• 한국식품과학회지
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• 제51권5호
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• pp.411-419
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• 2019

국내산 및 중국산 들깨 종자에 들어있는 지방산과 이차대사물질들의 프로파일들을 대사체 분석 기술을 이용하여 종합적으로 비교한 결과 PLS-DA score plot 상에서 국내산 들샘, 다미, 소담들깨 종자들과 중국산 들깨 종자들과 서로 분리되는 것을 확인하였다. 들깨 종자들 사이의 차이에 관여하는 물질들을 분석한 결과 지방산, phytosterols, 페놀화합물을 포함하는 23종의 물질들이 관여하는 것으로 확인하였다. 이들의 함량과 재배환경의 상관관계를 분석한 결과, 강수량, 온도, 위도, 고도가 들깨 종자 대사물질의 변화에 영향을 준 것으로 확인하였다. 동일 품종을 사용한 다양한 재배환경의 변화가 들깨 종자의 품질뿐만 아니라 들깨의 생육에 미치는 연구가 더 필요함에도 불구하고 본 연구결과는 재배환경이 다른 지역에서 생산된 들깨 종자를 구별할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권4호
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• pp.289-298
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• 2018

국립농업과학원 생물안전성과는 생명공학기술로 개발되는 작물(GM작물)의 안전성 평가 중 '성분분석에 의한 비교평가'에 참고자료로 활용할 수 있도록 기존 상업화 작물성분의 분석 데이터를 제공하는 "작물성분 DB"를 구축하였다. "작물성분 DB"는 우리나라의 자연 환경에서 재배되는 주요 작물 품종들의 영양성분 함량정보를 제공함으로써 품종과 재배 지역, 연도에 따라 함량의 변화 정도를 확인할 수 있도록 데이터를 업그레이드 하고 있다. 현재 2곳 이상의 재배지역에서 2년 이상 재배한 벼와 고추 시료에 대한 주요 영양분과 항영양소, 2차 대사산물을 검증된 분석 방법을 사용하여 분석한 데이트를 제공하고 있다. 데이터는 평균값과 최저, 최대값을 제공함으로써 GM작물의 안전성 평가시 GM작물과 대응 비교작물 간에 나타나는 통계적 차이가 기존 상업작물의 생물학적 차이 또는 허용범위 내에 속하는지를 평가할 수 있도록 하였다. "작물성분 DB"는 사용자가 선택한 쿼리를 기반으로 쉽게 검색하고 활용하도록 하고 있다. 또한 유색미와 감자, 고구마, 콜리플라워와 같은 유색 작물의 기능성 성분 함량 정보를 제공하고 있어 일반 소비자들도 유용하게 정보를 활용할 수 있다. 본 논문은 상업작물 성분에 대한 중요한 정보를 제공하는 농진청 "작물성분 DB"의 구성과 사용법을 소개하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권2호
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• pp.228-235
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• 2021

Backgroud: Ginsenoside compound K (GK) is a major metabolite of protopanaxadiol-type ginsenosides and has remarkable anticancer activities in vitro and in vivo. This work used an ionic cross-linking method to entrap GK within O-carboxymethyl chitosan (OCMC) nanoparticles (Nps) to form GK-loaded OCMC Nps (GK-OCMC Nps), which enhance the aqueous solubility and stability of GK. Methods: The GK-OCMC Nps were characterized using several physicochemical techniques, including x-ray diffraction, transmission electron microscopy, zeta potential analysis, and particle size analysis via dynamic light scattering. GK was released from GK-OCMC Nps and was conducted using the dialysis bag diffusion method. The effects of GK and GK-OCMC Nps on PC3 cell viability were measured by using the 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide assay. Fluorescent technology based on Cy5.5-labeled probes was used to explore the cellular uptake of GK-OCMC Nps. Results: The GK-OCMC NPs had a suitable particle size and zeta potential; they were spherical with good dispersion. In vitro drug release from GK-OCMC NPs was pH dependent. Moreover, the in vitro cytotoxicity study and cellular uptake assays indicated that the GK-OCMC Nps significantly enhanced the cytotoxicity and cellular uptake of GK toward the PC3 cells. GK-OCMC Nps also significantly promoted the activities of both caspase-3 and caspase-9. Conclusion: GK-OCMC Nps are potential nanocarriers for delivering hydrophobic drugs, thereby enhancing water solubility and permeability and improving the antiproliferative effects of GK.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권5호
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• pp.666-674
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• 2022

