• BMB Reports
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• 제56권11호
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• pp.618-623
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• 2023

Most cancer cells utilize glucose at a high rate to produce energy and precursors for the biosynthesis of macromolecules such as lipids, proteins, and nucleic acids. This phenomenon is called the Warburg effect or aerobic glycolysis- this distinct characteristic is an attractive target for developing anticancer drugs. Here, we found that Phosphofructokinase-1 (PFK-1) is a substrate of the Protein Phosphatase 4 catalytic subunit (PP4C)/PP4 regulatory subunit 1 (PP4R1) complex by using immunoprecipitation and in vitro assay. While manipulation of PP4C/PP4R1 does not have a critical impact on PFK-1 expression, the absence of the PP4C/PP4R1 complex increases PFK-1 activity. Although PP4C depletion or overexpression does not cause a dramatic change in the overall glycolytic rate, PP4R1 depletion induces a considerable increase in both basal and compensatory glycolytic rates, as well as the oxygen consumption rate, indicating oxidative phosphorylation. Collectively, the PP4C/PP4R1 complex regulates PFK-1 activity by reversing its phosphorylation and is a promising candidate for treating glycolytic disorders and cancers. Targeting PP4R1 could be a more efficient and safer strategy to avoid pleiotropic effects than targeting PP4C directly.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권1호
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• pp.56-61
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• 2004

A plasmid pSDK-l containing the Escherichia coli phosphofructokinase-l gene (pfkA) was constructed, and transferred into extremely acidophilic Acidithiobacillus thiooxidans Tt-7 by conjugation with the aid of plasmid RP4 at a frequency of $10^{-5}$ per recipient. This plasmid was stable in A. thiooxidans. The pfkA gene from E. coli could be expressed in this obligately autotrophic bacterium, but the enzyme activity (21.6 U/g protein) was lower than that in E. coli (K12: 85.9 Dig protein; DF1010 carrying plasmid pSDK-l: 96.6 U/g protein). In the presence of glucose, the Tt-7 transconjugants consumed glucose, leading to a better growth yield.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권5호
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• pp.355-362
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• 1998

병아리콩 근류의 호스트부분에서 플라스티드에 존재하는 것으로 추정되는 포스포프룩토오스 키나아제(EC 2.7.1.11; PFK)을 순수분리 정제하고, 정제된 단백질 분자량이 220 kDa인 비당단백질(N-linked)이다. SDS-PAGE와 Western blot의 결과는 정제된 효소가 4개의 55 kDa subunit로 이루어져 있음을 지적하고 있다. 이 효소는 pH 8에서 최적활성으로 날카로운 곡선을 나타내고 있으며, 최적 pH 8과 생리적으로 비슷한 pH 7에서 Fru-6-P 및 nucleoside triphosphate 기질에 Michaelis-Menten kinetics을 나타냈다. MgATP가 뉴크레오 삼인산중에 가장 효율적인 인산기 공여체로서 나타냈다. 포스포엔롤피루베이트는 마이너 형태의 PFK 활성에 가장 강력한 억제자이며, 또한 이 효소는 3-포스포글리세레이트와 2-포스포글리세레이트에 의해 강하게 억제된다. 마이너 형태의 PFK는 KCl, NaCl등 Pi에 의해 약하게 활성이 증진되지만, 높은 농도에서는 억제자로서 작용한다.

• 대한약리학회지
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• 제28권1호
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• pp.41-48
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• 1992

국소마취제인 bupivacaine의 심근억제작용에 관한 기전을 규명하기 위하여, bupivacaine에 의해 수축력이 감소된 흰쥐 적출심장에 대한 각종 대사기질의 영향을 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Krebs-Ringer glucose medium에 현수한 적출심방의 수축력은 0.01% bupivacaine에 의해 약 50% 감소되었다. 2. Pyruvate, acetate 및 fructose는 bupivacaine 억제심방의 수축력을 증가시켰으나, 정상 Krebs-Ringer medium에서의 수축력에는 현저한 영향이 없었다. 3. Glucose는 bupivacaine 억제심방의 수축력에는 별 영향이 없었으나, 정상 Krebs-Ringer medium에서의 수축력은 증가시켰다. 4. Pyruvate, acetate 및 fructose는 hypertonic medium에 의해 억제된 심방의 수축력에 영향이 없었으나, glucose는 약간의 수축력 증가를 보였다. 5. 각종 대사기질중 pyruvate가 bupivacaine 억제심방의 수축력을 최대로 증가시켰다. 이상의 결과는 bupivacaine이 심근의 glucose 섭취를 억제하거나, 해당과정을 통한 glucose의 이용을 억제하였음을 시사한다. 나아가서, bupivacaine에 의한 대사억제는 심근의 해당과정에서의 phosphofructokinase step이전의 단계에서 작용함을 시사하고 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권3호
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• pp.268-273
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• 1996

