• 제목/요약/키워드: SOD1

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Characterization of Copper/Zinc-Superoxide Dismutase (Cu/Zn-SOD) Gene from an Endangered Freshwater Fish Species Hemibarbus mylodon (Teleostei; Cypriniformes)

  • Lee, Sang-Yoon;Kim, Keun-Yong;Bang, In-Chul;Nam, Yoon-Kwon
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제14권1호
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    • pp.43-54
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    • 2011
  • Gene structure of copper/zinc-superoxide dismutase (Cu/Zn-SOD; sod1) was characterized in Hemibarbus mylodon (Teleostei; Cypriniformes), an endangered freshwater fish species in Korean peninsula. Full-length cDNA of H. mylodon SOD1 consisted of a 796-bp open reading frame sequence encoding 154 amino acids, and the deduced polypeptide sequence shared high sequence homology with other orthologs, particularly with regard to metal-coordinating ligands. Genomic structure of the H. mylodon sod1 gene (hmsod1; 1,911 bp from the ATG start codon to the stop codon) was typical quinquepartite (i.e., five exons interrupted by four introns); the lengths of the exons were similar among species belonging to various taxonomic positions. The molecular phylogeny inferred from sod1 genes in the teleost lineage was in accordance with the conventional taxonomic assumptions. 5'-flanking upstream region of hmsod1, obtained using the genome walking method, contained typical TATA and CAAT boxes. It also showed various transcription factor binding motifs that may be potentially involved in stress/immune response (e.g., sites for activating proteins or nuclear factor kappa B) or metabolism of xenobiotic compounds (e.g., xenobiotic response element; XRE). The hmsod1 transcripts were ubiquitously detected among tissues, with the liver and spleen showing the highest and lowest expression, respectively. An experimental challenge with Edwardsiella tarda revealed significant upregulation of the hmsod1 in kidney (4.3-fold) and spleen (3.1-fold), based on a real-time RT-PCR assay. Information on the molecular characteristics of this key antioxidant enzyme gene could be a useful basis for a biomarker-based assay to understand cellular stresses in this endangered fish species.

유산소운동이 제1형 당뇨쥐의 췌장 세포질 GAPHD 및 미토콘드리아 MnSOD 활성에 미치는 영향 (Effects of Aerobic Exercise upon Cytosolic GAPHD and Mitochondrial MnSOD Activity of Pancreatic Cells in the Type 1 Diabetic Rats)

  • 이상학;윤진환
    • 한국체육학회지인문사회과학편
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    • 제51권3호
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    • pp.437-445
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    • 2012
  • 이 연구는 유산소운동이 1형 당뇨쥐의 체장세포질 GAPDH 및 미토콘드리아 MnSOD 활성에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 실험동물로는 SD계열 흰쥐를 대상으로 strepzotosine을 주입하여 당뇨를 유발시킨 후 수영운동을 8주간 적용시켰다. 실험 종료 후 췌장조직을 적출하여 시료를 분리한 다음 Western Blotting을 실시하여 GAPDH와 MnSOD를 분석하였다. 본 실험결과 췌장세포질 GAPDH의 그룹 간 활성정도는 정상 대조군(CON)과 당뇨군(D.M) 및 당뇨 운동군(D.M-Ex)의 MnSOD 활성 정도는 각 그룹 간 유의한 활성차이를 나타냈다[F(3, 27) = 57.9, P = .000]. 대조군과 비교했을 때 당뇨그룹의 활성은 나타났으며, 당뇨운동그룹 또한 대조군에 비해 낮은 활성을 나타냈다. 반면 당뇨운동그룹은 당뇨그룹과 비교했을 때 상대적으로 높은 활성을 보였다. 췌장의 미토콘드리아 MnSOD 활성 또한 유사한 결과를 보여 이들 또한 각 그룹 간 유의한 활성차이를 나타냈다[F(3, 27) = 572.472, P = .000]. 따라서 본 연구결과를 종합해 볼 때 유산소운동에 의한 GAPDH와 MnSOD 활성증가는 당뇨병 병소와 관련된 다양한 경로의 활성을 억제하고 미토콘드리아 기능회복에 긍정적인 영양을 미쳐 당뇨병 발병의 진행을 막는데 효과적인 것으로 생각된다.

