• Genomics & Informatics
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• 제2권2호
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• pp.67-74
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• 2004

Cells consistently face stressful conditions, which cause them to modulate a variety of intracellular processes and adapt to these environmental changes via regulation of gene expression. Hyperosmotic and oxidative stresses are significant stressors that induce cellular damage, and finally cell death. In this study, oligonucleotide microarrays were employed to investigate mRNA level changes in cells exposed to hyperosmotic or oxidative conditions. In addition, since heat shock protein 70 (HSP70) is one of the most inducible stress proteins and plays pivotal role to protect cells against stressful condition, we performed microarray analysis in HSP70-overexpressing cells to identify the genes expressed in a HSP70-dependent manner. Under hyperosmotic or oxidative stress conditions, a variety of genes showed altered expression. Down­regulation of protein phosphatase1 beta (PP1 beta) and sphingosine-1-phosphate phosphatase 1 (SPPase1) was detected in both stress conditions. Microarray analysis of HSP70-overexpressing cells demonstrated that diverse mRNA species depend on the level of cellular HSP70. Genes encoding Iysyl oxidase, thrombospondin 1, and procollagen displayed altered expression in all tested conditions. The results of this study will be useful to construct networks of stress response genes.

• 한국초지조사료학회지
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• 제37권3호
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• pp.231-236
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• 2017

Salt stress is one of the most limiting factors that reduce plant growth, development and yield. However, identification of salt-inducible genes is an initial step for understanding the adaptive response of plants to salt stress. In this study, we used an annealing control primer (ACP) based GeneFishing technique to identify differentially expressed genes (DEGs) in Italian ryegrass seedlings under salt stress. Ten-day-old seedlings were exposed to 100 mM NaCl for 6 h. Using 60 ACPs, a total 8 up-regulated genes were identified and sequenced. We identified several promising genes encoding alpha-glactosidase b, light harvesting chlorophyll a/b binding protein, metallothionein-like protein 3B-like, translation factor SUI, translation initiation factor eIF1, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase 2 and elongation factor 1-alpha. These genes were mostly involved in plant development, signaling, ROS detoxification and salt acclimation. However, this study provides new molecular information of several genes to understand the salt stress response. These genes would be useful for the enhancement of salt stress tolerance in plants.

• 대한화장품학회지
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• 제47권4호
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• pp.361-368
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• 2021

본 연구는 인체 친화적인 소재로 균을 제거하는 기술을 만들기 위해서 진행하였다. 균총 상호 균형에 중요한 역할을 하는 황색포도상구균이 바이오필름을 생성시킬 때 다양한 농도의 인산염 투입시 나타나는 물성변화를 조사하였다. 원자현미경을 이용해서 인산염 5 mM 처리시 황색포도상구균 바이오필름의 크기와 경도가 통계적으로 유의차가 있게 최소값을 가짐을 관찰하였다. 염료 태깅법으로 흡광도를 관찰한 결과 인산염과 함께 성장한 전체 바이오필름의 농도도 감소한 것을 발견하였다. 이것이 카운터 이온으로서 작용하는 염에 의한 영향인지 확인하기 위하여 소금을 같은 조건에서 처리해보았는데 이때는 바이오필름의 농도 감소가 관찰되지 않았고 이를 통해 인산염이 특별한 생리적인 작용에 관여함을 알 수 있었다. 비행시간형 이차이온 질량분석기를 통해서 이온 검출량을 평가하여 바이오필름 구성성분을 분석한 결과 인산염을 투입하기 전과 후의 모든 바이오필름 외곽에서 세균막만 감지되었는데 특별히 인산염 5 mM에서 이 세균막의 농도가 가장 낮음을 확인하였다. 바이오필름 내부에 어떤 물성 변화가 일어났는지 관찰하기 위해서 시어 응력을 조절하는 유변기기로 바이오필름의 점탄성 특징을 측정을 하니 인산염 5 mM에서 바이오필름의 점도는 변화하지 않았으나 탄성률 감소가 일어난 것을 관찰하였다. 이것을 통해 인산염이 5 mM인 환경에서 균은 내부 탄성률 감소를 통해서 세균막을 탈피시키는 것을 알 수 있었다. 인산염 농도 5 mM에서 관찰되는 세균막 농도 감소는 균이 더 많은 성장을 하기 위해 다른 곳으로 이동하기 쉽게 하기 위해서 스스로 표면에서 탈착하는 것과 연관이 있음을 제시하였다. 마침내 인산염을 투입하면 균의 세균막 제거가 유도되어 결론적으로 황색포도상구균이 쉽게 제거될 수 있음을 밝혀내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권6호
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• pp.1211-1216
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• 2004

