• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제35권1호
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• pp.31-37
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• 2013

Purpose: Maxilla and mandible have different patterns of cortical and trabecular bone and different bone mineral densities, even though both are components of the jaw bone. However, cellular differences between maxilla- and mandible derived osteoblasts (OBs) have rarely been studied. We hypothesize that maxilla- and mandible-derived OBs show different responses to $17{\beta}$-estradiol (E2), which is one of the critical factors for bone formation. This study compares skeletal site-specific cell responses between maxilla- and mandible-derived human OBs to E2. Methods: Maxilla- and mandible-derived OBs derived from an identical donor were separately isolated from a total of five normal healthy subjects aged 18~44 years old, cultured with a treatment of 100 nM estrogen. The responses between maxilla- and mandible-derived OBs to E2 were evaluated and compared using cell proliferation, alkaline phosphatase (ALP) activity and gene expression of osteoprotegerin (OPG), ALP, insulin-like growth factor-1 (IGF-1), and estrogen receptor ${\alpha}$ ($ER{\alpha}$). Results: E2 did not have any distinct effects on the proliferation of both types of OBs. Mandible-derived OBs exhibited higher ALP activity than maxilla-derived OBs in the non-treated condition, which was common in all tested individuals. ALP activities of both types of OBs showed a minor increasing tendency with the treatment of E2, even though there was no statistical significance in some specimens. The gene expression of OB by E2 was diverse, depending on the individuals. There was increased expression of OPG, IGF-1, or $ER{\alpha}$ gene in the part of subjects, which was more repeated in maxilla-derived OBs. In particular, OPG or ALP induction by E appeared less frequently in mandible-derived OBs. Conclusion: Current results revealed that E2 affects maxilla- and mandible-derived OBs into facilitating the osteogenic process despite individual differences. Mandible-derived OBs are less sensitive to bone-forming gene expression by E2.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권10호
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• pp.1576-1584
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• 2013

이상의 결과를 종합해 볼 때, 높은 수준의 포도당 섭취는 공복혈당과 공복혈당면적을 높이고 혈중 인슐린 농도와 아티포넥틴의 수준을 낮추어 혈당조절 능력을 억제시켰다. 반면, 높은 수준의 과당 섭취는 인슐린을 요구하지 않는 과당대사의 특이성으로 인해 혈당조절에는 효과적으로 보인다. 그러나 고과당 섭취는 간 조직 및 혈중 중성지방의 농도를 높이고 염증조절복합체 구성단백질의 발현을 조절하여 전염증인자의 발현을 증가시켰다. 이는 간조직에 있어 과당이 포도당보다 높은 수준의 염증반응을 유도하여 NAFLD의 발병과 진행에 보다 유의적인 영향을 준다는 것을 보여준다. 본 연구의 제한점은 일상에서 과당이나 포도당을 단독으로 섭취하는 경우가 드물다는 점과 3주라는 짧은 중재기간에 의한 실험 결과라는 것이다. 앞으로의 연구는 단순당을 장기간 섭취했을 때 혈청과 간 조직을 포함한 다른 대사 관련조직에서 나타나는 변화에 초점을 맞출 필요가 있으며, 염증조절복합체가 염증인자의 발현을 증가시키는 기전을 구체화하는 것이 요구된다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2001년도 Proceedings of 2001 International Symposium
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• pp.83-89
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• 2001

