• 제목/요약/키워드: mitochondrial malate dehydrogenase

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Mitochondrial Malate Dehydrogenase 활성을 이용한 냉장계육과 냉동계육의 판별법에 관한 연구 (Study on the Method of Differentiating between Fresh and Frozen Chicken Meat by Using Mitochondrial Malate Dehydrogenase Activity)

  • 이치호;서정희;이지영;류경희
    • 한국축산식품학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.151-155
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    • 2004
  • 본 연구는 미토콘드리아 malate dehydrogenase활성을 이용하여 냉장계육과 냉동계육의 판별법을 개발하기 위하여 실시되었다. 단백질의 함량은 8.5mg/mL에서 12.7mg/mL 범위로 나타났으며, 동일 저장 기간 동안의 온도 별 차이점은 모든 부위에서 1일에서 15일 저장기간이 길어짐에 따라 단백질함량이 늘어나는 경향을 보인다. 냉장육의 보수력은 저장 기간 1일 60.5%에서 15일 33.9%로 감소하였으며 유의적 차이는 없었다(p>0.05). 냉장계육과 냉동계육은 저장 기간이 길어짐에 따라 육즙손실량이 증가하였으며 유의적 차이는 없었다.(p>0.05). 냉장계육의 육즙손실량이 냉동계육의 육즙손실량보다 낮게 나타났다. 냉장계육과 냉동계육 간의 mitochondrial malate dehydrogenase의 활성은 냉동계육이 냉장계육보다 효소활성이 높게 나타났다. 따라서 본 연구결과로부터 mitochondrial malate dehydrogenase의 활성 여부로 계육의 냉장, 냉동 유무를 판별하는데 유효한 지표로 사용 가능한 것으로 사료되었다.

Aedes aegypti L. 난성숙과정중 생성되는 Mitochondrial Malate Dehydrogenase의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Mitochondrial Malate Dehydrogenase during Ovarian Development in Aedes aegypti L.)

  • 김인규;이강석;정규회;박영민;성기창
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.181-190
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    • 1995
  • 암컷 Aedes aegypti의 난성숙과장에서 새로 나타나는 malate dehydrogenase(L-malate, $NAD^+$ oxidoreductase, EC 1.11.37, MDH)를 DEAE-Sepharose, Sulphonyl-Sepharose, Cibacron 3FGA affinity chromatography를 이용하여 분리정제하여 그 특성을 조사하였다. 분자량은 70,000 dalton정도의 dimer 형태로 되어 있으며 최적 pH는 malate-oxaloacetate반응에서는 pH 9.0~9.2, oxaloacetate-malate 반응에서는 pH 9.8~10.2이었다. 정재된 MDH는 mitochondria에 위치하고 있으며 기질로서 malate에 대한 Km값의 경우 $1.29 \times 10^{-4}$ M, oxaloacetate에 대한 Km 값은 $6.58\times 10^{-4}$M, NAD에 대한 Km값은 $0.76\times 10^{-3}$ M이며 NADH에 대한 Km 값은 $3.8\times 10^{-3}$ M 을 보이고 있으며 각각의 기질에 의한 저해현상을 보이고 있었다. 기질에 대한 Km값을 부분적으로 분리한 DEAE-sepharose에 흡착된 원형질 MDH와 비교한 결과 malate에 대한 Km 이 $8.92\times 10^{-3}$으로 상당한 차이를 보이고 있었다. 또한 정제된 MDH는 cltrate, $\alpha$-ketoglutarate, ATP 등의 대사산물에 의하여 저해작용을 받았다. ATP 및 citrate에 의한 MDH 활성도 저해는 oxaloacetate-malate반응에서 보다는 malate-oxaloacetate 반응에서 덜 일어났다. Oxaloacetate-malate 반응의 경우 ATP에 의하여저해작용이 완전히 일어났으며 malate-oxaloacetate반응에서는 cltrate에 의하여 저해작용이 일어나지 않았다. 흡혈 후 생성되는 MDH는 난소에서 합성되며 흡혈 수 난소에서 18시간 때부터 활성도가 나타나 48시간 이후 최고 활성도가 유지되는데 TCA회로의 isocitrate dehydrogenase 의 경우 난소내에서의 활성도 변화가 MDH의 변화 양상과 같았다.

