• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1251-1257
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• 2019

본 연구에서는 펩티도글리칸이 단핵세포의 $TNF-{\alpha}$ 발현에 미치는 영향을 조사하였고, 또한 펩티도글리칸에 의한 $TNF-{\alpha}$ 발현에 관련된 세포의 요소들을 연구하였다. 사람의 단핵세포주인 THP-1 세포를 펩티도글리칸에 노출시키는 경우 $TNF-{\alpha}$ 분비 증가뿐만 아니라 $TNF-{\alpha}$ 유전자 전사를 유도하는 결과를 가져왔다. TLR-2/4의 억제제인 OxPAPC은 펩티도글리칸에 의한 $TNF-{\alpha}$의 발현을 저해하였다. 그리고 U0126, SB202190, SP6001250, LY294002, Akti IV, rapamycin, NAC, DPI 같은 약리학적 저해제 또한 $TNF-{\alpha}$ 발현을 유전자/단백질 수준에서 상당히 약화시켰다. 그러나 polymyxin B는 $TNF-{\alpha}$ 발현에 영향을 주지않았다. 따라서 펩티도글리칸이 TLR-2, PI3K, Akt, mTOR, MAPKs, ROS 등을 통하여 단핵세포의 $TNF-{\alpha}$ 발현을 증가시킴을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제33권5호
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• pp.414-421
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• 2023

갯사상자는 염생식물의 일종으로 염분이 높은 토양에서 자생하는 식물로 선행연구에 따르면 갯사상자는 항암효과를 가진다고 알려져 있다. 그러나 UVB로 유도된 광노화에 대한 효과는 아직 알려져 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 갯사상자 조추출물이 산화스트레스에 미치는 영향과 UVB 유래 광손상에 미치는 효과와 그 작용기전에 대하여 밝히고자 하였다. 갯사상자 추출물의 항산화 활성은 ROS 생성 억제능을 통해 확인하였으며, 광노화에 대한 효능은 피부노화 관련 인자인 MMP-1, MMP-3 및 MMP-9 발현 저해 효과와 MAPKs 발현기전을 통해 확인하였다. 세포생존율 실험결과를 바탕으로 UVB 조사 기준은 15 mJ/cm² 로 설정하였으며, 갯사상자 추출물의 농도는 10, 50, 그리고 100 ㎍/ml로 설정하였다. 결과적으로 갯사상자 추출물은 농도의존적으로 활성산소종을 억제하는 효과를 가짐을 확인하였고, 피부노화 관련인자인 MMP-1, MMP-3 및 MMP-9 발현을 감소시키는 것을 확인하였다. 노화관련인자인 MMP 발현 억제는 MAPK 전사인자의 발현 억제효과에 의한 것임을 확인할 수 있었다. 이들 결과로부터 갯사상자 추출물이 광노화에 효능을 가진 천연 화장품 소재로서 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.25-25
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• 2022

