• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제7권1호
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• pp.15-23
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• 2003

Cellular redox state is known to be perturbed during ischemia and that $Ca^{2+}$ and $K^2$ channels have been shown to have functional thiol groups. In this study, the properties of thiol redox modulation of the ATP-sensitive $K^2$ ($K_{ATP}$) channel were examined in rabbit ventricular myocytes. Rabbit ventricular myocytes were isolated using a Langendorff column for coronary perfusion and collagenase. Single-channel currents were measured in excised membrane patch configuration of patch-clamp technique. The thiol oxidizing agent 5,5'-dithio-bis-(2-nitro-benzoic acid) (DTNB) inhibited the channel activity, and the inhibitory effect of DTNB was reversed by dithiothreitol (disulfide reducing agent; DTT). DTT itself did not have any effect on the channel activity. However, in the patches excised from the metabolically compromised cells, DTT increased the channel activity. DTT had no effect on the inhibitory action by ATP, showing that thiol oxidation was not involved in the blocking mechanism of ATP. There were no statistical difference in the single channel conductance for the oxidized and reduced states of the channel. Analysis of the open and closed time distributions showed that DTNB had no effect on open and closed time distributions shorter than 4 ms. On the other hand, DTNB decreased the life time of bursts and increased the interburst interval. N-ethylmaleimide (NEM), a substance that reacts with thiol groups of cystein residues in proteins, induced irreversible closure of the channel. The thiol oxidizing agents (DTNB, NEM) inhibited of the $K_{ATP}$ channel only, when added to the cytoplasmic side. The results suggested that metabolism-induced changes in the thiol redox can also modulate $K_{ATP}$ channel activity and that a modulatory site of thiol redox may be located on the cytoplasmic side of the $K_{ATP}$ channel in rabbit ventricular myocytes.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제6권1호
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• pp.1-6
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• 1996

A bacterial strain NS70 producing an alkaline protease was isolated from soil samples taken near a hot spring and identified as Bacillus licheniformis by its morphological and physiological properties and cellular fatty acid analysis. The isolated alkaline protease was purified by ammonium sulfate fractionation, DEAE-, CM-, and Phenyl-Sepharose column chromatography. The molecular weight of the purified enzyme was estimated to be 32, 000 Da by sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electrophoresis. Its optimal pH and temperature for proteolytic activity against Hammarsten casein were 12 and $65^{\circ}C$, respectively. The enzyme was stable at alkaline pH range from 6.0 to 12.0, and fairly stable up to $65^{\circ}C$. The enzyme was inhibited by phenylmethylsulfonyl fluoride but not by EDTA and N-ethylmaleimide indicating that the enzyme is serine protease. Enzyme activity was markedly inhibited by $Hg^{2+}$ and $Cu^{2+}$. Autolytic phenomena were observed on purified protease NS70 but autolysis was reduced by the addtion of $Ca^{2+}$ ion or bovine serum albumin.

• Journal of Breast Cancer
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• 제21권4호
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• pp.399-405
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• 2018

Purpose: Vesicle-associated membrane protein 8 (VAMP8) is a soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor receptor protein that participates in autophagy by directly regulating autophagosome membrane fusion and has been reported to be involved in tumor progression. Nevertheless, the expression and prognostic value of VAMP8 in breast cancer (BC) remain unknown. This study aimed to evaluate the clinical significance and biological function of VAMP8 in BC. Methods: A total of 112 BC samples and 30 normal mammary gland samples were collected. The expression of VAMP8 was assessed in both BC tissues and normal mammary gland tissues via a two-step immunohistochemical detection method. Results: The expression of VAMP8 in BC tissues was significantly higher than that in normal breast tissues. Furthermore, increased VAMP8 expression was significantly correlated with tumor size (p=0.007), lymph node metastasis (p=0.024) and recurrence (p=0.001). Patients with high VAMP8 expression had significantly lower cumulative recurrence-free survival and overall survival (p<0.001 for both) than patients with low VAMP8 expression. In multivariate logistic regression and Cox regression analyses, lymph node metastasis and VAMP8 expression were independent prognostic factors for BC. Conclusion: VAMP8 is significantly upregulated in human BC tissues and can thus be a practical and potentially effective surrogate marker for survival in BC patients.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제26권1호
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• pp.25-36
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• 2022

