• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권5호
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• pp.464-469
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• 2011

The arsH gene is one of the arsenic resistance system in bacteria and eukaryotes. The ArsH protein was annotated as a NADPH-dependent flavin mononucleotide (FMN) reductase with unknown biological function. Here we report for the first time that the ArsH protein showed high ferric reductase activity. Glu104 was an essential residue for maintaining the stability of the FMN cofactor. The ArsH protein may perform an important role for cytosolic ferric iron assimilation in vivo.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권2호
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• pp.218-225
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• 2007

A lactic acid bacterium capable of anaerobic respiration was isolated from soil with ferric iron-containing glucose basal medium and identified as L. garvieae by using 16S rDNA sequence homology. The isolate reduced ferric iron, nitrate, and fumarate to ferrous iron, nitrite, and succinate, respectively, under anaerobic $N_2$ atmosphere. Growth of the isolate was increased about 30-39% in glucose basal medium containing nitrate and fumarate, but not in the medium containing ferric iron. Specifically, metabolic reduction of nitrate and fumarate is thought to be controlled by the specific genes fnr, encoding FNR-like protein, and nir, regulating fumarate-nitrate reductase. Reduction activity of ferric iron by the isolate was estimated physiologically, enzymologically, and electrochemically. The results obtained led us to propose that the isolate metabolized nitrate and fumarate as an electron acceptor and has specific enzymes capable of reducing ferric iron in coupling with anaerobic respiration.

• 미생물학회지
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• 제52권4호
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• pp.495-499
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• 2016

본 연구에서는 발광 세균에 존재하는 LuxG 단백질의 효소학적 성질을 알아내기 위하여 Photobacterium leiognathi ATCC 25521의 luxG 유전자를 중합효소연쇄반응으로 증폭시켜 T5 프로모터와 6X His-tag 시스템을 지닌 pQE 벡터에 삽입시킨 재조합플라스미드를 제조하여 대장균에 형질전환 후 과발현시켜 단백질을 분리, 정제 하였다. 정제된 단백질의 효소학적 실험 결과, 이 단백질은 FMN과 NADPH 기질에 대한 ferric iron reductase의 기능을 갖고 있음을 확인하였으며 이들 기질에 대한 효소 활성도 상수 $K_m$ 및 $V_{max}$ 값을 결정하였다.

• BMB Reports
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• 제31권5호
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• pp.444-452
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• 1998

The visible spectra of soybean ferric leghemoglobin reductase exhibited a charge transfer band at 530 nm under aerobic condition. Spectra of the oxidized enzyme show a flavin peak at 454 nm and the enzyme has three redox states associated with the active site of the enzyme. The enzyme has an active disulfide bridge and two-electron transfer may dominate in the ferric state of leghemoglobin reduction. The midpoint potentials of the enzyme were determined by spectrotitration to be -0.294 V for disulfide/dithiol and -0.318 V for FAD/$FADH_2$. Since the midpoint potentials for $NAD^+$/NADH and the ferrous/ferric states of leghemoglobin are -0.32 V and +0.22 V, respectively, it is proposed that two electrons are transferred sequentially from NADH to FAD, to the disulfide group, and then to the ferric state of leghemoglobin in the enzyme reaction.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제13권4호
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• pp.366-369
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• 2008

Proteins secreted from bifidobacteria are believed to play important roles in human intestines via interacting with different host cells. In this respect, proteins secreted from Bifidobacterium pseudocatanulatum BP1, which has been rarely studied, were analyzed by two-dimensional gel electrophoresis (2DE). Using this approach, approx-imately 21 protein spots on a 2DE gel were detected and 10 of these spots were identified by mass spectrometry. Five spots were identified as hypothetical proteins and the remaining 5 spots were identified as a putative iron-side-rophore binding lipoprotein, a short-chain dehydrogenase/reductase SDR, an exonuclease, cytochrome P450 hydroxylase, and a putative dehydrogenase. The identification of secreted putative iron-siderophore binding lipoprotein was highly interesting since it is an important protein that is involved in ferric iron uptake in pathogenic bacteria. This finding could accelerate studies on the probiotic effect of Bifidobacterium by explaining the competition between bifidobacteria and intestinal pathogens for ferric iron.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제31권1호
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• pp.51-55
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• 2013

