• 제목/요약/키워드: $Ca^{2+}$ activity

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근 소포체의 ATPase 활성과 Ca 능동수송에 미치는 cAMP의 영향 (Studies on the Effects of cAMP on the ATPase Activity and on the Calcium Uptake of the Sarcoplasmic Reticulum)

  • 河斗鳳;朴姬淳;尹炳宇;金漢都
    • 한국동물학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.221-229
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    • 1975
  • 근 소포체의 ATPase 활성과 Ca 능동수송에 대한 cAMP의 영향을 밝히고저 토끼를 재료로 하여 그 골격근에서 근 소포체를 원심분리로 추출하고, 이 근 소포체 절편의 ATPase 활성과 Ca 축적능을 측정하면서, 반응액내에 각종 농도( 1 $\times$ $10^{-7}$ M ~ 1 $\times$ $10^{-3}$ M)의 cAMP를 가하여 그 영향을 측정하였다. 근 소포체의 ATPase 활성에는 cAMP 의 영향은 없다. cAMP의 유도체인 DBcAMP도 역시 아무런 영향을 미치지 않는다. 따라서 이 효소활성은 cAMP의 조절작용을 받지 않는다. 근 소포체의 Ca 축적능은 cAMP에 의하여 감소된다. cAMP의 유도체인 DBcAMPdp 의해서도 이 Ca 축적능은 약간의 저해를 받는다. 따라서 Ca 축적능은 ATPase 활성에 의지하되 cAMP의 조절작용을 받는 것으로 판단된다.

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Inhibition Mechanism of Endothelin-l-induced $Ca^{2+}$ Mobilization of Antimelanogenic Ingredient: 1,2-Ο-Diferulylglycerol

  • Lee, K. M.;Park, J. B.
    • 대한화장품학회:학술대회논문집
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    • 대한화장품학회 2003년도 IFSCC Conference Proceeding Book II
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    • pp.73-86
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    • 2003
  • Endothelins secreted from keratinocytes are intrinsic madiators for human melanocytes in UVB-induced pigmentation. Antimelanogenic ingredient, 1,2-Ο-diferulylglycerol(SM709) isolated from bamboo extract inhibited the melanin synthesis of Bl6F10 melanoma cells by 62%. To understand the cellular mechanism of antimelanogenic activity of SM709 in human melanocytes, the effects of SM709 on the ET-l-induced $Ca^{2+}$ mobilization were investigated. ET-l receptors in human melanocytes were characterized by using specific antagonist and found that ET-l increased intracellular $Ca^{2+}$ by activating ET-B receptor. SM709 completely blocked the ET-l-induced intracellular $Ca^{2+}$ increase and its inhibitory effect showed dose- and time- dependent manners. To investigate the role of SM709 on intracellular $Ca^{2+}$ store, when the $Ca^{2+}$ store was partially depleted by thapsigargin; a specific inhibitor of ER-type $Ca^{2+}$-ATPase, caffeine-induced $Ca^{2+}$ mobilization did not changed in the presence or absence of SM709, suggesting that SM709 has no effect on the $Ca^{2+}$ store. It is known that LPA receptor and P$_2$ receptor are linked to InsP$_3$ second messenger system. When these receptors in melanocytes were activated by LPA and ATP, the intracellular $Ca^{2+}$ signaling was observed even in the presence of SM709. From the above results, it can be suggested that SM709 has an antimelanogenic activity by antagonizing the ET-B receptor, resulting in subsequent intracellular $Ca^{2+}$ signaling, in UV induced pigmentation.nduced pigmentation.

