• 제목/요약/키워드: 2차 대사물질

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DNA 마이크로어레이 시스템 분석을 통한 S. lividans 유래 항생제 조절유전자 afsR2 기능 분석 (Functional Analysis of an Antibiotic Regulatory Gene, afsR2 in S. lividans through DNA microarray System)

  • 김창영;노준희;이한나;김응수
    • KSBB Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.259-266
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    • 2009
  • AfsR2 과발현 S. lividans TK21을 이용하여 DNA microarray를 수행하였다. 그 결과, phosphate starvation과 관련 있는 42개의 유전자들이 up-regulated 되었으며, 특히 SCO4139 (pstB, phosphate ABC transport system ATP-binding protein)와 SCO4142 (pstS, phosphate-binding protein precursor)는 afsR2가 phosphate와 같은 nutrient starvation에 적극적으로 관여한다는 것을 나타내며, SCO4228 (putative phosphate transport system regulatory protein)은 기존에 수행되었던 2D-electrophoresis 연구나 afsS null S. coelicolor를 이용한 DNA microarray 연구에서도 공통적으로 보고되었던 유전자로서 phosphate lilitation에 대한 afsR2의 효과가 지속적으로 검증되고 있음을 뜻한다. 또한 afsR2 과발현을 통해서 sigma factor인 SCO2954 (sigL)과 SCO5147 (sigE)의 발현이 유도되었으며 두 유전자의 구조적인 특징을 고려해 보았을 때 afsR2가 RNA polymerase와의 linker로서의 역할을 추측해 볼 수 있다. 뿐만 아니라 whi 관련 유전자들의 발현 또한 afsR2에 의해 증가되었다. 이는 afsR2가 단순히 2차 대사물질 생합성 조절에만 관여하는 것이 아니라 형태적 분화에 작용함으로써 최종적으로 여러 2차 대사물질의 합성을 유도한다고 말할 수 있다. 이러한 결과들을 토대로 afsR2가 기존에 항생제 생합성에만 관여하는 global regulatory 조절인자가 아닌 방선균이 stationary phase로 전환되는 시점에서 형태적 분화에 영향을 미치고 phosphate limitation stress를 줄여주는 2차 대사의 key-factor regulatory 유전자임을 알 수 있다.

신항암제 개발을 위한 Cell Cycle 특이적 Inhibitor 검색 방법의 개발

  • 이승기
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1993년도 제2회 신약개발 연구발표회 초록집
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    • pp.56-56
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    • 1993
  • 새로운 cell cycle 특이적 억제제의 스크리닝 방법의 확립과 이를 이용하여 cell cycle 억제제의 검색 및 세포분열 및 성장을 억제하는 작용의 분석과 이들의 항암작용 및 세포성장 및 분열 억제 작용의 signal transduction mechanism을 규명한다. 이상의 연구를 수행하기 위해 흰쥐 재생간 조직 및 흰쥐 일차 배양 간세포를 연구 모델로 하여 스크리닝 방법을 확립하고, 세포 분열 및 성장 억제제의 연구 대상 약물로는 기존의 천연물 및 미생물의 2차 대사 산물을 분리 정제한 물질등을 사용하여 그 작용 효능을 연구한다. 1) 흰쥐 부분 간 절제 수술 26시간 후 핵 단백질을 분리 2) MPF activity 측정 3) MPF 활성 저해제 생산 균주의 1차 탐색

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미생물반응을 이용한 생리활성 물질의 합성 (Microbial Synthesis of Physiologically Active Compounds)

  • 이상섭
    • 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.

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항생물질 생합성 유도인자

  • 김현수
    • 미생물과산업
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    • 제18권3호
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    • pp.69-74
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    • 1992
  • 최근 Okamoto등(18)이 처음으로 VB receptor 유전자인 vbr A의 cloning 및 vbr A의 E. coli 유래의 필수 유전자인 Nus G와의 높은 상동성(36%)으로부터 전사, 번역기구의 필수 유전자로서 가능성의 보고와, Miyake등(19)은 A-factor receptor의 repressor로서의 기능을 보고함에 따라 이들 자기조절인자의 항생물질등 2차 대사산물의 생합성에 있어서 signal전달에 따른 전사조절의 switch on-off 기구 연구에 박차를 가하에 되었으며 본고에서는 VB를 중심으로한 유도인자의 기능면 및 응용면을 소개하고자 한다.

