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Apoptotic Effects of Co-Treatment with a Chios Gum Mastic and Eugenol on G361 Human Melanoma Cells
Jae-Beom Jo,Sang-Hun Oh,In-Ryoung Kim,Gyoo-Cheon Kim,Hyun-Ho Kwak,Bong-Soo Park The Korean Academy of Oral Biology 2013 International Journal of Oral Biology Vol.38 No.3
We investigated the synergistic apoptotic effects of cotreatments with Chios gum mastic (CGM) and eugenol on G361 human melanoma cells. An MTT assay was conducted to investigate whether this co-treatment efficiently reduces the viability of G361 cells compared with each single treatment. The induction and augmentation of apoptosis were confirmed by DNA electrophoresis, Hoechst staining, and analyses of DNA hypoploidy. Western blot analysis and immunofluorescent staining were also performed to evaluate expression and translocation of apoptosisrelated proteins following CGM and eugenol co-treatment. Proteasome activity and mitochondrial membrane potential (MMP) changes were also assayed.The results indicated that the co-treatment of CGM and eugenol induces multiple pathways and processes associated with an apoptotic response in G361 cells. These include nuclear condensation, DNA fragmentation, a reduction in MMP and proteasome activity, an increase of Bax and decrease of Bcl-2, a decreased DNA content, cytochrome c release into the cytosol, the translocation of AIF and DFF40 (CAD) into the nucleus, and the activation of caspase-9, caspase-7, caspase-3, PARP and DFF45 (ICAD). In contrast, separate treatments of 40 μ g/ml CGM or 300 μM eugenol for 24 hours did not induce apoptosis. Our present data thus suggest that a combination therapy of CGM and eugenol is a potential treatment strategy for human melanoma.
Chios Gum Mastic Induces Cell Cycle Arrest and Apoptosis in YD9 Human Oral Squamous Carcinoma Cells
Jae-Hyoun Park(박재현),Gyoo-Cheon Kim(김규천),Hyun-Ho Kwak(곽현호),In-Ryoung Kim(김인령),Seung-Eun Lee(이승은),Jin Chung(정진),Hae-Ryoun Park(박혜련),Sang-Hun Shin(신상훈),Soo-Hyun Choi(조수현),Chul-Hoon Kim(김철훈),Chang-Ok Nam( 대한체질인류학회 2008 대한체질인류학회지 Vol.21 No.1
식물인 Pistiacia lentiscus L. var. Chia.는 그리이스 키오스 섬의 남부지방에서만 서식하며, Chios gum mastic (CGM)으로 알려져 있는 수지를 만들어 낸다. Pistacia lentiscus 나무의 줄기와 잎에서 추출한 천연물질인 CGM은 과거 수세기 동안 지중해와 중동 지역 국가들에서 음식 첨가물과 치료약으로 광범히 하게 사용되어 왔었다. 본 연구는 사람구강편평상피암종세포(YD9 cells)에서 CGM의 세포독성과 성장억제 효과, 그리고 세포주기의 변형과 세포자멸사(apoptosis)에 대한 분자생물학적 기전을 알기 위해서 수행하였다. YD9 세포와 사람정상각화세포(HaCaT)의 생존률 측정은 MTT법을 시행하였고, YD9 세포의 성장억제를 확인하기 위해서는 clonogenic assay를 사용하였다. 세포자멸사가 유도되는 YD9 세포를 관찰하기 위해서 hoechst 염색법과 DNA 전기영동법을 사용하였다. 그리고 YD9 세포에 CGM을 적용한 후, Western blot 분석, 세포면역화학염색, 공점레이저주사현미경 검경, FACScan flow cytometry, 사립체막 전위변화, proteasome 활성도 측정 등을 시행하였다. CGM으로 처리된 YD9 세포는 용량 의존적인 세포 성장억제와 세포자멸사에 의한 세포죽음을 보였고, caspase-9, caspase-3, PARP 그리고 DFF45 (ICAD)의 파괴와 분절의 생성, DNA의 조각남, 핵 응축, 사립체막전위의 감소, Bax와 Bcl-2의 분율의 변화, cytochrome c의 사립체에서의 세포질로의 유리, AIF와 DFF40 (CAD)의 핵으로의 이동과 같은 세포자멸사 증거를 보였다. Flow cytometry 분석에서는 cyclin D1, cyclin D3, Cdk2 그리고 Cdk4의 발현의 감소와 p21<SUP>WAF1/CIP1</SUP>와 p53의 발현 증가와 관계있는 것으로 보여지는 G1 세포주기 정지를 보였다. 이러한 결과는 CGM이 세포주기 관련 단백질들의 변형을 유도한 G1 세포주기정지와 사립체와 caspase 경로를 통한 세포자멸사를 유도함을 명확하게 증명하고 있다. 이와 같은 강력한 세포주기 정지와 세포자멸사 유도능은 CGM이 사람구강편평세포암종의 새로운 치료전략으로서의 가능성을 높여 준다고 생각한다. Chios gum mastic (CGM) is obtained from the stem and leaves of Pistacia lentiscus trees and has been extensively used for centuries in Mediterranean and Middle Eastern countries, both as a dietary supplement and herbal remedy. This study was undertaken to examine in vitro effects of cytotoxicity and growth inhibition, and the molecular mechanism underlying modulation of cell cycle and induction of apoptosis in YD9 human oral squamous carcinoma cell line treated with CGM. The viability of YD9 cells and human normal keratinocyes (HaCaT cells), and the growth inhibition of YD9 cells