• Title/Summary/Keyword: $F_1F_0$ATPase

Search Result 24, Processing Time 0.559 seconds

소(牛) 심근 미토콘드리아의 ATPase와 porin의 분포 (The Distribution of ATPase and Porin in the Bovine Heart Mitochondrial Cristae)

  • 김태근;민병훈;김수진
    • Applied Microscopy
    • /
    • 제40권4호
    • /
    • pp.261-266
    • /
    • 2010
  • 미토콘드리아에서 생성하는 ATP는 미토콘드리아의 속막에 존재하는 전자전달계 효소(electron transferase)에 의해 생성되며, 이러한 전자전달계 효소는 복합체 I, II, III, IV, V로 구성되어 있다고 알려져 있다. ATP는 ATPase에 의해 생성되며, ATPase는 $F_0$$F_1$ 소복합체로 구성되어 있다. 미토콘드리아의 외막에는 Porin 또는 VDAC(voltage-dependent anion-selective channel)이라고 알려져 있는 미세한 구멍 형태의 단백질이 존재하며, 세포질에 존재하는 succinate, malate, ATP와 같은 음전하용질 또는 전자를 선택적으로 통과시키는 역할을 수행하는 것으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 소의 심근 미토콘드리아에 존재하고 있는 porin과 ATPase의 기능과 분포의 관계를 알아보기 위하여, porin과 ATPase Ⅴ-${\beta}$ 항체를 면역반응법을 이용한 광학현미경과 이중면역반응법을 이용한 형광현미경으로 확인하고, 심근 미토콘드리아의 두 단백질 분포를 면역황금표지법을 이용한 전자현미경으로 관찰하였다. 미토콘드리아에서 porin 항체에 대한 미토콘드리아 조직항원의 발색은 조직내에서 전반적으로 관찰할 수 있었으며, ATPase 항체에 대한 조직항원의 발색은 세로면에서 관찰되었다. 이중면역응법에서 porin 항체와 ATPase는 각각 다른 조직에서 발색이 관찰되거나, 같은 조직 내에서 관찰되었다. 면역황금표지법에서 porin 항체는 미토콘드리아의 바깥막에서 황금입자가 표지된 것을 확인할 수 있었으며, ATPase는 미토콘드리아의 속막에서 황금입자가 표지된 것을 확인할 수 있었다. 그러나 ATPase 항체가 황금입자로 표지되지 않은 미토콘드리아도 확인되었다. 이러한 결과로 porin 항체와 ATPase 항체는 미토콘드리아의 바깥막과 속막에 각각 분포양상을 확인하였다. porin 항체의 발색으로 인한 조직 내의 미토콘드리아가 존재하고 있음을 확인할 수 있었으며, ATPase 항체의 발색으로 인한 ATP를 생성하는 미토콘드리아를 확인할 수 있었다. 하지만 porin 항체의 반응으로 확인된 미토콘드리아가 반드시 ATP를 생성하는 것은 아니라는 것을 추측할 수 있었다.

버섯의 Adenosinetriphosphatase(ATPase)에 관한 연구(II) -표고버섯(Lentinus edodes)중 정제 $F_{1}-ATPase$의 금속이온 및 음이온 효과 (Studies on the Adenosinetriphosphatase in the Mushroom(ll) -Effects of Metal ion and Anion of Purified $F_{1}-ATPase$ in Lentinus edodes(Berk) Sing)

