• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권3호
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• pp.327-337
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• 1999

연구배경: 활성산소종(reactive oxygen species)은 발암 기전의 여러 단계 과정에 관여한다. 대부분의 종양 세포주 및 종양 조직내의 종양 세포는 활성산소종을 생성하는 반면 종양 세포의 catalase, Mn- 및 CuZn-SOD등 기존 항산화 단백의 활성도는 대부분 저하되어 있다. 이로 인한 종양 조직내의 지속적인 산화 스트레스는 종양의 국소 침습 및 전이를 촉진한다. 12-kDa thioredoxin은 glutathione 및 glutaredoxin과 함께 세포내 산화-환원 전위를 조절하여 세포 활성, 증식, 분화 및 산화-환원에 의한 아포토시스 조절에 관여하는 것으로 알려져 있다. 한편 histiocytic lymphoma 세포 (U937, human)에서 14-kDa 및 10-kDa의 eosinophilic cytotoxic enhancing factor(ECEF)로 정제되었으며 호산구 자극의 생물학적 기능은 10-kDa에서 20배 이상 높은 것으로 알려져 있다. 성인 T-세포백혈병, 자궁경부상피세포암 및 간세포암에서 thioredoxin 양이 증가 되어 있고 폐암에서는 thioredoxin mRNA가 증가되어 있는 것으로 알려져 있다. 이에 폐암 조직과 주위 정상 조직을 비교하여 catalase, CuZn-SOD 및 glutathione peroxidase 등 기존 항산화 단백과 thioredoxin 발현 변화를 비교 관찰하고 대식세포에서 산화 스트레스 및 내독소에 의한 thioredoxin 발현 변화를 관찰하고자 하였다. 방 법: 동일한 환자의 폐암 조직과 주변의 정상 폐 조직을 immunoblot 분석으로 catalase, CuZn-SOD, glutathione peroxidase 및 thioredoxin 발현을 비교 관찰하였으며 대식세포인 mouse monocyte-macrophage 세포 (RAW 264.7)에 5 ${\mu}M$ menadione 및 1 ${\mu}g/ml$ endotoxin을 처치하여 thioredoxin 발현을 관찰하였다. 결 과: Immunoblot 분석상 12-kDa의 thioredoxin 발현은 폐암 조직에서 정상 폐조직과 비교하여 의미있는 증가를 보였으나 catalase 및 CuZn-SOD의 발현은 폐암 조직에서 정상 폐조직과 비교하여 감소하였고 glutathione peroxidase의 발현은 일정 하지 않은 변화를 보였다. 절단형(truncated) thioredoxin 역시 폐암에서 증가하였다. Mouse monocyte-macrophage cells에 5 ${\mu}M$ menadione 및 1 ${\mu}g/ml$ endotoxin을 처치하였을때 thioredoxin 발현은 12시간에 최고로 증가하여 48 시간까지 지속되었다. 결 론: 폐암에서 기존의 항산화 단백과는 달리 12-kDa 및 절단형 thioredoxin 발현이 증가하며 이는 종양 조직내의 지속적인 산화 스트레스와 밀접한 연관이 있다. 특히 절단형 thioredoxin의 생물학적 기능을 고려할 때 절단형 thioredoxin 발현 증가는 종양 세포 증식을 통한 종양 성장에 더욱 의미있는 역할하리라고 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권6호
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• pp.483-489
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• 1998

