• 제목/요약/키워드: 금속단백분해효소

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능이버섯에서 분리한 Protease의 정제와 특성 (Purification and Characterization of Pretense from Sarcodon aspratus (Berk.) S. Ito)

  • Lee, Jong-ho;Jung, Chung-Sung;Cho, Jae-Sun
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.497-502
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    • 2001
  • 능이버섯 〔Sarcodon aspratus(Berk.) S.Ito〕으로부터 단백질 가수분해 효소를 추출하여 75%(NH$_4$)$_2$SO$_4$ 염석과 DE52 anion exchange column chromatography 와 sepharyl-S 200 column 및 Mono s column chromatography 에 의해 정제하였는데 조 효소의 특이 활성은 55.2U/mg protein으로 조효소액에 비하여 11.26배 증가하였고 수율은 49.5%로 나타났다. 정제된 효소는 전기영동을 행한 결과 단일 band를 나타내었으며 분자량은 29,300으로 추정되었다. pH의 안정성은 4$^{\circ}C$에서 48시간 보존하였을 때 pH 8.5에서 가장 안정하였고, pH 5.5~10.5까지 높은 활성을 유지하였다. 온도에 대한 안정성은 30분간 보존 한 후 활성을 검토한 결과 단백분해능은 5$0^{\circ}C$까지 비교적 처음활성을 유지하다가 6$0^{\circ}C$에서는 53%정도의 활성이 유지되었으나 그 이상의 온도에서는 급격히 실화하여 7$0^{\circ}C$에서는 완전히 실화하였다. 금속 이온에 의해서는 크게 저해를 받지 않았으나 PMSF 저해제에 대하여 저해되어 본 효소가 serine protease임을 시사하였다.

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멸치육 단백질 효소가수분해물의 항산화작용 (Antioxidative Activity of Enzymatic Hydrolysates Derived from Anchovy Muscle Protein)

  • 염동민;이태기;박영호;김선봉
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.842-849
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    • 1997
  • Pepsin, trypsin, $\alpha-chymotrypsin$, papain, bromelain, 복합효소, Novozym 89, Neutrase 0.51., Protamex 및 Alcalase 0.6L 등으로 가수분해하여 얻은 멸치육 단백질 효소 가수분해물의 항산화작용을 살펴본 결과, 항산화작용이 매우 우수한 것으로 나타났으며 특히 생체내 소화효소의 하나인 pepsin과 식품가공용 단백분해효소인 Protamex에 의한 가수분해물의 항산화작용이 우수한 것으로 나타났다. 이들의 다른 항산화제와의 상승작용에 있어서는 $\alpha-tocopherol$과는 상승작용이 있는 것으로 나타났으나 BHT에 대해서는 BHT 자체의 강한 항산화능으로 상승작용을 확인할 수 없었다. 금속이온 $(Fe^{3+},\;Cu^{2+})$에 대한 봉쇄작용 또한 우수한 것으로 나타났으며, 특히 pepsin, $\alpha-chymotrypsin$ 및 papain유래 가수분해물이 $Cu^{2+}$이온에 대하여 높은 억제작용을 나타내었다. Pepsin유래 멸치육 단백질 효소가수분해물을 이온교환크로마토그래피 및 겔 크로마토그래피에 의하여 분획하고 얻어진 획분별 항산화작용은 P-2 (fraction No. $26\~31$)획분에서 가장 큰 것으로 나타났다. 이 때 가수분해전후 및 활성획분의 아미노산조성은 aspartic acid와 glutamic acid가 증가한 반면 alanine, cysteine, tyrosine 및 phenylalanine은 감소한 것으로 나타났다.

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Penicillium sp. CB-20이 생성하는 Polygalacturonase의 특성 및 작용양상 (Characteristics and Action Pattern of Polygalacturonase from Penicillium sp.CB-20)