  • 민태진;박혜련
    • 한국균학회지
    • /
    • 제19권3호
    • /
    • pp.220-225
    • /
    • 1991
  • 1. 표고버섯 중 정제된 ATPase는 $Fe^{3+},\;Fe^{2+},\;Cd^{2+},\;Mg^{2+},\;K^{+}$$Co^{2+}$ 이온에 의하여 활성화 되었으나 $Zn^{2+},\;Ca^{2+},\;Cu^{2+}$$Ni^{2+}$ 이온에 의하여는 그 활성도가 억제되었다. 2. 5 mM $Fe^{3+}$, 10 mM $Fe^{2+}$, 1 mM $Cd^{2+}$, 5 mM $Mg^{2+}$, 5 mM $K^{+}$ 및 5 mM $Co^{2+}$이온은 이효소의 활성을 각각 130, 65, 65, 68, 105 및 23% 증가시켰다. 3.10 mM $Zn^{2+}$, 10 mM $Ca^{2+}$, 0.5 mM $Cu^{2+}$ 그리고 10 mM $Ni^{2+}$ 이온은 이효소의 활성을 각각 18, 19, 27% 그리고 30%의 억제효과를 보였다. 4. 10 mM ${Co_3}^{2-}$, 20 mM $CN^{-}$, 20 mM ${CH_3COO}^{-}$ 그리고 20 mM ${NO_3}^{-}$의 음이온은 이효소의 활성을각각 98, 95, 70% 그리고 50%를 억제시켰으나,${SO_4}^{2-}$ 이온은 농도증가에 따라 활성화 되었고, 20 mM 용액에서 21%로 활성도 증가의 최대치를 보였다.

  • PDF

Characterization of the Ryanodine Receptor and SERCA in Fetal, Neonatal, and Adult Rat Hearts

  • Ramesh, Venkat;Kresch, Mitchell J.;Park, Woo-Jin;Kim, Do-Han
    • BMB Reports
    • /
    • 제34권6호
    • /
    • pp.573-577
    • /
    • 2001
  • The mammalian heart is known to undergo significant mechanical changes during fetal and neonatal development. The objective of this study was to define the ontogeny of the ryanodine receptor/$Ca^{2+}$ release channel and SERCA that play the major roles in excitation-contraction coupling. Whole ventricular homogenates of fetal (F) (19 and 22 days in gestation), postnatal (N) (1 and 7 days postnatal), and adult (A) (5 weeks postnatal) Sprague-Dawley rat hearts were used to study [$^3H$]ryanodine binding and oxalate-supported $^{45}Ca^{2+}$ uptake. For the ryanodine receptor, the major findings were: (1) The ryanodine receptor density, as determined by maximal [$^3H$]ryanodine binding ($B_{max}$), increased 3 fold between the F22 and A periods ($0.26{\pm}0.1$ vs. $0.73{\pm}0.07$ pmoles/mg protein, p<0.01), whereas there was no significant change during the F22 and N1 development phases ($0.26{\pm}0.1$ vs. $0.34{\pm}0.01$). (2) Affinity of the ryanodine receptor to ryanodine did not significantly change, as suggested by the lack of change in the $K_d$ during the development and maturation. For SERCA, changes started early with an increased rate of $Ca^{2+}$ uptake in the fetal periods (F19: $8.1{\pm}1.1$ vs. F22: $19.3{\pm}2.2$ nmoles/g protein/min; p<0.05) and peaked by 7 days (N7) of the postnatal age ($34.9{\pm}2.1$). Thus, we conclude that the quantitative changes occur in the ryanodine receptor during myocardial development. Also, the maturation of the $Ca^{2+}$ uptake appears to start earlier than that of the $Ca^{2+}$ release.

  • PDF

유선조직내에 출현하는 dendritic cell의 형태학적 연구 I. ATPase-positive dendritic cell의 분포양상 (Morphological studies on the dendritic cells in the mammary gland I. Appearance of the ATPase-positive dendritic cells)

