• 문화기술의 융합
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• 제5권4호
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• pp.373-378
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• 2019

해양지역에서는 토양의 염 농도가 증가하고 내륙지역은 중금속 오염으로 식물의 피해가 따라서 증가한다. 내륙의 산업 발달 지역에서는 Co, Ni, Zn, 등 중금속이 축적되어 제거하거나, 내성을 갖은 식물의 유전자원 연구가 절실히 요구되고 있다. 앞의 두 가지 문제점은 공히 식물 뿌리에 스트레스를 야기하기에 가능성 있는 식물을 찾기에 과학자들이 많은 노력을 해오고 있다. 본 연구에서는 내염식물로 알려진 것으로 해안가 근처에서 채집 되어진 섬갯장대(Arabis stelleri var. japonica)의 종자를 발아하여 사용하였다. 동일한 과이면서 모든 유전자가 밝혀졌고, 표본식물인 애기장대 종자를 실험재료로 사용하여 실험실 배양 조건 하에서 성장발육과 내성을 비교 연구하였다. 그 결과 250 uM Nickle과 cobalt에서 3배 정도 내성을 나타내었고,1mM 아연에서는 4배 이상의 내성을 섬갯장대에서 나타내었다. Na염에 대한 내성은 50mM 농도에서 20%이상 발육이 증가하여서 중금속과 염농도에 내성을 보였다. 세포내 기작을 연구하기 위한 준비로서 Na 이온의 체내 축적을 측정하였다. 그 결과 내성을 갖은 섬갯장대 경엽부에서 더욱 감소하는 결과를 보였다. 이는 측적하는 기작보다는 배출하는 유전자의 활성이 중요하다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.192-198
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• 2021

홍국은 동아시아 국가에서 예로부터 음식과 전통의학에 이용되어 왔다. 홍국은 특정 미생물(일반적으로 Monascus purpureus)이 쌀을 발효시켜 생산되어진다. Monascus sp.는 2차 대사과정을 통해 Monascus 색소, monacolins, γ-aminobutyric acid 등을 생산할 수 있다. Monascus 종의 대사산물인 monacolin K, γ-aminobutyric acid와 dimerumic acid 및 monascus pigments는 항산화 효과, 콜레스테롤과 혈압과 항비만 효과들이 알려져 있다. 본 연구에서는 Monascus sp.로 발효된 홍맥 에탄올 추출물의 항비만 활성을 알아보고자 지방 세포를 이용하여 실험을 실시하였다. 홍국 에탄올 추출물의 항비만 효과는 MDI로 유도된 3T3-L1 전지방세포의 Oil Red O staining과 Real time RT-PCR을 이용하여 비만 유전자 발현을 통해 확인하였다. 홍맥 추출물을 3T3-L1 전지방세포에 각각 200 ㎍/ml, 400 ㎍/ml, 800 ㎍/ml을 처리한 결과 5.04%, 12.24%, 23.52%로 지방축적을 감소시키는 것을 확인하였다. 또한, 홍맥 추출물은 3T3-L1 전지방세포로부터의 C/EBPα, SREBP-1, PPAR-γ 유전자의 발현이 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 홍맥 추출물의 지방 합성 억제활성을 확인하였으며, 향후 항비만 기능성 식품소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권2호
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• pp.211-219
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• 2021

Alopecia is a distressing condition caused by the dysregulation of anagen, catagen, and telogen in the hair cycle. Dermal papilla cells (DPCs) regulate the hair cycle and play important roles in hair growth and regeneration. Myristoleic acid (MA) increases Wnt reporter activity in DPCs. However, the action mechanisms of MA on the stimulation of anagen signaling in DPCs is not known. In this study, we evaluated the effects of MA on anagen-activating signaling pathways in DPCs. MA significantly increased DPC proliferation and stimulated the G2/M phase, accompanied by increasing cyclin A, Cdc2, and cyclin B1. To elucidate the mechanism by which MA promotes DPC proliferation, we evaluated the effect of MA on autophagy and intracellular pathways. MA induced autophagosome formation by decreasing the levels of the phospho-mammalian target of rapamycin (phospho-mTOR) and increasing autophagy-related 7 (Atg7) and microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3II (LC3II). MA also increased the phosphorylation levels of Wnt/β-catenin proteins, such as GSK3β (Ser9) and β-catenin (Ser552 and Ser675). Treatment with XAV939, an inhibitor of the Wnt/β-catenin pathway, attenuated the MA-induced increase in β-catenin nuclear translocation. Moreover, XAV939 reduced MA-induced effects on cell cycle progression, autophagy, and DPC proliferation. On the other hand, MA increased the levels of phospho (Thr202/Tyr204)-extracellular signal regulated kinases (ERK). MA-induced ERK phosphorylation led to changes in the expression levels of Cdc2, Atg7 and LC3II, as well as DPC proliferation. Our results suggest that MA promotes anagen signaling via autophagy and cell cycle progression by activating the Wnt/β-catenin and ERK pathways in DPCs.

