Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST) imaging is a method to detect solutes based on the chemical exchange of mobile protons with water. The solute protons exchange with three different patterns, which are fast, slow, and intermediate rates. The CEST contrast can be obtained from the exchangeable protons, which are hydroxyl protons, amine protons, and amide protons. The CEST MR imaging is useful to evaluate tumors, strokes, and other diseases. The purpose of this study is to review the mathematical model for CEST imaging and for measurement of the chemical exchange rate, and to measure the chemical exchange rate using a 3T MRI system on several amino acids. We reviewed the mathematical models for the proton exchange. Several physical models are proposed to demonstrate a two-pool, three-pool, and four-pool models. The CEST signals are also evaluated by taking account of the exchange rate, pH and the saturation efficiency. Although researchers have used most commonly in the calculation of CEST asymmetry, a quantitative analysis is also developed by using Lorentzian fitting. The chemical exchange rate was measured in the phantoms made of asparagine (Asn), glutamate (Glu), ${\gamma}-aminobutyric$ acid (GABA), glycine (Gly), and myoinositol (MI). The experiment was performed at a 3T human MRI system with three different acidity conditions (pH 5.6, 6.2, and 7.4) at a concentration of 50 mM. To identify the chemical exchange rate, the "lsqcurvefit" built-in function in MATLAB was used to fit the pseudo-first exchange rate model. The pseudo-first exchange rate of Asn and Gly was increased with decreasing acidity. In the case of GABA, the largest result was observed at pH 6.2. For Glu, the results at pH 5.6 and 6.2 did not show a significant difference, and the results at pH 7.4 were almost zero. For MI, there was no significant difference at pH 5.6 or 7.4, however, the results at pH 6.2 were smaller than at the other pH values. For the experiment at 3T, we were only able to apply 1 s as the maximum saturation duration due to the limitations of the MRI system. The measurement of the chemical exchange rate was limited in a clinical 3T MRI system because of a hardware limitation.
Marine organisms are sources of many bioactive compounds, such as essential fatty acids, essential amino acids, vitamins, and minerals, making them useful candidates for the production of safe bioactive substances. They also synthesize glutamic acid, which can be used to produce γ-aminobutyric acid (GABA), the major inhibitory neurotransmitter in the central nervous system (CNS), via fermentation with Lactobacillus brevis BJ-20. This study investigated the degree to which fermented sea tangle (FST) inhibits enzymes such as acetylcholine esterase (AChE) and prolyl endopeptidase (PEP) and affects memory of normal mice using the T-maze test. FST inhibited more than 90% of AChE at 1 mg/mL and 50% of PEP at 8 mg/mL. Oral FST (100 mg/kg) significantly improved performance of normal mice on the T-maze. Therefore, sea tangle fermented with L. brevis BJ20 effectively contributes to memory improvement and might be a useful functional food ingredient.
The ethyl acetate fraction of Uncariae Ramulus et Uncus, which showed anticonvulsant effects against pentylenetetrazole (PTZ) treated mice, were subjected to column chromatography to isolate ursolic acid and hyperin from active eluate. Hyperin decreased the elevated activities of GABA-T and xanthine oxidase and lipid peroxide level dose-dependently in PTZ treated mice brain tissue in vitro, but no effect on superoxide dismutase activity. The effects on such enzyme and component seemed to be related with biosynthesis or metabolism of neurotransmitters.
신경전달물질을 수송하는 신경전달물질 수송체는 연접전막에서 신경전달물질의 농도를 조절한다. 신경세포에 발현하는 GATs들은 연접에서 억제성 신경전달물질인 GABA의 재흡수에 관여한다. GAT2/BGT1가 어떻게 연접전막에 안정적으로 존재하는지, 어떤 결합단백질과 결합하여 조절을 받는지는 알려져 있지 않다. 본 연구에서 효모 two-hybrid system을 사용하여 GAT2의 C-말단과 특이적으로 결합하는 mammalian Lin-7 (MALS)-2을 분리하였다. GAT2의 C-말단에 존재하는 "T-X-L"아미노산 배열이 MALS-2와의 결합에 필수적으로 관여하였다. 또한 이 단백질간의 결합을 pull-down assay로 확인한 결과 MALS는 glutathione S-transferase (GST)와는 결합하지 않으나 GST-GAT2와는 결합하였다. 또한 생쥐의 뇌 균질액에서 GAT2는 MALS와 함께 침강함을 면역침강으로 확인하였다. 이러한 결과들은 MALS가 GAT2와 결합하여 GAT2를 연접전막에서 안정화시키는 역할을 함을 시사한다.
