• Journal of Ginseng Research
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• 제44권2호
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• pp.332-340
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• 2020

Background: The valuable medicinal plant Panax ginseng has high pharmaceutical efficacy because it produces ginsenosides. However, its yields decline because of a root-rot disease caused by Ilyonectria mors-panacis. Because species within Ilyonectria showed variable aggressiveness by altering ginsenoside concentrations in inoculated plants, we investigated how such infections might regulate the biosynthesis of ginsenosides and their related signaling molecules. Methods: Two-year-old ginseng seedlings were treated with I. mors-panacis and I. robusta. Roots from infected and pathogen-free plants were harvested at 4 and 16 days after inoculation. We then examined levels or/and expression of genes of ginsenosides, salicylic acid (SA), jasmonic acid (JA), and reactive oxygen species (ROS). We also checked the susceptibility of those pathogens to ROS. Results: Ginsenoside biosynthesis was significantly suppressed and increased in response to infection by I. mors-panacis and I. robusta, respectively. Regulation of JA was significantly higher in I. robusta-infected roots, while levels of SA and ROS were significantly higher in I. mors-panacis-infected roots. Catalase activity was significantly higher in I. robusta-infected roots followed in order by mock roots and those infected by I. mors-panacis. Moreover, I. mors-panacis was resistant to ROS compared with I. robusta. Conclusion: Infection by the weakly aggressive I. robusta led to the upregulation of ginsenoside production and biosynthesis, probably because only a low level of ROS was induced. In contrast, the more aggressive I. mors-panacis suppressed ginsenoside biosynthesis, probably because of higher ROS levels and subsequent induction of programmed cell death pathways. Furthermore, I. mors-panacis may have increased its virulence by resisting the cytotoxicity of ROS.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
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• 제10권2호
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• pp.112-116
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• 2007

Kinetin(KN) is an inducer of rice(Oryza sativa L.) defense/stress responses, as evidenced by the induction of inducible secondary metabolite and defense/stress protein markers in leaf. We show a novel light-dependent effect of KN-triggered defense stress responses in rice leaf. Leaf segments treated with KN(100 ${\mu}M$) show hypersensitive-like necrotic lesion formation only under continuous light illumination. Potent accumulation of two phytoalexins, sakuranetin and momilactone A(MoA) by KN that peaks at 48 h after treatment under continuous light is completely suppressed by incubation under continuous dark. Using two-dimensional gel electrophoresis we identified KN-induced changes in ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, energy- and pathogenesis-related proteins(OsPR class 5 and 10 members) by N-terminal amino acid sequencing and mass spectrometry. These changes were light-inducible and could not be observed in the dark(and control). Present results provide a new dimension(light modulation/regulation) to our finding that KN has a potential role in the rice plant self-defense mechanism.

• International Journal of Molecular Medicine
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• 제43권5호
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• pp.2177-2186
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• 2019

The epidemiological, animal and cell effects of plant metabolites suggest versatile health benefits of flavonoids. However, whether flavonoids affect the deleterious biological activity of oxygenated cholesterol molecules remains to be elucidated. The present study investigated the effects of 4'-O-methylalpinumisoflavone (mAI) isolated from Maclura tricuspidata (Cudrania tricuspidata) on the 27-hydroxycholesterol (27OHChol)-induced activation of monocytes/macrophages using human THP-1 cells. mAI dose-dependently impaired the expression of C-C motif chemokine ligand (CCL)2 chemokine and the migration of monocytic cells enhanced by 27OHChol. mAI downregulated the surface and cellular levels of CD14 and inhibited the release of soluble CD14. This isoflavone significantly weakened the lipopolysaccharide responses that were enhanced in the presence of 27OHChol, and inhibited the transcription and secretion of the active gene product of matrix metalloproteinase-9. mAI also suppressed the expression of C-C motif chemokine receptor 5 ligands, including CL3 and CCL4, and M1-phenotype markers induced by 27OHChol. Furthermore, mAI impaired phosphorylation of the nuclear factor-κB p65 subunit without affecting the phosphorylation of Akt. These results indicate that mAI inhibits the activation of monocytes/macrophages to the immunostimulatory phenotype in a milieu rich in 27OHChol, suggesting potential benefits of the flavonoid for the treatment of diseases in which the pathogenesis is linked to 27OHChol-induced inflammatory responses.

