Neurofilament-L (NF-L) is a major element of neuronal cytoskeletons and known to be important for neuronal survival in vivo. Since oxidative stress might play a critical role in the pathogenesis of neurodegenerative diseases, we investigated the role of copper and peroxide in the modification of NF-L. When disassembled NF-L was incubated with copper ion and hydrogen peroxide, then the aggregation of protein was proportional to copper and hydrogen peroxide concentrations. Dityrosine crosslink formation was obtained in copper-mediated NF-L aggregates. The copper-mediated modification of NF-L was significantly inhibited by thiol antioxidants, N-acetylcysteine, glutathione, and thiourea. A thioflavin-T binding assay was performed to determine whether the copper/$H_2O_2$ system-induced in vitro aggregation of NF-L displays amyloid-like characteristics. The aggregate of NF-L displayed thioflavin T reactivity, which was reminiscent of amyloid. This study suggests that copper-mediated NF-L modification might be closely related to oxidative reactions which may play a critical role in neurodegenerative diseases.
Acrolein is a highly reactive by product of lipid peroxidation and individuals with neurodegenerative disorders have been shown to contain elevated concentrations of this molecule in the brain. In the present study, we examined the pattern of neurofilament-L (NF-L) modification elicited by acrolein. When NF-L was incubated with acrolein, protein aggregation occurred in a acrolein concentration-dependent manner. Exposure of NF-L to acrolein also led to the generation of protein carbonyl compounds. Through the addition of free radical scavengers we observed a significant decrease in acrolein-mediated NF-L aggregation. These results indicate that free radicals may be involved in the modification of NF-L by acrolein. In addition, dityrosine crosslink formation was observed in acrolein-mediated NF-L aggregates and these aggregates displayed thioflavin T reactivity, reminiscent of amyloid. This study suggests that acrolein-mediated NF-L aggregation might be closely related to oxidative reactions, thus these reactions may play a critical role in neuro-degenerative diseases.
본 연구는 신경퇴행성질환과 밀접한 관련이 있는 neurofilament-L(NF-L)의 산화적 손상에 엄나무 발효물이 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 용액 상에서 peroxyl radical을 생성하는 AAPH를 처리하여 NFL의 산화적 변형을 유도하고 엄나무 추출물(KP), 노루궁뎅이버섯 균사체 추출물(HE), 엄나무 발효물(KP-HE)을 각각 처리하여 어떤 영향을 미치는 지를 알아보고자 하였다. KP와 HE는 peroxyl radical에 의한 NF-L의 산화적 손상을 막지 못했으나 KP-HE는 NF-L의 변형을 효과적으로 억제하였다. KP-HE는 peroxyl radical에 의한 NF-L 변형에서 나타나는 dityrosine 형성을 효과적으로 억제하였고 peroxyl radical 소거활성도 증가시켰다. 파킨슨병 환자에서 발견되는 신경독성물질인 tetrahydropapaveroline(THP)에 의한 NFL의 변형에 KP, HE, KP-HE가 미치는 영향을 관찰하였다. 그 결과 KP-HE는 KP와 HE에 비해서 THP에 의한 NF-L의 변형을 효과적으로 억제하는 것으로 관찰되었다. 또한 KP-HE는 THP에 의한 NF-L 변형에서 나타나는 dityrosine 형성도 효과적으로 억제하였고 THP에 의해 유도되는 활성산소 생성도 현저히 감소시켰다. 이와 같은 결과들은 KP-HE가 활성산소와 신경독성물질에 의한 산화적 스트레스로부터 세포를 보호해 줄 수 있을 것으로 사료되었다. 그러므로 엄나무 발효물은 신경퇴행성질환을 예방할 수 있는 식품소재로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
The endogenous neurotoxin, 1-methyl-6,7-dihydroxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline (salsolinol), has been considered a potential causative factor for the pathogenesis of Parkinson's disease (PD). In this study, we examined oxidative modification of neurofilament-L (NF-L) induced by salsolinol. When disassembled NF-L was incubated with salsolinol, the aggregation of protein was increased with the concentration of sasolinol. The formation of carbonyl compound was obtained in salsolinol-mediated NF-L aggregates. This process was protected by free radical scavengers, such as N-acetyl-L-cysteine and glutathione. These results suggest that the aggregation of NF-L is mediated by salsolinol via the generation of free radicals. We also investigated the effects of copper ion on salsolinol-mediated NF-L modification. In the presence of copper ions, salsolinol enhanced the modification of NF-L. We suggest that salsolinol might be related to abnormal aggregation of NF-L which may be involved in the pathogenesis of neurodegenerative diseases and related disorders.
