Embryonic stem cells (ESCs), representing a population of undifferentiated pluripotent cells with both self-renewal and multilineage differentiation characteristics, are capable of spontaneous differentiation into cardiomyocytes. The present study sought to define the kinetic characterization of lactate dehydrogenase (LDH) and creatine kinase (CK) of ESC- and neonatal-derived cardiomyocytes. Spontaneously differentiated cardiomyocytes from embryoid bodies (EBs) derived from mouse ESC line (Royan B1) and neonatal cardiomyocytes were dispersed in a buffer solution. Enzymes were extracted by sonication and centrifugation for kinetic evaluation of LDH and CK with spectrophotometric methods. While a comparison between the kinetic properties of the LDH and CK of both groups revealed not only different Michaelis constants and optimum temperatures for LDH but also different Michaelis constants and optimum pH for CK, the pH profile of LDH and optimum temperature of CK were similar. In defining some kinetic properties of cardiac metabolic enzymes of ESC-derived cardiomyocytes, our results are expected to further facilitate the use of ESCs as an experimental model.
쥐노래미(Hexagrammos otakii) 눈 조직의 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH) eye-specific $C_4$ 동위효소를 affinity chromatography 및 continuous-elution electrophoresis system으로 정제하였다. 정제된 eye-specific LDH $C_4$ 동위효소의 분자량은 154.8 kDa이었다. 효소반응의 최적 pH는 8.5로 나타났다. 피루브산을 기질로 하였을 때 eye-specific LDH $C_4$ 동위효소의 $K^{PYR}_m$ 값은 $1.88{\times}10^{-5}$ M로 나타났다. 본 실험결과 eye-specific LDH $C_4$ 동위효소의 활성 측정 시 pH를 고려해야만 하고 eye-specific LDH $C_4$ 동위효소는 LDH A4 동위효소보다 피루브산에 대한 기질결합친화성이 큰 것으로나타났다. 생성된 eye-specific LDH $C_4$ 동위효소에 대한 항체는 사람에서의 병증진단 및 어류에서의 비교생리학적 연구에 폭 넓게 사용될 것이라고 생각된다.
본 연구의 목적은 파랑볼우럭(Lepomis macrochirus)에서 용존산소량(DO)을 급격하게 변화시켰을 때 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, Lactate dehydrogenase, LDH) 동위효소들의 대사조절을 확인하는 것이다. 파랑볼우럭을 수조내에서 일정한 환경에 적응시킨 후 DO를 변화시켜 조직별 LDH 동위효소의 활성 및 하부단위체 A, B, C의 상대적 비율을 조사하였다. DO를 18 ppm에서 6 ppm으로 감소시켰을 때에 파랑볼우럭 골격근, 심장 및 뇌 조직의 LDH는 각각 12, 12 및 6시간 이내에 대조군의 활성으로 회복되었다. DO가 변화되면 LDH 활성이 변화됨으로써 보상을 빠르게 수행하였고 이는 환경변화에 적응할 때에 LDH가 중요한 기능을 담당하는 것으로 생각된다. 파랑볼우럭의 심장, 눈 및 뇌 조직에서는 하부단위체 A의 상대적 비율이 증가된 후 12시간까지 대조군의 하부단위체 비율과 유사하게 회복되는 경향을 보였다. 이는 DO가 변화된 초기에 하부단위체 A를 이용한 혐기적 대사가 증가된 것으로 생각된다. 또한 하부단위체 C는 하부단위체 B보다 A와 유사하다는 결과를 얻었다. 파랑볼우럭의 LDH는 하부단위체 A와 C가 진화상 유사한 것으로 보이며, 주로 하부단위체 A와 C를 포함하는 LDH 동위효소들이 혐기적 대사를 통하여 저산소 환경에 적응할 수 있도록 pyruvate reductase의 기능을 담당하는 것으로 사료된다.
