• Journal of Ginseng Research
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• 제41권3호
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• pp.257-267
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• 2017

Background: Heat-processed ginseng, sun ginseng (SG), has been reported to have improved therapeutic properties compared with raw forms, such as increased antidiabetic, anti-inflammatory, and antihyperglycemic effects. The aim of this study was to investigate the antiobesity effects of SG through the suppression of cell differentiation and proliferation of mouse 3T3-L1 preadipocyte cells and the lipid accumulation in Caenorhabditis elegans. Methods: To investigate the effect of SG on adipocyte differentiation, levels of stained intracellular lipid droplets were quantified by measuring the oil red O signal in the lipid extracts of cells on differentiation Day 7. To study the effect of SG on fat accumulation in C. elegans, L4 stage worms were cultured on an Escherichia coli OP50 diet supplemented with $10{\mu}g/mL$ of SG, followed by Nile red staining. To determine the effect of SG on gene expression of lipid and glucose metabolism-regulation molecules, messenger RNA (mRNA) levels of genes were analyzed by real-time reverse transcription-polymerase chain reaction analysis. In addition, the phosphorylation of Akt was examined by Western blotting. Results: SG suppressed the differentiation of 3T3-L1 cells stimulated by a mixture of 3-isobutyl-1-methylxanthine, dexamethasone, and insulin (MDI), and inhibited the proliferation of adipocytes during differentiation. Treatment of C. elegans with SG showed reductions in lipid accumulation by Nile red staining, thus directly demonstrating an antiobesity effect for SG. Furthermore, SG treatment down-regulated mRNA and protein expression levels of peroxisome proliferator-activated receptor subtype ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) and CCAAT/enhancer-binding protein-alpha ($C/EBP{\alpha}$) and decreased the mRNA level of sterol regulatory element-binding protein 1c in MDI-treated adipocytes in a dose-dependent manner. In differentiated 3T3-L1 cells, mRNA expression levels of lipid metabolism-regulating factors, such as amplifying mouse fatty acid-binding protein 2, leptin, lipoprotein lipase, fatty acid transporter protein 1, fatty acid synthase, and 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase, were increased, whereas that of the lipolytic enzyme carnitine palmitoyltransferase-1 was decreased. Our data demonstrate that SG inversely regulated the expression of these genes in differentiated adipocytes. SG induced increases in the mRNA expression of glycolytic enzymes such as glucokinase and pyruvate kinase, and a decrease in the mRNA level of the glycogenic enzyme phosphoenol pyruvate carboxylase. In addition, mRNA levels of the glucose transporters GLUT1, GLUT4, and insulin receptor substrate-1 were elevated by MDI stimulation, whereas SG dose-dependently inhibited the expression of these genes in differentiated adipocytes. SG also inhibited the phosphorylation of Akt (Ser473) at an early phase of MDI stimulation. Intracellular nitric oxide (NO) production and endothelial nitric oxide synthase mRNA levels were markedly decreased by MDI stimulation and recovered by SG treatment of adipocytes. Conclusion: Our results suggest that SG effectively inhibits adipocyte proliferation and differentiation through the downregulation of $PPAR{\gamma}$ and $C/EBP{\alpha}$, by suppressing Akt (Ser473) phosphorylation and enhancing NO production. These results provide strong evidence to support the development of SG for antiobesity treatment.

• 한국식품과학회지
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• 제52권2호
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• pp.191-199
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• 2020