• 현장농수산연구지
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• 제23권1호
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• pp.117-128
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• 2021

한우의 성장단계별 부위 근육발달을 이해하는 것은 도체율 개선에 따른 소득증대와 증체율 증가에 따른 생산효율 향상에 긍정적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 한우의 등심과 사태 유래 근육위성세포를 분리 후 세포단위의 발달 및 분화를 비교하여 transcriptome 단위의 작용기전을 제시하였다. 한우의 부위별 근육 유래 근육위성세포의 근섬유의 양은 4일에 가장 높게 나타났고 이후 감소하였다. 한우의 근육위성세포의 발달 단계에 따라 발현되는 총 전사체 유전자의 종류는 사태근육 위성세포에서 높게 나타났다. 등심과 사태 근육 유래 위성세포의 발달단계에 따라 유의적인 차등 유전자 453개를 찾아냈고 이를 이용한 기능유 전체 분석이 필요하다. 등심과 사태유래 근육위성세포를 이용한 동일조건 분화 비교에서 사태유래 근육 위성세포의 분화 시 myosin complex, skeletal muscle contraction, troponin complex, skeletal muscle tissue development 와 같은 근섬유 형성관련 유전자의 발현이 높게 나타나는 것으로 보아 같은 개체의 근육조직에서도 부위별로 차등 발달이 되고 있다는 것을 알 수 있다. 기존 연구에서는 근육의 성장에 대한 이해를 위해 사양과 영양관련 시험이 많이 이루어졌다. 향후 세포단위의 연구들이 많이 이루어져 작용기작에 대한 생물정보 자료를 추가로 적용한다면 한우의 정밀사양을 적용할수 있는 바탕이 마련될 것이다. 또한 근육위성세포의 연구는 추후 동물실험 윤리제도 강화에 따른 비동물 전임상 screening 시험 활용과 대체단백질 산업의 주요 이슈인 배양육 소재 개발 연구와 같이 축산시험연구의 지속적인 확장성에 많은 영향을 미칠 것으로 생각된다.

• Molecules and Cells
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• 제46권10호
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• pp.592-610
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• 2023

The Hippo kinase cascade functions as a central hub that relays input from the "outside world" of the cell and translates it into specific cellular responses by regulating the activity of Yes-associated protein 1 (YAP1). How Hippo translates input from the extracellular signals into specific intracellular responses remains unclear. Here, we show that transforming growth factor β (TGFβ)-activated TAK1 activates LATS1/2, which then phosphorylates YAP1. Phosphorylated YAP1 (p-YAP1) associates with RUNX3, but not with TEAD4, to form a TGFβ-stimulated restriction (R)-point-associated complex which activates target chromatin loci in the nucleus. Soon after, p-YAP1 is exported to the cytoplasm. Attenuation of TGFβ signaling results in re-localization of unphosphorylated YAP1 to the nucleus, where it forms a YAP1/TEAD4/SMAD3/AP1/p300 complex. The TGFβ-stimulated spatiotemporal dynamics of YAP1 are abrogated in many cancer cells. These results identify a new pathway that integrates TGFβ signals and the Hippo pathway (TGFβ→TAK1→LATS1/2→YAP1 cascade) with a novel dynamic nuclear role for p-YAP1.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권1호
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• pp.31-39
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• 2024

