구리이온(II)이 존재할 때 Salvianolic acid B에 의한 DNA 절단

이평재,문철,최윤선,손현규,Lee, Pyeongjae,Moon, Cheol,Choi, Yoon Seon,Son, Hyun Kyu 대한임상검사과학회 2018 대한임상검사과학회지(KJCLS) Vol.50 No.2

단삼의 성분인 salvianolic acid B는 다양한 생리활성이 알려져 있다. 특히 항산화 효과는 간세포, 신경세포를 포함한 다양한 세포유형에서 보호효과가 있다고 보고되었다. 하지만 ferulic acid와 같이 항산화제로 여겨지는 몇몇 페놀성 물질은 특정 전이 금속이 있으면 산화작용을 하며 이것이 항암 효능을 설명하기도 한다. 본 실험에서 salvianolic acid B가 $Cu^{2+}$ 환경에서 산화작용을 하는지 알아보았다. salvianolic acid B와 $Cu^{2+}$를 동시 처리하면 supercoilded 형태의 DNA가 open circular 혹은 linear 형태로 바뀌었으나 salvianolic acid B 혹은 $Cu^{2+}$를 단독 처리 했을 때는 그렇지 않았다. $Cu^+$에만 특정적인 킬레이터 neocuproine을 이용하여 salvianolic acid B가 $Cu^{2+}$를 $Cu^+$로 환원시킴을 알았으며 $H_2O_2$를 물과 산소로 분해하는 catalase를 처리하면 DNA 분해가 일어나지 않았다. 활성산소종 중 하나인 $H_2O_2$는 생체분자 특히 DNA를 공격하여 정상기능을 수행하지 못하게 한다. 정리하면 salvianolic acid B에 의한 $Cu^{2+}$의 환원은 $H_2O_2$를 생성하며 $H_2O_2$는 DNA 분해를 일으킨다. 이런 결과는 salvianolic aicd B의 항암효과가 salvianolic acid의 $H_2O_2$ 생성 때문일 수 있다는 작은 단서를 줄 수 있으며 이는 좀 더 실험이 이뤄져야 한다. Salvianolic acid B, which is a compound in the Salvia miltiorrhiza, has diverse biological activities, In particular, the antioxidative effects were reported to be involved in the protection of hepatocytes, neurons, and various cell types. On the other hand, some phenolic compounds, such as ferulic acid, which is regarded as an antioxidant, plays a pro-oxidative role in the specific transitional metal environment, which could explain the anticancer effect. This study examined the pro-oxidative effects of salvianolic acid B in the presence of $Cu^{2+}$. Treatment with both salvianolic acid B and $Cu^{2+}$ induced the transition of supercoiled DNA to the open circular or linear form but not in the sole salvianolic acid B or $Cu^{2+}$ treatments. Salvianolic acid B reduced the $Cu^{2+}$ to $Cu^+$ using neocuproine, a $Cu^+$ specific chelator. In addition, catalase, an enzyme that breaks down the $H_2O_2$ to water and molecular oxygen, inhibited the DNA breakage. $H_2O_2$, a reactive oxygen species, has detrimental effects on biological molecules, particularly DNA. Overall, the reduction of $Cu^{2+}$ by salvianolic acid B could lead to the production of $H_2O_2$ followed by DNA breakage. These results suggest that the pro-oxidative effects could be the one of the anti-cancer mechanisms of salvianolic acid B, which remains to be explained.

