• BMB Reports
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• 제31권3호
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• pp.227-232
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• 1998

The leukocyte NADPH oxidase of neutrophils is a membrane-bound enzyme that catalyzes the production of $O_2^-$ from oxygen using NADPH as an electron donor. Dormant in resting neutrophils, the enzyme acquires catalytic activity when the cells are exposed to appropriate stimuli. During activation, the cytosolic oxidase components $p47^{phox}$ and $p67^{phox}$ migrate to the plasma membrane, where they associate with cytochrome $b_{558}$, a membrane-bound flavohemoprotein, to assemble the active oxidase. The oxidase can be activated in a cell-free system; the activating agent usually employed is an anionic amphiphile such as sodium dodecyl sulfate (SDS). Because $p47^{phox}$ can translocate by itself during activation, the conformational change in $p47^{phox}$ may be responsible for the activation of NADPH oxidase. We show here that the treatment of $p47^{phox}$ with SDS leads to an increase in the reactivity of the sutbydryl group of cysteines toward N-ethylmaleimide, indicating that the conformational change occurs when $p47^{phox}$ is exposed to SDS. We propose that this change in conformation results in the appearance of a binding site through which $p47^{phox}$ interacts with cytochrome $b_{558}$during the activation process.

• 한국어병학회지
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• 제22권2호
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• pp.137-146
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• 2009

The black rockfish Sebastes schlegelii neutrophil cytosolic factor components p47 phox (phagocyte oxidase) cDNA was cloned. The sequence of the cDNA showed that rockfish p47 phox cDNA consisted of 1,952 bp contained open reading frame encoding predicted polypeptide of 420 amino acids. Additionally analysis of the p47 phox amino acid sequence showed two potential SH3 domains. The functional domains are highly conserved in many animals, though the sequence of the components of the black rockfish showed low homology with that of mammals. The deduced amino acid sequence of the black rockfish p47 phox was similar to those of the carp (60.4%), zebrafish (59,2%), rainbow trout (68.5%), xenopus (55.2%), mouse (54.2%), rabbit (54.5%), rat (53.7%), and chicken (50.9%). The expression of the rockfish p47 phox molecule was induced in peripheral blood leukocytes (PBLs) from 1 to 12 h following LPS stimulation, with a peak at 6 h after the stimulation, and which increased at 1, 3, and 12 h after treated with Poly I:C compared with the control. The rockfish p47 phox gene was expressed in various tissues of healthy fish. The level of p47 phox expression was high in the PBLs, kidney and spleen.

• BMB Reports
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• 제29권6호
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• pp.507-512
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• 1996

The NADPH oxidase of phagocytes catalyzes the reduction of oxygen to $O_{2}^{-}$ at the expense of NADPH The enzyme is dormant in resting neutrophils and hecomes activated on stimulation. During activation. $p47^{phox}$ (phagocyte oxidase factor), a cytosolic oxidase subunit, becomes extensively phosphorylated on a number of serines located between S303-S379. Although the biochemical role of phosphorylation is speculative, it has been suggested that phosphorylation could neutralize the strongly cationic C-terminal which may result in the change of conformation of $p47^{phox}$ and subsequent translocation of this protein and other cytosolic components to the membrane. In order to mimic the effect of phosphorylation in terms of neutralizing the positive charges, recombinant $p47^{phox}$ was treated with phenylglyoxal, which removes positive charges of arginine residues. Modification of recombinant $p47^{phox}$ resulted in the activation of oxidase in a cell-free translocation system as well as a conformational change in recombinant $p47^{phox}$ which may be responsible for the activation of the enzyme.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제14권5호
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• pp.325-329
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• 2010

Vascular NADPH oxidase plays a pivotal role in producing superoxide in endothelial cells and thus acts in the initiation and development of inflammatory cardiovascular diseases such as atherosclerosis. Epigallocatechin-3-gallate (EGCG), the major catechin derived from green tea, has multiple beneficial effects for treating cardiovascular disease but the effect of EGCG on the expression of vascular NADPH oxidase remains unknown. In this study, we investigated the mechanism(s) by which EGCG might inhibit the expression of subunits of NADPH oxidase, namely $p47^{phox}$, $p67^{phox}$ and $p22^{phox}$, induced by angiotensin II (Ang II) in human umbilical vein endothelial cells. Ang II increased the expression levels of $p47^{phox}$, $p67^{phox}$, and $p22^{phox}$, but EGCG counteracted this effect on $p47^{phox}$. Moreover, EGCG did not affect the production of reactive oxygen species induced by Ang II. These data suggest a novel mechanism whereby EGCG might provide direct vascular benefits for treating inflammatory cardiovascular diseases.