피부 노화는 피부와 피부 지지층 등의 광범위한 퇴행 과정을 말한다. 피부 노화의 원인은 흡연, 공해, 스트레스 등이 있지만, 그 중에서도 자외선(ultra violet, UV) 조사가 가장 큰 요인으로 꼽힌다. 반복적인 자외선 조사에 의해 진행되는 피부노화를 광노화라고 하며 그 가장 큰 특징으로는 콜라겐 섬유와 엘라스틴의 감소로 야기되는 주름을 들 수 있다. 본 연구에서는 제주에서 채집한 바위수국의 추출물 및 분획물의 항산화 및 자외선으로 인한 피부노화 예방(anti-photoaging) 효능을 확인하고, 활성물질을 분리하여 광노화 예방 효능과 그 메커니즘을 확인하였다. 실험에 사용된 바위수국은 범의귀과의 덩굴성 식물로 바위면이나 나무줄기 등에 붙어서 자라며, 한국(제주, 울릉도)과 일본에 분포한다. 바위수국 추출물과 분획물에서 총 페놀 함량. 총 플라보이드 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼소거 활성의 항산화 실험 결과, 부탄올과 에틸아세테이트 분획층에서 강력한 항산화 활성이 관찰되었다. 또한 UVA를 조사한 인간 진피 섬유아세포 (human dermal fibroblast, HDF)데 대한 콜라겐 분해효소인 matrix metalloproteinase-1(MMP-1) 생성 억제 활성을 확인한 결과, 부탄올 분획층이 세포 생장 저해 없이 가장 우수한 효능이 확인되었다. 따라서 부탄올 분획층에서 주요 성분 분리 실험을 수행하여 총 4개의 화합물을 분리하였다; Chlorogenic acid (1), Quercetin-3-O-glucosyl-(1-2)-rhamnoside (2), Quercetin-3-O-xylosyl-(1-2)-rhamnoside (3), Quercitrin (4). 분리한 4개의 물질의 MMP-1 생성 억제 활성을 비교한 결과 화합물 2가 세포독성 없이 MMP-1 생성 억제 효능이 우수하였고, 이후 화합물 2의 광노화 예방 효능과 그 메커니즘을 확인하였다. 화합물 2는 MMP-1의 생성을 억제할 뿐만 아니라 procollagen type I의 생성을 증가시켰으며, MMP-1 생성에 관여하는 mitogen-activated protein kinase (MAPK)/activator protein-1 (AP-1) 신호전달경로를 하향 조절하며, 콜라겐 생성과 관련된 Transforming growth factor-β (TGF-β)/Smad 신호전달경로를 상향 조절하여 UVA에 의한 광노화 예방에 효능을 나타내었다. 이러한 결과들을 바탕으로, 바위수국은 항노화(anti-aging) 기능성 화장품 및 이너뷰티 기능성 식품 소재로 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권5호
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• pp.635-647
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• 2014

Unfertilized oocytes age inevitably after ovulation, which limits their fertilizable life span and embryonic development. Rapamycin affects mammalian target of rapamycin (mTOR) expression and cytoskeleton reorganization during oocyte meiotic maturation. The goal of this study was to examine the effects of rapamycin treatment on aged porcine oocytes and their in vitro development. Rapamycin treatment of aged oocytes for 24 h (68 h in vitro maturation [IVM]; $44h+10{\mu}M$ rapamycin/24 h, $47.52{\pm}5.68$) or control oocytes (44 h IVM; $42.14{\pm}4.40$) significantly increased the development rate and total cell number compared with untreated aged oocytes (68 h IVM, $22.04{\pm}5.68$) (p<0.05). Rapamycin treatment of aged IVM oocytes for 24 h also rescued aberrant spindle organization and chromosomal misalignment, blocked the decrease in the level of phosphorylated-p44/42 mitogen-activated protein kinase (MAPK), and increased the mRNA expression of cytoplasmic maturation factor genes (MOS, BMP15, GDF9, and CCNB1) compared with untreated, 24 h-aged IVM oocytes (p<0.05). Furthermore, rapamycin treatment of aged oocytes decreased reactive oxygen species (ROS) activity and DNA fragmentation (p<0.05), and downregulated the mRNA expression of mTOR compared with control or untreated aged oocytes. By contrast, rapamycin treatment of aged oocytes increased mitochondrial localization (p<0.05) and upregulated the mRNA expression of autophagy (BECN1, ATG7, MAP1LC3B, ATG12, GABARAP, and GABARAPL1), anti-apoptosis (BCL2L1 and BIRC5; p<0.05), and development (NANOG and SOX2; p<0.05) genes, but it did not affect the mRNA expression of pro-apoptosis genes (FAS and CASP3) compared with the control. This study demonstrates that rapamycin treatment can rescue the poor developmental capacity of aged porcine oocytes.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.1-20
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• 2004