본 연구에서는 발효식품으로부터 항당뇨 효능을 지닌 유산균을 분리하여 뽕잎 추출물을 발효하고, 제조된 유산균 발효 뽕잎 추출물의 항당뇨 효능을 평가하였다. 갓김치에서 분리된 Lactobacillus plantarum SG-053은 α-glucosidase 저해 활성이 96.8%로 가장 우수하고, 뽕잎을 발효하여 뽕잎에 존재하는 항당뇨 지표물질인 1-deoxynojirimycin (DNJ)의 함량을 2.2배 증가시키며 우수한 생육 활성을 나타내어 본 연구에서 뽕잎 추출액의 발효에 사용하였다. L. plantarum SG-053으로 발효한 뽕잎 추출물은 L6 근관세포에 대한 세포독성은 없었고, IRS-1, PI3K p85α, GLUT-4 유전자 발현을 각각 1.4, 2.2, 1.4배로 증가시켰으며, 세포의 2-deoxyglucose 흡수를 1 μM의 인슐린보다 높은 수준인 40.7% 증가시켜 인슐린 신호전달 경로를 활성화시킴으로써 세포의 인슐린 저항성을 개선하는 것으로 확인되었다. 경구 당 부하 검사를 통해 유산균 발효 뽕잎 추출물이 포도당 섭취에 의해 증가한 혈당을 빠르게 감소시키고, α-glucosidase의 저해를 통해 maltose의 분해에 의한 혈당 증가를 억제하였다. 유산균 발효 뽕잎 추출물은 SD rat의 허벅지 골격근 조직의 PI3K p85α와 GLUT-4 유전자 발현을 각각 6.4, 2.1배 증가시켜 L6 근관세포에서와 유사한 결과를 나타냈으며, in vivo 근육 조직에서도 인슐린 신호전달경로의 활성화에 영향을 준다는 것을 확인하였다. 본 연구 결과로 L. plantarum SG-053이 뽕잎을 효과적으로 발효하여 DNJ의 함량을 증진시킨다는 것을 확인하였으며, L. plantarum SG-053으로 발효한 뽕잎 추출물은 우수한 항당뇨 효능을 지니는 것을 세포 및 동물실험 수준에서 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.524-531
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• 2018

구상나무로부터 추출된 정유가 개발되어 있지만, 피부와 연관된 연구 관점에서 효능이 아직까지 밝혀지지 않았다. 본 연구의 목적은 B16F10 흑색종 세포(B16F10)와 인간 피부아세포주(HDF)에서 멜라닌과 주름 형성 상의 구상나무 추출물 효과를 알아보는데 있다. 정유는 수첨 증류법으로 추출하였고 무수 황산나트륨으로 정제 하였다. $10^{-5}$배의 정유농도에서, 두 세포의 생존능은 세포독성 평가에 의해 확인 되었다. B18F10의 항멜라닌 효과는 티로시나아제 억제 분석과 티로시나아제, 티로시나아제 연관 단백질 -1과 -2(TRP-1, TRP-2)의 유전자 발현 검증을 통해 이루어졌다. 정유는 알파-멜라닌세포 자극 호르몬 유도 그룹과 비교하여 티로시나아제 억제 활성이 5배, 아르부틴 유도 그룹과 비교하였을 때 30% 정도 감소되었다. 3가지 멜라닌 유래 인자들의 mRNA 수준도 각각 증가하였다. 항주름 효과를 분석하기 위해, 프로콜라겐 타입 I c 펩티드 합성(PIP) 분석과 웨스턴 블록을 수행하였다. 정유를 처리한 그룹에서 PIP가 증가되었고 콜라겐 타입 1과 기질 금속 단백질 분해 효소가 개선 되었다. 또한 정유는 $60mJ/cm^2$의 자외선 조건에서, 자외선-억제 콜라겐 타입 1의 증가와 기질 금속 단백질 분해 효소 생성 억제를 통해 항주름 효과를 보여줬다. 따라서 구상나무 추출물은 미백과 항주름을 위한 안전하고 효과적인 피부 제재로서 가능성을 가지고 있음을 암시한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제47권6호
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• pp.674-691
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• 2019

