• Food Science and Biotechnology
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• 제15권2호
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• pp.244-247
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• 2006

Neuronal cell death significantly contributes to neuronal loss in neurological injury and disease. Typically, neuronal loss or destruction upon exposure to neurotoxins, oxidative stress, or DNA damage causes neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease. In this study, we attempted to determine whether ginsenoside Rg3 from red ginseng has a neuroprotective effect via an anti-apoptotic role induced by S-nitroso-N-acetylpenicillamine (SNAP) at the molecular level. We also investigated the antioxidant effect of Rg3 using a metal-catalyzed reaction with $Cu^{2+}/H_2O_2$. Our results showed that Rg3 ($40-100\;{\mu}g/mL$) protected SK-N-MC neuroblastoma cells under cytotoxic conditions and effectively protected DNA from fragmentation. In the signal pathway, caspase-3, and poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) were kept at an inactivated status when pretreated with Rg3 in all ranges. In particular, the important upstream p-Akt signal pathway was increased in a dose-dependent manner, which indicates that Rg3 may contribute to cell survival. We also found that oxidative stress can be mitigated by Rg3. Therefore, we have concluded that Rg3 plays a certain role in neurodegenerative pathogenesis via an anti apoptotic, antioxidative effect.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권12호
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• pp.3665-3670
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• 2013

The R3V6 peptide includes a hydrophilic arginine stretch and a hydrophobic valine stretch. In previous studies, the R3V6 peptide was evaluated as a gene carrier and was found to have low cytotoxicity. However, the transfection efficiency of R3V6 was lower than that of poly-L-lysine (PLL) in N2A neuroblastoma cells. In this study, the transfection efficiency of R3V6 was improved in combination with high mobility group box 1A domain (HMGA). HMGA is originated from the nuclear protein and has many positively-charged amino acids. Therefore, HMGA binds to DNA via charge interaction. In addition, HMGA has a nuclear localization signal peptide and may increase the delivery efficiency of DNA into the nucleus. The ternary complex with HMGA, R3V6, and DNA was prepared and evaluated as a gene carrier. First, the HMGA/DNA complex was prepared with a negative surface charge. Then, R3V6 was added to the complex to coat the negative charges of the HMGA/DNA complex, forming the ternary complex of HMGA, R3V6, and DNA. A physical characterization study showed that the ternary complex was more stable than the PLL/DNA complex. The HMGA/R3V6/DNA complex had a higher transfection efficiency than the PLL/DNA, HMGA/DNA, or R3V6/DNA complexes in N2A cells. Furthermore, the HMGA/R3V6/DNA complex was not toxic to cells. Therefore, the HMGA/R3V6/DNA complex may be a useful gene delivery carrier.

• Toxicological Research
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• 제34권3호
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• pp.267-279
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• 2018

Neurolathyrism is a neurodegenerative disorder characterized by spastic paraplegia resulting from the excessive consumption of Lathyrus sativus (Grass pea). ${\beta}$-N-Oxalyl-L-${\alpha},{\beta}$-diaminopropionic acid (L-ODAP) is the primary neurotoxic component in this pea. The present study attempted to evaluate the proteome-wide alterations in chick brain 2 hr and 4 hr post L-ODAP treatment. Proteomic analysis of chick brain homogenates revealed several proteins involved in cytoskeletal structure, signaling, cellular metabolism, free radical scavenging, oxidative stress and neurodegenerative disorders were initially up-regulated at 2 hr and later recovered to normal levels by 4 hr. Since L-ODAP mediated neurotoxicity is mainly by excitotoxicity and oxidative stress related dysfunctions, this study further evaluated the role of L-ODAP in apoptosis in vitro using human neuroblastoma cell line, IMR-32. The in vitro studies carried out at $200{\mu}M$ L-ODAP for 4 hr indicate minimal intracellular ROS generation and alteration of mitochondrial membrane potential though not leading to apoptotic cell death. L-ODAP at low concentrations can be explored as a stimulator of various reactive oxygen species (ROS) mediated cell signaling pathways not detrimental to cells. Insights from our study may provide a platform to explore the beneficial side of L-ODAP at lower concentrations. This study is of significance especially in view of the Government of India lifting the ban on cultivation of low toxin Lathyrus varieties and consumption of this lentil.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권4호
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• pp.333-339
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• 2011

