• 제목/요약/키워드: acetylcholinesterase 저해

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산화적 활성화 과정을 통한 N-dimethoxyphosphinothioyl carbofuran의 독성발현 (Toxic action of N-dimethylphosphinothioyl carbofuran by oxidative activation process)

  • 양규완;이석종;김성문;한대성;허장현
    • 농약과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.10-15
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    • 1998
  • Carbofuran 및 N-dimethoxyphosphinothioyl carbofuran (PSC)의 AChE에 대한 이분자 저해 속도상수(bimolecular inhibition rate constant, $k_{i}$)를 관찰하였다. Carbofuran은 $7.7{\times}10^{5}\;M^{-1}{\cdot}min^{-1}$으로 높은 저해효과를 보이고 있는 반면, PSC는 $1.2{\times}10^{3}\;M^{-1}{\cdot}min^{-1}$으로 carbofuran에 비하여 AChE에 대한 저해력이 600배 정도 낮은 저해력을 갖고 있는 것으로 관찰되어 독성발현을 위하여 활성화 과정이 필요한 것으로 확인되었다. AChE/mixed function oxidase(mfo) coupling system을 이용한 microsomal oxidative activation 실험에서 PSC의 AChE에 대한 저해력이 control에 비하여 NADPH가 첨가된 oxidase 처리구에서 800배 더 강하게 나타났으며, cytochrome $P_{450}$의 저해제를 첨가한 oxidase+PBO 처리구에서는 control의 저해 경향과 유사하였다. 또한 생쥐 뇌 AChE에 대한 PSC의 $I_{50}$은 28 mg/kg인 반면 PBO를 전처리하였을 경우 $I_{50}$은 57 mg/kg으로 나타나 cytochrome $P_{450}$ 저해제로 인하여 PSC의 저해력이 2배정도 감소된 것을 관찰할 수 있었고, PSC는 독성발현을 위하여 활성화 과정을 거쳐야 하며, 이 과정에서 cytochrome $P_{450}$ 이 작용함을 확인할 수 있었다. PSC와 MCPBA를 반응시켜 산화 과정을 통하여 생성된 독성대사물을 분석한 결과 반응산물의 약 55%가 carbofuran임을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 PSC의 활성화 과정을 통한 독성발현에 cytochrome $P_{450}$이 중요한 역할을 하는 효소임을 확인할 수 있었고, PSC의 산화적 활성화 과정을 통한 주된 독성대사물이 carbofuran임을 확인할 수 있었다.

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매괴화(玫瑰花) 추출물의 아세틸콜린에스테라제, 베타 시크리타제 및 베타 아밀로이드 응집에 대한 저해효과 (Inhibitory Effects of Extract of Rosae Rugosae Flos on the Acetylcholinesterase, β-secretase, and β-amyloid Aggregation)

  • 김효신;김주은;임재윤
    • 동의생리병리학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.33-39
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    • 2016
  • Alzheimer's disease(AD), one of the most common forms of dementia, is characterized pathologically by the presence of intracellular neurofibrillary tangles and deposition of β-amyloid(Aβ) peptides of 40-42 residues. Aβ has been believed to be neurotoxic and now is also considered to have a role on the mechanism of memory dysfunction. Only a few acetylcholinesterase(AChE) inhibitors have been developed for treatment of AD, although the numbers of patients are rapidly increasing within aging society. Here, we show that ethanol extract of Rosae Rugosae Flos(RR) or its butanol fraction reduce the enzyme activity of AChE and BACE1(β-site APP cleaving enzyme 1). Furthermore, We found that RR inhibits Aβ aggregation and removes Aβ aggregates by Transmission electron microscopy(TEM). In addition, RR reduces the free radical of 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH). We suggest that Rosae Rugosae Flos may be useful as a herbal medicine to treat AD.

모과 에탄올 추출물의 아세틸콜린에스테라제 저해활성과 신경세포에서 아밀로이드 전구단백질의 대사에 미치는 영향 (The Acetylcholinesterase Inhibitory Activity of the EtOH Extract of Chaenomelis Fructus and its effects on the Metabolism of Amyloid Precursor Protein in Neuroblastoma Cells)

  • 김주은;조윤정;임재윤
    • 생약학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.327-333
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    • 2015
  • Alzheimer's disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder symptomatically characterized by impairment in memory and cognitive abilities. AD is characterized pathologically by the deposition of ${\beta}$-amyloid ($A{\beta}$) peptides of 40-42 residues, which are generated by processing of amyloid precursor protein (APP). $A{\beta}$ has been believed to be neurotoxic and now is also considered to have a role on the mechanism of memory dysfunction. In this study, we tested that EtOH extract of the fruits of Chaenomeles sinensis Koehne (CSE) affects on the processing of APP from the APPswe over-expressing Neuro2a cell line. We found that CSE increased over 2 folds of the $sAPP{\alpha}$ secretion level, a metabolite of ${\alpha}$-secretase. We showed that CSE reduced the secretion level of $A{\beta}42$ and $A{\beta}40$ by down regulation of ${\beta}$-secretase (BACE) without cytotoxicity. Furthermore, we found that CSE inhibited BACE and acetylcholinesterase activity in vitro. We suggest that Chaenomelis Fructus may be an useful source to develop a herbal medicine for AD.

