• Applied Biological Chemistry
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• 제40권3호
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• pp.202-208
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• 1997

콩 뿌리조직의 이온 흡수와 관련된 생리활성을 조사하기 위하여 뿌리조직으로부터 마이크로솜을 분리하였고, 마이크로솜 ATPase (이온점프) 활성을 분광학적 방법인 enzyme-coupled 분석방법에 따라 측정하였다. 마이크로솜 ATPase의 활성에 미치는 여러 가지 이온의 효과 또는 ATPase의 이온선택성을 조사하기 위하여 $10mM\;Na^+$과 $120mM\;K^+$을 포함하는 대조용액에서의 평균활성을 측정한 결과 190 nmol/min/mg protein으로 나타났다. 대조활성에 비하여 $Na^+$을 포함하지 않은 $130mM\;K^+$ 용액에서는 활성이 150%로 증가하였고, $K^+$을 포함하지 않은 $130mM\;Na^+$ 용액에서는 활성이 63%로 감소되었다. 반응용액의 $K^+$ 농도에 따른 활성변화를 측정한 결과, ATPase의 활성은 외부용액의 $K^+$ 농도 증가에 따라 활성이 증가됨을 알 수 있었다. 또한 마이크로솜 ATPase 활성은 반응용액의 pH 감소에 따라 증가되어 $pH\;6{\sim}7$에서는 비교적 높은 활성을 보였으나, pH 8 이상에서는 급격히 활성이 감소되었고, pH 9에서는 80%이상의 활성이 저해되었다. $Ca^{2+}$에 의한 이온펌프의 활성조절 여부를 평가하기 위해서 마이크로솜 내부 및 외부의 $Ca^{2+}$에 의한 ATPase 활성변화를 측정하였다. 마이크로솜 ATPase의 활성은 반응액의 $Ca^{2+}$ 농도가 낮아질수록 증가하여 $10^{-9}M$ 이하에서 최대활성이 관측되었고, $Ca^{2+}$ 농도가 증가할수록 활성은 감소하여 $500\;{\mu}M$ 전후에서 50%의 활성이 감소하였다. 또한 ATPase의 활성은 마이크로솜 내부의 $Ca^{2+}$ 농도증가에 의해서 저해되어, $Ca^{2+}\;ionophore\;A23187$처리에 의한 외부의 $Ca^{2+}$ 유입에 의해서 약30%의 활성감소를 보였으며, EGTA 처리에 의한 $Ca^{2+}\;chelation$에 의해서 마이크로솜 내부의 $Ca^{2+}$ 농도가 감소되었을 때, ATPase 활성은 증가하였다. 위의 조건에서 실제 마이크로솜 내부로의 $Ca^{2+}$ 유입 여부는 $‘Ca^{2+}’$를 이용하여 확인하였다. 이상의 결과는 마이크로솜 막에 위치한 ATPase의 내부 및 외부에 $Ca^{2+}$에 의한 효소활성 조절부위가 각각존재함을 시사한다.

• 자연과학논문집
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• 제9권1호
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• pp.1-7
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• 1997

칼슘/calmodulin-의존적 단백질 인산화 효소 II (CaMK-II)는 세포의 여러 기능을 조절하는 다양한 단백질들을 인산화시키는 효소이다. 세포 내부의 칼슘의 농도는 세포의 주기에 따라 변하므로 CaMK-II의 활성도 역시 세포주기에 따라 변하는 지를 조사함으로 세포주기에서의 CaMK-II의 역할을 알아보려 하였다. NIH3T3 세포를 CaMK-II의 활성도에는 전혀 영향을 주지 않는 여러 가지 약제로 처리하여 세포주기상의 특정한 시점에 동일하게 정지시킨 후, 세포내의 CaMK-II 활성도를 합성 펩타이드기질을 이용하여 측정하였다. 또한 일정 시점으로부터 동조화된 세포내의 CaMK-II의 활성도의 변화를 측정하여 한 세포주기 동안 효소의 활성도 변화의 양상을 조사하였다. 세포주기상 각각 G0, G1, G1/S, G2/M기에 정지된 세포내의 CaMK-II 총활성도는 대조군과 차이가 없었으나 M기에서는 낮았다. 그러나 자가인산화에 의한 CaMK-II의 칼슘-비의존성 활성도는 M기에서 가장 높았다. 이러한 양상은 G1기에서부터 동조화된 세포내 CaMK-II의 칼슘-비의존성 활성도 변화 양상과도 일치하였다. CaMK-II의 생리학적 의미를 지닌 활성도는 인산화에 의한 calcium-비의존성 활성도임을 비추어 볼 때 M기에서 CaMK-II가 세포분열의 과정에서 중요한 기능을 하고 있음을 보여주고 있다.

