• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1994년도 제2회 추계심포지움
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• pp.99-104
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• 1994

Renin-Angiotensin계는 정상 및 질병시의 혈압조절에 매우 중요한 역할을 담당하고 있음이 밝혀지면서, 이 조절계의 특정단계를 간섭함으로써 새로운 고혈압치료제를 개발하려는 연구가 일찍부터 시도되었다. (그림 1). 그 중에서 내인성 생리활성물질인 Angiotensin II의 합성을 차단하는 ACE 저해제는 임상적으로 고혈압 및 심부전치료제로서 유용성이 인정되어 현재 널리 사용되고 있다. ACE 저해제는 종종 마른기침, 발적과 같은 부작용이 나타나므로 이러한 부작용을 극복하려는 연구가 많이 있었으나 이는 작용기전에서 기인되는 것으로 해결에 한계를 보여왔다. 그런데 1982년 일본의 Takeda사의 연구진은 S-8307, 8308이라는 효과가 매우 약하기는 하지만 Angiotensin II 수용체를 선택적으로 차단하는 비펩타이드성의 AII길항물질을 특허 출원하였다. 미국의 Du Pont사는 AII길항약물이 효능은 그대로 유지하면서 ACE 저해제들의 부작용을 해결할 수 있을 것으로 예상하고 Takeda 화합물을 모핵으로하여, 많은 유도체들을 합성하면서 구조-활성 연구를 수행한 결과 비펩타이드성길항제인 Dup 753(Losartan, Cozaar$^{R}$) (2-N-butyl-4-chloro-5-hydroxymethyl-1-(2'-(1H-tetrazole-5-yl)biphenyl-4-yl) imidazole, potassium salt)을 발견하게 되었다. 이 Dup 753은 특별히 AII수용체중 혈압조절과 관련이 있는 AT1 수용체를 선택적으로 차단하는데, 효력은 ACE 저해제인 captopril과 유사하며, 경구흡수가 잘되고 지속시간이 길어 하루에 한번 먹는 경구제제로 개발되고 있는 것으로 알려져 있다. 이 Dup 753의 지속시간이 긴 것은 그 대사물인 Exp 3174에 기인하는 것으로 알려져 있으며, 대사체가 Dup 753에 비해 효력도 훨씬 더 높고 지속시간도 길어서, Dup 753은 일종의 prodrug적 개념이 들어있는 약물이라 할 수 있다.

• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.480-482
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• 2018

이 연구에서는 Illumina Hiseq platform을 사용하여 동해 심층 해양수로부터 분리된 Zhongshania marina $DSW25-10^T$의 유전체 염기서열 해독을 수행하였다. 그 결과, 유전체는 대략 4.08 Mbp의 길이 및 49.0%의 G + C 함량으로 구성되었고, 전체 3,702개의 단백질 암호 유전자, 3개의 rRNA 유전자, 39개의 tRNA 유전자, 4개의 non-coding RNA 유전자 및 36개의 위 유전자(pseudogenes)가 확인되었다. 또한, 지방족 및 방향족 화합물의 대사 경로가 확인되었다. 이러한 대사 경로들로 비추어 Zhongshania marina $DSW25-10^T$는 유용한 생물 정화 자원으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국어병학회지
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• 제6권2호
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• pp.133-142
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• 1993

