• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제45권3호
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• pp.101-110
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• 2015

Purpose: Sclerostin, an inhibitor of Wnt/${\beta}$-catenin signaling, exerts negative effects on bone formation and contributes to periodontitis-induced alveolar bone loss. Recent studies have demonstrated that serum sclerostin levels are increased in diabetic patients and that sclerostin expression in alveolar bone is enhanced in a diabetic periodontitis model. However, the molecular mechanism of how sclerostin expression is enhanced in diabetic patients remains elusive. Therefore, in this study, the effect of hyperglycemia on the expression of sclerostin in osteoblast lineage cells was examined. Methods: C2C12 and MLO-Y4 cells were used in this study. In order to examine the effect of hyperglycemia, the glucose concentration in the culture medium was adjusted to a range of levels between 40 and 100 mM. Gene expression levels were examined by quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction and Western blot assays. Top-Flash reporter was used to examine the transcriptional activity of the ${\beta}$-catenin/lymphoid enhanced factor/T-cell factor complex. Tumor necrosis factor-alpha ($TNF{\alpha}$) protein levels were examined with the enzyme-linked immunosorbent assay. The effect of reactive oxygen species on sclerostin expression was examined by treating cells with 1 mM $H_2O_2$ or 20 mM N-acetylcysteine. Results: The high glucose treatment increased the mRNA and protein levels of sclerostin. High glucose suppressed Wnt3a-induced Top-Flash reporter activity and the expression levels of osteoblast marker genes. High glucose increased reactive oxygen species production and $TNF{\alpha}$ expression levels. Treatment of cells with $H_2O_2$ also enhanced the expression levels of $TNF{\alpha}$ and sclerostin. In addition, N-acetylcysteine treatment or knockdown of $TNF{\alpha}$ attenuated high glucose-induced sclerostin expression. Conclusions: These results suggest that hyperglycemia increases sclerostin expression via the enhanced production of reactive oxygen species and $TNF{\alpha}$.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권2호
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• pp.185-192
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• 2021

건선(Psoriasis)은 IL-6, CXCL8, TNF-α 및 IFN-γ뿐만 아니라 Th17 세포에서 분비되는 IL-17A 등 다양한 염증성 사이토카인에 의해 표피의 과증식(hyperkeratosis) 및 만성적 염증(inflammation)이 유발되는 난치성 피부 질환이다. 소목(Caesalpinia sappan L.)의 유효성분으로 알려진 브라질린(brazilin)은 항산화, 항염증 및 피부 장벽 개선 등의 효능이 알려졌다. 특히, tumor necrosis factor (TNF)-α 자극 HaCaT 각질형성세포 모델에서 브라질린의 건선 치료 소재 가능성을 보여주었다. 그러나, 직접적인 건선 유발 인자인 C-C motif chemokine ligand (CCL) 20의 조절은 전혀 보고되지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 건선 유사 모델을 활용해 CCL20 발현 조절 여부 및 그 기작에 대해 규명하고자 하였다. IL-17A로 자극된 HaCaT 세포에서 브라질린은 CCL20, CXCL8 발현 및 signal transducer and transcription (STAT)3 인산화를 유의하게 억제하였다. 또한, 브라질린은 TNF-α/IL-17A/IFN-γ 3종 사이토카인으로 처리된 조건에서도 STAT3 인산화를 억제하며 염증성 분자(CXCL8, CCL20, IL-1, IL-6, 및 TNF-α)의 발현을 하향 조절하였다. 마지막으로 브라질린은 TNF-α/IL-17A/IFN-γ로 자극된 건선 유사 환경에서 피부 장벽 개선에도 유의적인 영향을 미쳤다. 위 결과들을 통해 우리는 궁극적으로 브라질린이 STAT3 인산화 억제를 통해 CCL20 발현을 하향 조절하며, 건선 유발 사이토카인들의 발현 또한 억제함을 알 수 있었다. 향후, 건선 동물모델 및 임상시험을 통해 브라질린의 건선 개선에 대한 효능이 검증된다면, 건선 환자에게 잠재적인 치료 물질로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제16권6호
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• pp.685-699
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• 2022

