The nonenzymatic glycation of copper, zinc-superoxide dismutase (Cu,Zn-SOD) led to inactivation and fragmentation of the enzyme. The glycated Cu,zn-SOD was isolated by boronate affinity chromatography. The formation of 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OH-dG) in calf thymus DNA and the generation of strand breaks in pBhiescript plasmid DNA by a metal-catalyzed oxidation (MCO) system composed of $Fe^{3+}$, $O_2$, and glutathione (GSH) as an electron donor was enhanced more effectively by the glycated CU,Zn-SOD than by the nonglycated enzyme. The capacity of glycated Cu,Zn-SOD to enhance damage to DNA was inhibited by diethylenetriaminepentaacetic acid (DETAPAC), azide, mannitol, and catalase. These results indicated that incubation of glycated CU,Zn-SOD with GSH-MCO may result in a release of $Cu^{2+}$ from the enzyme. The released $Cu^{2+}$ then likely participated in a Fenton-type reaction to produce hydroxyl radicals, which may cause the enhancement of DNA damage.
Membrane lipid peroxidation processes yield reactive aldehydes that may react with copper,zinc superoxide dismutase (Cu,Zn SOD), one of the key antioxidant enzymes against oxidative stress. We investigated this possibility and found that exposing Cu,Zn SOD to malondialdehyde (MDA) or 4-hydroxynonenal (HNE) caused the loss of dismutase activity, cross-linking of peptides, and an increase in protein oxidation, reflected by the increased level of carbonyl groups. When Cu,Zn SOD that had been exposed to MDA or HNE was subsequently analyzed by amino acid analysis, histidine content was found to be significantly lost. Both MDA-and HNE-treated Cu,Zn SOD were resistant to proteolysis, which may imply that damaged proteins exist in vivo for a longer period of time than the native enzyme. The lipid peroxidation-mediated damage to Cu,Zn SOD may result in the perturbation of cellular antioxidant defense mechanisms, and subsequently lead to a pro-oxidant condition.
The changes in expression of copper-zinc superoxide dismutase (CuZn-SOD), manganese superoxide dismutase (Mn-SOD) and glutathione peroxidase (GPX) in light-damaged rat retinas were examined. Sprague-Dawley rats (male, 6-weeks-old) were maintained on a cyclic photoperiod (12 hours light and 12 hours darkness) for 2 weeks. The illumination intensity during the light period was 80 lux. To induce light damage to the retina, a high-intensity illumination (3000-lux) was applied to the animals for 24 hours. After light exposure, the animals were returned to cyclic lighting. Eyes were enucleated 12 and 24 hours after light exposure started or 1,3, and 7 days after light exposure ended. Eyes were fixed and embedded in paraffin wax. Tissues were cut into 4${\mu}{\textrm}{m}$-thick sections. Sections were immunostained using antibody against CuZn-SOD, Mn-SOD, GPX and 8-hydroxy-deoxyguanocine (8-OHdG) as oxidative stress marker. 8-OHdG was observed in the outer nuclear layer (ONL) and retinal pigment epithelium (RPE) during light exposure. In light-damaged retinas CuZn-SOD labeling was up regulated in the ONL and RPE. Mn-SOD labeling was up regulated in rod inner segments (RIS) during light exposure and that in the RPE was up regulated after exposure. GPX labeling was observed in rod outer segments (ROS) during light exposure. GPX labeling was also observed in the RPE during and after light exposure. All three enzymes were observed in the outer retina, which suffered light damage, but occurred in defferent layers except within the RPE, in which case all three were expressed. These enzymes may play complementary roles as protective factors in light-damaged retinas.
Expression of human Cu.Zn-superoxide dismutase (SOD) with activity comparable to human erythrocyte enzyme was achieved in E. coli B21(DE3) by using the pET-17b expression vector containing a T7 promoter. Recombinant human SOD was found in the cytosol of disrupted bacterial cells and represented > 25% of the total bacterial proteins. The protein produced by the E. coli cells was purified using a combination of ammonium sulfate precipitation, Sephacryl S-100 gel filtration and DEAE-Sephacel ion exchange chromatography. The recombinant Cu,Zn-SOD and human erythrocyte enzyme were compared using dismutation activity, SDS-PAGE and immunoblotting analysis. The mass of the subunits was determined to be 15,809 by using a electrospray mass spectrometer. The copper specific chelator. diethyldithiocarbamate (DOC) reacted with the recombinant Cu,Zn-SOD. At $50{\mu}M$ and $100{\mu}M$ concentrations of DOC, the dismutation activity was not inhibited for one hour but gradually reduced after one hour. This result suggests that the reaction of DOC with the enzyme occurred in two distinct phases (phase I and phase II). During phase I of this reaction, one DOC reacted with the copper center, with retention of the dismutation activity while the second DOC displaced the copper, with a loss of activity in phase II.