• 농약과학회지
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• 제18권4호
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• pp.422-428
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• 2014

딸기 근권에서 분리한 내생균 중 고추역병균 방제 및 고추생육촉진 효과가 우수한 균주를 선발하였다. Pseudomonas fluorescen EP103으로 명명된 내생균주는 다른 내생균주와 비교하여 식물의 뿌리 길이와 생체 중이 크게 증가하였다. 고추역병에 대한 온실검정에서 EP103처리는 방제가 78.7%을 나타냈으며 항균력 실험결과 고추역병균을 직접 억제하지는 않았다. EP103이 처리된 고추에서는 PR1, PR10등의 병저항성 유전자가 발현되었으며 EP103의 PCR분석 결과 피올테오린, 파이로니트린, 하이드로젠 싸이아나이드, 오르화미드 등의 유용유전자를 함유하고 있음이 밝혀졌다. 따라서 본 균주는 고추역병의 생물 방제용으로 활용할 가치가 있는 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제32권3호
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• pp.135-140
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• 2006

Nucler factor-kappa B (NF-kappaB) 프로모터는 염증성 질환을 유도하는 호염증성 시토카인의 발현에 중요한 역할을 수행하는 전사인자 중의 하나이다. 본 실험에서는 200 여종의 식물추출물들로부터 항염효능이 있는 추출물을 선발하기 위해 NF-kappaB 리포터 실험을 수행하였다. NF-kappaB 리포터 실험결과, 12종의 식물추출물, 즉 개나리, 고추잎, 박하, 뱀딸기, 뽕나무, 삼백초, 솔잎, 양애줄기, 약쑥, 어성초, 왕벚꽃가지, 조릿대 등이 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 유도된 NF-kappaB 프로모터 활성을 농도의존적으로 억제하는 것을 확인하였다. 이들 12종의 식물추출물이 호염증성 시토카인 발현에도 동일한 효과를 나타내는지 알아보기 위해 tumor necrosis factor-alpha (TNF alpha)와 인터루킨-8에 대한 ELISA실험을 실시하였다. ELISA실험 결과, NF-kappaB 리포터 실험결과와 동일하게, TNF-alpha와 인터루킨-8 생산이 12종 식물추출물 모두에서 감소됨을 관찰하였다. 이러한 실험결과는, 12종의 식물 추출물에서 보여지는 호염증성 시토카인 억제효과가 NF-kappaB 프로모터 활성억제를 통해 이루어지고 있음을 시사한다. 또한, 이들 12종 식물은 diphenyl-p-picrylhydrazyl (DPPH) assay를 통해 살펴본 결과 높은 항산화 활성도 있음을 확인하였다. 이상의 결과로부터, 12종의 식물 추출물은 염증성 피부질환 전용 화장품 제형에서 항염 및 자극완화 소재로 응용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.265-272
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• 2006

피부 여드름 치료, 예방을 위한 천연물의 활성평가를 시도하였다. 335종의 약용 및 야생식물의 다양한 부위로부터 500종의 추출물을 조제하여, 여드름 원인세균인 Propionibacterium acnes에 대한 생육저지 활성을 평가한 결과, 21종 식물체에서 조제한 25종 추출물에서 활성을 확인하였다. 500종 추출물 중, 홀아비꽃대(지상부) 추출물에서 가장 강력한 활성이 나타났으며, 방기, 고삼, 오수유, 은행(씨), 상백피, 독활 및 호장근 추출물에서도 우수한 활성을 확인하였다. 특히 고삼, 상백피, 독활 등의 항여드름 활성은 기존 보고 및 민간요법과도 잘 일치하며, 홀아비꽃대 및 방기 추출물의 항여드름 균 활성은 본 연구에서 처음으로 확인하였다. 고삼을 대상으로 한 활성물질 분리결과, kuraridin과 kurarinone의 주요 활성물질임을 확인하였다. 본 연구결과는, 안정성이 확보된 식물추출물로부터 새로운 피부여드름 치료제 개발이 가능함을 제시하고 있으며, 현재 고삼 추출물 및 활성물질의 세포 독성 및 작용기전에 대한 연구가 진행중이다.