  • 류시윤;이차수
    • 대한수의학회지
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.227-239
    • /
    • 1988
  • In order to investigate the morphological characteristics of dendritic cells in the mammary gland, the appearance on the clear cells(CLs) or ATPase-positive dendritic cells(APDCs) have been observed by the light microscope. The results obtained were summarized as follows: CLs were observed in the mammary tissues of the experimental animals, such as mice, rats, guinea pigs, rabbits, cats, dogs, pigs, cows and Korean native goats, and these CLs were confirmed as the ATPase-positive cells of typical dendritic appearance(APDCs), The APDCs were distributed in between the secretory epithelial cells, between the secretory epithelial cells and the myoepithelial cells, the basal area of the secretory epithelial cells, the interalveolar and interlobular connective tissues, and in between the epithelial cells of secretory duct. The APDCs were observed more frequently during the middle period of lactation than the other periods, and were irregularly or uniformly distributed according to the location. During the middle period of lactation, there were notable quantitative differences in the APDSs depending on the mammary glands of mice, rats, guinea pigs, rabbits and cats, The most prominent differences were recognized among the mice, guinea pigs and cats. The number of AP DCs per unit area was statistically fewer in the guinea pigs($209.07{\pm}51.75cells/mm^2$) than in the mice($221.00{\pm}50.94cells/mm^2$) and cats($223.56{\pm}49.68cells/mm^2$) (respectively, p<0.05, p<0.05). Among the A/J, DBA/2, C57BL/6 and NIH(GP) mice, the mean densities of APDCs was statistically significantly fewer in the DBA/2($196.65{\pm}43.47cells/mm^2$) than in the C57BL/6($248.40{\pm}41.40cells/mm^2$) and NIH(GP) ($235.98{\pm}55.89cells/mm^2$) (respectively, p<0.0000, p<0.0000), however no significant difference between the C57BL/6 and the NIH(GP) was recognized (p>0.1). Among the F344, SD and W rats, the statistical analysis were confirmed that there were significantly fewer APDCs in the F344($198.72{\pm}47.61cells/mm^2$) than in the SD($227.70{\pm}41.40cells/mm^2$) and W($223.56{\pm}49.68cells/mm^2$) (respectively, p<0.0000, p<0.0001), however no significant difference between the SD and the W was recognized(p>0.1). The mean difference between the inbred and the noninbred counts in the mice was statistically significant (p<0.0001), and the similar result was presented in the rats(p<0.0000).

  • PDF

Virulence genes of Streptococcus mutans and dental caries

  • You, Yong-Ouk
    • International Journal of Oral Biology
    • /
    • 제44권2호
    • /
    • pp.31-36
    • /
    • 2019
  • Streptococcus mutans is one of the important bacteria that forms dental biofilm and cause dental caries. Virulence genes in S. mutans can be classified into the genes involved in bacterial adhesion, extracellular polysaccharide formation, biofilm formation, sugar uptake and metabolism, acid tolerance, and regulation. The genes involved in bacterial adhesion are gbps (gbpA, gbpB, and gbpC) and spaP. The gbp genes encode glucan-binding protein (GBP) A, GBP B, and GBP C. The spaP gene encodes cell surface antigen, SpaP. The genes involved in extracellular polysaccharide formation are gtfs (gtfB, gtfC, and gtfD) and ftf, which encode glycosyltransferase (GTF) B, GTF C, and GTF D and fructosyltransferase, respectively. The genes involved in biofilm formation are smu630, relA, and comDE. The smu630 gene is important for biofilm formation. The relA and comDE genes contribute to quorumsensing and biofilm formation. The genes involved in sugar uptake and metabolism are eno, ldh, and relA. The eno gene encodes bacterial enolase, which catalyzes the formation of phosphoenolpyruvate. The ldh gene encodes lactic acid dehydrogenase. The relA gene contributes to the regulation of the glucose phosphotransferase system. The genes related to acid tolerance are atpD, aguD, brpA, and relA. The atpD gene encodes $F_1F_0$-ATPase, a proton pump that discharges $H^+$ from within the bacterium to the outside. The aguD gene encodes agmatine deiminase system and produces alkali to overcome acid stress. The genes involved in regulation are vicR, brpA, and relA.

에스오메프라졸 마그네슘 이수화물을 함유하는 장용성 제제의 안정성 개선 (Stability Improvement of Esomeprazole Magnesium Dihydrate Enteric-Coated Tablet by Adding Alkalizing Agents)

