• 미생물학회지
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• 제32권3호
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• pp.222-231
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• 1994

Saccharomyces cerevisiae에서 얻은 purine nucleoside phosphorylase (PNP)의 반응 기작을 밝히기 위해 반응속도론적 분석이 수행되어졌다. 반응기작에 PNP${\cdot}$phosphate와 PNP${\cdot}$ribose 1-phosphate의 binary complex가 형성되는 것으로 추정되어진다. Initial velocity와 product inhibition study의 결과는 반응이 ordered bi, bi reaction으로 일어난다는 것과 일치하고 있다. 두 개의 기질중 무기인산이 효소에 먼저 붙고, 그 다음에 nucleoside, 그리고 base가 효소를 떠나는 첫 번째 생성물이고 마지막으로 ribose 1-phosphate가 생성되고 효소는 원래의 상태로 돌아간다. 반응속도론적 분석에 이해 제안된 작용기작은 sulfhydryl reagents인 p-chloromercuribenzoate(PCMB) and 5,5'-dithiobisnitrobenzoate (DTNB)에 의한 효소의 불활성화에 대한 기질으 보호작용의 결과와 일치하고 있다. PNP는 ribose 1-phosphate와 phosphate에 의해 보호되지만 nucleoside나 base에 의해서는 아무런 효과과 없다는 사실은 반응 순서가 효소에 무기인산이 먼저 붙는 ordered bi, bi 기작이라는 것을 지지하고 있다. PCMB 나 DTNB에 의해 불활성화된 PNP는 dithiothreitol(DTT)에 의해서는 활성이 완전히 회복되고 2-mercaptoethanol에 의해서는 77%의 활성이 회복된다는 사실은 효소의 불활성화가 가역적이라는 것을 시사하고 있다. PCMB에 의해 불활성화된 효소는 inosine이 변화하는 기질일때 정상효소보다 높은 $K_m$과 낮은 $V_m$ 값을 보여주고 이런 현상은 DTT 처리시 원래의 상태로 돌아온다. DTNB에 의해 불활성화된 효소는 PCMB 처리시와 비슷하게 정상효소보다 높은 $V_m$ 값을 보이지만 $V_m$ 값은 큰 변화가 없다. S. cerevisiae PNP에서 발견되는 높은 무기인산의 농도에서의 하위단위체간의 음성적 협동성이 PCMB나 DTNB를 처리한 PNP에서는 보이지 않았다.

• 미생물학회지
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• 제28권2호
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• pp.151-157
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• 1990

식물근권에서 분리된 협생의 미호기성 및 내산성인 A. amazonense Kpl의 질소고정은 용존산소농도 0.2 KPa에서 최대활성을 보였다. 혐기상태 또는 고농도의 산소조건에서는 가역적으로 활성이 저해되였고, 암모늄처리는 350mM 농도까지 점차적으로 활성을 억제하였다. 최대 질소고정활성을 갖는 균체로부터의 효소추출액을 DEAE-52 크로마토그래피, 열처리 및 PAGE에 의해 순수분리한 질소고정효소계인 MoFe 단백질은 분자량이 210,000달톤으로 55,000 및 50,000 달톤인 각각 2개의 서브유닛트를 갖고,2원자의 MO,24원자의 Fe 및 28원자의 S를 함유하며, 등전점이 5.2 그리고 최대비활성이 2,200nM $C_2H_4mg^{-1} min^{-1}$였다. Fe 단백질은 분자량이 66,000달톤으로 35,000 및 30,000달톤인 서브 유닛트로써 구성되고, 4원자의 Fe 및 6원자의 S를 함유하며, 등전점이 4.6으로 산성이고, 최대비활성이 1.700nM $C_2H_4mg^{-1} min^{-1}$였다. 이 효소계는 pH7, 온도 $35^{\circ}C$에서 최척할성을 나타내었고, $4^{\circ}C$에서 MoFe 단백질과 Fe단백질은 각각 30일과 10일 정도 활성을유지하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권2호
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• pp.123-127
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• 2013

적색광을 이용한 국화의 일장연장 처리기술을 개발하기 위하여 국화의 개화억제를 위한 적색광 강도를 구명하고 생육에 대한 영향을 검토하였다. 국화는 적색광에 의한 파야처리로 개화가 억제되었고 연속된 초적색광 처리로 개화하여 개화의 광가역적 반응을 나타냈다. 인공광 생육실 환경하에서 적색광 $1.4{\mu}mol/m^2/s$ (PAR) 로 일장연장 처리시 국화의 개화가 완전히 억제되었다. 적색광 $1.4{\mu}mol/m^2/s$ 처리는 관행의 전구식형광등 50 Lux 처리와 같이 국화의 개화를 억제시켰다. 적색 LED를 이용한 일장연장 처리로 관행의 전구식형광등 처리보다 국화의 초장은 17 %, 엽면적은 48 % 유의하게 증가하였고 엽수와 생체중은 각각 11 %, 36 % 증가하는 경향이었다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제15권1호
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• pp.17-22
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• 2011

