본 연구에서는 음이온 계면활성제인 dioctyl sulfosuccinate (aerosol-OT, AOT)와 비극성 유기용매인 isooctane으로 구성된 역미셀계를 이용하여 lipoxygenase의 반응특성을 살펴보았다. 기질로 사용되는 ${\alpha}-linoleic\;acid$가 5%(w/v) cupric acetate-pyridine 용액에 의하여 정량적으로 발색됨을 확인하였는 바, 기질이 단위시간당 소모되는 정도로서 lipoxygenase 효소의 활성을 측정하였다. Lipoxygenase 효소반응을 위한 최적 pH, 온도 및 R값 ([water]/[AOT]) 등을 측정한 결과 각각 5.0, $25^{\circ}C$, 10.0 등이었으며 $K_m$ 및 $V_{max}$값은 각각 0.31 mM of ${\alpha}-linoleic\;acid$ 및 $384.16{\mu}mol$ of ${\alpha}-linoleic\;acid\;decomposed/min$임을 확인함으로써, 역미셀계내에서 lipoxygenase 효소활성을 예민하고 안정되게 측정할 수 있었다. 한편, 지용성 항산화제의 일종인 ${\alpha}-tocopherol$을 역미셀계에 적용시킨 결과 최대 72%까지 lipoxygenase 효소의 활성도를 저해하는 것으로 판명되었으며, 이는 대두 가공품 및 곡류 가공품에 ${\alpha}-tocopherol$을 첨가함으로써 가공품의 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
비스 방향족 ${\alpha},{\beta}$-불포화 케톤 유도체들중 비교적 양호한 farnesyl protein transferase(FPTase) 저해활성을 나타낸 1,3-diphenylpropenone 유도체들에 대하여 in vitro에서 사람의 종양세포주인 A549(폐암)를 비롯하여 SKMEL-2(피부암), HCT-15(결장암), SKOV-3(자궁암) 및 XF-498(뇌암)등 5종의 종양 세포주에 대한 세포독성을 측정하고 기질분자의 치환기 변화에 따른 구조-활성관계(SAR)를 Free-Wilson방법과 Hansch방법으로 검토하였다. 전체적으로 styryl group중의 Y-치환기보다 benzoyl group중의 X-치환기가 세포독성에 큰 영향(X>Y)을 미쳤으며, 2,4-dichloro 치환체, 15와 2,4-dimethyl 치환체, 16이 모든 종양 세포주에 대하여 가장 높은 세포독성을 나타내었다. 또한, X-치환기는 주로 적정값$({\sigma}_{opt}=0.22{\sim}0.29})$의 약한 전자끌게$({\sigma}>0)$에 의한 전자전달 효과$({\sigma})$에 의존적으로 세포독성이 증가하는 반면에 Y-치환기는 logP, $B_1$ 및 R상수 등 다양한 요소로 영향을 미치고 있음을 알았다.
Methylobacterium organophilum을 사용하여 메탄올로부터 세포외 고점도 다당류, 메틸란의 생산을 특정 배양조건에서 수행하였다. C/N 비율이 미치는 영향을 살펴본 결과 균체의 비성장속도는 C/N 비율에 대하여 큰 차이가 없었고, 단위 균체당 메틸란 생산수율은 C/N 비율 약 30부근에서 최적이었다. 여러 가지 금속염 중에서 Mn$^{++}$과 Fe$^{++}$ 이온이 결핍하면 메틸란의 생산이 현저히 저해됨을 보였다. 균체 농도와 메틸란 생산은 pH는 7근처에서 최적을 나타내었다. 균체 성장의 최적온도는 37$^{\circ}C$이었으나 메틸란 생산의 최적 온도는 3$0^{\circ}C$이었다. 메탄을 농도가 증가할수록 비성장속도가 감소하였고, 4% 이상의 농도에서는 균체 성장이 완전히 저해되었다. 메틸란 생산을 위한 최적 메탄올 농도는 초기농도로 0.5%(v/v)이었고 그 이상의 농도에서는 메틸란 생산이 급격히 감소하였다. 메탄올의 독성과저해를 극복하기 위하여 최적 배양조건에서 메탄올의 유가식 배양을 수행하여 최종 균체 농도와 최종 메틸란 농도가 각각 12.4 g/l 및 8.7 g/l이었다.
