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백소현 연구실
국립순천대학교 농생명과학전공 백소현 교수
형질전환 벼
Protopanaxadiol(PPD)
Resveratrol 강화 벼
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
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백소현 연구실

국립순천대학교 농생명과학전공 백소현 교수

백소현 연구실은 벼 유래 바이오액티브를 생산하기 위해 형질전환 및 식물세포 기반 생합성 전략을 적용합니다. 특히 Protopanaxadiol(PPD) 및 관련 사포제닌의 생산을 목표로 하며, 종자 추출물과 배양 유래 추출물을 세포 수준에서 항염증, 항비만, 항산화, 항멜라닌 효능으로 평가합니다. RAW264.7 대식세포와 3T3-L1 지방세포, Melan-a 세포를 활용하여 NF-κB p65, p38 MAPK, ERK 1/2, MITF/tyrosinase 등 신호전달 및 발현 조절 기전을 중심으로 기능성 소재의 원천 특성을 규명합니다.

형질전환 벼Protopanaxadiol(PPD)Resveratrol 강화 벼MAPK/NF-κB 신호전달항염증 활성
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PPD/사포제닌 생합성 형질전환 벼 추출물의 항염·항비만 효능 연구 thumbnail
PPD/사포제닌 생합성 형질전환 벼 추출물의 항염·항비만 효능 연구
Anti-inflammatory and anti-adipogenic efficacy of PPD/sapogenin-producing transgenic rice extracts
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 4
·
2024
Resveratrol-Enriched Rice Callus Extract Inhibits Oxidative and Cellular Melanogenic Activities in Melan-A Cells
Chaiwat Monmai, Jin-Suk Kim, So-Hyeon Baek
IF 6.6 (2024)
Antioxidants
멜라닌의 과도한 생성은 피부 질환과 과색소침착을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 동진(東津) 쌀 종자(DJ526)에 함유된 레스베라트롤을 캘러스 유도(callus induction)를 통해 증진시켰다. 레스베라트롤이 풍부해진 쌀 캘러스의 항산화 능력은 ABTS 라디칼 소거 방법을 이용해 평가하였으며, 비타민 C와 동등한 수준이었다. DJ526 쌀 캘러스 추출물은 농도 의존적인 방식으로 항산화 활성을 유의하게 증가시켰다. DJ526 쌀 캘러스 추출물의 항멜라닌형성(anti-melanogenesis) 효과 또한 melan-a 세포에서 평가하였다. 레스베라트롤이 풍부해진 쌀 캘러스 추출물은 유의하게 (i) 멜라닌을 포함하는 세포의 크기와 수를 감소시키고, (ii) 세포 내 티로시나아제 활성과 멜라닌 함량을 억제하며, (iii) 미세안구증 관련 전사인자(microphthalmia-associated transcription factor), 티로시나아제, 티로시나아제 관련 단백질-1(tyrosinase-related protein-1), 티로시나아제 관련 단백질-2(tyrosinase-related protein-2)의 발현을 하향 조절하고, (iv) 인산화된 세포외 신호조절 키나아제 1/2(phosphorylated extracellular signal-regulated kinase 1/2) 및 단백질 키나아제 B(protein kinase B)의 발현을 증가시키며, (v) melan-a 세포에서 인산화된 p38(phosphorylated p38)의 활성화를 억제하였다. 이상의 관찰로부터 DJ526 쌀 캘러스 추출물은 농도 시험에서 강한 항산화 및 항멜라닌형성 활성을 보였다. 이러한 결과는 레스베라트롤이 풍부해진 쌀 캘러스가 과색소침착 조절을 위한 새로운 제제로서의 잠재력을 지님을 시사한다.
https://doi.org/10.3390/antiox13060625
Callus
Resveratrol
Tyrosinase
Antioxidant
Chemistry
Melanin
Biochemistry
Protein kinase A
Kinase
Botany
2
Article
|
인용수 8
·
2023
