The present study was done to investigate the relationship between Kupffer cells and alteration of cytochrome P-450 (CYP)-dependent drug metabolizing enzyme activities during polymicrobial sepsis. Male rats were subjected to polymicrobial sepsis by cecal ligation and puncture (CLP) followed by fluid resuscitation. The gadolinium chloride (GdC1$_3$, 10 mg/kg), blocker of Kupffer cells, was pretreated intravenously at 48 h and 24 h prior to the induction of CLP. All assay parameters were determined at 24 h after CLP or sham operation. In CLP-treated rats, the mortality rate of animals increased to 50% and serum alanine (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) levels also significantly elevated. However, this increase was not suppressed by GdC1$_3$ pretreatment. Microsomal lipid peroxidation markedly increased after CLP operation. This increase was significantly attenuated by pretreatment. Total cytochrome P-450 content and NADPH-cytochrome P-450 reductase activity were not changed after CLP operation, but GdC1$_3$pretreatment reduced total cytochrome P-450 content, The hepatic microsomal CYP 1A1, 1A2, 2Bl and 2El activities in CLP-induced rats were also not significantly different from sham-operated rats. However, GdC1$_3$pretreatment showed a moderate increase in CYP1A1 and 1A2 activities. Our findings suggest that Kupffer cells may be partly responsible for producing hepatocellular dysfunction during sepsis.
Industrial use of microwave heating as an alternative to conventional heating is becoming popular mainly due to dramatic reductions in reaction time. Therefore, this work experimentally determined the effect of microwave irradiation on ammonia nitrogen removal in wastewater. The effects of air flow rate (0.3~0.9 L/min), treatment temperature ($70{\sim}100^{\circ}C$), and initial pH (9~11) were characterized. As the air flow rate increased from 0.3 to 0.9 L/min, the ammonia removal rate constant (k) increased from -0.6642 to $-1.0755min^{-1}$. As the temperature increased from 70 to $100^{\circ}C$, k increased -0.0338 to $-1.0755min^{-1}$. As the pH increased from 9 to 11, k increased -0.2443 to $-1.0755min^{-1}$. Ammonia removal was strongly dependent on temperature and pH rather than air flow rate. The results show that microwave irradiation is effective in ammonia nitrogen removal in wastewater due to advantages of fast and effective processing.
HPA는 식품으로 섭취되는 녹말을 분해하는데 있어서 매우 중요한 역할을 수행하는 효소이기 때문에 HPA 효소 활성의 억제는 당뇨와 비만과 같은 질환의 예방과 치료에 있어서 의미를 가진다. 따라서 HPA는 당뇨병 치료와 비만 예방을 위한 새로운 식 의약품 소재 개발을 위한 주요 타깃 효소 중 하나이며, 새로운 소재의 개발을 위해서는 HPA의 반응 메커니즘을 비롯하여 천연 기질 분해 특성에 대한 이해가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 HPA의 동질효소 중 연구가 거의 진행되지 않은 HPA II에 대한 효소 특성화를 진행하고자 P. pastoris 시스템을 이용하여 재조합 HPA II를 생산하였으며, 녹말 분해와 관련된 효소적 특성을 분석하였다. HPA II는 10 mM NaCl까지 농도 의존적으로 효소활성이 증가하였으며, 최적 활성을 위한 pH는 0 mM NaCl 조건에서 pH 6.5이었으나 10 mM NaCl조건에서 pH 7.5로 이동하는 특성을 보였으며, 이는 HPA I을 포함하는 염소이온 의존형 아밀레이스가 나타내는 전형적인 특징이다. 염소이온 존재 시 최적 pH가 염기성 pH 영역으로 이동하는 것은 염소 이온과 효소의 결합에 의해 HPA II의 산/염기 촉매 잔기의 $pK_a$값이 커진다는 것을 의미하며, 염소이온을 첨가하였을 때 녹말에 대한 가수분해 활성의 증대 정도가 산성 pH 영역보다 염기성 pH 영역에서 두드러지게 나타났다는 점이 이를 뒷받침하였다. 반응속도론적 분석 결과에 따르면 염소이온 존재 시 효소활성의 증대는 대부분 전환수(turnover number)의 증대에 의한 것으로 나타났으며, 가용성 녹말 보다 곡류 녹말에 대한 전환수의 증대가 크게 나타났다. 염소이온은 활성의 증대뿐만 아니라 고농도의 기질 조건에서 기질에 의한 효소 활성 억제 양상을 심화시키는 것으로 나타났다. 결론적으로 HPA II의 특징은 HPA I과 거의 유사한 경향을 나타내었으며, 염소이온 첨가여부에 따른 HPA II의 가수분해활성 결과를 바탕으로 향 후 HPA에 대한 곡류 녹말 가수분해 활성 억제제 개발을 위한 연구를 추진할 계획이다.
