• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.128-128
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• 2017

Copper (Cu) is very toxic to plant cells due to its inhibitory effects on many physiological and biochemical processes. In spite of its potential physiological and economic significance, molecular characterization after Cu stress has so far been grossly overlooked in sorghum. To explore the molecular alterations that occur in response to copper stress, the present study was executed in ten-day-old Cu-exposed leaves of sorghum seedlings. The growth of shoots was markedly reduced, and ionic alterations were prominently observed in the leaves when the seedlings were exposed to different concentrations (0, 100, and $150{\mu}M$) of $CuSO_4$. Using two-dimensional gels with silver staining, 643 differentially expressed protein spots (${\geq}1.5-fold$) were identified as either significantly increased or reduced in abundance. Of these spots, a total of 24 protein spots (${\geq}1.5-fold$) from Cu-exposed sorghum leaves were successfully analyzed by MALDI-TOF-TOF mass spectrometry. Of the 24 differentially expressed proteins from Cu-exposed sorghum leaves, a total of 13 proteins were up-regulated, and 11 proteins were down-regulated. The abundance of most identified protein species, which function in carbohydrate metabolism, stress defense, and protein translation, was significantly enhanced, while that of another protein species involved in energy metabolism, photosynthesis and growth and development were severely reduced. The resulting differences in protein expression patterns together with related morpho-physiological processes suggested that these results could help to elucidate plant adaptation to Cu stress and provide insights into the molecular mechanisms of Cu responses in $C_4$ plants. The over-expression of GAPDH plays a significant role in assisting Sorghum bicolor to attenuate the adverse effects of oxidative stress caused by Cu, and the proteins involved in resistance to stress helped the sorghum plants to tolerate high levels of Cu.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권9호
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• pp.1420-1430
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• 2018

Objective: Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) is a major ingredient of catechin polyphenols and is considered one of the most promising bioactive compounds in green tea because of its strong antioxidant properties. However, the protective role of EGCG in bovine oocyte in vitro maturation (IVM) has not been investigated. Therefore, we aimed to study the effects of EGCG on IVM of bovine oocytes. Methods: Bovine oocytes were treated with different concentrations of EGCG (0, 25, 50, 100, and $200{\mu}M$), and the nuclear and cytoplasmic maturation, cumulus cell expansion, intracellular reactive oxygen species (ROS) levels, total antioxidant capacity, the early apoptosis and the developmental competence of in vitro fertilized embryos were measured. The mRNA abundances of antioxidant genes (nuclear factor erythriod-2 related factor 2 [NRF2], superoxide dismutase 1 [SOD1], catalase [CAT], and glutathione peroxidase 4 [GPX4]) in matured bovine oocytes were also quantified. Results: Nuclear maturation which is characterized by first polar body extrusion, and cytoplasmic maturation characterized by peripheral and cortical distribution of cortical granules and homogeneous mitochondrial distribution were significantly improved in the $50{\mu}M$ EGCG-treated group compared with the control group. Adding $50{\mu}M$ EGCG to the maturation medium significantly increased the cumulus cell expansion index and upregulated the mRNA levels of cumulus cell expansion-related genes (hyaluronan synthase 2, tumor necrosis factor alpha induced protein 6, pentraxin 3, and prostaglandin 2). Both the intracellular ROS level and the early apoptotic rate of matured oocytes were significantly decreased in the $50{\mu}M$ EGCG group, and the total antioxidant ability was markedly enhanced. Additionally, both the cleavage and blastocyst rates were significantly higher in the $50{\mu}M$ EGCG-treated oocytes after in vitro fertilization than in the control oocytes. The mRNA abundance of NRF2, SOD1, CAT, and GPX4 were significantly increased in the $50{\mu}M$ EGCG-treated oocytes. Conclusion: In conclusion, $50{\mu}M$ EGCG can improve the bovine oocyte maturation, and the protective role of EGCG may be correlated with its antioxidative property.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권10호
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• pp.1591-1597
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• 2018

