멜라닌은 생체 내에서 발모 및 피부색을 결정하는데 중요한 역할을 하는 고분자 물질이다. 하지만 활성산소에 의해 과도하게 생성된 멜라닌은 노화와 관련된 기미, 주근깨와 과색소 침착증 등을 야기한다고 알려져 있다. 이와 관련된 천연물 중 서목태 성분의 하나인 polyphosphate는 자외선에 의해 손상되는 피부 노화를 억제한다고 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 멜라닌 합성에 대한 RNEE의 직접적인 효과를 조사한 것이다. 본 연구에서 RNEE는 DPPH radical의 소거효과 및 환원력과 같은 항산화 효과는 없는 것으로 나타났다. MTT 실험을 수행한 결과, RNEE는 농도 의존적으로 세포독성을 증가시켰다. 또한, RNEE는 tyrosinase 활성과 DOPA-oxidation 실험 결과에서 멜라닌 합성을 증가시켰다. RNEE는 살아있는 세포에서 L-DOPA에 의한 유발되는 melanin생성 촉진 효과는 없는 것으로 나타났으나, 과산화수소를 처리하여 melanin 생성을 감소시킨 대조군과 비교시 과산화수소 전처리 후 RNEE를 처리한 군에서는 melanin 생성 촉진 효과가 있는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 RNEE는 tyrosinase related protein-2 (TRP-2)의 발현을 증가시키는 것으로 나타났으며, tyrosinase related protein-1 (TRP-1)의 단백질발현도 대조군과 비교시 $16{\mu}g/ml$의 농도에서 증가되는 것으로 나타났다. 특히 superoxide anion을 과산화수소로 변환시키는 SOD-3의 발현을 조사한 결과 $16{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서 대조군과 양성 대조군인 ${\alpha}$-MSH보다 단백질 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 그러므로, 이상의 결과는 서목태가 흑모와 관련 있는 멜라닌 생성을 촉진하는 기능적인 잠재성을 가지고 있다는 것을 암시한다.
멜라닌은 생체 내에서 발모 및 피부색을 결정하는데 중요한 역할을 하는 고분자 물질이다. 하지만 활성산소에 의해 과도하게 생성된 멜라닌은 노화와 관련된 기미, 주근깨와 과색소 침착증 등을 야기한다고 알려져 있다. 이와 관련된 천연물 중 서목태 성분의 하나인 polyphosphate는 자외선에 의해 손상되는 피부 노화를 억제한다고 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 멜라닌 합성에 대한 RNEE의 직접적인 효과를 조사한 것이다. 본 연구에서 RNEE는 DPPH radical의 소거효과 및 환원력과 같은 항산화 효과는 없는 것으로 나타났다. MTT 실험을 수행한 결과, RNEE는 농도 의존적으로 세포독성을 증가시켰다. 또한, RNEE는 tyrosinase 활성과 DOPA-oxidation 실험 결과에서 멜라닌 합성을 증가시켰다. RNEE는 살아있는 세포에서 L-DOPA에 의한 유발되는 melanin생성 촉진 효과는 없는 것으로 나타났으나, 과산화수소를 처리하여 melanin 생성을 감소시킨 대조군과 비교시 과산화수소 전처리 후 RNEE를 처리한 군에서는 melanin 생성 촉진 효과가 있는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 RNEE는 tyrosinase related protein-2 (TRP-2)의 발현을 증가시키는 것으로 나타났으며, tyrosinase related protein-1 (TRP-1)의 단백질발현도 대조군과 비교시 $16{\mu}g/ml$의 농도에서 증가되는 것으로 나타났다. 특히 superoxide anion을 과산화수소로 변환시키는 SOD-3의 발현을 조사한 결과 $16{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서 대조군과 양성 대조군인 ${\alpha}$-MSH보다 단백질 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 그러므로, 이상의 결과는 서목태가 흑모와 관련 있는 멜라닌 생성을 촉진하는 기능적인 잠재성을 가지고 있다는 것을 암시한다.