Polychlorinated biphenyls (PCBs), one a group of persistent and widespread environmental pollutants, have been considered to be involved in immunotoxicity, carcinogenesis, and apoptosis. However, the toxic effects and physical properties of a PCB congener are dependent on the structure. In the present study, we investigate the toxic effects and action mechanisms of PCBs In cells. Among the various congeners tested, 2,2',4,6,6'-PeCB-pentachlorobiphenyl (PeCB), a highly ortho-substituted congener having negligible binding affinity for aryl hydrocarbon receptor (AhR), caused the most potent toxicity and specific effects in several cell types. 2,2',4,6,6'-PeCB induced apoptotic cell death of human monocytic cells, suggesting that PCB-induced apoptosis may be linked to immunotoxicity. In addition, 2,2',4,6,6'-PeCB induced mitotic arrest by interfering with mitotic spindle assembly in NIH3T3 fibroblasts, followed by genetic instability which triggers p53 activation. Which suggests that 2,2',4,6,6'-PeCB may be involved in cancer development by causing genetic instability through mitotic spindle damage. On the other hand, 2,2',4,6,6'-PeCB increased cyclooxygenase-2 (COX-2) involved in cell survival through ERK1/2 MAPK and p53 in Rat-1 fibroblasts and mouse embryonic fibroblasts, triggering compensatory mechanism for abating its toxicity. Taken together, these results demonstrate that PCB congeners of different structure have distinct mechanism of action and 2,2',4,6,6'-PeCB causes several toxicity as well as compensatory mechanism in cells.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 2002년도 창립10주년기념 및 국립독성연구원 의약품동등성평가부서 신설기념 국재학술대회:생물학적 동등성과 의약품 개발 전략을 위한 국제심포지움
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• pp.113-113
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• 2002

Phylogenetically conserved Bcl-2 family proteins play a pivotal role in the regulation of apoptosis from virus to human. Members of the Bcl-2 family consist of antiapoptotic proteins such as Bcl-2, Bcl-xL, and Bcl-w, and proapoptotic proteins such as BAD, Bax, BOD, and Bok. It has been proposed that anti- and proapoptotic Bcl-2 proteins regulate cell death by binding to each other and forming heterodimers. A delicate balance between anti- and proapoptotic Bcl-2 family members exists in each cell and the relative concentration of these two groups of proteins determines whether the cell survives or undergoes apoptosis. Mcl-1 (Myeloid cell :leukemia-1) is a member of the Bcl-2 family proteins and was originally cloned as a differentiation-induced early gene that was activated in the human myeloblastic leukemia cell line, ML-1 . Mcl-1 is expressed in a wide variety of tissues and cells including neoplastic ones. We recently identified a short splicing variant of Mcl-1 short (Mcl-IS) and designated the known Mcl-1 as Mcl-1 long (Mcl-lL). Mcl-lL protein exhibits antiapoptotic activity and possesses the BH (Bcl-2 homology) 1, BH2, BH3, and transmembrane (TM) domains found in related Bcl-2 proteins. In contrast, Mcl-1 S is a BH3 domain-only proapoptotic protein that heterodimerizes with Mcl-lL. Although both Mc1-lL and Mcl-lS proteins contain BH domains fecund in other Bcl-2 family proteins, they are distinguished by their unusually long N-terminal sequences containing PEST (proline, glutamic acid, serine, and threonine) motifs, four pairs of arginine residues, and alanine- and glycine-rich regions. In addition, the expression pattern of Mcl-1 protein is different from that of Bcl-2 suggesting a unique role (or Mcl-1 in apoptosis regulation. Tankyrasel (TRF1-interacting, ankyrin-related ADP-related polymerasel) was originally isolated based on its binding to TRF 1 (telomeric repeat binding factor-1) and contains the sterile alpha motif (SAM) module, 24 ankyrin (ANK) repeats, and the catalytic domain of poly(adenosine diphosphate-ribose) polymerase (PARP). Previous studies showed that tankyrasel promotes telomere elongation in human cells presumably by inhibiting TRFI though its poly(ADP-ribosyl)action by tankyrasel . In addition, tankyrasel poly(ADP-ribosyl)ates Insulin-responsive amino peptidase (IRAP), a resident protein of GLUT4 vesicles, and insulin stimulates the PARP activity of tankyrase1 through its phosphorylation by mitogen-activated protein kinase (MAPK). ADP-ribosylation is a posttranslational modification that usually results in a loss of protein activity presumably by enhancing protein turnover. However, little information is available regarding the physiological function(s) of tankyrase1 other than as a PARP enzyme. In the present study, we found tankyrasel as a specific-binding protein of Mcl-1 Overexpression of tankyrasel led to the inhibition of both the apoptotic activity of Mel-lS and the survival action of Mcl-lL in mammalian cells. Unlike other known tankyrasel-interacting proteins, tankyrasel did not poly(ADP-ribosyl)ate either of the Mcl-1 proteins despite its ability to decrease Mcl-1 proteins expression following coexpression. Therefore, this study provides a novel mechanism to regulate Mcl-1-modulated apoptosis in which tankyrasel downregulates the expression of Mcl-1 proteins without the involvement of its ADP-ribosylation activity.

