페놀 화합물로부터 HMG-CoA reductase 저해 활성 물질 탐색

손건호(Kun Ho Son),이주연(Ju Yeon Lee),이정순(Jeong Soon Lee),강삼식(Sam Sik Kang),손호용(Ho Yong Sohn),권정숙(Chong Suk Kwon) 한국생명과학회 2017 생명과학회지 Vol.27 No.3

심혈관계 질환은 질환별 사망률 순위에 있어서 세계에서는 1위이며, 우리나라에서는 2위인 질병이다. 심혈관계질환 발생의 주 위험 요인인 콜레스테롤은 HMG-CoA reductase에 의해 간에서 신생합성이 조절된다. 현재 고콜레스테롤혈증 치료에 statin이 널리 사용되고 있지만 광범위한 부작용이 보고되고 있어서 이를 대체하거나 보조할 수 있는 천연물 유래의 기능성 물질 개발이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 혈장 콜레스테롤 감소 활성을 가지는 물질을 발굴하고자 71종의 페놀 및 그와 관련된 화합물들을 대상으로 10 ug/ml 농도에서 HMG-CoA reductase 저해 활성을 탐색하였다. 그 결과, 1,4-naphthoquinone의 HMG-CoA reductase 저해율이 99.4%로 가장 높았고, 다음으로 plumbagin 91.4%, pentagalloyl β-D-glucose 46.6%, 2,4-dihydroxybenzoic acid 40.9%, shikonin 37.7%, 1,2-naphthoquinone 36.6%, trans-cinnamic acid 32.0%, acetonylgeraniin 30.2%, benzoic acid 28.5%, geraniin 28.3%, gentisic acid 22.3%의 순이었다. IC50값을 계산한 결과, 1,4-naphthoquinone가 2.1 μg/ml로 가장 낮았으며, plumbagin과 pentagalloyl β-D-glucose은 각각 5.8 μg/ml과 13.1 μg/ml으로 나타났다. 1,4-naphthoquinone과 plumbagin의 경우, 5 μg/ml에서도 각각 90.3%와 43.3%의 저해율을 나타내었다. High level of plasma cholesterol is strongly associated with the development of atherosclerosis and coronary heart disease. Clinical trials designed to reduce plasma cholesterol level by diet or pharmacological intervention have resulted in marked reduction of disease incidence. The enzyme 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (HMG-CoA) reductase which reduces cholesterol biosynthesis in the liver is the key enzyme of the mevalonate pathway that produces cholesterol. In this study, 71 naturally occurring phenolic compounds were tested for inhibitory activities against HMG-CoA reductase. Eleven compounds out of 71 showed inhibitory activities: three hydrolyzable tannin (geraniin, acetonyl geraniin and pentagalloyl β-D-glucose), four benzoic acid derivatives (benzoic acid, trans-cinnamic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid and 2,5-dihydroxybenzoic acid), and four naphthoquinone derivatives (1,2-naphthoquinone, 1,4-naphthoquinone, plumbagin and shikonin). At the concentration of 10 μg/ml, 1,4-naphthoquinone inhibited HMG-CoA reductase by 99.4%, and then plumbagin 91.4%, pentagalloyl β-D-glucose 46.6%, 2,4-dihydroxybenzoic acid 40.9%, shikonin 37.7%, 1,2-naphthoquinone 36.6%, trans-cinnamic acid 32.0%, acetonyl geraniin 30.2%, benzoic acid 28.5%, geraniin 28.3% and 2,5-dihydroxybenzoic acid 22.3%, respectively. IC50 values of 1,4-naphthoquinone and plumbagin was 2.1 μg/ml and 5.8 μg/ml, respectively. Antioxidant activities;Microphthalmia-associated transcription factor;Sesamum indicum L.;tyrosinase related protein-1;tyrosinase related protein-2;Tyrosinase

플라보노이드 화합물로부터 HMG-CoA reductase 저해 활성 물질 탐색

손건호(Kun Ho Son),이주연(Ju Yeon Lee),이정순(Jeong Soon Lee),강삼식(Sam Sik Kang),손호용(Ho Yong Sohn),권정숙(Chong Suk Kwon) 한국생명과학회 2018 생명과학회지 Vol.28 No.2