• 한국동물학회지
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• 제38권1호
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• pp.125-135
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• 1995

붉은지렁이 (Lumbricus rubellus)의 체내에 존재하는 prophenoloxidase-phenoloxidase(prPO$\longrightarrow$PO)의 활성계는 몇 종류의 다른 경로에 의해 활성화 됨을 발견하였다 Propo는 exogenous trypsin $\beta$ 1.3-glucan, Ca2' 이온. lipopolysaccharide (LPS) 및 열처리 등에 의하여 활성도가 증가 되었고 Ca2' 이온이 나머지 4가지 종류의 처리와 함께 병행되었을 때 그 효과가 더욱 증가하였다 Propo의 활성도는 LPS나 Ca2' 이온의 농도가 각각 1 5H 10-s g Lps/r리, 15 mM(Ca2')의 농도에서 propo의 최대활성치를 나타냈으나 그 이상의 농도에서는 propo의 활성이 오히려 감소하였다. LPS. $\beta$ 1,3-glucan 및 Ca2' 이온 등은 trypsin 억제인자인 soybean trypsin inhibitor(571)가 함께 존재할 경우 전혀 propo를 활성화 시킨지 못하는 것으로 미루어 $\beta$ 1,3-glucan 및 Ca2' 이온 등은 체내의 trypsin 유사 효소의 활성을 증가시켜 궁극적으로는 proPO$\longrightarrow$PO의 활성화 반응에 간접적으로 작용한다고 생각되었다. 한편. 571의 존재하에서도 50"C의 열처리는 propo의 활성화에 아주 효과적인 물리적 요인으로 작용하였다. 따라서 열처리는 Ca2'이나 LPS. f 1,3-glucan파는 달리 직접적으로 proPO$\longrightarrow$PO의 활성화 반응에 작용하는 것으로 생각되어 붉은 지렁이의 체내에서 proPO가 활성화되는 괴정(propo-activating system)에는 최소한 2가지 이상의 경로가 있다고 생각된다.생각된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권3호
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• pp.189-194
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• 1996

세포의 활성을 좌우하는 세포질내의 칼슘농도 조절기작을 이해하기 위하여, 전갈 Leiurus quinquestriatus hebraeus (Lqh) 에서 얻은 전갈독소의 세포내 칼슘농도 조절기능과 관련된 효소들의 활성변화에 미치는 효과를 조사하였다. 칼슘펌프와 칼슘채널 효소활성은 돼지의 호흡기 상피세포에서 분리된 마이크로솜에서 측정되었으며, 전갈 독소 Lqh는 온전한 마이크로솜 시료의 경우 총 ATPase의 활성을 약 32% 증가시켰고, Triton X-100나 $Ca^{2+}$ ionophore A23187을 처리한 마이크로솜 시료에서는 총 ATPase의 활성을 약 28% 증가시켰다. Lqh 독소에 의한 ATPase의 활성증가는 $Ca^{2+}-ATPase$의 특이적 저해제인 thapsigargin의 처리로 완전히 저해되었으며, 이것으로 전갈독소 Lqh가 마이크로솜에 위치한 $Ca^{2+}-ATPase$의 활성을 특이적으로 증가시킴을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 결국 Lqh 독소가 $Ca^{2+}-ATPase$의 활성화에 의해 마이크로솜의 $^{45}Ca^{2+}$ uptake를 증가시킬 것이라는 예상을 가능하게 하나, 실제로는 Lqh의 처리가 마이크로솜의 $^{45}Ca^{2+}$ uptake를 오히려 약 30% 감소시켰다. 예상되었던 Lqh에 의한 $^{45}Ca^{2+}$ uptake의 증가는 오직 $InsP_3$ 수용체 칼슘채널의 저해제인 Heparin의 존재시에만 얻어졌다. 이것은 Lqh 독소가 $Ca^{2+}-ATPase$의 활성화에 따른 $^{45}Ca^{2+}$ uptake를 증가시킴과 동시에 또한 $^{45}Ca^{2+}$ release를 유발시킴을 의미하며, Lqh 독소는 실제로 $InsP_3$에 의한 칼슘채널 활성화시에 얻어지는 것과 같은 정도의 $^{45}Ca^{2+}$ release를 유발시킴이 확인되었다. 위의 결과들로부터 Lqh독소에는 적어도 두 가지의 활성성분이 포함되어 있음을 알 수 있었고, 그중 하나는 $InsP_3$ 수용체 칼슘채널의 활성을, 다른 하나는 칼슘펌프의 활성을 촉진시킨다는 결론을 얻었다. 현재 Lqh 독소의 활성성분에 대한 화학적, 전기생리학적 특성들이 연구되어지고 있다.

