• 제목/요약/키워드: $\gamma$-aminobutyric acid (GABA)

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흰쥐의 적출 정관 수축성에 대한 ${\gamma}$-Aminobutyric Acid의 억제작용 (Inhibitory Effects of ${\gamma}$-Aminobutyric Acid on the Contractility of Isolated Rat Vas Deferens)

  • 안기영;권오철;하정희;이광윤;김원준
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제9권2호
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    • pp.382-395
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    • 1992
  • GABA는 중추신경계의 대표적인 신경전달 물질로서 $GABA_A$수용체 또는 $GABA_B$수용체에 작용하여 진정 작용, 항 불안 작용, 및 근이완 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 근래에는 말초조직에도 GABA가 존재하며 신경조정인자 혹은 신경전달인자로서 작용한다는 보고가 있다. 정관에 대한 자율신경 지배는 아드레날린성, 콜린성과 비콜린성 비아드레날린성 신경섬유들이 분포하고 있으나, 종 혹은 부위에 따라 이들 구성요소들의 수축성에 대한기여도가 다른 것으로 알려져 있다. 본 실험에서는 흰쥐의 전립선 부위 정관의 기본장력 및 전기장 유발 수축에 대한 교감 신경성, 부교감 신경성 및 퓨린성 효현제의 영향을 관찰하였으며, 정관의 흥분성 약물 및 전기장 유발 수축에 미치는 GABA 및 GABA 관련 약물의 영향을 관찰함으로서 정관의 수축운동에 대한 GABA의 작용기전을 규명해 보고자 흰쥐(Sprague-Dawley)의 전립선 부위 정관 절편을 적출 근편 실조에 현수하고, 등척성 장력을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. GABA, muscimol 및 baclofen은 전기장자극(0.2 Hz, 1 msec, 80 V) 유발 수축을 농도 의존적으로 억제하였으며 그 효력은 GABA, baclofen 그리고 muscimol 순이었다. 2. GABA의 억제작용은 $GABA_B$ 수용체 길항제인 DAVA에 의하여 길항되었으나, $GABA_A$ 수용체 길항제인 bicuculline에 의해서는 길항되지 않았다. 3. Baclofen의 억제작용은 DAVA에 의하여 길항되었으나 muscimol의 억제작용은 bicuculline에 의해서는 길항되지 않았다. 4. Norepinephrine과 ATP는 농도 의존적으로 정관의 수축력을 증가 시켰으나 acetylcholine은 영향을 미치지 못하였다. 5. GABA, baclofen 및 muscimol은 정관의 기본 장력에는 영향을 미치지 않았으며, GABA는 norepinephrine과 ATP 유발 수축에는 영향을 주지 못하였다. 6. 적출 정관을 20초간 전기장 자극을 가하였을 때 ATP 수용체 탈감작제인 mATP를 전처치한 경우에는 FPC가 감소되었고, 신경원에서 catecholamine을 고갈시키는 reserpine을 전처치한 경우에는 STC가 감소되었다. 7. GABA는 mATP를 전처치한 군에서는 정관의 전기장 유발 수축에 영향을 주지 못하였으나, reserpine을 전처치한 군에서는 전기장 유발 수축을 억제하였다. 이상의 결과로 보아 흰쥐정관의 전립선 부위에는 아드레날린성 신경전달기전과 퓨린성 신경전달기전이 동시에 작용하고 있으며, GABA는 주로 신경원의 $GABA_B$ 수용체를 통하여 ATP의 유리를 억제하는 것으로 사료된다.

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Identification, Expression and Preliminary Characterization of a Recombinant Bifunctional Enzyme of Photobacterium damselae subsp. piscicida with Glutamate Decarboxylase/Transaminase Activity

  • Andreoni, Francesca;Mastrogiacomo, Anna Rita;Serafini, Giordano;Carancini, Gionmattia;Magnani, Mauro
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.139-147
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    • 2019
  • Glutamate decarboxylase catalyzes the conversion of glutamate to gamma-aminobutyric acid (GABA), contributing to pH homeostasis through proton consumption. The reaction is the first step toward the GABA shunt. To date, the enzymes involved in the glutamate metabolism of Photobacterium damselae subsp. piscicida have not been elucidated. In this study, an open reading frame of P. damselae subsp. piscicida, showing homology to the glutamate decarboxylase or putative pyridoxal-dependent aspartate 1-decarboxylase genes, was isolated and cloned into an expression vector to produce the recombinant enzyme. Preliminary gas chromatography-mass spectrometry characterization of the purified recombinant enzyme revealed that it catalyzed not only the decarboxylation of glutamate but also the transamination of GABA. This enzyme of P. damselae subsp. piscicida could be bifunctional, combining decarboxylase and transaminase activities in a single polypeptide chain.

