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한국인삼론(韓國人蔘論) (Current Status of Korean Ginseng Research)

  • 한병훈
    • 생약학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.151-160
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    • 1972
  • Recent achievements of scientific research on the pharmacologic activities and the chemical problems of dammalene glycosides, which are considered to be effective principles of Korean ginseng, are reviewed and analyzed in view of structure-activity relationship. 1) S. Shibata and his co-workers detected 12 glycoside spots of dammalene series on the two dimensional T.L.C. of total glycoside fraction from Japanese ginseng, and designated them Ginsenoside Rx(x=a, b, c, g, h, etc.) in the order of increasing Rf-value. The aglycones of those glycosides were characterized to be protopanaxadiol for the Ginsenoside $Rx(x=a,\;b_{1},\;b_{2},\;c,\;d,\;e,\;f)$ and protopanaxatriol for the Ginsenoside $Rx(x=g_{1},\;g_{2},\;g_{3},\;h_{1}\;'h_{2})$. Using Korean ginseng as the material for our study, the author and his coworkers isolated a new dammalene glycoside(Panax Saponin C), which comes under the category of protopanaxadiol glycosides based on the classification of S. Shibata et al., and characterized this saponin to be the glycoside of protopanaxatriol series. Furthermore, Panax Saponin C dissociated into $two\;components(C_{1}\;and\;C_{2}-acetate)$ by acetylation, both of which returned to original Panax Saponin C by deacetylation. Based on this result, more than 13 glycoside components of dammalene series will be expected in the Korean ginseng. 2) The structures of protopanaxadiol and protopanaxatriol, the genuine aglycones of dammalene glycosides, are fully established to be structural analogues by S. Shibata and his co-workers, therefore antagonistic and/or analogical activities will be expected for the pharmacologic activities of these glycoside series of structural analogues. K. Takaki and his co-workers found central nervous system (CNS) stimmulant activity from the glycosides of protopanaxatriol series and CNS-depressant activity from the glycosides of protopanaxadiol series. On the other hand, the author and his co-workers found stimmulating activity on the protein synthesis from both the series of dammalene glycosides with delayed and long-lasting characteristics. This delayed and long-lasting characteristics were also observed in the anti-inflammatory activity of glycosides of protopanaxatriol series on their time course tendency. For the convenience's sake of argument, pluralistic pharmacologic activities of dammalene glycosides, which were observed by many workers at various pharmacologic site, may be classified into two main categories; one is pan-cellular activity and the other is organ specific activity to the certain tissue which is a mass of cells differentiated to a certain direction for their special functions in the body. Based on the data of K. Takaki and those of the authors, following assumption will be probable; Pharmacologic activities of both series of glycosides of protopanaxadiol and protopanaxatriol aglycones may be antagonistic on their tissue-specific activities and analogic on their pan-cellular activities. Therefore, the mixture of these two series of glycosides in an appropriate ratio, as the case of total extract of Korean ginseng, will be probably beneficial to the host by increasing the synthesis of some functional proteins, due to the additive action of pan-cellular activity, and with the disappearance of any significant behavioral symptoms due to the antagonism of tissue specific activity. This fact will probably be the main reason why classical trials of pharmacologists failed in re-discovering the efficacy of Korean ginseng with their behavioral test. 3) The author and his co-workers achieved the synthesis of $C^{14}-labelled\;Panax\;Saponin\;A\;on\;C_{25}-C_{27}\;position\;of\;aglycone$ in the interest of tracer studies in vivo. The method will be applicable to other dammalene glycosides regardless of their chemical structure. 4) The author and his co-workers converted chemically betulafolienetriol, a triterpene component of Betula platyphylla, to the protopanaxadiol, one of genuine aglycone of dammalene glycosides.

