• 농약과학회지
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• 제5권3호
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• pp.1-11
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• 2001

신규 제초제 작용점의 발굴은 유전체학과 조합화학 등 새로운 기술이 등장하여 그 가능성이 높아지고 있다. 대략 $10^{30}$에서 $10^{50}$여 개의 화학물질의 합성이 가능하고 50,000여 개의 식물 유전자 지도가 완성되어 이들의 조합으로 새로운 제초제의 작용점 발굴 가능성이 높아지게 될 것이다. 즉, 고등식물이 가지고 있는 50,000여 개의 유전자 가운데 0.1%, 1.0% 또는 10%가 신규 작용점이 된다면 50, 500, 5000개의 신규 작용점을 발견할 수 있는 것이다. 신규 제초제의 개발을 위해서는 target enzyme의 선택과 결정, 저해제의 설계, 작용점까지 도달하는 과정, 대사적인 운명 등 여러가지 요인들이 검토되어야 한다. 이러한 과정에서 가장 중요한 것은 확실한 작용점의 선택에 있다. 또한 다양한 생화학적 정보를 통하여 작용점/효소의 저해로부터 고사에 이르는 과정을 이해함은 물론 보다 강력한 저해제의 합성과 살초과정을 이해할 수 있어야 할 것이다. 그 동안에는 이미 알려진 작용점을 대상으로 신규 화합물을 합성하거나 유도체를 개발하는 것이 대부분이었지만 최근에는 antisense 기법 등을 활용하여 새로운 치사관련 작용점을 찾아내는데 잠재력과 가능성을 확대시켜주고 있다. 새로운 치사관련 작용점을 발굴한 후에는 대상효소의 화학적, 생화학적 기능과 단백질의 구조를 분석하여 강력한 저해제를 설계하는데 활용하게 될 것이다. 치사관련 돌연변이체와 antisense 기법을 활용하고, 식물 생리학적 반응을 기초로 하여 리드화합물을 탐색하는 것은 새로운 접근방식이며 농약 화학적 특성을 갖는 효소 저해제들의 합성은 크게 6가지로 할 수 있다. 공통특이시얀 기질 유사체 합성, affinity labels, 자살기질체, 반응중간산물, 그리고 extraneous site inhibitors 등을 들 수 있다. 이와 같은 방법으로 후보화합물이 선발된다 하여도 실제식물에 처리하여 흡수, 이행, 대사 등에 관한 시험이 반드시 이루어져야 새로운 제초제를 탄생시킬 수 있다. 또한 약물의 전달과정과 무독화작용을 통하여 pro-herbicide에 대한 연구를 진행하게 될 것이며, 마지막으로 잡초와 작물간의 선택성이 고려되어야 효소 측이적 접근방식에 의한 신규 선택성 제초제의 개발이 성공할 수 있는 것이다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제11권2호
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• pp.262-269
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• 1994

Cisplatin을 투여한 흰쥐의 간장 및 신장에서GSH의 역할을 관찰하고자 총 GSH의 농도, GSH peroxidase 및 GSH reductase이 효소활성도를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 총 GSH의 양(mM/g protein)은 간에서는 cisplatin을 투여한 군($1.51{\pm}0.28$)이 대조군(0.95+0.28)에 비해 현저히 증가하였으며 (p<0.01), 신장에서도 cisplatin 투여군(0$0.87{\pm}0.20$)이 대조군($0.60{\pm}0.14$)에 비해 유의하게 증가하였다(p<0.05). GSH peroxidase의 활성도(${\mu}M$ NADPH/mg protein/min)는 간장에서 cisplatin을 투여한 군($348.0{\pm}18.54$)이 대조군(415.5+53.15)에 비해 현저히 감소하였으며(p<0.01), 신장에서도 cisplatin 투여군($380.5{\pm}51.86$)이 대조군($327.2{\pm}20.36$)에 비해 유의하게 증가하였다(p<0.01). GSH reductase의 활성도(${\mu}M$ NADPH/mg protein/min)는 간장에서 cisplatin 투여군($3.09{\pm}0.88$)이 대조군(2.28+0.61)에 비해 현저히 증가하였으며(p<0.01), 신장에서도 cisplatin 투여군($3.30{\pm}1.01$)에 비해 cisplatin 투여군($8.50{\pm}2.62$)이 현저히 증가하였다(p<0.01). Cisplatin 투여로 인한 해독작용은 간에서는GSH의 양이 신장과 비교시 현저히 증가하였고 GSH reductase의 증가 및 GSH peroxidase의 감소로cisplatin해독에 GSH가 많이 이용되어 해독작용이 신장보다 더 잘 일어났으며 신장에서는 GSH가 증가하였으나 두 효소 모두 증가하였으므로 GSH가 일부 산화형으로 이용되어 간에서 보다는 해독작용이 적게 나타난 것으로 생각된다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제28권3호
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• pp.249-268
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• 2005

