• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제17권3호
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• pp.181-187
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• 2013

Reactive oxygen species (ROS) are generated in various cells, including vascular smooth muscle and endothelial cells, and regulate ion channel functions. $K_{Ca}3.1$ plays an important role in endothelial functions. However, the effects of superoxide and hydrogen peroxide radicals on the expression of this ion channel in the endothelium remain unclear. In this study, we examined the effects of ROS donors on $K_{Ca}3.1$ expression and the $K^+$ current in primary cultured human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). The hydrogen peroxide donor, tert-butyl hydroperoxide (TBHP), upregulated $K_{Ca}3.1$ expression, while the superoxide donors, xanthine/xanthine oxidase mixture (X/XO) and lysophosphatidylcholine (LPC), downregulated its expression, in a concentration-dependent manner. These ROS donor effects were prevented by antioxidants or superoxide dismustase. Phosphorylated extracellular signal-regulated kinase (pERK) was upregulated by TBHP and downregulated by X/XO. In addition, repressor element-1-silencing transcription factor (REST) was downregulated by TBHP, and upregulated by X/XO. Furthermore, $K_{Ca}3.1$ current, which was activated by clamping cells with 1 ${\mu}M$ $Ca^{2+}$ and applying the $K_{Ca}3.1$ activator 1-ethyl-2-benzimidazolinone, was further augmented by TBHP, and inhibited by X/XO. These effects were prevented by antioxidants. The results suggest that hydrogen peroxide increases $K_{Ca}3.1$ expression by upregulating pERK and downregulating REST, and augments the $K^+$ current. On the other hand, superoxide reduces $K_{Ca}3.1$ expression by downregulating pERK and upregulating REST, and inhibits the $K^+$ current. ROS thereby play a key role in both physiological and pathological processes in endothelial cells by regulating $K_{Ca}3.1$ and endothelial function.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.349-361
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• 2010

본 총설에서는 아미노산의 공업적 생산균인 Corynebacterium glutamicum의 탄소 대사 및 이와 관련된 총체적 조절 메커니즘에 대한 최근의 연구를 정리하였다. C. glutamicum의 산업적 발효을 위한 기질로서 사용되는 당밀은 주로 sucrose, glucose, fructose로 이루어져 있으며, 이들 당은 phosphotransferase system을 통해서 수송된다. C. glutamicum의 탄소 대사 특징은 glucose가 다른 당이나 유기산 등과 함께 존재할 때, glucose와 이러한 탄소원 들을 동시에 대사한다. 그러나 glucose/glutamate 혹은 glucose/ethanol 등의 혼합물에서 는 탄소원의 순차적 이용으로 인해 나타나는 diauxic growth 현상을 나타내며, 이러한 carbon catabolite repression(CCR) 현상은 E. coli나 B. subtilis 등에서 알려진 것과는 다른 독특한 분자적 메커니즘과 조절 circuits을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. C. glutamicum의 CRP homologue인 GlxR은 acetate 대사를 포함하여 glycolysis, gluconeogenesis 및 TCA cycle 등을 포함하는 중심탄소대사 조절 뿐만 아니라, 다양한 세포 기능의 조절에 관여하는 총체적 조절 단백질로서의 역할이 제시되고 있다. C. glutamicum의 adenylate cyclase(AC)는 막과 결합된 class IIIAC 로서, 막 단백질의 특성상 아직 규명되어 있지 않은 세포 외부의 환경 변화에 대응하여 세포 내의 cAMP합성 수준을 조절할 수 있는 sensor로 추정할 수 있다. 특히 C. glutamicum의 경우 배지내 glucose 를 비롯한 탄소원과 cAMP 농도와의 관련성이 E. coli에서 알려진 교과서적 지식과는 상반되게 변화하는 경향을 보이고 있어, cAMP signaling에 의한 세포 내 regulatory network 등은 향후 풀어야 할 의문으로 남아있다. 탄소대사 조절의 최상위에 존재하며 global 조절자인 GlxRcAMP 복합체 이외에도 차상위 전사조절 단백질로서 RamB, RamA, SugR 등이 존재하여 다양한 탄소대사를 조절한다. 최근 들어서는 새로운 탄소원으로서 대두되고 있는 biomass 관련 기질들을 이용할 수 있는 C. glutamucum 균주 구축을 통하여 이용 기질의 범위를 확대시키고자 하는 연구 및 탄소 대사와 관련하여 L-lysine의 발효 수율 혹은 생산성을 향상시키고자 하는 다양한 분자적 균주 육종 연구 등이 수행되고 있다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제30권1호
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• pp.63-76
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• 1996

