• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제24권4호
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• pp.329-338
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• 2020

Rhinorrhea in allergic rhinitis (AR) is characterized by the secretion of electrolytes in the nasal discharge. The secretion of Cl^- and HCO₃^- is mainly regulated by cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) or via the calcium-activated Cl^- channel anoctamin-1 (ANO1) in nasal gland serous cells. Interleukin-4 (IL-4), which is crucial in the development of allergic inflammation, increases the expression and activity of ANO1 by stimulating histamine receptors. In this study, we investigated ANO1 as a potential therapeutic target for rhinorrhea in AR using an ANO1 inhibitor derived from a natural herb. Ethanolic extracts (30%) of Spirodela polyrhiza (SP_EtOH) and its five major flavonoids constituents were prepared. To elucidate whether the activity of human ANO1 (hANO1) was modulated by SP_EtOH and its chemical constituents, a patch clamp experiment was performed in hANO1-HEK293T cells. Luteolin, one of the major chemical constituents in SP_EtOH, significantly inhibited hANO1 activity in hANO1-HEK293T cells. Further, SP_EtOH and luteolin specifically inhibited the calcium-activated chloride current, but not CFTR current in human airway epithelial Calu-3 cells. Calu-3 cells were cultured to confluency on transwell inserts in the presence of IL-4 to measure the electrolyte transport by Ussing chamber. Luteolin also significantly inhibited the ATP-induced increase in electrolyte transport, which was increased in IL-4 sensitized Calu-3 cells. Our findings indicate that SP_EtOH and luteolin may be suitable candidates for the prevention and treatment of allergic rhinitis. SP_EtOH^- and luteolin-mediated ANO1 regulation provides a basis for the development of novel approaches for the treatment of allergic rhinitis-induced rhinorrhea.

• 분석과학
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• 제27권5호
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• pp.223-227
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• 2014

${\delta}$-Aminolevulinic acid (ALA)는 생물권내에 폭넓게 존재하는 화합물이고, 포유류에서 헴(heme)과 식물에서 엽록소 생성을 하게하는 경로에서 만들어진 테트라피롤의 중간물질로써 생체내 중요한 역할을 한다. ALA는 생분해성 매개자, 성장 조절자, 헴단백질의 전구체 그리고 암 치료에서 사용되는 효과적인 물질로써 관심이 있다. 최근에는 ALA가 피부 치료의 좋은 효과를 가지고 있어 피부과학에서 빈번히 사용된다고 보고되어 있는데, 하지만 지난 몇 십 년 동안, 많은 연구가 ALA 메커니즘의 설명과 치료적 활성 개선에 초점을 맞춰왔지만, 세포 기능과 세포생장에 대한 ALA의 효과는 아직 불분명하다. 본 연구에서는 ALA의 약물학적 효과가 HEK293T 뿐만 아니라, HaCaT와 HeLa 세포에서 세포분열을 억제하는 것으로 확인을 하였다. 또한, ALA가 처리된 세포에서는 세포예정사가 유도되는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 특정 세포에 ALA가 처리되면 세포증식을 억제하며, 특히 인간의 암세포의 죽임을 유발하는 효과적인 약물 중 하나로써 ALA를 개선된 치료 전략으로 가능성을 제시한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권5호
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• pp.691-698
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• 2013

식품 연구에서 흔히 사용되는 물과 주정(70% 에탄올)을 사용하여 추출된 발계(SCR)의 열수 추출물(SCRW)과 에탄올 추출물(SCRW)의 총 플라보노이드 및 폴리페놀 함량, 항산화 활성, 항암활성을 측정하였다. SCRW와 SCRE는 DPPH(SCRW; 72.9%, SCRE; 42.4%)와 ABTS(SCRW; 81.6%, SCRE; 50.3%) 자유 라디칼을 효과적으로 소거하였으며, 양성 대조군인 BHA(53.8% DPPH, 49.5% ABTS)보다 더 높은 소거활성을 나타냈다. 또한 인체 유래 신장 정상세포(HEK293)에 대해서는 높은 생존율을 나타내 독성이 없음을 확인한 반면, 인체 유래의 암세포(유방암세포; MCF-7, 폐암세포; A549, 위암세포; AGS)에 대해서는 대조군으로 사용된 항암제 CPA와 유사하거나 더 높은 세포성장 억제효과가 확인되었다. 특히 SCRE는 AGS에 대하여 $1,000{\mu}g/mL$ 농도에서 53.6%로 탁월한 위암 세포 성장저해 효과를 나타냈다. 본 연구 결과를 통해, 발계 추출물의 높은 항산화 및 항암 활성이 확인되어 약리활성에 대한 기초연구 자료로 제시 할 수 있을 것으로 사료되며, 기능성 소재로써의 이용 가치를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.586-594
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• 2013

