• 제목/요약/키워드: adenylate cyclase

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cAMP 길항제와 PKA 억제제 및 Adenylate Cyclase 촉진제의 백서 파골세포에서 Cathepsin K 생성에 대한 효과 (Inhibitory Effect of Camp Antagonist and Pka Inhibitors, and Stimulatory Effect of Adenylate Cyclase Agonist on Cathepsin K Processing in Cultured Mouse Osteoclasts)

  • 심연수
    • 치위생과학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-9
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    • 2006
  • 기계적 자극에 의한 골조직의 개조에서 압박측은 일차적으로 파골세포에 의하여 골기질의 흡수를 위한 유전자 발현에 의하여 기시된다. 그러나 기질을 이루는 유기 단백질의 흡수에 관여하는 단백용해효소의 세포 내 작용 기전은 여전히 완전히 이해되지 않고 있다. 이 연구는 파골세포에서 용해용소체효소인 cathepsin k에 주목하여, cAMP 길항제와 PKA 억제제 및 adenylate cyclase 촉진제에 의한 cathepsin k 생성의 촉진 또는 억제 효과의 기전을 해명하는데 그 목적을 두었다. cAMP 길항제인 Rp-cAMP와 PKA 억제제인 KT5720과 H89는 cathepsin K의 세포 내성숙을 차단하였으며, 대조적으로 adenylate cyclase 촉진제 forskolin은 파골세포에서의 cathepsin K의 생성과 성숙을 유인하는 것으로 나타났다. 특히 cathepsin K의 생성과 성숙에 관여하는 신호전달이 protein kinase C(PKC)와 관련성을 검정하기 위하여 백서의 골세포를 PKC의 선택적 억제제인 calphostin C로 처리하였을 때 아무런 영향이 없는 것으로 나타남으로써 calphostin C는 파골 세포에 의해 매개된 cathepsin K의 생성과 성숙과는 무관한 것으로 밝혀졌다. 이는 파골세포에서의 cathepsin K의 성숙은 cAmp-PKA 신호전달 경로에 의해 조절됨을 의미한다. 분비된 전구효소는 M6P 수용체를 통하여 세포 내로 다시 진입할 수 있는 잠재성을 가지고 있기 때문에 이러한 가능성을 차단하기 위하여 M6P가 존재 또는 결여된 상태에서 cAMP 길항제인 Rp-cAMP와 PKA 억제제인 KT5720 및 H89를 시험하였다. 그 결과 Rp-cAMP, KT5720 또는 H89에 의한 cathepsin K의 M6P용량 비례적 생성 억제가 관찰 되었다. 또한 M6P를 주었을 때 Rp-cAMP, KT5720와 H89의 작용이 증가된을 보였다. 이상에서와 같이 Rp-cAMP, KT5720와 H89의 cathepsin K 생성 방해를 통한 골흡수 억제는 골다공증 또는 관절염의 치료와 같은 골흡수의 억제를 필요로 하는 분야에서의 임상적응용 가능성을 시사한다.

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악하선 선포세포에서 β-아드레날린계 활성화 후 세포내 Ca2+ 농도 증가에 미치는 옥탄올의 효과 (The effect of octanol on the intracellular Ca2+ increase in submandibular acinar cells evoked by β-adrenergic activation)