• BMB Reports
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• 제30권3호
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• pp.182-187
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• 1997

The NADPH oxidase of phagocytes catalyzes the reduction of oxygen to $O_2^-$ at the expense of NADPH. The enzyme is dormant in resting neutrophils and becomes activated on stimulation. During activation, $p47^{phox}\;(\underline{ph}agocyte\;\underline{ox}idase\;factor)$, a cytosolic oxidase subunit, becomes extensively phosphorylated at a number of serines located between S303-S379. Oxidase activation can also be achieved by the addition of phosphorylated recombinant $p47^{phox}$ by protein kinase C in the cell-free system in the presence of $GTP{\gamma}S$. The cell-free activation is inhibited by wortmannin and LY294002. specific inhibitors of phosphatidylinositol 3kinase (PI 3-kinasel) These results indicate that PI 3-kinase may playa pivotal role in the activation of NADPH oxidase.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제6권1호
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• pp.15-19
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• 2002

The role of vascular NAD(P)H oxidase in subarachnoid hemorrhage (SAH)-induced vasospasm in the basilar artery was examined in a rat model. Arterial vasospasm characterized by increased wall thickness and decreased lumen size was observed at 5 to 7 days after $2^{nd}$ injection of blood into cisterna magna, and these changes were significantly ameliorated by pretreatment of diphenyleneiodonium $(DPI,\;25\;{\mu}l\;of\;100\;{\mu}M),$ an inhibitor of NAD(P)H oxidase. To determine the time course of changes in the vascular NAD(P)H oxidase activity, cerebral vasculature was isolated at different time intervals from 12 hrs to 14 days after injection of autologous blood. At 24 hrs after the second injection of blood, the NAD(P)H oxidase activity was markedly increased with an enhanced membrane translocation of p47phox, but by 48 hours both the enzyme activity and p47phox translocation regained normal values, and were remained unchanged up to 14 days after SAH. However, no significant changes in the expression of p22phox mRNA was observed throughout the experiments. These findings suggest that the activation of NAD(P)H oxidase by which assembly of the oxidase components enhanced and subsequent production of superoxide in the early stages of SAH might contribute to the delayed cerebral vasospasm in SAH rats.

• 대한한방내과학회지
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• 제35권1호
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• pp.92-105
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• 2014