This study was conducted to assess dietary intake and nutritional status of zinc and copper in Korean college women. Dietary survey was conducted by 24-hour recall method and fasting serum samples were collected from 111 apparently healthy subjects. Intake levels of zinc and copper were calculated using newly developed database for Zn & Cu of Korea food. Serum levels of Zn, Cu and activities of ALP, EC-SOD were measured from fasting serum sample. Mean daily zinc and copper intakes were 6.72mg/day(56.0% RDA) and 1.11mg/day respectively. Mean values of serum ALP activity, zinc and copper concentration were 43.9U/L, 14.8umol/1, 15.5umol/1and these values were mostly within normal range. EC-SOD activitis of the subjects were low and had no correlation with intake or serum levels of Zn, Cu. In conclusion, these results show that zinc and copper intake of Koran college women are lower than those from other counties but higher than those of adults in rural area of Korea. Their serum levels of Zn, Cu, ALP are relatively normal. These results indicate that marginal deficiency of Zn and Cu may be quite prevalent in these subjects but serum indicators measured may not be sensitive enough to detect such marginal deficiency. Further study in needed to develop a biochemical index sensitive enough to evaluate Zn and Cu status.
The participation of superoxide in initiating tissue damage derived from xenobiotics is best illustrated by paraquat intoxication. In the present study, the roles of superoxide dismutase and catalase on paraquat-induced cell injury were investigated using primary cultured rat skin fibroblast. The degree of cell injury was assassed by the conversion of reduced MTT to a blue formazan. Paraquat produced concentration-and time-related cell injury in cultured rat skin fibroblast. Paraquat induced-cell injury was aggravated by pretreatment of aminotriazol (AT: 10 mM), an catalase inhibitor, and attenuated by addition of catalase (100∼500 unit/ml). However, the effects of diethyldithiocarbamate (DDC : 10 mM), copper- and zinc-containing superoxide dismutase (Cu, Zn-SOD) inhibitor, and Cu, Zn-SOD on paraquat-induced injury were not significant. These results suggest that hydrogen peroxide might be more responsible factor than superoxide in the pathogenesis of paraquat-induced cell injury.
Salsolinol, endogenous neurotoxin, is known to be involved in the pathogenesis of Parkinson's disease (PD). In the present study, we have investigated the oxidative damage of DNA induced by the reaction of salsolinol with Cu,Zn-SOD. When plasmid DNA incubated with salsolinol and Cu,Zn-SOD, DNA cleavage was proportional to the concentrations of salsolinol and Cu,Zn-SOD. The salsolinol/Cu,Zn-SOD system-mediated DNA cleavage was significantly inhibited by radical scavengers such as mannitol, ethanol and thiourea. These results indicated that free radicals might participate in DNA cleavage by the salsolinol/Cu,Zn-SOD system. Spectrophotometric study using a thiobarbituric acid showed that hydroxyl radical formation was proportional to the concentration of salsolinol and was inhibited by radical scavengers. These results indicated that hydroxyl radical generated in the reaction of salsolinol with Cu,Zn-SOD was implicated in the DNA cleavage. Catalase and copper chelators inhibited DNA cleavage and the production of hydroxyl radicals. These results suggest that DNA cleavage is mediated in the reaction of salsolinol with Cu,Zn-SOD via the generation of hydroxyl radical by a combination of the oxidation reaction of salsolinol and Fenton-like reaction of free copper ions released from oxidatively damaged SOD.