Objective: Selenium-independent glutathione peroxidase (GPx5) is specifically expressed in the mammalian epididymis and plays an important role in protecting sperm from reactive oxygen species and lipid peroxidation damage. This study investigates GPx5 expression in the epididymis of Small Tail Han sheep. Methods: GPx5 expression was studied in three age groups: lamb (2 to 3 months), young (8 to 10 months), and adult (18 to 24 months). The epididymis of each age group divided into caput, corpus and cauda, respectively. Analysis the expression quantity of GPx5 in epididymis and testis by real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction and Western blot. Finally, GPx5 protein locating in the epididymis by immunohistochemical. Results: The results demonstrate that in the lamb group, the GPx5 mRNA, but not protein, can be detected. GPx5 mRNA and expressed protein were detected in both the young and adult groups. Moreover, both the mRNA and protein levels of GPx5 were significantly higher in the young group than in other two groups. When the different segments of epididymis were investigated, GPx5 mRNA was expressed in each segment of epididymis regardless of age. Additionally, the mRNA level in the caput was significantly higher than that in corpus and cauda within same age group. The GPx5 protein was in the epithelial cells' cytoplasm. However, GPx5 mRNA and protein were not detected in the testis. Conclusion: These results suggest that GPx5 is mainly expressed in the epididymis of Small Tail Han sheep, and that the expression level of GPx5 is associated with age. Additionally, GPx5 was primarily expressed in the epithelial cells of the caput. Taken together, these studies indicate that GPx5 is expressed in the epididymis in all age grades.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.22-29
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• 2011

비생물학적 스트레스로 $H_2O_2$를 이용하여 산화적 스트레스와 고염분 스트레스를 처리한 후 ROS의 생성을 확인한 결과 스트레스 처리 후 30분에 일시적으로 1차 peak를 형성하였다가 거의 basal level까지 감소하고 다시 증가하여 3시간에 매우 다량의 2차 peak를 형성한 후 거의 basal level로 다시 낮아지는 biphasic 양상을 나타내게 된다. 따라서 ROS의 생성은 초기 30분 내에 일시적으로 발생한 Phase I의 ROS와 Phase II의 좀 더 장기적으로 다량의 고농도로 발생된 ROS의 생리적 역할이 다를 것으로 여겨진다. 본 논문에서는 스트레스 처리 시 생성되는 ROS를 확인한 후 ROS 생성 유전자인 RbohD와 RbohF 유전자 발현이 억제된 RbohD-AS, RbohF-AS 형질전환 식물체를 이용하여 실험을 수행하였다. 스트레스에 의해 생성되는 ROS의 생성을 억제시킴으로써 스트레스에 대한 ethylene 생성이 더 적은 것으로 나타났다. 또한, 이들 형질전환 식물체에서 ethylene 생성과 $H_2O_2$ 억제 효과를 확인하였으며 고염분 등의 스트레스에 대한 저항성은 ROS와 ethylene의 생성이 저하되어 나타난 것으로 판단된다. 산화적 스트레스와 고염분 스트레스에서 후기 ethylene이 다량으로 생성되는 시기, 즉 세포손상이 초래되는 후기에서 DNA fragmentation 분석을 통해서 ROS와 ethylene의 생성이 높은 식물체일수록 PCD가 높게 나타난 것으로 여겨지며, 이 과정에서 작용하는 유전자는 RbohD와 RbohF인 것으로 보이며, RbohD가 더 효과적으로 작용하는 것으로 생각된다. 따라서 스트레스에 반응하는 신호전달과정에서 초기에 ROS가 생성이 되고 후기에 ethylene이 다량으로 생성되어 결국 세포죽음에 이르게 하는 상호 synergism을 일으켜 반응을 나타내며, 이러한 반응 과정에서 RbohD와 RbohF 유전자 발현의 억제가 스트레스에 대한 식물체의 저항성을 높이는 것으로 사료된다.

• 한국어병학회지
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• 제13권1호
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• pp.37-44
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• 2000

강한 산화력에 의하여 살균력을 나타내는 CT(Sodium N-chloro-para toluenesulfonamide, Chloramine-T)의 어류에 대한 독성과 수서 미생물에 대한 살균력을 분석함으로서 우리나라 해산어 양식현장에서 새로운 수산용 소독제로서 응용할 수 있는 가능성을 조사하였다. 우리나라 주 양식어종인 넙치는 해수에서 16 ppm 이상의 CT 농도에 계속 노출되면 48시간 이내에 폐사되는 급성독성을 보여 주었다. 그러나 CT의 세균사멸 효과는 매우 탁월하여 2ppm농도로 15분 이상 해수를 처리하였을 때 인위적으로 첨가시킨 어류질병관련 세균을 모두 사멸시킬 수 있었고 이러한 사멸효과는 세균의 종과는 큰 연관 관계를 보여주지 않았다. 그러므로 CT는 사육수를 통한 세균감염 방지 또는 병어로부터 유출된 병원균의 확산 방지에 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다. 그러나 blue green algae(Tetraselmis suecica)에 대한 사멸효과는 10 ppm이상의 농도에서 24시간동안 처리하였을 때 나타남으로서 어류에 대한 급성독성을 나타내는 농도와 매우 근접하였으므로 동 식물성 플랑크톤의 효과적 제거를 위하여서는 상당히 제한적으로 사용되어야 할 것이다. 더구나 CT는 해수중에 유기물질의 농도가 10ppm 정도만 존재하고 있어도 그 살균효과는 급격하게 감소하므로 현장 적용 시에는 이에 관한 충분한 고려가 있어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제17권2호통권82호
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• pp.230-234
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• 2007