단백질 번역 후 O-GlcNAc 수식은 단백질 조절의 새로운 기전으로 대두되고 있다. 전통적인 당수식과 달리 O-GlcNAc 수식은 단 한번의 O-GlcNAc 전달로 이루어지며, 핵 및 세포질단백질 모두에 수식될 수 있다. O-GlcNAc은 이 분자를 끝으로 하는 최종수식으로 생각되어 왔으나, 최근의 논문(J Proteome Res. 2011 10:2725-2733)은 AP180 단백질에 O-GlcNAc-P가 존재함을 보고하였다. 이 논문은 O-GlcNAc-P가 일반적인 단백질수식인지에 대한 중요한 질문을 던진다. 이에 답하고자 저자들은 HEK293T 세포에 O-GlcNAc 인산화효소 NAGK를 DsRed2에 연결한 DsRed2-$NAGK_{WT}$ 혹은 효소활성이 없는 돌연변이 NAGK를 표현하는 DsRed2-$NAGK_{D107A}$를 표현시키고, 단백질 추출물을 얻어 2D-PAGE로 분리한 후 인산화 정도를 측정하여, $NAGK_{WT}$에 의하여 인산화가 증가되는 15개의 단백질 스폿을 선별하였다. 이 가운데 7개 스팟을 동정한 결과 2개의 스폿은 O-GlcNAc 수식 단백질인 $HSP90{\beta}$, 다른 2개의 스폿도 O-GlcNAc 수식 단백질인 ENO1로 동정되었으며, 나머지(dUTP nucleotidohydrolase mitochondrial isoform 2, glutathione S-transferase P, grp94)는 O-GlcNAc 수식 여부를 아직 모르는 단백질이였다. NAGK에 의하여 O-GlcNAc 단백질의 인산화가 증가된다는 사실은 O-GlcNAc이 인산화되어 O-GlcNAc-P로 수식됨을 시사하며, 따라서 본 연구의 결과는 O-GlcNAc이 최종 수식이 아님을 지지한다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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• pp.85-85
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• 2018

인공재배한 매실나무 겨우살이(PM)의 동결건조시료와 자연산 굴참나무겨우살이(QM)의 열풍건조시료의 80% 에탄올 및 물 초음파추출물을 4종의 세포주(HEK 293, HepG2, AGS, MCF-7)배지에 첨가하여 MTT assay로 농도에 따른 세포생존율을 조사하였다. 시료의 HEK 293(인간신장 정상세포)에 대한 세포 독성은 $100{\mu}g/ml$에서 PM의 80% 에탄올 추출물 및 물 추출물 처리군의 생존율은 각각 $86.30{\pm}2.87%$, $89.27{\pm}0.86%$, QM의 80% 에탄올 추출물 및 물 추출물의 생존율은 각각 $80.76{\pm}1.67%$, $78.07{\pm}0.67%$이었다. HepG2(인간 간암세포)에 대한 항암활성을 측정한 결과 PM과 QM 모두 80% 에탄올 추출물이 물 추출물보다 비교적 높은 항암활성을 나타내었으며 $100{\mu}g/ml$에서 QM 80% 에탄올 추출물이 $57.33{\pm}1.30%$의 생존율을 나타내어 항암활성이 가장 높았고, PM 물 추출물이 $76.45{\pm}2.62%$의 생존율을 나타내어 항암활성이 가장 낮았다. AGS(인간 위암세포)에 대한 독성을 측정한 결과 모든 겨우살이에서 80% 에탄올추출물이 더 높은 독성을 나타내었으며, $100{\mu}g/ml$에서 QM 80% 에탄올 추출물의 생존률이 $60.94{\pm}2.44%$로 비교적 항암활성이 높았고, PM 물 추출물이 $80.10{\pm}1.96%$의 생존율을 나타내어 항암활성이 낮았다. MCF-7(인간 유방암세포)는 $100{\mu}g/ml$에서 QM 80% 에탄올 추출물이 $69.44{\pm}1.56$의 생존율로 비교적 높은 항암활성을 나타내었으며, PM 80% 에탄올 추출물이 $88.30{\pm}4.12%$로 낮은 항암활성을 나타내었다. PM 물 추출물이 $73.23{\pm}3.16$으로 PM 80% 에탄올 추출물보다 비교적 높은 항암활성을 나타내었다. 결론적으로, HepG2(인간 간암세포)와 AGS(인간 위암세포)에 대해서 굴참나무겨우살이 80% 에탄올 추출물의 $100{\mu}g/ml$ 농도가 적합하였고, 매실나무겨우살이는 물 추출물 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 MCF-7(인간 유방암세포)에 대한 항암소재로 적합하였다.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.963-969
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• 2016

