• 한국환경농학회지
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• 제7권2호
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• pp.117-123
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• 1988

본 연구에서는 diazinon과 carbofuran의 송사리와 미꾸리에 대한 선택적 어독성 기작을 규명코자 뇌와 몸체에서 acetylcholinesterase(AchE)를 추출하여 활성을 측정하였다. 또 농약에 의한 효소의 활성저해도(IC50)를 측정하였으며 이를 급성 어독성 실험에서 얻어진 LC5O값과 비교하였는데 그 결과는 다음과 같았다. 송사리의 AchE의 활성은 미꾸리의 활성보다 2배 높았고, diazinon과 carbofuran의 선택적 독성은 diazinon의 대사산물인 diazoxon의 두 어종에 대한 IC50 값이 미꾸리가 송사리보다 4배 낮고, carbofuran의 IC50값은 송사리가 미꾸리보다 약 3.4배 낮으므로,IC50 값에 의하여 부분적으로는 설명될 수 있었다. 따라서 AchE을 이용하여 유기인계 및 카바메이트계 농약의 독성을 검색하는데 있어 동일농약인 경우 어종간의 감수성을 부분적으로 설명할 수 있기 때문에 농약의 독성을 1차적으로 검색할 수 있는 수단이 될 것으로 사료된다. 그러나 위의 방법이 본격적으로 사용될 수 있기 위해서는 농약의 종류와 어종을 다양화한 실험과 흡수, 체내에서의 대사 등에 관한 연구를 통하여 급성 독성 현상과 AchE의 저해도와의 관계가 먼저 정리되어야 할 것으로 본다.

• 농업생명과학연구
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• 제45권6호
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• pp.213-226
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• 2011

아세틸콜린 분해효소(acetylcholine esterase, AChE) 억제제는 아세틸콜린 함량을 높여 콜린성 neuron을 활성화함으로써 기억 능력의 개선 및 치매 개선을 가져와 현재 다양한 AChE 억제제들이 개발되어 사용되고 있다. 본 연구에서는 AChE에 대한 억제 활성을 갖는 천연물을 다양한 식물추출물 및 에센스오일로부터 탐색하였으며, 탐색한 추출물의 scopolamine으로 기억손상을 유발한 쥐의 기억력 개선 활성을 치매 치료제로 사용하고 있는 donepizil과 비교 분석하였다. 그 결과 자몽(Citrus paradisi) 유래의 에센스 오일이 AChE 억제 활성이 가장 높아 20 ug/ml의 농도로 처리하였을 때 90% 이상의 효소 억제 활성을 나타내었다. 수동회피 실험 결과, 자몽 유래의 에센스오일(100 mg/kg, p.o.)을 투여한 쥐는 치매 치료제로 사용하고 있는 donepizile (0.5 mg/kg)을 투여한 쥐와 유사한 latency time을 나타내어 인지기능이 개선되었다. 또한, 수중미로 시험 결과, 자몽 유래 에센스오일(100 mg/Kg, p.o.)을 투여한 쥐는 donepizile(0.5 mg/kg)을 투여한 쥐와 유사한 latency time을 나타내어 인지기능이 개선되었다. 이상의 결과로부터 자몽 유래 에센스오일은 매우 효과적으로 기억력을 개선하여 인지기능을 개선해 줄 수 있는 안전하고 효과적인 후보물질이라고 사료된다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권3호
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• pp.291-296
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• 2022

퇴행성 신경질환 치료를 위한 AChE inhibitor 관련 연구로써 생물학적 유용성을 높인 커큐민에 대한 연구를 수행하게 되었다. 본 연구의 목적은 아리큐민(강황추출물)에 대한 in vitro 신경보호 효과를 확인하는데 있다. 신경보호효과를 확인하기 위해 아리큐민(강황추출물)에 대한 AChE inhibition을 평가하였고, HT-22 세포에 대한 세포생존율을 분석하였으며, 산화스트레스(glutamate, H₂O₂) 유발에 따른 HT-22 세포생존을 확인하였다. 아리큐민(강황추출물)의 AChE 저해율 변화결과 아리큐민 39.06㎍/㎖ 이상의 농도에서 약 20% 이상의 AChE 활성을 저해하는 것으로 확인하였다. 그리고 산화스트레스(glutamate 5 mM 및 H₂O₂ 500 µM) 유발 HT-22 cell의 세포 독성을 0.01~0.1 mg/ml 농도에서부터 유의하게 억제하는 것을 확인하였다(p<0.05). 이와 같은 결과로 볼 때 아리큐민(강황추출물)은 신경보호 효과 효능이 우수한 것으로 확인되었다.

