• 한국동물학회지
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• 제23권4호
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• pp.263-272
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• 1980

개구리 2種 (Rana nigromaculata와 Rana plancyi chosenica)과 도룡뇽 (Hynobius leechii)의 胚發生에 EK른 lactate dehydrogenase (LDH)와 malate dehydrogenase (MDH)의 isozyme 組成變化를 polyacrylamide 電氣泳動法으로 조사 분석하고 이를 成體의 몇 器官과 비교하였다. R. nigromaculata에서 LDH의 B subunit의 合成을 지배하는 유전자는 heterozygous이고 H. leechii에서는 A subunit의 合成을 지배하는 유전자가 heterozygousfk고 추정된다. 위의 3種의 兩棲類\ulcorner 胚에서 發生初期에는 LDH-1 (심장형)의 活性이 높으나 發生이 진행됨에 따라 LDH-5 (근육형)의 活性도 점차 증가된다. MDH의 경우 發生初期부터 MDH-m과 MDH-s가 존재하고 발생 全段階를 통하여 그 組成에는 변화가 없으나 MDH-m의 活性이 점차 증가하는 경향을 보인다.

• 생명과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1066-1071
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• 2021

본 연구의 목적은 파랑볼우럭(Lepomis macrochirus)에서 용존산소량(DO)을 급격하게 변화시켰을 때 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, Lactate dehydrogenase, LDH) 동위효소들의 대사조절을 확인하는 것이다. 파랑볼우럭을 수조내에서 일정한 환경에 적응시킨 후 DO를 변화시켜 조직별 LDH 동위효소의 활성 및 하부단위체 A, B, C의 상대적 비율을 조사하였다. DO를 18 ppm에서 6 ppm으로 감소시켰을 때에 파랑볼우럭 골격근, 심장 및 뇌 조직의 LDH는 각각 12, 12 및 6시간 이내에 대조군의 활성으로 회복되었다. DO가 변화되면 LDH 활성이 변화됨으로써 보상을 빠르게 수행하였고 이는 환경변화에 적응할 때에 LDH가 중요한 기능을 담당하는 것으로 생각된다. 파랑볼우럭의 심장, 눈 및 뇌 조직에서는 하부단위체 A의 상대적 비율이 증가된 후 12시간까지 대조군의 하부단위체 비율과 유사하게 회복되는 경향을 보였다. 이는 DO가 변화된 초기에 하부단위체 A를 이용한 혐기적 대사가 증가된 것으로 생각된다. 또한 하부단위체 C는 하부단위체 B보다 A와 유사하다는 결과를 얻었다. 파랑볼우럭의 LDH는 하부단위체 A와 C가 진화상 유사한 것으로 보이며, 주로 하부단위체 A와 C를 포함하는 LDH 동위효소들이 혐기적 대사를 통하여 저산소 환경에 적응할 수 있도록 pyruvate reductase의 기능을 담당하는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제14권4호
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• pp.708-715
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• 2004

칠성장어(Lampetra japonica) 간조직 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH) 동위효소는 affinity chromatography에서 buffer를 유입한 후 용출된 분획에서 정제되었다. 대구(Gadus macrocephalus)의 liver-specific $C_4$동위효소는 열처리한 후 affinity chromatography하여 NAD+ 를 함유한 buffer에서 용출되기 시작하여 buffer를 유입한 후 $B_4$ 동위효소와 함께 용출되어, DEAE-Sephacel chromatography에 의해 정제되었다. 대구 간조직에서 열에 대한 안정성은$C_4$$B_4$$A_4$ 동위효소의 순서로 나타났다. Chromate-focusing에 의해 정제한 칠성장어 간조직의 pH 7.45 분획의 LDH 동위효소는 정제된 간조직 LDH보다 피루브산에 의한 기질저해도가 컸다. 칠성장어 간조직 LDH의 최적 pH는 7.5, liver-specific $C_4$동위효소는 pH 8.5였다. 칠성장어 간조직 LDH는 항원-항체반응에서 꺽지 $A_4$ 항체와 liver-specific $C_4$ 항체의 순서로 반응하였고 eye-specific $C_4$ 항체와는 반응 정도가 낮았다. 따라서 칠성장어 간조직 LDH는 하부단위체 A와 liver-specific $C_4$의 구조와 유사하게 진화되었으며, 하부단위체 C 는 진화속도가 매우 빠른 것으로 확인되었다. 칠성장어 간조직의 LDH는 단일 동위효소가 아니라, 하부단위체 A, B 및 C로 구성된 동위효소들인 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제24권2호
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• pp.118-127
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• 2014