Changes in Some Physico-Chemical Properties and γ-Aminobutyric Acid Content of Kimchi during Fermentation and Storage

  • Oh, Suk-Heung;Kim, Hye-Jin;Kim, Yo-Han;Yu, Jin-Ju;Park, Ki-Bum;Jeon, Jong-In
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제13권3호
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    • pp.219-224
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    • 2008
  • In this study, we investigated changes in some physico-chemical and biochemical properties of Kimchi during fermentation and storage. After fermenting Kimchi at $15^{\circ}C$ for 23, 36, 40, 44, and 60 hrs during the first week, we stored it at $-1^{\circ}C$ in a Kimchi refrigerator until the end of 8th week. The pH of samples fermented for 36 hr, 40 hr, 44 hr and 60 hr sharply decreased during the first seven days and then slowly decreased. Acidities of samples fermented for 36 hr, 40 hr and 44 hr sharply increased for the first seven days. According to measured changes of lactic acid bacteria number, samples fermented for 60 hr revealed the largest augmentation in the number of lactobacilli for the first seven days. The $\gamma$-aminobutyric acid (GABA) content of the sample fermented for 40 hr was the most superior, with an early increase and maintenance of GABA content, which maintained a maximum 20 mg per 100 g of Kimchi sample on the seventh, fourteenth, and twenty eighth days. These results suggest that relatively enhanced levels of GABA in Kimchi samples can be produced and maintained by controlling the fermentation and storage processes, as with the 40 hr fermented sample conditions.

Effect of fermented sarco oyster extract on age induced sarcopenia muscle repair by modulating regulatory T cells

  • Kyung-A Byun;Seyeon Oh;Sosorburam Batsukh;Kyoung-Min Rheu;Bae-Jin Lee;Kuk Hui Son;Kyunghee Byun
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제26권6호
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    • pp.406-422
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    • 2023
  • Sarcopenia is an age-related, progressive skeletal muscle disorder involving the loss of muscle mass and strength. Previous studies have shown that γ-aminobutyric acid (GABA) from fermented oysters aids in regulatory T cells (Tregs) cell expansion and function by enhancing autophagy, and concomitantly mediate muscle regeneration by modulating muscle inflammation and satellite cell function. The fermentation process of oysters not only increases the GABA content but also enhances the content of branched amino acids and free amino acids that aid the level of protein absorption and muscle strength, mass, and repair. In this study, the effect of GABA-enriched fermented sarco oyster extract (FSO) on reduced muscle mass and functions via Treg modulation and enhanced autophagy in aged mice was investigated. Results showed that FSO enhanced the expression of autophagy markers (autophagy-related gene 5 [ATG5] and GABA receptor-associated protein [GABARAP]), forkhead box protein 3 (FoxP3) expression, and levels of anti-inflammatory cytokines (interleukin [IL]-10 and transforming growth factor [TGF]-β) secreted by Tregs while reducing pro-inflammatory cytokine levels (IL-17A and interferon [IFN]-γ). Furthermore, FSO increased the expression of IL-33 and its receptor IL-1 receptor-like 1 (ST2); well-known signaling pathways that increase amphiregulin (Areg) secretion and expression of myogenesis markers (myogenic factor 5, myoblast determination protein 1, and myogenin). Muscle mass and function were also enhanced via FSO. Overall, the current study suggests that FSO increased autophagy, which enhanced Treg accumulation and function, decreased muscle inflammation, and increased satellite cell function for muscle regeneration and therefore could decrease the loss of muscle mass and function with aging.

글루탐산나트륨 첨가배지에서 재배된 새송이버섯의 특성 및 생리활성 연구 (Characteristics and Biological Properties of Pleurotus eryngii grown on Monosodium Glutamate-enriched Media)

  • 윤동연;박기문;이재흥
    • KSBB Journal
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    • 제25권3호
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    • pp.277-282
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    • 2010
  • 새송이 버섯 (Pleurotus eryngii) 재배배지에 글루탐산나트륨 (monosodium glutamate, MSG)을 혼합 첨가하여 재배한 자실체의 아미노산 및 $\gamma$-aminobutyric acid (GABA)함량 변화, 그리고 항산화 작용 등의 생리활성을 분석하여 새송이버섯의 기능성 향상 가능 여부를 조사하였다. 실험결과 MSG 첨가량이 증가함에 따라 arginine, glutamic acid, alanine, glycine 등 아미노산은 함량이 증가되었으며 histidine, serine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine 등은 함량 변화는 거의 없었다. 한편 MSG 첨가량을 증가시킴에 따라 자실체의 GABA함량은 전체적으로 증가되었으며 MSG 6 g/bottle 첨가군에서 자실체내에 가장 높은 GABA함량 (1.18 mg/g)을 얻을 수 있었다. 또한 배지에 MSG첨가량을 증가시킴에 따라 자실체 추출물의 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical 소거능 및 아질산염 소거능 (nitrite scavenging activity)도 증가됨을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 새송이버섯을 재배할 때 배지에 소량의 저렴한 MSG (~US $1/kg)를 첨가하면 아미노산 조성 및 항산화 작용 등 생리활성이 개선되는 고 기능성 새송이버섯 식품소재가 개발될 수 있을 것으로 사료된다.