심혈관계 질환은 질환별 사망률 순위에 있어서 세계에서는 1위이며, 우리나라에서는 2위인 질병이다. 심혈관계질환 발생의 주 위험 요인인 콜레스테롤은 HMG-CoA reductase에 의해 간에서 신생합성이 조절된다. 현재 고콜레스테롤혈증 치료에 statin이 널리 사용되고 있지만 광범위한 부작용이 보고되고 있어서 이를 대체하거나 보조할 수 있는 천연물 유래의 기능성 물질 개발이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 혈장 콜레스테롤 감소 활성을 가지는 물질을 발굴하고자 98종의 플라보노이드 및 그와 관련된 화합물들을 대상으로 10 μg/ml 농도에서 HMG-CoA reductase 저해 활성을 탐색하였다. 그 결과, sophoraflavanone G, morin, 및 kuraridin이 각각 54.6%, 45.04% 및 21.9%의 저해활성을 타내었으며, IC50값을 계산한 결과, sophoraflavanone G가 7.3 μg/ml로 가장 낮았으며 morin과 kuraridin은 각각 13.3 μg/ml과 87.4 μg/ml으로 확인되어, 향후 고콜레스테롤혈증 예방 및 치료제의 가능성을 제시하였다. 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase inhibitors (statins) are widely used drugs for lowering blood lipid levels and preventing cardiovascular diseases. HMG-CoA reductase is a key enzyme to control the biosynthesis of cholesterol. We have tested HMG-CoA reductase-inhibitory activity on the flavonoids of 98 species in vitro. The anti-hypercholesterolemic activities of flavonoids were studied using an HMG-CoA reductase assay equipped with a 96-well UV plate. This assay was based on the spectrophotometric measurement of the decrease in absorbance, which represents the oxidation of NADPH by the catalytic subunit of HMG-CoA reductase in the presence of the substrate HMG-CoA. Among the clinically available statins, pravastatin was used as a positive control. Among the tested compounds, kuraridin, morin and sophoraflavanone G showed strong inhibition activities. In particular, morin and sophoraflavanone G inhibited HMG-CoA reductase by 45.0% and 54.6% at a concentration of 10 μg/ml, and the IC50 values were calculated to 13.31 μg/ml and 7.26 μg/ml respectively.

부채마 (Dioscorea nipponica Makino)의 부정근 배양조건과 Steroidal Saponin의 기내생산

안정희,손건호,손호용,권순태,An Jung-Hee,Son Kun-Ho,Sohn Ho-Yong,Kwon Soon-Tae 한국식물생명공학회 2005 식물생명공학회지 Vol.32 No.3

Effects of growth regulators on growth of adventitious roots and accumulation of steroidal saponins, such as dioscin, prosapogenin A and prosapogenin C, in cultures of Dioscorea nipponica were determined. The maximum growth of adventitious roots was observed in MS medium supplemented with 30 g/L sucrose and 1.0 mg/L NAA. Addition of BA in combination with NAA appeared to be no effective in the growth of adventitious roots. Among the twenty different adventitious roots formed from different seeds, strain No. 10 was selected based on production ability of dioscin, and its stability through the successive liquid culture. During the first 4 weeks of incubation, contents of steroidal saponins in adventitious roots were negligible but the contents were markedly increased at 5 weeks of incubation. Dioscin and prosapogenin C content in IBA-treated adventitious roots were significantly higher than those in NAA-treated roots. However, content of prosapogenin A was not significantly different among NAA or IBA level. Results provide that liquid culture of adventitious roots of D. nipponica have a potential for mass production of dioscin including prosapogenin A and prosapogenin C. 액체배양을 통한 부채마의 부정근 배양시 첨가되는 생장 조절제의 종류와 농도에 따른 부정근의 생장과 steroidal saponin 생산과의 관계를 조사하였다. NAA와 BA 농도별 부정근 생장은 NAA를 단독으로 1.0 mg/L를 처리한 곳에서 가장 효과적이었으나 NAA에 BA를 첨가하면 부정근의 생장에 오히려 억제효과를 보였다. 20종의 각각 다른 배양주로부터 dioscin, prosapogenin A 및 prosapogenin C의 함량을 조사한 결과 배양주에 따라 큰 차이를 보였는데, 그 중 dioscin 함량이 건물당 2.5%로 가장 높았던 10번 배양주를 선발하였다. 부정근에 함유된 세 종류의 steroidal saponin 함량은 부정근의 생장이 왕성한 4주까지는 낮으나 부정근의 생장이 거의 정지되는 5주째에 급격히 증가하였다. Dioscin과 prosapogenin C의 함량은 NAA보다 IBA를 처리한곳에서 현저히 높으나 prosapogenin A의 함량은 이들 두성분의 종류와 농도에 영향을 받지 않았다.