Melanin is a polymer substance that plays an important role in the determination of hair growth and skin color in vivo. However, melanin, which is over-produced by reactive oxygen species, is known to cause stains, freckles, and hypercholesterolemia, which are associated with aging. Previous studies...
Melanin is a polymer substance that plays an important role in the determination of hair growth and skin color in vivo. However, melanin, which is over-produced by reactive oxygen species, is known to cause stains, freckles, and hypercholesterolemia, which are associated with aging. Previous studies have shown that polyphosphate, one of the components of Rhynchosia Nulubilis, inhibits skin aging induced by ultraviolet rays. The aim of this study is to investigate the direct effect of Rhynchosia Nulubilis ethanolic extract (RNEE) on melanin synthesis. In this study, RNEE showed no antioxidative effects on scavenging activity of DPPH radical in addition to reducing power. The cytotoxicity of RNEE was increased in a dose-dependent manner in an MTT assay. In addition, RNEE increased tyrosinase activity and melanin synthesis in DOPA-oxidation experiments. RNEE did not promote the conversion L-DOPA into melanin in live cells, but melanin production was promoted in the RNEE-treated group after H2O2 pretreatment compared to the control group in which melanin production was reduced by treatment with H2O2. In addition, RNEE increased the expression level of tyrosinase related protein-2 (TRP-2) and increased the expression level of tyrosinase related protein-1 (TRP-1) at a concentration of $16{\mu}g/ml$. In particular, it was found that RNEE increased the expression level of SOD-3, by which superoxide anion is converted to hydrogen peroxide, higher than the control and ${\alpha}$-MSH used as a positive control at a concentration of more than $16{\mu}g/ml$. The results suggest that RNEE can induce melanogenesis related to black hair.
Melanin is a polymer substance that plays an important role in the determination of hair growth and skin color in vivo. However, melanin, which is over-produced by reactive oxygen species, is known to cause stains, freckles, and hypercholesterolemia, which are associated with aging. Previous studies have shown that polyphosphate, one of the components of Rhynchosia Nulubilis, inhibits skin aging induced by ultraviolet rays. The aim of this study is to investigate the direct effect of Rhynchosia Nulubilis ethanolic extract (RNEE) on melanin synthesis. In this study, RNEE showed no antioxidative effects on scavenging activity of DPPH radical in addition to reducing power. The cytotoxicity of RNEE was increased in a dose-dependent manner in an MTT assay. In addition, RNEE increased tyrosinase activity and melanin synthesis in DOPA-oxidation experiments. RNEE did not promote the conversion L-DOPA into melanin in live cells, but melanin production was promoted in the RNEE-treated group after H2O2 pretreatment compared to the control group in which melanin production was reduced by treatment with H2O2. In addition, RNEE increased the expression level of tyrosinase related protein-2 (TRP-2) and increased the expression level of tyrosinase related protein-1 (TRP-1) at a concentration of $16{\mu}g/ml$. In particular, it was found that RNEE increased the expression level of SOD-3, by which superoxide anion is converted to hydrogen peroxide, higher than the control and ${\alpha}$-MSH used as a positive control at a concentration of more than $16{\mu}g/ml$. The results suggest that RNEE can induce melanogenesis related to black hair.
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문제 정의
그러나 현재까지 실제로 흑모를 촉진할 수 있는 생리활성소재는 개발되고 있지 않는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 멜라닌 생성 촉진 물질을 발굴하는 과정에서 효능이 탁월한 서목태(Rhynchosia Nulubilis)를 발굴하였다.
선행연구에서 서목태는 tyrosinase 활성을 촉진시킨다는 연구보고가 있지만[8], 다른 단백질 발현에 영향을 미쳐 흑모 생성을 촉진시킨다는 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 흑색종 B16F1 cell을 이용하여 흑모 생성을 촉진할 수 있는 멜라닌 합성에 대한 RNEE의 직접적인 효과를 밝히는 것이다.
