• 제목/요약/키워드: tyrosinase protein expression

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부추뿌리 추출물의 생리활성 (Physiological activities of ethanol extract of Allium tuberosum root)

  • 김현수
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.160-164
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    • 2021
  • 부추뿌리 추출물(Allium tuberosum root extract)에 대한 다양한 생리활성을 조사하여 천연물소재 가능성을 시험하였다. 부추뿌리 추출물은 멜라노마 세포에 대하여 낮은 세포독성을 나타내었으며 세포독성이 거의 없는 농도에서 부추뿌리 추출물 처리 시, 산화방지 활성(ID50, 6.2 ㎍/mL), 타이로시네이즈 활성저해(ID50, 115.4 ㎍/mL) 및 멜라닌 합성 저해(ID50, 31.5 ㎍/mL)를 나타내었다. 부추뿌리 추출물 농도 의존적으로 타이로시네이즈 발현이 억제가 관찰되었으며, 부추뿌리 추출물이 타이로시네이즈 단백질 발현을 억제시킴으로써 타이로시네이즈 활성저해 및 멜라닌 합성을 저하시키는 효과가 나타난 것으로 판단된다. 또한, 부추뿌리 추출물이 피부탄력 유지에 관련된 엘라스테이즈 활성저해(ID50, 145.1 ㎍/mL)를 보여주었으며 이소케르세틴(isoquercitrin)이 유효성분으로 확인되었다. 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 부추뿌리 추출물은 기능성 소재에 활용하기 위한 효과적인 천연물 재료가 될 수 있다고 판단된다.

Inhibitory Effect of Pinus rigida × Pinus taeda on Melanogenesis in B16 F10 Cells

  • Woo-Jin Oh;Seo-Yoon Park;Tae-Won Jang;So-Yeon Han;Da-Yoon Lee;Se Chul Hong;Jae-Ho Park
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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    • pp.56-56
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    • 2023
  • The cone of Pinus rigida × Pinus taeda (PRT), a plant in the Pinaceae family, has long been used in traditional medicine to treat hemostasis, bruises, and burns. Previous research has shown that regulating oxidation-reduction reactions in reactive oxygen species can help inhibit melanogenesis, the process of melanin synthesis, which is a common target for addressing hyperpigmentation. Inhibiting tyrosinase is also known to be effective in this regard. Based on these findings, we conducted an investigation into the inhibitory effect of the ethyl acetate fraction of PRT (ERT) on melanogenesis in B16 F10 cells. We know that the expression levels of melanin biosynthesis-related proteins, including tyrosinase, TRP-1, and TRP-2, are regulated by MITF (microphthalmia-associated transcription factor) and cAMP, with cAMP affecting the activity of protein kinase A (PKA). PKA can reduce melanogenesis, and CREB reduces the phosphorylation of melanin-producing enzymes. In addition, the MAPK signaling pathway, composed of ERK, JNK, p38, and other factors, is also known to play a role in the inhibition of melanogenesis in melanocytes. Our immunoblotting results showed that ERT inhibited the expression of melanin production-related proteins (tyrosinase, TRP-1, TRP-2, and MITF) that were significantly increased by a-MSH treatment to promote melanin production. Furthermore, the phosphorylation levels of factors related to cAMP/PKA/CREB and MAPK signaling pathways were significantly reduced without affecting the total form. In conclusion, we believe that treatment with ERT can inhibit melanin synthesis by modulating the phosphorylation of cAMP/PKA/CREB and MAPK signaling pathways at the cellular level. These findings suggest the potential of ERT as a raw material for functional cosmetics and pharmaceuticals, thanks to its antioxidant activity and ability to inhibit melanogenesis. We thought that these findings of ERT as a natural plant resource will inspire further research and development in this area.

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Biochanin A의 미백 효과에 관한 연구 (Whitening Effect of Biochanin A)

  • 박성하;김아현;박병준;김진준
    • 대한화장품학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.289-294
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    • 2013
  • 본 연구는 미백 소재 개발을 위하여 강진향(Dalbergia odorifera T. Chen) 추출물에서 분리한 활성물질인 biochanin A의 멜라닌 생성에 연관된 효과를 알아보았다. Biochanin A는 B16F1 melanoma 세포에서 농도 의존적으로 멜라닌 양을 억제하였으며, 멜라닌 생합성 저해 효과는 10 ${\mu}g/mL$ 농도에서 멜라닌 생성 억제율이 48%로 나타났다. Western blot을 이용하여 microphthalmia associated transcription factor (MITF), Tyrosinase, Trp-1와 Trp-2의 발현을 억제함을 확인하였다. 따라서 biochanin A는 미백 효능을 갖는 화장품 소재로서의 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.

