아메리카왕거저리 유래 항균 펩타이드 조포바신 1의 항염증활성

신용표(Yong Pyo Shin),이준하(Joon Ha Lee),김인우(In-Woo Kim),서민철(Minchul Seo),김미애(Mi-Ae Kim),이화정(Hwa Jeong Lee),백민희(Minhee Baek),김성현(Seong Hyun Kim),황재삼(Jae Sam Hwang) 한국생명과학회 2020 생명과학회지 Vol.30 No.9

본 연구에서는 아메리카왕거저리에 대한 기능성 연구의 일환으로 아메리카왕거저리 유충의 유전체 분석을 통해 선별된 조포바신 1의 항균 및 항염증 활성을 확인하였다. 선행연구에서 RNA 시퀀싱을 통해 아메리카왕거저리의 전사체를 분석하였으며, 결과를 바탕으로 인실리코(in silico) 분석을 수행하여 전사체 유래 항균 펩타이드를 스크리닝하고 선발하였다. 수행된 항균활성 및 용혈활성 테스트에서 조포바신 1은 세균 및 칸디다 진균에 대해 광범위한 항균활성을 나타낸 반면 마우스 적혈구에 대한 용혈활성은 전혀 없었다. 다음으로 마우스 대식세포주 Raw264.7 세포를 이용하여 조포바신 1의 항염증활성을 확인하였다. 그 결과 조포바신 1은 LPS로부터 유도된 Raw264.7 세포들의 산화질소 생성을 감소시키는 결과를 보여주었다. 뿐만 아니라 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 방법과 효소결합면역흡착측정법(ELISA)을 통해 조포바신 1이 Raw264.7 세포에서 전염증성 사이토카인(IL-6, IL-1β)의 발현을 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 염증반응의 신호전달인자들(MAPKs, NF-κB)의 인산화를 억제하는 것을 확인하였다. 게다가 조포바신 1은 LPS와의 상호작용을 통해 결합한다는 것을 확인하였다. 이러한 연구결과들은 아메리카왕거저리 유전체 분석을 통해 확인된 조포바신 1이 항균 및 항염증 치료를 위한 물질로서 개발하는데 가능성이 있을 것으로 사료된다. The giant mealworm beetle, Zophobas atratus (Coleoptera: Tenebrionidae) has been used as a protein source for small pets and mammals. Recently, it was temporarily registered in the list of the Food Code. We previously performed an in silico analysis of the Zophobas atratus transcriptome to identify putative antimicrobial peptides and identified several antimicrobial peptide candidates. Among them, we assessed the antimicrobial and anti-inflammatory activities of zophobacin 1 that was selected bioinformatically based on its physicochemical properties against microorganisms and mouse macrophage Raw264.7 cells. Zophobacin 1 showed antimicrobial activities against microorganisms without inducing hemolysis and decreased the nitric oxide production of the lipopolysaccharide-induced Raw264.7 cells. Moreover, ELISA and Western blot analysis revealed that zophobacin 1 reduced expression levels of pro-inflammatory enzymes such as inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2). We also investigated expression of pro-inflammatory cytokines (interleukin-6 and interleukin-1β) production through quantitative real time-PCR and ELISA. Zophobacin 1 markedly reduced the expression level of cytokines through the regulation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and nuclear factor kappa B (NF-κB) signaling. We confirmed that zophobacin 1 bound to bacterial cell membranes via a specific interaction with lipopolysaccharides. These data suggest that zophobacin 1 could be promising molecules for development as antimicrobial and anti-inflammatory therapeutic agents.

호랑나비 유래 항균 펩타이드 파필리오신 3의 항염증 활성

신용표(Yong Pyo Shin),이준하(Joon Ha Lee),김인우(In-Woo Kim),서민철(Minchul Seo),김미애(Mi-Ae Kim),이화정(Hwa Jeong Lee),백민희(Minhee Baek),김성현(Seong Hyun Kim),황재삼(Jae Sam Hwang) 한국생명과학회 2020 생명과학회지 Vol.30 No.10