BACKGROUND/OBJECTIVES: Platycodon grandiflorum (PG) has long been known as a medicinal herb effective in various diseases, including bronchitis and asthma, but is still more widely used for food. Fermentation methods are being applied to increase the pharmacological composition of PG extracts and commercialize them with high added value. This study examines the hydrolyzed and fermented PG extract (HFPGE) fermented with Lactobacillus casei in RAW 264.7 cells, and investigates the effect of amplifying the immune and the probable molecular mechanism. MATERIALS/METHODS: HFPGE's total phenolic, flavonoid, saponin, and platycodin D contents were analyzed by colorimetric analysis or high-performance liquid chromatography. Cell viability was measured by the MTT assay. Phagocytic activity was analyzed by a phagocytosis assay kit, nitric oxide (NO) production by a Griess reagent system, and cytokines by enzyme-linked immunosorbent assay kits. The mRNA expressions of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cytokines were analyzed by reverse transcription-polymerase chain reaction, whereas MAPK and nuclear factor (NF)-κB activation were analyzed by Western blots. RESULTS: Compared to PGE, HFPGE was determined to contain 13.76 times and 6.69 times higher contents of crude saponin and platycodin D, respectively. HFPGE promoted cell proliferation and phagocytosis in RAW 264.7 cells and regulated the NO production and iNOS expression. Treatment with HFPGE also resulted in increased production of interleukin (IL)-1β, IL-6, tumor necrosis factor (TNF)-α, C-X-C motif chemokine ligand10, granulocyte-colony-stimulating factor, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, and monocyte chemoattractant protein-1, and the mRNA expressions of these cytokines. HFPGE also resulted in significantly increasing the phosphorylation of NF-κB p65, extracellular signal-regulated kinase, and c-Jun N-terminal kinase. CONCLUSIONS: Taken together, our results imply that fermentation and hydrolysis result in the extraction of more active ingredients of PG. Furthermore, we determined that HFPGE exerts immunostimulatory activity via the MAPK and NF-κB signaling pathways.

• 원예과학기술지
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• 제29권6호
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• pp.511-522
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• 2011

화색은 화훼 육종의 주요한 목표형질이다. 최근 유전공학 기술의 발달로 기존의 전통육종에서는 볼 수 없었던 파란장미와 파란카네이션과 같은 새로운 화색 개발이 성공적으로 보고되었다. 플라보노이드 생합성에 관해 축적된 지식기반 연구 결과를 바탕으로 새롭고 독특한 형질의 화색을 도입하는 것이 가능하게 된 것이다. 이러한 화색변경은 플라보노이드 대사경로의 조절, 즉 내재유전자의 발현조절 및 새로운 플라보노이드 합성 또는 특정 플라보노이드 합성을 위한 외래유전자의 추가도입과 플라보노이드 대사 전체를 조절하는 전사인자의 도입을 통해서 이루어져 왔다. 그러나 보다 실증적으로 이러한 플라보노이드 대사를 조절하기 위해서는 작물별 내재 플라보노이드의 조절 기작에 대한 이해를 바탕으로 목표로 하는 플라보노이드 합성을 위해 보다 정교한 대사흐름의 조절이 요구된다. 본 총설에서는 화훼작물의 화색변경 성공 예들을 자세히 소개하고 그 요인 분석을 통해 향후 더 성공적인 화색변경의 전략을 수립하는데 도움이 되고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제21권7호
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• pp.1046-1051
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• 2011

Dially disulfide (DADS)는 마늘의 주요한 유기 황화합물 성분으로서 다양한 약리 작용을 나타낸다. 최근 DADS가 항염증과 항동맥경화 작용뿐만 아니라 암세포의 증식을 억제하고 사멸을 유도한다는 보고가 이어지고 있고, 이에 관련된 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 한편, DADS가 세포 내 항산화 인자인 glutathione을 증가시킨다는 연구결과와 세포 내 항산화 효소의 일종인 HO-1의 발현을 직접 유도한다는 결과가 보고되었다. 그래서, 본 연구에서는 논란이 되고 있는 DADS의 세포 내 항산화 효소인 HO-1의 발현에서의 효과 및 그 전사인자들의 작용에 관여하는지를 인간 간암세포주 HepG2에서 조사하였다. 배양 중인 HepG2 세포에서 DADS는 독성이 없는 농도에서 세포의 증식을 크게 억제하였고, 전사인자 Nrf2의 발현을 약하게 유도하였으나 HO-1의 발현에는 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 또한, DADS는 HO-1 유도제인 CoPP와 hemin에 의해 자극된 HepG2 세포의 HO-1 발현의 증가를 단백질 수준에서 강력하게 억제시키는 것으로 나타났다. 그러나 DADS는 CoPP에 의한 HO-1 유전자의 mRNA 수준의 전사에는 억제 효과를 보이지 않았으며, 또한 Nrf2와 small Maf의 발현을 증가시키고 핵 내에 축적시키는 것으로 나타났다. 이를 종합해 볼 때 DADS는 단독으로 HO-1 발현을 유도하지 못하고, HO-1 유도제에 의한 HO-1 유전자의 발현과정에서는 전사단계가 아닌 번역단계에서 역할을 함으로써 HO-1의 단백질 합성을 억제하는 것으로 보인다. 결론적으로, 항산화 효소인 HO-1의 활성은 외부 자극으로부터 세포를 보호하고 사멸에 저항하게 하는데, DADS는 인간 간암세포주 HepG2에서 이 효소의 발현을 억제함으로써 항암제 및 redox 변화에 따른 암세포주의 성장을 억제하고 세포사멸을 촉진시킬 수 있다고 여겨진다.

