본 연구에서는 괭생이 모자반 추출물의 소포체 스트레스 억제 효능을 연구하기 위하여 HepG2 간세포에 PA를 처리하여 소포체 스트레스를 유발한 후 추출물을 처리하여 UPR 관련 인자 발현 정도를 측정하였다. PA 750 μM 처리 시 UPR 관련 인자 (p-IRE1α, p-eIF2α, CHOP)의 단백질 발현이 가장 높게 나타나 소포체 스트레스를 효과적으로 유도함을 확인하였고 PA 750 μM를 12시간 처리 시 UPR 관련 인자 (p-IRE1α, p-eIF2α, CHOP)의 단백질 발현이 가장 높음을 확인하였다. 괭생이 모자반 처리 시 PA에 의해 상향 조절된 UPR 관련 인자의 mRNA 및 단백질 발현이 감소하여 PA로 유도된 소포체 스트레스에 대한 억제 효능이 있음을 보여주었다. 또한, 괭생이 모자반은 SIRT2, SIRT6 및 SIRT7의 mRNA의 발현을 증가시킴으로써 괭생이 모자반의 소포체 스트레스 억제 효능이 SIRT에 의한 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 괭생이 모자반이 다양한 소포체 스트레스 관련 질병의 예방과 치료에 활용가능성이 있음을 시사한다.
산화적 스트레스는 정상적인 대사 과정뿐만 아니라 외부적인 환경에 노출 되었을 때 일어나는 것으로 잘 알려져 있다. 이러한 스트레스를 극복하기 위해 생물체들은 각자의 시스템에 맞게 다양한 항산화 시스템을 진화 발전시켜 왔다. Saccharomyces cerevisiae KNU5377 균주는 고온뿐만 아니라 다양한 스트레스에 대해 내성을 가짐을 확인하였다. 대부분의 스트레스는 궁극적으로는 산화적 스트레스로 귀결된다. 이러한 측면에서 본 연구는 KNU5377 균주가 어떠한 시스템에 의해서 다른 균주보다 스트레스 내성을 가지는지를 밝히기 위해 접근하였다. 수행된 연구결과에서 KNU5377 균주는 항산화 시스템과 밀접하게 관련된 단백질(superoxide dismutase, thioredoxin system, heat shock proteins)과 항산화 관련 물질(trehalose)을 과발현함을 확인하였다. 그러나 이러한 단백질들이 어떠한 조절 시스템에 의해서 균주 특이적인 발현 양상을 보이는지는 현재까지 확인되지 않고 있다. 본 연구는 KNU5377 균주 그 자체의 중요성과 함께 균주 내의 스트레스 내성과 관련된 유용한 유전자를 탐색하여 더욱 우수한 유전자원을 발굴하는데 기여 할 것으로 보인다.
가뭄조건에서 봄감자의 무기성분함량 및 생육특성에 대한 결과는 다음과 같다. 생육기간 중 식물체 내 무기성분함량 중 유효인산은 생육 초반 청주에서 유의하게 높았지만 개화기 이후 차이가 없어졌으며, 칼슘은 청주지역보다 강릉에서 더 빠르고 흡수되고 많은 체내 축적을 보였다. 마그네슘은 청주보다 강릉에서 높은 함량은 보여 건조스트레스에 따른 칼슘 흡수와 매우 밀접하게 관계가 있다고 생각된다. 생육기간 중 토양 양분 흡수량은 모든 무기양분을 청주가 강릉보다 더 많이 흡수하였으며, 이는 청주의 감자 생육량이 건조스트레스로 제대로 생육하지 못한 강릉의 감자보다 크고, 생육기간도 더 길었기 때문으로 추정된다. 감자주요 생육기의 생육은 강릉과 청주 모두 비슷하였지만 강릉에서의 생육량 감소가 더 큰 경향을 보였다. 각 생육지표들의 상관관계는 건조에 취약한 잎을 제외한 다른 요소들은 강릉과 청주 모두 정의 상관관계를 보였지만, 잎의 영향을 받는 요소들은 강릉에서 그 상관관계를 볼 수 없었다. 감자 괴경의 수량은 상품비율은 건조스트레스를 받지 않을 때와 큰 차이를 보이지 않았으나, 건조스트레스 하에서 지상부의 생육이 저하되고 생육기간이 짧아 수량은 크게 감소되었다.
