• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제2권4호
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• pp.236-243
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• 2006

Microarray analysis of gene expression has become a powerful approach for exploring the biological effects of drugs, particularly at the stage of toxicology and safety assessment. Acetaminophen (APAP) has been known to induce necrosis in liver, but the molecular mechanism involved has not been fully understood. In this study, we investigated gene expression changes of APAP using microarray technology. APAP was orally administered with a single dose of 50 mg/kg or 500 mg/kg into ICR mice and the animals were sacrificed at 6, 24 and 72 h of APAP administration. Serum biochemical markers for liver toxicity were measured to estimate the maximal toxic time and hepatic gene expression was assessed using high-density oligonucleotide microarrays capable of determining the expression profile of >30,000 well-substantiated mouse genes. Significant alterations in gene expression were noted in the liver of APAP-administered mice. The most notable changes in APAP-administered mice were the expression of genes involved in apoptosis, cell cycle, and calcium signaling pathway, cystein metabolism, glutatione metabolism, and MAPK pathway. The majority of the genes upregulated included insulin-like growth factor binding protein 1, heme oxygenase 1, metallothionein 1, S100 calcium binding protein, caspase 4, and P21. The upregulation of apoptosis and cell cycle-related genes were paralleled to response to APAP. Most of the affected gene expressions were returned to control levels after 72 hr. In conclusion, we identified potential hepatotoxicity makers, and these expressions profiling lead to a better understanding of the molecular basis of APAP-induced hapatotoxicity.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.874-881
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• 2004

혈관 신생은 암의 성장 및 전이뿐만 아니라 염증, 관절염, 건성, 동맥경화 등의 병적인 진행에 주요한 역할을 하며, 혈관신생 억제를 통한 암의 치료를 시도하는 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 혈관 신생 시 내피세포의 증식, 이동을 유도하는 활성화 과정이 필수적으로 일어나는 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 in vitro에서 내피세포를 배양하여, 각종 growth factor가 풍부한 배지에서 활성화 시켰을 때, 그렇지 않는 세포들과의 유전자 발현 형태를 비교 조사하였다. HUVEC을 70∼80% cofluency로 배양시킨 후에 endothelial cell growth supplement (ECCS), 20% fetal bovine serum, heparin이 첨가된 Ml99 배지에서 13 시간 활성화시킨 세포(AHUVEC)와 대조군 세포(RHUVEC)로부터 분리한 total RNA로부터 CDNA를 제작하였고, 이것을 18,864 개의 유전자가 올려져있는 인간 올리고 칩과 hybridization 반응을 시켰다. 반응된 유전자를 이용하여 random clustering분석을 실시한 결과, 활성화 시켰던 HUVEC과 그렇지 않은 HUVEC으로 dendrogram 상에서 두개의 subgroup으로 나뉘어 지는 것을 확인할 수 있었다. 최소 2배 이상 발현 변화가 있는 유전자 122종이 활성화 시켰던 HUVEC으로부터 추출되었다. 이중에서 기능이 알려진 32 개의 유전자는 활성화시킨 HUVEC에서 발현이 증가하였고, 38 개의 유전자 발현은 감소하였다. 흥미롭게도 세포 증식과 이동, 염증, 면역반응에 관련한 유전자의 발현이 증가된 반면에 세포 흡착과 혈관 조직과 기능에 관련한 유전자의 발현이 감소된 것이 관찰되었다. 예상외로 규명이 잘된 혈관신생 인자와 관련한 유전자들의 발현에는 크기 차이를 보이지 않았으나, Eph-B4의 발현은 약 4 배 감소된 것으로 관찰되었다 또한, 2배 이상 발현에 차이를 보이고 기능이 알려져 있지 않은 유전자 52종이 발견되었다. 따라서, 이러한 연구 결과로부터 새로운 혈관 표적 물질 개발에 대한 기회가 제공될 수 있을 것이라 사료된다.