Background: Ginsenosides and their metabolites have antidepressant-like effects, but the underlying mechanisms remain unclear. We previously identified 14-3-3 ζ as one of the target proteins of 20 (S)-protopanaxadiol (PPD), a fully deglycosylated ginsenoside metabolite. Methods: Corticosterone (CORT) was administered repeatedly to induce the depression model, and PPD was given concurrently. The tail suspension test (TST) and the forced swimming test (FST) were used for behavioral evaluation. All mice were sacrificed. Golgi-cox staining, GSK 3β activity assay, and Western blot analysis were performed. In vitro, the kinetic binding analysis with the Biolayer Interferometry (BLI) was used to determine the molecular interactions. Results: TST and FST both revealed that PPD reversed CORT-induced behavioral deficits. PPD also ameliorated the CORT-induced expression alterations of hippocampal Ser9 phosphorylated glycogen synthase kinase 3β (p-Ser9 GSK 3β), Ser133 phosphorylated cAMP response element-binding protein (p-Ser133 CREB), and brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Moreover, PPD attenuated the CORT-induced increase in GSK 3β activity and decrease in dendritic spine density in the hippocampus. In vitro, 14-3-3 ζ protein specifically bound to p-Ser9 GSK 3β polypeptide. PPD promoted the binding and subsequently decreased GSK 3β activity. Conclusion: These findings demonstrated the antidepressant-like effects of PPD on the CORT-induced mouse depression model and indicated a possible target-based mechanism. The combination of PPD with the 14-3-3 ζ protein may promote the binding of 14-3-3 ζ to p-GSK 3β (Ser9) and enhance the inhibition of Ser9 phosphorylation on GSK 3β kinase activity, thereby activating the plasticity-related CREBeBDNF signaling pathway.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권1호
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• pp.7-15
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• 2022

저장기간에 따른 산딸기 당 침지액의 일반성분, 항산화 활성, 관능평가 및 대사물질을 비교 분석하고 이들의 상관관계를 분석한 결과, 저장기간의 증가에 따른 색의 변화는 주로 갈변반응 때문인 것으로 사료되며 이 과정에서 향기성분들도 새롭게 생겨나는 것으로 확인되었다. 맛과의 상관성을 분석한 결과, 저장 초기에 sucrose가 완전히 fructose와 glucose로 분해되어 단맛이 급속히 감소되었으나 저장기간의 증가에 따른 차이는 없었으며 저장기간의 증가에 따라 succinic acid 함량 증가로 인해 신맛이 증가한 것으로 확인되었다. 휘발성 향기성분인 경우 linalool과 hydroxybenzaldehyde을 제외한 대부분의 성분들이 저장기간이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 특히 항산화물질로 알려진 citronellol, octanoic acid, hexanoic acid 등의 함량은 저장 10일에 가장 높은 함량을 보였으며 이때 항산화 활성도 가장 높은 것으로 확인되었다. 본 연구에서 산딸기 당 침지액의 저장 중 미생물의 변화 및 갈변반응에 대한 연구를 수행하지 못하였지만 본 연구결과들은 산딸기 당 침지액의 품질이 저장기간에 따라 크게 영향을 받는 것을 확인 할 수 있었으며 산딸기 당 침지액의 제품화 연구에 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권2호
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• pp.213-222
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• 2016