Recent advances in the structural and molecular biology uncovered that a set of translation factors resembles a tRNA shape and, in one case, even mimics a tRNA function for deciphering the genetic ：ode. Nature must have evolved this 'art' of molecular mimicry between protein and ribonucleic acid using different protein architectures to fulfill the requirement of a ribosome 'machine'. Termination of protein synthesis takes place on the ribosomes as a response to a stop, rather than a sense, codon in the 'decoding' site (A site). Translation termination requires two classes of polypeptide release factors (RFs)： a class-I factor, codon-specific RFs (RFI and RF2 in prokaryotes; eRFI in eukaryotes), and a class-IT factor, non-specific RFs (RF3 in prokaryotes; eRF3 in eukaryotes) that bind guanine nucleotides and stimulate class-I RF activity. The underlying mechanism for translation termination represents a long-standing coding problem of considerable interest since it entails protein-RNA recognition instead of the well-understood codon-anticodon pairing during the mRNA-tRNA interaction. Molecular mimicry between protein and nucleic acid is a novel concept in biology, proposed in 1995 from three crystallographic discoveries, one, on protein-RNA mimicry, and the other two, on protein-DNA mimicry. Nyborg, Clark and colleagues have first described this concept when they solved the crystal structure of elongation factor EF- Tu：GTP：aminoacyl-tRNA ternary complex and found its overall structural similarity with another elongation factor EF-G including the resemblance of part of EF-G to the anticodon stem of tRNA (Nissen et al. 1995). Protein mimicry of DNA has been shown in the crystal structure of the uracil-DNA glycosylase-uracil glycosylase inhibitor protein complex (Mol et al. 1995; Savva and Pear 1995) as well as in the NMR structure of transcription factor TBP-TA $F_{II}$ 230 complex (Liu et al. 1998). Consistent with this discovery, functional mimicry of a major autoantigenic epitope of the human insulin receptor by RNA has been suggested (Doudna et al. 1995) but its nature of mimic is. still largely unknown. The milestone of functional mimicry between protein and nucleic acid has been achieved by the discovery of 'peptide anticodon' that deciphers stop codons in mRNA (Ito et al. 2000). It is surprising that it took 4 decades since the discovery of the genetic code to figure out the basic mechanisms behind the deciphering of its 64 codons.

• 한국식품과학회지
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• 제45권3호
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• pp.356-363
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• 2013

최근 연구에서 활성 산소 및 비만에 대한 유전자 발현이 비만과 노화를 촉진시키는 원인으로 주목 받고 있으며, 이를 통해 노화와 비만의 억제 체계를 규명하려는 다양한 방법들이 연구되고 있다. 본 연구에서는 우리나라 전국 각지의 산야지에 자생하며 농가에서 재배하기도 하는 국화과에 속하는 식물인 참취(Aster scaber Thunb.) 메탄올 추출물의 항산화력과 3T3-L1 전구지방세포의 지방세포형성과정에 미치는 영향을 확인하였다. 참취 메탄올 추출물에 존재하는 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 $57.07{\pm}2.17$, $54.62{\pm}2.24{\mu}g/mg$으로 나타났다. 시료의 DPPH, ABTS radical 소거 활성을 측정한 결과 $RC_{50}$값이 각각 $22.24{\pm}0.40$, $53.19{\pm}1.61{\mu}g/mL$로 우수한 항산화 효과를 나타냈다. 참취의 메탄올 추출물이 3T3-L1 전구지방세포에서 분화유도 물질(IBMX, DEXA, Insulin)과 함께 처리했을 때 지방구의 형성을 농도 의존적으로 감소시켰다. 또한 이들은 지방세포의 증식 및 분화되는 과정에서 발현되는 adipogenic transcription factor 및 관련 유전자의 단백질 발현과 mRNA 발현을 유의적으로 감소시키는 것을 확인하였다. 이상의 결과로 참취 메탄올 추출물을 이용하여 항비만에 우수한 효능을 가지는 기능성 식품 소재로서의 개발이 가능할 것으로 생각된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제2권4호
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• pp.493-501
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• 1998

