• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1415-1420
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• 2017

고구마 현탁배양세포의 EST library에 높은 빈도로 존재하는 metallothionein (MT) 유전자를 선별하였다(IbMT3). MT 유전자는 세포와 조직의 스트레스 조절과 연관되어 있다고 알려져 있다. 본 연구에서 IbMT3 cDNA의 전장을 확보하여 염기서열 분석을 한 결과, IbMT3 유전자는 구조적으로 유형 3에 속하는 MT 단백질을 암호화하고 있었다. 식물에서 유형 3에 속하는 MT 단백질의 기능은 명확히 알려지지 않다. Northern blot 분석 결과, IbMT3 유전자는 고구마 식물체 잎보다 현탁배양 세포에서 매우 강하게 발현되었다. 일반적으로 세포배양은 세포에 산화 스트레스 상태를 부과하는 것으로 알려져 있다. 이에, 고구마 식물체에 산화 스트레스를 처리하여 IbMT3 유전자의 발현이 어떻게 조절되는지 조사하였다. 제초제인 methyl viologen (MV)을 6, 12, 24시간 동안 처리했을 때, IbMT3 유전자의 발현은 6시간 후에 아주 강하게 유도되었고 그 이후에는 감소함을 알 수 있었다. 저온 스트레스($15^{\circ}C$)를 24, 48시간 동안 처리했을 때, IbMT3 유전자는 처리시간이 경과함에 따라 발현이 더 많이 유도되었다. 이로써, IbMT3 유전자는 환경 및 산화 스트레스에 반응하여 발현이 조절되는 유전자임을 알 수 있었다. IbMT3 isoform은 고구마 식물체 내에서 항산화제로써 작용할 가능성이 있을 뿐 아니라, 스트레스 하에서의 세포 적응 메커니즘에 중요한 기능을 할 것으로 사료된다.

• Toxicological Research
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• 제25권4호
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• pp.159-173
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• 2009

Nuclear factor erythroid derived 2-related factor-2 (Nrf2) is a master transcription regulator of antioxidant and cytoprotective proteins that mediate cellular defense against oxidative and inflammatory stresses. Disruption of cellular stress response by Nrf2 deficiency causes enhanced susceptibility to infection and related inflammatory diseases as a consequence of exacerbated immune-mediated hypersensitivity and autoimmunity. The cellular defense capacity potentiated by Nrf2 activation appears to balance the population of $CD4^+$ and $CD8^+$ of lymph node cells for proper innate immune responses. Nrf2 can negatively regulate the activation of pro-inflammatory signaling molecules such as p38 MAPK, NF-${\kappa}B$, and AP-1. Nrf2 subsequently functions to inhibit the production of pro-inflammatory mediators including cytokines, chemokines, cell adhesion molecules, matrix metalloproteinases, COX-2 and iNOS. Although not clearly elucidated, the antioxidative function of genes targeted by Nrf2 may cooperatively regulate the innate immune response and also repress the expression of pro-inflammatory mediators.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권3호
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• pp.475-479
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• 2006

Gentisyl alcohol isolated from Penicillium sp. has an antioxidative activity, protecting cells from oxidative stresses. From our in vitro angiogenesis assays with bovine aortic endothelial cells (BAECs), gentisyl alcohol was newly identified as a pro-angiogenic small molecule that induces new blood vessel formation of the cells. Gentisyl alcohol stimulated the proliferation of BAECs in a dose-dependent manner. Moreover, it induced in vitro angiogenesis of BAECs such as invasiveness, migration, and tube formation of the endothelial cells. Effects of gentisyl alcohol on invasion and tube formation were also dose-dependent. These results demonstrate that gentisyl alcohol could affect the angiogenic phenotypes of endothelial cells and be developed as a new small molecule with pro-angiogenic activity.

• Molecules and Cells
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• 제41권1호
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• pp.3-10
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• 2018

Autophagy is one of the major degradative mechanisms that can eliminate excessive nutrients, toxic protein aggregates, damaged organelles and invading microorganisms. In response to obesity and obesity-associated lipotoxic, proteotoxic and oxidative stresses, autophagy plays an essential role in maintaining physiological homeostasis. However, obesity and its associated stress insults can often interfere with the autophagic process through various mechanisms, which result in further aggravation of obesity-related metabolic pathologies in multiple metabolic organs. Paradoxically, inhibition of autophagy, within specific contexts, indirectly produces beneficial effects that can alleviate several detrimental consequences of obesity. In this minireview, we will provide a brief discussion about our current understanding of the impact of obesity on autophagy and the role of autophagy dysregulation in modulating obesity-associated pathological outcomes.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 2002년도 총회 및 추계학술발표회
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• pp.86.2-87
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• 2002

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권7호
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• pp.2405-2409
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• 2011

