• 제목/요약/키워드: Metabolic Enzymes

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하이라인 갈색 산란계의 일령별 혈액 화학치 변화 분석 (Analysis of the Age-Dependent Change in the Blood Chemical Values from Hyline Brown Layer Chickens under Field Condition)

  • 손영호;차세연;박종범;박영명;류경선;장형관
    • 한국가금학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.91-97
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    • 2007
  • 산란계에서 일령에 따른 생리적인 변화를 구명하기 위하여 혈액의 성상이 분석되었다. 13개의 산란계 농장에서 수집된 48계군에서 1, 11, 21, 50, 80, 120, 180, 240, 300, 400, 500일령에 채혈하였으며, 포도당, 지질, 단백질, 효소, 전해질 등 17종의 혈액을 구성하는 물질이 혈액 자동분석기에 의하여 분석되었다. 혈청 내 포도당의 함량은 사료 내 탄수화물의 함량이나 에너지가와 상관없이 부화시에 가장 높고 서서히 감소되는 경향을 보였지만, 총 단백질, 알부민, 그리고 글로불린의 함량은 사료 내 단백질 함량이 감소되었을지라도 일령이 경과함에 따라 증가하였다. 혈청 내 지방 함량은 사료에 포함된 지방의 함량에 관계없이 지방의 종류에 따라 변화가 상이하였다. 콜레스테롤은 부화 시 가장 높고 120일령까지는 낮은 상태를 유지하다가 180일령 이후에 증가하였으나, HDL-콜레스테롤은 부화 시 가장 높고 이후에 서서히 감소하다가 180 일령 이후에는 급격히 감소하였다. 트리글리세라이드는 부화시에 가장 낮고 120일령까지는 부화시보다 약간 높은 수준을 유지하다가 180일령 이후에 10배 이상 급격히 증가하는 경향을 보였다. 효소의 수치는 AST, ALT, 그리고 GGT는 비교적 일정하게 유지되었으나, 아밀라제는 부화 후 일령이 경과함에 따라 서서히 감소되었다. 또한 인, 나트륨, 칼륨, 그리고 염소의 함량은 대체로 일정하게 유지되었으나, 칼슘의 함량은 180일령을 전후로 2배 이상 상승하여 유지되었다. 혈청내 노폐물인 요소와 요산은 부화시 가장 높고 급격히 감소한 후에 요소는 일정하게 유지되었으나, 요산은 120일령부터 증가하여 180일령 이후에는 일정한 상태를 유지하였다. 이 실험의 결과로 혈청 내 칼슘 함량의 변화와 사료 내 칼슘 함량의 변화 간의 상관 관계에 대한 구명이 추후에 필요하지만 혈청 내 존재하는 여러 종류의 혈청 성분은 대부분이 사료의 성상과 관계없이 일령이 경과함에 따라서 대사 변화에 의해 함량이 변화되는 경향을 보였다.

In vitro에서 핵산치환인자 BAP이 단백질-분자 샤페론 복합체 해리에 미치는 영향 (A Nucleotide Exchange Factor, BAP, dissociated Protein-Molecular Chaperone Complex in vitro)