예로부터 다양한 방면에서 약용식물로 널리 사용되어 온 감초에서 분리한 dehydroglyasperin C (DGC)는 이전의 연구에서 세포 모델계에서 비교적 높은 항산화 능력과 2상 해독효소계 활성을 유도하는 것이 확인되었으나, 동물 모델계에서 DGC의 항산화능과 2상 해독효소계를 평가하였을 때, 유의적 결과가 관찰되지 않았다. 따라서 DGC 처리시간에 따라 마우스의 장기 및 혈장에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고자 0, 2, 4, 6, 8, 12, 24 시간 동안 DGC를 처리한 후, 장기별 QR 유도활성과 간과 신장에서의 단백질 발현 패턴, 혈장의 항산화능력을 측정하였다. 그 결과 DGC 처리에 의한 QR 유도활성은 위, 대장에서 시간에 따라 변화하는 경향을 보였고, 간, 신장, 소장, 폐에서는 큰 경향성이 나타나지 않았으며, 2상 해독효소의 단백질 발현 패턴은 간에서는 역시 큰 경향성이 나타나지 않았고 위에서는 QR 유도활성과 유사한 경향이 나타남을 확인하였다. 혈장의 DGC 처리 시간에 따른 항산화활성은 시간에 따라 유의적으로 값이 증가한 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 DGC는 처리 시간에 따라 각 장기 및 혈장에 각기 다르게 영향을 미치는 것으로 사료되며, 앞으로도 추가적인 연구를 통하여 DGC의 효능을 보다 구체적으로 검증하는 것이 필요한 것으로 생각된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권3호
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• pp.260-265
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• 2011