were assessed by the MTT assay and clonogenic assay respectively. The hoechst staining and DNA electrophoresis were conducted to observe the YD9 cells undergoing apoptosis. YD9 cells were treated with CGM, and Western blotting, immunocytochemistry, confocal microscopy and FACScan flow cytometry were conducted. Mitochondrial membrane potential change and proteasome activity were measured. CGM treatment on YD9 cells resulted in a does-dependent inhibition of cell growth and induced apoptotic cell death. And tested YD9 cells showed several lines of apoptotic manifestation. Flow cytometric analysis revealed that CGM resulted in G1 arrest in cell cycle progression which was associated with decrease in the protein expression of cyclin D1, cyclin D3, Cdk2 and Cdk4, and increase in the protein expression of p21<SUP>WAF1/CIP1</SUP> and p53. These results demonstrate that CGM induces G1 the cell cycle arrest via the modulation of cell cycle-related proteins, and apoptosis via mitochondria and caspase pathway in YD9 cells, suggesting that CGM can be considered as a novel therapeutic strategy for human oral squamous cell carcinoma from its strong cell cycle arrest and apoptosis-inducing activity.
고효율 습식 아민 CO2 흡수제(KoSol-4)를 적용한 Test bed 성능시험
심재구 ( Jae Goo Shim ),이지현 ( Ji Hyun Lee ),곽노상 ( No Sang Kwak ),이인영 ( In Young Lee ),장경룡 ( Kyung Ryoung Jang ),장세규 ( Se Gyu Jang ),이경자 ( Kyung Ja Lee ),한광수 ( Gwang Su Han ),오동훈 ( Dong Hun Oh ) 한국화학공학회 2013 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.51 No.2
Test bed studies with highly efficient amine CO2 solvent (KoSol-4) developed by KEPCO research institute were performed. For the first time in Korea, evaluation of post-combustion CO2 capture technology to capture 2 ton CO2/day from a slipstream of the flue gas from a coal-fired power station was performed. Also the analysis of solvent regeneration energy was conducted to suggest the reliable performance data of the KoSol-4 solvent. For this purpose, we have tested 5 campaigns changing the operating conditions of the solvent flow rate and the stripper pressure. The overall results of these campaigns showed that the CO2 removal rate met the technical guideline (CO2 removal rate: 90%) suggested by IEA-GHG and that the regeneration energy of the KoSol-4 showed about 3.0~3.2 GJ/tCO2 which was, compared to that of the commercial solvent MEA (Monoethanolamine), about 25% reduction of regeneration energy. Based on these results, we could confirm the good performance of the KoSol-4 solvent and the CO2 capture process developed by KEPCO research institute. And also it was expected that the cost of CO2 avoided could be reduced drastically if the KoSol-4 is applied to the commercial scale CO2 capture plant.
곽재창,박태룡,Kwak, Jae-Chang,Park, Tae-Ryoung 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.12
본 논문에서는 3차원 그래픽 쉐이더 3.0 API를 지원하는 쉐이더 명령어 및 컴파일러를 설계하고 그 결과를 평가한다. 기존의 명령어와는 달리 가변길이의 명령어 구조를 제안하고 명령어의 길이를 줄여 SIMD(Single Instruction Multiple Data)구조의 그래픽 프로세서의 하드웨어 크기를 줄일 수 있다. 가변길이 및 2 페이즈 구조의 명령어를 지원하며 ESSL(ES Shading Language) 수준에서 쉐이더 프로그램이 가능한 쉐이더 컴파일러의 설계를 수행하였다. 명령어와 컴파일러 설계 결과를 검증하기 위하여 크로노스그룹에서 제안하는 Conformance Test를 수행하였다. 그 결과로 제공하는 기본 GL 쉐이더의 기능 16개를 비교하여 보았을 때 전체 평균 37%가 줄어드는 것을 알 수 있다. Shader instructions and Compiler are designed for supporting 3D graphic shader 3.0 API. Variable-length instructions are proposed to reduce the size of hardware of graphic processor in SIMD structure by shortening the length of instructions. The designed shader compiler supports variable and two phased structured instructions, and can be programmable at ESSL level. Conformance Test proposed by Khronos group is accomplished to verify the design result of instructions and complier. The test result shows overall average 37% performance improvement at the 16 functions of basic GL shader.
