• 제목/요약/키워드: P450 monooxygenase

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Ethanol이 Trichloroethylene 대사효소의 활성도와 유도성에 미치는 영향 (Effects of Ethanol on the Activities and Inducibility of Trichloroethylene Metabolic Enzyme System in Rat Liver)

  • 김기웅;강성규;조영숙;이세휘;문영한;최병순;박상신
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제28권1호
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    • pp.141-152
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    • 1995
  • This study was performed to find out the influences of ethanol on the metabolism of trichloroethylene(TRI) in rats. TRI in corn oil at the dosage of 150, 300, 600 mg/kg was injected peritoneally once a day for two days to two groups. In one group ethanol(4 g/kg) was taken orally 30 minutes before TRI injection, and the other group ethanol was not. The results of experiments are as follows: 1. The contents of cytochrome P-450 and $b_5$ had inverse relationship with in-jected TRI amounts in both groups. 2. The activity of NADPH P-450 reductase was decreased slowly in TRI injected group related with TRI amount, but decreased drastically in the group pretreated with ethanol. 3. The activity of NADH $b_5$ reductase had relationship with injected nt amount , but the statistical significance was found only in the groups of 300 and 600 mg/kg of TRI injected without relevance to ethanol when compared with the group that was not injected. 4. The activity of ADH was more decreased and ALDH activity was more increased in groups that TRI injected and ethanol was pretreated with ethanol groups than in group without any treatment. These results suggest that ethanol may inhibit epoxide formulation, the first step of TRI metabolism, and change from TCE-OH to TCA also.

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Characterization of CYP125A13, the First Steroid C-27 Monooxygenase from Streptomyces peucetius ATCC27952

  • Rimal, Hemraj;Subedi, Pradeep;Kim, Ki -Hwa;Park, Hyun;Lee, Jun Hyuck;Oh, Tae-Jin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권11호
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    • pp.1750-1759
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    • 2020
  • The characterization of cytochrome P450 CYP125A13 from Streptomyces peucetius was conducted using cholesterol as the sole substrate. The in vitro enzymatic assay utilizing putidaredoxin and putidaredoxin reductase from Pseudomonas putida revealed that CYP125A13 bound cholesterol and hydroxylated it. The calculated KD value, catalytic conversion rates, and Km value were 56.92 ± 11.28 μM, 1.95 nmol min-1 nmol-1, and 11.3 ± 2.8 μM, respectively. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis showed that carbon 27 of the cholesterol side-chain was hydroxylated, characterizing CYP125A13 as steroid C27-hydroxylase. The homology modeling and docking results also revealed the binding of cholesterol to the active site, facilitated by the hydrophobic amino acids and position of the C27-methyl group near heme. This orientation was favorable for the hydroxylation of the C27-methyl group, supporting the in vitro analysis. This was the first reported case of the hydroxylation of cholesterol at the C-27 position by Streptomyces P450. This study also established the catalytic function of CYP125A13 and provides a solid basis for further studies related to the catabolic potential of Streptomyces species.

산초의 약물대사효소 CYP3A4 저해 활성 (Inhibitory Activity of Drug-metabolizing Enzyme CYP3A4 of Zanthoxylum Peel)

  • 차배천
    • 생약학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.159-164
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    • 2019
  • Zanthoxylum Peel is widely used as a common spice for a variety of foods. In the orient, it has also been used as traditional agents for treating diseases such as indigestion. Recently, Zanthoxylum Peel has been reported to have anti-cancer activity, anti-microbial activity, and anti-inflammatory activity. Chemical components are known sanshool compounds and xanthoxylin. In this study, we were carried out to investigate the constituents of inhibiting a drug metabolizing enzyme CYP3A4 from Zanthoxylum Peel. CYP3A4 is known as an enzyme involved in drug metabolism as monooxygenase containing the heme. As a result of experiment, we found that bergapten ($IC_{50}=18.21{\mu}M$) and quercetin ($IC_{50}=17.27{\mu}M$) isolated from EtOAc extract of Zanthoxylum Peel showed remarkable CYP3A4-inhibiting activities. Structures of the isolated active compounds were established by chemical and spectroscopic means.

