Using two drugs, tunicamycin and brefeldin A, which affect protein processing, we investigated the intracellular processing mechanism of secreted aspartyl proteinase 1 (SAPl) of Candide albicans. Three intracellular forms of SAPI were detected by immunoblotting using menoclonal antibody (MAb) CAPl. Their molecular weights were approximately 40, 41 and 45 kDa, respectively. The 41 kDa protein is a glycoprotein and may be the same as the extracellular form judging by its molecular mass. The 40 kDa protein was the unglycosylated form and its molecular mass coincided with deglycosylated SAPl and the 45 kDa protein was also the unglycosylated form. Neither the 40 and 45 kDa proteins were detected in the culture supernatant of C. albicans. These suggested that the 40 and 45 kDa proteins might be intracellular precursor forms of SAPI. These results show that SAPI is translated as a 45 kDa precusor form in the endoplasmic reticulum and the 45 kDa precursor farm undergoes proteolytic cleavage after translocation into the Golgi apparatus, generating the 40 kDa precursor form. This 40 kDa precursor is converted into a 41 kDa mature form through glycosylation in the Golgi apparatus. The mature form of the 41 kDa protein is sorted into secretary vesicles and finally released into the extracellular space through membrane fusion. When the glycan region of SAPl was digested with N-glycosidase F, both stability and activity of the enzyme decreased. These results indicate that the glycan attached to the enzyme may, at least in parti be related to enzyme stability and activity.
Newcastle disease virus (NDV) 감염된 baby hamster kidney 세포에서 Syncytium (합포체) 형성은 세포막 표면으로의 수송된 바이러스 당단백질 hemagglutinin-neuramidase에 의해 일어난다. HAU 값은 추출물의 농도가 25과 $3.2{\mu}g/mL$ 사이에서는 현저하게 감소하였으나, $25{\mu}g/mL$ 농도에서는 NDV 감염된 HAD (%)는 광범위한 흡착능의 감소를 나타났으나 바이러스 당단백질의 세포내 생합성은 저해되지 않았다. 그러므로 오배자 추출물은 바이러스 당단백질의 세포막으로의 수송과 함께 합포체 형성을 저해하여 항바이러스 활성을 갖는 것으로 결론된다. 또한 오배자 추출물의 저해활성을 조사한 결과 ${\alpha}-glucosidase$에 대한 추출물의 $IC_{50}$은 $12.5{\mu}g/mL$이었으며, ${\beta}-glucosidase$, ${\alpha}-glucosidase$, ${\beta}-mannosidase$에 대한 오배자 추출물의 $IC_{50}$은 각각 26, 36, $50{\mu}g/mL$로 나타나 ${\beta}-type$ glycosidases 보다 ${\alpha}-type$ glycosidase에 대한 효소활성 저해능이 우수하였다. 따라서 $IC_{50}$ 농도에서는 세포내에서 당단백질 생합성은 저해되지 않으며 당단백질의 수송을 저해하는 것으로 판단되었으며 향후 항바이러스 관련 작용기작의 연구가 필요하다고 사료된다.
Quercetin은 flavonoid 계통의 물질로서 자연계에서 채소나 과일에 매우 흔하다. 또한 인체에서는 radical scavenger로서 신체항상성 뿐만 아니라 직장암의 예방에도 중요한 역할을 한다. Glucosidase를 포함한 glycosidase는 많은 종류의 대사성 질환에 관련이 있다. 유용한 $\alpha$-glucosidase 저해제를 스크리닝 하던 중 chemical library로부터 quercetin을 선별하였다. Quercetin은 $\alpha$-glucosidase에 가역적으로, 느리게 결합하며, 비경쟁적인 저해제인데, $6.3\times10^{-8}$ M의 Ki값을 가진다. 이러한 결과는 비록 기전 연구가 더 필요하지만, quercetin이 당뇨병과 같은 퇴행성 질환을 치료할 수 있다는 잠재성을 보여주는 것이다.
