• The Korean Journal of Physiology
• /
• 제29권1호
• /
• pp.69-80
• /
• 1995

Renal proximal tubular hypertrophy and hyperfunction are known to be early manifestations of experimental and human diabetes. As the hypertrophy and hyperfunction have been suggested to be central components in the progression to renal failure, an understanding of their underlying causes is potentially important for the development of therapy. A primary rabbit kidney proximal tubule cell culture system was utilized to evaluate the possibility that the renal proximal tubular hypertrophy and hyperfunction observed in vivo in diabetes mellitus, can be attributed to effects of elevated glucose levels on membrane transport systems. Primary cultures of rabbit proximal tubules, which achieved confluence at 10 days, exhibited brush-border characteristics typical of proximal tubular cells. Northern analysis indicated $2.2{\sim}2.3$ and 2.0 kb Na/glucose cotransporter RNA species appeared in fresh and cultured proximal tubule cells after confluence, repectively. The cultured cells showed reduced Na/glucose cotransporter activity compared to fresh proximal tubules. Primary cultured proximal tubule cells incubated in medium containing 20 mM glucose have reduced ${\alpha}-MG$ transport compared to cells grown in 5 mM glucose. In the proximal tubule cultures incubated in medium containing 5 mM or 20 mM glucose, phlorizin at 0.5 mM inhibited 0.5 mM ${\alpha}-MG$ uptake by 84.35% or 91.85%, respectively. The uptake of 0.5 mM ${\alpha}-MG$ was similarly inhibited by 0.1 mM ouabain (41.97% or 48.03% inhibition was observed, respectively). In addition, ${\alpha}-MG$ uptake was inhibited to a greater extent when $Na^{+}$ was omitted from the uptake buffer (81.86% or 86.73% inhibition was observed, respectively). In cell homogenates derived from the primary cells grown in 5 mM glucose medium, the specific activity of the Na/K-ATPase $(6.17{\pm}1.27\;{\mu}mole\;Pi/mg\;protein/hr)$ was 1.56 fold lower than the values in cell homogenates treated with 360 mg/dl D-glucose, 20 mM $(9.67{\pm}1.22\;{\mu}mole\;Pi/mg\;protein/hr)$. Total $Rb^{+}$ uptake occurred at a significantly higher rate (1.60 fold increase) in primary cultured rabbit kidney proximal tubule cell monolayers incubated in 20 mM glucose medium $(10.48{\pm}2.45\;nM/mg\;protein/min)$ as compared with parallel cultures in 5 mM glucose medium. $Rb^{+}$ uptake rate in 5 mM glucose medium was reduced by 28% when the cultures were incubated with 1 mM ouabain. The increase of the $Rb^{+}$ uptake by rabbit kidney proximal tubule cells in 20 mM glucose could be attributed primarily to an increase in the rate of ouabain-sensitive $Rb^{+}$ uptake $(5\;mM\;to\;20\;mM;\;4.68{\pm}0.85\;to\;8.38{\pm}1.37\;nM/mg\;protein/min)$. In conclusion, the activity of the renal proximal tubular Na,K-ATPase is elevated in high glucose concentration. In contrast, the activity of the Nafglucose cotransport system is inhibited.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제17권4호
• /
• pp.275-281
• /
• 2013

Astrocytes are reported to have critical functions in ischemic brain injury including protective effects against ischemia-induced neuronal dysfunction. Na-K ATPase maintains ionic gradients in astrocytes and is suggested as an indicator of ischemic injury in glial cells. Here, we examined the role of the Na-K ATPase in the pathologic process of ischemic injury of primary cultured astrocytes. Chemical ischemia was induced by sodium azide and glucose deprivation. Lactate dehydrogenase assays showed that the cytotoxic effect of chemical ischemia on astrocytes began to appear at 2 h of ischemia. The expression of Na-K ATPase ${\alpha}1$ subunit protein was increased at 2 h of chemical ischemia and was decreased at 6 h of ischemia, whereas the expression of ${\alpha}1$ subunit mRNA was not changed by chemical ischemia. Na-K ATPase activity was time-dependently decreased at 1, 3, and 6 h of chemical ischemia, whereas the enzyme activity was temporarily recovered to the control value at 2 h of chemical ischemia. Cytotoxicity at 2 h of chemical ischemia was significantly blocked by reoxygenation for 24 h following ischemia. Reoxygenation following chemical ischemia for 1 h significantly increased the activity of the Na-K ATPase, while reoxygenation following ischemia for 2 h slightly decreased the enzyme activity. These results suggest that the critical time for ischemia-induced cytotoxicity of astrocytes might be 2 h after the initiation of ischemic insult and that the increase in the expression and activity of the Na-K ATPase might play a protective role during ischemic injury of astrocytes.

• Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• 제2권2호
• /
• pp.161-166
• /
• 1999

The rigor-mortis progress of cultured olive flounder spiked at the brain started much faster than that of wild one. They attained full rigor state after 30 hrs at $0^{\circ}C$, 36 hrs at $5^{\circ}C$ and 50 hrs at $10^{\circ}C$ in the cultured flounder, while after 36 hrs at $0^{\circ}C$, 50 hrs at $5^{\circ}C$, and 60 hrs at $10^{\circ}C$ in the wild. ATP concentration in the muscle was around $5.9\mu mol/g$ for wild and $6.2\mu mol/g$ for cultured flounder. ATP breakdown progressed rapidly in $0^{\circ}C$ samples, followed by $5^{\circ}C$ and $10^{\circ}C$ samples. $Mg^{2+}$-ATPase activity of myofibrillar protein in the presence of 0.25mM CaCb was higher in cultured myofibri1lar protein than in wild one. $Mg^{2+}$-ATPase activities of myofibrillar protein increased during storage in samples stored at $0^{\circ}C$ and $5^{\circ}C$ while decreased in samples stored at $10^{\circ}C$. The level of breaking strength of muscle immediately after death was higher in the wild muscle than in the cultured muscle. The breaking strength reached maximum level at 10 hrs after death in both samples.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제20권2호
• /
• pp.71-78
• /
• 1995

본 연구에서는 유전자 손상회복에 관여하는 단백질을 이용하여 돌연변이 생성을 억제시키는 물질로서 알려진 cobaltous chloride가 유전자 손상회복에 미치는 영향을 연구하므로서 방사선으로 인한 손상방지 및 방사선 방어효과에 대한 적용가능성을 평가하였다. Cobaltous chloride가 RecA 단백질의 기능에 미치는 영향을 조사한 결과 RecA 단백질에 의한 DNA strand exchange 반웅에 있어 cobaltous chloride 처리로 RecA 단백질이 $_{ss}DNA$로 부터 SSB 단백질과 더 효과적으로 경쟁함으로써 안정된 $RecA-_{ss}DNA$ complex의 형성을 유도하고, 증가된 ATPase활성에 의한 ATP 가수분해로 손상된 DNA의 회복이 촉진될 수 있다는 사실을 입증 해주고 있다. 또한 RecA단백질은 UV에 의해 손상된 supercoiled DNA에 더 효과적으로 결합됨이 관찰되었으며 UV 선량과도 상관관계가 있음을 확인하였다. 따라서 이와 같은 연구결과들은 방사선으로 인한 유전적인 손상방지 및 방사선 방어효과에 관한 연구에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제47권4호
• /
• pp.574-580
• /
• 2019

Group II형 샤페로닌은 단백질의 캡슐화를 유도하기 위해 열린 기질 결합 형태에서 닫힌 형태로 형태를 변화시키며, 이 때 ATP를 필요로 한다. 샤페로닌의 폴딩 유도는 ATP에 의한 샤페로닌의 구조 변화와 관련이 있는 것으로 보여진다. 본 연구에서는 Pyrococcus horikoshii OT3의 group II형 샤페로닌인 PhCpn의 ATPase 활성을 다양한 조건에서 측정하였다. PhCpn의 반응온도(37-85℃)와 ATP 농도(1.5-10 mM) 의존성을 확인한 결과, 반응 온도는 80℃에서, ATP 농도는 3 mM에서 최적 활성을 보였다. 염의 종류에 따른 ATPase의 활성을 분석한 결과, 1가 양이온은 300 mM LiCl, 2가 양이온은 5 mM MgCl₂에서 최적 활성을 나타내었다. ATP 기질에 대한 Km 값은 2.17 mM, Vmax 값은 833.3 μM/min으로 계산되었다. 이러한 결과는 의약학용 및 바이오 산업용 단백질(효소)을 장기간 활성유지하는데 PhCpn을 이용할 경우에 귀중한 기초 자료를 제공할 것이다.