• 한국유기농업학회지
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• 제27권4호
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• pp.513-528
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• 2019

본 논문은 고수 에탄올 추출물의 항산화 활성 및 항염증 효과를 평가하기 위하여 수행되었다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 1 mg/mL 농도에서 각각 76.03 ± 1.36 mg of Gallic acid equivalents/g, 182.23±4.32 mg of Rutin equivalents/g으로 나타났고 DPPH와 ABTS radical 소거능은 각각 500 ㎍/mL, 1000 ㎍/mL 농도에서 52.8%, 58.3%의 소거율을 확인하였으며 2000 ㎍/mL 농도에서 환원력을 나타났다. 세포독성 검사 결과, LPS와 함께 처리한 세포에서 고수 추출물 (0-500 ㎍/mL)에 의한 독성이 나타나지 않았고 염증 매개인자인 NO, 염증성 cytokine인 TNF-α 및 IL-1β의 생성량을 농도의존적으로 유의하게 감소시켰다. 또한 염증성 단백질인 iNOS 및 COX-2의 발현 수준을 유의하게 감소시켰고 이런 염증성 단백질 발현을 조절하는 전사인자 NF-κB/MAPK signaling pathway의 활성화 수준도 유의하게 억제시킨 것으로 나타났다. 이와 같이 고수 에탄올 추출물의 항산화 및 항염증 활성을 나타냄으로써 활용 가치가 기능성 식품 및 대체 의약 소재로 이용될 수 있다고 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권6호
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• pp.722-730
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• 2021

본 연구는 인삼열매로부터 RG-II 형태의 다당(GBW-II)을 분리하고 대식세포 활성화에 대한 세포 내 신호전달의 세부 기작을 규명함으로써 새로운 건강기능성식품 소재 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 진행되었다. GBW-II의 구성당을 확인한 결과, 전형적인 RG-II의 구성당인 2-methyl-xylose, apiose, aceric acid, KDO 및 DHA와 같은 특이 구성당을 함유함을 확인할 수 있었다. GBW-II는 대식세포 유래 세포주인 RAW 264.7 cell에 처리하였을 경우, 어떠한 세포 독성도 확인되지 않았으나 IL-6와 TNF-α와 같은 cytokine의 분비는 농도 의존적으로 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 RAW 264.7 cell을 이용한 세포 내 신호전달에 관한 실험 결과들을 종합해 볼 때, GBW-II는 대식세포 표면에 발현된 TLR2, TLR4 및 SR에 결합하여 MAPKs (p38, ERK) 및 NF-κB를 경유하여 IL-6와 TNF-α와 같은 cytokine의 분비를 증가시키는 것으로 최종 확인되었다. 한편, RG-I, RG-II, β-glucan, arabinoxylan 및 xyloglucan과 같은 식물체 유래 고분자 다당체의 약리활성은 그들의 구조적 차이에서 기원하는 것으로 알려져 있기 때문에 건강기능성식품 소재로의 개발을 위해서는 활성물질의 미세구조에 대한 해명이 필수적이라 할 수 있다. 따라서 본 연구진은 추후 연구에서 효소적 및 화학적 가수분해, methylation, sequencing 등을 이용하여 인삼열매 유래 정제 다당 GBW-II의 미세구조를 규명하고자 한다.

