• 한국식품과학회지
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• 제37권2호
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• pp.261-267
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• 2005

Phase II 효소계는 자연계에 존재하는 다양한 화학물질과 천연소재들에 의해 유도되며, 이들의 유도는 화학적 발암물질과 그 밖의 여러 가지 독성물질들로부터 생체를 보호하는데 중요한 역할을 한다. 특히, phase II 효소 중 QR은 quinone류 자체에 대한 보호효과가 있고 다른 암예방 효소계와 공통으로 유도되며, 항암 작용이 있는 많은 화합물에 의해 유도되어지기 때문에 암예방 물질 탐색의 지표가 되는 대표적인 효소로 많이 이용된다. 본 연구에서는 제주도에서 자생하는 귤류 중 지각을 이용하여 메탄올추출물을 제조한 후 대표적인 암예방계 효소로 알려진 quinone reductase 및 glutathion S-transferase의 유도 활성을 조사하였다. 우선 QR 및 GST 유도활성 측정에 앞서 각 시료의 Hepa 1c1c7 세포에 대한 독성을 조사하여 시료자체의 세포독성을 관찰하였으며, 이 결과를 바탕으로 QR, GST 유도 활성을 측정할 시 세포독성을 거의 나타내지 않는 각각 시료의 최대 처리 농도를 결정하였다. 총 6개의 지각 분획물 중 mouse 유래 Hepa 1c1c7 세포주에서는 hexane 충과 chloroform 충에서 QR, GST의 활성이 $200{\mu}g/mL$에서 각각 1.8배, 1.5배 이상으로 증가되어 높은 QR 및 GST의 유도활성을 보였다. 따라서 지각의 hexane 층이나 chloroform층에 존재하는 높은 QR및 GST의 유도활성이 나타나는 물질을 분리 정제하여 앞으로 계속적인 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 한국양식학회지
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• 제19권3호
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• pp.157-165
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• 2006

우리나라 주요 담수 어종인 미꾸라지를 ecotoxicogenomic 연구 모델 어류로 개발하기 위한 연구의 일환으로 본 어종이 고온 스트레스 자극에 노출되었을때 야기되는 산화성 스트레스를 검출하고자 항산화 효소(antioxidant enzyme; AOE) 유전자의 발현 양상을 분석하였다. 주요 항산화 효소인 superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione-S-transferase (GST) 및 glutathione peroxidases (GPXs)의 transcript들을 특이적으로 정량화할 수 있는 semi-quantitative RT-PCR, real-time PCR 또는 northern blot분석을 통해 $23^{\circ}C$에서 $32^{\circ}C$까지 설정된 실험어의 간 조직내 AOE유전자들의 mRNA level을 분석하였다. 고온에 노출되었을 때 본 어종의 AOE들은 일반적으로 증가된 유전자 발현 양상을 나타내었고, 특히 SOD (2배)와 plasma GPX (3배) 유전자가 가장 유의적인 mRNA 증가를 나타내었다. GST의 경우 상대적으로 적은 증가량을 나타내었고 CAT의 경우 고온자극에 반응하지 않았다. 본 어종은 $29^{\circ}C$ 이상에서 AOE 유전자의 발현 증가를 나타내었고 $32^{\circ}C$에 노출되었을 때 1일째부터 SOD와 plasma GPX mRNA의 증가가 관찰되었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제50권1호
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• pp.10-24
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• 2017

