• 한국식품영양과학회지
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• 제17권4호
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• pp.348-357
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• 1988

갈변반응에 관여하는 polyphenol oxidase(PPO : EC 1.10.3.1)를 한국산 고구마(Ipomoea batatas, val : Hong-mi)로부터 추출하여 ammoniun sulfate 분획 및 DEAE-cellulose column chromatography법에 의하여 정제한 결과, 효소활동도는 23.1배였으며 enzyme activity 수율은 41.5%이었다. 이 효소는 일반 전기 영동법에 의하여 8개의 isozymes 으로, 또한 isolectric focusing에 의하여 pI가 각각 다른 12개의 isozymes으로 분리되었고 그 pI의 범위는 3.2-9.6이었으며, Isoelectric focusing에 의하여 분리된 각 isozyme의 specific activity는 6,000-46,700U/mg protein의 범위에 있었다. 고구마 중의 PPO는 $65^{\circ}C$이하에서는 안정하였으며 $65^{\circ}C$ 에서는 1분 가열에 의하여 약 50%의 효소활성이 상실되었고, pH optimum은 6.0-6.5이었다. o-diphenol이 이 효소의 가장 좋은 기질로서, 이 효소는 o-diphenolase임이 확인되었고, catechol에 대한 Km치는 6.7mM로 나타났다. 또한 이 효소에 대한 저해작용은 dithiothreitol, cysteine 및 ascorbic acid 순으로 크게 나타났다.

• 생약학회지
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• 제30권3호
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• pp.306-313
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• 1999

Polyphenol Oxidase(PPO) was purified from an extract of Ginkgo biloba leaves by ammonium sulfate fractionation followed by sephadex G-150 column chromatography, which resulted in a 18-fold increase in specific activity. The enzyme was most active at pH 8.5 and the temperature optimum for the PPO catechol oxidation reaction was $45^{\circ}C$. Heat inactivation studies showed that heating for 7, 9 and 48 min, at 80, 70 and $60^{\circ}C$ respectively caused a 50% loss in enzymatic activity and that the enzyme was completely inactivated after heat treatment at $90^{\circ}C$ for 60 min. Km values of the PPO for catechol, hydroquinone and 4-methylcatechol derived from Lineweaver-Burk plots were $6.06\;{\times}\;10^{-4}M,\;1.02\;{\times}\;10^{-3}M,\;1.41\;{\times}\;10^{-3}M$ respectively. Of the substrates tested, 4-methylcatechol was oxidized most readily and the enzyme did not oxidize monophenols. The enzyme datalyzed browning reaction was completely inhibited in the presence of reducing reagents, namely ascorbic acid, cysteine, glutathione, 2-mercaptoethanol, potassium metabisulfite at 0.5 mM level. Sodium chloride showed very little inhibition effect on Ginkgo biloba leaves PPO. Lineweaver-Burk analysis of inhibition data revealed that the inhibition by cysteine, 2-mercaptoethanol, potassium cyanide was competitive with ki values of $1.1\;{\times}\;10^{-5}M,\;2.4\;{\times}\;10^{-5}M,\;8\;{\times}\;10^{-5}M$, respectively. Among the divalent cations, $Cu^{2+}ion$ was a strong activator on PPO and $Mn^{2+}ion$ was little or no effect on PPO activity $Ni^{2+}ion$ was an inhibitor on PPO.

• 한국식품영양과학회지
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• 제12권4호
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• pp.316-322
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• 1983

사과 및 그 가공품의 효소적갈변(酵素的褐變)에 대한 기초적(基礎的) 자료(資料)를 얻고 나아가서 그 방지책(防止策)을 조사(調査)하는 목적으로 국광으로 부터 polyphenol oxidase(EC 1.10.3.1)를 추출(抽出)하여 그 일반적(一般的) 성질(性質)을 검토(檢討)하였다. 국광 polyphenol oxidase의 반응최적(最適) pH는 6.0이었으며 최적(最適) 반응온도(反應溫度)는 $30^{\circ}C$였다. 본효소(本酵素) pH 4.0에서 가장 안정성(安定性)이 높았으며, pH 5.0~9.0에서도 80% 이상(以上)의 활성(活性)을 나타내었다. 열(熱)에 대한 안정성(安定性)은 $40^{\circ}C$ 1시간(時間) 처리(處理)조건에서도 극히 안정(安定)하였으며 $60^{\circ}C$에서 30분(分) 처리(處理)로 효소(酵素) 활성(活性)이 50% 감소(減少)되었다. $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$의 첨가(添加)로 활성(活性)이 저해(沮害)되었다. 본효소(本酵素)에 대한 가장 효과적(效果的)인 저해제(沮害劑)는 cysteine, sodium, metabisulfite, ascorbate인 것으로 나타났다. 국광 polyphenol oxidase는 o-diphenol인 chlorogenic acid와 catechol을 크게 산화(酸化)시키는 것으로 보아 o-diphenol화합물(化合物)이 주(主) 기질(基質)인 것으로 생각되었다.

