Park, Jun-Seop;Jung, Tae-Sang;Noh, Yang-Ho;Kim, Woo-Sung;Park, Won-Ick;Kim, Young-Soo;Chung, In-Kyo;Sohn, Uy Dong;Bae, Soo-Kyung;Bae, Moon-Kyoung;Jang, Hye-Ock;Yun, Il
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제16권6호
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pp.413-422
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2012
The purpose of this study is to investigated the mechanism of pharmacological action of local anesthetic and provide the basic information about the development of new effective local anesthetics. Fluorescent probe techniques were used to evaluate the effect of lidocaine HCl on the physical properties (transbilayer asymmetric lateral and rotational mobility, annular lipid fluidity and protein distribution) of synaptosomal plasma membrane vesicles (SPMV) isolated from bovine cerebral cortex, and liposomes of total lipids (SPMVTL) and phospholipids (SPMVPL) extracted from the SPMV. An experimental procedure was used based on selective quenching of 1,3-di(1-pyrenyl)propane (Py-3-Py) and 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH) by trinitrophenyl groups, and radiationless energy transfer from the tryptophans of membrane proteins to Py-3-Py. Lidocaine HCl increased the bulk lateral and rotational mobility of neuronal and model membrane lipid bilayes, and had a greater fluidizing effect on the inner monolayer than the outer monolayer. Lidocaine HCl increased annular lipid fluidity in SPMV lipid bilayers. It also caused membrane proteins to cluster. The most important finding of this study is that there is far greater increase in annular lipid fluidity than that in lateral and rotational mobilities by lidocaine HCl. Lidocaine HCl alters the stereo or dynamics of the proteins in the lipid bilayers by combining with lipids, especially with the annular lipids. In conclusion, the present data suggest that lidocaine, in addition to its direct interaction with proteins, concurrently interacts with membrane lipids, fluidizing the membrane, and thus inducing conformational changes of proteins known to be intimately associated with membrane lipid.
Ultrastructure of the excretory duct of the small ampullate gland in the orb web spider, Nephila clavata L. Koch are studied with light and electron microscopes. The small ampullate glands, located near the midline portion of the abdominal cavity, are connected with the spigots(large spinning tubes) on the middle spinnerets and composed of three parts which are the excretory duct, the storage sac and the convoluted tail. The excretory duct of this gland is enclosed by a thin layer of the outer connective tissues. By the morphology of the apical cuticles and internal textures of the epithelial cells, the duct is subdivided into two regions which are proximal duct region near the sac and distal duct region near the spinnerets. At the distal region of the ducts, the subcuticle which had the function of water removal form the progenetive silk material is well developed, whereas at the proximal region this cuticle disappeared and instead of these, endocuticle is developed. Moreover the epithelium of the distal duct region is composed of columnar epithelial cells, but at the proximal region the epithelium is changed to squamous or cuboidal forms. In the cytoplasm of the epithelial cells, rough endoplasmic reticula, Golgi comlexes and large secretory vesicles related to the production of the cuticular materials are well developed. And between the adjacent epithelial cells, specialized septate junction and desmosomes are formed along the plasma membrane.
신선한 소의 대뇌피질로부터 synaptosomal plasma membrane vesicles(SPMV)를 분리하고 이 SPMV로부터 추출한 총지질(cholesterol과 각종 인지질 함유)로서 제제한 인공세포막(SPMVTL)에서의 n-alkanols 침투 정도를 형광 probe를 이용한 형광 소광법을 통하여 검색하였다. n-alkanols는 SPMVTL 외부 단층(outer monolayer)의 표면에 주로 분포하되 그 탄소수에 비례하여 소수성 부위에 분포되는 양이 증가되는 경향을 나타내었다(1-decanol은 예외). Methanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, 1-hepatnol, 1-cotanol, 1-nonanol 및 1-decanol은 SPMVTL 외부 단층 표면(친수성 부위)에 분포되는 것이 소수성 부위에 분포되는 것에 비하여 각각 650, 288, 151.6, 69.5, 36.8, 11.9, 4.8, 1.6, 0.74, 2.1배가 된다는 것을 확인하였다. 1-decanol은 $C_{10}$인데도 불구하고 $C_8$인 1-octanol에 비하여 적은 양이 소수성 부위에 침투 분포되는 것이 확인되었다. 또한 n-alkanols는 저자등이 이미 보고한 SPMV에서의 경우보다도 본 연구에서의 SPMVTL의 경우가 현저하게 많은 양이 소수성 부위로 침투 분포된다는 것이 확인되었다.