Expression of Cu/Zn SOD Protein Is Suppressed in hsp 70.1 Knockout Mice

  • Choi, S-Mi;Park, Kyung-Ae;Lee, Hee-Joo;Park, Myoung-Sook;Lee, Joung-Hee;Park, Kyoung-Chan;Kim, Man-Ho;Lee, Seung-Hoon;Seo, Jeong-Sun;Yoon, Byung-Woo
    • BMB Reports
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    • 제38권1호
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    • pp.111-114
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    • 2005
  • Heat shock proteins (HSPs) are known to protect cells from oxidative stress and other types of injuries. We previously reported the neuroprotective effect of HSP70 following cerebral ischemia and reperfusion using hsp 70.1 knockout (KO) mice. However, the precise role of HSP70 in neuroprotection has not been established yet. The purpose of this study was to investigate the relationship between HSP70 and antioxidant enzymes using hsp 70.1 KO mice. The activities of both SOD-1 and SOD-2 were significantly decreased in hsp 70.1 KO mice than in the wild type (WT) littermates. SOD-1 protein level in the hsp 70.1 KO mice was lower than that of WT. We speculate that HSP70 might be involved in regulation of expression of SOD-1 at the level of transcription or by post-transcriptional modification.

DMSO 투여된 근위축성 측삭경화증 SOD1-G93A 형질 변환 마우스 모델에서의 근육 기능과 생존 기간 증가 효과 (DMSO Improves Motor Function and Survival in the Transgenic SOD1-G93AMouse Model of Amyotrophic Lateral Sclerosis)

  • 박경호;김연경;박현우;이희영;이정훈;패트릭 스위니;박래리종;박진규
    • 생명과학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.611-621
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    • 2022
  • DMSO (dimethyl sulfoxide)는 친유성 화합물을 용해하는 성질과 뇌혈관장벽(Blood-brain barrier)을 투과하는 화학적 특성으로 인해 근위축성 측삭경화증(amyotrophic lateral sclerosis) 등의 퇴행성 뇌신경질환을 타겟으로 하는 전임상 연구에서 용매로 널리 활용되고 있다. 그러나 DMSO를 활용한 연구 결과에 대하여 본 물질에 대한 생화학적 효과는 간과되고 있다. 본 연구에서는 근위축성 측삭경화증의 질환동물 모델인 SOD1-G93A형질 전환 마우스에 5% DMSO를 장기간 경구 투여하여 질병 표현형에 미치는 영향을 생존기간을 포함하여 신경학적, 기능학적, 조직학적으로 분석하였다. DMSO를 투여한 SOD1-G93A 동물군에서 DMSO 비투여군 보다 생존 기간과, 로타로드와 악력 측정으로 평가한 근육 기능이 유의미하게 증가했고, neurological score 가 감소했다. 반면, DMSO 투여군에서 DMSO 비투여군 대비하여 척수 운동 신경 세포와 신경근접합부가 보존되지 않았다. DMSO 투여는 SOD1-G93A형질 전환 마우스의 운동 신경 세포의 조직학적 영향을 미치지 않았지만, 신경 증상 완화와 생존 기간 등 개선된 마우스의 quality of life을 확인하였다. 본 연구 결과, DMSO를 이용한 퇴행성 뇌 질환 전임상 연구 및 후보 약물 효능 평가 시 DMSO의 생화학적 특성에 대한 종합적인 고려가 필요한 것으로 보인다.

트레드밀 지구성 운동이 streptozotocin으로 유발된 당뇨 흰쥐의 뇌에서 PGC-1α, GLUT-1, Tfam 단백질 및 항산화 효소(Cu, Zn-SOD, Mn-SOD)의 발현량에 미치는 영향 (Effect of Treadmill Exercise Training on the Expression of PGC-1α, GLUT-1, Tfam Proteins and Antioxydent Ezymes in Brain of STZ-Induced Diabetic Rats)