유기주석화합물이 명주조개 (Coelomactra antiquata)의 약물대사효소계에 미치는 영향 (Effects of Trialkyltin in vitro on the Microsomal Monooxygenase System of Digestive Gland in the Clam, Coelomactra antiquata)

  • 전중균;이미희;김도진;심원준;오재룡;이수형
    • 한국수산과학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.185-190
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    • 2002
  • 강원 북부연안에 많이 서식하는 명주조개 (C. antiquafa)를 대상으로 중장선의 미크로좀을 in vitro로 유기주석화합물 (TBTO, TBTC, TPTC)과 배양하여 약물대사효소계의 cytochrome P450 (CYP)과 7-ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD)의 변화를 조사하였다. 그 결과, 이들 화합물은 모두 명주조개의 약물대사효소계를 짧은 시간 내에 저해한다는 것을 확인하였다. 즉,미크로좀을 0.4 mM 농도의 TBTC, TBTO 및 TPTC와 20분간 배양한 후의 CYP 함량은 첨가하기 전에 비해 각각 $52\%$, $72\%$$40\%$로 줄었는데, 이것으로 화합물의 종류에 따라서 저해 정도는 차이가 있었고 butyltin화합물보다는 phenyltin화합물의 저해 정도가 더 컸다. 그리고 EROD 활성의 경우도 0.4 mM의 TBTC, TBTO 및 TPTC와 20분 간 배양하였더니 각각 $100\%$, $92\%$$85\%$로 butyltin 화합물보다 는 phenyltin 화합물의 저해가 더 컸다. 한편, TBTC, TBTO 및 TPTC 모두는 패류 중장선의 CYP와 EROD 활성을 농도의존적으로 저해하였으며, 그리고 두 효소는 모두 오염물질에 노출된 패류의 좋은 생체지표 (bioindicator)로 활용할 수 있을 것이라 여겨진다.

마늘의 약물대사효소 CYP3A4 저해 활성 (Inhibiting Activity of Garlic on a Drug Metabolizing Enzyme CYP3A4)

  • 이은희;차배천
    • 생약학회지
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    • 제37권2호통권145호
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    • pp.97-102
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    • 2006
  • Garlic(Allium sativum Linn) is widely used as a common condiment for a variety of foods and beverages. It has been well known that fresh garlic and garlic supplement of commercial preparations have various therapeutic properties including antimicrobial activity, antiplatelet aggregation, antihypertension, and cholesterol-lowering effects, which contribute to its increasing uses for an alternative medicine. Allicin(diallyl thiosulfinate), the major bioactive components of garlic, is formed by alliinase cleavage of the naturally occurring alliin upon crushing or mincing of garlic, and is the progenitor of a number of other products, such as diallyl disulfide. CYP3A4, heme-containing monooxygenase, is a key enzyme responsible for drug metabolism. Therefor, in the present study, we isolated and examined the compounds with CYP3A4-inhibiting activities from garlic. Among EtOAc extracts of garlic, we found that N-p-coumaroyltyramine and N-feruloyltyramine showed remarkable CYP3A4-inhibiting activities, compared to diallyl disulfide. Structures of the isolated active compounds were established by chemical and spectroscopic means.

독성물질 해독작용에 미치는 인삼의 효능 (THE ROLE OF PANAX GINSENG IN DETOXIFICATION OF XENOBIOTICS)

  • 이재열;박진규;김은경;고지훈;이정숙;김경영
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 1984년도 학술대회지
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    • pp.21-26
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    • 1984
  • 생체에 투입되는 이물질(xenobiotics)들이 돌연변이를 일으키고 나아가서는 암을 유발시키게 되는 것은 이물질들이 생체내에서 어떤 양상으로 대사되느냐, 즉 이물질이 독성화되는 과정과 해독되는 과정에 있어서의 활성도의 차이에 따라 좌우되는 것으로 알려져 있다. 따라서 인삼이 이물질 대사 및 해독작용에 어떤영향을 미치는가를 밝혀보기 위하여 동물 실험을 통하여 발암물질로 알려진 Benzopyrene과 그 외 다른 유독한 화학약물들의 대사과정에 미치는 영향을 조사하여 보았다. 인삼투여군에 있어서 cyt. P-450와 관련된 Monooxy-genase system이 선택적으로 유도되었고 또 해독작용에 필수적인 Conjugation도 현저히 상승되었다. 이와 같은 이물질 해독작용의 선택적 유도는 인삼이 이물질 대사과정에 영향을 미쳐 독성물질 해독 항진효능이 있음을 제시해 주는 것으로 해석되어진다.