또한, 산화적 스트레스로 인해 세포나 기관을 손상시켜 암, 당뇨와 같은 질병을 유발시킨다고 보고되었다[20]. 본 연구는 노화의 원인 중 한가지인 ROS 생성 억제효과와 melanin 합성 촉진 효과를 조사하여 서목태가 흑모 촉진제로서 적용가능한지를 조사하였다. 피부에서 melanin을 합성하는 melanocyte의 한 종류인 B16F1 cell을 이용하였으며 독성이 없는 농도에서 진행되었다.
본 연구에서는 멜라닌 생성을 촉진시키는 양성 대조군으로 사용된 α-MSH는특히 TRP-2의 발현을 증가시키는 것을 관찰하였다.
DCFH-DA가 세포 내에서 과산화수소와 반응하게 되면DCF를 생성하며 형광을 띄게 된다. 실험을 통해 RNEE가 세포내의 과산화수소를 얼마나 소거하는지를 확인해 보았다. Fig.
그러나 RNEE는 과산화수소를 제거시켜주는 항산화 효소인 catalase의 발현에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났는데, superoxide를 제거시켜 과산화수소로 변환시키는 SOD 중 SOD-3의 발현은 증가되는 것을 발견하였다. 이러한 결과는RNEE가 모낭 내에 축적되는 과산화수소의 생성을 감소시켜 멜라닌 생성을 촉진할 수 있다는 가능성에 대한 증거를 제시한다. 이전 보고에서도 서목태가 Nrf2로 중재된 NADPHDehydrogenase Quinone 1 (NQO1) 항산화 효소의 발현을 촉진시킨다는 연구결과와 일치하였다[6].
가설 설정
Effect of RNEE on tyrosinase activity and melanin production by L-DOPA oxidantation. (A) Tyrosinase activity was measured in the presence of RNEE. Arbutin at 2,000 μg/ml was used as a negative control.
제안 방법
6-well plate에 3×105 cells/well로 세포를 분주하여 과산화수소의 존재 유무에 따라 실험을 진행하였다.
Brand-Williams [5] 실험방법을 변형하여 RNEE의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical 소거능력을 측정하였다. 각 시료를 시험농도로 처리하고 10초 동안 잘 혼합한 다음, 실온에서 20분 동안 반응시킨 후 525 nm에서 흡광도를 측정하였다.
DOPA자극을 통한 melanin 생성조절효과를 조사하기 위해 B16F1 세포를 사용하여 melanin 함량을 측정 하였다. 공시험군과 음성대조군 vitamin C 1,000 μg/ml를 비교한 결과 Fig.
RNEE가 항산화 활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 DPPH radical 소거 실험과 reducing power 실험을 진행하였다. Fig. 2A에서 보는 바와 같이 DPPH radical의 소거능력에 대하여 RNEE의 효과를 조사하였다. DPPH radical 소거법은 항산화 물질에 의한 DPPH radical의 색 변화를 통해 산화억제 정도를 예측할 수 있다.
양성 대조군으로 사용한 vitamin C는 100 μg/ml에서 공시험군과 비교하였을 때 78%의 소거활성을 나타냈으나, RNEE처리군에서는 DPPH radical에 대한 소거능이 나타나지 않았다. Fig. 2B에서 보는 바와 같이 RNEE의 환원력을 조사하기 위해 potassium ferricyanide와 ferric chloride를 이용하여 환원력을 조사하였다. 양성 대조군으로 사용된 vitamin C는 100 μg/ml에서 264.
Melanin 생성의 중요한 효소인 tyrosinase와 melanin 생성 신호 전달 기전과 관련된 tyrosine hydroxylase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), tyrosinase related protein-2 (TRP-2)와 항산화 효소 중에서 가장 중요한 catalase와 superoxide dismutase (SOD) 중 하나인 SOD-3의 단백질 발현을 조사하였다. Fig.
RNEE가 항산화 활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 DPPH radical 소거 실험과 reducing power 실험을 진행하였다. Fig.
Western blot의 band는 LAS3000 ®image analyzer (Fuji film Life Science, Tokyo,Japan)를 이용하여 관찰하였다.
