• 한국응용곤충학회지
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• 제31권2호
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• pp.122-132
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• 1992

신규화합물의 in Vitro AChE 저해력을 평가하기 위한 저해시험법의 확립을 목적으로 실험을여 다음과 같은 결과를 얻었다. {TEX}$I_{50}${/TEX} 산출이 가능한 고정시간 저해시험(fixed time inhibition test)의 경우, DFP, DDVP 및 paraoxon과 같은 대표적 AChE 저해제의 저해력 평가에 적당한 저해시간은 10분 정도로 조사되었으며, 10분간의 저해조건하에서 ester group을 보유한 신규화합물의 저해여부 및 정도의 평가에 효과적인 시험농도는 10$\mu$M 수준으로 판정되었으나 다른 화합물의 경우에는 보다 높은 농도로부터 단계적 저해시험이 필요한 것으로 보였다. {TEX}$K_{d}${/TEX}, {TEX}$k_{3}${/TEX} 및 {TEX}$k_{i}${/TEX}와 같은 저해상수의 산출을 위한 경시적 저해시험(Progressive inhibition test)에 있어서, 본 실험의 장시간 저해(0.8~13.3분)와 낮은 저해제농도(1$\times${TEX}$10^{-9}${/TEX}~2$\times${TEX}$10^{-6}${/TEX}M)의 조건하에서는 극히 낮은 {TEX}$K_{d}${/TEX}(1.3$\times${TEX}$10^-{8}${/TEX}~5.6$\times${TEX}$10^{-7}${/TEX}M) 및 {TEX}$K_{3}${/TEX}(0.21~{TEX}$0.27min^{-1}${/TEX})가 관찰되었으나 저해제간의 저해독성 조사에는 충분한 타당성을 가지는 것으로 조사되었다. 또한 DFP, paraoxon 및 신규화합물인 KH501간의 현격한 저해력 차이는 {TEX}$K_{d}${/TEX}의 차이 즉, 저해제와 AChE간의 친화력 차이에 기인된 것으로 판명되었다. 따라서 AntiChE 스크리닝에 있어서 1차단계에서는 고정시간 저해법을 통하여 산출된 {TEX}$I_{50}${/TEX}를 바탕으로 하여 저해력 유무 및 정도를 파악하고, 1차단계에서 고도의 AChE 저해력이 인정된 신규 화합물을 대상으로 2차단계인 경시적 저해법을 이용하여 저해양상 및 특성을 조사하는 것이 합리적인 체계일 것으로 생각되어진다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권12호
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• pp.1325-1330
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• 2008

This study was carried out with the detection for multiresidue of the carbamate pesticide such as carbaryl and cabofuran by enzyme-inhibition method. The check time for determination of acetylcholinesterase(AChE) activity was selected at 60 sec. The AChE activity in chicken brain determined by the Ellman's method was $162{\mu}$mol/min/g protein. $I_{50}$ for AChE by carbamate pesticide with wet kit was 0.169mg/L of carbaryl and 0.089mg/L of cabofuran, respectively. The incubation time for enzyme kit with substrate kit was 30min for determination of AChE activity. Enzyme kit with substrate kit was stable at $4^{\circ}C\;and\;25^{\circ}C$ for 5 days. Limit detection concentration of carbaryl with dry kit for AChE was 0.05mg/L. The dry kit such as wet kit applied Enzyme-Inhibition(EI) method with AChE was confirmed the multi residue method to detect the carbamate pesticides.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제17권3호
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• pp.265-272
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• 2002

