Warburg 실험장치와 회분식 폭기조를 사용하여 하천의 저질을 대상으로 징생물에 의한 분해가능물질의 처리정도와 화학적산소요구량, 총유기성 및 암모니아성 질소, 총유기탄소의 변화를 측정하였다. Warburg 실험장치는 빛을 차단하고 2$0^{\circ}C$로 운영하여 징생물의 시료에 대한 산소소비율, 탈산소계수, 일단계 탄소화합물의 생화학적 산소요구량을 구했으며, 회분식 폭기조는 실혼에서 운영하여 폭기에 의한 COD, TKN 및 TOC의 시간별 처리도를 구하여 상관관계를 조사하였다. 실험결과 시료의 TOC는 매우 높았으나 Warburg 실험장치에 의해 48시간 운영한 후, 초기 TOC의 10% 미만이 징생물에 의한 분해가능 물질로 나타났으며 이들의 상관관계는 찾지 못하였다. 순간산소요구량이 커서 하천의 준설등에 의해 급격히 용존산소가 소비되 수질을 악화시킬 염려가 있었다.
Kim, Hans H.;Joo, Hyun;Kim, Tae-Ho;Kim, Eui-Yong;Park, Seok-Ju;Park, Ji-Kyoung;Kim, Han-Jip
Interdisciplinary Bio Central
/
제1권2호
/
pp.7.1-7.7
/
2009
"To be, or not to be?" This question is not only Hamlet's agony but also the dilemma of mitochondria in a cancer cell. Cancer cells have a high glycolysis rate even in the presence of oxygen. This feature of cancer cells is known as the Warburg effect, named for the first scientist to observe it, Otto Warburg, who assumed that because of mitochondrial malfunction, cancer cells had to depend on anaerobic glycolysis to generate ATP. It was demonstrated, however, that cancer cells with intact mitochondria also showed evidence of the Warburg effect. Thus, an alternative explanation was proposed: the Warburg effect helps cancer cells harness additional ATP to meet the high energy demand required for their extraordinary growth while providing a basic building block of metabolites for their proliferation. A third view suggests that the Warburg effect is a defense mechanism, protecting cancer cells from the higher than usual oxidative environment in which they survive. Interestingly, the latter view does not conflict with the high-energy production view, as increased glucose metabolism enables cancer cells to produce larger amounts of both antioxidants to fight oxidative stress and ATP and metabolites for growth. The combination of these two different hypotheses may explain the Warburg effect, but critical questions at the mechanistic level remain to be explored. Cancer shows complex and multi-faceted behaviors. Previously, there has been no overall plan or systematic approach to integrate and interpret the complex signaling in cancer cells. A new paradigm of collaboration and a well-designed systemic approach will supply answers to fill the gaps in current cancer knowledge and will accelerate the discovery of the connections behind the Warburg mystery. An integrated understanding of cancer complexity and tumorigenesis is necessary to expand the frontiers of cancer cell biology.
Metabolism lies at the heart of cell biology. The metabolism of cancer cells is significantly different from that of their normal counterparts during tumorigenesis and progression. Elevated glucose metabolism is one of the hallmarks of cancer cells, even under aerobic conditions. The Warburg effect not only allows cancer cells to meet their high energy demands and supply biological materials for anabolic processes including nucleotide and lipid synthesis, but it also minimizes reactive oxygen species production in mitochondria, thereby providing a growth advantage for tumors. Indeed, the mitochondria also play a more essential role in tumor development. As information about the numorous microRNAs has emerged, the importance of metabolic phenotypes mediated by microRNAs in cancer is being increasingly emphasized. However, the consequences of dysregulation of Warburg effect and mitochondrial metabolism modulated by microRNAs in tumor initiation and progression are still largely unclear.
