The effects of the extract of the root of Cynanchum wilfordi (Asclepiadaceae), the alkaloid fraction, and the isolated main constituent (gagaminine) on 5-lipoxygenase(5-LOEC 1.13.11.34) in bovine PMNL have been studied. The effect of the crude extracts of wildand cultivated plant was also compared each other. Furthermore, the inhibitory effect of gagaminine on 5-Lo was compared with those of the standard drugs. Gagaminine inhibited 5-Lo activity with an $IC_{50}$ value of $26\;{\mu}M$, this result indicates that gagaminine may be useful for in vivo experiments as 5-LO inhibitor.
소 부신수실 크롬친화성 세포(BAMC)에서 $[Met^5]-enkephalin$ (ME)의 분비와 Proenkephalin A (proENK) mRNA의 함량에 대한 nicotine의 영향과 이에 대한 indomethacin, nordihydroguaiaretic acid(NDGA) 및 captopril의 작용을 연구하였다. 10 uM Nicotine으로 BAMC 세포를 장기간 자극시 proENK mRNA의 함량과 배양액으로의 ME 분비가 유의하게 증가하였다. BAMC 세포를 NDGA(lipoxygenase 억제제, 10 uM), indomethacin (cyclooxygenase 억제제), captopril (angiotensin 변환효소 억제제)만으로 처리시에는 ME 분비와 proENK mRNA의 함량에 영향이 없었다. Nicotine에 의한 ME 분비와 proENK mRNA 함량의 증가는 NDGA에 의하여 억제되었다. 그러나 indomethacin과 captopril은 nicotine의 작용에 대하여 아무 영향이 없었다. 이들 결과는 nicotine에 의한 ME 분비와 proENK mRNA 함량의 증가가 부분적으로 lipoxygenase 경로에 의해 매개되며, cyclooxygenase 및 내재성 renin-angiotensin 경로는 관련되지 않음을 나타낸다.
진품콩에 함유된 lipoxygenase, urease, trypsin inhibitor, 탄닌, 피트산을 60, 80, $100^{\circ}C$로 열처리 하는 중의 함량변화를 조사하였다. lipoxygenase-1은 $60^{\circ}C$로 가열할 경우 100 분까지 활성이 있었으나, $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$에서는 20분과 10분 후에 활성이 없어졌다. lipoxygenase-2와 lipoxygenase-3의 활성은 없었다. urease활성은 $60^{\circ}C$로 100분을 가열하여도 초기와 비슷하였으나, $80^{\circ}C$에서는 20분, $100^{\circ}C$에서는 10분만에 완전히 불활성화 되었다. 트립신 저해제는 $60^{\circ}C$에서는 비교적 서서히 파괴되어 100분 후에는 58.6%가 활성이 없어졌으며, $80^{\circ}C$와 $100^{\circ}C$의 경우는 가열 초기에 급격히 파괴되지만, $20{\sim}30$분 후부터는 파괴 속도가 느려지면서 $80^{\circ}C$에서 100 분간 가열한 후에는 78.1%, $100^{\circ}C$에서 50분간 가열한 후에는 91.9%가 활성이 없어졌다. 열처리한 진품 콩에 있는 탄닌 함량은 열처리 중 다소 증가되었다. 피트산 양은 $60^{\circ}C$로 열처리 할 때 증가되었고, $80^{\circ}C$에서는 거의 변화가 없었고, $100^{\circ}C$로 50분 가열하였을 때는 감소하였다.
성인병 에방물질의 가능성을 지닌 5-lipoxygenase 활성 저해제가 8종의 수산 미이용자원의 순차 용매 추출구간들 중에 존재하는지 여부를 수산 미이용자원의 고부가 가치적 이용 방안 모색을 위해 시도해 보았다. 그 결과, 대상자료에 대한 여러 용매 추출구들의 거의 대부분의 경우에 있어서 5-lipoxygenase 효소저해능을 나타내었다. 그 중 수산동물의 경우, 불가사리의 에테르 추출구와 아세톤 추출구, 우렁쉥이 껍질의 아세톤 추출구, 오징어먹즙의 아세톤 추출구와 메탄올 추출구에서 $IC_{50}$이 각각 72.5, 65, 13.3, 13.3 및 $75\mu\textrm{g}/ml$로 높은 5-lipoxygenase 활성저해 효과를 나타내었다. 시험대상 해조류 중 구멍쇠미역의 아세톤 추출구, 모자반의 물 추출구, 에테르 추출구 및 아세톤 추출구, 산말의 에테르와 아세톤 추출구에서 $IC_{50}$이 각각 15.5, 46.5, 5.03, 1.1, 30.5 및 $35\mu\textrm{g}/ml$로서 매우 높은 저해 효과를 보였다. 이상의 활성물질에 대한 보다 더 순수한 분리 후 동정을 행하여 대량 생산만 된다면, 효소적 산화방지제로서 뿐 아니라 생체내 산화조절제로서도 이용가능할 것이므로 수산 미이용자원의 고부가 가치적 이용방안의 하나가 되리라 여겨진다.