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Mitochondrial Malate Dehydrogenase 활성을 이용한 냉장우육과 냉동우육의 판별법 개발 (The Development of Differentiating Method between Fresh and Frozen Beef by Using the Mitochondrial Malate Dehydrogenase Activity)

  • 한규호;김남규;이시경;조진국;최강덕;전유진;이치호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권10호
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    • pp.1599-1605
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    • 2005
  • 본 연구는 냉장우육과 냉동우육의 판별법을 개발하기 위하여, 한우 육을 부위별(사태, 등심, 우둔, 양지 )로 구입하고 냉장(4$\pm$ 1$^{\circ}C$), 냉동(-4, -18, -77$^{\circ}C$)상태로 15일 저장하면서 압착육즙채취기를 이용하여 근육 세포내 mitochondria 막에 존재하는 mitochondrial malate dehydrogenase활성 특성을 비교 연구한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 실험을 위하여 제작된 압착육즙채취기를 이용하여 정량적인 압착 육즙을 얻을 수 있었고, 1.5g의 우육을 이용하였을 때 0.15mL의 압착육즙을 얻었다. 냉장우육과 냉동우육 간의 mite-chondral malate dehyogenase의 각 부위별 활성은 사태의 경우 냉장우육은 23.63 Unit/mL의 활성을 나타내었고,-4$^{\circ}C$는 20.91 Unit/mL, -18$^{\circ}C$는 26.43 Unit/mL 그리고 -77$^{\circ}C$는 25.90 Unit/mL의 활성을 나타내었다. 동일한 부위에서 저장온도에 따른 효소의 활성도는 냉장우육보다 -4$^{\circ}C$를 제외한 법동 저장 온도(-18, -77$^{\circ}C$)에서 모두 유의적으로 높은 효소의 활성을 나타내었다(p < 0.05). 동일한 저장 온도에서 각부위 간에 활성의 차이점은 -77$^{\circ}C$에서 냉동 저장한 우육이 유의적 차이 없이 가장 높은 효소 활성을 나타내었고,-77$^{\circ}C$ 저장온도를 제외하고는 모두 유의성 있는 변화량을 나타내었다(p < 0.05). 실험군의 압착육즙 내 mitochondrial malate dehydrogenase의 활성은 10분간 흡광도 변화량을 조사함으로써 계산되었다. 등심을 제외한 모든 부위에서 호소반응개시 3분 후에 -4$^{\circ}C$에서 동결우육을 제외하고 동결우육의 효소 활성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었고, 5분 반응 후에는 그 효소의 활성을 발견할 수 없었다. 냉장우육은 12분까지 활성을 측정할 수 있었다. 15일간 냉장우육 및 냉동우육을 저장 온도에 따라 저장하면서 그 활성을 측정하였는데, 저장 기간이 길어져도 그 효소활성의 차이는 유의적으로 변화하지 않고, 모든 실험군(사태, 등심, 양지, 우둔 부위 )에서 유의적으로 유사한 활성을 유지하였다(p < 0.05). 따라서 본 연구 결과로부터 mitochondrial malate dehydrogenase의 활성을 이용하여 냉장우육과 냉동우육 유무를 판별하는데 유효한 지표로 사용 가능한 것으로 사료되었다.

고려인삼에서 Malate Dehydrogenase 유전자의 분리 및 분석 (Isolation and Characterization of Malate Dehydrogenase Gene from Panax ginseng C.A. Meyer)

  • 김유진;심주선;이정혜;정대영;인준교;이범수;민병훈;양덕춘
    • 한국약용작물학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.261-267
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    • 2008
  • Malate dehydrogenase is a ubiquitous enzyme in plants, involving in a range of metabolic processes depending on its subcellular location. A malate dehydrogenase (PgMDH) cDNA was isolated and characterized from the root of Panax ginseng C. A. Meyer. The deduced amino acid sequence of PgMDH showed high similarity with the NAD-dependent mitochondrial malate dehydrogenase from Glycinemax (P17783), Eucalyptus gunnii (P46487), and Lycopersicon esculentum (AAU29198). And the segment of a malate dehydrogenase gene was amplified through RT-PCR. The expression of PgMDH was increased after treatments of chilling, salt, UV, cadmium or copper treatment.

