• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1452-1461
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• 2017

백발화과정은 인간의 노화의 표현형 중 하나로 노화의 지표이다. 시간이 지남에 따라 사람 모낭에 melanocyte의 melanin 생성이 줄어들게 된다. 이의 원인으로는 모낭내 tyrosinase 활성의 감소와 활성 산소 종 중 $H_2O_2$에 의한 축적을 통해 나타난다. 천연물중에서 예로부터 흑모를 유도한다는 흑임자주정추출물의 비극성 층과 극성 층을 분리하여 항산화 효과 및 B16F1에서 melanin 생성 촉진 효과를 조사하였다. 항산화 실험에서 SBEEP와 SBEEO는 DPPH 소거 효과를 보여주지 않았고, 낮은 환원력을 보여주었다. SBEEP는 $8{\mu}g/ml$ 이상에서 세포 독성이 나타났고 SBEEO는 $4{\mu}g/ml$ 이상에서 세포 독성 효과를 보여주었다. SBEEP와 SBEEO는 in vitro에서 tyrosinase 활성과 DOPA 산화 활성에 대한 높은 melanin 합성 효과를 보여주었고, 살아있는 세포에서는 SBEEP처리군은 SBEEO 처리군보다 높은 melanin 합성 촉진 효과가 나타났다. 세포 내 melanin 생성에 효과가 있는 SBEEP는 melanin 합성 기전에서 중요한 효소인 TRP-2의 발현을 통해 melanin 생성을 촉진한다는 것을 발견하였다. 이러한 결과들은 흑임자의 SBEEP가 melanin 합성을 촉진할 수 있다는 가능성을 시사하고 있다.

• Molecules and Cells
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• 제43권3호
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• pp.236-250
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• 2020

Currently, many available anti-cancer therapies are targeting apoptosis. However, many cancer cells have acquired resistance to apoptosis. To overcome this problem, simultaneous induction of other types of programmed cell death in addition to apoptosis of cancer cells might be an attractive strategy. For this purpose, we initially investigated the inhibitory role of TRIP-Br1/XIAP in necroptosis, a regulated form of necrosis, under nutrient/serum starvation. Our data showed that necroptosis was significantly induced in all tested 9 different types of cancer cell lines in response to prolonged serum starvation. Among them, necroptosis was induced at a relatively lower level in MCF-7 breast cancer line that was highly resistant to apoptosis than that in other cancer cell lines. Interestingly, TRIP-Br1 oncogenic protein level was found to be very high in this cell line. Up-regulated TRIP-Br1 suppressed necroptosis by repressing reactive oxygen species generation. Such suppression of necroptosis was greatly enhanced by XIAP, a potent inhibitor of apoptosis. Our data also showed that TRIP-Br1 increased XIAP phosphorylation at serine87, an active form of XIAP. Our mitochondrial fractionation data revealed that TRIP-Br1 protein level was greatly increased in the mitochondria upon serum starvation. It suppressed the export of CypD, a vital regulator in mitochondria-mediated necroptosis, from mitochondria to cytosol. TRIP-Br1 also suppressed shikonin-mediated necroptosis, but not TNF-α-mediated necroptosis, implying possible presence of another signaling pathway in necroptosis. Taken together, our results suggest that TRIP-Br1/XIAP can function as onco-proteins by suppressing necroptosis of cancer cells under nutrient/serum starvation.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.354-361
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• 2009

본 연구의 목표는 생물담체(biocarrier)에 의한 생물접종기술(bioaugmentation)을 개발하여 원유로 오염된 해양저질의 정화에 활용하고자 하는 것이다. 몇 군데의 원유로 오염된 해안으로부터 수 가지의 분해미생물군집을 농화배양하여 평가한 결과 기능적으로 상이한 2가지의 미생물군집을 분리하였다. 이들 미생물군집을 혼합 배양한 경우 Alcanivorax sp.가 우점종을 이루는 것으로 나타났으며, 이 군집과 대나무활성탄 등을 이용하여 미생물제제(MA-2)를 제조하여 사질의 원유오염 해안토양에 처리할 경우 5주 후 산소발생제의 존재하에 90% 이상의 TPH 분해력을 나타내었다. 또한 점질의 토양도 미생물제제(MA-1)를 처리할 경우 5주 후 71% 정도의 분해율을 나타냈다. 이는 분리된 토착미생물군집을 활용하여 오염토양의 처리에 효과적으로 활용할 수 있음을 의미한다. 한편 계면활성제의 고농도의 처리는 분해미생물의 작용을 억제하므로 적절한 농도의 확인이 필요하며 점토질의 토양의 정화를 위해서는 적절한 통기를 시키는 방법(산소발생제 투여, 기계적 aeration 등)의 활용이 요구된다.