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Galangin의 유전독성 억제효과에 관한 연구

  • 허문영;윤여표
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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    • pp.325-325
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    • 1994
  • 본 연구에서는 먼저 14종의 flavonoid화합물을 대상으로 발암물질로서 잘 알려져있는 benzo(a)pyrene[B(a)P]에 대한 소핵생성억제효과를 관찰하였다. 소핵시험을 이용한 유전독성억제실험에서 비적적 큰 활성을 보이는 flavonoid는 2,3 이중결합과 3,5,7-trihydroxyl기를 갖는 polyhydroxy flavonol화합물들이었다. 이중에서 galangin은 활성이 비교적 컸으며, 이같은 유전독성억제효과는 galangin투여시 B(a)P의 대사활성화가 감소되고 활성본태산물들의 DNA binding을 저해함으로서 나타났다. 한편, galangin은 대사활성화가 필요없는 1차 발암물질인 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG)에 의한 소핵생성도 감소시켰다. 이러한 galangin의 alkylating agent에 대한 유전독성억제효과는 calf thymus DNA를 이용한 실험에서 DNA의 메칠화를 저해하는 기전으로 나타나는 것으로 판단되었다. galangin은 mitouycin과 같은 DNA cross-linking agent에 의한 소핵생성에도 억제효과를 나타내었다. 특히 동시투여(simultaneous treatment)나 사후투여(post-treatment)시보다 사전투여(pre-treatment)시에 소핵생성억제효과가 컸으며 사전연속투여(multiple Pre-treatment)시에는 낮은 용량에서도 효과가 컸다. 이러한 저용량의 사전연용투여에 의한 유전독성억제효과들은 B(a)P나 MNNG에 대해서도 잘 나타났다.

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식물세포 배양 및 융합을 통한 유용물질 개발(I) (Development of Useful Secondary Product Through Plant Cell Culture(I))

  • 김길웅;박용구;곽성회
    • 한국잡초학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.154-159
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    • 1995
  • 야생식물인 마디풀과 버드나무의 수용 추출액에는 상치 및 벼종자의 발아를 강하게 억제하는 물질이 존재하여 이들 품질을 GLC로 검정했다. 마디폴에 페놀물질로는 salicylic + vanillic, tannic - gallic, sinapic, p-coumaric, p-cresol 및 catech이 등의 순으로 함유되어 있었고 이들은 강한 활성을 나타냈다. 배양세포에도 유사한 페놀류가 동정되어 2차 대사물질이 세포배양에도 생성됨이 검정되었다. 지방산 가운데는 linolenic산(3.7 mg/g)과 유기산 가운데는 oxalic산(14.288 mg/g)이 가장 많이 함유되어 있었으며 이들도 생리활성을 지닌 물질로 간주된다. 그 밖에 마디풀에는 석유 에테르 추출물도 1.65% 검정되어 생리활성을 발휘하리라 사료되어 계속 연구중이나 알카로이드 함량은 아주 낮았다. 마디풀과 버드나무로부터 MS기본배지에 2,4-D(1.0 mg/l)과 BAP(0.1-0.2 mg/l)조합 처리하면 캘루스의 유기가 잘 되었으며 대량생산을 위한 세포현탁배양에 이용될 수 있는 기초자료가 된다고 사료된다.

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세포능식촉진인자(MPF)의 특이적 억제제 생산 토양균주의 검색 및 억제제의 분리와 특성 규명에 관한 연구

  • 박희동;박상곤;이승기
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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    • pp.258-258
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    • 1994
  • 본 연구에서는 토양균이 생성하는 2차 대사산물로부터 세포증식 촉진인자 (Maturation Promoting Factor. MPF)인 cdc2/cdk2-cyclin의 복합체를 특이적으로 억제하는 물질을 분리하고 그 물질의 생리활성을 조사하였다. 토양으로부터 순수분리된 300여개의 토양균에서 생성된 배양액을 취하여 MPF의 특이적인 기질인 합성 peptide (CSH103 :HATPPKKKRK)를 사용하여 인산화 활성을 측정하였다. 그중 MPF 활성 억제능이 90% 이상인 19개의 균주를 1차적으로 선정한 후 각각에 대하여 열/pH에 대한 안정성, 각종 용매에 대한 추출성 등 이화학적 성질을 규명하였으며 이중 균주 LPL 931로부터 MPF 활성 억제제를 분리하고자 하였다. 예비실험의 결과로부터 토양균 LPL 931을 대량배양하여 열처리하고, 비이온성 수지인Amberlite XAD-2에 결합시키고 70% acetone으로 용출시켰다. 이 추출물로부터 ethylacetate와 n-butanol을 사용하여 MPF 억제 활성물질을 추출하였다. 이 추출액을 실리카겔 관 크로마토그래피, 분취 TLC, 분취 HPL를 하여 MPF 활성 억제 분획을 분리하였다.