본 연구는 국내산 편백, 소나무, 잣나무, 일본잎갈나무 목부 정유의 항염증 효과를 평가 하였다. 실험에 사용된 정유는 각 수종의 목부에서 증류법(hydrodistillation)으로 추출되었다. 추출한 정유들을 GC-MS를 통해 성분 분석한 결과, 편백의 경우 ${\alpha}$-cadinol (19.25%), ${\tau}$-muurolol (14.20%) 및 ${\alpha}$-pinene (13.74%)이, 소나무는 ${\alpha}$-pinene (47.16%), longifolene (14.31%), ${\beta}$-phellandrene (11.78%) 및 ${\beta}$-pinene (11.02%)이 주요성분이었으며, 잣나무의 경우 ${\alpha}$-pinene (13.49%)와 longifolene(10.79%), 낙엽송의 경우 geranyl linalool (23.58%) 및 ${\alpha}$-pinene (18.57%)이 주요성분으로 확인되었다. 침엽수 목부 정유들의 항염증 효과는 LPS(Lipopolysaccharide)로 염증반응이 유도된 RBL-2H3 비만세포주에 정유를 처리한 후 IL-4(interleukin-4), IL-13(interleukin-13), ${\beta}$-hexosaminidase의 발현 변화를 조사함으로써 평가하였다. MTT assay를 통한 세포 독성 평가 결과, 침엽수 4종 정유 모두 $10^{-7}{\sim}10^{-5}%$ 농도에서 세포 독성을 보이지 않았다. 염증반응이 유도된 RBL-2H3 세포에 침엽수 4종의 목부 정유를 $10^{-7}%$ 농도로 처리하였을 때, LPS 처리군 대비 침엽수 4종의 목부 처리군에서 IL-4와 IL-13의 상대적 발현량이 큰 폭으로 감소하였으며, ${\beta}$-hexosaminidase 분비가 유의하게 억제되었다. 침엽수 정유 4종의 IL-4 상대적 발현량은 LPS 처리군 대비 소나무 69.6%, 잣나무 63.2%, 편백 55.1% 그리고 낙엽송 45.8% 감소하였다. IL-13의 상대적 발현량은 소나무 57.8%, 잣나무 57.1%, 편백 51.1% 그리고 낙엽송 34.5% 감소하였다. ${\beta}$-Hexosaminidase 분비의 경우 LPS 처리군 대비 편백 38.1%, 소나무 33.0%, 잣나무 27.4% 그리고 낙엽송 9.1% 억제하였다. Il-4, IL-13 및 ${\beta}$-hexosaminidase 분비를 비교한 결과, 침엽수 목부 정유 4종 중 소나무 정유의 활성이 가장 우수하였다. 이러한 결과는 국내 침엽수 4종의 목부 정유는 염증반응을 유발하는 싸이토카인의 발현 억제를 통하여 항염증 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

• 대한수의학회지
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• 제37권3호
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• pp.541-546
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• 1997

VT2(Verotoxin-2)의 효소활성 영역에 해당되는 두 영역의 아미노산들에 대하여, 첫번째 보존영역의 Glu167을 conservative point mutation 시키고, 두 번째 보존영역의 구성 아미노산 5개 전부를 deletion mutation 시켜, 각 변이주에서 독성의 감소 정도를 wild type과 비교한 결과 다음과 같은 성적을 얻었다. 1. pKSC101을 Eco RI과 Pst I으로 절단하여 940bp insert를 통일 제한효소로 절단한 M 13mp19에 삽입하여 pEP19RF를 구축하였다. 이를 이용하여 dU-SSDNA template를 제조하고, mutagenic primer를 annealing 하여 변이를 도입하였으며, 변이가 도입된 insert를 acceptor plasmid에 삽입시켜 각각 발현 플라스미드 pOEX와 pDEX를 구축하였다. 각각의 mutant 단백질을 발현시키기 위하여 pOEX와 pDEX를 JM109에 형질전환시켜 mutant 재조합 균주인 POMUT109와 DEMUT109를 작성하였다. 2. POMUT109와 DEMUT109를 IPTG 유도 발현시킨 배양상층액을 Vero cell에 대하여 세포독성을 시험한 결과 wild type에 비하여 POMUT109의 배양 여액에서는 2000배, DEMUT109의 배양여액에서는 적어도 3000배 이상의 세포독성을 감소시켰다.