HPLC 및 electrospary mass spectrum으로부터 L-L dipeptide의 존제하에서 pepsin은 hexapeptide인 L-S-pNF-Nle-A-OMe를 가수분해하여 가수분해물외의 새로운 생성물을 합성하는 것이 확인되었다. 이 생성물은 254nm에서 p-nitro-Phe 잔기를 포함하는 peptide였다. 실험결과로부터 E(L-S-pNF)와 L-L 사이의 acyl transpeptidation에 의해 L-S-pNF-L-L가 생성됨을 뒷받침한다. 이러한 transpeptidation 결과는 product 저해실험에 의한 결과에 기초한 것과는 반대로 L-S-pNF가 해리되기전에 Nle-A-L-OMe가 먼저 한다는 것을 보여준다. 그리고, electrospray mass spectrum 으로부터 위에서 검출된 새로운 펩티드에 해당하는 peak (MW 636.1)을 얻었는데, 이는 새 펩티드의 생성을 확실히 증명하는 증거이다. 한편, Nle-A-L-OMe 생성에 대한 solvent isotope effect는 1.736$\pm$0.121이며 L-S-pNF는 2.28$\pm$0.184 그리고 L-S-pNF-L-L의 생성에는 inverse isotope effect로서 0.576$\pm$0.045였는데, 이는 상기 생성물 해리 순서를 확인시켜 준다. D$_{2}$에서 transpeptidation은 더 빠르기 때문에 isotopically-sensitive단계는 Nle-A-L-OMe해리후에 존재하는 것을 알 수 있다. 본 실험결과는, Rebholz and Northrop$^{1)}$ 및 Cho등의 $^{2)} iso-mechanism이론의 타당성을 제시한다.
Background and Purpose: Neurofilament light chain (NfL) has been considered as a biomarker for neurodegenerative diseases including Alzheimer's disease (AD). We measured plasma NfL levels in older adults with cognitive complaints and evaluated their clinical usefulness in AD. Methods: Plasma levels of NfL, measured by using the single molecule array method, were acquired in a total of 113 subjects consisting of subjective cognitive decline (SCD; n=14), mild cognitive impairment (MCI; n=37), or dementia of Alzheimer type (DAT; n=62). Plasma NfL level was compared among three groups, and its association with cognitive and functional status was also analyzed. Results: After adjusting for age, plasma NfL level was higher in subjects with DAT (65.98±84.96 pg/mL), compared to in subjects with SCD (16.90±2.54 pg/mL) or MCI (25.53±10.42 pg/mL, p=0.004). NfL levels were correlated with scores of the mini-mental state examination (r=-0.242, p=0.021), clinical dementia rating (CDR) (r=0.291, p=0.005), or CDR-sum of boxes (r=0.276, p=0.008). Just for participants who performed amyloid positron emission tomography (PET), the levels were different between subjects with PET (-) (n=17, 25.95±13.25 pg/mL) and PET (+) (n=16, 63.65±81.90 pg/mL, p=0.010). Additionally, plasma NfL levels were different between vascular dementia and vascular MCI, and between Parkinson's disease- dementia and no dementia. Conclusions: This pilot study shows that in subjects with DAT, plasma NfL levels increase. Plasma NfL level correlated with cognitive and functional status. Further longitudinal studies may help to apply the plasma NfL levels to AD, as a potential biomarker for the diagnosis and predicting progression.
Charcot-Marie-Tooth disease (CMT) is blown as one of the inherited disorder of peripheral nervous system. Recently, it was found that point mutations in the neurofilament light subunit (NF-L) gene cause CMT. Neurofilaments (NFs) are heteropolymers consist of NF-L, NF-M and NF-H. To assess the relationship between CMT and NF-L mutation in cellular level, we performed phenotypic analysis of the mutant NF-L (E397K) using cultured cell lines. Vimentin-deficient human adrenal carcinoma SW13 (Vim-) cells have a potential to form the intermediate filaments when the cells are expressing both NF-L and NF-M. Our results show that co-expression of wild type NF-L with NF-M showed intermediate filament formation in SW13 (Vim-) cells, while E397K with NF-M did not. This result means that E397K mutant lost its ability to form the intermediate filament in vivo, and further suggests that the E397K mutation is closely related to CMT.