A MNNG (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) induced chromium resistant strain ($Cr^{r}18$) of unicellular cyanobacterium Anacystis nidulans has been isolated and characterized. The resistant strain could grow (although restricted to $50\%$ of control) in chromium concentration (180${\mu}M$) lethal to the wild-type. Sublethal ($160{\mu}M$) concentration of $Cr^{6+}$ significantly reduced (13-$37.5$) all the photosynthetic pigments of A. nidulans with maximum reduction in phycoerythrin followed by ChI $\alpha$. Pigments of A. nidulans were drastically decreased in lethal concentration of Cr^{6+} with maximum reduction in phycoerythrin ($75\%$) and allophycocyanin ($67.5\%$). Resistant strain $Cr^{r}18$ resisted toxic effects of sublethal and lethal concentrations of $Cr^{6+}$ on photosynthetic pigments as revealed by less decrease in pigments as compared to A. nidulans. Effect of $Cr^{6+}$ stress was also studied on nitrogen assimilation and phosphate uptake. Sublethal concentration of $Cr^{6+}$ drastically reduced ($71.5\%$) nitrate uptake by A. nidulans while a decrease of $29\%$ was observed in strain $Cr^{r}18$. Short (2 day) exposure of A. nidulans and its resistant strain $Cr^{r}18\;to\;Cr^{6+}$ did not affect nitrate reductase and glutamine synthetase (transferase), whereas longer (10 day) exposure to $Cr^{6+}$ lowered activities of both enzymes in A. nidulans but not significantly in the strain $Cr^{r}18$. Ammonium uptake by both strains was not affected by $Cr^{6+}$. Thus, $Cr^{6+}$ affected photosynthetic pigments, nitrogen assimilation, and phosphate uptake of A. nidulans, while strain $Cr^{r}18$ was able to resist toxic effects of the metal. Advantages of using strain $Cr^{r}18$ for bioremediation purposes have been evaluated by studying $Cr^{6+}$ removal from the solution. Resistant strain $Cr^{r}18$ was able to remove $33\%$ more $Cr^{6+}$ than A. nidulans and thus it can prove to be a good candidate for bioremediation of $Cr^{6+}$ from polluted waters.

• Toxicological Research
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• 제11권1호
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• pp.161-168
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• 1995

It has been found that various stress challenges induce the myocardial antioxidant enzymes and produce an acquisition of the cellular resistance to the ischemic injury in animal hearts. Most of the stresses, however, seem to be guite dangerous to an animal's life. In the present study, therefore, we tried to search for safely applicable stress modalities which could lead to the induction of antioxidant enzymes and the production of myocardial tolerance to the ischemia-reperfusion injury. Male Sprague-Dawley rats (200-250 g) were exposed to various non-fatal stress conditions, i.e., hyperthermia (environmental temperature of $42^{\circ}C$ for 30 min, non-anesthetized animal), iramobilization (60 min), treadmill exercise (20 m/min, 30min), swimming (30 min), and hyperbaric oxyflenation (3 atm, 60 min), once a day for 5 days. The activities of myocardial antioxidant enzymes and the ischemia-reperfusion injury of isolated hearts were evaluated at 24 hr after the last application of the stresses. The activities of antioxidant enzymes, superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase and glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD), were assayed in the freshly excised ventricular tissues. The ischemia-reperfusion injury was produced by 20 min-global ischemia followed by 30 min-reperfusion using a Langendorff perfusion system. In swimming and hyperbaric oxygenation groups, the activities of SOD and G6PD increased significantly and in the hyperthermia group, the catalase activity was elevated by 63% compared to the control. The percentile recoveries of cardiac function at 30 min of the post-ischemic reperfusion were 55.4%, 73.4%, and 74.2% in swimming, the hyperbaric oxygenation and the hyperthermia groups, respectively. The values were significantly higher than that of the control (38.6%). In additions, left ventricular end-diastolic pressure and lactate dehydrogenase release were significantly reduced in the stress groups. The results suggest that the antioxidant enzymes in the heart could be induced by the apparently safe in vivo-stresses and this may be involved in the myocardial protection from the ischemia-reperfusion injury.

