• 제목/요약/키워드: Radiation biology

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녹차 폴리페놀이 감마선조사에 의한 백혈병과 림프구모세포의 손상에 미치는 영향의 차이 (Differential Effects of Green Tea Polyphenol in the ${\gamma}-irradiation$ Induced Human Leukemic and Lymphoblastic Cell Damage)

  • 정환정;김은미;민정준;범희승;김영호;정영도;김창근
    • 대한핵의학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.308-316
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    • 2003
  • 목적: 녹차 추출물(GTPP)은 암 예방과 암세포 성장억제 효과 외에 항산화제의 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 이번 연구에서는 암세포에 감마 방사선을 이용하여 치료하는 경우 GTPP를 첨가함으로써 암세포 억제 증폭 효과와 정상세포에서의 방사선방호 효과가 함께 나타나는지 여부를 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: GTPP (EGCG > 45%, catechin 80% 포함)를 사람 백혈병 세포주인 HL60과 사람 림프구 모세포인 NC37에 방사선을 쪼이기 전에 미리 첨가한 후 실험을 하였다. 두 세포주에서 각각의 GTPP 농도와 방사선양에 따라서 생존능을 평가하여 GTPP 농도와 방사능 양을 결정하였으며, 이를 이용하여 GTPP농도에 따른 NC37에서 방사선방호 효과와 HL60에서의 암세포 억제 효과에 대한 실험을 시행하였다. 결과: NC37과 HL60 세포주에서 암세포 억제효과를 보이면서 정상세포에 큰 영향을 미치지 않는 방사선 조사량은 1 Gy와 3 Gy정도이고, GTPP의 농도는 $10{\mu}g/ml$$20{\mu}g/ml$였다. NC37 세포주에서 GTPP를 농도별로 첨가하고 1 Gy와 3 Gy의 방사선을 각각 조사하였을 때 $10{\mu}g/ml$의 경우에는 3 Gy를 조사한 경우에만 대조군에 비해 유의한 차이를 보였으며(1 Gy;P=0.126, 3 Gy;P=0.010), $20{\mu}g/ml$를 첨가한 경우는 1 Gy와 3 Gy를 조사한 군 모두 대조군과 비교하여 유의한 차이를 보이지 않았다(1 Gy;P=0.946, 3 Gy;P=0.096). HL60 세포주에서는 방사선 조사량에 큰 상관없이 GTPP의 농도의 증가에 따라 암세포 성장이 크게 억제됨을 알 수 있었다($1\;Gy;\;10{\mu}g/ml;\;69.0{\pm}1.7%\;vs\;20{\mu}g/ml;\;42.4{\pm}1.3%,\;3\;Gy;\;10{\mu}g/ml;\;66.9{\pm}3.9%\;vs\;20{\mu}g/ml;\;44.2{\pm}1.6%$). 결론: 시험관 내 실험을 통하여 내부 방사선 치료를 시행하는 경우 GTPP를 첨가함으로써 정상세포에서 방사선방호 효과와 암세포에서 성장 억제 효과를 동시에 나타낼 수 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 추후 생체 내 실험을 통한 녹차 추출물의 정상 세포에 대한 방사선방호 작용을 확인할 필요가 있을 것으로 사료된다. 녹차 추출물을 제공하여 주신 태평양 녹차 연구소의 소정 박사님께 감사드립니다.

Ecosysteme de I′Etang de Berre (Mediterranee nord-occidentale) : Caracteres Generales Physiques, Chimiques et Biologiques

