Kim, Young-Mee;Kim, Jin-Young;Cho, Moon-Jae;Chang Kong-Man;Hyun, Hae-Nam;Cho, Somi K.
Applied Biological Chemistry
/
v.49
no.4
/
pp.315-321
/
2006
Inhibitors of acetylcholinesterase(AchE), such as organophosphates and carbamates, interfere the action of AchE in nerve and may lead to a severe impairment of nerve functions or even death. Therefore, insect AchE is the biological target of predominant insecticides used in agriculture. Biosensors are sensitive and can be used as dispoisable sensors for environmental control. In recent years, the use of AchEs in biosensor technology has gained enormous attention, in particular with respect to insecticide detection. The principle of biosensors using AchE as a biological recognition element is based on the inhibition the catalytic activity by the agents to be detected. We here present a strip-type biosensor based on AchE inhibition. In this study, acetylcholinesterase and PVA-SbQ(polyvinyl alcohol functionalized with methyl pyridinium methyl sulfate) were co-immobilized on immobilone-P membranes. Immobilization of the enzymes showed a stability in 6 months without activity loss in $4^{\circ}C$ storage. Enzymes immobilized on surfaces of membrane responded to organophosphates and carbamate more sensitivitive than enzyme in solution. Organophosphates and carbamates concentrations could be detected by entrapped and surface immobilized enzymes, in 5 min. For chlorpyrifos, carbofuran, cabaryl, and methidathion, the detection limits of AChE-strip were similar to that of HPLC/GC method.
We have previously found that the saponins but not other components in the ginseng reduce the secretion of catecholamines (CAs) from bovine adrenal chromaffin cells, a model of sympathetic nerves, evoked by acetylcholine (ACh) due to the blockade of $Na^+$ influx through nicotinic ACh receptor-operated cation channels, and it has been concluded that the inhibitory effect may be associated with the anti-stress action of ginseng. However, the saponins, which showed the great reduction of the CA secretion, were mainly the protopanaxiatriols. The protopanaxadiol and oleanolic acid saponins had a little or little such effect. Recent studies demonstrated that the oligosaccharides connected to the hydroxyl groups of the aglycones of the saponins are in turn hydrolyzed by gastric acid and enzymes in the intestinal bacteria when the ginseng is orally administrated. In this study, the effects of their major 6 kinds of metabolites on the secretion of CAs were investigated. All metabolites (M1, 2, 3 and 5 derived from the protopanaxadiols, and M4 and 11 from the protopanaxiatriols) reduced the ACh-evoked secretion from the cells. In the metabolites, the M4 inhibition was the most potent ($IC_{50}({\mu}M):M4(9)$ < M2 (18) < M3 (19) < M1l (22) < M5 (36) < MI (38)). Although M4 also reduced the CA secretion induced by high $K^+$, a stimulation activating voltage-sensitive $Ca^{2+}$ channels, the inhibitory effect was much less than that on the ACh-evoked secretion. M4 inhibited the ACh-induced $Na^+$ influx into the cells in a concentration-dependent manner similar to that of the inhibition of the ACh-evoked secretion. When the cells were washed by the incubation buffer after the preincubation of the cells with M4 and then incubated without M4 in the presence of ACh, the M4 inhibition was not completely abolished. On the other hand, its inhibition was maintained even by increasing the external ACh concentration. These results indicate that the saponins are metabolized to the more active substances in the digestive tract and the metabolites attenuate the secretion of CAs from bovine adrenal chromaffin cells stimulated by ACh due to the noncompetitive blockade of the ACh-induced $Na^+$ influx into the cells. These findings may further explain the anti-stress action of ginseng.
Tonin, Alexandre Alberto;da Silva, Aleksandro Schafer;Thorstenberg, Maria Luiza;Castilhos, Livia Gelain;Franca, Raqueli Teresinha;Leal, Daniela Bitencourt Rosa;Duarte, Marta Maria Medeiros Frescura;Vogel, Fernanda Silveira Flores;de La Rue, Mario L.;dos Anjos Lopes, Sonia Terezinha
Parasites, Hosts and Diseases
/
v.51
no.4
/
pp.421-426
/
2013
Several studies have shown the mechanisms and importance of immune responses against Toxoplasma gondii infection and the notable role of cholinesterases in inflammatory reactions. However, the association between those factors has not yet been investigated. Therefore, the aim of this study was to evaluate the acetylcholinesterase (AChE) activity in blood and lymphocytes and the activity of butyrylcholinesterase (BChE) in serum of rats experimentally infected with T. gondii during the acute phase of infection. For that, an in vivo study was performed with evaluations of AChE and BChE activities on days 5 and 10 post-infection (PI). The activity of AChE in blood was increased on day 5 PI, while in lymphocytes its activity was enhanced on days 5 and 10 PI (P<0.05). No significant difference was observed between groups regarding to the activity of BChE in serum. A positive (P<0.01) correlation was observed between AChE activity and number of lymphocytes. The role of AChE as an inflammatory marker is well known in different pathologies; thus, our results lead to the hypothesis that AChE has an important role in modulation of early immune responses against T. gondii infection.