Inhibitory Effect of Ceylon Black Tea Extract on the Melanogenesis in 𝛼-MSH Stimulated B16F10 Melanoma Cells

  • Rathnayake, Anuruddhika Udayangani;Wickramasinghe, Indira;Byun, Hee-Guk
    • 한국해양바이오학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.25-32
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    • 2022
  • The desire to be light skinned is universal among women. Asia has a long history of using skincare formulations as whitening agents. There is an imperative need to develop novel cosmetics from herbal sources due to several unpleasant side effects and high costs. As a result, this study aims to investigate the effect of Ceylon black tea extracts on melanogenesis. Five different Ceylon black tea extracts were prepared and examined for total phenolic content (TPC), total flavonoid content (TFC), DPPH radical scavenging activity, and tyrosinase inhibitory activity. Furthermore, B16F10 melanoma cells were treated with these extracts and tested for cytotoxicity and protein suppression levels. According to the results of this study, the highest TPCs were obtained from ethanol and acetone extractions (240.303 ± 1.389 ㎍/g and 240.202 ± 4.700 ㎍/g, respectively), whereas the highest TFC was obtained from acetone extraction (57.484 ± 0.413 ㎍/g). Ceylon black tea extracted with ethanol exhibited the highest inhibitory activity on tyrosinase with an IC50 value of 0.277 ± 0.017 mg/mL and the highest DPPH radical scavenging activity with an EC50 value of 0.009 ± 0.000 mg/mL. Furthermore, western blot results revealed that tyrosinase, TRP-1, TRP-2, and MITF protein expression levels were dose-dependently suppressed, indicating the applicability of Ceylon black tea extract as a novel melanogenesis inhibitor.

삼릉추출물의 멜라닌 생성 저해 효과 (The Inhibitiory Effects of the Scirpi rhizoma on Melanogenesis)

  • 이범천;김진화;심관섭;;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.305-310
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    • 2005
  • 본 연구에서는 한방 천연 미백 소제를 개발하기 위하여 삼릉추출물의 미백 효과에 대하여 연구하였다. 삼릉추출물은 프리 라디칼 소거활성(DPPH)에서 $IC_{50}=638{\mu}g/mL$, superoxide radicals 소거활성은 $IC_{50}=21.7{\mu}g/mL$을 나타냈다. 삼릉추출물의 B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해효과는 $100{\mu}g/mL 삼릉추출물을 48 h 처리한 세포에서는 멜라닌 합성량이 27% 감소되었다. 삼릉 추출물은 농도에 비례하여 B16 melanoma 세포내의 타이로시네이즈 활성을 저해하였으며, western blot을 이용하여 타이로시네이즈와 타이로시나아제 관련 단백질(TRP-1)의 발현감소를 확인하였다. 또한, RT-PCR을 이용하여 삼릉추출물이 멜라닌 생성 과정에 관련하는 유전자 발현을 조사한 결과 타이로시네이즈와 TRP-1의 mRNA발현을 억제하는 것을 확인하였다. 그러므로 삼릉추풀물은 항산화 효과와 함께 멜라닌 저해 효과가 우수하여 새로운 미백 화장품으로 응용할 수 있을 것으로 생각된다.

마우스 악성흑색종세포에서 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 추출물의 멜라닌 생성 억제 효과 (Antimelanogenic Effect of Ligularia fischeri, Solidago virga-aurea, Aruncus dioicus Extracts from Ullung Island in Murine Melanoma Cells)

  • 김동희;안봉전;김세기;박태순;박근혜;손준호
    • 생명과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.279-285
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    • 2011
  • 현재까지 많은 연구들은 멜라닌 합성과정의 기전을 규명하는데 초점이 맞춰졌으며 이러한 이유로 tyrosinase 저해제 개발에 집중되어 왔다. 이에 본 연구는 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 추출물을 이용하여 미백효과를 검증하였다. tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 발효 전 추출물의 경우 33%, 발효 후 추출물의 경우 45% 저해율을 세포 내 tyrosinase 활성 확인 결과 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 발효 전 추출물이 41%, 발효 후 추출물은 56.5%의 활성 저해율을 관찰 할 수 있었으며, 발효 후 추출물이 발효를 하지 않은 추출물보다 미백 효과가 더 뛰어 남을 확인할 수 있었다. 미백 관련 전사 인자인 MITF, TRP-1, TRP-2, tyrosinase의 단백질 발현을 측정한 결과 발효 전 후 추출물은 B16F10 melanoma 세포에서 tyrosinase, TRP-1과 TRP-2의 단백질 생합성을 두 추출물 모두 억제하였지만, 특히 발효 후 추출물의 경우 단백질 발현량이 더 감소하였다. Tyrosinase, TRP-1과 TRP-2의 발현을 조절하는 전사인자로는 MITF가 관여하는 것으로 알려져 있으며, 실제로 MITF는 melanin생성과 관련된 여러 유전자의 발현을 조절하는데 중요한 작용을 하고 있다. 따라서 울릉도 발효 후 추출물이 melanin 생성과 관련된 중요한 세 가지 단백질의 생합성을 전사단계에 서 조절 전사인자인 MITF의 작용에 대한 효과를 확인한 결과 울릉도 발효 후 추출물이 MITF의 단백질 발현을 울릉도 발효 전 추출물보다 생성을 억제하는 효과가 더 높음을 확인하였다. 이러한 결과를 토대로 미백 생합성에 있어서 상위 신호단계에 있는 전사인자 MITF의 활성을 억제함으로써 하위 신호전달 과정을 억제하는 것임을 알 수 있었다. 이상의 결과로 미루어 보아 발효 후 추출물의 미백효과가 있음을 확인 할 수 있었으며 앞으로의 연구를 뒷받침 하여 기능성 소재 개발가능성을 제시하고 있다.