Fe-NTA는 전립선에 산화 스트레스를 일으킨다고 보고되어 있으며, 본 연구자는 랫드에 항산화 효과가 있다고 알려진 차전초잎 추출물(P. asiatica leaf extract, PLE)올 1, 2 또는 4 g/kg body weight (b.w.) 1주일간 경구 투여하고 ferric nitrilotriacetate (Fe-NTA)의 복강 주사로 전립선에 손상을 일으킨 후 차전초가 전립선에서 산화 스트레스를 얼마나 억제하여 주는지를 항산화 바이오 마커들인 reduced glutathione (GSH), glutathione-S-transferase (GST), glutathione reductase (GR) 및 지질과산화물의 척도인 malondialdehyde (MDA)를 통해서 측정하였다. 전립선 기능 이상 시 증가되는 GSH 및 GR은 아무것도 처리하지 않은 대조군(193.84${\pm}$37.78 mmol/g tissue, 31.32${\pm}$3.85)에 비해 Fe-NTA로 산화스트레스를 유발한 그룹에서 101.89${\pm}$24.31, 15.74${\pm}$2.92mmol/g tissue 48%의 감소를 나타낸다. 반면 PLE 1 g/kg b.w.을 투여한 그룹에서는 GSH 및 GR 수치가 119.01${\pm}$1.23 mmol/g tissue와 19.24${\pm}$0.53 mmol/g tissue, 2 g/kg b.w.을 투여한 그룹에서는 150.80${\pm}$34.11 mmol/g tissue와 19.17${\pm}$3.31 mmol/g tissue 마지막으로 4 g/kg b.w. 투여 그룹에서는 182.99${\pm}$10.89와 26.88${\pm}$4.40 mmol/g tissue로 Fe-NTA만 처리한 그룹에 비해 농도 의존적으로 GSH와 GR 함량이 회복되는 경향을 보이며, 이는 GSH 함량이 농도에 따라 약 l.2, 1.5, 1.8배 증가, GR 함량이 약 1.2, 1.22, 1.7배 증가한 것이다. 이렇듯 정자 보호와 전립선 조직 세포 보호에 관련이 있는 GSH와 GR값이 유의적 차이로 회복되는 결과에 따라 PLE의 전립선 보호 효과를 확인하였다. 또한, 항산화의 또 다른 바이오 마커인 GST 값은 아무것도 처리하지 않은 그룹 96.11${\pm}$6.23 mmol/g tissue에 비해 Fe-NTA 만 처리한 그룹 53.29${\pm}$11.45 mmol/g tissue이 약 45% 정도 감소하였지만, PLE 1, 2 또는 4 g/kg b.w.을 투여 한 그룹에서 각각 65.74${\pm}$9.79 mmol/g tissue, 76.54${\pm}$4.44 mmol/g tissue, 91.66${\pm}$5.53 mmol/g tissue의 값을 나타내며 Fe-NTA에 의해 생성된 산화 스트레스의 자유라디칼을 효과적으로 억제함을 확인하였다. 또한, 전립선에서 철 이온에 의해 유도된 산화스트레스에 의해 발생된 지질과산화물을 측정하였을 때 Fe-NTA에 의해 산화 스트레스만 유발한 그룹은 192.74${\pm}$33.20mmol/g tissue로 대조군 그룹의 75.66${\pm}$14.90 mmol/g tissue 보다 2.55배 높은 MDA를 생성한 것으로 지질과산화가 많이 일어난 것을 확인하였으나, PLE 1, 2 또는 4 g/kg을 투여한 그룹의 MDA의 생성량은 137.84${\pm}$23.29, 125.16${\pm}$16.69, 85.98${\pm}$5.12 mmol/g tissue로 약 29%, 35%, 55% 감소한 것을 확인하였다. 랫드의 전립선에서, 독성을 유발하는 Fe-NTA를 투여 후 PLE를 투여하였을 때 전립선 인지질 막의 손상지표인 MDA의 농도 의존적 감소와 항산화 및 정자 보호의 전립선 기능의 지표인 GSH, GR의 값이 증가하였다. 위의 결과들을 종합하였을 때, 우리는 Fe-NTA가 전립선에서 산회스트레스를 유발하고, 전립선 인지질 막의 손상을 줄 수 있으며, PLE는 이러한 전립선 손상을 항산화 효과를 기본으로 하여 전립선 보호 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권2호
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• pp.107-113
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• 2011

