• Journal of Ginseng Research
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• 제43권1호
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• pp.125-134
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• 2019

Background: Excessive stress causes varied physiological and psychological disorders including male reproductive problems. Here, we attempted to investigate the protective effects of Korean Red Ginseng (Panax ginseng Meyer; KRG) against sub-acute immobilization stress-induced testicular damage in experimental rats. Methods: Male rats (age, 4 wk; weight, 60-70 g) were divided into four groups (n = 8 in each group): normal control group, immobilization control group, immobilization group treated with 100 mg/kg of KRG daily, and immobilization group treated with 200 mg/kg of KRG daily. Normal control and immobilization control groups received vehicle only. KRG (100 mg/kg and 200 mg/kg) was mixed in the standard diet powder and fed daily for 6 mo. Parameters such as organ weight, blood chemistry, sperm kinematic values, and expression levels of testicular-related molecules were measured using commercially available kits, Western blotting, and reverse transcription polymerase chain reaction. Results: Data revealed that KRG restored the altered testis and epididymis weight in immobilization stress-induced rats significantly (p < 0.05). Further, KRG ameliorated the altered blood chemistry and sperm kinematic values when compared with the immobilization control group and attenuated the altered expression levels of spermatogenesis-related proteins (nectin-2, cAMP responsive element binding protein 1, and inhibin-${\alpha}$), sex hormone receptors (androgen receptor, luteinizing hormone receptor, and follicle-stimulating hormone receptor), and antioxidant-related enzymes (glutathione S-transferase m5, peroxiredoxin-4, and glutathione peroxidase 4) significantly in the testes of immobilization stress-induced rats. Conclusion: KRG protected immobilization stress-induced testicular damage and fertility factors in rats, thereby indicating its potential in the treatment of stress-related male sterility.

• 한국식품과학회지
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• 제50권6호
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• pp.688-696
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• 2018

본 연구에서는 홍삼 사포닌 분획(SF)으로부터 진세노사이드의 조성을 분석하고 지방세포의 분화 및 지방축적에 대한 효과를 측정하였다. SF는 지방분화인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$의 단백질 양을 억제함으로써 지방분화 동안 효과적으로 지방축적을 억제하였으며 주로 지방분화 초기시점부터 지방분화 초기인자인 $C/EBP{\beta}$, KLF2의 조절작용을 통해 지방축적을 억제하는 것으로 관찰되었다. SF는 또한 지방분화 동안 생성되는 ROS의 생성을 효과적으로 억제하였는데 이는 SF가 산화방지 시스템인 Nrf2/Keap1 경로를 활성화하기 때문으로 판단되며 특히 Nrf2의 핵 내로의 진입을 활성화 함으로써 Nrf2의 타겟 산화방지 분자들인 HO-1, NQO1의 발현을 촉진하였다. 이는 지방분화 동안 SF의 지방축적 억제 효과가 Nrf2의 활성화와 밀접하게 관련이 있음을 보여준다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.209-214
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• 2019

본 연구에서는 괭생이모자반 에탄올 추출물의 항비만 효과에 대해 알아보고자 3T3-L1 preadipocyte에서 Oil Red O staining과 triglyceride content, adipogenesis의 발현에 대해 조사하였다. MTT assay를 통해 괭생이모자반 에탄올 추출물의 세포 독성을 확인 해 본 결과 $200{\sim}1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 90% 이상의 세포 생존율을 확인 할 수 있었다. 또한 insulin, dexamethasone과 IBMX 복합물을 처리하여 분화를 유도하였을 때는 분화유도제를 처리하지 않은 군에 비해 활발하게 지방구를 형성하였으나, 괭생이모자반 에탄올 추출물을 250, 500, $1,000{\mu}g/ml$ 농도로 처리하였을 때는 농도 의존적으로 지방구 형성을 억제하였다. 이를 정량하여 triglyceride content (%)로 나타낸 결과 농도별로 13%, 16%, 23% 억제 효과를 나타내었다. 또한 Western blot assay를 통해 adipogenic transcription factor의 발현양상을 비교해 본 결과, 분화유도제 처리에 의해 $C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$와 $PPAR{\gamma}$의 발현이 증가하였으나, 괭생이모자반 에탄올 추출물을 처리하였을 때는 이러한 전사인자들의 발현이 농도 의존적으로 감소됨을 확인 할 수 있었다. 이상의 결과를 통해 괭생이모자반 에탄올 추출물은 adipogenic transcription factor의 발현을 조절하여 지방세포의 분화를 억제하였으며, 지방구와 triglyceride 생성을 감소시켜 최종적으로 비만억제 효과를 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

