• 대한의생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.237-246
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• 2022

Ischemia-reperfusion results in excess reactive oxygen species (ROS) that affect myocardial cell damage. ROS production inhibition is effectively proposed in treating cardiovascular diseases including myocardial hypertrophy. Studies have shown that oxidizing cultured cells in in vitro experiments gradually decreases the permeability of mitochondrial membranes time- and concentration-dependent, resulting in increased mitochondrial membrane damage due to secondary ROS production and cardiolipin loss. However, recent studies have shown that 5-iodo-6-amino-1,2-benzopyrone (INH₂BP), an anticancer and antiviral drug, inhibited peroxynitrite-induced cell damage in in vitro and alleviated partial or overall inflammation in animal experiments. Therefore, in this paper, we studied the preventive effect of INH₂BP on H9c2 cells derived from mouse heart damaged by oxidative stress using 700 μM of hydrogen peroxide. As a result of oxidative stress to H9c2 cells by hydrogen peroxide whether the treatment of INH₂BP or not, hydrogen peroxide caused serious damage in H9c2 cells. These results were confirmed with cell viability and Hoechst 33342 assays. And this damage was through cell death. However, it was confirmed that H9c2 cells pretreated with INH₂BP significantly reduced cell death by hydrogen peroxide. In addition, measurements with DCF-DA assay to determine whether ROS is produced in H9c2 cells treated with only hydrogen peroxide produced ROS significantly, but H9c2 cells pretreated with INH₂BP significantly reduced ROS production by hydrogen peroxide. Taken together, it is believed that INH₂BP can be useful for the prevention and treatment of cardiovascular diseases induced through oxidative stress such as heart damage caused by ischemia/reperfusion.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권3호
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• pp.725-734
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• 2024

CYP102A1 from Bacillus megaterium is an important enzyme in biotechnology, because engineered CYP102A1 enzymes can react with diverse substrates and produce human cytochrome P450-like metabolites. Therefore, CYP102A1 can be applied to drug metabolite production. Terpinen-4-ol is a cyclic monoterpene and the primary component of essential tea tree oil. Terpinen-4-ol was known for therapeutic effects, including antibacterial, antifungal, antiviral, and anti-inflammatory. Because terpenes are natural compounds, examining novel terpenes and investigating the therapeutic effects of terpenes represent responses to social demands for eco-friendly compounds. In this study, we investigated the catalytic activity of engineered CYP102A1 on terpinen-4-ol. Among CYP102A1 mutants tested here, the R47L/F81I/F87V/E143G/L188Q/N213S/E267V mutant showed the highest activity to terpinen-4-ol. Two major metabolites of terpinen-4-ol were generated by engineered CYP102A1. Characterization of major metabolites was confirmed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS), gas chromatography-MS, and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). Based on the LC-MS results, the difference in mass-to-charge ratio of an ion (m/z) between terpinen-4-ol and its major metabolites was 16. One major metabolite was defined as 1,4-dihydroxyp-menth-2-ene by NMR. Given these results, we speculate that another major metabolite is also a mono-hydroxylated product. Taken together, we suggest that CYP102A1 can be applied to make novel terpene derivatives.

• 생명과학회지
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• 제29권7호
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• pp.824-835
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• 2019