소의 신선한 대뇌피질로부터 synaptosomal plasma membrane vesicles(SPMV)를 분리한 후 이 SPMV로부터 추출한 모든 인지질들로서 제제한 인공세포막(SPMVPL)에서의 n-alkanols 침투 정도를 형광 probe를 이용한 형광 소광법을 통하여 검색하였다. n-alkanols는 SPMVPL 외부 단층(outer monolayer)의 표면에 주로 분포하되 그 탄소수에 비례하여 소수성 부위에 분포되는 양이 증가되는 경향을 나타내었다. methanol, ethanol, 1-propano, 1-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 1-nonanol 및 1-decanol은 SPMVPL 외부 단층의 표면(친수성 부위)에 분포되는 것이 소수성 부위에 분포되는 것에 비하여 각각 432.4, 208.9. 125.6, 88.2, 19.3, 7.9, 2.6, 1.0, 0.42, 1.36배가 되었다. 1-decanol은 $C_{10}$인데도 불구하고 $C_8$인 1-octanol에 비하여 적은 양이 소수성 부위에 침투 분포된다는 것이 확인되었다. n-alkanols의 침투에 대하여 저자등이 이미 보고한 바 있는 SPMV 및 SPMVTL(cholesterol+phospholipids)의 경우보다도 본 연구에서의 SPMVPL의 경우가 현저하게 많은 양이 소수성 부위로 침투 분포된다는 것도 확인되었다.
These studies were carried out to detect the presence of infected virus- like particles and also were observed the ultrastructures of Aspergillus ochraseus isolated from kokja and Korean ginseng. The results of ultrastructures of Aspergillus ochraseus are summarized as follows: 1. In fungal cells, nuclei were enclosed by a irregular double membrane and nucleoli in the nucleus. 2. In cytoplasm, mitochondria, rough endoplasmic reticulum with ribosomes and glycogen were scattering distributed and many lomasomes also observed. 3. The osmiophilic bodies of fungal cells existed in the vesicles. 4. The cell walls were composed of a low electron dense materials. 5, Conidia cell walls were extremely thick and possessed the high electron density of outer coat. The virus-like particles were observed in the hyphae of Penicillium chrysogenum Q-176. These virus-like particles measured $350{\AA}$ in diameter. But strains of Aspergillus ochraseus, showing some vesicle particles were also observed about $800{\AA}$ in diameter in the central region of young fungal hyphae. Based on the results of these experiments, it can not be determined virus particles or not. The further studies to determination of virus particles will be proceeded by the chemical, physical and biological assay methods.
