• 제목/요약/키워드: Insulin Release

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Protein tRNA Mimicry in Translation Termination

  • Nakamura, Yoshikazu
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 2001년도 Proceedings of 2001 International Symposium
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    • pp.83-89
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    • 2001
  • Recent advances in the structural and molecular biology uncovered that a set of translation factors resembles a tRNA shape and, in one case, even mimics a tRNA function for deciphering the genetic :ode. Nature must have evolved this 'art' of molecular mimicry between protein and ribonucleic acid using different protein architectures to fulfill the requirement of a ribosome 'machine'. Termination of protein synthesis takes place on the ribosomes as a response to a stop, rather than a sense, codon in the 'decoding' site (A site). Translation termination requires two classes of polypeptide release factors (RFs): a class-I factor, codon-specific RFs (RFI and RF2 in prokaryotes; eRFI in eukaryotes), and a class-IT factor, non-specific RFs (RF3 in prokaryotes; eRF3 in eukaryotes) that bind guanine nucleotides and stimulate class-I RF activity. The underlying mechanism for translation termination represents a long-standing coding problem of considerable interest since it entails protein-RNA recognition instead of the well-understood codon-anticodon pairing during the mRNA-tRNA interaction. Molecular mimicry between protein and nucleic acid is a novel concept in biology, proposed in 1995 from three crystallographic discoveries, one, on protein-RNA mimicry, and the other two, on protein-DNA mimicry. Nyborg, Clark and colleagues have first described this concept when they solved the crystal structure of elongation factor EF- Tu:GTP:aminoacyl-tRNA ternary complex and found its overall structural similarity with another elongation factor EF-G including the resemblance of part of EF-G to the anticodon stem of tRNA (Nissen et al. 1995). Protein mimicry of DNA has been shown in the crystal structure of the uracil-DNA glycosylase-uracil glycosylase inhibitor protein complex (Mol et al. 1995; Savva and Pear 1995) as well as in the NMR structure of transcription factor TBP-TA $F_{II}$ 230 complex (Liu et al. 1998). Consistent with this discovery, functional mimicry of a major autoantigenic epitope of the human insulin receptor by RNA has been suggested (Doudna et al. 1995) but its nature of mimic is. still largely unknown. The milestone of functional mimicry between protein and nucleic acid has been achieved by the discovery of 'peptide anticodon' that deciphers stop codons in mRNA (Ito et al. 2000). It is surprising that it took 4 decades since the discovery of the genetic code to figure out the basic mechanisms behind the deciphering of its 64 codons.

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LC15-0133, DPP IV 저해제: 여러 동물 모델에서의 효능 (LC15-0133, a DPP IV Inhibitor: Efficacy in Various Animal Models)

  • 임현주
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 2008년도 Proceedings of the Convention
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    • pp.5-20
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    • 2008
  • GLP 1 기반의 약(GLP-1 유도체와 DPP IV 저해제)과 인크레틴 유사체는 최근 가장 각광을 받는 2당뇨 치료제 계열 중 하나이다. GLP-1은 위장에서 분비되는 핍타이드 인크레틴 호르몬으로서 췌장으로부터의 당-의존적 인슐린 분비를 증진하고, 위장통과를 지연시키며, 췌장 베타세포의 증식을 촉진한다. DPP IV 저해제는 GLP-1 불활성화시키는 DPP IV 효소의 활성을 저해함으로써 인크레틴처럼 작용한다. LC15-0133은 경쟁적, 가역적 DPP IV 저해제 ($IC_{50}$ = 24 nM, Ki=0.247 nM)이며, DPP II, DPP 8, 엘라스타제, 트릴신, 유로키나제에 비해 DPPIV 에 대한 선택적 억제 효능이 우수하다. LC15-0133 랫과 개에서 긴 반감기와, 우수한 경구흡수율을 보였다. LC15-0133 랫과 개에서 각각 0.1 mg/kg 0.02 mg/kg 용량으로 경구투여하고 24시간이 지난 후에도 50%이상의 혈장 DPP IV 활성 억제효능을 유지하였다. C57BL/6 마우스에서 LC15-013301 경구당부하에 의한 혈당증가를 억제하는 최소유효용량은 0.01 mg/kg, 당에 의한 GLP-1 분비를 증가시키는 최소유효용량은 0.1 mg/kg 이다. Zucker 당뇨 랫에서 LC15-01331의 1개월간의 경구반복투여는 당뇨병으로의 진행을 지연시키고, 혈중 HbA1c 감소시켰다. 결론적으로, LC15-0133은 신규의 강력하고, 선택적인 경구 DPP IV 저해제이며, 여러가지 동물모델에서 탁월한 혈당강하효능을 보였다.