• Nutrition Research and Practice
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• 제11권5호
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• pp.430-434
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• 2017

BACKGROUND/OBJECTIVE: Chronic hyperglycemia induces oxidative stress via accumulation of reactive oxygen species (ROS) and contributes to diabetic complications. Hyperglycemia induces mitochondrial superoxide anion production through the increased activity of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase. This study aimed to determine whether fisetin and luteolin treatments suppress the oxidative stress by modulating the expression of sirtuins (SIRTs) and forkhead box O3a (FOXO3a) under hyperglycemic conditions in human monocytes. MATERIALS/METHODS: Human monocytic cells (THP-1) were cultured under osmotic control (14.5 mmol/L mannitol), normoglycemic (NG, 5.5 mmol/L glucose), or hyperglycemic (HG, 20 mmol/L glucose) conditions, in the absence or presence of fisetin and luteolin for 48 h. To determine the effect of fisetin and luteolin treatments on high glucose-induced oxidative stress, western blotting and intracellular staining were performed. RESULTS: Hyperglycemic conditions increased the ROS production, as compared to normoglycemic condition. However, fisetin and luteolin treatments inhibited ROS production under hyperglycemia. To obtain further insight into ROS production in hyperglycemic conditions, evaluation of p47phox expression revealed that fisetin and luteolin treatments inhibited p47phox expression under hyperglycemic conditions. Conversely, the expression levels of SIRT1, SIRT3, SIRT6, and FOXO3a were decreased under high glucose conditions compared to normal glucose conditions, but exposure to fisetin and luteolin induced the expression of SIRT1, SIRT3, SIRT6, and FOXO3a. The above findings suggest that fisetin and luteolin inhibited high glucose-induced ROS production in monocytes through the activation of SIRTs and FOXO3a. CONCLUSIONS: The results of our study supports current researches that state fisetin and luteolin as potential agents for the development of novel strategies for diabetes.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.818-826
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• 2021

5-ALA-p는 천연 아미노산인 5-ALA를 암모니아수로 용출하고 인산과 아세톤을 첨가하여 광역학 요법에 적합한 특성을 갖도록 개발된 물질이다. 그러나 항산화 및 항염증에 대한 잠재적인 기전을 포함한 약리학적 효능은 아직 명확하지 않다. 본 연구에서는 LPS로 자극된 RAW 264.7 세포에서 산화적 및 염증성 반응에 대한 5-ALA-p의 효과를 평가하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 5-ALA-p는 LPS에 의한 RAW 264.7 세포의 과도한 식균 활성을 유의하게 억제하였고 산화적 스트레스를 약화시켰다. 5-ALA-p는 또한 LPS에 의해 감소된 미토콘드리아 생물 발생을 개선하였으며, 이는 5-ALA-p가 LPS로 인한 미토콘드리아 손상을 복원시켰음을 시사한다. 아울러 5-ALA-p는 NO와 TNF-α, IL-1β 및 IL-6과 같은 염증성 사이토카인의 생성을 현저히 억제하였으며, 이는 iNOS 및 각 사이토카인의 발현 감소와 연관성이 있었다. 나아가 5-ALA-p는 NF-κB의 핵 전이를 감소시키고 MAPKs의 인산화를 억제하여 5-ALA-p의 항염증 효과가 이들 신호전달 경로의 활성 억제와 매개되었음을 보여주었다. 이러한 결과들은 5-ALA-p가 산화적 및 염증성 스트레스를 줄이는 잠재적인 후보 약물로 적용될 수 있음을 의미한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권3호
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• pp.390-400
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• 2019

