• 제목/요약/키워드: molecular processes

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Ginseng-derived type I rhamnogalacturonan polysaccharide binds to galectin-8 and antagonizes its function

  • Yi Zheng;Yunlong Si;Xuejiao Xu;Hongming Gu;Zhen He;Zihan Zhao;Zhangkai Feng;Jiyong Su;Kevin H. Mayo;Yifa Zhou;Guihua Tai
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제48권2호
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    • pp.202-210
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    • 2024
  • Background: Panax ginseng Meyer polysaccharides exhibit various biological functions, like antagonizing galectin-3-mediated cell adhesion and migration. Galectin-8 (Gal-8), with its linker-joined N- and C-terminal carbohydrate recognition domains (CRDs), is also crucial to these biological processes, and thus plays a role in various pathological disorders. Yet the effect of ginseng-derived polysaccharides in modulating Gal-8 function has remained unclear. Methods: P. ginseng-derived pectin was chromatographically isolated and enzymatically digested to obtain a series of polysaccharides. Biolayer Interferometry (BLI) quantified their binding affinity to Gal-8, and their inhibitory effects on Gal-8 was assessed by hemagglutination, cell migration and T-cell apoptosis. Results: Our ginseng-derived pectin polysaccharides consist mostly of rhamnogalacturonan-I (RG-I) and homogalacturonan (HG). BLI shows that Gal-8 binding rests primarily in RG-I and its β-1,4-galactan side chains, with sub-micromolar KD values. Both N- and C-terminal Gal-8 CRDs bind RG-I, with binding correlated with Gal-8-mediated function. Conclusion: P. ginseng RG-I pectin β-1,4-galactan side chains are crucial to binding Gal-8 and antagonizing its function. This study enhances our understanding of galectin-sugar interactions, information that may be used in the development of pharmaceutical agents targeting Gal-8.

MDA-MB-231 유방암 세포에서 석류 유래 나노베지클의 항암효과 (The anti-cancer effect of pomegranate-derived nanovesicles on MDA-MB-231 breast cancer cells)

  • 김동하;김지수;권인숙;조영은
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제57권1호
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    • pp.43-52
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    • 2024
  • 본 연구에서는 석류 유래 나노베지클이 유방암 세포인 MDA-MB-231 세포에 항 혈관 신생효과와 세포 증식을 억제하는지 확인하고자 하였다. 석류 주스로부터 분리한 석류 유래 나노베지클(PNVs)이 평균 직경이 162 nm의 이중막 구조인 나노베지클을 검증하였다. MDA-MB-231 세포에 석류 유래 나노베지클의 내재화를 확인하였다. 석류 유래 나노베지클이 MDA-MB-231 세포에 농도 의존적으로 세포 증식률을 감소시키는 것을 확인하였다. 또한, 석류 유래 나노베지클이 MDA-MB-231 세포에 침윤 및 전이를 억제하는 것을 확인하였다. 마지막으로 세포 발현 단백질을 증가시키고 MMP-2, MMP-9 단백질의 발현을 감소시키는 것을 검증하였다. 본 연구는 석류 유래 나노베지클이 인간 유방암 세포인 MDA-MB-231 세포의 세포 침윤 및 전이를 억제하고 세포사멸을 시켜 항암효과가 있음을 제시하고 있다. 따라서 석류 유래 나노베지클이 유방암 예방 및 치료에 이용 가능함으로 시사된다.

Evaluation of Renal Pathophysiological Processes Induced by an Iodinated Contrast Agent in a Diabetic Rabbit Model Using Intravoxel Incoherent Motion and Blood Oxygenation Level-Dependent Magnetic Resonance Imaging