  • 조영제;안봉전;임성일;이우제;최청
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.580-586
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    • 1989
  • Penicillium sp. CB-20 이 생성하는 polygalacturonase의 최대 효소활성을 위한 pH는 5.0, 최적온도는 4$0^{\circ}C$였으며, 이 효소는 약산성의 pH에서 안정성을 보였고, 온도에 의한 안정성은 3$0^{\circ}C$였으며 4$0^{\circ}C$이상에서는 급격한 효소단백질의 불활성화가 진행되었다. 금속이온 중 $Mg^{++}$, $Zn^{++}$, $Ba^{++}$ 등이 활성을 촉진시켰고, Ag$^{+}$, Cu$^{++}$, Pb$^{++}$, Fe$^{+++}$, $Ca^{++}$, $Na^{++}$, Mnc 등은 효소활성을 저해하였으며, 본 균주가 생성하는 호소의 $K_m$값과 V$_{max}$값, 활성화에너지는 2.13$\times$$10^{-2}$mol/$\ell$, 104.17 $\mu$mol/min, 2,499 Kcal/mol 이었으며, pectin보다 polygalacturonic acid를 특이 적으로 분해하였다. 효소저해제 중 EDTA, DNP, $H_2O$$_2$ 등에 의해 효소활성이 제해되어 효소분자 중의 금속이 활성에 관여하며, 말단 아미노기와 histidine의 imidazole기가 효소활성에 관여함이 입증되었던 반면에 효소분자 중 SH기는 활성에 관여하지 않음을 알 수 있었다. 이 효소의 기질분해 양상을 종이 크로마토그라피로 확인한 결과 반응초기에는 monomer, dimer oligomer 등이 생성되었고 시간이 경과할수록 oligomer는 사라지고 monomer dimer 만이 생성되는 것으로 보아 endo 형인 것으로 판단되었으며, 효소의 과즙청징도 측정에서는 약 8 unit 에서 거의 청징화되었다.

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저식염멸치젓에서 분리한 단백질분해력이 강한 세균 및 생산된 단백분해효소의 특성 (Characterization of the Strong Proteolytic Bacteria Isolated from Low Salt Fermented Anchovy and of Protease Produced by that Strain)

  • 차용준;이응호;이강희;장동석
    • 한국수산과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.71-79
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    • 1988
  • 미생물에 의해 속성 저식염젓갈을 제조할 목적으로 저식염멸치젓(식염 $4\%$, KCl $4\%$, lactic acid $0.5\%$, 솔비톨 $6\%$ 및 고추가루 알코올추출물 $4\%$)에서 단백질분해력이 강한 미생물을 분리하여 그 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 숙성 40일경의 시료를 취하여 skim milk배지상에서 HC ratio 2.5이상인 단백질 분해력이 강한 균주를 선별하여 동정한 결과 A. anaeregenes, B. subtilis, S. saprophyticus 3균주이었으며 모두 pH 7.0, $30^{\circ}C$에서 균증식 및 효소활성이 양호하였다. 이들 균 중 B. subtilisrbs이 비증식속도는 $0.95hr^{-1}$, 12시간 배양후 $89\mu{g}-Tyr/hr.ml$의 효소환성을 나타내어 분리된 균주 중 활성이 가장 좋았으며 산업적 응용성이 기대되었다. 그리고 gel여과법으로 정제한 B. subtilis 프로테아제의 특성은 pH 7.0, $35^{\circ}C$에서 활성이 가장 우수하였으며 분자량은 23,000으로 추정되었다. 또 카제인을 기질로 하여 효소반응 속도를 측정한 결과 Km값이 $0.73\%$이었다. 효소저해제의 효과에서는 EDTA, o-phenanthroline에 의하여 거의 실활되었으며, 금속 이온으로는 $Fe^{2+},\;Ni^{2+},\;Cu^{2+}$ 이온등에 의해 강하게 저해되는 것으로 보아 metal chelator sensitive neutral protease로 추정되었다.

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금속단백분해효소의 활성 저해를 통한 삼귀고의탕의 전이억제 효과 (Anti-metastatic Effect of Samguikoeui-Tang Via Inhibition of Matrix Metalloproteinases Activities)

  • 김성무;이연희;이주호;김성훈;이은옥
    • 동의생리병리학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.1470-1474
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    • 2008
  • This study was performed to examine the anti-metastatic effect of ethanol extract of Samguikoeui-Tang (SGKE), a formula consisting of four oriental herbs, in highly-metastatic HT1080 human fibrosarcoma cells. SGKE significantly inhibited the adhesion of HT1080 cells to matrigel at nontoxic concentrations in a dose-dependent manner, while it did not exert cytotoxicity against HT1080 cells up to the concentration of 100 ${\mu}g$/ml. Also, SGKE depressed the activity of matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) by gelatin zymography. However, SGKE did not affect the mRNA expression of MMP-2 and TIMP-2, an inhibitor of MMP-2, by RT-PCR analysis. In addition, the effect of SGKE on HT1080 cell invasion was determined using Boyden chamber assay. SGKE suppressed the invasion of HT1080 cells in a dose-dependent manner. Taken together, these results suggest that SGKE has an anti-metastatic effect via inhibition of MMP-2 and -9 activities.