• 식물병연구
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• 제16권3호
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• pp.274-278
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• 2010

강원지역의 감자포장에서 2006년과 2007년에 역병균을 분리하여, 교배형, metalaxyl과 dimethomorph 반응을 조사하였다. 각 지역에서 분리한 역병균의 교배형을 조사한 결과, 2006년 분리된 조사 균주는 155 균주 중 A1형이 58.7%, A2형이 41.3%로 확인 되었으며, 2007년 분리된 균주에서 A2 교배형은 6.7%로 발생 비율이 매우 낮았다. metalaxyl에 대한 반응성은 2006년 133균주에서 저항성 균주가 73.75%, 중도 저항성 균주가 18.8%, 감수성 균주가 7.5%로 나타났으며, 2007년 조사한 101 균주 중에서 저항성이 56.4%, 중도저항성 균이 4%, 감수성 균이 36.6%로 분리되었다. 강원도의 대부분 지역에서 A2 교배형 발생과 metalaxyl에 저항성을 갖는 균주를 확인할 수 있었는데, 이러한 결과는 병원균이 지속적으로 기주 및 환경요인에 따라 변화되고 있음을 의미한다. Dimethomorph 약제 반응 조사결과 MIC 값은 0.6미만, 06~1.0, 1.0이상인 세 개의 그룹으로 분류 되었으며, 2006년에는 $1.0\;{\mu}g/ml$이상인 균주는 56.3%이었으나 2007년에는 $1.0\;{\mu}g/ml$이상인 균주가 4%였다. $EC_{50}$ 값은 2007년에 조사한 균주들의 평균값이 $0.12\;{\mu}g/ml$로 2006년 평균값 $0.37\;{\mu}g/ml$ 보다 감소하였다. 감자 역병균들의 MIC 값과 $EC_{50}$ 값을 고려한 결과, 2007년에 조사한 병원균의 약제 반응정도가 2006년에 분리한 균주보다 감소하는 것으로 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제30권3호
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• pp.285-290
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• 2020

구제역바이러스(FMDV)는 Picornaviridae 과의 Aphthovirus 속의 한 종류이며, 야생과 가축의 소와 돼지에 감염한다. FMDV는 감염 조직에서 중증의 염증반응을 포함한 다양한 임상적 증후들을 일으킨다. FMDV 게놈 RNA는 약 8.3 kb 길이의 양성-단일 가닥을 가지고 있으며, 하나의 긴 단백질 번역틀(ORF)을 만든다. 이 ORF는 바이러스의 단백질가수분해효소에 의해서 구조단백질과 비구조단백질로 나누어진다. FMDV의 FMDV 2C 단백질은 FMDV 유전자에서 만들어지는 비구조단백질로서 염증과 세포사를 포함한 FMD 병리 과정과 바이러스 복제에서 중요한 역할을 한다. 이 연구에서 우리는 FMDV 2C가 염증 유도 사이토카인인 tumor necrosis factor alpha (TNFα)의 세포내 발현을 유도하는 가능성을 검토하였다. FMDV 2C의 돼지 세포인 IBRS-2 세포내 발현은 TNFα의 유전자 발현 조절 부위인 프로모터의 활성화를 이용하여 전사수준에서 TNFα의 mRNA와 단백질 생성을 증가시켰다. 추가적으로, 소포체 스트레스를 감소시키는 화학물질인 4-phenylbutyric acid (4-PBA) 처리는 FMDV 2C에 의해 유도된 TNFα 발현을 감소시켰다. 소포체 스트레스 반응을 매개하는 전사인자의 한 종류인 ATF4는 TNFα 프로모터의 활성을 유도하고, TNFα의 mRNA와 단백질 발현을 증가시켰다. 하지만, ATF4의 기능 결핍 돌연변이체 단백질의 발현은 FMDV 2C에 의한 TNFα 생성을 유도하지 못하였다. 이들 결과들은 FMDV FMDV 2C 단백질이 ATF4-매개 TNFα 발현을 통해 임상적 염증반응을 증가시키고, 이는 소포체 스트레스의 유도와 연관되어있음을 제시한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권1호
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• pp.49-54
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• 1995

