• 제목/요약/키워드: Protoporphyrin

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애기장대에서 GmNAP1의 과발현으로 인한 엽록소 함량 증가 (Increase in the Chlorophyll Contents by Over-expression of GmNAP1 Gene in Arabidopsis Plant)

  • 박훤범;안철현
    • 생명과학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.1563-1568
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    • 2010
  • 암(dark) 상태에서 재배한 대두의 하배축 길이 생장의 분자 기작을 연구하기 위한 일환으로 암 상태에서 재배한 대두 하배축으로부터 cDNA library를 제작한 후 ESTs를 구축하였다. 이들 ESTs 중 색소체 ABC 단백질과 아미노산 서열이 매우 유사한 clone을 선발한 후 이 유전자의 전체염기서열을 결정하였다. GmNAP1 단백질은 엽록체로 향하는 transit peptide 서열이 존재한다. 빛에 의해 GmNAP1 유전자 전사가 어떻게 변화되는지 알아보기 위해 지속적인 적색광, 근적색광 그리고 암 상태에서 성장시키면서 유전자의 전사량을 확인하였다. 이 색소체 NAP1는 엽록소의 전구 물질인 protoporphytin IX를 세포질에서 엽록체로 이동시키는 기능을 한다. 대두에서 분리된 GmNAP1 유전자의 기능을 확인하기 위하여 35S 프로모터 뒤에 GmNAP1 유전자를 접합한 후 애기장대에 형질전환하였다. 형질전환 된 애기장대의 엽록소 함량은 야생형의 엽록소 함량보다 훨씬 높게 측정되었다.

고분자 결합 Metalloporphyrin을 이용한 유기물질의 산화촉매에 대한 연구 (Studies on the Catalytic Effects of Organic Compounds by Polymer-bonded Metalloporphyrins)

  • 이승주;팽기정;황규자
    • 대한화학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.744-752
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    • 1992
  • 철(III) protoporphyrin과 망간(II) tetrakis(4-N-carboxyphenyl) Porphyrin을 polystyrene divinylbenzene 공중합체 수지와 반응시켜 고분자결합 금속포피린을 합성하였다. 고분자와 결합된 포피린은 공명라만분광기를 이용, 합성과정에서 포피린과 중심금속의 산화상태 등 여러가지 화학적 성질이 변화되지 않았음으로 확인하였다. 합성된 고분자결합 금속포피린은 싸이토크롬 P-450과 같은 산화촉매효소의 모형화합물로서 과산화수소에 의한 olefin의 epoxidation과 alkane의 oxidation의 촉매로서 사용이 가능하였다. 그 효율은 고분자와 결합하지 않은 동종의 포피린에 비하여 현저히 증가되었으며, 특히 포피린이 산화제에 의해 분해되지 않아 재사용이 가능하였다. 실제 효소에서와 같이 imidazole 유도체와 같은 전자주게 배위자가 포피린 중심금속에 배위한 경우 촉매효과가 더욱 향상되었다.

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형질전환 벼에서 Protoporphyrinogen Oxidase의 발현 위치가 제초제 저항성에 미치는 영향 (Expression Site of Protoporphyrinogen Oxidase Influences on Herbicide Resistance in Transgenic Rice)

  • 정선요
    • 한국잡초학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.225-232
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    • 2010
  • 과산화계 제초제 oxyfluorfen이 처리된 비형질전환 벼와 형질전환 벼에서 Protox 발현 위치가 제초제 저항성에 미치는 영향을 비교하였다. Arabidopsis protoporphyrinogen oxidase(Protox; AP 계통)를 색소체에만 발현하는 형질전환 벼와 Myxococcus xanthus Protox 유전자를 색소체와 미토콘드리아에 모두 발현하는 형질전환 벼(TTS 계통)가 형질전환 시스템으로 사용되었다. Oxyfluorfen이 처리된 TTS4 계통은 AP 계통이나 비형질전환 벼에 비해 낮은 수준의 세포질 누출 및 malonyldialdehyde를 보여주었고, 높은 5-aminolevulinic acid 합성 능력을 유지하였다. Oxyfluorfen 작용 동안, TTS4 계통은 AP1 계통보다 높은 제초제 저항성을 보여주었는데, 이는 색소체만에서의 Arabidopsis Protox의 발현에 비해 색소체와 미토콘드리아에서의 M. xanthus Protox의 쌍발현이 광역학적인 protoporphyrin IX의 축적을 더 효율적으로 억제하였기 때문일 것이다. 이 결과들은 미토콘드리아 내 Protox의 발현이 Protox 저해형 제초제에 대한 식물의 저항성에 크게 기여함을 의미한다.