• 대한본초학회지
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• 제28권3호
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• pp.53-60
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• 2013

Objectives : DojukSan is known to be effective for treating a urinary diseases and stomatitis. However, there has been a lack of studies regarding the effects of Dojuksan on the inflammatory activities and effector inflammatory disease mechanism about macrophage before is not known. To elucidate the molecular mechanisms of Dojuksan water extract (DJS) on pharmacological and biochemical actions in inflammation, we examined the effect of DJS on pro-inflammatory mediators in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated macrophages. Methods : In the present study, pro-inflammatory cytokine production was determined by performing enzyme-linked immunosorbent assay, reverse transcription polymerase chain reaction, and western blot analysis to measure the activation of MAPKs. Cells were treated with 200 ng/mL of LPS 1 h prior to the addition of DJS. Cell viability was measured by MTS assay. The investigation focused on whether DJS inhibited nitric oxide (NO) and prostaglandin E2 ($PGE_2$) productions, as well as the expressions of inducible NO synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2), interleukin-6 (IL-6) and mitogen-activated protein kinases (MAPKs) in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. Results : We found that DJS inhibited LPS-induced NO, $PGE_2$ and IL-6 productions as well as the expressions of iNOS and COX-2. Furthermore, DJS suppressed the LPS-induced phosphorylation of p38 MAPK and c-Jun NH2-protein kinase (JNK). Conclusions : These results suggest that DJS has inhibitory effects on LPS-induced $PGE_2$, NO, and IL-6 production, as well as the expressions of iNOS and COX-2 in the murine macrophage. These inhibitory effects occur through blockades on the MAPKs phosphorylation.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.122-127
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• 2023

심혈관 질환(CVD)은 전 세계적으로 주요 사망 원인으로써 갈수록 증가하는 추세이며, 혈관 손상이 발생하였을 때, 혈전이 과도하게 형성되는 것이 그 원인인 중 하나이다. 근래에 혈소판 억제를 통한 항혈전 물질에 대한 관심이 커지고 있으며 천연 생물활성 화합물을 사용함으로써 부작용을 줄이려는 노력이 이루어지고 있다. Flavonoid 중 하나로 알려진 hydroxygenkwanin(HGK)은 팥꽃나무(Daphne genkwa)에서 정제되는 물질로서 항균, 항염증 및 항암 효과가 있다고 알려져 있으며, 혈전증을 예방하는 조직 인자의 억제제 역할을 한다고 보고되었지만 항혈소판 효과와 그 작용기전에 대해서는 거의 알려지지 않았다. 본 연구를 통해 HGK가 collagen 유도의 사람 혈소판 응집에 미치는지 확인하였고, 그 작용 기전을 확인하였다. HGK은 혈소판 신호 전달 과정에서 PI3K/AKT 및 MAPK의 인산화를 억제하였고, ATP 및 serotonin 등의 혈소판 내 과립 분비를 감소하였다. . 또한, HGK는 cPLA₂의 인산화를 억제하며 응집 촉진물질인 TXA₂ 생성을 강하게 저해하였다. 결과적으로 응집 유도 물질인 collagen가 유도한 혈소판 응집을 86.36 µM의 IC₅₀로 강하게 억제하였다. 그러므로, 본 연구를 통해 HGK가 혈관 손상을 통해 일어나는 사람 혈소판의 활성화 및 응집을 억제하는 항혈전 물질로 가치가 있음을 분명히 하였다.