최근 수십 년 간 종양 용해성 바이러스(Oncolytic viruses; OV)는 암 치료제로서의 잠재성에 의해 광범위하게 연구되어왔다. 종양 용해성 바이러스는 두 가지의 독특한 장점을 가지고 있는데, 첫째로 암세포만을 특이적으로 감염시키고 사멸시킬 수 있다는 것이고, 두 번째로는 암이 진행되는 초기 단계에 숨어서 인식되지 않는 상태인 종양 관련 항원들을 인식하는 특정한 적응 면역을 활성화 시키는 것이다. 2015년에는 유전자 변형 종양 용해성 바이러스인 Talminogene laherparepvec (T-VEC)이 미국 식약청(FDA)의 승인을 받았으며, 현재는 다양한 종양 용해성 바이러스들이 단일로 사용되거나 기존의 암 치료 방법인 면역 치료법, 방사선 치료법, 화학 치료법과 함께 사용되어 임상 시험에서 활성이 연구되고 있다. 종양 용해성 바이러스 치료법의 효능은 항 종양 면역 활성과 항바이러스 반응의 균형이 어느 정도인가에 의해 조절되기 때문에, 획기적인 성과에도 불구하고 암 치료를 위한 종양 용해성 바이러스의 개발은 전달 방법, 바이러스를 인식하는 신체 내 항체 및 종양의 복잡성, 가변성, 반응성에 따른 항바이러스의 면역 유도와 같은 다양한 장애물을 극복하여야 하는 문제가 있다. 종양 내에 직접 종양 용해성 바이러스를 투여하는 방법은 눈에 띄는 부작용이 없이 고형 종양을 줄이는 것에 성공하였으나, 아쉽게도 뇌종양 같은 일부 종양에는 사용할 수 없고 전신 투여가 필요한 단점이 존재한다. 이러한 장애물들을 극복하기 위해서 종양 용해성 바이러스의 효능을 높이기 위한 형질 전환 유전자의 삽입 혹은 면역 조절 물질과 바이러스를 조합하는 등의 다양한 전략들이 개발되고 있다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권1호
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• pp.123-132
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• 2023

Background: Pseudotyped virus systems that incorporate viral proteins have been widely employed for the rapid determination of the effectiveness and neutralizing activity of drug and vaccine candidates in biosafety level 2 facilities. We report an efficient method for producing severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) pseudovirus with dual luciferase and fluorescent protein reporters. Moreover, using the established method, we also aimed to investigate whether Korean Red Ginseng (KRG), a valuable Korean herbal medicine, can attenuate infectivity of the pseudotyped virus. Methods: A pseudovirus of SARS-CoV-2 (SARS-2pv) was constructed and efficiently produced using lentivirus vector systems available in the public domain by the introduction of critical mutations in the cytoplasmic tail of the spike protein. KRG extract was dose-dependently treated to Calu-3 cells during SARS2-pv treatment to evaluate the protective activity against SARS-CoV-2. Results: The use of Calu-3 cells or the expression of angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) in HEK293T cells enabled SARS-2pv infection of host cells. Coexpression of transmembrane protease serine subtype 2 (TMPRSS2), which is the activator of spike protein, with ACE2 dramatically elevated luciferase activity, confirming the importance of the TMPRSS2-mediated pathway during SARS-CoV-2 entry. Our pseudovirus assay also revealed that KRG elicited resistance to SARS-CoV-2 infection in lung cells, suggesting its beneficial health effect. Conclusion: The method demonstrated the production of SARS-2pv for the analysis of vaccine or drug candidates. When KRG was assessed by the method, it protected host cells from coronavirus infection. Further studies will be followed for demonstrating this potential benefit.

• 대한약리학회지
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• 제25권1호
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• pp.115-134
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• 1989