Kinesin superfamily proteins (KIFs)은 세포 내 소기관이나 단백질복합체를 미세소관을 따라 운반하는 모터단백질이다. Kinesin 1은 경쇄단위체(light chain subunit)를 통하여 결합함으로써 세포 내 소기관, 신경소포, 신경전달물질수용체, 신호전달단백질, mRNA 등 다양한 운반체를 운반하는 KIFs의 한 종류이다. Kinesin light chains (KLCs)은 모터기능이 없는 단위체로서 kinesin heavy chains (KHCs) 이량체와 결합하여 kinesin 1을 구성한다. KLCs은 여러 단백질과 결합하지만 아직 결합단백질이 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 KLC1의 tetratricopeptide repeat (TPR) 영역과 결합하는 단백질을 분리하기 위하여 효모 two-hybrid 탐색을 수행한 결과 Wiskott-Aldrich syndrome의 원인단백질이며 액틴 세포골격 조절단백질인 WASP/WAVE family의 하나인 WAVE1을 분리하였다. WAVE1은 KLC1의 TPR 영역을 포함한 부위와 결합하지만 KHCs인 KIF5A, KIF5B, KIF5C와는 결합하지 않았다. 또한 KLC1은 WAVE1의 C-말단에 존재하는 verprolin/cofilin/acidic (VCA) 도메인과 결합하였으며, 다른 WAVE isoform인 WAVE2와 WAVE3과도 결합하였다. HEK-293T 세포에 WAVE1과 KLC1을 동시에 발현시켰을 때 두 단백질이 세포 내에서 같은 부위에 존재하며, WAVE1을 면역침강한 결과 KLC1뿐만 아니라 KIF5B가 같이 침강함을 확인하였다. 이러한 결과들은 kinesin 1이 WAVE 단백질복합체 혹은 WAVE로 덮여있는 운반체를 운반함을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1159-1165
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• 2012

${\gamma}$-Aminobutyric acid (GABA)는 신경세포 밖으로 분비된 후 GABA 수송체들(GATs)에 의하여 다시 신경세포 안으로 재흡수 된다. 그러나, GABA 수송체들이 어떻게 연접전막의 위치에 안정적으로 존재하는지 또한 어떤 단백질과 결합하여 조절을 받는지는 알려져 있지 않다. 본 연구에서 효모 two-hybrid system을 이용하여 betaine-${\gamma}$-aminobutyric acid transporter 1 (BGT-1/mGAT2)의 C-말단과 특이적으로 결합하는 Munc-18-interacting (Mint) 단백질을 분리하였다. BGT-1/mGAT2의 C-말단에 존재하는 "T-H-L" 아미노산배열은 Mint2와의 결합에 필수적으로 관여하였다. Mint2은 BGT-1/mGAT2와는 결합하지만, 다른 종류의 GAT와는 결합하지 않았다. 또한 HEK-293T 세포에 Mint2와 BGT-1/mGAT2을 동시에 발현시켜 면역침강한 결과 두 단백질은 같이 면역침강하였으며, 두 단백질은 세포 내에서 세포막 부위에 같이 존재함도 확인하였다. 이러한 결과들은 Mint2가 BGT-1/mGAT2와 결합하여 BGT-1/mGAT2을 조절하는 역할을 함을 시사한다.

• 한국약용작물학회지
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• 제15권6호
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• pp.398-404
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• 2007

본고에서는 초고압 추출 공정의 활성 증진 효과를 알아보기 위해 복분자의 면역활성 실험을 실시하였는데 그 결과는 아래와 같다. 인간의 정상 신장세포인 HEK293을 이용한 세포 독성은 추출물은 1.0 $mg/m{\ell}$의 농도에서 최고 19.5%의 세포독성을 나타냈다. 항암활성은 AGS와 A549 암세포를 이용하였는데, 초고압을 실시할 경우 1.0 $mg/m{\ell}$의 농도에서 80%이상의 높은 억제활성을 보였으며, 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적 사멸도는 모든 고농도에서 모두 3 이상으로 나타났다. 모든 처리구 중 15분간 초고압 추출한 것이 가장 높은 활성을 보였으나 5분간 초고압 추출한 것과 큰 차이가 나지 않아 5분간 초고압 추출을 실시하는 것이 효율적인 것으로 보인다. B cell과 T cell을 이용한 면역세포의 생육은 배양 6일째에 15분간 초고압으로 추출한 처리구에서 각각 $13.5{\times}10^4cells/m{\ell}$, $14.6{\times}10^4cells/m{\ell}$로 가장 높은 세포농도를 나타냈다. 면역세포를 이용한 cytokin의 분비량 측정실험에서는 HPE15 추출물이 배양 시간에 따른 cytokine의 분비가 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 각 세포의 $TNF-{\alpha}$와 IL-6의 분비량은 6일째 최고의 분비량을 나타내었다. 또한 NK cell의 면역활성은 모든 추출물에서 배양 시간에 따라 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 그 중 HPE15 추출물에서 B cell의 경우 $15.8{\times}10^4cells/m{\ell}$, T cell의 경우 $14.8{\times}10^4cells/m{\ell}$으로 가장 높은 생육 활성을 나타내었다. 본 실험 결과를 통하여 초고압으로 인해 기존의 추출 방법으로는 추출되지 않았던 유용생리활성 물질들이 초고압으로 조직과 세포막 파괴로 인해 유용성분의 용출량이 증가하고 새로운 물질의 용출로 인해 높은 활성을 나타낸 것으로 판단되었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제15권6호
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• pp.411-416
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• 2007