  • Yongfang Wang;Xin Zhang;Bin Wang;Yang Xie;Yi Wang;Xuan Jiang;Rongjia Wang;Ke Ren
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제20권5호
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    • pp.830-843
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    • 2019
  • Objective: To examine the potential of intravoxel incoherent motion (IVIM) and blood oxygen level-dependent (BOLD) magnetic resonance imaging for detecting renal changes after iodinated contrast-induced acute kidney injury (CI-AKI) development in a diabetic rabbit model. Materials and Methods: Sixty-two rabbits were randomized into 2 groups: diabetic rabbits with the contrast agent (DCA) and healthy rabbits with the contrast agent (NCA). In each group, 6 rabbits underwent IVIM and BOLD imaging at 1 hour, 1 day, 2 days, 3 days, and 4 days after an iohexol injection while 5 rabbits were selected to undergo blood and histological examinations at these specific time points. Iohexol was administrated at a dose of 2.5 g I/kg of body weight. Further, the apparent transverse relaxation rate (R2*), average pure molecular diffusion coefficient (D), pseudo-diffusion coefficient (D*), perfusion fraction (f) were calculated. Results: The D and f values of the renal cortex (CO) and outer medulla (OM) were significantly decreased compared to baseline values in the 2 groups 1 day after the iohexol injection (p < 0.05). A marked reduction in the D* values for both the CO and OM was also observed after 1 hour in each group (p < 0.05). In the OM, a persistent elevation of the R2* was detected for 4 days in the DCA group (p < 0.05). Histopathological changes were prominent, and the pathological features of CI-AKI aggravated in the DCA group until day 4. The D, f, and R2* values significantly correlated with the histological damage scores, hypoxia-inducible transcription factor-1α expression scores, and serum creatinine levels. Conclusion: A combination of IVIM and BOLD imaging may serve as a noninvasive method for detecting and monitoring CI-AKI in the early stages in the diabetic kidney.

저온에서의 싸이클로옥타논에 대한 고유동위원소 효과 (INTRINSIC NMR ISOTOPE SHIFTS OF CYCLOOCTANONE AT LOW TEMPERATURE)

  • 정미원
    • 분석과학
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    • 제7권2호
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    • pp.213-224
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    • 1994
  • 선택적으로 중수소를 치환시킨 싸이클로옥타논의 여러 동위원소 이성질체들을 합성하였다. 고유동위원소 효과에 의해 영향을 받는 $^{13}C$ NMR 화학적 이동값들을 각 이성질체에 대해 저온에서 계통적으로 관찰하였다. 특히 싸이클로옥타논이 선호하는 안정한 형태 이성질체인 클 boat-chair 형과 연관시켜 이 효과들을 논의하였다.

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정상, 낭종 및 법랑아세포종 세포에서의 유전자 발현 차이 분석 (ANALYSIS OF DIFFERENTIAL GENE EXPRESSION IN NORMAL, CYST AND AMELOBLASTOMA CELLS)

  • 양철희;백병주;양연미;김재곤
    • 대한소아치과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.75-88
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    • 2005
  • 법랑아세포종은 1868년에 처음 보고된 이래 명칭, 발생기전, 분류 그리고 치료 방법 등에 관하여 수 많은 논란이 있어 왔는데 이는 법랑세포종이 양성종양임에도 불구하고 종양자체의 진행이 파괴적이고, 외과적 처치를 한 후에도 재발이 잘되며, 흔하지는 않지만 악성종양과 유사하게 전이를 보이는 등 독특한 특성을 지니고 있기 때문이다. 정상세포와 암 세포 간에 차이를 보이는 유전자 혹은 정상세포에서 변형이 일어날 때 특이적으로 발현하는 유전의 분리 및 분석하는 것은 암세포의 생성과정을 이해하는데 있어서 중요한 열쇠를 제공할 수 있다. 이에 본 연구는 RNA differential display 방법 중 재연성과 반복성이 개선된 Ordered differential display(ODD)RT-PCR과 보다 개선된 $GeneFishing^{TM}$기술을 이용하여 악성과 양성종양 사이의 유전자 발현의 차이를 조사하고, 특이 유전자의 profile을 확보하고자 하였다. $GeneFishing^{TM}$기술과 RT-PCR을 수행한 결과 nasopharyngeal carcinoma gene을 제외한 9개의 유전자는 악성에서 특이적으로 발현되는 것을 확인하였다. 따라서 $GeneFishing^{TM}$을 이용하면 각 시료간의 mRNA 상에서 발현차이를 보이는 DEG를 비교 분석하면 암관련 유전자, 항생제 태성 유전자, 그리고 분화 관련 유전자들에 대한 연구가 용이하게 수행할 수 있을 것으로 생각된다.