An extremely cadmium tolerant yeast, Hansenula anomala B-7 used to determine the modification of the intracellular enzyme activities by cadmium ion. The activities of alcohol dehydrogenase, phosphofructokinase, and cytidine deaminase were decreased up to 90%, 40%, and 86% compa- red with the control by 1 mM cadmium nitrate respectively, but the activities of malate dehydrogenase, 6- phosphogluconate dehydrogenase, cytochrome c oxidase, and alkaline phosphatase were increased up to 440%, 136%, 260% and 155% compared with the control by 1 mM cadmium nitrate respectively. These results show that the activities of the enzymes participating in Embden-Mayerhof pathway (e.g. anaerobic metabolism) were reduced by cadmium, but those involved in hexose monophosphate pathway and tricarboxylic acid cycle (e.g. aerobic metabolism) were stimulated in contrast. It has been suggested that the diminished activity of cytidine deaminase in pyrimidine nucleotide dissimilation occured due to the inhibited nucleotide dissimilation by cadmium ion; the enhanced activity of cytochrome c oxidase was specifically required in order to oxidize a raised amount of NADH and NADPH due to the increased aerobic metabolism.

• Journal of Ginseng Research
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• 제17권1호
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• pp.13-21
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• 1993

We attempted in this study to understand the hypoglycemic action of the fat soluble fraction of red ginseng roots in streptozotocin injected diabetic rats, through its actions on several enzymes relating to carbohydrate metabolism of the 1eve1 to compare with those of ginsenosides in streptozotocin injected diabetic rats. It was realized that the increased level of glucose, ketone bodies, lactate, nonesterified fatty acids and triacylglycerol in blood was significantly decreased and the decreased liver glycogen content of streptozotocin injected rats were appreciably moderated by intraperitoneal injection of the fat soluble fraction of red ginseng roots as shown in the saponin injected diabetic rats. The deceased activities of liver enzymes relating to carbohydrate metabolism such as phosphofructokinase, glucokinase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconate dehydrogenase and acetyl CoA carboxylase of streptozotocin induced diabetic rats were also sufficiently modified by the intraperitoneal injection of the above fat soluble fraction as shown in the ginsenoside injected streptozotocin induced rats.

• 대한약리학회지
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• 제31권1호
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• pp.53-61
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• 1995

Lidocaine의 심근 수축력 억제 기전이 적출 심장에서 내인성 기질의 사용과 관련이 있는가를 규명하기 위하여, 심장의 phosphofructokinase (PFK)에 대한 강력한 억제 작용을 나타내는 citracte와 bicarbonate-free medium을 이용하여 쥐의 적출 심방 수축성에 대한 lidocaine의 영향을 연구하여 다음과 같은 실험 결과를 얻었다. Citrate와 bicarbonate-free medium은 쥐의 적출 심방의 수축력을 현저히 저하시켰다. Pyruvate나 acetate는 citracte와 bicarbonate-free medium에서 저하된 심방 수축력을 현저히 증가시키는 반면, fructose는 수축력을 증가시키지 못했다. 이 결과는 citrate와 bicarbonate-free medium이 Embden-Meyerhof pathway의 일부, 즉 PFK step을 억제함을 시사한다. 외인성 기질이 없을때 citrate와 bicarbonate-free medium은 기질 제거 용액에서 심방 수축력을 현저히 감소시키며, acetate에 의해 수축력이 회복되었다. 이는 PFK step 이전 단계의 내인성 기질 (glycogen)이 citrated에 의해 억제됨을 시사한다. Lidocaine은 citrate에 의해 억제된 수축력을 더욱 감소시켰다. 이 결과는 lidocaine에 의한 심방 수축력 억제가 PFK step 이후 단계의 내인성 기질 억제에 의한 것임을 시사한다. 이상의 결과로 보아 lidocaine의 적출 심방에 대한 수축력 억제 작용은 두가지 (또는 그 이상)의 기전에 의한 것으로 사료된다: 하나는 PFK step 전단계의 해당과정의 억제기전이고 또 다른 기전은 PFK step 이후의 내인성 기질(들)의 억제인 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1179-1191
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• 2019