비타민은 동물과 어류에 있어 성장, 발육, 및 대사기능에 비교적 적은 양으로 요구되는 필수 미량원소이다. 이들 미세 영양분이 결핍됨으로써 식욕 감퇴에서부터 심한 조직 변형등의 증상들을 일으킨다. 수용성 vitamin B6는 비교적 적은양이 요구되며, 주로 보조 효소 기능을 가지고 있다. 비타민 B6라는 명칭은 유사한 대사 기능들을 가진 화학적으로 관련된 pyridoxine, pyridoxamine, pyridoxal들을 의미한다. 비타민 B6는 비 반추 포유류, 조류와 어류의 음식물을 통해 섭취되는 성분이며, 비타민 B6 화합물들은 식물과 미생물 등에 의해 합성된다. 대사적으로 활성형인 비타민 B6 보조효소는 pyridoxal-5-phsphate(PLP)이며, decarboxylases, aminotransferases, sulfhydrases, tryptophanases를 포함한 아미노산 대사에 관여하는 여러 효소들(PLP-dependant)에 coenzyme으로 작용한다. 비타민 B6 요구량이 육식 동물보다 고단백질을 섭취하는 어류에서 더 높다. B6는 탄수화물과 지질의 대사에도 역시 관여하며 heme과 serotonin의 합성에 필수적이다. 어류에서 결핍증(현상)은 빨리 나타나는데, 이러한 증세로는 신경계 분열, 경련, 유영 부조화, 피부병변, 부종, 안구 돌출, 근 긴장성 경련 등이 포함된다. 비타민 B6는 pyridoxal kinase와 pyridoxine(pyridoxamine) oxidase의 촉매 반응에 의해 생체내 활성형인 PLP로 된다. PLP는 PLP-의존성 효소에서 보조 효소로 필수적인 역할을 하는 관계로 이 논문에서는 비타민 B6 생합성 및 대사와 비타민 B6 의존성 효소(aminotransferase)의 특성과 작용기작에 대한 효소학적 연구를 중점으로 이들 enzyme들의 구조와 기능에 대한 최근 연구 동향을 살펴보고자 한다.

• 한국환경농학회지
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• 제35권3호
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• pp.216-222
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• 2016

Polychlorinated biphenyl은 잔류성 환경 오염물질로서, 다양한 생리 독성 때문에 인축에 대한 세부적 연구가 수행된 바 있다. 한편 포유동물을 대상으로 진행된 연구에서 hydroxy PCBs, PCB quinones, 및 methylsulfonyl PCBs 등의 대사물이 발견되었으며, 이들은 모화합물과는 상이한 독성을 나타낸다고 보고되었다. 그러나 이와 같은 동물에 대한 연구와 비교하여, 식물 및 토양 미생물에 대한 영향, 독성 등에 대한 연구는 매우 제한적이다. 일반적으로 식물의 경우, 농약 등과 같은 외래 물질 또는 자외선, 병원균 등의 외래 스트레스원의 작용을 받게되면, 특이 생물활성을 지닌 파이토알렉신 등의 이차 대사산물을 생합성하는 것이 알려져 있다. 본 연구에서는 수 종의 PCB 및 hydroxy PCB, phenol류 등을 화학적으로 합성하고, 이들의 처리에 따른 당근 중, 파이토알렉신인 6-메톡시멜레인 생합성에 미치는 영향을 검토하였다. 증류수를 처리한 대조구의 경우, 파이토알렉신의 농도는 처리 후 2일에 최대치까지 증가하였으며, 이후 지속적으로 감소하였다. 한편 2-hydroxy/4-hydroxybiphenyl의 경우, 처리 후 3일까지 증대한 반면, 비교적 지용성이 높은 PCB-126 및 3,5-dichloro-2-hydroxybiphenyl 처리구에서는 처리 1일 후, 최대치를 나타내어 화합물의 구조 또는 지용성 등에 따라 다른 유도효과를 나타내었다. 이상의 결과에 따라, 환경 오염물질의 성상에 따라, 토양 중, 재배 농작물의 생리 활성 2차 대사물질의 생합성이 다양하게 변화됨을 알 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.135-153
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• 2015

식물의 페닐알라닌, 티로신, 그리고 트립토판과 같은 방향족 아미노산은 단백질 합성의 구성 성분 뿐만 아니라 다양한 이차 대사물질들의 전구물질들이다. 이러한 방향족 아미노산 유래의 화합물들은 식물의 색소와 세포벽 구성성분을 포함하는 다양한 페놀릭 화합물들의 구성성분이자, 옥신과 살리실산과 같은 식물 호르몬으로써 중요한 역할을 수행한다. 또한 이들은 인간의 영양과 건강을 증진하는 높은 잠재력을 지니는 알칼로이드 및 글루코시놀레이트와 같은 천연산물로써 역할을 한다. 방향족 아미노산의 생합성경로는 shikimate 경로로부터 유래되는 공통의 중간기질인 chorismate를 공유한다. 트립토판은 중간기질로 anthranilate를 통해 합성되고, 페닐알라닌 및 티로신은 중간기질인 prephenate를 통해 합성된다. 본 논문에서는 방향족 아미노산 생합성경로에 관련한 모든 단계의 효소와 전사/전사후 수준에서의 그들의 유전자 조절에 대한 최근 연구들에 대해 종합적으로 되짚어 보면서, 추가적으로 식물의 방향족 아미노산 유래의 천연물질 생산을 증진시키기 위해 그 동안 시도되어온 대사 공학적 노력들에 대해서 소개하고자 한다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권3호
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• pp.193-199
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• 2019