Quercetin mainly exists in the skin of colored fruits and vegetables as one of flavonoids. Recent studies show that quercetin, like other flavonoids, has diverse pharmacological actions. However, relatively little is known about quercetin effects in the regulations of ligand-gated ion channels. In the previous reports, we have shown that quercetin regulates subsets of homomeric ligand-gated ion channels such as glycine, 5-$HT_{3A}$ and ${\alpha}7$ nicotinic acetylcholine receptors. In the present study, we examined quercetin effects on heteromeric neuronal ${\alpha}3{\beta}4$ nicotinic acetylcholine receptor channel activity expressed in Xenopus oocytes after injection of cRNA encoding bovine neuronal ${\alpha}3$ and ${\beta}4$ subunits. Treatment with acetylcholine elicited an inward peak current ($I_{ACh}$) in oocytes expressing ${\alpha}3{\beta}4$ nicotinic acetylcholine receptor. Co-treatment with quercetin and acetylcholine inhibited $I_{ACh}$ in oocytes expressing ${\alpha}3{\beta}4$ nicotinic acetylcholine receptors. The inhibition of $I_{ACh}$ by quercetin was reversible and concentration-dependent. The half-inhibitory concentration ($IC_{50}$) of quercetin was $14.9{\pm}0.8\;{\mu}M$ in oocytes expressing ${\alpha}3{\beta}4$ nicotinic acetylcholine receptor. The inhibition of $I_{ACh}$ by quercetin was voltage-independent and non-competitive. These results indicate that quercetin might regulate ${\alpha}3{\beta}4$ nicotinic acetylcholine receptor and this regulation might be one of the pharmacological actions of quercetin in nervous systems.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제15권4호
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• pp.195-201
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• 2011

The flavonoid quercetin is a low molecular weight compound generally found in apple, gingko, tomato, onion and other red-colored fruits and vegetables. Like other flavonoids, quercetin has diverse pharmacological actions. However, relatively little is known about the influence of quercetin effects in the regulation of ligand-gated ion channels. Previously, we reported that quercetin regulates subsets of nicotinic acetylcholine receptors such as ${\alpha}3{\beta}4$, ${\alpha}7$ and ${\alpha}9{\alpha}10$. Presently, we investigated the effects of quercetin on muscle-type of nicotinic acetylcholine receptor channel activity expressed in Xenopus oocytes after injection of cRNA encoding human fetal or adult muscle-type of nicotinic acetylcholine receptor subunits. Acetylcholine treatment elicited an inward peak current ($I_{ACh}$) in oocytes expressing both muscle-type of nicotinic acetylcholine receptors and co-treatment of quercetin with acetylcholine inhibited $I_{ACh}$. Pre-treatment of quercetin further inhibited $I_{ACh}$ in oocytes expressing adult and fetal muscle-type nicotinic acetylcholine receptors. The inhibition of $I_{ACh}$ by quercetin was reversible and concentration-dependent. The $IC_{50}$ of quercetin was $18.9{\pm}1.2{\mu}M$ in oocytes expressing adult muscle-type nicotinic acetylcholine receptor. The inhibition of $I_{ACh}$ by quercetin was voltage-independent and non-competitive. These results indicate that quercetin might regulate human muscle-type nicotinic acetylcholine receptor channel activity and that quercetin-mediated regulation of muscle-type nicotinic acetylcholine receptor might be coupled to regulation of neuromuscular junction activity.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제17권2호
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• pp.175-180
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• 2013

Resveratrol is a phytoalexin found in grapes, red wine, and berries. Resveratrol has been known to have many beneficial health effects, such as anti-cancer, neuroprotective, anti-inflammatory, and life-prolonging effects. However, relatively little is known about the effects of resveratrol on the regulation of ligand-gated ion channels. We have previously reported that resveratrol regulates subsets of homomeric ligand-gated ion channels such as those of 5-$HT_{3A}$ receptors. The ${\gamma}$-aminobutyric $acid_C$($GABA_C$) receptor is mainly expressed in retinal bipolar cells and plays an important role in visual processing. In the present study, we examined the effects of resveratrol on the channel activity of homomeric $GABA_C$ receptor expressed in Xenopus oocytes injected with cRNA encoding human $GABA_C$ ${\rho}$ subunits. Our data show that the application of GABA elicits an inward peak current ($I_{GABA}$) in oocytes that express the $GABA_C$ receptor. Resveratrol treatment had no effect on oocytes injected with $H_2O$ or with $GABA_C$ receptor cRNA. Co-treatment with resveratrol and GABA inhibited $I_{GABA}$ in oocytes with $GABA_C$ receptors. The inhibition of $I_{GABA}$ by resveratrol was in a reversible and concentration-dependent manner. The $IC_{50}$ of resveratrol was $28.9{\pm}2.8{\mu}M$ in oocytes expressing $GABA_C$ receptor. The inhibition of $I_{GABA}$ by resveratrol was in voltage-independent and non-competitive manner. These results indicate that resveratrol might regulate $GABA_C$ receptor expression and that this regulation might be one of the pharmacological actions of resveratrol on the nervous system.

