• 제목/요약/키워드: ACE-II protein

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In-silico Studies of Boerhavia diffusa (Purnarnava) Phytoconstituents as ACE II Inhibitor: Strategies to Combat COVID-19 and Associated Diseases

  • Rahul Maurya;Thirupataiah Boini;Lakshminarayana Misro;Thulasi Radhakrishnan
    • Natural Product Sciences
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    • 제29권2호
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    • pp.104-112
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    • 2023
  • COVID-19 caused a catastrophe in human health. People infected with COVID-19 also suffer from various clinical illnesses during and after the infection. The Boerhavia diffusa plant is well known for its antihypertensive activity. ACE-II inhibitors and calcium channel blockers are reported as mechanisms for the antihypertensive activity of B. diffusa phytoconstituents. Various studies have said ACE-II is the virus's binding site to attack host cells. COVID-19 treatment commonly employs a variety of synthetic antiviral and steroidal drugs. As a result, other clinical illnesses, such as hypertension and hyperglycemia, emerge as serious complications. Safe and effective drug delivery is a prime objective of the drug development process. COVID-19 is treated with various herbal treatments; however, they are not widely used due to their low potency. Many herbal plants and formulations are used to treat COVID-19 infection, in which B. diffusa is the most widely used plant. The current study relies on discovering active phytoconstituents with ACE-II inhibitory activity in the B. diffusa plant. As a result, it can be used as a treatment option for patients with COVID-19 and related diseases. Different phytoconstituents of the B. diffusa plant were selected from the reported literature. The activity of phytoconstituents against ACE-II proteins has been studied. Molecular docking and ligand-protein interaction computation tools are used in the in-silico experiment. Physicochemical, drug-likeness, water solubility, lipophilicity, and pharmacokinetic parameters are used to evaluate phytoconstituents. Liriodenine has the best drug-likeness, bioactivity, and binding score characteristics among the selected ligands. The in-silico study aims to find the therapeutic potential of B. diffusa phytoconstituents against ACE-II. Targeting ACE-II also shows an effect against SARS-CoV-2. It can serve as a rationale for designing a drug for patient infected with COVID-19 and associated diseases.

Physiological Activities of Different Molecular Weight Fractions of Crude Polysaccharides from Dŏdŏk (Codonopsis lanceolata)

  • Kim, Dong-Soo;Kim, Byoung-Mok;Lee, Myung-Ki
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제11권4호
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    • pp.261-267
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    • 2006
  • This study investigated the physiological activities of different molecular weight (MW) fractions of crude polysaccharide from $D\check{o}d\check{o}k$ (Codonopsis lanceolata). The crude polysaccharide cut off for each fraction was: <1,000 MW (Fr I), 1,000 MW

Expression and Purification of an ACE-Inhibitory Peptide Multimer from Synthetic DNA in Escherichia coli

  • OH, KWANG-SEOK;YONG-SUNG PARK;HA-CHIN SUNG
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제12권1호
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    • pp.59-64
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    • 2002
  • An angiotensin I-converting enzyme (EC 3.4.15.1) (ACE), which can convert inactive angiotensin I into angiotensin II, a vasoconstrictor, is one of the key enzymes in controlling hypertension. It is suggested that the inhibition of ACE prevents hypertension, and many inhibitory peptides have already been reported. In the current study, oligonucleotides encoding ACE inhibitory peptides (IY, VKY) were chemically synthesized and designed to be multimerised due to isoschizomer sites (BamHI, BglII). The cloned gene named AP3 was multimerised up to 6 times in pBluescript and expressed in BL2l containing pGEX-KG. The fusion protein (GST-AP3) was easily purified with a high recovery by an affinity resin, yielding 38 mg of synthetic AP3 from a 1-1 culture. The digestion of AP3 by chymotrypsin exhibited an $IC_50$ value of $18.53{\mu}M$. In conclusion, the present experiment indicated that AP3 could be used as a dietary antihypertensive drug, since the potent ACE inhibitory activity of AP3 could be activated by chymotrypsin in human intestine.