Drug metabolizing enzymes (DMEs) play central roles in the metabolism, elimination and detoxification of xenobiotics and drugs introduced into the human body. Most of the tissues and organs in our body are well equipped with diverse and various DMEs including phase I, phase II metabolizing enzymes and phase III transporters, which are present in abundance either at the basal unstimulated level, and/or are inducible at elevated level after exposure to xenobiotics. Recently, many important advances have been made in the mechanisms that regulate the expression of these drug metabolism genes. Various nuclear receptors including the aryl hydrocarbon receptor (AhR), orphan nuclear receptors, and nuclear factor-erythoroid 2 p45-related factor 2 (Nrf2) have been shown to be the key mediators of drug-induced changes in phase I, phase II metabolizing enzymes as well as phase III transporters involved in efflux mechanisms. For instance, the expression of CYP1 genes can be induced by AhR, which dimerizes with the AhR nuclear translocator (Arnt) , in response to many polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs). Similarly, the steroid family of orphan nuclear receptors, the constitutive androstane receptor (CAR) and pregnane X receptor (PXR), both heterodimerize with the ret-inoid X receptor (RXR), are shown to transcriptionally activate the promoters of CYP2B and CYP3A gene expression by xenobiotics such as phenobarbital-like compounds (CAR) and dexamethasone and rifampin-type of agents (PXR). The peroxisome proliferator activated receptor (PPAR), which is one of the first characterized members of the nuclear hormone receptor, also dimerizes with RXR and has been shown to be activated by lipid lowering agent fib rate-type of compounds leading to transcriptional activation of the promoters on CYP4A gene. CYP7A was recognized as the first target gene of the liver X receptor (LXR), in which the elimination of cholesterol depends on CYP7A. Farnesoid X receptor (FXR) was identified as a bile acid receptor, and its activation results in the inhibition of hepatic acid biosynthesis and increased transport of bile acids from intestinal lumen to the liver, and CYP7A is one of its target genes. The transcriptional activation by these receptors upon binding to the promoters located at the 5-flanking region of these GYP genes generally leads to the induction of their mRNA gene expression. The physiological and the pharmacological implications of common partner of RXR for CAR, PXR, PPAR, LXR and FXR receptors largely remain unknown and are under intense investigations. For the phase II DMEs, phase II gene inducers such as the phenolic compounds butylated hydroxyanisol (BHA), tert-butylhydroquinone (tBHQ), green tea polyphenol (GTP), (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and the isothiocyanates (PEITC, sul­foraphane) generally appear to be electrophiles. They generally possess electrophilic-medi­ated stress response, resulting in the activation of bZIP transcription factors Nrf2 which dimerizes with Mafs and binds to the antioxidant/electrophile response element (ARE/EpRE) promoter, which is located in many phase II DMEs as well as many cellular defensive enzymes such as heme oxygenase-1 (HO-1), with the subsequent induction of the expression of these genes. Phase III transporters, for example, P-glycoprotein (P-gp), multidrug resistance-associated proteins (MRPs), and organic anion transporting polypeptide 2 (OATP2) are expressed in many tissues such as the liver, intestine, kidney, and brain, and play crucial roles in drug absorption, distribution, and excretion. The orphan nuclear receptors PXR and GAR have been shown to be involved in the regulation of these transporters. Along with phase I and phase II enzyme induction, pretreatment with several kinds of inducers has been shown to alter the expression of phase III transporters, and alter the excretion of xenobiotics, which implies that phase III transporters may also be similarly regulated in a coordinated fashion, and provides an important mean to protect the body from xenobiotics insults. It appears that in general, exposure to phase I, phase II and phase III gene inducers may trigger cellular 'stress' response leading to the increase in their gene expression, which ultimately enhance the elimination and clearance of these xenobiotics and/or other 'cellular stresses' including harmful reactive intermediates such as reactive oxygen species (ROS), so that the body will remove the 'stress' expeditiously. Consequently, this homeostatic response of the body plays a central role in the protection of the body against 'environmental' insults such as those elicited by exposure to xenobiotics.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 International Symposium
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• pp.111-124
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• 2003