밭작물 중의 하나인 수수의 재배기간 중 장기간 지속되는 토양의 과습 상태는 수수의 생장 저하를 야기하는 요소로서 작용한다. 수수 잎을 이용한 수수의 3엽기, 5엽기 과습 처리시의 단백질을 동정한 결과 74개의 단백질들을 동정하였다. LTQ-FI-ICR MS로 분석한 결과 carbohydrate metabolic process, metabolic process, cellular metabolic compound salvage와 관련된 단백질들이 약50% 정도를 차지하며, 과습 스트레스를 받을 때 영향을 미치는 것으로 보였다. Carbohydrate metabolic process와 관련된 malate dehydrogenase 단백질과 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase 단백질은 과습 스트레스를 받았을 경우 3엽기와 5엽기 모두 단백질 발현양이 증가하였다. 이러한 단백질들은 과습 스트레스에 대한 antistress 기능을 하는 단백질로 알려져 있는데, 과습 스트레스에 반응하여 해당 단백질들의 발현양이 증가한 것으로 사료된다. 광합성과 관련된 oxygen-evolving enhancer protein 1 단백질은 대조구에서 보다 처리구에서 발현양이 다소 증가한 것을 볼 수 있었다. 또한, 3엽기에 비해서 5엽기에서 발현양이 증가한 것을 확인할 수 있었다. Response to oxidative stress와 관련된 probable phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase 단백질과 superoxide dismutase 단백질 모두5엽기 처리구에서 가장 많은 발현량을 보였다. 이는 과습 스트레스에 의한 활성산소 발생이 5엽기 처리구에서 가장 많았고, 이에 따라 항산화방어기작을 하는 단백질의 발현이 증가한 것으로 여겨졌다.
Kim, Yoon-Jung;Sa, Soon-Ok;Chang, Yong-Keun;Hong, Soon-Kwang;Hong, Young-Soo
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제17권12호
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pp.2066-2070
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2007
It was found that Shinorhizobium meliloti hemoprotein (SM) was more effective than Vitreoscilla hemoglobin (Vhb) in promoting secondary metabolites production when overexpressed in Streptomyces lividans TK24. The transformant with sm (sm-transformant) produced 2.7-times and 3-times larger amounts of actinorhodin than the vhb-transformant in solid culture and flask culture, respectively. In both solid and flask cultures, a larger amount of undecylprodigiocin was produced by the sm-transformant. It is considered that the overexpression of SM especially has activated the pentose phosphate pathway through oxidative stress, as evidenced by an increased NADPH production observed, and that it has promoted secondary metabolites biosynthesis.
Due to the possible emergence of resistance and safety concerns on certain treatments, development of new drugs against parasites is essential for the effective control and subsequent eradication of parasitic infections. Several drug targets have been identified which are either genes or proteins essential for the parasite survival and distinct from the hosts. These include the phosphagen kinases (PKs) which are enzymes that playa key role in maintenance of homeostasis in cells exhibiting high or variable rates of energy turnover by catalizing the reversible transfer of a phosphate between ATP and naturally occurring guanidine compounds. PKs have been identified in a number of important human and animal parasites and were also shown to be significant in survival and adaptation to stress conditions. The potential of parasite PKs as novel chemotherapeutic targets remains to be explored.
Inflammatory skin diseases such as atopic dermatitis (AD) and rosacea were complicated by barrier abrogation and deficiency in innate immunity. The first defender of epidermal innate immune response is the antimicrobial peptides (AMPs) that exhibit a broad-spectrum antimicrobial activity against multiple pathogens, including Gram-positive and Gram-negative bacteria, viruses, and fungi. The deficiency of these AMPs in the skin of AD fails to protect our body against virulent pathogen infections. In contrast to AD where there is a suppression of AMPs, rosacea is characterized by overexpression of cathelicidin antimicrobial peptide (CAMP), the products of which result in chronic epidermal inflammation. In this regard, AMP generation that is controlled by a key ceramide metabolite S1P-dependent mechanism could be considered as alternate therapeutic approaches to treat these skin disorders, i.e., Increased S1P levels strongly stimulated the CAMP expression which elevated the antimicrobial activity against multiple pathogens resulting the improved AD patient skin.