식물 미토콘드리아에 대한 Superoxide독성의 생화학적 측면 (Biochemical Aspect of Superoxide Toxicity to Plant Mitochondria)

  • 정진;인만진
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제32권1호
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    • pp.23-29
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    • 1989
  • soybean hypocotyl에서 분리한 미토콘드리아로부터 submitochondrial particles와 matrix 단백질 추출액을 준비하고 전기분해법으로 제조한 superoxide를 처리하여 malate dehydrogenase 및 cytochrome C oxidase의 불활성화와 mitochondrial membrane의 과산화를 각각 조사하였다. 막에 결합되어 있는 cytochrome C oxidase나 수용액상태의 malate dehydrogenas는 모두 $O^{-}_{2}$에 대해 매우 민감하게 불활성화되었다. 즉 dismutation 반응이 빠르게 진행되어 실질적으로 효소의 불활성화에 기여하게 될 농도는 대단히 낮을 것으로 추정되는 $O^{-}_{2}$의 명목상 처리농도 1.4mM 전후에서 두 효소는 그 활성을 완전히 상실하였다. 한편 malondialdehyde의 생성을 지표로 하여 측정된 membrane 과산화는 인지질로서만 이루어진 liposome의 경우보다는 다소 낮은 수준이었으나 무시할 수는 없는 정도였다. mitochondrial membrane의 과산화가 상대적으로 억제된 것은 막에 결합되어 있는 항산화제 및 단백질들에 의한 $O^{-}_{2}$소거효과에 기인하였으리라 해석된다. 식물 미토콘드리아의 대표적인 대사과정인 TCA cycle과 호흡전자전달반응의 성분효소들인 malate dehydrogenase와 cytochrome C oxidase가 불활성화되었고 membrane이 과산화 되었다는 사실은, 식물의 냉해와 광피해 발현기작에서 공히공통적인 화학적 인자로 인정되는 $O^{-}_{2}$의 과잉생성 및 축적이 그것의 주 생성처인 미토콘드리아의 생화학적 기능과 구조에 미칠수 있는 파괴적 효과를 적절히 지시하는 것이다.

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Taurine Regulates Mitochondrial Function During 7,12-Dimethyl Benz[a]anthracene Induced Experimental Mammary Carcinogenesis

  • Vanitha, Manickam Kalappan;Priya, Kalpana Deepa;Baskaran, Kuppusamy;Periyasamy, Kuppusamy;Saravanan, Dhravidamani;Venkateswari, Ramachandran;Mani, Balasundaram Revathi;Ilakkia, Aruldass;Selvaraj, Sundaramoorthy;Menaka, Rajendran;Geetha, Mahendran;Rashanthy, Nadarajah;Anandakumar, Pandi;Sakthisekaran, Dhanapal
    • 대한약침학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.68-74
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    • 2015
  • Objectives: The present study was undertaken to determine the modulatory effect of taurine on the liver mitochondrial enzyme system with reference to mitochondrial lipid peroxidation (LPO), antioxidants, major tricarboxylic acid cycle enzymes, and electron transport chain enzymes during 7,12-dimethyl benz[a]anthracene (DMBA) induced breast cancer in Sprague-Dawley rats. Methods: Animals in which breast cancer had been induced by using DMBA (25 mg/kg body weight) showed an increase in mitochondrial LPO together with decreases in enzymic antioxidants (superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR) and glutathione-S-transferase (GST)), non-enzymic antioxidants (reduced glutathione (GSH), vitamin C, and vitamin E), in citric acid cycle enzymes (isocitrate dehydrogenase (ICDH), alpha ketoglutarate dehydrogenase (alpha KDH), succinate dehydrogenase (SDH) and malate dehydrogenase (MDH)), and in electron transport chain (ETC) complexes. Results: Taurine (100 mg/kg body weight) treatment decreased liver mitochondrial LPO and augmented the activities/levels of enzymic, and non-enzymic antioxidants, tricarboxylic acid cycle enzymes and ETC complexes. Conclusion: The results of our present study demonstrated the chemotherapeutic efficacy of taurine treatment for DMBA-induced breast carcinomas.