P23, a translationally controlled turner protein is involved in the interleukin-4 secretion from human basophils and is also known to be an IgE-dependent histamine-releasing factor. However, the precise physiological function and structure of P23 have not been elucidated. In the current study, we constructed the optimal expression and purification protocol of P23 and investigated the secondary structure and structural stability in various conditions. Circular dichroism (CD) investigation showed that the secondary structure of P23 adopts mainly a P-sheet conformation. CD spectroscopy and differential scanning calorimetry revealed that P23 is fairly stable in the pH range of neutral and mild-basic conditions and in the temperature range of 10 - 50$\^{C}$. Since the thermal stability and the P-sheet content of P23 were decreased by the addition of Ca$\^$2+/ ion, it could be suggested that Ca$\^$2+/ion induces structural change by partially destabilizing the structure of P23. In addition various H experiments were monitored to solve the aggregation of P23. Den results will provide the preliminary structural information about P23.
본 연구는 토양이나 지하수 원위치 화학적 산화법(In-Situ Chemical Oxidation, ISCO)에서 사용할 수 있는 산화제 Persulfate를 상온에서 활용할 수 있도록 RDX를 처리대상물질로 연구하였다. Persulfate로 RDX를 처리한 결과, 반응은 유사1차반응으로 나타났으며 온도가 증가함에 따라 분해속도도 증가하였고, 이 때 활성화에너지(Activation energy)는 $1.14{\times}10^2kJ/mol$으로 산정되었다. Persulfate에 의한 RDX의 분해반응속도는 pH에 비례하여 증가하였으며, pH값이 4, 6, 8일 때 반응속도의 변화가 크지 않았다. 그러나 pH 10에서는 13배 이상 증가하였는데, persulfate에 의한 산화가 아니라 alkaline hydrolysis로 나타났다. Persulfate에 의한 RDX의 분해반응속도는 persulfate/RDX의 몰 비율에 따라 선형적으로 증가하였으며, $70^{\circ}C$에서 측정한 비례상수는 $4{\times}10^{-4}$ ($min^{-1}$/몰 비율)이었다. 용액 내 천연유기물(NOM) 농도가 증가함에 따라 persulfate에 의한 RDX 분해속도 선형 감소하였으며 $70^{\circ}C$, persulfate/RDX 몰비 10/1에서 측정한 비례상수는 $1.21{\times}10^{-4}$ ($min^{-1}{\cdot}L/mg-NOM$)이었다. 반응속도의 감소는 NOM 첨가량에 선형적으로 비례하였다. NOM 20 mg/L을 첨가한 반응의 Ea값은, 무첨가 반응에서 산정된 Ea값과 3.3% 오차에 불과하였는데, 이는 NOM의 첨가가 본래의 산화반응을 변화시키지는 않음을 의미한다.
사용기간과 보관 온도에 따른 소프트콘택트렌즈 다목적용액의 변화를 알아보기 위해 4개 회사의 제품을 조사하였다. 실험에 사용한 다목적용액들을 각각 $4^{\circ}C$, $20^{\circ}C$ 및 $30^{\circ}C$로 보관하면서 24주간동안 단백질 제거 효능을 측정한 결과, 사용기간이나 보관용도에 따라 통계적으로 의미있는 변화가 나타나지 않았다. 다목적 용액들의 pH를 24주 동안 매주 측정한 결과, 개봉 직후 pH는 각기 7.0, 7.5, 7.6 및 8.2로 제품마다 큰 차이가 났으며 한 제품은 안자극을 유발시키지 않는 pH인 6.6~78 범위를 벗어났다. 24주간의 시험기간 동안 pH는 점점 산성화되어 24주에 이르러서는 제품들의 평균 pH는 6.6, 7.2, 7.2 및 7.7로 되어 제품에 따라서는 사용기간에 따라 역시 자극감을 느끼는 pH가 될 수 있음을 알 수 있었다. 그러나, 이러한 pH 변화는 보관온도와는 관계가 없었다. 또한 24주 동안 사용한 한 개의 다목적용액에서 세균의 오염이 관찰되었으며, 박층크로마토그라피와 UV 흡광 양상비교를 통한 성분의 변화여부 분석에서 성분의 변화가 나타남을 확인하였다. 본 연구로 다목적 용액의 변화가 보관온도와는 상관이 없었지만, 보관기간과는 큰 연관성이 있어 착용자에게 불편감을 초래할 수 있는 것으로 확인되었다.