The most significant direct role of estrogen in vivo is its ability to elicit receptor-mediated cellular proliferation in mammalian target tissues. However, the mechanism by which exogenously added estrogen causes the neoplastic transformation of renal cortical cells is yet to be uncovered. The present study was designed to evaluate interaction of $17{\beta}-estradiol\;(E_2)$ with epidermal growth factor (EGF) and insulin-like growth factor-I (IGF-I) on proliferation and $P_i$ uptake in primary cultured rabbit renal proximal tubular cells in phenol red-free, hormonally defined-medium. $[^3H]-thymidine$ incorporation increased markedly by about 133% and 141% more in the presence of $10^{-9}\;and\;10^{-6}\;M\;E_2$, respectively, than that of control. Cell count was 162% and 143% greater in the presence of $10^{-9}\;and\;10^{-6}\;M\;E_2$ , respectively, compared with control. Among all time points examined, there was an increase in $[^3H]-thymidine$ incorporation in the presence of $10^{-9}\;M\;E_2$ at day 9 or 13, respectively. However, $E_2$ ($10^{-9}\;M$) significantly drove up cell count to 160% of that of control at day 13, while it had a slight but statistically insignificant effect at day 9. $E_2-induced$ stimulation of $[^3H]-thymidine$ incorporation was completely reversed by $E_2$ antagonists (progesterone or tamoxifen). $E_2$ ($10^{-9}\;M$) or EGF ($10^{-8}\;M$) significantly stimulated $[^3H]-thymidine$ incorporation by 144% and 154% of control. $E_2$ plus EGF was synergistic on $[^3H]-thymidine$ incorporation (204% of control), while $E_2$ plus IGF-I showed a slight but no significant synergistic effect. Cell number also displayed similar pattern. $E_2$ ($10^{-9}\;M$) significantly stimulated $P_i$ uptake to 134% of control. $E_2$-induced stimulation of $P_i$ uptake was partially reversed by $E_2$ antagonists. EGF or IGF-I ($10^{-8}\;M$) significantly also increased $P_i$ uptake to 132% or 129% of control. $E_2$ plus EGF had synergistic effect on $P_i$ uptake, while $E_2$ plus IGF-I did not. In conclusion, $E_2$ may act not only directly interaction with its receptors but also indirectly as a modulator of EGF in proliferation and $P_i$ uptake of primary cultured rabbit renal proximal tubular cells.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권4호
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• pp.354-360
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• 2014

본 연구에서는 토복령(S. china) 메탄올 추출물(SCME)의 항비만 활성을 pancreatic lipase 효소 활성 억제능과 세포 실험계를 이용하여 분석하였다. 그 결과 SCME는 농도 의존적으로 lipase 효소 활성을 유의적으로 억제시켰으며, 3T3-L1 preadipocyte에서 MDI로 유도한 지방세포 분화, 세포 내 지방 축적, TG 함량 등을 농도의존적으로 억제하였다. 이러한 토복령의 지방세포 분화 억제능은 핵심 작용 인자인 $C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$, 그리고 $PPAR{\gamma}$의 유전자 및 단백질 발현조절에서 기인함을 확인하였다. 또한 지방세포 내 중성지방 또한 토복령 추출물의 처리에 의해 유의적으로 분해되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 토복령이 보유한 pancreatic lipase 활성 저해능, 지방세포 분화 억제능, 지방세포 내 지방 분해능을 통한 항비만 활성을 처음으로 밝혀낸 것이며 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경성돌연변이발암원학회지
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• 제26권4호
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• pp.125-132
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• 2006

Previous studies showed that epigallocatechin gallate(EGCG) have substantial effects of suppressing the N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG)-initiated cell transformation process on the bases of foci formation frequency and loss of anchorage dependency. In this study we tried to clarify the molecular mechanism of suppressing the cell transformation process. Mouse cell line balb/c 3T3 A31-1-1 was exposed 2 days to MNNG followed by 15 days 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate(TPA) treatment for our transformation process. EGCG was added after the time point of 24 hours exposure to TPA and incubated for 19 days. 2029 genes were selected in our transformation process that showed fold change value of 1.5 or more in the microarray gene expression analysis covering the mouse full genome. These genes were found to be involved mainly in the cell cycle pathway, focal adhesion, adherens junction, TGE-$\beta$ signaling, apoptosis, lysine degradation, insulin signaling, ECM-receptor interaction. Among the genes, we focused on the 631 genes(FC>0.5) reciprocally affected by EGCG treatment. Our study suggest that EGCG down-regulate the gene expressions of up stream signaling factors such as nemo like kinase with MAPK activity and PI3-Kinase, Ras GTPase and down stream factors such as cyclin D1, D2, H, T2, cdk6.