머루포도 씨 추출물의 α-Melanin Stimulating Hormone으로 자극한 B16세포에서 melanin 생성억제 효과

이평재(Pyeongjae Lee) 한국자원식물학회 2009 한국자원식물학회지 Vol.22 No.5

한국에서 주요하게 재배되는 세 개의 품종(켐벨, 청포도, 머루포도)을 대상으로 껍질과 씨 추출물의 미백효능을 검색하였다. Mouse melanoma인 B16세포에 α-MSH와 샘플을 처리하여 melanin 생성을 측정하였다. 세 품종의 껍질은 효과가 없었으며 켐벨과 청포도의 씨 추출물은 세포독성이 매우 강하였다. 머루포도 씨 추출물은 50μg/ml 에서 대조구에 비해 melanin 생성은 51.6±20.5% 이었으며 세포 생존율은 90.4±11.3% 이어서 약간의 세포 독성에도 불구 melanin 생성 억제 효과가 뚜렷하였다. 머루포도 씨 추출물은 B16세포에서 α-MSH에 의한 tyrosinase 발현량 증가를 억제하였다. 이후 연구는 1) 머루포도 씨의 생리활성 단일물질 검색과 2) α-MSH의 신호전달 과정에 추출물 및 생리활성 단일물질이 어떻게 영향을 미치는지 하는 점이고 현재 실험에 진행 중에 있다. Inhibitory effect of skin and seed of three species grape cultivated in Korea on melanogenesis was investigated. Melanin generation was examined in α -Melanin Stimulating Hormone-stimulated B16 cell, mouse melanoma, in the presence of samples. All skin sample did not show the inhibitory effect. Seed extract of Campbell early and Neo Muscat had negative effect on cell viability. When 50μg/ml seed extract of Muscat Bailey A was treated, amount of generated melanin and cell viability were 51.6±20.5% and 90.4±11.3% compared to control, respectively. Seed extract of Muscat Bailey A reduced the tyrosinase protein induced by α -Melanin Stimulating Hormone, which suggests that inhibitory effect of seed extract of Muscat Bailey A on melanin is partly due to suppression of tyrosinase that is responsible for melanin production.

단핵구세포주의 활성에 미치는 Zerumbone의 영향

이민호 ( Min Ho Lee ),김사현 ( Sa Hyun Kim ),유성률 ( Sung Ryul Ryu ),이평재 ( Pyeongjae Lee ),문철 ( Cheol Moon ) 대한임상검사과학회 2017 대한임상검사과학회지(KJCLS) Vol.49 No.1

Zerumbone은 야생 생강의 일종인 Zingiber zerumbet Smith의 정유(essential oil)에 포함되어 있는 주요성분으로, 다양한 연구를 통해 혈액종양을 포함한 암, 염증질환, 활성산소 감소 등에 이용할 가능성이 꾸준히 제기되어왔다. 또한 면역세포들의 증식과 세포주기진행, 사이토카인의 생성ㆍ발현에도 효과를 나타낸다고 알려져 있다. 이외에도 간보호, 통증완화, 항동맥경화, 항미생물 등 다양한 생물학적 기능이 보고되었다. 본 연구에서는 zerumbone이 단구의 활성과 기능에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 우선, 단구세포주 THP-1세포의 활성이 zerumbone에 의해 증가되는 것을 확인하였다. LPS 처리 후 가장 강한 THP-1 증식 증가는 5 μM의 zerumbone 처리시 나타났으며, 세포 단독 증식 증가는 10 μM의 zerumbone 처리 시 가장 증가하였다. 반면에 50 μM 의 zerumbone 처리 시에는 LPS 존재 여부와 관계없이 급격한 증식 감소가 관찰되었다. LPS의 처리에 의해 유도되는 신호전달 단백질 Erk의 인산화도 zerumbone에 의해 증가되었다. 가장 강한 인산화 증가는 증식 감소가 나타난 50 μM의 zerumbone을 처리했을 때 관찰되었다. 전사인자 NF-κB의 활성은 zerumbone 단독 처리 시에는 큰 변화가 없었지만, LPS 와 동시에 처리했을 경우 증가하는 것으로 관찰되었다. 나아가, NFκB에 의해 발현이 조절되는 염증 사이토카인 TNF-α, IL-8의 전사도 zerumbone 에 의해 증가되는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해 zerumbone이 단핵구의 증식과 활성을 강화시킬 수 있음을 확인하였다. 나아가, zerumbone이 LPS 를 보유한 세균 감염 시 단핵구 활성 증가를 통하여 효과적인 탐식과 면역반응을 강화시켜 효과적인 세균 처리에 도움을 줄 수 있을 것으로 여겨진다. Zerumbone is a major component of the essential oil from Zingiber zerumbet Smith, which is a kind of wild ginger. In addition, various biological functions, such as liver protection, pain relief, atherosclerosis, and antimicrobial activity have been reported. It is also known to be effective in the proliferation of immune cells and the expression of cytokines. In this study, we investigated the effects of zerumbone on monocyte activation. First, it was confirmed that the proliferation of THP-1 cells was increased by zerumbone. The strongest increase in THP-1 proliferation after lipopolysaccharide treatment was observed at 5 μM zerumbone treatment, and the increase of cell proliferation without lipopolysaccharide was the highest at 10 μM. Conversely, when treated with 50 μM zerumbone, a rapid decrease of proliferation was observed regardless of the presence of lipopolysaccharide (LPS). The phosphorylation of signaling protein, Erk, induced by LPS was also increased by zerumbone. The strongest increase in phosphorylation was observed when treated with 50 μM of zerumbone with reduced proliferation. The activity of transcription factor NF-κB was not significantly altered by zerumbone alone, but increased when treated with lipopolysaccharide. Furthermore, the transcription of the inflammatory cytokines TNF-α and IL-8, which are regulated by NF-κB, is also increased by zerumbone. These results suggest that zerumbone can enhance the proliferation and activity of monocytes. Furthermore, it is believed that zerumbone can enhance rthe immune responses through increased monocyte activity in bacterial infections with LPS, thereby helping to treat effective bacteria.

