• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1139-1141
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• 2009

Clitocybin D, a novel human neutrophil elastase inhibitor, was isolated from the culture broth of Clitocybe aurantiaca. This compound was purified by solvent extraction, silica gel column chromatography, Sephadex LH-20 column chromatography, and preparative HPLC. The compound was determined to be 4-(4,6-dihydroxy-3-methoxy-3H-isoindol-1-yl)-benzoic acid on the basis of 1D and 2D NMRs and MS spectroscopic analysis. Analysis of the human neutrophil elastase (HNE) inhibitory activity of the isolated compound revealed that it showed significant HNE inhibitory activity with an $IC_{50}$ value of $17.8{\mu}M$.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제2권3호
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• pp.385-393
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• 1998

Human neutrophil elastase (HNElastase, EC 3.4.21.37), a causative factor of inflammatory diseases, was purified by Ultrogel AcA54 gel filtration and CM-Sephadex ion exchange chromatography. HNElastase was inhibited by phenylbutazone in a concentration dependent manner up to 0.4 mM, but as the concentration increased, the inhibitory effect gradually diminished. Binding of phenylbutazone to the human neutrophil elastase caused strong Raman shifts at 200, 440, and 1194 $cm^{-1}$. The peak at 1194 $cm^{-1}$ might be evidence of the presence $of\;-N=N-{\Phi}$ radical. The core area of the elastase, according to the visual molecular model of human neutrophil elastase, was structurally stable. A deeply situated active center was at the core area surrounded by hydrophobic amino acids. Directly neighboring the active site was one positively charged atom and two atoms carrying a negative charge, which enabled the enzyme and the drug to form a strong interaction. Phenylbutazone may form a binding, similar to a key & lock system to the atoms carrying opposite charges near the active site of the enzyme molecule. Furthermore, the hydrophobicity of the surrounding amino acid near the active site seemed to enhance the binding strength of phenylbutazone. Binding of phenylbutazone near the active site may cause masking of the active site, preventing the substrate from approaching the active site and inhibiting elastase activity.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권11호
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• pp.1806-1813
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• 2018

A new sesquiterpene lactone dimer [1], together with five known compounds (2-6), was isolated from the flowers of Inula britannica. The structures of these compounds were established by extensive spectroscopic studies and chemical evidence. The inhibitory activities of these isolated compounds (1-6) against human neutrophil elastase (HNE) were also evaluated in vitro; compounds 1 and 6 exhibited significant inhibitory effects against HNE activity, with $IC_{50}$ values of 8.2 and $10.4{\mu}m$, respectively, comparable to that of epigallocatechin gallate (EGCG; $IC_{50}=10.9{\mu}M$). In addition, compounds 3 and 5 exhibited moderate HNE inhibitory effects, with $IC_{50}$ values of 21.9 and $42.5{\mu}M$, respectively. In contrast, compounds 2 and 4 exhibited no such activity ($IC_{50}$ > $100{\mu}M$). The mechanism by which 1 and 3 inhibited HNE was noncompetitive inhibition, with inhibition constant ($K_i$) values of 8.0 and $22.8{\mu}M$, respectively.

• 대한약리학회지
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• 제29권1호
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• pp.131-137
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• 1993

Tetracycline계 약제가, 류마치양 관절염을 비롯한 염증성 질환들의 주된 병인으로 알려지고있는 호중구 elastase의 활성도를 억제하였으며, 특히 oxytetracycline, demeclocycline, 그리고 tetracycline 등은 분자 구조적 차이에 따라 elastase의 효소 활성도에 대하여 다양한 억제율을 나타내었다. 측쇄 구조의 5번 위치에 $OH{^-}$기가 첨가된 oxytetracycline이 가장 높은 억제율을 나타내었다. 억제 양상에 있어서도 tetracycline이 비경쟁적 저해 형태를 보인 반면에, oxytetracycline은 경쟁적 저해 형태를 나타내었으며, Ki값은 각각 4.9mM과 0.39mM로 산출 되었다. 또한 항균 효과를 나타내는 활성 부위를 제거시킨 de-dimethylaminotetracycline을 합성하여 효소 활성도 억제 실험에 사용한 결과, tetracycline과 유사한 효소 억제 작용을 나타냄을 확인하였다. 이상의 연구 결과에서, tetracycline의 효소 활성도 억제 작용은 항균 효과를 나타내는 활성 부위와 상관없이 독립된 기전에 의해서 일어나는 약리 작용이며, 측쇄 구조의 $OH{^-}$기가 이 작용에 영향을 주는 일부 원인인 것으로 추정할 수 있으며, 이를 tetracycline계 약제가 염증 부위에서 나타내는 분자 단계에서의 새로운 약리 기전으로 제시하고자 한다. 또한 de-dimethylaminotetracycline은 항균제의 장기 사용시에 발생할 수 있는 저항균의 출현과는 무관하므로, 다른 부작용에 대한 연구가 선행될 경우, elastase에 의해 야기되는 만성 질환들의 치료제로써 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권8호
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• pp.1320-1324
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• 2006