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A Laboratory-Scale Study of the Applicability of a Halophilic Sediment Bioelectrochemical System for in situ Reclamation of Water and Sediment in Brackish Aquaculture Ponds: Effects of Operational Conditions on Performance

  • Pham, Hai The;Vu, Phuong Ha;Nguyen, Thuy Thu Thi;Bui, Ha Viet Thi;Tran, Huyen Thanh Thi;Tran, Hanh My;Nguyen, Huy Quang;Kim, Byung Hong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제29권10호
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    • pp.1607-1623
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    • 2019
  • Sediment bioelectrochemical systems (SBESs) can be integrated into brackish aquaculture ponds for in-situ bioremediation of the pond water and sediment. Such an in-situ system offers advantages including reduced treatment cost, reusability and simple handling. In order to realize such an application potential of the SBES, in this laboratory-scale study we investigated the effect of several controllable and uncontrollable operational factors on the in-situ bioremediation performance of a tank model of a brackish aquaculture pond, into which a SBES was integrated, in comparison with a natural degradation control model. The performance was evaluated in terms of electricity generation by the SBES, Chemical oxygen demand (COD) removal and nitrogen removal of both the tank water and the tank sediment. Real-life conditions of the operational parameters were also experimented to understand the most close-to-practice responses of the system to their changes. Predictable effects of controllable parameters including external resistance and electrode spacing, similar to those reported previously for the BESs, were shown by the results but exceptions were observed. Accordingly, while increasing the electrode spacing reduced the current densities but generally improved COD and nitrogen removal, increasing the external resistance could result in decreased COD removal but also increased nitrogen removal and decreased current densities. However, maximum electricity generation and COD removal efficiency difference of the SBES (versus the control) could be reached with an external resistance of $100{\Omega}$, not with the lowest one of $10{\Omega}$. The effects of uncontrollable parameters such as ambient temperature, salinity and pH of the pond (tank) water were rather unpredictable. Temperatures higher than $35^{\circ}C$ seemed to have more accelaration effect on natural degradation than on bioelectrochemical processes. Changing salinity seriously changed the electricity generation but did not clearly affect the bioremediation performance of the SBES, although at 2.5% salinity the SBES displayed a significantly more efficient removal of nitrogen in the water, compared to the control. Variation of pH to practically extreme levels (5.5 and 8.8) led to increased electricity generations but poorer performances of the SBES (vs. the control) in removing COD and nitrogen. Altogether, the results suggest some distinct responses of the SBES under brackish conditions and imply that COD removal and nitrogen removal in the system are not completely linked to bioelectrochemical processes but electrochemically enriched bacteria can still perform non-bioelectrochemical COD and nitrogen removals more efficiently than natural ones. The results confirm the application potential of the SBES in brackish aquaculture bioremediation and help propose efficient practices to warrant the success of such application in real-life scenarios.

인체의 폐암과 정상 폐조직에서 Peroxiredoxin 및 Thioredoxin의 발현 양상 (Expression of Peroxiredoxin and Thioredoxin in Human Lung Cancer and Paired Normal Lung)