• 원예과학기술지
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• 제33권4호
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• pp.575-584
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• 2015

건조 스트레스는 작물의 생존과 생산성을 결정하는데 매우 중요한 환경요인이다. 본 연구의 목적은 배추에서 신규 건조 스트레스 저항성 유전자를 동정 검정하는 것이다. 건조 스트레스 하에서 생육된 지부('Chiifu') 배추를 이용하여 제작된 KBGP-24K 마이크로어레이 데이터 분석을 통해 738개의 건조 반응 유전자 중 기능은 밝혀져 있지 않지만, 건조 스트레스 하에서 발현량이 6배 이상 크게 증가한 1개의 유전자를 선발하여 BrDSR(B. rapa Drought Stress Resistance)이라 명명하였다. 이의 검정을 위해 내혼계배추('CT001')에서 BrDSR을 동정한 결과 438bp의 오픈리딩프레임과 145개의 아미노산을 가지고 있음을 확인하였고, 동정된 완전장의 cDNA 염기서열은 형질전환용 과발현 vector인 'pSL100' 제작에 이용하였다. BrDSR이 식물체에서 건조 스트레스 저항성을 향상시켜줄 수 있는지 분석하기 위해 담배 형질전환을 수행하였다. PCR과 DNA 블롯 분석으로 선발된 T1 세대 담배 형질전환체들을 대상으로 quantitative real-time RT PCR 분석을 수행한 결과, 형질전환체의 BrDSR 발현량은 비형질 전환체 보다 2.6배까지 증가하였다. 또한 건조처리 10일째 수행한 표현형 분석에서 BrDSR이 발현되는 담배 형질전환체들이 비형질전환체들 보다 우수한 건조 저항성을 보였다. 연구 결과들을 종합하면 BrDSR은 건조 스트레스 하에서 식물의 생장과 생존에 효과적인 저항성 기능을 할 것으로 기대된다.

• Natural Product Sciences
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• 제13권1호
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• pp.1-5
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• 2007

Dietary flavonoids have antioxidant and antitumor promoting effects. Rhus verniciflua Stokes (RVS) is a flavonoid-rich herbal medicine and has long been used as a food additive and an antitumor agent in Korea. Previous study demonstrated that a purified flavonoid fraction prepared from RVS, herein named RCMF (the RVS chloroform-methanol fraction), exhibited growth inhibition and induced apoptosis in human osteosarcoma(HOS) cells. This study evaluated if p53-mediated pathway is associated with the RCMF-induced apoptosis in HOS cells. RCMF was shown to be capable of inducing apoptosis of the cells, as expected, and transparently increased p53 expression in the cells. However, the RCMF-induced cytotoxicity was suppressed by transfecting the cells with antisense p53 oligonucleotide, which also inhibited the decrease of Bcl-2 and the increase of Bax in mitochondria, and the release of cytochrome c into cytosol. This finding suggests that p53-mediated mitochondrial stress is required for RCMF-induced apoptosis in HOS cells.

• 대한한방내과학회지
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• 제29권3호
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• pp.543-553
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• 2008

Objective: The goal of this study was to determine the anti-asthma mechanism of SF on TNF-${\alpha}$ induced activation on A549 (human type II-like epithelial) cells. Using oligonucleotide microarray, we sought to establish the molecular mechanism of the protective effects of SF on A549 cells. Material & Methods : Cells were cultured in three different conditions: 1) negative control group was cultured in normal condition of DMEM, 2) positive control group was activated with TNF-${\alpha}$, IL-4. and IL-1${\beta}$, and 3) SF treated group was previously treated with 0.1${\mu}g/ml$ SF after TNF-${\alpha}$, IL-4. and IL-1 activation. Cells of positive control and SF treated groups were cultured for 30 min, 1hr, 3hr and 6hr. Results : The comparative analysis of the gene expression profile revealed that proinflammatory cytokines such as IL1F8, IL1F9, IL1R1. IL1RN, IL1RAPL1, IL8, TNFRSF4, TNFSF10c, TNFSF13, TRAF5, and TRAF7 and inflammation-related genes including MMP2, MMP11, MMP14, MMP15, MMP16, MMP19, MMP25, and MMP27 were down regulated with SF treatment. Cell adhesion molecule genes such as ITGB1, ITGBL1, selectin P ligand, selectin E, ICAM2, ICAM3, VCAM1, PECAM, FCER1G and MMP28 genes were also down-regulated in SF treated A549 cells. Conclusion : These results suggest that the anti-asthmatic effects of SF could be mediated by regulating specific genes related with cell adhesion, proinflammatory cytokine and inflammation-related genes in A549 cells.