The objective of this work was to isolate a microorganism, able to produce high lactate dehydrogenase (LDH) activity, for use as a microbial feed additive. The LDH is an important enzyme for lactate conversion in the rumen, thereby possibly overcoming lactic acidosis owing to sudden increases of cereal in the diets of ruminants. In the present study, various bacterial strains were screened from a variety of environments. Among the isolated microorganisms, strain FFy 111-1 isolated from a Korean traditional fermented vegetable food called Kimchi showed the highest enzyme activity, along with retaining strong enzyme activity even in rumen fluid in vitro. Based on morphological and biochemical characteristics as well as compositions of cellular fatty acids plus API analyses, this strain was identified as Lactobacillus sp. The optimum temperature and pH for growth were found to be 30$^{\circ}C$ and pH 6.5, respectively. A maximum cell growth of 2.2 at $A_{650}$ together with LDH activity of 2.08 U per mL was achieved after 24 h of incubation. Initial characterization of FFy 111-1 suggested that it could be a potential candidate for use as a direct-fed microbial in the ruminant animals.
Rhizopus oryzae의 카드뮴 적응 및 해독기작과 이에 관련된 세포내 생리 생화학적 변화를 조사하였다. R. oryzae는 카드뮴을 첨가 배양하였을 때 카드뮴 영향하에서는 carbohydrate metabolic pathway에 관련된 효소 활성(MDH, GPI)이 촉진되고 과산화물 제거에 관여하는 효소가 새롭게 유도(CAT2)된 반면, lactate를 이용하는 효소(LDH, ADH)의 활성이 감소된 사실은 중금속 영향하에서 세포의 성장과 에너지 공급을 위해 에너지 수율이 낮은 lactate를 이용하는 경로보다는 에너지 수율이 높은 TCA cycle 경로에 작용하는 효소들과 독성과산화물 제거에 관여하는 효소의 더 많은 derepression이 필요하다는 것을 알 수 있었다.
칠성장어(Lampetra japonica) 간조직 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH) 동위효소는 affinity chromatography에서 buffer를 유입한 후 용출된 분획에서 정제되었다. 대구(Gadus macrocephalus)의 liver-specific $C_4$동위효소는 열처리한 후 affinity chromatography하여 NAD+ 를 함유한 buffer에서 용출되기 시작하여 buffer를 유입한 후 $B_4$ 동위효소와 함께 용출되어, DEAE-Sephacel chromatography에 의해 정제되었다. 대구 간조직에서 열에 대한 안정성은$C_4$$B_4$$A_4$ 동위효소의 순서로 나타났다. Chromate-focusing에 의해 정제한 칠성장어 간조직의 pH 7.45 분획의 LDH 동위효소는 정제된 간조직 LDH보다 피루브산에 의한 기질저해도가 컸다. 칠성장어 간조직 LDH의 최적 pH는 7.5, liver-specific $C_4$동위효소는 pH 8.5였다. 칠성장어 간조직 LDH는 항원-항체반응에서 꺽지 $A_4$ 항체와 liver-specific $C_4$ 항체의 순서로 반응하였고 eye-specific $C_4$ 항체와는 반응 정도가 낮았다. 따라서 칠성장어 간조직 LDH는 하부단위체 A와 liver-specific $C_4$의 구조와 유사하게 진화되었으며, 하부단위체 C 는 진화속도가 매우 빠른 것으로 확인되었다. 칠성장어 간조직의 LDH는 단일 동위효소가 아니라, 하부단위체 A, B 및 C로 구성된 동위효소들인 것으로 사료된다.
This study was designed to develop biomarkers of coastal pollution using biochemical indices of flounder (Paralichthys olivaceus) by changes in lactate dehydrogenase (LDH) activity in the serum and cholinesterase activities in brain membranes. For this purpose acetylcholiesterase (AChE) activity, butyrylcholinesterase (BChE) activity, LDH/AChE ratio and LDH/BChE ratio of cultured flounders at 5 different sites on the southern coast of Korea were compared to those of wild flounders caught in the Pohang, eastern coast of Korea as a control group. Relatively high LDH activities were measured in the serum of flounders cultured on the southern coast of Korea (0.101-0.145 unit) than those in the Pohang control group (0.093 unit). AChE activities were significantly low $(about\;10-20\%)$ in brain membranes of cultured flounders compared to those in the Pohang control group. The ratios of LDH/AChE and LDH/BChE were consistently higher $(136-178\%,\; 155-214\%)$ in cultured flounders than those of Pohang control group. Thus, we propose that the ratios of LDH/AChE and LDH/BChE in flounders could be applicable for the diagnosis of marine pollution.