  • 박노환;이진;정국현;최봉암;장형채;이석인;이동수;조준용
    • 생명과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.435-443
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    • 2011
  • 이 연구는 지구성 운동이 streptozotocin (STZ)으로 유발된 제 1형 당뇨 특징을 가진 쥐 뇌의 글루코스 운반, 미토콘드리아 기능 및 항산화효소 단백질 발현에 미치는 영향을 규명하는데 목적이 있다. 제 1형 당뇨 모델 쥐는 50 mg/kg의 streptozotocin을 수컷 Sprague-Dawley (SD) 흰쥐의 복강에 1회 주입하여 생산하였으며 본 실험 시집단은 NON-STZ 집단(n=8), STZ-CON 집단(n=8) 및 STZ-EXE 집단(n=8) 등 3집단으로 구분하여 실시하였다. 트레드밀 지구성 운동은 총 6주, 주 5일, 2주 간격으로 속도를 약 3~4 m/min으로 점증적으로 증가시켰으며 운동시간은 1주와 3주차에 10분씩 증가시켰다. 분석 결과 혈청 글루코스 수준은 STZ-EXE 집단은 STZ-CON 집단에 비해 현저하게 감소(p<0.05)하였으며 PGC-$1{\alpha}$ (p<0.001), mtPGC-$1{\alpha}$ (p<0.001), GLUT-1 (p<0.001), Tfam (p<0.001), Cu,Zn- SOD (p<0.001), Mn-SOD (p<0.01) 경우도 STZ-EXE 집단이 STZ-CON 집단에 비해 현저하게 증가하였다. 이러한 결과는 장기간 지구성 운동이 뇌의 글루코스 이용능력과 관련된 단백질인 GLUT-1과 미토콘드리아 기능 향상과 관련된 단백질인 PGC-$1{\alpha}$과 Tfam을 증가시키고 산화적 스트레스의 방어 기전으로서 역할을 수행하는 항산화 효소인 Cu,Zn-SOD와 Mn-SOD를 활성화시키는데 긍정적인 역할을 수행한 것으로 나타났다.

Paraquat에 의해 유도된 Superoxide Dismutase 결핍 효모의 산소 독성 (Oxygen Toxicity of Superoxide Dismutase-Deficient Saccharomyces cerevisiae by Paraquat)

  • 김지면;남두현용철순허근
    • KSBB Journal
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    • 제10권5호
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    • pp.561-567
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    • 1995
  • 활성산소 소거 효소인 superoxide dismutase (SOD)가 결핍된 효소 변이주들을 대상으로 하여, 활성산소 유발물질인 paraquat을 배지에 첨가하여 배양하면서 산소 독성을 관찰하였다. 호기 상태에서 는 MnSOD (mitochondria SOD) 결핍 효모는 CuZnSOD (세포질 SOD) 결핍 효모보다 성장이 많 이 저하되었지만, 혐기 상태에서는 이들 SOD 결핍 효모 모두 성장 속도에서 야생 효모와 큰 차이를 보이지 않았다. Paraquat으로 처 리한 결과, 호기 배양 에서 CuZnSOD 결핍 효모는 O.OlmM 이상에서 성 장하지 않음을 알 수 있었다. 따라서 O.OOlmM paraquat을 배지에 첨가한 후 호기적으로 배양하면서 세포내 성분의 변화를 관찰하였더니, CuZnSOD 결핍 효모에셔는 catalase 역가가 떨어진 반면 glutathion peroxidase 역가와 세포막 지질의 과산 화물이 증가하였으며, MnSOD 결핍 효모에서는 catalase 역가와 glutathion peroxide 역가가 모두 조금씩 증가하면서 세포막 지질의 과산화물은 그다지 변화하지 않았다. 이러한 사실로부터 CuZnSOD 가 없는 경우 활성산소 소거계로써 catalase 보다 glutathion peroxidase가 훨씬 활성화되어지지만, 이렇게 활성화된 glutathion peroxidase로는 세포질내 산소 radical을 완벽히 제거하는데에는 다소 불충분 하다는 사실을 알 수 았었다. 한편, 혐기적 배양에서 는 SOD 결핍 효모들의 catalase 역가는 모두 감소 한 반면, glutathion peroxidase 역가는 다소 증가하였고, 또한 세포막 지질의 과산화물은 다소 감소하는 추세를 보였다. 이는 혐기 상태에서 산소 radical 이 소량밖에 생기지 않으므로, 활성화된 glutathion p peroxidase에 의해 어느 정도 극복되어지기 때문인 것으로 사료된다. 두 집단 간에 어느 정도 방향성은 있는 것으로 판단된다.ds for eagerness for lasting life not only in this world but also in the other world., Keun-Kap, Scarf, Pee-Bak, Hung-Kap, Pok-Kap, Yang-Dang-Kap, We-Yo-Kap, Kum-Kap, and caries arms. Lower-level officials wore Pe-Bal, Kun-Mo, gae, won-leung, very small sleve jacket, a long coat reaching up to the knee length, slacks, belt, loin cloth and apron. 5) Children's bind their hair up angle shape and wore a half long jacket raching up to the hip and slacks. 나) Women's wear; 1. hair style and hair dress; 1) High rank women's hair style was very extravaganceful. They made their hair top knot (one, two, or more knots) and decoraed precious stone, pan shape head dress, wheel shape head dress, and flower shape precious stone decorated head dress. 2. Clothes ; 1) High rank ladi's wore Kun-Kyun attached jacket, and jacket sleeves decorated pleats, and pleats decorated long skirt, apron, back apron, knot belt, scarf, this type is the same