황소개구리(Rana catesbeiana) I (2월)과 II (8월) 조직의 젖산탈수소효소(EC. 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH) 동위효소의 발현 및 역학적 특성을 확인하였다. I의 골격근에서 LDH 활성, $A_4$ 동위효소 및 LDH/CS (EC 4.1.3.7, citrate synthase)가 높게 측정되었고, II의 여러 조직에서 LDH $B_4$ 동위효소의 활성이 증가되었으며, 특히 심장과 뇌조직에서 LDH 활성이 크게 확인되었다. 면역침강반응 후 native-PAGE에 의해 눈조직에서 LDH eye-specific C 동위효소가 확인되었고, LDH C가 LDH B에 유사한 것으로 확인되었다. LDH $A_4$ 동위효소를 oxamate-linked affinity chromatography로 정제하였고, 하부단위체 A의 분자량은 32.0 kDa이었다. II의 LDH는 $Km^{PYU}$이 높았고, 심장과 뇌조직의 $Vmax^{PYU}$이 높았으며, 조직들의 $Vmax^{LAC}$도 높고, 젖산에 대한 내성이 큰 것으로 확인되었다. 그리고 정제한 $B_4$ 동위효소와 눈조직 LDH가 젖산에 대한 내성이 가장 크게 확인되었다. $Km^{LAC}$가 $Km^{PYU}$보다 컸다. 피루브산 10 mM에 의해 I, II 조직 LDH의 하부단위체 B의 비가 증가함에 따라 LDH 활성의 억제정도가 높았다. 실험 결과, 황소개구리에서 LDH eye-specific C가 확인된 것이 특징적이었고, 황소개구리 I의 골격근 LDH의 활성이 높아 혐기적 대사가 우세하였으며, 황소개구리 II의 경우 LDH B가 증가되고 젖산에 대한 내성이 커져 잘 적응되어진 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제18권2호
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• pp.264-272
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• 2008