여기서 얻은 pellet에 1N NaOH (10% DMSO) 200 μl를 첨가하고 vortex 후 405 nm에서 흡광도를 측정 하였다. melanin 표준품(Sigma, USA)으로 얻은 표준 검량선을 이용하여 각 well에서 생성된 멜라닌양을 산출하였다. 멜라닌은 단위세포(104 cells)에서의 멜라닌생성량을 비교하였다.
세척·건조된 서목태를 믹서기로 분쇄하여 분말로 제조 후 주정에 3일간 추출하고 여과하였다. 각 여과된 여액을 감압 농축하여 분말 형태의 서목태 주정추출물(RhynchosiaNulubilis ethanolic extract, RNEE)을 획득하였다. 제조된 분말 형태의 시료들을 dimethyl sulfoxide (DMSO)로 시험 농도로 희석하여 본 연구에 사용하였다.
10 μg의 세포 용출액을 10% Tris–HCl gel에서 전기영동 후 단백질을 전기적으로 nitrocellulose membrane으로 전이시켰다. 그 다음 10% skim milk를 nitrocellulose membrane에 전처리하고 목적 단백질에 대한 1차 항체(anti-tyrosinase, anti-TRP -1, anti-TRP -2, anti-SOD -3, anti-catalase, anti-betaactin (Santa Cruz Biotechnology Inc., Santa Cruz, USA))를 처리한 다음 2차 항체를 처리 후, chemiluminescent ECL kit(Amersham Pharmacia Biotech, Piscataway, USA)를 사용하여 목적단백질을 검출하였다. Western blot의 band는 LAS3000 ®image analyzer (Fuji film Life Science, Tokyo,Japan)를 이용하여 관찰하였다.
이전 연구에서도 RNEE가 melan-a 세포에서 멜라닌 생성 합성 과정을 촉진한다고 보고되었다[8]. 다음으로 RNEE의 tyrosinase 효소 활성 증가 효과를 보다 자세히 조사하기 위해 western blot을 이용하여 단백질 발현 수준을 조사하였다. 본 연구에서는 멜라닌 생성을 촉진시키는 양성 대조군으로 사용된 α-MSH는특히 TRP-2의 발현을 증가시키는 것을 관찰하였다.
먼저 실험의 정확성을 평가하기 위하여 melanin 생성 증가를 평가하기 위해 음성 대조군으로 vitamin C 100 μg/ml가 사용되었다.
먼저 실험의 정확성을 평가하기 위하여 tyrosinase 활성 실험으로 음성 대조군으로 vitamin C 100 μg/ml 와 arbutin 2,000 μg/ml 을 사용하였다.
melanin 표준품(Sigma, USA)으로 얻은 표준 검량선을 이용하여 각 well에서 생성된 멜라닌양을 산출하였다. 멜라닌은 단위세포(104 cells)에서의 멜라닌생성량을 비교하였다.
서목태 주정추출물로부터 항산화 효능을 나타내는 RNEE의 총 폴리페놀함량을 측정하였다. Fig.
시료 내 폴리페놀 함량 측정은 Folin-Ciocalteu 방법[22]을 변형하여 Gallic acid를 이용해 표준 물질로 사용하였다. 분광광도계의 측정 가능한 범위 안에서 시료를 희석하여 사용하였다.
Behring, Germany)를 이용하여 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 L-DOPA 산화에 의한 melanin 생성력을 시료 첨가군와 대조군의 흡광도 비를 % 값으로 환산하여 나타내었다.
여기에 음성대조군인 vitamin C 1,000 μl와 RNEE를 시험농도로 1시간 동안 처리하였다.
세포 내에서 과산화수소는 DCFHDA와 반응하여 형광을 띄는 DCF를 생성한다. 이를 multi-detection microplate reader (SynergyHtx)를 이용하여 excitation: 488 nm, emission: 530 nm 조건에서 형광정도를 측정하였다.