To identify the effect and mechanism of carbon monoxide (CO) on delayed rectifier K⁺ currents (I_K) of human cardiac fibroblasts (HCFs), we used the wholecell mode patch-clamp technique. Application of CO delivered by carbon monoxidereleasing molecule-3 (CORM3) increased the amplitude of outward K⁺ currents, and diphenyl phosphine oxide-1 (a specific I_K blocker) inhibited the currents. CORM3-induced augmentation was blocked by pretreatment with nitric oxide synthase blockers (L-NG-monomethyl arginine citrate and L-NG-nitro arginine methyl ester). Pretreatment with KT5823 (a protein kinas G blocker), 1H-[1,-2,-4] oxadiazolo-[4,-3-a] quinoxalin-1-on (ODQ, a soluble guanylate cyclase blocker), KT5720 (a protein kinase A blocker), and SQ22536 (an adenylate cyclase blocker) blocked the CORM3 stimulating effect on I_K. In addition, pretreatment with SB239063 (a p38 mitogen-activated protein kinase [MAPK] blocker) and PD98059 (a p44/42 MAPK blocker) also blocked the CORM3's effect on the currents. When testing the involvement of S-nitrosylation, pretreatment of N-ethylmaleimide (a thiol-alkylating reagent) blocked CO-induced I_K activation and DL-dithiothreitol (a reducing agent) reversed this effect. Pretreatment with 5,10,15,20-tetrakis(1-methylpyridinium-4-yl)-21H,23H porphyrin manganese (III) pentachloride and manganese (III) tetrakis (4-benzoic acid) porphyrin chloride (superoxide dismutase mimetics), diphenyleneiodonium chloride (an NADPH oxidase blocker), or allopurinol (a xanthine oxidase blocker) also inhibited CO-induced I_K activation. These results suggest that CO enhances I_K in HCFs through the nitric oxide, phosphorylation by protein kinase G, protein kinase A, and MAPK, S-nitrosylation and reduction/oxidation (redox) signaling pathways.

• 대한약리학회지
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• 제30권3호
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• pp.263-272
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• 1994

흰쥐 해마(hippocampus)에서 acetylcholine (ACh) 유리에 미치는 $A_{1}-adenosine$ 수용체의 post-receptor 기전에 관한 지견을 얻고자 하여 $^3H-choline$으로 평형시킨 해마 slice를 사용하여 $^3H-ACh$ 유리에 미치는 여러가지 약물들의 영향을 관찰하였다. Adenosine $(0.3{\sim}300\;{\mu}M)$은 전기자극(3Hz, 2 ms, 5 $VCm^{-1}$, 구형파)에 의한 ACh 유리를 용량 의존적으로 감소 시켰으며, 이러한 효과는 $A_1-adenosine$ 수용체의 선택적 차단제인 8-cyclopentyl-1, 3-dipropylxanthine $(2\;{\mu}M)$에 의해 차단됨을 볼 수 있었다. G-단백 억제제인 N-ethylmaleimide (NEM, 10과 $30\;{\mu}M$)는 그 자체에 의하여 자극유발성 ACh 유리를 증가시켰으며, adenosine의 효과는 NEM 전처리에 의하여 완전히 소실되었다. Protein kinase C 활성화제인 $4{\beta}-phorbol$ 12, 13-dibutyrate (PDB, $1{\sim}10\;{\mu}M$)는 ACh 유리 증가를 일으켰으며 억제제인 polymyxin B (PMB, $0.03{\sim}1\;mg$)는 감소를 일으켰으나, adenosine에 의한 ACh 유리 감소효과는 PDB 및 PMB에 의해 영향을 받지 않았다. $Ca^{++}$-통로 차단제인 nifedipine $(1\;{\mu}M)$은 adenosine의 효과를 길항함을 볼 수 있었으나 $K{^+}$-통로 차단제인 glibenclamide는 adenosine의 효과에 영향을 미치지 못하였다. 8-Bromo-cAMP (100과 $300{\mu}M$) 그 자체로는 ACh 유리에 별다른 영향을 미치치 못하였으나 $300\;{\mu}M$ 8-bromo-cAMP 전처리에 의하여 $30\;{\mu}M\;adenosine$의 효과가 억제됨을 볼 수 있었다. 이상의 실험결과로 흰쥐 해마에서 $A_1-adenosine$ 수용체를 통한 adenosine의 ACh유리 감소는 G-단백에 의존적이며, 이러한 효과에 nifedipine에 예민한 $Ca^{++}$-통로와 adenylate cyclase계가 일부 관여함은 확실하나 proteinkinase C 및 glibenclamide에 예민한 $K{^+}$통로는 관여하지 않는 것으로 사료된다.

