탁수역에 서식하는 끄리의 조직과 혈액 성분의 변화

신명자,이종은,서을원,Shin, Myung-Ja,Lee, Jong-Eun,Seo, Eul-Won 한국생명과학회 2007 생명과학회지 Vol.17 No.1

탁수가 어류의 아가미, 신장 및 혈액 성분에 미치는 영향을 조사하기 위하여 탁수역인 임하호와 비탁수역인 안동호에 서식하는 끄리를 비교 조사하였다. 탁수역 끄리 아가미는 부종, 상피세포의 박리 및 이차새변의 유합이 확인되었으며, 또한 새변의 간격은 불규칙적으로 배열되어 있으며 이물질의 부착이 두드러지게 관찰되었다. 신장 조직은 전반적으로 사구체가 수축되고 사구체의 기저막이 두꺼워진 형태로 확인되었으며, 보우만 주머니 안의 공간이 넓게 관찰되었다. 탁수역 끄리의 혈구 중에는 비정형으로 과립성 호산구가 주로 확인되었으며, 적혈구 수와 백혈구 수는 비탁수역 끄리에 비해 다소 많았다. 또한 혈액성분 중 TP, ALB, A/G비, TG, CHOL, AST의 함량은 상대적으로 낮게 나타났으나 무기질의 함량은 더 높은 것으로 나타났다. 또한 TP, ALB, A/G비 등은 큰 함량의 차이가 없었으나 TG, CHOL, AST은 큰 함량의 차이를 나타냈다. 결론적으로 탁수는 아가미의 곤봉화, 부종, 상피세포의 박리현상 및 신장 사구체의 수축을 초래하고 있으며, 혈구수의 증가와 혈액성분의 함량차이를 나타내고 있다. 이러한 결과로 보아 탁수는 어류의 호흡과 배설 장애등 심각한 조직, 생리적 장애를 가져 올 수 있을 것으로 사료된다. Present study aims to investigate the effect of muddy water on gill and kidney tissues and blood components of Opsariichthys uncirostris amurensis in Imha reservoir. As a result of observing the gill tissues in muddy water with light and scanning electron microscopes, the edema, the exfoliation of epithelial cells and fusion of the secondary lamellae were observed. The space between gill lamellae was irregular, and a lots of muddy debris around the secondary lamellae were observed. In case of kidney tissues, the size of glomerulus was smaller and thickness of basal membrane was broader and the empty space in Bowman's capsule was wider than those of the control. The blood cells of O. uncirostris amurensis in muddy water were increased in number. Of the white blood cells, acidophilic granulocytes were highly distributed, and the shapes were irregular. Among the plasma components, the concentration of TP, ALB, A/G ratio, TG, CHOL, and AST were low, whereas that of the inorganic materials was high. Based on the above results, it is considered that muddy water possibly involves in the decrease of respiratory and excretory rates, giving rise to secondary lesion of tissues.

Characterization and Distribution of Transferrin from the Last Larval Haemolymph of Papilio xuthus

신명자,김경근,김정숙,임재환,서을원,Shin, Myung-Ja,Kim, Kyoung-Keun,Kim, Jeong-Sook,Lim, Jae-Hwan,Seo, Eul-Won Korean Society of Life Science 2007 생명과학회지 Vol.17 No.8

Transferrin은 저장된 철분자를 운반하고 살아있는 유기체에서 철의 항상성을 유지한다. 호랑나비의 종령 유충 혈림프내 철 운반 단백질인 transferrin을 KBr 밀도구배 초원심분리와 Superose 6 HR을 이용한 fast protein liquid chromatography법으로 분리 정제하였으며, transferrin의 조직에 따른 분포는 면역화학적 방법에 따라 확인하였다. 정제된 transferrin의 아미노산 조성은 아스파르트산(Asp), 발린(Val), 루이신(Leu), 글루타민(GIu)이 많이 존재하였으며, subunit의 분자량은 78, 80 kDa으로 확인되었다. Immuno-diffusion을 통해 각 조직에서 분포를 확인한 결과 혈림프와 지방체에서 transferrin이 전시기에 걸쳐 뚜렷한 동질성을 나타냈다. 또한 rocket immuno-electrophresis법에 의해 transferrin의 양적 분포를 살펴보면 혈림프에서 용화 3일과 용화 5일에 증가하였으며, 지방체에서는 전용기와 용화직후에 양적인 증가를 나타냈다. Transferrin is a molecule carrying iron to store and maintain for iron homeostasis of living organisms. In this study, we have purified transferrin, as an iron-binding protein, from the last larval haemolymph of Papilio xuthus by KBr density gradient ultracentrifugation and gel filtration (superose 6 HR) using fast protein liquid chromatography (FPLC) and transferrin containing iron was identified by Ferene S staining. The purified haemolymph transferrin was shown to have molecular mass of 78 and 80 kDa and amino acid composition of transferrin was rich in aspartic acid, valine, leucine and glutamic acid. With immuno-diffusion assay, we confirmed the existence of the transferrin in the haemo-lymph and fat body by detection of visible and clear positive reaction. From the quantitative comparison by rocket immuno-electrophoresis process, the amount of transferrin were increased in the haemolymph of 3 days after pupation and the whole 5 days after pupation. Here, with biochemical and immunohistochemical analysis, we speculate the relationship of transferrin between the physical characteristics and distribution during metamorphosis of P. xuthus.