돼지 신장의 Angiotensin I Converting Enzyme cDNA 클로닝 (Cloning of Pig Kidney cDNA Encoding an Angiotensin I Converting Enzyme)

  • 윤장호;윤주억;홍광원
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제49권4호
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    • pp.293-297
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    • 2006
  • 포유류의 조직에 널리 분포되어 있으며 혈압 조절에 중요한 역할을 하는 Angiotensin-converting enzyme(ACE)은 아연을 함유하는 dipeptidase로서 angiotensin I을 가수분해하여 강력한 혈압상승제인 angiotensin II를 생성하는 효소이다. 최근에 돼지의 난소에서 ACE 활성이 측정되었으며, 돼지의 신장에서 ACE 단백질이 분리되어 그 특성이 알려졌다. 그러나 돼지의 어떠한 ACE DNA 염기서열도 아직까지 보고 된 바는 없다. 그러므로 본 연구에서 reverse transcriptase-polymerase chain reaction(RT-PCR)을 이용하여 돼지의 신장 ACE cDNA를 클로닝하고 그 염기서열을 분석하였다. ACE cDNA는 1309개의 아미노산으로 구성되어 있으며 그 분자량은 150kDa이다. 염기서열로부터 유추한 아미노산의 서열을 분석한 결과, N 말단의 33개 아미노산이 signal peptide 역할을 하는 것으로 보이며, C 말단 근처의 짧은 transmembrane 영역은 세포막에 anchor역할을 하는 것으로 보인다. 돼지 신장의 ACE에서 두 개의 매우 유사한 amino acid peptidase domain은 tandem duplication 되어 있으며, 각각의 domain은 다른 포유류의 체세포 ACE들과 마찬가지로 putative metal-binding site(His-Glu-Met-Gly-His)를 하나씩 가지고 있는 것으로 나타났다. 돼지 신장 ACE 서열과 인간, 토끼, 쥐 등과 같은 포유류의 ACE 아미노산 서열들과의 상동성 비교는 진화과정 중 두 domain이 매우 잘 보전되어 왔음을 보여주고 있다.

Henoch-Schonlein Purpura 신염에서 안지오텐신 전환효소 유전자 다형성의 영향 (The Effect of Angiotensin Converting Enzyme Gene Polymorphism in Children with Henoch-Schonlein Purpura Nephritis)

  • 하창우;김지영;이정녀;이정화;정우영
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제45권7호
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    • pp.884-890
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    • 2002
  • 목 적 : Henoch-Schonlein purpura(이하 HSP) 신염은 HSP 환자의 약 25-50%에서 발생하여, 소아 연령에서 발생하는 사구체 신염의 중요한 원인 중의 일부를 차지하고 있다. 저자들은 HSP 환자들을 대상으로 하여 신장의 침범이 있는 군과 없는 군으로 분류하여 양군 사이에 ACE 유전자 다형성의 분포에 차이가 있는지를 조사하고, HSP 신염 환자군을 대상으로 ACE 유전자 다형성이 임상양상과 특히 단백뇨와 관련이 있는 지를 조사하였다. 방 법 : 1996년 1월부터 2001년 6월까지 부산백병원 소아과를 방문하여 Henoch-Schonlein purpura로 진단된 61명의 환자를 대상으로 하였다. 이들 중 신장의 침범이 확인된 환자는 33명이었다. ACE 유전자형은 PCR로 측정하였다. 결 과 : 1) ACE 유전자형의 분포는 Henoch-Schonlein purpura(HSP)군에서 DD형이 25%, ID형이 50%, 그리고 II형이 25%이었다. HSP 신염군에서는 DD형이 24%, ID형이 46%, II형이 30%으로 HSP 신염군과 HSP군 사이에는 유전자형 분포의 유의한 차이는 없었다(P=0.90). 2) HSP 신염군에서 각각의 유전자형에 따른 심한 현미경적 혈뇨(>many/HPF), 단백뇨의 동반, 사구체 여과율, 혈청 알부민, 혈청 크레아티닌치 등은 초기와 추적 관찰 후의 검사 모두에서 유전자형에 따른 유의한 차이가 없었다. 3) 단백뇨의 발생빈도와 24시간 채집뇨의 단백량은 유전자형에 따른 유의한 차이는 없었다. 중등도 이상의 단백뇨(${\geq}500mg/m^2/day$)를 가진 경우도 유전자 형에 따른 유의한 차이가 없었다. DD형과 ID형을 합하여 II형과 비교분석을 하였을 때, DD+ID형에서 초기와 추적 관찰 후 단백뇨의 발생빈도, 그리고 24시간 채집뇨 단백량은 II형에 비해 높은 경향을 나타내었으나 통계적으로 유의하지 않았다. 중등도 이상의 단백뇨(${\geq}500mg/m^2/day$)를 가진 경우도 DD+ID형의 경우 II형에 비해 높았으나 통계적으로 유의하지 않았다. 결 론 : 본 연구에서 소아 HSP 신염 환자에서 ACE 유전자형의 분포는 HSP 환자 군과 유의한 차이가 없었다. DD 혹은 ID형의 경우 II형에 비해 단백뇨의 빈도나 24시간 채집뇨의 단백량이 높은 경향을 보였으나 통계적으로 유의하지 않았다. HSP 신염에서 ACE 유전자 다양성의 영향을 보다 정확하게 확인하기 위해서는 장기간의 추적 관찰이 필요하리라 생각된다.