암세포는 epithelial mesenchymal transition (EMT)를 통해 tumor invasion과 metastasis가 일어나며, 또한 정상세포와 다른 oncogenic metabolic phenotypes 획득 즉, glycolytic switch 등이 암 발생과 진행에 깊이 연관되어 있음이 잘 알려져 있다. High-mobility group box 1 (HMGB1)은 chromatin-associated nuclear protein으로 알려져 있으나, dying cells 또는 immune cells로부터 방출되기도 한다. 방출된 HMGB1은 damage-associated molecular pattern (DAMP)로서 작용하여 EMT 및 invasion, metastasis를 유도함으로서 tumor progression에 기여한다고 알려졌다. 본 연구에서 HMGB1에 의해 EMT와 glycolytic switch 유도되며, 이 과정은 Snail 의존적임을 확인하였다. 또한 HMGB1/Snail cascade는 COX subunits인 COXVIIa와 COXVIIc의 발현 억제를 통해 mitochondrial repression과 cytochrome c oxidase (COX) inhibition을 유도하였다. HMGB1은 Snail를 통해 glycolytic switch의 주요 효소인 hexokinase 2 (HK2), phosphofructokinase-2/fructose-2,6-bisphosphatase 2 (PFKFB2), phosphoglycerate mutase 1 (PGAM1)의 발현을 증가시켰다. 이들 효소는 glycolytic switch에 중요하게 관여하는 것으로 알려져 있다. 이들 해당과정의 효소들을 knockdown한 결과 HMGB1에 의한 EMT를 억제함으로써 glycolysis와 HMGB1-induced EMT가 밀접하게 연관되어 있을 제시하였다. 이상의 연구 결과들은 HMGB1/Snail cascade가 EMT 및 glycolytic switch, mitochondrial repression에 중요하게 작용할 것임을 시사한다.

• 대한약리학회지
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• 제22권1호
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• pp.51-59
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• 1986

Lidocaine의 심근수축력 억제 작용에 관한 기전연구 일환으로 lidocaine에 의해 수축력이 감소된 흰쥐 적출심방에 대한 fructose의 효과를 검토하였다. Fructose는 기질제거에 의해 감소된 적출심방의 수축력을 현저히 증가시켰으며, 30mM에서 최대 증가효과를 나타냈다. Krebs-Ringer glucose용액에 현수한 적출심방의 수축력은 0.1mM lidocaine에 의해 약 50%의 감소를 나타냈으며, 30mM fructose의 투여는 이 감소된 수축력을 현저히 증가 시켰다. Lidocaine 억제심방에 대한 fructose의 실험 성적은 pyruvate나 acetate에서 얻은 실험성적과 유사하였다. 그러나 같은 농도의 fructose는 저 calcium(1/2)농도의 Krebs-Ringer glucose medium에서 감소(약 50% 감소)된 적출심방의 수축력을 증가시키지 못하였다. 이상의 결과에서 lidocaine은 심근내 포도당 대사를 해당과정에서 억제한다는 가능성을 재확인하고 있으며, 나아가서 lidocaine은 해당과정의 phosphofructokinase step 이전의 초기단계에서 억제하고 있을 가능성을 시사하고 있다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제26권2호
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• pp.75-79
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• 1993

Myocardial protection against ischemic and reperfusion injuries is still in troublesome eventhough couples of the way of myocardial protection have been applied since 1970's. One of the possibility in myocardial protection is adding Fructose-l,6-diphosphate(FDP) in cardioplegic solution. It is assumed that FDP can promote ATP production under anaerobic condition as well as inhibiting the supressing effect of lactate on phosphofructokinase. We compared the myocardial protecting effects of FDP in crystalloid cardioplegic solution (St. Thomas formula, 10$^{\circ}C$, pH = 7.4) and reperfusate using isolated rat hearts in modified Langendorf apparatus by the parameters of preischemic and post reperfusing heart rate, time to first beat, occurance of arrhythmia, time to stabilization, and the rate of left ventricular pressure developing. Group A (n = 10), containing no FDP in cardioplegic and reperfusing solutions was control. Group B (n = 5), containing FDP in cardioplegic solution, showed statistically significant superiority of postischemic left ventricular pressure development than the control group. Group C (n = 5), containing FDP in reperfusate, showed statistically significant myocardial depressing effect than the controls. Other parameters were unremarkable. The cause is uncertain, but it is assumed that the negative feedback inhibition of FDP in energy metabolism or unknown blocking effect of FDP on certain transmembrane ionic currents is present. In conclusion, 1) FDP in cardioplegic solution has beneficial effect on postischemic left ventricular preservation. 2) FDP is strong acid when is hydrolyzed, so precise acid titration is neccessary. 3) FDP in reperfusate has negative left ventricular preservation, otherwise the mechanism is still uncertain.