• 제목/요약/키워드: Pyruvate carboxylase

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Comparison of TNF-Mediated Glucose Catabolism between the TNF-Sensitive and -Resistant Cell Lines

  • Kim, Yeon-Hyang;Park, Bok-Ryun;Cheong, Hee-Sun;Kwon, Oh-Hwan;Kim, Dae-Que;Kim, Soung-Soo
    • BMB Reports
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    • 제32권2호
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    • pp.140-146
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    • 1999
  • When murine fibrosarcoma L929 cells, a TNF-sensitive cell line, were treated with recombinant human tumor necrosis factor-$\alpha$ (rhTNF-$\alpha$), the activities of glycolytic regulatory enzymes and lactate dehydrogenase increased up to 100-150% compared to the control L929 cells after TNF treatment. By using various metabolic inhibitors and activators, it was found that cAMP-dependent protein kinase is responsible for the increase of activities of the glycolytic enzymes. The activities of glycolytic regulatory enzymes and lactate dehydrogenase of TNF-resistant A549 cells, a human lung carcinoma cell line, did not increase significantly compared to TNF-sensitive L929 cells upon TNF treatment. In contrast, the pyruvate carboxylase activities of A549 cells, but not L929 cells, increased up to 30~40% after TNF treatment. The data suggest that pyruvate carboxylase activity may contribute to the compensation of energy loss mediated by TNF treatment in TNF-resistant A549 cells.

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Cytokinin and Nitrogen-Mediated Gene Regulation for $C_4$ Photosynthesis

  • Sugiyama, Tatsuo;Takei, Kentaroch;Deji, Atsushi;Tanguichi, Mitsutaka;Sakakibara, Hitoshi
    • 한국식물학회:학술대회논문집
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    • 한국식물학회 1996년도 식물학심포지움 식물호르몬과 신호전달
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    • pp.50-63
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    • 1996
  • Nitrogen (N) is an important regulator of the expression of genes involved in carbon and N assimilation pathways in plants by selectively altering the levels of proteins and/or mRNAs. These in C4 plants include genes for such as phosphoenolpyruvate carboxylase, carbonic anhydrase, and pyruvate-Pi dikinase. The C4 genes are regulated in mesophyll cells by N availability both transcriptionally and posttranscriptionally through cytokinins and glutamine as signals. The level of both the signals is up-regulated by N availability: cytokinins in roots and glutamine in leaves. The level of glutamine is controlled by the differential expression by N of glutamine synthetase and ferrdoxin-dependent glutamate synthase genes which locate in the mesophyll cells of C4 plants. The results is discussed as molecular mechanism for the greater N use efficiency of the plants as well as N partitioning is the photosynthetic cells.

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한약재 물 추출물이 간세포 Glucokinase, Pyruvate Dehydrogenase, Acetyl-CoA Carboxylase mRNA 발현에 미치는 영향 (Effects of medicinal herb water extracts on expression of hepatic glucokinase, pyruvate dehydrogenase and acetyl-CoA carboxylase mRNA)

