• 식물조직배양학회지
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• 제28권6호
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• pp.297-304
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• 2001

현삼의 기내배양에서 TDZ처리가 비교적 재분화에 효율적이었고 형질전환 식물체를 선발하기 위하여 선발표지 유전자로 사용되는 NPTII gene이 항생제 kanamycin에 대한 저항성은 50 mg/L가 적당하였다. 선발배지에서 자란 현삼 식물체에서 DNA를 추출하여 PCR 분석을 통하여 특정 유전자 Gh-5 gene을 검정한 결과 형질전환되지 않은 식물체에서는 볼수가 없는 988 bp의 band가 형질전환된 식물체에서는 관찰되어 GST 유전자가 현삼의 염색체 안으로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 효율 증진을 위하여 선발과정에서 암상태를 30일까지 유지할 경우 높은 형질전환 효율을 나타내었으나 그 이상의 처리는 오히려 형질전환 효율이 감소하는 결과를 나타내었다 (Table 5). 형질전환 식물체에서 GST의 활성이 형질전환 되지 않은 식물체의 2배로 나타났고 유도체의 적정 처리 농도는 50$\mu$M이며 유도체 처리 시간에 따라서는 12시간까지는 점차적으로 높아지는 경향이었으나 그 이상의 시간에서는 활성이 저하됨이 확인되었다. Fungus 피검균인 Asperigillus awamori에서 6, 12시간 처리 시 비교적 높은 활성을 보여주었으며 그 이상의 시간처리에서는 명확한 균사 억제를 나타내지 못하였으며, 특히 12시간에서 상대적으로 높은 활성을 나타내었다. Cladosporium herbarum에서 형질전환된 식물체의 활성이 훨씬 높게 나타났으며 6시간 처리에서 다른 처리에 비하여 높은 활성을 나타내었다. 피검균인 Saccharomyces cerevisiae에서는 형질전환 식물체에서 높은 활성을 보여주었으며 6, 12시간 처리에서 비슷하게 높은 활성을 보여 주었다. 박테리아 피검균 Bacillus subtillis에서는 50$\mu$M 이하의 유도체 처리에서 비교적 높은 활성을 나타내었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권9호
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• pp.2497-2502
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• 2010

Arg13 is a conserved active-site residue in all known Pi class glutathione S-transferases (GSTs) and in most Alpha class GSTs. To evaluate its contribution to substrate binding and catalysis of this residue, three mutants (R13A, R13K, and R13L) were expressed in Escherichia coli and purified by GSH affinity chromatography. The substitutions of Arg13 significantly affected GSH-conjugation activity, while scarcely affecting glutathione peroxidase or steroid isomerase activities. Mutation of Arg13 into Ala largely reduced the GSH-conjugation activity by approximately 85 - 95%, whereas substitutions by Lys and Leu barely affected activity. These results suggest that, in the GSH-conjugation activity of hGST P1-1, the contribution of Arg13 toward catalytic activity is highly dependent on substrate specificities and the size of the side chain at position 13. From the kinetic parameters, introduction of larger side chains at position 13 results in stronger affinity (Leu > Lys, Arg > Ala) towards GSH. The substitutions of Arg13 with alanine and leucine significantly affected $k_{cat}$, whereas substitution with Lys was similar to that of the wild type, indicating the significance of a positively charged residue at position 13. From the plots of log ($k_{cat}/{K_m}^{CDNB}$) against pH, the $pK_a$ values of the thiol group of GSH bound in R13A, R13K, and R13L were estimated to be 1.8, 1.4, and 1.8 pK units higher than the $pK_a$ value of the wild-type enzyme, demonstrating the contribution of the Arg13 guanidinium group to the electrostatic field in the active site. From these results, we suggest that contribution of Arg13 in substrate binding is highly dependent on the nature of the electrophilic substrates, while in the catalytic mechanism, it stabilizes the GSH thiolate through hydrogen bonding.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권10호
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• pp.1520-1524
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• 2005