Pleurotus ostreatus에서 분비되는 Peroxidase의 특성 (Characterization of Extracellular Peroxidase from Pleurotus ostreatus)

  • 배성호;신광수;강사욱;하영칠;최선진;김규중;최형태
    • 미생물학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.348-356
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    • 1989
  • PIeurotus ostrealus의 배양액에서 syringic acid에 의해 유도되는 peroxidase의 활성이 추정되었다. 본 효소는 DEAE Sephadex A-50 이온교환크로마토그래피와 Sephadex G-150 첼 여과크로마토 그래피를 통하여 순수분리 되었다. 순수분리된 효소는 당함량이 35.7%인 당단백젤이었으며. SDS-linear polyacrylamide gradient gel 전기영동과 젤여과크로마토그래피에 의해 분자량(Mr) 72.400인 2개의 동일한 소단위체로 이루어진 이합체로 판명되었다. 본 효소는 흡광 스펙프럼의 분석결과, iron protoporphyrin IX의 구조를 갖는 2개의 heme을 조효소로 가지고 였는 것으로 추정되였다. 본 효소의 등전점은 4.26 이었고 $H_2O_2$에 대한 $K_m$값은 $7.2{\mu}M$이었다. 본 효소의 반응 최적온도는 $40^{\circ}C$, 최적 pH는 3.5에서 4.0 사이였다. Ferulic acid와 sinapic acid에 대한 본 효소의 친화도(Km)는 horseradish peroxidase에 비해 각각 2.4. 12.3배 더 높은 것으호 계산되었다.

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Occupational Health Management in the Lead Industry: The Korean Experience

  • Lee, Byung-Kook
    • Safety and Health at Work
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    • 제2권2호
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    • pp.87-96
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    • 2011
  • In 1967, the problem of occupational lead exposure came to public attention in Korea. Since then, regular progress has been made in lowering workplace lead exposures, instituting new workplace controls, and implementing health examinations of exposed workers. Past serious lead poisoning episodes made it possible to introduce biological monitoring programs on a voluntary basis in high-lead-exposure facilities in Korea. Industry-specific occupational health services for lead workers in Korea during the last 22 years can be categorized into three phases. During the first phase (1988-1993), efforts were directed at increasing awareness among workers about the hazards of lead exposure, biological monitoring of blood zinc protoporphyrin began, and a respiratory protection program was introduced. During the second phase (1994-1997), a computerized health management system for lead workers was developed, blood-lead measurement was added to biologic monitoring, and engineering controls were introduced in the workplace to lower air-lead levels to comply with air-lead regulations. Finally, during the third phase (1998-present), a new biomarker, bone-lead measurement by X-ray fluorescence, was introduced. Bone-lead measurement proved to be useful for assessing body burden and to demonstrate past lead exposure in retired workers. Occupational health service practice for lead workers, including the industry-specific group occupational health system, has brought considerable success in the prevention of lead poisoning and in reducing the lead burden in Korean lead workers during the last several decades. The successful achievement of prevention of lead poisoning in Korea was a result of the combined efforts of lead workers, employers, relevant government agencies, and academic institutes.