Development of Natural Antioxidants and Whitening Agents for Cosmeceuticals

  • Kim, Jong-Pyung
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 2007년도 Proceedings of The Convention
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    • pp.79-92
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    • 2007
  • Oxidative stress have known to be a risk factor for the degenerative processes and closely related to a lot of diseases. It is well established that antioxidants are good in protection and therapeutic means against oxidative damage. There is increasing interest in natural antioxidants and many natural antioxidants have been found and utilized as the possible protection for various diseases and skin aging. We have screened natural antioxidant agents for cosmeceuticals, nutraceuticals, and drugs as therapeutic and preventive means against oxidative stress, and have developed a number of novel antioxidants from various natural sources. A novel melanin synthesis inhibitor, Melanocin A, isolated from the metabolite of a fungal strain Eupenicillium shearii F80695 inhibited mushroom tyrosinase and melanin biosynthesis of B16 melanoma cells with $IC_{50}$ value of 9.0 nM and MIC value of $0.9\;{\mu}M$, respectively. Melanocin A also exhibited potent antioxidant activity by scavenging of DPPH and superoxide anion radicals. UV was found to increase the level of hydrogen peroxides and other reactive oxygen species (ROS) in skin tissues. This increase in ROS may not only alter the structure and function of many genes and proteins directly but may also modulate their expressions through signal transduction pathways and, ultimately, lead to skin damage. We investigated the effect of Melanocin A on UV-induced premature skin aging. Firstly, the effect of Melanocin A on UV-induced matrix metalloproteinase (MMP)-9 expression in an immortalized human keratinocyte cell line, HaCaT in vitro was investigated. Acute UV irradiation induced MMP-9 expression at both the mRNA and protein levels and Melanocin A suppressed this expression in a dose-dependent manner. We then investigated UV-induced skin changes in hairless mice in vivo by Melanocin A. Chronic exposure of hairless mouse dorsal skin to UV increased skin thickness and induced wrinkle formation and the gelatinase activities of MMP-2 and MMP-9. Moreover, Melanocin A significantly suppressed UV-induced morphologic skin changes and MMP-2 and MMP-9 expression. These results show that Melanocin A can prevent the harmful effects of UV that lead to skin aging. Therefore, we suggest that Melanocin A should be viewed as a potential therapeutic agent for preventing and/or treating premature skin aging. Terrein is a bioactive fungal metabolite isolated from Penicillium species. Terrein has a relatively simple structure and can be easily synthesized. However, the biologic effects of terrein are comparatively unknown. We found for the first time that terrein potently inhibit melanin production in melanocytes and has a strong hypopigmentary effect in a spontaneously immortalized mouse melanocyte cell line, Mel-Ab. Treatment of Mel-Ab cells with terrein (10-100 mM) for 4 days significantly reduced melanin levels in a dose-dependent manner. In addition, terrein at the same concentration also reduced tyrosinase activity. We then investigated whether terrein influences the extracellular signal-regulated protein kinase (ERK) pathway and the expression of microphthalmia-associated transcription factor (MITF), which is required for tyrosinase expression. Terrein was found to induce sustained ERK activation and MITF down-regulation, and luciferase assays showed that terrein inhibits MITF promoter activity in a dose-dependent manner. To elucidate the correlation between ERK pathway activation and a decreased MITF transcriptional level, PD98059, a specific inhibitor of the ERK pathway, was applied before terrain treatment and found to abrogate the terrein-induced MITF attenuation. Terrein also reduced the tyrosinase protein level for at least 72 h. These results suggest that terrain reduces melanin synthesis by reducing tyrosinase production via ERK activation, and that this is followed by MITF down-regulation.