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복숭아혹진딧물(Myzus persicae)의 imidacloprid에 대한 저항성 기작 (Resistance Mechanisms of Green Peach Aphid, Myzus persicae (Homoptera: Aphididae), to Imidacloprid)

  • 최병렬;이시우;유재기
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.265-271
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    • 2001
  • Imidacloprid에 저항성을 보이는 복숭아혹진딧물에 대해 몇가지 저항성 기작을 조사하였다. 복숭아혹진딧물에 약제를 처리한 후의 체벽잔류량은 처리 후 시간이 지남에 따라 서서히 감소되었으나 감수성계통과 저항성계통 간에 체벽침투력의 유의성은 없었다. 체내잔류량은 양 계통에서 시간이 지남에 따라 점차 증가되었으며 감수성에서 많았다. 배설량은 저항성계통이 감수성계통보다 많아 약제 대시가 빠르게 나타났다. Imidacloprid 저항성계통의 acetylcholine-sterase (AChE) 활성은 감수성계통 보다 약 1.4배 높았으며, imidacloprid는 AChE를 저해하지 않았다. 저항성계통에 대해 산화효소 저해제인 PBO(piperonyl butoxide)와 esterase 저해제인 IBP (iprobenfos)를 혼합하여 사용한 결과 Imidacloprid : PBO의 비율은 1 : 1과 1 : 5에서 각각 69.4, 250배의 독성을 보였으며, IBP와 혼합사용(1 : 1과 1 : 5)에서는 각각 227, 80.6배의 독성을 보였다. 감수성계통에 PBO와 IBP를 imidacloprid와 같은 비율로 혼합처리 하였을 경우 단독처리와 독성차이가 보이지 않았다. $\alpha$-naphtyl butyrate와 $\beta$-naphtyl acetate 기질을 사용하여 비특이적 esterase의 활성을 측정한 결과 저항성계통의 감수성 계통보다 esteraseghkf성이 높게 나타났다. 따라서 imidacloprid 저항성 복숭아혹진딧물의 저항성 기작에는 산화효소와 esterase가 관여되고 있음을 알 수 있었다.

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Phenotyping of Flavin-Containing Monooxygenase (FMO) Activity and Factors Affecting FMO Activity in Korean

  • Jeon, Sun-Ho;Park, Chang-Shin;Cha, Young-Nam;Chung, Woon-Gye
    • Toxicological Research
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    • 제17권
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    • pp.127-133
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    • 2001
  • Together with cytochrome P450 (CYP), flavin-containing monooxygenase (FMO) present in liver microsomes oxidizes various endogenous and exogenous chemicals. In an effort to determine the human FMO activity, we have developed two non-invasive urine analysis methods using caffeine (CA) and ranitidine (RA) as the probe compounds. As the production of theobromine (TB) and ranitidine N-oxide (RANO) from CA and RA is catalyzed primarily by the hepatic FMO, we have assigned the urinary molar ratios of TB/CA and RA/RANO as the in vivo FMO activity. In 200 age-matched Korean volunteers, the obtained TB/CA ratio ranged from 0.4 to 15.2 (38-fold difference) and the RA/RANO ratio from 5.7 to 27.2 (4.8-fold). The FMO activity of 20's, determined by caffeine metabolism, was the highest (2.5$\pm$l.9) and those of 30's, 40's, 50's, 60's and 70's were 40%, 50%, 24%, 39% and 36% of the 20's, respectively. Intake of grapefruit juice, known to contain flavonoids, inhibited the in vivo FMO (TB/CA) activity by 79%. Addition of the flavonoids like naringin, quercitrin and kaempferol, present in grapefruit juice, to the in vitro microso-mal FMO assay, thiobenzamide S-oxidation, produced 75%, 70% and 60% inhibition, respectively. Obtained Ki values of quercitrin, kaempferol and naringin on the in vitro FMO activity were 6.2, 12.0 and 13.9 $\mu\textrm{M}$, respectively. This suggested that the dose of drug should need to be adjusted to suit the individual FMO activities when the drugs metabolized by FMO are given to patients. As the intake of grapefruit juice has been identified to inhibit the FMO as well as CYP3A4 and lA2 activities, patients taking drugs metabolized by these enzymes should not drink grapefruit juice as the carrier.

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유기주석화합물이 해산 어류의 간장 MFO 효소계에 미치는 영향 (Effects of Tributyltin in vitro on Hepatic Monooxygenase System in Marine Fishes)