After more than half of century since the Warburg effect was described, this atypical metabolism has been standing true for almost every type of cancer, exhibiting higher glycolysis and lactate metabolism and defective mitochondrial ATP production. This phenomenon had attracted many scientists to the problem of elucidating the mechanism of, and reason for, this effect. Several models based on oncogenic studies have been proposed, such as the accumulation of mitochondrial gene mutations, the switch from oxidative phosphorylation respiration to glycolysis, the enhancement of lactate metabolism, and the alteration of glycolytic genes. Whether the Warburg phenomenon is the consequence of genetic dysregulation in cancer or the cause of cancer remains unknown. Moreover, the exact reasons and physiological values of this peculiar metabolism in cancer remain unclear. Although there are some pharmacological compounds, such as 2-deoxy-D-glucose, dichloroacetic acid, and 3-bromopyruvate, therapeutic strategies, including diet, have been developed based on targeting the Warburg effect. In this review, we will revisit the Warburg effect to determine how much scientists currently understand about this phenomenon and how we can treat the cancer based on targeting metabolism.
골격근은 체중의 약 40-50%를 차지하며 자세 유지, 연조직 지지, 체온 유지, 호흡 등 다양한 기능을 수행하는 중요한 조직이다. 전 세계적으로 광범위하게 발생하는 암은 근위축을 동반한 암 악액질을 일으켜 항암제의 효과를 떨어뜨리고 암환자의 삶의 질과 생존율을 크게 떨어뜨린다. 따라서 암 악액질을 개선하기 위한 연구가 진행 중이지만 암과 근육 위축 사이의 연관성에 관한 연구는 거의 없다. 암 세포는 종양 관련 대식세포(TAM), 종양 관련 호중구(TAN) 및 Warburg 효과로 인한 인슐린 저항성을 포함하여 독특한 미세 환경 및 대사를 나타낸다. 따라서 암세포의 미세환경과 대사적 특성, 사이토카인과 인슐린 저항성에 의해 영향을 받을 수 있는 근육 위축의 분자적 기전을 정리하였다. 또한 이는 TAM, TAN, Warburg 효과에 영향을 미치는 물질의 암 악액질 개선 가능성을 시사한다. 본 논문에서는 또한 암 악액질을 개선할 수 있는 단일 화합물 및 이들에 의해 매개되는 신호 전달 경로를 통해 지금까지 확인된 메커니즘을 정리하였다.
In 1923, Dr. Warburg had observed that tumors acidified the Ringer solution when 13 mM glucose was added, which was identified as being due to lactate. When glucose is the only source of nutrient, it can serve for both biosynthesis and energy production. However, a series of studies revealed that the cancer cell consumes glucose for biosynthesis through fermentation, not for energy supply, under physiological conditions. Recently, a new observation was made that there is a metabolic symbiosis in which glycolytic and oxidative tumor cells mutually regulate their energy metabolism. Hypoxic cancer cells use glucose for glycolytic metabolism and release lactate which is used by oxygenated cancer cells. This study challenged the Warburg effect, because Warburg claimed that fermentation by irreversible damaging of mitochondria is a fundamental cause of cancer. However, recent studies revealed that mitochondria in cancer cell show active function of oxidative phosphorylation although TCA cycle is stalled. It was also shown that blocking cytosolic NADH production by aldehyde dehydrogenase inhibition, combined with oxidative phosphorylation inhibition, resulted in up to 80% decrease of ATP production, which resulted in a significant regression of tumor growth in the NSCLC model. This suggests a new theory that NADH production in the cytosol plays a key role of ATP production through the mitochondrial electron transport chain in cancer cells, while NADH production is mostly occupied inside mitochondria in normal cells.
Here I report on how Fourier Transform Electrochemical Impedance Spectroscopy (FTEIS) overcomes the potential-current linearity problem encountered in the impedance calculation process. FTEIS was first invented to solve the time-related drawback of the conventional impedance technique. The dramatic time reduction of FTEIS enabled the real-time impedance measurement but brought about the linearity problem at the same time. While the conventional method circumvents the problem using the steady-state made by a sufficiently long measurement time, FTEIS cannot because of its real-time function. However, according to the mathematical development reported in this article, the potential step used in FTEIS is proved to avoid the linearity problem. During the step period, the potential and the current are linearized by the electrochemical impedance. Also, Fourier transform of the differentiated potential and current is proved to give the same result of the original ones.