Several genes/QTLs governing resistance/tolerance to abiotic and biotic stresses have been reported and mapped in rice. A QTL for submergence tolerance was found to be co-located with a major QTL for broad-spectrum bacterial leaf blight (bs-blb) resistance on the long arm of chromosome 5 in indica cultivars FR13A and IET8585. Using the Nipponbare (japonica) and 93-11 (indica) genome sequences, we identified, in silico, candidate genes in the chromosomal region [Kottapalli et al. (2006)]. Transcriptional profiling of FR13A and IET8585 using a rice 22K oligo array validated the above findings. Based on in silico analysis and arraying we observed that both cultivars respond to the above stresses through a common signaling system involving protein kinases, adenosine mono phosphate kinase, leucine rich repeat, PDZ/DHR/GLGF, and response regulator receiver protein. The combined approaches suggest that transcription factor EREBP on long arm of chromosome 5 regulates both submergence tolerance and blb resistance. Pyruvate decarboxylase and alcohol dehydrogenase, co-located in the same region, are candidate downstream genes for submergence tolerance at the seedling stage, and t-snare for bs-blb resistance. We also detected up-regulation of novel defense/stress-related genes including those encoding fumaryl aceto acetate (FAA) hydrolase, scramblase, and galactose oxidase, in response to the imposed stresses.
각(各) 조건별(條件別) 감자전분(澱粉) 호화액(湖化液)을 Brookfield 단원통(單圓筒) 회전점도계(回轉粘度計)로 실험(實驗)한 리올로지 특성(特性)을 살펴보면, 3-7%의 감자전분(澱粉) 호화액(湖化液)은 모두 강복응력(降伏應力)을 갖는 의가소성(擬可塑性) 유체(流體)로서 시간의존성(時間依存性) 구조붕괴(構造崩壞)를 나타내는 Thixotrophic 특성(特性)을 나타내었다. 여기서 점조도지수(粘租度指數)와 강복응력(降伏應力)은 농도(濃度)에 비례(比例)하였으나, 유동거동지수(流動擧動指數)는 각(各) 조건(條件)에서 일정(一定)한 관계(關係)를 보이지 않았다. 첨가제(添加製)인 인산염(燐酸鹽)을 첨가(添加)하였을 때 호화(湖化) 감자전분(澱粉)의 점조도지수(粘租度指數)와 강복응력(降伏應力)값은 크게 감소(減少)하였으나 유동거동지수(流動擧動指數)의 값은 약간 증가(增加) 하였다. 또한 4% 감자 전분(澱粉) 호화액(湖化液)에서 초기(初期) 및 평충상태(平衝狀態) 에서 활성화(活性化) 에너지를 측정(測定)한 값은 각각 1.52Kcal/g.mole과 1.27 Kcal/g.mole 이었다.
Low hemolysis is one of the key factors in the production of successful rotary blood pumps. It is, however, difficult to identify the areas where hemolysis occurs. Computational fluid dynamics(CFD) analysis enables the engineer to predict hemolysis on a computer Fluid dynamics in five different axial flow pumps was analyzed 3-dimensionally using CFD software. The impeller was rotated at a speed which supplied a flow of 5L/min at a pressure difference of 100mmHg. Changes in the turbulent kinetic energy along streamlines through the pumps were computed. Reynolds' shear stress( (equation omitted) ) was calculated using the turbulent kinetic energy. Hemolysis was evaluated based on Reynolds'shear stress and its exposure time(t) : dHb/Hb=3.62$\times$10$^{-5}$$t^{0.785}$$\tau$$^{2.416}$ . Hemolysis of the pumps was measured in vitro using fresh bovine blood to which citrate phosphate dextrose was added to prevent clotting. A pump flow of 5L/min was maintained at a pressure difference of 100mmHg for 3h. The normalized index of hemolysis(NIH) as measured. Reynolds' shear stress was high behind the impellers. The measured NIH and the calculated hemolysis(dHb/Hb) shoed a good correlation; NIH=0.0003(dHb/Hb) (r=0.90, n=6) in the range of NIH between 0.003 and 1.1. CFD analysis can predict the in vitro results of hemolysis as well as the areas where hemolysis occurs.ysis occurs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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