시판 쌀 메탄올 추출물의 항혈전 및 항산화 활성

손호용(Ho-Yong Sohn),권정숙(Chong-Suk Kwon),손건호(Kun-Ho Son),권기석(Gi-Seok Kwon),권윤숙(Yun-Suk Kwon),류희영(Hee-Young Ryu),금은주(Eun-Joo Kum) 한국식품영양과학회 2005 한국식품영양과학회지 Vol.34 No.5

일반 쌀의 유용 생리활성 성분에 대한 연구의 일환으로 국내 시판되는 51종의 다양한 브랜드 쌀의 메탄올 추출물을 조제하여 항혈전 활성과 항산화 활성을 검토하였다. 그 결과 4종의 시판 쌀 추출물이 5 ㎎/mL의 농도에서 401~764%의 우수한 항혈전 활성을 나타내었으며, 6종의 쌀 추출물은 0.4㎎/mL의 농도에서 40.8~64.12%의 자유래디컬 소거능을 나타내어 우수한 항산화 능력을 확인하였다. 현미쌀눈을 제외한 50종의 평균 flavonoid 함량은 51.89 ㎎/kg, 평균 polyphenol 함량은 195.23 ㎎/kg이었으며, 이는 항혈전, 항산화 활성과 직접적인 상관관계는 나타나지 않았다. 유용성분의 효율적인 이용 및 식품가공 적성 검토를 위해 항혈전 및 항산화 활성성분의 열안정성을 검토한 결과, 100℃, 10분간 가열처리에 의해 모두 급격한 활성감소가 나타났으나, 시료 40번의 경우, 208%의 항혈전 활성을, 시료 48번의 경우 23.2%의 자유래디컬 소거능을 유지하였다. 이러한 결과는 쌀 중심식생활의 영양적, 기능적 우수성을 의미하며, 쌀의 식품가공기술의 개발과 함께 다양한 비열처리 식품으로의 개발이 필요함을 제시한다. 또한 본 결과는 쌀의 유용성분을 이용하는 혈행 개선 및 항산화 건강식품의 개발이 가능함을 제시하고 있다. Antithrombosis and antioxidant activity of the methanol extracts, which were prepared from 51 different brands of rice, were evaluated to investigate bioactive-substances. Among them, the extract of sample No. 2, 25, 40 and 41 showed strong thrombin inhibition activities (401~764% inhibition at 5 ㎎/mL), and the extract of sample No. 5, 9, 23, 36, 44 and 48 showed strong DPPH scavenging activities (40.8~64.1% at 0.4 ㎎/mL), respectively. The average contents of total flavonoid and polyphenol with 50 brands of rice were 51.89 ㎎/kg and 195.23 ㎎/kg, respectively. However, the activities were not linked with the contents of flavonoid and polyphenol. By the treatment at 100℃ for 10 min, the activities of the selected rices were severely decreased. Maximal remaining activities of antithrombosis and antioxidant were 208% of No. 40 and 23.2% of No. 48, respectively. These results support a functional superiority of rice-based livelihood, and suggest that the development of healthy food using functional ingredients of rice is possible.

