• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권3호
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• pp.196-202
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• 2007

본 연구에서는 최근 심혈관 순환계의 새로운 위험인자로 등장한 homocysteine을 생체 내에서 전환시키는 효소인 cystathionine ${\beta}$-synthase의 돌연변이에 관한 연구를 수행하였다. 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase에 돌연변이가 생기면 그 효소활성에 문제가 발생하여 homocysteine이 생체에 축적되어 부작용을 일으키는 homocystinuria라는 유전병이 생기게 되는데 여러 돌연변이 중 G3O7이 serine으로 치환된 돌연변이가 많은 비중을 차지한다. 한편 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase는 heme을 prosthetic group로 가지고 있어서 여러 스펙트럼 연구에 장애가 있으나, 같은 기능을 갖고 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase와 높은 상동성를 가지는 효모 유래의 cystathionine ${\beta}$-synthase는 heme을 포함하고 있지 않아 스펙트럼 연구에 용이한 점을 이용하여 인간의 G3O7에 해당하는 G247의 부위를 serine으로 치환, 정제하여 그 생화학적 특성을 살펴보았다. 효모의 G247S는 C 말단이 잘린 truncated form과 전체단백질이 모두 함유된 full length form의 두 가지를 이용하여 실험하였다. 두 돌연변이 단백질 모두에서 기질로써 L-homocysteine과 L-serine을 이용한 방사선 동위원소 $C^{14}$을 사용하여 활성을 측정한 바 활성이 전혀 검출되지 않았으며 ${\beta}$-mercaptoethanol과 L-cysteine을 기질로 이용한 방법에서도 황화수소를 검출할 수 없었다. 또한 UV-visible spectrum과 CD spectrum에서도 PLP의 특이적인 흡수지대인 410 nm에서의 흡수를 전혀 검출 할 수 없었다. 또한 PLP의 검출방법인 KCN과의 incubation실험에서도 PLP를 검출할 수 없었다. 보고된 인간 cystathionine ${\beta}$-synthase 결정3차 구조를 분석하여 본 바, G307은 조효소 PLP의 근방에 위치하여 bulky한 R group인 serine으로 치환될 경우 효소와 PLP의 결합을 극도로 저지하여 활성을 저지하는 것으로 생각된다 G247S를 고농도의 PLP와 incubation하여도 활성이 회복되지 않으며 단백질로의 PLP의 incorporation이 관찰되지 않았다. 이는 인간의 G307S환자가 PLP를 투여하여도 병세의 호전이 없는 이유를 설명하고 있다. 결론적으로 G307S 돌연변이에 기인한 homocystinuria 환자는 CBS의 활성이 전무하며 PLP의 투여에도 효과가 없음이 효모를 이용한 본 연구에서 확인되었다.

• 대한약리학회지
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• 제25권1호
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• pp.115-134
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• 1989

Ganciclovir(GCV)와 Vidarabine(ara-A)을 단독으로 또는 동시에 HSV-1에 작용시켰을때 HSV-1의 복제, DNA합성 및 단백질 합성에 미치는 영향을 관찰할 목적으로 본 연구를 시행하였다. 본 실험에서는 4가지의 다른 HSV-1(Wild type KOS, $VCV^r$, $IUdR^r$, 및 $PAA^r5$)를 사용하였다. Virus복제에 미치는 항 virus약의 효과는 Vero 세포단층 배양에서 Yield reduction assay에 의해서 관찰하였다. 항 virus약의 virus DNA 합성에 미치는 영향은 NaI 밀도 구배초원심침전후 $H^3-$표지 virus DNA의 방사능에 의해서 관찰하였다. Virus 단백질의 합성에 미치는 항 virus약의 효과는 $^{35}S$를 표지한 후 polyacrylamide 겔 전기영동법, 자가방사기록법 그러고 virus bands의 음영농도주사법을 이용, 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. GCV는 wild trype HSV-1 KOS와 $PAA^r5$의 복제를 강력하게 억제하였으나 $ACV^r$와 $IUdR^r$는 GCV에 대해서 중등도의 저항을 보였다. ara-A는 실험대상의 모든 HSV-(KOS, $ACV^r$, $IUdR^r$ 및 $PAA^r5$)의 복제에 대해서 거의 비슷하게 억제효과를 보였다. GCV와 ara-A 동시첨가는 KOS와 $PAA^r5$의 복제에 대해서 상승적인 억제효과를 보였고 $ACV^r$와 $IUdR^r5$의 복제에 대해서는 상가작용이하의 억제 효과를 보였다. 2. GCV또는 ara-A는 HSV-1감염 Vero세포에서 virus DNA의 합성을 유의하게 억제하였다. GCV와 ara-A의 동시첨가는 KOS 또는 $PAA^r5$ 감염세포에서 virus DNA 합성을 GCV 또는 ara-A를 단독 첨가하였을때 보다 현저하게 억제하였다. $ACV^r$ 또는 $IUdR^r$ 감염세포에서는 이런 현상을 관찰할 수 없었다. 3. Wild type HSV-1 감염세포에서 virus-단백질의 합성은 GCV, ara-A의 단독 첨가 또는 GCV와 ara-A의 동시첨가에 의해서 변경되지 않았다. Wild type HSV-1 감염말기에 GCV 또는 ara-A 단독 혹은 동시첨가에 의해서 virus 단백질의 합성은 경미하나마 유의성있게 증가하였다. Wild type HSV-1과 $PAA^r5$에 의한 단백질의 합성은 GCV 또는 ara-A 단독 첨가에 의해서 유의성있게 억제되었다. GCV또는 ara-A의 동시첨가는 GCV또는 ara-A를 단독으로 첨가했을 경우보다 단백질의 합성을 더욱 억제하였다. 이상의 실험결과로 보아 GCV와 ara-A의 동시사용은 HSV-1 혹은 ACV저항 DNA polymerase변이주인 $PAA^r5$에 대해서 상승적인 억제작용을 나타냈으며 이 효과는 virus DNA 합성 억제에 의한 것으로 생각된다. ACV저항 thymidine kinase 변이주인 $ACV^r$ 및 $IUdR^r$에 대해서는 ara-A가 유효하였다. 항 virus 약물에 의한 virus 단백질합성의 변화는 virus DNA 합성에 대한 억제효과에 인한 것으로 사려된다.