• 제목/요약/키워드: NADH oxidation

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국소마취제가 Mitochondria에서의 전자이동 및 Superoxide Radicals의 생성에 미치는 영향 (Effects of Local Anesthetics on Electron Transport and Generation of Superoxide Radicals in Mitochondria)

  • 이정수;신용규;이광수
    • 대한약리학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.113-121
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    • 1987
  • 국소마취제가 mitochondria에서의 전자이동 및 superoxide라디칼의 생성 그리고 지질의 과산화에 따른 malondialdehyde생성에 미치는 영향을 관찰하였다. 국소마취제는 전자이동계 의 효소활성도에 영향을 나타내었다. NADH dehydrogenase, NADH oxidase와 NADH-ubiquinone oxidoreductase의 활성도는 lidocaine, procaine과 dibucaine에 의하여 효과적으로 억제되었고 cocaine에 의하여 약간 억제되었다. Succinate dehydrogenase, succinate cytochrome c oxidoreductase와 succinate-ubiquinone oxidoreductase 활성도는 lidocaine 과 dibucaine에 의하여 억제되었으나 succinate oxidase는 국소마취제에 의하여 활성화되었다. 국소마취제는 dihydroubiquinone-cytochrome c oxidoreducatse와 cytochrome c oxidase의 활성도를 억제하였다. 이와 같은 반응에서 국소마취제에 대한 complex I segment의 반응이 다른 complex segment보다 크게 나타났다. 국소마취제는 succinate 또는 NADH에 의한 superoxide 생성과 이에 대한 antimycin의 자극효과를 억제하였다. 또한 국소마취제는 산소라디칼에 의한 지질의 과산화를 억제하였다. 이상의 결과로부터 국소마취제는 mitochondria의 전자전달 과정 중 Complex I segment때 또는 인접한 부위에 작용하여 전자이동을 억제함으로써 superoxide 생성과 지질의 과산화를 억제할 것으로 시사되었다.

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Amperometric Determination of Urea Using Enzyme-Modified Carbon Paste Electrode

  • Yang, Jae-Kyeong;Ha, Kwang-Soo;Baek, Hyun-Sook;Lee, Shim-Sung;Seo, Moo-Lyong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권10호
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    • pp.1499-1502
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    • 2004
  • An amperometric biosensor based on carbon paste electrodes (CPEs) for the determination of urea was constructed by enzyme (urease/GL-DH)-modified method. Urea was hydrolyzed to ${NH_4}^+$ by catalyzing urease onto the enzyme-modified electrode surface in sample solution. In the presence of ${\alpha}$-ketoglutarate and reduced nicotinamide adenine dinucleotide(NADH), a liberated ${NH_4}^+$ produce to L-glutamate and $NAD^+$ by Lglutamate dehydrogenase (GL-DH). After the chemical reaction was proceeded, the electrochemical reaction was occurred that an excess of the NADH was oxidized to $NAD^+$. The oxidation current of NADH was monitored at +1.10 volt vs. Ag/AgCl. An optimum conditions of biosensor were investigated: The optimum pH range for catalyzed hydrolysis reaction of urea was pH 7.0-7.4. The linear response range and detection limit were $2.0\;{\times}\;10^{-5}{\sim}2.0\;{\times}\;10^{-4}M\;and\;5.0\;{\times}\;10^{-6}M$, respectively. Another physiological species did not interfere, except L-ascorbic acid.

금속이 첨가된 탄소전극의 전기화학적 특성과 이를 이용한 L-lactate 바이오센서의 개발 (Electrocatalytic Properties of Metal-dispersed Carbon Paste Electrodes for Reagentless L-lactate Biosensors)

  • 윤현철;김학성
    • KSBB Journal
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    • 제11권4호
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    • pp.489-496
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    • 1996
  • Carbon paste electrode를 채용함으로써 L-lac tate 측정용의 전기화학식 바이오센서를 성공적으로 개발할 수 있었다. 특히 뛰어난 electrocatalytic activity를 갖는 platinum이 첨가된 platinum-CPE 를 이용하여 낮은 전위에서의 NADH의 전기척 산 화가 가능하였다. Enzyme (lactate dehydrogen­a ase)과 $NAD^+$를 carbon paste형식으로 직접 제조 함으로써 L-lactate 측정을 위한 성공적인 바이요센 서의 개발이 가능하였다. 위와 같은 개발연구를 통 하여 다른 $NAD^+$ -dependent dehydrogenase를 채 용한 바이오센서로의 적용이 기대된다.

