The effects of antimycin A(AA), dodium azide ($NaN_3$) and 2,4-dinitrophenol (DNP), which inhibit mitochondrial ATP production, on cellular functions of cultured astrocytes were studied. High concentrations of AA $(50{\;}\mu\textrm{g}/ml),{\;}NaN_3$ (100mM) and DNP (20mM) significantly decreased 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) reduction, which was known to be related to mitochondrial function and then cel viability. AA ($50{\;}\mu\textrm{g}/ml$) increased lactate dehydrogenase (LDH) release and decreased [$^3H$] glutamate uptake, suggesting severe damage of cellular function by the concentrations of the compounds. Meanwhile, low concentrations of AA $(\leq{;\}10{\;}\mu\textrm{g}/ml),{\;}NaN_3{;\}(\leq{\;}50mM)$ and DNP ($\leq{\;}5mM$) significantly increased MTT reduction, the effect of which was specific to astrocytes. AA (5 and $10{\;}\mu\textrm{g}/ml$) did not affect LDH release and [$^3H$] glutamate uptake, indicating that these compounds increased MTT reduction at the low concentrations without cellular membrane damage. However, the low concentrations of AA produced significant decrease of MTT reduction in a glucose-free medium. Low concentrations of AA (1 and $5{\;}\mu\textrm{g}/ml$) did not change ATP production of astrocytes in the medium containing 10 mM glucose, but completely inhibited in a glucose-free medium, suggesting marked increase of cytosolic ATP production by the blockade of mitochondrial ATP production with low concentrations of AA. These results suggest that astrocytes have ability to enhance neuronal function or survival under conditions of incomplete ischemia or early by enhancement of glycolysis, and that cellular reduction of MTT occurs not only mitochondrially but also extramitchondrially.
In order to isolate microorganisms which produce antibiotics aganist wheat black rust, some bacteria, molds, and actinomycetes were isolated from soils and screened for the production of antibiptics against wheat black rust. Beacuse wheat black rust-puccinia graminis--is a complete parsitic mold which can't grow in artifical medium, new method for the screening of antibiotic producing microorgsnisms against wheat black rust developed by using live leaves of wheat. With new method, a strain No. $480HS_{20}$ which produces a substnace having strong and Puccinia graminis activity and very narrow antimicrobial spectrum was isolated. the substance produced by the strain No.$480HS_{20}$ had better anti Puccinia graminis activity than any other known antifungal antibotics such as kasurgamycin, balasticidins, actidione, antimycin, ologomycin. And the substance was observed to be very stable at heat and ultraviolet light. The strain was indentified as Bacillus subtilis.
세포기질에 존재하는 많은 종류의 단백질들은 N-말단에 존재하는 짧은 펩타이드들에 의해서 trans-golgi network(TGN)의 세포질쪽 막에 타기팅될때 중요한 역할을 수행한다고 보고되고 있다. 본 연구실에서도 이전에 바다달팽이인 군소에서 클로닝된 phosphodiesterase 4의 long-form의 경우 N-말단에 존재하는 20개의 아미노산 서열만으로도 충분히 HEK293T세포의 TGN의 세포질막에 타기팅 되게 하며, 이 펩타이드가 sulfatide와 PI4P에 결합성이 있다는 사실을 in vitro에서 확인하였다. 그래서, 본 연구에서는 sulfatide결합성과 TGN막 타기팅과의 연관성을 연구하고자 하였다. 이를 위해 우선 이전 문헌을 통해 sulfatide결합 펩타이드를 찾았고, 이를 GFP단백질과 융합하여 재조합 단백질(mHSBP-EGFP)을 만들어 세포내 타기팅을 실험해 보았다. 이러한 연구를 수행한 결과, mHSBP-EGFP가 HEK293T세포에서 TGN에 타기팅 되고, sulfatide결합이 망가진 돌연변이는 타기팅이 사라짐을 확인하였다. 또한, mHSBP-EGFP가 TGN에 타기팅 되는 것은 억제제인 antimycin A와 PAO와 adenosine에 의해 억제됨을 확인할 수 있었다. 이러한 사실을 통해, PAO와 adenosine에 민감한 인산화효소들, 그중에 PI4KII의 활성이 mHSBP-EGFP를 TGN으로 위치하게 하는데 중요한 역할을 수행한다고 추론할 수 있다.