To determine the peripheral mechanisms involved in thermal sweating during the hot summers in July before acclimatization and after acclimatization in September, we evaluated the sweating response of healthy subjects (n=10) to acetylcholine (ACh), a primary neurotransmitter involved in peripheral sudomotor sensitivity. The quantitative sudomotor axon reflex test (QSART) measures sympathetic C fiber function after iontophoresed ACh evokes a measurable reliable sweat response. The QSART, at 2 mA for 5 min with 10% ACh, was applied to determine the directly activated (DIR) and axon reflex-mediated (AXR) sweating responses during ACh iontophoresis. The AXR sweat onset-time by the axon reflex was $1.50{\pm}0.32$ min and $1.84{\pm}0.46$ min before acclimatization in July and after acclimatization in September, respectively (p<0.01). The sweat volume of the AXR(l) [during 5 min 10% iontophoresis] by the axon reflex was $1.45{\pm}0.53\;mg/cm^2$ and $0.98{\pm}0.24\;mg/cm^2$ before acclimatization in July and after acclimatization in September, respectively (p<0.001). The sweat volume of the AXR(2) [during 5 min post-iontophoresis] by the axon reflex was $2.06{\pm}0.24\;mg/cm^2$ and $1.39{\pm}0.32\;mg/cm^2$ before and after acclimatization in July and September, respectively (p<0.001). The sweat volume of the DIR was $5.88{\pm}1.33\;mg/cm^2$ and $4.98{\pm}0.94\;mg/cm^2$ before and after acclimatization in July and September, respectively (p<0.01). These findings suggest that lower peripheral sudomotor responses of the ACh receptors are indicative of a blunted sympathetic nerve response to ACh during exposure to hot summer weather conditions.
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
/
v.25
no.3
/
pp.406-416
/
2011
In this study, we have verified the memory and cognitive enhancing effect of Longanae Arillus, the fruit of Euphoria longana Lamarck, which has been used as a tonic and for the treatment of amnesia, insomnia, and palpitations in oriental medicine. To investigate the effect of Longanae Arillus water extract(LAE) on the memory and cognitive dysfunction, scopolamine (1 mg/kg, i.p.) was injected in C57BL/6 mice and several behavior tests including Y-maze, Morris water-maze, passive avoidance and fear conditioning tests were conducted. Administration of LAE (100 or 200 mg/kg/day, p.o.) effectively improved scopolamine-induced memory impairment and dysfunction. To further determine the possible molecule mechanism of LAE, we have examined the activity and/or mRNA expression of diverse proteins involved in the acetylcholine metabolism. LAE particularly increased the amount of acetylcholine in the cortex which was mediated by suppression of acetylcholine esterase (AchE) activity. In addition, LAE elevated the mRNA expression of muscarinic acetylcholine receptors (mAchRs) without affecting the mRNA levels of choline acetyltransferase (ChAT) and acetylcholine esterase (AchE). In another experiment, LAE effectively inhibited mRNA expression of pro-inflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) and interleukin-$1{\beta}$ (IL1-${\beta}$), which seemed to be mediated by inhibition of upstream transcription factor NF-${\kappa}B$ and extracellular-regulated kinase 1/2 (ERK1/2). These results demonstrate that Longanae Arillus can increase acetylcholine amount the cortex via regulation of AchE activity as well as mAchRs expression and decrease pro-inflammatory responses via inhibition of NF-${\kappa}B$ signaling pathway, thereby having therapeutic potential to improve memory and cognitive deficit in amnesia.
The investigation of the Acetylcholinesterase (AChE) activity in tissues (brain, eye, muscle and serum) of crucian carp (Carassius auratus) exposed to the waterborne parathion was carried out for application as biomarker of organophosphate pesticides. The AChE activities were significantly inhibited in the experimental organs of C. auratus treated ${\geq}63{\mu}g/L$ of concentrations of parathion. The AChE activity of C. auratus was significantly reduced in response to brain (79.1~92.4%), eye (76.0~91.5%), muscle (89.7~97.6%) and serum (68.9~78.0%) after 30 days exposure. No significant mortality occurred during the experiment duration but behavioral changes occurred in the carp after exposure to the parathion were erratic swimming and convulsions. The anomaly in the carp exposed to parathion were observed in the form of scoliosis. The use of AChE activity and other adverse responses of the carp might be use as a reliable monitoring tool to detect parathion in aquatic ecosystem which might produce significant population changes.