양성자 빔의 조사선량에 따라 정상섬유모세포인 MRC-5와 신경모세포종세포인 SK-N-SH의 DNA 손상도를 확인하고 시간 흐름에 따른 회복률을 비교 분석하였다. 두 가지의 세포에 2Gy, 5Gy, 8Gy의 양성자 빔을 각각 조사한 후 Alkaline comet assay를 실시하였다. Tail moment를 측정하여 DNA의 손상도를 비교하였고 일정시간이 지난 후 재 측정을 하여 두 가지 세포의 회복가능성을 비교하였다. 세가지 선량으로 양성자 빔을 조사하였을 때 전체적으로 SK-N-SH에 비해 MRC-5의 DNA 손상도는 낮았지만 8Gy 조사하였을 때 MRC-5의 Tail moment값은 $50.3202{\pm}23.17155$로 위험수준의 손상이 발생함을 알 수 있었다. 또한 2Gy와 5Gy 조사하였을 때 두 세포 모두 25시간 안에 거의 회복되는 반면 8Gy 조사시 두 세포 모두 회복률이 낮아졌으며 MRC-5의 경우 25시간 후 측정시 Tail moment값은 $18.1536{\pm}4.42849$로 선량 증가에 크게 반응하여 회복률이 낮아짐을 확인하였다. 양성자 빔의 SOBP 중 다른 지점에 비해 distal declining edge에서 LET가 더 높으며 선량을 높이면 그 차이는 월등히 커진다. 이러한 특징과 더불어 본 연구에서 확인한 고선량 조사시 정상섬유모세포의 회복률이 낮아져 지속적인 손상으로 이어진다는 점은 양성자 치료시 주의하여야 한다. 종양조직에 해당하는 SOBP 중심부에 조사되는 조건 뿐 아니라 더 높은 RBE의 주변 정상조직에 적용되는 조사조건을 확인하여야 부작용을 막을 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권6호
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• pp.829-835
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• 2014

본 연구는 $H_2O_2$에 의해 유도된 사람 뇌 신경모세포종 SK-N-SH의 사멸에 대항하여 곤드레 및 참취 추출물(CS와 AS)을 함유한 빵의 뇌신경세포 보호 작용에 대한 것이다. 곤드레 추출물을 함유한 곤드레 빵 추출물(CSB) 또는 참취 추출물을 함유한 참취 빵 추출물(ASB)을 SK-N-SH에 처리하면 $H_2O_2$에 의해 유발된 세포독성이 추출물 처리에 의해 감소되었고 세포 내 활성산소종과 p-p38 수준이 감소하였다. 관능검사에서 CS를 함유한 곤드레빵, AS를 함유한 참취 빵 그리고 CS 또는 AS를 함유하지 않은 일반 빵을 비교한 결과, 외관, 색상, 향미, 부드러움 그리고 종합적인 기호도에 대해 CSB와 ASB는 NB보다 높은 점수를 받았으나 CSB와 ASB와는 차이가 없었다. 이 결과들은 뇌신경세포에서 항산화 효과와 p38 인산화 억제에 의해 산화적 스트레스에 대항하여 뇌신경 보호 효과를 나타내는 CSB와 ASB의 건강 유익성을 보여주었다. 따라서 CS와 AS는 건강 기능성 소재로 활용될 수 있을 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권4호
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• pp.272-279
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• 2006