지방산과 이차대사물질들의 프로파일들을 종합적으로 비교한 결과 지방산의 함량이 높은 Okdong, Deulsaem, Daesil 품종의 총 페놀화합물과 항산화 활성은 낮았으나 Joim, Yeupsil, Danjo 품종은 지방산과 총 페놀화합물 함량이 상대적으로 높은 것으로 확인되었으며 Yeupsil 품종이 그 중에서 가장 우수한 것으로 확인되었다. 따라서 기름의 함량만으로는 Okdong과 Deulsaem 품종이 우수한 반면 기름 함량과 다양한 건강기능성을 갖고 있는 것으로 확인된 rosmarinyl glucoside와 rosmarinic acid을 비롯한 기능성 이차산물의 함량도 높은 것을 고려한다면 Yeupsil 품종이 우수한 것으로 확인되어 들기름 뿐만 아니라 들깨가루용으로도 적합할 것으로 사료된다. 반면에 지방산 함량과 이차대사물질의 함량이 낮은 것으로 확인된 Dasil, Daeyeop, Saeyeupsil 품종은 식품 가공용 들깨 품종으로는 적합하지 않는 것으로 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.467-476
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• 2023

오미자(Schisandra chinensis)는 오미자과에 속하는 낙엽활엽덩굴식물로 한국, 일본, 중국, 대만 등 동아시아에 널리 분포한다. 오미자에 함유된 주요 성분에는 리그난 화합물뿐만 아니라 트리테르페노이드 화합물도 포함되어 있는 것으로 보고되었다. 한국 산지별 오미자의 특성을 구별하기 위해 대사산물 프로파일링과 다변량 통계 분석 기법인 PCA을 수행하여 판별식을 설정하였고, 그 결과 triterpenoids 16종, lignan 9종, flavonoid, phenylpropanoid, fatty acid 각 1종을 동정하였다. 또한 다변량 통계분석을 통해 OPLS-DA의 s-plot 모델을 적용하여 단양, 문경, 거창, 평창의 4개 그룹을 구분하는 것을 확인하였고, lanostane, cycloartane, 그리고 schiartane triterpenoid, dibenzocyclooctadiene lignan 이 각각 화학적마커로 동정하였다.

• 한국연초학회지
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• 제32권1호
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• pp.41-54
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• 2010

담배 주류연은 수천가지 종류의 다양한 형태의 화학물질로 구성되어있고, 이들 화학물질의 대부분은 극히 미량의 농도로 존재하는 것으로 알려져 있다(Green and Rodgman, 1996). 담배연기 속에서 발암물질로서는 poly cyclic aromatic hydrycarbon (PAHs) 류인 B(a)P를 최초로 보고된 이후, 현재까지 69종의 화합물이 담배연기중의 발암물질로서 알려졌으며, 여기에는 9종의 PAHs 그리고 4종의 aromatic amine, nitrosoamines 및 aldehydes 그리고 다른 무기 및 유기 화합물들을 포함된다. 또한 담배 주류연에는 여러 화학물질들에 의해 유발된 생물학적 독성을 상당히 감소시키는 것으로 확인된 성분들이 존재하는 것으로 알려져 있다. 이러한 담배연기 중에 존재하는 항 발암성 효과를 나타내는 성분들의 작용 메카니즘은 발암성 물질 또는 발암성 물질의 대사산물들과 반응을 하거나, 불활성화 시키거나, 세포 구성 물질들과의 반응에서 서로 경쟁하거나, 또는 발암성의 흡수를 간섭함으로서 발암성 효과를 없애거나 또는 감소시키는 것으로 생각된다. 여러 연구자들은 담배연기 응축물에서 종양 성장의 억제 작용을 하는 성분들이 존재하는 것으로 주장 하고 있다.(Hoffmann and Griffin, 1958; Fall et al., 1964; Homburger and Tregier, 1965). 담배 연기 중에는 발암성을 나타내는 성분들과 함께 항 발암성 및 항 돌연변이성 효과를 나타내는 성분들이 존재한다는 것이 다양한 생물학적 평가 연구들에 의해 증명되었다(Slaga and DiGivanni, 1984; Fay et al., 1984; Green and Rodgman, 1996).