  • Kim, Ki-Tai
    • 환경생물
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    • 제22권2호
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    • pp.247-258
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    • 2004
  • Climatological, hydrological and planktonical research studies, measurements of primary production and photosynthetic efficiency from December 1976 to December 1978 have been carried out in two brackish lakes: Lake Etang de Berre and Lake Etang de Vaine located in the French Mediterranean coast, in the region of Carry-le-Rouet located on the north-west Mediterranean near Marseilles, and in fresh water inflows from 4 Rivers (Touloubre, Durance, Arc, Durancole) to Lake Etang de Berre. Physico-chemical parameters were measured for this study: water temperature, salinity, density, pH, alcalinity, dissolved oxygen (% saturation), phosphate, nitrate, nitrite, silicate etc. Diverse biological parameters were also studied: photosynthetic pigments, phaeopigments, specific composition and biomass of phytoplankton, primary pelagic production etc. Climatical factors were studied: air-temperature, solar-radiation, evaporation, direction (including strength) of winds, precipitation and freshwater volume of the four rivers. The changes in Lake ‘Etang de Berre’ ecosystem depend on the quality of the water in the Durance River, and on the effects of seawater near the entrance of the Caronte Canal. The water quality of the lake varies horizontally and vertically as a result of atmospheric phenomena, maritime currents and tides. The distribution of water temperatures is generally heterogeneous. Southeasterly winds and the Northeasterly Mistral wind are important in the origins of circulated and mixed water masses. These winds are both frequent and strong. They have, as a result, a great effect on the water environment of Lake Etang de Berre. In theory, the annual precipitation in this region is well over eight times the water mass of the lake. The water of the Durance River flows into Lake Etang de Berre through the EDF Canal, amounting to 90% of the precipitation. However, reduction of rainfall in dry seasons has a serious effect on the hydrological characteristics of the lake. The temperature in the winter is partially caused by the low temperature of fresh water, particularly that of the Durance River. The hydrological season of fresh and brackish water is about one month ahead of the hydrological season of sea water in its vicinity. The salinity of Lake Etang de Berre runs approximately 3$\textperthousand$, except at lower levels and near the entrance to the Caronte Canal. However, when the volume of the Durance River water is reduced in the summer and fall, the salinity rises to 15$\textperthousand$. In the lake, the ratio of fresh water to sea water is six to one (6:1). The large quantities of seston conveyed by rivers, particularly the Durance diversion, strongly reduce the transparency in the brackish waters. Although the amount of sunshine is also notable, transparency is slight because of the large amount of seston, carried chiefly by Tripton in the fresh water of the Durance River. Therefore, photosynthesis generally occurs only in the surface layer. The transparency progressively increases from freshwater to open seawater, as mineral particles sink to the bottom (about 1.7kg $m^{-2}a^{-1}$ on the average in brackish lakes). The concentration of dissolved oxygen and the rate of oxygen saturation in seawater (Carry-le-Rouet) ranged from 5.0 to 6.0 $m\ell$ㆍ.$1^{-1}$, and from 95 to 105%, respectively. The amount of dissolved oxygen in Etang de Berre oscillated between 2.9 and 268.3%. The monographs of phosphate, nitrate, nitrite and silicate were published as a part of a study on the ecology of phytoplankton in these environments. Horizontal and vertical distributions of these nutriments were studied in detail. The recent diversion of the Durance River into Lake Etang de Berre has effected a fundamental change in this formerly marine environment, which has had a great impact in its plankton populations. A total of 182 taxa were identified, including 111 Bacillariophyceae, 44 Chlorophyceae, and 15 Cyanophyceae. The most abundant species are small freshwater algae, mainly Chlorophyceae. The average density is about $10^{8}$ cells $1^{-1}$ in Lake Etang de Berre, and about double that amount in Lake Etang de Vaine. Differences in phytoplankton abundance and composition at the various stations or at various depths are slight. Cell biovolume V (equivalent to true biomass), plasma volume VP (‘useful’ biomass) and, simultaneously. the cell surface area S and S/V ratio through the measurement of cell dimensions were computed as the parameters of phytoplankton productivity and metabolism. Pigment concentrations are generally very high on account of phytoplankton blooms by Cyanophyceae, Chlorophyceae and Cryptophyceae. On the other hand, in freshwaters and marine waters, pigment concentrations are comparatively low and stable, showing slight annual variation. The variations of ATP concentration were closely related to those of chlorophyll a and phytoplankton blooms only in marine waters. The carbon uptake rates ranged between 38 and 1091 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with an average surface value of 256 mg; water-column carbon-uptake rates ranged between 240 and 2310 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with an average of 810, representing 290 mg$Cm^{-2}$, per year 45 000 tons per year of photosynthetized carbon for the whole lake. Gross photosynthetic production measured by the method of Ryther was studied over a 2-year period. The values obtained from marine water(Carry-le-Rouet) ranged from 23 to 2 337 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with a weighted average of 319, representing about 110 gCm$^{-2}$ per year. The values in brakish water (Etang de Berre) ranged from 14 to 1778 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with a weighted average of 682, representing 250 mg$Cm^{-2}$ per year and 38 400 tons per year of photosynthesized carbon for the whole lake.