본 연구에서는 FT-IR 스펙트럼 분석을 통해 한국에서 자생하는 Zoysia 속인 들잔디(Zoysia japonica)와 갯잔디(Zoysia sinica)의 전세포추출 시료로부터 대사체 수준에서 신속한 식별체계를 확립하고자 하였다. 이를 위해 기준라인으로 분자마커를 이용해 동정이 완료된 들잔디와 갯잔디 시료를 FT-IR 분석에 사용하였으며, 제주도와 전라도에서 수집된 미동정 잔디들을 기준라인과 비교분석하기 위해 FT-IR 분석에 사용하였다. 기준라인 들잔디와 갯잔디 시료로부터 확보된 FT-IR 스펙트럼 데이터의 PCA (principal component analysis)와 PLS-DA (partial least square discriminant analysis) 분석 결과 각 기준라인은 들잔디 및 갯잔디 종에 따라 뚜렷하게 식별되었다. 들잔디와 갯잔디 시료 사이에서 가장 큰 PC loading value값을 보인 부위는 $1,100{\sim}950cm^{-1}$였다. 이 부위는 carbohydrates 계열의 화합물들의 질적, 양적 정보를 반영하는 부위로 이 계열의 화합물의 양적, 질적 차이가 들잔디, 갯잔디의 대사체 수준 구분에 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 기준라인 들잔디와 갯잔디 시료집단에 미동정된 잔디 시료 집단을 추가하여 PCA와 PLS-DA 분석한 결과, 일차적으로 들잔디와 갯잔디로 구분이 이루어졌으며 미동정 집단은 모두 들잔디 그룹내에 분포하였다. 특히, HCA (hierarchical clustering analysis) dendrogram 분석 결과에서 동정 및 미동정 들잔디 시료들은 모두 수집지 특성에 따라 국내 국립공원의 고산지대와 국내 섬지역 해안가의 저지대로 별도의 소그룹을 형성하였다. 따라서, 본 연구 결과에서 확립된 FT-IR 스펙트럼 분석법은 한국 전역에 자생하는 들잔디와 갯잔디의 신속한 종 식별뿐만 아니라 수집 지역의 특성에 따라 대사체 수준에서의 유연관계를 규명하는데 활용 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.257-264
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• 2015

본 연구에서는 식물조직배양기법을 통해 생산된 부정근과 이들의 표준 한약자원 약용부위에서 추출된 전세포추출물의 FT-IR스펙트럼 분석을 통해 대사체 수준에서의 동등성을 비교 분석함으로써 보다 안전하고, 균일한 한약자원 약용부위의 대체 공급수단을 개발하고자 하였다. 이를 위해 대표적인 한약자원 품목인 백수오(Cynanchum wilfordii), 백출(Atractylodes japonica), 하수오(Polygonum multiflorum), 그리고 황기(Astragalus membranaceus) 등 4 종류 약용식물의 표준 한약자원 약용부위와 기내에서 생산된 이들의 부정근들을 FT-IR 분석에 사용하였다. FT-IR 스펙트럼 데이터의 PCA (principal component analysis)와 PLS-DA (partial least square discriminant analysis) 분석결과 백수오와 황기의 표준 약용부위 시료들 사이에서 전체 대사체 패턴이 매우 유사함을 알 수 있었다. 특히 이들 한약자원 품목들의 경우 기내생산 부정근 시료들과도 전체 대사체 패턴이 매우 유사함을 알 수 있었다. 본 결과로 미루어볼 때 백수와 황기의 경우 기내에서 대량생산된 부정근이 이들 한약자원 품목의 약용부위에 대한 새로운 공급수단으로 활용이 가능함을 보여주는 결과라 사료된다. 그러나 백출과 하수오의 부정근 시료들의 경우 전체 대사체 패턴이 이들의 표준 약용부위 시료들과 차이를 보였다. 또한 본 연구를 통하여 다양한 한약자원 품목들의 약용부위 시료들로부터 빠르고 간편하게 전체 대사체 수준에서 유사도 비교가 가능함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 확립된 FT-IR 스펙트럼기반 다변량통계분석 기술은 다양한 한약자원 약용부위 시료들의 대사체 수준 동등성을 식별하는 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다. 더 나아가 본 기술이 한약자원품목들의 성분 표준화에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제53권3호
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• pp.275-284
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• 2002

연구배경: Gemcitabine은 폐암에서 임상적 유용성이 큰 새로운 항암제이다. 저자들은 폐암세포에서 Gemcita bine에 의한 세포 사멸과 p53의 역할을 규명하고자 하였다. 방 법 : 폐암 세포주로 A549와 H358 세포주를 이용하였고 세포 독성 검사는 MTT assay를 이용하였으며 Gemcitabine 농도는 10nM, 100nM, 1uM, 10uM, 100uM을 사용하였다. 세포 주기 검사는 FACScan을 이용하여 분석하였고 p53 활성화 여부는 western blot을 사용하였다. p53 단백질 분해를 촉진시키는 안정적 세포주 A549-E6과 H358-E6을 제조하고 대조 세포주 A549-neo와 H358-neo 세포주와 비교하여 p53의 기능적 knock-out 실험을 시행하였다. p53의 기능적 knock-out은 p53 유도 약제인 doxorubicine 1 M을 사용하여 western blot으로 확인하였다. 결 과 : A549와 H358 세포주에서 Gemcitabine은 농도에 비례한 세포 독성을 보였고 S phase arrest와 p53의 활성화를 유도하였다. 안정적 세포주 A549-E6과 H358-E6은 MTT assay에서 대조 세포주 A549-noo와 H358-noo에 비해 각각 20-30%, 30-40%의 세포 독성 차단효과를 보였다. 결 론 : Gemcitabine은 S phase arrest를 유발시키고 p53 단백질의 활성화를 유도하며 p53의 기능소실이 Gemcitabine에 대한 저항인자로 작용하고 있음을 확인할 수 있었다. 향후 Gemcitabine에 의해 p53의 활성화가 발생하는 신호경로와 p53 활성화에 의한 아포프토시스의 신호경로에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권12호
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• pp.2119-2128
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• 2017