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비소세포폐암 세포주에서 COX-2억제제(Nimesulide)의 세포독성 (Cytotoxicity of COX-2 Inhibitor (Nimesulide) in Non-small Cell Lung Cancer Cell Line)

  • 박찬범;전현우;진웅;조규도;김치경;왕영필
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제38권4호
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    • pp.263-270
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    • 2005
  • 최근 고령화 사회가 진행되어 가면서 폐암환자에서도 수술에 적응이 되지 않는 고령의 환자가 점차 증가하는 추세를 보이고 있어 독성이 적은 치료방법의 개발에 대한 필요성이 증가되고 있다. 따라서 기존의 항암제에 비하여 비교적 안정적으로 사용이 가능할 것으로 생각되는 선택적인 COX-2 억제제인 Nimesulide를 처치하여 COX-2 발현 유무와 COX-2 억제제가 비소세포폐암에 미치는 세포독성과의 상관관계를 연구하였다. 대상 및 방법: A549, H1299 비소세포폐암 세포주에서 COX-2 단백질에 대한 면역조직화학염 색을 시행하였으며, Nimesulide 처치후 XTT 분석, FACS 분석, Hoechst 33258 염색을 시행하였다. 결과: COX-2 단백질의 면역조직화학염색결과 A549 비소세포폐암 세포주는 COX-2 단백질에 강한 발현을 나타낸 반면, H1299 비소세포폐암 세포주는 발현을 나타내지 않았다. XTT 분석결과 Nimesulide의 A549, H1299 비소세포폐암 세포주에 대한 세포독성은 유사하였으며, Nimesulide의 $IC_{50}$은 A549 비소세포폐암 세포주에서는 $70.9 {\mu}M$이었으며, H1299 비소세포폐암 세포주에서는 $56.5 {\mu}M$이었다. FACS 분석에서는 각각의 세포군에서 $G_0/G_1$ 기에서 세포주기의 지연이 관찰되었으며, S기의 세포는 감소되었다. Hoechst 33258 염색에서는 양군에서 세포핵의 주변부 농축 현상 및 핵 분절을 가진 많은 사멸세포가 관찰되었다. 걸론: 선택적인 COX-2억제제인 Nimesulide는 비소세포폐암 세포주에서 암세포의 증식을 억제함을 알 수 있었으며, 암세포증식 억제의 기전은 세포자멸사의 유도와 $G_0/G_1$기에서 세포주기의 지연임을 알 수 있었으며, COX-2의 발현유무와 세포독성은 차이가 없는 것을 알 수 있었다. 따라서 Nimesulide와 같은 선택적인 COX-2 억제제는 다양한 항암제나 방사선치료와 병행하여 고위험군의 폐암환자에서 매우 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

크릴 가공폐기물을 이용한 Carotenoprotein의 추출조건 및 품질안정성에 관한 연구 (Extraction Conditions and Quality Stability of Carotenoprotein from Krill Processing Waste by Proteolytic Enzymes)

  • 김세권;김용태;곽동채;조덕제;이응호
    • 한국수산과학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.40-50
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    • 1990
  • 크릴가공시 부산물로 얻어지는 잔사를 보다 효율적으로 이용하기 위하여 크릴가공 잔사로부터 carotenoprotein을 추출하여 이를 식품착색료로 이용할 목적으로 호소를 이용한 carotenoprotein의 추출조건 및 품질안정성에 대하여 검토하였다. 크릴가공 잔사중 총 astaxanthin함량은 자숙크릴 잔사 및 생동결 크릴 잔사에서 각각 $35.1mg\%,\;22.1mg\%$ 였으며, $98.6mg\%,\;61.9mg\%$였다. Chitin함량은 크릴가공 잔사인 자숙크릴과 생동결크릴에서 각각 $6.9\%,\;4.5\%$였으나 carotenoprotein에서는 검출되지 않았다. Trypsin이 carotenoprotein추출에 가장 효과적이었으며, papain, pepsin, protease는 거의 효과가 나타나지 않았다. Trypsin 첨가농도 $0.5\%$, 반응온도 $4^{\circ}C$에서 24시간 분해하였을 때 단백질 및 carotenoid의 회수율은 자숙시료가 각각 $83\%,\;74\%$로 가장 좋았다. 생동결크릴의 경우는 자숙크릴에 비해 단백질 및 carotenoid 회수율이 다소 떨어졌다. Carotenoprotein의 아미노산조성중 glutamic acid 와 aspartic acid의 함량이 가장 많았으며 필수 아미노산함량도 전체 아미노산의 $38.3\%\~43.6\%$를 차지하였다. Carotenoprotein중의 carotenoid는 TLC분석에 의해 astaxanthin, astaxanthin monoester, astaxanthin diester로 분리되었으며, 이들의 상대량은 각각 $25\~30\%\;,35\~40\%\;40\~45\%$였다. Carotenoprotein의 안정성은 저온($-20^{\circ}C\;4^{\circ}C$)일수록 안정하였으며, BHT와 protease inhibitor인 trasylol을 동시에 가한 것이 BHT와 trasylol만을 단독으로 가한 것보다 안정성이 좋았다.

