• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권2호
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• pp.141-150
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• 2018

본 연구에서는 층꽃나무와 L. plantarum으로 발효한 층꽃나무를 각각 80% ethanol로 추출하여 추출물들이 LPS로 유도된 Raw 264.7 cell의 염증반응에 미치는 영향을 비교 검증하여 항염증 소재 개발 가능성을 검토하였다. HPLC를 이용하여 L. plantarum에 의한 층꽃나무 발효 추출물의 유용성분 변화를 확인한 결과, 발효를 통해 유용성분의 profile 변화가 있는 것을 확인할 수 있었다. Raw 264.7 cell에서 세포 독성을 측정하기 위해 MTT assay를 실시한 결과, 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 5, 10, $15{\mu}g/mL$의 농도에서 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물의 경우 10, 20, 30, $40{\mu}g/mL$의 농도에서 90.0% 이상의 세포 생존율을 나타내었다. 항염증 효능을 검정하기 위해 iNOS 단백질 발현량, COX-2 단백질 발현량, NO 생성, $PGE_2$ 생성, pro-inflammatory cytokine 발현량을 측정하였다. NO 생합성 효소인 iNOS 단백질의 발현량을 측정한 결과, 층꽃나무와 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 각각 15, $40{\mu}g/mL$의 농도에서 약 50.0% 가까운 발현 억제 효과를 나타내었으며, 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. $PGE_2$ 생합성 효소인 COX-2 단백질의 발현량을 측정한 결과, 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 $15{\mu}g/mL$ 농도에서 50.0%, 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 $40{\mu}g/mL$ 농도에서 83.0%의 발현 억제 효과를 보여주었다. NO 생성 억제 효과를 측정한 결과 층꽃나무 80% ethanal 추출물은 $15{\mu}g/mL$ 농도에서 62.0%, 발효 층꽃나무는 $40{\mu}g/mL$ 농도에서 81.0%로 control군과 비교하였을 때 NO 생성이 크게 억제되었다. $PGE_2$ 생성 억제 효과를 측정한 결과, 층꽃나무와 발효 층꽃나무 80% ethanal 추출물은 각각 15, $30{\mu}g/mL$의 농도에서 약 70.0%의 발현 억제 효과를 나타내었다. 또한, pro-inflammatory cytokine의 경우, 층꽃나무 80% ethanol 추출물 $15{\mu}g/mL$ 농도에서 $TNF-{\alpha}$는 43.6%, IL-6는 64.3%, $IL-1{\beta}$는 58.7%의 저해율을 나타냈으며, 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물 $40{\mu}g/mL$ 농도에서 $TNF-{\alpha}$는 75.4%, IL-6는 64.3%, $IL-1{\beta}$는 37.7%의 발현 억제 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 통해 층꽃나무는 매우 우수한 항염증 효과를 나타내는 소재임을 확인할 수 있었으며, L. plantarum균을 이용한 발효를 통해 층꽃나무가 가진 세포 독성을 낮추어 안전성하고 우수한 효능을 가진 새로운 항염증제로 개발 가능한 소재로 활용될 수 있을 것으로 기대되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권2호
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• pp.101-109
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• 2017

본 실험에서는 참치 심장 70% ethanol 추출물을 dichloromethane으로 분획한 후 항염증 효과를 확인하기 위해 RAW 264.7 세포에 LPS로 염증을 유도시켜 염증 매개성 물질인 NO와 pro-inflammatory cytokine의 분비량의 변화를 확인하였다. 그 결과, 참치 심장 dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 농도 의존적으로 NO의 생성량을 감소시키는 것을 확인하였으며, 특히, $100{\mu}g/ml$에서 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 따라서 dichloromethane 분획물의 억제 활성이 세포사멸에 의한 감소인지 알아보기 위해서 MTT assay를 하였을 때, 세포 생존율이 dichloromethane 분획물을 PBS 처리군과 비교하였을 때 유의적인 차이가 나타나지 않음을 확인하였고, 이를 통해 dichloromethane 분획물이 NO 및 전염증성 cytokine의 분비를 효과적으로 억제할 수 있는 물질임을 확인할 수 있었다. Dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 염증 관련 단백질 발현 정도를 western blot을 통해 확인한 결과, LPS에 의해 발현이 증가된 $NF-{\kappa}B$, iNOS 및 COX-2는 분획물을 처리함으로써 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 dichloromethane 분획물의 처리가 인산화된 MAPKs의 발현을 저해함을 확인하여 참치 심장 dichloromethane 분획물이 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs의 발현을 억제시킴으로써 NO 및 pro-inflammatory cytokine의 분비량을 감소시킴을 확인할 수 있었다. 동물 모델에서는, dichloromethane 분획물을 처리하였을 때 croton oil에 의한 귀 부종이 농도 의존적으로 감소함을 확인하였고, 특히, $250mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여시 시판 항염증제인 predinisolone을 $50mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여한 그룹과 유사한 효과를 나타내었다. 조직학적 변화를 확인한 결과에서는, 진피와 경피의 두께가 감소하였으며 진피내 mast cell 침윤이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 참치심장 dichloromethane 분획물이 효과적인 염증 예방 및 부종 완화를 위한 치료제로서 활용 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제30권10호
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• pp.886-895
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• 2020