The psychrophilic bacteria Psychromonas arctica survives at subzero temperatures by having adapted several protective mechanisms against freezing and oxidative stresses. Many reactive oxygen species are likely generated in P. arctica as a result of reduced metabolic turnover rates. A previous study identified the pasod gene for superoxide dismutase from P. arctica using a series of PCR amplifications. Here, upon cloning into a His-tag fused plasmid, the sod gene from P. arctica (pasod) was successfully expressed by IPTG induction. His-tagged PaSOD was subsequently purified by $Ni^{2+}$-NTA affinity chromatography. The purified PaSOD exhibited a higher SOD activity than that of Escherichia coli (EcSOD) at all temperatures. The difference in activity between PaSOD and EcSOD becomes even more significant at 4$^{\circ}C$, indicating that PaSOD plays a functional role in the cold adaptation of P. arctica in the Arctic.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권2호
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• pp.144-151
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• 2012

The molecular mechanisms by which a variety of naturally-occurring dietary compounds exert chemopreventive effects have been a subject of intense scientific investigations. Induction of phase II detoxification and anti-oxidant enzymes through activation of Nrf2/ARE-dependent gene is recognized as one of the major cellular defense mechanisms against oxidative or xenobiotic stresses and currently represents a critical chemopreventive mechanism of action. In the present review, the functional significance of Keap1/Nrf2 protein module in regulating ARE-dependent phase II detoxification and anti-oxidant gene expression is discussed. The biochemical mechanisms underlying the phosphorylation and expression of Keap1/Nrf2 proteins that are controlled by the intracellular signaling kinases and ubiquitin-mediated E3 ligase system as well as control of nucleocytoplasmic translocation of Nrf2 by its innate nuclear export signal (NES) are described.

• 한국초지조사료학회지
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• 제27권2호
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• pp.109-116
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• 2007

환경스트레스에 강한 내성을 지닌 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 산화스트레스에 의해 강하게 유도되는 SWPA2 promoter 하류에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에 동시에 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 가지며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내 순화시킨 후, Southern 분석을 실시하여 본 결과, 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체 잎 절편을 산화스트레스와 중금속을 포함하고 있는 용액에 처리하여 엽록체의 손상정도를 조사한 결과, 비형질 전환체에 비해 형질전환체는 강한 내성을 나타내었다. 또한 유식물체 수준에서 MV를 처리하여 내성을 비교한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 손상을 덜 받았다. 이와 같은 연구결과는 CuZnSOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시발현시키는 기술이 다양한 환경스트레스에 대해 복합재해내성을 가지는 다양한 작물을 개발하는데 유용하게 이용될 수 있음을 나타낸 결과이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권2호
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• pp.88-92
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• 2015

카사바는 열대와 아열대지역 뿌리작물로서 중요한 식량자원일 뿐만 아니라 동물 사료, 전분, 바이오에탄올 등 다양한 산업소재로서 이용이 가능하다. 그러나 카사바의 산업적 중요성에 비해 형질전환기술을 이용한 신품종 개발은 아직까지 제한적이다. 본 연구에서는 인도네시아 IDB사가 개발한 다수확 카사바 품종을 이용하여 영양강화 및 환경스트레스에 저항성을 향상시킨 카사바를 개발하기 위하여 체세포배를 이용한 식물체 재분화시스템을 확립하였다. 카로티노이드 축적에 관련된 IbOr 유전자를 체세포배를 이용한 Agrobacterium 매개방법으로 카사바에 형질전환하였다. gDNA PCR과 RT-PCR을 통해 19개의 형질전환식물체를 성공적으로 확보하였다. 향후 카로티노이드 함량분석, 환경스트레스 내성분석 등을 통하여 IbOr 카사바 식물체의 농업적 유용성을 검정할 예정이다.

• 미생물학회지
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• 제52권1호
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• pp.1-9
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• 2016

치오레독신 환원효소(TrxR)를 encoding하는 Schizosaccharomyces pombe의 유일한 $TrxR^+$ 유전자는 스트레스 반응 전사인자인 Pap1의 매개에 의하여 스트레스 유발 인자들에 의하여 양성적으로 조절됨이 발견되었다. 본 연구에서는, TrxR 과잉 발현 재조합 플라스미드 pHSM10을 사용하여 S. pombe TrxR의 방어적 역할들이 평가되었다. 과산화수소($H_2O_2$)와 superoxide anion을 생성하는 menadione (MD)의 존재 하에서, S. pombe TrxR은 세포성장과 총 글루타치온 (GSH) 수준을 증강시키나, 세포 내 활성산소종(ROS) 수준은 감소시켰다. $H_2O_2$와 MD에 의하여 크게 영향 받지 않는 일산화질소(NO) 수준에는 유의성 없는 효과를 보였다. S. pombe TrxR은 sodium nitroprusside(SNP)에 의하여 생성되는 NO를 소거할 수 있었으나, SNP에 노출된 세포들의 성장, ROS 수준이나 총 글루타치온 수준에는 영향을 보이지 않았다. S. pombe TrxR은 질소 결핍(nitrogen starvation)에 의하여 감소되는 세포 성장 및 총 글루타치온 수준을 증가시키며, 질소 결핍에 의하여 생성되는 ROS와 NO를 소거하였다. 요약하건대, S. pombe TrxR은 산화적, 일산화질소 및 영양 스트레스로부터 효모 세포를 보호하지만, 공통적인 기전에 의하지는 않는다.