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야관문(夜關門)의 항염증효과(抗炎症效果) (Anti-inflammatory effects of Lespedeza Cuneata in vivo and in vitro)

  • 이호일;정지윤;황보민;구세광;김영우;지선영
    • 대한본초학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.83-92
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    • 2013
  • Objectives : Lespedeza Cuneata has been used to treat leukorrhea, asthma, stomach pain, diarrhea, acute mastitis, in Korean traditional medicine. According to recent studies, Lespedeza Cuneata has antioxidation, hypoglycemia, cell protective, insulin secretion, whitening, corpora cavernosa smooth muscle relaxation and antimicrobial activities, but it has been rarely conducted to evaluate the immuno-biological activity. The present study was examined to evaluate the anti-inflammatory effects of the Lespedeza Cuneata MeOH extract (LCE) in vivo and in vitro. Methods : In vitro, inflammatory mediators, such as cytokines, nitric oxide and prostaglandin $E_2$ were detected after the addition of LPS with or without LCE in Raw 264.7 macrophage cell line. In vivo, anti-edema effect of LCE was determined in the carrageenan-induced paw edema model in rats. Results : In vitro assay, LCE decreased release of nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) via suppression of iNOS and COX-2 expression. LCE inhibited the phosphorylation of $I{\kappa}B$ indicating the suppression of NF-${\kappa}B$ pathway. In vivo assay, LCE significantly inhibited the formation of paw edema induced by carrageenan injection in rats. LCE effectively inhibited increases of hind paw skin thickness and inflammatory cell infilterations. Conclusion : These findings demonstrate that LCE has inhibitory effect on inflammatory mediators in LPS-activated Raw 264.7 cells and on paw edema in carrageenan-stimulated rats, showing the possibility of anti-inflammatory use of Lespedeza Cuneata.

Effects of Achyranthes Bidentata Polysaccharide on Growth Performance, Immunological, Adrenal, and Somatotropic Responses of Weaned Pigs Challenged with Escherichia coli Lipopolysaccharide

  • Guo, Guanglun;Liu, Yulan;Fan, Wei;Han, Jie;Hou, Yongqing;Yin, Yulong;Zhu, Huiling;Ding, Binying;Shi, Junxia;Lu, Jing;Wang, Huirong;Chao, Jin;Qu, Yonghua
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제21권8호
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    • pp.1189-1195
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    • 2008
  • A study was conducted with 48 weaned barrows ($28{\pm}3d$, $8.45{\pm}0.14kg$) to determine the effect of Achyranthes bidentata polysaccharide (ABPS) supplementation on pig performance, immunological, adrenal and somatotropic responses following Escherichia coli lipopolysaccharide (LPS) challenge. The experiment was a $2{\times}2$ factorial design; the main factors included diet (supplementation with 0 or 500 mg/kg ABPS) and immunological challenge (LPS or saline). On d 14 and 21 of the trial, pigs were given an intraperitoneal injection with either $100{\mu}g/kg$ BW of LPS or an equivalent amount of sterile saline. Blood samples were obtained 3 h after injection for analysis of tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$), cortisol, growth hormone (GH), insulin-like growth factor (IGF)-I and immunoglobulin G (IgG). On d 2 after LPS challenge, peripheral blood lymphocyte proliferation (PBLP) was measured. LPS administration decreased average daily feed intake (ADFI) (p<0.05), had a tendency to decrease average daily gain (ADG) (p<0.10) during both the first and second challenge periods and increased (p<0.05) feed:gain ratio only during the first challenge period. ABPS tended to improve ADG (p<0.10) during the first challenge period, and improved ADG (p<0.05) and tended to improve ADFI (p<0.10) during the second challenge period. ABPS did not affect feed:gain ratio. An interaction (p<0.05) between LPS challenge and diet was observed for the plasma concentrations of TNF-${\alpha}$, $PGE_2$ and cortisol after both LPS challenges such that, among LPS-treated pigs, pigs fed the ABPS diet were lower for these indices than those receiving the control diet. In contrast, pigs fed the ABPS diet had higher IGF-I (p<0.05) compared with those fed the control diet. No effect of diet, LPS challenge or both on GH and IgG was observed after both LPS administrations. LPS challenge increased PBLP when these cells were incubated with $8{\mu}g/ml$ of LPS during both the challenge periods, and did likewise when incubated with $8{\mu}g/ml$ of concanavalin A only after the first challenge. ABPS had no effect on PBLP. These data demonstrate that ABPS alters the release of pro-inflammatory cytokines following an immunological challenge, which might enable pigs to achieve better performance.