  • 조영호;전효빈;이종화;이계원
    • KSBB Journal
    • /
    • 제32권2호
    • /
    • pp.108-116
    • /
    • 2017
  • Omeprazole, a benzimidazole derivative, suppresses gastric acid secretion by inhibiting $H^+/K^+$ ATPase in gastric parietals cells, and by reducing $H^+$ concentration. To improve stability of esomeprazole magnesium dihydrate (ESMD), enteric-coated preperation was composed of core tablet, subcoating and enteric coating layer. We were evaluated in vitro dissolution characteristics between test and reference ESMD preparation and stability. We could prepare enteric-coated formulation of ESMD by controlling disintegrating agent and coating ratio which could rapidly dissolved in neutral or alkali medium. The formulation D5 with crospovidone of 1.25% and coating ratio of 16.25% had a similar dissolution behavior compare to reference preparation. Difference factor ($f_1$) and similarity factor ($f_2$) were 0~15 and 50~100 and there was no significant difference in bioequivalence between formulations. The content and dissolution rate of formulation D5 were $96.54{\pm}0.21$ and $78.56{\pm}0.87%$ without change of color in accelerated condition ($40^{\circ}C$, RH 75%, high density polyethylene (HDPE) container) for 6 months. This study concluded that our enteric coated preparation of ESMD could be an useful method to improve stability of unstable drug without direct contact with coating material.

가토 신피질 절편에서의 K-pNPPase활성에 대한 Ouabain 및 Vanadate의 영향 (Effects of Ouabain and Vanadate on K-pNPPase Activity in Rabbit Renal Cortical Slices)

  • 우재석;김용근;이상호
    • The Korean Journal of Physiology
    • /
    • 제19권2호
    • /
    • pp.203-213
    • /
    • 1985
  • Na-K-ATPase의 일부로 알려져 있으며 intact cell에서도 쉽게 활성의 측정이 가능한 K-pNPPase활성을 신피질 절편에서 측정하여 ouabain에 영향을 받는 산소 소모량 및 세포내 전해질 함량, 그리고 microsome에서 측정한 Na-K-ATPase활성에 대한 ouabain 및 vanadate의 효과를 비교 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 신피질 절편에서 p-NPPase활성은 60분간 시간에 직선적으로 비례하여 증가하였고 이중 1 mM ouabain에 의해 억제되는 K-pNPPase활성은 악 55% 정도로서 전 incubation기간 중 일정한 값을 보였다. 2) K-pNPPase활성을 50% 억제하는 ouabain 및 vanadate의 농도는 각각 $7.9{\times}10^{-6}M$$1.3{\times}10^{-5}M$이었다. 3) 신피질 절편에서 측정한 전체 산소 소모량 중 1 mM ouabain에 의해 억제되는 부분(ouabain-sensitive fraction)에 대한 ouabain과 vanadate의 50% 억제 농도는 각각 $6.3{\times}10^{-6}M$$2.5{\times}10^{-5}M$로서 K-pNPPase에서의 값과 유사하였다. 4) Ouabain 및 vanadate에 의한 세포내 $Na^+$$K^+$함량의 변화 양상은 절편에서 측정한 K-pNPPase활성의 변화 양상과 유사하였다. 5) Microsome에서 측정한 Na-K-ATPase활성은 $10^{-3}M$의 ouabain이 나 vanadate에 의해 완전 억제되었으며 50% 억제 농도는 각각 $1.2{\times}10^{-6}M$$1.6{\times}10^{-6}M$로 1 mM ouabain에 영향을 받는 K-pNPPase 활성 및 산소 소모량을 50% 억제하는 농도보다 ouabain은 약 5배 vanadate는 약 15배 정도 낮았다. 이상의 결과로 미루어 가토 신피질 절편에서 측정한 K-pNPPase활성은 $Na^+-K^+$교환 점프의 활성을 나타내는 좋은 지표가 될 수 있으며 특히 세포막을 통한 물질 이동이나 세포의 기능에 대한 영향과 Na-K-ATPase활성에 대한 영향을 동시에 보고자 할 때는 microsome에서 측정한 Na-K-ATPase활성보다 더 이상적이라고 사료된다.