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Rhodobacter sphaeroides D230이 생성하는 산소 유도체에 작용하는 효소의 특성 (Characterization of Enzymes Against Oxygen Derivatives Produced by Rhodobacter sphaeroides D-230)

  • 김동식;이혜주
    • 미생물학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.94-99
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    • 2004
  • 산소의 존재 유ㆍ무 등과 같은 배양 환경의 변화에 따라 통성 혐기성 광합성 세균인 Rhodobacter sphaerodes B-230이 만들어내는 산소 유도체에 작용하는 효소의 특성을 조사한 결과 세포내 SOD는 호기적 배양에서는 초기 배양액의 pH가 7일 때, 혐기적 배양에서는pH 8일 때 활성이 높은 반면 세포외 방출 SOD는 두 배양조건에서 모두 약산성인 pH 6에서 활성이 높았다. Catalase는 두 조건 모두 중성 부근에서 최고의 활성을 보였으며, 산성 pH 부위에서는 급격히 활성이 낮아졌다. Mn-SOD의 활성 유도제인 methyl viologen을 첨가했을 때 두 조건 모두에서 성장의 저해를 보였으며, 배지에 철 이온을 첨가하여 배양 하였을 때 호기적 조건에서만 두 배 이상 활성이 증가되었다. 혐기적 조건에서는 전체적인 활성이 낮아 금속이온의 추가적인 첨가에도 더 이상 활성이 유도되지 않았다. Mn-SOD 활성 저해제인 $NaN_3$와 CuZn-SOD활성 저해제인 NaCN를 배양액에 첨가했을 때 NaCN은 두 가지 배양 조건에서 생성되는 SOD 모두를 저해하지 않았으며, $NaN_3$는 혐기적 배양조건에서만 0.3 mM 이상에서 급격한 SOD활성의 저해를 가져왔다. 따라서 Rhodobacter sphaeroides D-230도 혐기적 배양 조건에서 Mn-SOD가 생성되는 것을 확인할 수 있었으며,호기적 조건에서는 Fe-SOD가 생성되는 것을 확인할 수 있었다. Catalase의 활성도 두 가지 배양조건 모두에서 methy1 viologen에 의해 활성이 유도되었으며, NaCN와 $NaN_3$에 의해서 급격히 저해되었다.

Identification of Enhanced Resistance to Abiotic Stress Induced by Methyl Viologen in Progeny from a Cross of Transgenic Lines of Petunia