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비장적출(splenectomy)이 원발성 아메바성 뇌수막염의 발생에 미치는 영향 (Effect of Splenectomy on Development of Primary Amoebic Meningoencephalitis)

  • 신호준;임경일;최림순
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제23권1호
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    • pp.156-164
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    • 1985
  • 자유생활아에마중 병원성이 강한 것으로 알려진 Naegleria fowleri영양형 $5{\times}10^4$개를 생쥐의 비강내 로 감염시켜서 원발성 아메바성 뇌수막염을 받생시켰다. 그런 과정중 비장을 적출하여 그 영향에 대하여 생쥐의 체중과 수술후 회복기간별로 뇌수막염에 의한 사망율과 평균생존기간을 비교하였다. 또 생쥐의 혈청중 면역확산법으로 항체의 형성여부를 관찰하였으며, 각 실험군에서 채취한 혈청을 전기영동법을 실시하여 혈청단백질분획을 바교하였다. 본 실험결과 다음과 같은 성적을 얻었다. 1. 생후 3주째에 비장을 적출하고 1주일 후에 N. fowleri로 감염시킨 실험I에서 대조군, sham군, 비장적출군 사이의 사망율은 각각 100%, 85%, 95%이었으며, 평균생존기간은 7.3일, 7.5일, 7.8일이었다. 2. 생후 3주째에 비장을 적출하고 3주일 후에 N. fowleri를 감염시킨 실험 II에서 대조군, sham군, 비장적출군 사이의 사망율은 각각 95%, 95%, 95%이었으며, 평균생존기간은 12.1일, 11.5일, 11.5일이었다. 3. 생후 5주째에 비장을 적출하고 1주일 후에 N. fowleri를 감염시킨 실험 III에서 대조군, sham군, 비장적출군 사이의 사망율은 각각 95%, 90%, 95%이었으며, 평균생존기간은 8.1일, 8.3일, 8.6일 이었다. 4. 원발성 아에바성 뇌수막염이 발생된 생쥐의 혈청을 면역확산법을 실시한 결과, 항원-항체 복합체의 2중으로 된 침강대를 관찰하였다. 5. 혈청단백질분획의 비교는 다음과 같았다. 1) 비장을 적출한 후 N. fowleri를 감염 시키기 전에 채취한 혈청중, 대조군에서 분획 III, IV 이 sham군과 비장적출군에 비하여 다르게 나타났다. 2) 비장을 적출한 후 N. fowleri을 감염시켜서 뇌수막염을 발생시킨 생쥐의 혈청에서는 대조군과 sham군의 분획 II, III, V가 비장적출군과 달랐다. 3) 비장을 적출한 후 N. fowleri를 감염시키기 전에 채취한 혈청과 감염시킨 후 뇌수막염에 의하여 사망하기 직전에 채취한 혈청사이에서는 분획 I, III, N, V가 다르게 나타났다. 이상의 결과로 보아, 병원성이 강한 N. fowleri 영양형을 생쥐의 비강내로 떨어뜨려 원말성 아메바성 뇌수막염을 발생시킬 수 있었고, 비장을 적출하면 혈청 단백칠분획에는 차이를 나타낼지라도 생쥐의 사망율과 평균생존기간에는 아무런 영향을 주지 않았음을 알 수 있었다.

