• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.110-110
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• 2022

Scrophularia koraiensis Nakai (S. koraiensis) has used its roots as traditional herbal medicine. Some research is reported to be effective in allergic inflammation and osteoporosis. In a present study, we conducted to investigate the bioactivity of the ethanol extract of S. koraiensis (ESK) on the inhibition of melanogenesis and the apoptosis of melanocytes. We analyzed Harpagoside of ESK by using LCMS and HPLC-PDA and investigated the regulation of ESK on reactive oxygen species. Also, the expressions of melanin synthesis-related factors and apoptosis-related factors were confirmed. As a result, the quantification results of quercetin and rutin in ESK were 77.2 and 7.4 mg/g. IC₅₀ on DPPH and ABTS radical scavenging activity is 33.1 and 9.5 ug/mL. ESK attenuated not only the expression of tyrosinase, TYRP-1, TYRP-2, and MITF in melanogenesis. It is thought that ESK may be effective in the inhibition of melanogenesis through MAPK cell signaling pathway in melanocytes. These study results suggest that ESK has the ability to inhibit melanin production and induce apoptosis.

• 생명과학회지
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• 제19권3호
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• pp.384-389
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• 2009

본 연구는 한우, 제주흑우, Holstein에서 모색 발현 양상과 MC1R 유전자형의 분포에 따라 melanin 합성에 핵심적인 과정에 참여하는 3 가지 유전자(TYR, TYRP1, DCT) 유전자들의 발현 수준의 상호 연관관계를 구명하기 위하여 수행되었다. 반정량 Real-time RT-PCR 분석을 통하여, 세 가지 유전자의 발현 수준을 MC1R 유전자형이 e/e인 한우의 황갈색 부위, $E^+/E^+$인 제주흑우의 야생형 흑색 부위, $E^D/E^D$인 Holstein의 우성 흑반과 백반부로 대표되는 4 종류의 피부 조직에서 분석하였다. TYR, TYRP1, DCT 유전자 모두 Holstein의 흑반 부위에서 제주흑우의 흑색 부위에 비해 각각 4.5 배, 2.3 배, 2.5 배 이상의 유전자 발현 수준을 나타내었다(p<0.001). 또한, 제주 흑우의 이들 3 가지 유전자들의 발현 수준은 한우에 비해 유의적으로 높은 수준을 나타내었다(p<0.001). 이러한 결과들은 한우와 제주흑우, Holstein의 흑색 부위의 모색 발현 양상들이 이들 3 가지 melanin 생합성 유전자들의 전사 수준과 직접적인 연관이 있는 것으로 사료되며, 이는 한우 e/e, 제주흑우 $E^+/E^+$ Holstein의 $E^D/E^D$ 등 서로 상이한 MC1R 유전자형의 관여가 반영된 결과로 추정되었다. 결론적으로 본 연구는 MC1R 단백질의 상태가 TYR과 일련의 melanin 합성 주관 유전자들의 전사활성을 유도할 뿐만 아니라 소의 피부에서 총 melanin 함량의 수준을 결정함을 제시하고 있다.

• Animal Bioscience
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• 제37권4호
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• pp.567-575
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• 2024

Objective: This study aimed to identify genes regulated by cyclin dependent kinases 5 (CDK5) that participate in hair pigmentation in mice. Methods: The mRNA expression profiles of skin samples from CDK5-knockdown mice were constructed using high-throughput RNA sequencing and compared with those of wild-type mice. Results: In total, 8,002 known genes were differentially expressed between CDK5-knockdown and wild-type mice. Of these, 3,658 were upregulated and 4,344 were downregulated in the skin of CDK5-knockdown mice. An additional 318 previously unknown genes were also differentially expressed, with 171 downregulated and 147 upregulated genes in the skin of CDK5-knockdown mice. Of the known genes expressed in mouse skin, 80 were associated with hair color, with 61 showing lower expression and 19 exhibiting higher expression in skin of CDK5-knockdown mice. Importantly, the expression of the tyrosinase-related protein 1 (TYRP1) and the calcium signaling pathway were also found to be regulated by CDK5, suggesting that pigmentation is regulated by CDK5 via the calcium signaling pathway and TYRP1. Conclusion: The transcriptome profiles obtained from the skin of CDK5-knockdown mice compared to wild-type mice provide a valuable resource to help understand the mechanism by which CDK5 regulates melanogenesis in mice and other animals.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권8호
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• pp.1184-1194
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• 2020