Enzyme-Inhibition방법으로 다성분 잔류 농약의 검출 기법을 개발하기 위해, 음용수 허용기준 설정 농약인 유기인계 농약으로 malathion, parathion, diazinon과 carbamate농약으로 carbary에 대한 acetylcholinesterase (AChE)과 cholinesterase (ChE) 활성저해 관계를 규명하였다. 병아리 뇌의 AChE와 ChE 활성도는 각각 166.6 및 5.8$\mu$mol/min/g protein이었고, 혈장에서는 각각 23.1$\mu$mol/min/g protein과 8.3 $\mu$mol/min/g protein 이었다. AChE와 ChE의 최적 PH는 각각 8.2및 7.8 이었다. Km은 0.034 및 0.045 mM 이었다. 유기인계농약에서 AChE와 ChE의 I$_{50}$ 값의 malathion이 55.82 및 99.42mg/L이었고, Parathion은 31.16및 29.13mg/L이었고, diazinon은 17.89 및 19.62 mg/L 이었다. Carbamate농약인 carbaryl의 AChE와 ChE의 I$_{50}$ 값의 0.10및 0.05mg/L이었다. 먹는 물 관리법에 의한 carbaryl의 먹는 물 허용 수질기준인 0.07mg /L을 AChE와 ChE의 I$_{50}$에서 검출할 수 있다. AChE및 ChE을 이용한 enzyme-inhibition(EI)법은 carbamate농약인 carbaryl을 먹는 물 허용 수질기준인 0.07mg/L가지 검출 할 수 있으므로, 다성분 잔류분석법 (MRM, Multiresidue Method)으로 이용할 수 있다. 따라서 Enzyme lnhibition방법을 이용하여 자연환경 중 carbamate계 농약을 쉽고 빠르게 검출할 수 있는 새로운 bioassay법으로 응용할 수 있다. 수 있다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제14권4호
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• pp.330-335
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• 1991

The effects of physostigmine and neostigmine on the parathin induced toxicity were examined in adult female rats. Physostigmine $(100\;{\mu}g/kg,\;ip)$ or neostigmine $(200\;{\mu}g/kg,\;ip)$ inhibited acetylcholinesterase (AChE) and cholinesterase (ChE) activities in blood, brain and lung when the enzyme activity was measured 30 min after the treatment. At the doses of two carbamates equipotent on brain AChE, neostigmine showed greater inhibition on peripheral AChE/ChE. The enzyme activity returned to normal in 120 min following the carbamates except in the lung of rats treated with neostigmine. Carbamates administered 30 min prior to parathion (2 mg/kg) antagonized the inhibition of AChE/ChE by parathion when the enzyme activity was measured 2 hr following parathion. Neostigmine showed greater protective effect on peripheral AChE/ChE. The effect of either carbamate on AChE/ChE was not significant 2 hr beyond the parathion treatment. Carbamates decreased the mortality of rats challenged with a lethal dose of parathion (4 mg/kg, ip) either when treated alone or in combination with atropine (10 mg/kg, ip). Lethal action of paraoxon (1.5 mg/ks ip), the active metabolite of parathion was also decreased by the carbamate treatment indicating that the protection was not mediated by competitive inhibition of metabolic conversion of parathion to paraoxon. The results suggest that carbamylation of the active sites may not be the sole underlying mechanism of protection provided by the carbamates.

• 산업식품공학
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• 제15권4호
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• pp.289-296
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• 2011

Twenty four fractions by solvent extraction and/or acid precipitation from fruit body and culture broth of Inonotus obliquus were prepared, and their inhibitory effect against acetylcholinesterase (AChE) was investigated. Among these fractions, acid (1 M HCl) precipitates from cell-free culture broth and fruit body exhibited the highest inhibitory effect on AChE in vitro. Acid precipitates inhibited AChE activity in a concentration-dependant manner and $IC_{50}$ values of both acid precipitates were 0.53 mg/mL. The inhibition pattern was general non-competitive inhibition. The energetic parameters were also determined by dual substrate/temperature design. Both acid precipitates increased the values of Ea, ${\Delta}H,/;{\Delta}G$ and ${\Delta}H^{\ast}$ decreasing the value of ${\Delta}S$ for AChE. The results implied that the acid precipitates from I. obliquus increased the thermodynamic barrier, leading to the breakdown of ES complex and the formation of products as inhibitory mechanism.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권2호
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• pp.174-178
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• 1995

