• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.445-447
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• 2002

The compositional changes in mycosporine-like amino acids (MAAs) were investigated in the marine dinoflagellate Scrippsiella sweeneyae exposed to four different spectral compositions and five relative intensities of UV-B (280-320 nm) to UV-A (320-400 nm) + photosynthetically available radiation (PAR: 400-700 nm). Neither dose nor wavelengths of UVR significantly affected the growth rates. UVR caused a significantly increase in cell volume. Cell volume in the >280nm treatment was more than two times greater at 6.8 % of UVR intensity. Production of UVR induced MAAs was dependent on the dose of UVR. However. the induction of MAAs was related to the cell growth. Greater induction of MAAs was observed at shorter wavelengths. The composition of MAAs varied with increasing light intensity of UVR.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권2호
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• pp.91-96
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• 2015

Prion은 양의 scrapie, 소의 bovine spongiform encephalopathy와 사람의 CJD와 같은 다양한 신경 퇴행성 질환을 유발시키는 단백질 병원체이다. 정상 prion 단백질인 PrP^C가 병원성 PrP^Sc로 바뀌는 과정에 대해서는 많은 연구가 진행되었고, PrP^Sc로의 단백질 구조 변화가 다양한 환경적 요소에 의해서 영향 받는 것으로 추측된다. 바다조류로부터 분리된 MAAs는 다양한 스트레스 환경에서 조류를 보호해주는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 사실에 기초하여 mycosporineglycine, porphyra-334와 shinorine 3종의 MAAs로 처리한 prion 감염 신경세포 주에서 prion 단백질 축적의 변화를 평가하였다. PK 저항성을 갖는 PrP^Sc를 western blot 방법으로 확인한 결과, MAA에 의해서 PrP^Sc 단백질의 증식을 관찰하였다.

• ALGAE
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• 제35권2호
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• pp.177-187
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• 2020

Cyanobacteria have been widely reported to produce a variety of UV-absorbing mycosporine-like amino acids (MAAs). Herein, we reported production of the unusual MAA, mycosporine-glycine-alanine (MGA) in the cyanobacterium Sphaerospermopsis torques-reginae ITEP-024 using a newly developed UHPLC-DAD-MS/HRMS (ultra-high performance liquid chromatography-diode array detection-high resolution tandem mass spectrometry) method. MGA had previously been first identified in a red-algae, but S. torques-reginae strain ITEP-024 is the first cyanobacteria to be reported as an MGA producer. Herein, the chemical structure of MGA is fully elucidated from one-dimensional / two-dimensional nuclear magnetic resonance and HRMS data analyses. MAAs are unusually produced constitutively in S. torques-reginae ITEP-024, and this production was further enhanced following UV-irradiance. It has been proposed that MAA biosynthesis proceeds in cyanobacteria from the pentose phosphate pathway intermediate sedoheptulose 7-phosphate. Annotation of a gene cluster encoded in the genome sequence of S. torques-reginae ITEP-024 supports these gene products could catalyse the biosynthesis of MAAs. However, addition of glyphosate to cultures of S. torques-reginae ITEP-024 abolished constitutive and ultra-violet radiation induced production of MGA, shinorine and porphyra-334. This finding supports involvement of the shikimic acid pathway in the biosynthesis of MAAs by this species.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.4086-4092
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• 2013

Mycosporine-like 아미노산(MAAs)은 UV 흡수물질이며, 다양한 해양생물들은 MAAs의 합성과 축적을 통하여 환경 자외선의 직 간접적인 영향을 감소시키는 기능을 진화시켜 왔다. 이 연구에서 우리는 radiofrequency(RF) 발생장치를 제작하였고, 이를 미세조류 배양에 적용하였다. $0.35{\pm}0.05$ mHz의 RF를 Chlamydomonas sp. 배양기에 공급하였고, 정해진 시간(0, 0.5, 1 및 2 시간)에 시료를 채취하였다. MAAs 생합성 관련 유전자인 dehydroquinate synthase homolog (DHQS-like)와 nonribosomal peptide synthetase homolog (NRPS-like) 유전자를 Chlamydomonas sp.로부터 클로닝하였고, RF 노출에 대한 유전자 발현을 qRT-PCR을 이용하여 분석하였다. 연구결과 RF에 노출된 Chlamydomonas sp.의 DHQS-like와 NRPS-like 유전자의 발현은 노출 1시간에 각각 1.46 배 및 1.19 배 증가하였다. 이러한 결과는 DHQS-like와 NRPS-like 유전자가 Chlaydomonas sp.의 MAAs 생합성을 진단할 수 있는 좋은 바이오마커 후보가 될 수 있음을 의미한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5393-5399
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• 2014

