• Molecules and Cells
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• 제23권2호
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• pp.161-169
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• 2007

We identified two alternatively spliced variants of the peroxisomal targeting signal 1 (PTS1) receptor protein Pex5ps in monocot (rice, wheat, and barley) but not in dicot (Arabidopsis and tobacco) plants. We characterized the molecular and functional differences between the rice (Oryza sativa) Pex5 splicing variants OsPex5pL and OsPex5pS. There is only a single-copy of OsPEX5 in the rice genome and RT-PCR analysis points to alternative splicing of the transcripts. Putative light-responsive cis-elements were identified in the 5' region flanking OsPEX5L and Northern blot analysis demonstrated that this region affected light-dependent expression of OsPEX5 transcription. Using the pex5-deficient yeast mutant Scpex5, we showed that OsPex5pL and OsPex5pS are able to restore translocation of a model PTS1 protein (GFP-SKL) into peroxisomes. OsPex5pL and OsPex5pS formed homo-complexes via specific interaction domains, and interacted with each other and OsPex14p to form hetero-complexes. Although overexpression of OsPex5pL in the Arabidopsis pex5 mutant (Atpex5) rescued the mutant phenotype, overexpression of OsPex5pS only resulted in partial recovery.

• 생명과학회지
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• 제25권3호
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• pp.299-306
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• 2015

구절초(Chrysanthemum zawadskii)는 국화과에 속하는 다년생 초본으로 일본, 중국 등에 분포하고 있으며 항산 화, 항염증, 항균 등의 생리활성이 알려져 있으나 항비만 활성에 대해서는 보고된 바 없다. 본 연구에서는 구절초 메탄올 추출물(CZME)의 항비만 활성을 췌장 lipase 효소 활성 억제능과 지방세포분화 및 지방 생성에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 CZME는 농도 의존적으로 lipase 효소 활성을 억제시켰으며, insulin, dexamethasone, 3-isobutyl-1-methylxanthine (MDI)로 분화를 유도한 3T3-L1 preadipocyte를 이용하여 지방세포 분화 및 지방생성에 미치는 영향을 분석한 결과 지방세포 분화, 세포 내 지방 축적, TG 함량 등을 독성 없이 농도의존적으로 억제 하였다. 이러한 구절초의 지방세포 분화 억제능은 핵심 작용 인자인 C/EBPα, C/EBPβ, 그리고 PPARγ의 유전자 및 단백질 발현조절에서 기인함을 확인하였다. 뿐만 아니라 MDI로 분화를 유도한 3T3-L1 preadipocyte에서 생성된 지방의 분해능을 분석한 결과 지방세포 분화 억제뿐만 아니라 지방세포 내 중성지방 또한 유의적으로 분해시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 구절초가 보유한 췌장 lipase 활성 저해능, 지방세포 분화 억제능, 지방세포내 지방 분해능을 통한 항비만 활성을 처음으로 밝혀낸 것이며 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제23권7호
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• pp.926-932
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• 2013

글루타민과 혈청은 세포의 생존과 증식에 기본적으로 요구되지만, 그들의 양적 변화에 따른 내피세포 반응에 관한 신호전달 관련 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 인체 재대정맥 내피세포(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)의 증식에 미치는 글루타민과 혈청의 결핍에 관한 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 글루타민 및 혈청이 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제는 apoptosis 유발과 연관성이 있었음을 DAPI staining에 의한 핵의 형태 변화와 유세포 분석을 통하여 확인하였다. 비록 혈청이 결핍된 조건보다 글루타민 결핍에 의한 apoptosis 유발 정도가 더 높게 나타났으나, 두 현상에 의한 apoptosis의 유발은 anti-apoptotic Bcl-2 및 Bcl-xL의 발현 저하와 pro-apoptotic Bax의 발현 증가, IAP family 단백질의 발현 감소, caspase의 활성 증가에 따른 PARP 단백질의 단편화와 연관성이 있었다. 또한 이러한 조건에서 HUVECs의 Bid 발현의 감소 또는 tBid 발현의 증가 현상이 관찰되어, 글루타민 또는 혈청 결핍에 의한 HUVECs의 apoptosis 유발은 세포막 수용체 및 미토콘드리아 활성 경로를 동시에 통하여 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 그러나 글루타민과 혈청이 동시에 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제 현상은 각각의 조건에 비하여 증가되었으나 apoptosis는 유발되지 않았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권4호
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• pp.354-360
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• 2014

본 연구에서는 토복령(S. china) 메탄올 추출물(SCME)의 항비만 활성을 pancreatic lipase 효소 활성 억제능과 세포 실험계를 이용하여 분석하였다. 그 결과 SCME는 농도 의존적으로 lipase 효소 활성을 유의적으로 억제시켰으며, 3T3-L1 preadipocyte에서 MDI로 유도한 지방세포 분화, 세포 내 지방 축적, TG 함량 등을 농도의존적으로 억제하였다. 이러한 토복령의 지방세포 분화 억제능은 핵심 작용 인자인 $C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$, 그리고 $PPAR{\gamma}$의 유전자 및 단백질 발현조절에서 기인함을 확인하였다. 또한 지방세포 내 중성지방 또한 토복령 추출물의 처리에 의해 유의적으로 분해되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 토복령이 보유한 pancreatic lipase 활성 저해능, 지방세포 분화 억제능, 지방세포 내 지방 분해능을 통한 항비만 활성을 처음으로 밝혀낸 것이며 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권3호
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• pp.249-257
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• 2014