배추흰나비 용기 특이 큐티클 단백질의 시공간적 역할

신명자,박정남,서을원,Shin, Myung-Ja,Park, Jeong-Nam,Seo, Eul-Won 한국생명과학회 2007 생명과학회지 Vol.17 No.2

배추흰나비 날개 형성기 동안 용기 특이 큐티클 단백질의 국소부위에 따른 분포와 신생조직합성에 있어 이의 시공간적 역할을 조사하였다. 큐티클에서 27 kd 단백질은 국소 부위에 따른 질적 변화는 거의 없으나 용 초이게 비교적 높은 농도를 보이다가 성충기로 감에 따라 서서히 농도가 낮아지는 양적인 변화를 나타내고 있다. 지방체에서 27 kd 단백질은 용화 후 3일까지는 흉부와 복부에서 전시기에 걸쳐 확인되고 있지만 그 이후 부터는 농도가 감소하는 경향을 나타내고 있다. Western blot 상에서도 27 kd 큐티클 단백질의 흉부와 복부의 국소적인 분포에는 거의 차이가 없으나 용말기와 성충 날개큐티클에서는 동질성을 보여주고 있다. $^{3}H-leucine$은 흉부와 복부 큐티클의 27 kd 단백질에 시공간적인 차이를 두고 통합되고 있으며, 용말기와 우화직전 흉부 큐티클과 복부 큐티클의 27 kd 단백질에서는 확인되지 않았으나 우화직전과 직후의 날개큐티클에 통합되는 패턴을 보여주고 있다. 지방체와 표피에서도 27 kd 단백질에 대한 통합이 두드러지게 나타나고 있다. 27 kd 용기 특이 큐티클 단백질은 국소 부위에 따른 질적, 양적 차이는 나타나지 않았으나 날개 형성기 동안 부분적으로 27 kd 단백질이 포함된 endocuticle이 소화, 재흡수 과정을 통해 성충 날개 큐티클의 형성에 관여할 것으로 생각된다. Present study aims to investigate the topical distribution of pupal stage specific cuticle protein and its temporal and spatial role during the wing formation of Artogeia rapae. ArCP27(27 kd cuticle protein) was identified as pupal stage specific cuticle protein in cuticle tissues and has not shown any qualitative differences by local portions of body. ArCP27 maintained constant concentration just after pupal ecdysis to 5-day old pupal stage but thereafter decreased. In fat body, ArCP27 was found in both thoracic and abdominal fat body from the last larval to pupal stage. In wing cuticle, ArCP27 began to find from 5-day old pupal stage. Immunologically ArCP27 in thoracic and abdominal cuticle has the response against the ArCP27 at 5-day old pupa but since then has no response. But the antibody against ArCP27 has reacted to 5- and 7-day old pupal and adult wing protein. $^3H-leucine$ was not incorporated into ArCP27 in 5- and 7-day old thoracic and abdominal cuticle but was incorporated into ArCP27 in 7-day old wing cuticle and adult wing, suggesting that ArCP27 partly participates the wing cuticle formation by the process of digestion and reabsorption of old cuticle.