Salsolinol (1-methyl-6,7-dihydroxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline) is a compound derived from dopamine metabolism and is capable of causing dopaminergic neurodegeneration. Oxidative modification of neurofilament proteins has been implicated in the pathogenesis of neurodegenerative disorders. In this study, oxidative modification of neurofilament-L (NF-L) by salsolinol and the inhibitory effects of histidyl dipeptides on NF-L modification were investigated. When NF-L was incubated with 0.5 mM salsolinol, the aggregation of protein was increased in a time-dependent manner. We also found that the generation of hydroxyl radicals (${\bullet}OH$) was linear with respect to the concentrations of salsolinol as a function of incubation time. NF-L exposure to salsolinol produced losses of glutamate, lysine and proline residues. These results suggest that the aggregation of NF-L by salsolinol may be due to oxidative damage resulting from free radicals. Carnosine, histidyl dipeptide, is involved in many cellular defense processes, including free radical detoxification. Carnosine, and anserine were shown to significantly prevent salsolinol-mediated NF-L aggregation. Both compounds also inhibited the generation of ${\bullet}OH$ induced by salsolinol. The results indicated that carnosine and related compounds may prevent salsolinol-mediated NF-L modification via free radical scavenging.
Neurofilaments (NFs) are neuronal intermediate filaments composed of light (NF-L), middle (NF-M), and heavy (NF-H) subunits. NF-L self-assembles into a "core" filament with which NF-M or NF-H co-assembles to form the neuronal intermediate filament. Recent reports show that point mutations of the NF-L gene result in Charcot-Marie-Tooth disease (CMT). However, the most recently described rod domain mutant of human NF-L (A148V) has not been characterized in cellular level. We cloned human NF-L and used it to engineer the A148V. In phenotypic analysis using SW13 cells, A148V mutation completely abolished filament formation despite of presence of NF-M. Moreover, A148V mutation reduced the levels of in vitro self-assembly using GST-NF-L (H/R) fusion protein whereas control (A296T) mutant did not affect the filament formation. These results suggest that alanine at position 148 is essentially required for NF-L self-assembly leading to subsequent filament formation in neuronal cells.
본 연구에서는 증숙 및 발효에 의한 더덕(Codonopsis lanceolata)의 이화학적 특성과 생리활성의 변화에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 건조된 더덕 시료를 증숙처리한 후 Lactobacillus rhamnosus를 접종하여 $37^{\circ}C$에서 7일간 혐기적 조건에서 발효시켰다. 비증숙과 비발효 더덕추출물(NS-NF)을 대조군으로 하여 처리군에는 비증숙과 발효 더덕추출물(NS-LF), 증숙과 비발효 더덕 추출물(S-NF), 증숙과 발효 더덕추출물(S-LF)을 포함한다. 총 폴 리페놀성 화합물 함량은 NS-NF(8.9 mg GAE/g)와 비교하여 S-NF와 S-LF에서 유의적으로 증가되었다(26 mg GAE/g). 총 플라보노이드 함량은 S-NF(8.1 mg RE/mL)와 S-LF(7.8 mg RE/mL)에서 가장 높았다. S-NF와 S-LF의 $EC_{50}$ 값이 각각 0.8과 0.6 mg/mL으로 높은 항산화능을 보였다. Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Salmonella Typhimurium, Shigella boydii의 생육은 S-LF에 의해 효과적으로 저해되었다(MIC<9 mg/mL). NS-NF($EC_{50}$ <17 mg/mL)에 비교하여 NS-LF와 S-LF($EC_{50}$ <6 mg/mL)가 가장 높은 ${\alpha}$-glucosidase와 tyrosinase 저해효과를 나타냈다. Aacetylcholinesterase(AChE)는 S-LF($EC_{50}$ <32 mg/mL)에 의해 효과적으로 저해되었다. 따라서 본 연구의 결과는 증숙에 의해 더덕의 총 페놀 함량, 플라보노이드 함량, 항산화능이 향상되었으며 발효에 의해 특이적으로 항미생물 효과, 효소활성저해 및 인지기능 개선 등과 같은 생리활성을 효과적으로 증진시켰다.
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.