유자씨유의 지방산분석 및 Nitric Oxide 생성, 지방축적능, 렙틴분비 조절효과 (Fatty acid analysis and regulatory effects of citron (Citrus junos Sieb. ex TANAKA) seed oil on nitric oxide production, lipid accumulation, and leptin secretion)

  • 김태우;김경곤;강윤환;김대중;최면
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제47권4호
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    • pp.221-228
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    • 2014
  • 본 연구는 유자씨유 (Citron seed oil, CSO)의 지방산분포와 생리활성 효과를 세포수준에서 확인함으로서 기능성 식용유 소재로서의 CSO의 활용가능성을 제시하고자 하였다. 그 결과 oleic acid 32%, linoleic acid 34%, palmitic acid 19.2%, stearic acid 3.8%, linolenic acid 2.0%, palmitoleic acid 0.6%, arachidic acid 0.3%를 함유하고 있었다. 세포독성실험을 통해 0.2 mg/ml 농도까지 독성이 관찰되지 않음을 확인하였으며 그 이상의 농도에서는 용매 DMSO에 의한 독성이 관찰되어 CSO의 독성 유무를 확인할 수 없었다. HUVECs과 3T3-L1 세포에서 생리활성을 확인하기위해 nitric oxide 생성, Oil Red O 염색을 이용한 지방적형성, leptin 분비를 관찰하였다. CSO는 HUVEC에서 TNF-${\alpha}$의 처리에 의해 통계적으로 유의한 수준으로 감소된 nitric oxide를 농도 의존적으로 증가시켜 0.1 mg/ml에서 control 수준까지 nitric oxide 분비량을 회복시키는 것으로 관찰되었다. 또한, CSO는 MDI solution (0.5 mM 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX), $1{\mu}M$ dexamethasone, $10{\mu}g/ml$ insulin) 처리를 통해 분화가 유도된 3T3-L1 adipocyte에서 control (100%) 대비 0.05 mg/ml에서 약 27.5%, 0.1 mg/ml에서 약 15.1%의 지방적 (lipid droplet) 형성 억제효과를 확인하였으며 이는 CSO가 항비만 활성에 잠재적으로 기능을 할 수 있음을 의미한다. 또한 leptin 방출이 control군 (100%)대비 CSO 0.05 mg/ml에서 144.5%, 0.1 mg/ml에서 138.3%로 증가하여 식욕억제작용을 유도할 수 있음을 시사한다. 연구결과를 종합해보면 CSO는 불포화지방산이 다량 함유된 우수한 식물성유지이며 몇 가지 생리활성효과를 가지는 우수한 소재임을 확인하였으므로 이를 이용한 기능성 식품 및 소재개발에 활용되기를 기대한다.

가르시니아 캄보지아 추출물의 지방세포 분화 및 지방 독성에 미치는 영향 (Effects of Garcinia cambogia Extract on the Adipogenic Differentiation and Lipotoxicity)

  • 강은실;함선아;황정석;이창권;서한극
    • 한국축산식품학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.411-416
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    • 2013
  • 본 연구는 가르시니아 캄보지아의 항비만 효과의 분자기전을 알아보기 위하여 지방전구세포인 3T3-L1세포의 지방세포로의 분화 시, 가르시니아 캄보지아 추출물을 처리하여 세포 내 지질 적의 형성 및 중성지방의 축적, 지방 분화 특이 지표 단백질의 발현에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 3T3-L1세포의 지방 세포로의 분화는 MDI로 유도 후, 2일째부터 지방 적 및 중성 지방이 유의하게 축적되기 시작하였는데, 1% 가르시니아 캄보지아 추출물을 동시에 처리한 세포에서 이러한 지방 적 및 중성 지방의 축적이 유의하게 억제되는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다. 또한 지방세포 분화 특이 지표 단백질로 알려진 $PPAR{\gamma}2$, $C/EBP{\alpha}$, aP2와 같은 단백질의 발현 또한 가르시니아 캄보지아 추출물이 효과적으로 억제하고 있음도 확인할 수 있었다. 한편, 가르시니아 캄보지아 추출물은 palmitate를 처리한 HepG2 세포에서 중성지방의 축적 및 세포사멸을 유의하게 억제함으로써 유리 지방산의 축적에 의한 지속적인 염증 반응으로 유발되는 지방독성(lipotoxicity)을 억제하는 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 가르시니아 캄보지아 추출물이 세포 수준에서 비교적 낮은 농도로도 효과적으로 비만을 억제할 수 있으며, 기존에 알려지지 않았던 유리지방산에 의한 지방독성을 억제하는 효과가 있음을 본 연구에서 확인할 수 있었다.