The aim of present study was to characterize phosphate uptake and to investigate the mechanism for the insulin and insulin-like growth factor(IGF) stimulation of phosphate uptake in primary cultured rabbit renal proximal tubule cells. Results were as follows : 1. The primary cultured proximal tubule cells had accumulated $6.68{\pm}0.70$ nmole phosphate/mg protein in the presence of 140 mM NaCl and $2.07{\pm}0.17$ nmole phosphate/mg protein in the presence of 140 mM KCl during a 60 minute uptake period. Raising the concentration of extracellular phosphate to 100 mM$(48.33{\pm}1.76\;pmole/mg\;protein/min)$ induced decrease in phosphate uptake compared with that in control cells maintained in 1 mM phosphate$(190.66{\pm}13.01\;pmole/mg\;protein/min)$. Optimal phosphate uptake was observed at pH 6.5 in the presence of 140 mM NaCl. Phosphate uptake at pH 7.2 and pH 7.9 decreased to $83.06{\pm}5.75%\;and\;74.61{\pm}3.29%$ of that of pH 6.5, respectively. 2. Phosphate uptake was inhibited by iodoacetic acid(IAA) or valinomycin treatment $(62.41{\pm}4.40%\;and\;12.80{\pm}1.64%\;of\;that\;of\;control,\;respectively)$. When IAA and valinomycin were added together, phosphate uptake was inhibited to $8.04{\pm}0.61%$ of that of control. Phosphate uptake by the primary proximal tubule cells was significantly reduced by ouabain treatment$(80.27{\pm}6.96%\;of\;that\;of\;control)$. Inhibition of protein and/or RNA synthesis by either cycloheximide or actinomycin D markedly attenuated phosphate uptake. 3. Extracellular CAMP and phorbol 12-myristate 13 acetate(PMA) decreased phosphate uptake in a dose-dependent manner in all experimental conditions. Treatment of cells with pertussis toxin or cholera toxin inhibited phosphate uptake. cAMP concentration between $10^{-6}\;M\;and\;10^{-4}\;M$ significantly inhibited phosphate uptake. Phosphate uptake was blocked to about 25% of that of control at 100 ng/ml PMA. 3-Isobutyl-1-methyl-xanthine(IBMX) inhibited phosphate uptake. However, in the presence of IBMX, the inhibitory effect of exogenous cAMP was not significantly potentiated. Forskolin decreased phosphate transport. Acetylsalicylic acid did not inhibit phosphate uptake. The 1,2-dioctanoyl-sn-glycorol(DAG) and 1-oleoyl-2-acetyl-sn- glycerol(OAG) showed a inhibitory effect. However, staurosporine had no effect on phosphate uptake. When PMA and staurosporine were treated together, inhibition of phosphate uptake was not observed. In conclusion, phosphate uptake is stimulated by high sodium and low phosphate and pH 6.5 in the culture medium. Membrane potential and intracellular energy levels are also an important factor fer phosphate transport. Insulin and IGF-I stimulate phosphate uptake through a mechanisms that involve do novo protein and/or RNA synthesis and decrease of intracellular cAMP level. Also protein kinase C(PKC) is may play a regulatory role in transducing the insulin and IGF-I signal for phosphate transport in primary cultured proximal tubule cells.