  • 김영선;박주헌;이혜림;심진영;최영인;오윤정;신승수;최영화;박광주;박래웅;황성철
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제59권2호
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    • pp.142-150
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    • 2005
  • 연구배경 : Peroxiredoxin (Prx) 은 최근에 알려진 항산화제로 세포의 증식과 분화, 세포사멸이나 발암과정에 관여하는 것으로 알려져 있다. 하지만, 현재까지 폐암을 비롯한 각종 질병에서의 이들 Prx단백의 역할은 잘 규명되어 있지 않다. 이에 본 연구는 폐암 조직과 정상폐조직에서 Prx 단백의 발현 양상과 분포를 연구하여 이들의 병태 생리학적인 의미를 찾아보고자 하였다. 방 법 : 아주대학교 병원에서 폐암으로 진단된 환자의 폐암조직과, 동일 환자의 정상 폐조직에서, 1 차원전기영동 (reducing 조건과 non-reducing 조건에서의 SDSPAGE) 혹은 2차원전기영동을 시행한 후 Western blot으로 Prx, Trx 및 TR의 발현 양상을 분석 하였으며, 백서의 정상 폐조직과, 환자의 폐암 조직에서 anti-Prx rabbit polyclonal 항체로 하여 면역조직화학염색법을 통해, Prx 단백의 분포를 관찰하였다. 결 과 : 면역조직화학염색법 결과 백서의 정상 폐조직에서는 Prx I, II, III 및 V 유형이, 주로 기관지상피세포, 폐포상피세포 및 폐포대식세포에서 발현되고 있음을 관찰하였다. 인체 폐암조직에서는, 정상 폐조직 부위에 비해서 Prx I 과 Prx III 유형 및 Trx단백의 발현이 선택적으로 증가되어 있고, 특히, 2차원 전기영동을 통한 프로티옴 분석에서 산화된 형태의 Prx I 과 Prx II가 증가 한 것을 비롯하여, 분자량과 등전점(pI)이 약간 변화된 형태의 Prx III가 폐암조직에 존재함을 알 수 있었다. 한편, 폐암 조직의 non-reducing 전기영동 후 Western blot에서는, monomer와 dimer 사이의 중간 크기에 해당하는 약 40 kDa과 200 kDa 이상 크기의, 항 Prx 항체와 반응하는 단백 띠 (reactive bands)가 관찰되었다. 결 론 : 폐암 조직에서 관찰되는 Prx I 과 Prx III 유형 및 Trx의 과발현 양상은, 종양 세포들이 주변의 미세 환경으로부터 겪는 여러 스트레스에 대하여 단백질을 보호하고 세포의 생명력을 유지하는데 있어 주요한 역할을 하는 것으로 사료된다.

AlAs 습식산화와 열처리로 인한 InGaAs 양자점 레이저 구조의 Intermixing효과에 관한 공간 분해 광학적 특성 (Spatially-resolved Photoluminescence Studies on Intermixing Effect of InGaAs Quantum Dot Structures Formed by AlAs Wet Oxidation and Thermal Annealing)

  • 황준석;권봉준;곽호상;최재원;조용훈;조남기;전헌수;조운조;송진동;최원준;이정일
    • 한국진공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.201-208
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    • 2006
  • 전류 차단층으로서 AlAs 자연산화층 ($AlO_x$) 을 갖는 InGaAs 양자점 (quantum dot) 구조를 분자선 박막 성장법 (molecular-beam epitaxy)과 습식 산화법 (wet oxidation)을 이용하여 제작하였고, 이들 구조의 열처리에 따른 광학적인 특성 변화를 photoluminescence (PL), PL excitation, 그리고 공간 분해능을 갖는 micro-PL을 이용하여 분석하였다. 습식 산화와 열처리 과정을 통해 intermixing된 InGaAs 양자점 영역에서 PL 특성을 조사한 결과, intermixing 되지 않은 영역보다 높은 에너지에서 완만한 PL peak이 추가적으로 관측되었다. 산화되지 않은 (non-oxided) AlAs 아래에 있는 InGaAs 양자점 영역에서는 약 1.1 eV에서 PL emission이 주로 관측되었으나, $AlO_x$$SiN_x$에 의해 intermixing 된 InGaAs 양자점 영역에서는 각각 약 1.16 eV와 $1.18{\sim}1.20$ eV 에서의 PL emission도 함께 관측되었다. 실험 결과, $AlO_x$층이 있는 InGaAs 양자점 영역이 산화 되지 않은 AlAs층이 있는 영역에 비해서 intermixing 효과가 크게 작용함을 알 수 있었다.