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Kinetic Studies on the Reactions of NADH Analogs : Effects of 3-Substituents of 1-benzyl-1,4-Dihydropyridines

  • Park, Kwang-Hee;Kim, Hong-Gie;Park, Joon-Woo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제10권5호
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    • pp.448-452
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    • 1989
  • NADH analogs, 1-benzyl-3-substituted (X)-1,4-dihydropyridines 1-4 (1: X = $CONH_2$; 2: X = $CSNH_2$; 3: X = $COOCH_3$; 4: X = $COCH_3$) were synthesized. The second order rate constants for hydration reaction and oxidation reactions by $Cu^{2+}$, $Fe(CN)_6^{3-}$ or methylacridinium iodide (MAI) of the compounds were determined. For all reactions investigated, the rate constants increased with decreasing electronegative character of the 3-substituents of 1,4-dihydropyridines : the decreasing order of the reaction rates was 2>1>3>4. However, the sensitivity of the reaction rates on the 3-substituents differed among the reactions. This was explained in view of mechanisms of the reactions.

Amperometric Biosensor for Urea

  • 하광수;서무룡
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제18권11호
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    • pp.1149-1152
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    • 1997
  • An enzyme electrode for the amperometric measurement of urea was prepared by co-immobilizing L-glutamate dehydrogenase and urease onto an Immobilon-AV affinity membrane attached to a glassy carbon electrode. The reduced nicotinamide adenine dinucleotide(NADH) was used as the electroactive species. The electrochemical oxidation of NADH was monitored at +1.0 volt vs. Ag/AgCl. The enzyme-immobilized electrode was linear over the range of 2.0 × 10-5 to 2 × 10-4 M. The response time of the electrode was approximately 3 min. and the optimum pH of the enzyme immobilized membrane was pH 7.4-7.6 (Dulbcco's buffer solution). It was stable for at least two weeks or 50 assays. There was no interference from other physiological species, except from high levels of ascorbic acid.

Interaction Metal Ions with NADH Model Compounds. Cupric Ion Oxidation of Dihydronicotinamides

  • Park, Joon-Woo;Yun, Sung-Hoe;Koh Park, Kwang-Hee
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제9권5호
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    • pp.298-303
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    • 1988
  • Kinetic studies on cupric ion ($Cu^{2+}$) oxidation of 1-benzyl- and 1-aryl-1,4-dihydronicotinamides (XNAH) in aqueous solution were performed. In the presence of dioxygen ($O_2$), the reaction followed first order kinetics with respect to both XNAH and $Cu^{2+}$. The oxidation reaction was found to be independent and parallel to the acid-catalyzed hydration reaction of XNAH. The catalytic role of $Cu^{2+}$ for the oxidation of XNAH in the presence of $O_2$ was attributed to $Cu^{2+}/Cu^+$ redox cycle by the reactions with XNAH and $O_2$. The second order rate constants of the Cu2+ oxidation reaction kCu, and acid-catalyzed hydration reaction $k_H$ were strongly dependent on the nature of the substituents in 1-aryl moiety. The slopes of log $k_{Cu}$ vs log $K_H$ and log $k_{Cu}$ vs ${\sigma}_p$ of the substituents plots were 1.64 and -2.2, respectively. This revealed the greater sensitivity of the oxidation reaction rate to the electron density on the ring nitrogen than the hydration reaction rate. A concerted two-electron transfer route involving XNAH-$Cu^{2+}$ complex was proposed for mechanism of the oxidation reaction.

벼(Oryza sativa cv. Tongil) 뿌리에 있어서 Nitrate 환원에 필요한 환원력의 공급원에 관한 연구 (A Study on the Source of Reductants for Nitrate Reduction in Rice (Oryza sativa cv. Tongil) Roots)

  • Chang, Nam-Kee;Choe, Hong-Gwan
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제7권2호
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    • pp.85-90
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    • 1983
  • There was a decrease in nitrate reductase activity (NRA) measured in vivo in rice roots (Oryza sativa cv. Tongil) grown in anaerobic culture solution. But it was reversed by addition of malonate to the in vivo nitrate reduction assay medium. Malonate increased the in vivo NRA during 2-5 hours incubation and decreased it in longer incubation hours. In vivo NRA was stimulated by addition of NaHCO3 to the assay medium, but not by Na2CO3. The stimulation of NRA by NaHCO3 was not observed in shoot removed rice roots. It is suggested that CO2 from NaHCO3 is carboxylated by phosphoenol pyruvate carboxylase, results in increasing the malate contents in the roots, and stimulates the in vivo NRA. NADH needed in nitrate reduction is supported by malate oxidation. In rice roots, it seems probable that malate oxidation in the mitochondria is more important to nitrate reduction than malae oxidation in cytoplasm.