본 연구는 건강한 성인 남녀를 대상으로 glutathione S-transferase (GST)M1 및 T1 유전자 다형성에 따라 한식에서 주로 섭취하는 식물성 식품군과 한식 식단의 DNA 손상 감소효과를 측정하여 유전적 민감도가 어떻게 나타나는지를 알아보기 위해 수행되었다. 이를 위하여 건강한 성인 남녀 59명을 대상으로 혈액을 채취하여 GST genotype을 분류하였으며 그 중 17명을 선발하여 DNA 손상 감소효과를 Comet assay를 이용하여 측정하였고 DNA damage relative score로 나타냈다. 제 5기 2차년도 국민건강영양조사를 활용하여 한국인이 많이 섭취하는 식물성 식품을 10가지 식품군 (감자류, 견과류, 곡류, 과일류, 김치류, 두류, 버섯류, 오일류 채소류 해조류)으로 분류 후, 각 식품군별 총 섭취량의 1% 이상을 섭취한 84종의 식품을 한식 식물성 식품으로 최종 선정하였으며 한식 식단 (Korean diet)은 한국영양학회에서 발행한 [2010 한국인 영양섭취 기준]에 제시되어 있는 1주일 표준식단 (2,000 kcal/day)을 사용하였다. GSTM1 유전자 다형성에 따른 한식 식물성 식품군의 Tail moment로 본 DNA 손상 감소효과는 곡류와 오일류에서만 GSTM1 wild type보다 mutant type에서 유의하게 높았다. 이에 비해 DNA 손상 감소 효과를 % DNA in tail과 Tail moment로 본 결과, 견과류 과일류 채소류 버섯류 김치류 해조류에서 GSTT1 mutant type에 비해 wild type에서 유의하게 더 높게 나타났다. GSTM1과 GSTT1의 combined genotype에 따라 한식 식물성 식품의 DNA 손상 감소효과를 본 결과, 과일류, 김치류, 버섯류, 채소류, 해조류는 1군 (GSTM1+/GSTT1+) 및 3군 (GSTM1-/GSTT1+)에서, 오일류는 3군 (GSTM1-/GSTT1+)에서 DNA 손상 감소 효과가 유의하게 높았으며. 감자류, 견과류, 곡류, 두류, Total은 DNA 손상 감소 효과가 2군 (GSTM1+/GSTT1-) 및 3군 (GSTM1-/GSTT1+)에서 유의하게 높아 식품군에 따라 GST 유전자 다형성에 따른 DNA 손상 감소효과가 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 한식 식단은 DNA 손상의 세 가지 지표인 % DNA in tail, Tail moment, Tail length로 측정해본 결과 GSTM1의 경우 wild type에서 mutant type보다 더 크게 나타났으며, GSTT1의 경우는 genotype에 따라 DNA 손상이 달라지는 경향은 있었지만 유의한 차이를 나타내지 않았다. 결론적으로 한식에서 주로 섭취하는 식물성 식품군에서는 식품에 따라 부분적으로 GSTM1은 mutant type에서, GSTT1은 wild type에서 DNA 손상 보호효과가 더 크게 나타났으며, GSTM1과 GSTT1의 combined genotype에 따른 DNA 손상 보호효과는 식품군에 따라 다르게 나타났다. 반면, 한식 식단에서는 DNA 손상 보호효과가 GSTM1 wild type에서 mutant type보다 더 크게 나타났으며, GSTT1 genotype에는 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 한식 식물성 식품군 및 식사패턴의 항산화 기능 우수성을 증명하는 기초자료가 될 것이며, 나아가 개인별 유전자에 따른 항산화 맞춤영양연구를 시작하는 시발점이 될 수 있을 것이다. 앞으로 GST 유전자 다형성에 따른 한식과 한식 식물성 식품군의 유전적 민감도를 더 명확하게 규명하기 위해서는 대상 인원을 늘려 수행하는 광범위한 연구가 필요할 것으로 보인다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권10호
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• pp.1238-1243
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• 2008

잔대 뿌리는 우리나라에서 예로부터 민간약으로 이용되어 오고 있다. 본 연구에서는 인간 간세포인 HepG2에 잔대 뿌리의 에틸아세테이트 추출물을 처리했을 때 sodium nitroprusside(SNP)에 의해 유도된 세포 독성 및 항산화 유전자 발현에 미치는 영향력을 알아보았다. 먼저, 잔대 에틸아세테이트 추출물이 NO에 의해 유도된 세포 사멸을 저해할 수 있는지를 알아보기 위하여 HepG2 세포에 잔대 에틸아세테이트 추출물(각각 50과 100 $\mu$g/mL)을 24시간 먼저 처리한 후 세포내에서 NO을 생성시킬 수 있는 0.5 mM SNP를 처리하였다. NO에 의한 세포독성이 에틸아세테이트 추출물에 의해 저해되었다는 것을 mitochondrial dehydrogenase 활성을 알아보는 MTT assay를 실시하여 알아보았다. 더하여 우리는 잔대 에틸아세테이트 추출물이 세포내 항산화 방어 시스템인 Cu,Zn superoxide dismutase(SOD 1), Mn SOD(SOD 2), glutathione peroxidase(GPx), catalase와 glutathione metabolism과 관련되어져 있는 glutathione reductase(GR), $\gamma$-glutamyl-cystein synthetase(GCS), glutathione-S-transferase(GST), $\gamma$-glutamyltranspeptidase($\gamma$-GT), glucose-6-phosphate dehydrogenase(G6PD)의 mRNA 발현에 미치는 영향을 RT-PCR로 알아보았다. CAT, GCS 그리고 G6PD mRNA 수준이 잔대 에틸아세테이트 추출물 처리 후 증가하였으나, SOD 1, SOD 2, GPx, GST 그리고 $\gamma$-GT mRNA 수준은 변화지 않았다. 따라서 잔대 에틸아세테이트 추출물이 간접적 항산화 효과가 있고, 이들 효과는 아마 CAT, GCS, GR 그리고 G6PD 유전자 발현 증가에 의한 것이라고 추정되었다.