유황처리 열무로 제조한 열무김치의 항암효과를 S-180 암세포를 이식한 마우스에 대한 고형암 성장 억제효과를 통하여 검토하였다. 일반 열무 및 유황처리 열무로 제조한 열무김치는 $5^{\circ}C$의 저장온도에서 적숙기 pH 4.3까지 발효시켰다. 열무김치의 메탄올추출물을 이용하여 S-180 cell 이식 마우스에 대한 고형암 성장 억제효과를 관찰한 결과에서 일반 열무김치에 비해 유황처리 열무로 제조한 열무김치를 투여한 군에서 고형암 성장 저해율이 높게 나타났으며, 특히 열무김치 YR kimchi-SL에서 가장 높게 나타났다. GST활성 및 GSH 함량도 유황처리 열무로 제조한 열무김치를 투여한 군에서 가장 높게 나타났다. 따라서 발암상태에서 열무김치추출물은 친전자성 발암물질의 활성 대사산물의 해독작용에 관여하는 GST활성을 증가시켜 독성 물질을 체외로 배설시킴으로서 고형암 성장을 저지하는 역할을 하는 것으로 사료된다. 이는 유황처리에 의해서 열무자체에 항암성 유황 화합물의 농토가 증가하여 높은 항암활성을 나타내었다고 하겠다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권9호
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• pp.1330-1335
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• 2005

붉은 갈색계통 염색제 성분 중의 하나인 p-phenylenediamine(PPD)는 일반적으로 여성들이 사용하는 염색제의 주요 성분으로 시야 흐림 및 구토와 같은 전신적 아나필락시스, 피부염 또는 방광암 등이 유발된다고 한다. 그러나 PPD의 피부 독성과 유해산소와 관련된 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 실험에서는 체중 $230\pm20g$의 Sprague-Dawley 종의 흰쥐의 피부에 PPD을 도포하였을 때 조직의 손상정도를 상호비교하고 조직의 손상 원인을 구명하고자 실험동물에 PPD($2.5\%$ PPD in $2\%\;NH_{4}OH$)을 표면적 $25 mg/16.5\;cm^2$씩 2일 간격으로 3회 및 5회 도포하였다. PPD 3회보다 5회 도포군에서 피부조직 의 표피 및 케라틴 층의 비후, glucose 5-phosphatase 활성의 감소 및 acid phosphatase 활성의 증가 정도가 높게 나타났다. 또한 유해산소의 생성계 및 해독계와 관련하여 피부조직의 손상정도를 확인한 결과, 유해산소 생성계인 xanthine oxidase의 활성은 PPD 3회 보다5회 도포군에서 유의하게 증가하였다. 그러나 유해산소 해독계인 superoxide dismutase, catalase, glutathione S-transferase 활성 및 reduced glutathione 함량은 대조군보다 PPD 도포군에서 감소하였다. 한편, xanthine oxidase의 활성이 3회 PPD 도포군에서는 별다른 변동이 없음에도 불구하고 oxygen free radical system의 감소와 피부조직의 손상이 나타난 것은 흰쥐의 피부조직 에서 PPD를 대사하는 동안 생성된 대사산물에 의한 것으로 생각된다. 이상의 실험 결과를 종합해 볼 때 PPD 도포에 의한 피부조직의 손상은 PPD 도포 횟수에 비례하여 유해산소 생성율이 증가하여 나타난 결과로 생각된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제30권2호
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• pp.202-209
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• 2015