한국 마늘에 감염된 바이러스의 종류와 병 발생 메카니즘을 구명하기 위하여, 마늘 바이러스 cDNA clone들을 분리하였다. 24개 cDNA clone들의 부분적인 염기 서열을 결정하였고, 이 중 poly(A) tail을 가진 5개 clone들의 염기 서열을 결정하였다. 이를 이미 알려진 다른 식물 바이러스와 비교했을 때, clone V9은 일차구조가 carlavirus와 유사성을 보이므로 GLV cDNA clone으로 여겨진다. Northern blot 결과로부터 GLV genome의 크기는 8.5 knt이고, poly(A) tail을 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. clone V9의 3' 말단부분에는 바이러스 복제과정에서 cis-acting element로 작용한다고 여겨지는 hexanucleotide motif(5'-ACCUAA)가 존재한다. 또한 carlavirus의 껍질 단백질 subgenomic RNA의 5' 말단에 보존되어 있는 5'-TTAGGT도 나타난다. 이들은 모두 carlavirus의 특징들이다. 껍질 단백질 유전자를 pRSET-A 발현 벡터에 재조합하고, E. coli BL21에서 발현시켰다. 발현된 껍질 단백질을 $Ni^{2+}$ NTA affinity chromatography에 의해 정제하였다. 껍질 단백질을 토끼에 주사하여 항체를 만든 후, immunoblot을 한 결과 GLV 껍질 단백질에 해당하는 24 kDa polypeptide가 인지되었다. 또한 다양한 마늘 품종에 대해서 immunoblot을 한 결과, GLV 껍질 단백질의 크기와 GLV의 감염정도가 마늘 품종에 따라서 차이가 있다는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.136-150
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• 2015

Pseudomonas syringae pv. tabaci 11528은 담배를 숙주로 하여 wildfire disease를 일으키는 식물 병원성 세균이다. P. syringae pv. tabaci psyR deletion mutant를 이용하여 swarming motility, tabtoxin 생산능, siderophore 생산능, AHL 생산능 등의 phenotypic test를 수행하였다. psyR deletion mutant는 wild-type 균주보다 swarming motility가 증가하였고, tabtoxin 생산 또한 증가하였다. 하지만 siderophore와 AHL 생산능은 감소하였고 virulence 또한 지연되었다. 이러한 결과로 PsyR이 QS regulator로 작용한다는 사실과 더불어 병원성 유전자의 조절에도 관여한다는 것을 확인하였다. PsyR이 각각의 병원성 유전자의 발현을 조절하는 regulator들에게 미치는 영향을 전사단계에서 확인하기 위해 fur, gacA, psyI, prhI, prhA, hrpR, hrpA 유전자들을 정량적 real-time PCR (qRT-PCR) 방법으로 확인하였다. 또한 PsyR에 의한 병원성 유전자 조절이 DNA상에 직접적으로 결합하여 일어나는 것인지 아니면 다른 경로를 통해 간접적으로 일어나는 것인지를 확인할 필요가 있어 정제한 PsyR 단백질과 병원성 관련 유전자들의 upstream region 서열을 이용하여 electrophoretic mobility shift assay (EMSA)를 수행한 결과 본 연구에서 선정한 병원성 관련 유전자들이 PsyR에 의해 직접적으로 조절되지는 않는다는 사실을 밝혔다.