• 제목/요약/키워드: ATP synthase

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느타리버섯 중의 광감응성 Mitochondrial ATP Synthase 에 관한 연구 (Studies on the Light-Induced Mitochondrial ATP Synthase in Pleurotus ostreotus)

  • 이갑득;민태진
    • 한국균학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.177-183
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    • 1989
  • 1. 느타리버섯 중의 미토콘드리아는 설탕농도 44% 층에서 분리 정제되었다. 2. 파장 변화에 따른 mitochondrial ATP synthase의 활성도는 480nm의 빛이 조사될 때 가장 크게 증가되었다. 3. 최적 파장 480nm의 빛 조사 시간 변화에 따른 활성도는 15분 동안 조사하였을 때 가장 크게 증가하였다. 4. 위의 최적 빛 조사 조건에서 이 효소의 최적 pH는 7.5, 최적 온도는 $56^{\circ}C$였다. 5. 최적 광 조건에서 얻은 이 효소는 $Fe^{3+}$, $Fe^{2+}$ 그리고 $K^{+}$ 이온에 의하여 활성화 되었으나, $Na^{+}$ 이온에 의해서는 억제되었다.

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무흡광색소 생물의 감광수용체 개발연구(V) - 표고버섯 중의 광감응성 Mitochondrial ATPase 및 ATP synthase에 대한 FAD 및 $FADH_2$의 효과 - (Studies on the Development of Photoreceptor in the Nonchromatophore Organisms (V) - Effects of FAD and $FADH_2$ on Light-Induced Mitochondrial ATPase and ATP Synthase in Lentinus edodes -)

  • 박상신;민태진
    • 한국균학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.161-168
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    • 1989
  • 표고버섯(L. edodes) 중의 mitochondria는 설탕밀도단계기울기법에 따라 분리정제 하였다. 앞서 보고한 바와 같이, 각 파장별 빛조사(400-700nm)에 따른 mitochondrial ATPase와 ATP synthase의 활성도는 680nm와 470nm에서 각각 활성화되었다. 본 연구에서, 400nm 이하의 파장별 빛조사에 따른 mitochondrial ATPase 및 ATP synthase의 활성도는 380nm와 330nm에서 각각 활성화되었으며, 330nm 및 350에서 각각 억제되었다. FAD의 존재하에서, mitochondrial ATP synthase는 활성화 파장 및 억제 파장의 조사에 의하여 활성도가 각각 증가된 반면, mitochondrial ATPase의 활성도는 감소되었다. 그러나, NADH의 존재하에서, 이들 파장의 조사에 의한 효소의 활성도는 변화가 없었다. 또한, 두 효소는 각각의 활성화 파장 및 억제 파장이 조사됨에 따라 $FADH_2$를 FAD로 산화시키는 spectrum을 보였다. 이로써, 이 두 효소는 빛 조사에 의하여 생체내의 산화 환원반응의 산화제로 작용하였으며, 특히 mitochondrial ATP synthase의 활성화에 따른 광유발물질은 mitochondria 중에 존재하는 flavin 또는 flavoprotein으로 추정된다.

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느타리버섯(Pleurotus ostreatus)중의 Light-induced mitochondrial ATP Synthase의 효소적 특성에 관한 연구 (Study on the Characterization of Light-induced Mitochondrial ATP Synthase in Pleurotus ostreatus)

  • 민태진;이강협
    • 한국균학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.32-40
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    • 1991
  • 느타리버섯을 사용하여, 빛이 버섯의 체내 대사에 영향을 미치는지, 영향을 미친다면 어떤 영역의 빛이 작용하는 지를 연구하였다. 이들 결과를 비교 검토하기 위해 재배 지역이 다른 느타리버섯 중의 mitochondria를 설탕 밀도 단계 기울기 원심분리법에 의하여 설탕 농도 44%층에서 분리 정제하여 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 파장 변화에 따른 mitochondrial ATP synthase의 활성도는 490nm에서 가장 크게 활성화되었다. 2. 최적 파장 490nm에서 빛 조사 시간 변화에 따른 ATP synthase의 활성도는 15초 동안 조사하였을 때 가장 활성화 되었다. 3. 최적 조건에서 ATP synthase는 phenazine methosulfate(PMS)에 의해 224% 활성화 되었으며, 2,6-dichlorophenol indophenol(DCPIP)에 의하여 168% 활성화 되었다. 한편, oligomycin에 의해서는 90% 효소 활성이 억제 되었으며, 2,4-dinitrophenol(DNP)에 의해서 75%, 2-heptyl-4-hydroxyquinoline-N-oxide(HQNO)에 의해 15% 효소활성이 억제되었다. 4. 최적 조건에서 ATP synthase는 $Mn^{2+}$에 의해 73%의 효소 활성 억제를 보였고, $Ca^{2+}$에 의해 35%, $Co^{2+}$에 의해 14%의 효소 활성 억제를 보였다. 5. 최적조건에서 ATP synthase는 $CN^{-}$$SO_{4}\;^{2-}$에 의하여 각각 80%, 46% 효소활성이 억제되었고, $NO_{3}\;^{-}$$CO_{3}\;^{2-}$에 의해서는 28%의 효소 활성 억제를 보였다. 이상과 같은 결과를 통해 버섯의 종류에 관계없이 청색광 영역의 빛에 의해 활성화 된다는 것과 그 광수용체도 유사한 형태일 것이라 예측할 수 있다.