본 연구에서는 호랑나비 유충의 유전체 분석을 통해 선별된 파필리오신 3의 항균 및 항염증 활성을 확인하였다. 선행연구에서 RNA 시퀀싱 분석을 통해 호랑나비의 전사체를 분석하였으며, 결과를 바탕으로 인실리코(in silico) 분석을 진행하여 전사체 유래 항균 펩타이드를 스크리닝하고 선발하였다. 수행된 항균 활성 및 용혈 활성 테스트에서 파필리오신 3은 그람음성균인 E. coli와 그람양성균인 S. aureus에 대해 강력한 항균활성을 나타낸 반면 마우스 적혈구에 대한 용혈 활성은 전혀 없었다. 다음으로 마우스 대식세포주 Raw264.7 세포를 이용하여 파필리오신 3의 항염증 활성을 확인하였다. 그 결과 파필리오신 3은 LPS로부터 유도된 Raw264.7 세포들의 산화질소 생성을 감소시키는 결과를 보여주었다. 뿐만 아니라 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 방법과 효소결합면역흡착측정법(ELISA)을 통해 파필리오신 3이 Raw264.7 세포에서 전염증성 사이토카인(IL-6, IL-1β)의 발현을 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 염증반응의 신호전달인자들(MAPKs, NF-κB)의 인산화를 억제하는 것을 확인하였는데, 이는 파필리오신 3이 LPS와의 상호작용을 통해 결합하여 효과를 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 호랑나비 유전체 분석을 통해 확인된 파필리오신 3이 새로운 항균 및 항염증 치료제로서 개발하는데 가능성 있는 물질로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권8호
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• pp.1090-1098
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• 2016

본 연구는 해조류 중에서도 홍조류인 주름까막살 에탄올 추출물(GCEE)의 항염증 효과를 확인하기 위한 실험으로 proinflammatory cytokines의 분비량 및 iNOS, COX-2, $NF-{\kappa}B$와 MAPKs의 발현량을 관찰하고 마우스모델에서 항염증 효과를 확인하였다. GCEE가 세포 생존율에 있어 독성을 나타내지 않음을 MTT assay를 통해 확인한 후 같은 농도로 추후실험을 진행하였다. NO 분비량이 GCEE에 의해 농도 의존적으로 감소하였으며 전염증성 매개물질인 사이토카인(IL-6, $TNF-{\alpha}$ 및 $IL-1{\beta}$)의 분비량 또한 유의적으로 감소하였다. 이러한 결과가 전염증성 매개인자의 전사인자인 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs 경로에 의한 것인지 확인하기 위하여 발현량을 관찰한 결과, GCEE가 LPS 처리로 현저히 증가한 염증 관련 효소인 iNOS와 COX-2의 단백질 발현을 농도 의존적으로 유의성 있게 억제하였고 전사인자인 $NF-{\kappa}B$ 및 MAPKs의 발현을 억제하였다. 또한, GCEE는 croton oil로 부종을 유발한 마우스모델에서 귀 부종 억제 효과를 나타내었고 250 mg/kg 농도에서 조직의 경피 및 진피 두께의 발달을 prednisolone 50 mg/kg 처리구와 유사한 정도까지 현저히 억제하고 염증성 세포인 mast cell의 침윤 억제 효과도 확인하였다. 이를 통해 주름까막살 에탄올 추출물은 염증반응의 전사인자인 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs의 발현을 조절함으로써 iNOS와 COX-2의 발현을 억제하고 그에 따라 전염증성 매 개인자인 NO, IL-6, $TNF-{\alpha}$ 및 $IL-1{\beta}$의 분비를 억제하여 항염증 활성을 가지는 것을 확인하였으며, 이 결과를 종합해 볼 때 주름까막살 에탄올 추출물이 염증 치료제의 소재로 이용될 가치가 충분할 것으로 생각한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권1호
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• pp.45-55
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• 2015

