Effect of the Contents Ratio of Panaxadiol Ginsenosides Extracted from Various Compartment of Ginseng on the Transcription of Cu/Zn Superoxide Dismutase Gene

홍삼의 각 부위에서 추출된 Panaxadiol분획의 함량비에 따른 유해산소제거효소(Cu/Zn Superoxide Dismutase) 유도효과

Cu/Zn superoxide dismutase (SOD1) is a protective enzyme responsible for the dismutat ion of superoxide radicals within the cell by converting superoxide radicals to oxygen and hydrogen peroxide, which is in turn changed to oxygen and water by catalase. Previously, we reported that the panaxadiol (PD) and its ginsenoside $Rb_2$ induced the expression of SOD1 gene through AP2 binding site and its induction. Here, we examined the effect of subfractions of panaxadiol ginsenosides, which were extracted from different parts of ginseng root that possess various ratios of panaxadiol to panaxatriol, on the induction of SOD1 gene expression. To explore this possibility, the upstream regulatory region of SOD1 was linked to the chloramphenicol acetyl transferase (CAT) structural gene and introduced into human hepatoma HepG2 cells. We observed that the transcriptional activation of SOD1 was proportional to the contents ratio of panaxadiol ginsensides. Consistent with this results, the total extract portion prepared from the finely-hairy root, which contains the higher ratio of panaxadiol to panaxatriol about 2.6, increased the SODl transcription about 3 fold. This results suggest that the panaxadiol fraction could induce the SOD1 and total extract of the ginseng finely-hairy root would be a useful material as a functional food for the SOD1 inducer.

유해산소제거효소는 세포내에서 생성되는 유해산소를 산소와 과산화 수소로 바꿈으로서 유해산소의 농도를 낮은 수준으로 유지하여 세포를 유해산소의 독성으로부터 보호하는 기능을 담당하고 있다. 이전의 연구에서 파낙사다이올(PD)와 진세노사이드 $Rb_2$가 전사조절인자 AP2를 유도하여 유해산소 제거효소의 전사조절부위 내의 AP2결합부위를 통해 유해산소제거효소의 함량증대를 유도함을 보고한 바 있다. 이를 토대로 본 연구에서는 인삼의 각부위에서 추출된 조사포닌으로 panaxadiol(PD)와 panaxatriol(PT)의 성분함유비가 다른 시료를 이용하여 이들이 유해산소제거효소의 발현 유도성에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 조사하기위해 유해산소제거효소의 전사조절부위를 클로람페니콜 아세틸트란스퍼라제의 구조유전자와 융합시킨 벡터를 인간의 간세포에 도입하여 활성도를 측정하였다. 그 결과, PD 성분의 함량비증가에 비례적으로 유해산소제거효소의전사가 증대 되었다. 또한 동일한 결과로서, PD 대 PT의 함량비가 약 2.6으로 PD의 함량이 가장높은 세세미 (finely-hairy root) 추출분획에서 유해산소제거 효소의 전사촉진이 대조군에 비해 3배이상 촉진됨을 관찰할수 있었다. 이상의 결과는 PD계의 분획이 유해산소제거효소의 유도성효과를 나타냄을 시사하고 있으며, 유해산소제거효소의 유도물질로서 PD분획과 세세미 추출물이 유용하게 이용될수있음을 제시하고 있다.