미세조류 유래 mycosporine-like amino acids (MAAs) 혼합물의 항주름활성을 분석하기 위하여 type I procollagen, elastin 및 involucrin 유전자 발현분석을 실시하였다. Chlamydomonas sp.를 80% 에탄올로 추출하고, 컬럼을 통해 분획물을 정제하고, HPLC 분석을 통해 asterina 330+palythine (A+P) 및 shinorine+palythine (S+P) 혼합물을 정제하였다. MTT assay 결과 A+P 및 S+P는 0.1 mg/mL까지 세포독성을 나타내지 않았다. UV에 노출된 섬유아세포에 대한 MAAs 혼합물의 영향을 분석하였을 때, 0.05 mg/mL A+P 및 0.01 mg/mL S+P 농도에서 각각 2.7 및 3.6 배 PCOLCE mRNAs 발현이 증가하였다. Elastin 유전자는 0.01 mg/mL의 A+P 및 S+P를 처리하였을 때 각각 5.59배 및 3.1배 발현이 증가하였다. 특히 0.01 mg/mL의 A+P 및 S+P 농도에서 involucrin mRNAs 발현이 UV 처리된 대조구와 비교하였을 때 5배 및 2.5배 감소하였다. 결론적으로 Chlamydomonas sp. 유래 MAAs 혼합물은 주름개선용 기능성 화장품 개발을 위한 소재로써의 가능성이 충분한 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3799-3804
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• 2014

Mycosporine-like 아미노산(MAAs)은 UV 흡수물질이며, 다양한 해양생물들은 MAAs의 합성과 축적을 통하여 환경자외선의 직 간접적인 영향을 감소시키는 기능을 진화시켜 왔다. 이 연구에서는 미세조류, Chlamydomonas hedleyi에 포도당 전달 단백질인 Glucose transporter 1(Glut-1) 유전자를 pCAM1303 벡터에 도입한 형질전환체를 제작하여, 형질전환체의 바이오매스를 최대로 증가시킬 수 있는 최적의 Glucose 농도와 NH4Cl농도를 결정하고, 고주파(Radiofrequency) 발생장치를 활용한 바이오매스 증가와 함께 MAA를 대량 생산할 수 있는 배양 조건을 확립하였다. 연구결과 고주파 처리를 통한 형질전환 미세조류는 4.13 mg/L(MAAs/DCW)으로 3.23 mg/L(MAAs/DCW)의 고주파 처리 없이 배양한 형질전환체보다 효율이 증가하였다. 이러한 결과는 자외선 A 흡수물질을 인위적으로 증폭시킬 수 있어서, 대량배양한 후 MAAs물질을 분리 및 정제하여 피부자극성이 없는 친환경적인 자외선 차단 화장품 산업화에 크게 기여할 수 있음을 의미한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.354.2-354.2
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• 2016

Mycosporine-like amino acids (MAAs) are small secondary metabolites produced by organisms that live in environments with high volumes of sunlight, is an important group of novel bioactive compounds having immense biotechnological poten-tials due to their UV screening properties and Polypyrrole (PPy) is a type of organic polymer formed by polymerization of pyrrole. A novel composite nanofilm (~60 nm) of mycosporine-like amino acid (MAA) and polypyrrole is synthesized by interfacial polymerization technique. This composite nanofilm is conductive and has strong photoresponse. A photoelectric UV sensor is fabricated by depositing the composite film onto a silicon chip. This UV sensor shows good sensitivity, selectivity and stability for UV detection.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.3312-3318
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• 2014

