Glycerol has become an attractive carbon source in the biotechnology industry owing to its low price and reduced state. However, glycerol is rarely used as a carbon source in Saccharomyces cerevisiae because of its low utilization rate. In this study, we used glycerol as a main carbon source in S. cerevisiae to produce 1,2-propanediol. Metabolically engineered S. cerevisiae strains with overexpression of glycerol dissimilation pathway genes, including glycerol kinase (GUT1), glycerol 3-phosphate dehydrogenase (GUT2), glycerol dehydrogenase (gdh), and a glycerol transporter gene (GUP1), showed increased glycerol utilization and growth rate. More significant improvement of glycerol utilization and growth rate was accomplished by introducing 1,2-propanediol pathway genes, mgs (methylglyoxal synthase) and gldA (glycerol dehydrogenase) from Escherichia coli. By engineering both glycerol dissimilation and 1,2-propanediol pathways, the glycerol utilization and growth rate were improved 141% and 77%, respectively, and a 2.19 g 1,2- propanediol/l titer was achieved in 1% (v/v) glycerolcontaining YEPD medium in engineered S. cerevisiae.
Flavonoids have diverse biological functions in human health. All flavonoids contain a common 2-phenyl chromone structure (C6-C3-C6) as a scaffold. Hence, in using such a scaffold, plenty of high-value-added flavonoids can be synthesized by chemical or biological catalyzation approaches. (2S)-Naringenin is one of the most commonly used flavonoid scaffolds. However, biosynthesizing (2S)-naringenin has been restricted not only by low production but also by the expensive precursors and inducers that are used. Herein, we established an induction-free system to de novo biosynthesize (2S)-naringenin in Escherichia coli. The tyrosine synthesis pathway was enhanced by overexpressing feedback inhibition-resistant genes (aroGfbr and tyrAfbr) and knocking out a repressor gene (tyrR). After optimizing the fermentation medium and conditions, we found that glycerol, glucose, fatty acids, potassium acetate, temperature, and initial pH are important for producing (2S)-naringenin. Using the optimum fermentation medium and conditions, our best strain, Nar-17LM1, could produce 588 mg/l (2S)-naringenin from glucose in a 5-L bioreactor, the highest titer reported to date in E. coli.
Cho, Dong-Hyung;Kim, Yi Sak;Jo, Doo Sin;Choe, Seong-Kyu;Jo, Eun-Kyeong
Molecules and Cells
/
v.41
no.1
/
pp.55-64
/
2018
Autophagy is an intracellular degradation pathway for large protein aggregates and damaged organelles. Recent studies have indicated that autophagy targets cargoes through a selective degradation pathway called selective autophagy. Peroxisomes are dynamic organelles that are crucial for health and development. Pexophagy is selective autophagy that targets peroxisomes and is essential for the maintenance of homeostasis of peroxisomes, which is necessary in the prevention of various peroxisome-related disorders. However, the mechanisms by which pexophagy is regulated and the key players that induce and modulate pexophagy are largely unknown. In this review, we focus on our current understanding of how pexophagy is induced and regulated, and the selective adaptors involved in mediating pexophagy. Furthermore, we discuss current findings on the roles of pexophagy in physiological and pathological responses, which provide insight into the clinical relevance of pexophagy regulation. Understanding how pexophagy interacts with various biological functions will provide fundamental insights into the function of pexophagy and facilitate the development of novel therapeutics against peroxisomal dysfunction-related diseases.
Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
/
2003.11a
/
pp.15-23
/
2003
Interest in the regulation of body weight and the pathological physiology of obesity has been rekindled by the cloning of the obese(ob) gene and identification of its product, leptin, in 1994. The first publication appeared in Nature and is a milestone of obesity research. The remarkable metabolic effects of leptin in rodents are: a) inhibition of food intake, b) stimulation of energy expenditure, and c) reversal of obesity. These effects, though mostly desirable, have not been fully demonstrated in humans. The central action of leptin in the regulation of body weight includes two pathways in rodents: a) When the body weight increasing, more leptin is secreted from adipose tissue, which acts on hypothalamus, probably through a POMC or MSH pathway via M4 receptor, initiates a series of response to obesity, i.e. sympathetic tone increased, energy expenditure enhanced and food intake reduced. b) When body weight reduced, leptin concentration decreased with the shrinkage of fat mass, which may also act on the hypothalamus, probably through a NPY-Y5 receptor pathway. Then a cascade of response to hungry was induced, i.e. increase of parasympathetic tone and food intake, decrease of energy expenditure and body temperature, as well as shut-down of the reproductive function.