Newcastle disease virus(NDV) 감염된 baby hamster kidney(BHK) 세포에서 syncytium(합포체) 형성은 세포막 표면으로의 수송된 바이러스 당단백질 hemagglutinin-neuramidase(HN)에 의해 일어난다. HAU 값은 추출물의 농도가 25과 3.2 ug/mL 사이에서는 현저하게 감소하였으나, NDV 감염된 HAD(%)는 25 ug/mL 농도에서 광범위한 흡착능의 감소를 나타내 바이러스 당단백질의 세포내 생합성은 저해되지 않았다. 그러므로, 약용식물인 마황 메탄올 추출물이 바이러스 당단백질의 세포막으로의 수송과 함께 합포체 형성을 저해하여 항바이러스 작용을 하였다. 또한 마황 추출물의 저해활성을 조사한 결과 ${\alpha}$-glucosidase에 대한 추출물의 $IC_{50}$은 $18{\mu}g/mL$이었으며, ${\beta}$-glucosidase, ${\alpha}$-mannosidase, ${\beta}$-mannosidase에 대한 마황 추출물의 $IC_{50}$은 각각 60, 40, $150{\mu}g/mL$로 나타나 ${\beta}$-type glycosidases 보다 ${\alpha}$-type glycosidase에 대한 효소활성 저해능이 우수하였다. 따라서 $IC_{50}$농도에서는 세포내에서 당단백질 생합성은 저해되지 않으며 당단백질의 수송을 저해하는 것으로 판단되었으며 향후 항바이러스 관련 작용기작의 연구가 필요하다고 판단된다.
Orally administered herbal glycosides are metabolized to their hydrophobic compounds by intestinal microflora in the intestine of animals and human, not liver enzymes, and absorbed from the intestine to the blood. Of these metabolites, some, such as quercetin and kaempherol, are mutagenic. The fecal bacterial enzyme fraction (fecalase) of human or animals has been used for measuring the mutagenicity of dietary glycosides. However, the fecalase activity between individuals is significantly different and its preparation is laborious and odious. Therefore, we developed a fecal microbial enzyme mix (FM) usable in the Ames test to remediate the fluctuated reaction system activating natural glycosides to mutagens. We selected, cultured, and mixed 4 bacteria highly producing glycosidase activities based on a cell-free extract of feces (fecalase) from 100 healthy Korean volunteers. When the mutagenicities of rutin and methanol extract of the flos of Sophora japonica L. (SFME), of which the major constituent is rutin, towards Salmonella typhimurium strains TA 98, 100, 102, 1,535, and 1,537 were tested using FM and/or S9 mix, these agents were potently mutagenic. These mutagenicities using FM were not significantly different compared with those using Korean fecalase. SFME and rutin were potently mutagenic in the test when these were treated with fecalase or FM in the presence of S9 mix, followed by those treated with S9 mix alone and those with fecalase or FM. Freeze-dried FM was more stable in storage than fecalase. Based on these findings, FM could be usable instead of human fecalase in the Ames test.
Kim, Kyung-Ah;Yoo, Hye Hyun;Gu, Wan;Yu, Dae-Hyung;Jin, Ming Ji;Choi, Hae-Lim;Yuan, Kathy;Guerin-Deremaux, Laetitia;Kim, Dong-Hyun
Journal of Ginseng Research
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제39권2호
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pp.183-187
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2015
Background: Gut microflora play a crucial role in the biotransformation of ginsenosides to compound K (CK), which may affect the pharmacological effects of ginseng. Prebiotics, such as NUTRIOSE, could enhance the formation and consequent absorption of CK through the modulation of gut microbial metabolic activities. In this study, the effect of a prebiotic fiber (NUTRIOSE) on the pharmacokinetics of ginsenoside CK, a bioactive metabolite of ginsenosides, and its mechanism of action were investigated. Methods: Male Sprague-Dawley rats were given control or NUTRIOSE-containing diets (control diet + NUTRIOSE) for 2 wk, and ginseng extract or vehicle was then orally administered. Blood samples were collected to investigate the pharmacokinetics of CK using liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Fecal activities that metabolize ginsenoside Rb1 to CK were assayed with fecal specimens or bacteria cultures. Results: When ginseng extract was orally administered to rats fed with 2.5%, 5%, or 10% NUTRIOSE containing diets, the maximum plasma concentration ($C_{max}$) and area under the plasma concentration-time curve values of CK significantly increased in a NUTRIOSE content-dependent manner. NUTRIOSE intake increased glycosidase activity and CK formation in rat intestinal contents. The CK-forming activities of intestinal microbiota cultured in vitro were significantly induced by NUTRIOSE. Conclusion: These results show that prebiotic diets, such as NUTRIOSE, may promote the metabolic conversion of ginsenosides to CK and the subsequent absorption of CK in the gastrointestinal tract and may potentiate the pharmacological effects of ginseng.
