A novel beetle antimicrobial protein from stimulated Copris tripartitus and the corresponding gene were isolated in parallel through differential display-PCR and expression in Escherichia coli. To find cDNA clones responsible for bacteria resistance, the suppression subtractive hybridization and GeneFishing differentially expressed genes system were employed in the dung beetle, Copris tripartitus immunized with lipopolysaccaride. One cDNA clone from eight subtracted clones was selected through dot blot analysis and confirmed by northern blot analysis. The 516-bp, selected cDNA clone was determined by 5' and 3'rapid amplication of cDNA ends and cloned into the GST fusion expression vector pGEX-4T-1 for expression of the protein. The expressed protein was predicted 14.7 kDa and inhibited the growth of gram-negative bacteria such as Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. These results implied that the expressed protein is related to immune defense mechanism against microorganism.

Attacin is an antibacterial protein that is secreted by fat body cells of insect larva in response to bacterial infection. A 949 bp cDNA encoding the antibacterial protein attacin was isolated by employing annealing control primer (ACP)-based GeneFishing polymerase chain reaction (PCR) from immunized Papilio xuthus larvae. The attacin cDNAs encoded 250 amino acid residues open reading frame with 60 residues prepropeptide. The deduced amino acid sequence of P. xuthus attacin showed significant identities with other Lepidopteran attacins. The attacin transcript was detected at significant level after injection with bacterial lipopolysaccharide (LPS). The predicted mature attacin was expressed as soluble fusion protein efficiently in bacterial expression system. To increase productivity and solubility, attacin was translationally fused with thioredoxin (Trx) protein and expressed in E. coli cells that are highly sensitive to the mature attacin. The recombinant attacin exhibited antibacterial activity against Gram-negative bacteria.

The morecular cloning, gene structure, expression and enzyme activity of a serine-like proteas frome Laccotrephes Japonensis were examined. In this study, RT-PCR was used to amplify cDNA fragments for serine-like proteases from total RNA the hole body of Laccotrephes japonensis. The flanking sequences of the 5'- and 3'- end of the this gene were characterized by RACE-PCR. Sequence analysis showed that this gene contained an 963bp ORF encoding 321 amino acids. The deduced amino acid sequence of this protease showed 62% identity to the serine protease of Creontiades dilutus, 58% to Lygus loneolaris trypsin precuror LlsgP4, 54% to Triatonatoma infestans salivary trypsin. To generate Laccotrephes japonensis serine-like protease, the DNA fragment coding for serine protease is cloning into suttle vector pBACⅠ, named pBAC1-JG and infected to Spodoptera frugiperda (sf9) insect cell. The cDNA encoding JG was expressed as a 32-kDa polypeptide in baculovirus infected insect cells and the recombinant JG showed activity in the protease enzyme assay using gelatin as a substrate.

We have previously shown that the larvae of swallowtail butterfly, Papilio xuthus, exhibit substantial antibacterial activity in the hemolymph, upon challenging with bacterial lipopolysaccharide (LPS). Here we report the isolation and molecular characterization of several immune inducible genes that are specifically expressed by employing annealing control primer (ACP)-based GeneFishing polymerase chain reaction (PCR) from P. xuthus the larva. Using 120 arbitrary ACPs, we identified 24 differentially expressed genes (DEGs) that are up-regulated in response to injected LPS. Sequence analysis showed that 18 DEGs revelaed a high sequence similarity to the previously characterized genes of other insects, although 6 DEGs showed no significant similarity to any known genes. Among these inducible transcripts we found 8 putative immune-related genes including cecropin and attacin. Finally, we analysed the expression profiles of potential immune-related genes by RT-PCR and found all of them were considerably increased in the mRNA levels by LPS injection.

Protease from various sources have been studied biotecnologically. For biotechnological applications, one highly preferred enzyme is protease. There have been no reports of cloned genes encoding digestive proteases in the Laccotrephes japonenis, Ranatra unicolor, Muljarus japonicus. These insects are considered to be a predator of aquatic insects. RT-PCR was used to amplify cDNA fragments for digestive proteases from total RNA the hole body of the insects. The flanking sequences of the 5'- and 3'- end of the these genes were characterized by RACE-PCR. Sequence analysis showed that these genes contained complete ORF. The deduced amino acid sequences of these protease showed 62% identity to the serine protease of Creontiades dilutus, 58% to Lygus loneolaris trypsin-like serine proteinase , 54% to Triatonatoma infestans salivary trypsin. In the further study, to generate digestive protease, the DNA fragment coding for serine protease, trypsin-like serine protease were cloning into suttle vector pBACⅠ, and infected to Spodoptera frugiperda (sf9) insect cell. After that, we expect to carry out the proteolytic activity of these recombinant proteases. This is intended as a basis for future studies on the digestive protease in the insects.