식품 및 환경, 기타 피부 여드름 치료제 개발을 위한 천연물의 항균활성 검색

손호용 ( Ho Yong Sohn ),김영숙 ( Young Suk Kim ),금은주 ( Eun Joo Kum ),권윤숙 ( Yun Sook Kwon ),손건호 ( Kun Ho Son ) 한국미생물생명공학회 2006 한국미생물·생명공학회지 Vol.34 No.3

Antifungal Activity of Phenanthrene Derivatives from Aerial Bulbils of Dioscorea batatas Decne

금은주,박상조,이봉호,김종식,손건호,손호용,Kum, Eun-Joo,Park, Sang-Jo,Lee, Bong-Ho,Kim, Jong-Sik,Son, Kun-Ho,Sohn, Ho-Yong Korean Society of Life Science 2006 생명과학회지 Vol.16 No.4

마속 식물들은 오래 전부터 다양한 민간처방에 사용되어 왔으며, 재배마의 근경은 다양한 생리활성물질들이 보고되어, 건강식품으로 인식되고 있다. 재배마의 주아는 매년 2,000톤 이상 생산되고 있으나, 다음해의 종자로 일부 이용될 뿐 거의 폐기되고 있으며, 생리활성에 대한 보고도 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 마의 주아로부터 3종의 phenanthrene 및 2종의 phenanthraquinone를 분리하였으며, 이들의 구조를 규명하였다. 이들 중 6-hydroxy-2,7-dimethoxy-1,4-phenanthraquinone은 처음으로 분리 되었다. 분리된 5종을 대상으로 항균활성을 평가한 결과, 6,7-dihydroxy-2,4-dimethoxyphenanthrene은 Candida albicans에 대해 $25\;{\mu}g/ml$의 MIC와 MFC를 나타내어, 강력한 항균활성으로 실제적 사용 가능성을 나타내었다. 본 연구결과는 phenanthrene 링 구조의 -OH 및 $-OCH_3$ 수식이 항균활성 및 항균 스펙트럼 결정의 중요한 인자임을 제시하였다. Plants of the genus Dioscorea have long been used as oriental folk medicine, and Dioscorea batatas Decne has been cultivated for healthy food in Korea. Although the bulbils were produced 2,000 ton annually, there are few reports for bioactive compounds in bulbils. In this study, three phenanthrenes and two phenanthraquinones were isolated from the aerial bulbils of D. batatas Decne, and their structures were elucidated. Among them, compound 2 (6-hydroxy-2,7-dimethoxy-1,4-phenanthraquinone) has not been reported previously. Evaluation of antimicrobial activities based on disk-diffusion assay, MIC and MFC showed the compound 12 (6,7-dihydroxy-2,4-dimethoxyphenanthrene) has strong antimicrobial activity with $25\;{\mu}g/ml$ of MIC and MFC against Candida albicans. Our results suggested that compound 12 has a potent antifungal activity, and the antimicrobial activity and its spectrum are modulated by hydroxylation and methoxylation of phenanthrene ring moiety of the compound.

건물 모델과 디지털 영상간의 자동정합 방법

정재욱(Jung, Jaewook),손건호(Sohn, Gunho),Armenakis, Costas 한국측량학회 2010 한국측량학회지 Vol.28 No.1

메밀 종자의 항트롬빈 활성과 혈전증 예방효과

손호용(Ho-Yong Sohn),권정숙(Chong-Suk Kwon),손건호(Kun-Ho Son),권기석(Gi-Seok Kwon),류희영(Hee-Young Ryu),금은주(Eun-Joo Kum) 한국식품영양과학회 2006 한국식품영양과학회지 Vol.35 No.2