효소가수분해 조건에 따른 우유 케이신의 Angiotensin-I 전환효소 저해효과 (Angiotensin- I Converting Enzyme Inhibitory Properties of Bovine Casein Hydrolysates in Different Enzymatic hydrolysis Conditions)

  • 김현수;인영민;정석근;함준상;강국희;이수원
    • 한국축산식품학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.87-93
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    • 2002
  • 최근 고혈압을 예방하기 위한ACE 저해 펩타이드에 대한 연구는 주로 여러 가지 식품 단백질의 효소 가수분해물로부터 얻어진 펩타이드를 중심으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 케이신을 여러 가지 상업용 단백질분해 효소를 사용하여 ACE저해 효과가 높은 가수분해물 제조시 가수분해 조건이 ACE저해효과에 미치는 영향을 알아보자 하였으며 적정 가수분해 조건을 설정하고자 하였다. ACE 저해효과를 가지는 케이신 가수분해 물을 제조하기 위한 효소 종류, 첨가량 및 가수분해시간은 효소는 Aspergillus oryzae 유래의 promod 192를 사용하고, 효소의 첨가량은 케이신에 대하여 1%, 반응시간은 47$^{\circ}C$에서 12시간으로 하는 것이 적당하였다. 이 때 케이신 가수분해물의 $IC_{50}$/값은 248.71ug/m1(통상법), 265.84ug/ml(전처리법)로서 ACE 저해효과가 높았다.

Purification and Characterization of an Angiotensin Converting Enzyme Inhibitor from Squid Ink

  • Kim, So-youn;Kim, Sun-hye;Song, Kyung-Bin
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.135.2-135
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    • 2003
  • Angiotensin converting enzyme (ACE) converts angiotensin I into angiotensin II by cleaving C-terminal dipeptide of angiotensin I and inactivates bradykinin. ACE inhibitors have been screened from various food sources since the inhibitors decrease blood pressure. Therefore, in this study, an ACE inhibitor was isolated and purified from squid ink using membrane filtration, gel permeation chromatography, normal phase HPLC, and fast protein liquid chromatography. The purified inhibitor was identified to be a molecular mass of 294 by mass spectrometry, and to have IC$\sub$50/ value of 4.9 $\mu\textrm{g}$/mL.

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수산발효식품 중의 Angiotensin-I 전환효소 저해제의 특성 -1. 멸치젓갈 중의 Angiotensin-I 전환효소 저해제의 특성- (Characteristics of Angiotensin-I Converting Enzyme Inhibitors Derived from Fermented Fish Product -1. Characteristics of Angiotensin-I Converting Enzyme Inhibitors Derived from Salted and Fermented Anchovy-)

  • 김선봉;이태기;박영범;염동민;김외경;변한석;박영호
    • 한국수산과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.321-329
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    • 1993
  • 수산자원의 기능특성 해명을 위한 연구의 일환으로 전통수산발효식품으로 널리 이용되고 있는 멸치젓갈에 함유되어 있는 angiotensin-I 전환효소저해물질을 추출하여 gel 여과에 의하여 분리된 획분들의 작용 및 특성에 대해서 살펴보았다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. ACE 저해물질의 추출 조건을 검토하기 위하여 가장 높은 ACE 저해효과를 나타내는 숙성 60일차의 멸치젓갈을 ethanol 및 acetone의 농도를 각각 10, 25, 50 및 $80\%$로 하여 추출하였을 때 ethanol 농도가 $50\%$인 획분이 가장 우수한 저해효과를 나타내었다. 2. 멸치젓갈 숙성중 시료액의 $50\%$ ethanol 가용성 peptide-nitrogen 함량 및 ACE 저해효과는 아미노 질소 함량이 최고치에 달하는 숙성 60일차에 최대값을 나타내다가 그 후 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 3. Gel 여과에 의한 멸치젓갈의 획분별 ACE 저해효과를 검토한 결과, 획분 C 및 D가 가장 높은 ACE 저해작용을 나타내어 이들을 rechromatography하여 분리한 단일 획분인 C'와 D'획분의 $IC_{50}$은 각각 97, $65{\mu}g$로 나타났다. 4. 분리한 단일 획분인 C'와 D'획분의 아미노산 조성은 다소 차이가 있었으며, C'획분은 threonine, glutamic acid 및 lysine의 함량이 많은 것으로 나타났으며, D'획분은 serine과 proline의 함량이 많은 것으로 나타났다.