Background: Ginsenoside Rg3, a primary bioactive component of red ginseng, has anti-cancer effects. However, the effects of Rg3-enriched ginseng extract (Rg3RGE) on apoptosis and autophagy in breast cancer have not yet been investigated. In the present study, we explored the anti-tumor effects of Rg3RGE on breast cancer cells stimulated CoCl₂, a mimetic of the chronic hypoxic response, and determined the operative mechanisms of action. Methods: The inhibitory mechanisms of Rg3RGE on breast cancer cells, such as apoptosis, autophagy and ROS levels, were detected both in vitro. To determine the anti-cancer effects of Rg3RGE in vivo, the cancer xenograft model was used. Results: Rg3RGE suppressed CoCl₂-induced spheroid formation and cell viability in 3D culture of breast cancer cells. Rg3RGE promoted apoptosis by increasing cleaved caspase 3 and cleaved PARP and decreasing Bcl2 under the hypoxia mimetic conditions. Further, we identified that Rg3RGE promoted apoptosis by inhibiting lysosomal degradation of autophagosome contents in CoCl₂-induced autophagy. We further identified that Rg3RGE-induced apoptotic cell death and autophagy inhibition was mediated by increased intracellular ROS levels. Similarly, in the in vivo xenograft model, Rg3RGE induced apoptosis and inhibited cell proliferation and autophagy. Conclusion: Rg3RGE-stimulated ROS production promotes apoptosis and inhibits protective autophagy under hypoxic conditions. Autophagosome accumulation is critical to the apoptotic effects of Rg3RGE. The in vivo findings also demonstrate that Rg3RGE inhibits breast cancer cell growth, suggesting that Rg3RGE has potential as potential as a putative breast cancer therapeutic.

• 대한수의학회지
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• 제36권4호
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• pp.783-794
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• 1996

이온운반계는 생체의 각기 다른 세포의 성장을 조절하는 성장조절인자들의 효과를 매개하는데 깊은 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 신장 근위세뇨관에서 솔변 연 $Na^+/H^+$ 상호운반계는 사구체에서 여과된 나트륨의 재흡수와 수소이온의 분비를 조절하는 중요한 기능을 수행한다. 이 연구는 초대배양된 신장 근위세뇨관세포의 나트륨 운반을 Insulin-like Growth Factor-I(IGF-I)이 어떤 경로를 통하여 조절하는지를 알아보고자 실시하였다. 결과는 아래와 같다. 1. 초대배양된 신장 근위세뇨관세포에서 $Na^+$ uptake는 시간의존적으로 증가되었으며, 30분동안 $Na^+$ uptake를 실시한 결과 세포외 NaCl 농도의존적으로 $Na^+$ uptake를 유의성있게 감소시켰다(대조군; $40.11{\pm}1.76$, 140mM군; $17.82{\pm}0.94pmole\;Na^+/mg\;protein/min$). 2. $Na^+$ uptake는 iodoacetic acid(IAA, $1{\times}10^{-4}M$) 또는 valinomycin($5{\times}10^{-6}M$)처리시 대조군에 비해 각각 $50.51{\pm}4.4%$와 $57.65{\pm}2.27%$ 억제되었으며, ouabain($5{\times}10^{-5}M$)을 처리한 경우는 $140.23{\pm}3.37%$ 증가되었다. IGF-I($1{\times}10^{-5}M$)으로 배양한 세포를 actinomycin D($1{\times}10^{-7}M$)와 cycloheximide($4{\times}10^{-5}M$)로 처리시 $Na^+$ uptake는 대조군에 비해 각각 $90.21{\pm}2.39%$와 $89.64{\pm}3.69%$로 감소되었다. 3. IGF-I으로 배양한 세포에서 세포외 cAMP는 농도의존적($10^{-8}-10^{-4}M$)으로 $Na^+$ uptake를 유의성있게 감소시켰고, 3-isobutyl-1-methyl-xanthine(IBMX, $5{\times}10^{-5}M$)도 억제시켰다. Pertussis toxin(PTX, 50pg/ml)이나 cholera toxin(CTX, $1{\mu}g/ml$)의 처리시에도 $Na^+$ uptake는 억제되었다. 세포외 phorbol 12-myristate 13 acetate(PMA) 또한 농도의존적(1-100ng/ml)으로 $Na^+$ uptake를 감소시켰다. 그러나 staurosporine($1{\times}10^{-7}M$)은 $Na^+$ uptake에 영향을 미치지 않았으며 PMA와 stauiosporine을 동시에 처리했을 때도 $Na^+$ uptake는 억제되지 않았다. 결론적으로 초대배양된 토끼 신장 근위세뇨관세포에서 $Na^+$ uptake는 막전위와 세포내 에너지 의존적이며 IGF-I은 부분적으로 단백질 및 RNA 합성을 통해서 그리고 세포내 cAMP나 PKC 경로를 통해서 $Na^+$ uptake를 조절하는 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제26권3호
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• pp.254-261
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• 2000