유기인계 살충제인 phosalone의 활성화과정을 통한 독성발현기작에서 cytochrome $P_{450}$의 역할을 조사하기 위하여 시험관 내와 생체 내 system을 이용하였다. Phosalone의 AChE와 BuChE에 대한 이분자 저해 속도상수$(k_i)$는 약 1$10^2\;M^{-1}{\cdot}min^{-1}$으로 측정되어 그 자체로는 저해력이 상당히 낮은 약제임이 관찰되었다. AChE 또는 BuChE/MFO coupling system에서는 $I_{50}$값이 control에서 각각 $3.7{\times}10^{-6}$, $2.5{\times}10^{-7}M$로 관찰되었고, cytochrome $P_{450}$의 조효소인 NADPH를 첨가한 oxidase에서는 $1.2{\times}10^{-8}$과 $6.0{\times}10^{-9}M$로 나타나 약 $40{\sim}300$배 정도의 활성화 효과가 관찰되었다. Cytochrome $P_{450}$의 특이적 저해제인 PB를 처리하였을때 저해곡선이 control쪽으로 이동하여 phosalone의 활성화과정에 cytochrome $P_{450}$이 관여하고 있슴이 확인되었다. 그러나 생체 내 실험에서 생쥐의 뇌 AChE 활성저해는 phosalone만을 투여한 경우 $I_{50}$이 170 mg/kg, PB를 전처리 하였을 경우에서 42.5 mg/kg으로 나타나 PB 처리에 의하여 오히려 약 4배의 상승효과가 관찰되었으며, 쥐 혈액에서의 AChE와 BuChE활성저해 결과는 PB 전처리가 phosalone의 저해 경향에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타나 시험관 내 실험에서의 결과와는 상이하게 나타났다.

• 농약과학회지
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• 제2권2호
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• pp.10-15
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• 1998

Carbofuran 및 N-dimethoxyphosphinothioyl carbofuran (PSC)의 AChE에 대한 이분자 저해 속도상수(bimolecular inhibition rate constant, $k_{i}$)를 관찰하였다. Carbofuran은 $7.7{\times}10^{5}\;M^{-1}{\cdot}min^{-1}$으로 높은 저해효과를 보이고 있는 반면, PSC는 $1.2{\times}10^{3}\;M^{-1}{\cdot}min^{-1}$으로 carbofuran에 비하여 AChE에 대한 저해력이 600배 정도 낮은 저해력을 갖고 있는 것으로 관찰되어 독성발현을 위하여 활성화 과정이 필요한 것으로 확인되었다. AChE/mixed function oxidase(mfo) coupling system을 이용한 microsomal oxidative activation 실험에서 PSC의 AChE에 대한 저해력이 control에 비하여 NADPH가 첨가된 oxidase 처리구에서 800배 더 강하게 나타났으며, cytochrome $P_{450}$의 저해제를 첨가한 oxidase+PBO 처리구에서는 control의 저해 경향과 유사하였다. 또한 생쥐 뇌 AChE에 대한 PSC의 $I_{50}$은 28 mg/kg인 반면 PBO를 전처리하였을 경우 $I_{50}$은 57 mg/kg으로 나타나 cytochrome $P_{450}$ 저해제로 인하여 PSC의 저해력이 2배정도 감소된 것을 관찰할 수 있었고, PSC는 독성발현을 위하여 활성화 과정을 거쳐야 하며, 이 과정에서 cytochrome $P_{450}$ 이 작용함을 확인할 수 있었다. PSC와 MCPBA를 반응시켜 산화 과정을 통하여 생성된 독성대사물을 분석한 결과 반응산물의 약 55%가 carbofuran임을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 PSC의 활성화 과정을 통한 독성발현에 cytochrome $P_{450}$이 중요한 역할을 하는 효소임을 확인할 수 있었고, PSC의 산화적 활성화 과정을 통한 주된 독성대사물이 carbofuran임을 확인할 수 있었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-6
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• 1992

