• 제목/요약/키워드: cellular aging

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Identification of Potential DREB2C Targets in Arabidopsis thaliana Plants Overexpressing DREB2C Using Proteomic Analysis

  • Lee, Kyunghee;Han, Ki Soo;Kwon, Young Sang;Lee, Jung Han;Kim, Sun Ho;Chung, Woo Sik;Kim, Yujung;Chun, Sung-Sik;Kim, Hee Kyu;Bae, Dong-Won
    • Molecules and Cells
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    • 제28권4호
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    • pp.383-388
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    • 2009
  • The dehydration responsive element binding protein 2C (DREB2C) is a dehydration responsive element/C-repeat (DRE/CRT)-motif binding transcription factor that induced by mild heat stress. Previous experiments established that overexpression of DREB2C cDNA driven by the cauliflower mosaic virus 35S promoter (35S:DREB2C) resulted in increased heat tolerance in Arabidopsis. We first analyzed the proteomic profiles in wild-type and 35S:DREB2C plants at a normal temperature ($22^{\circ}C$), but could not detect any differences between the proteomes of wild-type and 35S: DREB2C plants. The transcript level of DREB2C in 35S: DREB2C plants after treatment with mild heat stress was increased more than two times compared with expression in 35S:DREB2C plants under unstressed condition. A proteomic approach was used to decipher the molecular mechanisms underlying thermotolerance in 35S:DREB2C Arabidopsis plants. Eleven protein spots were identified as being differentially regulated in 35S:DREB2C plants. Moreover, in silico motif analysis showed that peptidyl-prolyl isomerase ROC4, glutathione transferase 8, pyridoxal biosynthesis protein PDX1, and elongation factor Tu contained one or more DRE/CRT motifs. To our knowledge, this study is the first to identify possible targets of DREB2C transcription factors at the protein level. The proteomic results were in agreement with transcriptional data.

Chromatin Interacting Factor OsVIL2 Is Required for Outgrowth of Axillary Buds in Rice

  • Yoon, Jinmi;Cho, Lae-Hyeon;Lee, Sichul;Pasriga, Richa;Tun, Win;Yang, Jungil;Yoon, Hyeryung;Jeong, Hee Joong;Jeon, Jong-Seong;An, Gynheung
    • Molecules and Cells
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    • 제42권12호
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    • pp.858-868
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    • 2019
  • Shoot branching is an essential agronomic trait that impacts on plant architecture and yield. Shoot branching is determined by two independent steps: axillary meristem formation and axillary bud outgrowth. Although several genes and regulatory mechanism have been studied with respect to shoot branching, the roles of chromatin-remodeling factors in the developmental process have not been reported in rice. We previously identified a chromatin-remodeling factor OsVIL2 that controls the trimethylation of histone H3 lysine 27 (H3K27me3) at target genes. In this study, we report that loss-of-function mutants in OsVIL2 showed a phenotype of reduced tiller number in rice. The reduction was due to a defect in axillary bud (tiller) outgrowth rather than axillary meristem initiation. Analysis of the expression patterns of the tiller-related genes revealed that expression of OsTB1, which is a negative regulator of bud outgrowth, was increased in osvil2 mutants. Chromatin immunoprecipitation assays showed that OsVIL2 binds to the promoter region of OsTB1 chromatin in wild-type rice, but the binding was not observed in osvil2 mutants. Tiller number of double mutant osvil2 ostb1 was similar to that of ostb1, suggesting that osvil2 is epistatic to ostb1. These observations indicate that OsVIL2 suppresses OsTB1 expression by chromatin modification, thereby inducing bud outgrowth.

