• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권5호
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• pp.642-648
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• 2006

Mushroom tyrosinase (MT) structural changes in the presence of $Cu ^{2+}$ and $Ni ^{2+}$ were studied separately. Far-UV CD spectra of the incubated MT with the either of the metal ions indicated reduction of the well-ordered secondary structure of the enzyme. Increasing in the maximum fluorescence emission of anilinonaphthalene-8-sulfonic acid (ANS) was also revealing partial unfolding caused by the conformational changes in the tertiary structure of MT. Thermodynamic studies on the chemical denaturation of MT by dodecyl trimethylammonium bromide (DTAB) showed decrease in the stability of MT in the presence of $Cu ^{2+}$ or $Ni ^{2+}$ using their activation concentrations. Both activities of MT were also assessed in the presence of different concentrations of these ions, separately, with various monophenols and their corresponding diphenols. Kinetic studies revealed that cresolase activity on p-coumaric acid was boosted in the presence of either of the metal ions, but inhibited when phenol, L-tyrosine, or 4-[(4-methylphenyl)azo]-phenol was substrate. Similarly, catecholase activity on caffeic acid was enhanced in the presence of $Cu ^{2+}$ or $Ni ^{2+}$, but inhibited when catechol, L-DOPA, or 4-[(4-methylbenzo)azo]-1,2-benzenediol was substrate. Results of this study suggest that both cations make MT more fragile and less active. However, the effect of the substrate structure on the MT allosteric behavior can not be ignored.

• 약학회지
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• 제45권4호
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• pp.387-396
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• 2001

The effects of ascorbic acid, thiols such as cysteine, n-acetyl-ι-cyteine, glutathione, thiourea, 2-mercaptoethanol and dithiotreithol and organic acids such as magic acid, citric acid, glycolic acid, taurine and kojic acid on polyphenol oxidate (PPO) activity were studied in order to establish if it reacts with oxidized product and/or directly inhibits the enzyme. To investigate the mechanism, the quantification of t-butylcatechol and 4-methylcatechol (phenolic compounds) as substates, their oxidized product and sulphydryl colorless additional compounds were determined by high performance liquid chromatograph (HPLC) method. Chromatographic results indicate that ascorbic acid, organic acids and lower level of cysteine reduced oxidized product of substrates back to their respective positions uf ο-diphenols. On the other hand, other thiols and high level of cysteine reacted with oxidative product of ο-diphenols and then produced sulphydryl colorless compounds. Cysteine apperars to have two types of mechanism of actions in the formation of oxidative products of substrates depending on its concentration; ascorbic acid-type and other thiols-types. The effect of ascorbic acid with thiols on polyphenol oxidase was determined by same method. Chromatographic results indicate that ascorbic acid was more reactive with oxidized product of substrates than thiols.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.147-152
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• 2002

Because of the difference of the relative reactivity between two hydroxyl groups of the hydroquinone due to the steric hindrance of the substituent, many combinations of the substituent direction in the polyesters derived from asymmetrical diphenols such as monosubstituted hydroquinones was expected. It was studied how the mode of the direction affected the properties of the resulting polyesters in terms of the transition temperatures of the thermotropic polyesters prepared from terephthalic acid, 2,4-dichloroterephthalic acid, and phenylhydroquinone by the reaction using p-Toluenesulfonylchloride in pyridine. The direction was tried to control the relative reactivity by changing the reaction temperature and addition time of the hydroquinone, and by modifying it through an association of the hydroquinones with DMF.

• KSBB Journal
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• 제29권1호
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• pp.1-8
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• 2014

Tyrosinases catalyze the hydroxylation of monophenolic compounds and the conversion of o-diphenols to oquinones. The enzymes are mainly involved in the modification of tyrosine into L-3,4-dihydroxyphenyl-alanine (L-DOPA) and DOPA/DOPAquinone-drived intermolecular cross-linking, which play the key roles of pigmentation to the cells. It is ubiquitously distributed in microorganisms, plants, and animals all around the nature world. They are classified as copper- containing dioxygen activating enzymes; two copper ions are coordinated with six histidine residues in their active sites and they are distinguished as met-, deoxy-, and oxy-form depending on their oxidative states. Natural extraction and recombinant protein approaches have been tried to obtain practical amounts of the enzymes for industrial application. Tyrosinases have been widely applied to industrial and biomedical usages such as detoxification of waste water containing phenolic compounds, L-DOPA as a drug of Parkinson's disease, biomaterials preparation based on the cross-linking ability and biosensors for the detection of phenolic compounds. Therefore, this review reports the mechanism of tyrosinase, biochemical and structural features and potential applications in industrial field.