• 산업식품공학
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• 제15권4호
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• pp.289-296
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• 2011

Twenty four fractions by solvent extraction and/or acid precipitation from fruit body and culture broth of Inonotus obliquus were prepared, and their inhibitory effect against acetylcholinesterase (AChE) was investigated. Among these fractions, acid (1 M HCl) precipitates from cell-free culture broth and fruit body exhibited the highest inhibitory effect on AChE in vitro. Acid precipitates inhibited AChE activity in a concentration-dependant manner and $IC_{50}$ values of both acid precipitates were 0.53 mg/mL. The inhibition pattern was general non-competitive inhibition. The energetic parameters were also determined by dual substrate/temperature design. Both acid precipitates increased the values of Ea, ${\Delta}H,/;{\Delta}G$ and ${\Delta}H^{\ast}$ decreasing the value of ${\Delta}S$ for AChE. The results implied that the acid precipitates from I. obliquus increased the thermodynamic barrier, leading to the breakdown of ES complex and the formation of products as inhibitory mechanism.

• 농약과학회지
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• 제7권1호
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• pp.18-24
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• 2003

매추좀나방과 파밤나방에 대한 flupyrazofos 의 작용기작을 구명하기위하여 한국화학연구소에서 분양을 받아 실내에서 19 세대 누대 사육한 배추좀나방과 포장에서 채집하여 실내에서 인공사료를 이용하여 25세대 누대사육한 파밤나방을 대상으로 효소활성도 및 flupyrazofos 에 의한 AChE 활성 저해정도를 조사한 결과는 다음과 같다. 배추좀나방과 파밤나방의 머리에 있는 AChE의 활성도는 배추좀나방 1령$\sim$4령에서 $1.5\sim11.1$ ng/larva/ruin 이었고, 파밤나방 1령$\sim$6령에서 $1.7\sim45.2$ ng/larva/min로 나타나 4령이상의 영기에서는 $25\sim30$배이상 높았다. 배추좀나방과 파밤나방에 대한 aliesterase 의 활성도는 배추좀나방 1령충에 비하여 배추좀나방 2령$\sim$4령에서는 머리와 복부에서 각각 $1.7\sim4.7$배와 $3\sim17$배 이하였으나, 파밤나방 3령$\sim$6령에서는 $8\sim55$배와 $12\sim30$배 이상이었다. Flupyrazofos 에 의한 AChE 반수저해농도 $(I_{50})$는 배추좀나방 2령과 4령에서 각각 92 nM과 $1.8{\mu}M$이었고 파밤나방 2령과 4령에서 각각 $15{\mu}M$과 3.1mM로 나타나 파밤나방은 배추좀나방 보다 약 $162\sim1,720$배 이상 높은 농도를 보였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제42권4호
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• pp.336-343
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• 1999

담자균류로부터 치매 예방 및 치료 효과를 갖는 생물활성물질을 탐색하기 위한 기초 자료를 확립하기 위하여 56종의 배양 균사체 메탄을 추출물 및 배양 여액의 ethylacetate(EtOAc) 가용성 분획에 대하여 prolylendopeptidase(PEP), acetylcholine esterase(AChE) 및 혈전 응고에 대한 저해활성을 측정하였다. 그 결과 PEP에 대하여 Amanita aspera, Phellinus chrysoloma의 균사체 추출물 및 배양여액의 EtOAc 가용성 분획이 40ppm에서 모두 90% 이상의 저해활성을 나타내었으며 분홍껍질고약버섯(Peniophora quercina), 잎새버섯(Grifola frondosa), Wolfiporia extensa, 좀나무싸리버섯(Clavicorona pyxidata) 및 Phanerochaete soy교교의 배양액이 90% 이상의 저해활성을 나타내었다. AChE에 대하여는 40ppm 농도에서 어느 것도 강한 활성을 나타내지 못하였으나 조개껍질버섯(Lenzites betulina), Phellinus chrysoloma, Wolfiporia extensa, Phanerochaete sordida의 균사체 추출물과 Hypocrea nigricans, Coriolus azureus, 팽나무버섯(Flammuzina velutipes), Phlebiopsis gigantea 및 Bondarzewia montana의 배양여액 EtOAc 가용성 분획이 40% 정도의 저해활성을 나타내었다. 한편 혈전응고 저해활성의 지표로 삼은 thrombin times(TT) assay에서는 Amanita aspera, Oxyporus latemarginata, 분홍껍질고약버섯(Peniophora quercina), 말굽버섯(Fomes fomefarius)의 배양여액 EtOAc 추출물과 Clitocybe clavipes, Trametes versicolor, Phlebiopsis gigantea의 균사체 추출물이 550 ppn의 농도에서 혈전 생성에 걸리는 시간을 2배 내지 3배 연장하는 효과를 나타내었으나 activated partial thromplastin times(APTT) assay에서는 어느 것도 효과를 인정할 수 없었다.