Protopanaxadiol-Enriched Rice Extracts Suppressed Oxidative and Melanogenic Activities in Melan-a Cells
Chaiwat Monmai, Jin-Suk Kim, Karantharat Promyot, So-Hyeon Baek
IF 6 (2023)
Antioxidants
과색소침착 및 피부 외관에 대한 우려는 피부 색소침착의 예방과 조절에 대한 연구를 증가시켜 왔다. 천연 화합물은 피부 미백 작용 활성을 탐색하는 과정에서 관심의 대상이 될 수 있다. 장내 미생물에 의해 유도되는 인삼 대사산물인 프로토판악사디올(Protopanaxadiol, PPD)은 항멜라닌 생성 효과가 있는 것으로 보고된 바 있다. 본 연구는 멜라노마 세포(melan-a cells)에서 PPD가 풍부하게 함유된 쌀 종자 추출물의 항산화 및 항멜라닌 생성 효과를 평가하고자 하였다. 추출물의 항산화 및 세포독성 활성은 멜라닌 생성 관련 반응을 측정하기 전에 멜라노마 세포에서 조사하였다. 그 결과 추출물은 일반 쌀 종자 추출물에 비해 항산화력이 유의하게 향상되었다. PPD가 풍부한 쌀 종자 추출물은 (i) 미세안구증 관련 전사인자(microphthalmia-associated transcription factor)를 유의하게 하향조절하여 티로시나아제 및 티로시나아제 관련 단백질-1 및 -2의 감소를 유도하였고, (ii) 세포 내 티로시나아제 활성과 멜라닌 함량을 감소시켰으며, (iii) 멜라닌을 포함하는 세포 수를 감소시켰고, (iv) 멜라닌 생성 억제인자의 촉진과 세포외 신호조절 키나아제 1/2 및 단백질 키나아제 B의 인산화를 유도했으며, (v) 인산화된 p38 마이토겐활성화 단백질 키나아제와 멜라닌 합성을 하향조절하였다. 이러한 결과는 PPD가 풍부한 쌀 종자 추출물이 멜라닌 생성을 억제하고 과색소침착을 조절하기 위한 새로운 제제로서의 가능성을 시사한다.
https://doi.org/10.3390/antiox12010166
Tyrosinase
Melanin
Skin whitening
Hyperpigmentation
Protein kinase A
Antioxidant
Chemistry
Microphthalmia-associated transcription factor
Biochemistry
Kinase
3
Article
|
인용수 3
·
2023
Protopanaxadiol-Enriched Rice Exerted Antiadipogenic Activity during 3T3-L1 Differentiation and Anti-Inflammatory Activity in 3T3-L1 Adipocytes
Chaiwat Monmai, Jin-Suk Kim, Jin-Suk Kim, Hyun Bo Sim, Doh‐Won Yun, Sung‐Dug Oh, Eui-Shik Rha, Jong-Jin Kim, Jong-Jin Kim, So-Hyeon Baek
IF 4.9 (2023)
Pharmaceutics
인삼은 사람에게 건강상의 이점을 제공하는 전통 의약품이다. 프로토판악사디올(Protopanaxadiol, PPD)은 인삼에서 발견되는 중요한 생리활성 화합물이다. PPD를 함유하는 형질전환 벼가 이전에 생성된 바 있다. 본 연구에서는 이러한 형질전환 벼의 추출물을 평가하여 항지방형성 및 항염증 활성을 확인하고자 하였다. 지방형성 과정에서 세포를 형질전환 벼 종자 추출물로 처리하였다. 그 결과, 본 연구에서 시험한 벼 종자 추출물의 농도는 처리 후 3일째 세포 생존성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 벼 종자 추출물은 세포 내 지질 축적을 유의하게 감소시켰으며, CCAAT/enhancer-binding protein α (C/EBPα)와 퍼옥시좀 증식자 활성화 수용체 γ (peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ)의 활성화를 억제함으로써 결과적으로 adiponectin, PPARγ, C/EBPα, sterol regulatory element-binding protein 1, glucose transport member 4, fatty acid synthase와 같은 지방형성 관련 mRNA의 발현을 억제하였다. 지방세포에서는 LPS 처리 후 염증 관련 인자들의 mRNA 발현이 추출물에 의해 유의하게 감소하였다. 또한 추출물을 처리한 지방세포에서 NF-κB p65와 ERK 1/2의 활성화가 억제되었다. 더 나아가 추출물 #8의 처리는 G2/M기 세포 집단을 현저하게 감소시켰다. 종합하면, 본 연구 결과는 PPD를 함유하는 형질전환 벼가 비만을 감소시키고 및/또는 예방하는 작용을 할 수 있음을 시사한다.
