• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권5호
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• pp.671-678
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• 2018

Papiliocin, isolated from the swallowtail butterfly (Papilio xuthus), is an antimicrobial peptide with high selectivity against gram-negative bacteria. We previously showed that the N-terminal helix of papiliocin (PapN) plays a key role in the antibacterial and anti-inflammatory activity of papiliocin. In this study, we measured the selectivity of PapN against multidrug-resistant gram-negative bacteria, as well as its anti-inflammatory activity. Interactions between Trp2 of PapN and lipopolysaccharide (LPS), which is a major component of the outer membrane of gram-negative bacteria, were studied using the Trp fluorescence blue shift and quenching in LPS micelles. Furthermore, using circular dichroism, we investigated the interactions between PapN and LPS, showing that LPS plays critical roles in peptide folding. Our results demonstrated that Trp2 in PapN was buried deep in the negatively charged LPS, and Trp2 induced the ${\alpha}$-helical structure of PapN. Importantly, docking studies determined that predominant electrostatic interactions of positively charged arginine residues in PapN with phosphate head groups of LPS were key factors for binding. Similarly, hydrophobic interactions by aromatic residues of PapN with fatty acid chains in LPS were also significant for binding. These results may facilitate the development of peptide antibiotics with anti-inflammatory activity.

• 한국습지학회지
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• 제22권2호
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• pp.100-105
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• 2020

수변 및 육상 식생의 경계에 서식하는 쥐방울덩굴(Aristolochia contorta)은 국내 취약종인 꼬리명주나비(Sericinus montela) 유충의 유일한 기주식물이라는 점에서 높은 보전가치를 지닌다. 개체군의 장기적인 유지에 있어서 유전적 다양성은 반드시 고려되어야 하며, 이를 위하여 기존 개체군의 유전적 다양성을 파악하는 과정이 선행되어야 한다. 쥐방울덩굴 개체군이 장기적으로 유지되고 있는 네 서식처의 개체군을 대상으로 개체들의 잎을 채집하여 DNA를 추출하였으며, 5개의 무작위 프라이머를 이용한 RAPD-PCR을 수행하여 각 개체군의 유전적 다양성을 비교하고 개체군 간의 유연관계를 파악하였다. 개체군 내 유전적 다양성은 4개 개체군 중 가평 개체군(GP)이 가장 높았으나, 전반적인 유전적 다양성은 다른 종에 비해 낮은 편으로 나타났다(h: 0.0607 ~ 0.1491; I: 0.0819 ~ 0.1759). 또한 가평 개체군의 경우 지리적 거리와 무관하게 다른 개체군들과의 유전적 거리가 큰 편으로 나타났다. 이는 파편화된 서식지와 더불어 낮은 유성생식 비율에서 기인한 것으로 추정된다. 쥐방울덩굴 개체군의 보전을 위해서는 개체군 혼합 식재와 적절한 차광이나 물리적 지지와 같이 쥐방울덩굴의 유성생식 을 촉진하는 환경이 적극적으로 고려되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제30권10호
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• pp.886-895
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• 2020

본 연구에서는 호랑나비 유충의 유전체 분석을 통해 선별된 파필리오신 3의 항균 및 항염증 활성을 확인하였다. 선행연구에서 RNA 시퀀싱 분석을 통해 호랑나비의 전사체를 분석하였으며, 결과를 바탕으로 인실리코(in silico) 분석을 진행하여 전사체 유래 항균 펩타이드를 스크리닝하고 선발하였다. 수행된 항균 활성 및 용혈 활성 테스트에서 파필리오신 3은 그람음성균인 E. coli와 그람양성균인 S. aureus에 대해 강력한 항균활성을 나타낸 반면 마우스 적혈구에 대한 용혈 활성은 전혀 없었다. 다음으로 마우스 대식세포주 Raw264.7 세포를 이용하여 파필리오신 3의 항염증 활성을 확인하였다. 그 결과 파필리오신 3은 LPS로부터 유도된 Raw264.7 세포들의 산화질소 생성을 감소시키는 결과를 보여주었다. 뿐만 아니라 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 방법과 효소결합면역흡착측정법(ELISA)을 통해 파필리오신 3이 Raw264.7 세포에서 전염증성 사이토카인(IL-6, IL-1β)의 발현을 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 염증반응의 신호전달인자들(MAPKs, NF-κB)의 인산화를 억제하는 것을 확인하였는데, 이는 파필리오신 3이 LPS와의 상호작용을 통해 결합하여 효과를 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 호랑나비 유전체 분석을 통해 확인된 파필리오신 3이 새로운 항균 및 항염증 치료제로서 개발하는데 가능성 있는 물질로 사료된다.