Ganciclovir(GCV)와 Vidarabine(ara-A)을 단독으로 또는 동시에 HSV-1에 작용시켰을때 HSV-1의 복제, DNA합성 및 단백질 합성에 미치는 영향을 관찰할 목적으로 본 연구를 시행하였다. 본 실험에서는 4가지의 다른 HSV-1(Wild type KOS, $VCV^r$, $IUdR^r$, 및 $PAA^r5$)를 사용하였다. Virus복제에 미치는 항 virus약의 효과는 Vero 세포단층 배양에서 Yield reduction assay에 의해서 관찰하였다. 항 virus약의 virus DNA 합성에 미치는 영향은 NaI 밀도 구배초원심침전후 $H^3-$표지 virus DNA의 방사능에 의해서 관찰하였다. Virus 단백질의 합성에 미치는 항 virus약의 효과는 $^{35}S$를 표지한 후 polyacrylamide 겔 전기영동법, 자가방사기록법 그러고 virus bands의 음영농도주사법을 이용, 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. GCV는 wild trype HSV-1 KOS와 $PAA^r5$의 복제를 강력하게 억제하였으나 $ACV^r$와 $IUdR^r$는 GCV에 대해서 중등도의 저항을 보였다. ara-A는 실험대상의 모든 HSV-(KOS, $ACV^r$, $IUdR^r$ 및 $PAA^r5$)의 복제에 대해서 거의 비슷하게 억제효과를 보였다. GCV와 ara-A 동시첨가는 KOS와 $PAA^r5$의 복제에 대해서 상승적인 억제효과를 보였고 $ACV^r$와 $IUdR^r5$의 복제에 대해서는 상가작용이하의 억제 효과를 보였다. 2. GCV또는 ara-A는 HSV-1감염 Vero세포에서 virus DNA의 합성을 유의하게 억제하였다. GCV와 ara-A의 동시첨가는 KOS 또는 $PAA^r5$ 감염세포에서 virus DNA 합성을 GCV 또는 ara-A를 단독 첨가하였을때 보다 현저하게 억제하였다. $ACV^r$ 또는 $IUdR^r$ 감염세포에서는 이런 현상을 관찰할 수 없었다. 3. Wild type HSV-1 감염세포에서 virus-단백질의 합성은 GCV, ara-A의 단독 첨가 또는 GCV와 ara-A의 동시첨가에 의해서 변경되지 않았다. Wild type HSV-1 감염말기에 GCV 또는 ara-A 단독 혹은 동시첨가에 의해서 virus 단백질의 합성은 경미하나마 유의성있게 증가하였다. Wild type HSV-1과 $PAA^r5$에 의한 단백질의 합성은 GCV 또는 ara-A 단독 첨가에 의해서 유의성있게 억제되었다. GCV또는 ara-A의 동시첨가는 GCV또는 ara-A를 단독으로 첨가했을 경우보다 단백질의 합성을 더욱 억제하였다. 이상의 실험결과로 보아 GCV와 ara-A의 동시사용은 HSV-1 혹은 ACV저항 DNA polymerase변이주인 $PAA^r5$에 대해서 상승적인 억제작용을 나타냈으며 이 효과는 virus DNA 합성 억제에 의한 것으로 생각된다. ACV저항 thymidine kinase 변이주인 $ACV^r$ 및 $IUdR^r$에 대해서는 ara-A가 유효하였다. 항 virus 약물에 의한 virus 단백질합성의 변화는 virus DNA 합성에 대한 억제효과에 인한 것으로 사려된다.

• 동의신경정신과학회지
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• 제19권2호
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• pp.111-122
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• 2008

Objective : Herb medicines are potential sources of useful edible and medicinal plants. They are used as a drug because of their various biological activities such as immunomodulatory, antiviral, and antitumor functions. Nelumbo nucifera have been applied in Chinese herbal prescriptions to improve tissue inflammation. However, it has not been elucidated on the effect of the flower of Nelumbo nucifera in cells. Method : In the present study, to examine the effect of that on glioma cells, U87, the essential oil was extracted from the flower of Nelumbo nucifera (NN essential oil). U87 cells were exposed to different concentrations of 2-40 ug/ml of NN essential oil in ethanol. Cell viability was measured by MTT assay at 24 h. To find out the intracellular target signal molecule(s) for this antiproliferative activity of NN essential oil, phosphorylation of Akt, ERM, MAPK or p38 proteins were examined by Western blot analysis. To study long term effect of NN essential oil in U87 cells, the image of cells treated with NN essential oil for 4 days were obtained. Results and Conclusion : NN essential oil was shown to exhibit antitumor activity in glioma cells, at a broad range of concentrations of 10-40 ug/ml. The phosphorylation of Akt and Endoplasmic Reticulum Matrix (ERM) proteins which known to be involved in the cell death, were gradually decreased to 2 hours after addition 20 ug/ml of NN essential oil. However, the phosphorylation of mitogen-activated protein (MAPK) and p38 was found to increase in NN essential oil treated cells. NN essential oil treated cells showed decreased glioma cell number. These results provide a possible NN essential oil-induced inhibitory signal for tumor cell proliferation that is initiated by the decrease in Akt activity. Moreover, it is likely that the activation of p38 is required for the NN essential oil-induced inhibition of tumor proliferation.