곽노상 ( No Sang Kwak ),이지현 ( Ji Hyun Lee ),엄용석 ( Yong Seok Eom ),김준한 ( Jun Han Kim ),이인영 ( In Young Lee ),장경룡 ( Kyung Ryoung Jang ),심재구 ( Jae Goo Shim ) 한국화학공학회 2012 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.50 No.1
반응열량계를 사용하여 1, 2, 3차 아민 수용액과 이산화탄소의 반응열을 각각 측정하였다. 이를 통해 MEA(monoethanolamine, 1차 아민), EAE(2-(ethylamino) ethanol, 2차 아민), MDEA (N-methyldiethanolamine, 3차 아민) 30 wt% 수용액이 40 oC에서 이산화탄소와 반응시 발생하는 반응열을 측정하고 이를 CO2의 loading ratio에 따라 어떻게 변화하는지 평가하였다. 또한, 입체장애 구조를 가지는 AMP(2-amino-2-methyl-1-propanol, 1차 아민), DEA(diethanolamine, 2차 아민), TEA(triethanolamine, 3차 아민) 30 wt% 수용액의 반응열을 각각 측정하여 입체장애 구조가 반응열에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과, 흡수제의 입체장애 유무와 관계없이 1차 > 2차 > 3차 아민 순으로 반응열이 증가함을 확인하였다. 그리고 입체장애 아민이 동일 차수의 비 입체장애 아민보다 상대적으로 반응열이 낮지만 그 차이는 크지 않음을 확인하였다.
신 흡수제(KoSol-4)를 적용한 10MW급 CO₂ 포집 Pilot Plant 성능시험
곽노상(No-Sang Kwak),이동욱(Dong Woog Lee),이지현(Ji Hyun Lee),이인영(In Young Lee),장경룡(Kyung Ryoung Jang),심재구(Jae-Goo Shim) 한국에너지기후변화학회 2015 에너지기후변화학회지 Vol.10 No.1
KEPCO 전력연구원에서 개발한 고효율 아민계 습식 CO₂ 흡수제(KoSol-4)를 적용하여 Pilot Plant 성능시험을 수행하였다. 500MW급 석탄화력발전소에서 발생되는 연소 배가스의 1/50을 적용하여 하루 200톤의 CO₂를 처리할 수 있는 연소후 CO₂ 포집기술의 성능을 확인하였으며 또한 국내에서는 유일하게 재생에너지 소비량을 실험적으로 측정함으로써 KoSol-4 흡수제의 성능에 대한 신뢰성 있는 데이터를 제시하고자 하였다. 그리고 흡수탑 인터쿨링 및 린-리치아민 열교환기 효율 향상에 따른 에너지 저감 효과를 테스트하였다. 흡수탑에서의 CO₂ 제거율은 국제에너지기구 산하 온실가스 프로그램(IEA-GHG)에서 제시하는 CO₂ 포집기술 성능평가 기준치(CO₂ 제거율: 90%)를 안정적으로 유지하였다. 또한 흡수제(KoSol-4)의 재생을 위한 스팀 사용량(재생에너지)은 2.8 GJ/tonCO₂이 소비되는 것으로 산출되었는데 이는 기존 상용 흡수제(MEA, Monoethanolamine)의 평균 재생에너지 수준(약 4.0 GJ/tonCO₂) 대비 약 30% 이상 저감된 수치이다. 본 연구를 통해 KEPCO 전력연구원에서 개발한 KoSol-4 흡수제 및 CO₂ 포집 공정의 우수한 CO₂ 포집 성능을 확인할 수 있었고, 향후 본 연구에서 성능이 확인된 고효율 흡수제(KoSol-4)를 실증급 CO₂ 포집플랜트에 적용 할 경우 CO₂ 포집비용을 크게 낮출 수 있을 것으로 기대되었다.
국내 초임계 석탄화력발전소에 연소 후 CO2 포집공정 설치 시 성능 및 경제성 평가
이지현 ( Ji Hyun Lee ),곽노상 ( No Sang Kwak ),이인영 ( In Young Lee ),장경룡 ( Kyung Ryoung Jang ),심재구 ( Jae Goo Shim ) 한국화학공학회 2012 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.50 No.2
In this study, Economic analysis of supercritical coal-fired power plant with CO2 capture process was performed. For this purpose, chemical absorption method using amine solvent, which is commercially available and most suitable for existing thermal power plant, was studied. For the evaluation of the economic analysis of coal-fired power plant with post-combustion CO2 capture process in Korea, energy penalty after CO2 capture was calculated using the power equivalent factor suggested by Bolland et al. And the overnight cost of power plant (or cost of plant construction) and the operation cost reported by the IEA (International Energy Agency) were used. Based on chemical absorption method using a amine solvent and 3.31 GJ/tonCO2 as a regeneration energy in the stripper, the net power efficiency was reduced from 41.0% (without CO2 capture) to 31.6% (with CO2 capture) and the levelized cost of electricity was increased from 45.5 USD/MWh (Reference case, without CO2 capture) to 73.9 USD/MWh (With CO2 capture) and the cost of CO2 avoided was estimated as 41.3 USD/tonCO2.