본 연구에서는 호랑나비 유충의 유전체 분석을 통해 선별된 파필리오신 3의 항균 및 항염증 활성을 확인하였다. 선행연구에서 RNA 시퀀싱 분석을 통해 호랑나비의 전사체를 분석하였으며, 결과를 바탕으로 인실리코(in silico)분석을 진행하여 전사체 유래 항균 펩타이드를 스크리닝하고 선발하였다. 수행된 항균 활성 및 용혈 활성 테스트에서 파필리오신 3은 그람음성균인 E. coli와 그람양성균인 S. aureus에 대해 강력한 항균활성을 나타낸 반면 마우스 적혈구에 대한 용혈 활성은 전혀 없었다. 다음으로 마우스 대식세포주 Raw264.7 세포를 이용하여 파필리오신 3의 항염증 활성을 확인하였다. 그 결과 파필리오신 3은 LPS로부터 유도된 Raw264.7 세포들의 산화질소 생성을 감소시키는 결과를 보여주었다. 뿐만 아니라 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 방법과 효소결합 면역흡착측정법(ELISA)을 통해 파필리오신 3이 Raw264.7 세포에서 전염증성 사이토카인(IL-6, IL-1β)의 발현을 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 염증반응의 신호전달인자들(MAPKs, NF-κB)의 인산화를 억제하는것을 확인하였는데, 이는 파필리오신 3이 LPS와의 상호작용을 통해 결합하여 효과를 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 호랑나비 유전체 분석을 통해 확인된 파필리오신 3이 새로운 항균 및 항염증 치료제로서 개발하는데 가능성 있는 물질로 사료된다. The development of novel peptide antibiotics with potent antimicrobial activity and anti-inflammatory activity is urgently needed. In a previous work, we performed an in-silico analysis of the Papilio xuthus transcriptome to identify putative antimicrobial peptides and identified several candidates. In this study, we investigated the antibacterial and anti-inflammatory activities of papiliocin 3, which was selected bioinformatically based on its physicochemical properties against bacteria and mouse macrophage Raw264.7 cells. Papiliocin 3 showed antibacterial activities against E. coli and S. aureus without inducing hemolysis and decreased the nitric oxide production of the lipopolysaccharide-induced Raw264.7 cells. Moreover, ELISA and Western blot analysis revealed that papiliocin 3 reduced the expression levels of pro-inflammatory enzymes, such as inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase- 2 (COX-2), and prostaglandin E2 (PGE2). In addition, we examined whether papiliocin 3 could inhibit the expression of pro-inflammatory cytokines (interleukin-6 and interleukin-1β) in LPSinduced Raw264.7 cells. We found that papiliocin 3 markedly reduced the expression level of cytokines through the regulation of mitogen-activated protein kinases (MAPK) and nuclear factor kappa B (NF-κB) signaling. We also confirmed that papiliocin 3 binds to bacterial cell membranes via a specific interaction with lipopolysaccharides. Collectively, these findings suggest that papiliocin 3 could be a promising molecule for development as a novel peptide antibiotic.

세계의 신ㆍ재생에너지 정책 동향 및 폐열회수시스템의 특허분석

김철표(Churl Pyo Kim),신용한(Yong Han Shin),지명국(Myoung Kuk Ji),최창수(Chang Su Choi),장백선(Baek Seon Jang),정한식(Han Shik Chung),정효민(Hyo Min Jeong) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.11

This research was a disappeared primary energy source for foreign decrease dependence on each country in the world for new and renewable energy policy trends. Each country policy is important in new renewable energy and for research and development; a lot of cost and investment, the long-term development plan for the acquisition of independent technology will be the biggest were aiming. Energy overseas reliance accounted for over 95% of that in case of The introduction of a reliable energies and Aggressive overseas energy often development presented the direction that the 2030, aiming at the level of 40%. Waste heat recovery patent analysis from 2001 to 2009 last 10 years, destination country, Korea, the United States, Japan, Europe on the register about patents. Classification technology by air conditioning system registers of patents concerning incidents, 474 (36.5%) the most high, the various main agents share look corporate (including foreign companies) 62.9% the most high, as personal share 28.2%,public institutions and universities share 8.9% were able to know that.