This study was designed to investigate the effects of silk fibroin (Mw 500) powder (SFP) on lipofuscin, acetylcholine (ACh) and its related enzyme activities in brain of rats. Sprague-Dawley (SD) male rats (160$\pm$10 g) were fed basic diet (control group), and experimental diets (SFP-2.5 and SFp-5.0 groups) added 2.5 and 5.0 g/kg BW/day for 6 weeks. In case of liver membranes, lipofuscin (LF) levels resulted in a considerable decreases (11.5% and 13.8%, respectively) in SFP-2.5 and SFP-5.0 groups compared with control group. But in case of brain as the most sensitive organ, LF levels were remarkably inhibited about 18.3% and 21.7% in SFP-2.5 and SFP-5.0 groups compared with control group. Acetylcholine (ACh) levels were considerable decrease (3.0% and 9.2%, respectively) in brain membranes of SFP-2.5 and SFP-5.0 groups compared with control group. choine acetyltranferase (ChAT) activities as a synthesis enzyme of ACh, and acetylcholinesterase (AChE) activities as a hydrolysis enzyme resulted in a slight increases (2.4% and 3.0%, 4.6% and 6.3%, respectively), but significance difference between ChAT and AChE activities by SFP administration could be not obtained. Monoamine oxidase-B (MAO-B) activities were significantly inhibited (9.5% and 12.6%, respectively) in brain of SEP-2.5 and SFP-5.0 groups compared with control group. These results suggest that inhibiting effects of LF accumulation and MAO-B activity of silk fibroin(SFP) may play a pivotal role in protecting learning memory impairments by attenuating a various age-related changes for improvement of brain function.
Alzheimer's disease is charaterized by the acetylcholine depletion, amyloid b-protein aggregation and neurofibrillary tangles. The prevention of the breakdown of acetylcholine by acetylcholinesterase (AChE) inhibitor has the best clinically therapeutic efficacy for Alzheimer's disease patients. To develop new antidementia alternative drugs or nutraceuticals, methanol extracts of Sorghum bicolor was screened from various extracts of cereals and legumes as a potent AChE inhibitor-containing extract in previous paper. In this paper, physicochemical properties of the methanol extracts was investigated. The methanol extracts was soluble by water, methanol and DMSO and had 215 nm and 282nm of maximum absorption spectra. It was also stable at 20-$100^{\circ}C$ and pH 2.0-10.0 for 1 hr. Test product was prepared by using methanol extracts from Sorghum bicolor and changes of its quality during storge at $20^{\circ}C$ and $40^{\circ}C$ were investigated. It was very stable for 8 weeks at $40^{\circ}C$.
Luo, Heng;Li, Changtian;Kim, Jin Cheol;Liu, Yanpeng;Jung, Jae Sung;Koh, Young Jin;Hur, Jae-Seoun
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.23
no.2
/
pp.161-166
/
2013
At present, acetylcholinesterase (AChE) inhibitors are the first group of drugs to treat mild to moderate Alzheimer's disease (AD). Although beneficial in improving cognitive and behavioral symptoms, the effectiveness of AChE inhibitors has been questioned since they do not delay or prevent neurodegeneration in AD patients. Therefore, in the present study, in order to develop new and effective anti-AD agents from lichen products, both the AChE inhibitory and the neuroprotective effects were evaluated. The AChE inhibitory assay was performed based on Ellman's reaction, and the neuroprotective effect was evaluated by using the MTT method on injured PC12 cells. One AChE inhibitor ($IC_{50}$ = 27.1 ${\mu}g/ml$) was isolated by means of bioactivity-guided isolation from the extract of lichen-forming fungus Cladonia macilenta, which showed the most potent AChE inhibitory activity in previous screening experiment. It was then identified as biruloquinone by MS, and $^1H$- and $^{13}C$-NMR analyses. The inhibitory kinetic assay suggested that biruloquinone is a mixed-II inhibitor on AChE. Meanwhile, biruloquinone improved the viability of the $H_2O_2$- and ${\beta}$-amyloid-injured PC12 cells at 1 to 25 ${\mu}g/ml$. The protective effects are proposed to be related to the potent antioxidant activities of biruloquinone. These results imply that biruloquinone has the potential to be developed as a multifunctional anti- AD agent.
Present study was carried out to elucidate the effect of phorate (0,0-dietyl S-ethylthiomethyl phosphorodithioate), an organophosphorus insecticide on the acetylcholinesterase(AChE) and cholinesterase(ChE) activity in the chicken brain and plasma. The inhibitory effect of phorate and its metabolites on AChE and ChE activity was also increased in the order of phorate (p=S,S)$(p=S,SO_2)<phoratoxon$ (p=O,S)$(P=O,SO_2)$. Acute oral $LD_{50}$ of phorate was 1.02mg/kg. After oral administration of phorate, the activity of plasma ChE was inhibited more rapidly then that of brain AChE, whereas recovery of plasma ChE activity was more rapid than that of brain AChE activity.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.