• 한국균학회지
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• 제38권2호
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• pp.160-166
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• 2010

모델 사상성 진균 Aspergillus nidulans는 분화과정을 연구하는 진핵세포 시스템으로 사용되어 왔다. 이러한 분화과정은 매우 다양한 유전자들의 발현을 통하여 조절되며 이와 관련된 다양한 전사요소들의 기능이 연구되어 왔다. 이들 중 forkhead 유전자는 일반적으로 감수분열 및 세포주기 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 왔으며 A. nidulans에서도 유사한 기능을 하리라 예상되어 왔다. 이와 관련된 연구를 위하여 A. nidulans 유전체에 존재하는 6개의 forkhead 유전자를 발견, 확보하였고, 최근에는 효모 및 다른 진균에서는 발견되지 않는 A. nidulans 특이적 forkhead 유전자인 fkhF의 구조와 기능이 분석된 바 있다. 본 연구에서는 fkhF와 매우 유사한 단백질 서열을 가지고 있는 fkhE(AN2025.3) 유전자의 기능을 분석하였다. 본 유전자의 기능을 분석하기 위해 RT-PCR을 통하여 cDNA 서열을 분석한 결과 약 3종류의 서로 다른 mRNA가 존재하는 것이 밝혀졌고 이는 alternative splicing에 의한 것으로 추정되었다. 이들 3종류의 mRNA중 한 종류만 정상적인 ORF를 가지고 있으며 조사한 전체 cDNA 발현의 61%를 차지하였다. fkhE 유전자는 718개의 아미노산을 암호화하는 하나의 ORF를 가지고 있었으며 N 말단에 보존된 forkhead 도메인을 가지고 있었다. fkhE 유전자를 제거한 유전자 제거 돌연변이 균주는 fkhF와 유사하게 고체배지에서는 무성포자의 형성이 저해되었으나 유성분화에는 별다른 영향을 미치지 않았으며 액체 진탕배양에서는 야생형과 다르게 무성포자병(conidiophore)이 형성되었다. 이러한 결과는 fkhE 유전자가 무성분화에 관련되었음을 보여준다.

• Molecules and Cells
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• 제27권4호
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• pp.475-480
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• 2009

The transcription of soybean (Glycine max) calmodulin isoform-4 (GmCaM-4) is dramatically induced within 0.5 h of exposure to pathogen or NaCl. Core cis-acting elements that regulate the expression of the GmCaM-4 gene in response to pathogen and salt stress were previously identified, between -1,207 and -1,128 bp, and between -858 and -728 bp, in the GmCaM-4 promoter. Here, we characterized the properties of the DNA-binding complexes that form at the two core cis-acting elements of the GmCaM-4 promoter in pathogen-treated nuclear extracts. We generated GUS reporter constructs harboring various deletions of approximately 1.3-kb GmCaM-4 promoter, and analyzed GUS expression in tobacco plants transformed with these constructs. The GUS expression analysis suggested that the two previously identified core regions are involved in inducing GmCaM-4 expression in the heterologous system. Finally, a transient expression assay of Arabidopsis protoplasts showed that the GmCaM-4 promoter produced greater levels of GUS activity than did the CaMV35S promoter after pathogen or NaCl treatments, suggesting that the GmCaM-4 promoter may be useful in the production of conditional gene expression systems.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제32권2호
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• pp.133-147
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• 2005