기존의 오염물질을 제거하는 많은 화학적-물리적 정화 방법은 고비용과 오랜 시간을 요구하는 처리 과정 등의 단점을 갖고 있는 경우가 많았다. 따라서 흙과 수(水)환경내로 유입된 오염물질을 빠른 시간 내에 제거 할 수 있는 대안이 요구 되었다. 흙에 유출된 화합 물질 중 상당양은 흙에 의해 격리, 구속되고 이로 인해 일단 구속된 오염물질은 물과 유기 용매에 의해서도 잘 추출되지 않는 것으로 보고 되고 있다. 이러한 흙에 의한 오염물질의 비유동성(immobilization) 과정은 오염물질의 제거 기술의 대안으로 평가 될 수 있다. 기존 연구자들의 연구 결과, 화학적 혹은 물리적 반응 작용을 통해 오염물질을 흙을 구성하는 물질에 구속할 수 있음이 증명되었다. 이러한 과정 중 환경적 측면에서 볼 때, 화학적 반응이 더 우수하다 할 수 있다. 이는 강한 공유결합(covalent bonds)으로 연결될 경우 미생물의 활동이나 화학 처리로도 이를 분리하기 어렵기 때문이다. 리그닌(lignin) 분해에서 발생하는 휴믹(humic) 물질 등이 안정 된 화학적 연결을 통해 흙 매질 내에 오염물질과 결합하는 대표적 물질이다. 인위적으로 제조된 많은 화학물질은 자연적에서 발생하는 휴민산 발생원(humic acid precursors)과 닮았다. 따라서 화학물은 부식 과정(humifications process)동안 부식토(humus) 내로 병합(incorporate)되어 진다. 일단 이렇게 구성된 결합체는 생물체와 오염물질과의 반응을 방지하여 오염물질로 인한 생물체로의 독성을 감소시키는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 흙의 유기물(organic matter)와 오염물질과의 결합체에 대한 평가로서 다음의 항목에 대한 고찰이 이루어져야 함을 강조하였다. (a)결합체에서 생물체(biota)와의 반응에 의해 오염물질은 감소되는가\ulcorner (b) 모(parent) 화합물과 비교하여 복합체 생성물(complexed products)이 얼마나 덜 유독한가\ulcorner 그리고 (c)지하수 오염이 오염물질의 유동성 구속에 의해 얼마나 감소되는지\ulcorner

• 대한한의학방제학회지
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• 제26권1호
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• pp.81-102
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• 2018