  • 최정이
    • 치위생과학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.47-51
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    • 2002
  • Sprague-Dawley계 흰쥐의 악하선에서 선세포를 분리하여 fura-2/AM(fura-2)으로 염색한 후 spectrofluorometer로 세포내 $Ca^{2+}$농도를 측정하였다. 악하선 세포를 관류장치(perfusion chamber)에 넣고 표준용액을 관류시키면서 isoproterenol($1{\mu}M$)과 octanol(1mM)을 투여한 후 $Ca^{2+}$농도 변화를 측정하였는데 단독 투여시 $Ca^{2+}$농도는 거의 변화하지 않았으나 함께 투여한 경우 세포 내 $Ca^{2+}$농도가 증가함을 확인할 수 있었다. Adenylate-cyclase를 활성화 시키는 forskolin($10{\mu}M$)과 octanol을 함께 투여하였을 때도 isoproterenol의 경우와 유사한 증가 현상을 보이는 것으로 볼 때 octanol과 isoproterenol 또는 forskolin이 함께 작용할 때 세포 내 $Ca^{2+}$가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. $Ca^{2+}$의 증가기전을 확인하고자 표준용액의 $Ca^{2+}$를 제거함은 물론 EGTA를 처리하여 세포외부의 $Ca^{2+}$를 제거한 후 상기한 바와 동일한 실험을 반복한 결과 $Ca^{2+}$농도의 증가를 보이지 않았다. 따라서 세포 내 $Ca^{2+}$의 증가는 세포 외부로부터의 $Ca^{2+}$유입 때문인 것으로 확인할 수 있었다. 이러한 $Ca^{2+}$의 유입 capacitative entry pathway를 이용하는지 확인코자 gadolinium($10{\mu}M$)을 처리하였을 때 $Ca^{2+}$농도의 증가가 완전히 억제되지는 않았지만 $Ca^{2+}$의 증가속도와 증가량이 감소되어 있음을 확인할 수 있었다. 이상의 실험결과들을 정리하면 세포 내 $Ca^{2+}$농도의 증가와 관련 ${\beta}$-아드레날린계 관련 약물과 옥탄올(octanol)을 함께 처리할 경우 세포 내 $Ca^{2+}$는 세포 외부에서 유입되어 증가되고 그 경로는 일부 capacitative entry pathway를 통함을 확인할 수 있었다.

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Cyclic AMP대사가 Toxoplasma gondii의 체외 배양에 미치는 영향 (The effect of cyclic AMP on the growth of Toxoplasma gondii in vitro)

  • 최원영;남호우
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제28권2호
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    • pp.71-78
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    • 1990
  • 세포내 cAMP의 농도 변화가 Toxoplasma의 성장 및 증식에 미치는 영향을 검토하기 위하여 끽접 cAMP와 cAMP의 analogue를 첨가하거나 간접적으로 세포내 cAMP의 합성이나 분해를 담당한 효소들의 활성을 변화시 킴으로써 CAMP의 농도를 조절하여 그 효과를 측정하였다. HL-60세포를 숙주 세포로 사용하여 동수의 Toxoplasma를 첨가하여 배양하였으며, 처리 효과는 배양 세포계에서 Toxoplnsma에만 특이하게 표지되는 $^3H-uracil$과 Toxoplasma및 HL-60세포에 공통으로 표지되는 $^3H-thymidine$을 각각 매 12시간마다 2시간씩 배양하여 그 표지량을 측정하여 비교 분석하였다. 직접 cAMP와 cAMP의 analogue인 dbcAMP 및 br-cAMP를 첨가하였을 때, 각각 특이한 농도에서, 즉 1 mM, 0.5~5mM 및 0.1mM에서 Toxoplasma의 성장 및 증식을 향상시켰다. 이때, 성장 및 증식을 유도하는 시기 및 그 증가도에서도 차이가 있는 것으로 나타났다. 이 결과들은 세포내 cAMP의 농도를 증가시키도록 cAMP의 합성 및 분해에 관여하는 효소들의 황성을 변화 시켰을 때에도 같은 양상으로 나타났다. cAMP의 합성 효소인 adenylate cyclase의 활성제인 pNHppG, cAMP의 분해 효소인 cAMP phosphodiesterase의 활성제인 A23187과 imidazole 및 억제제인 IBMX, compound 48/80 및 theophylline을 각각 처리하였는데, 세포내 cAMP의 농도가 증가되었을 대에는 Toxoplasmn의 성장 및 증식 을 향상시켰으나, cAMP의 농도를 감소시켰을 때에는 억제하였다. 이 때 배양계에 독성을 일으키는 농도 이하에서 농도 의존성의 경향을 보였으며, 유도 시기 및 그 증가도에는 차이가 있었다. 따라서 세포 내에서 향상된 수준의 cAMP가 어떤 기전을 활성화시키며, 그 결과 세포질에서의 Toxcplasma의 성장 및 증식을 자극하게 된다는 것을 시사하였다.