Glycosynthase는 친핵성 아미노산을 비친핵성 아미노산으로 치환하여 당전이 산물의 가수분해를 막아서 당전이 효율을 증가시킬 수 있다. 이전 연구에서 본 실험실은 열에 안정하고 산에 강한 Thermoplasma acidophilum 유래의 ${alpha}$-glucosidase (AglA)가 당전이 활성이 있음을 입증하였으나 시간이 지남에 따라 당전이 산물이 가수분해 되었다. 이러한 AglA의 당전이 효율을 개선하기 위하여 친핵성 아미노산인 아스파라긴산을 글리신으로 치환하였다. 이 치환된 glycosynthase는 니켈 친화력 크로마토그래피를 통하여 정제되었으며, 정제된 돌연변이 단백질의 배당체를 합성하는 능력이 말토오스를 공여체로 그리고 p-nitrophenyl-${alpha}$-D-glucopyranoside($pNP{\alpha}G$)를 수용체로, 그리고 $pNP{\alpha}G$가 당공여체 및 수용체로 이용될 수 있는지 검사하였다. Glycosynthase를 이용한 당전이 산물의 수율은 약 42.5%를 보였으며 시간이 지남에 따라서 가수분해되지 않았다. 박막 크로마토그래피법을 이용한 반응산물의 분석은 수용체의 높은 농도에서 기존의 효소보다 많은 양의 배당체를 합성할 수 있음을 보여주었고, 특히 중성보다 낮은 pH 영역에서 가장 높은 활성을 보여줌을 확인하였다. 이러한 결과는 glycosynthase가 산업적으로 배당체를 합성하는데 유용성이 크다는 것을 나타낸다.
벼메뚜기는 메뚜기과에 속하는 불완전 변태 곤충으로, 국내에서 오랫동안 식용으로 이용되어 왔다. 현재까지 벼메뚜기의 항산화 및 항염증 효과 등의 기능들이 연구되었으나, 탄수화물 소화 효소나 식후 혈당 수치에 미치는 영향에 관한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 벼메뚜기 에탄올 추출물(OEE)와 물 추출물(OWE)이 탄수화물 소화 효소를 저해하고, streptozotocin (STZ)으로 유도된 당뇨병 마우스에서 식후 고혈당을 강하시키는 효과에 대해 조사하였다. 그 결과 OEE에 의한 α-glucosidase와 α-amylase 저해 효과가 OWE 보다 더 효과적이었다. 당뇨병 마우스에 전분(2 g/kg)을 투여한 후의 혈당 증가는 15, 30, 60, 120분에 각각 406.50, 431.50, 473.50 and 460.00 mg/dl로 나타났고, 전분(2 g/kg)과 OEE 추출물(300 mg/kg)을 투여한 후 혈당 증가는 15, 30, 60, 120분에 각각 327.00, 361.00, 358.67 and 291.00 mg/dl로 나타나, OEE 추출물 투여군이 대조군에 비해 식후 혈당 강하가 효과적으로 나타남을 알 수 있었다. 이러한 결과는 벼메뚜기 추출물이 α-glucosidase와 α-amylas를 저해함으로써 식후 고혈당을 완화시키고, 특히 벼메뚜기 에탄올 추출물(OEE)이 벼메뚜기 물 추출물(OWE) 보다 식후 고혈당을 완화시키는데 더욱 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 OEE가 탄수화물 소화 효소 저해 효과로 식후 고혈당을 완화시키는 유용한 천연 기능성 식품이 될 것으로 사료된다.
리소좀(lysosome)은 진핵세포에서 에너지 대사 및 세포 내 소화 작용에 관여하는 세포 소기관으로 protease, nuclease, glycosidase, lipase, phosphatase 들이 다수 존재한다. 우리는 선행 연구결과들을 통해 난백 리소좀의 멜라닌 색소 탈색능을 보고하였다[8]. 그러나 B16F10 melanocyte 세포주에서 난백 리소좀에 의한 멜라닌 함량 변화 및 피부장벽 조절 연구는 거의 보고되지 않았다. 따라서 우리는 계란 난백(egg white)으로부터 추출한 lysosome-related organelle extract (LOE)에 의한 세포 내 멜라닌 함량 변화 및 피부장벽 강화 효과를 규명하고자 하였다. 먼저 LOE의 미백 효능을 확인하기 위해 B16F10 세포주를 이용하여 세포독성 평가를 진행하였다. B16F10 세포주에서 LOE에 의한 세포독성은 0에서 20 mg/mL 농도에서 관찰되지 않았으나, 40 mg/mL 부터 세포독성이 관찰되어 이후 모든 실험에서 최대 농도값을 20 mg/mL로 설정하였다. 먼저 LOE를 이용한 melanin contents assay 결과, 음성 대조군인 α-MSH 처리군 대비 LOE 처리군 5, 10, 20 mg/mL 농도에서 61.5 ± 4.0%, 61.4 ± 7.3%, 58.3 ± 8.3%로 세포 내 멜라닌 함량이 감소되는 것을 확인하였고, 20 mg/mL 농도 조건에서 MITF 발현 억제도 관찰하였다. LOE의 피부 장벽에 미치는 영향을 관찰하기 위해 각질형성세포주(HaCaT)를 이용하여 TEER (trans-epithelial electrical resistance) assay를 수행한 결과, LOE에 의해 농도 의존적으로 TEER 저항값이 증가하여 LOE가 피부장벽 강화에도 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 피부 염증 유발을 위한 TNF-α 처리조건에서도 LOE는 TEER 저항값을 증가시켜 염증 유발 조건에서도 LOE에 의해 피부장벽이 정상적으로 회복되었음을 알 수 있었다. 마지막으로 cell migration assay를 통해 LOE에 의한 세포이동 촉진 효과를 관찰한 결과, LOE는 세포분열 및 세포이동을 촉진시켰다. 위 결과들을 통해 LOE는 미백 기능 뿐 아니라 피부재생 및 피부장벽 강화에도 효과를 나타내는 소재이며, 효소안정화 및 제형화 기술이 접목된다면 향후 새로운 미백 기능성 화장품 소재로도 개발될 수 있을 것이다.