• BMB Reports
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• 제31권3호
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• pp.287-295
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• 1998

Acetolactate synthase (ALS) is the first common enzyme in the biosynthesis of L-Ieucine, L-isoleucine, and L-valine. The sulfonylurea-resistant ALS gene from Nicotiana tabacum was cloned into the bacterial expression vector pGEX-2T. The resulting recombinant plasmid pGEX-ALS3 was used to transform Escherichia coli strain XL1-Blue, and the mutant tobacco ALS (mALS) was expressed in the bacteria as a protein fused with glutathione S-transferase (GST). The fusion product GST-mALS was purified in a single step on a glutathione-Sepharose column. ALS activities of 0.9-2.5 ${\mu}mol/min/mg$ protein were observed in the GST-mALS, and the Km values for pyruvate, FAD, and TPP were 10.8-24.1, $(1.9-8.9){\times}10^{-3}$, and 0.14-0.38 mM, respectively. The purified GST-mALS was resistant to both the sulfonylurea and the triazolopyrimidine herbicides, and lost its sensitivity to end products, L-valine and L-leucine. For comparision, the tobacco wild-type recombinant ALS fused with GST, GST-wALS, was also characterized with respect to its pyruvate and cofactor bindings. These results suggest that the purified mutant recombinant tobacco ALS was functionally active, that the mutations resulting in herbicide resistance has affected pyruvate and cofactor bindings," and that the two classes of herbicides interact at a common site on the plant ALS.

• Toxicological Research
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• 제13권4호
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• pp.339-347
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• 1997

Disulfiram (DSF) and diethyldithiocarbamate (DDC), a reduced form of DSF, protect the liver against toxicant-induced injury through inhibition of cytochrome P450 2E1. The effect of DSF and DDC on the levels of major hepatic microsomal epoxide hydrolase (mEH) and glutathione S-transferase (GST) expression was comparatively studied, given the view that these enzymes are involved in terminal detoxification events for high energy intermediates of xenobiotics. Treatment of rats with a single dose of DSF (20-200 mg/kg, po) resulted in 2- to 15-fold increases in the mEH mRNA level at 24 hr with the ED$_{50}$ value being noted as 60 mg/kg. The mEH mRNA level was elevated ~15-fold at 24 hr after treatment at the dose of 100 mg/kg, whereas the hepatic mRNA level was rather decreased from the maximum at the dose of 200 mg/kg, indicating that DSF might cause cytotoxicity at the dose. In contrast to the effect of DSF, DDC only minimally elevated the mEH mRNA level at the doses employed. DSF moderately increased the major GST mRNA levels in the liver as a function of dose, resulting in rGSTA2, rGSTA3/5 or rGSTM1 mRNA levels being elevated 3- to 4-fold at 24 hr post-treatment, whereas the rGSTM2 mRNA level was not altered. DDC, however, failed to stimulate the mRNA levels for major GST subunits, indicating that the reduced form of DSF was ineffective in stimulating the GST the expression. The effect of other organosulfides including aldrithiol, 2, 2'-dithiobis(benzothiazole) (DTB), tetramethylthiouram disulfide (TMTD) and allyl disulfide (ADS) on the hepatic mEH and GST mRNA expression was assessed in rats in order to further confirm the increase in the gene expression by other disulfides. Treatment of rats with aldrithiol (100 mg/kg, po) resulted in a 16-fold increase in the mEH mRNA level at 24 hr post-treatment. DTB, TMTD and ADS also caused 5-, 9- and 12-fold increases in the rnRNA level, respectively, as compared to control. Thus, all of the disulfides examined were active in stimulating the mEH gene in the liver. The organosulfides significantly increased the rGSTA2, rGSTA3, rGSTA5 and rGSTM1 mRNA levels at 24 hr after administration. In particular, aldrithiol was very efficient in stimulating the rGSTA and rGSTM genes among the disulfides examined. These results provide evidence that DSF and other sulfides effectively stimulate the mEH and major GST gene expression at early times in the liver and that DDC, a reduced form of DSF, was ineffective in stimulating the expression of the genes, supporting the conclusion that reduced form(s) of organosulfur compound(s) might be less effective in inducing the mEH and GST genes through the antioxidant responsive element(s).