• 농약과학회지
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• 제7권4호
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• pp.288-295
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• 2003

유기인계 살충제인 chlorpyrifos에 대한 배추좀나방의 저항성 원인을 구명하기 위하여 저항성 인자로 알려진 두 가지 무독화 효소, esterases와 glutathione- S-trasferase(GST)의 활성과 작용점 효소인 acetylcholinesterase(AChE)의 insensitivity 정도를 측정하였다. 또한 chlorpyrifos와 작용점이 동일한 계통의 살충제에 대한 저항성 발달과의 상관관계를 조사하여 교차저항성 발달 특성을 검정하였다. 감수성 배추좀나방에 chlorpyrifos의 아치사량을 처리하여 160배의 저항성을 나타내도록 선발하여 실험에 사용하였다. 저항성 계통의 GST 활성은 감수성 계통의 GST 활성에 비하여 1.7배 높았으나, 감수성 계통과 저항성 계통간에 esterases 활성 차이는 없었다. 또한 chlorpyrifos의 작용점인 AChE insensitivity 측정결과 저항성 계통이 감수 성계통보다 11.6배 높았다. Chlorpyrifos 저항성 계통은 AChE을 저해하는 것으로 알려진 유기인계 및 카바 메이트계 살충제인 dichlorvos, dimethylvinphos, carbofuran에 대해서도 각각 33.6배, 17.6배, 18.7배의 insensitivity를 나타내었다. 그러나 동일한 작용점을 저해하는 phenthoate-oxon에 대해서는 1.7배의 낮은 insensitivity를 보였다. 또한 이들 약제들에 대한 교차저항성 발달정도를 측정한 결과, chlorpyrifos 저항성 계통은 dichlorvos, dimethylvinphos, carbofuran에 대하여도 각각 82배, 47배, 42배의 높은 교차저항성 발달을 나타내었으나, phenthoate에 대해서는 2.3배로 낮은 교차저항성 발달을 보여 작용점이 동일한 유사계열 약제들이라도 저항성을 유발하는 기작에는 서로 큰 차이가 있을 수 있음을 확인할 수 있었다. 본 실험 결과 AChE insensitivity 와 저항성 발달비 간에는 정의상관관계$(r=0.9951^{**},\;p^{(0.01)}$를 보이는 것으로 나타났는데, 이는 유기인계 및 카바메이트계 살충제의 저항성 발달이 AChE에 대한 insensitivity 정도와 관련 있음을 시사하는 것이다. 본 연구의 결과를 통하여 chlorpyrifos에 대한 배추좀나방의 저항성 발달은 작용점인 AChE에 대한 약제의 insensitivity가 주 요인 중 하나이며, 무독화 효소 중 GST 활성증가가 부가적인 요인이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제46권4호
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• pp.353-360
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• 2003