• 한국동물위생학회지
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• 제42권1호
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• pp.1-7
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• 2019

Porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) is economically the most important and challenging disease in swine industries worldwide and caused by PRRS virus (PRRSV). Previous studies reported that pigs with heterozygous genotypes in the guanylate-binding proteins (GBP1 and GBP5) exhibited increased resistance against PRRSV infection. The present study was conducted to produce higher numbers of the heterozygous pigs based on the PRRS resistant polymorphisms found in GBP1 (GBP1E2 and WUR) and GBP5, and evaluate the resistance of heterozygous pigs against challenge with a type 2 PRRSV (JA142) in comparison with homozygous pigs. In the challenge study, 12, 4 week-old PRRSV-negative piglets were selected based on the genotypes of the 3 polymorphisms (GBP1E2, WUR and GBP5). Among them, 8 piglets [homozygous (n=4) and heterozygous (n=4)] were challenged with JA142 and kept in the same room, and the remaining 4 piglets were kept separately as a negative control. In results, the sperms collected from the boars of GBP1E2-GG genotype produced approximately 28~41% higher numbers of heterozygous piglets as compared with those from the boars of GBP1E2-AG genotype. In the challenge study, we found that heterozygous piglets showed the significantly lower levels of viremia than homozygous piglets at 14, 21 and 28 dpc. Consistently, these heterozygous piglets also exhibited significantly higher ADWG than homozygous piglets. Therefore, in the current study, selection of boars based on SNP markers could increase the production of PRRS resistant piglets and the PRRS resistant pigs were found to be more resistant to PRRSV infection.

• 한국식품과학회지
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• 제51권3호
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• pp.272-277
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• 2019

본 연구진은 선행연구에서 MCE-DAG를 섭취한 마우스에서 혈중 총 콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤의 감소를 보고한 바 있어, 본 연구에서 in vitro를 통해 MCE-DAG와 간의 콜레스테롤 항상성 기전의 관련성을 구명하고자 하였다. LDLR과 같은 콜레스테롤 흡수 관련 인자의 발현이 MCE-DAG에 의해 증가한 반면, LDLR을 억제하는 PCSK9의 발현은 감소하였다. 또한, 콜레스테롤 합성 관련 인자인 HMGCR의 발현이 MCE-DAG에 의해 증가하였고, 전사조절인자인 SREBP2의 발현이 증가하였다. 이러한 결과들은 콜레스테롤의 합성과 흡수가 동시에 증가하였음을 뒷받침한다. 즉, 간 내 콜레스테롤 필요량이 증가함에 따라, 간의 콜레스테롤 합성 및 흡수를 활성화시켜 콜레스테롤 항상성을 유지하는 기전이 촉진되었음을 의미한다. 하지만 간 세포 내 총 콜레스테롤 양은 MCE-DAG에서 영향을 받지 않았다. 콜레스테롤 흡수 및 합성 기전이 촉진되었음에도 세포 내 콜레스테롤 농도가 증가하지 않은 현상은 담즙산 등 콜레스테롤 분비 촉진에 의한 것일 수 있다. 이러한 추론은 추후 콜레스테롤 분비 기전을 검증할 수 있는 실험을 설계하여 검증해볼 필요성이 있다. 결론적으로 MCE-DAG는 세포 내 콜레스테롤 흡수 작용을 촉진하는 효과가 있어 추후 기능성 유지로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제53권6호
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• pp.583-595
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• 2020