BV-2 미세아교세포에서 왕귀뚜라미 유래 Teleogryllusine의 신경염증 억제 효과

서민철(Minchul Seo),신용표(Yong Pyo Shin),이화정(Hwa Jeong Lee),백민희(Minhee Baek),이준하(Joon Ha Lee),김인우(In-Woo Kim),황재삼(Jae-Sam Hwang),김미애(Mi-Ae Kim) 한국생명과학회 2020 생명과학회지 Vol.30 No.11

최근 중추신경계에서 면역기능을 담당하는 미세아교세포(microglia)의 염증반응을 효율적으로 조절하는 것은 알츠하이머 병, 파킨슨 병 및 헌팅턴 병과 같은 퇴행성 뇌질환의 치료를 위한 중요한 타겟으로 인식되고 있다. 왕귀뚜라미(Teleogryllus emma)는 다양한 치료효능으로 인해 세계적으로 널리 이용되고 있으며, 본 연구팀에서는 최근 왕귀뚜라미의 전사체 분석을 통하여 항균활성을 가지는 다양한 종류의 새로운 항균 펩타이드(antimicrobial peptide; AMP) 후보들을 선별한 바 있다. 항균 펩타이드는 미생물에서부터 포유류까지 매우 다양한 종으로부터 발견되었으며, 현재는 항균활성뿐만 아니라 염증반응과 같은 다양한 질병의 치료제 개발을 위한 후보 물질로 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 선행연구를 통하여 선별된 왕귀뚜라미 유래 항균 펩타이드들 중에서 Teleogryllusine (VKWKR-LNNNKVLQKIYFVKI-NH₂)으로 명명된 항균 펩타이드의 신경염증 억제 효능을 관찰하였다. Teleogryllusine의 신경염증 억제 효능을 관찰 하기 위하여 immortalized mouse microglia 세포주인 BV-2 세포에 Teleogryllusine을 1시간 전처리 한 후 LPS를 이용하여 BV-2 세포의 염증 반응을 유도하였다. 그 결과 Teleogryllusin은 최대 처리 농도인 80 μg/ml까지 세포독성 없이 nitric oxide (NO) 생성을 현저히 감소시킴을 확인할 수 있었다. 또한 염증반응 매개인자인 iNOS와 COX-2 및 cytokine (Il-6, TNF-α)의 발현을 유전자 수준과 단백질 수준에서 확인한 결과 Teleogryllusine 처리농도에 의존적으로 감소됨을 확인할 수 있었다. 또한 Teleogryllusine의 신경염증 억제작용 기작을 확인한 결과 mitogen activated protein kinases (MAPKs)와 IκB의 인산화 및 proteosome에 의한 IκB의 분해를 억제함으로서 BV-2 세포의 신경염증반응이 조절됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 왕귀뚜라미 유래 Teleogryllusine 펩타이드는 신경염증반응에 의해 유도되는 퇴행성 뇌질환 치료 및 예방을 위한 의료용 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다. The suppression of neuroinflammatory responses in microglial cells, well known as the main immune cells in the central nervous system (CNS), are considered a key target for improving the progression of neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, and Huntington’s disease. Teleogryllus emma is widely consumed around the world for its broad-spectrum therapeutic effect. In a previous work, we performed transcriptome analysis on T. emma in order to obtain the diversity and activity of its antimicrobial peptides (AMPs). AMPs are found in a variety of species, from microorganisms to mammals. They have received much attention as candidates oftherapeutic drugs for the treatment of inflammation-associated diseases. In this study, we investigated the anti- neuroinflammatory effect of Teleogryllusine (VKWKRLNNNKVLQKIYFVKI-NH₂) derived from T. emma on lipopolysaccharide (LPS) induced BV-2 microglia cells. Teleogryllusine significantly inhibited nitric oxide (NO) production without cytotoxicity, and reducing pro-inflammatory enzymes expression such as inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2). In addition, Telegryllusine also inhibited the expression of pro-inflammatory cytokines such as interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor alpha (TNF-α) through down-regulation of the mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and nuclear factor kappa B (NF-κB) signaling pathway. These results suggest that T. emma- derived Teleogryllusine could be a good source of functional substances that prevent neuroinflammation and neurodegenerative diseases.