  • 김현숙;김태우;김대중;이재성;최면
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제46권2호
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    • pp.119-125
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    • 2013
  • 본 연구에서는 산수유, 목단피, 산약, 숙지황, 지골피, 야생배의 한약재 물 추출물이 당대사 관련 효소인 GCK, PDH, ACC mRNA 발현정도에 미치는 영향을 측정하였다. HepG2 세포에 대한 세포독성을 측정한 결과, GCK, PDH, ACC mRNA 발현량을 측정하기 위한 물 추출물의 농도 범위는 세포 생존율에 영향을 주지 않는 100, 250, 500 ppm로 결정하였다. GCK mRNA 발현은 100 ppm에서 숙지황 물 추출물이 165%로 가장 높게 나타났고, 250 ppm에서는 숙지황과 지골피 물 추출물이 각각 180%, 154%로 높았으며, 500 ppm에서는 산수유(195%), 목단피 (157%), 야생배 (139%), 산약 (122%), 지골피 (117%), 숙지황 (113%)의 순으로 GCK mRNA 발현이 증가되었다. PDH mRNA 발현량은 250 ppm 농도에서 지골피, 숙지황 물추출물에서 각각 141%, 118% 증가되었고, 500 ppm에서는 지골피, 숙지황 물 추출물에서 각각 191%, 124% 증가되었다. ACC mRNA 발현량은 500 ppm에서 지골피 (188%), 숙지황 (126%)로 가장 높게 나타났다. 결과적으로 GCK, PDH, ACC mRNA 발현량을 증가시킬 수 있는 소재로 산수유, 숙지황, 지골피 등을 꼽을 수 있겠으며 이들 소재들은 식후 혈당상승을 억제할 수 있는 항당뇨 천연소재로 이용될 수 있음을 제시하였다.

한약재의 물 추출물이 당대사 관련 효소와 항산화 활성에 관한 연구 (A Study on the Glucose-regulating Enzymes and Antioxidant Activities of Water Extracts from Medicinal Herbs)

  • 최면;김대중;이현주;유진균;서동주;이준희;정미자
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.542-547
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    • 2008
  • 본 연구에서는 제2형 당뇨병를 가진 GK 흰쥐(Goto-Kakizaki) 간에서 추출한 cytosol과 심장에서 추출한 mitochondria를 이용한 모델계에서 당대사 관련 효소인 glucokinase glucokinase(GCK), pyruvate dehydrogenase(PDH), acetyl-CoA carboxylase(ACC) 및 glucosidase 활성에 대한 한약재의 물 추출물의 항당뇨 효과를 연구하였다. 그리고 역시 그들의 물 추출물의 free radical 소거활성을 DPPH 방법으로 알아보았다. Free radical 소거활성은 산수유(CF), 목단피(MDB), 천화분(CHB) 그리고 산약(SY)의 물 추출물이 강했고 반면에 백목령(BBR), 숙지황(SGH)과 택사(TS)는 낮은 소거작용을 나타내었다. 간 cytosol의 GCK 활성은 산수유(CF)와 천화분(CHB)에서 다른 추출물보다 더 강했다. 심장미토콘드리아의 PDH 활성은 택사(TS)를 제외하고 모든 추출물에서 대조군과 비교하여 높았다. 간 cytosol의 ACC 활성은 대조군보다 산수유(CF), 천화분(CHB), 숙지황(SGH), 택사(TS) 그리고 산약(SY) 추출물에서 높았다. 산수유(CF), 백복령(BBR) 및 목단피(MDB) 추출물은 ${\alpha}$-glucosidase 활성 감소를 유도했다. 따라서 모든 추출물은 혈당 상승을 억제할 수 있는 항당뇨 기능성식품이나 약품 개발을 위한 기능성 천연 소재로 이용될 수 있을 가능성을 제시하였다.

약용식물 물 추출물이 항당뇨 효소의 유전자 발현에 미치는 영향 (Effects of Medicinal Plant Water Extracts on Expression of Anti-diabetic Enzymes mRNA)

