The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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v.11
no.10
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pp.969-982
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2016
Recently, the researches to discovery drug candidates from natural herbs have received considerable attention. In human body, enzyme mostly metabolize the compounds of natural herbs. In this study, we analysis the enzyme interactions using assoication mining. We get this data from BRENDA(: BRaunschweig ENzyme DAtabase) system. Based on enzyme interaction model, we divide the metabolites into substrate metabolites, product metabolites, inhibitor metabolites, and activating metabolites. We then compose substrate metabolite transaction, product metabolite transaction with each metabolites and enzyme interaction transaction with all metabolites. Also we take account of organism for each transactions. We mine frequent metabolites and patterns from six transactions using association rule mining. And we analysis the relationship among metabolites. As a result, we identify the distributions and patterns of metabolites consist in enzyme interactions. We found that metabolites include in only substrate are identified and have very low supports. This results can be useful to develop the effective metabolism prediction model for compounds of natural herbs.
간의 약물대사는 흡수된 외인성물질의 배설을 위한 중추적인 역할을 수행하면 이 반응은 일상대사와 이상대사효소로 구성된 약물대사효소계에 의해 매개된다. 약물대사효소의 발현과 활성은 외인성물질의 노출에 의해 유도되거나 억제되며 이 결과는 약물상호작용을 발생시키는 주요한 원인이다. 또한 당뇨, 비만, 영양실조, 음주, 염증반응 등의 병적인 생리상태는 간에서 약물대사효소의 발현과 활성을 조절하는 것으로 보고되고 있다. 이러한 변동은 치료약물 또는 환경오염물질에 대한 인체의 반응성에 영향을 미치며 결과적으로 예측하지 못한 부작용이나 독성을 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 당뇨병에서 약물대사효소의 발현변화를 정리하였다.
Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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1994.04a
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pp.192-192
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1994
본 논문에서는 cytochrome P450 LA1 유전자의 5'-upsteam 조절부위의 클로닝을 실시하였다. pUC19 vector에 연결시킨 3.4 Kb 크기의 Pstl DNA조각을 Sst1, Nco1 제한 효소로 자른 뒤, Exonuclease III 를 처리하여 약 200bp 씩의 차이를 갖는 여러 크기의 plasmid들을 얻었다. 이 plasmid 의 핵산서열을 알아보기 위해 dideoxy nucletide를 이용한 sequencing방법으로 그 핵산서열의 결정 실험을 시도하였다. 또한, 다환상 방향족 탄화수소 화합물에 반응성을 갖는 C57BL/6N 생쥐와 반응성을 갖지않는 DBA/2N 생쥐에 있어 phase II 대사 효소인UDP-glucuronosyltransferase 효소활성에 대한 3-methylcholanthrene의 영향을 알아보기 위해 C57BL/6N 생쥐와 DBA/2N 생쥐에 각각 다른 농도의 3-methylcholanthrene을 처리하거나 각기 다른 시간에 3-methylcholanthrene를 처리하였다. 그 결과 UDP-glucuronosyl-transferase의 mRNA가 3-methylcholanthrene양의 증가에 따라, 처치시간이 길어짐에 따라 증가되어지며 그 mRNA위 크기는 약 2.2Kb 정도임을 알았다. 이로부터 UDP-ghucuronosyltransferase 또한 cytochrome P45O와 함께 다환상 방향족 탄화수소 화합물 조절인자를 통한 조절을 받을 것이며 phase I phase II 약물 대사 효소가 조절상 밀접한 관련을 가짐을 예측할 수 있었다.
The determination of rate limiting step in the metabolic process is of great importance to understand the metabolic properties. In this paper the authors propose a modified enzymatic method instead of thermodynamic method. This method is based on the assumption that the over-all rate increment would be larger than by any other steps to which the individual enzyme are added respectively, provided that the enzyme participated in the rate limiting step is added to the reactions composed of n steps of metabolic process with which n kind of enymes are concerned. The present paper deals with analysis and discussion about some factors having influence on the proposed process, mainly about the metabolic process constituted with homogeneous steps. The results show that the determination of rate limiting step by a modified enzymatic method is feasible, provided that some restrictions are added in any type of mechanisms.
Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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1994.04a
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pp.323-323
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1994
Allyl alcohol은 간에서 두 단계의 효소 반응을 거쳐 대사되는데, 먼저, alcohol dehydrogenase (ADH)에 의해 독성 활성체인 acrolein으로 바뀌고, 이후 계속하여 aldehyde dehydrogenase (ALDH)에 의해 acrylic acid로 무독화되어 배설된다. Ethanol 역시 간에서 대사되는데 있어 같은 효소들을 공유하므로 allyl alcohol과 경쟁적으로 반응할 것이다. 따라서, 본 실험에서는 ethanol에 의한 대사 효소 경쟁반응에 의해 allyl alcohol 의 간독성이 어떻게 변화하는지를 연구하였다. 우선 ethanol과 allyl alcohol을 동시 투여할 경우 5시간째에 allyl alcohol에 의해 증가된 ALT level을 낮춘다는 보고를 확인하고자 ethanol 2 g/kg과 allyl alcohol 40 mg/kg을 동시투여했으나 오히려 치사율이 증가했고, ethanol을 2시간 전처리한 군에서도 역시 치사율이 증가되고, 간의 glutathione 양은 allyl alcohol 단독 처리군에 비해 현저히 감소되는 양상을 보였다.
New strain development strategy using kinetic models and metabolic control analysis was investigated. In this study, previously reported mathematical models describing the enzyme kinetics of intracellular threonine synthesis were modified for mutant threonine producer Escherichia coli TF5015. Using the modified models, metabolic control analysis was carried out to identify the rate limiting step by evaluating the flux control coefficient on the overall threonine synthesis flux exerted by individual enzymatic reactions. The result suggested the production of threonine could be enhanced most efficiently by increasing aspartate semialdehyde dehydrogenase (asd) activity of this strain. Amplification of asd gene in recombinant strain TF5015 (pCL-$P_{aroF}$-asd) increased the threonine production up to 23%, which is much higher than 14% obtained by amplifying aspartate kinse (thrA), other gene in threonine biosynthesis pathway.
지구상에서 생합성된 천연물은 완급의 차이는 있겠으나 궁극적으로는 CO$_{2}$ H$_{2}$O, NH$_{3}$ 등으로 다시 산화분해된다. 이 분해과정은 미생물의 효소반응으로 이루어지며 생물권의 항상성도 일차적으로는 미생물의 이 산화분해작용으로 유지된다고 볼 수 있다. 미생물이 영위하는 이러한 효소반응을 생리활성물질의 공업적합성에 이용한 초기의 예로는 부현피질호르몬의 합성과정에서 Rhizopus nigricans를 사용한 수산화반응과 ascorbic acid 합성과정에서 Acetobacter xylinum을 사용한 탈수반응이 유명하며 이러한 반응은 아직도 이용되고있다. 특히 지난 십수년간의 응용미생물학의 발전은 대단한 것이며 여러가지 항생물질, 당질, amino산, 핵산관련물질들이 생리활성물질과 함께 발효법으로 생산되고 있다. 그러나 이글에서 다루는 미생반응은 발효과정에서 생산되는 미생물자체의 일차적 대사산물 (primary metabolite)이나 이차적대사산물 (secondary metabolite)를 대상으로 한것이 아니며 어디까지나 외부에서 공급되는 화학물질에 대한 균체의 효소반응산물을 목적물로 하고있다. 또한 근래 활발히 이용되는 균체고정및 효소고정법을 이용한 효소공학적수법도 제외하고 배양과정의 균체 또는 배양후의 군체를 이용한 미생물반응에 한정코저 한다.