Cancer cells are known to drastically alter cellular energy metabolism. The Warburg effect has been known for over 80 years as pertaining cancer-specific aerobic glycolysis. As underlying molecular mechanisms are elucidated so that cancer cells alter the cellular energy metabolism for their advantage, the significance of the modulation of metabolic profiles is gaining attention. Now, metabolic reprogramming is becoming an emerging hallmark of cancer. Therapeutic agents that target cancer energy metabolism are under intensive investigation, but these investigations are mostly focused on the cytosolic glycolytic processes. Although mitochondrial oxidative phosphorylation is an integral part of cellular energy metabolism, until recently, it has been regarded as an auxiliary to cytosolic glycolytic processes in cancer energy metabolism. In this review, we will discuss the importance of mitochondrial respiration in the metabolic reprogramming of cancer, in addition to discussing the justification for using mitochondrial DNA somatic mutation as metabolic determinants for cancer sensitivity in glucose limitation.
운반체(감응물질)로 제 4급 인산염을 사용하여 PVC를 지지체로 하여 과염소산이온의 농도 $10^{-6}$ M까지 선형적인 이온선택성 전극을 제작하였다. 운반체의 화학적구조와 함량 가소제의 종류 및 막 두께에 따른 전극의 기울기 선형응답범위 및 한계측정농도 등 전극전위특성을 고려하여 최적의 과염소산 이온선택성 PVC막 전극을 제조한 다음 측정 가능한 pH 범위 선택계수 및 전극의 교류임피던스 특성을 비교 검토하였다 운반체로 tetraoctyl-phosphonium perchlorate(TOPP) tetraphenylphosphonium perchlorate(TPPP) 및 tetrabutylphosponium perchlorate (TBPP)_ 등의 제 4급 인산염의 과염소산 이온 치환체를 사용하였다 알킬기의 탄소고리 수가 증가할수록 전극특성은 TBPP$^P{ClO}_4$, 선형응답범위 $10^{-1}$\times$10^{-6}$ M 및 한계측정농도는 9.66$\times$$10^{-7}$ M 이었으며 시판되고 있는 Orion 전극특성보다 좋은 결과를 나타내었다 전극전위는 pH3~11범위에서 ph의 영향을 받지 않았으며 ${CIO}_4$ 에 대한 방해이온의 선택계수 서열은 ${SO}^2_4$ < F < Br < I 이었다 임피던스 측정결과 TOPP의 경우 등가회로는 용액저항 이중층용량과 벌크저항의 병렬 및 Warburg 임피던스의 직렬이었다 이 경우 용액저항은 거의 나타나지 않았고 확산에 의한 Warburg 임피던스는 크게 나타났으며 Warburg 계수는 1.32$\times$$10^74$\Omega$$\cdot$${cm}^2/s^{1/2}$이었다.
Generally, normal cells synthesize adenosine triphosphate (ATP) through oxidative phosphorylation in the mitochondria. However, they produce ATP through lactic acid fermentation on hypoxic condition. Interestingly, many cancer cells rely on aerobic glycolysis for ATP generation instead of mitochondrial oxidative phosphorylation, which is termed as "Warburg effect". According to results from recent researches on differences of cancer cell metabolism from normal cell metabolism and because chemotherapy to suppress rapidly growing cells, as a side effect of cancer treatment, can still target healthy cells, there is merit in the development of small-molecule inhibitors targeting metabolic enzymes such as pyruvate dehydrogenase kinase (PDHK), lactate dehydrogenase (LDH) and monocarboxylate transporter (MCT). For new anticancer therapy, in this review, we show recent advances in study on cancer cell metabolism and molecules targeting metabolic enzymes which are importantly associated with cancer metabolism for cancer therapy. Furthermore, we would also like to emphasize the necessity of development of molecules targeting metabolic enzymes using herbal medicines and their constituents for anticancer drugs.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.