• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.969-982
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• 2016

최근 천연물로부터 신약 후보물질을 개발하려는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 인체 내에서 천연물은 주로 효소에 의해 대사된다. 본 연구는 화합물의 인체내 대사반응과 주로 관련된 효소에 의한 대사반응의 특징을 연관규칙마이닝을 활용하여 분석한다. 화합물이 인체 내에서 효소 대사반응과 관련된 데이터를 BRENDA(: BRaunschweig ENzyme DAtabase)로부터 수집하였다. 수집된 데이터를 효소대사반응의 기본 틀에 근거하여, 대사물들을 기질대사물, 생성대사물, 억제대사물, 그리고 활성대사물들로 구분한다. 이러한 대사물들로 이루어진 기질대사물 트랜잭션, 생성대사물 트랜잭션, 그리고 모든 대사물들을 포함한 효소반응트랜잭션들을 구성하였다. 또한 종 정보를 반영한 6개의 트랜잭션들로 구성하였다. 연관규칙 마이닝을 활용하여 6개의 트랜잭션에서 빈발대사물 및 패턴을 분석하였다. 또한 대사물들 사이의 관련성을 분석하였다. 그 결과 효소대사반응에 참여하는 대사물들의 분포와 패턴을 식별할 수 있었다. 더욱이 기질에만 속하는 순수 기질대사물들을 식별하였고 이들 대부분이 아주 낮은 지지도임을 확인할 수 있었다. 연구결과는 순수 기질대사물은 효과적인 대사변환 예측 모델 개발에 활용될 수 있다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제23권3호
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• pp.165-170
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• 2008

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.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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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.

• Applied Biological Chemistry
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• 제19권3호
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• pp.162-171
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• 1976

대사과정(代謝過程)에 있어서 율속단계(律速段階)의 결정은 그 대사(代謝)의 성질을 이해하는 데 대단히 중요한 것이다 저자들은 이것의 결정을 위해서 열역학적(熱力學的) 방법(方法) 대신에 수정된 효소적(酵素的) 방법(方法)을 제시 하였다 이 방법은 단계로 된 대사과정(代謝過程)에서 율속단계(律速段階)에 고유한 효소(酵素)를 가(加)했을 때는 다른 어떤 단계(段階)에 고유한 효소(酵素)를 가(加)했을 때보다도 전체적인 대사(代謝) 반응속도(反應速度)가 가잠 증가한다는 가정(假定)에 기초를 둔 것이다. 본 연구에서는 수정된 효소적(酵素的) 방법(方法)에 의한 반응속도(反應速度) 측정(測定)에 있어서, 이에 영향을 미치는 수종(數種)의 인자(因子)에 대하여 해석(解析)하였으며 주로 동일한 반응속도(反應速度) 형태로 구성된 대사과정(代謝過程)에 대하여 해석(解析)하였다. 이 결과(結果), 본 방법에 의한 율속단계(律速段階)의 결정(決定)은 약간의 제한(制限)이 가(加)해질 경우 임의 형태의 기작(機作)으로 子성된 대사과정(代謝過程)에서도 측정(測定)이 가능하다는 것을 보여 주고 있다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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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.

• KSBB Journal
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• 제22권1호
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• pp.62-65
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• 2007

대사 공학을 이용한 생산 균주 개발의 핵심 기술은 원하는 대사산물을 과량으로 얻기 위하여 기존의 대사회로에서 제거, 증폭, 변경을 시켜야 할 유전자를 선정하는 것이다. 대사조절 분석 기법은 대사 흐름이 특정 효소의 활성에 따라 어떻게 변하는지를 예측하는 기술이다. 본 논문에서는 대장균의 threonine 생합성 효소 반응 kinetic model과 대사조절 분석 기법을 이용하여 threonine 생합성 flux를 가장 효과적으로 증가시키기 위하여 활성 증가가 필요한 효소가 aspartate semialdehyde dehyogenase라는 것을 밝혔다. 이러한 결과를 확인하기 위하여 asd가 과발현된 vector와 threonine 생합성 경로의 다른 효소인 aspartate kinase를 coding하는 thrA를 과발현 시키는 vector를 제작하여 threonine 생산 균주인 TF5015에 형질전환하여 threonine 농도를 측정하였다. Flask 배양결과 대사조절 분석 기법으로 확인된 유전자 asd를 과발현시킬 경우가 생합성 경로의 다른 유전자를 과발현시킨 경우보다 더 높은 threonine 농도의 증가를 보였다. 이러한 연구 결과들은 효소 반응 kinetic model과 대사조절 분석 기법을 이용하여 원하는 product를 효율적으로 생산할 수 있는 생산 균주를 제작할 수 있게 할 것이다.

• 약학회지
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• 제21권2호
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• pp.62-69
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• 1977

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.

• 농약과학회지
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• 제2권2호
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• pp.68-74
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• 1998

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.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1997년도 추계학술대회
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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.

• 대한약리학회지
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• 제21권2호
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• pp.79-89
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• 1985

심근 세포의 칼슘 조절에 중요한 역할을 하는 sarcoplasmic reticulum (SR)의 칼슘운반 능력이 허혈 심근에서 현저히 억제됨이 알려져 있다. 이와같은 허혈 심근에서의 SR 칼슘운반승력 저하에 유독성 산소 대사물이 관여할 것으로 생각되고 있으나 그 기전에 관하여는 아직 알려진 바 없다. 본 연구에서는 그 기전의 일단을 규명하기 위하여 산틴 산화효소계에 의하여 발생된 유독성 산소대사물긴 돼지 심실근에서 추출한 sarcoplasmic reticulum의 칼슘흡수 및 막지질 과산화, sulfhydryl group 그리고 단백질 변성에 미치는 영향을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 산틴 산화 효소계와 반응시킨 sarcopl smic reticulum의 칼슘흡수는 반응시간 경과에 따라 현저히 억제되었다. 2) sarcoplasmic reticulum 막지질 과산화는 산딘 산화 효소계에 의하여 현저히 증가되었다 3) 항산화제 ${\beta}$-phenylenediamine은 막지질 과산화의 증가는 효과적으로 억제하였으나, 칼슘흡수 억제는 부분적으로 회복시켰다. 4) 산틴 산화 효소계에 의하여 SH-group은 현저히 감소되었으며, 항산화제 첨가에 의하여 그 감소가 일부 억제되었다. 5) sarcoplasmic reticulum을 DTNB로 처리하여 SH-group을 산소 대사물에 의한 산화반응으로부터 보호했을 경우 칼슘흡수의 억제가 부분적으로 방지되었다. 6) Sephadex G-200 크로마토그라피 상에서 산틴 산화효소계와 반응시킨 sarcoplasmic reticulum의 단백질분해가 관찰되었다. 7) 단백질의 polymerization은 관찰되지 않았으며, 아울러 polymerization을 억제하는 semicarbazide로 칼슘흡수 감소를 방지하지 못하였다. 이상의 결과에서 유독성 산소대사물에 의한 sarcoplasmic reticulum의 칼슘흡수 억제는 sarcoplasmic reticulum의 막지질 과산화, SH-group의 산화 및 막 반백절의 분해 등으로 초래되는 복합적인 기전으로 추정되었다.