당귀로부터 정제한 Decursin의 인체암세포주에 대한 세포독성 (Cytotoxic Effects of Decursin from Angelica gigas Nakai in Human Cancer Cells)

  • 박경욱;최사라;손미예;정일윤;강갑석;이성태;심기환;서권일
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제36권11호
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    • pp.1385-1390
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    • 2007
  • 당귀로부터 항암활성을 화합물을 silicagel column chromatography를 이용하여 분리 및 정제한 후, $^1H$$^{13}C-NMR$ MS, HMQC 및 COSY spectrum(500 MHz $CDCl_3$) 분석을 통하여 분자량 328의 decursin임을 구조 동정하였다. 정제된 decursin을 MCF-7에 24시간 처리한 결과 $20{\mu}g/mL$ 이상에서 농도 의존적으로 암세포주의 성장을 억제하였으며, SW480, HepG2, MCF-7및 293과 같은 인체 암세포주에 대한 decurcin의 $IC_{50}$값은 각각 31.04, 27.24, 20.45 및 $33.60{\mu}g/mL$로 나타나, decursin은 인체 정상세포주인 293세포를 포함한 다른 세포에 비하여 MCF-7에 대하여 가장 높은 성장억제 활성을 보여주었다. MCF-7세포에 decursin을 처리한 결과 대조군에서 균일한 핵의 형태가 관찰된 것에 반해 처리군의 경우는 핵의 응축과 apoptotic body를 보였고, DNA 절편이 관찰되었다. 이 결과는 당귀에서 분리한 decursin은 MCF-7세포에서 apoptosis를 통하여 세포의 성장을 억제하는 것을 암시한다.

감마선 조사-해바라기 종자의 저장기간에 따른 종자활력과 추출물의 항산화활성 (Changes in the Seed Viability and DPPH-radical Scavenging of Helianthus annuus. Seeds According to Low Dose ${\gamma}$-ray irradiation)

  • 김선일;이현화;김춘성;서명덕;이숙영
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제51권2호
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    • pp.148-152
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    • 2008
  • 저선량 감마선 조사에 의한 해바라기종자의 발아율과 초기생육을 통해 수량증감 여부를 조사하였고, DPPH radical 소거능 조사를 통한 항산화 활성을 분석하였다. 방사선을 조사한 직후 발아율은 무처리의 대조구에 비해 증가하였으며, 4개월 실온 보관한 후의 종자 발아율은 대조구에 비해 전체적으로 감소하는 효과를 나타내엇다. 특히 조사량이 높은 32 Gy에서의 감소율이 가장 높았으나 적정선량은 8 Gy이다. 조사된 종자의 보관 온도에 따라 초기생육에 미치는 영향을 조사한 결과, 1 Gy 조사구의 10$^{\circ}C$ 보관된 종자가 25$^{\circ}C$ 보관된 조사구에 비해 초장과 근장의 높은 증가 효과를 보여주었다. DPPH radical 소거법에 의한 항산화활성을 측정한 결과 방사선을 비조사한 대조구에 비해 조사구에서 항산화 활성이 증가하였으며, 감마선조사 후 저장기간에 관계없이 4 Gy에서 가장 높은 활성이 관찰되었다.