본 연구는 인체암 발생과 밀접한 관련을 가지고 있는 ras 종양 유전자의 발암화기전을 인체상피세포모델을 이용하여 규명하고자 SV40-Ad12 hybrid virus에 의해 불멸화된 인체상피세포모델에 H-ras 종양유전자을 함유하는 $pSV_2-ras$를 transfection하여 H-ras에 의한 세포발암화를 평가하였다. ras를 함유하는 세포군은 대조세포군에 비해 saturation density, soft-agar colony formation, cell aggregation 등의 세포 발암화지표가 유의한 수준으로 높게 나타나 H-ras에 의한 인체상피세포의 발암화를 확인하였다. 또한 H-ras에 의한 인체세포 발암화는 hydrocortisone과 같은 glucocorticoid에 의해 촉진되어 saturation density, soft-agar colony formation의 증가 및 foci의 출현시기의 단축을 나타내었다. H-ras 종양 유전자에 의한 인체세포발암화 과정에 관여하는 신호전달기작의 영향을 평가하기 위해 효현제 처리 후 세포내 칼슘농도변화를 측정한 결과 발암세포의 세포내 칼슘농도변화가 낮게 나타났으며 특히 이러한 반응차이는 세포외 칼슘의 존재하에서 더욱 뚜렷이 나타났다. 따라서 세포외부로부터 칼슘의 세포내 이동이 발암화에 의해 억제되고 있음을 보였다. 또한 효현제 처리후 $IP_3$ 농도의 변화를 측정한 결과 발암세포의 $IP_3$ 증가폭이 대조군 세포보다 훨씬 낮았다. 이러한 결과는 H-ras에 의한 세포 발암화에 phospholipase C와 관련한 신호전달기작의 down-regulation이 관여하고 있음을 보여주고 있다. 성장조절인자의 mRNA 발현을 평가한 결과 $TGF-{\beta}_1$ 및 PAI-2의 발현은 발암세포에서 낮게 나타난 반면 fibronectin의 경우는 발암세포의 발현이 높게 나타났다. 이러한 결과는 H-ras 종양유전자에 의한 발암화 과정에 성장조절인자의 변화가 관여하고 있으며 이러한 성장조절인자의 확인은 암발생의 생물학적 지표를 선별하는 데 기여할 것으로 사료된다. 본 연구는 H-ras 종양유전자에 의한 인체세포 발암화의 확인과 발암화 과정에 관여하는 신호전달기작의 변화 및 성장조절인자의 확인을 통하여 상피세포에서 나타나는 구강암 등의 발생기전 이해 뿐만 아니라 생체지표의 개발에 필요한 기초자료를 마련하는 데 기여할 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권4호
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• pp.227-236
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• 2020