건강한 일부 도시지역 주민의 혈중 연 및 zinc protoporphyrin 농도 (The levels of blood lead and zinc protoporphyrin for healthy urban population in Korea)

  • 김동일;김용규;김정만;정갑열;김준연;장형심;이영호;최안홍
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제25권3호
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    • pp.287-302
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    • 1992
  • 1991년 5월 1일부터 약 6개월 동안 남자 1,193명 및 여자 658명을 대상으로 우리나라 도시 거주자들의 혈중 혈색소치, ZPP치 및 연농도를 성별, 연령별로 측정한 결과 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 혈색소의 평균치는 남자 $14.55{\pm}1.82g/dl$, 여자 $12.61{\pm}1.18g/dl$이었으며. 20세 이상군에서는 남자가 여자보다 유의하게 높았다(p<0.05). 2. 혈중 ZPP치는 $32.54{\pm}9.88(32.09{\sim}32.99{\mu}g/dl,\;95%\;C.I.){\mu}g/dl$ 이었으며 7세 미만 소아의 혈중 ZPP치는 남아 및 여아가 $37.49{\pm}13.31{\mu}g/dl$$35.77{\pm}11.85{\mu}g/dl$로 7세 이상군의 남자 및 여자의 $31.91{\pm}8.23{\mu}g/dl$$30.11{\pm}9.11{\mu}g/dl$보다 유의하게 높았다(p< 0.05). 3. 혈중 연농도는 $23.84{\pm}4.58(23.55{\sim}24.14{\mu}g/dl,\;95%\;C.I.){\mu}g/dl$ 이었으며, 7세 미만 소아의 혈중 연농도는 남아 및 여아가 $25.10{\pm}5.21{\mu}g/dl$$24.45{\pm}4.18{\mu}g/dl$로 7세 이상군의 남자 및 여자의 $24.28{\pm}3.00{\mu}g/dl$$21.99{\pm}5.05{\mu}g/dl$보다 유의하게 높았다(p<0.05). 이상의 결과를 요약하면 우리나라 도시 거주인은 남녀 모두 전연령에 걸쳐 높은 혈중 ZPP치 및 연농도를 나타내었으며 이러한 현상은 학동기전 소아에서 더욱 현저하므로 이들에 대한 관리대책 수립이 필요하다고 사료된다.

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NMDA를 처리한 HT-22 신경세포에서 미토콘드리아 손상을 완화하는 레스베라트롤의 보호 효과와 헴 산화효소-1의 역할 (Resveratrol Ameliorates NMDA-induced Mitochondrial Injury by Enhanced Expression of Heme Oxygenase-1 in HT-22 Neuronal Cells)

  • 강재훈;우재석
    • 생명과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.11-22
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    • 2022
  • 뇌 등 신경 조직에서 흥분성 신경전달물질의 일종인 글루탐산(glutamate)에 의해 유도되는 신경세포 독성에 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체가 중요하게 관여함은 잘 알려져 있다. 레스베라트롤(resveratrol)은 자연식품에서 얻어지는 가장 잘 알려진 폴리페놀(polyphenol)의 일종으로 글루탐산에 의해 유도되는 신경세포 독성을 완화하는 효과가 있는 것으로 보고되었으나 그 기전은 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 NMDA를 처리한 HT-22 신경세포를 신경세포 독성 모델로 이용하여 미토콘드리아 손상에 미치는 레스베라트롤의 보호 효과와 그 기전을 연구하고자 하였다. NMDA를 처리한 HT-22 신경세포에서 MTT 환원능의 감소와 미토콘드리아 막전위의 소실, 세포 내 ATP 농도의 감소, 활성산소종 생성의 증가, 미토콘드리아 막 투과성의 증가(mitochondrial permeability transition) 등 미토콘드리아의 기능적, 형태학적 손상을 시사하는 지표 변화들이 관찰되었다. 또한 미토콘드리아 손상의 결과로 세포사멸(apoptosis)이 증가함도 확인하였다. 레스베라트롤은 NMDA에 의한 미토콘드리아 손상과 세포사멸을 현저히 방지하는 보호 효과를 보였다. 헴 산화효소-1(heme oxygenase-1) 활성 억제제인 아연 프로토포르피린-9(zinc protoporphyrin IX)을 전처리한 세포에서는 레스베라트롤의 보호 효과가 현저히 약화되었으며, 반면에 heme oxygenase-1 활성 촉진제인 코발트 프로토포르피린(cobalt protoporphyrin)과 빌리루빈(bilirubin)은 레스베라트롤과 유사한 보호 효과를 나타내었다. 실시간 정량중합효소연쇄반응(RT-qPCR) 검사와, 웨스턴 블롯(Western blot) 검사로 확인한 결과 레스베라트롤은 헴 산화효소-1의 mRNA와 단백 발현을 증가시킴을 확인할 수 있었다. 짧은 간섭 RNA (small interfering RNA)를 형질주입(transfection)하여 헴 산화효소-1의 발현을 일시적으로 차단(knock down)한 세포에서는 레스베라트롤의 보호 효과가 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 종합하면 레스베라트롤은 NMDA를 처리한 HT-22 신경세포에서 미토콘드리아의 기능적, 형태학적 손상을 완화하여 신경세포 독성에 대한 보호 효과를 나타내며 그 기전에는 헴 산화효소-1의 발현 증가가 중요하게 작용함을 시사한다.

