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The purpose of this study was to investigate the mechanism of ethanol extract of Agrimonia pilosa Ledeb. (EAP)-reduced melanogenesis and diphenyl-picryl-hydrazyl (DPPH) radical scavenging activity. Agrimonia pilosa Ledeb., a perennial herbaceous plant, has been used as an antihemorrhagic, anthelminn...

주제어

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문제 정의

  • Kojic acid는 tyrosinase 활성 부위의 구리를 chelation하여 tyrosine에서 DOPA로 그리고 DOPA에서DOPA quinone으로 진행되는 과정을 조절한다6). 본 실험에서 선학초 에탄올추출물에 의한 멜라닌 합성 억제가 tyrosinase 활성에 대한 직접적인 억제효과로 인한 것인지 알아보기 위해 기본 배지로만 배양한 B16F10 세포를 용해하여 얻은 효소액에 선학초 에탄올추출물을 직접 처리하여 tyrosinase 활성을 측정하였다. 그 결과 tyrosinase 활성이 200 ㎍/㎖에서 14%로 일부 억제를 보인반면, 양성대조군으로 사용한 kojic acid는 농도 의존적으로 tyrosinase 활성을 현저하게 억제시켰다.
  • 최근 연구에서는 항바이러스 효과12), 당뇨치료효과13), 혈관이완 효과14), 항균효과15,16) 등이 보고되었고, 또한 선학초의 isocoumarin은 간암 세포주의 생육을 억제하며, 간세포독성에 대한 보호 작용이 있음이 밝혀졌다17). 본 연구는 선학초 에탄올 추출물이 B16F10 세포에서 tyrosinase 활성과 멜라닌합성에 대한 조절 메커니즘과 DPPH 라디칼 소거 효능을 나타내는지 조사하였다.
  • 본 연구에서는 선학초 에탄올추출물이 멜라닌 합성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 B16F10 세포를 사용하여 tyrosinase활성을 측정하였다. 기본 배지만 사용한 것을 대조군으로 하고, 선학초 에탄올추출물을 농도별로 처리하였을 때 세포내tyrosinase 활성과 멜라닌 합성 양을 측정한 결과 세포내tyrosinase 활성은 효과적으로 억제되었으며 멜라닌 합성 양의현저한 감소를 나타냈다.
  • 3A). 선학초 에탄올추출물이tyrosinase의 효소활성을 억제시키는 것 인지 알아보기 위하여 배양된 B16F10 세포를 용해하여 tyrosinase 활성도 측정에 사용될 효소를 얻었다. 세포 용해액에 선학초 에탄올추출물을 농도별로 처리하고 L-DOPA oxidation 활성을 측정한 결과 선학초 에탄올추출물은 50 ㎍/㎖에서 10%, 100, 200 ㎍/㎖에서 14%로tyrosinase 활성도를 약간 감소시켰다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
멜라닌이 과도하게 생성되거나 분포에 이상이 생기면 어떤 증상과 질병을 일으키나요? 또한 멜라닌세포에서 멜라닌의 합성이 증가되고 합성된 멜라닌은 자외선을 차단하여 피부를 보호하는 이로운 작용을 하기도 한다. 그러나 과도한 멜라닌 생성이나 분포의 이상으로 인해기미, 주근깨 및 피부반점이 형성되고 피부노화 및 피부암 유발에 관여하는 것으로 알려져 있다1-3).
선학초란? 선학초(仙鶴草, Agrimonia pilosa Ledeb.)는 장미과(Rosaceae)에 속하는 짚신나물의 전초로서 용아초, 황아초, 지선초, 짚신나물 등으로 부르기도 한다. 선학초는 예로부터 폐암, 간암, 식도암, 토혈, 혈뇨, 자궁출혈 등에 이용되어 왔으며10), 주요 성분으로는 전초에 agrimonin, agrimonolide, tormentic acid, ellagic acid등이 있고, 잎과 줄기에는 luteolin-7-glucoside가 함유되어 있음이 알려져 있다11).
tyrosinase 억제제로 tyrosinase의 glycosylation을 저해하여 멜라닌합성을 억제하는 물질은 무엇인가요? 따라서 tyrosinase 활성 억제제를 찾는 연구가 미백제의개발에 있어서 중요한 부분을 차지하고 있으며, 지금까지 알려진tyrosinase 억제제로는 L-tyrosine과 경쟁적으로 작용하는 알부틴5), tyrosinase 활성 부위의 copper를 chelation하여 tyrosine에서DOPA로 그리고 DOPA에서 DOPA quinone으로 진행되는 과정을 저해하는 kojic acid가 있다6). 또한 fatty acid, glucosamine과 tunicamycin 같은 물질들은 tyrosinase의 glycosylation을 저해하여 tyrosinase의 성숙을 방해함으로써 멜라닌합성을 억제하고, 미성숙 tyrosinase는 ubiquitin-proteasome 경로를 통해 분해된다7,8). Sphingosylphosphorycholine은 ERK를 활성화시켜 microphthalmia-associated transcription factor(MITF)의 분해를 유도함으로써 멜라닌합성을 조절한다고 하였다9).
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참고문헌 (32)