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Sinorhizobium meliloti 유래 Mannitol Dehydrogenase 유전자의 클로닝 및 대장균 내 발현과 효소특성 규명 (Molecular Cloning and Gene Expression of Sinorhizobium meliloti Mannitol Dehydrogenase in Escherichia coli, and Its Enzymatic Characterization)

  • 장명운;박정미;김민정;이소원;강정현;김태집
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.153-159
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    • 2013
  • Sinorhizobium meliloti 1021 (KCTC 2353) 유전체로부터 mannitol dehydrogenase (SmMDH)로 추정되는 유전자를 클로닝하고, 대장균에서 대량 발현하였다. 이 유전자는 494개의 아미노산(약 54 kDa)을 암호화하는 1,485 bp의 염기로 구성되며, 기존에 보고된 long-chain dehydrogenase/reductase 계열 MDH 효소들과 약 35-55%의 아미노산 서열상동성을 나타내었다. 재조합 SmMDH의 최적 반응온도는 $40^{\circ}C$이며, pH 7.0의 조건에서 최대의 D-fructose 환원활성, 그리고 pH 9.0에서 최대의 D-mannitol 산화활성을 보였다. 특히, 이 효소는 $NAD^+/NADH$ 조효소의 존재 하에서 산화 환원 활성을 나타내며, $NAD^+/NADPH$는 조효소로 이용하지 못하였다. 결론적으로 SmMDH는 전형적인 $NAD^+/NADH$-의존형 mannitol dehydrogenase (EC 1.1.1.67)임을 확인하였다.

Salmonella typhimurium에서 유래한 Mannitol Dehydrogenase 유전자의 대장균 내 발현 및 효소특성 규명 (Enzymatic Characterization of Salmonella typhimurium Mannitol Dehydrogenase Expressed in Escherichia coli)

  • 장명운;박정미;김민정;강정현;이소원;김태집
    • 미생물학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.156-162
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    • 2012
  • Salmonella typhimurium LT2 (KCTC 2421)로부터 mannitol dehydrogenase (StMDH)로 추정되는 유전자를 클로닝하고, 대장균에서 대량 발현하였다. 이 유전자는 488개의 아미노산 서열(약 54 kDa)을 암호화하는 1,467 bp의 염기로 구성되며, 이미 보고된 long-chain dehydrogenase/ reductase (LDR) 계열 효소들과 약 36%의 아미노산 서열 상동성을 나타내었다. 재조합 StMDH의 최적 반응온도는 $30^{\circ}C$이며, pH 5.0의 조건에서 최대의 D-fructose 환원활성, 그리고 pH 10.0에서 최대의 D-mannitol 산화활성을 보인다. 반면에 glucose, galactose, xylose, arabinose 등의 기질에 대해서는 활성을 보이지 않았다. 이 효소는 $NAD^+$/NADH 존재 하에서만 산화 환원 활성을 가지며, $NADP^+$/NADPH는 조효소로 이용하지 못하였다. 결론적으로 StMDH는 전형적인 $NAD^+$/NADH 의존형의 mannitol dehydrogenase (EC 1.1.1.67)임을 확인하였다.

$NH_4^+$ 정량을 위한 Amperometric Enzyme Electrode (Amperometric Enzyme Electrode for the Determination of $NH_4^+$)

  • 서무룡;김재상;이심성;배준웅;이흥락;박태명
    • 대한화학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.937-942
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    • 1993
  • Immobilon-AV Affinity membrane에 L-glutamate dehydrogenase를 고정하여 유리질 탄소전극에 부착시킨 전극을 사용하여 암모니아를 전류법으로 정량하였다. 이때 환원형의 NADH가 $NAD^+$로 산화될 때 전류를 +1.0 volt vs. Ag/AgCl에서 측정하였다. 효소 고정화된 membrane을 부착시킨 전극의 감응 특성은 다음과 같다. 곧 직선 감응 농도 범위는 $4.0\;{\times}\;10^{-5}\;{\sim}\;4.0\;{\times}\;10^{-4}$ M이었으며, 정량한계는 2.0 ${\times}\;10^{-6}$ M이었다. 또한 감응 시간은 2분이었으며 효소 고정화된 막의 최적 pH와 수명은 각각 pH 7.3∼7.6 (Dulbecco's buffer 용액)과 25일이었다. 그리고 다른 생리활성 물질의 방해는 없었다.

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