본 연구에서는 참치유의 항염증 효과를 알아보기 위하여 in vitro 및 in vivo type의 실험을 진행하였다. 먼저 참치유(TO)가 세포독성을 가지는지에 대해 알아보기 위해 MTT assay를 진행한 결과, 모든 첨가 농도에서 세포독성을 가지지 않는 것을 확인하였다. 세포독성을 가지지 않은 농도에서의 항염증 효과를 알아보기 위하여 염증성 매개 인자인 NO, IL-6, TNF-α 및 IL-1β에 대한 항염증 효과를 살펴본 결과, TO의 첨가에 따라 각각 45%, 93%, 97%, 83%의 억제효과를 보임을 확인하였다. 또한 그 up-stream의 전사인자인 NF-κB 및 MAPKs와 전염증성 효소인 iNOS, COX-2의 발현을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. In vivo type 실험의 일환으로 croton oil 유도 마우스 귀 부종에 대한 억제 효과를 살펴본 결과, TO의 처리에 의해 경피 및 진피 두께의 발달과, 염증 부위로의 mast cell 침윤이 억제됨을 확인하였다. TO의 효과적인 이용을 위해 그 안전성에 대한 평가로 급성 경구독성 평가를 진행한 결과, 경구독성을 유발하지 않음을 확인하였다. 본 연구 결과로 TO의 적용이 in vitro 및 in vivo type의 염증 모델에서 우수한 효과를 보임을 확인하여, TO 가 효과적인 염증 예방 및 치료제로의 활용 가능성이 충분함을 입증하였다.

• 생명과학회지
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• 제27권5호
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• pp.509-516
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• 2017

들깨(Perilla frutescents (L.) Britton var.) 새싹은 꿀풀과에 속하는 1년생 초본이다. 본 연구의 목적은 들깨 새싹 에탄올 추출물이 사이토카인으로 유도된 췌장 베타 세포 손상에 대한 예방 효과를 평가하기 위함이다. 췌장 소도 주위에 염증 세포 침습으로 의해 분비되는 사이토카인은 1형 당뇨병의 발병원인에 해당된다. 인터루킨-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$), 인터페론-${\gamma}$ (IFN-${\gamma}$), 종양괴사인자-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) 등의 사이토카인은 활성산소 형성을 유도한다. 세포 내 활성산소 축적은 췌장 베타 세포 기능장애와 세포사멸을 이끈다. 들깨 새싹 추출물은 항산화 효과를 증가 시켰으며 활성산소 생성을 억제하였다. 사이토카인은 세포생존율을 감소시켰고, iNOS와 COX-2의 발현을 증가시키고 산화질소 생성을 유도하였다. 들깨 새싹 추출물은 사이토카인으로 유도된 세포생존을 농도 의존적으로 예방하였다. 또한, 사이토카인에 의한 산화질소 생성과 iNOS와 COX-2의 단백질 발현 증가를 억제하였다. 더 나아가 들깨 새싹 추출물은 췌장 베타 세포주(RIN-m5F)에서 $I{\kappa}B{\alpha}$ 인산화 억제를 통해서 NF-${\kappa}B$의 활성화를 상당히 감소시켰다. 요약하자면, 본 연구 결과는 들깨 새싹 추출물이 사이토카인으로 유도된 췌장 베타 세포 손상에 대한 보호 효과를 가지고 있다는 것이 확인되었다. 결과적으로 들깨 새싹은 혈당 증가에 의한 산화 스트레스와 염증성 사이토카인에 의한 베타 세포 손상을 완화하여 당뇨에 유익할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1315-1323
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• 2017