  • 전중균;이미희;이지선;심원준;이수형;허형택
    • 환경생물
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    • 제21권1호
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    • pp.18-25
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    • 2003
  • 본 연구는 내분비교란물질로 알려진 TBTC가 해양생물에게 미치는 영향을 조사하는 연구의 일환으로, 이 화합물에 노출시킨 어류의 간장 MFO 효소계의 반응을 in vitro로 조사하였다. 대상 어류는 개복치(Mola mola), 숭어(Mugil cephalus), 강도다리(Ptatichthys stellatus), 청어(Clupeu pallasii), 붕장어(Astroconger myriaster), 조피볼락 (Sebastes schlegeli), 참돔(Pugrus major), 넙치(Paralichthys olivaceus)이며, 이들의 간장 미크로좀을 2mM의 TBTC와 in vitro (3$0^{\circ}C$, 20분)로 배양하고 cytoch-rome P45O (CYP), cytochrome b5, NAD(P)H -cytochro-me c 환원효소를 비롯한 탈알킬화 효소들(EROD, PROD, MROD, ECOD)의 변화를 조사하였다. TBTC는 환원효소의 측정 시에는 DMSO에, 그리고 그 밖의 효소 측정시에는 메탄올에 녹여 2% 농도로. 첨가하였다. 어류의 간장 CYP 함량은 TBTC와 배양 후 대부분(6 어류/8어류)에서 10% 이하로 크게 저해되었으나, cyto-chrome b5함량은 변함이 없었다. 하지만 NAD(P)H 의존성 환원효소의 반응은 어류에 따라 달랐고, CYP 외에 두 환원효소도 모두 영향을 받아 저해되는 타입 1(개복치, 조피볼락, 청어, 강도다리, 참돔), CYP 외에 NADH 의존성 환원효소만 저해되는 타입 2(붕장어, 숭어)및 CYP 저해되지만 두 환원효소는 영향을 받지 않거나 오히려 유도되는 타입 3 (넙치)으로 구분되었다. 그리고 대부분(7/8)의 어류에서는 NADH 의존성 환원효소가 NADPH 의존성 환원효소에 비해 더욱 저해되는 경향을 보였다. TBTC는 어류의 탈알킬화 효소에도 영향을 미쳤고, 어류별 EROD활성의 저해는 개복치, 참돔, 붕장어, 조피볼락(잔존율 1~7%)>숭어, 청어 (14~30%)>넙치, 강도다리(56~65%)의 순이었으며, ECOD 활성의 저해도 개복치, 참돔, 붕장어 (36~38%)>조피볼락(63%))숭어, 청어, 넙치, 강도다리(90%)의 순으로 비슷한 경향이었다. 한편, 넙치와 강도다리에서는 PROD가 MROD보다 더욱 심하게 저해되었다. 이처럼 어류 간장의 약물대사 효소계는 TBTC에 의한 저해 정도가 어류에 따라 심한 차이를 보였다.

고추에서 분리한 Cinnamate 4-Hydroxylase 유전자의 분자생물학적 특성 (Molecular Characterization of Cinnamate 4-Hydroxylase gene in Red Hot Pepper (Capsicum annuum L.))

  • 김계원;하선화;조강진;김은주;이민경;유재주;김종국;이신우
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제32권3호
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    • pp.167-173
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    • 2005
  • 본 연구는 고추열매의 capsaicinoid 생합성 조절 기작을 연구하고자 general phenylpropanoid pathway의 2번째 단계에 작용하는 것으로 알려진 3종류의 c4h cDNA clone을 확보하여 염기서열을 분석한 결과, pc4h1와 pc4h2의 크기는 각각 1,775 bp와 1,655 bp으로 505개의 아미노산으로 구성된 펩티드를 암호하는 full length의 ORF를 갖추고 있었으나 pc4h3는 5'-말단의 coding 영역 일부가 소실 되었다. 이들은 공히 모든 cytochrome P450 효소에서 진화학적으로 보존되어 있는 3종류의 conserved region 즉 domain 1(proline-rich region), domain 2 (threonine-containing binding pocket for the oxygen molecule), 그리고domain 3(heme binding region)을 포함하고 있었으며 evolutionary tree분석을 통하여 pc4h1와 pc4h2는 모두 Class I에 속하는 것으로 서로 간에는 95.8%의 유사성을 나타내어 거의 동일한 유전자인 것으로 조사되었다. 특히 Class II로 분류된 Citrus sinensis C4H1과 Phaseolus vulgaris C4H와는 단지 64.9에서 64.5%의 homology를 나타내었다. 또한 pc4h2는 상처를 주지 않은 조직에서는 비교적 적은 양의 mRNA 발현수준을 보였으나 상처를 가한 후 6시간의 열매에서는 400%, 뿌리에서는 200%까지 그 발현 양이 증가하였다. 이와 유사하게 pc4h1의 전사량도 상처에 의하여 유도는 되나 basal level이 pc4h2보다 높아서 발현증가 비율은 그다지 높지 않았다. 반면에 pc4h3 유전자는 상처를 주지 않은 모든 조직에서 거의 발현되지 않았으며 상처에 의하여서도 전혀 반응을 하지 않았다.