코엔자임 Q10을 함유하는 나노에멀젼의 제조 (Formation and Stability of Nanoemulsion Containing CoQ10 by Mechanical Emulsification)

  • 유인상
    • 공업화학
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    • 제23권5호
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    • pp.467-473
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    • 2012
  • 본 연구에서는 레시틴, 에탄올, 오일, Arlacel 60 (sorbitan monostearate) 등을 주성분으로 하고, 최근 화장품과 식품의 원료로서 각광을 받고 있는 피부의 노화방지용 항산화물질인 코엔자임 Q10 (CoQ10)를 기능성 원료로 함유하는 나노 에멀젼을 제조하고자 하였다. 에멀젼 제조방법으로는 반전유화법(phase inversion emulsion method)과 초음파를 이용한 기계적 방법을 사용하였으며, 이 때 에탄올과 레시틴의 영향과 시간의 경과에 따른 안정성과 그 밖의 각종 변수들이 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 입자의 크기, 제타전위, 에멀젼의 형태와 같은 물리적 특성들을 측정해 보았다. 최소크기의 나노에멀젼을 형성하기 위한 CoQ10의 최적 배합농도는 0.8% 정도였고, 계면활성제로서 Arlacel 60 농도에 따른 입자크기의 영향을 보면 3% 정도에서 100 nm 크기의 에멀젼 입자들을 얻을 수 있었다. 본 연구에서의 사용한 최적의 계면활성제 농도범위(2% 이상)에서는 7일 정도가 지난 시점까지 Ostwald ripening 에 따른 입자의 크기 변화가 없었다. 장시간의 경과에 따른 실험을 보면 에멀젼들은 실온에서 270일이 지난 상태에서도 115 nm로 10% 정도만의 크기 변화를 보여 비교적 안정된 상태로 에멀젼을 유지함을 알 수 있었으며, 제타전위 측정으로 시간의 경과에 따른 입자크기의 변화는 응집(flocculation)에 기인한 것으로 판단된다.

저산소 상태에서 우르솔산이 배아줄기세포 성장에 미치는 효과 (Effect of Ursolic Acid on the Development of Mouse Embryonic Stem Cells under Hypoxia)

  • 한기연;박재홍;오건봉;이세중
    • 생명과학회지
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    • 제23권10호
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    • pp.1223-1229
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    • 2013
  • 우르솔산(Ursolic acid)은 다양한 약재, 과일 그리고 야채 등으로 부터 분리되는 식물성 생리활성물질로서, 천연 항산화제로 널리 알려져 있지만, 배아줄기세포에서 우르솔산의 기능에 대한 연구는 아직까지 잘 이해되지 않고 있다. 본 연구에서는 저산소 상태에서 우르솔산이 배아줄기세포의 성장에 미치는 효과에 대해 조사하였다. 48시간 동안의 저산소 환경은 배아줄기세포의 미분화상태 및 전능성을 유지에 있어서 영향을 미치지 않았지만, 세포 내 활성산소종의 지속적인 생산과 이로 인한 lactate dehydrogenase 활성을 촉진 시켰다. 저산소에 의해 유도된 배아줄기세포의 산화적 스트레스는 $30{\mu}M$의 우르솔산의 처리로 인해 유의적으로 감소되었으며, 이러한 우르솔산의 활성산소 소거능력은 항산화제인 N-acetyl-cysteine (NAC)의 효과와 유사하였다. 저산소 환경은 또한 유의적으로 배아줄기세포의 생존과 증식을 감소 시킬 뿐만 아니라, 세포의 자살 및 노화를 유도함이 관찰되었지만, 강한 항산화 능력을 지닌 우르솔산은 세포를 저산소로부터 보호하여 정상수준으로 세포의 생존과 증식을 유지시키고, 세포 자살 관련 단백질(cleaved caspase-3, Bcl-2, 그리고 cIAP) 및 세포 노화 관련 단백질(beta-galactosidase)을 조절하는 탁월한 약리학적 효과를 가지고 있었다. 따라서 본 연구결과를 통해, 우르솔산은 강력한 천연 항산화제이며, 저산소에 의해 유도된 유해 기작을 제어함으로서, 배아줄기세포의 전능성을 유지시킬 수 있는 기능성 물질이라는 것을 알 수 있었다.

