• 수산해양교육연구
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• 제26권3호
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• pp.543-552
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• 2014

Papain family중 하나인 cysteine protease는 근골격계 질환 치료를 위한target molecule로 인식 되어왔으며 Cathepsin B 는 단백질 분해의 초기과정에 관여하는 cysteine proteases 중 하나이다. 본 연구는 넙치의 cathepsin B 유전자의 발현 양상과 넙치 cathepsin B(PoCtB)의 클로닝, 발현 및 효소특성을 분석하였다. cDNA Library Screening을 이용하여 넙치의 cDNA를 클로닝하였다. 넙치의 동정된 cathepsin B 유전자는 993bp의 open reading frame과 330개의 아미노산으로 이루어져있다. Cathepsin B의 propeptide region 내에 GNFD motif와 occluding loop 가 존재함으로써 이것이 명백하게 cathepsin B group이라는 것을 보여주며, 계통 유전학적 분석 결과 다른 종의 cathepsin B에 비해 초창기에 분화되어 나온 것으로 사료된다. mature enzyme인 maPoCtB은 fusion protein인 glutathione S-transferase를 포함하는 pGEX-4T-1 vector에 삽입하여 E.coli 균주인 $DH5{\alpha}$ 내에 발현시켰다. 재조합 단백질인 PoCtB을 과발현 시킨 결과 53kDa의 분자량을 가진다. 넙치 cathepsin B 활성은 Z-Arg-Arg-AMC와 같은 fluorogenic 펩타이드 기질을 이용하여 측정되었고 적정 pH는 pH.7.5 이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권6호
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• pp.458-465
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• 1999

Streptomyces luteogriseus KT-10 isolated from Korean farm soil produced a strong cathepsin B inhibitor. Optimal conditions for the cathepsin B inhibitor production by s. luteogriseus KT-10 were evaluated. The cathepsin B inhibitor was produced with maximal yield in the cultural condition of pH 7.0 and $25^{\circ}C$ for 4 days. Optimal medium for the cathepsin B inhibitor production was determined to be a medium containing 20g, peptone 3g, yeast extract 1g, K2HPO4 0.5g, MgSO4.7H2O 0.5g, NaNO3 0.5g, NaCl 0.5g per l. The cathepsin B inhibitor produced by S. luteogriseus KT-10 could also inhibit the other proteinases such as trypsin, papain, and cathepsin D.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권3호
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• pp.245-252
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• 2020

대식세포사멸은 죽상판 형성에 영향을 미쳐 죽상동맥경화증 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. 중성지방 역시 죽상동맥경화 발병에 기여한다고 알려져 있는데 최근 본 연구팀에서는 중성지방이 대식세포사멸을 유발한다는 결과를 확인하였다. 본 연구에서는 cathepsin B가 중성지방에 의해 유발되는 대식세포사멸 과정에 관여하는지 확인하고자 연구를 진행하였다. THP-1 대식세포에 중성지방 처리 시 cathepsin B의 발현량에는 변화가 없고 리소좀에 있던 cathepsin B가 세포질로 방출되어 세포질의 cathepsin B가 증가한 것을 확인하였다. 다음으로 cathepsin B 억제제인 CA-074 Me를 처리 시 중성지방에 의해 유도되는 대식세포사멸이 일부 회복되는 것을 확인하였다. 본 연구팀의 이전 연구에서 중성지방에 의한 대식세포사멸이 caspase-1, -2 및 apoptotic caspase 활성화를 매개로 일어남을 확인하였기 때문에 본 연구에서는 이러한 caspase 활성 경로와 cathepsin B와의 연관성에 대해 연구하였다. cathepsin B 억제시 caspase-7, -8 및 -1의 활성은 억제되었으나, caspase-3, -9 및 -2는 활성에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 정리하면, 중성지방에 의해 세포질로 방출된 cathepsin B는 caspase-1 활성화에 기여하고, 활성화된 caspase-1은 외인성 apoptotic caspase 경로를 활성화하여 THP-1 대식세포 사멸을 유발한다는 것을 알 수 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권2호
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• pp.90-95
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• 2001