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오가피추출물의 멜라닌 생성 저해 효과 (The Inhibitory Effects of Acanthopanax sessiliflorum Seeman on Melanogenesis)

  • 임경란;김미진;정택규;윤경섭
    • 대한화장품학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.149-156
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    • 2008
  • 본 연구에서는 천연 미백소재 개발을 위하여 오가피에서 추출한 페놀산 분획의 멜라닌 생성에 연관된 생리활성을 분석하였다. 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 free radical 소거활성(DPPH)에서 $IC_{50}=3.43{\pm}0.35{\mu}g/mL$, superoxide radicals 소거활성 $IC_{50}=158.91{\pm}1.57{\mu}g/mL$을 나타내었다. B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해효과는 농도 의존적으로 저해하여 $100{\mu}g/mL$에서 $27.2{\pm}2.65%$의 저해율을 보였다. 그리고 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 $100{\mu}g/mL$에서 세포 내 tyrosinase의 활성을 $53.67{\pm}8.55%$ 저해하였으며, Western blot을 이용하여 tyrosinase와 tyrosinase 관련 단백질(TRP-2)의 발현 감소를 확인하였다. 이러한 결과를 볼 때, 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 tyrosinase의 활성 및 발현을 억제함으로써 멜라닌 생성을 감소시키는 것으로 사료된다. 그러므로 오가피에서 추출한 페놀산 분획추출물은 미백용도의 기능성 원료로써 큰 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.

Sageretia thea fruit extracts rich in methyl linoleate and methyl linolenate downregulate melanogenesis via the Akt/GSK3β signaling pathway

  • Ko, Gyeong-A;Shrestha, Sabina;Cho, Somi Kim
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제12권1호
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    • pp.3-12
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    • 2018
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Sageretia thea is traditionally used as a medicinal herb to treat various diseases, including skin disorders, in China and Korea. This study evaluated the inhibitory effect of Sageretia thea fruit on melanogenesis and its underlying mechanisms in B16F10 mouse melanoma cells. The active chemical compounds in anti-melanogenesis were determined in Sageretia thea. MATERIALS/METHODS: Solvent fractions from the crude extract were investigated for anti-melanogenic activities. These activities and the mechanism of anti-melanogenesis in B16F10 cells were examined by determining melanin content and tyrosinase activity, and by performing western blotting. RESULTS: The n-hexane fraction of Sageretia thea fruit (HFSF) exhibited significant anti-melanogenic activity among the various solvent fractions without reducing viability of B16F10 cells. The HFSF suppressed the expression of tyrosinase and tyrosinase-related protein 1 (TRP1). The reduction of microphthalmia-associated transcription factor (MITF) expression by the HFSF was mediated by the Akt/glycogen synthase kinase 3 beta ($GSK3{\beta}$) signaling pathway, which promotes the reduction of ${\beta}-catenin$. Treatment with the $GSK3{\beta}$ inhibitor 6-bromoindirubin-3'-oxime (BIO) restored HFSF-induced inhibition of MITF expression. The HFSF bioactive constituents responsible for anti-melanogenic activity were identified by bioassay-guided fractionation and gas chromatography-mass spectrometry analysis as methyl linoleate and methyl linolenate. CONCLUSIONS: These results indicate that HFSF and its constituents, methyl linoleate and methyl linolenate, could be used as whitening agents in cosmetics and have potential for treating hyperpigmentation disorders in the clinic.

홍해삼 추출물의 멜라닌 형성 억제를 통한 미백효과 및 피부 재생효과에 관한 연구 (Whitening Effect and Skin Regeneration Effect of Red Sea Cucumber Extract)

  • 전미지;김은지;;김가연;이승제;정인철;김상용;김영민
    • 생명과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.681-687
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    • 2018
  • 홍해삼 또는 Apostichopus japonicas는 동남아시아에서 발견되는 stichopodiae의 한 종이다. 본 연구에서는 홍해삼의 화장품 소재로서 사용가능한지 알아보기 위해 홍해삼 추출물의 미백, 항주름에 관한 실험을 진행하였다. tyrosinase 활성 분석 결과, 홍해삼 추출물 $200{\mu}g/ml$에서 tyrosinase 활성을 억제하였다. 또한, 홍해삼은 tyrosinase, TRP-1, TRP-2, MITF 및 matrix metalloproteinase (MMPs)의 mRNA 발현을 억제하였다. 이어서 HaCaT과 human Fibroblast를 이용한 3차원 세포배양을 통해 홍해삼의 피부 턴오버 주기 개선효과를 검증하였다. 이러한 결과를 바탕으로 홍해삼이 높은 미백효과 및 주름개선효과를 가지는 화장품 소재로서 충분한 가치를 지닐 것으로 판단된다.