• 대한본초학회지
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• 제30권6호
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• pp.7-15
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• 2015

Objectives : Rosa laevigata Michx. has been used for the treatment of renal disease in traditional Korean medicine. In this study, we investigated cytoprotective effect of R. laevigata water extract (RLE) against oxidative stress induced by arachidonic acid (AA) + iron.Methods : To evaluate the protective effects of RLE against AA + iron-induced oxidative stress in HepG2 cell, cell viability and changes on apoptosis-related proteins were assessed by MTT and immunoblot analyses. The effects of RLE on reduced glutathione level, production of reactive oxygen species and mitochondrial membrane potential were also monitored. Furthermore, to verify underlying molecular mechanism, NF-E2-related factor 2 (Nrf2) was examined by immunoblot analysis. Additionally, Nrf2 transactivation and its downstream target genes expression were also determined by reporter gene and realtime RT-PCR analyses.Results : RLE pretreatment (30-300 μg/ml) prevented cells from AA + iron-mediated cell death in a concentration dependent manner. In addition, 100 μg/ml RLE inhibited AA + iron-induced glutathione depletion, reactive oxygen species production and mitochondrial dysfunction. RLE accumulated nuclear Nrf2 and also transactivated Nrf2, which was evidenced by antioxidant response element- and glutathione S-transferase A2-driven luciferase activities and mRNA level of glutamate-cysteine ligase catalytic subunit, NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 and sestrin 2. Moreover, protective effect of RLE against AA + iron was abolished in Nrf2 knockout cells.Conclusions : These results indicate that RLE has the ability to protect hepatocyte against oxidative stress through Nrf2 activation.

• Molecules and Cells
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• 제40권2호
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• pp.109-116
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• 2017

Soybean agglutinin (SBA) is an anti-nutritional factor of soybean, affecting cell proliferation and inducing cytotoxicity. Integrins are transmembrane receptors, mediating a variety of cell biological processes. This research aims to study the effects of SBA on cell proliferation and cell cycle progression of the intestinal epithelial cell line from piglets (IPEC-J2), to identify the integrin subunits especially expressed in IPEC-J2s, and to analyze the functions of these integrins on IPEC-J2 cell cycle progression and SBA-induced IPEC-J2 cell cycle alteration. The results showed that SBA lowered cell proliferation rate as the cell cycle progression from G0/G1 to S phase (P < 0.05) was inhibited. Moreover, SBA lowered mRNA expression of cell cycle-related gene CDK4, Cyclin E and Cyclin D1 (P < 0.05). We successfully identified integrins ${\alpha}2$, ${\alpha}3$, ${\alpha}6$, ${\beta}1$, and ${\beta}4$ in IPEC-J2s. These five subunits were crucial to maintain normal cell proliferation and cell cycle progression in IPEC-J2s. Restrain of either these five subunits by their inhibitors, lowered cell proliferation rate, and arrested the cells at G0/G1 phase of cell cycle (P < 0.05). Further analysis indicated that integrin ${\alpha}2$, ${\alpha}6$, and ${\beta}1$ were involved in the blocking of G0/G1 phase induced by SBA. In conclusion, these results suggested that SBA lowered the IPEC-J2 cell proliferation rate through the perturbation of cell cycle progression. Furthermore, integrins were important for IPEC-J2 cell cycle progression, and they were involved in the process of SBA-induced cell cycle progression alteration, which provide a basis for further revealing SBA anti-proliferation and anti-nutritional mechanism.

• Molecules and Cells
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• 제26권2호
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• pp.146-151
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• 2008

The brown planthopper (BPH) is a major insect pest in rice, and damages these plants by sucking phloem-sap and transmitting viral diseases. Many BPH resistance genes have been identified in indica varieties and wild rice accessions, but none has yet been cloned. In the present study we report fine mapping of the region containing the Bph1 locus, which enabled us to perform marker-aided selection (MAS). We used 273 F8 recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between Cheongcheongbyeo, an indica type variety harboring Bph1 from Mudgo, and Hwayeongbyeo, a BPH susceptible japonica variety. By random amplification of polymorphic DNA (RAPD) analysis using 656 random 10-mer primers, three RAPD markers (OPH09, OPA10 and OPA15) linked to Bph1 were identified and converted to SCAR (sequence characterized amplified region) markers. These markers were found to be contained in two BAC clones derived from chromosome 12: OPH09 on OSJNBa0011B18, and both OPA10 and OPA15 on OSJNBa0040E10. By sequence analysis of ten additional BAC clones evenly distributed between OSJNBa0011B18 and OSJNBa0040E10, we developed 15 STS markers. Of these, pBPH4 and pBPH14 flanked Bph1 at distances of 0.2 cM and 0.8 cM, respectively. The STS markers pBPH9, pBPH19, pBPH20, and pBPH21 co-segregated with Bph1. These markers were shown to be very useful for marker-assisted selection (MAS) in breeding populations of 32 F6 RILs from a cross between Andabyeo and IR71190, and 32 F5 RILs from a cross between Andabyeo and Suwon452.