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사철느타리버섯 중 $G_{418}$-sensitive 미토콘드리아성 ATPase/ATP synthase의 특성 (Characteristics of $G_{418}$-sensitive mitochondrial ATPase/ATP synthase from pleurotus florida)

  • 김재웅;김동희;이정복;이서구;민태진
    • 분석과학
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    • 제5권4호
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    • pp.477-484
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    • 1992
  • 형질 전환된 사철느타리버섯으로부터 초원심분리 및 설탕밀도 기울기법으로 44% 층에서 미토콘드리아를 분리정제하였다. ATPase와 ATP synthase의 최적 활성조건은 각각 pH 7.4, $60^{\circ}C$ 및 pH 7.5, $57^{\circ}C$였고, km값은 11.6mM과 8.4mM였다. ATPase는 기질농도 5~6mM의 ATP에서, ATP synthase는 5~10mM ADP 농도에서 활성이 높으며, 그 이상의 농도에서는 기질 저해를 받았다. ATPase/ATP synthase 모두 $Mg^{2+}$ 의존성 효소로 $G_{418}$으로 비경쟁적인 저해를 받았다. 효소의 아미노산 분석결과 hydrophobic 아미노산 잔기는 50.5%, small 아미노산 잔기는 56.1%, hydrogen bonding 아미노산 잔기는 43.7%, helix breaking 아미노산 잔기는 55.2%였다. 인지질을 분석한 결과 phosphatidyl glycerol, phosphatidyl choline 및 phosphatidyl ethanolamine으로 구성되었고 phosphatidyl serine과 phosphatidyl inositol은 전혀 없었다. 포화 지방산은 palmitate(51.31%)와 stearate(18.32%)의 함량이 많았고, 불포화 지방산($C_{18:1}$, $C_{18:2}$$C_{16:1}$)의 함량도 많았다.

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무흡광 색소생물의 감광수용체 개발 연구(IV) -표고버섯 중의 광감응성 Mitochondrial ATP synthase의 유기물 및 금속이온 유입효과- (Studies on the Development of Photoreceptor in the Nonchromatophore Organisms (IV) -Effect of organic compound and metal ion influx of light-induced Mitochondrial ATP synthase in Lentinus edodes (Berk.) Sing-)

  • 민태진;이완기;김재웅;민태익
    • 한국균학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.99-104
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    • 1989
  • 1. 최적광조사 조건, 470 nm에서 15초 동안 빛을 조사한 미토콘드리아성 ATP synthase는 1mmole DCPI에 의하여 그 활성이 85% 증가되었다. 2. 1mmole DNP, $10\;{\mu}mole$ HHQNO 및 $100\;{\mu}g/ml$의 oligomycin은 이 효소의 활성을 각각 61, 41% 및 12% 억제시켰다. 3. 최적 조건의 빛에 의한 $Fe^{3+}$$Fe^{2+}$ 이온의 유입효과에서, 5mmole $Fe^{3+}$ 및 0.5mmole $Fe^{2+}$ 이온에 의하여 이 효소 활성이 각각 14% 및 12% 증가되었다. 4. 광증감제인 phenazine methosulfate의 존재하에서 470nm의 빛을 조사한 후의 효소의 활성도가 크게 증가되는 것으로 보아, 미토콘드리아성 ATP synthase내에 미지의 흡광물질이 존재함을 추정할 수 있었다.

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A cDNA Clone for the 5' Exon of Chloroplast ATP Synthase Subunit I Gene (atpF) from Broccoli (Brassica oleracea L. var. Italica) and Its Expression Pattern

  • Choo Bong Hong
    • Journal of Plant Biology
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    • 제38권2호
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    • pp.137-141
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    • 1995
  • We isolated a cDNA clone, BLSC1, encoding 5' exon of ATP synthase CF0 subunit I from broccoli. BLSC1 is 285 nucleotides long which consists of a 5' noncoding region of 34 nucleotides, a 5' exon of 145 nucleotides and an intron of 106 nucleotides. The 5' exon codes for 48 amino acids which reveals mostly hydrophobic. The amino acid sequence deduced from BLSC1 shares 83%, 83% and 91% identities with the genes coding for atpF from wheat, rice and spinach, respectively. Genomic Southern blot analysis for BLSC1 showed a typically strong signal for a gene located in the chloroplast genome. Northern blot analysis identified three major classes of transcripts showing strong positive signals in the leaves, but only trace amounts of the transcripts were identified in the other organs like stems, flowr buds and roots.