인체 간암세포에서 비기환(肥氣丸), 대칠기탕(大七氣湯) 및 목향빈랑환(木香檳榔丸)의 항암 활성 비교 (The Anti-cancer Effects of Bigihwan, Daechilgithang, and Mokwhyangbinranghwan Ethanol Extracts in Human Hepatocellular Carcinoma Cells)

  • 김소영;홍수현;최성현;정재훈;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.460-467
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    • 2020
  • 간암은 전 세계적으로 가장 높게 진단되는 암 중 하나이며, 방사선 및 화학 요법이 일반적으로 사용되는 치료법이지만 다양한 부작용은 치료 효과를 크게 제한한다. 따라서 전통 의학에서 사용되어 온 처방법은 이를 극복할 수 있는 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 동의보감에 기술되어 있는 3가지 한약 처방전(비기환, 대칠기탕 및 목향빈랑환)을 선택하여 인체 간암세포에 대한 항암 효과를 평가하였다. 간암세포에서 3가지 처방전의 에탄올 추출물의 세포 독성을 조사하기 위한 MTT 분석 결과, 비기환 추출물은 대칠기탕 및 목향빈랑환에 비하여 세포 생존력을 현저하게 억제하였다. 그리고, flow cytometry 분석의 결과에서 3가지 처방전 추출물에 의한 간암세포의 증식 억제가 apoptosis 및 autophagy 유도와 관련이 있었다. 특히, 비기환 추출물은 미토콘드리아의 기능을 크게 손상시켰으며 다른 두 처방전과 비교하여 mitophagy 유발 가능성을 보여주었다. 아울러 비기환 추출물은 LC3의 발현을 현저하게 증가시켰으며, 이는 Bcl-2의 발현 감소를 동반하는 반면, Bax의 발현에 영향을 미치지 않았다. PINK1의 발현 또한 비기환 추출물이 처리된 세포에서 매우 증가하였다. 나아가, autophagy 억제제는 3가지 처방전 추출물 처리에 의한 세포 생존율 감소와 apoptosis 유도를 억제하였으며, 이러한 결과는 이들 처방전 추출물 처리에 의한 autophagy가 apoptosis 개시에 관여하고 있음을 보여주는 것이다. 결론적으로, 본 연구 결과는 비기환 추출물이 3가지 처방전 중에서 가장 높은 항암 활성을 보였으며, 비기환 추출물은 autophagy 유도제로서 간암세포의 증식을 억제함을 의미한다.

흰가루병 생물적 방제용 중복기생균 Ampelomyces quisqualis 94013의 대량배양 (Mass Cultivation of A Hyperparasite, Ampelomyces quisqualis 94013 for Biological Control of Powdery Mildew)

  • 이상엽;김용기;김홍기
    • 식물병연구
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    • 제13권3호
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    • pp.191-196
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    • 2007
  • Ampelomyces quisqualis 94013(AQ94013)는 오이 흰가루병에 대한 생물적 방제를 위하여 효과적인 기생균으로 선발되었다. AQ94013균의 대량배양기술을 개발하기 위하여 보리쌀, 쌀, 기장, 현미, 수수, 볍씨의 6종의 곡류를 이용하여 실험하였다. 그 중에서 보리쌀은 AQ94013의 생장과 포자형성에 가장 좋은 배지였다. 대량배양의 최적온도는 $25^{\circ}C$이였으며, $20^{\circ}C$$30^{\circ}C$ 순이었다. 암배양 보다 광을 하루에 12시간 주기로 조사한 보리쌀배지에서 포자수가 적어서 광은 AQ94013의 포자형성을 억제하였다. 그러나 $30^{\circ}C$에서 형성된 포자는 오이 흰가루병균(Sphaerotheca fusca)에 대하여 30일간 기생력을 유지하였다. 보리 AQ94013의 배양방법은 30l-발효조를 이용하여 쌀분말(40g/l)을 첨가한 보리쌀분말액체배지에서 $25^{\circ}C$에서 5일간 암배양이 포자대량배양에 매우 효과적이었다.