• 대한약침학회지
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• 제18권2호
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• pp.7-18
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• 2015

Objectives: Lawsone (1,4 naphthoquinone) is a non redox cycling compound that can be catalyzed by DT diaphorase (DTD) into 1,2,4-trihydroxynaphthalene (THN), which can generate reactive oxygen species by auto oxidation. The purpose of this study was to evaluate the toxicity of the phytomarker 1,4 naphthoquinone and its metabolite THN by using the molecular docking program AutoDock 4. Methods: The 3D structure of ligands such as hydrogen peroxide ($H_2O_2$), nitric oxide synthase (NOS), catalase (CAT), glutathione (GSH), glutathione reductase (GR), glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PDH) and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrogen (NADPH) were drawn using hyperchem drawing tools and minimizing the energy of all pdb files with the help of hyperchem by $MM^+$ followed by a semi-empirical (PM3) method. The docking process was studied with ligand molecules to identify suitable dockings at protein binding sites through annealing and genetic simulation algorithms. The program auto dock tools (ADT) was released as an extension suite to the python molecular viewer used to prepare proteins and ligands. Grids centered on active sites were obtained with spacings of $54{\times}55{\times}56$, and a grid spacing of 0.503 was calculated. Comparisons of Global and Local Search Methods in Drug Docking were adopted to determine parameters; a maximum number of 250,000 energy evaluations, a maximum number of generations of 27,000, and mutation and crossover rates of 0.02 and 0.8 were used. The number of docking runs was set to 10. Results: Lawsone and THN can be considered to efficiently bind with NOS, CAT, GSH, GR, G6PDH and NADPH, which has been confirmed through hydrogen bond affinity with the respective amino acids. Conclusion: Naphthoquinone derivatives of lawsone, which can be metabolized into THN by a catalyst DTD, were examined. Lawsone and THN were found to be identically potent molecules for their affinities for selected proteins.

• 생명과학회지
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• 제12권3호
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• pp.332-339
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• 2002

옻나무(Rhus verniciflua Stokes)로부터 간섬유화에 따른 간독성의 경감기전을 추구할 목적으로 ethyl acetate 분획에서 분리한 fustin 및 sulfuretin을 실험동물에 투여하고서 혈액학적 변화 및 간장 중 활성산소에 미치는 영향 검토한 결과 담도결찰하여 간섬유화를 유도한 군에서는 AST, ALT, SDH, ${\gamma}$-GT활성 및 total bilirubin의 양이 현저히 증가되던 것이 옻나무의 메탄을 엑스(250 mg/kg), 에틸아세테이트 엑스(250 mg/kg), fustin(10 mg/kg) 및 sulfuretin(10 mg/kg)을 2주간 각각 경구투여 하므로서 유의성 있게 억제되었다. Hydroxyproline양 및 MDA 농도에서도 간섬유화를 유도하므로서 현저히 증가되던 것이 옻나무의 분획 및 sulfuretin과 fustin의 투여로서 각각 약 60% 및 47%정도 감소되었다. 간섬유화를 유도한 cytosolic계 효소인 xanthine oxidase 및 aldehyde oxidase의 활성이 현저히 증가되었으며 한편 superoxide dismutase, glutathione peroxidase 및 catalase은 간섬유화의 유도로 감소되었으나 옻나무의 분획(메탄올, 에틸아세테이트) 및 성분(fustin, sulfuretin)의 투여로서 조절되었다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제16권1호
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• pp.14-32
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• 2022