Park, Su-Jung;Choi, Won-Woo;Kwon, Oh-Sang;Chung, Jin-Ho;Eun, Hee-Chul;Earm, Young-E;Kim, Sung-Joon
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제12권4호
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pp.177-183
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2008
The layers of keratinocytes form an acid mantle on the surface of the skin. Herein, we investigated the effects of acidic pH on the membrane current and $[Ca^{2+}]_c$ of human primary keratinocytes from foreskins and human keratinocyte cell line (HaCaT). Acidic extracellular pH ($pH_e{\leq}5.5$) activated outwardly rectifying $Cl^-$ current ($I_{Cl,pH}$) with slow kinetics of voltage-dependent activation. $I_{Cl,pH}$ was potently inhibited by an anion channel blocker 4,4'-diisothiocyanostilbene-2,2'-disulphonic acid (DIDS, 73.5% inhibition at 1${\mu}$M). $I_{Cl,pH}$ became more sensitive to $pH_e$ by raising temperature from $24^{circ}C$ to $37^{circ}C$. HaCaT cells also expressed $Ca^{2+}$-activated $Cl^-$ current ($I_{Cl,Ca}$), and the amplitude of $I_{Cl,Ca}$ was increased by relatively weak acidic $pH_e$ (7.0 and 6.8). Interestingly, the acidic $pH_e$ (5.0) also induced a sharp increase in the intracellular [$Ca^{2+}$] (${\triangle}[Ca^{2+}]_{acid}$) of HaCaT cells. The ${\triangle}[Ca^{2+}]_{acid}$ was independent of extracellular $Ca^{2+}$, and was abolished by the pretreatment with PLC inhibitor, U73122. In primary human keratinocytes, 5 out of 28 tested cells showed ${\triangle}[Ca^{2+}]_{acid}$. In summary, we found $I_{Cl,pH}$ and ${\triangle}[Ca^{2+}]_{acid}$ in human keratinocytes, and these ionic signals might have implication in pathophysiological responses and differentiation of epidermal keratinocytes.
Sheng, Silu;Jia, Han;Topiol, Sidney;Farinas, Edgardo T.
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제27권3호
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pp.507-513
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2017
Bacillus subtilis spores can be used for protein display to engineer protein properties. This method overcomes viability and protein-folding concerns associated with traditional protein display methods. Spores remain viable under extreme conditions and the genotype/phenotype connection remains intact. In addition, the natural sporulation process eliminates protein-folding concerns that are coupled to the target protein traveling through cell membranes. Furthermore, ATP-dependent chaperones are present to assist in protein folding. CotA was optimized as a whole-cell biocatalyst immobilized in an inert matrix of the spore. In general, proteins that are immobilized have advantages in biocatalysis. For example, the protein can be easily removed from the reaction and it is more stable. The aim is to improve the pH stability using spore display. The maximum activity of CotA is between pH 4 and 5 for the substrate ABTS (ABTS = diammonium 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate). However, the activity dramatically decreases at pH 4. The activity is not significantly altered at pH 5. A library of approximately 3,000 clones was screened. A E498G variant was identified to have a half-life of inactivation ($t_{1/2}$) at pH 4 that was 24.8 times greater compared with wt-CotA. In a previous investigation, a CotA library was screened for organic solvent resistance and a T480A mutant was found. Consequently, T480A/E498G-CotA was constructed and the $t_{1/2}$ was 62.1 times greater than wt-CotA. Finally, E498G-CotA and T480A/E498G-CotA yielded 3.7- and 5.3-fold more product than did wt-CotA after recycling the biocatalyst seven times over 42 h.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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