MCP-1에 의해 유도된 THP-1 유주에 미치는 Zerumbone의 영향

김사현,김시현,유성률,이평재,문철,Kim, Sa Hyun,Kim, Si Hyun,Ryu, Sung Ryul,Lee, Pyeongjae,Moon, Cheol 대한임상검사과학회 2018 대한임상검사과학회지(KJCLS) Vol.50 No.2

본 연구는 zerumbone이 단구의 유주에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 진행되었다. 단구는 다양한 염증 질환의 중요한 매개자로 인식되고 있으며, 활성, 유주 등 단구의 기능 조절을 통해 염증 질환을 조절하는 가능성이 보고 되고 있다. 염증 발생 시 증가하는 케모카인인 MCP-1에 의해 단핵구 세포주 THP-1의 유주가 유발되는 것을 확인하였다. 10 ng/mL의 농도에서 유주가 발생하였으며, 100 ng/mL과 200 ng/mL의 농도에서 가장 높은 유주 현상이 나타났다. MCP-1에 의해 유발된 THP-1 유주는 zerumbone 존재 시 50% 이상 감소하였다. MCP-1 수용체인 CCR2 신호전달 과정의 중요 2차 전달자인 cAMP의 배양액 내 농도는 zerumbone 단독 처리 시 세포 단독 배양 조건에 비해 증가하였으며, MCP-1 단독 처리 시에는 의미있게 감소하였다. 그러나, zerumbone과 MCP-1을 동시에 처리했을 때에는 다시 cAMP의 증가가 관찰되었다. MCP-1 처리에 의해 일어나는 Erk 인산화도 zerumbone과 동시 처리 시 감소하는 결과를 확인했다. 본 연구는 염증성 질환에 중요한 매개자로 인식되고 있는 단구의 유주 현상을 조절하는 zerumbone의 가능성을 보여준다. This study examined the effects of zerumbone on monocyte migration. Monocytes are recognized as important mediators of various inflammatory diseases, and the possibility of controlling inflammatory diseases by regulating the monocyte functions, such as activity and mobility, has been reported. MCP-1, which is a chemokine with levels that increase upon inflammation, causes the migration of the monocyte cell line, THP-1. Migration occurred at a concentration of 10 ng/mL MCP-1, and the highest migration occurred at 100 ng/mL and 200 ng/mL. MCP-1-induced THP-1 migration decreased by more than 40% in the presence of zerumbone. The concentration of cAMP, an important secondary messenger of the CCR2 signaling pathway, the MCP-1 receptor, was increased in the culture medium after a zerumbone treatment. The concentrations of cAMP decreased significantly under the MCP-1 treatment condition only. On the other hand, an increase in cAMP was observed when zerumbone and MCP-1 were treated simultaneously. Erk phosphorylation induced by an MCP-1 treatment was also found to decrease with the zerumbone treatment. This study introduces the possibility of controlling inflammatory diseases through the function of zerumbone, which regulates the migration of monocytes.