  • Lee, Su Young;Lee, Jung Lim;Kim, Seung Tae;Lee, Eun Kyung;Kwon, O Hyeon;Kim, Won Hee
    • 화훼연구
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    • 제19권4호
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    • pp.269-273
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    • 2011
  • 본 연구는 환경스트레스 저항성이 증진된 페튜니아를 개발하기 위하여 NDPK2유전자 도입 형질전환 계통 NDPK2-7-1와 SOD2 유전자 도입 형질전환 계통 SOD2-2-1-1-35간의 교잡에 의해 획득된 후대들의 비생물적 스트레스 저항성을 조사하기 위해 수행되었다. 비생물적 스트레스 유발원인 메틸바이올로젠(methyl viologen, MV) $100{\mu}M$$200{\mu}M$ 처리에서 교잡후대들은 그들의 교배모본 SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계통이나 비형질전환체 보다 메틸바이올로젠에 의한 피해를 적게 받았다. 이는 SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계통간 교잡에 의해 획득된 후대들이 그들의 교배모본 (SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계통)이나 비형질전환체 보다 산화적 스트레스에 대한 저항성이 증진되었음을 증명해 준다고 할 수 있다. 이들 교잡후대들은 초장 등 11종류의 양적형질의 특성이 비형질전환체에 비해 약간 길거나 짧긴 하였지만 비형질전환체와 거의 유사하였으며, 꽃 색갈이나 모양 또한 그들의 교배모본 (SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계통)이나 비형질전환체와 차이가 없었다.

단기 체중감량에 따른 태권도 선수의 체력, MDA와 SOD의 변화 (Change of Physical Fitness, MDA and SOD by Short-term Weight Reduction of Taekwondo Players)

  • 임완기;박익렬
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권10호
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    • pp.301-308
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 태권도 선수들을 대상으로 운동, 식이제한, 탈수의 방법으로 단기간 체중감량을 했을 때 체력, MDA와 SOD의 변화를 규명하는 것이다. 이를 위한 피험자는 10명의 대학 태권도 선수가 참여했고, 이들은 경력 7년 이상의 기능이 우수한 선수들이다. 체중감량의 기간과 수준은 1주일간 자기체중의 5%로 한정하였다. 체중감량 전후 체력, MDA와 SOD가 측정되었다. 체력은 근력, 근지구력, 유연성, 민첩성, 평형성 그리고 반응시간이 측정되었고 혈액 검사는 MDA와 SOD가 분석되었다. 자료는 체중감량 전후로 종속 t 검증으로 유의성은 .05로 분석되었다. 첫째, 단기 체중감량에 의한 체력은 근력, 근지구력, 유연성, 민첩성, 평형성 그리고 반응시간에 있어서 유의한 차이가 없었다. 둘째, 단기 체중감량에 의한 MDA와 SOD는 유의한 차이가 없었다. 따라서 엘리트 태권도 선수들에 있어서 단기 체중감량에 의한 자기체중의 5% 감량은 운동수행력과 생리적 효과에 영향을 미치지 못했다. 따라서 선수와 코치들은 1주일간 자기체중 의 5%를 감량함에 있어서 운동, 식이 그리고 탈수를 고려하도록 노력해야 할 것이다.

Cloning, Purification, and Characterization of Recombinant Human Extracellular Superoxide Dismutase in SF9 Insect Cells

  • Shrestha, Pravesh;Yun, Ji-Hye;Kim, Woo Taek;Kim, Tae-Yoon;Lee, Weontae
    • Molecules and Cells
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    • 제39권3호
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    • pp.242-249
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    • 2016
  • A balance between production and degradation of reactive oxygen species (ROS) is critical for maintaining cellular homeostasis. Increased levels of ROS during oxidative stress are associated with disease conditions. Antioxidant enzymes, such as extracellular superoxide dismutase (EC-SOD), in the extracellular matrix (ECM) neutralize the toxicity of superoxide. Recent studies have emphasized the importance of EC-SOD in protecting the brain, lungs, and other tissues from oxidative stress. Therefore, EC-SOD would be an excellent therapeutic drug for treatment of diseases caused by oxidative stress. We cloned both the full length (residues 1-240) and truncated (residues 19-240) forms of human EC-SOD (hEC-SOD) into the donor plasmid pFastBacHTb. After transposition, the bacmid was transfected into the Sf9-baculovirus expression system and the expressed hEC-SOD purified using FLAG-tag. Western blot analysis revealed that hEC-SOD is present both as a monomer (33 kDa) and a dimer (66 kDa), as detected by the FLAG antibody. A water-soluble tetrazolium (WST-1) assay showed that both full length and truncated hEC-SOD proteins were enzymatically active. We showed that a potent superoxide dismutase inhibitor, diethyldithiocarbamate (DDC), inhibits hEC-SOD activity.