초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
<1세부: 감마오리자놀 단일 물질 분리 및 정제>
한국산 쌀 16 품종으로부터 총 19종의 감마오리자놀 개별 성분이 동정하였으며, 총 함량은 26.7~61.6 mg/100g(평균 43.8 mg/100g)의 분포를 나타냈다. 미강으로부터 물리적 방법을 이용한 2단계 결정화(Liquid-Solid 법)를 통하여 감마오리자놀 혼합물을 분리해 내고, 각 개별성분은 Autopurification prep. LC-DAD-ESI/MS system으로 고순도(순도 95% 이상)로 정제하였다.
<2세부: 쌀 감마오

Ⅳ. 연구개발결과
<1세부: 감마오리자놀 단일 물질 분리 및 정제>
한국산 쌀 16 품종으로부터 총 19종의 감마오리자놀 개별 성분이 동정하였으며, 총 함량은 26.7~61.6 mg/100g(평균 43.8 mg/100g)의 분포를 나타냈다. 미강으로부터 물리적 방법을 이용한 2단계 결정화(Liquid-Solid 법)를 통하여 감마오리자놀 혼합물을 분리해 내고, 각 개별성분은 Autopurification prep. LC-DAD-ESI/MS system으로 고순도(순도 95% 이상)로 정제하였다.
<2세부: 쌀 감마오리자놀 생리활성 효능 구명>
1세부에서 제공한 분리 정제된 감마오리자놀 단일물질의 세포수준의 효능평가를 수행하였다. 염증조절복합체인 임플라마솜 조절효과를 평가한 결과 LPS와 ATP 처리에 의해 인플라마솜이 활성화되고 IL-1β(인터루킨-1β)이 분비된다. 하지만 감마오리자놀인 sitosteryl ferulate(SF, 20uM)은 IL-1β의 분비량 및 단백질 발현을 현저히 감소시켰다.
반면 감마오리자놀 혼합물 및 ferulic acid는 인플라마솜 활성화에 크게 영향을 주지 않았다. Microarray를 이용한 감마오리자놀 24-MCF의 질병 관련인자 탐색한 결과 24-MCF가 처리된 MCF7 세포(유방암)에서 세포성장, 세포증식, 세포사멸, 염증반응, 노화, 혈관신생, 세포이동 그리고 세포 신호전달 등 많은 생물학적 기능에 관여하였다. 특히 PARVB 유전자 전사체 발현이 뚜렷하게(19배) 증가됨을 확인하였다. 결론적으로 EMSA ChIP방법을 통해 PARVB 프로모터에 존재하는 PPRE element를 확인하였으며, 24-MCF compound가 처리된 MCF7 유방암 세포에서 PPAR-γ2의 전사 인자의 증가로 인해 PARVB 내에 존재하는 PPRE element와 상호작용을 통해서 PARVB 유전자가 증가됨을 알 수 있었다. 24-MCF는 PKB/AKT, mTOR, HIF-1α 그리고 VEGF의 발현을 억제하고 cell-free system에서 AKT kinase의 activity를 억제하였다. 또한 cell migration, invasion 및 anchorage-independent growth를 억제하였다. 이를 통해 24-MCF 혈관신생을 억제함으로써 암 발생 및 전이를 억제할 것으로 사료된다.
<3세부: 농식품 유래 감마오리자놀 성분 생리활성에 관한 연구>
개별 정제된 감마오리자놀 4종 및 혼합물 등 6종 중 폐암세포 (A549)의 세포 증식 억제 효과가 24-MCF에서 가장 높은 활성을 나타내어 24-MCF 처리에 따른 A549세포의 발현 패턴을 분석하였다. 총 3729 protein, 2166 underexpression, 2698 overexpression이 되었다. 감마오리자놀이 발현하는 생리활성의 분자 mechanism과 단백질 네트워크를 구명하여 기존의 단백질정보 DB와 결합 및 비교 해석하기 위하여 under and overexpressed proteins의 network를 각각 구축하였으며 질환과 관련된 protein 검출 및 관련 메커니즘 해석을 수행하였다. 암 세포 증식을 억제하는데 관여하는 protein 117종, 면역과 관계된 protein 90종 등 24-MCF에 의해 변화하는 질병에 관여하는 Protein을 발굴하였다. 주요 특히 주요 허브단백질로 NPM1, RPS6, FUS(FUS RNA binding protein), MYCN (v-myc avian myelocytomatosis), EEF2, CCAR2(cell cycle and apoptosis regulator 2), CEP2(centrosomal protein, transcription regulator), ANZXX2(annexin A)이 선발되었다. 이들 단백질은 24-MCF에 의한 세포생존과 apoptosis에 관여하는 것으로 사료된다.