오수유의 메탄올 추출 농도에 따른 항산화와 AGS세포에 대한 독성 효과

양지영,변휘용,김진우,김사현,이평재,Yang, Ji Yeong,Byeon, Hwiyong,Kim, Jin Woo,Kim, Sa Hyun,Lee, Pyeongjae 한국식생활문화학회 2020 韓國食生活文化學會誌 Vol.35 No.4

Evodiae Fructus is the dried unripe fruit of Evodia rutaecarpa, and has traditionally been used for treating stomachache and diarrhea. Evodiamine and rutaecarpine, the major biologically active compounds of Evodiae Fructus, are reported to have anti-oxidative and anti-inflammatory effects, as well as inhibit proliferation and metastasis of various cancer cells. The current study investigates the anti-oxidative and anti-cancer effects of the Evodiae Fructus extract, considering varying concentrations of methanol extraction (40, 80, and 95%). High contents of total phenolic compounds were determined in the order of extracts 80, 95, and 40%. Evaluating contents of the 95, 80, and 40% extracts revealed 36.77, 7.29, and 1.86 ㎍/mg evodiamine, respectively, and 53.02, 17.16, and 3.79 ㎍/mg rutaecarpine, respectively, with the highest content of both compounds obtained in the 95% extract. DPPH radical scavenging activity was observed to be inversely proportional to the contents of total phenolic compounds, with decreasing SC₅₀ values obtained in the order 80, 95, and 40% extract. The 95 and 80% extracts exerted toxicity to AGS gastric cancer cells, but the 40% extract was non-toxic. Evodiamine is a known anti-cancer agent, and could be responsible for the observed toxicity. Cleavage of PARP, and Caspase-3, -7, -8 and -9 was observed in the 95% extract-treated AGS cells, indicating that cell toxicity exerted by the 95% extract could be attributed to apoptosis.

왕호장근 뿌리 에탄올 추출물의 항산화 활성과 tyrosinase 활성 억제 효과

이동현 ( Dong Hyun Lee ),하헌용 ( Hun Yong Ha ),이평재 ( Pyeongjae Lee ) 대한미용학회 2016 대한미용학회지 Vol.12 No.1

In this study, quantitative analysis of emodin and polydatin in Fallopia sachalinensis rhizome harvested from the Ulleung island was performed using HPLC. In addition, the antioxidant activity and tyrosinase inhibitory effects were examined. The concentrations of emodin and polydatin in the ethanolic total extract (TE) were 3.3346 and 4.3314 μg/mg, respectively. Emodin was mainly detected in the hexane fraction (HX, 8.7281 μg/mg) and polydatin in ethyl acetate fraction (EA, 40.5763 μg/mg). Antioxidant activity was evaluated using the DPPH radical scavenging assay. DPPH scavenging activity was detected in TE, HX and EA in dose-dependent manners. Of them, EA displayed the highest levels of DPPH scavenging activity (SC50: 29.17 μg/mL). Using the tyrosinase inhibition assay, we determined that EA had the highest capacity to suppress tyrosinase activity. Taken together, these results suggest that F. sachalinensis rhizome has the potential to be developed for functional food and in the cosmetic industry. However, studies on F. sachalinensis-specific compounds and their precise biological effects will need to be further examined.

센서 네트워크에서 다중 파워 비콘신호의 SCORE 이용한 위치추정 알고리즘

안홍범(Hongbeom Ahn),이평재(Pyeongjae Lee),홍진표(Jinpyo Hong) 한국정보과학회 2010 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.37 No.1D