• 대한의생명과학회지
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• 제6권1호
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• pp.73-82
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• 2000

양끝이 같은 형태로 이루어진 DNA조각들은 벡터에 두 가지 방향으로 삽입될 수 있다. 기존의 방법으로는 이들의 방향성을 알아내기 위하여 제한효소의 처리 혹은 DNA염기서열 분석법이 수행되어졌는데, 이들은 적절한 제한효소 인식 부위의 부재 혹은 높은 가격과 많은 샘플수 등으로 그 이용범위가 어느 정도 제한되어 있었다. 본 연구에서는, 벡터에 클로닝 된 DNA조각의 방향성을 결정하기 위한 새로운 실험기법과 이에 따르는 구체적인 방법을 기술하고 이의 직접적인 이용을 보고하고 있다. 통상적인 염기서열 분석용 oligonucleotide primer와 중합효소 연쇄반응용 (PCR) primer를 이용한 PCR에 기초한 이 방법은, 여러 후보 클론의 플라스미드 DNA를 주형으로 하여 한 차례의 반응으로, 원하는 방향으로의 DNA조각이 삽입된 클론을 찾아낼 수 있게 한다. 이 실험기법의 용이함과 정확성은 최근에 보고된 바 있는 랫트의 신경 펩타이드인 urocortin의 cDNA를 재조합 발현 벡터상에 클로닝하고 분석하는 것으로 증명할 수 있었다. 이 같은 방법으로 찾아진 유전자 재조합 클론들은 추가적인 실험을 통하여 CHO 세포주에 transfection 되었는데, 이들이 실제로 urocortin을 발현함은 면역효소 측정법으로 검증될 수 있었고, 이를 통하여 최초로 이 40개의 아미노산으로 이루어진 짧은 펩타이드를 진핵 세포상에서 재조합 단백질의 형태로 발현시키는 데 성공하였다.

• 미생물학회지
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• 제44권1호
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• pp.74-79
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• 2008

L-ascorbic acid (AA)의 2번 위치의 수산기에 부위 특이적 활성을 갖는 Paenibacillus sp. JB-13 유래의 cyclodextrin glucanotransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) 유전자(cgt gene)를 pEXP7 발현 vector에 클로닝하여 재조합 균주를 구축하였다. 재조합 균주의 CGTase생산 최적 조건을 검토하여 본 결과 LB 배지에 0.5% glucose, 3.0% polypeptone, 0.3% $K_2HPO_4$, 0.5% NaCl이 되도록 추가하고, 초기 pH 7.0, 접종량 2%, 통기량 0.1 vvm, 배양 온도 $37^{\circ}C$, 배양 시간 14시간의 조건에서 최대 활성을 나타내었다. 재조합 균주와 기존 균주의 CGTase 활성을 비교한 결과 재조합 균주는 배양 14시간째 640 units/ml의 활성을 가져 기존 균주에 비해 70%의 활성을 나타내지만 배양 시간을 1/4로 단축시킬 수 있다는 이점이 있음을 확인하였다. 재조합 균주가 생산한 CGTase를AA-2G합성에 적용하여 AA-2G를 합성하고 HPLC로 분석한 결과 단일 peak를 확인할 수 있었고 ${\alpha}$-glucosidase를 처리하여 확인한 결과 AA와 glucose로 분리됨을 확인할 수 있었다.

• 대한한의학회지
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• 제30권4호
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• pp.13-27
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• 2009

Objectives: Trans-cinnamaldehyde (TCA) is the main component of Cinnamomi Ramulus and it has been reported that TCA inhibits inflammatory responses in various cell types. Inflammation-mediated neurological disorders induce the activation of macrophages such as microglia in brain, and these activated macrophages release various inflammation-related molecules, which can be neurotoxic if overproduced. In this study, we evaluated gene expression profiles using gene chip microarrays in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV-2 cells to investigate the antiinflammatory effect of TCA on inflammatory responses in brain microglia. Methods: A negative control group was cultured in normal medium and a positive control group was stimulated with $1{\mu}g/ml$ in the absence of TCA. TCA group was pretreated with $10{\mu}g/ml$ before $1{\mu}g/ml$ LPS stimulation. The oligonucleotide microarray analysis was performed to obtain the expression profiles of 28,853 genes using gene chip mouse gene 1.0 ST array in this study. Results: In positive control group, 1522 probe sets were up-regulated in the condition of the cutoff value of 1.5-fold change and 341 genes with Unigene ID were retrieved. In TCA group, 590 probe sets were down-regulated from among 1522 probe sets and 33 genes with Unigene ID were retrieved, which included 6 inflammation-related genes. We found out that Id3 gene is associated with transforming growth factor-${\beta}$ (TGF-${\beta}$) signaling pathway and Klra8 gene is related to natural killer cell-mediated cytotoxicity pathway. Conclusions: The results mean that TCA inhibits inflammatory responses through down-regulating the expressions of inflammation-related genes in LPS-stimulated BV-2 cells.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권2호
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• pp.276-283
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• 2004