• 생명과학회지
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• 제17권6호통권86호
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• pp.778-782
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• 2007

Diphenyleneiodonium (DPI)는 NADPH oxidase 같은 flavoenzymes의 저해제로써 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 인간 대장암 세포주 HCT-116 (wild-type p53)와 HT-29 (p53 mutant) 및 인간 유방암 세포주인 MCF-7(wild-type p53)의 세포성장 과정에서의 DPI의 효과를 살펴보았다. DPI는 농도 및 시간 의존적으로 암세포주의성장을 막았으며 G2/M phase에서 cell cycle arrest를 일으켰다. Cell cycle arrest의 가장 높은 값은 DPI 처리후 12 시간에서 관찰할 수 있었다. 한편 DPI는 아폽토시스 그리고 cell cycle arres 에 관여하는 유전자 발현에 관여하는 p53의 표현을 크게 증가시켰으며, 이는 DPI처리 후 6시간 후 부터 관찰할 수 있었다. 그러나 NADPH oxidase의 조합을 억제하는 catechol 계인 apocynin은 p53의 발현을 유도하지 못하였다. 이것은 DPI에 의해 유도되는 p53의 발현증가는 NADPH oxidase활성의 저해와 관련되어 있지 않다는 것을 의미한다. 결론적으로 DPI는 HCT-116, HCT-15 및 MCF-7 암세포주에서 ROS에 비 의존적으로 wild-type p53 발현의 증가를 유도하며, 이 증가된 p53은 DPI에 의해 유도되는 성장 억제 및 C2/M phase에서의 cell cycle arrset과정의 조절기전에 관여한다는 것을 시사한다.

• 한국식품과학회지
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• 제22권6호
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• pp.618-624
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• 1990

사과(Jona gold)로부터 추출한 polyphenol oxidase와 polyphenol 화합물인 catechol, hydroquinone, homocatechol, hydroxyhydroquinone 그리고 pyrogallol 용액과 반응시켜 얻어진 사과효소 갈변반응 생성물에 대한 항돌연변이원성 효과를 검토하였다. SOS spot test와 SOS chromotest에 사용된 균주는 E. coli PQ37/plasmid pKM101 균주이며 spot test에서 위 다섯 종류의 시료 모두 갈변용액의 농도를 증가시켜 줌에 따라서 mitomycin C(MMC), 4-nitroquinoline-1-oxide(4NQO), 그리고 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG) 등의 발암물질들에 대해서 강한 억제활성을 나타내었다. 한편, SOS chromotest에서도 발암물질의 종류에 따라 차이는 있으나 갈변용액의 농도증가에 따라 MMC, MNNG, 4 NQO 그리고 3-amino-1,4-dimethyl-5H-pyrido-(4,3-b) indol (Trp-P-1) 등에 대해서 강한 억제활성을 나타내었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제24권3호
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• pp.167-173
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• 1981

마늘의 갈변현상중(褐變現象中) 효소적(酵素的) 갈변(褐變)에 관여(關與)하는 polyphenol oxidase 조효소액(粗酵素液)을 추출(抽出)하여 그 성질(性質)을 몇가지 조사(調査)하였다. 기질(基質)로서는 여러 phenol화합물(化合物)들을 사용(使用)해 본 결과(結果), diphenol류(類)와 monophenol류(類)는 거의 갈변(褐變)되지 않았으나 triphenol인 pyrogallol, gallic acid는 크게 갈변(褐變)되는 것으로 보아 마늘의 polyphenol oxidase는 triphenol oxidase로 보인다. 이 효소의 최적(最適) pH는 6.5 부근으로 약산성측(弱酸性側)에 있었으며 열안정성(熱安定性)은 $80^{\circ}C$, 5분(分) 가열(加熱)로 90%의 잔존율(殘存率)을 보여 열(熱)에 매우 안정(安定)하였다. Na-metabisulfite는 1mM의 농도(濃度)에서 안전(完全)한 조해(阻害)를 하였고, potassium cyanide, L-ascorbic acid, thiourea순(順)으로 효소활성(酵素活性)을 조해(阻害)하였다. $Mg^{2+}$는 효소활성(酵素活性)을 증가(增加)시켰고 $Cu^{2+}$는 저농도(低濃度)(1mM)에서는 polyphenol oxidase가 활성화(活性化)하는데 비(比)해 고농도(高濃度)(10mM)에서는 조해작용(阻害作用)을 하였다. 마늘의 polyphenol oxidase의 Km치(値)는 0.4mM이었다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권5호
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• pp.791-796
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• 2003