당뇨 합병증을 일으키는 중요 매체인 산화 스트레스에 대한 매생이 추출물과 그 지표물질인 pheophorbide a (PhA)의 정소 조직 내 산화 스트레스 보호 효과를 streptozotocin(STZ)에 의해 유발된 당뇨 쥐 모델에서 확인하였다. 당뇨를 유발하는 물질로 알려진 STZ를 40 mg/kg body weight(b.w.)의 농도로 복강 투여하여 당뇨를 일으킨 후, 매생이 추출물(CFE)샘플을 각각 4, 20 mg/kg b.w. 그리고 PhA를 0.2 mg/kg b.w.로 9 주간 투여하여 실험하였다. 정소 조직에서 산화 스트레스에 생성되는 체내 과산화물 지표인 혈액 nitric oxide와 지질 과산화물이 당뇨 유발군에 비해 CFE와 PhA 투여군에서 유의적인 감소를 보였으며, 체내 과산화물 축적을 제어하는 효소인 glutathione peroxidase, glutathione-S-transferase가 정상 수준으로 회복되었다. 또한, 체내 항산화 방어기작에서의 중요한 효소인 superoxide dismutase, catalase 활성 또한 샘플 투여 시 회복되는 것을 보아 CFE 투여군과 PhA투여군에서 조직 내 항산화 효소 조절과 함께 과산화물 축적 저해 효과를 통하여 당뇨 상태에서 고혈당에 의한 산화 스트레스가 일으키는 생식 조직 손상으로부터 매생이 추출물과 그 지표물질인 PhA는 보호 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국양식학회지
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• 제19권3호
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• pp.157-165
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• 2006

우리나라 주요 담수 어종인 미꾸라지를 ecotoxicogenomic 연구 모델 어류로 개발하기 위한 연구의 일환으로 본 어종이 고온 스트레스 자극에 노출되었을때 야기되는 산화성 스트레스를 검출하고자 항산화 효소(antioxidant enzyme; AOE) 유전자의 발현 양상을 분석하였다. 주요 항산화 효소인 superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione-S-transferase (GST) 및 glutathione peroxidases (GPXs)의 transcript들을 특이적으로 정량화할 수 있는 semi-quantitative RT-PCR, real-time PCR 또는 northern blot분석을 통해 $23^{\circ}C$에서 $32^{\circ}C$까지 설정된 실험어의 간 조직내 AOE유전자들의 mRNA level을 분석하였다. 고온에 노출되었을 때 본 어종의 AOE들은 일반적으로 증가된 유전자 발현 양상을 나타내었고, 특히 SOD (2배)와 plasma GPX (3배) 유전자가 가장 유의적인 mRNA 증가를 나타내었다. GST의 경우 상대적으로 적은 증가량을 나타내었고 CAT의 경우 고온자극에 반응하지 않았다. 본 어종은 $29^{\circ}C$ 이상에서 AOE 유전자의 발현 증가를 나타내었고 $32^{\circ}C$에 노출되었을 때 1일째부터 SOD와 plasma GPX mRNA의 증가가 관찰되었다.

• 생명과학회지
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• 제18권3호
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• pp.381-386
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• 2008

동해에서 취수한 해양심층수의 암예방 효능을 얄아보고자 암발생 억제물질의 생화학적 표식자(biochemical markers)인 CYP 1A2 활성, phase II 효소인 QR과 GST의 활성, GSH 함량 및 ODC 활성에 미치는 영향을 살펴보았다. 해양심층수는 암의 개시단계(initiation)를 유발시키는 것으로 알려진 CYP 1A2 활성을 경도의존적으로 저해시켰다. 해양심층수를 Hepa 1clc7 세포에 경도별$(100{\sim}1,000)$로 처리하였을 때 phase II 생체 해독효소인 QR과 GST의 활성은 최대 20%의 증가를 나타내었고, 외부의 독성물질이나 대사산물로부터 세포를 보호하는 역할을 하는 GSH의 함량은 $26{\sim}40%$의 증가를 나타내었다. 그리고 발암과정의 촉진/진행단계에 관여하는 ODC의 활성은 해양심층수의 경도 800과 1,000에서 20%와 35%의 저해율을 나타내었으며, 경도 1,000을 처리한 군에서는 양성대조군인 DFMO와 같은 저해율을 나타내었다. 그러므로 본 연구 결과에 의하면 동해 해양심층수는 발암과정과 관련된 개시 및 촉진/진행단계를 저해시켜 암예방 효능을 나타낼 것으로 사료된다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제6권3호
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• pp.187-191
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• 2001