목 적 : 본 연구는 청허열약(淸虛熱藥)으로서 폐(肺), 간(肝), 신경(腎經)에 귀경(歸經)하여 양혈제증(凉血除蒸), 청폐강화(淸肺降火)의 효능으로 음허조열(陰虛潮熱), 골증도한(骨蒸盜汗), 폐열해수(骨蒸盜汗), 객혈(喀血), 육혈(衄血), 내열소갈(內熱消渴) 등의 치료에 상용되는 지골피(地骨皮)에 대해, 산화적 스트레스를 유발하여 신 독성을 일으키는 것으로 알려진 cisplatin을 투여한 Wistar rats에서의 신기능 손상 방지 효능을 관찰하고, 산화적 스트레스 및 그로 인한 염증반응 관련 전사인자와 효소들에 대한 억제효과와 항산화제를 촉진하는 효능을 확인하였다. 방 법 : Cisplatin으로 급성신부전증이 유도된 Wistar rats에서 地骨皮의 복용으로 인한 혈중 BUN 수치 변화를 관찰함으로써 신기능 보호효과를 확인하였다. Cisplatin으로 인한 신 손상의 주요 기전으로 알려진 산화적 스트레스에 대한 억제 효과를 확인하기 위하여 신 조직에서의 ROS, TBARS 수치를 관찰하고, ROS를 생성시키는 NADPH oxidase의 subunits인 NOX-4, $p47^{phox}$, $p22^{phox}$와 산화적 스트레스로 유도되는 염증반응과 관련한 NF-${\kappa}B$의 활성 및 COX-2, iNOS의 단백질 발현정도를 Western blotting을 통해 확인하였다. 또한 주요 항산화제인 glutathione의 환원형과 산화형 수치를 각각 확인하고 그 비율을 조사하였으며, 또 다른 항산화제인 SOD, catalase의 발현정도를 Western blotting을 통해 확인함으로써 地骨皮의 항산화제 촉진 효능을 관찰하였다. 결 과 : 지골피(地骨皮)는 cisplatin으로 유도된 급성신부전증 모델에서 증가한 혈중 BUN 수치를 감소시켜 신기능 손상을 유효하게 방지하였다. 또한 cisplatin 투여는 Wistar rats에서 산화적 스트레스 및 그로 인한 염증반응 관련 전사인자와 효소들의 발현을 항진시켜 cisplatin의 신 독성 기전이 산화적 스트레스로 초래됨을 확인할 수 있었으며, 지골피(地骨皮) 투여군의 경우 신조직 ROS, TBARS, NADPH oxidase를 유의하게 감소시켰고 NF-${\kappa}B$의 활성과 COX-2, iNOS 발현 또한 억제하는 것을 관찰하였다. 나아가 주요 항산화제로 알려진 GSH, SOD 및 catalase에 대한 지골피(地骨皮)의 촉진효과를 확인하였다. 결 론 : 이상의 결과로 지골피(地骨皮)는 신기능 손상을 방지하고, 항산화제 활성을 촉진시켜 산화적 스트레스와 염증반응을 효과적으로 저해함으로써 cisplatin으로 유발되는 급성신부전증의 치료 및 예방에 활용될 수 있음이 시사되었다.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1625-1630
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• 2011

CoPP는 다양한 세포에서 HO-1의 유전자 발현과 활성을 증가시키는 강력한 유도제로 알려져 있다. HO-1는 세포 및 조직의 손상을 보호한다는 연구가 활발히 진행되고 있으나, 그 작용 기전에 대해서는 아직 잘 모르고 있다. 본 논문에서는 porphyrin 계열의 CoPP의 자극에 의해 유도되는 HO-1 유전자 발현에서 NADPH oxidase의 활성이 미치는 영향을 인간 간암세포주 HepG2에서 조사하였다. 배양 중인 HepG2 세포에서 CoPP는 HO-1의 발현을 농도의존적으로 증가시키는 것을 확인하였다. NADPH oxidase 저해제로 잘 알려져 있는 DPI를 전처리한 후 CoPP로 자극한 세포에서는 HO-1의 발현이 강력하게 억제되는 것으로 나타났다. DPI의 이런 억제 효과가 HO-1의 전사 조절인자 Nrf2의 활성에도 영향을 줄 수 있기 때문에 DPI를 전처리 한 후 CoPP 자극에 의한 Nrf2의 핵으로의 이동을 분석하였다. 그 결과, DPI는 CoPP에 의해 유도되는 Nrf2의 핵으로의 이동과 세포 내 존재하는 양을 감소시키는 것을 확인하였다. 다른 HO-1 발현 유도제로 알려져 있는 hemin에 의한 자극의 경우에도 DPI는 HepG2 세포의 HO-1의 발현을 억제하는 효과를 나타내었다. 그리고, $p47^{phox}$에 대한 siRNA를 사용하여 효과적으로 $p47^{phox}$ 유전자 발현을 knockdown 시켜서 NADPH oxidase의 활성을 억제시키는 방법을 사용하였다. 그 결과, $p47^{phox}$ silencing한 세포에 CoPP를 처리한 경우는 control siRNA를 처리한 세포와 비교할 때 HO-1 발현이 현저히 감소됨을 관찰할 수 있었다. 마지막으로, 세포 내 ROS 생성을 억제하는 GSHmee가 처리된 세포에서는 CoPP나 hemin이 Nrf2의 활성을 증가시키지 못하였고, 그 결과 HO-1의 발현을 유도하지 못하는 것을 알 수 있었는데, 이는 ROS가 CoPP나 hemin에 의한 HO-1 유전자 발현 과정에 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 이를 종합해 볼 때, 인간 간암세포주 HepG2에서 CoPP나 hemin의 자극에 의한 HO-1 유전자의 발현에는 NADPH oxidase의 활성이 요구된다는 것을 알 수 있고, 그 활성은 세포 내 ROS를 생성시키는 것으로 역할을 한다고 여겨진다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권4호
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• pp.863-878
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• 2006

