 생리 활성을 검색하였다 . 암세포 생육 억제 효과는 검색된 모든 암세포(Hep3B, A549, MCF7)에서 높은 억제 활성을 나타내었고, 특히 간암세포에 대해서는 가시오갈피 근피의 50% ethanol 용액 추출물(1.0g/L)이 94%의 가장 높은 억제 활성을 나타내었다. 돌연변이 유발억제 실험에서는 가시오갈피 근피의 50% ethanol 용액 추출물에서 가장 높은 억제효과를 나타내었으며 면역증진 실험에서도 가시오갈피근피가 가장 높은 효과를 나타내었다. 가시오갈피 근피는 또한 수행된 간기능 보호능과 항산화실험에서도 가장 높은 효과를 나타내었다. 따라서 모든 활성 실험에서 50% ethanol 용매 추출물이 에탄올과 증류수 추출물에 비해 좋은 것으로 나타났다. 이는 증류수나 에탄올 단일의 용매에 의한 추출보다 혼합 용매에 의한 추출이 유용생리활성 물질 추출에 유리함을 보여 준다.

• 생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.228-233
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• 2009

본 연구에서는 호랑나비의 용기 동안 혈림프, 지방체, 표피, 큐티클 및 중장에서 항산화효소의 활성을 조사하였다. 혈림프와 지방체에서 항산화효소 활성의 변화가 두드러지게 나타났다. SOD, CAT 및 GST의 활성은 높은 활성을 보인 반면, GPX와 GR은 상대적으로 활성이 매우 낮으므로 곤충의 변태기 동안 항산화과정에서 이들 효소의 역할은 매우 미미할 것으로 생각된다. 더불어 CAT의 활성은 대부분의 조직에서 용화 직후에 높은 활성을 보이며 상대적인 활성도 매우 높게 나타나고 있어 과산화수소의 분해에는 GPX보다는 CAT가 주로 관여할 것으로 생각된다. 또한 GPX와 GR의 활성보다는 GST의 활성이 전 조직에서 비교적 높게 나타나는 것으로 보아 lipid peroxidation을 통한 항산화 과정에도 GPX보다는 주로 GST가 관여할 것으로 생각된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제16권4호
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• pp.349-354
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• 2001

산화적 스트레스는 당뇨병과 관련된 맥관계병변의 전개에 아주 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 따라서 본 실험에서는 streptozotocin(STZ)투여에 의한 당뇨유발쥐를 사용하여 참께함유 항산화성분인 sesamin과 sesamolin의 혈당과 생체내 항산화 방어효소에 미치는 효과에 대하여 알아보고자, 당뇨유발쥐에 0.2% sesamin또는 0.2% sesamolin 함유사료를 3주간 급여하여, 혈당농도, 뇨당농도, 혈청 GOT와 GPT활성, 혈청 및 간조직의 지질과산화물,그리고 GSH함량과 GST활성에 미치는 영향을 조사하였다. STZ투여군의 혈당량은 319.4 $\pm$105.74mg/dL였는데, sesamin급여군은 146.56$\pm$23.99mg/dL, sesamolin급여군은170.74$\pm$105.94mg/dL로 유의하게 감소하였다. 당뇨병쥐의 뇨당농도가 21.16$\pm$13.72 mg/dL였는데, 세사민과 세사몰린 급여시에는 19.52 $\pm$ 8.99 mg/day와 10.93 $\pm$ 7.79 mg/day로 유의하게 감소하였다. STZ투여에 의하여 증가된 GOT와 GPT활성도는 세사민과 세사몰린의 급여에 의하여 GPT활성도만이 유의하게 감소되었다. STZ투여에 의해 증가한 간조직 중의 지질과산화물 생성은 세사민과 세사몰린 급여에 의해 유의하게 감소하였다. STZ투여에 의해 감소된 신장의 GSH함량과 GST활성은 세사민과 세사몰린에 의해 회복되었다. 이상의 결과 세사민과 세사몰린이 신장조직에서 일차적으로 산화된 산화물을 포집하고 GSH를 이용하여 체내의 독성 물질을 전이 분해시키는 작용을 하여 STZ에 의해 유도된 각종 독성을 무독화시켜 신장의 손상을 보호하여 당뇨억제 작용과 함께 항산화 효과를 나타낸 것으로 생각된다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제56권2호
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• pp.135-145
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• 2018

Due to the critical location and physiological activities of the retinal pigment epithelial (RPE) cell, it is constantly subjected to contact with various infectious agents and inflammatory mediators. However, little is known about the signaling events in RPE involved in Toxoplasma gondii infection and development. The aim of the study is to screen the host mRNA transcriptional change of 3 inflammation-related gene categories, PI3K/Akt pathway regulatory components, blood vessel development factors and ROS regulators, to prove that PI3K/Akt or mTOR signaling pathway play an essential role in regulating the selected inflammation-related genes. The selected genes include PH domain and leucine- rich-repeat protein phosphatases (PHLPP), casein kinase2 (CK2), vascular endothelial growth factor (VEGF), pigment epithelium-derived factor (PEDF), glutamate-cysteine ligase (GCL), glutathione S-transferase (GST), and NAD(P)H: quinone oxidoreductase (NQO1). Using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and quantitative real-time reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR), we found that T. gondii up-regulates PHLPP2, $CK2{\beta}$, VEGF, GCL, GST and NQO1 gene expression levels, but down-regulates PHLPP1 and PEDF mRNA transcription levels. PI3K inhibition and mTOR inhibition by specific inhibitors showed that most of these host gene expression patterns were due to activation of PI3K/Akt or mTOR pathways with some exceptional cases. Taken together, our results reveal a new molecular mechanism of these gene expression change dependent on PI3K/Akt or mTOR pathways and highlight more systematical insight of how an intracellular T. gondii can manipulate host genes to avoid host defense.