소도사자환이 ob/ob mouse에서 ROS/ RNS 생성 억제 및 NF-${\kappa}B$ 의존성 단백질에 미치는 영향 (Effects of Sotosaja-hwan on the Generation of ROS, RNS, and on the Expression of NF-${\kappa}B$-dependent Proteins in ob/ob Mouse)

  • 방용석;정지천
    • 대한한의학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.51-63
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    • 2009
  • Objectives: Peroxynitrite ($ONOO^-$), superoxide anion radical (${\cdot}{O_2}^-$ and nitric oxide (NO) are cytotoxic because they can oxidize several cellular components such as proteins, lipids and DNA. They have been implicated in the aging processes, and age-related diseases such as Alzheimer's disease, rheumatoid arthritis, cancer, diabetes, obesity and atherosclerosis. The aim of this study was to investigate the $ONOO^-$, NO, ${\cdot}{O_2}^-$ scavenging and NF-${\kappa}B$ related anti-inflammatory activities of Sotosaja-hwan in ob/ob mice. Methods: Mice were grouped and treated for 5 weeks as follows. Both the normal lean (C57/BL6J black mice) and control obese (ob/ob mice) groups have received standard chow. The experimental groups were fed with a diet of chow supplemented with 30 and 90 mg Sotosaja-hwan per 1 kg of body weight for 14 days. For this study, the fluorescent probes, namely 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFDA), 4,5-diaminofluorescein (DAF-2) and dihydrorhodamine 123 (DHR 123) were used. Western blotting was performed using anti-phospho-$I{\kappa}B$-${\alpha}$, anti-IKK-${\alpha}$, anti-NF-${\kappa}B$ (p50, p65), anti-COX-2, anti-iNOS, anti-YCAM-1 and anti-MMP-9 antibodies, respectively. Results: Sotosaja-hwan inhibited the generation of $ONOO^-$, NO and ${\cdot}{O_2}^-$ in the lipopolysaccharide (LPS)-treated mouse kidney postmitochondrial fraction in vitro. The generation of $ONOO^-$, NO, ${\cdot}{O_2}^-$ and PGE2 were inhibited in the Sotosaja-hwan-administered ob/ob mice groups. The GSH/GSSG ratio was decreased in the ob/ob mice, whereas the ratio was improved in the Sotosaja-hwan-administered groups. Sotosaja-hwan inhibited the protein expression levels of phospho-$I{\kappa}B$-${\alpha}$, IKK-${\alpha}$, NF-${\kappa}B$ (p50, p65), COX-2, iNOS, YCAM-1 and MMP-9 genes. Conclusions: These results suggest that Sotosaja-hwan is an effective $ONOO^-$, ${\cdot}{O_2}^-$ and NO scavenger and has NF-kB related anti-inflammatory activity in ob/ob mice. Therefore, Sotosaja-hwan might be a potential therapeutic drug against the inflammation process and inflammation-related diseases.

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노인용 그립형 한글입력 인터페이스 (A Grip Type Korean Text Entry Interface for the Elderly)

  • 장희동
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.15-22
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    • 2009
  • 우리사회는, 모든 구성원들에게 컴퓨터사용 능력을 요구하는 정보화지식사회이면서 또한 60세이상 노인들이 많이 존재하는 초고령화 사회이다. 그러나 우리사회에서는 노인들의 신체적 한계를 고려한 노인용 컴퓨터들을 찾아보기 어렵다. 본 연구에서는 노인들의 신체적 능력과 한계를 고려하여 디자인한 그립형 한글 입력인터페이스를 제안하였다. 제안한 노인용 한글 인터페이스를 기존 제품들인 노인용 키보드(ME TOO SV01)와 노인용 휴대폰(LG KV-3900) 입력 버튼들에 대하여 비교분석하였다. 비교분석방법은 측량을 통한 정량적 평가와 10명 노인들을 대상으로 만족도(5점 만점) 실험을 통한 정성적 평가를 하였다. 정량적 평가결과에 의하면, 제안한 한글 입력인터페이스는 인체공학적인 입체적 디자인과 입력버튼들의 위치, 손가락 이동을 요구하는 입력버튼 수, 손가락 최대 이동 범위, 입력에 사용되는 손가락 수의 항목에서 가장 우수했다. 노인들을 대상으로 한 항목별 만족도(5점 만점) 평가결과에 의하면 인터페이스 모양와 입력버튼 위치 항목에서 가장 우수하였고, 버튼들의 간격과 문자입력 편리성은 두 번째로 우수하였지만 평가점수로는 키보드의 가장 높은 점수들과 근접하였다.