Objectives : I analysed daehwangmokdan-tang's compatibility principle by the system of chief, deputy, assistant, and envoy and investigated pharmacological activities by categorizing with chemical components, molecular level, cellular level, animal level and human level based on Korean and Chinese studies for this formula. Methods : Daehwangmokdan-tang's compatibiltity principle was examined by the system of chief, deputy, assistant, and envoy. I looked into studies that presented in Korea from 1956 to 2016 about daehwangmokdan-tang through KOREA INSTITUTE OF ORIENTAL MEDICINE, Korean medicine information system (OASIS) and in Chinese for 20 years about daehwangmokdan-tang through China National Knowledge Infrastructure, CNKI. Then classify into chemical components, molecular level, cellular level, animal level and human level to analyse. Results : According to the system of chief, deputy, assistant, and envoy, chief herb is Rhei Radix et Rhizoma and Moutan Cortex, deputy herb is Natrii Sulfas and Persicae Semen, assistant and envoy herbs are Trichosanthis Semen. The amount of extraction of paeonol, total anthraquinone, and conjugated anthraquinone from daehwangmokdan-tang with the formulation of the system of chief, deputy, assistant, and envoy was the highest, and in the formulation of chief herb and deputy herb, the extraction amount of paeonol and conjugated anthraquinone was the lowest. With other formulations, the amount of extraction of total anthraquinone and conjugated anthraquinone was improved, although the degree was different. In particular, when it is blended with Persicae Semen as a deputy herb, the extraction amount of total anthraquinone and conjugated anthraquinone of Rhei Radix et Rhizoma as a chief herb is greatly increased, and the extraction amount of paeonol is rather different, but it is lowered. It was found that the amount of Mg Ca K Na in daehwangmokdan-tang was the highest. Pharmacological activities can be detected in inflammatory mediators and enzymes for molecular level. For cellular level, it can be determined in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cell line. In mouse and rats for animal level and human level, in inflammatory diseases (acute appendicitis, acute pancreatitis, acute cholecystitis, acute abdominal disease, ect.), pharmacological activities was caught. Conclusions : From the above results, daehwangmokdan-tang is composed in line with the system of chief, deputy, assistant, and envoy, suggesting that there is certain rationality and scientific. Pharmacological activities of daehwangmokdan-tang are effective to anti-inflammation, improvement of sepsis, analgesic, muscle relaxation, and improvement of intestinal flora and its metabolites. Daehwangmokdan-tang is consistent with the action of diuresis and anti-inflammation in terms of the content of elements, suggesting that there is action of purging fire and removing blood stasis, defecation detoxification, cooling blood and clearing heat and activating blood and dispersing stasis.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제51권3호
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• pp.262-266
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• 2008

목 적 : GSTs는 glutathione과 친전자성 화합물의 결합을 촉매하여 생체내에 독성 물질로부터 조직을 보호하는 효소로, 여러 다형성이 확인 되었으며 일부 GSTs의 null 유전자형을 가진 사람은 GSTs 단백을 생성하지 못하여 다양한 질병의 감수성에 영향을 미친다고 보고 되었다. 이것은 빌리루빈과 같은 non-substrate ligand와 결합하여 세포내로 운반하는 역할을 하는 대표적인 ligandin이며 빌리루빈을 간세포 내 소포체로 이동시켜 UGT를 통해 glucuronidation 시키는 역할을 한다. 이 연구에서는 빌리루빈 대사의 ligandin인 GSTs 중 GSTM1, GSTT1과 신생아 황달과 연관성이 있는 지 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 혈청 빌리루빈 수치가 12 mg/dL 이상인 건강하고 위험인자가 없는 만삭아 중 신생아 고빌리루빈혈증 환아 88명, 대조군은 186명을 대상으로 혈액 0.5 cc를 채혈하여 DNA를 분류하였고 중합효소 연쇄 반응을 수행하여 DNA band를 확인하였다. 결 과 : 대조군의 GSTM1 null 유전형 58.1%, GSTT1의 null 유전형 53.2%였다. 환자군에서 GSTM1 null 유전형은 42% (P=0.0187), GSTT1 null 유전형은 31.8% (P=0.0014)로 통계학적 연관성이 있었다. GSTM1/GSTT1 null/null인 경우, 환자군에서 20명(22.7%)(P=0.0008), GSTM1/GSTT1 null/present인 경우 환자군에서 17명(19.3%) (P=0.0470), GSTM1/GSTT1 present/null인 경우 환자군에서 8명(9.1%) (P=0.0066)으로 나타났다 결 론 : GSTM1과 GSTT1 모두 환자군에서 null 유전형이 대조군에 비하여 더 적게 나타나 GSTs null 유전형이 신생아 고빌리루빈혈증의 위험인자는 아니었다.