• 한국잡초학회지
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• 제17권1호
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• pp.59-65
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• 1997

Bentazon이 첫 분해대사물질인 6-hydroxy bentazon으로 변화하는데 관련하는 cytochrome P-450 활성을 증진시키는 방법을 모색하기 위하여 벼 microsome에서 hydroxylase 효소 유기물질을 처리하여 bentazon 6-hydroxylase(B6H)와 식물에서 흔히 볼 수 있는 cinnamic acid 4-hydroxylase(CA4H) 효소를 대조하여 효소활성을 검정하였다. 1,8-naphthalic anhydride 0.5-2% 농도를 벼 종자에 분의처리하거나 fenclorim 5, 10${\mu}M$을 벼종자에 침지처리함에 따라 B6H와 CA4H 효소 활성이 증대되었다. Ethanol 2.5%를 벼 유묘에 처리함으로써 B6H와 CA4H 활성이 증대되었으며, phenobarbital 12mM 처리에서 B6H 활성이 증대되었고 phenobarbital 2mM 처리에서는 CA4H 활성이 증대되었다. B6H 효소활성은 ethanol 2.5, 5%와 phenobarbital 8, 12mM 혼합 처리 또는 1,8-naphthalic anhydride 0.5, 1%와 phenobarbital 8, 12mM 혼합처리에서 상승적으로 증가하였으며, CA4H 효소는 혼합처리에 의하여 활성이 저하되었다. 한편 벼 5 일묘에서는 B6H와 CA4H 활성 이 가장 높았으며 묘령이 진전될수록 효소활성은 현저히 감소되는 경향을 나타냈다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권1호
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• pp.54-67
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• 2003

N형 칼슘전류의 비활성화 vs 전압곡선은 U형을 보인다 - 즉 칼슘 내향전류의 크기와 비활성화 정도가 어느 정도 일치한다. 이러한 U형 비활성화는 순수한 전압의존성 기전으로 설명되어져 왔으나 칼슘의존성 비활성화 기전 또한 보고되었다. 이 연구에서는 흰쥐 상행 경동맥 결절뉴론을 단일 세포로 얻은 후, whole cell patch clamp technique를 사용하여 N형 칼슘전류를 기록하고, 세포외액의 charge carrier 로서 바륨과 칼슘을 사용하면서, 칼슘이 N형 칼슘통로의 비활성화에 미치는 역할을 알아보았다. charge carrier 로 칼슘을 사용하였을 경우에 바륨을 사용하였을 때에 비하여 비활성화 정도가 증가하였으며 이러한 증가는 세포속 $Ca^{2＋}$ Chelator가 11 mM EGTA 로부터 20 mM BAPTA 로 치환되어도 계속 관찰되었다. 비활성화 vs 전압 곡선은 바륨과 칼슘 모두에서 U형이었다. charge carrier 를 칼슘으로 치환시 추가로 유도되는 비활성화 정도는 바륨사용시의 비활성화 정도와 역비례관계를 보여 두 이온에서 같은 기전으로 비활성화가 일어날 가능성을 시사하였다. 이러한 가능성을 지원해 주는 결과로 5초의 긴 저분극 자극시 바륨과 칼슘을 써서 얻은 전류기록은 2중 지수함수로 잘 그려낼 수 있었고, 그 결과 빠른 성분(시정수: -150 ms) 과 느린 성분(시정수 -2500 ms) 를 얻었다. 칼슘이 각각의 성분에 미치는 효과는 각기 달라서 빠른 성분의 amplitude는 증가하였고 느린 성분의 시정수는 빨라졌다. 칼슘에 의해 빠른 성분의 amplitude는 증가하였으므로 이는 더 많은 채널이 빠른 경로로 비활성화되었음을 시사한다. 빠른 성분의 시정수는 변화하지 않았으므로, 이는 비촬성화의 빠른 경로는 칼슘과 바륨에서 같음을 시사하며 즉 비활성화 기전이 칼슘의존성이 아님을 보여주는 증거이다. 그러나 비활성화의 느린 성분은 칼슘에 의해 그 시정수가 빨라졌으므로 칼슘의존성일 가능성이 있다.