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진피 콜라겐의 노화에 대한 활성산소와 자외선의 영향 (THE ROLE OF REACTIVE OXYGEN SPECIES ON UVA-INDUCED AGING OF DERMAL COLLAGEN)

  • 강상진;홍성돈;조완구;채쾌
    • 대한화장품학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.64-80
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    • 1992
  • Collagen은 세포 외에 존재하며, 분자의 수명이 매우 긴 단백질이므로, 노화와 관련된 비효소적 당화의 대상으로 많은 관심이 모아지고 있다. 본 연구에서는 진피 collagen의 비효소적 당화와 분해 및 가교결합에 대한 자외선(UVA)과 활성산소종들의 영향을 검토하였다. 암소 피부로부터 얻은 collagen 과 glucose의 혼합물에 몇가지 활성산소 소거제를 첨가하고 UVA를 조사하여 비효소적 당화, 단백질 분해, 가교결합의 정도를 관찰하였다. 비효소적 당화는 자외선에 의해 증가되지 않았으며, 수퍼옥사이드 라디칼과 일중항 산소의 소거제에 의해서는 감소하였으나, 히드록시 라디칼 소거제에 의해서는 변화가 없었다. 단백질 분해와 가교결합은 자외선에 의해 증가되었으며, 분해는 세가지 활성산소의 소거제 모두에 의해 감소되었으나, 가교결합은 특히 히드록시 라디칼 소거제의 영향이 컸다. 즉 수퍼옥사이드 라디칼과 일중항 산소는 자외선과는 관계 없이 당의 자동산화에 의해 발생되어 당화로 인한 변화의 초기 단게에 관여하고, 반응의 뒷부분에서는 당단백질과 자외선에 의해 만들어진 히드록시 라디칼이 주된 역할을 하고 있다. 상기의 결과로부터 활성산소종들과 자외선은 다른 조직 및 세포물질들을 손상시키듯이 노화와 관련된 collagen 변화를 증가시키는 것을 알 수 있었다. 이는 자외선 차단제와 함께 활성산소 소거 물질들을 외용도포하는 것이 태양광선의 해로운 영향으로부터 진피를 보호하는데 도움이 될 수 있음을 의미한다.

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톳 분획물이 3T3-L1 지방전구세포의 분화 및 지방생성의 억제에 미치는 영향 (Effects of Hizikia fusiforme Extracts on Adipocyte Differentiation and Adipogenesis in 3T3-L1 Preadipocytes)

  • 최은옥;김향숙;한민호;최영현;김병우;황진아;황혜진
    • 생명과학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1399-1406
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    • 2012
  • 본 연구에서는 톳 분획물의 항비만 효과 및 그에 따른 생화학적 기전의 해석을 위하여 톳 분획물이 비만유도인자에 의하여 인위적으로 유발된 adipogenesis 과정에 있어서 어떠한 영향을 미치는 지를 조사하였고, 이때 $PPAR{\gamma}$, C/$EBP{\alpha}$ 및 C/$EBP{\beta}$ 등과 같은 adipogenic transcription factor들의 발현에 어떠한 변화가 유발되었는지를 조사하였다. 각각의 톳 분획물들이 성숙한 지방세포에서 나타나는 lipid droplet 및 TG 생성에 어떠한 영향을 미치는 지를 확인한 결과, 모든 분획물에서 lipid droplet 및 TG 생성억제가 나타났지만 특히 WFHF 처리군에서 이러한 현상이 가장 강하게 나타났다. 또한 lipid droplet 및 TG 생성에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 adipogenic transcription factor들의발현에각각의분획물들이 어떠한영향을미치는지를확인한결과,WFHF 처리군에서 $PPAR{\gamma}$, C/$EBP{\alpha}$ 및 C/$EBP{\beta}$의 발현이 현저하게 감소하였음을 확인하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 다섯 종류의 톳 분획물 모두 비만억제 효과가 있는 것으로 나타났고 특히 WFHF의 비만억제 효과가 강하게 나타났음을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 톳의 비만억제 가능성을 제시하는 것으로서 항비만 기전에 대한 생화학적 해석 및 이를 활용한 향후 지속적인 연구를 위한 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