The Effects of ALA-PDT on Leukemia Cells and Hepatoma Cells

  • Chen, Ji-Yao;Ren, Qing-Guang;Wu, Su-Min;Wang, Pei-Nan
    • Journal of Photoscience
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    • 제9권2호
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    • pp.512-514
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    • 2002
  • S-aminolevulinic acid (ALA) is a new kind drug used in photodynamic therapy. ALA-PDT have successfully used in superficial malignancies and some skin diseases. Here the effects of ALA-PDT were studied on leukemia cells and hepatoma cells to explore the application on different kind cancers. It was found from the fluorescence emission spectra, that after ALA incubation the sensitizer - protoporphyrin IX (PpIX) was endogenously produced in both leukemia and hepatoma cells. The fluorescence images showed that the PpIX distribute in cytoplasm. However the efficiency of ALA photodynamic inactivation to two cell lines was different. The leukemia cells were more sensitive for ALA-PDT than hepatoma cells, revealing that the ALA-PDT effect is cell line dependent. However by using ALA-Hexyl ester (He-ALA) instead of ALA, the cell photo-inactivation was improved. The PDT efficiency of He-ALA was 10 times high than that of ALA, showing He-ALA is a very promising drug in ALA-PDT.

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Purification and Characterization of Bacillus subtilis Protoporphyrinogen Oxidase and Pre-equilibrium Behavior During Oxidation of Protoporphyrinogen IX

  • Jeong, Eun-Ju;Han, Ok-Soo
    • BMB Reports
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    • 제34권1호
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    • pp.39-42
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    • 2001
  • Previous studies indicate that B. subtilis protoporphyrinogen oxidase is poorly inhibited by diphenyl ether herbicides. To better understand the basis of this insensitivity, the enzyme was overexpressed as a soluble protein in E. coli, purified and characterized. The mechanism of oxidation of B. subtilis protoporphyrinogen IX was studied and the enzyme kinetic parameters were determined for protoporpyrinogen IX; $K_m$, and $k_{cat}$ were $6.3\;{\mu}M$ and $0.028\;h-^1$, respectively. The enzyme required flavin adenine dinucleotide as a cofactor and its activity was enhanced by 1 mM n-octylglucopyranoside. The nonenzymatic oxidation rate was dependent on the concentration of protoporphyrinogen IX, suggesting that the reaction involves a pre-equilibrium step followed by a rate-limiting step.

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SUBSTITUENT EFFECT ON THE INHIBITION OF CHLOROPHYLL FORMATION BY N-PHENYL OXADIAZOLIDINEDIONE DERIVATIVES IN CUCUMBER AND SPECULATION ON THE HERBICIDAL ACTION

  • Hwang, Kwang-Jin;Kim, Hyung-Jin;Kim, Jin-Seog
    • Journal of Photoscience
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    • 제3권3호
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    • pp.137-140
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    • 1996
  • The inhibition of chlorophyll formation in cucumber cotyledons by N-phenyl oxadiazolidinedione derivatives Ia-u showed similar trend as their herbicidal activities. In case of oxadiazolidinedione Iq, with a propargyloxy substituent, both the highest herbicidal activity and inhibitory action(pI$_{50}$ = 6.37) were observed. The accumulation of protoporphyrin IX and cellular electrolyte leakage by oxadiazolidinedione Ia, Ik and Iq were well correlated with their inhibition of chlorophyll biosynthesis. These results suggest that the herbicidal activity of oxadiazolidine Ia-u is originated from the inhibition of chlorophyll biosynthesis.

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