  1. Bell, A.A., Weeler, M.H. Biosynthesis and function of fungal melanin, Ann Rev Phtophathol 24: 411-451, 1986. 

  2. Chen, J.S., Wei, C., Marshall, M.R. Inhibition mechannism of Kojic acid on polyphenol oxidase. J Agric Food Chem 39: 1897-1901, 1991. 

  3. Urabe, K., Aroca, P., Tsukamoto, K., Mascagna, D., Paulumbo, A., Prota, G., Hearing, V.J. The inherent cytotoxicty of melanin precursors. Biochim Biophys Acta 1221: 272-278, 1994. 

  4. Alaluf, S., Heath, A., Carter, N., Atkins, D., Mahalingam, H., Barrett, K., Kolb, R., Smit, N. Variation in melanin content and composition in type V and VI photoexposed and photoprotected human skin: the dominant role of DHI. Pigment Cell Res 14: 337-347, 2001. 

  5. Maeda, K., Fukuda, M. Arbutin: mechanism of its depigmenting action in human melanocyte culture. J Pharmacol Exp Ther 276: 765-769, 1996. 

  6. Battaini, G., Monzani, E., Casella, L., Santagostini, L., Pagliarin, R. Inhibition of the catecholase activity of biomimetic dinuclear copper complexes by kojic acid. J Biol Inorg Chem 5: 262-268, 2000. 

  7. Ando, H., Funasaka, Y., Oka, M., Ohashi, A., Furumura, M., Matsunaga, J., Matsunaga, N., Hearing, V.J., Ichihashi, M. Possible involvement of proteolytic degradation of tyrosinase in the regulatory effect of fatty acids on melanogenesis. J Lipid Res 40: 1312-1316, 1999. 

  8. Ando, H., Wen, Z.M., Kim, H.Y., Valencia, J.C., Costin, G.E., Watabe, H., Yasumoto, K., Niki, Y., Kondoh, H., Ichihashi, M., Hearing, V.J. Intracellular composition of fatty acid affects the processing and function of tyrosinase through the ubiquitin-proteasome pathway. Biochem J 394: 43-50, 2006. 

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  10. Kang, B.S. Medical herbs. Young-Rym-Sa, seoul pp 384-386, 1992. 

  11. Pei, Y.H., Li, X., Zhu, T.R. Studies on the structure of a new ellagic acid glycoside from the root sprouts of Agrimonia pilosa Ledeb. Yao Xue Xue Bao 25: 798-800, 1990. 

  12. Min, B.S., Kim, Y.H., Tomiyama, M., Nakamura, N., Miyashiro, H., Otake, T., Hattori, M. Inhibitory effects of Korean plants on HIV-1 activities. Phytother Res 15: 481-486, 2001. 

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