박피된 절편 연근의 갈변억제를 효과적으로 하기 위한 기초연구로 갈변의 주원인 효소인 polyphenol oxidase(PPO)를 분리, 정제하여 특성을 조사하였다. 박피된 절편 연근을 24시간 동안 $4^{\circ}C$에 방치하여 PPO 활성을 증가시켜 조효소액을 제조하였으며 PPO 조효소액을 acetone으로 침전시킨 후 Q-Sepharose anion-exchange column, Phenyl-Sepharose hydrophobic interaction column의 conventional column과 Mono-Q anion-exchange column, Superdex 75 gel-filtration column의 HPLC column을 이용하여 PPO 활성이 가장 높은 한 개의 PPO isoform LPIII-2를 최종 분리 정제하였다. 분리 정제된 LPIII-2의 분자량을 gel-filtration chromatography를 이용하여 측정한 결과 56kDa이었으며 SDS-PAGE를 실시한 후 silver staining한 결과 LPIII-2의 분자량은 28kDa와 26kDa으로 2개의 band를 형성하는 것으로 보아 heterodimer인 것으로 추정되었다. PPO isoform의 특성 조사를 위하여 Q-Sepharose anion-exchange chromatography를 이용하여 부분분리 정제된 2개의 isoforms(LP-II, LP-III)를 가지고 기질 특이성을 조사한 결과 LP-II의 경우 $5^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$ 모두 catechol에 대한 기질 친화력이 높았으며 LP-III의 경우 $5^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$ 모두에서 pyrogallol에 기질 친화력이 높았다. 그리고 pH 7에서 최적 pH를 보였으며 열안정성은 $40^{\circ}C$에서 60분간 열처리했을 때 안정하였지만 $60^{\circ}C$에서 40분, $80^{\circ}C$에서 10분간 열처리했을 때 효소가 불활성화되었다. 특이하게도 연근의 PPO는 다른 과채류의 PPO와 반응온도에 따른 특성이 달랐는데 여러 반응온도에서 효소 활성을 측정한 결과 연근 PPO isoform LP-II와 LP-III 모두 $5^{\circ}C$의 반응온도에서 높은 효소활성을 보였으며 온도가 올라갈수록 반응속도가 떨어지는 특성을 보였다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제4권
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• pp.55-64
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• 1986

배과실(果實)의 PPO를 분리(分離) 정제(精製)한 후(後) 그 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 조효소액(粗酵素液)을 전기영동한 결과 2개의 활성분리대(活性分離帶)가 관찰(觀察)되었으며, 이 조효소액(粗酵素液)을 acetone 심몰(沈沒)과 DEAE-cellulose chromatography로 부분정제(部分精製)한 결과 PPO A 분획(分劃)과 PPO B 분획(分劃)을 얻었다. 각 구분을 전기영동(電氣泳動)한 결과 PPO A, B 각각 Rm치가 0.58, 0.68인 단일 활성분리대(活性分離帶)가 관찰(觀察)되었다. PPO A와 PPO B의 최종 정제도(精製度)는 각각 7.8와 8.7배(倍)였다. PPO A의 최적(最適) pH와 온도(溫度)는 pH 7, $33^{\circ}C$인 반면 PPO B의 최적(最適) pH와 온도(溫度)는 pH 4.2, $30^{\circ}C$로 나타났다. PPO A, B의 열(熱) 안정성(安定性)은 $60^{\circ}C$ 이상(以上)의 온도(溫度)에서는 급격히 활성(活性)이 감소했으며 PPO B보다 PPO A가 더 안전(安定)하였다. 배의 두 PPO는 o-diphenol에 강한 활성을 나타냈으며 특히 PPO A는 catechol에 PPO B는 chlorogenic acid에 활성이 강했다. 또한 PPO A는 pyrogallol에도 활성을 나타냈다. 그러나 두 PPO는 m-diphenol, p-diphenol과 monophenol에는 활성(活性)을 나타내지 않았다. 무기염(無機鹽)의 영향(影響)을 본 결과(結果)는 10mM농도(濃度)에서 $Zn^{{+}{+}}$은 PPO A의 활성(活性)을 증가(增加)시켰으나 $Fe^{{+}{+}}$는 저해(沮害)했고 반면 $Fe^{{+}{+}}$, $Zn^{{+}{+}}$는 PPO B는 활성(活性)을 증가(增加)시켰으나 $K^+$, $Mg^{{+}{+}}$, $Ca^{{+}{+}}$, $Hg^{{+}{+}}$는 저해(沮害)했다. $Cu^{{+}{+}}$는 저농도(低濃度)에서는 효소(酵素)를 활성화(活性化)시켰으나 10mM의 고농도(高濃度)에서는 저해작용(沮害作用)을 했다. 저해제(沮害劑)의 작용(作用)을 조사(調査)한 결과(結果), L-ascorbic acid, L-cysteine, thiourea 등이 저해작용(沮害作用)이 강했다. PPO A와 PPO B의 catechol에 대한 Km치는 각각 20mM과 14.3mM이었다.