  • 이명주;김동은;이태호;정영기;김영희;정경태
    • 생명과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.409-414
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    • 2006
  • 소포체는 세포막의 합성뿐만 아니라 세포막에 존재하거나 세포외로 분비되어져야 할 단백질을 합성하는 세포내 소기관이다. 소포체에서 단백질이 합성되어질 경우 이황화결합이 형성되고 glycosylation 등의 수식이 일어나며, 이와 동시에 folding과 assembly과정을 거쳐 삼차원적 구조로 성숙이 되는데 이 과정은 folding enzyme과 molecular chaperone의 도움을 받아 이루어진다. 소포체 내에 존재하는 molecular chaperone 중 가장 잘 알려진 것으로 BiP이 있다. BiP의 기능은 N-terminus의 ATPase domain에 의해 조절되고 ATPase domain은 이것과 선택적으로 결합하는 조절인자에 의해 ATPase의 활성이 영향을 받는다. BiP의 핵산치환조절인자로서 발견된 BAP은 ATPase domain에 결합된 ADP를 ATP로 치환하는 것으로 기능이 알려져 있다. 이 BAP의 핵산치환기능이 BiP의 샤페론 작용에 어떤 영향을 미치는지를 in vitro에서 항체 heavy chain을 이용하여 알아보았다. BAP은 ATP보다 ADP가 결합되어 있는 BiP과 더 잘 결합을 하며, in vitro에서 BiP과 결합하고 있는 unfolded 단백질을 BAP은 BiP으로부터 해리하였다. 또한 소포체내에 존재하는 Hsp70 homologue chaperone인 BiP과 Grp170에 대한 BAP의 결합특이성을 anti-Grp170과 anti-BAP 항체로 co-immunoprecipitation을 하여 확인한 결과 BAP은 Grp170과 결합을 하지 않았다. 따라서 BAP은 ER내에 존재하는 동일한 family group에 속하는 Grp170과 BiP에 대하여 BiP에만 특이성을 갖는 것으로 나타났다.

녹숙(綠熟)고추의 저온저장(低溫貯藏)에 따른 종자갈변(種子褐變)에 관(關)한 생리화학적연구(生理化學的硏究) -제 1 보(第 1 報) 종자갈변(種子褐變)에 관계(關係)되는 기질(基質)과 중간대사성분(中間代謝成分)의 변화(變化)- (Physio-chemical studies on the seed browning in mature green peppers stored at low-temperature (Part 1) -Changes in between-step metabolites and substrates in the seed-browning effect-)

  • 이성우
    • 한국식품과학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.29-36
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    • 1971
  • 감미종(甘味種) 소형(小型)고추인 Zairasisi를 저온저장(低溫貯藏)하니 종자(種子)의 갈변(褐變)이 급속(急速)히 일어났기에 여기에 주목(注目)하여 갈변기질(褐變基質)인 polyphenol 성분(成分)을 검색(檢索) 정량(定量)하고 이들 기질(基質)에 이르는 중간(中間) 대사(代謝) 성분(成分)의 변화(變化)를 측정(測定) 고찰(考察)하였다. (1) 종자(種子)의 polyphenol 성분(成分)으로서 chlorogenic acids가 검출(檢出)되었고 flavanol type polyphenols는 검출(檢出)되지 않았다. (2) Chlorogenic acid와 total polyphenol 함량(含量)은 저온처리(低溫處理)에 의하여 급증(急增)하고 갈변후(褐變後)는 감소하여 상온구(常溫區)보다 오히려 함량(含量)이 낮아졌다. (3) 중간대사(中間代謝) 성분(成分)인 phenylalanine, tyrosine, shikimic acid 함량(含量)은 저온처리(低溫處理)에 의하여 크게 증가(增加)하고 있으니 shikimate 계로(系路)가 활발(活潑)해지는 것으로 짐작된다. (4) 효소(酵素)에 대(對)한 특이적(特異的)인 조해제(阻害劑)와 호흡기질(呼吸基質)의 조직(組織) 호흡(呼吸)에 미치는 조해(阻害) 및 첨가(添加) 효과(效果)를 측정(測定)한 결과(結果) 저온처리(低溫處理)에 의하여 고추종자(種子)의 당(糖)은 EMP 계로(系路)를 활발히 움직이다가 이에 연결(連結)되는 TCA cycle에 jaming이 일어남에 따라 phosphoenolpyruvate와 erythrose-4-phosphate가 활발히 결합(結合)하고 shikimate 계로(系路)가 활발해져서 polyphenol 물질(物質)이 활발히 생합성(生合成)된다는 것을 추정(推定)할 수 있었다. (5) 저온처리(低溫處理)에 의하여 고추종자(種子)의 K ion 유출량(流出量)이 증가(增加)하였기에 갈변(褐變)에 따라 원형질막(原形質膜) 이상(異常)이 생긴 것을 짐작 할 수 있었다.