• Applied Biological Chemistry
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• 제24권3호
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• pp.167-173
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• 1981

마늘의 갈변현상중(褐變現象中) 효소적(酵素的) 갈변(褐變)에 관여(關與)하는 polyphenol oxidase 조효소액(粗酵素液)을 추출(抽出)하여 그 성질(性質)을 몇가지 조사(調査)하였다. 기질(基質)로서는 여러 phenol화합물(化合物)들을 사용(使用)해 본 결과(結果), diphenol류(類)와 monophenol류(類)는 거의 갈변(褐變)되지 않았으나 triphenol인 pyrogallol, gallic acid는 크게 갈변(褐變)되는 것으로 보아 마늘의 polyphenol oxidase는 triphenol oxidase로 보인다. 이 효소의 최적(最適) pH는 6.5 부근으로 약산성측(弱酸性側)에 있었으며 열안정성(熱安定性)은 $80^{\circ}C$, 5분(分) 가열(加熱)로 90%의 잔존율(殘存率)을 보여 열(熱)에 매우 안정(安定)하였다. Na-metabisulfite는 1mM의 농도(濃度)에서 안전(完全)한 조해(阻害)를 하였고, potassium cyanide, L-ascorbic acid, thiourea순(順)으로 효소활성(酵素活性)을 조해(阻害)하였다. $Mg^{2+}$는 효소활성(酵素活性)을 증가(增加)시켰고 $Cu^{2+}$는 저농도(低濃度)(1mM)에서는 polyphenol oxidase가 활성화(活性化)하는데 비(比)해 고농도(高濃度)(10mM)에서는 조해작용(阻害作用)을 하였다. 마늘의 polyphenol oxidase의 Km치(値)는 0.4mM이었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제26권1호
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• pp.41-46
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• 1983

송이버섯[Tricholoma matsutake(S. Ito et Imai);Sing.]에서 polyphenol oxidase 조효소액(粗酵素液)을 추출(抽出), 그 성질(性質)을 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. Trihydroxyphenol류(類)와 o-diphenol류(類)에 활성(活性)을 보였고 이들중 pyrogaroll이 최고활성(最高活性)을 보였으며 m-diphenol, p-diphenol 그리고 monophenol류(類)에서는 활성(活性)을 보이지 않았다. 최적(最適) pH는 4.0 부근이었고, 최적온도(最適溫度)는 $45{\sim}55^{\circ}C$였으며, 효소(酵素)의 활성(活性)이 $70^{\circ}C$에서 2분(分) 가열(加熱)로 완전(完全)히 실활(失活)되었다. $Cu^{++}$, $Fe^{++}$ 및 $Mg^{++}$은 $10^{-1}mM$이상(以上) 농도(濃度)에서는 효소력(酵素力)이 증가(增加)되었으나, 그 이상(以上)의 농도(濃度)에서는 오히려 저하(低下)되었다. 저해제(沮害劑)로는 Na-DETC, L-ascorbic acid, L-cysteine 및 NaCl이 양호(良好)하였다. pyrogaroll에 대한 km치(値)는 0.88mM이었다.

• 청정기술
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• 제21권2호
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• pp.102-107
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• 2015

Rhodamine염료는 높은 흡광계수와 함께 넓은 가시광선 영역에서 고효율과 안정성을 나타내는 형광을 제공함으로써 형광표지 물질로 널리 사용되고 있다. Rhodamine 화합물을 형광표지 물질로 이용하기 위해서는 rhodamine골격을 (생체)분자나 표면에 공유결합 시키는 화학적 과정이 필수적이기 때문에 이에 관련하여 다양한 rhodamine유도체를 합성해내는 효율적이고 실제적인 방법의 개발은 큰 관심을 끌어왔다. Sulforhodamine B는 반응성이 큰 두 개의 sulfoxy작용기를 포함하고 있는데 이를 이용하여 여러 재료에 공유결합 시킴으로써 널리 활용될 수 있는 유용한 화합물이다. 본 연구에서는 4-formyl-1, 3-benzenedisulfonic acid의 disodium염과 3-diethylaminophenol으로부터 3단계에 걸쳐 sulforhodamine B를 합성하는 과정을 연구하였다. 이 과정에서 dihydroxytriarylmethane 중간체를 xanthene 골격으로 전환하는 두 번째 단계를 획기적으로 개선하는 방법에 대해 기술하였다. 이는 반응 중에 생성되는 물분자가 역반응에 참여하는 것을 억제하도록 메탄올을 가함으로써 이루어졌다. 그 결과, 반응온도는 낮아지고(135에서 80 ℃), 수율은 크게 증가되었다(20% 미만에서 84%). 이로써, 기존의 3단계에 걸친 sulforhodamine B의 제법은 에너지 절감 및 자원효율 면에서 개선된 방법으로 이루어지게 되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권2호
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• pp.205-213
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• 2011

