[논문]풀무치 유래 항균 펩타이드 locustacin의 항염증 활성

최라영; 이준하; 서민철; 김인우; 황재삼; 김미애

doi:10.5352/jls.2021.31.10.898

풀무치 유래 항균 펩타이드 locustacin의 항염증 활성
Anti-inflammatory Activities of Antimicrobial Peptide Locustacin Derived from Locusta migratoria in LPS-stimulated RAW264.7 Cells 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.31 no.10, 2021년, pp.898 - 904

최라영 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부 곤충양잠산업과) , 이준하 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부 곤충양잠산업과) , 서민철 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부 곤충양잠산업과) , 김인우 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부 곤충양잠산업과) , 황재삼 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부 곤충양잠산업과) , 김미애 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부 곤충양잠산업과)

초록
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본 연구는 lipopolysaccharide (LPS)로 자극된 RAW264.7 세포에 대한 풀무치 유래 항균 펩타이드 locustacin의 항염증 메커니즘을 조사하였다. Locustacin (50, 100, 200 ㎍/ml)은 세포 독성 없이 LPS로 자극된 대식세포의 nitric oxide (NO) 생성을 유의하게 감소시켰고, 단백질과 mRNA 수준에서 inducible NO synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2)와 같은 전염증 매개체의 발현을 억제하였다. Locustacin은 LPS 처리로 증가된 염증성 사이토카인인 interleukin (IL)-6 및 IL-1β 함량과 이들의 유전자 발현을 모든 처리 농도에서 농도의존적으로 감소시켰다. 한편, LPS에 의해 인산화된 extracellular signal regulated kinase (ERK), p38 및 c-Jun N-terminal kinase (JNK)는 locustacin (100, 200 ㎍/ml) 처리로 억제되었다. 또한, LPS에 의해 유도된 inhibitory kappa B alpha (IκB-α)의 분해를 locustacin이 단백질 수준에서 억제한다는 것을 발견했다. 결론적으로, locustacin은 LPS 처리된 대식세포에서 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) 인산화, nuclear factor kappa B (NF-κB) 활성화 및 하위 염증 매개체를 억제함으로써 항염증 효과를 가지고 있음을 확인하였다. 이러한 결과들은 풀무치 전사체 분석을 통해 확인된 locustacin이 항염증제 후보물질로서 개발 가능성이 있음을 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Locusta migratoria is a widespread locust species in many parts of the world and is considered an alternative source for the production of protein for value-added ingredients. We previously identified putative antimicrobial peptides derived from L. migratoria through an in silico analysis of its transcriptome. However, its anti-inflammatory effect has not been studied. In this study, we investigated the anti-inflammatory activities of the antimicrobial peptide locustacin (KTHILSFFPSFLPLFLKK-NH2) derived from L. migratoria on lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 macrophage cells. Locustacin (50, 100, and 200 ㎍/ml) significantly reduced the production of nitric oxide (NO) in LPS-stimulated macrophages without any cytotoxicity. Locustacin also inhibited the mRNA and protein expression of pro-inflammatory mediators, such as inducible NO synthase and cyclooxygenase-2, in contrast to the presence of LPS alone. Locustacin decreased the release of LPS-induced pro-inflammatory cytokines, including interleukin (IL)-6 and IL-1β, and their gene expression in a dose-dependent manner. Furthermore, locustacin (100 and/or 200 ㎍/ml) inhibited phosphorylation levels of extracellular signal regulated kinase, p38, and c-Jun N-terminal kinase. Locustacin also suppressed the degradation of inhibitory kappa B alpha, which was considered to be an inhibitor of nuclear factor kappa B (NF-κB). Collectively, these results demonstrate that locustacin can exert anti-inflammatory effects through the inhibition of mitogen-activated protein kinase (MAPK) phosphorylation, activation of NF-κB, and downstream inflammatory mediators in LPS-stimulated macrophage cells.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. Sequences of primes used for qRT-PCR
그림 Fig. 1. Effects of locustacin on cell viability (A) and nitric oxide production (B) in LPS-stimulated RAW264.7 cells. Cell viability was determined from the 24 hr culture of RAW264.7 cells in the presence of locustacin. To examine nitric oxide levels, RAW264.7 cells were pre-incubated for 1 hr with locustacin (25, 50, 100, 200 μg/ml) and then stimulated for 24 hr with lipopolysaccharide (LPS, 100 ng/ml) alone or LPS plus locustacin. Values are presented as the mean ± standard deviation (SD) of three independent experiments. #p<0.05 vs. control (CTR) group, *p<0.05 vs. LPS-treated group. N.S; not significant.
그림 Fig. 2. Effects of locustacin on mRNA expression (A) and protein expression (B) of iNOS and COX-2 in LPS-stimulated RAW264.7 cells. RAW264.7 cells were pre-incubated for 1 hr with locustacin (25, 50, 100, 200 μg/ml) and then stimulated for 5 hr or 24 hr with lipopolysaccharide (LPS, 100 ng/ml) alone or LPS plus locustacin. Values are presented as the mean ± standard deviation (SD) of three independent experiments. #p<0.05 vs. control (CTR) group, *p<0.05 vs. LPS-treated group.
그림 Fig. 3. Effects of locustacin on mRNA expression (A) and production (B) of IL-6 and IL-1β in LPS-stimulated RAW264.7 cells. RAW264.7 cells were pre-incubated for 1 hr with locustacin (25, 50, 100, 200 μg/ml) and then stimulated for 5 hr or 24 hr with lipopolysaccharide (LPS, 100 ng/ml) alone or LPS plus locustacin. Values are presented as the mean ± standard deviation (SD) of three independent experiments. #p<0.05 vs. control (CTR) group, *p<0.05 vs. LPS-treated group.
그림 Fig. 4. Effects of locustacin on the protein expression of MAPKs (A) and IκB-α (B) in LPS-stimulated RAW264.7 cells. RAW264.7 cells were pre-incubated for 1 hr with locustacin (25, 50, 100, 200 μg/ml) and then stimulated for 30 min with lipopolysaccharide (LPS, 100 ng/ml) alone or LPS plus locustacin.

AI 본문요약
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데이터처리

실험 결과는 3회 반복하여 평균과 표준편차로 나타냈다. 실험군 간의 유의성은 Student’s t-test를 통해 검정하였고, p<0.
실험군 간의 유의성은 Student’s t-test를 통해 검정하였고, p<0.05일 때 군 간의 차이가 유의적인 것으로 판단하였다.

이론/모형

풀무치 유래 항균 펩타이드 locustacin은 애니젠㈜(Gwang-ju, Korea)에서 고상법을 이용하여 95% 이상의 순도로 합성하였다. 펩타이드는 -20℃에서 냉동 보관하며 0.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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