Objectives: This study was carried out to establish human embryonic stem cells derived from frozen-thawed embryos using mouse embryonic fibroblasts (mEFs), human fetal skin and muscle fibroblasts as feeder cells, and to identify the characteristic of embryonic stem cells. Methods: When primary mEFs, human fetal skin and muscle fibroblasts were prepared, passaging on 4 days from replating could have effective trypsinization and clear feeder layers. Eight of 23 frozenthawed 4~8 cell stage embryos donated from consenting couples developed to blastocysts. Inner cell mass (ICM) was isolated by immunosurgery. ICM was co-cultured on mEFs, human fetal skin or muscle fibroblasts. The ICM colonies grown on mEFs, human fetal skin or muscle fibroblasts were tested the expression of stage specific embryonic antigen-3, -4 (SSEA-3, -4), octamer binding transcription factor-4 mRNA (Oct-4) and alkaline phosphatase surface marker. Results: We obtained 1 ICM colony from 2 ICM co-cultured on mEFs as feeder cells and did not obtain any ICM colony from 6 ICM clumps co-cultured on human fetal skin or muscle fibroblasts. The colony formed on mEFs could be passaged 30 times every 5 days with sustaining undifferentiated colony appearance. When the colonies cultured on mEFs were grown on human fetal skin or muscle fibroblasts, the colonies could be passaged 15 times every 9 days with sustaining undifferentiated colony appearance. The colonies grown on mEFs and human fetal fibroblasts expressed SSEA-4 and alkaline phosphatase surface markers and positive for the expression of Oct-4 by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). The produced embryoid body differentiated spontaneously to neural progenitorlike cells, neuron-like cells and beating cardiomyocyte-like cells, and frozen-thawed embryonic stem cells displayed normal 46,XX karyotype. Conclusions: The human embryonic stem cells can be established by using mEFs and human fetal fibroblasts produced in laboratory as feeder cells.

• 생명과학회지
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• 제32권2호
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• pp.94-100
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• 2022

B형간염바이러스(HBV)의 만성 감염은 간경화와 간세포암 발생 빈도를 현저히 높인다. HBV 감염의 임상적 결과는 숙주 유전적 요인과 바이러스의 유전자 변이, 그리고 환경적 요인 등에 결정된다. HBV 복제를 위한 HBV의 pre-genomic RNA 전사는 바이러스의 core promoter 활성화에 의해 조절된다. Core promoter 돌연변이는 급성간 질환과 간세포암 발생에 연관되어 있다. 본 연구팀은 미얀마의 HBV 감염 환자들로부터 바이러스 유전자를 획득하여 core promoter 부위의 유전자 변이들을 파악하였다. Core promoter의 상대적 유전자 활성 차이를 분석하기 위해서 core promoter를 luciferase reporter에 재조합한 시스템을 제작하였다. 분석한 core promoter의 유전자 변이들 중에서 C1731T와 G1806A 돌연변이가 HBV core promoter의 전사 활성화를 증가에 관여하였다. 돌연변이 부위를 중심으로 전사 인자들의 가능한 결합 부위 변화를 컴퓨터 프로그램 분석을 통해 조사한 결과, C/EBPβ와 XBP1 반응 부위가 새롭게 생성되었음을 도출하였다. C/EBPβ의 세포 내 발현은 C1713T 돌연변이를 가진 core promoter의 전사 활성을 증가시켰으며, XBP1 발현은 G1806A 돌연변이를 함유한 M95 promoter를 활성을 증가시켰다. HBV 감염의 치료는 약제 내성과 백신 회피 돌연변이 발생으로 문제점을 가지고 있는 상황에서, 이 연구 결과는 HBV core promoter 돌연변이의 분자생물학적 그리고 임상학적 중요성을 제공한다.

• 대한수의학회지
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• 제49권3호
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• pp.185-193
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• 2009

In the present study, ten herbal extracts, Citrus unshiu Markovich, root and stem of Berberis koreana, Morus alba, Dendrobium moniliforme, Aster gramineus, A. scabar, Alisma canaliculatum, Fallopia japonica and Origanum (O.) vulgare were determined to examine anti-mycoplasmal activity. Among them, O. vulgare extract (OVE) showed strong anti-mycoplasmal activity and was analyzed by gaschromatography/ mass spectrometry (GC/MS). As the results, OVE was consisted of carvacrol (68.78%), o-cymene (9.80%), terpinene (7.61%) and thymol (4.03%) as main ingredients. To investigate inflammatory activity by intact pathogenic Mycoplasma hyopneumoniae (M. hyo) at 30 $\mu$g/ml, we examined induced transcription of proinflammatory cytokines such as cyclooxygenase-2, tumor necrosis factor-a, interleukin (IL)-1, IL-6 and inducible nitric oxide synthase in RAW 264.7 cells. With the above results, we further investigated whether OVE could reduce inflammation induced by M. hyo at minimal inhibitory concentration. The result showed that 32 $\mu$g/ml of OVE inhibited nitric oxide production by 60%. This study also evaluated the combination of OVE with antibacterials against M. hyo for application. Based on these results, it could be concluded that M. hyo induces inflammation in RAW 264.7 cells and OVE protects this inflammation, indicating that OVE may be useful for industrial animals.