보문 : 안동,임하호에 서식하는 누치(Hemibarbus Labeo)의 중금속 함량

신명자 ( Myung Ja Shin ),박영미 ( Young Mi Park ),이종은 ( Jong Eun Lee ),서을원 ( Eul Won Seo ) 한국하천호수학회(구 한국육수학회) 2010 생태와 환경 Vol.43 No.3

안동ㆍ임하호에 서식하는 수종 어류의 조직 내 중금속 함량

Myung Ja Shin(신명자),Young Mi Park(박영미),Jong Eun Lee(이종은),Eul Won Seo(서을원) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.9

안동호와 임하호에 서식하는 끄리(O. bidens), 잉어(C. carpio), 치리(H. eigenmanni), 백조어(C. brevicauda)의 부위에 따른 중금속 축적량을 비교하여 수환경 내 중금속이 어류에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 안동호와 임하 호에 서식하는 어류의 중금속 함량은 안동호에 서식하는 어류에서 높은 함량을 보였으며, 중금속에 따라 함량의 차이도 컸다. 안동호와 임하호에 서식하는 어류에서 Cr, Cu, Zn 및 Pb은 뼈 조직에서 높은 함량을 보였고, Cd는 신장 조직에서 높은 함량을 보였다. 부위별 중금속함량은 Pb와 Zn을 제외한 전 중금속에서 높은 차이를 보였으며, 중금속별로는 Zn이 가장 많았고 Cd가 가장 낮았다. 또한 Cr은 안동호의 어류에서 임하호 보다 2배의 높은 함량의 차이를 보였다. 본 연구의 결과 안동호에 서식하는 어류가 임하호에 서식하는 어류 보다 중금속 함량이 높았으며, 이는 안동호의 수질과 저니에서 중금속 함량이 높은 것으로 보아 수환경의 수질과 저니에 포함된 유기물을 어류가 먹이로 섭취함으로써 어류에서도 높은 함량을 보인 것으로 생각된다. The present study aimed to investigate the effect of heavy metal contamination in the aquatic environment on the fishes (Opsariichthys bidens, Cyprinus carpio, Hemiculter eigenmanni and Culter brevicauda) inhabiting Andong and Imha reservoirs by comparing and analyzing the heavy metal contents accumulated in their tissues. Heavy metal contents were shown to be higher in the Andong reservoir than in the Imha reservoir. Accumulated heavy metals, Cr, Cu and Pb, were detected in tissues and bone tissues, but Cd was also found in the kidneys. Zn content was the highest among accumulated metals, whereas Cu content was the lowest in all tissues from the fishes in the Andong and Imha reservoirs. However, the amount of Cr in the tissues showed a twofold higher level in the Andong reservoir than that in Imha reservoir. The heavy metal contents of fish inhabiting the Andong reservoir were detected to be higher than those in the Imha reservoir. We also proposed that heavy metal contamination in water and its inhabiting fish is attributed to various heavy metals derived from water and sediments in the water environment of the Andong reservoir.

카드뮴 노출이 붕어(Carassius auratus) 조직에 미치는 영향

신명자(Myung Ja Shin),권오창(O Chang Kwon),이종은(Jong Eun Lee),서을원(Eul Won Seo) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.10

본 연구는 Cd에 노출시킨 붕어를 통하여 각 조직에 축적된 Cd 양과 항산화효소 활성을 통해 생리적인 변화 및 아가미와 신장 조직에서의 미세구조 변화를 조사하였다. Cd을 처리한 실험군 붕어 조직 내 Cd의 함량은 아가미 조직에서 가장 높았고 근육 조직에서 가장 낮았다. 또한 모든 조직에서 Cd의 함량은 노출기간이 길어질수록 증가하여 노출 20일에 가장 높았다. 항산화효소의 활성은 아가미와 근육 조직에서 높았으며, 신장과 간 조직에서 낮았다. 모든 조직에서 SOD의 활성이 가장 높았으며, SOD와 CAT의 활성은 10일에 높은 활성을 보이고 감소하는 유사한 결과를 보였다. Cd에 20일간 노출시킨 붕어의 아가미 조직은 대조군 아가미 조직에 비하여 노출기간이 길어질수록 새변 사이에 점액세포의 수가 증가하였으며, 이차새변에서는 부종, 상피세포의 박리와 새변과 새변이 융합한 형태도 관찰되었다. 또한 아가미 조직의 미토콘드리아와 핵에서는 막의 손상이 확인되었다. 신장 조직은 대조군에서 보우만 주머니 안에 사구체가 꽉 찬 정상구조였으나 노출기간이 길어짐에 따라 사구체가 수축하여 보우만 주머니 안의 공간이 넓은 형태로 관찰되었다. The present study aimed to investigate the level of accumulated heavy metal in various tissues of Carassius auratus after exposure to Cadmium (Cd), histologically and physiologically. After treating C. auratus with Cd, the accumulated Cd in gill tissues was detected to be of the highest content, and showed the lowest content in integument tissues. Also, Cd content increased in a time dependent manner and showed the highest accumulation in the tissues exposed for 20 days. Antioxidant enzyme activities showedhigher activity in the gill and integument than in the kidney and liver tissues. In the case of SOD, antioxidation activity of SOD in all Cd exposed tissues was higher than in unexposed tissues. The activities of SOD and CAT also became higher after Cd exposure. Gill tissues exposed to Cd showed an increased number of mucous cells between lamella in a time dependent manner. In addition, the gills showed morphological changes such as edema, exfoliation of epithelial cells, and fusion of the secondary lamellae. Also, exposure to Cd for 20 days had an effect on gill tissues, causing membrane damage in the mitochondria and nucleus. In kidney tissues, atrophied glomerulus was observed, and the empty space in Bowman's capsule was wider.