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어육단백질로부터 분리된 항고혈압 펩타이드가 ACE 저해활성과 본태성 고혈압쥐의 혈압에 미치는 영향 (Effect of Antihypertensive Peptides Originated from Various Marine Proteins on ACE Inhibitory Activity and Systolic Blood Pressure in Spontaneously Hypertensive Rats)

  • 도정룡;허인숙;조진호;김동수;김현구;김성수;한찬규
    • 한국식품과학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.567-570
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    • 2006
  • 본 연구는 항고혈압 활성이 있는 어육 단백질의 효소 가수분해물로부터 얻어진 peptide분말을 실험동물인 본태성 고혈압쥐(SHR)에게 음용수로 공급하여 혈압강하에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시하였다. in vitro에서 멸치, 명태 그리고 고등어 가수분해물 500 ${\mu}g$을 첨가하여 각각 75, 81 그리고 35%의 ACE 저해활성을 보였던 펩타이드 분말 0.4167%을 희석하여 SHR에게 음용수로 공급한 후 생리적 변화를 관찰하기 위해 매 1주일 마다 총 섭취한 사료의 무게와 음수량을 측정하였다. 실험기간 중 SHR의 일당증체량은 명태(C)와 고등어처리군(D)이 각각 1.26 및 1.36 g으로 A군(0.78 g)과 B군(0.77 g) 보다 높았지만 유의적인 차이는 없었다. 사료섭취량은 $16.85{\sim}19.93$ g/day으로 거의 차이가 없었던 것으로 나타났다. 생후 13주령된 SHR를 대상으로 실험개시 전 측정한 기준혈압(RBP)은 실험군에서 평균 224mmHg 로 큰 차이가 없이 비슷하였다 어육 펩타이드 음용군(멸치, 동태, 고등어)은 경시적으로 감소경향을 나타냈으며 실험군 중 D군(고등어)의 수축기혈압은 투여 후 7일에 208mmHg로 측정되어 RBP 보다 15 mmHg가 감소하였고, 이 후 비슷한 수준을 유지하다가 28일에 191 mmHg로 실험군 중 가장 낮았다. C군(명태)은 투여 후 14일에 214mmHg로 측정되어 11 mmHg가 감소하였고, 28일에 202 mmHg로 나타났다. B군(멸치)은 투여 후 7일까지는 기준혈압(223 mmHg)과 비슷하였고, 이후 28일까지 203 mmHg로 일정한 수준을 유지하였다. 어육 펩타이드 대신 생수음용 대조군(A)은 실험기간 중 225-216 mmHg로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 기준혈압(0일) 대비 28일의 혈압 감소치는 어육 펩타이드(멸치, 동태, 고등어) 음용군에서 각각 20, 23, 32 mmHg로 RBP대비 혈압감소율은 각각 9.0, 10.2, 14.3%로 나타났다.

Immunoaffinity chromatography를 이용한 톡소포자충 항원의 부분정제 (Partially purified Toxoplasma gondii antigens by immunoaffinity chromatography)