Antioxidant films are one active packaging technology that can extend food shelf-life through preventing lipid oxidation, stabilizing color, maintaining sensory properties and delaying microbial growth in foods. Because raw, fresh and minimal processed foods are more perishable during storage or under display conditions than further processed foods, they rapidly lose their original quality. Foods are susceptible to physical, chemical, and biochemical hazards to which packaging films can be effective barriers. Although films incorporated natural (tocopherols, flavonoids and phenolic acids) or synthetic antioxidants (BHT, BHA, TBHQ, propyl gallate) have been extensively tested to improve quality and safety of various foods, food applications require addressing issues such as physical properties, chemical action, cost, and legal approval. Increased interest in natural antioxidants as substitutes for synthetic antioxidants has triggered research on use of the new natural antioxidants in films and coatings. Use of new components (phytochemicals) as film additives can improve food quality and human health. The biosynthesis of plant phenolics can potentially be optimized by active coatings on harvested fruits and vegetables. These coatings can trigger the plants natural proline-linked pentose phosphate pathway to increase the phenolic contents and maintain overall plant tissue quality. This alternate metabolic pathway has been proposed by Dr. K. Shetty and is supported by numerous studies. A new generation of active food films will not only preserve the food, but increase food's nutritional quality by optimizing raw food biochemical production of phytochemicals.
The bioconversion of cellulosic biomass hydrolyzates consisting mainly of glucose and xylose requires the use of engineered Saccharomyces cerevisiae expressing a heterologous xylose pathway. However, there is concern that a fungal xylose pathway consisting of NADPH-specific xylose reductase (XR) and $NAD^+$-specific xylitol dehydrogenase (XDH) may result in a cellular redox imbalance. However, the glycerol biosynthesis and glycerol degradation pathways of S. cerevisiae, termed here as the glycerol cycle, has the potential to balance the cofactor requirements for xylose metabolism, as it produces NADPH by consuming NADH at the expense of one mole of ATP. Therefore, this study tested if the glycerol cycle could improve the xylose metabolism of engineered S. cerevisiae by cofactor balancing, as predicted by an in-silico analysis using elementary flux mode (EFM). When the GPD1 gene, the first step of the glycerol cycle, was overexpressed in the XR/XDH-expressing S. cerevisiae, the glycerol production significantly increased, while the xylitol and ethanol yields became negligible. The reduced xylitol yield suggests that enough $NAD^+$ was supplied for XDH by the glycerol cycle. However, the GPD1 overexpression completely shifted the carbon flux from ethanol to glycerol. Thus, moderate expression of GPD1 may be necessary to achieve improved ethanol production through the cofactor balancing.
Although research on the osteal signaling pathway has progressed, understanding of gut microbial-dependent signaling pathways for metabolic and immune bone homeostasis remains elusive. In recent years, the study of gut microbiota has shed light on our understanding of bone homeostasis. Here, we review microbiota-mediated gut-bone crosstalk via bone morphogenetic protein/SMADs, Wnt and OPG/receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand signaling pathways in direct (translocation) and indirect (metabolite) manners. The mechanisms underlying gut microbiota involvement in these signaling pathways are relevant in immune responses, secretion of hormones, fate of osteoblasts and osteoclasts and absorption of calcium. Collectively, we propose a signaling network for maintaining a dynamic homeostasis between the skeletal system and the gut ecosystem. Additionally, the role of gut microbial improvement by dietary intervention in osteal signaling pathways has also been elucidated. This review provides unique resources from the gut microbial perspective for the discovery of new strategies for further improving treatment of bone diseases by increasing the abundance of targeted gut microbiota.
Due to their stem-like characteristics and immunosuppressive properties, Mesenchymal stem cells (MSCs) offer remarkable potential in regenerative medicine. Much effort has been devoted to enhancing the efficacy of MSC therapy by enhancing MSC migration. In this study, we identified deubiquitinase BRCA1-associated protein 1 (BAP1) as an inhibitor of MSC migration. Using deubiquitinase siRNA library screening based on an in vitro wound healing assay, we found that silencing BAP1 significantly augmented MSC migration. Conversely, BAP1 overexpression reduced the migration and invasion capabilities of MSCs. BAP1 depletion in MSCs upregulates ERK phosphorylation, thereby increasing the expression of the migration factor, osteopontin. Further examination revealed that BAP1 interacts with phosphorylated ERK1/2, deubiquitinating their ubiquitins, and thus attenuating the ERK signaling pathway. Overall, our study highlights the critical role of BAP1 in regulating MSC migration through its deubiquitinase activity, and suggests a novel approach to improve the therapeutic potential of MSCs in regenerative medicine.