효모의 전체 게놈서열에서 확인된 새로운 티오레독신(Trx3)과 이미 효모에서 티오레독신으로서의 기능이 보고된 Trx1, 2 및 TR을 대장균에 발현시켜 정제후 활성을 비교, 조사하였다. Trx1, 2 및 TR은 대부분 수용성 분획에 발현되었으며, 이로부터 정제한 단백질의 분자량은 보고된 분자량과 일치하였다. Trx3는 수용성 분획과 침전 분획 모두에서 발현되었으며, 수용성 분획으로부터 정제한 Trx3의 분자량은 14 kDa이었고, 침전 분획의 Trx3는 18 kDa였다. 수용성 분획으로부터 정제한 Trx3의 아미노말단의 아미노산 서열은 FQSSYTS로 분석되었으며 이는 보고된 Trx3의 20번에서 26번의 아미노산에 해당하였다. NADPH, 티오레독신 환원효소와 함께 Trx3는 인슐린과 DTNB의 disulfide 결합을 환원시켰다. Trx3는 디티오트레이톨을 포함하는 금속촉매산화계에 의한 효소 불활성화를 억제하는 TPx1의 항산화효과를 증가시켰으며, TPx1의 항산화활성을 증가시키는 Trx3의 활성은 Trx1 또는 2의 10% 수준이었다. 또한 Trx3는 TPx1의 disulfide를 thiol로 환원시켜 TPx가 티오레독신 의존성 과산화물 분해활성을 갖도록 하였다. Western blotting실험 결과, Trx3에 대한 항체는 효모 조추출물과 정제된 Trx1 및 Trx2와는 교차반응 하지 않았다. 그러나, 효모 CDNA 유전자 은행을 template로 한 PCR 실험 에서는 Trx3를 암호화하는 유전자가 증폭되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제47권5호
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• pp.650-659
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• 1999

목 적: 산소를 이용하는 세포들은 반응성 산소기(reactive oxygen species, ROS)로 부터 자신을 보호하는 기전을 가지고 있는데, thioredoxin system으로부터 전자를 받아 과산화물을 물로 환원시키는 생화학적 성질을 가진 효모 단백질을 발견하여 이를 thioredoxin peroxidase(TPX)로 명명하였다. 이는 효모 뿐 아니라 체내 여러 장기에 고루 분포되어 있으며, 특허 종양세포에서 유리되는 반응생 산소기를 제거함으로써 종양세포의 발생(initiation), 성장(promotion) 및 전이(metastasis)를 억제하는 역할을 할 것으로 알려져 있으며, 폐암, 유방암 등의 종양세포내에서의 발현이 증가되는 것으로 보고되었다. 한편, 폐암의 치료에 있어서 방사선 치료는 폐암의 국소적 치료 및 증상 경감을 위해 중요한 위치를 차지하고 있으나, 폐의 방사선 치료에 있어 가장 중요한 장애요인은 치료후 발생하는 폐실질의 섬유화로서 방사선 조사후의 산소유리가(free radical) 손상 등에 의한 것으로 알려져 있으며, 이런 섬유화에 관여하는 인자 및 방어기전에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 저자 등은 방사선 조사 후에 백서의 폐조직에서 thioredoxin peroxidase의 아형 및 catalase등이 방사선 조사로 인한 폐손상의 방어기전에 어떤 역할을 하는지 알아보기 위하여 다음과 같은 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: 백서 18마리를 각각 3마리씩 6개 군으로 나누었고, 그 중 15마리에 900cGY와 방사선을 조사하였다. 방사선 조사를 받은 백서를 조사직후, 1주후, 2주후, 3주후 및 6주후에 희생시켜 폐조직을 얻었고, 이들 폐조직과 대조군 3마리의 폐조직을 H&E 염색하여 폐섬유화의 정도를 관찰함과 동시에 TPX 아형 및 catalase에 대한 항체로 Western blot analysis를 시행하여 각각의 단백질의 발현정도를 비교하였다. 결 과: 대조군과 비교하여 볼 때 폐조직에서 H&E 염색상 방사선 조사후 시기별로 폐섬유화의 정도가 점차로 진행됨을 볼 수 있었으나, thioredoxin peroxidase 5가지 아형(TPX-A & B, HS22, MER5, HORF-06) 모두 방사선 조사전과 조사후, 시간경과에 따른 면역반응대(immunoreactive band)의 차이를 보이지는 않았다. Catalase 역시 면역반응대의 차이를 보이지 않았다. 결 론: 체내 여러장기, 특히 폐장에 많이 분포하고, 폐암세포에 의한 반응성 산소기(reactive oxygen species)에 의하여 발현이 증가되는 것으로 알려진 thioredoxin peroxidase가 방사선 조사후에 발생한 백서의 폐섬유화에서는 그 발현의 정도가 변하지 않는 것으로 미루어 방사선으로 인한 폐손상의 복원과정에는 관여하지 않는 것으로 생각된다.