Porphyromonas gingivalis는 치주질환을 야기하는 독성세균으로서, 구강상피세포에 p. gingivalis가 감염되었을 때, 세포형태에 변화를 초래함으로 인해 방어기작이 작동하게 된다. 치주질환과 관련되어 생성된 활성 산소종의 소거에 관여하는 항산화성분은 p. gingivalis 이 감염된 구강상피세포에서 그 분포와 발현수준이 달라지리라 예상된다. 따라서 이번 연구에서는 구강상피세포(KB 세포)에 p. gingivalis가 감염되었을 때 야기되는 활성산소종과 이를 소거하는 역할을 하는 항산화단백들의 역할들을 규명하고자 하였다. 활성산소종 형성을 조절하는 NADPH oxidase 중 NOX4와 Rac1 전사체는 구강상피세포에서 p. gingivalis세균에 의해 증가하였으며 $gp91^{phox}$, Rac2, $p47^{phox}$와 $p67^{phox}$는 세균에 의한 변화가 관찰되지 않았다. 반면에 $p40^{phox}$ 전사체는 감소하는 경향을 보였다. NOX1 전사체는 p. gingivalis 처리 30분 후 감소하였다가 60분 후에는 다시 증가하는 양상을 보였다. 같은 시간에 NOX 활성화 단백인 NOXA1은 감소하고, NOX 구성단백질인 NOXO1은 증가하는 경향을 보였다. p. gingivalis가 감염된 구강상피세포를 방어하는 항산화단백 발현수준을 평가한 결과, SOD1, 2, 3 모두 p. gingivalis 처리시간에 따라 증가하는 양상을 보였다. GPx 발현 양상도 SOD와 유사하게 나타났다. $H_2O_2$를 소거하는 Prx는 감염된 KB 세포에서 Prx4와 Prx5가 4-6배 증가하는 것을 알 수 있었다. 반면 endocytosis 과정 중 $H_2O_2$ 생산은 변화되지 않았다. 이번 연구의 결과, p. gingivalis의 감염은 KB 세포의 NOX4와 Rac1의 NADPH oxidase 발현을 증가시켰으며, NOX1은 NOXA1과 NOXO1의 조절에 의해 영향을 받음을 알 수 있었다. 또한 항산화기작으로는 SOD, GPx, Prx가 증가하였는데, 이것은 Prx4와 Prx5가 중요한 역할을 할 것을 시사하였다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제20권3호
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• pp.229-236
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• 2016

Resveratrol (RSV) may provide numerous protective effects against chronic inflammatory diseases. Due to local hypoxia and hypertonicity, the renal medulla is subject to extreme oxidative stress, and aldehyde products formed during lipid peroxidation, such as 4-hydroxy-2-hexenal (HHE), might be responsible for tubular injury. This study aimed at investigating the effects of RSV on renal and its signaling mechanisms. While HHE treatment resulted in decreased expression of Sirt1, AQP2, and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), mouse cortical collecting duct cells (M1) cells treated with HHE exhibited increased activation of p38 MAPK, extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK), and increased expression of NOX4, $p47^{phox}$, Kelch ECH associating protein 1 (Keap1) and COX2. HHE treatment also induced $NF-{\kappa}B$ activation by promoting $I{\kappa}B-{\alpha}$ degradation. Meanwhile, the observed increases in nuclear $NF-{\kappa}B$, NOX4, $p47^{phox}$, and COX2 expression were attenuated by treatment with Bay 117082, N-acetyl-l-cysteine (NAC), or RSV. Our findings indicate that RSV inhibits the expression of inflammatory proteins and the production of reactive oxygen species in M1 cells by inhibiting $NF-{\kappa}B$ activation.