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벼의 칼슘-의존적 단백질 카이네즈인 재조합 OsCPK11의 인산화 특성 (Phosphorylation Properties of Recombinant OsCPK11, a Calcium-dependent Protein Kinase from Rice)

  • 조일상;이수희;박충모;김성하
    • 생명과학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.1393-1402
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    • 2017
  • 식물에서, 칼슘-의존적 단백질 카이네즈(CDPKs)는 $Ca^{2+}$ 신호전달에서 중요한 $Ca^{2+}$ 수용체이다. 벼(Oryza sativa L.)의 CDPKs인 3개의 OsCPKs는 생물정보에 대한 분석이 이루어졌으나, OsCPK11 유전자는 연구가 완전히 수행되지 않았다. 다양한 조직에서 OsCPK11 유전자가 전사수준에서 발현한다는 것은 알려져 있으나, 단백질 수준에서 발현과 생화학적인 특징은 잘 알려져 있지 않다. 이 연구는 OsCPK11의 몇 가지 생화학적 특징을 알아보기 위해 이루어졌다. 먼저 in vitro에서 E. coli를 이용하여 GST-OsCPK11를 발현시키고, 카이네즈 활성 측정과 칼슘-의존적 단백질 카이네즈로서 OsCPK11의 생화학적 분석도 수행하였다. OsCPK11은 스스로 자가인산화하며, $Ca^{2+}$의 존재 하에서 기질로서 histone III-s와 MBP로 인산기 전달 작용을 수행한다. 재조합 OsCPK11의 활성은 $Mg^{2+}$에 의해 영향을 받으며, pH 7.0-7.5에서 최적의 활성을 보인다. 또한 OsCPK11의 활성은 높은 수준의 $Ca^{2+}$가 존재하는 조건에서는 $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Na^+$의 영향을 받지 않는다. 또한 OsCPK11의 자가인산화는 OsCPK11의 $Ca^{2+}$ 민감도를 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 마지막으로, OsCPK11의 N-말단 다양화 지역으로 토끼 항체를 만들었고, immunoblot을 기초로 polyclonal antibody는 95.5 kD의 GST-OsCPK11를 인식하는 것으로 나타났다. 이 결과는 벼의 $Ca^{2+}$ 매개 신호전달에서 OsCPK11의 기능을 더 잘 이해하는데 도움을 줄 것이며, 심화 연구를 위해 다양한 OsCPKs의 단백질 정보를 결정하는 것이 필요할 것이다.

Effect of Calmodulin on Ginseng Saponin-Induced $Ca^{2+}$-Activated $Cl^{-}$ Channel Activation in Xenopus laevis Oocytes

  • Lee Jun-Ho;Jeong Sang-Min;Lee Byung-Hwan;Kim Jong-Hoon;Ko Sung-Ryong;Kim Seung-Hwan;Lee Sang-Mok;Nah Seung-Yeol
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제28권4호
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    • pp.413-420
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    • 2005
  • We previously demonstrated the ability of ginseng saponins (active ingredients of Panax ginseng) to enhance $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current. The mechanism for this ginseng saponin-induced enhancement was proposed to be the release of $Ca^{2+}$ from $IP_{3}-sensitive$ intracellular stores through the activation of PTX-insensitive $G\alpha_{q/11}$ proteins and PLC pathway. Recent studies have shown that calmodulin (CaM) regulates $IP_{3}$ receptor-mediated $Ca^{2+}$ release in both $Ca^{2+}-dependent$ and -independent manner. In the present study, we have investigated the effects of CaM on ginseng saponin-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current responses in Xenopus oocytes. Intraoocyte injection of CaM inhibited ginseng saponin-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement, whereas co-injection of calmidazolium, a CaM antagonist, with CaM blocked CaM action. The inhibitory effect of CaM on ginseng saponin-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement was dose- and time-dependent, with an $IC_{50} of 14.9\pm3.5 {\mu}M$. The inhibitory effect of CaM on saponin's activity was maximal after 6 h of intraoocyte injection of CaM, and after 48 h the activity of saponin recovered to control level. The half-recovery time was calculated to be $16.7\pm4.3 h$. Intraoocyte injection of CaM inhibited $Ca^{2+}$-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement and also attenuated $IP_{3}$-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement. $Ca^{2+}$/CaM kinase II inhibitor did not inhibit CaM-caused attenuation of ginseng saponin-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement. These results suggest that CaM regulates ginseng saponin effect on $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement via $Ca^{2+}$-independent manner.

