The purpose of this study was to examine the effects of taurine and vitamin E on ovarian granulosa cells damaged by bromopropane (BP) in pigs. We evaluated cell viability, plasma membrane integrity (PMI) and apoptotic morphological change in porcine ovarian granulosa cells. The cells were treated with 1-BP (0, 5.0, 10, and 50 μM), 2-BP (0, 5.0, 10, and 50 mM), taurine (0, 5.0, 10, and 25 mM), and vitamin E (0, 100, 200, and 400 μM) for 24 h. 10 μM 1-BP and 50 μM 2-BP inhibited viability and PMI, and induced apoptosis in porcine ovarian granulosa cells (p < 0.05). Cell viability and PMI were increased by taurine (10 and 25 mM) and vitamin E (100 and 200 μM), and apoptosis decreased (p < 0.05). Finally, the porcine ovarian granulosa cells were co-treated with BPs (10 μM), taurine (10 mM) and/or vitamin E (200 μM). Cell viability and PMI in the co-treated cells were increased, and apoptosis was decreased. In conclusion, taurine and vitamin E can improve cell viability and inhibition of apoptosis in porcine ovarian granulosa cells damaged by bromopropane.

본 연구는 고온과 고습 조건 하에서 양파 화구의 총 단백질 발현과 원형질막 H+ATPase 영향을 조사하고자 조생종 '신선황'과 중생종 '맵시황'를 이용하여 실험을 수행하였다. '신선황'과 '맵시황' 품종의 양파 회구 개화전, 반개화, 그리고 만개 단계에서 단백질의 양생에는 차이를 보이지 않았지만 결실 단계에서는 유도 및 비유도되는 단백질이 현저하게 나타났다. 양파 화구 개화 후 실시한 고온과 고습처리 18일째의 양파두 품종의 단벡질도 현저하게 감소하였고 특히 고온처리구에서 더 감소되는 경향을 보였다. 원형절막 H+ATPase 발현을 western-blot으로 살펴본 결과, '신선황' 과 '맵시황'의 경우 대조구에서 원형질막 H+ATPase 단백질 발현이 유지 되는 반면에, 고온처리구에서는 두품종 모두 원형질막 H+ATPase가 발현 되지 않았다. 고습처리구에서 중생종 '맵시황'약 원형질막 H+ATPase는 발현 되었는데 조생종 '신선황'에서 발현되지 않았다. 이는 양파 종자 성숙단계에서 고온 조건을 조우하면 고습처리 보다는 단백질 및 원형질막의 H+ATPase피해가 더 심각함을 보여 주는 결과이다.

Canola(Brassica napus) 엽에서 추출한 미세막으로부터 PEG-dextran 2상분획법을 이용하여 세포막과 세포내막을 분리하였다. U2 상에 있는 원형질막의 K+-ATPase의 특이활성도가 미세막에 비하여 25℃에서 자란 canola는 6.6배, 10℃에서 4.6배 각각 증가되었다. 원형질막(U2)은 미세막이나 세포내막(L2) 보다 cytochrome-c-oxidase 활성이 적게 나타난 반면, 세포내막에서는 K+-ATPase의 특이활성도가 가장 적게 나타났다. 10℃에서 생장한 canola의 18:3/18:2 률은 25℃보다 29.2% 더 높게 나타났다. 원형질막의 2중결합지수는 10℃에서 생장한 canola가 25℃에서 생장한 것보다 8.9% 더 증가되었으며 세포내막에서도 같은 경향으로써 10℃에서 19.7% 더 증가되는 현상을 보였다. 또한 엽록소 함량은 10℃에서 생장한 것이 25℃에 비하여 17.3% 낮았다. Canola가 저온에서 생장시 주로 C18 지방산들이 변화되어, 세포막 내에 불포화 지방산이 많았으며, 그 중에서도 리롤렌산(18:3)이 크게 변화되는 현상을 보였다. 이러한 변화는 생리적으로 canola의 세포막이 저온에 살아가기 위한 하나의 수단으로 추정된다.