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Functional Significance of Cytochrome P450 1A2 Allelic Variants, P450 1A2*8, *15, and *16 (R456H, P42R, and R377Q)

  • Lim, Young-Ran;Kim, In-Hyeok;Han, Songhee;Park, Hyoung-Goo;Ko, Mi-Jung;Chun, Young-Jin;Yun, Chul-Ho;Kim, Donghak
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제23권2호
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    • pp.189-194
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    • 2015
  • P450 1A2 is responsible for the metabolism of clinically important drugs and the metabolic activation of environmental chemicals. Genetic variations of P450 1A2 can influence its ability to perform these functions, and thus, this study aimed to characterize the functional significance of three P450 1A2 allelic variants containing nonsynonymous single nucleotide polymorphisms (P450 $1A2^*8$, R456H; $^*15$, P42R; $^*16$, R377Q). Variants containing these SNPs were constructed and the recombinant enzymes were expressed and purified in Escherichia coli. Only the P42R variant displayed the typical CO-binding spectrum indicating a P450 holoenzyme with an expression level of ~ 170 nmol per liter culture, but no P450 spectra were observed for the two other variants. Western blot analysis revealed that the level of expression for the P42R variant was lower than that of the wild type, however the expression of variants R456H and R377Q was not detected. Enzyme kinetic analyses indicated that the P42R mutation in P450 1A2 resulted in significant changes in catalytic activities. The P42R variant displayed an increased catalytic turnover numbers ($k_{cat}$) in both of methoxyresorufin O-demethylation and phenacetin O-deethylation. In the case of phenacetin O-deethylation analysis, the overall catalytic efficiency ($k_{cat}/K_m$) increased up to 2.5 fold with a slight increase of its $K_m$ value. This study indicated that the substitution P42R in the N-terminal proline-rich region of P450 contributed to the improvement of catalytic activity albeit the reduction of P450 structural stability or the decrease of substrate affinity. Characterization of these polymorphisms should be carefully examined in terms of the metabolism of many clinical drugs and environmental chemicals.

Exploring the Metabolomic Responses of Bacillus licheniformis to Temperature Stress by Gas Chromatography/Mass Spectrometry

  • Dong, Zixing;Chen, Xiaoling;Cai, Ke;Chen, Zhixin;Wang, Hongbin;Jin, Peng;Liu, Xiaoguang;Permaul, Kugenthiren;Singh, Suren;Wang, Zhengxiang
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권3호
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    • pp.473-481
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    • 2018
  • Owing to its high protein secretion capacity, simple nutritional requirements, and GRAS (generally regarded as safe) status, Bacillus licheniformis is widely used as a host for the industrial production of enzymes, antibiotics, and peptides. However, as compared with its close relative Bacillus subtilis, little is known about the physiology and stress responses of B. licheniformis. To explore its temperature-stress metabolome, B. licheniformis strains ATCC 14580 and B186, with respective optimal growth temperatures of $42^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$, were cultured at $42^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, and $60^{\circ}C$ and their corresponding metabolic profiles were determined by gas chromatography/mass spectrometry and multivariate statistical analyses. It was found that with increased growth temperatures, the two B. licheniformis strains displayed elevated cellular levels of proline, glutamate, lysine, pentadecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, and octadecanoic acid, and decreased levels of glutamine and octadecenoic acid. Regulation of amino acid and fatty acid metabolism is likely to be associated with the evolution of protective biochemical mechanisms of B. licheniformis. Our results will help to optimize the industrial use of B. licheniformis and other important Bacillus species.

저항성 및 감수성 벼멸구 체내에서의 카보후란 대사 (In vivo metabolism of carbofuran in resistant and susceptible brown planthoppers, Nilaparvata lugens $St{\aa}l$)