본 연구에서는 백두구(A. cardamomum L.) 메탄올 추출물(ACME)의 항산화 및 항비만 활성을 DPPH radical 소거능과 췌장 lipase 효소 활성 억제능, 그리고 세포실험계를 이용하여 분석하였다. 그 결과 ACME는 DPPH radical을 농도 의존적으로 소거하였으며 DPPH radical 소거능의 50% 저해농도($IC_{50}$)는 $25.15{\mu}g/ml$로 나타났다. 또한 ACME는 농도 의존적으로 lipase 효소 활성을 유의적으로 억제시켰으며, 3T3-L1 preadipocyte를 이용하여 지방세포 분화 및 지방생성, 생성된 지방의 분해에 미치는 영향을 분석한 결과 ACME는 지방세포 분화, 세포 내 지방 축적, TG 함량 등을 독성 없이 농도의존적으로 억제하였으며 지방세포 내 중성지방을 유의적으로 분해시키는 것으로 나타났다. 이러한 백두구의 지방세포 분화 억제능은 핵심 작용 인자인 $C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$, 그리고 $PPAR{\gamma}$의 유전자 및 단백질 발현조절에서 기인함을 확인하였다. 이러한 결과는 백두구가 보유한 항산화능과 췌장 lipase 활성 저해능, 지방세포 분화 억제능, 지방세포 내 지방 분해능을 통한 항비만 활성을 처음으로 밝혀낸 것이며 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제39권2호
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• pp.116-124
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• 2015

Background: Ginseng, the root of Panax ginseng (PG), is used widely as a herbal medicine to prevent and treat various diseases. Panax ginseng has pharmacological effects on neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease (AD). The present study evaluated the neuroprotective effects of PG and its possible neuroprotective mechanisms in advanced glycation end product (AGE)-induced AD in a rat model. Methods: Advanced glycation end products were injected bilaterally into the CA3 region of the rats' brains. The Morris water maze test and step-down type passive avoidance test were performed to evaluate their memory and cognitive abilities. The oxidation indexes in the hippocampus were detected. Immunohistochemistry was conducted to visualize the receptors for advanced glycation end products (RAGEs) and nuclear factor-kappa-light-chain-enhancer of activated B cell (NF-${\kappa}B$). Results: Behavioral results showed that PG (1 g/kg, 0.5 g/kg, and 0.25 g/kg) significantly shortened the escape latency, remarkably increased the number of crossing times, significantly decreased the number of errors, and prolonged the latency in rats with AGE-induced AD. Panax ginseng also significantly reduced the malondialdehyde level, increased the glutathione content, and increased superoxide dismutase activity in the hippocampus. Panax ginseng significantly decreased the expression of RAGE and NF-${\kappa}B$. The blockade of anti-RAGE antibody could significantly reduce AGE-induced impairments and regulate these expressions. Conclusion: Our results demonstrated that PG significantly inhibits AGE-induced memory impairment and attenuates Alzheimer-like pathophysiological changes. These neuroprotective effects of PG may be associated with the RAGE/NF-${\kappa}B$ pathway. Our results provided the experimental basis for applying PG in preventing and treating AD.

• IMMUNE NETWORK
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• 제11권1호
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• pp.79-94
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• 2011

Background: Dendritic cell (DC)-based vaccines are currently being evaluated as a novel strategy for tumor vaccination and immunotherapy. However, inducing long-term regression in established tumor-implanted mice is difficult. Here, we show that deoxypohophyllotoxin (DPT) induces maturation and activation of bone marrow-derived DCs via Toll-like receptor (TLR) 4 activation of MAPK and NF-${\kappa}B$. Methods: The phenotypic and functional maturation of DPT-treated DCs was assessed by flow cytometric analysis and cytokine production, respectively. DPT-treated DCs was also used for mixed leukocyte reaction to evaluate T cell-priming capacity and for tumor regression against melanoma. Results: DPT promoted the activation of $CD8^+$ T cells and the Th1 immune response by inducing IL-12 production in DCs. In a B16F10 melanoma-implanted mouse model, we demonstrated that DPT-treated DCs (DPT-DCs) enhance immune priming and regression of an established tumor in vivo. Furthermore, migration of DPT-DCs to the draining lymph nodes was induced via CCR7 upregulation. Mice that received DPT-DCs displayed enhanced antitumor therapeutic efficacy, which was associated with increased IFN-${\gamma}$ production and induction of cytotoxic T lymphocyte activity. Conclusion: These findings strongly suggest that the adjuvant effect of DPT in DC vaccination is associated with the polarization of T effector cells toward a Th1 phenotype and provides a potential therapeutic antitumor immunity.