• 대한한의학방제학회지
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• 제9권1호
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• pp.355-366
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• 2001

Objectives : Oldenlandiae Diffusae herba has been used as a natural drug for tumor, inflammation and liver disease in traditional medicine. This study was performed in order to investigate the antioxidative effects of Oldenlandiae Diffusae herba methanol extract(ODHM) on acetaminophen induced acute liver injury in mice. Methods : In order to investigate the protective effect of ODHM on acute hepatic injury in vivo, ICR mice were pretreated with ODHM, and then treated with acetaminophen(500mg/kg). And the levels of LPO and glutathione(GSH), antioxidative enzyme activities were measured. The levels of LPO were measured by TBA method. And catalase activity was measured as the decrease in hydrogen peroxide absorbance at 240nm on spectrophotometer using 30mM hydrogen peroxide. Superoxide dismutase(SOD) was assayed by recording the inhibition of nitro blue tetrazolium reduction with xanthine and xanthine oxidase. Glutathione peroxidase(GPX) activity was determined by the modified coupled assay developed by Paglia and Lawrence. The reaction was started by addition of 2.2mM hydrogen peroxide as substrate. The change in absorbance at 340nm was measured for 1min on spectrophotometer. Glutathione-S-transferase(GST) activity was assayed with CDNB as substrate and enzyme activity of GST towards the glutathione conjugation of CDNB. And Total SH and GSH levels were measured. Results : In vivo study, LPO levels of acetaminophen treatment group were significantly higher than other groups. This increased level was significantly reduced by ODHM pretreatment. The acetaminophen treatment resulted in a decrease of catalase, GPX, SOD and GST activities. By contrast, ODHM pretreatment markedly increased compare to those of untreated groups. Total SH and GSH levels were reduced by of acetaminophen treatment, and ODHM pretreatment significantly increased GSH levels.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제12권1호
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• pp.32-47
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• 1995

생쥐의 백혈병세포 L1210과 항암제에 대하여 내성이 유도된 L1210AdR, L1210VcR과 L1210Cis에서 glutathione의 농도와 glutathione의 합성 조절에 관여하는 ${\gamma}$-glutamylcysteine synthetase(GCS)와 ${\gamma}$-glutamyl transpeptidase (GGT), 세포 이물질을 축합하는데 촉매하는 glutathione S-transferase(GST)의 효소 활성도와 유전자의 발현 여부를 관찰하였다. 세포내 glutathione농도(${\mu}M/mg$ protein)는 L1210이 $0.41{\pm}0.003$, L1210AdR가 $0.73{\pm}0.006$, L1210VcR은 $1.16{\pm}0.060$, L1210Cis가 $2.19{\pm}0.282$으로 모세포에 비하여 내성세포에서 통계적으로 유의한 증가를 관찰하였다. Buthionine sulfoxamine(BSO)를 1 ${\mu}M$농도로 첨가하여 12시간 배양한 세포들에서의 glutathione농도는 L1210이 88%, L1210AdR가 85%, L1210VcR이 89%, 그리고 L1210Cis는 79%의 감소를 보였다. GCS의 활성도(nM/mg protein/min)는 L1210이 104인데 비하여 L1210AdR가 128, L1210VcR는 227, 및 L1210Cis는 212로 증가하였다. GGT의 활성도(nM/mg protein/min)는 L1210이 $2.15{\pm}0.531$이었고, L1210AdR은 $2.80{\pm}0.498$, L1210VcR은 $2.42{\pm}0.389$, 그리고 L1210Cis는 $2.98{\pm}0.623$으로 내성인 세포들에서 증가하였으며 L1210AdR과 L1210Cis에서 유의하였다. GST활성도(nM/mg protein/min)는 L1210이 $16.70{\pm}4.798$이었고, L1210AdR은 $14.51{\pm}3.402$, L1210VcR은 $19.52{\pm}4.255$, L1210Cis $17.77{\pm}4.495$로 L1210VcR과 L1210Cis가 약간의 증가를 보였으며, L1210AdR은 오히려 감소를 보였다. DNA의 slot blot에서 GCS, GGT, GST 유전자의 모세포와 내성세포간에 별다른 차이를 보이지 않았다. Northern hybridization에서 GCS는 약 4.5kb 크기의 band, GST-${\pi}$는 약 1.05kb 크기의 band를 보였으며 내성세포 모두에서 발현 증가가 관찰되었다. GGT의 경우 크기가 다른 6개의 band가 보였으며 특히 11.5 kb크기의 band에서 L1210AdR과 L1 210VcR의 발현이 증가하였으며, L1210VcR에서는 L1210과 다른 내성세포에서 보이는 1.95kb크기의 band가 보이지 않고 2.2kb 크기의 다른 band가 관찰되었다. 이상에서 L1210AdR과 L1210VcR의 내성에는 mdr1 유전자가 관여하고, L1210Cis의 내성에는 특히 glutathione이 중요하다. GCS, GGT 및 GST등의 활성도 및 유전자의 발현도 내성세포들에서 증가하였으며 이중 GCS는 내성세포내의 glutathione 합성에 가장 중요한 조절인자라 할 수 있다.