Doxorubicin에 의한 치밀결합 강화 및 MMPs의 활성 억제를 통한 LNCap 전립선 암세포의 이동성 및 침윤성의 억제 (Inhibition of Migration and Invasion of LNCap Human Prostate Carcinoma Cells by Doxorubicin through Inhibition of Matrix Metalloproteinase Activity and Tightening of Tight Junctions)

  • 최영현;신동역;김원재
    • 생명과학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.700-706
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    • 2014
  • 본 연구에서는 anthracycline 계열 항암항생제인 doxorubicin의 암세포 전이 억제 여부를 LNCap 전립선 암세포를 이용하여 이동성 및 침윤성 억제 효능 측면에서 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 doxorubicin은 LNCap 세포의 이동성과 침윤성을 현저하게 억제시켰으며, matrix metalloproteinase (MMP)-2 및 -9의 발현과 활성을 저해함과 동시에 tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP)-1 및 -2의 발현은 증가시켰다. Doxorubicin은 또한 tight junctions (TJs)의 전기적 저항성을 증대시켰으며, 이는 TJs의 주요 구성인자인 claudin family 인자들의 발현 억제와 연관성이 있었다. 따라서 LNCap 세포에서 doxorubicin에 의한 전이의 억제에는 최소한 TJ의 견고성 증대와 MMPs의 활성 억제가 관여할 것으로 추정된다.

고구마 metallothionein 유전자의 클로닝 및 환경 스트레스 하에서 발현 분석 (Molecular Cloning and Expression of the Metallothionein Gene under Environmental Stresses in Sweet Potato)

  • 김영화;유은정;허경혜
    • 생명과학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.1415-1420
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    • 2017
  • 고구마 현탁배양세포의 EST library에 높은 빈도로 존재하는 metallothionein (MT) 유전자를 선별하였다(IbMT3). MT 유전자는 세포와 조직의 스트레스 조절과 연관되어 있다고 알려져 있다. 본 연구에서 IbMT3 cDNA의 전장을 확보하여 염기서열 분석을 한 결과, IbMT3 유전자는 구조적으로 유형 3에 속하는 MT 단백질을 암호화하고 있었다. 식물에서 유형 3에 속하는 MT 단백질의 기능은 명확히 알려지지 않다. Northern blot 분석 결과, IbMT3 유전자는 고구마 식물체 잎보다 현탁배양 세포에서 매우 강하게 발현되었다. 일반적으로 세포배양은 세포에 산화 스트레스 상태를 부과하는 것으로 알려져 있다. 이에, 고구마 식물체에 산화 스트레스를 처리하여 IbMT3 유전자의 발현이 어떻게 조절되는지 조사하였다. 제초제인 methyl viologen (MV)을 6, 12, 24시간 동안 처리했을 때, IbMT3 유전자의 발현은 6시간 후에 아주 강하게 유도되었고 그 이후에는 감소함을 알 수 있었다. 저온 스트레스($15^{\circ}C$)를 24, 48시간 동안 처리했을 때, IbMT3 유전자는 처리시간이 경과함에 따라 발현이 더 많이 유도되었다. 이로써, IbMT3 유전자는 환경 및 산화 스트레스에 반응하여 발현이 조절되는 유전자임을 알 수 있었다. IbMT3 isoform은 고구마 식물체 내에서 항산화제로써 작용할 가능성이 있을 뿐 아니라, 스트레스 하에서의 세포 적응 메커니즘에 중요한 기능을 할 것으로 사료된다.