본 연구에서는 괭생이 모자반 추출물의 소포체 스트레스 억제 효능을 연구하기 위하여 HepG2 간세포에 PA를 처리하여 소포체 스트레스를 유발한 후 추출물을 처리하여 UPR 관련 인자 발현 정도를 측정하였다. PA 750 μM 처리 시 UPR 관련 인자 (p-IRE1α, p-eIF2α, CHOP)의 단백질 발현이 가장 높게 나타나 소포체 스트레스를 효과적으로 유도함을 확인하였고 PA 750 μM를 12시간 처리 시 UPR 관련 인자 (p-IRE1α, p-eIF2α, CHOP)의 단백질 발현이 가장 높음을 확인하였다. 괭생이 모자반 처리 시 PA에 의해 상향 조절된 UPR 관련 인자의 mRNA 및 단백질 발현이 감소하여 PA로 유도된 소포체 스트레스에 대한 억제 효능이 있음을 보여주었다. 또한, 괭생이 모자반은 SIRT2, SIRT6 및 SIRT7의 mRNA의 발현을 증가시킴으로써 괭생이 모자반의 소포체 스트레스 억제 효능이 SIRT에 의한 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 괭생이 모자반이 다양한 소포체 스트레스 관련 질병의 예방과 치료에 활용가능성이 있음을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권11호
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• pp.1583-1590
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• 2021

Studies have demonstrated that PE_PGRS45 is constitutively expressed under various environmental conditions (such as nutrient depletion, hypoxia, and low pH) of the in vitro growth conditions examined, indicating that PE_PGRS45 protein is critical to the basic functions of Mycobacterium tuberculosis. However, there are few reports about the biochemical function and pathogenic mechanism of PE_PGRS45 protein. The fact that this M. tuberculosis gene is not easily expressed in E. coli may be mainly due to the high content of G+C and the use of unique codons. Fusion tags are indispensable tools used to improve the soluble expression of recombinant proteins and accelerate the characterization of protein structure and function. In the present study, His6, Trx, and His6-MBP were used as fusion tags, but only MBP-PE_PGRS45 was expressed solubly. The purification using His6-MBP tag-specific binding to the Ni column was easy to separate after the tag cleavage. We used the purified PE_PGRS45 to immunize New Zealand rabbits and obtained anti-PE_PGRS45 serum. We found that the titer of polyclonal antibodies against PE_PGR45 was higher than 1:256000. The result shows that purified PE_PGRS45 can induce New Zealand rabbits to produce high-titer antibodies. In conclusion, the recombinant protein PE_PGRS45 was successfully expressed in E. coli and specific antiserum was prepared, which will be followed by further evaluation of these specific antigens to develop highly sensitive and specific diagnostic tests for tuberculosis.

• 한국버섯학회지
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• 제19권4호
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• pp.285-293
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• 2021

본 연구에서는 Flammulina velutipes var. lupinicola의 laccase 유전자를 동정하고 최적 활성 pH, 온도, 시간을 분석하고 하였다. F. velutipes var. lupinicola 유전체에서 선별된 laccase 유전자 서열을 바탕으로 구리 결합 부위 및 신호 펩타이드 분석을 수행한 결과 5종의 laccase 유전자(g1934, g1937, g2415, g2539, g5858)를 동정하였다. 5종의 선별된 laccase 유전자 크기는 1,488~1,662 bp로 확인되었고, cDNA 염기서열 분석 결과 14~17개의 인트론이 확인되었다. Laccase 유전자의 신호펩타이드로 예측된 절단 부위는 N-말단으로부터 20~34 bp 사이에 위치하는 것으로 확인되었다. F. velutipes var. lupinicola laccase의 활성 특성을 규명하기 위해 분리 정제를 수행하였으며, Zymogram을 수행하여 0.2 M 및 0.3 M NaCl과 1.6 M 및 1.7 M의 ammonium sulfate로 정제된 단백질에서 5개의 laccsae 활성 밴드를 확인하였다. pH, 온도 및 시간별로 분리 정제된 단백질의 최적 활성을 분석한 결과, 반응의 최적 pH는 5.5이고 최적 온도는 40℃로 확인되었다. 따라서 본 연구를 통하여 확인된 F. velutipes var. lupinicola 유전체의 laccase 유전자 구조 및 활성에 대한 특성은 laccase를 이해하는 데 도움이 될 것이며 추가 연구를 통하여 향후 다양한 산업적 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권1호
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• pp.75-87
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• 2021