벼멸구의 카보후란에 대한 저항성 기작을 구명하기 위해 실내에서 카보후란으로 30세대 도태하여 얻은 저항성계통($LD_{50};\;20.3{\mu}g/g$)과 약제를 12년 동안 처리하지 않은 벼멸구 감수성 계통($LD_{50};\;0.3{\mu}g/g$)을 완충용액과 마쇄하여, 105,000g에서 2시간 원심분리하여 얻은 상등액(에스테라제층)과 침전물(P450-산화효소층)을 효소액으로 하여 $^{14}C$-카보후란을 반응시켜 계통 간 대사물 량의 차이를 조사한 바 저해제(piperonyl butoxide; 산화효소저해제, diethylmalate; 글루타치온 전이효소 저해제, iprobenfos; 에스테라제 저해제)와 보조인자 (NADPH; P-450 산화효소, 글루타치온; 글루타치온전이효소)에 상관없이 카보후란의 대사물과 그 양이 계통간 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 저항성 벼멸구에서 일반적으로 곤충에서 생화학적 저항성 기구로 잘 알려진 가수 분해 효소의 일종인 에스테라제와 p-450 산화효소, 글루타치온 전이효소의 활성 증가가 저항성 발달에 관여하지 않음을 알 수 있었다.
Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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1997.11a
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pp.81-85
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1997
인체에 투여된 약물의 반응은 개체간에 현저한 차이가 있으며 특히 환자에게 투여된 약물의 효과가 상이하게 나타남으로써 치료의 실패나 흑은 약물의 유해작용으로 나타나기도 한다. 이러한 개체 상호간의 약물반응의 차이는 환경적인 요소, 영양학적인 요소, 연령, 병용한 다른 약물 및 이미 앓고 있는 질병 등에 의해서도 영향을 받으나 특히 유전적으로 결정된 약물대사 능력의 차이에 의해서도 기인된다. 이러한 측면에서 약물 대사의 유전적인 다양성과 비정상적인 반응을 다루는 약물유전학의 중요성은 최근 두드러지게 대두되고 있다. 특히 유전적인 요인으로 개체간의 차이는 효소의 유전적인 결핍과 관련이 있으며 이 결핍은 생체이물질에 대한 반응의 다양성을 설명할 수 있는 약물대사 능력의 다형성에 기인한다. 또한 약물반응의 다양성은 인종간, 특히 동양인과 서양인에서의 약물반응에서도 차이가 있어 각 인종간의 약물반응의 차이에 대한 연구와 이의 원인규명에 대하여 많은 관심이 집중되고 있다. 이와 같은 견지에서 약물용량과 약물반응, 특히 약동학적 변화의 인종간의 차이와 각 개인의 차이 및 이의 원인에 대하여 살펴보고자 한다.
Kim, Hae-Won;Chung, Myung-Hee;Kim, Myung-Suk;Park, Chan-Woong
The Korean Journal of Pharmacology
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v.21
no.2
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pp.79-89
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1985
Mechanism of calcium transport inhibition of cardiac sarcoplasmic reticulum (SR) by oxygen free radicals was examined. Effects of oxygen free radicals generated by xanthine/xanthine oxidase (X/XO) system on isolated porcine ventricle SR were studied with respect to its calcium binding, lipid peroxidation, SH-group content and alteration of membrane protein components. The results are as follows. 1) Calcium binding of isolated SR was markedly inhibited by X/XO. 2) During the incubation of sarcoplasmic reticulum with xanthine/xanthine oxidase, there were marked inclose in lipid peroxidation and reduction of SH-group content. 3) An antioxidant, p-phenylenediamine effectively prevented the lipid peroxidation but partially prevented the calcium binding inhibition of X/XO treated SR. 4) The reduction of SH-group content of SR treated with X/XO was partially prevented by p-phenylendiamine. 5) When modifying SH-group of SR by treatment with DTNB, the inhibition of calcium binding activity was partially prevented. 6) On gel-permeation chromatography of X/XO-treated sarcoplasmic reticulum, there was an increase of small molecular weight products, probably protein degradation products. 7) Semicarbazide, which prevents the cross-linking reaction of protein components, did not affect the calcium binding inhibition of X/XO-treated SR. From these results, it is suggested that the inhibition of calcium binding of SR by oxygen free radicals results from the consequence of multiple changes of SR components, which are lipid peroxidation, SH-group oxidation and degradation of protein components.
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