풀망둑(Acanthogobius hasta) 조직의 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27 Lactate dehydrogenase, LDH) 동위 효소의 특성을 생화학적, 면역화학적 및 역학적 방법에 의해 연구하였다. 풀망둑 골격근과 눈 조직의 젖산탈수소효소 활성이 65.30과 53.25 units였고, 심장과 간 조직에서는 낮게 나타났다. 골격근 조직의 LDH/CS는 22.29로 가장 높고, LDH 특이활성도는 뇌 56.45, 눈 38.04 및 골격근 11.04 units/mg였다. 각 조직에 대해 $A_4,\;B_4$, eye-specific $C_4$, 및 liver-specific $C_4$에 대한 항혈청으로 면역 침강 반응시킨 후 Polyacrylamide gel 전기영동 하였다. 골격근, 뇌 및 눈 조직에서 $A_4$ 동위효소가 우세하게 확인되었고, 심장에서는 $A_4$ 동위효소가 확인되었다. 또한 양극의 eye-specific t와 음극의 liver-specific $C_4$가 한 종에서 함께 발현되었으며, 눈 조직의 eye-specific $C_4$는 활성이 크고 간 조직의 liver-Specific $C_4$의 활성은 낮게 나타났다. 결과 $A_4$와 $C_4,\;A_4$와 $B_4$ 및 eye-specific $C_4$와 liver-specific $C_4$의 분자구조의 일부가 서로 유사하지만 $B_4$와 $C_4$의 구조는 서로 다른 것으로 나타났으므로 하부단위체 A는 보존적이고 하부단위체 B는 하부단위체 A보다 빠르게 진화된 것으로 사료된다. 골격근 조직의 LDH $A_4$ 동위효소는 affinity chromatography에서 $NAD^+$를 함유한 buffer를 유입한 후 용출된 분획에서 정제되었고, eye-specific $C_4$ 동위효소는 $A_4$ 분획에 이어 용출되었으므로 eye-specific $C_4$가 $A_4$의 분자 구조와 유사한 것으로 보인다. 그리고 LDH에 대한 피루브산의 저해 실험 결과 35.22-43.47% 의 활성이 남았고, $Km_{pyr}$은 0.080-0.098 mM이고 골격근과 눈조직의 Vmax은 153.85와 35.09 units였다. 또한 $B_4$ 동위효소가 열에 대해 가장 안정하였고 $C_4$는 $A_4$보다 안정하였으며, 최적 pH는 6.5로 나타났다. 본 실험 결과 풀망둑은 저 산소 환경조건에 적응되어져 조직들의 동위효소들이 $A_4$와 $B_4$ 동위효소 사이의 특성을 나타냈고, 골격근과 눈 조직에서 피루브산에 대한 LDH의 친화력이 상당히 크므로 LDH가 혐기적 조건에서 효율적으로 기능을 하는 것으로 사료된다.

• 한국동물학회지
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• 제28권4호
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• pp.227-236
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• 1985

LDH 동위효소의 4차구조 형성기작을 규명하기 위한 일환으로 웅성 흰쥐 복강내에 여러 가지 농도의 tetrodotoxin을 수차 주사한 후, 전기영동 및 densitometry에 의해 여러 조직내의 5가지 동위효소의 상대적 분포의 변화를 조사하였다. 뇌조직에서는 $H_4$ 동위효소가 현저히 증가하였고, 골격근조직에서 $M_4$ 동위 효소는 약간 증가한 반면 $M_3H$ 및 $M_2H_2$ 동위효소들은 감소되었으며, 심장조직에서는 M/H 비가 급격히 감소되었으며, 간조직에서는 소량의 $H_4$ 동위효소 형성이 나타났다. 이러한 결과들은 Donnan막 평형의 변화가 LDH 동위효소 분포의 변화를 초래할 수 있음을 시사한다. Tetrodotoxin에 노출된 흰쥐의 여러 조직내에서 $M_3H$ 동위효소 형성이 감소되는 사실로 미루어 고유한 세포질내 환경이 변화되면 3M+H 조합은 쉽게 이우러지지 않는 것으로 사료된다. 원형질 막의 어떤 sodium channel은 tetrodotoxin에 민감하지 않다는 사실이 재확인 되었다.

• 생명과학회지
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• 제20권2호
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• pp.260-268
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• 2010