본 연구에서는 효모를 이용하여 제조한 미나리 천연 식초 및 원료로 사용된 미나리 발효액의 유리당, 유기산, 아미노산 함량을 측정하였으며, 미나리 식초의 뇌 기능 개선 관련 기능성을 확인하기 위하여 C6 흰쥐 신경아교세포를 이용하여 산화적 손상에 대한 보호 효과를 검토하였다. 미나리 식초는 약 5%의 초산을 함유하였으며 glucose는 검출되지 않아 초산발효가 잘 이루어진 것을 알 수 있다. 또한 유리 아미노산의 함량은 높지 않았으나 그 중 aspartic acid, arginine 그리고 valine이 주요 유리 아미노산으로 나타났으며, 발효액에서는 aspartic acid, alanine, GABA의 순으로 나타났다. 총 아미노산은 식초에서는 glutamic acid와 glutamine의 함량이 가장 높았으며, 발효액의 경우 aspartic acid와 asparagine이 주요 총 아미노산으로 나타났다. 미나리 식초의 효능을 평가하기 위하여 식초를 동결 건조하여 분말화한 식초의 산화적 손상에 대한 뇌 신경세포 보호 효과를 측정한 결과, 발효액과 식초 모두 C6 세포에 대한 독성은 없었으며 t-BHP 및 $H_2O_2$에 의한 세포 생존율 저하를 유의적으로 억제하는 효과를 확인하였다.
다양한 비생물적 스트레스 중 토양 염 집적은 식물의 광합성 효율, 생장 및 수확량의 감소를 초래한다. 최근 염 저항성 향상을 위한 많은 유전자들이 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 형질전환 배추를 이용하여 아직 기능이 밝혀져 있지 않지만 완전장이 보고된 Brassica rapa Salt Stress Resistance(BrSSR) 유전자의 기능을 검정하는 것이다. BrSSR의 생리적 역할을 분석하기 위해, BrSSR의 과발현 vector인 pSL94 vector를 이용하여 내혼계 배추('CT001')를 형질전환하였다. Quantitative real-time RT-PCR 분석에서 형질전환체의 BrSSR 발현량은 대조군 대비 2.59배까지 증가하였다. 한편, 염 처리 후 표현형 분석에서 BrSSR이 과발현된 형질전환체들이 정상적인 생장을 보여줌으로써 염 스트레스에 내성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. Microarray 분석을 통해 구축된 염 스트레스 저항성 관련 유전자들의 발현 네트워크 상에서 BrSSR은 기존에 염 저항성 관련 유전자로 보고되어 있는 ERD15(AT2G41430), protein containing PAM2(AT4G14270), GABA-T(AT3G22200)와 매우 밀접하게 연결되어 있는 것으로 분석되었다. 위 결과들을 바탕으로 BrSSR은 염 스트레스 발생 시 식물의 생장 및 저항성에 관련된 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다.