• Journal of Korean Biological Nursing Science
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• 제1권1호
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• pp.25-41
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• 1999

Physiological activity of osteoblast including bone formation is known to be closely related to the increase of intracellular $Ca^{2+}$ activity($[Ca^{2+}]_i$) in osteoblast. $Ca^{2+}$ is an important intracellular messenger in diverse cellular functions, and regulation of its level is mediated by the transmembrane $Ca^{2+}$ movement via $Ca^{2+}$ channels, $Na^+-Ca^{2+}$ exchange, and by intracellular $Ca^{2+}$ movement through the intracellular stores. The purpose of this study is to investigate how the intracellular $Ca^{2+}$ is regulated in osteoblast-like cells(OLCs) by measuring $Ca^{2+}$ activity with cell imaging technique. OLCs were isolated from femur and tibia of neonatal rats, and cultured for 7 days. Cultured OLCs were loaded with a $Ca^{2+}$-sensitive fluorescent dye, Fura-2, and fluorescence images were monitored with a cooled CCD camera. The images were processed and analyzed with an image analyzing software. The results were as follows. (1) $[Ca^{2+}]_i$ of OLC decreased as the $Ca^{2+}$ concentration in the superfusing Tyrode solution was lowered. When $Na^+$ concentration in the superfusing solution was decreased, $[Ca^{2+}]_i$ increased.. These suggest that $Ca^{2+}$ flux occurs via the $Na^+-Ca^{2+}$ exchange mechanism. (2) When $Na^+$ in the superfusing solution was removed. a transient $Ca^{2+}$, increase($Ca^{2+}$ spike) was occasionally observed. However, $Ca^{2+}$ spike was not observed after adding 1 ${\mu}M$ thapsigargin. This implies that the generation of $Ca^{2+}$ spike is mediated by the release of $Ca^{2+}$ from endoplasmic reticulum(ER). (3) As the $Ca^{2+}$ concentration in the superfusing solution was raised, the frequency of 0mM $Na^+$-induced $Ca^{2+}$ spike increased, suggesting that $Ca^{2+}$-induced $Ca^{2+}$ release(CICR) mechanism exists. (4) After $[Ca^{2+}]_i$ was decreased with the superfusion of $Ca^{2+}$-free solution containing thapsigargin, the recovery of $[Ca^{2+}]_i$ with reperfusion of 2.5mM $Ca^{2+}$ solution transiently exceeded the control level, suggesting that the depletion of $Ca^{2+}$ in ER induces $Ca^{2+}$ influx from extracellular medium via store-operated $Ca^{2+}$ influx(SOCI) mechanism. (5) $[Ca^{2+}]_i$ was not affected by the superfusion of 25mM $K^+$ Tyrode solution. These results suggest that intracellular $Ca^{2+}$ activity in osteoblast is regulated by transmembrane $Ca^{2+}$ flux via $Na^+-Ca^{2+}$ exchange, $Ca^{2+}$ release from the internal store (ER) via $Ca^{2+}$-induced $Ca^{2+}$ release, and store-operated $Ca^{2+}$ influx across the cell membrane.