세포배양을 위한 Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium(DMEM), Trypsin-EDTA, penicillin (10,000 U/ml) / streptomycin (10,000 μg/ml) / amphotericin (2,500 μg/ml), fetal bovine serum (FBS) 시약은 Gibco BRL (Grand Island, NY,USA)로 부터 구입하였다. B16F1 cell line은 ATCC (American Type Culture Collection, USA)로부터 구입하였다. α-MSH, Imatinib mesylate(IMAT), IBMX, MTT reagent와 기타시약은 Sigma Chemical Co.
B16F1 세포는 5% CO2및 37℃에서 95% 이상의 습도를 유지한 배양기에서 10% fetal bovine serum, 2 mM glutamine과 100 μg/ml penicillin-streptomycin을 포함하는 Dulbecco'smodified Eagle's medium (DMEM) 배지에서 배양하였다.
세포배양을 위한 Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium(DMEM), Trypsin-EDTA, penicillin (10,000 U/ml) / streptomycin (10,000 μg/ml) / amphotericin (2,500 μg/ml), fetal bovine serum (FBS) 시약은 Gibco BRL (Grand Island, NY,USA)로 부터 구입하였다.
양성 대조군으로 vitamin C100 μl를 사용하였다.
각 여과된 여액을 감압 농축하여 분말 형태의 서목태 주정추출물(RhynchosiaNulubilis ethanolic extract, RNEE)을 획득하였다. 제조된 분말 형태의 시료들을 dimethyl sulfoxide (DMSO)로 시험 농도로 희석하여 본 연구에 사용하였다.
본 연구는 노화의 원인 중 한가지인 ROS 생성 억제효과와 melanin 합성 촉진 효과를 조사하여 서목태가 흑모 촉진제로서 적용가능한지를 조사하였다. 피부에서 melanin을 합성하는 melanocyte의 한 종류인 B16F1 cell을 이용하였으며 독성이 없는 농도에서 진행되었다. RNEE의 활성산소종(reaction oxygen species, ROS) 소거 기능을 조사한 결과 RNEE은 DPPH radical assay와 reducing power test에서는 항산화 효과를 나타내지 않았으나, 세포 내 과산화수소 생성을 측정할 수 있는 DCF-DA 실험에서는 RNEE가 과산화수소의 발생을 억제하는 것으로 나타났으며, 이러한 항산화 효능은 RNEE에 함유되어 있는 폴리 페놀에 의해서 기인된 것으로 추정된다.
데이터처리
Level of significance was identified statistically using Student’s t test (**p<0.01, ***p<0.001).
Level of significance was identified statistically using Student’s t test(***p<0.001).
Level of significance was identified statistically using Student’s t test.
각 시료농도군에 대한 유의차 검정은 대조군과 비교하여 Student’s ttest 한 후 p<0.05 값을 통계적으로 유의성 있는 결과로 간주하였다.
각 실험은 3회 이상 반복실험을 통하여 그 결과를 얻어 각각의 시료농도에 대해 평균±표준편차로 나타내었다.
이론/모형
Hansen [4]의 방법에 따라 RNEE의 세포독성을 측정하였다. 세포독성평가는 MTT (3-(4,5-dimethythiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide, Sigma-Aldrich, St.
Oyaizu [13]의 방법에 따라 측정하였다. RNEE 1 ml에 pH6.
RNEE가 B16F1 세포 독성에 영향을 주는 농도를 조사하기 위하여 MTT assay를 수행하였다. Fig.
성능/효과
5A에서 보는 바와 같이 음성대조군인 vitamin C 1,000 μg/ml는 공시험군에 비해 80% 이상 억제 시켰다. RNEE는 L-DOPA에 의한 melanin 촉진 효과는 없는 것으로 나타났으나, Fig.5B에서 보는 바와 같이 과산화수소를 처리하여 melanin 생성을 감소시킨 대조군에 비하여 과산화수소 전처리 후 RNEE를처리한 군에서는 melanin 생성 촉진 효과가 있는 것으로 나타났다.