시멘트 분말 노출에 따른 참갈겨니의 스트레스 저항성

신명자(Myung Ja Shin),이종은(Jong Eun Lee),서을원(Eul Won Seo) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.6

본 연구는 시멘트 노출에 따른 참갈겨니 조직의 형태 생리적 변화를 분석하여 용해된 시멘트 분말이 어류에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 용해된 시멘트 분말에 노출된 아가미는 노출기간이 길어질수록 이차새변의 간격이 불규칙해지고, 점액세포의 활성도 증가하고 있으며, 곤봉화, 부종, 상피세포의 박리가 이차새변에서 관찰되었다. 신장 조직에서는 보우만주머니 공간이 넓게 관찰되었고, 표피 조직은 표피층의 두께가 감소하고 진피층의 배열이 불규칙해지는 것으로 관찰되었다. 항산화효소와 LDH의 활성은 조직 및 노출기간에 따라 활성에 차이가 있는 것으로 나타났다. 표피조직에서 용해된 시멘트 분말에 의해 발현이 증가되는 단백질은 근단백질 생성과 관련된 스트레스 단백질로 확인되었고 발현이 저하된 단백질들은 해당과정과 에너지 대사에 관여하는 단백질로 조사되었다. 이러한 결과로 보아 시멘트 노출에 따른 스트레스는 참갈겨니 조직의 형태적 변형과 생리적 기능의 약화를 초래하여 어류의 생존에 커다란 위협이 될 요인으로 작용할 수 있을 것으로 사료된다. This study investigated the effects of dissolved cement powder on Zacco koreanus by analyzing morphophysiological changes. The gills exposed to dissolved cement powder developed abnormal shapes in their secondary lamellae and increased numbers of mucous cells after long-term exposure. Additionally, clubbing, edema, and exfoliation of the epithelial cells were observed in the secondary lamellae. In the kidney tissue, the space in Bowman’s capsule was widened, and in the integument tissue the arrangement of the dermis was irregular due to the thinned epidermis. These results suggest that long-term exposure to cement powder can significantly affect morphological change, resulting death. The activities of antioxidant enzymes and LDH tended to increase commensurately with the duration of cement exposure. It was concluded that up-regulated proteins were the stress proteins involved in myofibrillar-protein production and down-regulated proteins were involved in glycolysis and energy metabolism after the integument’s exposure to cement. According to these results dissolved cement powder is a serious threat to the survival of fish because it causes morphological changes and weakens physiological activity in Z. koreanus tissues.

탁도 변화가 붕어 조직의 항산화효소 활성에 미치는 영향

신명자 ( Myung Ja Shin ),이청 ( Chung Lee ),이종은 ( Jong Eun Lee ),서을원 ( Eul Won Seo ) 한국환경생물학회 2006 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.24 No.2