생체는 산소를 소비하는 대사 과정 중에 초산화물(superoxide, $O_{2}$), 과산화수소($H_2O_2$), 수산 라디칼(OH)과 같은 다양한 활성산소(reactive oxygen)들을 생성하게 되며, 그 중에서도 hydrogen peroxide ($H_2O_2$)는 biological membrane을 자유롭게 통과하며, 세포내에서 hydroxyl radical 등의 반응성이 큰 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)을 발생시키는 작용을 하는 강력한 산화제이다. 세포를 계대 배양 (5, 15, 25, 35 passage)하여 $H_2O_2$를 농도별(100 ${\mu}M$, 500 ${\mu}M$, 1 mM, 5 mM)로 처리하고, 또한 $H_2O_2$의 처리 시간(30 분, 1 시간)을 변화시킴으로써, Hepatoma 세포주에서 $H_2O_2$ 처리에 의한 Cu/Zn SOD의 발현을 Northern blot을 통하여 다음과 같이 분석하였다. 1)Hepatoma 세포주에서 시간별, 농도별로 산화제를 처리 했을 때 각각의 경우에서 발현양의 차이는 적었지만, 오랜 시간동안 고농도의 산화제에 노출시켰을 때 항산화 능력이 증가한다는 것을 확인할 수 있었다. 2)계대배양을 증가시키는 것은 노화가 진행된다는 것을 의미하므로, 산화제를 처리했을 때 25 passage에서 35 passage 단계에서 항산화 효소의 발현 정도가 급격히 감소되는 것으로 미루어 보아 이 단계에서 노화가 진행되었음을 추측할 수 있었다. 3)동일한 시간과 농도로 처리했을 때 각각의 passage의 발현 level에서 보이는 양상과는 다르게 35 passage에서는 500${\mu}M$이상의 농도를 1 시간동안 노출시켰을 경우에 Cu/Zn SOD가 거의 발현되지 않았으며, 30 분 동안 노출시켰을 때에는 500 ${\mu}M$의 농도까지 방어할 수 있는 능력을 가진 것으로 보인다.

• 한국식품과학회지
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• 제22권7호
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• pp.767-773
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• 1990

버터 중 콜레스테롤의 산화안정성에 대한 저장조건의 영향을 연구하기 위하여 버터를 포장한 것과 포장하지 않은 것을 저온과 상온에서 암소와 광원(형광등 및 자외선등)으로 조사하면서 각각 일정기간 저장하는 동안 생성되는 콜레스테롤 산화물을 GC-MS에 의하여 분리 정량하였다. 포장한 버터를 상온과 저온의 암소에서 같은 조건에서 형광등과 자외선등으로 조사하면서, 각각 8주간 저장하였을 경우 콜레스테롤 산화물은 생성되지 않았다. 포장하지 않은 버터를 상온에서 자외선등으로 조사하였을 때는 저장 2, 4, 6, 8주에 다같이 $7{\alpha}-hydroxycholesterol,\;7{\beta}-hydroxycholesterol$, cholesterol ${\beta}-epoxide$, cholesterol ${\alpha}-epoxide$, cholestane-triol이 분리되었다. 이들 콜레스테롤 산화물의 초기생성량은 서로 상이하였고, 저장 2주째 이들 산화물의 양은 각각 34.2, 14.0, 12.1, 1.3, 0.5 ppm이었던 것이 저장 8주 후에는 각각 68.1, 29.1, 56.3, 8.5, 4.0 ppm으로 증가하였고, 3.5-cholestadien-7-one은 다만 8주 후에는 혼적량이 검출되었다. 같은 조건에서 형광등으로 조사하였을 때는 자외선 조사 때 보다 콜레스테롤 산화물의 생성량이 적었다.