이 연구의 목적은 이종산업인 섬유산업에서 사용되고 있는 천연염색의 원료인 천연염료의 항산화 활성을 확인하 는 것으로 이를 위해 총 페놀 함량 분석, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능 및 단일항산소 억제 효과를 분석하였다. 7종의 천연염료 열수추출물에서 DPPH 라디 칼 소거 활성을 나타내는 IC50 값은 0.012~0.239 mg/mL를 나타내어 일부 색소 추출물의 DPPH 소거 활성이 우수하다 는 것을 알 수 있었다. 특히 폴리페놀함량이 높은 자단향과 아선약 추출물의 IC50 값이 각각 12.4 μg/mL, 24.2 μg/mL로 높은 DPPH 라디칼 소거 활성을 확인하였다. 단일항산소 억제 효과 역시 아선약, 자단향 추출물에서 각각 0.19, 0.21 mg/mL을 나타내어 높은 소거 활성을 띄는 것으로 강한 빛에 의해 야기되는 단일항산소(singlet oxygen)를 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다. 총 페놀 함량도 열수추출물에서 높은 수준을 나타내었다. 반면, 플로라워터의 항산화 활성 은 열수추출물 대비 미비한 효과를 보였으나 한련초의 경우 열수추출물 보다 우수한 결과를 나타내었다. 플로라워터의 경우 액상시료를 첨가하여 수행되는 실험 방법에 의해 정량 적 수치를 명확히 나타내기 어렵기 때문에 연구 방법적 측면에서 개선이 필요할 것으로 판단된다. 결론적으로 일 부 천연색소 추출물은 생물체의 산화적 스트레스로부터 야기되는 활성산소를 억제하는 중요한 역할을 하며, 보다 심도 깊은 연구를 진행한다면 새로운 생물 소재로 활용성이 높을 것으로 사료된다.

미숙과의 가공법 제안 및 기능성 규명을 위한 기초 연구 의 일환으로 반시 미숙과를 7 step으로 나누어 열처리 숙성 하면서 이화학적 특성 및 항산화 활성의 변화를 분석하였 다. 반시 미숙과는 숙성됨에 따라 수분함량과 pH는 점차 감소하고, 산도는 증가하는 경향이었다. 숙성이 진행됨에 따라 갈변이 유도되면서 step 3까지 적색도는 급격히 증가 하였으며, 황색도는 큰 폭으로 감소하였다. 반시의 탄력성, 씹힘성과 점착성의 경우에는 step 2~3에서 변화한 후에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 숙성 중 반시 미숙과의 fructose의 함량은 감소한데 반해 glucose 함량은 미량 증가 하였다. 페놀성 화합물은 gallic acid와 homogentisic acid, 2종이 검출되었는데 이들 화합물은 step 2까지는 검출되지 않았으나, step 3부터 숙성단계가 지남에 따라 함량이 증가 하였다. 이와 상반되게 탄닌 함량은 step 1에서 가장 높게 측정되었고 step 2에서 급감하였다. 숙성 단계별 반시 미숙 과 물 추출물의 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능 및 FRAP법 에 따른 항산화 활성은 시료의 농도에 비례하여 유의적으로 증가하였으나, 숙성이 진행될수록 오히려 낮아졌다.

이 연구의 목적은 전통적으로 사용되고 있는 천연염색의 원료인 천연염료, 즉 천연색소의 열수추출물과 플로랄워터 의 항산화 활성을 확인하는 것이다. 항산화 활성은 총 페놀 함량 분석과 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 단일항산소 억제 효과로 확인하였다. 열수추출물에서 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내는 IC50 값은 0.0085～3.5 mg/mL를 나타내어 일부 색소 추출물의 DPPH 소거 활성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 특히 오배자, 소목 추출물이 8.5 μg/mL, 19.1 μg/mL로 높은 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내었는데, 비교 물질로 주로 사용되는 ascorbic acid의 10.5 μg/mL 만큼 높은 우수한 항산화력을 가지는 것을 확인 하였다. 단일항산소 억제 효과 역시 오배자, 소목 추출물에 서 각각 0.21, 0.12 mg/mL을 나타내어 높은 소거 활성을 띄는 것으로 강한 빛에 의해 야기되는 활성산소의 피해로부 터 생물체를 보호해주는 것을 알 수 있었다. 총 페놀 함량도 열수추출물에서 높은 수준을 나타내었다. 반면, 플로라워 터의 항산화 활성은 열수추출물 대비 미비한 효과를 보였으 나 황련, 황벽천초근의 경우 열수추출물 보다 우수한 결과 를 나타내었다. 플로라워터의 경우 액상시료를 첨가하여 수행되는 실험 방법에 의해 정량적 수치를 명확히 나타내기 어렵기 때문에 연구방법적 측면에서 개선이 필요할 것으로 판단된다. 결론적으로 일부 천연색소 추출물은 생물체의 산화적 스트레스로부터 야기되는 활성산소를 억제하는 중 요한 역할을 하며, 보다 심도 깊은 연구를 진행한다면 새로 운 생물 소재로 활용성이 높을 것으로 사료된다.

The antioxidant and photoprotective effects of various extracts from the roots of Rumex crispus L. were evaluated. The concentrations (IC50) of various extracts required to exert a 50% reducing effect on a DPPH radical were found to be 0.005~0.093 mg/mL. The ethyl acetate extract showed a more remarkable effect than the positive control ascorbic acid. The concentrations (QC50) of the butanol and ethyl acetate extracts required to exert a 50% reducing effect on the singlet oxygen 1O2 were found to be 0.464 and 0.365 mg/mL, respectively. Both extracts were also found to protect the in vitro biological system from the detrimental effect of a singlet oxygen 1O2 on type II photosensitization in E. coli and genomic DNA. Among all the tested extracts, the ethyl acetate and butanol extracts contained higher amounts of total phenolic contents. The results suggest that our study may contribute to the development of new bioactive products with potential applications to the reduction of photo-produced oxidative stress involving reactive oxygen species in living organisms