골격근의 수축과 가소성에 대한 신호전달-매개 단백질 및 관련 효소의 상관성 (Relationship of the Signal Transduction-mediated Proteins and Enzymes to Contractility and Plasticity in Skeletal Muscles)

  • 김중환
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제19권4호
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    • pp.1-14
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    • 2007
  • Background: It is generally accepted that skeletal muscle contraction is triggered by nerve impulse and intracellular $Ca^{2+}\;([Ca^{2+}]_i)$ released from intracellular $Ca^{2+}$ stores such as sarcoplasmic reticulum (SR). Specifically, this process, called excitation-contraction (E-C) coupling, takes place at intracellular junctions between the plasma membrane, the transverse (T) tubule L-type $Ca^{2+}$ channel (dihydropyridine-sensitive L-rype $Ca^{2+}$ channel, DHPR, also called tetrads), and the SR $Ca^{2+}$ release channel (ryanodine-sensitive $Ca^{2+}$ release channel, RyR, also called feet) of internal $Ca^{2+}$ stores in skeletal muscle cells. Furthermore, it has been reported that the $Ca^{2+-}$ dependent and -independent contraction determine the expression of skeletal muscle genes, thus providing a mechanism for tightly coupling the extent of muscle contraction to regulation of muscle plasticity-related excitation-transcription (E-T) coupling. Purpose: Expression and activity of plasticity-associated enzymes in gastrocnemius muscle strips have not been well studied, however. Methods: Therefore, in this study the expression and phosphorylation of E-C and E-T coupling-related mediators such as protein kinases, ROS(reactive oxygen species)- and apoptosis-related substances, and others in gastrocnemius muscles from rats was examined. Results: I found that expression and activity of MAPKs (mitogen-activated protein kinases, ERK1/2, p38MAPK, and SAPK/JNK), apoptotic proteins (cleaved caspase-3, cytochrome c, Ref-1, Bad), small GTP-binding proteins (RhoA and Cdc42), actin-binding protein (cofilin), PKC (protein kinase C) and $Ca^{2+}$ channel (transient receptor potential channel 6, TRPC6) was observed in rat gastrocnemius muscle strips. Conclusion: These results suggest that MAPKs, ROS- and apoptosis-related enzymes, cytoskeleton-regulated proteins, and $Ca^{2+}$ channel may in part functionally import in E-C and E-T coupling from rat skeletal muscles.

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용아초(龍芽草) 유기용매 분획물의 항산화 및 피부 장벽 개선 효과 (Anti-oxidant Activity and Skin Barrier Function Measured in Different Solvent Fractions Obtained from Agrimoniae Herba)

  • 한제근;김민주;박해진;이경하;노성수
    • 대한본초학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.19-26
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    • 2023
  • Objectives : Agrimoniae Herba is a herbal medicine widely distributed in Asia and contains flavonoids including catechin, quercitrin, rutin, hyperoside, and quercetin. This study aimed to investigate the anti-oxidant activity and skin barrier function of different solvent fractions (Hexane; methylene chloride, MC; ethyl acetate, EA; n-butanol, Bu; Water) obtained from Agrimoniae Herba. Methods : Anti-oxidant activity of different solvent fractions obtained from Agrimoniae Herba was investigated through total polyphenol contents, total flavonoid contents, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging activity, and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activity measurements. Then, filament aggregating protein (Filaggrin), Type I collagen, ceramide synthase (CERS) 3, and CERS4 were analyzed to evaluate the skin barrier strengthening effect of different solvent fractions obtained from Agrimoniae Herba on UVB-stimulated HaCaT cells. Results : As a result of measuring total polyphenol contents, total flavonoid contents, DPPH free radical scavenging activity, and ABTS radical scavenging activity, antioxidant activity was found to be excellent in the order of EA > Bu > MC > Hexane > Water. As a result of measuring mRNA gene expression of Type I collagen, Filaggrin, CERS3, and CERS4 after UVB-stimulated was applied to HaCaT cells treated with different solvent fractions obtained from Agrimoniae Herba, it was found to increase significantly in the Bu-treated group. Conclusion : Our findings show that the Bu sample obtained from Agrimoniae Herba has excellent anti-oxidant ability, which increases Type I collagen, Filaggrin, and ceramide synthetase in UVB-stimulated HaCaT cells to control the skin barrier improvement effect.