• 동의생리병리학회지
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• 제23권6호
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• pp.1392-1398
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• 2009

The purpose of this study was to investigate the anti-inflammatory effects of aqueous extract from Sophora Japonica (SJ) on the RAW 264.7 cells. To evaluate the anti-inflammatory effects of SJ, we examined the cytokine productions including nitric oxide (NO), interleukin (IL)-1b, IL-6 and tumor necrosis factor-a (TNF-a) in lipopolysaccharide (LPS)-induced RAW 264.7 cells and also inhibitory mechanisms such as mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and nuclear factor kappa b (NF-kB) using Western blot. SJ inhibited LPS-induced production of NO, TNF-a but not of IL-1b and IL-6 in RAW 264.7 cells. SJ inhibited the activation of MAPKs such as extracelluar signal-regulated kinase (ERK 1/2), c-Jun NH2-terminal kinase (JNK) and p38 but not of NF-kB in the LPS-stimulated RAW 264.7 cells. In conclusion, SJ down-regulated LPS-induced NO and TNF-a productions via MAPKs, which could be a clinical basis for inflammatory diseases and autoimmune diseases.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.164-173
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• 2016

Isotocin (IT)은 포유류의 oxytocin과 유사한 호르몬으로 어류의 행동 조절과 스트레스에 대한 반응, 그리고 삼투압 조절에 이르기까지 다양한 생리반응에 관여한다고 추정된다. 해수 관상어인 cinnamon clownfish의 IT 유전자 구조와 기능을 연구하기 위하여 genomic DNA와 뇌의 cDNA 주형으로부터 유전자를 확보하였다. 세 개의 exon과 156개의 아미노산을 표지하는 ORF로 이루어진 IT 전구물질 유전자는 19개 아미노산으로 이루어진 신호 부위, 9개 아미노산 호르몬 부위, 3개 아미노산의 효소 조절 부위, 그리고 125개 아미노산의 neurophysin 호르몬 부위로 구성되었다. 조직별 RT-PCR 분석결과는 IT 전구물질 유전자가 뇌와 생식소에서 발현됨을 보여준다. 해수 (34 ppt) 적응 개체의 아가미에서는 염류세포 바깥 표면에 apical crypt가 보이는데 비하여, 15 ppt로 낮춘 저염분 적응 개체의 아가미는 표면이 pavement cell로 덮여있는 평평한 구조를 보여준다. 아가미 세포의 Na⁺/K⁺-ATPase 활성은 저염분 순응 초기에 증가하다 시간이 지날수록 정상 수준을 회복하는 양상을 보여주는데, 이는 prolactin과 같이 저염분 초기순응 및 항상성 유지에 관여함을 의미한다. 하지만 저염분 순응 시 미량 증가하는 IT 전구체 mRNA는 초기 삼투조절에 미치는 역할이 미미함을 보여준다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권3호
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• pp.124-130
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• 2021

질산염은 많은 유전자의 발현을 조절하고 생장과 발육과정에서 매우 중요한 영양소이자 시그널 분자이다. 본 연구는 고등식물에서 질산 신호에 의한 유전자발현제어 관련 전사인자의 연구현황을 소개하고자 한다. 질산 환원 효소는 질소 동화 경로상의 효소이며, 질산이온을 아질산이온으로 환원하는 과정을 촉매한다. 질산이온, 빛, 대사산물, 식물호르몬, 저온, 가뭄 등의 여러 요인이 질산환원효소 유전자의 발현 수준과 생리적 역할과 같은 질산환원효소 활성을 조절한다. 최근 질산 환원 효소 유전자의 발현제어에 관여하고 있는 몇몇 전사인자들이 식물에서 분리되었다. NODULE-INCEPTION-like proteins (NLPs)는 질산 환원 효소 유전자의 질산 유도성 발현에 관여하는 전사인자이다. NLPs는 질산 수송체, 아질산 수송체, 아질산 환원 효소에 관련된 유전자의 질산 유도성 발현을 제어한다. 질산 환원 경로와 관련된 유전자의 발현 수준은 질산에 반응하여 NLPs에 의해 협조적으로 조절된다. 따라서 식물에서 질산염의 기능을 이해하면 질소 사용량이 적은 작물을 육성할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.621-630
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• 2019