점박이응애(Tetranychus urticae Koch)에 대한 독성시험방법을 비교하고, 감수성계통을 누대도태하여 in vivo에서 저항성 발달수준과 in vitro에서의 AChE insensitivity의 관계를 실험한 결과는 다음과 같다. 점박이응애의 살비제 저항성 수준결정의 독성시험방법중 slide dip법 (CV=8.7%)은 leaf dip법(CV=12.2%) 이나 leaf disc법(CV=13.6%)보다 변이가 적고 정확도가 높을 뿐만 아니라 처리방법이 간편하고 한가지 농도에 대하여 여러 계통을 동시에 처리할 수 있고 처리 후의 조건을 균일하게 유지시킬 수 있으며 기주식물 없이 시험이 가능하였다. topical application법(CV=8.1%) 역시 정확도는 높았으나 시험 조작이 어렵고 필요한 장비의 구입 비용이 더 들며 시간이 많이 소요되는 단점이 있었다. 두 유기인제에 의한 누대도태결과 22세대 carbophenothion 도태개체군은 동일약제에 156배의 저항성이 발달하였으며, ethion에 대하여 128배의 저항성 반응을 보였다. 24세대 ethion 도태개체군은 동일약제에 64.1배의 저항성 발달이 되었으며, carbophenothion에 대하여도 65배의 저항성 반응을 보였다. 도태개체군의 AChE 활성저해도를 보면 감수성계통에 비하여 carbophenotion 누대계통은 carbohenothion은 3.3배, ethion은 2.7배의 활성저해도를 보였다. 또한 ethion 도태개체군에 대해서는 ethion은 2.6배 carbophenothion은 3.0배의 활성저해도를 나타냈다. 위와 같이 in vivo에서의 저항성 발달 수준과 in vitro에서의 AChE 저해도와는 밀접한 관계가 있는 것으로 보아 유기인계 살비제에 대한 점박이응애의 저항성 발현에는 AChE의 insensitivity가 주요인으로 작용하는 것으로 생각된다.

• BMB Reports
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• 제43권8호
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• pp.573-578
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• 2010

Several organophosphorus (OP) insecticides can selectively kill the silkworm maggot, Exorista sorbillans (Es) (Diptera: Tachinidae), while not obviously affecting the host (Bombyx mori) larvae, but the mechanism is not yet clear. In this study, the cDNA encoding an acetylcholinesterase (AChE) from the field Es was isolated. One point mutation (Gly353Ala) was identified. The Es-353G AChE and Es-353A AChE were expressed in baculovirus-insect cell system, respectively. The inhibition results showed that for eserine and Chlorpyrifos, Es-353A AChE was significantly less sensitive than Es-353G AChE. Meanwhile, comparison of the I50 values of eserine, dichlorvos, Chlorpyrifos and omethoate of recombinant Es AChEs with its host (Bombyx mori) AChEs indicated that, both Es AChEs are more sensitive than B. mori AChEs. The results give an insight of the mechanism that some OP insecticides can selectively kills Es while without distinct effect on its host, B. mori.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권6호
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• pp.1681-1686
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• 2014

A series of hybrid molecules between (${\alpha}$)-lipoic acid (ALA) and 4-amino-1-benzyl piperidines were synthesized and their in vitro cholinesterase (acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BuChE)) inhibitory activities were evaluated. Even though the parent compounds did not exhibit any inhibitory activity against cholinesterase (ChE) with the exception of compound 14 ($IC_{50}=255.26{\pm}4.41$ against BuChE), all hybrid molecules demonstrated BuChE inhibitory activity. Some hybrid compounds also displayed AChE inhibitory activity. Specifically, compound 17 was shown to be an effective inhibitor against both AChE ($IC_{50}=1.75{\pm}0.30{\mu}M$) and BuChE ($IC_{50}=5.61{\pm}1.25{\mu}M$) comparable to galantamine ($IC_{50}=1.7{\pm}0.9{\mu}M$ against AChE and $IC_{50}=9.4{\pm}2.5{\mu}M$ against BuChE). Inhibition kinetic studies using compound 17 indicated a mixed inhibition type for AChE and a noncompetitive inhibition type for BuChE. Its binding affinity ($K_i$) values to AChE and BuChE were $3.8{\pm}0.005{\mu}M$ and $7.0{\pm}0.04{\mu}M$, respectively.