가물치(Channa argus) 조직의 젖산탈수소효소 동위효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH)를 정제하고 생화학적, 면역학적 및 역학적 방법으로 특성을 연구하였다. LDH 활성은 골격근이 380.4 units로 가장 높고 심장 13.4, 눈 3.5, 뇌 조직 5.4 units이었으며, 심장의 CS 활성은 20.7 unit로 가장 높고, LDH/CS는 골격근 172.9, 심장 0.6, 눈 0.32, 뇌 0.47이고, 단백질 양은 골격근 14.7 mg/g이며, 특이활성(units/mg)은 골격근 25.88, 심장 0.79, 눈 0.31, 뇌 1.38 units/mg이었으므로 골격근은 혐기적이고, 심장은 호기적이었다. LDH $A_4$, $B_4$, eye-specific $C_4$에 대한 항혈청을 사용한 Western blot, 면역침강반응 및 native-polyacrylamide gel electrophoresis에 의해 $A_4$, $A_3B$, $A_2B_2$, $AB_3$ 및 $B_4$가 모든 조직에서 확인되었고, 눈 조직에서 $C_4$와 $AC_3$, $A_2C_2$, $AC_3$, 뇌 조직에서 $A_3C$도 확인되었다. LDH $A_4$, $A_3B$, $A_2B_2$, $AB_3$, $B_4$, eye-specific $C_4$ 동위효소는 affinity chromatography와 Preparative PAGE Cell에 의해 정제되었다. LDH $A_4$ 동위효소는 $NAD^+$ 유입 후 정제되었고, eye-specific $C_4$는 $A_4$에 이어 용출되기 시작하였으며 $B_4$는 buffer 유입 후 용출되었다. 정제한 결과 $A_4$는 $B_4$ 및 eye-specific $C_4$와 분자구조의 일부가 유사하였지만 $B_4$와 $C_4$는 서로 다른 것으로 나타났으므로, 하부단위체 A는 보존적이고, 하부단위체 B는 A보다 더 빠르게 진화된 것으로 보인다. 피루브산 10 mM에서 $A_4$ 동위효소 39.98%, $A_2B_2$ 21.28%, $B_4$ 19.67% 및 eye-specific $C_4$ 16.87%의 활성이 남아있었고, 피루브산에 대한 $Km^{PYR}$은 $A_4$ 0.17 mM, $B_4$ 0.27 mM, eye-specific $C_4$ 0.133 mM였다. $A_4$, $B_4$, eye-specific $C_4$, $A_2B_2$, $A_3B$ 및 $AB_3$의 최적 pH는 각각 pH 6.50, pH 8.5, pH 5.5, pH 6.0-6.5, 5.0 및 pH 7.5였고, 동질사량체 $A_4$와 이질사량체 동위효소들은 넓은 pH 영역에서 안정하였다. 특히 골격근은 LDH 활성이 크므로 활동성이 크며, 눈조직에서 피루브산 친화력이 강한 eye-specific $C_4$에 의해 피루브산 대사가 빠르게 일어나고, 이어서 $A_4$에 의해 젖산이 산화되어지는 것으로 사료되므로, 종의 생태환경 및 먹이 획득 양식에 따라 LDH-C 발현, 기질에 대한 친화도 및 대사 시간이 다른 것으로 사료된다.

• Molecules and Cells
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• 제45권7호
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• pp.495-501
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• 2022

Leucine dehydrogenase (LDH, EC 1.4.1.9) catalyzes the reversible deamination of branched-chain L-amino acids to their corresponding keto acids using NAD⁺ as a cofactor. LDH generally adopts an octameric structure with D4 symmetry, generating a molecular mass of approximately 400 kDa. Here, the crystal structure of the LDH from Pseudomonas aeruginosa (Pa-LDH) was determined at 2.5 Å resolution. Interestingly, the crystal structure shows that the enzyme exists as a dimer with C2 symmetry in a crystal lattice. The dimeric structure was also observed in solution using multiangle light scattering coupled with size-exclusion chromatography. The enzyme assay revealed that the specific activity was maximal at 60℃ and pH 8.5. The kinetic parameters for three different amino acid and the cofactor (NAD⁺) were determined. The crystal structure represents that the subunit has more compact structure than homologs' structure. In addition, the crystal structure along with sequence alignments indicates a set of non-conserved arginine residues which are important in stability. Subsequent mutation analysis for those residues revealed that the enzyme activity reduced to one third of the wild type. These results provide structural and biochemical insights for its future studies on its application for industrial purposes.