BACKGROUND/OBJECTIVES: Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma co-activator-1α (PGC-1α) has a central role in regulating muscle differentiation and mitochondrial metabolism. PGC-1α stimulates muscle growth and muscle fiber remodeling, concomitantly regulating lactate and lipid metabolism and promoting oxidative metabolism. Gynostemma pentaphyllum (Thumb.) has been widely employed as a traditional herbal medicine and possesses antioxidant, anti-obesity, anti-inflammatory, hypolipemic, hypoglycemic, and anticancer properties. We investigated whether G. pentaphyllum extract (GPE) and its active compound, gypenoside L (GL), affect muscle differentiation and mitochondrial metabolism via activation of the PGC-1α pathway in murine C2C12 myoblast cells. MATERIALS/METHODS: C2C12 cells were treated with GPE and GL, and quantitative reverse transcription polymerase chain reaction and western blot were used to analyze the mRNA and protein expression levels. Myh1 was determined using immunocytochemistry. Mitochondrial reactive oxygen species generation was measured using the 2'7'-dichlorofluorescein diacetate assay. RESULTS: GPE and GL promoted the differentiation of myoblasts into myotubes and elevated mRNA and protein expression levels of Myh1 (type IIx). GPE and GL also significantly increased the mRNA expression levels of the PGC-1α gene (Ppargc1a), lactate metabolism-regulatory genes (Esrra and Mct1), adipocyte-browning gene fibronectin type III domain-containing 5 gene (Fndc5), glycogen synthase gene (Gys), and lipid metabolism gene carnitine palmitoyltransferase 1b gene (Cpt1b). Moreover, GPE and GL induced the phosphorylation of AMP-activated protein kinase, p38, sirtuin1, and deacetylated PGC-1α. We also observed that treatment with GPE and GL significantly stimulated the expression of genes associated with the anti-oxidative stress response, such as Ucp2, Ucp3, Nrf2, and Sod2. CONCLUSIONS: The results indicated that GPE and GL enhance exercise performance by promoting myotube differentiation and mitochondrial metabolism through the upregulation of PGC-1α in C2C12 skeletal muscle.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권6호
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• pp.665-675
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• 2021

Background: Ginsenoside Rg1 (Rg1), an active ingredient in ginseng, may be a potential agent for the treatment of Alzheimer's disease (AD). However, the protective effect of Rg1 on neurodegeneration in AD and its mechanism of action are still incompletely understood. Methods: Wild type (WT) and APP/PS1 AD mice, from 6 to 9 months old, were used in the experiment. The open field test (OFT) and Morris water maze (MWM) were used to detect behavioral changes. Neuronal damage was assessed by hematoxylin and eosin (H&E) and Nissl staining. Immunofluorescence, western blotting, and quantitative real-time polymerase chain reaction (q-PCR) were used to examine postsynaptic density 95 (PSD95) expression, amyloid beta (Aβ) deposition, Tau and phosphorylated Tau (p-Tau) expression, reactive oxygen species (ROS) production, and NAPDH oxidase 2 (NOX2) expression. Results: Rg1 treatment for 12 weeks significantly ameliorated cognitive impairments and neuronal damage and decreased the p-Tau level, amyloid precursor protein (APP) expression, and Aβ generation in APP/PS1 mice. Meanwhile, Rg1 treatment significantly decreased the ROS level and NOX2 expression in the hippocampus and cortex of APP/PS1 mice. Conclusions: Rg1 alleviates cognitive impairments, neuronal damage, and reduce Aβ deposition by inhibiting NOX2 activation in APP/PS1 mice.

• 생명과학회지
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• 제33권4호
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• pp.349-356
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• 2023

만성 염증성 관절염 질환인 통풍은 고요산혈증을 특징으로 하며 NLRP3 inflammasome의 활성화에 따른 IL-1β와 같은 염증성 cytokine 방출과 연관된 MSU에 대한 염증 반응에 의해 유발될 수 있다. 마늘에 함유된 황 함유 화합물은 다양한 질병에 대한 잠재적인 유익한 약리학적 효능을 가지지만, NLRP3 inflammasome 활성화와 연관된 통풍 억제에 대한 효능은 현재까지 입증되지 않았다. 본 연구에서는 대표적인 마늘 유래 황화합물인 DADS와 DATS가 MSU에 의한 NLRP3 inflammasome 활성을 억제할 수 있는지를 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 비세포 독성 조건에서 DADS와 DATS는 LPS가 전처리된 RAW 264.7 대식세포에서 MSU에 대한 반응으로 증가된 NO의 생성과 IL-1β 유리를 유의적으로 차단하였다. DADS와 DATS는 또한 증가된 NLRP3, ASC, caspase-1 p20 및 IL-1β의 발현을 감소시켰으며, 이는 MSU로 유도된 LRP3 inflammasome 활성화가 DADS와 DATS에 의해 억제되었음을 의미한다. 아울러, DADS와 DATS는 NLRP3 inflammasome 활성화에 상위 신호로 작용하는 산화적 스트레스를 차단했으며 ROS 생성을 제거한다는 사실에서 입증되었다. 결론적으로, 본 연구의 결과는 DADS와 DATS가 ROS/NLRP3 경로를 억제하여 inflammasome 활성화를 차단함으로서 NLRP3 의존성 통풍성 관절염 치료를 위한 잠재력이 우수함을 의미한다.