  • PDF

$GA_3$ 및 파종(播種) 후(後) 광질(光質) 처리(處理)에 따른 도라지, 더덕, 만삼의 발아율(發芽率) (Effect of $GA_3$ and Light Quality on Seed Germination in Three Campanulan Plants)

  • 강진호;박진서;김영광
    • 한국약용작물학회지
    • /
    • 제5권3호
    • /
    • pp.169-176
    • /
    • 1997
  • 본 연구는 전보(前報)에 이어 초롱꽃과 약용작물 중에서 농가에서 재배되고 있는 도라지, 더덕, 만삼 종자의 발아(發芽) 및 유근신장(幼根伸長)에 미치는 $GA_3$ 처리방법 (농도(濃度), 침지기간(侵漬期間))과 $GA_3$ 처리 후 발아과정에서의 광질(光質) (적색광(赤色光), 백색광(白色光), 암상태(暗狀態))효과(效果)를 조사하여 이들 종(種)의 입묘율 향상에 관한 정보를 제공하고자 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 평균발아율(平均發芽率)은 $GA_3$ 처리 후 발아시 암조건(暗條件)에서는 도라지, 더덕, 만삼 순으로 감소하였다. 그러나 $GA_3$ 처리 후 광질처리(光質處理)로 인하여 도라지와 만삼은 발아가 억제된 반면, 더덕은 발아율가 오히려 향상되어 공시종(供試種) 중에서 가장 높았다. 2. 암상태(暗狀態)로 수행된 $GA_3$ 처리 시험에서의 평균발아율(平均發芽率)은 무처리(無虐理)에서 0.1mM로 처리농도를 증가시킬수록 증가하였던 반면, $1{\sim}2$일간 처리하는 것에 비하여 4일간 처리할 경우 초기의 발아율은 높았으나 후기 발아율은 낮았다. 3. 공시종(供試種)의 발아 또는 유근신장에 대한 $GA_3$처리효과는 $GA_3$ 처리 후에 주어지는 광질(光質), 주로 적색광(赤色光)에 의하여 $GA_3$ 처리효과가 거의 소멸되는 것으로 나타났다. 4. $GA_3$ 처리 후 적색광(赤色光) 처리(虐理)는 도라지와 만삼의 발아를 거의 억제하였으며, 더덕의 발아를 현저히 지연시켰던 반면, 백색광(白色光) 또는 암처리(暗處理)에서의 발아율은 상호 비슷한 것으로 나타났다.zoic acid의 함양(含量)이 모두 높게 나타났으나, 삼도종은 정선종에 비하여 salicylic acid와vanillic acid의 함량이 다소 낮게 나타났다.물은 총당의 72%가 올리고당이었으며 올리고당의 주요 구성당은 F2, F3, F4의 inulo올리고당으로 총당의 $51.3{\sim}64.35$를 차지하였다. 따라서 endo-inulinase에 의한 가수분해는 효과적인 올리고당 생산방법으로 판단된다. 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. $10{\sim}11.99\;ppm$, 14품종(21.5%)이 $12{\sim}13.99\;ppm$, 9품종(13.8%)이 $14{\sim}15.99\;ppm$, 10품종(15.4%)이 $16{\sim}17.99\;ppm$, 4품종(6.2%)이 $18{\sim}19.99\;ppm$, 5품종(7.7%)이 $20{\sim}29.99\;ppm$, 3품종(4.6%)이 30 ppm 이상이었다. 전반적으로 일본에서 육성된 품종이 구미에서 육성되어 보급되고 있는 품종들에 비해 total terpenoids 함량이 낮은 편이었다.이 크므로 고혈압 환자를 대상으로 한 추후 연구를

  • PDF

람세균 Synechocystis sp. PCC 6803 PTX의 주광성 운동에 미치는 몇가지 대사 억제제의 효과 (Effects of Some Metabolic Inhibitors on Phototactic Movement in Cyanobacterium Synechosystis sp. PCC 6803 PTX)