목 적: 항산화 효소인 peroxiredoxin (Prx) I과 II가 유해자극에 의해서 유발되는 세포내 반응성 산소족(reactive oxygen species, ROS)에 대한 방어기전에 관여하는지 알아보고자 이 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: SK-N-BE2C (신경아세포종세포)와 Rat2 (섬유모세포)에서 PrxI과 PrxII 발현을 보기 위하여 방사선조사, cisplatin 단독투여 및 cisplatin-방사선조사병합투여 후에 PrxI과 PrxII에 대한 western blot을 시행하였다. 또한 N-acetyl-L-cysteine (NAC)에 의하여 PrxI과 PrxII 발현에 미치는 영향과 세포생존율을 함께 조사하였다. 두 종류 세포에 방사선조사, 다양한 농도의 cisplatin을 단독투여 및 방사선조사와 병합투여 시 생존율을 각각 분석하였고 SK-N-BE2C의 각 군에서 시간별 생존율을 관찰하였다. 결 과: PrxI의 발현은 SK-N-BE2C에서 방사선조사 후 60분까지 증가하였으나 NAC 전처치한 경우 방사선조사 후 60분에서는 대조군에 비하여 약간 증가하였다. Rat2에서는 방사선조사 후 NAC 전처치 여부에 관계없이 증가하지 않았다. PrxII의 발현은 두 가지 세포 모두에서 방사선조사와 NAC 전처치 여부에 관계없이 증가하지 않았다. SK-N-BE2C와 Rat2에서 다양한 농도의 cisplatin 단독투여나 cisplatin-방사선조사병합시에는 PrxI 및 PrxII의 발현은 증가하지 않았다. SK-N-BE2C와 Rat2에서 NAC 전처치 여부에 따른 방사선조사군 및 cisplatin-방사선조사병합군의 생존율을 각각 비교한 결과 PrxI의 발현이 증가되었고, NAC 전처치하였으며 cisplatin의 농도가 낮을수록 유의하게 생존율이 높았다. SK-N-BE2C에서 NAC를 전처치한 방사선조사군의 생존율이 NAC 전처치 안한 방사선조사군에 비하여 높은 경향만 보였으나, Rat2에서는 유의한 차이로 NAC를 전처치한 방사선조사군의 생존율이 높았다. SK-N-BE2C에서 시간별 생존율을 측정한 결과는 방사선조사군과 cisplatin-방사선조사병합군을 비교하면 방사선조사군이 빠른 세포생존율의 감소를 보였으며 12시간 때에 최대의 차이를 보였으나 48시간에서는 cisplatin-방사선조사병합군의 세포생존율이 유의하게 낮았다. 결 론: 방사선조사로 반응성 산소족이 증가되면 PrxI 발현이 증가되었으며 반응성 산소족 청소제인 NAC의 전처치에 의하여 PrxI의 발현이 감소되었다. Cisplatin은 PrxI의 발현을 억제하여 반응성 산소족에 의한 세포손상을 증가시키며 방사선으로 인한 세포치사효과를 증가시켰다고 판단된다. 이상의 결과로 PrxI의 발현여부가 방사선조사나 cisplatin의 세포치사기전에 부분적으로 관여하고 있을 것이라고 생각한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제12권3호
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• pp.189-193
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• 2004

Over the past several years, research efforts have been directed both at economically producing valuable substances from the wood biomass and at producing lignolytic enzymes at a lower cost. In the present study, we found that Phellinus igniarius, the basidiomycetes, secreted lignin peroxidase as a main lignolytic enzyme, which was detected maximum activity at 16th day of culture and showed 37 kDa of molecular mass in identification by activity assay and purification by anion-exchange chromatography. The Phellinus igniarius-derived lignin peroxidase hydrolyzed steam-exploded wood (Quercus mongolica) powder into small molecules showing cytotoxicity against cancer cel1s (HepG2 hepatoma, SK-N-SH neuroblastoma, B16 melanoma, MBT-2 bladder cancer). In addition, the enzyme hydrlysates of lignins (ELg) that were extracted from the steam-exploded oak showed more potent cytotoxic effects on the cancer cells than the enzyme hydrolysates of wood biomass (EWp), indicating that the cytotoxic effect of EWp may be due to the enzyme-degraded products of lignin among the lignocellulosics. Furthermore, the cytotoxic effect of ELg on Chang, normal liver cells, was much less potent than that of ELg on HepG2 and B16 cancer cells, indicating that the cytotoxic effect of ELg may be specific for cancer cells. The present results suggest that Phellinus igniarius may be a useful resource for the large-scale production of lignin peroxidase and that the lignin peroxidase may be applied for the generation of valuable biodegradation products from wood lignocellulosics for medical use.