  • 유재기;안용준;정야준부;이시우
    • 농약과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.75-82
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    • 1998
  • 벼멸구의 카보후란에 대한 저항성 기작을 구명하기 위해 실내에서 카보후란으로 30세대 도태하여 얻은 저항성계통($LD_{50};\;20.3{\mu}g/g$)과 약제를 12년 동안 처리하지 않은 벼멸구 감수성 계통($LD_{50};\;0.3{\mu}g/g$)에 $^{14}C$-카보후란을 처리하여 계통 간 대사물 량의 차이를 조사한 바 카보후란의 대사물인 benzofuran과 TLC의 의해 전개되지 않은 원점 부분은 감수성 계통에서 많았으며, 대사되지 않은 카보후란은 저항성 계통에서 많았다. 이러한 경향은 처리 후 1, 3시간 대사에서도 같은 경향이었다. 이상의 결과로부터 저항성 벼멸구에서 가수 분해 효소의 일종인 에스테라제가 저항성이 발달함에 따라 에스터 결합을 끊는 역할에서 카보후란과의 결합체 역할로 그 기능이 전환되는 것으로 생각되며 이것이 저항성 기작 중 주요한 하나의 요인으로 사료된다. 산화효소와 전이효소는 저항성과 감수성 계통에서 대사물의 양에 차이가 없어 저항성과는 무관한 것으로 생각된다.

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Methanotrophs을 이용한 메탄 저감 기술 최신 동향 (Methane Mitigation Technology Using Methanotrophs: A Review)

  • 조경숙;정혜경
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.185-199
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    • 2017
  • 메탄은 자연적인 발생원과 인위적인 발생원에 의해 배출되며 지구온난화를 야기하는 대표적인 온실가스이다. 메탄을 탄소원과 에너지원으로 이용하는 메탄산화세균은 메탄의 생물학적 산화에 중요한 역할을 한다. 메탄산화세균의 서식지는 매우 다양하며 메탄산화반응의 핵심 효소인 methane monooxygenases (MMOs)는 메탄뿐 아니라 다른 기질을 산화할 수 있는 기질특이성을 가지고 있다. 이러한 메탄산화세균의 특성으로 인해 생물학적 메탄 저감 기술과 생물정화기술 분야에서 메탄산화세균의 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 총설 논문에서는 메탄산화세균의 종류, MMOs의 특성과 메탄산화세균의 고농도 배양 기술에 관한 최근 정보를 정리하였다. 또한 메탄산화세균을 이용한 생물학적 메탄 저감 관련 실험실 규모와 매립지 현장에서의 기술 개발 현황 및 적용 결과를 소개하였다. 이러한 생물학적 메탄 저감 시스템에서 메탄산화세균의 군집 거동 특성도 고찰하였다. 마지막으로, 메탄산화세균을 활용한 생물공학기술의 혁신을 위해 필요한 과제로 대사활성이 우수하거나 신규 대사능력을 가진 메탄산화세균의 지속적인 탐색 연구, 고농도 세포 대량배양기술 개발 및 미생물 컨소시움(메탄산화세균과 비메탄산화세균의 컨소시움) 디자인 및 관리 기술 등이 필요함을 제안하였다.

Transcription Analysis of Recombinant Trichoderma reesei HJ-48 to Compare the Molecular Basis for Fermentation of Glucose and Xylose

  • Huang, Jun;Lin, Mei;Liang, Shijie;Qin, Qiurong;Liao, Siming;Lu, Bo;Wang, Qingyan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권10호
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    • pp.1467-1479
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    • 2020
  • Profiling the transcriptome changes involved in xylose metabolism by the fungus Trichoderma reesei allows for the identification of potential targets for ethanol production processing. In the present study, the transcriptome of T. reesei HJ-48 grown on xylose versus glucose was analyzed using next-generation sequencing technology. During xylose fermentation, numerous genes related to central metabolic pathways, including xylose reductase (XR) and xylitol dehydrogenase (XDH), were expressed at higher levels in T. reesei HJ-48. Notably, growth on xylose did not fully repress the genes encoding enzymes of the tricarboxylic acid and respiratory pathways. In addition, increased expression of several sugar transporters was observed during xylose fermentation. This study provides a valuable dataset for further investigation of xylose fermentation and provides a deeper insight into the various genes involved in this process.