Type I Interferons (IFNα) are known for their role as biological anticancer agents owing to their cell-apoptosis inducing properties. Development of an appropriate, cost-effective host expression system is crucial for meeting the increasing demand for proteins. Therefore, this study aims to develop codon-optimized IFNα-2b in L. lactis NZ3900. These cells express extracellular protein using the NICE system and Usp₄₅ signal peptide. To validate the mature form of the expressed protein, the recombinant IFNα-2b was screened in a human colorectal cancer cell line using the cytotoxicity assay. The IFNα-2b was successfully cloned into the pNZ8148 vector, thereby generating recombinant L. lactis pNZ8148-SP_Usp45-IFNα-2b. The computational analysis of codon-optimized IFNα-2b revealed no mutation and amino acid changes; additionally, the codon-optimized IFNα-2b showed 100% similarity with native human IFNα-2b, in the BLAST analysis. The partial size exclusion chromatography (SEC) of extracellular protein yielded a 19 kDa protein, which was further confirmed by its positive binding to anti-IFNα-2b in the western blot analysis. The crude protein and SEC-purified partial fraction showed IC₅₀ values of 33.22 ㎍/ml and 127.2 ㎍/ml, respectively, which indicated better activity than the metabolites of L. lactis NZ3900 (231.8 ㎍/ml). These values were also comparable with those of the regular anticancer drug tamoxifen (105.5 ㎍/ml). These results demonstrated L. lactis as a promising host system that functions by utilizing the pNZ8148 NICE system. Meanwhile, codon-optimized usage of the inserted gene increased the optimal protein expression levels, which could be beneficial for its large-scale production. Taken together, the recombinant L. lactis IFNα-2b is a potential alternative treatment for colorectal cancer. Furthermore, its activity was analyzed in the WiDr cell line, to assess its colorectal anticancer activities in vivo.

• 한방재활의학과학회지
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• 제32권2호
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• pp.19-36
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• 2022

Objectives This study is to investigate the effects and mechanisms of Imyo-san (IMS) on the obese mice model induced by high-fat diet. Methods Antioxidative capacity was measured by in vitro method. C57BL/6 mice were randomly assigned into 5 groups (n=7). Normal group was fed general diet (Normal). The other 4 groups were fed high fat diet (HFD) with water (Control), with Garcinia gummi-gutta (GG, Garcinia gummi-gutta 200 mg/kg), with low-dose IMS (IMSL, Imyo-san 0.54 g/kg) and with high-dose IMS (IMSH, Imyo-san 1.08 g/kg). Results IMS showed high radical scavenging activity. After 6 week experiment, body weight, food intake, food efficiency ratio (FER), epididymal fat and liver weight, triglyceride (TG), total cholesterol (TC), high density lipoprotein (HDL) cholesterol, low density lipoprotein (LDL) cholesterol, very low density lipoprotein (VLDL) cholesterol, sterol regulatory element-binding protein-1 (SREBP-1), phospho-acetyl-CoA carboxylase (p-ACC), fatty acid synthase (FAS), stearoyl-CoA desaturase-1 (SCD-1), SREBP-2, 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase (HMGCR), phospho-liver kinase B1 (p-LKB1), phospho-AMP-activated protein kinase (p-AMPK), peroxisome proliferator-activated receptor 𝛼 (PPAR𝛼), peroxisome proliferator-activated receptor 𝛾 coactivator-1𝛼 (PGC-1𝛼), uncoupling protein-2 (UCP-2), carnitine palmitoyltransferase 1A (CPT-1A), and histology of liver and epididymal fat were measured and analysed. Body weight gain, FER, liver and epididymal fat weight of IMS groups were significantly decreased. There were significant improvements in blood lipids with less TG, TC, LDL-cholesterol, VLDL-cholesterol and more HDL-cholesterol. Proteins associated with lipid synthesis (SREBP-1, p-ACC, FAS, SCD-1) and cholesterol (SREBP-2, HMGCR) was improved. Factors regulating lipid synthesis and lipid catabolism (p-LKBI, p-AMPK, PPARα, PGC-1α, UCP-2, CPT-1A) were increased. In histological examinations, IMS group had smaller fat droplets than control group. All results increased depending on concentration. Conclusions It can be suggested that IMS has anti-obesity effects with improving lipid metabolism.