Pinealocytes in the lower vertebrate are known to have photoreceptive function. These photoreceptor cells have been characterized morphologically in various species of lower vertebrates. No such ultrastructural studies, however, were reported in fresh water turtle. The purpose of this study is to characterize the pinealocytes and the phylogenetic evoluton of these cells is discussed in terms of functional analogy. I. Light microscopy: The pineal body was divided into incomplete lobules by connective tissue septa containing blood vessels, and parenchymal cells were arranged as irregular cords or follicular pattern. In the lobules, glandular lumina were present and contained often densely stained materials. II. Electron microscopy: The pineal parenchyma had three categories of cells: photoreceptor cells, supportive cells and nerve cells. The photoreceptor cells had darker cytoplasm compared to the supportive cells, and the enlarged apical cytoplasm(inner segment) containing abundant mitochondria and dense cored vescles protruded into the glandular lumen in which lamellar membrane stacks(outer segment), dense membranous materials, and cilia were present. Some of these lamellated membrane stacks appeared to be dege-nerating while others were apparently newly formed. Constricted neck portion of the photoreceptor cells contained longitudinally arranged abundant microtubules. centrioles and cross-striated rootlets. Cell body had well developed Golgi apparatus, abundant mitochondria, dense granules($0.5{\sim}1{\mu}m$), dense cored vesicles($70{\sim}100nm$), and rough endoplasmic reticulum occasionally with dense material within its cisterna. Basal portion of the photoreceptor cells had basal processes often with synaptic ribbons, which terminate in the complicated zone of cellular and neuronal processes. Synatpic ribbons often made contact with the nerve processes and the cell processes of neighboring cells. In some instances, these ribbons were noted free within the basal process and were also present at the basal cell mem-brane facing the basal lamina. Obvious nerve endings with clear and dense cored vesicles were observed among the parenchymal cells. Photoreceptor cells of the snapping turtle pineal body were generally similar in fine structure to those of other lower verterbrates reported previously, and suggested to have both photoreceptive and secretory functions which were modulated by pinealofugal and pinealopedal nerves. The supportive cells were characterized by having large dense granules($0.3{\sim}1{\mu}m$), abundant ribosomes, well developed Golgi apparatus and rough endoplasmic reticulum. These cells were furnished with microvilli on the luminal cell surfaces, and often had centrioles, striated rootlets, abundant filaments especially around the nucleus, and scattered microtubules. Some supportive cells had cell body close to the lumen and extended a long process reaching to basal lamina, which appeared to be a glial cell. Nerve cells within the parenchyma were difficult to identify, but some large cells located basally were suspected to be nerve cells, since they had synaptic ribbon contact with photoreceptor cells.
To provide a basis for studying the pharmacological actions of tetracaine HCl, we analyzed the membrane activities of this local anesthetic. The n-(9-anthroyloxy) stearic and palmitic acid (n-AS) probes (n = 2, 6, 9, 12 and 16) have been used previously to examine fluorescence polarization gradients. These probes can report the environment at a graded series of depths from the surface to the center of the membrane bilayer structure. In a dosedependent manner, tetracaine HCl decreased the anisotropies of 6-AS, 9-AS, 12-AS and 16-AP in the hydrocarbon interior of synaptosomal plasma membrane vesicles isolated from bovine cerebral cortex (SPMV), and liposomes derived from total lipids (SPMVTL) and phospholipids (SPMVPL) extracted from the SPMV. However, this compound increased the anisotropy of 2-AS at the membrane interface. The magnitude of the membrane rotational mobility reflects the carbon atom numbers of the phospholipids comprising SPMV, SPMVTL and SPMVPL and was in the order of the 16, 12, 9, 6, and 2 positions of the aliphatic chains. The sensitivity of the effects of tetracaine HCl on the rotational mobility of the hydrocarbon interior or surface region was dependent on the carbon atom numbers in the descending order 16-AP, 12-AS, 9-AS, 6-AS and 2-AS and on whether neuronal or model membranes were involved in the descending order SPMV, SPMVPL and SPMVTL.