암컷의 자궁에서 일어나는 수정은 새로운 생명의 시작점이다. 암컷의 번식기관은 난소, 난관, 자궁, 자궁경부 및 질로 구성되어 있으며, 이들기관은 발정주기에 따라 생리학적인 역할이 조절된다. 자궁은 수정란의 발달과 착상이 이루어지는 곳이기 때문에, 수정란과 자궁 환경의 상호작용은 안정적인 임신을 위한 필수적인 조건으로 알려져있다. 자궁내막은 자궁의 한 부분으로써 이들의 형태학적인 특징은 호르몬에 의해 반복적으로 변화되며, 자궁내막으로부터 분비되는 자궁액 역시 그 특징이 변화하게 된다. 최근, 자궁내막 및 자궁액 내 포함된 대량의 단백질을 단백체학과 생물정보학의 발전에 따라 검출할 수 있게 되었으며, 이러한 기술에 의해 번식학 발전을 가속화하고 있다. 대량의 단백질 정보는 성호르몬 신호기전 및 혈관신생과 같은 이론 등을 깊게 연구할 수 있는 도구로써 이용되고 있다. 본 총설에서는 자궁내막의 재구성, 자궁선 및 자궁액에 대한 기초적인 생물학적인 지식을 바탕으로, 단백체학과 생물정보학을 활용한 자궁내막 및 자궁액 연구에 대해서 소개하고자 한다. 또한, 생물정보학 도구를 활용하여 단백체학에서 탐색된 자궁내막 및 자궁액 관련 단백질들의 상호작용 알아보는 방법에 대해서도 소개하였다. 따라서, 본 총설의 내용은 발정주기동안 자궁내막 안에서 일어나는 새로운 세포 신호기전을 탐색하는데 큰 도움이 될것이라 생각된다.

• 감성과학
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• 제24권2호
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• pp.49-56
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• 2021

본 연구의 목적은 생체 신호 측정 압력 및 인장 직물 센서의 전극을 자수 공정을 이용하여 제작할 때 전도사의 필요 물성을 파악하는 것이다. 스마트 웨어러블 제품의 전극을 전도사를 이용한 자수 공정을 통해 전극 및 회로 등을 제작하면 불필요한 재료 손실이 없고 복잡한 전극 모양이나 회로 디자인을 컴퓨터 자수기를 이용하여 추가 공정 없이 제작할 수 있다. 하지만 보통의 전도사는 자수 공정 내의 부하를 못 이기고 사절 현상이 발생하기에 본 연구에서는 silver coated multifilament yarn 3종류의 기계적 물성인 S-S curve, 두께, 꼬임 구조 등을 분석하고 동시에 자수기의 실의 부하를 측정하여 자수 공정 내 전도사의 필요 물성을 분석하였다. 실제 샘플 제작에서 S-S curve의 측정 결과가 가장 낮은 silver coated polyamide/polyester가 아닌 silver coated multifilament의 사절이 발생하였으며 그 차이는 실의 꼬임 구조와 사절이 일어난 부분을 관찰한 결과 수직으로 반복적인 부하가 일어나는 자수 공정에서 꼬임이 풀리면서 사절이 일어나는 것을 알 수 있었다. 추가적으로 압저항 압력/인장 센서를 제작하여 생체 신호 측정용 지표인 gauge factor를 측정하였으며 스마트 웨어러블 제품의 대량 생산화에 중요한 부분인 자수 전극 제작으로의 적용 가능성을 확인하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권12호
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• pp.1942-1949
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• 2019