• 대한화장품학회지
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• 제37권2호
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• pp.143-152
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• 2011

본 연구에서는 참가시나무 추출물의 항산화 활성, tyrosinase 및 elastase 저해 활성, 그리고 추출물들의 성분을 확인하였다. 참가시나무는 50 % ethanol을 이용해 추출하였으며, 이 추출물을 이용해 ethyl acetate 분획, aglycone 분획을 만들어 실험에 사용하였다. 참가시나무 추출물의 DPPH (1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl) 소거활성($FSC_{50}$)은 aglycone 분획($8.25 \;{\mu}g$/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었다. Luminol 발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종에 대한 aglycone 분획의 소거활성(총 항산화능, $OSC_{50}$)은 $0.039\;{\mu}g$/mL로 매우 큰 활성을 나타내었다. 참가시나무 추출물의 rose-bengal로 증감된 $^1O_2$에 의한 적혈구 파괴에 대한 세포보호 효과는 모든 분획에서 농도 의존적($1-25\;{\mu}g$/mL)으로 증가하였으며, 특히 aglycone 분획은 $10 \;{\mu}g$/mL 농도에서 ${\tau}_{50}$이 259.9 min으로 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 참가시나무 추출물중 aglycone 분획의 tyrosinase 저해활성($IC_{50}$)과 elastase 저해활성($IC_{50}$)은 각각 $21.82\;{\mu}g$/mL 및 $41.18\;{\mu}g$/mL 큰 활성을 보여주었다. TLC와 HPLC를 이용한 성분분석 결과 quercetin, keampferol, catechin, quercitrin, isoquercitrin, hyperoside 등이 존재함을 확인하였다. 이상의 결과들로부터 참가시나무 추출물은 활성산소종을 소거하는 항산화제로 이용가능하며, 특히 aglycone 분획의 현저한 항산화 작용 및 큰 tyrosinase 및 elastase 저해 효과로부터 이들 분획 또한 화장품원료로서 응용 가능성이 큼을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.557-562
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• 1999

압축천연가스 자동차에서 배출되는 메탄의 산화를 위한 Pd 촉매의 특성을 조사하였다. 알루미나에 담지된 Pd 촉매와 La과 Ce의 조촉매가 첨가된 촉매들을 함침법으로 제조하였다. 메탄산화 반응은 U-튜브 흐름 반응기에서 공간속도(GHSV)가 $72000h^{-1}$이고 반응온도가 $200{\sim}800^{\circ}C$ 범위에서 실험을 수행하였다. 촉매는 XRD, XPS, BET 표면적 및 수소화학흡착 실험에 의하여 특성화되었다. $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매 제조시 전구체로 $Pd(NO_3)_2$를 사용하고 $600^{\circ}C$로 소성하였을 때 $CH_4$ 산화의 활성이 가장 높았다. 소성된 $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매에서 palladium은 대부분 PdO로 존재하였으며, 이것의 메탄 산화 반응 활성이 환원된 촉매에 대부분 존재하는 Pd 금속 보다 높았다. 넓은 범위의 redox ratio에서 실험을 반복하면 $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 활성이 감소하고 높은 활성을 보이는 window 영역이 좁아지는 특성을 보였다. 조촉매로 Ce가 첨가된 촉매는 오히려 메탄 산화 활성이 감소하였으며, 조촉매로 La 이 첨가된 $Pd/La/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매는 담체와 Palladium의 열적 안정성이 향상되어 $1000^{\circ}C$에서 aging된 후에도 우수한 활성을 보였다. 또한 $Pd/La/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 NO에 의한 $CH_4$ 제거 반응 특성에서 산소가 존재하지 않는 경우 redox ratio가 1.2 근처에서 메탄이 모두 제거되었으나 산소가 존재하면 메탄 제거율이 크게 감소하였다.