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인삼 지용성성분인 유전독성억제효과와 작용기전 (Antigenotoxicity of Ginseng Petroleum Ether Extract and its Action Mechanism)

  • 허문영
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.243-251
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    • 1998
  • 백삼(Pampx ginseng C.A. Meyer, 4년근)을 가루로 한 다음 petroleum ether로 24시간 추출 후 감압 농축시켜 인삼 석유에텔추출물(GPE)로 하였다. 이때 GPE의 수율은 평균 2.24%였다. 또한 GPE를 petroleum ether 소량에 녹이고 petroleum ether:ether 용매계열로 silicagel column chromatography에 의한 partition을 실시하여 P1, P2, P3 , P4, P5의 5개의 분획을 얻었다. 본 실험에서는 소핵생성 물질인 N-methyl-N-nitrosourea(MNU) 및 benzo(a) pyrene[B(a)P]를 이용하여 소핵생성억제실험을 하였따. 상기의 5가지 분획 중에서 MNU에 대해서는 GPE, P1, P2에서 억제효과가 나타났다. 한편, B(a)P에 대해서는 GPE, P1, P2, P3 , P4, P5 모두에게 억제효과를 나타내었다. 그러나 여러 가지 활성을 보인 분획 중에서 여러 가지 양성대조물질들에 대해서 가장 두드러져 보이는 것은 P2였다. P2는 MNU, B(a)P 모두에 대해서 GPE와 유사한 억제경향을 보이면서 억제활성은 크게 나타난T다. EK라서 P2가 GPE가 보이는 소핵생성억제효과에 깊은 관련이 있는 물질로 판단되었다. 이와 같은 유전독성억제효과의 작용기전을 알기 위하여 B(a)P의 대사에 미치는 영향을 연구한 결과 GPE와 P2는 S-9 mix에 의해 유도된 B(a)P 대사를 억제시켰으며, DNA-B(a)P binding도 감소시켰다. 한편, MNU에 의한 DNA binding 과 O6-methyl guanine 및 7-methyl guanine 생성에 있어서도 억제적인 경향을 나타내었다. 따라서 GPE와 P2는 B(a)P와 같은 2차 발암 물질과 MNU와 같은 알킬화제에 의한 유전독성을 활성대사억제 및 methylation 억제 , DNA binding 억제 등의 기전으로 감소시키고 있는 것으로 판단되었다. 한편, 소핵생성억제 효과에서 가장 활성이 좋았던 P2를 NMR과 GC/MS결과, aliphatic ketone류의 혼합물로서 주성분은 분질량 330과 386의 두 개 물질이 함유되어 있는 혼합물이었으며 향후 계속적으로 분리 동정이 필요한 물질이다.

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흰쥐의 적출심장에서 HTK 심정지액과 DelNido 심정지액의 심근보호효과비교 (Comparison of Cardioprotection between Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate Cardioplegia and DelNido Cardioplegia in Isolated Rat Hearts)