The pancreatic and neutrophil elastases are associated with several illnesses including lung and vascular diseases, various cancers, and pancreatitis. The development of a potent and specific inhibitor to the elastases could lead to new therapies. In this study, an agar diffusion method was modified to include a substrate-dye conjugate (Elastin-Congo red) as a substrate of elastase and an indicator of elastase inhibitory activity. The Elastin-Congo red agar plates consisted of 0.1 % Elastin-Congo red and 2.5% agar. The elastase and elastase inhibitors were simultaneously loaded into wells, ultimately resulting in halo formations in which the halo diameter decreased as the concentration of elastase inhibitor increased. The concentration of elastase inhibitor in the samples, therefore, was inversely proportional to the halo diameters. This simplified method provided an excellent correlation with the standard microplate technique, which uses a chromogenic substrate. The concentration of elastase inhibitor obtained from the culture supernatant of a recombinant elastase inhibitor produced by the yeast Pichia pastoris was easily determined. This study has established a simple modified and inexpensive agar diffusion method that is potentially useful for the identification, quantification, and screening of new elastase inhibitors.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권3호
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• pp.281-285
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• 2015

Human neutrophil elastase (HNE) represents a good therapeutic target for the treatment of inflammatory diseases as well as invasion of microorganism. The methanol extract of a aerial part of Chelidonium majus L. showed high activity against the neutrophil elastase with an $IC_{50}$ value of $100{\mu}g/mL$. Due to its potency, subsequent bioactivity-guided fractionation of methanol extract led to six alkaloids (1-6), which were identified as dihydrosanguinarine (1), (s)-stylopine (2), arnottianamide (3), (+)-chelidonine (4), spallidamine (5), and N-trans-feruloyltyramine (6). Among of them, three alkaloids (2, 5, and 6) inhibited HNE in a dose-dependent manner with $IC_{50}$ ranging between 11.6 and $51.0{\mu}M$. Lineweaver-Burk and Dixon plots, and their secondary replots showed that alkaloids (2, 5, and 6) were mixed inhibitors of HNE. The analysis of $K_I$ and $K_{IS}$ value proved that all inhibitors (2, 5, and 6) had reversible mixed type I mechanism.

• 대한화장품학회지
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• 제26권1호
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• pp.163-186
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• 2000