본 연구에서는 F-C시약을 이용한 페놀성 물질의 정량방법에서 다양한 종류의 페놀성 성분들의 반응특성 및 반응영향요인들을 분석하였다. 정량방법 중 $Na_2CO_3$를 선처리는 F-C시약을 먼저 처리하는 방법에 비해 대부분 페놀성 물질들의 발색반응도 감소를 야기하였으며, 특히 -OH 밀도가 높은 galloyl group을 가진 gallic acid 및 EGCG 등의 성분이 두드러진 감소를 나타내었다. F-C시약과 $Na_2CO_3$를 동시에 처리하는 경우 F-C시약을 선처리 하는 경우에 비해 각 페놀성 물질의 반응성이 약간 감소되는 경향을 나타내었다. 그 원인은 페놀성 물질들이 산성인 F-C시약에서보다 $Na_2CO_3$ 용액의 알칼리 환경에서 화학적으로 불안정하기 때문이며, pH 7.4 및 9의 환경에서 페놀성 물질로부터 생성된 산화물들은 F-C시약과의 반응성이 약화됨을 확인하였다. 이 과정중에 같이 형성된 $H_2O_2$는 F-C와의 반응에 직접적인 영향을 미치지 않았다. FeA와 SiA와 같은 monophenol류는 방법의 차이에 따라 큰 반응성의 변화를 나타내지 않았으며, 발색도는 느리지만 꾸준히 증가하는 kinetics 패턴을 보였다. 실제 시료에의 적용을 위해 연잎 추출물을 제조하고 각 정량방법에 대한 반응도 차이를 조사한 결과, 역시 $Na_2CO_3$ 처리환경에서 현저한 발색반응도 저하를 나타내었다. 보다 정확한 페놀성 물질의 정량을 위해 적절한 표준물질의 선택 및 정량 방법 등에 대한 표준화가 필요할 것으로 사료된다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제9권
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• pp.51-59
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• 1991

밤과실의 가공 및 저장중 갈변기구를 규명하는 일환으로 밤에 함유된 polyphenol 화합물 및 PPO를 분리, 동정하고 PPO의 생화학적 특성에 대해 연구한 결과는 다음과 같다. 밤의 total phenol 함량은 $6.5{\mu}g/g$이었고 ferulic acid, caffeic acid, synapic acid, p-coumaric acid, gallic acid, salicylic acid 순으로 함량이 높았다. PPO를 분리, 정제하여 전기영동한 결과 단일의 단백질 및 효소활성밴드를 확인하였으며 정제된 효소의 비활성도는 260.9이고 조효소액보다 11.7배 정제되었다. PPO의 최적 pH와 온도는 각각 5.9, $45^{\circ}C$였으며 효소활성은 $80^{\circ}C$에서 15분 처리시 거의 실활되었다. 무기염의 영향을 본 결과 $Mg^{{+}{+}}$, $Ca^{{+}{+}}$, $Zn^{{+}{+}}$들은 효소활성을 증가시켰으나 $Fe^{{+}{+}}$, $K^+$, $Hg^{{+}{+}}$는 활성을 저해시켰다. 저해제로는 L-ascorbic acid, thiourea, sodium chloride, L-cysteine의 저해작용이 강했다. 밤의 PPO는 o-diphenol에 대한 강한 활성을 나타냈으며 특히 catech이에 대해 가장 강했으며 monophenol에는 활성을 나타내지 않았다. PPO의 Km값은 catechol에 대해 5mM이었다.

• 전기화학회지
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• 제2권1호
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• pp.31-37
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• 1999

구리이온을 함유하는 효소인 laccase(Rhus vernicifera)를 self-assembly technique을 이용하여 금전극 표면에 고정시킨 후 표면의 특성을 관찰하고 반응을 살펴보았다. laccase는 diphenol, diamine등을 산소에 의해 산화시킬 수 있는 oxidoreductase이다. 이 경우 산소는 peroxide나 superoxide 등의 중간체 생성없이 물까지 직접 4전자 환원이 일어난다. $\beta-mercaptopropionate$를 이용하여 금전극 표면에 음전하를 띤 self-assembled monolayer를 형성시킨 후, 중성용액에서 양 전하를 띤 laccase(pI=9)를 정전기적 인력에 의해 고정시킨 후, 순환 전압-전류법에 의한 실험으로 전극표면에 고정되었음을 확인하였다. 또한, 낮은 주사속도에서 흐른 전하량으로부터 surface coverage를 계산하여 전극표면에 효소가 monolayer로 덮여 있음을 확인하였다. laccase가 고정된 전극을 laccase의 기질인 ABTS(2,2-azino-bis-(3-ethylbenzthioline-6-sulfonic acid) 용액에 담그면 ABTS가 산화되는 것으로부터 고정된 laccase가 활성을 가지고 있음을 확인하였고, 그 효소효과는 $4^{\circ}C$에서 $2\~3$일 동안 지속됨을 관찰하였다. 앞서 구한 surface coverage로부터 고정된 효소의 양을 알 수 있어서, 표면에 고정된 laccase가용액상의 laccase에 비하여 $10\~15\%$정도만의 효소효과를 유지하고 있음을 알 수 있었다. 또한, laccase의 산소의 전기화학적 환원 촉매로서의 역할에 대하여 용액상에서와 전극표면에 고정시켰을 경우에 비교하여 보았는데, 두 경우 다 전자전달체가 없이는 산소환원의 촉매로 작용하지 않고, $Fe(CN)_6^{3-}$를 전자전달체로 사용한 경우에 산소환원의 촉매로 작용함을 알 수 있었다. 이러한 산소환원촉매로서의 역할이 laccase로부터 기인한다는 것은 억제제인 azide를 이용한 실험으로 다시 한 번 확인할 수 있었다.