본 연구에서 부산, 창원, 제주도 일대에서 채취한 토양으로부터 분리한 미생물을 이용하여 식물 생장 촉진활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능을 확인하고자 하였으며, 분리주 간에 비교우위를 통해 Pseudomonas plecoglossicida ANG14, Pseudarthrobacter equi ANG28, Beijerinckia fluminensis ANG34, Acinetobacter calcoaceticus ANG35를 최종 선정하였다. 이들은 ACC deaminase 생성능, IAA 생성능, 질소 고정능, 인산 가용화능 및 siderophore 생성능을 모두 가지며, 일부 식물병원성 곰팡이에 대해 길항능을 가지는 것을 확인하였다. 특히 ANG35의 경우에는 7가지 식물병원성 곰팡이 중 6가지에 대해 비교적 높은 억제율을 나타내어 식물 생장 촉진뿐만 아니라 방제활성을 가지므로 식물이 생장하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 또한, 4균주 간의 세포외 효소활성 synergy effect를 확인한 결과 단독배양을 했을 때보다 혼합배양 시 세포외 효소활성이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서, 식물 생장촉진 활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 결과를 통해 새로운 생물학적 제제로서 이용 가능성을 제시한다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권6호
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• pp.696-701
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• 2008

이 연구의 목적은 더덕 및 도라지 에틸아세테이트 분획물(CLEA나 PGEA)이 다양한 항산화 시스템을 가동시켜 sodium nitroprusside(SNP)에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대항하여 세포를 보호해 줄 수 있을지 연구하는 것이다. 0.5 mM의 SNP를 HepG2 세포주에 24시간 동안 노출시켰을 때 세포 생존율이 감소하였으나, CLEA와 PGEA 천처리에 의해 SNP 노출에 의한 세포 생존율 감소가 저해되었다. 또한 항산화 시스템들 발현에 미치는 CLEA와 PGEA의 영향을 RT-PCR로 알아보았다. Catalase, glucose-6-phosphate dehydrogenase(G6PD) 그리고 metallothionein (MT)-1A mRNA 수준이 CLEA를 세포에 24시간 동안 처리한 후 증가하였고, Mn superoxide dismutase, catalase, G6PD, MT-1A 와 MT-2A mRNA 수준이 PGEA 처리에 의해 증가하였다. 우리는 CLEA와 PGEA가 아마 다양한 항산화 시스템들을 증가시키는 간접적인 항산화 효과를 나타내며, 이들 효과들이 산화적 스트레스로부터 세포를 보호해 줄 것이라 추정하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제25권4호
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• pp.287-296
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• 2005

프로테오믹스 기법을 이용하여 벼 저온 스트레스 관련 단백질을 분리 동정하기 위하여 저온 처리한 벼로부터 단백질을 분리하였다. 분리한 단백질로부터 Rubisco 단백질을 제거하기 위해 $15\%$ PEG fractionation을 실시한 후 $15\%$ PEG 상등액과 pellet 분획을 각각 이차원전기 영동으로 단백질을 분석하였고, MALDI-TOF MS를 이용하여 단백질을 동정하였다. $15\%$ PEG 상등액에서 8개의 단백질 spot이 증가하였고 10개의 spot 이 감소하였다. 증가한 8개 단백질 spot 중에서 epimerase/dehydratase, fructokinase, ribose-5-phosphate isomerase (Rpi), chaperonin 21 precursor, photosystem II oxygen-envolving complex (PS II OEC) protien 2 precursor, thioredoxin h-type (Trx-h) 등 6개의 단백질이 확인되어졌다. $15\%$ PEG pellet 분획에서 13개의 단백질 spot이 증가하였고 14 spot이 감소하였으며, 증가한 13개 단백질 spot중에서 OSJNB b059K02.15, hypothetical protein, mitogen-activated protein kinase kinase (MAPKK), 20S proteasome beta 7 subunit, Rubisco small subunit 등 5개의 단백질이 확인되어졌다. 확인되어진 단백질들은 기능별로 분류해 본 결과, 세포대사관련 단백질, energy 생성에 관련된 단백질, 산화환원 조절관련 단백질, 식물 병 방어관련, 단백질 합성 및 신호전달 관련 단백질 등으로 분류되었다. 이들 중 RPi와 MAPKK가 저온 스트레스에 의해 발현되는 것이 본 실험의 프로테옴 분석을 통하여 최초로 동정되었다.