• Journal of Ginseng Research
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• 제37권3호
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• pp.315-323
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• 2013

Ginseng is known to have antistress effects. Previously, red ginseng (RG) was shown to repress stress-induced peptidyl arginine deiminase type IV (PADI4) via estrogen receptor ${\beta}$ ($ER{\beta}$) in the brain, thus inhibiting brain cell apoptosis. Moreover, tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ plays a critical role in immobilization (IMO) stress. However, the signaling pathway of RG-mediated repressesion of inflammation is not completely understood. In this study, we determined how RG modulated gene expression in stressed brain cells. Since secretion of TNF-${\alpha}$ is modulated via TNF-${\alpha}$ converting enzyme (TACE) and nuclear factor (NF)-${\kappa}B$, we examined the inflammatory pathway in stressed brain cells. Immunohistochemistry revealed that TACE was induced by IMO stress, but RG repressed TACE induction. Moreover, PADI4 siRNA repressed TACE expression compared to the mock transfected control suggesting that PADI4 was required for TACE expression. A reporter assay also revealed that $H_2O_2$ oxidative stress induced NF-${\kappa}B$ in neuroblastoma SK-N-SH cells, however, RG pretreatment repressed NF-${\kappa}B$ induction. These findings were supported by significant induction of nitric oxide and reactive oxygen species (ROS) by oxidative stress, which could be repressed by RG administration. Taken together, RG appeared to repress stress-induced PADI4 via TACE and NF-${\kappa}B$ in brain cells thus preventing production of ROS and subsequently protecting brain cells from apoptosis.

• 생명과학회지
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• 제22권8호
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• pp.1099-1106
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• 2012

체지방감소 효과가 있는 시판 conjugated linoleic acid (CLA)의 색깔을 제거하고 이 색깔의 세포독성에 관한 연구를 하였다. 황갈색의 시판 CLA 제품을 구입하여 crude CLA (c-CLA) 시료로 하였다. c-CLA 시료를 감압증류(10 mmHg-$220^{\circ}C$, 10 mmHg-$235^{\circ}C$, 10 mmHg-$240^{\circ}C$, 20 mmHg-$260^{\circ}C$; 30분)하여 증류된 CLA (distilled CLA; d-CLA) 시료와 증류되지 않고 남아있는 황갈색 CLA (residual CLA; r-CLA) 시료로 분리하였다. 10 mmHg-$220^{\circ}C$에서 증류하여 얻은 d-CLA 시료의 색깔은 L (brightness), a (red/blue), b (yellow/green)로 분석한 결과 무색에 가까웠고 r-CLA 시료는 황갈색이었고, 이들 두 CLA 시료의 CLA 이성체 조성은 변하지 않았다. 따라서 10 mmHg-$220^{\circ}C$에서 얻은 r-CLA 시료의 인체암세포(유방암 MCF-7. 폐암 A-549, 직장암 HT-29, 전립선암 PC-3)와 인체 정상세포(신경모세포 SK-N-SH)에 대한 세포독성을 d-CLA 시료와 비교하였다. 이들 암세포와 정상세포에 r-CLA 시료와 d-CLA 시료 처리 2일 후의 세포독성에는 차이가 없었다. 따라서 본 연구에서 c-CLA 시료에 함유된 색소는 10 mmHg-$220^{\circ}C$로 감압증류 하여 제거할 수 있었고, r-CLA 시료의 세포독성은 d-CLA 시료의 세포독성과 차이가 없었다. 이와 같은 결과는 c-CLA 시료에 함유된 색소는 세포생육에 아무런 영향을 미치지 않고 인체에 아무런 영향을 미치지 않음을 의미한다.

• 생명과학회지
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• 제23권1호
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• pp.84-94
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• 2013

커피와 유사한 향미기를 갖는 녹차(Coffee-like green tea: CLGT)를 제조하고 이의 인체 유방암세포 주 MCF-7, 인체 전립선암세포 주 PC-3, 인체 신경모세포 주 SK-N-SH 및 쥐 심근세포 주 H9c2에 대한 세포독성을 연구하였다. 녹차엽(GTL)을 $240^{\circ}C$에서 1시간 roasting한 녹차가 커피와 가장 유사한 향미를 나타내었다. CLGT는 GTL과 비교하여 인체 암세포 및 정상세포와 쥐 심근세포에 대한 세포독성 차이가 없었다. GTL의 roasting은 ECG 등의 catechin 성분과 total protein은 유의성 있게 감소시켰지만, total phenol 및 total sugar는 유의성 있는 감소시키지 않아, 이와 같은 화합물 조성의 변화가 GTL에 커피유사 향미를 제공하였을 것이다. 따라서 이들 결과는 CLGT이 인체에 안전하여 커피 대용품으로 사용할 수 있음을 의미한다.