콜라겐 펩타이드 및 GABA 복합물의 섭취가 피부 및 수면장애 개선에 미치는 영향 (Beneficial Effect of Collagen-Peptide Mixture with GABA on Improvement Skin and Sleep Quality)

  • 김정기;임성환;김완기;조창희;하재현;서대방
    • 대한화장품학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.277-284
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    • 2018
  • 콜라겐 펩타이드(collagen peptide)는 단백질의 가수 분해물로서 주름 완화, 보습력 증대, 탄력 개선 등의 특정 피부 효능을 나타낼 수 있어 화장품 혹은 피부 개선 기능식품으로서 활용되고 있다. ${\gamma}-aminobutyric$ acid (GABA)는 척추 동물의 뇌, 척수에 존재하는 신경전달 물질로서 수면의 질과 양을 개선해 준다고 알려져 있다. 본 연구에서는 콜라겐 펩타이드와 GABA의 복합물이 수면 장애가 있는 여성에게 8주 경구 섭취를 통해서 수면 및 피부 상태를 개선할 수 있는가에 관하여 확인하였다. 복합물(J85091900)은 8주간 연속적으로 섭취 시, 수면장애지수(PSQI)가 유의적으로 감소하였으며, 수면 시간을 7% 증가시켰다. 또한, 피부 거칠기, 눈가 주름 및 피부 수분량(capacitance)을 유의적으로 개선하였다. 이상의 결과에서 콜라겐과 GABA의 복합물은 복합 수면 장애에 따른 피부의 노화 현상으로부터 피부를 보호할 수 있음을 확인하여 먹는 화장품의 핵심 소재로 활용 가능함을 확인하였다.

Modulation of $GABA_A$ Receptor by Protein Kinase C in Autonomic Major Pelvic Ganglion Neurons

  • ;;;공인덕
    • 대한의생명과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.69-76
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    • 2008
  • ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) is the major inhibitory neurotransmitter in the central nervous system, and its actions are mediated by subtypes of GABA receptors named as $GABA_A$, $GABA_B,\;and\;GABA_C,\;GABA_A$, receptor consisting of ${\alpha},\;{\beta},\;{\gamma}\;and\;{\delta}$ subunits is a heterooligomeric ligand-gated chloride channel. This study was performed to investigate regulation of $GABA_A$ receptor by protein kinase C(PKC). Ion currents were recorded using gramicidine-perforated patch and whole cell patch clamp. mRNA encoding the subunits of PKC expressed in major pelvic ganglion (MPG) neurons was detected by using RT-PCR. The GABA-induced inward current was increased by PKC activators and decreased by PKC inhibitors, respectively. These effects were not associated with intracellular $Ca^{2+}$ and GAG (1-oleoyl-2-acetyl-sn-glycerol), a membrane permeable diacylglycerol (DAG) analogue. These results mean that the subfamily of PKC participating in activation of $GABA_A$ receptor would be an atypical PKC (aPKC). Among theses, ${\xi}$ isoform of aPKC was detected by RT-PCR. Taking together, we suggest that excitable $GABA_A$ receptor in sympathetic MPG neuron seemed to be regulated by aPKC, particular in ${\xi}$ isoform. The regulatory roles of PKC on excitatory $GABA_A$ receptors in sympathetic neurons of MPG may be an important factor to control the functional activity of various pelvic organs such as bowel movement, micturition and erection.

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Properties of Kimchi Fermented with GABA-Producing Lactic Acid Bacteria as a Starter

  • Lee, Kang Wook;Shim, Jae Min;Yao, Zhuang;Kim, Jeong A;Kim, Jeong Hwan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권4호
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    • pp.534-541
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    • 2018
  • Kimchi (a traditional Korean fermented vegetable) was prepared with a starter, Lactobacillus zymae GU240 producing ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA), and one precursor of GABA (glutamic acid, glutamic acid monosodium salt (MSG), or kelp extract). L. zymae GU240, an isolate from kimchi, can grow at 7% NaCl and low temperature. Five different kimchi samples were fermented for 20 weeks at $-1^{\circ}C$. Kimchi with starter alone could not produce GABA. The GABA content was highest in kimchi with co-inoculation of the starter and MSG (1% (w/w)). Kimchi co-inoculated with the starter and kelp extract powder (3% (w/w)) had the second highest GABA content. Addition of glutamic acid powder (1% (w/w)) caused a reduction in the pH level of kimchi and growth inhibition of lactic acid bacteria and yeasts. Kimchi samples with MSG or kelp extract showed improvement of sensory evaluation scores. The results demonstrate the possibility to produce kimchi with improved functionality and taste by using L. zymae GU240 as a starter along with a suitable precursor such as MSG or kelp extract.