  • 김현숙;김태우;김대중;김경곤;최면
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권7호
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    • pp.1008-1014
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    • 2013
  • 본 연구에서는 동충하초, 자소엽, 단삼, 전칠, 명월초 물 추출물이 당대사 관련 효소인 GCK(glucokinase), PDH(pyruvate dehydrogenase) 및 ACC(acetyl CoA carboxylase) mRNA 발현 정도에 미치는 영향을 검토하였다. GCK mRNA 발현은 동충하초 물 추출물을 250 ppm로 처리했을때 181%로 가장 높게 증가되었다. PDH mRNA 발현은 100 ppm에서 명월초(215%)> 단삼(193%)> 전칠(125%)> 동충하초(111%)의 순으로 증가되었으며, 250 및 500 ppm에서는 각각 명월초(251%)와 동충하초(210%) 물 추출물에서 높게 나타났다. ACC mRNA 발현은 자소엽, 단삼, 전칠의 경우 대조구보다 낮거나 유사한 수준을 나타내었지만, 동충하초 물 추출물은 대조구와 비교하여 100 ppm에서 141%, 250 ppm에서 284%로 크게 증가되었다. 명월초 물 추출물은 187~199% 범위에서 ACC mRNA 발현을 크게 증가시켰다. 결과적으로 동충하초와 명월초 물 추출물이 다른 소재들에 비해 간의 GCK, PDH, ACC mRNA 발현을 증가시킴으로써 혈당강하 작용을 나타낼 것으로 판단하였다.

형질전환된 Escherichia coli변이주에서 Sodium citrate를 이용한 고농도 L-Threonine 생산 (Hyperproduction of L-Threonine by Adding Sodium Citrate as Carbon Source in Transformed Escherichia coli Mutant.)

  • 이만효;김병진;정월규;최선욱;박해룡;황용일
    • 생명과학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.868-873
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    • 2004
  • 유용성이 확보된 L-threonine의 효율적인 발효생산을 위하여 생산균주 E. coli MT201를 유전자재조합을 통하여 개량하고 적절한 탄소원을 발굴하여 전체적인 생산량 증대를 도모하였다. 먼저, 5 liter발효조에서 유가식 배양을 통하여 생산균주 E. coli MT201이 균체량이 52($OD_{660}$)일때 57 g/1의 생산량을 보이는 것을 확인하였다. L-Threonine의 생산성 향상을 위하여 균체 내에서 생합성 전구물질인 oxaloacetate를 충분하게 공급하기 위해 C. glutamicum 유래의 pyruvate carboxylase의 유전자를 plasmid pPYC의 형태로 E. coli MT201에 도입하였다(E. coli MT/PYC). 그렇지만 E. coli MT/PYC을 배양한 결과로부터 E. coli MT201와 비교할 때 균체증식 및 생산량이 모두 감소하는 경향을 보였으며, 이를 해결하기 위하여 플라스크배양을 통하여 포도당과 sodium citrate를 1.5:3.5의 비율로 배지 중에 첨가하였을 때 이들 문제가 개선되는 것을 관찰하였다. 상기 비율의 탄소원 조건하에서 5liter 발효조를 이용한 유가식 배양에서 배양 75시간째에 L-threonine의 생산량 및 균체량($OD_{660}$)이 각각 75.7 g/l와 48로 효율적으로 향상되는 것을 알 수 있었다. 이는 과도한 anaplerosis에 의한 TCA 회로의 불균형을 중간산물인 citric acid를 sodium citrate의 형태로 공급함으로써 E. coli MT/PYC에서 균체증식이 정상화됨을 의미한다.

잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea)의 종 동정과 PCR 검출을 위한 종 특이적 Primer의 개발 (Development of PCR Primers for Specific Identification and Detection of Botrytis cinerea on Tomato)

  • 송정영;임진하;남명현;김홍기;김병섭
    • 한국균학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.138-143
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    • 2008
  • 토마토 잿빛곰팡이병균(B. cinerea)은 비닐하우스에서 재배할 때 토마토의 꽃과 줄기의 감염을 통해 매우 심각한 피해를 입힌다. 이 연구에서 토마토에 발병하는 잿빛 곰팡이병균의 검출 및 종 동정을 위해 새로운 종 특이적 primer set가 개발되었다. 종 특이적 primer(BTF1/BTR1)는 B. cinerea와 유전적으로 매우 유사한 진균들의 pyruvate carboxylase(pyc) 유전자 내부의 변이영역으로부터 설계되었다. 10개의 다른 기주식물에서 분리된 13균주의 모든 B. cinerea에서 112 bp 크기의 PCR 산물들이 만들어졌다. 그러나 6종의 다른 Botrytis 속균, 4종의 Botryotinia 속균, 5종의 Sclerotinia 속균 및 그 이외 16속의 다른 식물병원균들에 대해서는 PCR 반응이 나타나지 않았다. 종 특이적 primer의 반응민감도 한계는 대략 2 pg이었다. 자연상태에서 B. cinerea에 감염된 토마토 식물체와 인공적으로 접종된 식물체로부터 종 특이적 primer를 활용한 병원균의 PCR 검출이 이루어졌다. 이 연구결과로 미루어 새롭게 개발된 primer는 높은 반응민감도와 종 특이성을 나타내 추후 토마토 잿빛곰팡이병의 빠른 진단 및 병원균의 정확한 동정에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