• 한국식품과학회지
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• 제45권1호
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• pp.90-96
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• 2013

소리쟁이 추출물 및 분획물의 3T3-L1 전지방세포의 분화에 미치는 영향을 확인한 결과, 소리쟁이의 hexane, ethyl acetate 분획물에 의해 지방세포의 lipid droplet의 형성이 유의적으로 억제되었으며, 소리쟁이 에탄올 추출물과 모든 분획물 10 ${\mu}g/mL$의 농도에서 중성지질(triglyceride)의 함량이 유의적으로 감소되었다. 또한 지방세포의 분화에 관여하는 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$의 단백질 발현은 10 ${\mu}g/mL$의 ethyl acetate, butanol 분획물에 의해 현저하게 감소되었다. 따라서 소리쟁이 추출물과 분획물 중 가장 활성이 우수한 ethyl acetate 분획물을 이용하여 지방분화에 관여하는 전사 인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, 그리고 SREBP1c 및 지질의 합성, 수송, 저장에 관여하는 ACS, FAS, FATP1, FABP4, Perilipin의 발현에 미치는 영향을 관찰한 결과, ethyl acetate 분획물은 유의적으로 모든 유전자의 발현을 억제시켰다. 따라서 소리쟁이의 ethyl acetate 분획물은 지방세포의 분화에 관여하는 전사인자 및 유전자들의 발현을 감소시킴으로써 항비만 효과가 있는 천연물 소재로 이용 가능할 것으로 생각된다.

• Experimental and Molecular Medicine
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• 제50권12호
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• pp.3.1-3.14
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• 2018

Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is a pathological condition associated with osteopenia. $WNT/{\beta}$-catenin signaling is implicated in this process. Trabecular and cortical bone respond differently to $WNT/{\beta}$-catenin signaling in healthy mice. We investigated whether this signaling has different effects on trabecular and cortical bone in T1DM. We first established a streptozotocin-induced T1DM mouse model and then constitutively activated ${\beta}$-catenin in osteoblasts in the setting of T1DM (T1-CA). The extent of bone loss was greater in trabecular bone than that in cortical bone in T1DM mice, and this difference was consistent with the reduction in the expression of ${\beta}$-catenin signaling in the two bone compartments. Further experiments demonstrated that in T1DM mice, trabecular bone showed lower levels of insulin-like growth factor-1 receptor (IGF-1R) than the levels in cortical bone, leading to lower $WNT/{\beta}$-catenin signaling activity through the inhibition of the IGF-1R/Akt/glycogen synthase kinase $3{\beta}$ ($GSK3{\beta}$) pathway. After ${\beta}$-catenin was activated in T1-CA mice, the bone mass and bone strength increased to substantially greater extents in trabecular bone than those in cortical bone. In addition, the cortical bone of the T1-CA mice displayed an unexpected increase in bone porosity, with increased bone resorption. The downregulated expression of WNT16 might be responsible for these cortical bone changes. In conclusion, we found that although the activation of $WNT/{\beta}$-catenin signaling increased the trabecular bone mass and bone strength in T1DM mice, it also increased the cortical bone porosity, impairing the bone strength. These findings should be considered in the future treatment of T1DM-related osteopenia.

• 식품과학과 산업
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• 제40권2호
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• pp.46-58
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• 2007