현대사회는 생활습관, 공해, 오염, 독성물질 등 여러 종류의 산화스트레스를 받는 환경에 노출되어 있으며, 이런 산화스트레스들은 인간에게 있어 여러 질병을 야기한다는 많은 증거 들이 나오고 있다. Ferric Nitrilotriacetate (Fe-NTA)는 iron-induced oxidative Stress로 인해 신장독성에 관여되어 있다고 보고된 물질이다. 이에 본 연구진은 랫드에 항산화 효과가 있는 차전초(Plantago asiatica) 추출물을 투여하고 Fe-NTA를 복강 주사하여 선장에서 iron-induced oxidative stress를 유발한 후, 산화스트레스를 얼마나 억제하여 주는 지를 혈액에서 신장기능 지표인 blood urea nitrogen (BUN)과 creatinine (Cr)을 측정하고, 신장조직에서는 항산화 바이오마커들인 reduced glutathione (GSH), glutathione-S-transferase (GST), glutathione reductase (GR) 및 지질과산화물 (lipid peroxide)인 malondialdehyde (MDA)를 측정 하였다. 신장기능 이상시 증가되는 BUN 및 Cr은 Fe-NTA에 의해 산화스트레스만 유발한 그룹에서는 $116.82{\pm}5.20$ mg/dL과 $2.70{\pm}0.20$ mg/dL로 아무것도 처리하지 않은 대조군의 $18.54{\pm}1.29$ mg/dL, $0.52{\pm}0.04$ mg/dL에 비해 약 6.3배 및 5.2배의 증가를 나타냈다. 반면 차전초를 투여한 1g/kg b.w. 군에 서 BUN 및 Cr의 활성 이 각각 $95.76{\pm}7.89$ mg/dL과 $2.16{\pm}0.340$ mg/dL, 2g/kg b.w. 군에서는 $89.34{\pm}26.93$ mg/dL 과 $2.20{\pm}0.51$ mg/dL, 4 g/kg b.w. 군에서는 $39.54{\pm}21.93$ mg/dL과 $1.16{\pm}0.55$ mg/dL으로 농도 의존적으로 유의적 (p < 0.05) 차이를 보이며 감소하는 결과를 보였다. 항산화의 바이오마커로 작용하는 GSH, GST 및 GR은 Fe-NTA에 의해 산화스트레스만 유발한 그룹에서는 각각 $59.45{\pm}12.32$ mmol GSH/g tissue, $49.88{\pm}4.55$ Units/g tissue, $56.70{\pm}5.40$ Units/g tissue로 아무것도 처리하지 않은 정상그룹의 $142.82{\pm}16.51$ mmol GSH/g tissue, $124.69{\pm}13.073$ Units/g tissue, $107.31{\pm}8.70$ Units/g tissue에 비해 58.4%, 60.0%, 47.2%로 현저하게 감소하였다. 반면 차전초 추출물을 1, 2, 4 g/kg b.w. 으로 투여한 그룹에서의 GSH는 $77.86{\pm}12.62$, $123.11{\pm}12.72$, $147.97{\pm}26.27$ mmol GSH/g tissue로 Fe-NTA만 처리한 그룹에 비해 약 1.3배, 2.1배, 2.5배 증가하였으며, GST는 $66.59{\pm}5.01$, $83.25{\pm}8.38$, $124.68{\pm}13.67$ Units/g tissue.로1.3배,1.7배, 2.5배 증가, GR은 $67.37{\pm}8.66$, $80.34{\pm}6.06$, $98.67{\pm}10.11$ Units/g tissue로 1.2배, 1.4배, 1.7배 증가하였다. 산화스트레스로 유발되는 지질과산화물을 신장에서 측정 하였을 때 Fe-NTA에 의해 산화스트레스만 유발한 그룹은 $215.70{\pm}49.73\;{\mu}mol$/g tissue로 대조군 그룹의 $46.20{\pm}10.65\;{\mu}mol$/g tissue보다 지질과산화를 많이 일으켜 4.7배 많은 MDA를 생성한 것을 나타냈지만, 차전초 추출물 1, 2,4 g/kg b.w. 투여한 그룹은 MDA의 생성량이 $141.74{\pm}10.79$, $116.11{\pm}9.19$, $86.52{\pm}22.30\;{\mu}mol$/g tissue로 약 34.3%, 46.2%, 59.9% 감소한 것을 확인하였다. 신장에서 iron-induced oxidative stress에 의해 독성을 유발하는 Fe-NTA를 처리 하였을시 신장손상 지표인 BUN과 Cr은 증가하고, 항산화 지표인 GSH와 GST, GR은 감소함과 동시에 지질과산 화물인 MDA는 증가하였다. 그러나 차전초 추출물을 농도를 달리하여 투여한 후 Fe-NTA로 산화스트레스를 유발한 그룹은 농도 의존적으로 BUN과 Cr은 감소하고, 항산화 지표들은 증가함과 동시에 MDA는 감소하는 경향을 보였으며 Fe-NTA만 처리한 그룹과 유의적 차이를 보였다. 위 결과들을 종합하면 Fe-NTA는 산화스트레스에 의해 신장에 심각한 손상을 줄 수 있으며, 차전초 추출물은 항산화 효과를 바탕으로 하여 Fe-NTA에 의한 신장 손상에 대한 보호 또는 개선 효과가 있음을 확인 하였다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제21권2호
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• pp.90-96
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• 2016