본 연구는 간이 수경재배법을 이용하여 보리의 알루미늄 스트레스 내성과 민감성 품종을 간편하고 빠르게 screen하는 방법을 소개하고, 선별된 품종간의 뿌리의 생장, 뿌리 조직의 염색, 알루미늄 함량, 원형질막의 H+ -ATPase의 발현 변화를 조사하여 분석하였다. l. 보리 65가지 품종을 간이 수경재배법을 이용하여 20uM 알루미늄을 24시간 처리 후 뿌리생장의 차이로 내성 세 품종(자예2, 자예6, 모치무기)과 민감성 세 품종(흰쌀, 올쌀, 품2)을 선별하였다. 2. 알루미늄에 내성 품종은 알루미늄 처리 농도(0, 5, 10, 20uM )에 따라 뿌리 생장 감소폭이 적었으나, 민감성 세 품종은 상대적으로 낮은 5uM 농도에서부터 80%의 생장이 억제되었다. 3. 내성인 자예2와 민감성인 품2의 알루미늄 처리 후, 농도별(0, 5, 10, 20uM ), 시간별(3, 6, 12, 24시간)로 0.2% hematoxylin으로 염색 시 주로 apex에 3시간 이후부터 염색되었으며, 민감성 품2가 내성인 자예2에 비해 농도와 시간에 따라 그 피해 정도가 매우 심각하였다. 4. 20uM 로 24 시간 처리된 뿌리 apex(10 mm)의 알루미늄 함량을 측정한 결과, 내성인 자예2는 주당 47.1 nmol의 함량을 보여 주었으나, 민감성인 품2는 주당 64.9 nmol의 높은 함량을 보여 주었다. 5. 24시간 동안 20uM 알루미늄을 처리한 뿌리 원형질막 H+ -ATPase 발현을 western blotting을 통해 분석한 결과, 내성인 자예2는 차이가 없었으나, 민감성 품2는 현저히 억제되었다. 이로 보아 원형질막 H+ -ATPase가 알루미늄의 내성 기작에 관여하는 것으로 보인다. 6. 본 연구를 통해 간이 수경재배와 hematoxylin을 이용한 염색으로 간단하고 빠르게 보리의 알루미늄 내성과 민감성 품종의 screening을 할 수 있었고, 보리뿐 아니라 쌀, 밀 등의 다른 종자에도 적용할 수 있을 것이다.

본 연구는 알루미늄 스트레스가 녹두에 미치는 영향을 보기 위해 뿌리의 생장, 알루미늄 함량, 뿌리 표면의 pH 변화, 원형질막의 H+-ATPase 활성과 단백질 양의 변화를 조사하여 분석하였다. 1. 처리된 알루미늄의 농도는 10, 25, 50, 100uM 이었으며, 알루미늄에 의한 뿌리생장의 억제는 25uM 이상의 농도 처리구에서 12시간부터 현저히 나타났고, 50과 100uM 처리구에서는 뿌리의 생장이 거의 중단되었다. 2. 0.2% Hematoxlin으로 염색 시 알루미늄이 처리된 근단부에서 주로 염색되었으며, 50uM 농도로 처리된 뿌리의 경우 12시간째보다는 24시간째에 근단부 전체가 염색되어 그 피해가 심각함을 보여 주었다. 또 근단 부위가 대조구와 비교하여 어두운 갈색을 나타내고, 표면이 가로 쪽으로 갈라졌다. 3. 처리 농도별 근단부(1 cm)와 근단부를 제외한 부위의 뿌리로 나누어 24시간 처리를 한 후 알루미늄 함량을 측정한 결과, 10uM 처리구에서는 차이가 없었다. 그러나 알루미늄 처리 농도가 높을수록 즉, 25uM 이상 알루미늄 처리구에서는 근단부에서 2.5배 이상 높았다. 4. pH 지시약과 agarose plate technique를 이용하여 뿌리표면의 H+-flux 의 차이를 본 결과 녹두의 근단부 표면의 알카리화가 대조구에서는 12시간 정도부터 노란색(pH 4.5)에서 보라색(pH 6.0 이상)으로 변하는 것을 관찰하였으나 알루미늄 처리구에서는 색깔의 변화를 볼 수 없었다. 5. 24시간 동안 50uM 알루미늄을 처리한 뿌리 원형질막 H+-ATPase 활성은 대조구에 비해 56%가 억제 되었다. H+-ATPase 단백질의 발현을 조사한 Western blotting 결과는 효소 활성의 감소와 유사하게 알루미늄이 처리된 뿌리에서 현저하게 줄어들었음을 확인할 수 있었다.