Crassostrea gigas were fermented using L. brevis BJ20 to prepare fermented oyster extract (FO). The participants of this study were randomly assigned to FO and placebo (CON) groups. The FO group was given 1.0 g of FO supplementation and the CON group was given sucrose each day for eight weeks. The effects of FO supplementation on body composition, muscula r strength, and blood factors associated with muscle growth were assessed. The FO supplement was enriched with arginine (6,183.3 mg), phenylalanine (217.9 mg), leucine (122.6 mg), isoleucine (59.8 mg), valine (16.4 mg), and γ-amino butyric acid (GABA, 1,053.7 mg). The total fat was significantly decreased in the FO group compared with the CON group (p < 0.05). 60D/S Ext.T/Wo rk and 60D/S Flex.T/Work concomitantly with 60D/S Flex.PeakTQ/BW were significantly increase d by FO treatment compared to CON group (p < 0.05). However, posture stability was not significa ntly different between the groups. The levels of angiotensin-converting enzyme were significantly decreased within the FO group (p < 0.05). The FO group showed significantly decreased levels of tumor necrosis factor-α and increased levels of human growth hormone compared with the CON group (p < 0.01). The levels of insulin-like growth factor-1 increased (p < 0.01) in the FO group while that of creatine kinase and triglyceride decreased significantly compared with the CON group (p < 0.05). These results demonstrated that FO supplementation is effective in preventing sarcopenic obesity and maintaining and strengthening muscular function in elderly wom en. Hence, FO supplements can be used as functional ingredients for these benefits.
본 연구는 국내에서 주정첨가 유무에 따라 발효된 시판 현미식초의 이화학적 품질특성을 확인하기 위하여 다소비 주정 무첨가 발효 현미식초(3종)과 주정첨가 현미식초(3종)에 대하여 pH, 총 산도, 당도, 환원당, 갈색도, 탁도, 유리당, 유기산 및 유리아미노산 특성을 비교 분석하였다. 시료의 pH와 총 산도는 주정첨가 유무에 따라 큰 차이가 없었다. 당도, 환원당 및 유리당 함량은 주정 첨가 발효 현미식초가 주정 무첨가 발효 현미식초에 비해 높게 나타났다. 갈색도, 탁도 및 색도는 주정 무첨가 발효된 현미식초에서 높게 나타났다. 총 유기산에 대한 acetic acid의 비율(A/T)은 주정 무첨가 발효 현미식초에서 0.94~0.96, 주정첨가 발효 현미식초에서 0.97~1.00으로 주정 첨가 발효 현미식초에서 높게 나타났다. 총 유리아미노산 함량은 주정 무첨가 발효 현미식초는 93.07~509.48 ppm, 주정첨가 발효 현미식초는 25.14~264.52 ppm으로 나타났다. 현미의 생리활성물질인 $\gamma$-aminobutyric acid(GABA)는 주정 무첨가 발효된 현미식초에서 높게 나타났다. 따라서 현미식초의 발효방식에 따라 이화학적 품질특성에 차이가 남을 확인 할 수 있었다.
Kim, Minjeong;Yun, Jun-Won;Shin, Kyeho;Cho, Yejin;Yang, Mijeong;Nam, Ki Taek;Lim, Kyung-Min
Biomolecules & Therapeutics
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제25권2호
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pp.112-121
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2017
Drug-induced liver injury (DILI) is the serious and fatal drug-associated adverse effect, but its incidence is very low and individual variation in severity is substantial. Acetaminophen (APAP)-induced liver injury accounts for >50% of reported DILI cases but little is known for the cause of individual variations in the severity. Intrinsic genetic variation is considered a key element but the identity of the genes was not well-established. Here, pre-biopsy method and microarray technique was applied to uncover the key genes for APAP-induced liver injury in mice, and a cause and effect experiment employing quantitative real-time PCR was conducted to confirm the correlation between the uncovered genes and APAP-induced hepatotoxicity. We identified the innately and differentially expressed genes of mice susceptible to APAP-induced hepatotoxicity in the pre-biopsied liver tissue before APAP treatment through microarray analysis of the global gene expression profiles (Affymetrix $GeneChip^{(R)}$ Mouse Gene 1.0 ST for 28,853 genes). Expression of 16 genes including Gdap10, Lpl, Gabra3 and Ccrn4l were significantly different (t-test: FDR <10%) more than 1.5 fold in the susceptible animals than resistant. To confirm the association with the susceptibility to APAP-induced hepatotoxicity, another set of animals were measured for the expression level of selected 4 genes (higher two and lower two genes) in the liver pre-biopsy and their sensitivity to APAP-induced hepatotoxicity was evaluated by post hoc. Notably, the expressions of Gabra3 and Lpl were significantly correlated with the severity of liver injury (p<0.05) demonstrating that these genes may be linked to the susceptibility to APAP-induced hepatotoxicity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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