https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15082123
3T3-L1
Adipogenesis
Protopanaxadiol
Ginseng
Chemistry
Peroxisome proliferator-activated receptor
Fatty acid synthase
Biochemistry
Receptor
Biology
최신 정부 과제
9
과제 전체보기
1
주관|
2020년 5월-2024년 5월
|100,000,000
인삼 사포제닌 생합성 벼 식물세포의 바이오헬스케어 소재화 연구
본 과제는 인삼 사포제닌 생합성 벼를 이용해 PPD(protopanaxdiol) 비배당체형 사포제닌을 식물세포 공장형으로 연중 대량 생산하며, 뼈 및 피부 관련 기능성을 확인하는 연구임. 연구 목표는 인삼 사포제닌 생합성 벼 산물의 생리활성 구명과 약리 활성 확보를 통해 고부가가치 바이오헬스케어 소재 이용성을 높이는 데 있음. 연구 내용은 DDS·PPDS 도입 및 유전자 발현 분석, LC-MSMS로 PPD 합성(0.2~0.8 ㎍/g) 확인, 파골세포 TRAP+ 및 유전자(TRAP, DC-STAMP, OSCAR, CTSK)·NFATc1 발현 저감 평가 수행임. 기대 효과는 복잡한 미생물 공정 없이 안전한 쌀 유래 인삼 사포제닌을 365일 생산하고 골다공증 개선 및 다양한 바이오헬스케어 소재화로 스마트 바이오팜 산업화에 기여함.
protopanaxadiol
사포제닌
식물세포배양
신기능성 벼
2
2020년 5월-2024년 5월
|19,512,000
인삼 사포제닌 생합성 벼 식물세포의 바이오헬스케어 소재화 연구
○ PPD 합성 벼 산물의 항비만 효능 평가 및 기전 구명 - PPD 생합성 벼 산물 추출물의 세포독성 평가는 3T3-L1 세포에 시료 추출물을 농도별로 첨가하여 독성을 분석 - PPD 생합성 벼 산물 추출물의 처리 후 Flow cytometer를 이용하여 3T3-L1 세포 분열상을 분석 - 항비만 관련 유전자의 분석은 RT-qPCR 방법으로 ...
사포제닌
식물세포배양
신기능성 벼
3
주관|
2020년 5월-2024년 5월
|100,000,000
인삼 사포제닌 생합성 벼 식물세포의 바이오헬스케어 소재화 연구
본 과제는 인삼 사포제닌 생합성 벼를 세계 최초로 활용하여 ‘인삼 사포제닌 대량 생산용 식물세포 배양 시스템’을 만드는 연구임. 365일 연중 생산되는 식물세포 공장형으로 인간의 장 및 피부에서 흡수하기 용이한 비배당체형 사포제닌 PPD를 고부가 바이오헬스케어 소재로 이용 가능하게 하는 목표임. 연구목표는 PPD 연중 대량 생산과 식물세포 추출물의 in vivo, in vitro 약리 활성 구명임. 핵심 연구내용은 LC-MSMS로 PPD 고함유 계통 선발, 질소원(NH4NO3)·MES 버퍼 조절 배양, genomic DNA PCR·RT-qPCR로 dammarenediol-II(DD) 및 protopanaxadiol(PPD) synthase 유무/발현 분석, LC-MS/MS로 고함유 이벤트 선발 후 elastase·collagenase 저해, ELISA(MMP-1, MMP-3, TGFβ, procollagen type I), western blot(TRP-1/2, MITF, C/EBPα, PPARγ) 및 TRAP 염색 등 in vitro·in vivo 평가 수행임. 기대효과는 복잡한 미생물 공정 없이 안전한 쌀 유래 인삼 사포제닌을 생산하고 항비만·항골다공증·피부 미백/주름 개선 등 산업화 기반 마련됨.
사포제닌
골다공등
미백
기능성 벼
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
거절2019퇴행성 질환을 개선시켜서 수명연장을 도모하는 레스베라트롤을 포함하는 쌀의 용도1020190156881
거절2019퇴행성 질환을 개선시켜서 수명연장을 도모하는 레스베라트롤 캘러스의 용도1020190156882
전체 특허

퇴행성 질환을 개선시켜서 수명연장을 도모하는 레스베라트롤을 포함하는 쌀의 용도

상태
거절
출원연도
2019
출원번호
1020190156881

퇴행성 질환을 개선시켜서 수명연장을 도모하는 레스베라트롤 캘러스의 용도

상태
거절
출원연도
2019
출원번호
1020190156882