• 생명과학회지
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• 제15권1호
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• pp.71-79
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• 2005

용존산소(DO)의 급격한 증가에 순응된 꺽지(Coreoperca herzi)와 모래무지(Pseudogobio esocinus) 조직내 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH)의 대사와 $C_4$ 동위효소를 확인하였다. DO 18 ppm에 갑작스럽게 순응시 꺽지 LDH활성은 뇌와 간조직에서 각각 $35-39\%$ 변화되었고, 다른 조직에서는 $20\%$이내로 변화가 적었다. 골격근조직은 LDH $A_4$ 동위효소가 증가되고 하부단위체 C를 포함하는 동위효소는 감소되었다. 심장조직은 $B_4$ 동위효소가 조금 증가되었다. 신장조직도 $B_4$가 증가하고 눈 조직은 eye-specific $C_4$와 C hybrid가 감소되어 조절되었다. DO 증가에 갑작스럽게 순응한 모래무지 간조직에서 LDH 활성은 30분에서 급격하게 $150\%$이상 크게 증가되었고, 다른 조직에서는 $70\%$ 이상 변화되었다. 그리고 골격근조직은 $A_4$ 동위효소가 증가하고 다른 조직들에서는 $B_4$가 증가되었으며 특히 간 조직의 대사는 liver-specific $C_4$가 증가하고 $A_4$ 는 감소되어 조절되었다. 그러나 꺽지 눈 조직의 대사는 LDH 활성이 감소하고 eye-specific $C_4$ 동위효소가 감소되어 조절되었다. 따라서 DO증가에 순응시 모래무지는 꺽지에 비해 LDH 활성이 크게 증가되었고 동위효소의 변화정도도 크게 나타났으며, eye-spe-cific $C_4$와 liver-specific $C_4$ 동위효소는 lactate oxidase로서 대사를 조절하였다. 그러므로 환경변화에 순응하여 나타나는 대사는 종이 이전에 어떤 서식조건에 적응되었는가에 따라 다른 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제20권3호
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• pp.416-423
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• 2010

열대 저산소 환경에 적응되어 있는 angelfish (Pterophyllum scalare)를 급격한 온도변화($27{\pm}0.5{\rightarrow}18{\pm}0.5^{\circ}C$) 및 DO 변화($6{\pm}1{\rightarrow}18\;ppm$)에 2시간 동안 적응시킨 후 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH) 동위효소의 특성 및 유전자발현을 연구하였다. LDH 동위효소의 특성은 native-polyacrylamide gel 전기영동, Western blot 분석 및 효소활성 측정으로 확인하였다. 전기영동 결과 liver- 및 eye-specific Ldh-C 유전자는 간, 눈 및 뇌 조직에서 발현되었다. Western blot 분석 결과 LDH $A_4$ 동위효소는 $B_4$ 동위효소보다 음극 쪽에 나타났다. 간 조직에서 온도 저하 시 LDH $A_4$ 동위효소가 증가하고 $B_4$ 동위효소는 감소하였으며, DO 증가 시 LDH $A_4$ 및 $C_4$ 동위효소가 증가하고 $B_4$ 동위효소는 감소하였다. 눈 조직에서는 온도 저하 시 LDH $A_4$ 및 $B_4$ 동위효소가 증가하고 $C_4$ 동위효소는 감소하였으며, DO 증가 시 LDH $A_4$ 및 $B_4$ 동위효소는 증가하지만 $C_4$ 동위효소 및 하부단위체 C를 포함하는 동위효소는 감소하였다. 심장 조직에서는 DO 증가 시 LDH 활성이 증가하였고, LDH $B_4$ 동위효소가 증가하였다. 뇌 조직에서는 온도 저하 시 LDH $A_4$ 및 $B_4$ 동위효소가 증가하였고, DO 증가 시 LDH $B_4$ 동위효소는 증가하였다. 따라서 liver- 및 eye-specific Ldh-C는 DO 변화에 의해 영향을 받으며 간 및 눈 조직에서 LDH $B_4$ 및 $C_4$ 동위효소는 서로 상대적으로 조절되므로 $C_4$ 동위효소는 lactate oxidase로서 기능을 나타내는 것으로 사료된다.