• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권6호
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• pp.468-475
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• 1988

고초균 (Bacillus subtilis)의 cytidine/2'deoxycytidine deaminase (EC 3.5.4.5)를 로드하는 cdd 유전자를 cdd 결손변이주 B. subtilis ED4O에서 발현시켰다. 이 cdd 유전자는 Bacillus의 λD69 유전자은행으로부터 처음 클로닝된 것으로서 B. subtilis-Escherichia coli 의 shuttle vector pGB 215-110ΔB의 EcoRl/Pvul 부위에 삽입시켰다. 형질전환된 ED4O는 야생주에 비해 3700unit의 강한 cdd 활성을 나타내었으며 이 클론된 백터 pSO100 을 E. coli에서 발현시키면 B. subtilis 비해 2배의 강한 활성을 나타내었다. 겔 여과로 부분정제한 본 효소의 Km치는 1.88$\times$$10^{-4}$M이었으며 Vmax=11.1 $\mu$mol/min/mg 단백이었다. 이 효소는 0.1M mercaptoethanol과 수은에 의해 완전저해되었으며 p-chloromercurybenzoic acid에 대해 Ki=5$\mu$M로 나타났다. 본 효소의 활성상실은 monomer에 함유된 6개의 cysteine 잔기의 일부가 활성단으로 작용하는 과정이 저해되었거나 tetramer로서의 회합과정이 저해되었기 때문인 것으로 추측되었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제63권3호
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• pp.531-544
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• 2021

Heat stress (HS) damages health and decreases performance variables in pigs, and if severe enough, causes mortality. However, metabolic changes under HS and recovery following HS are poorly understood. Therefore, this study was aimed to expose the essential mechanisms by which growing pigs respond to HS and the temporal pattern of plasma concentrations (PC) of amino acids (AAs) and metabolites. Crossbred male growing pigs were penned separately and allowed to adapt to thermal-neutral (TN) conditions (20℃ and 80% relative humidity; TN[-1D]). On the first day, all pigs were exposed to HS for 24 h (36℃ and 60% relative humidity), then to TN conditions for 5 days (TN[2D] to TN[5D]). All pigs had ad libitum access to water and 3 kg feed twice daily. Rectal temperature (RT) and feed intake (FI) were determined daily. HS pigs had higher RT (40.72℃) and lower (50%) FI than TN(-1D) pigs (p < 0.01). The PC of indispensable (threonine, valine, and methionine) and dispensable (cysteine and tyrosine) AAs were higher (p < 0.05) in HS than TN(-1D) pigs and remained increased during recovery time. Nonprotein α-aminobutyric acid and β-alanine concentrations were higher (p < 0.05) in HS than TN(-1D) pigs. The metabolite concentration of creatinine was higher (p < 0.01) under HS treatment than other treatments, but that of alanine and leucine remained increased (p < 0.05) through 5 d of recovery. In summary, some major differences were found in plasma AA profiles and metabolites between HS- and TN-condition pigs. This indicates that the HS pigs were forced to alter their metabolism, and these results provide information about mechanisms of acute HS responses relative to the recovery time.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권1호
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• pp.97-105
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• 2023

Background: Hyperactivated airway mucosa cells overproduce mucin and cause severe breathing complications. Here, we aimed to identify the effects of saponins derived from Panax ginseng on inflammation and mucin overproduction. Methods: NCI-H292 cells were pre-incubated with 16 saponins derived from P. ginseng, and mucin overproduction was induced by treatment with phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA). Mucin protein MUC5AC was quantified by enzyme-linked immunosorbent assay, and mRNA levels were analyzed using quantitative polymerase chain reaction (qPCR). Moreover, we performed a transcriptome analysis of PMA-treated NCI-H292 cells in the absence or presence of Rg5, and differential gene expression was confirmed using qPCR. Phosphorylation levels of signaling molecules, and the abundance of lipid droplets, were measured by western blotting, flow cytometry, and confocal microscopy. Results: Ginsenoside Rg5 effectively reduced MUC5AC secretion and decreased MUC5AC mRNA levels. A systematic functional network analysis revealed that Rg5 upregulated cholesterol and glycerolipid metabolism, resulting in the production of lipid droplets to clear reactive oxygen species (ROS), and modulated the mitogen-activated protein kinase and nuclear factor (NF)-kB signaling pathways to regulate inflammatory responses. Rg5 induced the accumulation of lipid droplets and decreased cellular ROS levels, and N-acetyl-ⳑ-cysteine, a ROS inhibitor, reduced MUC5AC secretion via Rg5. Furthermore, Rg5 hampered the phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase and p38 proteins, affecting the NF-kB signaling pathway and pro-inflammatory responses. Conclusion: Rg5 alleviated inflammatory responses by reducing mucin secretion and promoting lipid droplet-mediated ROS clearance. Therefore, Rg5 may have potential as a therapeutic agent to alleviate respiratory disorders caused by hyperactivation of mucosa cells.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권3호
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• pp.196-202
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• 2007