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New Haplotypes of the ATP Synthase Subunit 6 Gene of Mitochondrial DNA are Associated with Acute Lymphoblastic Leukemia in Saudi Arabia

  • Yacoub, Haitham Ahmed;Mahmoud, Wael Mahmoud;El-Baz, Hatim Alaa-Eldeen El-Din;Eid, Ola Mohamed;El-Fayoumi, Refaat Ibrahim;Mahmoud, Maged Mostafa;Harakeh, Steve;Abuzinadah, Osama H.A.
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권23호
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    • pp.10433-10438
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    • 2015
  • Background: Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common cancer diagnosed in children and represents approximately 25% of cancer diagnoses among those younger than 15 years of age. Aim and Objectives: This study investigated substitutions in the ATP synthase subunit 6 gene of mitochondrial DNA (mtDNA) as a potential diagnostic biomarker for early detection and diagnosis of acute lymphoblastic leukemia. Based on mtDNA from 23 subjects diagnosed with acute lymphoblastic leukemia, approximately 465 bp of the ATP synthase subunit 6 gene were amplified and sequenced. Results: The sequencing revealed thirty-one mutations at 14 locations in ATP synthase subunit 6 of mtDNA in the ALL subjects. All were identified as single nucleotide polymorphisms (SNPs) with a homoplasmic pattern. The mutations were distributed between males and females. Novel haplotypes were identified in this investigation: haplotype (G) was recorded in 34% in diagnosed subjects; the second haplotype was (C) with frequency of 13% in ALL subjects. Neither of these were observed in control samples. Conclusions: These haplotypes were identified for the first time in acute lymphoblastic leukemia patients. Five mutations able to change amino acid synthesis for the ATP synthase subunit 6 were associated with acute lymphoblastic leukemia. This investigation could be used to provide an overview of incidence frequency of acute lyphoblastic leukemia (ALL) in Saudi patients based on molecular events.

Deletion of cg1360 Affects ATP Synthase Function and Enhances Production of L-Valine in Corynebacterium glutamicum

  • Wang, Xiaochen;Yang, Hongyu;Zhou, Wei;Liu, Jun;Xu, Ning
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제29권8호
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    • pp.1288-1298
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    • 2019
  • Bacterial ATP synthases drive ATP synthesis by a rotary mechanism, and play a vital role in physiology and cell metabolism. Corynebacterium glutamicum is well known as an industrial workhorse for amino acid production, and its ATP synthase operon contains eight structural genes and two adjacent genes, cg1360 and cg1361. So far, the physiological functions of Cg1360 (GenBank CAF19908) and Cg1361 (GenBank CAF19909) remain unclear. Here, we showed that Cg1360 was a hydrophobic protein with four transmembrane helices (TMHs), while no TMH was found in Cg1361. Deletion of cg1360, but not cg1361, led to significantly reduced cell growth using glucose and acetic acid as carbon sources, reduced F1 portions in the membrane, reduced ATP-driven proton-pumping activity and ATPase activity, suggesting that Cg1360 plays an important role in ATP synthase function. The intracellular ATP concentration in the ${\Delta}cg1360$ mutant was decreased to 72% of the wild type, while the NADH and NADPH levels in the ${\Delta}cg1360$ mutant were increased by 29% and 26%, respectively. However, the ${\Delta}cg1361$ mutant exhibited comparable intracellular ATP, NADH and NADPH levels with the wild-type strain. Moreover, the effect of cg1360 deletion on L-valine production was examined in the L-valine-producing V-10 strain. The final production of L-valine in the $V-10-{\Delta}cg1360$ mutant reached $9.2{\pm}0.3g/l$ in shake flasks, which was 14% higher than that of the V-10 strain. Thus, Cg1360 can be used as an effective engineering target by altering energy metabolism for the enhancement of amino acid production in C. glutamicum.

Increased expression of the F1Fo ATP synthase in response to iron in heart mitochondria

  • Kim, Mi-Sun;Kim, Jin-Sun;Cheon, Choong-Ill;Cho, Dae-Ho;Park, Jong-Hoon;Kim, Keun-Il;Lee, Kyo-Young;Song, Eun-Sook
    • BMB Reports
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    • 제41권2호
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    • pp.153-157
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    • 2008
  • The objective of the present study was to identify mitochondrial components associated with the damage caused by iron to the rat heart. Decreased cell viability was assessed by increased presence of lactate dehydrogenase (LDH) in serum. To assess the functional integrity of mitochondria, Reactive Oxygen Species (ROS), the Respiratory Control Ratio (RCR), ATP and chelatable iron content were measured in the heart. Chelatable iron increased 15-fold in the mitochondria and ROS increased by 59%. Deterioration of mitochondrial function in the presence of iron was demonstrated by low RCR (46% decrease) and low ATP content (96% decrease). Using two dimensional gel electrophoresis (2DE), we identified alterations in 21 mitochondrial proteins triggered by iron overload. Significantly, expression of the $\alpha$, $\beta$, and d subunits of $F_1F_o$ ATP synthase increased along with the loss of ATP. This suggests that the $F_1F_o$ ATP synthase participates in iron metabolism.