Snake tomato (Trichosanthes cucumerina) has been cultivated and used as a replacement for Lycopersicum esculentum in many Asian and African diets. Matured T. cucumerina fruits were harvested at different ripening stages and separated into coats and pulps for analyses to determine their suitability for use in culinary. They were analyzed for the nutritional composition and antioxidant potential using different biochemical assays [1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, 2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) radical scavenging activities, and ferric reducing antioxidant power] and antioxidative enzymes activities. The nutritional composition revealed that T. cucumerina contains over 80% water and is very rich in fiber, thus it can serve as a good natural laxative. The lycopene and ${\beta}$-carotene contents were especially high in the ripe pulp with values of $21.62{\pm}1.22$ and $3.96{\pm}0.14mg$/100 g, respectively. The ascorbic acid content was highest in the pulp of unripe fruit with a value of $56.58{\pm}1.08mg$/100 g and significantly (P<0.05) decreased as ripening progressed. The antioxidant potential of the fruits for the 3 assays showed that unripe pulp> ripe coat> ripe pulp> unripe coat. There were decreases in the antioxidant enzymes (superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, and glutathione reductase) activities, with the exception of catalase, as ripening progressed in the fruits. These decreased activities may lead to the softening of the fruit during ripening. Harnessing the antioxidative potential of T. cucumerina in culinary through consumption of the coats and pulps will alleviate food insecurity and help maintain good health among many dwellers in sub-Saharan Africa and Southeast Asia.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.895-903
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• 2007

매립지를 직접 생태학적으로 모니터링하는 방법을 개발하고자, 매립지 내의 생화학적 반응에 관여하는 세균들과 효소의 양을 정량함과 동시에 지하수 수질인자와 상호 연관성을 조사하여 생태학적 인자와의 연계 이용 가능성을 평가하였다. 이를 위하여 4개의 매립 종료된 비위생 매립지(천안(C), 원주(W), 논산(N), 평택(P) 매립지)에서 계절별로 지하수 시료를 채취하였으며 동시에 16S rDNA 방법을 사용하여 미생물 다양성을 분석하였다. 이를 기반으로, 매립지에서 주로 발견되는 세균과 효소를 대표하는 유전자를 정량하기 위한 특이 프라이머 쌍을 제작하였으며 상관계수에 기초하여 수질인자와 유전자 지표 인자간의 정량적 관련성을 비교하였다. 그 결과 DSR(황환원 세균) gene과 BOD(생화학적 산소요구량)사이의 상관관계는 0.8 이상인데 반해 NSR(질산화 세균-Nitrospira sp.) gene과 질산성 질소는 0.9 이상이었다. 안정화지표(BOD/COD)와 MTOT(메탄 산화 세균), MCR(Methyl coenzyme M reductase), Dde(Dechloromonas denitrificans) gene들은 0.8 이상의 상관관계를 가졌으나 3가 철과 Fli(Ferribacterium limineticm) gene은 0.7로 낮았다. MTOT gene의 경우, BOD/COD과의 관련성이 100%에 가깝게 높았다. 또한, 혐기성 유전자들(nirS-아질산 환훤효소, MCR, Dde, DSR)과 DO 역시 0.8 이상으로 나타나 일반적인 매립지 혐기성 반응들이 DO에 크게 의존함을 보였다. 결론적으로 분자생물학적 조사와 수질인자가 높은 상호연관성이 있었으며 real-time PCR이 전통적인 모니터링 인자들과 동시에 상호 보완적으로 모니터링에 사용됨으로써 매립지안정화 및 주변 영향을 평가하는데 효율적으로 사용 될 수 있음을 알 수 있었다.