식물에서 제초제의 양면성 촉진반응 연구동향 (Research Trends in Hormetic Stimulation Effects of Herbicides in Plants)

  • 변종영;우딘;김상우;박기웅
    • 한국잡초학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.159-169
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    • 2012
  • 일부 화학물질은 고농도에서 독성을 나타내지만 낮은 농도에서는 촉진되거나 유익하게 이용될 수 있는데 이와 같은 양방향 농도반응 현상을 양면성이라고 하며, 많은 제초제와 식물독소에서 볼 수 있다. 양면성 농도반응은 동물, 식물, 미생물을 포함하는 모든 생물체에서 일반적으로 볼 수 있다. 이 현상은 동물과 포유동물에서 가장 관심이 많았으나 식물에서는 관심이 적었다. 2,4-D, metribuzin, bromacil, bromoxynil, chloramben, propachlor, terbacil, EPTC, MSMA, glyphosate, metsulfuron, acifluorfen, terbuthylazine는 저농도에서 양면성 촉진반응을 나타냈다. Metsulfuron과 glyphosate는 아미노산 생합성에 양면성 반응을 나타냈고, terbacil과 simazine은 단백질 함량을 증가시켰다. 그리고 acifluorfen과 terbuthylazine의 양면성 반응은 직접 혹은 간접적으로 아미노산 생합성과 관련된 기작에 의하여 유도 혹은 증대되었다. Sulfentrazone과 lactofen을 처리하면 식물독소 생산을 증가시켜 균핵병 발생을 감소시켰다. 사탕수수에서 glyphosate 저농도 처리에 의한 설탕생산 증가효과는 설탕산업에서 상용화되어 활용되고 있다. 제초제의 생장촉진 반응을 나타내는 요인들에 대하여는 많이 밝혀졌으나 양면성의 작용기작에 관한 연구는 극히 제한되었고, 생장촉진을 화학적으로 유기하는 기작은 아직 완전히 밝혀지지 않았다.

Osteonectin Interacts with Human Nebulin C-terminus in Skeletal Muscle

  • Park, Eun-Ran;Kim, Hyun-Suk;Choi, Jun-Hyuk;Lee, Yeong-Mi;Choi, Jae-Kyoung;Joo, Young-Mi;Ahn, Seung-Ju;Min, Byung-In;Kim, Chong-Rak
    • 대한의생명과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.263-272
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    • 2007
  • Nebulin is a giant actin binding protein (600-900 kDa) which is specific to skeletal muscle. This protein is known to regulate thin filaments length in sarcomere as a molecular template. The C-terminus of nebulin is located in the Z-disc of muscle sarcomere and is bound to other proteins such like myopalladin, titin, archvillin, and desmin. The N-terminus of nebulin binds to tropomodulin at the pointed ends of the thin filaments. In recent research, nebulin not only found in brain but also expressed in heart, stomach, and liver. So, the roles of nebulin in non-muscle tissue have been studied. However, lack of information or studies on nebulin binding proteins and nebulin function in brain are available so far. Therefore, the current study have investigated a novel binding partner of Nebulin C-terminus by using yeast two-hybrid screening with human brain cDNA library. Nebulin C-terminus, containing simple repeats, serine rich and SH3 domain, interacts with osteonectin C-terminal region. The specific interaction of nebulin and osteonectin were confirmed in vitro by using GST pull-down assay and reconfirmed in vivo by using transfected COS-7 cells with EGFP-tagged nebulin and DsRed-tagged osteonectin. Consequently, this study identified SH3 domain in nebulin C-terminus specifically binds to extracellular Ca-binding (EeC domain in osteonectin. Also, nebulin C-terminus fusion protein colocalized with osteonectin EC domain fusion protein in transfected COS-7 cells. The current study found the interaction between nebulin and osteonectin in human brain for the first time and suggested the nebulin in brain may be associated with osteonectin, as a regulator of cell cycle progression and mitosis.