본고에서는 초고압 추출 공정을 통한 홍경천의 독성 저감 및 항암활성 효과를 알아보기 위하여 실험을 실시하였는데 그 결과는 아래와 같다. 인간의 정상 신장세포인 HEK293을 이용한 세포 독성은 초고압으로 15분간 처리한 것에서는 1.0 $mg/m{\ell}$의 농도에서 최고 20.4%의 세포독성을 보였으며, 초고압으로 5분간 처리한 것은 22.5%로 초고압 시간이 길어질수록 세포독성이 낮아지는 것을 확인했다. 일반 추출물은 25.3%로 초고압 처리한 군에 비해 높은 독성을 나타내어 초고압 처리 시 독성이 저감되는 것을 확인하였다. 초고압 처리 군은 또한 HEL299를 이용한 세포독성 실험에서도 1.0 $mg/m{\ell}$의 농도에서 일반 추출물인 WE보다 5% 정도 낮은 독성을 나타냈다. 항암활성 측정은 A549, AGS, MCF-7, Hep3B의 암세포를 실험에 사용하여 실시하였다. 모든 암세포에서 1.0 $mg/m{\ell}$의 농도에서 75% 이상의 높은 억제활성을 보였고, 또한 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적 사멸도는 0.6 $mg/m{\ell}$에서 가장 높은 수치를 보였는데 모두 4이상으로 나타났으며, 15분 동안 초고압 추출을 한 것이 가장 높게 나타났다. 본 실험 결과를 통하여 초고압으로 인해 기존의 추출 방법으로는 추출되지 않았던 유용생리활성 물질들이 초고압으로 인해 조직과 세포막 파괴로 인해용출량 증가로 인해 수율이 증가하였으며, 홍경천의 독성 물질이 파괴되는 것으로 판단된다. 단순한 침전 추출법에 의한 추출방법보다는 초고압 추출에 의한 추출로 식물체에 함유되어 있는 성분 추출의 수율을 배가 시킬 수 있으며, 홍경천 자체 성분에 약간의 변화를 가할 수 있을 것으로 생각된다. 홍경천 성분의 변화는 초고압 추출을 통하여 에너지 수준이 제한된 수소결합, 전기적 결합, 반데르발스결합, 수소결합과 같은 약한 결합들이 분리됨으로써 성분의 변화가 있을 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제15권6호
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• pp.916-922
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• 2005

E3 ligase로 알려진 Parkin은 protein quality control에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라, 이런 quality control system의 이상으로 나타나는 퇴행성 뇌질환에도 밀접한 연관성이었다. 이와 같이 생체의 필수적인 업무를 담당하는 Parkin의 기능을 생화학적 측면에서 연구하기 위해서는 고 순도의 단백질을 다량 정제할 수 있는 시스템이 필요하나, 아직까지 Parkin의 발현 양상과 정제법에 관한 연구가 미흡한 상태이다. 본 연구에서는 pCEX system을 이용하여 Parkin을 대장균에서 overexpression시켜 단일 스텝으로 정제할 수 있는 방법을 정립하였다. 저온의 배양조건에서 0.01 mM의 IPTC로 발현을 유도한 결과 $90\%$ 이상의 순도를 가지는 완전한 크기의 Parkin을 정제할 수 있었다. 또한, 여러 tag을 갖는 Parkin plasmid를 제작하였을 뿐만 아니라, 이들을 HEK293 세포에 transfection하여 Parkin의 발현 양상을 비교 분석하였다. 그 결과 Parkin의 N-말단에 pretense에 민감한 절단 부위가 존재한다는 사실을 확인하였다. 본 연구에서 정립한 Parkin 정제법과 포유류 세포에서 Parkin의 발현 양상에 대한 결과는 Parkin의 기질을 탐색하고,그들이 Parkin의 효소 활성 및 기능에 미치는 영향을 조사하기 위한 다양한 연구에 활용할 수 있을 것이다.