대식가시아메바(Acmthamoebapokphaga) 일곱 분리주간의 동위효소 profile과 Mitochondria DNA fingerprint의 다양성 (Interstrain polymorphisms of isoenzyme profiles and mitochondrial DNA fingerprints among seven strains assigned to Acanthamoeba polyphaga)

  • 공현희;박준형;정동일
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제33권4호
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    • pp.331-340
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    • 1995
  • 형태적으로 Aconthamoeba polyphaga로 동정긴 일곱 분리주의 동위효소 profile과 Mitochondria (Mt) DNAangerprint를 비교 분석하였다. 8가지 제한효소(B91 II. Sca I, Cla I, EcoR I, Xba I, Kpa I, Sal I. 및 Sst I)에 의한 Mt DNA fhlgerprint는 주간의 심한 다양성을 나타내었다. B가지 동위효소 (acid phosphatase, lactate dehydrogenase 및 glucose-6-phosphate dehydrogenase)는 주간의 심한 다양성을 나타내었으나 다른 3가지 동위효소(glucose phosphate isomerase, leucine aminopeptidase 및 malatedehydrogenase)는 비슷한 양상으로 나타났다 Ap 주의 동위효소 양상과 Mt DNA fmgerprint는 Jones 주와 동일하였다. Mt DNA fingerprinting은 대식가시아메바 주의 동정과 분리에 매우 유용함을 알았다. Aconthamoeba polvphasa의 우리말 학명을 대식가시아메바로 제안한다.

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Effects of dietary leucine supplementation on the hepatic mitochondrial biogenesis and energy metabolism in normal birth weight and intrauterine growth-retarded weanling piglets

  • Su, Weipeng;Xu, Wen;Zhang, Hao;Ying, Zhixiong;Zhou, Le;Zhang, Lili;Wang, Tian
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제11권2호
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    • pp.121-129
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    • 2017
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: The study was conducted to evaluate the effects of dietary leucine supplementation on mitochondrial biogenesis and energy metabolism in the liver of normal birth weight (NBW) and intrauterine growth-retarded (IUGR) weanling piglets. MATERIALS/METHODS: A total of sixteen pairs of NBW and IUGR piglets from sixteen sows were selected according to their birth weight. At postnatal day 14, all piglets were weaned and fed either a control diet or a leucine-supplemented diet for 21 d. Thereafter, a $2{\times}2$ factorial experimental design was used. Each treatment consisted of eight replications with one piglet per replication. RESULTS: Compared with NBW piglets, IUGR piglets had a decreased (P < 0.05) hepatic adenosine triphosphate (ATP) content. Also, IUGR piglets exhibited reductions (P < 0.05) in the activities of hepatic mitochondrial pyruvate dehydrogenase (PDH), citrate synthase (CS), ${\alpha}$-ketoglutarate dehydrogenase (${\alpha}$-KGDH), malate dehydrogenase (MDH), and complexes I and V, along with decreases (P < 0.05) in the concentration of mitochondrial DNA (mtDNA) and the protein expression of hepatic peroxisome proliferator-activated receptor-${\gamma}$ coactivator $1{\alpha}$ (PGC-$1{\alpha}$). Dietary leucine supplementation increased (P < 0.05) the content of ATP, and the activities of CS, ${\alpha}$-KGDH, MDH, and complex V in the liver of piglets. Furthermore, compared to those fed a control diet, piglets given a leucine-supplemented diet exhibited increases (P < 0.05) in the mtDNA content and in the mRNA expressions of sirtuin 1, PGC-$1{\alpha}$, nuclear respiratory factor 1, mitochondrial transcription factor A, and ATP synthase, $H^+$ transporting, mitochondrial F1 complex, ${\beta}$ polypeptide in liver. CONCLUSIONS: Dietary leucine supplementation may exert beneficial effects on mitochondrial biogenesis and energy metabolism in NBW and IUGR weanling piglets.