Melanin is a major factor that darkens skin color as one of the defense systems to prevent the harmful effects of UV light. However, darkened skin from the localized or systemic accumulation of melanin is viewed in many cultures as an esthetic problem. Consequentially, searching for anti-melanogenic agents from natural sources is very popular worldwide. Previous screening of fermented rice products, obtained from various rice cultivars fermented with different sources of loog-pang (Thai traditional fermentation starter), revealed that the highest ability to reduce the melanin content in B16F10 melanoma cells was from unpolished black rice fermented with a defined starter mixture of microbes isolated from loog-pang E11. The aim of this study was to investigate the mechanism of the fermented unpolished black rice (FUBR) on the inhibition of melanogenesis in B16F10 melanoma cells. The strongest reduction of cellular melanin content was found in the FUBR sap (FUBRS). The melanin reduction activity was consistent with the significant decrease in the intracellular tyrosinase activity. The FUBRS showed no cytotoxic effect to B16F10 melanoma or Hs68 human fibroblast cell lines. It also significantly reduced the transcript and protein expression levels of tyrosinase, tyrosinase-related protein 1 (TYRP-1), TYRP-2, and microphthalmia-associated transcription factor. Furthermore, it induced a significantly increased level of phosphorylated ERK, p38 and Akt signaling pathways, which likely contributed to the negative regulation of melanogenesis. From these results, a model for the mechanism of FUBRS on melanogenesis inhibition was proposed. Moreover, these results strongly suggested that FUBRS possesses anti-melanogenesis activity with high potential for cosmeceutical application as a skin depigmenting agent.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권6호
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• pp.998-1001
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• 2011

신선초 추출물의 미백활성을 확인하고 이의 소재를 개발하기 위하여, tyrosinase 저해 활성 및 B16F10 세포주를 이용한 melanogenesis 저해능을 확인하였다. 그 결과, 신선초 50% 에탄올 추출물에서 B16F10 melanoma 세포의 멜라닌 생성을 억제하였다. Melanogenesis 억제 활성에 관련이 있는 분자마커의 확인을 위하여 RT-PCR에 의한 mRNA 발현 수준을 검토한 결과, 농도의존적으로 TYR, TYRP-1. TYRP-2의 발현이 억제되었으며 MITF 전사인자의 발현도 감소시켰다. 본 추출물은 독성이 없으므로, 향후 신선초 추출물에서의 미백활성을 나타내는 단일물질을 분리/조제에 응용한다면 cosmeceutical의 소재로 개발이 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제46권1호
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• pp.11-22
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• 2020

본 연구에서는 6 개의 아미노산으로 이루어진 헥사펩타이드(hexapeptide)의 미백 효능에 대해 수행하였다. 실험 결과 헥사펩타이드 처리에 의해 유의한 수준의 멜라닌 생성 저해가 관찰 되었고, 멜라닌 생성 과정에 관여하는 주요 효소인 tyrosinase의 활성이 농도 의존적으로 억제됨이 관찰 되었다. 멜라닌 생성 관련 인자들의 발현을 관찰 한 결과 tyrosinase (TYR), tyrosinase-related protein 1 (TYRP1) 및 이들의 상위 전사인자인 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 발현이 헥사펩타이드 처리에 의해 유의한 수준으로 저해 되었다. 또한 헥사펩타이드 처리에 의해 MITF 발현을 조절하는 상위 전사인자인 cAMP-response element binding protein (CREB)의 인산화가 저해 되었고 MITF 인산화를 통해 프로테아좀 분해(proteasomal degradation)를 유도하는 extracellular signal-regulated kinase (ERK) 인산화가 증가 되었다. 이외에도, 멜라노좀의 세포 내 이동에 관여하는 복합체의 구성 인자들로 알려진 Rab27A, melanophilin, myosinVa의 발현도 헥사펩타이드에 의해 유의한 수준으로 저해 되었다. 이 결과를 통해, 본 연구의 헥사펩타이드는 멜라닌세포의 멜라닌 생성 관련 핵심 전사인자인 MITF의 발현 및 분해 조절을 통해 멜라닌 생성 억제 및 멜라노좀 이동과 같은 전반적인 멜라노좀 성숙 과정에 저해 효과를 나타내는 것으로 보인다. 헥사펩타이드의 이러한 미백 효능은 신규 미백 기능성 화장품 소재로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제47권2호
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• pp.107-121
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• 2021