Elastase (EC 3. 4. 4. 7)는 구조 단백질인 fibronectin, collagen 그리고 elastin을 포함한 다양한 단백질들을 분해한다. Elastase는 생체 염증 방어의 중요한 성분이며, $\alpha$$_1$-proteinase inhibitor ($\alpha$$_1$PI)와 같은 생체 내부에 있는 단백질 분해 효소 저해제들에 의해 조절된다. 그러나, 만성 염증의 결과, elastase와 $\alpha$$_1$PI 사이의 균형이 elastase 쪽으로 기울어지면 조직 파괴가 일어나게 된다. 본 연구자들은 이미 피부의 진피내에서 백혈구로부터 과다하게 분비되는 elastase를 저해하는 물질을 찾기 위하여, 150 여가지의 한방식물 추출물에 대해 elastase 저해활성을 스크리닝 (screening) 하여, 빈랑 (Areca catecheu) 추출물이 가장 높은 저해활성을 보여줌을 확인하였다. 본 연구에서는 유효성분을 찾기 위하여 빈랑을 90% 에탄올로 추출한 다음, 다양한 용매를 사용하여 분획하였고, 각 분획에 대해 elastase 저해활성을 측정하였다. 이 중 저해 활성이 뛰어난 분획은 silica gel 컬럼 크로마토그래피, Preparative TLC 그리고 역상 HPLC를 실시하였다. 역상 HPLC에서 elastase 저해 활성이 있는 peak은 성분을 확인할 수 있는 여러 가지 정색 반응과 UV, IR 스펙트럼을 통하여 phenol 성 물질임을 확인하였다. 빈랑으로부터 정제한 phenol 성 물질은 돼지 췌장 elastase (Porcine pancreatic elastase : PPE)와 사람 백혈구 elastase (Human neutrophil elastase ; HNE)에 대한 $IC_{50}$/ 값이 각각 26.9 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$과 60.8 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서, 기존에 elastase의 저해제로 알려진 oleanolic acid (각각 76.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$, 219.2 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)와 ursolic acid (각각 31.0 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$, 118.6 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)에 비하여 더 우수한 저해 활성을 나타내었으며, PPE와 HNE에 대하여 기질과 경쟁적으로 반응함을 알 수 있었다. 또한 빈랑으로부터 정제한 phenol 성 물질이 염증 과정 중에 발생하는 free radical을 소거할 수 있는지를 조사한 결과, free radical을 50% 소거시키는 농도값이 6 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로 표준물질인 비타민 C (19 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)나 butylated hydroxyl toluene (18.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)보다 우수한 효과를 나타내었다. 그리고 mast cell내에서 활성화되며 hyaluronic acid를 분해하는 hyaluronidase에 대한 저해를 조사한 결과, $IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서 효과적인 저해 활성을 나타내었다 따라서, 본 연구에서 빈랑으로부터 분리한 phenol 성 물질은 피부 결합 조직을 구성하는 단백질들을 보호함으로써 피부 노화를 억제하는 효과를 나타낼 것으로 생각된다.

• 대한화장품학회지
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• 제42권3호
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• pp.269-278
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• 2016

천연자원으로부터 항노화 화장품 신소재를 탐색하던 중, 국내 자생버섯의 일종인 붉은싸리버섯 자실체 추출물이 항산화 활성과 인체 호중구 엘라스타제 저해활성이 우수함을 확인하고 일련의 연구를 수행하였다. 붉은싸리버섯 추출물의 DPPH 라디칼 소거활성은 붉은싸리버섯 추출물 $500{\mu}g/mL$ 처리시 $117.0{\mu}g/mL$ (ascorbic acid 환산값)의 매우 우수한 소거활성을 나타냈다. Peroxy 라디칼 소거활성을 oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assay 를 통하여 측정한 결과 붉은싸리버섯 추출물 1, 10, $20{\mu}g/mL$ 처리 시, 각각 0.8, 5.2, 7.8 $ORAC_{Roo}$ (trolox equivalents, $1{\mu}M$)로 농도 의존적으로 높은 소거활성을 나타냈다. 뿐만아니라 cellular antioxidant capacity를 DCF fluorescence intensity (% of control)로 조사한 결과에서도 붉은싸리버섯 추출물 $20{\mu}g/mL$ 처리시 약 30% 이상 높은 항산화 활성을 나타냈다. Human neutrophil elastase 저해활성은 농도 의존적으로 저해활성을 나타냈으며 특히 에탄올 추출분획에서 $ED_{50}$ 값은 $42.9{\mu}g/mL$이었다. 붉은싸리버섯 추출물은 Bacillus subtilis (B. subtilis), Escherichia coli (E. coli), Candida albicans (C. albicans), Aspergillus oryzae (A. oryzae) 균주 모두에서 항균활성은 나타나지 않았다. 또한 염증성 cytokine인 interleukin-10 및 interferon-${\gamma}$ (IFN-${\gamma}$)의 생산 또는 분비 조절에는 영향을 미치지 않았다. 이상의 결과로 붉은싸리버섯 추출물은 항산화활성과 elastase 저해활성을 우수하여 피부에 자극이 없는 항노화 화장품 조성물로 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국균학회지
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• 제49권1호
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• pp.87-100
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• 2021