  • 안명희;현근희
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제35권4호
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    • pp.251-258
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    • 1997
  • 톡소포자충. RH주 tachyzoite의 항원성 난백질에 대하여 알아보고자 마우스 복강 내 또는 in uipo에서 Hep-2 cell에 계대한 톡소포자충과 감염마우스의 복팡앤으로 SDS-PAGE/immunoblot을 시행하였다 또 lmnoanity chromatoaphy를 이용하여 톡소포자충 항원을 징제한 후 SDS PAGE/immunoblot을 시행하여 항원을 분리하였으며. 톡소포자충 조항원 및 정제항원으로 면역시킨 마우스 혈청을 이용하여 IgG-ELISA를 시행하였다. 톡소포자충 용해물을 면역시킨 노끼의 항혈 청으로 immunoblot을 시행하였을 때 마우스 복강 내로 계대한 톡소포자충에서 76 kDa. 70 kDa. 64 kDa. 53 kDa 46 kDa. 44 kDa. 35 kDa. 25 kDa. 18 kDa 및 13 kDa의 항원대가 관찰되었으며. in vitro에서 Hep-2 cell에 배양한 톡소포자충은 70 kDa. 64 kDa. 53 kDa 35 kDa. 25 kDa 및 13-10 kDa의 항원대가 관찰되어 마우스 복강 내에 계대한 톡소포자충에서 더 많은 항원대가 관찰되었다. 마우스 복강 계대한 tachyzoite 용해물을 immunoaffinity글 시행하여 부분 정제한 후 떤역시킨 초기의 항혈청으로 immunoblot을 하였을때 E-1에서는 97 kDa. 63 kDa. 53 kDa 및 35 kDa이 E-2에서는 53 kDa 및 35 kDa이 나타났다. 한편 감염 마우스 복강 액에서는 76 KDa 53 KDa. 35 kDa 및 29-28 kDa의 항원대가 관찰되었으며. 정상 마우스 복강 액에서도 약하게 76 kDa .35 kDa 및 29-28 kDa의 반응대가 관찰되었다. 감염 마우스 복강앤을 IgG-Sepharose column을 통과시킨 후 시행한 immunoblot에서 E-1은 84 kDa. 76 kDa. 5,B kDa 및 29 kDa이 . E-2에서 53 kDa 및 45 kDa의 항원대가 관찰되었다. 이 실험에서 immunoawnity chromatography를 이용하여 톡소포자충 용해물 및 분비물에서 76 kDa. 63 kDa. 53 kDa. 35 kDa 및 29 kDa의 항원을 불리하였다. 톡소포자충의 조항원과 정제항원 (감염 마우스 복강액. E-1)으로 IgG-ELISA를 시행한 결과. 조항원의 경우 2차 면역 후 1주 후부터 IgG 항체가 증가하였고 정제 항윈은 2차 면역 후 3주 후부터 IgG항체가 증가하였다 (p<0.05).

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핵치환에 의한 cloning, stem cell, 그리고 효소 telomerase (Mammalian Cloning by Nuclear transfer, Stem Cell, and Enzyme Telomerase)