Abstract ▼

Rice bran oil (RBO) contains significant amounts of γ-oryzanol, a mixture of sterols and ferulic acid ester of triterpene alcohols, which exerts beneficial effects on various diseases such as diabetes, cancer and inflammatory diseases.
γ-Oryzanol, is a nutritionally important group of rice second

Rice bran oil (RBO) contains significant amounts of γ-oryzanol, a mixture of sterols and ferulic acid ester of triterpene alcohols, which exerts beneficial effects on various diseases such as diabetes, cancer and inflammatory diseases.
γ-Oryzanol, is a nutritionally important group of rice secondary metabolites. γ-Oryzanols were evaluated using LC-DAD-ESI/MS from 16 Korean rice varieties. In the 16 varieties, total γ-oryzanol content averaged 43.8 mg/100 g (range, 26.7~61.6 mg/100 g). Individual γ-oryzanol derivatives with similar molecular weight in structure, also could be high-purified through multiple steps of automated and specific cutting by personal programming in Autopurification prep. LC-MS system.
Inhibitory effects of γ-oryzanol and its’ components on inflammasome, playing important roles in the metabolic diseases and sterile inflammatory responses, were assessed. The results indicate that sitosteryl ferulate could be used as a therapeutic agent for inflammasome-mediated diseases. Major components of γ-oryzanol were purified with high purity and a novel function of sitosteryl ferulate in inflammasome activation was identified. We treated the breast cancer cell line MCF7 with 24-methylenecycloartanyl ferulate (24-MCF), a γ-oryzanol compound. We observed up-regulation of parvin-b and peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-g2. Among γ-oryzanol compounds, only treatment with 24-MCF led to the formation of reverse transcription-PCR products of parvin-b and PPAR-g2 in MCF7 cells, but not in T47D, SK-BR-3, or MDA-MB-231 cells. 24-MCF treatment increased the mRNA and protein levels of parvin-b in MCF7 cells in a dose-dependent manner. We hypothesized that there is a correlation between parvin-b expression and induction of PPAR-g2. This hypothesis was investigated by using a promoter-reporter assay, chromatin immunoprecipitation, and an electrophoretic mobility shift assay. 24-MCF treatment induced binding of PPAR-g2 to a peroxisome proliferator response element-like cis-element (ACTAGGACAAAGGACA) in the parvin-b promoter in MCF7 cells in a dose-dependent manner. 24-MCF treatment significantly decreased anchorage-independent growth and inhibited cell movement in comparison to control treatment with dimethyl sulfoxide. 24-MCF treatment reduced the levels of GTP-bound Rac1 and Cdc42. Evaluation of Akt1 inhibition by 24-MCF revealed that the half maximal effective concentration was 33.3 mM. Docking evaluations revealed that 24-MCF binds to the ATP-binding site of Akt1 and the compound binding energy is –8.870 kcal/mol. These results indicate that 24-MCF treatment increases parvin-b expression, which may inhibit ILK downstream signaling. Anti-cancer activity of individual γ-oryzanol was determined by MTT on A549 (carcinomic human alveolar basal epithelial cell). The highest activity (22% of inhibition) against cell viability showed in the A549 cell after 72 h of incubation treated with 24-MCF. The objectives of this study were to measure protein profiles in response to 24-MCF to show activity of anti-proliferation in the A549 cell lines and understand the responded protein networks in the A549 cell lines after 72 h of incubation with 24-MCF. As a result, NPM1, RPS6, FUS (FUS RNA binding protein), MYC (v-myc avian myelocytomatosis), EEF2, CCAR2 (cell cycle and apoptosis regulator 2), CEP2 (centrosomal protein, transcription regulator), ANZXX2 (annexin A) were major hub proteins.