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Tumor necrosis factor α-converting enzyme inhibitor attenuates lipopolysaccharide-induced reactive oxygen species and mitogen-activated protein kinase expression in human renal proximal tubule epithelial cells

  • Bae, Eun Hui;Kim, In Jin;Choi, Hong Sang;Kim, Ha Yeon;Kim, Chang Seong;Ma, Seong Kwon;Kim, In S.;Kim, Soo Wan
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제22권2호
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    • pp.135-143
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    • 2018
  • Tumor necrosis $factor-{\alpha}$ ($TNF{\alpha}$) and the angiotensin system are involved in inflammatory diseases and may contribute to acute kidney injury. We investigated the mechanisms by which $TNF{\alpha}$-converting enzyme (TACE) contributes to lipopolysaccharide (LPS)-induced renal inflammation and the effect of TACE inhibitor treatment on LPS-induced cellular injury in human renal proximal tubule epithelial (HK-2) cells. Mice were treated with LPS (10 mg/kg, i.p.) and HK-2 cells were cultured with or without LPS ($10{\mu}g/ml$) in the presence or absence of a type 1 TACE inhibitor ($1{\mu}M$) or type 2 TACE inhibitor ($10{\mu}M$). LPS treatment induced increased serum creatinine, $TNF{\alpha}$, and urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin. Angiotensin II type 1 receptor, mitogen activated protein kinase (MAPK), and TACE increased, while angiotensin-converting enzyme-2 (ACE2) expression decreased in LPS-induced acute kidney injury and LPS-treated HK-2 cells. LPS induced reactive oxygen species and the down-regulation of ACE2, and these responses were prevented by TACE inhibitors in HK-2 cells. TACE inhibitors increased cell viability in LPS-treated HK-2 cells and attenuated oxidative stress and inflammatory cytokines. Our findings indicate that LPS activates renin angiotensin system components via the activation of TACE. Furthermore, inhibitors of TACE are potential therapeutic agents for kidney injury.

Inhibition of angiotensin converting enzyme increases PKCβI isoform expression via activation of substance P and bradykinin receptors in cultured astrocytes of mice

  • Jae-Gyun Choi;Sheu-Ran Choi;Dong-Wook Kang;Hyun Jin Shin;Miae Lee;Jungmo Hwang;Hyun-Woo Kim
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제24권2호
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    • pp.26.1-26.11
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    • 2023
  • Background: Angiotensin-converting enzyme inhibitor (ACEi) inhibits the catalysis of angiotensin I to angiotensin II and the degradation of substance P (SP) and bradykinin (BK). While the possible relationship between ACEi and SP in nociceptive mice was recently suggested, the effect of ACEi on signal transduction in astrocytes remains unclear. Objectives: This study examined whether ACE inhibition with captopril or enalapril modulates the levels of SP and BK in primary cultured astrocytes and whether this change modulates PKC isoforms (PKCα, PKCβI, and PKCε) expression in cultured astrocytes. Methods: Immunocytochemistry and Western blot analysis were performed to examine the changes in the levels of SP and BK and the expression of the PKC isoforms in primary cultured astrocytes, respectively. Results: The treatment of captopril or enalapril increased the immunoreactivity of SP and BK significantly in glial fibrillary acidic protein-positive cultured astrocytes. These increases were suppressed by a pretreatment with an angiotensin-converting enzyme. In addition, treatment with captopril increased the expression of the PKCβI isoform in cultured astrocytes, while there were no changes in the expression of the PKCα and PKCε isoforms after the captopril treatment. The captopril-induced increased expression of the PKCβI isoform was inhibited by a pretreatment with the neurokinin-1 receptor antagonist, L-733,060, the BK B1 receptor antagonist, R 715, or the BK B2 receptor antagonist, HOE 140. Conclusions: These results suggest that ACE inhibition with captopril or enalapril increases the levels of SP and BK in cultured astrocytes and that the activation of SP and BK receptors mediates the captopril-induced increase in the expression of the PKCβI isoform.