• 한국가금학회지
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• 제37권3호
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• pp.275-282
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• 2010

닭의 대사 생리에 대한 연구는 산업적 가치 및 생물학, 의학적으로도 매우 중요하다. 닭의 유전체 염기서열 분석 결과는 2004년에 처음 발표되었고, 이러한 유전체 정보를 바탕으로 유전형과 표현형의 상관관계를 분석하는 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 닭 유전체 정보를 바탕으로 대사 경로를 재확립하고, 닭 특이 대사 경로 유전체 데이터베이스를 구축하였다. 이를 위해 Perl 언어를 기반으로 개발된 자동 파이프라인(pipeline)을 이용하여 여러 생물정보 데이터베이스에 산재해 있는 닭 유전체에 관한 정보를 통합한 닭 특이 통합 데이터베이스를 구축하였다. 또한, 구축된 닭 특이 통합 데이터베이스를기반으로PathoLogic 알고리즘을구현한Pathway Tools 소프트웨어를 이용하여 닭 특이 대사 경로를 재확립하였다. 결과적으로, 닭 유전체 Gallus_gallus-2.1에서 2,709개의 효소, 71개의 운반체(transporter)와 1,698개의 효소 반응, 8개의 운반 반응(transport reaction)이 도출되었다. 이를 통해 총 212개의 대사 경로가 재확립되었고, 1,360개의 화합물(compound)이 닭 특이 대사 데이터베이스에 포함되었다. 다른 종(사람, 생쥐, 소)과의 비교 분석을 통해 중요한 대사 경로가 닭 유전체에 보존되어 있음을 보였다. 또한, 닭 유전체의 assembly와 annotation의 질을 높이는 노력과 닭 및 조류에서 유전자 기능 및 대사 경로에 대한 연구가 필요한 것으로 나타났다. 결론적으로, 본 연구에서 재확립된 닭의 대사 경로 및 데이터베이스는 닭 및 조류의 대사 연구뿐만 아니라 포유동물 및 미생물과의 비교 생물학적 접근을 통한 의학 및 생물학적 연구에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국환경농학회지
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• 제10권2호
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• pp.167-177
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• 1991

O,S-dialkyl alkylphosphonothioates 계열 유기인제 농약의 체내 작용기작을 이해하기 위하여 model 화합물 (1), O-ethyl S-methyl ethylphosphonothioate [$LD_{50}$(rat, oral) 4.6mg/kg ; $K_i$(bovine erythrocyte acetylcholinesterase) 303 $M^{-1}min^{-1}$]이 선정되었다. 이 유기인계 화합물들은 체내에서 활성화(活性化) 과정을 겪으면서 독성(毒性)을 발현하는 것으로 가설(假說)되어져 왔다. 생체 내 mixed function oxidases에 의한 산화 활성화 과정을 화학적(化學的)으로 재현하기 위하여 두 종류의 유기산화제 즉, meta-chloroperoxybenzoic acid와 monoperoxyphthalic acid가 사용되었고, 대사적(代謝的) 산화를 재현하기 위하여 쥐 간(肝)에서 추출한 microsomal oxidation system을 이용한 in vitro 산화반응이 시도되었다. 산화반응 중간생성물인 S-oxide의 존재가 전구물질(1)의 가설적 산화 반응경로를 통해서 간접적으로나마 충분히 확인 되어질 수 있었다. 더욱이 ethanol을 이용한 trapping 실험에서 불안정한 산화중간물질인 S-oxide가 강한 phosphorylating agent라는 것이 확인되어, 전구물질 (1)로부터 산화반응을 거치면서 생성된 이 중간물질이 체내 신경전달에 중요한 역할을 하는 acetylcholinesterase를 phosphorylation하게 되고, 결국 이런 활성화 과정을 통해 이 계열의 화합물들이 독성을 발휘하는 것으로 이해될 수 있었다.