본 연구의 목적은 울금의 발효를 통해 쓴맛의 관능적 기호도를 향상시키면서, 발효 울금의 항산화 및 항염효능 검증을 위한 것으로, 발효 울금의 관능적 기호도 확인을 위해 맛센서 분석과 항산화 평가를 위해 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 및 DPPH radical 소거능, 지표성분 검출을 위해 HPLC분석을 진행하였고, 항염증평가는 RAW 264.7 세포에서 LPS에 의해 유도되는 염증인자인 NO, $PGE_2$, iNOS, COX-2, $NF-{\kappa}B$, IL-6와 $TNF-{\alpha}$에 대한 감소효과를 측정하였다. 실험결과 Rhizopus oryzae로 울금의 발효가 진행 될수록 쓴맛이 감소함을 보였다. 총 폴리페놀, 플라보노이드 함량과 DPPH radical 소거능은 비 발효 울금보다 울금 발효 1, 3일차에 증가함을 보였다. 발효 기간별 발효 울금은 10, 50, $100{\mu}g/ml$ 모든 농도에서 세포독성이 나타내지 않았다. RAW 264.7 세포에 LPS로 유도된 염증인자인 $NF-{\kappa}B$, IL-6와 $TNF-{\alpha}$ 생성량이 발효 기간별 발효 울금의 염증인자 생성억제를 평가한 결과 $NF-{\kappa}B$와 IL-6에서 발효 울금 $100{\mu}g/ml$에서 현저히 생성량이 억제되었다. LPS로 유도된 cytokines 억제효과를 보인 발효 기간별 발효 울금($100{\mu}g/ml$)의 NO, $PGE_2$ 생성억제를 평가한 결과, 대조군과 비교해 LPS를 처리한 군에서 NO, $PGE_2$의 생성이 현저히 증가되었고, 울금 에탄올 추출물에 의해 유의성 있는 생성억제효과를 보였고 비 발효에 비해 발효 울금의 생성억제 효과를 보였다. 또한 COX-2와 iNOS의 단백질 발현 억제효과를 확인한 결과, 대조군과 비교해 LPS에 의해 증가 된 COX-2와 iNOS의 단백질발현이 발효 울금에 의해 감소됨을 확인하였다. 위 결과 발효 울금은 RAW 264.7 세포에서 LPS에 의해 유도되는 NO와 $PGE_2$의 생성억제, iNOS와 COX-2의 발현을 억제시켰으며, $NF-{\kappa}B$, IL-6와 $TNF-{\alpha}$의 분비량도 억제시켰다. 이는 발효 울금의 항산화와 항염증성을 입증하기 위한 기초자료로 활용이 가능하다고 사료된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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• pp.13-13
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• 2018

The anti-inflammatory (INF) compounds (1-15) were isolated from Agrimonia pilosa Ledeb. (APL) by activity-guided isolation technique. The isolated compounds (1-15) were identified as quercetin-7-O-rhanmoside (1), apigenin-7-O-glycoside (2), kaempferol-7-O-glycoside (3), apigenin-7-O-[6"-(butyl)-glycoside] (4), querceitn (5), kaempferol (6), apigenin (7), apigenin-7-O-[6"-(pentyl)-glycoside] (8), agrimonolide (9), agrimonolide-6-O-glucoside (10), desmethylagrimonolide (11), desmethylagrimonolide-6-O-glucoside (12), luteolin (13), vitexin (14) and isovitexin (15). Flavonoids, compound 2, 3, 11, and 14-15 have been found in APL for the first time. Furthermore, two novel flavone derivatives, compound 4 and 8, have been isolated inceptively in plant. In the no cytotoxicity concentration ranges of $0-20{\mu}M$, nitric oxide (NO) production level of 1-15 was estimated in LPS-treated Raw 264.7 macrophage cells. The flavone aglycones, 7 (apigenin, $IC_{50}=3.69{\pm}0.34{\mu}M$), 13 (luteolin, $IC_{50}=4.62{\pm}0.43{\mu}M$), 6 (kaempferol, $IC_{50}=14.43{\pm}0.23{\mu}M$) and 5 (quercetin, $IC_{50}=19.50{\pm}1.71{\mu}M$), exhibited excellent NO inhibitory (NOI) activity in dose-dependent manner. In the structure activity relationship (SAR) study of apigenin-derivatives (APD), apigenin; Api, apigenin-7-O-glucoside; Api-G, apignenin-7-O-[6"-(butyl)-glycoside]; Api-BG and apignenin-7-O-[6"-(pentyl)-glycoside]; Api-P, from APL on INF activity was investigated. The INF mediators level such as NO, INF-cytokines, NF-KB proteins, iNOS and COX-2 were sharply increased in Raw 264.7 cells by LPS. When pretreatment with APD in INF induced macrophages, NOI activity of Api was most effective than other APD with $IC_{50}$ values of $3.69{\pm}0.77{\mu}M$. And the NOI activity was declined in the following order: Api-BG ($IC_{50}=8.91{\pm}1.18{\mu}M$), Api-PG ($IC_{50}=13.52{\pm}0.85{\mu}M$) and API-G ($IC_{50}=17.30{\pm}0.66{\mu}M$). The NOI activity of two novel compounds, Api-PG and Api-BG were lower than their aglycone; Api, but more effective than Api-G (NOI: Api-PG and Api-BG). And their suppression ability on INF cytokines such as $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$ and IL-6 mRNA showed the similar tendency. Therefore, the anti-INF mechanism study of Api-PG and Api-BG on nuclear factor-kappa B ($NF-{\kappa}B$) pathway, representative INF mechanism, was investigated and Api was used as positive control. Api-BF was more effectively prevent the than phosphorylation of $pI{\kappa}B$ kinase (p-IKK) and p65 than Api-PG in Raw 264.7 cells. In contrast, Api-PG and Api-BG were not reduced the phosphorylation of inhibitor of kappa B alpha ($I{\kappa}B{\alpha}$). Moreover, pretreatment with Api-PG and Api-BG, dose-dependently inhibited LPS-induced expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) mRNAs and proteins in macrophage cells, and their expression were correlated with their NOI activity. Therefore, APL can be utilized to health promote agent associated with their AIN metabolites.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권8호
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• pp.1149-1157
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• 2017