  • 한창열
    • 식물조직배양학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.423-428
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    • 2000
  • In 1997 when cloned sheep Dolly and soon after Polly were born, it had become head-line news because in the former the nucleus that gave rise to the lamb came from cells of six-year-old adult sheep and in the latter case a foreign gene was inserted into the donor nucleus to make the cloned sheep produce human protein, factor IX, in e milk. In the last few years, once the realm of science fiction, cloned mammals especially in livestock have become almost commonplace. What the press accounts often fail to convey, however, is that behind every success lie hundreds of failures. Many of the nuclear-transferred egg cells fail to undergo normal cell divisions. Even when an embryo does successfully implant in the womb, pregnancy often ends in miscarriage. A significant fraction of the animals that are born die shortly after birth and some of those that survived have serious developmental abnormalities. Efficiency remains at less than one % out of some hundred attempts to clone an animal. These facts show that something is fundamentally wrong and enormous hurdles must be overcome before cloning becomes practical. Cloning researchers now tent to put aside their effort to create live animals in order to probe the fundamental questions on cell biology including stem cells, the questions of whether the hereditary material in the nucleus of each cell remains intact throughout development, and how transferred nucleus is reprogrammed exactly like the zygotic nucleus. Stem cells are defined as those cells which can divide to produce a daughter cell like themselves (self-renewal) as well as a daughter cell that will give rise to specific differentiated cells (cell-differentiation). Multicellular organisms are formed from a single totipotent stem cell commonly called fertilized egg or zygote. As this cell and its progeny undergo cell divisions the potency of the stem cells in each tissue and organ become gradually restricted in the order of totipotent, pluripotent, and multipotent. The differentiation potential of multipotent stem cells in each tissue has been thought to be limited to cell lineages present in the organ from which they were derived. Recent studies, however, revealed that multipotent stem cells derived from adult tissues have much wider differentiation potential than was previously thought. These cells can differentiate into developmentally unrelated cell types, such as nerve stem cell into blood cells or muscle stem cell into brain cells. Neural stem cells isolated from the adult forebrain were recently shown to be capable of repopulating the hematopoietic system and produce blood cells in irradiated condition. In plants although the term$\boxDr$ stem cell$\boxUl$is not used, some cells in the second layer of tunica at the apical meristem of shoot, some nucellar cells surrounding the embryo sac, and initial cells of adventive buds are considered to be equivalent to the totipotent stem cells of mammals. The telomere ends of linear eukaryotic chromosomes cannot be replicated because the RNA primer at the end of a completed lagging strand cannot be replaced with DNA, causing 5' end gap. A chromosome would be shortened by the length of RNA primer with every cycle of DNA replication and cell division. Essential genes located near the ends of chromosomes would inevitably be deleted by end-shortening, thereby killing the descendants of the original cells. Telomeric DNA has an unusual sequence consisting of up to 1,000 or more tandem repeat of a simple sequence. For example, chromosome of mammal including human has the repeating telomeric sequence of TTAGGG and that of higher plant is TTTAGGG. This non-genic tandem repeat prevents the death of cell despite the continued shortening of chromosome length. In contrast with the somatic cells germ line cells have the mechanism to fill-up the 5' end gap of telomere, thus maintaining the original length of chromosome. Cem line cells exhibit active enzyme telomerase which functions to maintain the stable length of telomere. Some of the cloned animals are reported prematurely getting old. It has to be ascertained whether the multipotent stem cells in the tissues of adult mammals have the original telomeres or shortened telomeres.

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토끼에서 Myocardial Infarction 후 Left Ventricular Remodeling에 대한 Matrix Metalloproteinase의 차단 효과 (The Effect of Matrix Metalloproteinase Inhibitor for Left Ventricular Remodeling after Myocardial Infarction in a Rabbit Model)

  • 김수현;정태은;홍그루;한승세
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제40권5호
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    • pp.329-340
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    • 2007
  • 배경: Matrix metalloproteinase (MMP) 차단은 심근경색 후 좌심실 확장에 대한 가능한 치료 전략으로 대두되고 있다. 선택적 MMP 차단제의 투여가 심근경색 후 초기 단계에 MMP가 대량으로 분비되는 짧은 기간을 차단하는 것이 좋을 것인지, 초기 전체 기간 동안 차단하여야 할 것인지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 토끼를 이용하여 기관 삽관 하에 전신 마취를 하고 흉골 정중절개한 다음 좌전 하행지 관상동맥을 결찰하여 심근경색을 만들었다. 실험군은 3군으로 나누었다. 심근경색 단독(MI only 군)군은 7예, MMP 차단제 5일 투여군(MMPI 5d 군)은 6예, MMP 차단제 9일 투여군(MMPI 9d 군)은 5예이었다. MMP 차단제로는 MMP-2와 MMP-9에 대한 선택적 차단제인 CG2300을 사용하였다. 각 군은 심장초음파도 검사를 4회 시행하였는데, 술 전, 술 후 1주, 2주 및 3주에 하였다. 검사는 2D 심초음파도를 사용하여 EDD, ESD 및 EF를 측정하였다. 술 후 4주에 희생한 토끼의 심장을 western blotting과 zymography를 하여 MMP-2와 MMP-9의 단백질과 활성의 변화를 조사하였고, 경색부위를 병리학적 조직검사를 하였다. 결과: 심초음파도 검사상, MI only군에서는 대체로 술 전에 비하여 술 후 EDD와 ESD가 증가한 추세로 좌심실이 확장하였음을 알 수 있었다. MMP 차단제 9일 투여군에서는 심근경색 단독군과 MMP 차단제 5일 투여군에 비해 좌심실의 확장이 감소한 경향을 보였다. EF는 MMP 차단제 9일 투여군에서 술 후에 술 전과 큰 변동이 없었으며, 다른 군들보다 높은 경향이었다. MMP 단백질의 발현과 활성 변화를 보면, 심근경색 단독군, MMP 차단제 5일 및 9일 투여군 등 3군을 정상 심장군과 비교하였을 때 MMP-2 단백질 발현과 활성 변화는 일어나지 않았다. 그리고 MMP-9의 단백 발현 및 활성은 검출되지 않았다. 병리학적 조직 소견을 보면 심근경색 단독군에서 심한 교원질 침착이 있었다. MMP 차단제 5일 투여군과 9일 투여군에서는 교원질 축적이 감소된 경향을 보였다. MMP 9일 투여군에서는 모세혈관의 수가 증가한 것을 볼 수 있었다. 결론: 관상동맥을 결찰하여 심근경색을 유도하면 술 후 빠른 시간 내에 심실이 확장되며 MMP 차단제를 투여할 경우 심실의 확장이 완화됨을 알 수 있었다. MMP 차단제의 효과는 초기의 대부분 기간을 차단하는 것이 좋다고 생각된다. MMP 차단제가 혈관신생을 증가시켜 심실 재형성을 완화할 수 있는 것으로 분석된다.