한국산 왕벚나무(Prunus yedoensis Matsumura) 화외밀선의 미세구조 및 당액 분비기작을 규명하기 위하여 광학현미경, 주사형 및 투과형 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 밀선은 secretory layer와 subsecretory layer로 구성되어 있었으며 엽병의 유관속은 subsecretory layer에 있는 유관속과 연결되어 있었다. Secretory cell에서는 cristae가 잘 발달되지 않은 다수의 mitochonidria가 관찰되었으나 소포체는 소수 나타났고 골지체가 전혀 관찰되지 않았다. 색소체는 thylakoid가 거의 발달되지 않았으며, 소수가 관찰되었고 $0.2-0.3\;\mu\textrm{m}$ 크기의 소포를 특징적으로 갖고 있었다. subsecretory cell에서는 원형질 연락사가 잘 발달해 있었고 다수의 Calcium oxalate 결정이 관찰되었는데 이는 당투과에 간접적으로 관여하는 것 같다. 당액 전구물질은 사부에서 subsecretory layer를 거쳐 secretory layer까지 이동하는 것을 원형질 연락사를 통한 symplastic transport에 의하여 일어나는 것으로 생각되며 secretory layer에서 당액으로 재합성되어 외부로 배출되는 것 같다. Secertory cell의 맨 바깥쪽 세포벽은 cuticle 에 의하여 덮여 있었으며 secretory cell에서 당액은 원형질막, 세포벽, cuticle을 차례로 통과하는 누출상 분비(eccrine secretion)에 의하여 분비되는 것으로 사료된다.
The aim of this study was to provide a basis for the molecular mechanism underlying the pharmacological action of ethanol. We studied the effects of 1-propanol on the location of n-(9-anthroyloxy)palmitic acid or stearic acid (n-AS) within the phospholipids of synaptosomal plasma membrane vesicles (SPMV). The SPMV were isolated from the bovine cerebral cortex and liposomes of total lipids (SPMVTL) and phospholipids (SPMVPL). 1-Propanol increased the rotational mobility of inner hydrocarbons, while decreasing the mobility of membrane interface, in native and model membranes. The degree of rotational mobility varied with the number of carbon atoms at positions 16, 12, 9, 6 and 2 in the aliphatic chain of phospholipids in the neuronal and model membranes. The sensitivity of increasing or decreasing rotational mobility of hydrocarbon interior or surface by 1-propanol varied with the neuronal and model membranes in the following order: SPMV, SPMVPL and SPMVTL.
북방산개구리 피부의 색소포(황색색소포, 홍색색소포 및 멜라닌색소포)를 전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 황색색소포 : 황색색소포는 많은 pterinosome과 소수의 carotenoid vesicle의 색소소기관으로 구성되었다. 그중 pterinosome은 소낭속의 내용물질에 따라 소낭속에 내용물질이 없고 뚜렷한 한계막만이 있는 형태인 제1형 pterinosome, 소낭속에 섬유물질이 산재해 있는 형태인 제2형 pterinosome, 소낭속에 소수의 lamellae 층을 형성하는 형태인 제3형 pterinosome 및 소낭속에 전자밀도가 높은 여러개의 동심원적 lamellae층을 형성하고 있는 형태인 제4형 pterinosome이 관찰되었다. 이 pterinosome들 중 특히 제2형과 제3형 pterinosome은 전형적인 형으로 잘 발달되었다. 홍색색소포 : 홍색색소포는 기저막 아래에 있는 황색색소포와 진피내 멜라닌 색소포 사이에 위치하였다. 홍색색소포는 장방형 또는 볼록렌즈모양의 반사소판으로 채워져 있었다. 이 반사소판들은 일접하게 접촉하였고, 그들 사이에는 좁은 interspace로 구획되었다. 반사 소판이 없는 일부의 핵상부 세포질에는 endoplasmic reticulum과 소수의 mitochondria가 산재하였다. 멜라닌색소포 : 멜라닌색소포는 수많은 멜라닌과립으로 채워져 있었다. 이 멜라닌과립이 채워져 있는 멜라닌색소포의 수상돌기는 홍색색소포의 측면에 뻗어 있었고, 일부는 황색색소포와 홍색색소포 사이에서 나타났다. 표피 멜라닌색소포는 같은 전자밀도를 나타내는 멜라닌과립으로 채워져 있고, 소수의 멜라닌과립이 각질표면층에서 관찰되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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