수종 생약 수증기 증류물이 유기인제 농약에 의하여 저해된 Acetylcholinesterase 활성에 미치는 효과 (Effect of Steram Distillate from Some Medicinal Plants on Acetylcholinesterase Activity Following Intoxication by Organophosphate Pesticides in Animals)

  • 신국현;이은방;송영진;김운자
    • 생약학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.106-114
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    • 1992
  • The acute toxicity and the effect of steam distillate obtained from several plant mixtures (G-3) on the reactivation of brain, lung, and blood acetylcholinesterase (AChE) activity, and recovery from other toxic symptoms following intoxication by organophosphate pesticides were investigated in mice and mudfish. Administration of G-3 $(50{\sim}100\;ml/kg,\;i.p.)$ immediately or 30 min prior to Diazinon or Sumithion treatments, respectively, resulted in a significant reactivation of AChE activity in brain, lung, and blood, their potencies being almost equipotent to those of 2-PAM, one of well-known antidotes. G-3 itself exhibited almost no acute toxicity even at the highest dose employed, and without effect on the inhibition of hepatic drug metabolism function following organophosphate administrations. G-3 showed a significant diminution of the death rate in mudfish as well as in mice intoxicated by Diazinon.

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차가버섯 용매추출분획의 Acetylcholinesterase 저해활성에 대한 동역학 및 열역학적 해석 (Kinetic and Thermodynamic Analysis of AChE Inhibition of Solvent Extract Fractions from Inonotus obliquus)

  • 김학규;허원;홍억기;이신영
    • 산업식품공학
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    • 제15권4호
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    • pp.289-296
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    • 2011
  • Twenty four fractions by solvent extraction and/or acid precipitation from fruit body and culture broth of Inonotus obliquus were prepared, and their inhibitory effect against acetylcholinesterase (AChE) was investigated. Among these fractions, acid (1 M HCl) precipitates from cell-free culture broth and fruit body exhibited the highest inhibitory effect on AChE in vitro. Acid precipitates inhibited AChE activity in a concentration-dependant manner and $IC_{50}$ values of both acid precipitates were 0.53 mg/mL. The inhibition pattern was general non-competitive inhibition. The energetic parameters were also determined by dual substrate/temperature design. Both acid precipitates increased the values of Ea, ${\Delta}H,/;{\Delta}G$ and ${\Delta}H^{\ast}$ decreasing the value of ${\Delta}S$ for AChE. The results implied that the acid precipitates from I. obliquus increased the thermodynamic barrier, leading to the breakdown of ES complex and the formation of products as inhibitory mechanism.

오수유의 Cholinesterase 저해활성 성분 (Cholinesterase Inhibitors Isolated from the Fruits Extract of Evodia officinalis)

  • 이지영;차미란;최춘환;김영섭;이봉호;유시용
    • 생약학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.122-126
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    • 2012
  • The MeOH extract of Evodiae Fructus exhibited a significant inhibition on the acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE), in a dose dependent manner, respectively. The extensive bioactivity-guided fractionation process with the MeOH extract finally isolated four compounds, as rutaecarpine (1), evodiamine (2), limonin (3) and dehydroevodiamine (4). Among them, compound 2 exhibited specific inhibitory activity on BChE with the $IC_{50}$ values 1.7 ${\mu}g/ml$, whereas compound 4 showed the potent inhibition upon both AChE and BChE.

효소 저해법을 이용한 Carbamate계 농약의 다성분 잔류분석법 개발 (Development of Multi-Residue Methods for Carbamate Pesticides by the Enzyme Inhibition Test)

  • 김정호
    • 한국환경과학회지
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    • 제17권12호
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    • pp.1325-1330
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    • 2008
  • This study was carried out with the detection for multiresidue of the carbamate pesticide such as carbaryl and cabofuran by enzyme-inhibition method. The check time for determination of acetylcholinesterase(AChE) activity was selected at 60 sec. The AChE activity in chicken brain determined by the Ellman's method was $162{\mu}$mol/min/g protein. $I_{50}$ for AChE by carbamate pesticide with wet kit was 0.169mg/L of carbaryl and 0.089mg/L of cabofuran, respectively. The incubation time for enzyme kit with substrate kit was 30min for determination of AChE activity. Enzyme kit with substrate kit was stable at $4^{\circ}C\;and\;25^{\circ}C$ for 5 days. Limit detection concentration of carbaryl with dry kit for AChE was 0.05mg/L. The dry kit such as wet kit applied Enzyme-Inhibition(EI) method with AChE was confirmed the multi residue method to detect the carbamate pesticides.