LPS에 의해 활성화된 미세아교세포에서 흰점박이꽃무지 유래 항균 펩타이드 Protaetiamycine 6의 신경염증 억제 효과

이화정(Hwa Jeong Lee),서민철(Minchul Seo),백민희(Minhee Baek),신용표(Yong Pyo Shin),이준하(Joon Ha Lee),김인우(In-Woo Kim),황재삼(Jae-Sam Hwang),김미애(Mi-Ae Kim) 한국생명과학회 2020 생명과학회지 Vol.30 No.12

흰점박이꽃무지는 딱정벌레목 풍뎅이과에 속하는 곤충이며, 현재 국내에서는 식용곤충 자원으로써 단백질 공급원일 뿐만 아니라 간보호 효과와 혈행개선 등에 유용한 생리활성 물질을 다량 함유하고 있는 것으로 보고되고 있다. 항균 펩타이드(antimicrobial peptide, AMP)는 미생물에서부터 포유동물에 이르기까지 다양한 종에서 발견되며 생명체의 선천성 면역체계에서 중요한 역할을 한다. 또한 AMPs는 광범위하게 항균활성을 나타내며 면역, 거부반응, 내성 등의 문제없이 자연적으로 생성된 자연항생제로 알려져 있다. 활성화된 미세아교세포는 tumor necrosis factor-α (TNF-α), nitric oxide (NO) 및 reactive oxygen species (ROS) 등의 염증매개물질들을 다량 분비하는데 이러한 염증매개물질들은 신경세포사멸의 주원인으로 작용하게 된다. 그러므로 본 연구에서는 미세아교세포를 이용하여 흰점박이꽃무지 유래 항균 펩타이드 Protaetiamycine 6의 신경염증 억제 효과를 조사하였다. 그 결과, Protaetiamycine 6는 LPS에 의해서 증가한 NO 생성을 현저히 억제하였고, iNOS와 COX-2 발현량을 감소시켰으며 LPS에 의해 분비되는 염증성 cytokine의 생성량도 농도의존적으로 감소시켰다. 이러한 결과로 보아 Protaetiamycine6는 신경염증 및 퇴행성 신경질환의 예방 및 치료 기능성 소재 개발에 이용될 수 있을 것으로 판단된다. Protaetia brevitarsis seulensis is an insect belonging to the order Coleoptera. This insect is reported to contain large amounts of physiologically active substances useful for liver protective effect and improvements in blood circulation as well as a broad source of edible protein. Antimicrobial peptides (AMPs) are found in a variety of species, from microorganisms to mammals, and play an important role in the innate immune systems of living things. Microglia are the main source of proinflammatory cytokines and nitric oxide (NO) in the central nervous system. Activated microglia secrete large amounts of neuroinflammatory mediators (e.g., TNF-α, NO, and ROS), which are the main cause of neuronal cell death. In the present study, we investigated the inhibitory effect of Protaetiamycine 6 (PKARKLQKLSAYKTTLRN-NH²), an AMP derived from Protaetia brevitarsis seulensis, on LPS-induced neuroinflammation in BV-2 microglia. Protaetiamycine 6 significantly inhibited NO production without cytotoxicity and decreased the expression levels of inducible NO synthase and cyclooxygenase-2. In addition, Protaetiamycine 6 also reduced the production of neuroinflammatory cytokines on activated BV-2 microglia. These results suggest that Protaetiamycine 6 could be a good source of functional substance to prevent neuroinflammation and neurodegenerative diseases.

갈색거저리 유충 에탄올 추출물이 RANKL에 의해 유도되는 파골세포 분화에 미치는 영향

서민철(Minchul Seo),백민희(Minhee Baek),이화정(Hwa Jeong Lee),신용표(Yong Pyo Shin),이준하(Joon Ha Lee),김인우(In-Woo Kim),김미애(Mi-Ae Kim),황재삼(Jae-Sam Hwang) 한국생명과학회 2020 생명과학회지 Vol.30 No.11