Biological Functions of N- and O-linked Oligosaccharides of Equine Chorionic Gonadotropin and Lutropin/Chorionic Gonadotropin Receptor

  • Min, K.S.
    • 한국가축번식학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.357-364
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    • 2000
  • Members of the glycoprotein family, which includes CG, LH, FSH and TSH, comprise two noncovalently linked $\alpha$- and $\beta$-subunits. Equine chorionic gonadotropin (eCG), known as PMSG, has a number of interesting and unique characteristics since it appears to be a single molecule that possesses both LH- and FSH-like activities in other species than the horse. This dual activity of eCG in heterologous species is of fundamental interest to the study of the structure-function relationships of gonadotropins and their receptors. CG and LH $\beta$ genes are different in primates. In horse, however, a single gene encodes both eCG and eLH $\beta$ -subunits. The subunit mRNA levels seem to be independently regulated and their imbalance may account for differences in the quantities of $\alpha$ - and $\beta$-subunits in the placenta and pituitary. The dual activities of eCG could be separated by removal of the N-linked oligosaccharide on the $\alpha$-subunit Asn 56 or CTP-associated O-linked oligosaccharides. The tethered-eCG was efficiently secreted and showed similar LH-like activity to the dimeric eCG. Interestingly, the FSH-like activity of the tethered-eCG was increased markedly in comparison with the native and wild type eCG. These results also suggest that this molecular can implay particular models of FSH-like activity not LH-like activity in the eCG/indicate that the constructs of tethered molecule will be useful in the study of mutants that affect subunit association and/or secretion. A single-chain analog can also be constructed to include additional hormone-specific bioactive generating potentially efficacious compounds that have only FSH-like activity. The LH/CG receptor (LH/CGR), a membrane glycoprotein that is present on testicular Leydig cells and ovarian theca, granulosa, luteal, and interstitial cells, plays a pivotal role in the regulation of gonadal development and function in males as well as in nonpregnant and pregnant females. The LH/CGR is a member of the family of G protein-coupled receptors and its structure is predicted to of a large extracellular domain connected to a bundle of seven membrane-spanning a-helices. The LH/CGR phosphorylation can be induced with a phorbol ester, but not with a calcium ionophore. The truncated form of LHR also was down-regulated normally in response to hCG stimulation. In contrast, the cell lines expressing LHR-t631 or LHR-628, the two phosphorylation-negative receptor mutant, showed a delay in the early phase of hCG-induced desensitization, a complete loss of PMA-induced desensitization, and an increase in the rate of hCG-induced receptor down-regulation. These results clearly show that residues 632~653 in the C-terminal tail of the LHR are involved in PMA-induced desensitization, hCG-induced desensitization, and hCG-induced down-regulation. Recently, constitutively activating mutations of the receptor have been identified that are associated with familial male-precocious puberty. Cells expressing LHR-D556Y bind hCG with normal affinity, exhibit a 25-fold increase in basal cAMP and respond to hCG with a normal increase in cAMP accumulation. This mutation enhances the internalization of the free and agoinst-occupied receptors ~2- and ~17- fold, respectively. We conclude that the state of activation of the LHR can modulate its basal and/or agonist-stimulated internalization. Since the internalization of hCG is involved in the termination of hCG actions, we suggest that the lack of responsiveness detected in cells expressing LHR-L435R is due to the fast rate of internalization of the bound hCG. This statement is supported by the finding that hCG responsiveness is restored when the cells are lysed and signal transduction is measured in a subcellular fraction (membranes) that cannot internalize the bound hormone.