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Knockdown of Archvillin by siRNA Inhibits Myofibril Assembly in Cultured Skeletal Myoblast

  • Lee, Yeong-Mi;Kim, Hyun-Suk;Choi, Jun-Hyuk;Choi, Jae-Kyoung;Joo, Young-Mi;Ahn, Seung-Ju;Min, Byung-In;Kim, Chong-Rak
    • 대한의생명과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.251-261
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    • 2007
  • A myofiber of skeletal muscle is composed of myofibrils, sarcolemma (plasma membrane), and constameres, which anchor the myofibrils to the sarcolemma. Achvillin is a recently identified F-actin binding muscle protein, co-isolates with dystrophin and caveolin-3 in low-density sarcolemma of striated muscle, and colocalizes with dystrophin at costameres, the specialized adhesion sites in muscle. Archvillin also binds to nebulin and localizes at myofibrillar Z-discs, the lateral boundaries of the sarcomere in muscle. However other roles of archvillin on the dynamics of myofibrillogenesis remain to be defined. The goal of this study is, by using siRNA-mediated gene silencing technique, to investigate the effect of archvillin on the dynamics of myofibrillogenesis in cell culture of a mouse skeletal myogenic cell line (C2C12), where presumptive myoblasts withdraw from the cell cycle, fuse, undergo de novo myofibrillogenesis, and differentiate into mature myotubes. The roles of archvillin in the assembly and maintenance of myofibril and during the progression of myofibrillogenesis induced in skeletal myoblast following gene silencing in the cell culture were investigated. Fluorescence microscopy demonstrated that the distribution of archvillin was changed along the course of myofibril assembly with nebulin, vinculin and F-actin and then located at Z-lines with nebulin. Fluorescence microscopy demonstrated that knockdown of mouse archvillin expression led to an impaired assembly of new myofibrillar clusters and delayed fusion and myofibrillogenesis although the mouse archvillin siRNA did not affect those expressions of archvillin binding proteins, such as nebulin and F-actin. This result is corresponded with that of RT-PCR and western blots. When the perturbed archvillin was rescued by co-transfection with GFP or Red tagged human archvillin construct, the inhibited cell fusion and myotube formation was recovered. By using siRNA technique, archvillin was found to be involved in early stage of myofibrillogenesis. Therefore, the current data suggest the idea that archvillin plays critical roles on cell fusion and dynamic myofibril assembly.

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산수유에 함유된 항암물질의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Anticarcinogenic Compound from Corni fructus)

  • 김병현;박경욱;김재용;정일윤;양기호;조영숙;이성태;서권일
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.1001-1007
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    • 2004
  • 암세포 성장 억제효과가 인정된 산수유 methanol 추출물의 chloroform층으로부터 silica gel column과 thin layer chromato-grapies를 이용하여 항암활성물질을 분리하고, IR, mass spectrometer, $^1H-NMR$$^{13}C-NMRs$을 통해 순수물질을 동정하였다. 이 물질은 triterpenoid로서 $C_{30}H_{48}O_3$의 구조식을 가진 화합물로 분자량이 456인 ursolic acid($3{\beta}$-hydroxyrus-12-ene-28-oic acid)로 동정되었다. 정제된 화합물을 A549 및 MCF-7 암세포주에 48시간동안 처리한 결과 농도 의존적으로 암세포주의 성장을 억제하였으며, 화합물을 처리하지 않은 대조구에 비하여 $30\;{\mu}g/mL$농도로 처리시 40% 이상 그 성장을 억제하였으며, $100\;{\mu}g/mL$농도로 처리시 90% 이상 그 성장을 억제하였다. 정제 화합물을 처리한 암세포를 광학현미경으로 관찰한 결과 뚜렷한 세포수의 감소와 함께 심한 형태학적 변화가 관찰되었다. 암세포 주에 정제시료를 $10\;{\mu}g/mL$농도로 처리하고, 15시간 배양한 후 세포주기를 분석한 결과 sub-G1 phase의 비율이 A549의 경우는 대조구에서 4.0%이었던 것이 11.7%로, MCF-7의 경우는 대조구에서 2.1%이었던 것이 처리구에서는 11.2%로 각각 증가된 것으로 나타나 정제물질은 apoptosis에 의한 세포사멸 유도를 시사하였다.