Objective: Leukocyte cell-derived chemotaxin 2 (LECT2) is associated with several physiological processes including inflammation, tumorigenesis, and natural killer T cell generation. Chicken LECT2 (chLECT2) gene was originally identified as one of the differentially expressed genes in chicken kidney tissue, where the chickens were fed with different calcium doses. In this study, the molecular characteristics and gene expression of chLECT2 were analyzed under the stimulation of toll-like receptor 3 (TLR3) ligand to understand the involvement of chLECT2 expression in chicken metabolic disorders. Methods: Amino acid sequence of LECT2 proteins from various species including fowl, fish, and mammal were retrieved from the Ensembl database and subjected to Insilco analyses. In addition, the time- and dose-dependent expression of chLECT2 was examined in DF-1 cells which were stimulated with polyinosinic:polycytidylic acid (poly [I:C]), a TLR3 ligand. Further, to explore the transcription factors required for the transcription of chLECT2, DF-1 cells were treated with poly (I:C) in the presence or absence of the nuclear factor ${\kappa}B$ ($NF{\kappa}B$) and activated protein 1 (AP-1) inhibitors. Results: The amino acid sequence prediction of chLECT2 protein revealed that along with duck LECT2 (duLECT2), it has unique signal peptide different from other vertebrate orthologs, and only chLECT2 and duLECT2 have an additional 157 and 161 amino acids on their carboxyl terminus, respectively. Phylogenetic analysis suggested that chLECT2 is evolved from a common ancestor along with the actinopterygii hence, more closely related than to the mammals. Our quantitative polymerase chain reaction results showed that, the expression of chLECT2 was up-regulated significantly in DF-1 cells under the stimulation of poly (I:C) (p<0.05). However, in the presence of $NF{\kappa}B$ or AP-1 inhibitors, the expression of chLECT2 is suppressed suggesting that both $NF{\kappa}B$ and AP-1 transcription factors are required for the induction of chLECT2 expression. Conclusion: The present results suggest that chLECT2 gene might be a target gene of TLR3 signaling. For the future, the expression pattern or molecular mechanism of chLECT2 under stimulation of other innate immune receptors shall be studied. The protein function of chLECT2 will be more clearly understood if further investigation about the mechanism of LECT2 in TLR pathways is conducted.

• 한국환경농학회지
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• 제39권4호
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• pp.312-318
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• 2020

BACKGROUND: Photoreversibility, a reversion of the inductive effect of a brief red light pulse by a subsequent far red light pulse, is a property of photo responses regulated by the plant photoreceptor phytochrome B. Plants use photoreceptors to sense photo signal and to adapt and modify their morphological and physiological properties. Phytochrome recognizes red light and far red light and plays an important role in regulating plant growth and development. METHODS AND RESULTS: The reversal responses of growth and fruiting characteristics were investigated to increase the yield of oriental melon (Cucumis Melo L. var. Kumsargakieuncheon) by means of controlling light quality in a plastic house. Red (R:660nm) and far red (FR:730nm) lights were subsequently irradiated on the whole stems and leaves of the oriental melon plant during growing periods, using red and far red LEDs as light sources, from 9:00 PM daily for 15 minutes. The intensities of R and FR light were 0.322-0.430 μmol m-2s-1 and 0.250-0.366 μmol m-2s-1, respectively. Compared to R light irradiation, combination of R and FR light irradiation increased the length of internode, number of axillary stems, number of female flowers, and fruit number of oriental melons. The results of treatment with R were similar to R-FR-R light irradiation in terms of length of internode, number of axillary stems, number of female flowers, and number of fruits. When FR treatment was considered, R-FR and R-FR-R-FR light irradiation had similarities in responses. These reversal responses revealed that oriental melon showed a photoreversibility of growth characteristics, flowering, and fruiting. CONCLUSION: These results suggested the possibility of phytochrome regulation of female flower formation and fruiting in oriental melon. The fruit weight of the oriental melon was the heaviest with the R light irradiation, while the number of fruits was the highest with the FR light. With the FR light irradiation, the fruit weight was not significantly higher compared to that of the control. Meanwhile, the yield of oriental melon fruits increased by 28-36% according to the intensities of the FR light due to the increases of the number of fruits.