Recent studies indicate that reactive oxygen species (ROS) are critically involved in persistent pain primarily through spinal mechanisms, and that mitochondria are the main source of ROS in the spinal dorsal horn. To investigate whether mitochondrial ROS can induce changes in membrane excitability on spinal substantia gelatonosa (SG) neurons, we examined the effects of mitochondrial electron transport complex (ETC) substrates and inhibitors on the membrane potential of SG neurons in spinal slices. Application of ETC inhibitors, rotenone or antimycin A, resulted in a slowly developing and slight membrane depolarization in SG neurons. Also, application of both malate, a complex I substrate, and succinate, a complex II substrate, caused reversible membrane depolarization and enhanced firing activity. Changes in membrane potential after malate exposure were more prominent than succinate exposure. When slices were pretreated with ROS scavengers such as phenyl-N-tert-buthylnitrone (PBN), catalase and 4- hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPOL), malate-induced depolarization was significantly decreased. Intracellular calcium above $100{\mu}M$ increased malateinduced depolarization, witch was suppressed by cyclosporin A, a mitochondrial permeability transition (MPT) inhibitor. These results suggest that enhanced production of spinal mitochondrial ROS can induce nociception through central sensitization.
This study was performed to determine if Juglandis semen extract(JSE) has free radical scavenging and antioxidant activities. Superoxide anion generation by xanthine oxidase/xanthine and in neutrophils activated by phorbol-12, 13-dibutyrate was inhibited by JSE and its effect was dose-dependent. JSE also inhibited generation of $H_2O_2$ induced by glucose oxidase/glucose and in opossum kidney cells treated with antimycin A. JSE exerted a direct $H_2O_2$ scavenging effect. Exposure of opossum kidney cells to 1mM tBHP caused a significant increase in lipid peroxidation, which was prevented by JSE. JSE also prevented tBHP-induced LDH release. These data suggest that JSE has free radical scavenging and antioxidant activities. However, further studies should be carried out to find the active ingredient(s) of JSE that exerts radical scavenging action.
The molecular mechanism of ischemia/reperfusion injury remains unclear. Reactive oxygen species (ROS) are implicated in cell death caused by ischemia/reperfusion in vivo or hypoxia in vitro. Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) activation has been reported to be involved in hydrogen peroxide-induced cell death in renal epithelial cells. This study was therefore undertaken to evaluate the role of P ARP activation in chemical hypoxia in opossum kidney (OK) cells. Chemical hypoxia was induced by incubating cells with antimycin A, an inhibitor of mitochondrial electron transport. Exposure of OK cells to chemical hypoxia resulted in a time-dependent cell death. In OK cells subjected to chemical hypoxia, the generation of ROS was increased, and this increase was prevented by the $H_2O_2$ scavenger catalase. Chemical hypoxia increased P ARP activity and chemical hypoxia-induced cell death was prevented by the inhibitor of PARP activation 3-aminobenzamide. Catalase prevented OK cell death induced by chemical hypoxia. $H_2O_2$ caused PARP activation and $H_2O_2-induced$ cell death was prevented by 3-aminobenzamide. Taken together, these results indicate that chemical hypoxia-induced cell injury is mediated by PARP activation through H202 generation in renal epithelial cells.
Iron uptake in mitochondria and fractionated mitochondria compartments was studied to understand iron transport in heart mitochondria. The inner membrane is most active in iron uptake. Mitochondrial uptake was dependent on iron concentration and the amount of mitochondria. Iron transport was inversely proportional to pH in the range of 6.0 to 8.0. Iron transport reached a maximum after 30 min of incubation at $37^{\circ}C$. Iron uptake was inhibited by 1 mM ATP and stimulated by 1 mM ADP. The oxidative phosphorylation inhibitor oligomycin inhibited iron uptake, but rotenone and antimycin A did not. The divalent ions $Mg^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Mn^{2+}$, and $Zn^{2+}$ suppressed iron uptake at $10\;{\mu}M$ and stimulated it at 1 mM. The divalent ion $Ca^{2+}$ stimulated iron uptake at $10\;{\mu}M$ and suppressed it at 1 mM, competing with iron. The uptake of calcium was stimulated by 10 to $1000\;{\mu}M$ ATP, while iron uptake was stimulated reciprocally by 10 to $1000\;{\mu}M$ ADP, suggesting that these ions have movements similar to those of ATP and ADP.