• Journal of Ginseng Research
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• 제29권1호
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• pp.37-43
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• 2005

We performed in vitro and in vivo studies to know whether the inhibitory effects of ginsenosides on $5-HT_{3A}$ receptor channel acctivity are coupled to anti-nausea and anti-vomiting action. In vitro study, we investigated the effect of compound K (CK) and M4, which are ginsenoside metabolites, on human $5-HT_{3A}$ receptor channel activity expressed in Xenopus oocytes using two-electrode voltage clamp technique. Treatment of CK or M4 themselves had no effect in both oocytes injected with $H_2O\;and\;5-HT_{3A}$ receptor cRNA. In oocytes injected with $5- HT_{3A}$ receptor cRNA, M4 treatment inhibited more potently 5-HT-induced inward peak current $(I_{5-HT})$ than CK with dose-dependent and reversible manner. The half-inhibitory concentrations $(IC_{50})$ of CK and M4 were $36.9\;\pm\;10.1\;and\;7.3\;\pm\;2.2\;{\mu}M$, respectively. The inhibition of $I_{5-HT}$ by M4 was non-competitive and voltage-independent. These results indicate that M4 might regulate $5-HT_{3A}$ receptors. In vivo experiments, injection of cisplatin (7.5 mg/kg, i.v.) induced both nausea and vomiting with 1 h latency. These episodes reached to peak after 2 h and persisted for 4 h. Pre-treatment of GTS (500 mg/kg, p.o.) significantly reduced cisplatin-induced nausea and vomiting by $51\;\pm\;8.4\;and\;48.8\;\pm\;6.4\%$ during 4 h compared to GIS­untreated group, respectively. These results show the possibility that in vitro inhibition of $5-HT_{3A}$ receptor channel activity by ginsenosides might be coupled to in vivo anti-emetic activity.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권3호
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• pp.157-166
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• 2014

뉴론에서 ATP는 분비 과립내에 신경전달물질과 함께 다량 저장되어 있다가 신경전달물질과 함께 분비되는 것으로 알려져 있으므로 신경전달물질의 자극-분비(stimulus-secretion) coupling 과정에 있어 중요한 조절작용을 할 것으로 기대된다. 그러므로 본 연구에서는 뉴론과 그 발생학적 기원이 동일한 부신수질 세포(adrenal chromaffin cell)를 대상으로 하여 세포막 칼슘통로를 통한 세포막 전류에 미치는 ATP의 영향을 측정함으로써 신경전달물질이 자극-분비 coupling 과정에 작용하는 ATP의 조절 작용을 알아보고자 하였다. 부신수질 세포의 칼슘통로를 통한 세포막 전류는 패치클램프 테크닉으로 기록하였다. 10 mM $Ba^{2+}$을 포함한 세포 외 용액에서, $Ba^{2+}$ current는 0.1 mM ATP를 세포외부에 처치했을 때, 평균 $36{\pm}6%$ (n=6) 감소되어 나타났고 ATP를 씻어준 후 전류는 다시 회복되는 가역적 반응을 보였다. ATP의 전류 억제 기전을 알아보고자 칼슘통로에서 관찰되는 현상 중의 하나인 소통(facilitation)현상을 기록하였다. +80 mV의 큰 prepulse를 준 후 바로 테스트 펄스를 주며 측정한 전류는 큰 prepulse에 의해 억제효과가 풀리는(disinhibition) 현상을 나타내었다. ATP 처치 후 큰 자극을 주어 $37{\pm}5%$ (n=11)의 $Ba^{2+}$ 전류 증가가 있었고 이는 ATP가 없는 상태에서 순수하게 큰 자극에 의해 소통되는 $25{\pm}3%$ (n=12)과 유의한 차이를 보였다(p<0.05). ATP의 억제 기전이 G-protein을 매개로 한 것인지를 알아보고자 가수분해 되지 않는 GTP 유도체인 $GTP{\gamma}S$를 세포 내에 준 후 $Ba^{2+}$ 전류를 기록하였다. $GTP{\gamma}S$에 의해 55%의 전류 크기의 감소가 있었고 이 환경에서 큰 prepulse를 인가하였을 때 $34{\pm}4%$ (n=19)의 소통현상을 보였다. 이는 $GTP{\gamma}S$가 없는 환경에서의 $25{\pm}3%$ (n=12)의 소통현상을 보인 것과 유의한 차이를 보였다(p<0.05). $Ba^{2+}$ current trace의 활성화 과정(activation)을 curve-fitting한 결과, control은 single exponential curve로 fitting된 반면, ATP 또는 $GTP{\gamma}S$를 처치한 경우, 그리고 ATP와 $GTP{\gamma}S$ 모두 처치한 경우에서는 double-exponential curve로 가장 잘 fitting이 되었다. 즉, ATP나 $GTP{\gamma}S$를 처치했을 때 모두 전류가 더 느리게 활성화되는 모양을 나타내었고, 이상의 결과로 미루어 ATP와 $GTP{\gamma}S$는 같은 방식으로 칼슘통로를 억제하고, 이러한 억제효과는 세포막에 아주 큰 전압을 걸어주면 칼슘 통로에 결합했던 G-protein이 막전압 의존적으로 떨어짐으로써 소실(disinhibition)된다고 해석된다. 본 연구에서 확인한 ATP의 칼슘통로 억제효과는 자체 크로마핀 세포 또는 주변 세포에서 아드레날린이 적게 분비되게 하는 autocrine 또는 paracrine inhibition 과정의 중요한 기전으로 작용할 것이다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제52권1호
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• pp.28-32
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• 2009