제주산 온주밀감(Citrus unshiu)을 이용한 양조주를 제조하는데 적합한 효모를 선별하고, 밀감양조주의 품질에 직접적으로 연관된 효모의 citric acid 분해능에 대해서 기초조사를 실시하였다. 밀감양조주용으로 활용가능하다고 판단된 균주는 모두 11주이었다. 제주지역의 토양을 중심으로 5개의 효모균주를 분리, 선별하였는데, 그중 4개 주는 Saccharomyces cerevisiae, 나머지 1개 주는 S. ellipsoideus로 동정되었다. 한편 분양 균주 18주 중에서 선별된 균주는 6개 주로, S. cerevisiae 계통의 3개 주와 S. coreanus, S. uvarum, S. sake 각각 1개 주었다. 이중에서 S. cerevisiae 2개 균주의 citric acid 분해능을 조사하였다. Citric acid는 효모의 유일한 탄소원으로는 이용될 수 없었으나, citric acid가 glucose와 함께 탄소원으로 사용되었을 때, 배양액 중의 citric acid 농도는 감소하였으며, 정치배양 보다 진탕배양하였을 때 더 많이 감소하였다. 효모에 의한 citric acid의 이용은 ethanol 농도를 증가시키지 못하였으며, 오히려 citric acid는 효모의 생육을 부분적으로 저해하였다.
The activities of two types of antiulcer agents against 9 strains of Helicobacter pylori (H. pylori) were determined by the agar dilution method. The antiulcer agents were YJA20379, a newly synthesized proton pump inhibitor developed by Yung-jin Pharmaceutical company, and omeprazole. Both compounds were found to have significant activities against this organism. The MIC values of YJA20379 and omeprazole were 11.7 and $31.25{\mu.g/ml}$ respectively. In addition, the inhibitory potency of both compounds was investigated on H. pylori urease which is believed to be an important colonization and virulence factor in the pathogenesis of gastritis and peptic ulcers. These compounds dose-dependently inhibited urease extracted with distilled water and their $IC_50$ values were $16.4{\times}10^{-5} M and 14.3{\times}10^{-5}M,$ respectively. In addition, a pH-dependent study to determine whether inhibitory potency would be activated by acid condition was performed. It was found that unlike omeprazole, YJA20379 was not affected by acid condition. To determine the inhibition pattern and optimal concentration of substrate, kinetics were evaluated at various pH levels (pH 5.0, 7.0, and 8.5). The data show that YJA20379 noncompetitively inhibited H. pylori urease and $K_M/K_i$values were 0.96 $mM/60{\mu}M (pH 5.0), 0.56 mM/141.5 {\mu}M (pH 7.0)$, and $1.94mM/34{\mu}M (pH 8.5)$, respectively. Based on data obtained, it is concluded that YJA20379 is a significant inhibitor of H. pylori growth and urease and therefore, taking these results into consideration, YJA20379 might be a beneficial therapy for gastritis and peptic ulcers induced by H. pylori.
