• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.237-241
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• 2017

아세토인(acetoin)은 식품과 화학산업에서 플랫폼 물질로 이용되며 산업적으로 다양한 응용이 가능한 물질이다. 본 연구에서는 대사공학(metabolic engineering)을 이용하여 아세토인의 생산량이 증가한 재조합 Klebsiella pneumoniae를 구축하였다. 우선 2,3-부탄디올(2,3-butanediol)생산을 위해 제작되었던 재조합 K. pneumoniae (KMK-05)에서 두 가지 2,3-butanediol dehydrogenase (budC, dhaD)를 유전체에서 제거하여 아세토인 생산량을 늘리고, 전사인자 중 하나인 AcoK를 제거하여 아세토인을 분해하는 효소의 발현량을 줄였다. 그리고 NADH oxidase를 발현시켜 세포 내 산화 환원 균형(redox balance)을 맞춰 대사흐름을 개선하였다. 이렇게 대사공학을 통해 구축된 재조합 Klebsiella pneumoniae(KJW-03-nox)로 아세토인 생산량과 수율을 높였고, 36시간 동안의 유가식 배양을 진행하여 51 g/L의 아세토인 농도와 최대 생산성 2.6 g/L/h을 달성하였다.

• 대한약리학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-11
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• 1984

인체 백혈구에서 추출한 myeloperoxidase(MPO)에 의한 NADH산화 및 methional에서의 ethylene 생성을 관찰하여 cell-free MPO/$H_2O_2/Cl^-$ system에서 관여하는 oxygen metabolites가 무엇인지를 규명하기 위하여 본 실험을 수행하였다. 1) NADH는 MPO/$H_2O_2/Cl^-$에 의하여 산화됨을 확인하였다. 즉 MPO, $H_2O_2$ 및 $Cl^-$가 존재하는 medium에서 NADH의 산화는 azide와 catalase에 의하여, 그리고 medium에서 $Cl^-$를 제거하였을 때 완전히 제거되었다. 2) 이와같은 MPO/$H_2O_2/Cl^-$에 의한 NADH산화는 $^1O_2$ 제거물질인 1,4-diazabicyclo(2,2,2) octane(DABCO)에 의하여 완전히 억제 되었으나 $OH{\cdot}$의 제거물질인 mannitol, benzoate, formate 및 methanol에 의해서는 영향을 받지 아니하였다. 3) 또한 methinal을 MPO/$H_2O_2/Cl^-$으로 처리하였을 때는 ethylene이 전혀 검출되지 아니하였으나 기타 $OH{\cdot}$을 생성할 것으로 알려진 산화계인 xanthine/xanthine oxidase 및 $Ca^{++}-H_2O_2$에 의해서는 현저한 ethylene생성을 관찰하였다. 이상의 결과는 Cell-free MPO/$H_2O_2/Cl^-$ 산화계에서는 $^1O_2$이 산화반응에 관여하는 주된 산소 대사물이며 $OH{\cdot}$은 생성되지 아니함을 알 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제36권6호
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• pp.573-577
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• 2003

Effects of 4-nonylphenol (4-NP) on mixed function oxygenase (MFO) in the kidneies of rockfish (Sebastes schlegeli) were investigated. The cytochrome P45O (CYP) contents and NADPH cytochrome P450 reductase, NADH cytochrome b5 reductase and 7-ethoxyredorufin-O-deethylase (EROD) activities of microsome, glutathione S-transferase (GST) activity of cytosol in rockfish exposed to 4-NP for 7 days using an intraperitoneal injection (25 mg/kg) were quantitatively determined. The GST activity of rockfish exposed to 4-NP were higher, up to 5.2 times higher, than those in the control fish. The activities of NADPH-and NADH-dependent reductases were inhibited. On the other hand, CYP contents and EROD activity of the 4-NP exposed fish demonstrated neither an increasing or decreasing trend.

• 한국수정란이식학회지
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• 제25권1호
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• pp.35-42
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• 2010

Many studies propose that dysfunction of mitochondrial proton-translocating NADH-ubiquinone oxidoreductase (complex I) is associated with neurodegenerative disorders, such as Parkinson's disease and Huntington's disease. Mammalian mitochondrial proton-translocating NADH-quinone oxidoreductase (complex I) consists of at least 46 different subunits. In contrast, the NDI1 gene of Saccharomyces cerevisiae is a single subunit rotenone-insensitive NADH-quinone oxidoreductase that is located on the matrix side of the inner mitochondrial membrane. With a recombinant adeno-associated virus vector carrying the NDI1 gene (rAAV-NDI1) as the gene delivery method, we were able to attain high transduction efficiencies even in the human epithelial cervical cancer cells that are difficult to transfect by lipofection or calcium phosphate precipitation methods. Using a rAAV-NDI1, we demonstrated that the Ndi1 enzyme is successfully expressed in HeLa cells. The expressed Ndi1 enzyme was recognized to be localized in mitochondria by confocal immunofluorescence microscopic analyses and immunoblotting. Using digitonin-permeabilized cells, it was shown that the NADH oxidase activity of the NDI1-transduced HeLa cells were not affected by rotenone which is inhibitor of complex I, but was inhibited by flavone and antimycin A. The NDI1-transduced cells were able to grow in media containing rotenone. In contrast, control cells that did not receive the NDI1 gene failed to survive. In particular, in the NDI1-transduced cells, the yeast enzyme becomes integrated into the human respiratory chain. It is concluded that the NDI1 gene provides a potentially useful tool for gene therapy of mitochondrial diseases caused by complex I deficiency.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권4호
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• pp.427-434
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• 2011