Rhizopus oryzae CJ-2114가 생성하는 Polygalacturonase의 특성 및 작용양상 (Characteristics and Action Pattern of Polygalacturonase from Rhizopus oryzae CJ-2114)

  • 정영건;조영제;천성숙;최청
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.195-200
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    • 1992
  • Rhizopus oryzae CJ-2114가 생성하는 polygalactur-onase의 최대활성을 위한 pH는 4.0, 최적온도는 4$0^{\circ}C$ 였으며, 효소활성화 에너지는 2.049㎉/㏖이었다. 정제효소의 Km값과 $V_{max}$ 값은 54.05mM, 13.9m mole/min이었고, pectin보다 polygalacturonic acid를 특이적으로 분해하였다. 이 효소는 약산성의 pH에서 안정성을 보였으며, 온도에 의한 안정성은 4$0^{\circ}C$였으며, 5$0^{\circ}C$이상에서는 급격한 효소단백질의 불활성화가 진행되었다. 금속이온중 $Na^{+}$ 이온에 의해 활성이 유지되며 C $u^{2+}$, P $b^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$이온 등은 효소활성을 저해하였다. 효소저해제 중 maleic anhydride와 iodine등에 의해 효소활성이 저해되어 효소분자중의 histidine의 imidazole기 와 cystein의 SH기가 효소활성에 관여함이 입증되었다. 이 효소의 기질분해양상을 여지 크로마토그라피로 확인한 결과 반응초기에는 monomer, dimer, oligomer 등이 생성되었고, 시간이 경과할수록 oligomer는 사라지고 monomer, dimer만이 생성되는 것으로 보아 endo 형인 것으로 판단되었으며, 효소의 과즙청징도 측정에서는 약 18.2$\times$$10^3$unit에서 거의 청징화 되었다.

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인도메타신의 투여가 치아 맹출 시 기질금속단백분해 효소의 분포에 미치는 영향 (The effect of indomethacin on the matrix metalloproteinases in canine permanent tooth eruption)

  • 강윤구;남종현;이기수
    • 대한치과교정학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.91-102
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    • 2006
  • 이 연구는 치낭과 그 주위 조직 세포에서 matrix metalloproteinase (MMP)-3과 -9의 발현에 대한 인도메타신의 영향을 관찰하여 인도메타신이 치아의 맹출에 미치는 영향의 일단을 규명하기 위해 시행되었다. 생후 10-12주된 10마리의 개를 실험군 8마리와 대조군 2마리로 나누고 실험군은 인도메타신을 체중에 대하여 통상적 복용량인 인도메타신 2 mg/Kg/day을 7일간 및 14일간 투여한 군과 과량의 8 mg/Kg/day을 7일간 및 14일간 투여한 군으로 나누고 대조군은 빈 캅셀을 placebo로 투여한 후 희생하고 맹출 중인 영구치 치배를 적출하여 조직 처리하고 H-E 염색 및 MMP-3과 -9에 대한 면븐염색 시행 후 광학현미경으로 검경하였다. 관찰결과 대조군에서는 파골세포, 조골세포, 치주인대 세포, 법랑모세포 및 상아모세포에서 모두 MMP-3과 -9의 발현이 뚜렷하게 관찰되었다. 대조군에 비해 인도메타신 투여군에서 파골세포, 조골세포, 치주인대 세포는 MMP-3과 -9의 발현이 억제된 소견이 관찰되었으며 인도메타신의 투여기간이 길수록 투여량이 많을수록 더 뚜렷하게 관찰되었다. 법랑모세포와 상아모세포는 대조군과 실험군의 MMP-3과 -9의 발현의 차이가 관찰되지 않았다. 이상의 결과에 의하면 prostaglandin (PG) 생합성 억제제인 인도메타신은 치낭의 파골세포, 조골세포 및 치주인대 세포에서 MhfP-3과 -9의 발현을 억제하였으며 이는 인도메타신 투여로 치아 맹출이 억제될 수 있음을 시사한다.