백색증이나 백반증에서 관찰되는 피부 저색소침착은 유전적 요인, 후성유전적 요인 및 기타 요인에 의해 멜라닌 합성이 감소할 때 발생한다. 세포에서 멜라닌 합성을 촉진 할 수 있는 약물 후보를 확인하기 위해 141개의 세포 투과성 저분자 약물로 구성된 후성유전적 조절제 라이브러리를 스크리닝했다. B16/F10 쥐 흑색종 세포를 0.1 𝜇M에서 각 약물로 처리하고 멜라닌 합성 및 세포 생존력을 모니터링했다. 그 결과, (-)-네플라노신 A, 3-디아자네플라노신 A (DZNep) 및 DZNep 염산염이 세포 독성을 일으키지 않고 멜라닌 합성을 증가시키는 것으로 나타났다. 이 세 가지 구조적으로 관련된 약물은 세포 멜라닌 합성 및 세포 생존력에 유사한 용량 의존적 효과를 나타내었기 때문에 DZNep을 추가 실험을 위한 대표 약물로 선택하였다. DZNep는 세포내 멜라닌 함량과 티로시나제(TYR) 활성을 증가 시켰다. DZNep은 또한 mRNA와 단백질 수준에서 TYR, 티로시나제 관련 단백질 1 (TYRP1) 및 도파크롬 토토머라제 (DCT)의 발현을 유도했다. DZNep는 또한 멜라닌 합성의 주요 조절자인 소안구증 관련 전사 인자(MITF)의 mRNA와 단백질 발현을 유도했다. DZNep은 S-아데노실 호모시스테인 가수분해효소의 선택적 억제제이며 히스톤 메틸화효소를 저해하는 S-아데노실 호모시스테인의 세포내 축적을 유발하였다. 이 연구는 특정 세포 상황에서 S-아데노실 호모시스테인 가수분해효소를 표적함으로써 멜라닌 생성이 조절될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권6호
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• pp.714-725
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• 2023

Background: Our previous investigation indicated that the preparation of Panax ginseng Meyer (P. ginseng) inhibited melanogenesis. It comprised salicylic acid (SA), protocatechuic acid (PA), p-coumaric acid (p-CA), vanillic acid (VA), and caffeic acid (CA). In this investigation, the regulatory effects of P. ginseng phenolic acid monomers on melanin production were assessed. Methods: In vitro and in vivo impact of phenolic acid monomers were assessed. Results: SA, PA, p-CA and VA inhibited tyrosinase (TYR) to reduce melanin production, whereas CA had the opposite effects. SA, PA, p-CA and VA significantly downregulated the melanocortin 1 receptor (MC1R), cycle AMP (cAMP), protein kinase A (PKA), cycle AMP-response element-binding protein (CREB), microphthalmia-associated transcription factor (MITF) pathway, reducing mRNA and protein levels of TYR, tyrosinase-related protein 1 (TYRP1), and TYRP2. Moreover, CA treatment enhanced the cAMP, PKA, and CREB pathways to promote MITF mRNA level and phosphorylation. It also alleviated MITF protein level in α-MSH-stimulated B16F10 cells, comparable to untreated B16F10, increasing the expression of phosphorylation glycogen synthase kinase 3β (p-GSK3β), β-catenin, p-ERK/ERK, and p-p38/p38. Furthermore, the GSK3β inhibitor promoted p-GSK3β and p-MITF expression, as observed in CA-treated cells. Moreover, p38 and ERK inhibitors inhibited CA-stimulated p-p38/p38, p-ERK/ERK, and p-MITF increase, which had negative binding energies with MC1R, as depicted by molecular docking. Conclusion: P. ginseng roots' phenolic acid monomers can safely inhibit melanin production by bidirectionally regulating melanin synthase transcription. Furthermore, they reduced MITF expression via MC1R/cAMP/PKA signaling pathway and enhanced MITF post-translational modification via Wnt/mitogen-activated protein kinase signaling pathway.