파골세포에 의한 뼈의 재흡수와 조골세포에 의한 뼈 형성의 균형은 뼈 건강에 매우 중요한 요소이다. 따라서 이들의 불균형은 골다공증, 골연화증 및 골석화증과 같은 다양한 골 질환을 유발할 수 있다. 특히 파골세포의 기능이 비정상적으로 항진된 경우 골 파괴가 증가되어 골다공증이 야기되며 이런 현상은 류마티스 관절염 같은 염증성 질환의 골 소실과 밀접한 연관이 있다. 그러나 현재 사용중인 골 흡수 억제제는 장기간 사용시 부작용이 보고되고 있어 천연물 소재를 기반으로한 새로운 골 흡수 억제제 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 갈색거저리 유충 에탄올 추출물이 RANKL에 의해 유도되는 파골세포 분화에 미치는 영향을 확인하고 그 작용기작을 구명하고자 하였다. 갈색거저리 유충 에탄올 추출물이 파골세포 분화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 RAW264.7 세포에 RANKL을 단독 처리 및 추출물과 함께 5일간 처리한 후 TRAP 활성을 비교하였다. 그 결과 RANKL에 의해 증가한 파골세포 분화는 갈색거저리 유충 추출물 2 mg/ml 농도까지 세포독성 없이 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 갈색거저리 추출물이 TRAP, NFATc1 및 CtsK와 같은 파골세포 분화마커 유전자 및 단백질 발현량에 미치는 변화를 확인한 결과, RANKL 처리에 의해 현저히 증가한 이들 유전자가 갈색거저리 추출물에 의해 현저하게 감소하는 것을 확인하였다. 또한 갈색거저리 추출물의 파골세포 분화 억제작용기작을 확인한 결과 mitogen activated protein kinases (MAPKs)중 p38의 신호 전달 억제 기작을 통하여 파골세포 분화가 억제됨을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 갈색거저리 유충 에탄올 추출물 및 그 생리활성 물질들은 골다공증과 같은 골 질환 치료 및 예방을 위한 잠재적 기능성 소재로 사용될 수 있음을 확인하였다. The balance between bone-resorbing osteoclasts and bone-forming osteoblasts is key to bone health. An imbalance between osteoclasts and osteoblasts leads to various bone-related disorders, such as osteoporosis, osteomalacia, and osteopetrosis. However, the bone-resorption inhibitor drugs that are currently used may cause side effects. Natural substances have recently received much attention as therapeutic drugs for the treatment of bone health. This study was designed to determine the effect of Tenebrio molitor larvae ethanol extract (TME) on receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL)-induced osteoclast differentiation. To measure the effect of TME on osteoclast differentiation, RAW264.7 cells were treated with RANKL with or without TME for 5 days. The tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity was significantly inhibited by treatment of TME without cytotoxicity up to 2 mg/ml. In addition, TME effectively suppressed expression of osteoclast differentiation-related marker genes and proteins such as TRAP, NFATc1, and c-Src. TME also significantly inhibited the p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway without affecting ERK and JNK signaling in RANKL-induced RAW264.7 cells. Consequently, we conclude that TME suppresses osteoclast differentiation by inhibiting RANKL-induced osteoclastogenic genes expression through the p38 MAPK signaling pathways. These results suggest that TME and its bioactive components are potential therapeutics for bone-related diseases such as osteoporosis.

榮山江과 萬頃·東律江流域의 畓土壤分布에 關하여

金漢明(Han-Myoung Kim),曺國鉉(Guk-Hyun Cho),柳喆鉉(Chul-Hyun Yoo),殷茂永(Mu-Young Eun),盧承杓(Sung-Pyo Rho),愼鏞華(Yong-Hwa Shin) 한국토양비료학회 1984 한국토양비료학회지 Vol.17 No.2

充塡蒸溜塔의 物質傳達係數에 關한 硏究

愼鏞稷,朱東豹 亞洲大學校 1983 論文集 Vol.6 No.-

The effect of the distance between two adjacent mixing points on overall mass transfer coefficient was studied for distillation experiments of binary system, acetone-methanol in a 26.5 mm I.D. laboratory column designed to simulate the flow characteristics of an industrial packed distillation column. Five different types of packing elements were used and a quantitative empirical correlation was proposed between overall mass transfer coefficient and the characteristic packing length. The analysis of the present experimental result and of the previous work showed that the general correlation between KG and characteristic packing length would be a hyperbolic function and that if the liquid film is not rippling, as was the present case, the variation of overall mass transfer coefficient could be represented by a linear function of the number of mixing points.