무선 센서 네트워크에서 LBS(Location Based Services)에 적합한 기술적인 요구사항이 증가하고 있다. 최근 LBS의 가장 기본이 되는 위치추정(Localization)에 관련하여 많은 알고리즘이 제안되고 있지만 센서 네트워크를 위한 요구사항을 만족하지 못하고 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크에서 5가지 주된 위치추정방식의 요구사항을 정의하고, 이를 만족하는 SCORE 알고리즘을 제안한다. 고정노드는 다중 파워의 비콘신호를 전송하게 되며, 이때 고정노드는 센서노드에게 위치정보를 비콘신호에 담아서 전송하게 되는데 이때 다중 비콘신호에 신호 순서에 해당하는 SCORE라고 고정노드로부터 센서노드까지의 거리에 대한 값을 포함하여서 전송하게 된다. 여러 고정노드로부터 수신한 위치정보를 수집한 센서노드는 간단한 연산과정을 거쳐 자신의 위치를 부산적으로 추정하게 된다. CAB 위치추정 알고리즘의 2가지 알고리즘을 동시에 사용하는 복잡성 문제와 Diffusion 알고리즘의 네트워크 외곽에서 발생하는 큰 위치추정 오류의 문제점을 SCORE 알고리즘에서는 해결하였다. 시뮬레이션 결과 SCORE 알고리즘은 독립적인 알고리즘 사용임에도 불구하고 CAB 위치추정 알고리즘과 비슷한 성능을 나타내었으며, Diffusion 알고리즘에서 발생한 네트워크 외곽 센서노들의 오류를 평균 7% 이상 향상 시켰다.

MCP-1에 의해 유도된 THP-1 유주에 미치는 2-methoxy-1,4-naphthoquinone (MQ)의 영향

김시현,박보빈,홍성은,유성률,이장호,김사현,이평재,조은경,문철,Kim, Si Hyun,Park, Bo Bin,Hong, Sung Eun,Ryu, Sung Ryul,Lee, Jang Ho,Kim, Sa Hyun,Lee, Pyeongjae,Cho, Eun-Kyung,Moon, Cheol 대한임상검사과학회 2019 대한임상검사과학회지(KJCLS) Vol.51 No.2

본 연구는 2-methoxy-1,4-naphthoquinone (MQ)이 Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1)에 의해 유도된 단구 유주에 미치는 효과를 알아보고자 진행되었다. 단구의 유주(migration) 현상은 신체 방어와 면역반응에 중요한 현상이다. MQ는 아시아권 국가에서 다양한 질병과 통증 치료에 민간요법으로 오랫동안 사용되었던 봉선화(Impatiens balsamina) 잎으로부터 추출한 주요 성분이다. 단구 세포주 THP-1를 이용하여 실험을 진행하였으며, MQ의 세포독성, MCP-1에 의해 유도된 유주 현상에 미치는 영향을 transwell system을 이용하여 확인하였다. MQ 작용기전을 이해하기 위해 cAMP 발현 및 Erk1/2 인산화를 각각 ELISA, Western-blot 기법을 통해 분석하였다. MQ의 단구 세포주 THP-1에 대한 MQ의 세포독성은 $10{\mu}M$ 농도에서 나타나기 시작했으며, $100{\mu}M$ 농도에서 약 50% 가량의 세포독성을 확인했다. 염증성 화학주성 인자 MCP-1에 의해 유도된 단핵구 세포주 THP-1의 유주현상은 MQ 처리 후 농도증가에 비례하여 증가하였으며, $0.1{\mu}M$ 농도의 MQ를 처리했을 때 가장 높은 증가를 보였다. MCP-1 단독 처리 시 감소하는 cAMP 의 배양액 내 발현은 MQ 동시 처리 시 더욱 감소하였고, 유주현상과 마찬가지로 $0.1{\mu}M$ 농도에서 가장 감소하였다. MCP-1의 수용체인 C-C motif chemokine receptor 2 (CCR2) 신호전달 과정에 관여하는 주요 신호전달 단백질인 Erk1/2의 인산화도 $0.1{\mu}M$ MQ 동시 처리 시 증가하였다. 이상의 결과를 통해 MQ가 MCP-1에 의해 유도되는 THP-1 세포주의 유주현상을 증가시키며, 연관된 cAMP 발현을 감소, Erk1/2 인산화는 증가시키는 경향을 확인하였다. This study examined the effects of 2-methoxy-1,4-naphthoquinone (MQ) on the monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1)-induced migration of monocytes, which is an important phenomenon for the body defense and immune response. MQ is a major component extracted from Impatiens balsamina leaves, which have been used for many years in Asian medicine for the treatment of a range of diseases and pain. The cytotoxicity of MQ began to appear at a concentration of $10{\mu}M$, and approximately 50% cytotoxicity was confirmed at $100{\mu}M$. The MCP-1 induced migration of the THP-1 monocyte cell line increased after MQ treatment in a dose dependent manner and the largest increase was observed at $0.1{\mu}M$. The level of cAMP expression decreased after a treatment with $0.1{\mu}M$ MQ. The phosphorylation of extracellular signal-regulated kinases 1/2 (Erk1/2), a key signaling protein involved in the signaling pathway of C-C motif chemokine receptor 2 (CCR2), a receptor for MCP-1, was increased by the simultaneous treatment of $0.1{\mu}M$ MQ. These results show that MQ increases the MCP-1-induced migration of THP-1, decreases the level of cAMP expression, and increases the level of Erk1/2 phosphorylation.