네트워크 분석기반을 통한 대마 줄기 및 뿌리 추출물의 약리효능 예측연구

신명자(Myung-Ja Shin),차민호(Min-Ho Cha) 한국생명과학회 2024 생명과학회지 Vol.34 No.3

Canabas sativa L. (marijuana and hemp)는 전 세계적으로 널리 재배되는 식물로 식품, 의약품 등의 재료로 사용되었다. 본 연구는 네트워크 약리학을 이용하여 대마 줄기 및 뿌리 추출물의 기능적 효과를 예측하고 이들의 새로운 기능을 알아보고자 하였다. 줄기 및 뿌리 에탄올 추출물의 성분은 GC/MS로 확인하였고, 성분과 단백질 간의 네트워크는 STIHICI 데이터베이스를 이용하여 알아보았다. 성분과 연결된 단백질의 작용기전은 KEGG pathway 분석을 수행하였다. 추출물의 효과는 실시간 PCR을 이용하여 lysophosphatylcholine 유도 THP-1 세포에서 확인하였다. 줄기 및 뿌리 추출물에서 각각 21개 및 32개의 성분이 확인되었다. 줄기 및 뿌리의 성분과 연결된 단백질은 각각 147개, 184개의 단백질이었다. KEGG pathway 분석결과 MAPK signaling pathway를 포함한 69개의 경로가 추출물에 의해 공통적으로 영향을 받는 것으로나타났다. 경로 네크워크를 이용한 추가 조사 결과, Terpenoid backbone biosynthesis 추출물 및 MVK와 MVD 의해 영향을 받을 가능성이 높으며, 유전자 발현은 추출물에 의해 LPC 유도 THP-1 세포에서 감소하였다. 따라서 본 연구에서는 대마 줄기 및 뿌리 에탄올 추출물이 다양한 경로로 영향을 미칠 수 있음을보여주었고, 이러한 결과는 대마의 효과를 예측하고 연구하기 위한 기초 정보를 제공할 것으로 사료된다. Cannabis sativa is a plant widely cultivated worldwide and has been used as a material for food, medicine, building materials and cosmetics. In this study, we assessed the functional effects of C. sativa stem and root extracts using network pharmacology and confirmed their novel functions. The components in stem and root ethanol extracts were identified by gas chromatography-mass spectrometry analysis, and networks between the components and proteins were constructed using the STICHI database. Functional annotation of the proteins was performed using the KEGG pathway. The effects of the extracts were confirmed in lysophosphatidylcholine-induced THP-1 cells using real-time PCR. A total of 21 and 32 components were identified in stem and root extracts, respectively, and 147 and 184 proteins were linked to stem and root components, respectively. KEGG pathway analysis showed that 69 pathways, including the MAPK signaling pathway, were commonly affected by the extracts. Further investigation using pathway networks revealed that terpenoid backbone biosynthesis was likely affected by the extracts, and the expression of the MVK and MVD genes, key proteins in terpenoid backbone biosynthesis, was decreased in LPC-induced THP-1 cells. Therefore, this study determined the diverse function of C. sativa extracts, providing information for predicting and researching the effects of C. sativa.

호랑나비의 용기 동안 조직 내 항산화 효소의 활성

신명자(Myung Ja Shin),김경근(Kyoung Keun Kim),임재환(Jae Hwan Lim),정형진(Hyung Jin Jeong),서을원(Eul Won Seo) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.2

본 연구에서는 호랑나비의 용기 동안 혈림프, 지방체, 표피, 큐티클 및 중장에서 항산화효소의 활성을 조사하였다. 혈림프와 지방체에서 항산화효소 활성의 변화가 두드러지게 나타났다. SOD, CAT 및 GST의 활성은 높은 활성을 보인 반면, GPX와 GR은 상대적으로 활성이 매우 낮으므로 곤충의 변태기 동안 항산화과정에서 이들 효소의 역할은 매우 미미할 것으로 생각된다. 더불어 CAT의 활성은 대부분의 조직에서 용화 직후에 높은 활성을 보이며 상대적인 활성도 매우 높게 나타나고 있어 과산화수소의 분해에는 GPX보다는 CAT가 주로 관여할 것으로 생각된다. 또한 GPX와 GR의 활성보다는 GST의 활성이 전 조직에서 비교적 높게 나타나는 것으로 보아 lipid peroxidation을 통한 항산화 과정에도 GPX보다는 주로 GST가 관여할 것으로 생각된다. The purpose of this study is to evaluate the activities of five different antioxidant enzymes in various tissues of Papilio xuthus during pupal stage. Superoxide dismutase (SOD) activity in haemolymph was the highest just after pupation and then decreased gradually until 7 days after pupation but the activity in other tissue was constant during metamorphosis. This result indicates that primary antioxidant process of reactive oxygen species proceed in haemolymph. Catalase (CAT) activity in studied tissues was also the highest just after pupation and its relative activity was also high during pupal stage, suggesting that CAT is the primary enzyme in catalysis of hydrogen peroxide. Glutathion peroxidase (GPX) activity was constant and its relative activity was very low in all tested tissues. Glutathione S-transferase (GST) activity in haemolymph was high at 3 days and 5 days after pupation, and the activity in fat body was the highest at the 1 day after pupation and then decreased gradually for 7 days after pupation. Glutathion reductase (GR) activity in haemolymph and fat body was high at 1 day after pupation, but relatively low GR activity was detected in the rest tissues. Based on these results, GST activity was higher than that of GPX and GR, and it is also believed that GST was more involved in reduction process through lipid peroxidation than GPX.