Mitochondria were isolated from Lentinus edodes and properties of the mitochondrial NADH dehydrogenase were studied. Optimal pH, temperature, and thermal stability of the enzyme were estimated to be 7.6, $33^{\circ}C$, and stable for one hour at $50^{\circ}C$. The apparent $K_m$ for the NADH was 0.33 mM. This enzyme catalyzed to transfer electrons from NADH to ferricyanide, decylubiquinone, and 2,6-dichloro-phenol-indophenol. 0.5 mM antimycin A and 0.01 mM dibromothymoquinone strongly inhibited 87.8% and 76.5% of the enzyme activities. 0.01 mM oligomycin known as an inhibitor of ATPase also strongly inhibited 79.2% of activities. 0.5 mM 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid) and 1.0 mM N-ethylmaleimide known as a modifier of SH group inhibited 50.4% and 36.7% of activities. 1 mM ethyl 2,4-dihydroxy-6-methyl benzoate and 10 mM orcinol, which had been known as an antibiotics isolated from Umbilicaria vellea according to our previous work, stimulated 68.4% and 48.1% of the enzyme activities.
The chromatophore from the chemotrophically grown facultative anaerobic photosynthetic bacterium, Rhodopseudomonas gelatinosa ATCC 17013 was isolated through stepwise sucrose gradient centrifugation. The isolated chromatophore showed high activities of the cytochrome $bc_{1}$ complex and cytochrome c oxidase. The activity of cytochrome $bc_{1}$ complex was completely inhibited by .5$\mu$M antimycin A,10$\mu$M myxothiazol, and that of cytochrome c oxidase was completely inhibited by .$50\mu$M KCM and $100\mu$M $NaN_{3}$but not inhibited by carbon monoxie. The activity of cytochrome c oxidase of th chromatophore was increased by addition of ionophores or protonophores. The reduced-oxidised difference sspectrum of cytochrome $bc_{1}$ complex isolated by affivity chromatography showed the absorption maxima at 553 nm(shoulder at 547 nm), 520 nm, and 418.5 nm, on the other hand, that of cytochrome c oxidase showed .alpha., .betha. and soret peaks at 554 nm, 523 nm, and 421 nm, respectively. The cytochrome c oxidase from chemotrophically grown Rhodopseudomonas gelatinosa seems to be a b-type cytochrome c oxidase.
Park, Hui-Seung;Han, Kyung-Hoon;Shin, Jeoung-A;Park, Joo-Hyun;Song, Kwan-Young;Kim, Doh-Hee
Journal of Korean Neurosurgical Society
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제55권3호
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pp.125-130
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2014
Objective : This study was conducted to elucidate neuroprotective effect of carnosine in early stage of stroke. Methods : Early stage of rodent stroke model and neuroblastoma chemical hypoxia model was established by middle cerebral artery occlusion and antimycin A. Neuroprotective effect of carnosine was investigated with 100, 250, and 500 mg of carnosine treatment. And antioxidant expression was analyzed by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) and western blot in brain and blood. Results : Intraperitoneal injection of 500 mg carnosine induced significant decrease of infarct volume and expansion of penumbra (p<0.05). The expression of superoxide dismutase (SOD) showed significant increase than in saline group in blood and brain (p<0.05). In the analysis of chemical hypoxia, carnosine induced increase of neuronal cell viability and decrease of reactive oxygen species (ROS) production. Conclusion : Carnosine has neuroprotective property which was related to antioxidant capacity in early stage of stroke. And, the oxidative stress should be considered one of major factor in early ischemic stroke.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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