• 생명과학회지
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• 제25권6호
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• pp.656-662
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• 2015

천연물을 기반으로 한 신약 개발은 일반적으로 오랜 기간 동안의 원료 약물로써 사용해 온 경험에 의한 다양한 임상적 결과의 축적과 이로 인한 안정성(stability)과 안전성(safety)의 확보 및 신약 개발 시간의 단축과 같은 이점을 가지고 있어, 천연물 유래 약물 연구는 꼭 필요한 실정이다. 다양한 신경질환에서 신경세포의 사멸과 미세아교세포의 과도한 활성화 즉 뇌염증이 관찰되며 이를 억제할 수 있는 물질에 대한 연구는 활발히 진행 중이지만, 현재까지 신경세포 사멸과 뇌염증을 동시에 억제하는 물질 개발 시도는 거의 없었다. 따라서, 본 연구에서는 천연물에서 추출한 물질로 총 240개로 구성된 라이브러리로부터 신경전달물질 중의 하나인 glutamate 과잉처리에 의한 산화적 스트레스 유도 신경세포(HT22) 사멸과 LPS에 의한 미세아교세포(BV2)의 과도한 활성화 즉 뇌염증의 표지 인자 중 하나인 NO의 생산량의 감소 효과가 동시에 나타나는 물질을 검출한 결과, 대황에서 추출한 Chrysophanol이 검출되었으며 더욱이 Chrysophanol이 신경세포와 미세아교세포 모두에서 glutamate와 LPS에 의해 각각 유도된 세포내 활성산소(ROS) 발생을 억제하는 것을 확인하였다. 앞으로 Chrysophanol에 대한 보다 깊은 연구를 통하여 산화적 스트레스에 의한 신경세포 사멸과 미세아교세포의 과잉 활성화에 따른 뇌염증의 발생을 동시에 억제하는 신경질환의 치료 및 예방 신약개발 후보 물질 가능성을 제시 하고자 한다.

• 대한화장품학회지
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• 제41권2호
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• pp.165-172
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• 2015

본 연구에서는 제주도에 자생하고 있는 12종의 야생 버섯에 대한 항산화, 미백 그리고 염증억제 효능을 조사하였다. 항산화 효능은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)를 이용한 free radical 소거 활성을 측정하였으며, 미백 효능 검정을 위하여 tyrosinase 저해활성을 측정하였다. 그리고 항염 효능 검정을 위하여 nitric oxide (NO) 생성 저해활성을 측정하였다. 그 결과, DPPH 소거 활성($FSC_{50}$)에서는 참나무 잔나비버섯 추출물($74.8{\mu}g/mL$), 서어나무 잔나비버섯 추출물($182.6{\mu}g/mL$)이 높은 억제 활성을 나타내었다. Tyrosinase 저해 활성($IC_{50}$)에서는 참나무 잔나비버섯 추출물($346.8{\mu}g/mL$)이 가장 높은 활성을 나타내었고, 이는 비교 대조군으로 사용한 Arbutin ($421.6{\mu}g/mL$)보다 높은 활성을 나타내었다. 염증 억제 효능 관련 NO 생성 저해율을 측정한 결과, $100{\mu}g/mL$ 처리 시 참나무 잔나비버섯과 때죽나무 잔나비버섯에서 각각 74.1%, 62.9%의 억제활성을 나타내었다. 그리고, 이들을 농도별로 처리한 결과 농도 의존적으로 NO 생성을 저해함을 확인할 수 있었다. 이상의 연구결과로부터, 참나무 잔나비버섯, 서어나무 잔나비버섯, 때죽나무 잔나비버섯에서 화장품 효능 원료로서의 가능성을 발견할 수 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권2호
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• pp.63-70
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• 2012

지구온난화 현상과 관련하여 온도 상승에 따른 수목의 초기 생리 반응 변화를 이해하기 위하여, 일본잎갈나무와 거제수나무 유묘를 $24^{\circ}C$와 $27^{\circ}C$에서 4주간 키운 후, 이들의 생장, 광색소 함량, 항산화효소 활성 및 MDA 함량을 조사 분석하였다. 높은 온도($27^{\circ}C$)에서 생장한 두 수종의 수고 상대생장률은 대조구에 비해 낮았으며, 잎, 줄기, 뿌리의 건중량도 모두 낮았다. 특히 뿌리의 생장 감소는 시간이 지나면서 뚜렷하게 증가하였으며, 이로 인해 지상부와 지하부의 비는 높은 온도에서 증가하였다. 광색소 함량은 두 수종 모두 온도 증가로 감소하였으며, 항산화효소인 APX와 CAT의 활성은 높은 온도에서 증가하였다. 그러나 MDA 함량은 온도 변화에 영향을 받지 않았다. 결론적으로, 수목의 생육 온도 증가는 생육 초기에 뿌리의 생장을 감소시켜 양료 흡수를 제한하며, 엽록소 함량 감소와 지상부의 생장을방해할 수 있다. 또한 온도 증가는 수목의 생장 기간 동안 스트레스 요인으로 작용하여 에너지의 소모를 증가시켜 생장 감소를 초래할 수 있다.