  • 공준혁;김대현;장봉현
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권11호
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    • pp.799-811
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    • 2003
  • 배경: 본 연구에서는 심정지액 중 비교적 최근에 임상에 소개된 HTK 심정지액과 DelNido 심정지액의 심근보호효과를 비교하고자 하였다. 이를 위하여 적출 쥐의 심장을 사용한 동물실험을 통하여 혈류역학적 심기능검사, 생화학적 대사물질검사 및 심근미세구조의 변화를 비교 관찰하여 그 성적을 보고하는 바이다. 대상 및 방법: 심정지액 투여방법을 기준으로 흰쥐 수컷 79마리를 세 군으로 나누어서 실험하였다. 제1군(28마리)에서는 DelNido 심정지액을 1차 주입 후 40분 간격으로 2차, 3차 주입을 하였고, 제2군(27마리)에서는 HTK 심정지액을 1차례만 주입하였으며, 제3군(24마리)에서는 HTK 심정지액을 DeINido 심정지액과 같은 방법으로 3차례 주입하였다. 혈류역학적 심기능검사로 심박동수, 좌심실내압, 심근수축력(+dp/dt max), 분당 관 관류량 및 심부담값을 각 군에서 허혈전과 재관류후 15분, 30분 및 45분에 측정하여 비교하였다. 생화학적 대사물질검사로는 aspartate aminotransferase (AST), lactate dehydrogenase (LD), creatine kinase (CK), creatine kinase-MB (CK-MB), troponin-I, myoglobin, lactate를 허혈 전과 재관류 45분 후에 관 관류액을 취하여 측정하였다. 심근미세구조검사는 혈류역학적 심기능검사에서 비교적 중간값을 보인 실험 3예에서 재관류 45분 후 심첨부에서 좌심실 심근의 일부를 생검하여 전자현미경으로 관찰하였다. 결과: 혈류역학적 심기능검사상 재관류 후 좌심실 내압, 분당 관 관류량, 심부담값의 감소율 비교 시 통계학적 유의성은 없었으나, 재관류 후 심박동수의 감소율이 대조군(제1군)보다 실험군(제2군과 제3군)에서 유의하게 낮았다. 생화학적 대사물질 검사상 재관류 후 AST, LD, CK, CK-MB, troponin-I, myoglobin의 증가율 비교 시 통계학적 유의성은 없었으나, 재관류 후 lactate치의 증가율이 대조군보다 실험군에서 유의하게 낮았다 심근미세구조검사상 제1군, 제2군, 제3군에서 사립체 점수는 2.14$\pm$0.10, 1.52$\pm$0.57, 2.10$\pm$0.16으로 관찰되었다. 결론: 이상의 흰쥐의 적출심장을 이용한 실험결과를 종합해보면, 심근보호측면에서 정질성 심정지액인 HTK용액은, 혈성 심정지액인 DelNido용액과 비교 시, 혈류역학적 심기능검사상 심박동수의 감소율에서 그리고 생화학적 대사물질검사상 lactate의 증가율에서 우수한 성적을 보였다.

당근 Phytoalexin 6-Methoxymellein 생합성에 미치는 Polychlorinated Biphenyls 및 Phenol의 영향 (Effects of Polychlorinated Biphenyls and Phenols on the Biosynthesis of 6-Methoxymellein, a Phytoalexin)

  • 임도형;임다솜;금영수
    • 한국환경농학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.216-222
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    • 2016
  • Polychlorinated biphenyl은 잔류성 환경 오염물질로서, 다양한 생리 독성 때문에 인축에 대한 세부적 연구가 수행된 바 있다. 한편 포유동물을 대상으로 진행된 연구에서 hydroxy PCBs, PCB quinones, 및 methylsulfonyl PCBs 등의 대사물이 발견되었으며, 이들은 모화합물과는 상이한 독성을 나타낸다고 보고되었다. 그러나 이와 같은 동물에 대한 연구와 비교하여, 식물 및 토양 미생물에 대한 영향, 독성 등에 대한 연구는 매우 제한적이다. 일반적으로 식물의 경우, 농약 등과 같은 외래 물질 또는 자외선, 병원균 등의 외래 스트레스원의 작용을 받게되면, 특이 생물활성을 지닌 파이토알렉신 등의 이차 대사산물을 생합성하는 것이 알려져 있다. 본 연구에서는 수 종의 PCB 및 hydroxy PCB, phenol류 등을 화학적으로 합성하고, 이들의 처리에 따른 당근 중, 파이토알렉신인 6-메톡시멜레인 생합성에 미치는 영향을 검토하였다. 증류수를 처리한 대조구의 경우, 파이토알렉신의 농도는 처리 후 2일에 최대치까지 증가하였으며, 이후 지속적으로 감소하였다. 한편 2-hydroxy/4-hydroxybiphenyl의 경우, 처리 후 3일까지 증대한 반면, 비교적 지용성이 높은 PCB-126 및 3,5-dichloro-2-hydroxybiphenyl 처리구에서는 처리 1일 후, 최대치를 나타내어 화합물의 구조 또는 지용성 등에 따라 다른 유도효과를 나타내었다. 이상의 결과에 따라, 환경 오염물질의 성상에 따라, 토양 중, 재배 농작물의 생리 활성 2차 대사물질의 생합성이 다양하게 변화됨을 알 수 있었다.