Citrinin (CIT) is a toxic secondary metabolite produced by fungi belonging to the Penicillium, Aspergillus, and Monascus spp. This toxin has been detected in many agricultural products. In this study, a strain Y3 with the ability to eliminate CIT was screened and identified as Cryptococcus podzolicus, based on the sequence analysis of the internal transcribed spacer region. Neither uptake of CIT by cells nor adsorption by cell wall was involved in CIT elimination by Cryptococcus podzolicus Y3. The extracellular metabolites of Cryptococcus podzolicus Y3 stimulated by CIT or not showed no degradation for CIT. It indicated that CIT elimination was attributed to the degradation of intracellular enzyme(s). The degradation of CIT by C. podzolicus Y3 was dependent on the type of media, yeast concentration, temperature, pH, and initial concentration of CIT. Most of the CIT was degraded by C. podzolicus Y3 in NYDB medium at 42 h but not in PDB medium. The degradation rate of CIT was the highest (94%) when the concentration of C. podzolicus Y3 was $1{\times}10^8cells/ml$. The quantity of CIT degradation was highest at $28^{\circ}C$, and there was no degradation observed at 3$5^{\circ}C$. The study also showed that acidic condition (pH 4.0) was the most favorable for CIT degradation by C. podzolicus Y3. The degradation rate of CIT increased to 98% as the concentration of CIT was increased to $20{\mu}g/ml$. The toxicity of CIT degradation product(s) toward HEK293 was much lower than that of CIT.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제36권6호
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• pp.481-489
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• 2010

Introduction: TLR-5, a member of the toll-like receptor (TLR) family, is a element of the type I transmembrane receptors, which are characterized by an intracellular signaling domain homolog to the interleukin-1 receptor. These receptors recognize microbial components, particularly bacterial flagellin. All-trans retinoic acid (atRA, tretinoin), a natural metabolite of vitamin A, acts as a growth and differentiation factor in many tissues, and is also needed for immune functions. In this study, THP-1 human macrophage-monocytes were used to examine the mechanisms by which atRA regulated the expression of TLR-5. Because the molecular mechanism underlying this regulation at the transcriptional level is also unclear, this study examined which putative transcription factors are responsible for TLR-5 expression by atRA in immune cells. Materials and Methods: This study examined whether atRA induces the expression of TLR-5 in THP-1 cells using reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR), and which transcription factors are involved in regulating the TLR-5 promoter in RAW264.7 cells using a reporter assay system. Western blot analysis was used to determine which signal pathway is involved in the expression of TLR-5 in atRA-treated THP-1 cells. Results: atRA at a concentration of 10 nM greatly induced the expression of TLR-5 in THP-1 cells. Human TLR-5 promoter contains three Sp-1/GC binding sites around -50 bp and two NF-kB binding sites at -380 bp and -160 bp from the transcriptional start site of the TLR-5 gene. Sp-1/GC is primarily responsible for the constitutive TLR-5 expression, and may also contribute to NF-kB at -160 bp to induce TLR-5 after atRA stimulation in THP-1 cells. The role of NF-kB in TLR-5 expression was further confirmed by inhibitor pyrrolidine dithiocarbamate (PDTC) experiments, which greatly reduced the TLR-5 transcription by 70-80%. Conclusion: atRA induces the expression of the human TLR-5 gene and NF-kB is a critical transcription factor for the atRA-induced expression of TLR-5. Accordingly, it is conceivable that retinoids are required for adequate innate and adaptive immune responses to agents of infectious diseases. atRA and various synthetic retinoids have been used therapeutically in human diseases, such as leukemia and other cancers due to the antiproliferative and apoptosis inducing effects of retinoids. Therefore, understanding the molecular regulatory mechanism of TLR-5 may assist in the design of alternative strategies for the treatment of infectious diseases, leukemia and cancers.