고령사회에서 노년기 건강의 큰 문제로 대두되고 있는 골다공증은 특히 폐경 후 여성들에게서 가장 그 발생빈도가 높게 나타났으며, 현재 골다공증 예방 및 치료에 사용되고 있는 약제는 대부분 골흡수 억제제로써 진행된 골소실을 회복 시킬 수는 없기 때문에 골형성 증가를 통한 골다공증 예방과 치료에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 산양삼(cultivated wild Panax ginseng, CWP)에 대한 연구는 다수가 원기회복, 자양강장 및 면역증강 효과 등에 대한 것이나 골대사에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 산양삼 추출물이 조골세포에서 골관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인함으로써 골다공증 예방 및 치료 효과를 갖는 천연 소재로의 활용 가능성을 검토하고자 하였다. 산양삼 추출물 처리가 조골 세포의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위해 MTT assay를 실시하였고, MC3T3-E1 세포생존률은 FBS가 첨가되지 않은 배양액만 처리한 대조군과 산양삼 추출물을 처리한 실험군 모두에서 동일한 수준으로 나타났으며 이로써 산양삼 추출물의 안전성을 확인할 수 있었다. 또한 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 세포증식률을 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 세포증식이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 조골 세포의 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 조골세포의 분화초기 표지인자인 ALP활성을 측정하였으며 그 결과 모든 산양삼 추출물 처리군이 대조군과 비교하여 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며 특히 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 산양삼 추출물의 농도에 따른 석회화 형성도를 확인하기 위해 무기질화된 세포의 기질을 alizarin red로 염색하였고 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 석회화 형성도를 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 석회화 형성이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 MC3T3-E1 조골세포에서 골 형성 관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해 Runx2, ALP, OPN, OCN등의 유전자를 정량 real-time PCR을 통해 분석하였으며 대조군과 비교하여 모든 산양삼 추출물 처리군에서 농도 의존적이고 유의적으로 골 형성 관련 유전자발현이 증가되었다. 따라서 산양삼추출물이 골 형성 관련 유전자인 Runx2, ALP, OPN, OCN 발현을 증가시켜MC3T3-E1 조골세포의 분화를 촉진하고, 골 석회화 형성 촉진에 기여하였을 것으로 사료된다. 그러나 산양삼 추출물이 골형성과 관련하여 어떠한 기전으로 유전자의 발현을 조절하였는지에 대한 유전자 및 단백질 수준의 추가적인 연구와 산양삼 추출물의 분화 촉진과 석회화 형성능이 산양삼의 사포닌계 진세노사이드 성분의 영향인지에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권5호
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• pp.703-710
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• 2003

본 연구는 재래돼지와 랜드레이스를 기초축으로 이용한 F$_2$ 241두에 대해 Heart Fatty Acid- Binding Protein 유전자와 연관되어 있는 PCR- RFLP를 이용하여 그 다형성을 조사하고 돼지의 성장형질, 도체형질, 육질형질과 그 유전자형간의 연관성을 구명코자 실시하였다. H-FABP PCR-RFLP는 두 쌍의 primer에 의한 850bp와 700bp의 증폭산물을 HaeⅢ와 HinfⅠ제한효소를 사용하여 실시되었다. HaeⅢ을 이용한 PCR-RFLP 유전자형은 DD형/700+150bp, Dd형/700+400+300+ 150bp 그리고 dd형/400+300+150bp의 DNA 단편을 보였으며, Hinf1에 의한 유전자형은 HH형은 350+180+130bp, Hh형은 350+220+180+130bp, hh형/350+220+130bp의 절단된 DNA 단편을 보였다. H-FABP/HaeⅢ 유전자형 중에서 12주령 체중은 DD형에 비해 Dd와 dd형에서 유의적으로 높은 값을 보였으며(p〈0.001), 3주령 체중 (p〈0.01)과 5주령, 30주령 체중 (p〈0.05)에 경우도 Dd와 dd형에서 유의적으로 높게 관찰되었고(Table 3), 특히 ‘d’ 대립유전자가 체중과 연관성이 있음이 관찰되었다. H-FABP/HinfⅠ의 유전자형과 표현형질의 연관성을 보면 12주령, 30주령 체중 및 도체지방 과 등지방 두께에서는 hh형에 비해 HH와 Hh형에서 유의적으로 높게 나타났으며(p〈0.001), 5주령 체중과 근내지방 함량에서도 HH형에서 유의적으로 높게 관찰되었고(p〈0.05), 특히 ‘H’ 대립유전자가 체중과 도체지방, 등지방 두께 및 근내지방 함량과 연관성이 있음이 관찰되었다. 따라서 돼지성장 및 지방축적과 관련한 선발력을 높이기 위해 H- FABP PCR-RFLP(HaeⅢ & HinfⅠ)를 분자생물학적 marker로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.