Cysteine 계 cathepsin B 단백질 분해 효소는 고등동물의 세포조직 내에 lysosome에 존재하며 병원성세균의 침입을 막고 불필요한 단백질을 분해시키며 또한 면역세포의 항원인식에 대한 단백질 생산 등에 관여하는 효소이다. 이 cathepsin B의 과량 발현은 암전이, 만성적 염증성 질환, 류머티스 관절염, 노인성치매 등의 원인이 된다. 이 cathepsin B를 저해하는 것으로 밝혀진 S. luteogriseus KT-10으로부터 분리한 저해제 KHS10을 이용하여 분광광도계를 사용, 그 저해력을 조사하였다. Cathepsin B 저해제 KHS10은 경쟁적 저해를 나타내며 cathepsin B는 기질 CLN에 대해 Km 값은 0.5mM을 Vmax 값은 $29.4\mu$M로 나타내었으며, 합성기질인 BANA에 대해서는 Km 값이 2mM을 Vmax 값은 7.8$\mu$M/min로 나타났다. 저해제 KHS10의 Ki 값은 $0.43{\mu}$M로 측정되었다. Cathepsin B에 대한 저해제 KS10의 반응시간에 대한 저해력은 1시간 반응시 저해력이 100%에 가깝게 높게 나타났으며 온도에 의한 저해율은 $25^{\circ}C$에서 활성이 가장 높게 나타났다. Cathepsin B와 저해제 KHS10이 반응 전 배양은 5분간의 전 배양으로 높은 저해율을 나타내었으며 또한 pH에 의한 저해활성은 pH 6.0에서 가장 높게 저해하는 것으로 조사되었다. 저해제 KHS10는 $100^{\circ}C$에서 1시간 열을 가해도 그 잔류 저해력은 80% 이상 유지되었다.

• 생명과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1514-1521
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• 2009

혈장 cathepsin B 활성도 측정이 갑상선암 및 결절성 증식증의 수술 전 진단에 도움이 되는지를 알아보고자 분화갑상선암 32례, 결절성 증식증 7례, 대조군 5례의 혈장 cathepsin B 발현양상을 대조군과 함께 관찰하였다. 수술시 제거된 여포선암의 암조직, 결절성 증식증 조직의 cathepsin B 발현을 정상 조직과 비교하였다. 혈장 Cathepsin B 활성도는 정상 대조군에서 $168.94{\pm}15.10$ (${\times}10^{-2}$, mU), 결절성 증식증에서 $255.45{\pm}95.68$ (${\times}10^{-2}$, mU), 악성종양에서 $284.87{\pm}79.32$ (${\times}10^{-2}$, mU)로써 악성종양군과 결절성 증식증군에서 cathepsin B 발현이 정상 대조군보다 비교적 높게 나타났다(p<0.05). 혈장 cathepsin B의 정량적 비교를 위한 immunoassay결과에서도 결절성 증식증군($17.64{\pm}7.49\;ng/ml$)과 악성종양군($15.50{\pm}7.86\;ng/ml$)에서 정상대조군($4.85{\pm}0.61\;ng/ml$)보다 높은 수치를 나타내었다(p<0.05). 결절성 증식증 및 악성종양군의 조직 내 cathepsin B mRNA발현이 정상 조직에서보다 높게 나타났다. 따라서 혈장 cathepsin B는 갑상선세포의 비정상적인 증식시에 증가됨을 알 수 있으며, 갑상선암 혹은 결절성 증식증을 스크리닝하는데 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권2호
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• pp.84-89
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• 2001

포유동물조직의 세포내에 존재하는 lysosomal cysteine계 cathepsin B 효소는 암 발병과 전이, 류머티스 관절염, 염증 및 노인성치매 등의 여러 질병에 관여하고 있다. 이 cathepsin B를 저해하는 저해물질이 Streptomyces luteogriseus KT-10에 의해 생산되어 분리되었다. S. luteogriseus KT-10이 생산하는 cathepsin B 저해물질은 열에 안정하며 산, 알칼리에도 안정한 물질로 구성되어 있다. Cathepsin B 저해물질은 DEAE-Sephadex A-25, Sephadex G-15, silica gel, Sephadex LH-20의 column chromatography 과정을 거친 후 분취용 HPLC를 이용 분취한 후 백색분말의 cathepsin B 저해물질을 정제하였다. 이 정제한 저해물질은 UV 상의 전 범위에서 특이한 검출부위를 확인할 수 없었으며, $H_2$O, methanol, ethanol, n-butanol에는 녹지만 비극성인 chloroform, n-hexane, benzene 등에는 불용성이었다. 또한 ninhydrine, $H_2$$SO_4$, iodine에 양성 반응이지만 Ehrlichs, Pauly, Sakaguchi, phthalic acid, DNS, aniline 등의 단백반응과 당 반응에는 음성 반응으로 나타났다. IR 기기에서는 OH 기와 CH 기의 peak를 확인하였으며 $^1$H NMR 기기로 OH peak와 NH peak 또한 확인할 수 있었다. $^{13}$ C NMR spectrum은 4개의 탄소 peak를 가진 물질로 확인된 분자량이 207 dalton인 저해물질이다. 원소 분석기를 이용한 저해물질 분석 결과 분자식이 $C_4$$H_{11}$ $O_4$$N_{6}$로 나타났다. 이 cathepsin B 저해물질의 저해양식은 competitive 저해로 작용함을 확인할 수 있었다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제16권2호
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• pp.129-135
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• 2012