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Adenylate Cyclase (ACi) 첨가가 돼지 난포란 체외 발달율에 미치는 영향

  • 박진기;이연근;성환후;임기순;이창현;이향흔;장원경;이훈택;정길생
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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    • pp.32-32
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    • 2001
  • 본 연구는 돼지 난포란의 체외성숙시 Adenylate cyclase(ACi) 첨가가 돼지 수정란의 배발달에 미치는 효과를 검토하기 위하여 수행하였다. 돼지 난포란은 0.1% PVA, 3.05 mM D-Glucose, 0.91 mM sodium pyruvate, 0.57 mM cysteine, 0.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ LH, 0.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ FSH 그리고 10 ng/$m\ell$ EGF가 첨가된 TCM-199 배양액에서 ACi를 농도별로 첨가하여 42~44 시간 배양함으로써 체외성숙을 유도하였다. 그리고 ACi가 배발달율에 미치는 효과를 알아보기 위하여 체외수정 medium에 0, 0.1, 1% 첨가한 다음, 체외수정을 유도하고 체외배양을 실시하였다 체외성숙시 22시간 동안 ACi를 0, 0.1, 1, 및 10 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로 처리한 결과 33.3, 31.5, 34.1, 및 36.0%로 대조구와 처리구간의 통계학적인 유의한 차이는 나타나지 않았다. 그러나 체외성숙시 ACi을 0, 0.01, 0.1, 1.0 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로 처리한 결과, 25.5%, 33.3, 26.7, 및 25.6%의 배발달율이 확인되어 유의한 ACi의 처리효과가 확인되었다. 이러한 처리효과는 ACi를 0.01%로 첨한 처리구(배발달율, 33.3%)에서 가장 높게 나타났다. 그리고 체외수정시 caffeine과 ACi를 첨가한 실험에서, 1 mM caffeine과 ACi를 0, 1, 10, 20 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로 첨가한 결과, 대조구(30.4%)에 비해 처리구(40.9, 37.9, 및 43.5%)에서 높은 배발달율을 나타냈다. 0.5 mM caffeine과 ACi를 0, 1, 10, 20 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 로 첨가시는 대조구(37.8%)와 처리구(36.5, 36.0, 및 36.0%)간의 유의한 차이는 나타나지 않았다. 또한 ACi가 배발달율에 미치는 효과를 알아보기 위하여 체외수정 배양액에 0, 0.1, 1% 첨가한 결과는 Table 1에서 보는 바와 같이, 처리구(30.3와 37.0%)가 대조구(22.6%)보다 통계학적으로 유의하게 높은 배발달율을 나타냈다. 따라서 본 연구의 결과는 체외성숙 또는 체외수정용 배양액 내에 ACi을 첨가함으로써 초기배의 발달을 효과적으로 유도할 수 있을 것이며, 앞으로 이러한 기술을 활용한다면 좀더 효율적으로 형질전환 동물이나 복제동물을 생산하게 될 것으로 사료된다.

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가토 해마에서 Acetylcholine 유리에 미치는 Oxotremorine 및 Forskolin의 영향 (Interaction of Forskolin with the Effect of Oxotremorine on $[^3H]-Acetylcholine$ Release in Rabbit Hippocampus)

  • 최봉규;김종순;윤영복;국영종
    • 대한약리학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.89-97
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    • 1991
  • 가토 해마(hippocampus)에서 acetylcholine(ACh) 유리에 미치는 cAMP의 역할에 관한 지견을 얻고자하여 $[^3H]-choline$으로 평형시킨 해마 slice 및 시냅토솜(synaptosome)을 사용하여 $[^3H]-ACh$ 유리에 미치는 여러가지 약물들의 영향을 관찰하였다. Adenylate cyclase 활성화제인 forskolin$(0.1{\sim}30{\mu}M)$은 전기 및 고농도 $K^+$ 자극에 의한 $[^3H]-ACh$ 유리를 용량 의존적으로 증가시켰으며, dbcAMP 또한 ACh 유리를 강화시켰다. Muscarine성 흥분제인 oxotremorine$(0.1{\sim}30{\mu}M)$은 전기 및 $K^+$ 자극에 의한 $[^3H]-ACh$ 유리 효과를 용량 의존적으로 감소시켰으며, 이러한 효과는 forskolin 및 atropine에 의하여 차단됨을 관찰할 수 있었다. 한편 $K^+-channel$ 억제제인 glibenclamide$(1,\;10{\mu}M)$는 자체로는 $K^+$ 자극에 의한 $[^3H]-ACh$ 유리를 약간 억제시킴을 관찰할 수 있었으며, 대량의 forskolin$(10\;{\mu}M)$에 의한 $[^3H]-ACh$의 증가효과를 감약시킴을 알 수 있었다. 이상의 실험 결과로 가토 해마의 presynaptic muscarinic autoreceptor를 통한 ACh 유리의 조절에는 세포내 cAMP의 관여가 확실하다 하겠으나, 일부 $K^+-currents$의 관여를 배제할 수는 없을 것으로 사료된다.