  • 박영총
    • Journal of Plant Biology
    • /
    • 제38권1호
    • /
    • pp.87-93
    • /
    • 1995
  • 최근에 Synechocystis sp. PCC 6803 중에 한 균주가 고체 한천 배지상에서 일정한 조명(300-1000 lux) 방향을 따라 활주 운동하는 것을 관찰하여 이 종을 S. 6803 PTX라고 명명하고 이의 주광성 운동에 대한 생리학적 특징을 이해하기 위하여 몇 가지 대사 억제제와 신호 전달 차단제의 주광성 운동에 미치는 효과를 조사하였다. DCMU는 광계 II로부터 광계 I의 일차 전자 수용체인 플라스토퀴논으로의 비순환성 광합성 전자전달을 억제하는 억제자로서 $100\;\mu\textrm{M}$의 농도에서는 주광성 운동을 억제하지 못하였다. 그러나 호흡에 의한 전자전달 억제제인 sodium azide를 처리하였을 경우에는 S. 6803 PTX에서 심하게 장해를 받았다. 이러한 관찰 결과는 주광성 운동의 주동력원이 광인산화 과정보다는 호흡에 의한 산화적인 인산화과정에 주로 연관되어 있음을 보여주었다. 또한, 세포를 CCCP나 DNP와 같은 막상의 uncoupler를 처리하였을 때, 세포내 ATP 농도를 저하시키거나 세포질막에 수소 이온의 전기화학구배($\Delta\mu_{H}+$)를 제거시키나, 이러한 화합물들은 주광성 운동에 뚜렷한 영향은 주지 못하였다. 이러한 결과와는 달리, H+-F0F1 ATPase에 민감하게 억제 작용을 나타내는 DCCD나 NBD의 처리는 세포내 ATP만 고갈시키고 막상에서 $\Delta\mu_{H}+$는 그대로 유지시키는 작용을 하는데, 이러한 DCCD나 NBD는 주광성 운동에 대해서는 심하게 억제 현상을 나타내었다. 또한, 특이성 calcium ionophore 중의 하나인 A23187의 처리는 양성 주광성에 심하게 장해를 주었다. 아마도 Ca2+ 유동은 주광운동 방향성의 신호전달 과정에 중요하게 관련되어 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 S-adenosyl methionine과 같은 메틸 공여체의 고갈이 S. 6803 PTX 균주의 주광성 반응에 영향을 주는지를 알아보기 위하여 에티오닌을 BG11을 한천 배지에 첨가하였다. 이 생물종의 광운동은 에티오닌의 농도가 증가됨에 따라 일정하게 억제되다가 0.5mM에서 주광성 운동을 완전히 억제시켰다. 이것은 광수용 기작이 Escherichia coil나 Salmonella typhimurium에서 발견된 메틸기 수용 주화성 단백질과 같은 메틸화/탈메틸화 과정에 의하여 조절될 가능성을 보여주고 있음을 의미한다.

  • PDF

Deletion of the oligopeptide transporter Lmo2193 decreases the virulence of Listeria monocytogenes

  • Li, Honghuan;Qiao, Yanjie;Du, Dongdong;Wang, Jing;Ma, Xun
    • Journal of Veterinary Science
    • /
    • 제21권6호
    • /
    • pp.88.1-88.13
    • /
    • 2020
  • Background: Listeria monocytogenes is a gram-positive bacterium that causes listeriosis mainly in immunocompromised hosts. It can also cause foodborne outbreaks and has the ability to adapt to various environments. Peptide uptake in gram-positive bacteria is enabled by oligopeptide permeases (Opp) in a process that depends on ATP hydrolysis by OppD and F. Previously a putative protein Lmo2193 was predicted to be OppD, but little is known about the role of OppD in major processes of L. monocytogenes, such as growth, virulence, and biofilm formation. Objectives: To determine whether the virulence traits of L. monocytogenes are related to OppD. Methods: In this study, Lmo2193 gene deletion and complementation strains of L. monocytogenes were generated and compared with a wild-type strain for the following: adhesiveness, invasion ability, intracellular survival, proliferation, 50% lethal dose (LD50) to mice, and the amount bacteria in the mouse liver, spleen, and brain. Results: The results showed that virulence of the deletion strain was 1.34 and 0.5 orders of magnitude higher than that of the wild-type and complementation strains, respectively. The function of Lmo2193 was predicted and verified as OppD from the ATPase superfamily. Deletion of lmo2193 affected the normal growth of L. monocytogenes, reduced its virulence in cells and mice, and affected its ability to form biofilms. Conclusions: Deletion of the oligopeptide transporter Lmo2193 decreases the virulence of L. monocytogenes. These effects may be related to OppD's function, which provides a new perspective on the regulation of oligopeptide transporters in L. monocytogenes.