Effects of kochujang (Korean red pepper soybean paste) extracts on tumor formation, natural killer (NK) cell activity in spleen and glutathione S-transferase (GST) activity in liver were investigated in the sarcoma-180 cell transplanted mice. Inhibitory effects of these samples on lung metastasis of colon 26-M3.1 cells were also evaluated in the Balb/c mice. The injection of methanol extracts from traditional kochujang I (TK I, 0-day fermented), II (TKII, 6-month fermented), commercial kochujang (CK, 1-month fermented) and red pepper powder (RPP) significantly reduced tumor formation in Balb/c mice (p<0.05), TKII decreased tumor growth by 46% compared with control, resulting in the smallest tumor weight. The transplantation of sarcoma-180 cells increased the spleen/body weight ratio of Balb/c mice, while TKI and TKll significantly decreased this index (p<0.05). The effect of TKll and CK, fermented kochujang, on the NK cell activity of splenocytes was higher than that of sarcoma-180 cells transplanted control group. TK II recovered the activity of hepatic GST that was decreased by the transplantation of sarcoma- 180 cells in to the mice. All kochujang-treated mice had significantly fewer lung metastatic colonies than control mice. TKII was the most effective in inhibiting lung metastasis of colon 26-M3.1 cells. These results indicated that optimally ripened (6-month) TK had more suppressive effects on tumor formation and lung metastasis than RPP and kochujang without fermentation and commercially prepared kochujang in mice.

• 한국환경농학회지
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• 제38권4호
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• pp.296-306
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• 2019

온도는 곤충의 발달, 성장, 생식에 중요한 요인이며, 또한 곤충의 생존에 직접적 관련있는 물리적 요인이다. 변온동물인 곤충은 생존을 위해 기후변화에 반응을 해야 하며, 저온과 같은 취약한 환경하에서도 다양한 생존전략을 발달시켜야 한다. 본 연구는 저온에 대한 적응에 기여하는 유전자를 동정하기 위해 배추좀나방 유충의 지방체를 저온과 상온에 노출시켜 전사체 분석을 수행하였다. 저온전사체에서는 chitinase, 표피단백질, Hsp23, chytochrome, Glutathione S transferase, phospholipase 2 유전자의 발현이 증가된 반면, 에너지 대사에 관여하는 UDP-당전이효소, trehalase, trehalose transporter는 오히려 발현이 감소하였다. 저온에 곤충이 노출되었을 때, 대사중심인 지방체의 유전자 발현의 변화가 곤충의 온도 적응을 이해하는 단서를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권9호
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• pp.2671-2674
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• 2013

To elucidate the role of the evolutionarily conserved Tyr8 residue in rice Phi-class GSTF3, this amino acid was replaced with alanine and phenylalanine by site-directed mutagenesis, respectively. The replacement of Tyr8 with Ala significantly affected the catalytic activity and the kinetic parameters, whereas the substitutions of Tyr8 with Phe had almost no effect. The Y8A mutant resulted in approximately 90-100% decrease of the specific activity. Moreover, the Y8A mutant resulted approximately in 2-fold increase of $K_m$, approximately 60-80% decrease of $k_{cat}$, and approximately 6.5-fold decrease in $k_{cat}/K_m$. From the pH/log $k_{cat}/K_m$ plot, $pK_a$ values of the GSH in the wild-type enzyme-GSH complex, Y8A-GSH complex and Y8F-GSH complex were estimated to be approximately 6.8, 8.5 and 6.9, respectively. From these results, we suggest that the evolutionarily conserved Tyr8 residue in OsGSTF3 seems to influence the structural stability of the active site of OsGSTF3 rather than directly its catalytic activity.