• 대한화장품학회지
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• 제48권4호
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• pp.365-372
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• 2022

셀로비오스(cellobiose)는 식물 등에 널리 분포하는 셀롤로오스의 분해 과정에서 생성되는 이당류이다. 환원당인 셀로비오스는 2 개의 β-1,4 결합으로 결합한 구조를 가지며, 식물 등에 존재하는 천연물로서, 건강식품이나 식품의 감미료, 화장품 원료, 의약품 원료로서 활용되어지고 있다. 본 연구에서는 다양하게 유용될 셀로비오스를 기능성 화장품인 미백 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자, 자가포식 활성화 및 멜라닌 생성저해 효능을 검토하였다. 인간 유래 멜라닌 생성 세포로 알려진 MNT-1 세포에서 셀로비오스의 농도에 따른 독성 실험을 진행한 결과 20 mg/mL이하에서 세포독성이 없음을 확인하였고, 공초점 현미경을 통해 셀룰비오스 처리에 따른 자가포식 표지자인 microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3) puncta의 증가가 확인되었다. 또한 LC3의 형태가 LC3-I에서 LC3-∏로 변환됨을 확인하였으며, 농도와 시간에 따라 LC3-II양이 증가하는 것을 확인하였다. 셀로비오스를 동일 세포에서 20 mg/mL 농도로 7 일간 처리하여 멜라닌 생성량을 분석한 결과, 50% 이상 멜라닌 생성 감소를 확인하였다. 추가적으로, 멜라닌 생성 관련 단백질TYR 및 TYRP1의 발현량을 western blot법을 이용하여 분석한 결과, 농도의존적으로 발현이 저해되어 멜라닌 생성이 감소함을 확인하였다. 이러한 연구 내용을 기반을 토대로 셀로비오스를 함유한 화장품 크림제형을 확보하여 4 주 동안 제형의 변화를 확인 해본 결과 성상이 고온에서 액채형태로 변화하였지만 pH는 변화하지 않았음을 확인하였다. 결론적으로, 자가포식 활성화 및 멜라닌 생성 억제 과정에 셀로비오스가 관여함을 확인하였으며, 이를 통해 미백 화장품 소재로서의 활용 가능성을 제안하고자 한다.

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 2004년도 정기총회 및 제33차 춘계 학술대회
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• pp.172-176
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• 2004

본 연구는 축우의 모색발현을 조절하는 MCIR, MGF 및 TYRP1 3종류의 모색 유전자를 이용하여 한우육 판별기술을 개발하고자 PCR-RFLP 기법으로 이들 모색유전자 좌위의 대립유전자를 검출하고 각 품종 간 RFLP 유전자형 출현빈도를 비교 분석하였다. MCIR 유전자의 RFLP 유전자형 출현빈도에서 한우는 e/e과 E+/e형이 출현되었고 이외의 다른 유전자형의 출현은 전혀 인정되지 않았다. 그러나, Holstein종 젖소는 $E^D/E^D$와 $E^D/e$ 2종류의 유전자형 그리고 Angus종에서는 $E^D/E^D$, $E^D/E^++$ 및 $E^D/e$ 3종류의 유전자형이 각각 출현하여 한우와 이들 두 품종간의 MCIR유전자형 출현빈도에 뚜렷한 차이가 인정되었다. MGF 유전자의 RFLP 유전자형 출현빈도에서 한우는 R/r과 r/r형이 각각 25%와 75%로 rr형의 출현율이 비교적 높았으며 Holstein종과 Angus 종은 R/r형이 100% 출현했으며, Charolais 종은 rr형이 100% 출현하였고 이외의 다른 유전자형은 인정되지 않았으며 Hereford종은 RR형이 80% 그리고 R/r형이 20%의 출현율을 보여 RR형의 출현율이 매우 높아 한우와 Holstein 및 육우 품종간의 MGF 유전자형 출현빈도에 명백한 차이가 인정되었다. 따라서, 소 모색관련 MCIR과 MGF 유전자의 품종 특이적 PCR-RFLP 유전자형은 한우육과 국내산 Hostein 젖소육 및 도입육우 품종을 식별하는데 매우 유용한 DNA marker로 이용될 수 있음이 확인되었다.