$(Ca^{2+}+Mg^{2+})$-ATPase를 쥐의 근소포체로부터 sucrose density gradient centrifugation의 방법을 사용하여 분리 정제하였다. 정제된 효소를 폴리아크릴 아마이드 젤에서 전기영동한 결과, 토끼와 닭의 경우에서와 같이 분자량 115,000인 단일 단백질 띠로 나타났다. 정제된 이 효소의 활설도는 50 $\\muM$의 $Mg^{2+}, Ca^{2+}, Co^{2+}, Fe^{2+}, Min^{2+}$에 의해서는 증가되었고, 같은 농도의 $Zn^{2+}, Cu^{2+}, Hg^{2+}$에 의해서는 감소되었다. Quinine와 quinacrine 같은 antimalarial drug는 이 효소의 활성도에 큰 영향을 주지 않았으나, p-hydroxymercuric benzoate와 phenylmethylsulfonylfluoride는 이 효소의 활성을 억제하였다. 이 효소는 pH 6과 7 사이에서 가장 높은 활성을 나타내었고, ATP를 기질로 사용하였을 때 Km 값은 98 $\\muM$이었다. $(Ca^{2+}+Mg^{2+})$-ATPase는 microsomal fraction에서 선택적으로 분해되었다. $^{3}H-casein$ 이나 ^{125}I-insulin같은 방사성 동위원소로 표지된 기질을 사용하여 단백질 분해에 대한 활성도를 조사해 본 결과, microsomal preparation에 metalloendoprotease가 존재하였다. 그러나 아직까지는 그 효소가 $(Ca^{2+}+Mg^{2+})$-ATPase를 분해하는지는 확실하지 않다.
ERM protein 은 23S rRNA의 $A_{2058}$에 dimethylation시킴으로써 $MLS_B$계 항생제의 부착을 저해하여 항생제의 활성을 억제하는 내생인자 단백질이다. ERM 단백질의 하나인 ErmSF의 N-말단부위(N-termimal end region, NTER)에 존재하는 1-25번째 아미노산을 함유하는 펩타이드의 활성에서의 역할을 알아보기 위해 이률 제거한 변이 단백질을 표현하는 유전자를 클로닝하고 대장균에서 수용성 단백질로 12.65 mg/L culture의 수율로 대량생산하였다. 이렇게 대량생산된 단백질의 활성을 in vivo와 in vitro에서 확인하였다. 그 결과 in vitro에서 야생형(wild type)의 단백질에 비해 15%의 활성이 감소한 것을 확인하였고 이는 제거된 펩타이드가 기질과 상호작용하여 효소의 활성에 영향을 미친다는 것을 시사하고 있다. 이렇게 감소된 효소의 활성은 생체 내(in vivo) 활성에도 적용되어 처음에는 변이 단백질을 함유하는 세포가 항생제의 작용에 의하여 성장억제를 받지만 시간의 경과와 함께 내성을 회복하여 밤샘 배양하였을 경우는 야생형 단백질을 함유한 세포와 동일한 내성 즉 항생제에 의한 성장억제지역(inhibition zone)을 전혀 나타내지 않는 것으로 밝혀졌다.
A thermostable $\beta$-glycosidase gene, tfi $\beta$-gly, was cloned from the genomic library of Thermus filiformis Wai33 A1. ifi $\beta$-gly consists of 1,296 bp nucleotide sequence and encodes a polypeptide of 431 amino acids. It shares a strong amino acid sequence similarity with the $\beta$-glycosidases from other Thermus spp. belonging to the glycosyl hydrolase family 1. In the present study, the enzyme was overexpressed in Escherichia coli BL21 (DE3) using the pET21b(+) vector system. The recombinant enzyme was purified to homogeneity by heat treatment and a $Ni^{2+}$-affinity chromatography. Polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) showed that the recombinant Tfi $\beta$-glycosidase was a monomeric form with molecular mass of 49 kDa. The temperature and pH range for optimal activity of the purified enzyme were 80- $90^{\circ}C$ and 5.0-6.0, respectively. Ninety-three percent of the enzyme activity was remained at $70^{\circ}C$ after 12 h, and its half-life at $80^{\circ}C$ was 6 h, indicating that Tfi $\beta$-glycosidase is highly thermostable. Based on its K_m$, or $K_{cat}K_m$, ratio, Tfi $\beta$-glycosidase appeared to have higher affinity for $\beta$-D-glucoside than for $\beta$-D-galactoside, however, $K_{cat} for \beta$-D-galactoside was much higher than that for $\beta$-D-glucoside. The activity for lactose hydrolysis was proportionally increased at $70^{\circ}C$ and pH 7.0 without substrate inhibition until reaching 250 mM lactose concentration. The specific activity of Tfi TEX>$\beta$-glycosidase on 138 mM lactose at $70{^\circ}C$ and pH 7.0 was 134.9 U/mg. Consequently, this newly cloned enzyme appears to have a valuable advantage of conducting biotechnological processes at elevated temperature during milk pasteurization in the production of low-lactose milk.