• 대한약리학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-11
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• 1996

흰쥐 해마(hippocampus)에서 norepinephrine(NE) 유리에 미치는 $A_1-adenosine$ 수용체의 post-receptor 기전에 관한 지견을 얻고자 하여 $^3H-norepinephrine$으로 평형시킨 해마 절편을 사용하여 adenosine의 $^3H-NE$ 유리에 미치는 여러가지 약물의 영향을 관찰하였다. Adenosine($1{\sim}30{\mu}M$)은 전기자극(3 Hz, 2 ms, 5 Vcm-1, 구형파)에 의한 NE 유리를 용량 의존적으로 감소시켰고, 이 효과는 선택적인 $A_1-adenosine$ 수용체 차단제인 $8-cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine(2{\mu}M)$에 의해 차단되었다. G-단백 억제제인 N-ethylmaleimide(NEM, 10과 $30{\mu}M$)는 그 자체로써 전기자극으로 유발시킨 NE 유리를 증가시켰으며, adenosine의 NE 유리 억제효과는 NEM 전처리에 의하여 완전히 소실되었다. Protein kinase C 활성화제인 $4{\beta}-phorbol$ 12,13-dibutyrate(PDB, $1{\mu}M$)는 NE 유리 증가를 일으켰고, 이 효소 억제제인 $4{\beta}-polymyxin$ B(PMB, 0.1 mg)는 NE 유리감소를 일으켰으며, adenosine에 의한 NE 유리 감소효과는 PDB에 의해 억제되었고, PMB 전처리하에서는 감소효과가 출현하지 않았다. $Ca^{2+}$-통로 차단제인 $nifedipine(1{\mu}M$)은 adenosine의 NE 유리 억제효과에 영향을 미치지 못하고, ATP에 의존적인 $K^+-$통로 차단제인 glibenclamide역시 adenosine의 NE 유리 억제효과에 영향을 미치지 못하였다. 그러나 delayed rectifier $K^+-$통로 차단제인 tetraethylammonium(TEA, 3 mM)은 그 자체로 NE 유리를 증가 시켰으며, adenosine의 NE 유리 억제효과를 차단함을 볼 수 있었다. 8-bromo-cAMP(100과 $300{\mu}M$) 그 자체로는 NE 유리에 별다른 영향을 미치지 못하였으나 8-bromo-cAMP 전처리에 의하여 adenosine의 NE 유리 억제효과가 억제됨을 볼 수 있었다. 이상의 실험결과로 흰쥐 해마에서 $A_1-adenosine$ 수용체를 통한 adenosine의 NE 유리 감소는 G-단백에 의존적이며, 이러한 효과에 protein kinase C, TEA에 예민한 $K^+-$통로 및 adenylate cyclase계가 복합적으로 관여하고 nifedipine에 예민한 $Ca^{2+}-$통로와 glibenclamide에 예민한 $K^+-$통로는 관여하지 않는 것으로 사료된다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1996년도 춘계학술대회
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• pp.19-29
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• 1996