지질의 물리학적 성상이 $Ca^{2+}$-ATPase 활성도에 미치는 영향 (The Effects of Physical States of Phospholipids on $Ca^{2+}$-ATPase Activity of Biological Membranes)

  • 하종식
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제22권2호
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    • pp.163-177
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    • 1988
  • 세포막을 구성하고 있는 지질의 물리학적 성상이 단백질의 세포막 속으로의 삽입과정 및 단백질의 기능에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 골격근의 근세망(SR)으로부터 $Ca^{2+}-ATPase$ 단백질을 분리한 후 이를 세포막의 주 구성성분인 포스파티딜콜린(PC)과 포스파티딜에타노라민(PE)의 혼합지질과 재조합(reconstitution)시켰다. 이와같이 인공적으로 재조합된 구조물에서 $Ca^{2+}-ATPase$의 기능을 측정하기 위하여 칼슘지시색소인 아르세나죠III(AIII)를 이용한 분광방법과 방사선동위원소를 이용한 여과법으로 칼슘흡수율을 측정하였고 또한 ATP 가수분해 능력을 측정하였다. 실험결과 칼슘의 흡수율은 포스파티딜코린의 함량이 많은 혼합지질과 재조합시킬 때에 증가하였고, ATP 가수분해 능력은 포스파티딜함량이 25%까지는 포스타피딜코린의 양에 비례하여 증가하였으나 50%이상에서는 약간 감소하는 경향을 보였다. 한편 지질세포막속으로 단백질이 삽입되는 양은 포스파티딜 함량이 25%일 때 최고의 값을 보였으며 함량이 그 이하 또는 이상일 때는 감소하였다. 이상의 실험결과로보아 단백질의 기능은 세포막이 "bilayer" 구조를 갖출때에 증가하고 세포막속으로 단백질이 삽입되는 양은 세포막이 "non-bilayer" 구조를 형성할 때에 증가함을 알 수 있다.

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펙틴 분해효소를 이용한 김치 조직의 연화 방지 (Prevention of Pectinolytic Softening of Kimchi Tissue)

  • 백형희;이창희;우덕현;박관화;백운화;이규순;남상봉
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.149-153
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    • 1989
  • 김치의 연화현상을 방지하기 위해 배추에 존재하는 펙틴에스테라제(PE)와 폴리갈락투로나제(PG)의 특성을 이용하여 예비 열처리 조건을 구하고 예비 열처리한 배추로 김치통조림을 제조하여 6개월 간 저장한 후 경도를 살펴보았다. 최적 pH는 PE가 8.0, PG가 5.2이었으며 최적 NaCl농도는 PE가 0.25M, PG가 0.3M이었다. PE의 최적 $CaCl_2$농도는 0.02M이었으며 이 농도에서 PG는 저해되었다. 최적 온도는 PE가 $50^{\circ}C$, PG가 $65^{\circ}C$이었다. 예비 열처리는 $50^{\circ}C$의 0.05M $CaCl_2$ 용액에서 1시간 30분 동안 열처리하는 것이 최적으로 나타났다. 예비 열처리법에 의해 제조한 김치통조림을 6개월간 저장했을 때 대조구에 비해 줄기와 잎사귀는 경도가 더 높았으며 연화가 현저히 방지됨을 알 수 있었다.