소나무 수피와 잣나무 수피를 먹이로 사육한 북방수염하늘소(M. saltuarius)의 종령유충의 소화액을 추출하여 4가지 기질(${\alpha}$-naphthyl acetate, ${\beta}$-naphthyl acetate, ${\alpha}$-naphthyl butyrate, ${\beta}$-naphthyl stearate)에 대한 에스테라제(esterase) 활성도 변화를 조사하였다. ${\alpha}$-naphthyl acetate를 기질로 하여 조사한 결과 Est7이 잣나무수피를 먹인 유충에서 강하게 활성화되었다. 또한, ${\beta}$-naphthyl acetate와 ${\alpha}$-naphthyl butyrate 기질을 사용한 경우에도 Est6과 Est7이 잣나무수피를 먹인 유충에서 강한 활성이 관찰 되었다. 그러나 ${\beta}$-naphthyl stearate에서 활성화 되는 에스테라제는 관찰할 수 없었다. 추출한 소화액에 카바메이트계와 유기인계 약제를 처리한 경우 Est7을 포함하여 Est3과 Est6이 강하게 저해되는 것으로 나타났다. 또한, eserine을 처리한 경우 Est4, Est6, Est7에서 강한 활성저해가 관찰되었다. Methoprene, bornyl acetate, linal, cineol, citral을 소화액에 첨가한 경우 에스테라제의 활성저해는 관찰되지 않았으나 이상의 결과는 in vitro에서 실시된 실험으로 추후 in vivo에서 재검증이 필요 할 것이다.
Obesity has become a worldwide health problem. Orlistat, an inhibitor of pancreatic lipase, is currently approved as an anti-obesity drug. However, gastrointestinal side effects caused by Orlistat may limit its use. In this study the inhibitory activities of dandelion (Taraxacum officinale) against pancreatic lipase in vitro and in vivo were measured to determine its possible use as a natural anti-obesity agent. The inhibitory activities of the 95% ethanol extract of T. officinale and Orlistat were measured using 4-methylumbelliferyl oleate (4-MU oleate) as a substrate at concentrations of 250, 125, 100, 25, 12.5 and $4\;{\mu}g/ml$. To determine pancreatic lipase inhibitory activity in vivo, mice (n=16) were orally administered with com oil emulsion (5 ml/kg) alone or with the 95% ethanol extract of T. officinale (400 mg/kg) following an overnight fast. Plasma triglyceride levels were measured at 0, 90, 180, and 240 min after treatment and incremental areas under the response curves (AUC) were calculated. The 95% ethanol extract of T. officinale and Orlistat, inhibited, porcine pancreatic lipase activity by 86.3% and 95.7% at a concentration of $250\;{\mu}g/ml$, respectively. T. officinale extract showed dose-dependent inhibition with the $IC_{50}$ of $78.2\;{\mu}g/ml$. A single oral dose of the extract significantly inhibited increases in plasma triglyceride levels at 90 and 180 min and reduced AVC of plasma triglyceride response curve (p<0.05). The results indicate that T. officinale exhibits inhibitory activities against pancreatic lipase in vitro and in vivo. Further studies to elucidate anti-obesity effects of chronic consumption of T. officinale and to identify the active components responsible for inhibitory activity against pancreatic lipase are necessary.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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