• 대한한방내과학회지
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• 제28권3호
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• pp.453-463
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• 2007

Backgrounds : Glutathione-s-transferase (GST) is a kind of phase II metabolism enzyme and plays an important role in the detoxification of various toxic chemicals. It was reported that the genetic polymorphism of GSTM1 and GSTT1 genes may be responsible for asthma development and susceptibility to allergy. Traditional oriental medicine uses a unique diagnostic technique. differentiation-syndrome. to analyze signs and symptoms of patients synthetically. Through differentiation-syndrome. asthma patients can be divided into two groups: the deficiency syndrome group (DSG) and the excess syndrome group (ESG). Objectives : The purpose of this study was to investigate the possible association of GST gene polymorphism with clinical phenotype by differentiation-syndrome of bronchial asthma patients. Materials and Methods : One hundred and ten participants were evaluated by pulmonary function test. Patients with 53 DSG and 31 ESG by differentiation-syndrome were assessed for genetic analysis. GSTM1 and GSTT1 deletion polymorphism was performed by polymerase chain reaction (PCR). Results : GSTM1 gene deletion was detected in 43.4% of individuals in the DSG and in 38.71 % in the ESG. The distribution of GSTM1 polymorphism between DSG and ESG was not significantly different [$x^2$=0.1767, p=0.6742; OR(95% CI)=1.2139(0.4915-2.9979)]. The proportion of GSTT1 null genotypes was 41.51% in the DGS and 45.16% in the ESG. The distribution of GSTT1 polymorphism between DSG and ESG was also not significantly different [$x^2$=0.1065, p=0.7442; OR(95% CI)=0.8618(0.3525-2.1065)]. In the combined analysis of GSTM1 and GSTT1 genes, the frequency of both null type of GSTM1/GSTT1 genes was not significantly different from both positive type of GSTM1/GSTT1 genes[$x^2$=0.0768, p=0.7817; OR(95% CI)=1.2000(0.3303-4.3602)] Conclusions : These results indicate that polymorphism of the GST gene might not be associated with the symptomatic classification of DSG and ESG by differentiation-syndrome in Korean asthmatics.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제47권4호
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• pp.471-477
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• 1999

연구배경 : 발암물질의 체내 대사효소계인 GSTM1, T1과 NAT1의 유전적다형성의 발현 양상이 폐암발생과 연관성이 있는가를 밝히기 위해 환자-대조군 연구를 수행하였다. 방 법 : 서울대병원에서 병리화적 폐암환자군으로, 비암성요료계질환으로 입원한 환자를 대조군으로 설정하여, 각 환자에 대한 성, 연령, 흡연력 등을 병력조사나 병록지검토로 얻었으며, 말초혈액을 채취하여 DNA를 분리한 뒤, 다중중합효소연쇄반응을 이용하여 GSTM1, T1의 유전자형을, nested PCR법을 이용하여 NAT1의 유전자형을 결정하였다. 결 과 : 모집된 환자, 대조군은 각각 118 명, 150명이었고, 환자군에서 흡연력은 통계적으로 의미있게 높았다(p<0.05). GSTM1의 소실형은 비소실형에 비해 편평상피암의 위험을 높였으나(OR=2.25 ; 95% CI=1.12-4.51), GSTT1의 경우는 폐암의 위험인자로 작용하지 않았다. NAT1의 fast acetylator형은 폐암환자전체를 분석했을 때 통계적으로 의미있는 위험도 상승을 보였다(OR=2.13; 95% CI=1.04-4.40). 결 론 : GSTM1의 소실형과 NAT1의 fast형은 폐암발생과 관련성이 있다.