많은 사람들이 다녀가는 도시공원과 해변 환경의 효모 특성을 알아보기 위해 대전광역시 월평공원 갑천 누리길과 내원사 주변의 야생화와 토양 75점에서 모두 88균주의 야생 효모들을 분리, 동정하였다. 또한 전북 부안의 격포해수욕장과 격포항 주변 야생화와 토양 35점에서 30균주의 야생 효모들을 분리하였다. 이들 분리 야생 효모들 중 A. porosum ASCM32-1, A. scarabaeorum WP49-1, C. athensensis WP4-90-3, C. berkhoutiae WP34-2, C. bracarensis WP35-1, Cy. amylophila GP19-1, K. gamospora WP9-1, M. carpophila BN-17-1, T. namnaoensis WP4-89-1, V. taibaiensis WP13-2 등 10종의 국내 미기록종 후보 균주들을 선별하여 균학적 특성을 확인하였다. 이들 미기록 효모들은 주로 구형~타원형으로 모두 출아방식으로 영양 증식을 하였고 V. taibaiensis WP13-2와 K. gamospora WP9-1, C. athensensis WP4-90-3 외 7종의 미기록 효모들은 자낭포자를 형성하지 않은 무포자 효모들이었으며A. porosum ASCM32-1만이 의균사를 생성하였다. 대부분의 균주들은 YPD 배지와 YM 배지에서생육하였고V. taibaiensis WP13-2와K. gamospora WP9-1, T. namnaoensis WP4-89-1 균주들은 15% NaCl을 함유한 YPD 배지에서 생육하는 호염성 효모들이었고, Cy. amylophila GP19-1 균주는 40℃에서도 생육하였다. C. athensensis WP4-90-3 균주 등 5균주들이 10% 에탄올 내성을 보였고C. athensensis WP4-90-3 균주는 Li²⁺ 등 많은 중금속들에 대해서 내성을 보였다. 국내 미기록 효모들과 비병원성 야생 효모 균주 무세포추출물들의 β-glucuronidase 저해 활성은 C. oleophila WP5-19-1의 무세포 추출물이 49.0%로 가장 높았고 미기록 효모인 K. gamospora WP9-1의 무세포 추출물도 27.7%를 보였다. 호중구 elastase 저해 활성은 W. anomalus HO9-2가 38.4%로 우수하여 건강 소재로 생산에 매우 유용한 균주로 활용될 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제35권4호
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• pp.309-315
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• 2009

천연물로부터 새로운 기능성 화장품 소재를 개발하기 위하여 국내외 천연물을 대상으로 항산화 활성을 평가한 결과, 가시연꽃의 종자 추출물이 우수한 활성을 나타내는 것을 발견하였다. 가시연꽃 종자의 추출물로부터 유효 성분을 분리하기 위하여 각종 컬럼 크로마토그래피 및 HPLC 등의 기법을 실시하여 순수하게 정제된 화합물 5종을 획득하였다. 각종 NMR 및 MS 스펙트럼 등을 분석하여 이들의 화학구조를 규명한 결과 fucosterol (1), 3-(4-hydroxy-3-methoxybenzyl)-4-[(7'R),5'-dihydroxy-3'-methoxybenzyl]tetrahydrofuran (2), resorcinol (3), pyrogallol (4) and 4-O-methylgallic acid (5)로 동정하였다. 이들 화합물의 화장품 원료로서의 특징을 조사하고자 각 화합물들을 대상으로 항산화 활성, 엘라스타아제 저해활성, 미백활성 등을 평가하였다. 이들 화합물의 자유라디칼소거활성은 $SC_{50}$ 값이 $17.0\;{\sim}\;100.2\;{\mu}M$이었고, 특히 화합물 4 및 5는 양성대조구인 ferulic acid보다 6배 이상 강력한 활성을 나타내었다. 또한 엘라스타아제 저해활성에 대한 $IC_{50}$ 값은 $18.8\;{\sim}\;78.2\;{\mu}M$로써 특히 화합물 4는 양성대조구인 EGCG와 비슷한 활성을 나타내었으며, B16F10 멜라노마 세포를 이용한 멜라닌 생성 저해활성에 대해 화합물 3은 양성대조구인 arbutin보다 약 2배 이상 강력한 미백활성을 나타내었다. 따라서 가시연꽃 종자 추출물은 강력한 항산화활성, 엘라스타아제 저해활성 및 미백활성을 나타내는 유효성분들을 다량 함유하므로, 복합 기능성을 나타내는 화장품 원료로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.