Sodium Nitroprusside로 유발한 HaCaT Cell의 Apoptosis

박유리 ( Yuri Park ),문철 ( Cheol Moon ),김사현 ( Sa Hyun Kim ),이평재 ( Pyeongjae Lee ) 대한임상검사과학회 2015 대한임상검사과학회지(KJCLS) Vol.47 No.3

Nitric Oxide (NO) has been known to play important physiological and pathological roles. In this study, Sodium nitroprusside (SNP), NO donor, induced the apoptosis of HaCaT cell, human spontaneous immortal keratinocyte, which was investigated through DAPI staining and cleavage of PARP and caspase-3 protein. However, the expression level of Bip and CHOP, involved in ER stress, was not significantly changed as compared to the control cell group. Recent studies have showed that SIRT1, NAD+-dependent deacetylase, is the key protein that controls cell survival and death. SNP treatment suppressed the SIRT1 gene expression, which indicated that apoptosis induced by SNP could be implicated in SIRT1 down-regulation.

Ascorbic acid 및 citric acid 처리에 따른 홍삼추출물의 페놀성 성분 및 ginsenoside 함량 변화

공연희(Yeon Hee Kong),노정해(Jeonghae Rho),조장원(Chang-Won Cho),김미현(Mi Hyun Kim),이영철(Young Chul Lee),김성수(Sung Soo Kim),이평재(Pyeongjae Lee),최상윤(Sang Yoon Choi) 고려인삼학회 2009 Journal of Ginseng Research Vol.33 No.3

본 연구에서는 수삼을 식품에 쓰이는 산화 방지제인 ascorbic acid와 citric acid로 처리하여 홍삼을 제조한 후 활성성분인 페놀화합물과 진세노사이드의 추출물내 함량 변화를 HPLC를 이용하여 살펴보았다. 분석결과 citric acid 처리 홍삼에서 esculetin과 quercetin 함량이 무처리 홍삼에 비하여 각각 3.5 배, 2.0 배 증가하였고 ginsenoside 함량 역시 citric acid 처리시의 Rg₃, Rd, Rh₂ 증가량이 ascobic acid 처리시에 비하여 높았다. 따라서 인삼추출물의 이들 특정활성성분 강화를 위하여는 citric acid 처리가 효과적인 것으로 판단된다. The changes that would occur in a content of five phenolic ingredients and eight ginsenosides in acid-treatedred ginseng extracts were measured in this study. Acid-treated-red ginseng was prepared by treating with 1 M ascorbic acid or citric acid for 20 min. As a result, the contents of esculetin and quercetin in citric acid-treated-red ginseng increased by 3.5 times and 2.0 times, respectively, compared with control red ginseng. However, all phenolic ingredients decreased after treatment with ascorbic acid. In addition, the contents of ginsenoside Rg₃, Rh₂, Rd increased but those of Rb1, Rc, Re, Rf, Rg₁ decreased after acid treatment. Although these tendency of results are similar, the rate of change of ginsenosides in citric acid-treated-red ginseng was higher than in ascorbic acid-treated-red ginseng. These results indicated that citric acid is more effective in the conversion of ginseng ingredients than ascorbic acid.