The lipoxygenase was purified 35 fold to homogeneity from the Korean red potato by an ammonium sulfate precipitation and DEAE-cellulose column chromatography. The simple purification method is useful for the preparation of pure lipoxygenase. The molecular weight of the enzyme was estimated to be 38,000 by SDS-polyacrylamide gel electrophoreses and Sepharose 6B column chromatography. The purified enzyme with 2 M $(NH_4)_2SO_4$ in a potassium phosphate buffer, pH 7.0, was very stable for 5 months at $-20^{\circ}C$. Because the purified lipoxygenase is very stable, it could be useful for the screening of a lipoxygenase inhibitor. The optimal pH and temperature for lipoxygenase purified from the red potato were found to be pH 9.0. and $30^{\circ}C$, respectively. The Km and Vmax values for linoleic acid of the lipoxygenase purified from the red potato were $48\;{\mu}M$ and $0.03\;{\mu}M$ per minute per milligram of protein, respectively. The enzyme was insensitive to the metal chelating agents tested (2 mM KCN, 1 and 10mM EDTA, and 1 mM $NaN_3$), but was inhibited by several divalent cations, such as $Cu^{++}$, $Co^{++}$ and $Ni^{++}$. The essential amino acids that were involved in the catalytic mechanism of the 5-lipoxygenase from the Korean red potato were determined by chemical modification studies. The catalytic activity of lipoxygenase from the red potato was seriously reduced after treatment with a diethylpyrocarbonate (DEPC) modifying histidine residue and Woodward's reagent (WRK) modifying aspartic/glutamic acid. The inactivation reaction of DEPC (WRK) processed in the form of pseudo-first-order kinetics. The double-logarithmic plot of the observed pseudo-first-order rate constant against the modifier concentration yielded a reaction order 2, indicating that two histidine residues (carboxylic acids) were essential for the lipoxygenase activity from the red potato. The linoleic acid protected the enzyme against inactivation by DEPC(WRK), revealing that histidine and carboxylic amino acids residues were present at the substrate binding site of the enzyme molecules.
Kang, Gyung Young;Choi, Sang Woo;Chae, Won Gi;Chung, Jong Il
Journal of Plant Biotechnology
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제47권2호
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pp.118-123
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2020
The black seed coat of soybeans contain anthocyanins which promote health. However, mature soybean seeds contain anti-nutritional factors like lipoxygenase, lectin and Kunitz Trypsin Inhibitor (KTI) proteins. Furthermore, these seeds can be used only after the genetic elimination of these proteins. Therefore, the objective of this study was to develop novel soybean genotypes with black seed coat and triple recessive alleles (lx1lx1lx2lx2lx3lx3, titilele) for lipoxygenase, lectin, and KTI proteins. From a cross of parent1 (lx1lx2lx3/lx1lx2lx3, ti/ti, Le/Le) and parent2 (lx1lx2lx3/lx1lx2lx3, Ti/Ti, le/le), 132 F2 seeds were obtained. A 3:1 segregation ratio was observed during F2 seed generation for the inheritance of lectin and KTI proteins. Between a cross of the Le and Ti genes, the observed independent inheritance ratio in the F2 seed generation was 9: 3 : 3 : 1 (69 Le_Ti_: 32 leleTi_: 22 Le_titi: 9 leletiti) (χ2=2.87, P=0.5 - 0.1). From nine F2 seeds with triple recessive alleles (lx1lx1lx2lx2lx3lx3, titilele genotype), one novel strain posessing black seed coat, and free of lipoxygenase, lectin and KTI proteins, was selected. The seed coat color of the new strain was black and the cotyledon color of the mature seed was green. The weight of 100 seeds belonging to the new strain was 35.4 g. This black soybean strain with lx1lx1lx2lx2lx3lx3, titilele genotype is a novel strain free of lipoxygenase, lectin, and KTI proteins.
수산 미이용자원을 의약품화 등 고부가가치적으로 이용하기 위한 기초자료 수집을 위해 본 감자 lipoxygenase-II 활성을 조절해 줄 수 있는 천연 저해제의 존재유무를 8종의 수산 미이용자원을 대상으로 각각 순차용매 추출한 후 그들 용매 추출물들에 대해 검색 시도해 보았다. 시험 대상 시료는 별불가사리(Asterina pectinifera), 우렁쉥이(Holocynthia rotetzi)껍질, 오징어(Nototodarus sloani) 먹즙, 성게(Anthocidaris crassispina)껍질, 괭생이모자반(Sargassum horneri), 구멍쇠미역(Agarum cribrosum), 참빗풀(Odonthalia corymbifera) 및 산말(Desmarestia ligulata) 등이었다. 모자반은 물 추출구, 에테르 추출구, 아세톤 추출구 및 메탄올 추출구 모두에서 $IC_{50}$이 각각 320, 18, 9.5 및 $100\;{\mu}g/ml$로 나타나 낮은 농도의 첨가로도 높은 감자 lipoxygenase-II 저해능을 나타내었다. 또한, 불가사리 에테르 추출구와 오징어 먹즙 아세톤 추출구에서도 $IC_{50}$이 각각 29.5, $14.3\;{\mu}g/ml$로 비교적 높은 저해능을 보였으나, 전체적으로 모자반, 구멍쇠미역, 참빗풀, 산말 등 4종의 시험 대상 해조류에 불가사리, 성게, 우렁쉥이껍질, 오징어 먹즙 등 4종의 대상 수산 미이용동물자원에서 보다 저해제가 많이 내재해 있었다. 더욱이, 전반적으로 각 대상 시료의 에테르나 아세톤 등의 비극성용매 추출구쪽에서 물이나 메탄올과 같은 극성용매쪽보다 많은 유용물질의 용출경향을 나타내었다.