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Forskolin의 흰쥐적출관류부신으로 부터 Ach, Excess $K^+$, DMPP, McN-A-343에 의한 Catecholamine 분비효과의 증강작용 (Forskolin-Induced Potentiation of Catecholamine Secretion Evoked By Ach, DMPP, McN-A-343 and Excess $K^+$ From the Rat Adrenal Gland)

  • 임동윤;김원식;최철희
    • 대한약리학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.167-181
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    • 1991
  • Adenylate cyclase 효소를 활성화시키는 약물인 Forskolin의 흰쥐 적출관류 부신으로부터 Ach, excess $K^+$, McN-A-343 및 caffein에 의한 catecholamines (CA) 분비작용에 대한 영향을 검색하고, 그 기전을 규명코자 연구를 시행하여 다음과 같은 연구결과를 얻었다. Forskolin (1.0 uM)은 흰쥐 부신적출정맥내로 1분동안 관류시킨 후 Ach(50 ug), excess $K^+$(56 mM), DMPP (100 uM) 및 caffeine (0.3 mM)에 의한 CA 분비작용을 현저히 증강시켰으나 McN-A-343에 의한 CA분비작용에는 영향을 미치지 않았다. Forskolin 자체는 CA분비작용을 일으키지 못하였다. 또한 세포의 calcium을 제거한 상태에서도 위 약물에 의한 CA분비작용에 대하여 유의한 증강작용을 나타내었다. 그러나 McN-A-343의 CA작용에는 영향이 없었으나 위의 약물의 CA분비작용을 유의하게 강화시켰다. Cyclic AMP를 증가시키는 약물로 알려져 있는 dibutyryl cyclic AMP (DBcAMP)는 300 uM농도를 1분간 관류시 Ach, excess $K^+$ 및 DMPP의 CA 분비작용을 뚜렷하게 증강시켰으나 McN-A-343 및 caffeine의 CA분비에는 별다른 영향이 없었다. DBcAMP 자체도 CA분비작용에는 영향을 미치지 못하였으나 또한 DBcAMP는 세포의 칼슘제거시에도 위의 약물에 의한 CA분비작용을 의의있게 증강시켰다. 그렇지만, McN-A-343의 CA분비작용은 증강시키지 못하였다. 이상의 연구결과로 보아 Forskolin는 adenylate cyclase를 활성화 시킴으로써 cyclic AMP 농도를 증가시켜 세포내로 칼슘유입을 증강시키며, 또한 세포내의 칼슘이동에도 관여함으로써 cholinergic nicotinic stimulation 및 depolarization에 의한 CA분비작용을 상승시키는 것으로 사료되어진다.

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시상하부의 is vitro LHRH 분비와 adenylase cyclase 활성에 미치는 opiate의 작용 (Action of Opiates on LHRH Release in vitro and Adenylate Cyelase Activity by Rat Hypothalamus)

  • 김경진;이병주조완규
    • 한국동물학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.341-350
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    • 1987
  • LHRH분비와 환denylate cyclase활성에 미치는 PGE2, Opioid, 그리고 Ca2+의 영향을 흰쥐의 시상하부 조직을 사용하여 조사하였다. K+(30mM)에 의한 LHR광분비촉진은 Ca2+의존적인데 반하여, PGE2에 의해 촉진되는 LHR노 분비는 세포의 Ca2+농도에 의존하지 않았다. PGE2에 의한 LHR기 분비와 CAMP합성은 PGE2농도(1$\times$10-7M-1$\times$10-4M)에 비례하여 촉진되었으며, $\beta$-endorphin (1x10-3M)은 PGEa에 의한 LHRH 분비촉진과 CAMP합성을 공히 억제하였다. 오피오이드 수용체의 길항제인 Naloxone(Ix10-"M)은 $\beta$-endorphin에 의한 저해효과를 극복시켜서, LHR광 분비와 CAMP합성은 각각 회복되었으나, CAMP합성은 부분적인 회복을 보인 반면에, LHRH분비는 PGE2에 의한 촉진효과보다도 더 활성화되었다. 결론적으로 LHRH분비에 미치는 오퍼오이드의 억제작용은 PGE2-cAMP의 세포내 전달과정을 저해함으로써 유발되는것으로 추정 된다.정 된다.

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