• 한국동물학회지
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• 제10권2호
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• pp.1-8
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• 1967

토끼의 골격근 homogenate에서 23,000$\times$G, 60 분간의 원심분리와 얻은 근 microsome의 ATPase 활성, 근수축에 대한 이완작용, 및 Ca 의 흡수작용을 여러 가지 조건에서 측정하였다. ATPase 활성은 Ca++ Mg++ 양 이온의 존재에 의하여 활성화되며 , 5 mM Mg++ 의 존재하에서는 Ca++ 의 최적농도는 0.1mM이다. Oxalate의 존재하에서는 1 mM 의 Ca++ 이 최적농도이므로 oxalate의 작용은 불용성 Ca-oxalate의 작용은 불용성 Ca-oxalate를 microsome vesicle so 및 medium 내에 침전시켜 유리 Ca++ 농도를 저하시키는 것이라고 생각된다. Microsome의 이완작용은 조제후 120 시간까지 시간에 따라 감소되어 가나, 그이 ATPase 활성은 거의 변화가 없는 것으로 보아 Ca++ + Mg++ -의존성 ATPase 는 이완작용에는 직접 관련이 없는 것으로 해석된다. Oxalatedmlwhswo는 microsome의 Ca++ 흡수량을 현저히 증대시키며 동시에 흡수포화에 도달하는 시간을 지연시킨다. Oxalate의 이러한 효과도 Ca-oxalate의 형성에 기인하는 것으로 해석된다. Microsome 내에 축적되는 Ca 의 량은 ATP 농도가 커질수록 많아진다. 그러나 축적된 Ca 의 량과 ATP 농도사이에 화학정량론적 관계는 없는 것같다.

• 식품기술
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• 제18권2호
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• pp.52-58
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• 2005

최근 20여년 동안 Panax ginseng의 다양한 효과가 연구 되어져 왔다. Panax ginseng의 주요 활성 성분인 ginsenosides는 오직 인삼에서만 발견되어지는 saponin이다. 최근 들어 신경, 非신경 또는 복합적으로 분포된 세포에서 ginsenoside가 $Ca^2+$, $K^+$,$Na^+$,$Cl^-$ channel이나 ligand gated ionchannel (5-HT3, nicotinic acetylcholine, NMDA receptor)과 같은 다양한 ion channel을 조절하는증거들이 발표되고 있다. Ginsenoside는 voltage-dependent $Ca^2+$, $K^+$,$Na^+$ channel의 활성을 억제하는 반면 $Ca^2+$-activated $Cl^-$ channel이나 $Ca^2+$-activated $K^+$ channel의 활성은 증가 시키는 것으로 나타났다. 또한 흥분성 ligand-gated ion channel인 $5-HT_3$, nicotinic acetylcholine, NMDA receptor의 활성은 억제한다. 본 총설에서는 현재까지 알려진 ion channel 활성에 대한 ginsenoside의 조절작용과 이것으로 인해 어떻게 생물학적 효능과 연결이 되어있는지에 대하여 이야기하고자 한다.

• KSBB Journal
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• 제11권5호
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• pp.518-523
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• 1996

효소 purine nucleoside phosphoryrase(NP)하 고 xanthine oxidase(XOD) 두 효소를 하나로 고정화시켜 산소 전극으로부터 ATPase 활성 계측용 바 이오 센서를 개발했다. 개발된 ATPase센서를 이용 해서 Thunnus albacares(Yeliowfin tuna), Tetra~ t turus audax(Striped marlin), Prognichthys agoo (Japanese flyingfish) 그리고 Cyprinus carpio ( ( Carp) 등의 각 4종의 어근육 단백질중의 $K^+-, Ca^{2}+- 그리고 Mg^{2+}-$ATPase 활성을 측정하였고, 시료 1 개를 측정는데 3분의 시간을 필요로 하였다. $K^+-, Ca^{2}+-$ATPase 활성의 경우 본 연구에셔 개발한 센 셔를 이용한 측정 결과와 종래(비색측정)법으로 측 정한 결과와의 사이에서 좋은 상관치를 얻었다.