본 연구에서는 최근 심혈관 순환계의 새로운 위험인자로 등장한 homocysteine을 생체 내에서 전환시키는 효소인 cystathionine ${\beta}$-synthase의 돌연변이에 관한 연구를 수행하였다. 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase에 돌연변이가 생기면 그 효소활성에 문제가 발생하여 homocysteine이 생체에 축적되어 부작용을 일으키는 homocystinuria라는 유전병이 생기게 되는데 여러 돌연변이 중 G3O7이 serine으로 치환된 돌연변이가 많은 비중을 차지한다. 한편 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase는 heme을 prosthetic group로 가지고 있어서 여러 스펙트럼 연구에 장애가 있으나, 같은 기능을 갖고 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase와 높은 상동성를 가지는 효모 유래의 cystathionine ${\beta}$-synthase는 heme을 포함하고 있지 않아 스펙트럼 연구에 용이한 점을 이용하여 인간의 G3O7에 해당하는 G247의 부위를 serine으로 치환, 정제하여 그 생화학적 특성을 살펴보았다. 효모의 G247S는 C 말단이 잘린 truncated form과 전체단백질이 모두 함유된 full length form의 두 가지를 이용하여 실험하였다. 두 돌연변이 단백질 모두에서 기질로써 L-homocysteine과 L-serine을 이용한 방사선 동위원소 $C^{14}$을 사용하여 활성을 측정한 바 활성이 전혀 검출되지 않았으며 ${\beta}$-mercaptoethanol과 L-cysteine을 기질로 이용한 방법에서도 황화수소를 검출할 수 없었다. 또한 UV-visible spectrum과 CD spectrum에서도 PLP의 특이적인 흡수지대인 410 nm에서의 흡수를 전혀 검출 할 수 없었다. 또한 PLP의 검출방법인 KCN과의 incubation실험에서도 PLP를 검출할 수 없었다. 보고된 인간 cystathionine ${\beta}$-synthase 결정3차 구조를 분석하여 본 바, G307은 조효소 PLP의 근방에 위치하여 bulky한 R group인 serine으로 치환될 경우 효소와 PLP의 결합을 극도로 저지하여 활성을 저지하는 것으로 생각된다 G247S를 고농도의 PLP와 incubation하여도 활성이 회복되지 않으며 단백질로의 PLP의 incorporation이 관찰되지 않았다. 이는 인간의 G307S환자가 PLP를 투여하여도 병세의 호전이 없는 이유를 설명하고 있다. 결론적으로 G307S 돌연변이에 기인한 homocystinuria 환자는 CBS의 활성이 전무하며 PLP의 투여에도 효과가 없음이 효모를 이용한 본 연구에서 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.37-46
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• 2021

생마늘 및 흑마늘 열수 추출물 각각을 동결건조하여 SD계 수컷 흰쥐를 정상식이 섭취군(NG), 고지방 콜레스테롤 섭취 대조군(CG), 고지방 콜레스테롤 식이에 1% 생마늘 열수추출 분말 혼합 급이군(FGEG), 고지방 콜레스테롤 식이에 1% 흑마늘 열수추출 분말 혼합 급이군(BGEG)으로 나누어 4주간 실험급이한 후 지질개선 효능을 조사하였다. 식이에 혼합한 생마늘 열수추출 분말(FGE) 및 흑마늘 열수추출 분말(BGE)의 총 페놀화합물 함량은 1319.99±10.46 mg/100 g이었고 S-allyl-cysteine (SAC) 함량은 FGE에 비해 16.3% 더 높았다. 혈청 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지질 함량은 FGEG 및 BGEG에서 CG 보다 유의적으로 더 낮았다. HDL-콜레스테롤 함량은 CG 보다 FGEG 및 BGEG에서 유의적으로 더 높았고, LDL 및 VLDL-콜레스테롤 함량은 FGEG 및 BGEG가 더 낮았다. 혈청 ALT 및 AST 활성은 CG 보다 유의적으로 낮았으며, 특히 BGEG에서 더 낮았다. 간 조직의 총 지질 및 중성지질 함량은 BGEG에서 152.26 mg/g 및 64.59 mg/g으로 CG 보다 각각 36% 및 14.3% 더 낮았다. 혈청 및 간 조직에서의 TBARS 농도는 CG에 비해 유의적으로 낮았으며, FGEG와 BGEG 간에는 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 마늘 추출분말의 지속적인 급이는 생체 내에서 지질농도의 감소, 과산화물질 생성억제 활성 및 항산화 활성은 증가하였으며 생마늘 보다는 흑마늘 열수추출 분말 급이군에서 더 효과적이었는데, 이러한 효과는 생마늘 보다 흑마늘에 총 페놀화합물이나 갈별물질 등 항산화 활성을 가지는 물질의 함량이 더 높기 때문으로 생각된다.