• 한국약용작물학회지
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• 제21권6호
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• pp.474-485
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• 2013

Pharmacological studies and clinical practices have indicated that Radix Astragali, a dried root of Astragalus membranaceus possesses a lot of biological activities, including antioxidant, hepatoprotective, anti-diabetic, tonic, diuretic, antimicrobial, antiviral, and immunological activities. These biological activities approved by the modern pharmacological studies are mainly due to the constituents of Astragalus membranaceus including polysaccharides, saponins, flavonoids, amino acids, and trace elements. In resent, the main constituents in the root part showing a lot of biological activities has been isolated also from the aboveground parts such as leaves and sprouts in our laboratory. However, the safety evaluation for the aboveground parts of Astragalus membranaceus should be checked before expanding their application as one of food. In the study, a 90-day rat oral gavage study has been conducted with the extracts from Astragalus membranaceus-above-ground parts at doses of 1000, 3000, and 5000mg/kg/day. The following endpoints were evaluated: clinical observations, body weight, gross and microscopic pathology, clinical chemistry, and hematology. Based on the analysis of these endpoints, it was estimated that NOEL (no observed effect level) for male rats and NOAEL (no observed adverse effect level) for female rats are 5000mg/kg/day of the water-extracts from Astragalus membranaceus-aboveground parts.

• 생명과학회지
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• 제33권9호
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• pp.703-712
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• 2023

기존 혈관에서 새로운 혈관을 형성하는 혈관 신생은 혈관 신생 조절인자에 의해 조절되는 다단계 과정이며 배아 발달, 만성 염증 및 상처 복구를 포함한 다양한 생리학적 과정에 필수적이다. 혈관 신생의 조절장애는 암, 자가 면역 질환, 류마티스 관절염, 심혈관 질환 및 상처 치유 지연과 같은 많은 질병을 유발한다. 그러나 효과적인 혈관신생 억제 약물은 제한되어 있으며, 최근 연구에서는 천연 자원에서 잠재적인 약물후보를 식별하는 데 중점을 두고 있다. 예를 들어, 해양 천연물은 항암, 항산화, 항염증, 항바이러스 및 상처 치유 효과를 입증했다. 따라서 본 연구에서는 톳(갈조류) 추출물의 혈관 신생 억제 효과를 확인했습니다. H. fusiformis 추출물은 인간 제대 정맥 내피 세포(HUVECs)에서 세포 이동, 침윤 및 관 형성을 억제하며, 동시에 Matrigel 겔 플러그 분석을 통해 생체 내 혈관 신생을 억제를 확인했다. 또한, 톳 추출물 처리 후 VEGF, Erk, Akt의 활성이 감소하는 것을 확인했다. 이 결과를 토대로 H. fusiformis 추출물이 in vitro 및 in vivo 혈관 신생을 억제함을 시사한다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제25권1호
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• pp.31-40
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• 2008

충북대학교 병원과 영남대학교 병원에서 만성 B형 간염으로 내원한 환자를 대상으로 9개월 동안 엔테카비어를 투약한 뒤 그 치료성적을 조사하여 본 결과 외국 연구의 성적과 유사하게 생화학적 반응에서 3개월째는 20명(61%), 6개월째는 24명 (73%), 9개월째는 22명(67%), 바이러스학적 반응에서 3개월째 바이러스학적 반응은 27명 (82%), 6개월째는 30명 (91%), 9개월째는 30명 (91%), 바이러스 비검출율에서 3개월째는 16명 (49%), 6개월째는 24명 (73%), 9개월째는 28명 (85%)로 우수한 치료성적을 보여주었다. 치료 9개월째 바이러스 돌파현상은 2명에서 관찰되었다. 결론적으로 엔테카비어는 만성 B형 간염 환자에서 이전의 다른 뉴클레오사이드 유도체보다 좋은 치료효과 및 낮은 내성 발현율을 보이고 있다.