선행연구에서 본 연구자는 IEX-1 단백질이 난소 암세포에서 세포사멸(apoptosis)을 유도하는 기능을 수행함을 확인하였으나, 세포사멸과 세포생존의 여러 단계에서 어떠한 신호전달 체계로 IEX-1이 작용하는지는 정확히 알지 못하고 있다. 따라서 IEX-1 단백질과 결합하는 새로운 단백질을 찾기 위해 yeast two-hybrid system을 이용하였다. 그 결과 IEX-1이 여러 다양한 인간 암 세포에서 세포사멸을 유도하는 CATHEPSIN B 단백질과 결합함을 밝혔다. 본 연구에서는 리소좀 프로테아제의 일원인 CATHEPSIN B 단백질과 IEX-1 단백질의 결합을 면역침강법과 western blot 분석으로 확인하였다. 그러므로 이 결과들을 통해서 IEX-1과 CATHEPSIN B는 세포 내에서 서로의 기능에 영향을 미칠 것으로 예상되며, 세포사멸을 유도하는 IEX-1 단백질이 lysosome-mediated apoptotic pathway에 관여할 가능성을 시사한다.

• 약학회지
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• 제39권3호
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• pp.297-305
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• 1995

The aim of the present study was to develop strains of actinomycetes producing low molecular weight cathepsin B inhibitor. Among 700 isolates from soil samples, a strain of Streptomyces sp. SMF30 producing cathepsin B inhibitor showing specificity and heat stability was selected by an economical and effective screening method. 50 units characteristics for major cluster analysis and 34 units characteristics for minor cluster were tested and the data were analyzed numerically using the TAXON program. The Isolate SMF30 was identified as a strain of Streptomyces aburabiensis

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권21호
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• pp.9511-9515
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• 2014

Cholangiocarcinoma (CCA) is a cancer of the bile duct epithelial cells. The highest incidence rate of CCA with a poor prognosis and poor response to chemotherapy is found in Southeast Asian countries, especially in northeastern Thailand and Lao PDR. Cathepsin B is a lysosomal cysteine protease which is regulated by cysteine proteinase inhibitors such as cystatin C. Elevation of cathepsin B levels in biological fluid has been observed in patients with inflammatory diseases and many cancers. We aimed to investigate the serum cathepsin B and cystatin C levels of CCA patients to evaluate the feasibility of using cathepsin B and cystatin C as markers for the diagnosis of CCA. Fifty-six sera from CCA patients, 17 with benign biliary diseases (BBD) and 13 from controls were collected and the cathepsin B and cystatin C levels were determined. In addition, cathepsin B expression was investigated immunohistochemically for 9 matched-pairs of cancerous and adjacent tissues of CCA patients. Serum cathepsin B, but not cystatin C, was significantly higher in CCA and BBD patient groups compared to that in the control group. Consistently, all cancerous tissues strongly expressed cathepsin B while adjacent tissues were negative in 7 out of 9 cases. In contrast, serum cystatin C levels were comparable between CCA and control groups, although serum cystatin C levels in the BBD group was higher than that in the control or CCA groups. When the serum cathepsin B to cystatin C ratio was calculated, that of the CCA group was significantly higher than that of the control group, and, although statistically not significant, the ratio of CCA group showed a trend to be higher than that of the BBD group. Thus, the cathepsin B to cystatin C ratio might be used as an alternative marker for aiding diagnosis of CCA.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제4권1호
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• pp.63-68
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• 2002

A cDNA encoding a putative member of cathepsin B of the thiol pretense superfamily was cloned from a cDNA library of the mulberry longicorn beetle, Apriona germari. Sequence analysis of the cDNA encoding the cathepsin B of A. germari (AgCatB) revealed that the 972 bp cDNA has an open reading frame of 324 amino acid residues. The deduced protein sequence of the AgCatB showed high homology with cathepsin B of the insects, Bombyx mori (47.3% amino acid identity), Helicoverpa armigera (46.6%) and Sarcophaga peregrina (45.6%), and the lowest homology with Aedes aegypti (33.2%). The AgCatB contains six disulfate bonds typical for cysteine pretenses. The three amino acid positions Cys-109, His-267, and Asn-287 which are conserved, active sites characteristic for cathepsin B, were also found. Phylogenetic analysis further confirmed that the AgCatB has a close relationship with that of B. mori, H. armigera and S. peregrina.