The neurological manifestations of AIDS include dementia, encountered even in the absence of opportunistic superinfection or malignancy. The AIDS Dementia Complex appears to be associated with several neuropathological abnormalities, including astrogliosis and neuronal injury or loss. How can HIV-1 result in neuronal damage if neurons themselves are only rarely, if ever, infected by the vitus\ulcorner In vitro experiments from several different laboratiories have lent support to the existence of HIV- and immune-related toxins. In one recently defined pathway to neuronal injury, HIV-infected macrophages/microglia as well as macrophages activated by HIV-1 envelope protein gp120 appear to secrete excitants/neurotoxins. These substances may include arachidonic acid, platelet-activating factor, free radicals (NO - and O$_2$), glutamate, quinolinate, cysteine, cytokines (TNF-${\alpha}$, IL1-B, IL-6), and as yet unidentified factors emanating from stimulated macrophages and possibly reactive astrocytes. A final common pathway for newonal suscepubility appears to be operative, similar to that observed in stroke, trauma, epilepsy, and several neurodegenerative diseases, including Huntington's disease, Parkinson's disease, and amyotrophic lateral sclerosis. This mechanism involves excessive activation of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor-operated channels, with resultant excessive influx of Ca$\^$2+/ leading to neuronal damage, and thus offers hope for future pharmacological intervention. This chapter reviews two clinically-tolerated NMDA antagonists, memantine and nitroglycerin; (ⅰ) Memantine is an open-channel blocker of the NMDA-associated ion channel and a close congener of the anti-viral and anti-parkinsonian drug amantadine. Memantine blocks the effects of escalating levels of excitotoxins to a greater degree than lower (piysiological) levels of these excitatory amino acids, thus sparing to some extent normal neuronal function. (ⅱ) Niuoglycerin acts at a redox modulatory site of the NMDA receptor/complex to downregulate its activity. The neuroprotective action of nitroglycerin at this site is mediated by n chemical species related to nitric oxide, but in a higher oxidation state, resulting in transfer of an NO group to a critical cysteine on the NMDA receptor. Because of the clinical safety of these drugs, they have the potential for trials in humans. As the structural basis for redox modulation is further elucidated, it may become possible to design even better redox reactive reagents of chinical value. To this end, redox modulatory sites of NMDA receptors have begun to be characterized at a molecular level using site-directed mutagenesis of recombinant subunits (NMDAR1, NMDAR2A-D). Two types of redox modulation can be distinguished. The first type gives rise to a persistent change in the functional activity of the receptor, and we have identified two cysteine residues on the NMDARI subunit (#744 and #798) that are responsible for this action. A second site, presumably also a cysteine(s) because <1 mM N-ethylmaleimide can block its effect in native neurons, underlies the other, more transient redox action. It appears to be at this, as yet unidentified, site on the NMDA receptor that the NO group acts, at least in recombinant receptors.

• 대한화학회지
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• 제50권5호
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• pp.362-368
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• 2006

포스포리파아제 D(PLD)의 8개의 시스테인 잔기들의 특성을 파악하기 위해 설프히드릴(SH)기와 반응하는 각종 화학물질들을 동원하였다. 5,5-다이티오비스(2-니트로벤조산) (DTNB)는 시스테인 잔기의 SH기를 적정하기 위해 이용하였으며, 412nm에서의 환원된 DTNB의 값으로부터 자연 상태의 PLD는 1몰 당 4개의 SH기가 있는 것으로 나타났으나, 8 M의 요소 등으로 3차원 구조를 교란 시킨 변성된 PLD는 8개의 SH기가 적정되었다. 이 결과로 시스테인 잔기의 반(4개)은 외부에 노출되어 있고 그 나머지 반은 내부에 가려져 있다고 추정할 수 있다. SH기 변형 시약인 p-클로로머큐리벤조산(PCMB), 요오드아세트산, 요오드아세트아미드, 그리고 N-에칠마레이미드 등은 모두 PLD를 비활성화 시켰다. 이들 중 다이티오스라이톨(DTT)로 처리했을 때 유일하게 PCMB에 의해 비활성화 된 PLD는 가역적으로 그 활성이 회복되었다. 다양한 작용기를 갖는 다이설파이드들을 이용한 노출된 SH기의 주위 환경을 검토한 결과 음전하나 전하를 띄지 않은 다이설파이드들이 양전하를 띈 시스타민 보다 더 효과적으로 PLD를 비활성화 시키는 것으로 나타났다. 그 이외 시스테인 잔기의 산화-환원 전환이 PLD 활성에 미치는 영향을 과산화수소를 이용하여 검토하였다. 과산화수소 산화에 의해 70% 이상 잃은 PLD 활성은 대부분 DTT에 의해 복원되었다. 이들 결과로부터 양배추 PLD의 시스테인 잔기들이 모두 SH기로 존재한다는 것을 반응을 통해 확인 할 수 있었으며, 또한 외부에 노출된 4개의SH기는 PLD 활성 조절에 지대한 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제15권4호
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• pp.657-663
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• 2005