• 한국동물학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.31-43
• /
• 1985

$(Ca^{2+}+Mg^{2+})$-ATPase를 쥐의 근소포체로부터 sucrose density gradient centrifugation의 방법을 사용하여 분리 정제하였다. 정제된 효소를 폴리아크릴 아마이드 젤에서 전기영동한 결과, 토끼와 닭의 경우에서와 같이 분자량 115,000인 단일 단백질 띠로 나타났다. 정제된 이 효소의 활설도는 50 $\\muM$의 $Mg^{2+}, Ca^{2+}, Co^{2+}, Fe^{2+}, Min^{2+}$에 의해서는 증가되었고, 같은 농도의 $Zn^{2+}, Cu^{2+}, Hg^{2+}$에 의해서는 감소되었다. Quinine와 quinacrine 같은 antimalarial drug는 이 효소의 활성도에 큰 영향을 주지 않았으나, p-hydroxymercuric benzoate와 phenylmethylsulfonylfluoride는 이 효소의 활성을 억제하였다. 이 효소는 pH 6과 7 사이에서 가장 높은 활성을 나타내었고, ATP를 기질로 사용하였을 때 Km 값은 98 $\\muM$이었다. $(Ca^{2+}+Mg^{2+})$-ATPase는 microsomal fraction에서 선택적으로 분해되었다. $^{3}H-casein$ 이나 ^{125}I-insulin같은 방사성 동위원소로 표지된 기질을 사용하여 단백질 분해에 대한 활성도를 조사해 본 결과, microsomal preparation에 metalloendoprotease가 존재하였다. 그러나 아직까지는 그 효소가 $(Ca^{2+}+Mg^{2+})$-ATPase를 분해하는지는 확실하지 않다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.55-61
• /
• 1987

산란노계육(産卵老鷄肉)(Arbor Acres, 72주령(週齡))의 가슴근육과 다리근육을 냉장 및 동결저장하면서 pH, 단백질의 추출성, 근원섬유단백질의 ATPase 활성, 소편화, 냉동감량 및 드립량의 변화를 비교하였다. 가슴근육과 다리근육의 pH는 각각 냉장 1일 및 동결저장 1주에 가장 낮았다. 근원섬유단백질의 추출성은 냉장기간이 경과하면서 점차 증가하였으며, 동결저장에서는 1주에 가장 높은 수준을 보였다. 근원섬유단백질의 $Mg^{2+}-ATPase$활성은 냉장 1일 및 동결저장 1주에 각각 높게 나타났다. 근원섬유의 소편화 정도는 냉장 1일 및 동결저장 1주에 크게 변화하였으며 냉동감량과 드립량은 동결저장 기간이 경과하면서 점차 많아졌다. 냉장 및 동결저장 중 가슴근육은 다리근육에 비하여 pH가 낮았고, 근원섬유단백질의 추출성, $Mg^{2+}-ATPase$활성, 드립량 및 소편화 정도가 높았으나 저장기간 중 변화되는 양상은 비슷하였다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제12권6호
• /
• pp.331-336
• /
• 2008

The present study was aimed to determine whether there is an altered regulation of tubular transporters in gentamicin-induced nephropathy. Sprague-Dawley male rats ($200{\sim}250\;g$) were subcutaneously injected with gentamicin (100 mg/kg per day) for 7 days, and the expression of tubular transporters was determined by immunoblotting and immunohistochemistry. The mRNA and protein expression of OAT was also determined. Gentamicin-treated rats exhibited significantly decreased creatinine clearance along with increased plasma creatinine levels. Accordingly, the fractional excretion of sodium increased. Urine volume was increased, while urine osmolality and free water reabsorption were decreased. Immunoblotting and immunohistochemistry revealed decreased expression of $Na^+/K^+$-ATPase, NHE3, NBC1, and AQP1 in the kidney of gentamicin-treated rats. The expression of OAT1 and OAT3 was also decreased. Gentamicin-induced nephropathy may at least in part be causally related with a decreased expression of $Na^+/K^+$-ATPase, NHE3, NBC1, AQP1 and OAT.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.457-462
• /
• 2007

본 연구에서는 노계 가슴육의 단백질 식품 소재로서 활용도를 높이기 위하여 초음파를 이용한 근원섬유 단백질의 수용화에 대하여 검토하였다. 근원섬유에 0.1-0.8 M NaCl, pH 6.0-8.0이 되도록 조절한 후 20 kHz에서 초음파 처리를 하였다. 그런 다음 이들의 용해도, SDS-PAGE, 점도, Ca- 및 Mg-ATPase 활성을 측정하였다. 각각의 처리 조건에서 용해도를 검토한 결과 초음파에 의해서 용해도는 증가하였으며 0.1 M NaCl, pH 8.0에서 약 90%를 나타내었다. 용해된 성분을 SDS-PAGE를 이용하여 검토한 결과 대부분 myosin heavy chain 및 actin에 상당하는 성분이 검출되었으며, 초음파에 의한 단백질의 분리는 근원 섬유 구조의 붕괴에 의한 것으로 사료되었다. 한편, 초음파에 의한 점도의 변화는 용해도가 높을수록 점도도 증가하였다. 그러나, Ca- 및 Mg-ATPase 활성은 초음파에 의해서 급격히 저하하였으며, 초음파에 의해서 분리되는 단백질은 대부분 변성이 진행된 상태인 것으로 사료되었다.

• 한국동물학회:학술대회논문집
• /
• 한국동물학회 1996년도 한국생물과학협회 국제학술대회
• /
• pp.180.1-180
• /
• 1996

No Abstract, See Full Text