Genetic Variants of CYP2D6 Gene and Cancer Risk: A HuGE Systematic Review and Meta-analysis

  • Zhou, Li-Ping;Luan, Hong;Dong, Xi-Hua;Jin, Guo-Jiang;Man, Dong-Liang;Shang, Hong
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권7호
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    • pp.3165-3172
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    • 2012
  • Objective: Genetic polymorphisms in metabolic enzymes are associated with numerous cancers. A large number of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the CYP2D6 gene have been reported to associate with cancer susceptibility. However, the results are controversial. The aim of this Human Genome Epidemiology (HuGE) review and meta-analysis was to summarize the evidence for associations. Methods: Studies focusing on the relationship between CYP2D6 gene polymorphisms and susceptibility to cancer were selected from the Pubmed, Cochrane library, Embase, Web of Science, Springerlink, CNKI and CBM databases. Data were extracted by two independent reviewers and the meta-analysis was performed with Review Manager Version 5.1.6 and STATA Version 12.0 software. Odds ratios (ORs) with 95% confidence intervals (95%CIs) were calculated. Results: According to the inclusion criteria, forty-three studies with a total of 7,009 cancer cases and 9,646 healthy controls, were included in the meta-analysis. The results showed that there was a positive association between heterozygote (GC) of rs1135840 and cancer risk (OR=1.92, 95%CI: 1.14-3.21, P=0.01). In addition, we found that homozygote (CC) of rs1135840 might be a protective factor for cancer (OR=0.58, 95%CI: 0.34-0.97, P=0.04). Similarly, the G allele and G carrier (AG + GG) of rs16947 and heterozygote (A/del) of rs35742686 had negative associations with cancer risk (OR=0.69, 95%CI: 0.48-0.99, P=0.04; OR=0.60, 95%CI: 0.38-0.94, P=0.03; OR=0.50, 95%CI: 0.26-0.95, P=0.03; respectively). Conclusion: This meta-analysis suggests that CYP2D6 gene polymorphisms are involved in the pathogenesis of various cancers. The heterozygote (GC) of rs1135840 in CYP2D6 gene might increase the risk while the homozygote (CC) of rs1135840, G allele and G carrier (AG + GG) of rs16947 and heterozygote (A/del) of rs35742686 might be protective factors.

Roles of CYP1A1 and CYP2E1 Gene Polymorphisms in Oral Submucous Fibrosis

  • Yaming, Punyo;Urs, Aadithya Basavaraj;Saxena, Alpana;Zuberi, Mariyam
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제17권7호
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    • pp.3335-3340
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    • 2016
  • Background: Oral submucous fibrosis (OSF) is a precancerous condition with a 4 to13% malignant transformation rate. Related to the habit of areca nut chewing it is mainly prevalent in South-east Asian countries where the habit of betel quid chewing is frequently practised. On chewing, alkaloids and polyphenols are released which undergo nitrosation and give rise to N-nitrosamines which are cytotoxic agents. CYP450 is a microsomal enzyme group which metabolizes various endogenous and exogenous chemicals including those released by areca nut chewing. CYP1A1 plays a central role in metabolic activation of these xenobiotics, whereas CYP2E1 metabolizes nitrosamines and tannins. Polymorphisms in genes that code for these enzymes may alter their expression or function and may therefore affect an individuals susceptibility regarding OSF and oral cancer. The present study was therefore undertaken to investigate the association of polymorphisms in CYP1A1 m2 and CYP2E1 (RsaI/PstI) sites with risk of OSF among areca nut chewers in the Northern India population. A total of 95 histopathologically confirmed cases of OSF with history of areca nut chewing not less than 1 year and 80, age and sex matched controls without any clinical signs and symptoms of OSF with areca nut chewing habit not less than 1 year were enrolled. DNA was extracted from peripheral blood samples and polymorphisms were analyzed by PCR-RFLP method. Gene polymorphism of CYP1A1 at NcoI site was observed to be significantly higher (p = 0.016) in cases of OSF when compared to controls. Association of CYP1A1 gene polymorphism at NcoI site and the risk of OSF (Odd's Ratio = 2.275) was also observed to be significant. However, no such association was observed for the CYP2E1 gene polymorphism (Odd's Ratio = 0.815). Our results suggest that the CYP1A1 gene polymorphism at the NcoI site confers an increased risk for OSF.