본 연구에서는 넓패 에탄올 추출물의 항염증 효과를 알아보기 위해 RAW 264.7 세포에 LPS로 유도된 염증 반응 in vitro 및 in vivo 실험을 실시하였다. RAW 264.7 세포에 LPS와 함께 세포를 배양하였다. 먼저 MTT assay 실험을 통해 넓패 에탄올 추출물이 모든 농도(0.1, 1, 10, 50, $100{\mu}g/mL$)에서 세포독성을 나타내지 않는 것을 학인 하였다. 또한 모든 농도에서 염증억제 효과를 살펴 본 결과, LPS 처리구는 iNOS, COX-2, NF-${\kappa}B$ 그리고 MAPKs의 발현양을 증가 시켰으나, 넓패 에탄올 추출물의 경우 염증 반응에 관여하는 전사인자인 NF-${\kappa}B$와 MAPKs의 활성을 억제함으로써 항염증 효과를 나타내었다. 마지막으로 넓패 에탄올 추출물의 mast cell의 피부 조직학적 변화를 알아본 결과, control의 경우 진피와 경피의 면적이 확장 되어있고, mast cell의 침윤이 정상 군에 비하여 현저하게 증가함을 알 수 있었다. 반면에 넓패 에탄올 추출물의 경우 대조군에 비해 진피와 경피의 두께가 줄었으며 mast cell의 침윤감소에 효과가 있는 것을 확인하였다. 따라서 모든 결과를 종합하였을 때 넓패 에탄올 추출물이 항염증 치료제 뿐만 아니라 더 나아가 항염증에 유용한 기능성 식품소재로써 가치가 높다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1218-1226
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• 2019

흰점박이꽃무지는 약용으로서 매우 유용하고 중요한 곤충종이다. 선행연구를 통해 전사체 분석결과를 바탕으로 인실리코(in silico) 분석을 실시하여 전사체유래 항균 펩타이드를 스크리닝하고 선발하여 항균활성 및 용혈활성을 확인하였다. 그 결과 선발된 항균 펩타이드들은 박테리아와 칸디다 진균에 강한 항균활성을 나타낸 반면 적혈구에 대한 용혈활성은 전혀 없었다. 선발한 펩타이드들 중 프로테티아마이신 2로 명명한 양이온 항균 펩타이드를 이용하여 항균활성뿐만 아니라 마우스의 대식세포 Raw264.7 세포주를 이용하여 프로테티아마이신 2의 항염증활성을 확인하였다. 그 결과 프로테티아마이신 2는 LPS로 유도된 Raw264.7 세포들의 산화질소 생성을 감소시키는 결과를 보여주었다. 또한 프로테티아마이신 2가 산화질소 합성효소(iNOS), 고리형 산소화 효소-2(COX-2)의 발현을 감소시킨다는 것을 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 방법과 웨스턴 블랏(western blot)을 통해 확인하였다. 더욱이 Raw264.7 세포에서 전염증성 사이토카인($TNF-{\alpha}$, IL-6, $IL-1{\beta}$)의 발현이 MAPKs와 $NF-{\kappa}B$ 신호전달과정을 통해 약화되어짐을 알 수 있었다. 게다가 프로테티아마이신 2가 LPS와 상호작용을 통해 결합한다는 것을 확인하였다. 종합하여 보면 프로테티아마이신 2는 항균활성과 함께 LPS로 유도된 Raw264.7 세포에서 항염증활성도 가지고 있음을 나타내었다.