Yoo, Sungjae;Han, Shanshu;Park, Young Shin;Lee, Jang-Hern;Oh, Uhtaek;Hwang, Sun Wook
Molecules and Cells
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제27권4호
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pp.417-422
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2009
Lipoxygenase (LO) metabolites are generated in inflamed tissues. However, it is unclear whether the inhibition of the LO activity regulates the expression of c-Fos protein, a pain marker in the spinal cord. Here we used a carrageenan-induced inflammation model to examine the role of LO in the development of c-Fos expression. Intradermally injected carrageenan caused elevated number of cells exhibiting Fos-like immunoreactivity (Fos-LI) in the spinal dorsal horn, and decreased the thermal and mechanical threshold in Hargreaves and von Frey tests. Pretreatment with an inhibitor of phospholipase A2, that generates the LO substrate, prior to the carrageenan injection significantly reduced the number of Fos-(+) cells. A general LO inhibitor NDGA, a 5-LO inhibitor AA-861 and a 12-LO inhibitor baicalein also exhibited the similar effects. Moreover, the LO inhibitors suppressed carrageenan-induced thermal and mechanical hyperalgesic behaviors, which inidcates that the changes in Fos expression correlates with those in the nociceptive behaviors in the inflamed rats. LO products are endogenous TRPV1 activators and pretreatment with BCTC, a TRPV1 antagonist inhibited the thermal but not the mechanical hypersensitivity. Overall, our results from the Fos-LI and behavior tests suggest that LO products released from inflamed tissues contribute to nociception during carrageenan-induced inflammation, indicating that the LO pathway is a possible target for modulating inflammatory pain.
Previously, the methanolic extract of Paeonia lactiflora seeds was shown to have strong ingibitory activity against soybean liposygenase (SLO). Four phenolic compounds were isolated from the seeds by solvent fractionation Sephadex LJ-20 column chromatography and preparative HPLC, and three of them showed strong SLO inhibitio and were characterized as trans-resveratrol, $\varepsilon$-viniferin and luteolin by UV, IR, 1H-NMR, 13C-NMR and MS spectrometry. trans-Resveratrol (IC50=1.02$\mu$M), $\varepsilon$-viniferin (IC50=0.81$\mu$M) and luteolin (IC50=10.01$\mu$M), first found in the above seeds, exhibited a potent SLO inhibitory activity although their activity was lower than that of a well-known lipoxygenase inhibitor, nordihydroguaiaretic acid (NDGA) (IC50=0.57$\mu$M). These results suggest that Paenia lactiflora seeds, now an unused plant seed, may be developed into useful sources of anti-inflammatory drugs.
In this study, we focused to identify whether eupatilin (5,7-dihydroxy-3',4',6-trimethoxyflavone), an extract from Artemisia argyi folium, prevents $H_2O_2$-induced injury of cultured feline esophageal epithelial cells. Cell viability was measured by the conventional MTT reduction assay. Western blot analysis was performed to investigate the expression of 5-lipoxygenase by $H_2O_2$ treatment in the absence and presence of inhibitors. When cells were exposed to 600 ${\mu}M$$H_2O_2$ for 24 hours, cell viability was decreased to 40%. However, when cells were pretreated with 25~150 ${\mu}M$ eupatilin for 12 hours, viability was significantly restored in a concentration-dependent manner. $H_2O_2$-treated cells were shown to express 5-lipoxygenase, whereas the cells pretreated with eupatilin exhibited reduction in the expression of 5-lipoxygenase. The $H_2O_2$-induced increase of 5-lipoxygenase expression was prevented by SB202190, SP600125, or NAC. We further demonstrated that the level of leukotriene $B_4$ ($LTB_4$) was also reduced by eupatilin, SB202190, SP600125, NAC, or nordihydroguaiaretic acid (a lipoxygenase inhibitor) pretreatment. $H_2O_2$ induced the activation of p38MAPK and JNK, this activation was inhibited by eupatilin. These results indicate that eupatilin may reduce $H_2O_2$-induced cytotoxicity, and 5-lipoxygenase expression and $LTB_4$ production by controlling the p38 MAPK and JNK signaling pathways through antioxidative action in feline esophageal epithelial cells.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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