제2형 당뇨병은 대사성 질환으로 간, 근육 그리고 지방 조직 세포에서 인슐린 작용의 장애로 나타나는 인슐린 저항성으로 혈당의 이용이 감소하여 혈당이 높아짐에도 불구하고 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비가 충분하지 못할 때 유발된다. 서구에서는 비만 등으로 인해 인슐린 저항성이 증가하면 인슐린 분비가 높은 고인슐린혈증을 나타내어 당뇨병으로의 진전은 늦다. 하지만 우리나라를 비롯한 아시아의 사람들은 인슐린 저항성이 증가할 때 인슐린 분비가 충분치 못해 혈청 인슐린 농도가 정상인과 비슷하거나 더 낮은 상태에서 당뇨병으로 진전된다. 이러한 차이는 우리나라를 비롯한 아시아 사람들에게서 제2형 당뇨병의 발생이 급격하게 증가할 것이라는 보고되었다. 결국 당뇨병은 간, 근육 및 지방조직에서의 인슐린 작용의 장애와 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비의 부족의 복합적인 장애에 의해서 나타나고 이것은 공통적으로 각 조직에서의 인슐린/insulin growth factor (IGF)-1 신호전달의 장애와 관련이 있다. 베타세포에서의 인슐린분비 자체는 인슐린/IGF-1 신호전달과 관계가 없지만 간접적으로 관련이 있다. 인슐린 분비능은 베타세포의 증식과 생존에 의한 베타세포의 양과 밀접한 관련이 있는데 인슐린/IGF-1 신호전달은 베타세포의 증식과 생존을 조절한다. 그러므로 혈당 조절에 관여하는 기능성 식품은 인슐린 작용을 향상시키는 인슐린 민감성 특성을 가지거나, 혈당이 높아질 때 인슐린 분비를 촉진시키는 insulinotropic 작용을 하는 성질을 가지고 있어야 하겠다. 전자의 대표적인 약은 1999년에 미국 FDA에서 승인 받은 peroxisome proliferator-activated receptor $(PPAR)-{\gamma}$ agonist 인 thiazolidinedione 계통의 약물인 troglitazone, pioglitazone, rosiglitazone 등이 있고, 후자는 2007년에 승인 받은 Exenatide는 glucagon like peptide (GLP)-1 agonist이다. 이 두 가지 약은 모두 자연계에 존재하는 동식물에서 유래된 것으로 식품에도 많이 다양한 종류의 인슐린 민감성 물질이나 insulinotropic 작용을 하는 물질이 함유되어 있을 것이다. 이러한 기능 이외에 혈당조절 약이나 식품으로 사용되는 것은 탄수화물의 소화를 방해하는 것으로 탄수화물 소화효소인 a-amylase 또는 maltase의 활성을 억제하여 식후 혈당의 급격한 상승을 방지하는 것이 있다. 우리나라 사람들은 탄수화물의 섭취가 너무 많아서 실제로 이러한 식품이나 약의 효능이 높지 않을 것이다. 혈당을 조절하는 기능성 식품은 이 세 가지 효능 중 일부를 가지고 있는 것이 될 수 있다. 이러한 기능을 스크리닝하기 위해서 3가지 단계를 거쳐야 한다. 먼저 시험관에서 또는 세포 실험을 통해서 앞서 언급한 3가지 기능을 가지고 있는 지 여부를 각각 조사한다. 이중에서 효과가 있는 것은 당뇨 동물 모델을 사용하여 in vivo에서 혈당 강하기능과 혈당 강하기전을 조사하는 실험을 한다. 효과가 있는 식품이 우리가 전통적으로 식품으로 섭취해 왔다면 독성 검사를 거쳐야 할 필요가 없지만 한약재이거나 특수 식품의 경우에는 in vivo 실험 전에 GLP 기관에서 반드시 독성 실험을 거쳐 독성 유무를 확인할 필요가 있다. 동물 실험에서 효과적인 것은 인체 실험을 거쳐 혈당 조절 기능성 식품으로 식약청에서 허가를 받을 수 있겠다. 결론적으로 식품에는 항당뇨 특성을 가진 물질들이 함유되어 있는 것들이 상당히 많다. 혈당 조절기능이 있는 기능성 식품으로 개발할 때 고려해야 할 것은 1) 그 양이 혈당 강하 기능성 식품으로 지정받을 수 있을 정도로 충분히 함유되어 있느냐, 2) 혈당을 강하시키는 기전이 단순히 당의 배설을 촉진시켜서 혈당을 저하시키는 것이 아니라, 인슐린 작용을 촉진시키거나, 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 촉진시키거나 탄수화물의 소화 흡수를 억제시킴으로 혈당을 강하시키는 지 등을 파악하는 것이다. 이러한 조건을 만족시키는 식품은 지속적으로 섭취할 때 당뇨병을 예방하거나 진전을 지연시킬 수 있는 혈당조절기능이 있는 기능성 식품으로 개발 가능성이 있겠다.