본 연구는 복잡한 얼굴 자극을 구성하고 있는 물리적인 특징들을 추출하여 얼굴을 수치 구조면에서 분석하고, 얼굴에서 파악되는 감성과 그들 간의 관계를 파악하기 위해 수행되었다. 이를 위해 본 연구에서는 먼저 얼굴 내부에 36개의 세부 요소들 및 요소들 간 관계를 설정하였다. 또한 얼굴 외곽형의 분류를 위해 얼굴 윤곽선 부위에 14개의 특징점을 찍고 코끝에서부터 이들 지점까지의 거리를 측정하였다. 사람마다 기본적인 얼굴 크기가 다르다는 점을 감안하여 이들 특징값들 중 비율값을 제외한 길이값들을 얼굴 좌우폭 또는 얼굴 상하길이를 기준으로 정규화(normalization)하였다. 그런 다음 35개의 얼굴 내부 특징요소들과 다섯 가지 얼굴 외곽형을 입력값으로 하여 주성분분석(PCA: principal component analysis)을 실시하였으며, 그 결과 얼굴의 물리적 특징 요소들은 얼굴외곽형 성분, 눈 세로 성분, 가로 성분, 눈썹부위 성분의 네 성분으로 대략 묶일 수 있었다. 여기에 한 개의 성분을 더하여 다섯 개의 요인점수를 기반으로 얼굴에 대한 5차원 공간을 가정하였다. 이 공간에서 얼굴을 고루 선정하되 해당 얼굴이 있다고 보기 어려운 영역은 제외하고 평균에 해당하는 얼굴을 추가하여 총 30가지 대표 얼굴 유형을 선정하였다. 다른 한편에서는 얼굴의 감성 구조를 파악하기 위하여 잡지와 설문을 통해 어휘를 수집하고 이를 정리하였다. 요인분석(factor analysis)과 다차원척도 분석(MDS: multidimensional staling) 결과 얼굴과 관련된 감성 어휘는 '날카롭다-부드럽다', '앳되다-성숙하다'의 2차원 공간에서 표현될 수 있었다.>$H_2O$/g membrane, 고정이온농도가 5.25 meq/g $H_2O$인 PVA/PAA-$160^{\circ}C$ 15% 막으로 예측된다. 첨가시에 무첨가시보다 접착정도가 더 높았으며, 가장 높은 접착율은 $\beta$-GlcNAc'ase 첨가시 나타났다. 또한 모든 glycosidase 처리시 2시간 배양한 정자보다는 배양하지 않은 정자에서 투명대에 대한 접착정도가 높게 나타났으며, $\alpha$-D-mannosidase의 처리시 유의적인 차이를 보였다 (P<0.05). 본 연구의 결과, $\beta$-GlcNAc'ase가 주로 돼지정자의 원형질막내에 존재하는 것으로 추측되며, 배양된 정자에 의한 투명대 접착정도와 침입율이 낮았음에도 불구하고 glycosidase activity가 증가하는 것으로 나타났다. 마련되어져야 할 것으로 판단되어진다. 와이어형, 기본형의 순으로 작게 나타났다.한 인자로 제시 되었다. 따라서 채식을 하는 폐경 후 여성의 경우 골격건강을 위하여 단백질의 급원이 되는 식품의 섭취에 더욱 관심이 필요한 것으로 보여 진다. 그러나 본 연구의 경우 대상자의 수가 적은 제한점이 있기 때문에 보다 많은 연구가 계속적으로 수행되어야 할 것으로 생각된다.reas(RW-2 and RW-3), lower part of the dam (RW-1) and seawater areas(RW-4 and RW-5).하는 비율이 가장 높았다. 에너지 섭취를 고려한 INQ는 칼슘과, 비타민 A는 남녀 모두, 비타민 B$_2$는 여자가
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[게시일 2004년 10월 1일]
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