세균독소인 톨라신은 재배버섯에서 버섯균사 및 자실체의 구조를 파괴하여 갈반병을 일으킨다. 톨라신의 세포독성은 톨라신이 적혈구의 세포막에 pore를 형성하여 세포구조를 파괴하기 때문에 용혈활성을 측정하여 평가한다. 저자들은 $Zn^{2+}$와 $Cd^{2+}$에 의한 톨라신의 용혈활성 저해효과를 측정하는 중에 $Ni^{2+}$이 또 다른 저해제로 톨라신의 독성을 억제하는 것을 발견하였다. $Ni^{2+}$에 의한 톨라신 용혈활성의 저해는 농도의존적이었으며, Ki 값은 대략 10mM이었고, 이것은 $Ni^{2+}$이 $Cd^{2+}$에 비하여 저해효과가 높음을 의미한다. 용혈활성은 50mM 이상의 $Ni^{2+}$농도에서 완전히 제거되었으며, $Ni^{2+}$의 효과는 EDTA 첨가에 의해 가역적임을 확인하였다. 톨라신에 의한 용혈활성이 20mM $Ni^{2+}$에 의해서 완전히 억제된 상태에서 EDTA를 가하면 즉각 용혈활성이 나타났다. $Ni^{2+}$에 의한 톨라신 독성의 저해기작은 알 수 없지만, $Ni^{2+}$은 톨라신의 독성과정인 막결합, 분자중합체 형성, pore 형성, pore를 통한 막대한 양의 이온이동 등에 작용할 수 있을 것이다. 된 연구의 결과는 $Ni^{2+}$이 독성과정의 마지막 단계인 pore를 통한 이온이동 과정을 저해함을 보여준다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제17권2호
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• pp.127-132
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• 2013

Ginsenosides, one of the active ingredients of Panax ginseng, show various pharmacological and physiological effects, and they are converted into compound K (CK) or protopanaxatriol (M4) by intestinal microorganisms. CK is a metabolite derived from protopanaxadiol (PD) ginsenosides, whereas M4 is a metabolite derived from protopanaxatriol (PT) ginsenosides. The ${\gamma}$-aminobutyric acid $receptor_C$ ($GABA_C$) is primarily expressed in retinal bipolar cells and several regions of the brain. However, little is known of the effects of ginsenoside metabolites on $GABA_C$ receptor channel activity. In the present study, we examined the effects of CK and M4 on the activity of human recombinant $GABA_C$ receptor (${\rho}$ 1) channels expressed in Xenopus oocytes by using a 2-electrode voltage clamp technique. In oocytes expressing $GABA_C$ receptor cRNA, we found that CK or M4 alone had no effect in oocytes. However, co-application of either CK or M4 with GABA inhibited the GABA-induced inward peak current ($I_{GABA}$). Interestingly, pre-application of M4 inhibited $I_{GABA}$ more potently than CK in a dose- dependent and reversible manner. The half-inhibitory concentration ($IC_{50}$) values of CK and M4 were $52.1{\pm}2.3$ and $45.7{\pm}3.9{\mu}M$, respectively. Inhibition of $I_{GABA}$ by CK and M4 was voltage-independent and non-competitive. This study implies that ginsenoside metabolites may regulate $GABA_C$ receptor channel activity in the brain, including in the eyes.