Comprehensive investigations of key mitochondrial metabolic changes in senescent human fibroblasts

  • Ghneim, Hazem K.;Alfhili, Mohammad A.;Alharbi, Sami O.;Alhusayni, Shady M.;Abudawood, Manal;Aljaser, Feda S.;Al-Sheikh, Yazeed A.
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제26권4호
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    • pp.263-275
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    • 2022
  • There is a paucity of detailed data related to the effect of senescence on the mitochondrial antioxidant capacity and redox state of senescent human cells. Activities of TCA cycle enzymes, respiratory chain complexes, hydrogen peroxide (H2O2), superoxide anions (SA), lipid peroxides (LPO), protein carbonyl content (PCC), thioredoxin reductase 2 (TrxR2), superoxide dismutase 2 (SOD2), glutathione peroxidase 1 (GPx1), glutathione reductase (GR), reduced glutathione (GSH), and oxidized glutathione (GSSG), along with levels of nicotinamide cofactors and ATP content were measured in young and senescent human foreskin fibroblasts. Primary and senescent cultures were biochemically identified by monitoring the augmented cellular activities of key glycolytic enzymes including phosphofructokinase, lactate dehydrogenase, and glycogen phosphorylase, and accumulation of H2O2, SA, LPO, PCC, and GSSG. Citrate synthase, aconitase, α-ketoglutarate dehydrogenase, succinate dehydrogenase, malate dehydrogenase, isocitrate dehydrogenase, and complex I-III, II-III, and IV activities were significantly diminished in P25 and P35 cells compared to P5 cells. This was accompanied by significant accumulation of mitochondrial H2O2, SA, LPO, and PCC, along with increased transcriptional and enzymatic activities of TrxR2, SOD2, GPx1, and GR. Notably, the GSH/GSSG ratio was significantly reduced whereas NAD+/NADH and NADP+/NADPH ratios were significantly elevated. Metabolic exhaustion was also evident in senescent cells underscored by the severely diminished ATP/ADP ratio. Profound oxidative stress may contribute, at least in part, to senescence pointing at a potential protective role of antioxidants in aging-associated disease.

쥐 간에서의 Ginsenoside의 세포내 분포와 대사 (Cellular Distribution and Metabolism of Ginsenosides in Rat Liver)

  • 윤수희;이희봉
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제17권2호
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    • pp.114-122
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    • 1993
  • 0.5 mg of natural ginsenoside mixture and 0.8 $\mu$Ci of synthesized 14C-ginsenosides were administered orally to a rat and killed at one hour after the ginsenoside administration and the liver was fractionated into nuclear fraction, mitrochondria microsomes and cytosol fraction. Radioactivity distribu lion in subcellular fractions of the liver showed that 32o1c of total radioactivity absorbed in the liver was in cytosol fraction but a significant portion of the radioactivity was also found in mitochondria (26.6%) and microsomal fraction (18.l%). 5.8% of the total radioactivity was recovered from the nuclear fraction as well. This suggested that ginsenosides might be distributed into all subcellular fractions. Activities of mitochondrial aldehyde dehydrogenase, lactate dehydrogenase and malate dehydrogenase of the liver of rat at two hours after the ginsenoside administraion were found appreciably stimulated, suggesting that the ginsenoside concentration in the liver might be around 10-5%, since optimum concentrations for most enzyme catalyzed reactions in vitro were known to be 10-6% 10-4%. A significant portion of the radioactivity recovered from subcellular fractions of the liver was found in protein fractions, suggesting that proteins might interact with ginsenosides. Examination of protein-ginsenoside interation by gel filtration, equilibrium dialysis and amonium sulfate precipitation technique suggesting that proteins and ginsenosides do not bound covalently but weakl\ulcorner combined. When purified ginsenoside Rbl and Rgl were incubated with rat liver cytosolic enzymes for 20 min, the above ginsenosides were hydrolyzed quickly, suggesting that ginsenosides might be rapidly hydrolyzed and metabolized in the liver. It was also observed in vitro that the ginsenosides such as Rbl and Rgl were easily hydrolyzed by rat liver cytosol preparation suggesting that absorbed ginsenosides might be quickly hydrolyzed and metabolized in the liver.

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