Objective : Functional brain mapping study on acupuncture stimulation using the [14C]2-deoxyglucose([14C]2-DG) autoradiography provides quantitative data and visualized pathway in central nervous system(CNS). We aimed to investigate the neural pathway and spatial distribution of metabolic activity elicited in CNS on electroacupuncture stimulation using [14C]2-DG autoradiography. Methods : The study were divided into three groups by stimulation times. 45-mins stimulation group according to Sokoloffs method, 5-mins stimulation group according to Duncun's method, and 15-mins stimulation group. ;A venous catheter was equipped into right jugular vein. The rats (Sprague-Dawley rats, 230-260g) were kept fastened loosely on a holding platform without anesthesia. Electroacupuncture stimulation (5 ms, 2 Hz, 1~3 mA) were applied on the left Zusanli (ST36) acupoint and [14C]2-DG ($25{\mu}Ci/rat$) injection was performed through the catheter. After sacrifice, the brain and the spinal cord were made to sections for film image. The film images were digitalized as the isotope concentration based upon comparison of optical densities with that of the standards and normalized by the optical density of corpus callosum. Results : 1. 15-mins stimulation group was most effective among 3 experiments. 2. On 15-mins stimulation group, medial geniculate nucleus, intetpeduncular nucleus intermedius, ventral periolivary nucleus, caudal periolivary nucleus, medial superior olive, lateral paragigantocellular nucleus, including hypothalamic arcuate nucleus were increased by more than 25% (at least, p<0.05) by electroacupuncture stimulation. 3. Especially, the metabolism in hypothalamic arcuate nucleus was increased by 90% (p<0.05). 4. The fact that arcuate nucleus of hypothalamus might play a role of interconnection area between ascending and descending pathway of acupuncture stimulation was demonstrated visually. Conclusions : Advanced study on electroacupuncture stimulation elicited significant increase of metabolic activity in various nuclei of hypothalamus will provide the important experimental basis in research of the relationship between electroacupuncture stimulation and internal visceral functions.
Many oxidative metabolites of tetrahydrocannabinols (THCs), active components of marijuana, were pharmacologically active, and 11-hydroxy-THCs, 11-oxo-${\Delta}^8$-THC, 7-oxo-${\Delta}^8$-THC, 8$\beta$, 9$\beta$-epoxyhexahydrocannabinol (EHHC), 9$\alpha$, l0$\alpha$-EHHC and 3'-hydroxy-${\Delta}^9$-THC were more active than THC in pharmacological effects such as catalepsy, hypothermia and barbiturate synergism in mice. Cannabidiol (CBD), another major component, was biotransfomred to two novel metabolites, 6-hydroxymethyl-${\Delta}^9$-THC and 3-pentyl-6, 7, 7a, 8, 9, lla-hexahydro-I, 7-dihydroxy-7, 1O-dimethyldibenzo[b, d]oxepin (PHDO) through 8R, 9-epoxy-CBD and 85, 9-epoxy-CBD, respectively. Both metabolites exhibited some pharmacological effects comparable to d9 - THe. Cannabinol (CBN), the other major component, was mainly metabolized to ll-hydroxy-CBN by hepatic microsomes of animals including humans. The pharmacological effects of the metabolite were higher than those of CBN demonstrating that II-hydroxylation of CBN is metabolic activation pathway of the cannabinoid as is the case in THCs. Tolerance and reciprocal cross-tolerance developed to pharmacological effects d8 - THC and ll-hydroxy-d8-THC , and the magnitude of tolerance development produced by the metabolite was significantly higher than that by d8-THC. The results indicate that ll-hydroxy-d8-THC has an important role not only in the pharmacological effects but also its tolerance development of d8 - THe. THCs and their metabolites competed to the specific binding of CP-55, 940, an agonist of cannabinoid receptor, to synaptic membrane from bovine cerebral cortex. The Ki value of THCs and their metabolites were closely paralleled to their pharmacological effects in mice. A novel cytochrome P450 (cyp2c29) was purified and identified as a major enzyme responsible for the metabolic activation of d8-THC at the II-position in the mouse liver. cDNA of CYP2C29 was cloned from a mouse cDNA library and its sequence was determined. The oxidation mechanism of THC by cyp2c29 was proposed.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.