RNEE는 tyrosine에서 DOPA로 전환하는 tyrosine hydroxylase의 발현을 감소시켰으나, tyrosinase related protein-2 (TRP-2)의 발현을 대조군에 비하여 농도 8 μg/ml 이상에서 농도에 비례하여 현저하게 증가시키는 것으로 나타났다.
피부에서 melanin을 합성하는 melanocyte의 한 종류인 B16F1 cell을 이용하였으며 독성이 없는 농도에서 진행되었다. RNEE의 활성산소종(reaction oxygen species, ROS) 소거 기능을 조사한 결과 RNEE은 DPPH radical assay와 reducing power test에서는 항산화 효과를 나타내지 않았으나, 세포 내 과산화수소 생성을 측정할 수 있는 DCF-DA 실험에서는 RNEE가 과산화수소의 발생을 억제하는 것으로 나타났으며, 이러한 항산화 효능은 RNEE에 함유되어 있는 폴리 페놀에 의해서 기인된 것으로 추정된다. 이전 연구에서도 서목태가산화적 스트레스에 대한 세포 손상 억제 효과를 보고하였다[3].
이전 연구에서도 서목태가산화적 스트레스에 대한 세포 손상 억제 효과를 보고하였다[3]. RNEE의 흑모 생성 촉진 효과를 조사하기 위해 melanin 합성 기전에서 중요한 효소인 tyrosinase 활성 측정과 RNEE는 멜라닌 생성을 촉진시키는 것으로 나타났다. 이는 RNEE가체내에 melanin이 합성되는 과정인 tyrosine이 tyrosinase에 의해 3,4-dihydroxyphenylalanine (DOPA)로 전환되는 과정에서 tyrisonase 활성을 증가시켜 DOPA 합성도 증가시키며 흑모 생성 촉진 효과를 나타내는 것을 의미한다.
Superoxide (O2¯)를 제거시켜 과산화수소로 변환시키는 SOD 중, SOD-3의 발현을 조사한 결과 농도 16 μg/ml 이상에서 대조군과 양성 대조군인 α-MSH보다 단백질 발현이 증가하는 것으로 나타났다.
tyrosinase related protein-1 (TRP-1)의 단백질 발현은 대조군과 비교시 16 μg/ml의 농도에서 증가되는 것으로 나타났다.
이러한 결과는 MITF의 전사인자에 의해 TRP-1와 TRP-2의 발현 조절이 촉진된다는 보고와 일치한다. 그러나 RNEE는 과산화수소를 제거시켜주는 항산화 효소인 catalase의 발현에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났는데, superoxide를 제거시켜 과산화수소로 변환시키는 SOD 중 SOD-3의 발현은 증가되는 것을 발견하였다. 이러한 결과는RNEE가 모낭 내에 축적되는 과산화수소의 생성을 감소시켜 멜라닌 생성을 촉진할 수 있다는 가능성에 대한 증거를 제시한다.
본 연구에서 사용된 RNEE는 tyrosine에서 DOPA로 전환하는 tyrosine hydroxylase의 발현을 감소시켰으나, dopachrom을 산화시켜 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid(DHICA)를 생성시키는 tyrosinase related protein-2 (TRP-2)의 발현을 증가시켜 양성 대조군과 유사한 효능을 나타내어 멜라닌 생성을 촉진시킨다는 것을 발견하였다. 더욱이 RNEE는 동시에 tyrosinase related protein-1 (TRP-1)의 단백질 발현도 증가시켜 멜라닌 합성과정에서 중요한 효소의 발현 조절에 관여함을 알 수 있었다. 이러한 결과는 MITF의 전사인자에 의해 TRP-1와 TRP-2의 발현 조절이 촉진된다는 보고와 일치한다.