Mitochondria diseases have been reported to involve structural and functional defects of complex I-V. Especially, many of these diseases are known to be related to dysfunction of mitochondrial proton-translocating NADH-ubiquinone oxidoreductase (complex I). The dysfunction of mitochondria complex I is associated with neurodegenerative disorders, such as Parkinson's disease, Huntington's disease, and Leber's hereditary optic neuropathy (LHON). Mammalian mitochondrial proton-translocating NADH-quinone oxidoreductase (complex I) is largest and consists of at least 46 different subunits. In contrast, the NDI1 gene of Saccharomyces cerevisiae is a single subunit rotenone-insensitive NADH-quinone oxidoreductase that is located on the matrix side of the inner mitochondrial membrane. The Saccharomyces cerevisiae NDI1 gene using a recombinant adeno-associated virus vector (rAAV-NDI1) was successfully expressed in AML12 mouse liver hepatocytes and the NDI1-transduced cells were able to grow in media containing rotenone. In contrast, control cells that did not receive the NDI1 gene failed to survive. The expressed Ndi1 enzyme was recognized to be localized in mitochondria by confocal immunofluorescence microscopic analyses and immunoblotting. Using digitonin-permeabilized cells, it was shown that the NADH oxidase activity of the NDI1-transduced cells was not affected by rotenone which is inhibitor of complex I, but was inhibited by antimycin A. Furthermore, these results indicate that Ndi1 can be functionally expressed in the AML12 mouse liver hepatocytes. It is conceivable that the NDI1 gene is powerful tool for gene therapy of mitochondrial diseases caused by complex I deficiency. In the future, we will attempt to functionally express the NDI1 gene in mouse embryonic stem (mES) cell.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제13권3_4호
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• pp.105-115
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• 1998

Reactive oxygen species (ROS) are highly reactive molecules due to their unpaired electron. They have been suspected as one of the major tissue damage inducers in biological metabolic systems. Antioxidant enzymes, such as catalase and superoxide dismutase, could not repair all the oxidative damages resulting from those excessive toxic ROS. It is, therefore, urgent to develop effective antioxidants to relieve from the oxidatire damages. In this study antioxidative effects were investigated by using two flavonoids such as quercetin and naringenin and a flavonoid-rich extract, Ginkgo biloba extract in combination with paraquat that is known as a strong generator of oxygen radicals. The results are summeringed as follows: 1. To assess radical scavenging ability reduction concentrations (IC$_{50}$) of 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazine (DPPH) within 15 minutes were measured. The values of the IC$_{50}$ of quercetin and Ginkgo biloba extract were 15.4 $\mu$M and 13.2$\mu$g/ml, respectively. Their radical removing activities showed concentration-dependent manners. 2. In the hydrogen peroxide assay by using PMS-NADH system, quercetin, naringenin and Ginkgo biloba extract led to removing hydrogen peroxide in concentrationdependent manner whose removing abilities at 100$\mu$M or 100 $\mu$g/ml were 75.6, 25.8 and 26.0%, respectively. 3. In the hydrogen peroxide-induced rat blood hemolysis assay all three compounds led to similar effects whose hemolysis inhibition ratios at 100$\mu$M or 100$\mu$g/ml were 68.0, 5.14 and 55.8%, respectively. 4. In the xanthinee oxidase assay by measuring degree of NADH oxidation in the presence of hypoxanthine and xanthinee oxidase, both quercetin and Ginkgo biloba extract showed excellent activities showing 42.8 and 24.2% inhibiting xanthine oxidase activity at 100$\mu$M or 100$\mu$g/ml concentrations, respectively.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제53권6호
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• pp.731-735
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• 2015

A 2-year-old female donkey (Equus asinus) was euthanized in the Pathology Department of Firat University, Elazig, Turkey. Necropsy disclosed the presence of 7 hydatid cysts distributed throughout the lung parenchyma. One of those cysts represented the parasite material of the present study and was molecularly identified through sequencing of a fragment of cytochrome c oxidase subunit 1 (CO1) and nicotinamide adenine dinucleotide dehydrogenase subunit 1 (NADH1) gene, as Echinococcus equinus. The generated CO1 sequence supports the presence of the dominant haplotype as has been described in Europe and Africa. The NADH1 sequence was found similar to sequences reported in equids in Egypt and the United Kingdom. The molecular identification of E. equinus in a donkey is being reported for the first time in Turkey.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권1호
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• pp.7-14
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• 1998