인간대동맥평활근의 유주능 및 기질금속단백분해효소의 억제를 통한 계지의 항동맥경화능 (Anti-sclerotic Effect of Cinnamomi Ramulus Via Suppression of MMP-9 Activity and Migration of TNF-$\alpha$-induced HASMC)

  • 김재은;이창섭;최성규;최달영
    • 동의생리병리학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.974-979
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    • 2009
  • Proliferation of vascular smooth muscle cell(VSMC) is one of the key features in onset of atherosclerosis and restenosis after vascular surgery such as stent implant. Atherosclerotic plaques are usually composed of collagen, elatsin and smooth muscle cells. Release of matrix metalloproteinases(MMPs) is considered to have correlation with development of atherosclerotic plaques. Based on the hypothesis that MMP inhibition would be helpful in the treatment of atherosclerosis, we investigated inhibition of MMP activity and migration of TNF-$\alpha$-induced human aortic smooth muscle cell(HASMC) by Cinnamomi Ramulus(CC). The result from gelatin zymography showed that CC inhibited MMP-9 activity in a dose-dependent manner. In addition, CC considerably inhibited the migration of HASMC induced by TNF-$\alpha$, while it showed little cytotoxic effect on HASMC. These results suggest that CC can be a potential anti-atherosclerotic agent through inhibition of MMP-9 activity and SMC migration.

Prevotella nigrescens lipopolysaccharide로 자극한 치주인대 섬유아세포에서 기질금속단백분해효소와 단백분해효소억제제의 생성 양상에 대한 연구 (MMP and TIMP production in periodontal ligament fibroblasts stimulated by Prevotella nigrescens lipopolysaccharide)

  • 양원경;이우철;김미리;손호현
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제30권5호
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    • pp.372-384
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    • 2005
  • 이 연구에서는 Prevotella nigrescens (P. nigrescens)의 lipopolysaccharide (LPS)로 자극한 치주인대 섬유아세포에서 matrix metalloproteinase (MMP)와 tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP)의 생성 양상과, LPS를 수산화칼슘으로 처리했을 때의 영향을 평가하였다. P. nigrescens에서 추출, 정제한 여러 농도의 LPS와 수산화칼슘으로 처리한 LPS로 치주인대 섬유아세포를 자극하여, Immunoprecipitation법으로 MMP-1, -2, TIMP-1의 단백질 생성 양상을, real-time polymerase chain reaction법으로 MMP-1의 mRNA 발현 양상을 분석하였다. 이 연구의 결과는 아래와 같다. 1. MMP-1은 단백질과 유전자 수준 모두 자극 시간과 비례하여 증가하여 48시간에 최대값을 보였다. 2. MMP-2단백질 생성은 1, 10 mg/ml에서 자극 시간과 비례하여 증가하였다. 3. TIMP-1 단백질 생성은 24시간까지 증가하다가 48시간에 감소하였고, 0.1과 1 ${\mg}g/ml$에서 증가하였으나 10 ${\mu}g/ml$ 에서 억제되었다. 4. P. nigrescens의 LPS를 수산화칼슘으로 처리시 MMP-1의 mRNA 발현은 현저하게 감소하였다.

참죽나무에서 분리한 flavonol glycoside의 금속단백분해효소-2 억제 활성 (Inhibition of Matrix Metalloproteinase-2 Activity of Flavonol Glycosides from Cedreia sinensis)

  • 황선우;하태정;고영희;전효곤;이준;권현숙;박기훈;양민석
    • 생명과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.442-446
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    • 2006
  • 참죽나무는 멀구슬과 나무로서 한국과 중국에 널리 분포하고 있다. 한방에서는 장염(腸炎), 이질(痢疾), 개선(疥癬) 등의 치료에 이용되고 있다. 본 연구는 참죽나무 잎에서 3종의 flavonol glycosides를 분리하여 NMR을 통해 구조를 확인한 결과, kaempferol-3-O-rhamnoside (1), quercetin-3-O-rhamnoside (2)와 quercetin-3-O-glucoside(3)로 구조 동정되었다. 분리된 화합물들의 생리활성은 matrix metalloproteinase-2 저해 활성과 인체암 세포주에 대한 세포독성과 apoptosis실험을 통하여 항암효과를 조사하였다. 그 결과 인체암 세포주에 대한 세포독성과 apoptosis 저해활성은 나타내지 않았으나, MMP-2활성저해 조사에서는 강한 저해 효과를 나타내었다. 특히 quercetin-3-O-glucoside는 암세포에 직접적인 독성을 보이는 것이 아니라 암의 침윤과 전이에 특이적으로 작용하는 물질로 보여진다.