생쥐에 1 Gray(Gy)와 3 Gy의 방사선을 조사한 후 시간에 따라 골격근, 심장, 신장, 간 및 정소조직의 형태적 변화를 확인하였다. H-B(hematoxylin-eosin)염색 결과 apoptotic body는 다른 조직에 비해 간조직에서 쉽게 관찰되었고, 조사량에 비례하였으며 대부분의 조직에서 조사 후 1일에, 정소조직에서는 7일에 많이 관찰되었다. TUNEL (terminal deoxyribonucleotidyl transferase-mediated dUTP-digoxigenin nick end labeling)염색에 의한 결과도 동일하게 나타났다. 방사선 조사 후 단백질량은 신장을 제외한 나머지 조직에서 감소되었으며, 3 Gy를 조사한 경우 1 Gy보다 모든 조직에서 초기 2시간까지 감소되었으나 7일에는 모두 증가되었다. 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, Lactate dehydrogenase: LDH) 활성은 모든 조직에서 증가되었고 1 Gy를 조사한 경우 초기에 더욱 증가되었으며 최고 활성은 3 Gy보다 빠른 시기에 나타났다. 골격근, 심장, 신장 및 정소조직은 일반적으로 $A_4$동위효소 활성이 감소되고 골격근과 심장은 $B_4$와 $A_2$$B_2$동위효소 활성이 증가되었으며 신장은 이질사량체의 활성이 증가되었다. 간은 $A_4$ 동위효소 활성이 높았고 정소는 C동위효소의 활성이 높았다. 따라서 LDH는 방사선 조사시 간조직을 제외한 나머지 조직에서 lactate oxidase로서 작용하여 호기적 대사가 우세한 것으로 사료된다.
cellulose acetate 전기영동법으로 한국산 개구리목의 동물 6종에서 LDH 와 MDH isozyme을 조사하였다. 개구리목의 MDH 와 LDH isozyme은 종에 따른 특징을 잘 나타내고 있었으며 포유류나 조류와는 다름을 알 수 있었다. 참개구리와 금개구리에서는 LDH 나 MDH 모두 두개의 isozyme으로 구성되어 있었고, 이두 isozyme의 pattern 역시 거의 같다고 볼 수 있었다. 산개구리 전뇌의 LDH isozyme 역시 두개의 isozyme만을 보였으나 그 pattern은 참개구리나 금개구리와 근본적으로 달랐다. 두꺼비와 무당개구리는 다섯개의 LDH isozyme을 가지고 있으나 그 pattern은 전혀 달랐다. 한편 옴개구리에서는 세개의 LDH isozyme을 볼 수 있었다. 모든 시험동물에서 두개의 MDH isozyme을 발견 할 수 있었는데 참개구리의 후엽과 소뇌 및 연수혼합 물에서는 단 하나의 MDH isozyme만이 검출되었다.
It is suggested that carbohydrate metabolites may involve in the development of morula to blastocyst but many of the mechanisms are not unmasked. Two-cell stage embryos were collected and examined the effects of lactate on the development of blastocyst in vitro. The expression profiles of lactate dehydrognase (Ldh) genes and aquaporin (Aqp) genes were analyzed with RT-PCR. The successful development from morula to blastocyst was dependent on lactate concentrations. The expression profiles of Ldh genes were changed by the lactate concentration. Ldha was expressed in morula stage at 10 mM lactate, and in blastocyst stage at lactate free condition. Ldhb was expressed in morula stage at 10 mM and 20 mM lactate, and in blastocyst stage at 10 mM lactate. Aqp genes were also showed different expression patterns by the lactate concentrations. Aqp3 was expressed in hatching embryo at 120 hr post hCG administration (hph) which was cultured in BWW medium and lactate free condition. Aqp7 was expressed in hatching embryos at 120 hph which was cultured at 10 mM lactate condition. Also Aqp8 was expressed in hatching embryo at BWW and 20 mM lactate condition. Aqp9 was expressed in morula at BWW and 10 mM lactate condition, and in blastocyst at BWW. Based on these results, it is suggested that concentration of lactate in the medium and the level of lactate synthesis in embryo is critical factor for blastocoels formation. In addition it is suggested that LDH may involve the AQPs expression in embryos.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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