• Journal of Ginseng Research
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• 제39권4호
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• pp.398-405
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• 2015

Background: Ginseng has been used as a tonic for invigoration of the human body. In a previous report, we identified a novel candidate responsible for the tonic role of ginseng, designated gintonin. Gintonin induces $[Ca^{2+}]_i$ transient in animal cells via lysophosphatidic acid receptor activation. Gintonin-mediated $[Ca^{2+}]_i$ transient is linked to anti-Alzheimer's activity in transgenic Alzheimer's disease animal model. The previous method for gintonin preparation included multiple steps. The aim of this study is to develop a simple method of gintonin fraction with a high yield. Methods: We developed a brief method to obtain gintonin using ethanol and water. We extracted ginseng with fermentation ethanol and fractionated the extract with water to obtain water-soluble and water-insoluble fractions. The water-insoluble precipitate, rather than the water-soluble supernatant, induced a large $[Ca^{2+}]_i$ transient in primary astrocytes. We designated this fraction as gintonin-enriched fraction (GEF). Results: The yield of GEF was approximately 6-fold higher than that obtained in the previous gintonin preparation method. The apparent molecular weight of GEF, determined using sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, was equivalent to that obtained in the previous gintonin preparation method. GEF induced $[Ca^{2+}]_i$ transient in cortical astrocytes. The effective dose (ED50) was $0.3{\pm}0.09{\mu}g/mL$. GEF used the same signal transduction pathway as gintonin during $[Ca^{2+}]_i$ transient induction in mouse cortical astrocytes. Conclusion: Because GEF can be prepared through water precipitation of ginseng ethanol extract and is easily reproducible with high yield, it could be commercially utilized for the development of gintoninderived functional health food and natural medicine.

• Molecules and Cells
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• 제38권12호
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• pp.1037-1043
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• 2015

The TAZ activator 2-butyl-5-methyl-6-(pyridine-3-yl)-3-[2'-(1H-tetrazole-5-yl)-biphenyl-4-ylmethyl]-3H-imidazo[4,5-b]pyridine] (TM-25659) inhibits adipocyte differentiation by interacting with peroxisome proliferator-activated receptor gamma. 1 TM-25659 was previously shown to decrease weight gain in a high fat (HF) diet-induced obesity (DIO) mouse model. However, the fundamental mechanisms underlying the effects of TM-25659 remain unknown. Therefore, we investigated the effects of TM-25659 on skeletal muscle functions in C2 myotubes and C57BL/6J mice. We studied the molecular mechanisms underlying the contribution of TM-25659 to palmitate (PA)-induced insulin resistance in C2 myotubes. TM-25659 improved PA-induced insulin resistance and inflammation in C2 myotubes. In addition, TM-25659 increased FGF21 mRNA expression, protein levels, and FGF21 secretion in C2 myotubes via activation of GCN2 pathways (GCN2-$phosphoelF2{\alpha}$-ATF4 and FGF21). This beneficial effect of TM-25659 was diminished by FGF21 siRNA. C57BL/6J mice were fed a HF diet for 30 weeks. The HF-diet group was randomly divided into two groups for the next 14 days: the HF-diet and HF-diet + TM-25659 groups. The HF diet + TM-25659-treated mice showed improvements in their fasting blood glucose levels, insulin sensitivity, insulin-stimulated Akt phosphorylation, and inflammation, but neither body weight nor food intake was affected. The HF diet + TM-25659-treated mice also exhibited increased expression of both FGF21 mRNA and protein. These data indicate that TM-25659 may be beneficial for treating insulin resistance by inducing FGF21 in models of PA-induced insulin resistance and HF diet-induced insulin resistance.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권4호
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• pp.336-342
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• 2015

선행연구에서 Euptelea pleiosperma가 항산화능과 항염증 활성을 나타내는 유용한 소재임을 처음으로 밝혔다. 본 연구에서는 E. pleiosperma 에탄올 추출물(EPEE)의 항비만 활성을 췌장 리파아제 효소 활성 억제능 및 세포실험모델계를 이용하여 분석하였다. 먼저 EPEE는 농도 의존적으로 lipase 효소 활성을 유의적으로 억제시켰으며, 3T3-L1 preadipocyte에서 지방세포 분화, 세포 내 지방 축적, TG 함량 등을 독성 없이 농도의존적으로 억제하였으며 지방세포 내 중성지방을 유의적으로 분해시키는 것으로 나타났다. 이러한 EPEE의 지방세포 분화 억제능은 핵심 작용 인자인 $C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$, 그리고 $PPAR{\gamma}$의 유전자 및 단백질 발현조절에서 기인함을 확인하였다. 이러한 결과는 E. pleiosperma가 보유한 췌장 lipase 활성 저해능, 지방세포 분화 억제능, 지방세포 내 지방 분해능을 통한 항비만 활성을 처음으로 밝혀낸 것이며 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 판단된다.