혈전성 질환을 예방 및 치료할 수 있는 트롬빈 직접 저해제 개발은 전 세계적으로 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 안전성이 확보된 식용 및 약용 식물로부터 트롬빈 직접저해제를 탐색하였으며, 그 결과 메밀 종자의 메탄올 추출물 및 주정 추출물에서 강력한 트롬빈 저해활성을 확인하였다. 메탄올 추출물의 순차적 유기용매 분획 결과 부탄올 및 에틸아세테이트 분획물에서 가장 우수한 트롬빈 저해활성을 나타내었다. 특히 주정 추출물의 부탄올 분획의 경우 312.5 ㎍/mL의 낮은 농도에서도 2,000% 이상의 트롬빈 저해활성을 나타내어, 아스피린보다 매우 효율적으로 혈전 생성을 억제함을 확인하였다. 활성성분은 30 KD 이상의 고분자 비단백질 성분임을 확인하였으며, 산 및 열처리에 의해 급격한 활성감소가 나타나, 활성물질의 효율적인 이용을 위해서는 메밀 종자의 비열, 비산 처리공정이 필요하리라 추측되었다. 또한 활성 분획물은 ICR 마우스를 이용한 폐색전 실험, 전뇌 허혈성 실험 및 치사유발실험에서 아스피린보다 우수한 혈전성 마비 억제, 혼수방지 및 치사억제 활성을 보여, 혈행 개선제 및 항혈전제로 개발 가능함을 제시하였다. Direct thrombin inhibitor, which is effective to prevent or cure the thrombosis, has been investigated in worldwide. In this study, we tried to screen antithrombosis agent from edible or medicinal plant. A strong antithrombin activity was identified from methanol or 95% ethanol extract of buckwheat seeds. The solvent fractionation of buckwheat extracts using hexane, ethylacetate, butanol revealed that the butanol fraction has a prominent antithrombin activity. Thrombin time (blood-clot formation time) exceeded to over 2,000% by addition of the butanol fraction at concentration of 312.5 ㎍/mL, whereas thrombin time extended to 336% by addition of aspirin at concentration of 1,500 ㎍/mL. The butanol fraction showed anthrone-positive and ninhydrine-negative reaction. The active components were heat-liable, acid-unstable non-proteinous macro-molecules (>30 KD). In vivo analysis using ICR male mouse showed that the buckwheat extract was superior than the aspirin in pulmonary thrombosis, KCN-induced coma and death. Our results suggest that the buckwheat is a potential as an antithrombosis agent and medicinal food.

모바일 레이저 스캐닝 데이터로부터 철도 선로 추출에 관한 연구

좌윤석(Jwa, Yoonseok),손건호(Sohn, Gunho),원종운(Won, Jong Un),이원춘(Lee, Wonchoon),송낙현(Song, Nakhyeon) 한국측량학회 2015 한국측량학회지 Vol.33 No.2

Antifungal Activity of Fistulosides, Steroidal Saponins, from Allium fistulosum L

손호용,금은주,류희영,전수진,김남순,손건호,Sohn Ho-Yong,Kum Eun-Joo,Ryu Hee-Young,Jeon Su-Jin,Kim Nam-Soon,Son Kun-Ho Korean Society of Life Science 2006 생명과학회지 Vol.16 No.2

대파(Allium fistulosum L)는 백합과 다년초로서 한국, 일본 중국 등 전 세계적으로 식용으로 재배되어 왔다. 현재까지 대파의 다양한 생리활성이 보고되어 왔으나, 항균 활성에 대해서는 거의 보고되어 있지 않다. 본 연구에서는 대파 식용부위로부터 강력한 항미생물성 steroidal saponins (fistuloside A, B, 및 C)을 분리하였고, 이들의 항균력을 병원성균 및 식품부패균을 대상으로 평가하였다. Fistuloside A 및 C는 강력한 항진균 활성과 항Proteus 세균활성을 나타낸 반면, fistuloside B는 항진균 활성만 인정되었다. 특히 fistuloside C는 $3.1{\sim}6.2{\mu}g/ml$의 MIC (minimal inhibitory concentration) 및 MFC (minimal fungicidal concentration)를 나타내어 강력한 항진균 활성이 진균사멸에 의한 항균효과임을 확인하였다. 본 연구결과는 대파가 미생물 감염증 제어용으로 사용되어 온 근거를 제시하며, 또한 fistuloside C의 항진균제로서의 이용 가능성을 제시하고 있다. Allium fistulosum L. (Welsh onion) is a perennial herb that is widely cultivated throughout the world, especially in China, Japan and Korea. Although, various activities were reported, little is known about antimicrobial activity of A. fistulosum L.. In this study, strong antimicrobial substances, fistuloside A, B, and C were isolated from the edible parts of A. fistulosum L. and their antimicrobial activity was evaluated with pathogenic- or food-spoilage microorganism based on disk-diffusion assay, minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal fungicidal concentration (MFC) determination. Fistuloside A and fistuloside C showed strong antifungal activity and anti-Proteus activity, while fistuloside B is effective to only fungi. The fistuloside C showed a prominent antifungal activity with $3.1{\sim}6.2{\mu}g/ml$ of MIC and MFC. Our results indicated that fistuloside C has a prominent antifungal activity and support the use of A. fistulosum to treat microbial infection.