• Molecules and Cells
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• 제39권1호
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• pp.40-45
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• 2016

Peroxiredoxins are highly conserved and abundant peroxidases. Although the thioredoxin peroxidase activity of peroxiredoxin (Prx) is important to maintain low levels of endogenous hydrogen peroxide, Prx have also been shown to promote hydrogen peroxide-mediated signalling. Mitogen activated protein kinase (MAPK) signalling pathways mediate cellular responses to a variety of stimuli, including reactive oxygen species (ROS). Here we review the evidence that Prx can act as both sensors and barriers to the activation of MAPK and discuss the underlying mechanisms involved, focusing in particular on the relationship with thioredoxin.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 2002년도 총회 및 추계학술발표회
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• pp.79.1-79
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• 2002

• 한국잠사학회:학술대회논문집
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• 한국잠사학회 2003년도 International Symposium of Silkworm/Insect Biotechnology and Annual Meeting of Korea Society of Sericultural Science
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• pp.130-133
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• 2003

Peroxiredoxins are a family of antioxidant proteins ubiquitously found in all living organisms. A type of peroxidase enzyme, named thioredoxin peroxidase (TPx), that reduces $H_2O$$_2$ with the use of electrons from thioredoxin and contains two essential cysteines was identified in a wide variety of organisms ranging from prokaryotes to mammals. TPx homologs, termed peroxiredoxin (Prx), have also been identified and include several proteins, designated 1-Cys Prx, that contain only one conserved cysteine. (omitted)

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2005년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.220.1-220
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• 2005

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권1호
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• pp.81-86
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• 2017

퍼옥시레독신은 티오레독신, 티오레독신 환원효소, NADPH로 이루어진 티오레독신 시스템의 환원력을 이용하여 과산화물을 제거하는 티오레독신 과산화효소 활성과 다른 단백질의 열변성에 의한 응집을 막아주는 샤페론 활성을 갖는 효소이다. 정형 2-Cys Prx군에 속하는 퍼옥시레독신 참고서열 1,024개 중 부분적인 서열 등을 제외한 967개 서열을 정렬하였을 때 75번과 103번 아스파트산 잔기는 99% 보존되었고, 73번 세린 잔기는 97% 보존되었음에도 불구하고 잘 보존된 아스파트산 잔기와 세린 잔기에 대해 알려지지 않았다. 이 잔기가 TSA1의 두가지 효소 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 재조합 단백질을 이용하여 활성도를 알아보았다. in vitro 실험을 통하여 잘 보존된 잔기인 103번 아스파트산은 75번 아스파트산보다 티오레독신 퍼옥시레독신 활성 및 분자 샤페론 활성에 더 영향을 미치고, 103번의 음전하는 분자 샤페론 활성에 중요한 역할을 하며 과산화효소활성에는 75번과 103번의 음전하가 관여함을 알 수 있었다. 또한 73의 세린 잔기 역시 과산화효소에 영향을 미치는 잔기임을 알 수 있었다. 최근 출아 효모 퍼옥시레독신인 TSA2의 79번과 109번의 세린 잔기를 시스테인 잔기로 변이시킨 경우 두 변이 단백질 모두 과산화효소 활성과 샤페론 활성이 증가되었는데 이는 ${\beta}$-sheet 구조의 증가와 관련되는 것으로 보고하였다[28]. 이들 두 세린 잔기는 TSA1 구조에 의하면 모두 ${\alpha}$-나선 구조에 위치하였다. 반면에 73번의 세린 잔기는 ${\beta}$-sheet의 C-말단에 위치하는 잔기로 과산화효소 활성에 대한 영향이 다르게 나타나는 것으로 추정된다. 추후 생체 내 실험을 통하여 아스파트산 잔기의 변이가 과산화물 저항성이 미치는 영향 및 열 저항성(thermal stress)에 미치는 역할을 살펴볼 필요가 있다. 또한 아스파트산 잔기와 과산화물과의 반응 및 분자 샤페론과의 반응에 장애가 되는 요인이 무엇인지에 대한 추가 연구가 필요할 것이다.