그러므로 IBMX는 TRP-2 발현을 증가시켜 멜라닌생성을 촉진시켰으나 c-kit 억제제로 멜라닌 생성을 촉진시킨다고 알려진 IMAT [19]는 과산화수소 처리군에 비하여 TRP-1의 발현을 증가시켜 멜라닌 생성을 촉진시키는 것으로 나타났다. 본 연구에서 사용된 RNEE는 tyrosine에서 DOPA로 전환하는 tyrosine hydroxylase의 발현을 감소시켰으나, dopachrom을 산화시켜 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid(DHICA)를 생성시키는 tyrosinase related protein-2 (TRP-2)의 발현을 증가시켜 양성 대조군과 유사한 효능을 나타내어 멜라닌 생성을 촉진시킨다는 것을 발견하였다. 더욱이 RNEE는 동시에 tyrosinase related protein-1 (TRP-1)의 단백질 발현도 증가시켜 멜라닌 합성과정에서 중요한 효소의 발현 조절에 관여함을 알 수 있었다.
3,4-dihydroxyphenylalanine (DOPA)와 tyrosinase 효소가 반응하여 산화된 dopaquinone은 melanin 합성 기전에 나타난다. 이 실험은 in vitro에서 DOPA 산화에 관련된 melanin 생성 증가를 평가할 수 있다. 먼저 실험의 정확성을 평가하기 위하여 melanin 생성 증가를 평가하기 위해 음성 대조군으로 vitamin C 100 μg/ml가 사용되었다.
후속연구
그러므로 RNEE가 멜라닌 생성을 촉진시키는 기전은 tyrosinase 활성을 촉진시킬뿐만 아니라 L-DOPA 산화를 촉진시켜 멜라닌 생성을 증가시킨다. 더욱이, RNEE는 TRP-1, -2의 발현을 증가시킬 뿐만 아니라 과산화수소의 발현을 감소시키므로 세포 내 멜라닌 생성을 촉진시켜 흑모제로서의 개발이 가능한 소재로서 향후에 개발의 여지가 남아있어 모발 제품 개발 분야에 활용가치가 높을 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
노화의 특징은 무엇인가?
‘100세 시대’라 불리는 시대에 사는 21세기 사람들은 노화 예방 및 방지에 관심을 쏟고 있다. 노화란 나이가 들면서 생기는 몸의 변화로, 주름이 생기고 검버섯이 생기는 피부 노화와 머리카락이 흑색에서 희게 변하는 증상이 나타나며, 눈으로 쉽게 확인할 수 있다. 인체의 머리카락, 동공, 피부색 등을 결정하는 고분자 물질인 멜라닌(melanin)은 생체 내 피부 속에 존재하며 자외선에 의해 손상되는 피부를 보호하는 중요한 역할을 한다[15, 18].
멜라닌은 어떤 역할을 하는가?
노화란 나이가 들면서 생기는 몸의 변화로, 주름이 생기고 검버섯이 생기는 피부 노화와 머리카락이 흑색에서 희게 변하는 증상이 나타나며, 눈으로 쉽게 확인할 수 있다. 인체의 머리카락, 동공, 피부색 등을 결정하는 고분자 물질인 멜라닌(melanin)은 생체 내 피부 속에 존재하며 자외선에 의해 손상되는 피부를 보호하는 중요한 역할을 한다[15, 18]. 그러나 체내의 호흡과정에 의해 생성되는활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 멜라닌을 과도하게 생성하게 하며 노화와 관련된 기미, 주근깨와 과색소 침착증 등을 야기시킨다[17].
ROS는 어떤 질병을 유발하는가?
그러나 체내의 호흡과정에 의해 생성되는활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 멜라닌을 과도하게 생성하게 하며 노화와 관련된 기미, 주근깨와 과색소 침착증 등을 야기시킨다[17]. 또한, 산화적 스트레스를 일으켜 세포나 기관을 손상시켜 암, 당뇨와 같은 질병을 유발시킨다고 보고되고 있다[10]. Melanin 합성의 전구물질인 tyrosine으로부터 3,4-dihydroxyphenylalanine (DOPA), dopaquinone, 5,6-dihydroxy-indole (DHI), 5,6-dihydroxy-indole-2-carboxylicacid (DHICA)는 촉매작용을 하는 Tyrosinase, Tyrosinase-related protein 1 (TRP-1), TRP-2에 의해서 멜라닌이 합성된다[11].
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