• 미생물학회지
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• 제51권3호
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• pp.271-279
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• 2015

락토페린(LF)는 철이온과 결합하는 당 단백질로서 항균, 항바이러스, 항진균 등의 기능을 가지고 있으며, 생체의 각종 체액으로부터 분비되는 다기능성 단백질이다. 본 연구에서는 사람의 락토페린(hLF)으로부터 유래된 N-lobe의 유전자를 분리하고 산업용 균주로서 많이 사용되는 메탄올자화 효모인 Pichia pastoris에서 발현시켰다. 재조합 사람 락토페린 N-lobe (rhLF-N)는 배양액으로 분비 발현되었으며, 3L 발효조에서 약 $458{\mu}g/ml$이 수준으로 생성되었다. rhLF-N을 정제한 다음 SDS-PAGE와 western blot으로 분석하여 분자량 35 kDa 단백질을 확인하였으며, hLF에 대한 항체를 이용하여 면역확산법으로 면역성을 확인하였다. rhLF-N의 mRNA 발현양상을 qRT-PCR로 분석한 결과 메탄올 첨가에 의한 발현 유도 후 2-3일째에 발현율이 가장 높았으며, 4일째에는 점차적으로 감소하였다. 정제한 rhLF-N을 이용하여 항균활성을 조사한 결과 Staphylococcus aureus, E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia, Salmonella typhimurium과 같은 병원성 균에 대해 광범위한 항균활성을 보였으나, LF유래 항균 peptide들과 항균활성을 비교하였을 때, 항균력이 상대적으로 매우 떨어지는 것으로 나타났다. 비록 본 연구에서 발현한 rhLF-N은 항균력은 떨어지나, hLF에 비해 그 크기가 작고 배양조건 연구로 P. pastoris에서 대량 생산이 가능하며, 배양액으로 분비시킬 수 있기 때문에 정제 비용 등을 고려 할 때 산업적 응용에는 보다 유리할 것으로 사료된다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제30권4호
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• pp.343-354
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• 2014

Rice blast disease caused by Magnaporthe oryzae is one of the most serious diseases of cultivated rice (Oryza sativa L.) in most rice-growing regions of the world. In order to investigate early response genes in rice, we utilized the transcriptome analysis approach using a 300 K tilling microarray to rice leaves infected with compatible and incompatible M. oryzae strains. Prior to the microarray experiment, total RNA was validated by measuring the differential expression of rice defense-related marker genes (chitinase 2, barwin, PBZ1, and PR-10) by RT-PCR, and phytoalexins (sakuranetin and momilactone A) with HPLC. Microarray analysis revealed that 231 genes were up-regulated (>2 fold change, p < 0.05) in the incompatible interaction compared to the compatible one. Highly expressed genes were functionally characterized into metabolic processes and oxidation-reduction categories. The oxidative stress response was induced in both early and later infection stages. Biotic stress overview from MapMan analysis revealed that the phytohormone ethylene as well as signaling molecules jasmonic acid and salicylic acid is important for defense gene regulation. WRKY and Myb transcription factors were also involved in signal transduction processes. Additionally, receptor-like kinases were more likely associated with the defense response, and their expression patterns were validated by RT-PCR. Our results suggest that candidate genes, including receptor-like protein kinases, may play a key role in disease resistance against M. oryzae attack.