Mitochondria, fundamental cellular organelles that govern energy metabolism, hold a pivotal role in cellular vitality. While consuming dioxygen to produce adenosine triphosphate (ATP), the electron transfer process within mitochondria can engender the formation of reactive oxygen species that exert dual roles in endothelial homeostatic signaling and oxidative stress. In the context of the intricate electron transfer process, several metal ions that include copper, iron, zinc, and manganese serve as crucial cofactors in mitochondrial metalloenzymes to mediate the synthesis of ATP and antioxidant defense. In this mini review, we provide a comprehensive understanding of the coordination chemistry of mitochondrial cuproenzymes. In detail, cytochrome c oxidase (CcO) reduces dioxygen to water coupled with proton pumping to generate an electrochemical gradient, while superoxide dismutase 1 (SOD1) functions in detoxifying superoxide into hydrogen peroxide. With an emphasis on the catalytic reactions of the copper metalloenzymes and insights into their ligand environment, we also outline the metalation process of these enzymes throughout the copper trafficking system. The impairment of copper homeostasis can trigger mitochondrial dysfunction, and potentially lead to the development of copper-related disorders. We describe the current knowledge regarding copper-mediated toxicity mechanisms, thereby shedding light on prospective therapeutic strategies for pathologies intertwined with copper dyshomeostasis.
유리 라디칼과 활성 산소종, 산화방지제 간의 불균형이 염증성 구강내 질환의 발생과 진행에 있어 중요한 역할을 한다는 주장이 제기되었고 최근에는 만성 염증성 치주질환에서도 산화에 의한 소실이 관찰되었다. 다양한 내적인 항산화 방어 기전 중 superoxide dismutase 가 $O_2$를 $H_2O_2$로 효과적으로 전환시킴으로써 활성산소종에 대한 일차적인 방어를 맡고 있다. 현재까지 인간에서 발견된 superoxide dismutase 는 cytoplasmic copper-zinc SOD와 mitochondrial manganase SOD, extracellular SOD의 3가지 아형이다. 이번 연구는 만성 치주질환을 가전 환자의 치주조직에서 효소 항산화제인 SOD의 발현정도를 알아봄으로써 질환조직 내의 산화자극 정도를 평가해 보고자하였다. 전남대학교 치주과에 내원한 33명의 만성 치주질환자와 20명 의 임상적으로 건강한 대상으로부터 조직을 얻어 Cu/Zn-SOD와 Mn-SOD, EC-SOD를 이용한 면역조직화학 염색을 시행하였다. 임상적 소견과 조직학적 소견이 일치하지 않아 조직학적 소견을 기준으로 건강한 조직, 경도, 중등도, 중도 치주질환 조직으로 그룹을 나누고 완전한 상피와 결합조직을 가진 27개의 표본에 대한 분석을 시행하였다. 치주질환 조직에서 건강한 조직에 비해 Cu/Zn-SOD가 상피의 기저층과 상피에 근접한 결합조직에서 발현되고 Mn-SOD는 염증이 증가함에 따라 크게 상피의 과립증과 각화층, 그리고 상피에 근접한 결합조직에서 발현됨으로써 활성산소종이 치주조직 파괴에 관여한다는 것을 알 수 있었다. 세 아형 모두 혈관주위에서 발현되었고 특히 EC-SOD는 작은 모세혈관주위에서만 발현되었으나 염증에 의해 혈관벽이 두꺼워지고 혈관 수가 증가한 곳에서 뚜렷하게 염색되었다. 이번 연구는 염증성 치주조직내 증가된 SOD의 활성이 치주질환자의 산화자극 정도와 관련되어 있음을 시사하였다.
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
/
v.39
no.2
/
pp.67-73
/
2019
The genomic structure of the Cu/Zn superoxide dismutase (SOD1) gene from the entomopathogenic fungus, Cordyceps pruinosa was characterized. The SOD1 gene of C. pruinosa spans 947 nucleotides and consisted of four exons encoding for 154 amino acids and three introns. Four exons of the SOD1 gene are composed of 13, 331, 97 and 20 nucleotides respectively. Homology search of amino acid sequences of the SOD1 gene of C. pruinosa with another 13 fungi species showed higher sequence similarity of 69% ~ 95% and had the most highest sequence identity of 95% with Beauveria bassiana and Cordyceps militaris, which can easely infect domesticated Bombyx mori and another wild lepidopteran species in artificial or natual manner of infection. This SOD1 gene sequence showed copper, zinc and beta-barrel fold sites. Homology search showed that the Cu/Zn SOD1 gene from the entomopathogenic fungus, C. pruinosa is an orthologous gene homolog present in different species of organism whose ancestor predates the split between the relating species. In addition, C. pruinosa SOD1 gene is placed together within the ascomycetes group of fungal clade. From these results it is concluded that C. pruinosa SOD1 gene is orthologous gene having the same or very similar functions with a common evolutionary ancestor.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.