Electrophysiological Analysis of GABA and Glycine Action on Neurons of the Catfish Retina

  • Bai, Sun-Ho;Jung, Chang-Sub;Lee, Sung-Jong
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제27권2호
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    • pp.163-174
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    • 1993
  • Vertebrate retinal neurons, like brain tracts farm complex synaptic relations in the enter and inner plexiform layers which ape equivalent to the central nervous system nuclei. The effects of $\gamma-aminobutyric$ acid(GABA) and glycine on retinal neurons were explored to discern the mechanisms of action of neurotransmitters. Experiments were performed in the superfused retina-eyecup preparation of the channel catfish, Ictalurus punctatus, using intracellular electrophysiological techniques. The roles of GABA and glycine as inhibitory neurotransmitters are well established in the vertebrate retina. But, we found that the depolarizing action of GABA and glycine on third-order neurons in the catfish retina. GABA and glycine appeared to act on retinal ueurons based on the observations that (1) effects on photoreceptors were not observed, (2) horizontal cells were either hyperpolarized $({\sim}33%)$ or depolarized $({\sim}67%)$, (3) bipolar cells were all hyperpolarized (4) amacrine and ganglion cells were either hyperpolarized $({\sim}37%)$ or depolarized $({\sim}63%)$, (5) GABA and glycine may be working to suppress presynaptic inhibition. The results suggest that depolarization of third-order neurons by GABA and glycine is due to at least two mechanisms; a direct postsynaptic effect and an indirect effect. Therefore, in the catfish retina, a mechanism of presynaptic inhibition or disinhibition including the direct postsynaptic effect may exist in the third-order neurons.

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Lidocaine이 아미노산 신경전도물질의 유리, 수용체 결합, 및 섭취에 미치는 효과에 관한 시험관내 실험에 관한 연구 (Effect of Lidocaine on the Release, Receptor Binding and Uptake of Amino Acid Neurotransmitters In vitro)

  • 오안민;정동균;모리 마사까즈
    • 대한약리학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.17-29
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    • 1988
  • Lidocaine 투여에 의한 전신경련의 작용기전을 추구하고자 흰쥐의 전체뇌를 또는 선조체, 해마, 및 중뇌를 부위별로 적출하여 synaptosomes를 마련하고 $20{\mu}M$ veratrine또는 $5{\mu}M\;K^+$ 첨가에 의한 신경 전달물질 (Aspartic acid, Glutamic acid, GABA, Norepinephrine)의 유리촉진작용에 미치는 lidocaine, propranolol, norepinephrine 또는 serotonin의 억제효과를 관찰하였고 $[^3H]M$$[^3H]-glutamic$ acid의 synaptosomes로의 섭취에 미치는 lidocaine의 영향도 관찰하였다. 아울러 crude synaptic membrane을 이용하여 $[^3H]-GABA$$[^3H]-glutamic$ acid의 수용체 결합에 미치는 lidocaine의 작용도 실험하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Lidocaine과 propranolol은 veratrine에 의한 aspartate, glutamate, GABA 및 norepinephrine의 유리를 억제하였고, 그중 GABA 유리에 대한 억제작용이 가장 현저하였다. 2. Norepinephrine과 serotonin은 $100{\mu}M$의 농도에서 veratrine에 의한 aspartate, glutamate 및 GABA의 유리촉진 작용을 억제하였다. 3. Lidocaine은 veratrine에 의한 아미노산 유리촉진 효과에 대해서 보다 과 $K^+$ 에 의한 유리촉진 효과를 더욱 약하게 억제하였고 특히 GABA 유리에 대한 억제작용이 가장 약했다. 4. GABA와 glutamic acid의 수용체 결합과 synaptosomes로의 섭취는 1 mM 이하의 lidocaine농도에서 크게 면화가 없었다. 이상의 결과로 보아 신경전도물질의 veratrine에 의한 유리가 과 $K^+$에 의한 유리보다 더욱 생리적이라는 점을 고려한다면, lidocaine 경련은 lidocaine이 흥분성 전도물질인 aspartate나glutamate보다 억제성 전도물질인 GABA의 유리를 더욱 현저하게 억제함으로서 나타남을 시사한다.

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