본 실험에서는 acetylcholinesterase(AChE, EC 3.1.1.7)를 이용한 간이 잔류농약 검사법에 필요한, 유기인계 및 카바메이트계 살충제에 대한 감수성이 증가된 AChE(MAChE)를 baculovirus를 이용하여 대량으로 생산하는 시스템을 구축하고 생산된 효소의 특성을 관찰하였다. 한라산에서 채취한 초파리에서 AChE의 cDNA를 합성한 후 PCR을 이용하여 AChE의 lipid anchor부분을 제거하고 site directed mutagenesis에 의해 E107Y, F368L, L408E의 염기서열을 변화시켜 재조합된 MAChE cDNA를 합성하였고 baculovirus vector에 삽입하여 대량생산을 시도하였다. 대량 증식에 필요한 조건으로 감염횟수가 네 번일 때, 그리고 세포수가 $2{\times}10^6$ cell/ml일 때 세포의 증식과 효소의 활성이 극대화됨을 알 수 있었다. His tag을 붙여 Ni-NTA affinity column을 이용하여 MAChE를 정제하였으며, 정제된 효소는 실험조건하에서는 pH(3-10)와 온도$(20-50^{\circ}C)$의 변화에 영향을 받지 않았다. 농약 추출액으로 methanol을 사용했을 때가 ethanol을 사용할 때 보다 효과적임을 알 수 있었다. 대표적인 유기인계와 카바메이트계 농약에 대한 저해율을 조사한 결과 재조합된 MAChE는 대만의 집파리 및 변형되지 않은 AChE에 비하여 전반적으로 농약에 대한 감수성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권7호
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• pp.953-959
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• 2010

본 연구에서는 청각으로부터 생리활성물질을 추출하기 위해서 친환경적인 효소적 방법을 이용하여, 이들 효소 가수 분해물의 TPC, TFC, 항산화 활성, acetylcholinesterase(AChE) 저해 활성 및 항염증 활성을 측정하였다. 청각의 단백질 및 탄수화물 가수분해물의 TPC는 TFC보다 높은 함량을 나타내었으며, 단백질 가수분해물이 탄수화물 가수분해물보다 높은 TPC를 나타내었다. 청각 가수분해물의 항산화 활성은 DPPH radical 소거 활성으로 측정하였고, 단백질 가수분해물에서는 Flavourzyme 가수분해물이 활성이 높았고, 탄수화물 가수분해물에서는 Promozyme 가수분해물이 높은 DPPH radical 소거 활성을 나타내었다. 따라서 두가지 가수분해물을 이용하여 hydrogen peroxide 소거능, $Fe^{2+}$ 킬레이팅 및 reducing power를 측정한 결과 두 가수분해물 모두 우수한 항산화 활성을 나타냄을 알 수 있었다. 또한, hydroxyl radical로 유도된 DNA 손상을 효과적으로 억제하였다. AChE 저해 활성에서는 Flavourzyme 및 Dextrozyme 가수분해물이 각각 우수한 AChE 저해 활성을 나타내었다. 청각 가수분해물의 RAW264.7 세포주에 대한 세포독성을 검토한 결과 세포독성을 나타내지 않았으며, lipopolysaccharide(LPS)로 유도된 nitric oxide(NO) 생성 억제능에서는 모든 가수분해물이 유의적(p<0.05)으로 NO의 생성을 억제하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제49권4호
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• pp.315-321
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• 2006

유기인계나 카바메이트 살충제는 신경전달계 효소인 Acetylcholinesterase(AchE)를 저해하므로 농산물중에서 농약의 잔류여부 확인이 가능하다. 이러한 바이오센서는 환경 관리를 위한 민감한 센서로 사용될 수 있으며, 최근에는 AchE를 이용한 잔류농약을 측정할 수 있는 바이오센서 기술이 주목을 받고 있다. 우리는 최근에 감광성고분자물질인 고정화물질을 이용하여 광기교화반응에 의해 AchE를 막에 고정화시켜 잔류농약을 측정할 수 있는 바이오센서를 개발하였다. 고정화시킨 효소는 $4^{\circ}C$에서 6개월 동안 안정하였으며, 유기인계와 카바메이트계의 농약에 대한 반응에서도 기존의 용액형태의 효소보다 민감한 반응을 보였다. 또한 본 연구개발로 제작된 바이오센서에 의한 잔류농약 측정법은 용액형태의 효소에 의한 잔류농약 측정법보다 신속 간편하여 5분 안에 잔류농약에 대한 효소의 억제율을 측정할 수 있었으며, chlorpyrifos, cabaryl, carbofuran methidathion에 대해 농약의 검출 능력이 정밀분석법에 의한 검출한계에 근접한 것으로 나타났다