• 생약학회지
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• 제22권2호
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• pp.101-111
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• 1991

Polyphenol oxidase(PPO) was purified from an extract of Puerariae Radix by ammonium sulfate fractionation followed by Sephadex G-150 column chromatography, which resulted in a 56-fold increase in specific activity. The enzyme was optimum of pH 6.5. The optimum temperature of enzymic reaction was about $40^{\circ}$. The enzyme was thermostable with a half-life equal to 32 min at $70^{\circ}$. Km values of the PPO for catechol and pyrogallol from Lineweaver Burk plots were $1.3{\times}10^{-2}M$, $1.16{\times}10^{-2}M$, respectively. The substrate specificity of the Puerariae Radix PPO showed high affinity toward pyrogallol. Reducing reagents such as cysteine, potassium metabisulfite, ascorbic acid, 2-mercaptoethanol completely inhibited the PPO activity at $10^{-2}M$ level. Linewear-Burk analysis of inhibition data revealed that the inhibition by cysteine, 2-mercaptoethanol, 4-nitrocatechol, potassium cyanide was competitive with Ki values of $4.3{\times10^{-2}M,\;0.73{\times}10^{-6}M,\;6.9{\times}10^{-6}M,\;6.4{\times}10^{-7}M$, respectively. The browning reaction by PPO was observed to decrease temporarily with the addition of sodium diethyl dithiocarbamate, a well known copper chelating agent. Among the divalent cations, $Cu^{2+}$ ion was strong activator on PPO and $Mn^{2+},\;Co^{2+}$ ions was effect on PPO activity. $Zn^{2+},\;Mg^{2+}$ ions was inhibitor on PPO.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제9권
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• pp.51-59
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• 1991

밤과실의 가공 및 저장중 갈변기구를 규명하는 일환으로 밤에 함유된 polyphenol 화합물 및 PPO를 분리, 동정하고 PPO의 생화학적 특성에 대해 연구한 결과는 다음과 같다. 밤의 total phenol 함량은 $6.5{\mu}g/g$이었고 ferulic acid, caffeic acid, synapic acid, p-coumaric acid, gallic acid, salicylic acid 순으로 함량이 높았다. PPO를 분리, 정제하여 전기영동한 결과 단일의 단백질 및 효소활성밴드를 확인하였으며 정제된 효소의 비활성도는 260.9이고 조효소액보다 11.7배 정제되었다. PPO의 최적 pH와 온도는 각각 5.9, $45^{\circ}C$였으며 효소활성은 $80^{\circ}C$에서 15분 처리시 거의 실활되었다. 무기염의 영향을 본 결과 $Mg^{{+}{+}}$, $Ca^{{+}{+}}$, $Zn^{{+}{+}}$들은 효소활성을 증가시켰으나 $Fe^{{+}{+}}$, $K^+$, $Hg^{{+}{+}}$는 활성을 저해시켰다. 저해제로는 L-ascorbic acid, thiourea, sodium chloride, L-cysteine의 저해작용이 강했다. 밤의 PPO는 o-diphenol에 대한 강한 활성을 나타냈으며 특히 catech이에 대해 가장 강했으며 monophenol에는 활성을 나타내지 않았다. PPO의 Km값은 catechol에 대해 5mM이었다.