• 대한의생명과학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-9
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• 1998

효모의 티올특이성 항산화단백과 아미노산 서열상 상동성을 보이는 50종류의 단백은 새로운 항산화 단백군을 형성하며 또한 병원성 미생물에도 널리 분포하고 있으나 이들 단백의 생화학적 및 생리적인 기능은 거의 알려져 있지 않은 실정이다. 본 연구는 병원성 미생물의 티올특이성 항산화단백의 기능에 관한 연구로서 Saccharomyces cerevisiae의 TSA 및 Salmonella typhimurium alkcyl hydroperoxide reductase의 AhpC subunit와 상동성을 나타내는 Corynebacterium diphtheriae의 DirA 유전자를 PCR 방법으로 클로닝하고 대장균에 발현시킨 후 정제하여 항산화 특성을 조사하였다. 정제된 DirA는 티올을 함유하는 금속촉매 산화계인 DTT/Fe$^{3+}$를 선택적으로 억제하였으며 티오레독신 의존성 과산화물 분해활성을 나타내었다. DTT/Fe$^{3+}$ 금속촉매 산화계에 의한 효소의 불활성화를 50% 억제 하는 DirA의 농도는 0.12 mg/ml로 효모 TSA 항산화활성의 약1/4 수준이었으며, 효모의 티 오레 독신계와 반응시켰을때 과산화물 분해활성은 0.02 unit/mg로서 효모 TSA의 티오레독신 의존성 과산화물 분해활성의 1/20수준이었다. 정제된 단백질을 이용하여 항체를 제조하였으며 이항체를 이용하여 Corynebacterium diphtheriae에서 발현됨을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 Corynebacterium diphtheriae의 병원성은 숙주세포의 방어기전인 백혈구에 의하여 생성되는 과산화수소 또는 다른 활성산소종을 제거하는 DirA작용과 연관이 있는 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology
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• 제44권5호
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• pp.492-501
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• 2006

In this study, we attempted to characterize the physiological response to oxidative stress by heat shock in Saccharomyces cerevisiae KNU5377 (KNU5377) that ferments at a temperature of $40^{\circ}C$. The KNU5377 strain evidenced a very similar growth rate at $40^{\circ}C$ as was recorded under normal conditions. Unlike the laboratory strains of S. cerevisiae, the cell viability of KNU5377 was affected slightly under 2 hours of heat stress conditions at $43^{\circ}C$. KNU5377 evidenced a time-dependent increase in hydroperoxide levels, carbonyl contents, and malondialdehyde (MDA), which increased in the expression of a variety of cell rescue proteins containing Hsp104p, Ssap, Hsp30p, Sod1p, catalase, glutathione reductase, G6PDH, thioredoxin, thioredoxin peroxidase (Tsa1p), Adhp, Aldp, trehalose and glycogen at high temperature. Pma1/2p, Hsp90p and $H^+$-ATPase expression levels were reduced as the result of exposure to heat shock. With regard to cellular fatty acid composition, levels of unsaturated fatty acids (USFAs) were increased significantly at high temperatures ($43^{\circ}C$), and this was particularly true of oleic acid (C18:1). The results of this study indicated that oxidative stress as the result of heat shock may induce a more profound stimulation of trehalose, antioxidant enzymes, and heat shock proteins, as well as an increase in the USFAs ratios. This might contribute to cellular protective functions for the maintenance of cellular homeostasis, and may also contribute to membrane fluidity.