Screening was performed to isolate cellulose-producing microorganisms from the Korean traditional fermented persimmon vinegar. The resulting strain, KJ $145^{T}$, was then taxonomically investigated by phenotypic characterization, particularly chemotaxonomic, and by phylogenetic inference based on a 16S rDNA sequence analysis including other related taxa. Strain KJ $145^{T}$ was found to grow rapidly and form pale white colonies with smooth to rough surfaces on a GYC agar. Strain KJ $145^T$ also produced acetate from ethanol, and was tolerable to 10% ethanol in SM medium. In a static culture, a thick cellulose pellicle was produced, and in GYC broth, the strain grew at temperatures ranging from 28 to $40^\circ{C}$ with an optimum pH of 4.0. The genomic DNA G+C content of strain KJ $145^T$ was 61.9 mol%, and the predominant ubiquinone was Q 10 as the major quinone and Q9 as the minor quinone. The major cellular fatty acids were $C_{16:0}$ and the sum in feature 7 ($C_{18:1}$ w9c, w12t and/or w7c). A 16S rRNA-targeted oligonucleotide probe specific for strain KJ $145^T$was constructed, and the phylogenetic position of the new species was derived from a 16S rDNA-based tree. When comparing the 16S rDNA nucleotide sequences, strain KJ $145^T$ was found to be most closely related to G. hansenii LMG $1527^T$ (99.2%), although KJ $145^T$ was still distinct from G. hansenii LMG $l527^T$ and G. xylinus LMG $1515^T$ in certain phenotypic characteristics. Therefore, on the basis of 16S rDNA sequences and taxonomic characteristics, it is proposed that strain KJ $145^T$ should be placed in the genus Gluconacetobacter as a new species, Gluconacetobacter persimmonis sp. nov., under the type-strain KJ $145^T$ (=KCTC =$10175BP^T$=KCCM=$10354^T$).

• 생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.154-162
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• 2004

암의 성장과 신생혈관 억제인자로 알려진 thrombospondin-1의 생합성은 다양한 외부자극에 대해 전사단계에서 세포 특이적으로 조절된다. 이전의 연구에서 본 연구자들은 PMA가 정상 돼지 대동맥 내피세포(PAE)에서는 TSP-1의 발현을 감소시키는 반면 사람 간암 세포주인 Hep3B에서는 증가시키는 사실을 발견하였다. PMA 처치에 따른 정상 돼지 대동맥 내피세포에서의 TSP-1의 발현 감소현상은 tsp-1 유전자 조절부위의 염기서열 -767과 -723사이에 존재하는 염기서열이 억제 부위임을 밝혀 이러한 결과를 바탕으로 -767에서 -723 염기서열을 서로 부분 중복되도록 세 종류의 올리고 탐식자 (올리고 탐식자 a-1, -767∼-738; 올리고 탐식자 a-2, -759∼-730; 올리고 탐식자 a-3, -752∼723)를 제작하여 -767과 -723 부위의 특정 염기서열과 이에 결합하는 인자를 EMSA을 수행하여 분석하였다. 실험 결과, PMA 처치에 따른 정상 돼지 대동맥 내피세포에서의 TSP-1 감소는 -752에서 -730 사이의 염기서열이 저해 조절인자와 결합함과 더불어 -767에서 -760과 -752에서 -730 사이의 염기서열들에 촉진 조절인자들이 결합하지 못함으로서 기인된다는 실험적 사실을 관찰하였고. 특히, PMA 처치는 정상 돼지 대동맥 내피세포에서 저해 조절인자의 -752에서 -730 부위에 대한 친화력을 향상시켰으며 이러한 친화력은 c-Jun 항체에 의해 영향을 받지 않았다.