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고혈압쥐 노화 적혈구에서의 Na, K-ATPase에 관한 연구 (Na, K-ATPase Activity in the Aged Erythrocytes of Hypertensive Rats)

  • 박창길;허강민;석정호;이재흔
    • 대한약리학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.33-43
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    • 1991
  • 고혈압백서(1-kidney, 1-clip-hypertensive rat)의 적혈구에서 노화 과정에 따른 Na, K-ATPase의 변동을 관찰하고저 노화적혈구를 분리한다음 세포막에서의 Na-pump 활성도 및 ouabain의 결합실험과 Rb의 세포내 유입실험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 본 실험에 사용한 고혈압 백서의 혈압은 수축기 및 이완기 혈압이 165.5/119.0 mmHg로 유의하게 증가 하였다. 노화 적혈구의 평균용적(MCV)과 세포막 단백질 함량은 감소되고 혈색소치는 증가되었다. 2. 110 mM NaCl 및 10 mM KCI 존재하에서의 적혈구 세포막 Na, K-ATPase활성도는 대조군에 비해 고혈압군에서 억제 되었으며 양군 모두에서 노화에 의해 그활성도가 감소되었다. 3. 4 mM RbCl존재하에서 Ouabain에 의해 억제되는 Rb의 유입은 정상 및 고혈압군의 노화적혈구에서 약간 감소되었으며 고혈압군의 young erythrocyte에서는 오히려 약간 증가 되었다. 4. 16 mM RbCl 존재하에서 Ouabain에 의해 억제되는 Rb의 유입은 양군의 노화 적혈구에 서는 각군의 young erythrocyte에 비해 약 30-50% 감소되었으며, 고혈압군에서는 특히 young erythrocyte에서 정상군의 young erythrocyte에 비해 유의하게 감소되었다. 5. $0.13{\times}10^{-6}M$$1{\times}10^{-6}M$에서의 ouabain binding은 정상군의 노화적혈구에서는 young erythrocyte에 비해 약간 감소되었으나 고혈압군의 노화적혈구에서는 유의하게 감소되었다. 6. $6{\times}10^-6}M$$64{\times}10^-6M$ 에서의 ouabain binding은 양군의 노화 적혈구에서는 약간 감소되었지만 유의성은 없었으며 고혈압군의 young erythrocyte 및 노화적혈구에서는 정상군의 young erythrocyte및 노화 적혈구에 비해 유의하게 감소되었다. 이상의 결과로부터 (1) 고혈압쥐의 young erythrocyte에서는 low affinity의 Na-pump수의 감소및 molecular activity의 증가, (2) 정상쥐의 노화 적혈구에서는 molecular activity의 저하, (3) 고혈압쥐의 노화적혈구에서는 molecular activity의 저하 및 high affinity와 low affinity의 Na-pump수의 저하등에 의하여 Na-pump의 기능이 변동될 수 있을 것으로 추측된다.

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