• 농약과학회지
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• 제3권3호
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• pp.27-36
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• 1999

쥐에 있어서 carbamate계 살충제 carbofuran의 독성에 미치는 phenobarbital sodium(PB) 또는 3-methylcholanthrene(3-MC)의 영향과 작용기작을 효소적 측면에서 구명할 목적으로 이들을 단독 또는 조합으로 경구투여 하여 in vivo 효소활성을 조사하였다. Acetylcholinesterase(AChE)와 butyrylcholinesterase(BuCheE)의 효소활성은 carbofuran 3.8 mg/kg을 투여하였을 때 48시간까지 $20{\sim}70%$ 범위의 저해를 보였고, carbofuran과 PB 또는 3-MC를 조합투여하였을 때 효소활성은 초기에 감소하다가 24시간 후에는 대조구와 비슷한 수준을 나타냈다. Glutathione S-transferase(GST)의 경우 carbofuran만을 투여하였을 때 초기($0.5{\sim}6$ hr)에 $15{\sim}35%$의 저해를 보였으나, carbofuran과 PB 또는 3-MC의 조합투여시 초기에는 약간 저해를 보이다가 3시간 후에는 대조군과 유사한 효소활성을 보였고, 6시간 후에는 대조군에 비해 활성이 20%이상 증가하였다. UDP-glucuronosyltransferase(UDPGI) 및 cytochrome P-450 효소계의 효소활성은 carbofuran과 PB 또는 3-MC를 조합 투여하였을 때 투여 후 6시간까지는 carbofuran만의 투여에 비해 효소활성이 $2.6{\sim}2.8$배 이상 높았다. 이상의 결과에서 PB 및 3-MC의 투여가 이들 효소활성을 유도하므로써 carbofuran의 독성으로부터 쥐를 보호한 것으로 판단된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.140-140
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• 2017

Nutritious and functional foods from crop have received great attention in recent years. Colored-grain wheat contains high phenolic compound and a large number of flavonoid. The anthocyanin and polyphenolic synthesis and accumulation is generally stimulated in response to biotic or abiotic stresses. Here, we analyzed genome wide transcripts in seedling of colored-grain wheat response to ABA and PEG treatment. About 900 and 1500 transcripts (p-value < 0.05) from ABA and PEG treatment were aligned to IWGSC1+popseq DB which is composed of over 110,000 transcripts including 100,934 coding genes. NR protein sequences of Poaceae from NCBI and protein sequence of transcription factors originated from 83 species in plant transcription factor database v3.0 were used for annotation of putative transcripts. Gene ontology analysis were conducted and KEGG mapping was performed to show expression pattern of biosynthesis genes related in flavonoid, isoflavonoid, flavons and anthocyanin biopathway. DroughtDB (http://pgsb.helmholtz-muenchen.de/droughtdb/) was used for detection of DEGs to explain that physiological and molecular drought avoidance by drought tolerance mechanisms. Drought response pathway, such as ABA signaling, water and ion channels, detoxification signaling, enzymes of osmolyte biosynthesis, phospholipid metabolism, signal transduction, and transcription factors related DEGs were selected to explain response mechanism under water deficit condition. Anthocyanin, phenol compound, and DPPH radical scavenging activity were measured and antioxidant activity enzyme assays were conducted to show biochemical adaptation under water deficit condition. Several MYB and bHLH transcription factors were up-regulated in both ABA and PEG treated condition, which means highly expressed MYB and bHLH transcription factors enhanced the expression of genes related in the biosynthesis pathways of flavonoids, such as anthocyanin and dihydroflavonols in colored wheat seedlings. Subsequently, the accumulation of total anthocyanin and phenol contents were observed in colored wheat seedlings, and antioxidant capacity was promoted by upregulation of genes involved in maintaining redox state and activation of antioxidant scavengers, such as CAT, APX, POD, and SOD in colored wheat seedlings under water deficit condition. This work may provide valuable and basic information for further investigation of the molecular responses of colored-grain wheat to water deficit stress and for further gene-based studies.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.494-500
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• 2016