분자지표 및 탄소안정동위원소 조성비를 이용한 국내 수입 주요 원유의 식별 (Identification of Major Crude Oils Imported into Korea using Molecular and Stable Carbon Isotopic Compositions)

  • 김은식;안준건;김기범;심원준;주창규;김문구
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.247-256
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    • 2012
  • 원유의 탄소안정동위원소비는 증발, 생물분해, 용해 등 풍화작용에 의해 큰 영향을 받지 않는 것으로 알려져 있어, 유출유의 기원을 확인하는 추적자로서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에 수입되고 있는 유류 중 주요 14종 원유와 제품유 1종의 분자단위 유지문 지표와 탄소안정동위원소비 조성을 분석하고, 이를 유지문으로 활용하여 각 지표의 유류 간 식별력을 비교하였다. Bintulu 원유와 제품유(B-C(1%)) 만이 다른 원유와 구별되는 고유한 alkane 분포패턴을 보였고, 나머지 원유들은 매우 유사한 분포특성을 나타내었다. Alkane 분자지표를 사용하였을 때, 원유를 크게 3개 그룹으로 분류할 수 있었으나 그룹 내 식별은 불가능하였다. PAHs 분자지표인 C2D/C2P와 C3D/C3P 이중지수를 이용해서 A.L., A.S.L., Foroozan, B-C(1%)을 다른 원유들로부터 구별할 수 있었으며, 4-mD/1-mD와 2/3-mD/1-mD 이중지수는 A.S.L., Bintulu, Oman 원유를 뚜렷이 식별할 수 있었다. 하지만 나머지 원유들은 매우 유사한 값을 가지고 있어서 원유 간 식별이 어려웠다. 반면 탄소안정동위원소비를 활용한 식별법은 A.L., A.M., Qatar-Marine, B-C(1%)를 제외한 나머지 모든 원유 사이의 식별을 가능하게 하였다. 개별화합물의 탄소안정동위원소 조성비를 활용한 유지문 분석법은 기존의 PAHs와 alkane의 대표적인 분자지표들과 비교했을 때 상대적으로 높은 원유 간 식별력을 보여 주었다.

해당화 열매 성숙단계에 따른 생리활성 및 기능성 물질 변화 분석 (Variation in bioactive principles and bioactive compounds of Rosa rugosa fruit during ripening)

  • 곽민정;엄승희;길진수;김주성;현태경
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제46권3호
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    • pp.236-245
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    • 2019
  • 열매가 성숙하는 과정은 유전학적으로 프로그램화 되어 있는 과정으로 다른 여러 유전자 발현과 효소의 작용에 의한 생화학적, 생리적 조절의 결과물이다. 이런 일련의 과정에서 과실과 채소에 화학적 조성과 활성 물질에 변화가 나타나는 것을 당연한 결과일 것이다. 해당화의 열매가 성숙하는 과정에서 이들 활성 물질의 변화를 측정하기 위해 우리는 성숙단계 별로 채집 된 열매 시료 추출물에서의 항산화 활성의 차이, 항 elastase 활성 및 polyphenol 화합물의 함량을 분석하였다. 결과적으로 미성숙 단계의 열매 추출물에서 높은 phenolic 화합물과 플라보노이드 함량이 검출되었으며, 그에 따라 높은 radical 소거능, 환원력 및 ORAC 활성을 나타냈다. 또한 elastase 저해 활성에서도 다른 성숙 단계의 추출물에 비해 미성숙 단계의 열매 추출물에서 높은 활성을 나타내는 것으로 조사되었다. 더불어 성숙과정에서 플라보노이드 생합성 과정에 관련된 유전자의 발현이 감소하는 것을 확인하였으며, 이를 통해 플라보노이드의 함량이 감소하는 것을 설명할 수 있었다. HPLC분석을 통해 다른 성숙 단계의 추출물과 비교하여 미성숙 열매 추출물에서 높은 함량의 myricetin, caffeic acid, chlorogenic acid, syringic acid, р-coumaric acid 등이 검출되었다. 구조 기반의 molecular doking을 사용하며 이들 화합물과 elastase의 결합부위와 패턴을 분석하였으며 이를 통해 chlorogenic acid와 elastase가 강하게 결합하는 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통해서 해당화 열매의 성숙 정도가 이 식물의 약리학적 가치에 영향을 미치는 것을 규명하였고, 미성숙한 해당화 열매는 향후 활성산소 생성에 의해 유발되는 피부 노화 억제 효과뿐 아니라 피부의 탄력성 강화를 위한 기능성 천연소재로서의 가능성을 입증하였다.