인삼 Saponin 분획의 고혈당강하작용에 관한 연구(II) (Study on the Hypoglycemic Action of Ginseng Saponin on Streptozotocin Induced Diabetic Rats (II))

  • 주충노;윤수희
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제16권3호
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    • pp.198-209
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    • 1992
  • The decreased activities of liver enzymes relating to carbohydrate metabolism such as glucose- 6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconate dehydrogenase and acetyl CoA carboxylase of streptozotocin injected rats were significantly modified by the intraperitoneal injection of ginseng saponin mixture and/or purified ginsenosides. However, several enzymes such as pyruvate kinase, malic enzyme and glycogen phosphorylase were not modified appreciably by the saponin administration, suggesting that the effect of ginseng saponin might be depend upon individual enzymes. Examination of liver enzymes by liver professing technique using perfusion buffer containing saponin (10-3%) showed that the ginseng saponin might stimulate insulin biosynthesis as well as the related enzyme activities.

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Hepatic transcriptional changes in critical genes for gluconeogenesis following castration of bulls

  • Fassah, Dilla Mareistia;Jeong, Jin Young;Baik, Myunggi
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권4호
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    • pp.537-547
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    • 2018
  • Objective: This study was performed to understand transcriptional changes in the genes involved in gluconeogenesis and glycolysis pathways following castration of bulls. Methods: Twenty Korean bulls were weaned at average 3 months of age, and castrated at 6 months. Liver tissues were collected from bulls (n = 10) and steers (n = 10) of Korean cattle, and hepatic gene expression levels were measured using quantitative real-time polymerase chain reaction. We examined hepatic transcription levels of genes encoding enzymes for irreversible reactions in both gluconeogenesis and glycolysis as well as genes encoding enzymes for the utilization of several glucogenic substrates. Correlations between hepatic gene expression and carcass characteristics were performed to understand their associations. Results: Castration increased the mRNA (3.6 fold; p<0.01) and protein levels (1.4 fold; p<0.05) of pyruvate carboxylase and mitochondrial phosphoenolpyruvate carboxykinase genes (1.7 fold; p<0.05). Hepatic mRNA levels of genes encoding the glycolysis enzymes were not changed by castration. Castration increased mRNA levels of both lactate dehydrogenase A (1.5 fold; p<0.05) and lactate dehydrogenase B (2.2 fold; p<0.01) genes for lactate utilization. Castration increased mRNA levels of glycerol kinase (2.7 fold; p<0.05) and glycerol-3-phosphate dehydrogenase 1 (1.5 fold; p<0.05) genes for glycerol utilization. Castration also increased mRNA levels of propionyl-CoA carboxylase beta (mitochondrial) (3.5 fold; p<0.01) and acyl-CoA synthetase short chain family member 3 (1.3 fold; p = 0.06) genes for propionate incorporation. Conclusion: Castration increases transcription levels of critical genes coding for enzymes involved in irreversible gluconeogenesis reactions from pyruvate to glucose and enzymes responsible for incorporation of glucogenic substrates including lactate, glycerol, and propionate. Hepatic gluconeogenic gene expression levels were associated with intramuscular fat deposition.