본 연구에서는 백합나무의 아세틸기 제거를 위해 전처리 전에 수산화나트륨을 이용하여 탈아세틸화를 수행하였다. 0.8%의 수산화나트륨을 첨가하여 $60^{\circ}C$에서 80분 동안 반응시켜 헤미셀룰로오스로부터 대부분의 아세틸기를 제거하였다. 탈아세틸화 처리된 바이오매스를 옥살산 전처리에 이용하였으며, 전처리된 바이오매스 투입량(10, 12.5, 15%) 및 효모 투입시간(0, 6, 12, 24시간)에 따라 동시당화발효 및 semi-동시당화발효를 수행하였다. 최대 에탄올 수율은 바이오매스 투입량 10%에서 효모를 당화시작과 동시에 첨가했을 때 120시간 후 26.73 g/L의 에탄올을 생산하였으며 이것은 88.14%의 에탄올 수율에 해당하였다. 바이오매스 투입량 12.5%와 15% 조건에서는 효모 투입시간 6시간 조건에서 각각 32.34 g/L, 27.15 g/L의 에탄올을 생산하였고, 이는 각각 85.58%와 59.87%의 에탄올 수율에 해당하였다. 옥살산 전처리 후 얻어진 액상 가수분해산물로부터 발효저해물질의 제거를 위해 수산화칼슘을 처리하였으며 발효 72시간 후 5.28 g/L의 최대 에탄올을 얻었다.

• Toxicological Research
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• 제13권4호
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• pp.339-347
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• 1997

Disulfiram (DSF) and diethyldithiocarbamate (DDC), a reduced form of DSF, protect the liver against toxicant-induced injury through inhibition of cytochrome P450 2E1. The effect of DSF and DDC on the levels of major hepatic microsomal epoxide hydrolase (mEH) and glutathione S-transferase (GST) expression was comparatively studied, given the view that these enzymes are involved in terminal detoxification events for high energy intermediates of xenobiotics. Treatment of rats with a single dose of DSF (20-200 mg/kg, po) resulted in 2- to 15-fold increases in the mEH mRNA level at 24 hr with the ED$_{50}$ value being noted as 60 mg/kg. The mEH mRNA level was elevated ~15-fold at 24 hr after treatment at the dose of 100 mg/kg, whereas the hepatic mRNA level was rather decreased from the maximum at the dose of 200 mg/kg, indicating that DSF might cause cytotoxicity at the dose. In contrast to the effect of DSF, DDC only minimally elevated the mEH mRNA level at the doses employed. DSF moderately increased the major GST mRNA levels in the liver as a function of dose, resulting in rGSTA2, rGSTA3/5 or rGSTM1 mRNA levels being elevated 3- to 4-fold at 24 hr post-treatment, whereas the rGSTM2 mRNA level was not altered. DDC, however, failed to stimulate the mRNA levels for major GST subunits, indicating that the reduced form of DSF was ineffective in stimulating the GST the expression. The effect of other organosulfides including aldrithiol, 2, 2'-dithiobis(benzothiazole) (DTB), tetramethylthiouram disulfide (TMTD) and allyl disulfide (ADS) on the hepatic mEH and GST mRNA expression was assessed in rats in order to further confirm the increase in the gene expression by other disulfides. Treatment of rats with aldrithiol (100 mg/kg, po) resulted in a 16-fold increase in the mEH mRNA level at 24 hr post-treatment. DTB, TMTD and ADS also caused 5-, 9- and 12-fold increases in the rnRNA level, respectively, as compared to control. Thus, all of the disulfides examined were active in stimulating the mEH gene in the liver. The organosulfides significantly increased the rGSTA2, rGSTA3, rGSTA5 and rGSTM1 mRNA levels at 24 hr after administration. In particular, aldrithiol was very efficient in stimulating the rGSTA and rGSTM genes among the disulfides examined. These results provide evidence that DSF and other sulfides effectively stimulate the mEH and major GST gene expression at early times in the liver and that DDC, a reduced form of DSF, was ineffective in stimulating the expression of the genes, supporting the conclusion that reduced form(s) of organosulfur compound(s) might be less effective in inducing the mEH and GST genes through the antioxidant responsive element(s).