Bifidobacterium spp.의 내 산소성기작을 밝히기 위하여, 산소에 민감한 B. adolescentis와 상대적으로 산소에 내성이 있는 B. longum을 선정하여 혐기적 조건, 미호기성 조건,호기성 배양 조건 등에서 그 생육,산화 효소들의 활성, 세포 지방산 조성의 변화 등을 연구하였다. B. adolescentis의 생육은 미 호기성 조건에서 민감하게 저해되었으나, B. longum은 같은 조건에서 혐기배양과 같은 정도의 생육을 유지하였다. 이들 조건에서 두 균주의 catalase는 관찰되지 않은 반면, superoxide dismutase는 B. adolescentis와 B. longum모두에서 관찰되었으며 어느 조건에서든 B. adolescentis은 B. longum보다 높은 활성을 나타내었다. NADH oxidase와 NADH peroxidase의 활성은 B. adolescentis에서는 매우 낮은 반면, B. longum에서는 일정한 수준의 활성을 보였으며, 이 활성은 혐기적 배양조건에서 보다는 미호기성 조건에서 3.7-11.4배 증가하였다. 세포의 지방산 분석 결과 두 균주 모두 $C_{l6:0}$과 $C_{l8:1}$이 전체 methylated성분 중 60-70%를 차지했다. B. longum에는 특히 $C_{l9:0 cyclo 9,10}$가 2-14% 함유되어 있었으며, 이는 lactobacillic acid와는 cylization 위치가 다른 cis 9, 10-methylene octadecanoic acid이었고 미호기적 배양과 정지기 세포에서 증가되는 경향을 보였다. 두 균주 모두 혐기균에서만 확인된 세포막의 plasmalogen의 존재로 인한 dimethyl acetals(DMA)을 함유하고 있었는데 이 중 $C_{l8:1}$ DMA는 호기성 조건에서 현저히 감소되었다. 산소 stress환경의 bifidobacteria의 생육에 있어 NADH oxidative enzymes은 중요한 역할을 하며, 이들 효소체계와는 별도로 환경에 적응하기 위한 세포구조적 변화의 일부로 지방산 $C_{l9:0}$ Cyclo와 plasmalogen의 $C_{l8:1}$ 등이 변화한 것으로 생각된다.

• 대한약리학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-11
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• 1985

이물질(xenobiotics) 대사에 관여하는 간장 microsome과 cytosol 효소 활성에 indole, indole-3-carbinol 및 benzofuran이 미치는 영향을 검색하기위하여 마우스에 이들 약물을 각각 5 mmole/kg씩 10일간 투여하여 다음 몇 가지의 성적을 얻었다. Benzofuran은 microsome 효소인 aniline hydroxylase, 7-ethoxycoumarin O-deethylase, p-nitrophenol UDPGA-transferase, epoxide hydrolase와 cytosol 효소인 glutathione S-tranferase, NADH : quinone reductase, UDP-glucose dehydrogenase의 활성도를 증가시켰다. 그러나 benzofuran과는 구조적으로 furan ring내의 N원소가 O원소로 치환되었을 뿐 주된 구조가 유사한 indole과 indole-3-carbinol 투여로는 UDPGA-transferase와 NADH: quinone reductase의 활성도 증가를 볼 수 없었으며, 특히 indole은 NADPH : cytochrome C reductase만을 증가시킨데 비하여 구조상 indole에 carbinol (methanol)기가 붙은 indole-3-carbinol은 수종의 mixed function oxidase와 아울러 특히 epoxide hydrolase의 활성도 역시 증가시켰다. 이러한 결과는 benzofuran과 indole-3-carbinol에 의한 epoxide hydrolase 활성도 증가의 기전의 일부를 설명할 수 있을 것으로 생각된다.

• 환경생물
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• 제22권1호
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• pp.177-183
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• 2004

유기주석화합물인 tributyltin chloride (TBTC), tributyltin oxide (TBTO)와 triphenyltin chloride (TPTC)를 넙치 간장으로 만든 미크로좀에 in vitro적으로 노출시켜서 이들 화합물의 대사에 관여하는 mixed function oxidase (MFO) 중 cytochrome P450 (CYP) 농도와 7-ethoxyresorufin deethylase (EROD) 활성의 변화를 조사하였으며, 또한 in vivo 실험에서는 TPTC를 넙치에게 복강주사(7.5 mg $kg^{-1}$ BW)하여 간장의 MFO (CYP농도, NADPH cytochrome c 환원효소 활성, NADH chtochrome b5 환원 효소 활성, EROD 활성) 반응을 경시적으로 조사하였다. 그 결과, in vitro에서는 TBTC, TBTO 및 TPTC가 모두 CYP 농도와 EROD 활성을 저해하였으며, 저해력은 TPTC가 가장 컸고 이어서 TBTO, TBTC의 순이었다. 유기주석화합물의 노출농도와 노출시간과 비례하면서 저해정도가 커졌으며, 특히 EROD활성의 저해는 노출농도에 크게 의존적이었다. 그리고 in vivo실험에서도 유기주석 화합물은 CYP농도, NADPH cytochrome c 환원효소 활성, NADH cytochrome b5 환원효소 활성, EROD 활성을 억제하였다. EROD 활성은 오염물질에 의한 반응이 민감하고 재현성도 있어 바람직한 측정지표로 이용될 수가 있을 것이다.