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토마토 뿌리조직에서 분리한 마이크로솜의 $Ca^{2+}$ 흡수 특성 (Characterization of Microsomal $Ca^{2+}$ Uptake in Tomato Root Tissues)

  • 조광현;김영기
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제42권2호
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    • pp.116-122
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    • 1999
  • 식물세포의 세포질 $Ca^{2+}$ 이동과 관련된 $Ca^{2+}$ 수송 특성을 조사하기 위하여, 토마토 뿌리조직으로부터 마이크로솜을 분리하고, $^{45}Ca^{2+}$ 흡수 실험을 수행하였다. 반응용액에 P-type ATPase의 선택적 저해제인 1 mM vanadate와 액포막 $H^+-ATPase$의 선택적 저해제인 50 mM $NO_3^-$를 첨가하였을 때, $^{45}Ca^{2+}$ 흡수는 각각 20%와 33%가 저해되었고, 두 가지 저해제를 동시에 첨가하였을 때, 약 47%가 저해되었다. 이러한 저해효과의 특성을 밝히기 위하여 protonophore인 gramicidin을 처리하여 막을 경계로 형성된 $H^{+}$의 농도기울기를 감소시켰을 때, $^{45}Ca^{2+}$ 흡수는 30% 가량 저해되어, 토마토 뿌리조직 마이크로솜에 $Ca^{2+}/H^+$ antiporter가 존재할 가능성을 확인하였다. Gramicidin의 저해효과는 vanadate에 의한 $^{45}Ca^{2+}$ 흡수 저해 이후에도 대조실험과 같은 정도로 얻어져 vanadate의 저해효과와는 무관한 것이 확인되었다. 그러나, $NO_3^-$를 처리하여 $^{45}Ca^{2+}$ 흡수를 저해시킨 후, gramicidin에 의한 추가저해는 거의 관측되지 않았다. 한편, 동물조직 ER/SR-type $Ca^{2+}-ATPase$의 선택적 저해제인 thapsigargin은 마이크로솜 $^{45}Ca^{2+}$ 흡수를 농도 의존적으로 저해하였으며, $10\;{\mu}M$ 농도에서 최대 저해효과를 나타냈다. Thapsigargin에 의한 저해효과는 $NO_3^-$를 사용하여 액포막 $H^{+}-ATPase$ 활성을 저해하였을 때와 gramicidin을 사용하였을 때, 현저하게 감소하였으며 , vanadate의 효과와는 무관하였다. 이러한 결과는 vanadate가 직접적으로 $Ca^{2+}-ATPase$를 저해하며, $NO_3^-$와 thapsigargin은 액포막에 위치한 $H^{+}-ATPase$의 활성을 저해하여 간접적으로 $Ca^{2+}/H^+$ antiporter를 저해함을 의미한다. 결론적으로, 본 연구의 결과는 토마토 뿌리조직에 $Ca^{2+}$ 이동을 유발하는 주요 효소로서 $Ca^{2+}-ATPase$와 액포막 $Ca^{2+}/H^+$ antiporter가 존재함을 보여준다.

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Inhibition of Calmodulin-Dependent Calcium-ATPase and Phosphodiesterase by Various Cyclopeptides and Peptide Alkaloids from the Zizyphus Species

  • Hwang, Keum-Hee;Han, Yong-Nam;Han, Byung-Hoon
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제24권3호
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    • pp.202-206
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    • 2001
  • The effects of various sedative cyclopeptides and peptide alkaloids from the Zizyphus species on calmodulin-dependent $Ca^{2+}$ -ATPase and phosphodiesterase were Investigated. Calmodulin-induced activation of $Ca^{2+}$-ATPase was strongly inhibited by sanjoinine-A dialdehyde (IC_{50}$, 2.3$\mu\textrm{m}$), -Ah1 (IC_{50}$, 4.0$\mu\textrm{m}$), -A (IC, 4.6$\mu\textrm{m}$), and -G2 (IC_{50}$, 7.2$\mu\textrm{m}$), while calmodulin-induced activation of phosphodiesterase was strongly inhibited by both deachuine- S10 (IC_{50}$, 4.9$\mu\textrm{m}$) and sanjoinine-D (IC_{50}$, 9.0$\mu\textrm{m}$). The inhibitory activity of the various cyclopeptides and peptide alkaloids on $Ca^{2+}$-ATPase was found to correlate well with their Sedative activity.

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