Collagnase는 천연 collagen의 triple-stranded helix를 분해할 수 있는 protease로서 조직의 수복과 재생 과정에서 collagen의 재형성과 세포의 이동에 아주 중요한 역할을 하고, 숙주 감염시에는 collagen 기질을 빠르게 분해함으로써 감염을 돕는다. 본 연구에서는 일반가정에서 식용하는 김치로부터 collagenase를 생산하는 균주를 분리하여 Bacillus subtilis로 동정하였으며 이를 Bacillus subtilis JS-17이라 명명하였다. Bacillus subtilis JS-17이 생산하는 collagenase의 최적 생산 조건은 $1.5\%$ fructose, $1\%$ yeast extract, $0.5\%\;K_2HPO_4,\;0.4\%\;KH_2PO_4,\;0.01\%\;MgSO_4{\cdot}4H_2O,\;0.1\%\;citrate,\;0.1\%\;CaCl_2(pH\;7.0)$의 배지에서 $30^{\circ}C$, 200 rpm으로 72시간 동안 배양하는 것이다. 최적 조건에서 Bacillus subtilis JS-17이 생산하는 collagenase를 Amberlite IRA-900 column chromatography, Sephacryl S-300 HR column chromatography, DEAE-Sephadex A-30 column chromatography를 거쳐 분리 정제하고, 얻어진 정제 효소의 특성에 대하여 검토하였다. 정제된 collagenase의 비활성은 growth medium에서 192.1 units/mg였고, $1.1\%$의 수율로 얻어졌으며 분자량은 28 kDa이었다. 정제된 collagenase는 $55^{\circ}C$까지는 $100\%$의 활성을 유지하였고 $65^{\circ}C$에서도 $60\%$ 정도의 활성을 유지하였다. 또한 pH $6.0\~9.8$에서 $60\%$ 이상의 활성을 유지하였다. 정제된 collagenase는 metalloprotease inhibitor인 EDTA와 O-phenanthroline에 의해 효소 활성이 감소하였을 뿐만 아니라 Ammoninum persulfate, L-cysteine, N-ethylmaleimide, SDS, $NaN_3$, NaF, $KMnO_4$, PMSF에 대해서도 활성이 감소하였다. 정제된 collagenase를 여러 가지 기질에 대해 효소 활성을 비교한 결과 collagen (type I)에 대해 기질 특이성을 가지고 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권3호
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• pp.440-447
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• 2004

본 연구에서는 유전자 재조합 기술에 의해 제조된 ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase의 반응특성 및 효소 kinetics를 규명하였다. ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase 효소반응을 위한 최적 온도 및 pH를 측정한 결과, 최적 온도는 $40^{\circ}C$로 판명되었으며 최적 pH 는 9.0이었다. 저장 pH 6.0-9.0 범위에서 안정하였으며, pH 11에서도 80% 이상의 활성을 보이는 호알칼리성 효소임을 확인하였다. 온도 저장성을 확인한 결과, $35^{\circ}C$에서의 효소활성 반감기가 40분으로서 열에 민감한 것으로 판단되었다. 한편, ferrous ion-chelating agent와 sulfhydryl-binding agent를 사용하여 ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase에 미치는 영향을 살펴 보았다. Ferrousion-chelating agent인 ${\alpha},{\alpha}'-dipyridyl$과 1,10-phenanthroline은 $1{\times}10^{-4}$ M에서 최소 저해농도를 형성하였으며, sulfhydryl-binding agent인 iodoacetamide와 PCMB는 $1{\times}10^{-3}$ M에서 N-ethylmaleimide은 $1{\times}10^{-4}$} M에서 최소저해농도를 형성함을 확인할 수 있었다. 본 연구에서의 효소반응은 Michaelis-Menten 곡선을 따름을 확인하였으며, Hanes-Woolf 작도법에 따른 결과, ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase 효소의 $K_{m}$ 및 $V_{max}$ 값은 각각 $3.39{\times}10^{-6}$ 및 1.2 pmol/mg protein/min인 것으로 산출되었다.