천연물 유래 자외선차단제 개발을 위해 미세조류 추출물 및 mycosporine-like amino acids(MAAs)의 활용가능성을 연구하였다. Chlamycomonas hedleyi 추출물과 추출물 분획물인 MAAs가 각각 7% 포함된 자외선차단크림을 제조하고 인체 적용시험을 실시하였다. 이를 통하여 자외선차단지수(SPF) 및 자외선 A차단지수(PFA)를 평가하였다. Ch. hedleyi 추출물과 MAAs 함유 자외선 차단 크림의 자외선 차단지수는 각각 9.07 및 9.42로 나타났으며, 자외선 A차단지수는 각각 2.43과 2.41로 측정되었다. 자외선 A차단지수가 모두 2 상으로 측정되어 두가지 자외선 차단크림의 자외선 A차단등급은 [PA+]으로 분류되었다. 이상의 연구결과는 미세조류 추출물 및 MAAs 함유 자외선차단제가 자외선을 효과적으로 막지 못하지만, 무기자외선 차단제가 혼합되면 만족할만한 자외선 차단효과를 보일 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.439-441
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• 2002

Cyanobacteria are the dominant micro flora in rice-fields, contributing significantly to fertility as a natural biofertilizer. Recent studies show a continuous depletion of the stratospheric ozone layer, and the consequent increase in solar UV-B (280-315 nm) radiation reaching the Earth's surface. UV-B radiation causes reduction in growth, survival, protein content, heterocyst frequency and fixation of carbon and nitrogen in many cyanobacteria. UV -B induced bleaching of pigments, disassembly of phycobilisomal complexes, thymine dimer formation and alterations in membrane permeability have also been encounterd in a number of cyanobacteria. However, certain cyanobacteria produce photoprotective compounds such as water soluble colorless mycosporine-like amino acids (MAAs) and the lipid soluble yellow-brown colored sheath pigment, scytonemin, to counteract the damaging effects of UV-B. Cyanobacteria, such as Anabaena sp., Nostoc commune, Scytonema sp. and Lyngbya sp. were isolated from rice fields and other habitats in India and screened for the presence of photoprotective compounds. A circadian induction of the synthesis of MAAs by UV -B was noted in a number of cyanobacteria. Polychromatic action spectra for the induction of MAAs in Anabaena sp. and Nostoc commune also show the induction to be UV-B dependent peaking at 290 nm. Another photoprotective compound, scytonemin, with an absorption maximum at 386 nm (also absorbs at 300, 278, 252 and 212 nm), was detected in many cyanobacteria. In conclusion, a particular cyanobacterium having photoprotective compounds may be a potent candidate as biofertilizer for crop plants.

• Ocean and Polar Research
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• 제32권4호
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• pp.397-409
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• 2010

Herein, we compared the production rate of UV-absorbing compounds (mycosporine-like amino acids) and carotenoids in two phytoplankton species--Phaeocystis pouchetii and Porosira glacialis--which are the dominant species in Polar Regions under artificial UV radiation conditions. P. pouchetii exposed to UVR and PAR evidenced reductions in the carbon fixation rate, and was not significantly influenced by differing light conditions. However, the concentrations of UV-absorbing compounds and photo-protective pigments of P. pouchetii were increased with increasing exposure time, but P. glacialis maintained constant levels during the UVR exposure experiment. The production rates of MAAs showed a reverse phase between the two phytoplankton species. The carbon fixation rate of P. pouchetii cells was inhibited by exposure to UV radiation, but the production rates of MAAs in P. pouchetii were increased under UV radiation exposure. The carbon fixation rate and production rate of MAAs in P. glacialis were simultaneously inhibited under UV radiation exposure conditions. These results provide us with new information regarding the processes involved in the production of UV-absorbing compounds and photoprotective pigments in two phytoplankton species.