오염수 내의 유기인 화합물의 측정을 위한 광섬유 바이오센서 (제 2 부 : 신호분석 및 수치모사) (Fiber-optic biosensor for the detection of organophosphorus compounds in a contaminated water (Part II : The signal analysis and simulation))

  • 최정우;민준홍;이원홍
    • 센서학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.16-23
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    • 1994
  • 오염수에서 유기인 화합물을 측정하기 위해 개발된 광섬유 바이오센서의 신호의 분석과 최적설계를 위하여 센서에 사용되어진 AChE효소(acetylcholinesterase)의 반응, 반응기 내의 유체거동 및 물질전달현상의 해석이 필요하다. 사용되어진 센서의 반응기 부분을 해석하고 재설계하기 위하여 효소 반응을 연구하고, 이동현상학적으로 유체 및 물질확산 현상을 해석하여 반응기 모델을 성립하였다. 사용되어진 유기인 화합물에 의해 저해되는 AChE효소의 측정범위인 0-2 ppm 사이에서 저해반응을 실험하였으며, 비가역 저해 효소 반응식을 제안하였다. 반응기를 두상 즉 벌크상과 효소층으로 나누어 유체거동을 해석하였으며, 고정화겔 내의 확산의 영향을 조사하였다. 반응식, 유체거동식 및 확산식을 연계하여 세워진 반응기 전체모델을 제시하였고, 이를 이용하여 신호를 해석하였다. 제시된 모델을 이용하여 효소량, 효소층의 두께의 증가에 따른 센서 신호량의 민감도를 전산모사하였다.

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단풍취 추출물의 Acetylcholinesterase 저해 및 Peroxynitrite 소거에 대한 활성과 Caffeoylquinic Acid 성분의 분석 (Effect of Ainsliaea acerifolia Extract on Anti-acetylcholinesterase and Peroxynitrite Scavenging and Analysis of Caffeoylquinic Acids)

  • 누그로호 아궁;최재수;송병민;박희준
    • 한국자원식물학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.270-274
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    • 2019
  • 국화과에 속하는 단풍취의 추출물이 가지는 알츠하이머에 대한 효과를 알기 위하여 AChE에 대한 억제효과와 peroxynitrite 소거효과를 연구하였다. 단풍취 추출물은 AChE에 대한 억제효과로서 그 $IC_{50}$$73.4{\mu}g/ml$이었으며 peroxynitrite 소거효과에 관한 $IC_{50}$$8.60{\mu}g/mL$이었으므로 알츠하이머 질환에 유익할 것으로 판단된다. 단풍취에 가장 많이 함유된 성분인 3,5-dicaffeoylquinic acid 성분의 활성도 이와 유사한 활성을 보였으므로 단풍취 추출물의 효과는 주로 이 화합물의 활성에 따른 것으로 예상된다. Caffeoylquinic acid가 알츠하이머 질환에 효과있다는 보고가 있으므로 이 식물의 잎과 줄기 추출물에서 6종의 지표물질을 이용하여 정량법을 확립한 후 정량하였다. 그 결과 잎에서는 성분 함량이 25.1%를 차지하여 줄기의 함량보다 훨씬 높았다. 특히 잎 추출물 중 3,5-dicaffeoylquinic acid의 함량이 145.6 mg/g에 달하여 알츠하이머 질환 치료에 유익할 것으로 예상된다.

효소적 가수분해를 이용한 청각으로부터 생리활성 물질의 추출 및 가수분해물의 생리활성 (Biological Compounds Extracted from Codium fragile by Enzymatic Hydrolysis and Their Biological Activities)

  • 이가화;;안창범;제재영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.953-959
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    • 2010
  • 본 연구에서는 청각으로부터 생리활성물질을 추출하기 위해서 친환경적인 효소적 방법을 이용하여, 이들 효소 가수 분해물의 TPC, TFC, 항산화 활성, acetylcholinesterase(AChE) 저해 활성 및 항염증 활성을 측정하였다. 청각의 단백질 및 탄수화물 가수분해물의 TPC는 TFC보다 높은 함량을 나타내었으며, 단백질 가수분해물이 탄수화물 가수분해물보다 높은 TPC를 나타내었다. 청각 가수분해물의 항산화 활성은 DPPH radical 소거 활성으로 측정하였고, 단백질 가수분해물에서는 Flavourzyme 가수분해물이 활성이 높았고, 탄수화물 가수분해물에서는 Promozyme 가수분해물이 높은 DPPH radical 소거 활성을 나타내었다. 따라서 두가지 가수분해물을 이용하여 hydrogen peroxide 소거능, $Fe^{2+}$ 킬레이팅 및 reducing power를 측정한 결과 두 가수분해물 모두 우수한 항산화 활성을 나타냄을 알 수 있었다. 또한, hydroxyl radical로 유도된 DNA 손상을 효과적으로 억제하였다. AChE 저해 활성에서는 Flavourzyme 및 Dextrozyme 가수분해물이 각각 우수한 AChE 저해 활성을 나타내었다. 청각 가수분해물의 RAW264.7 세포주에 대한 세포독성을 검토한 결과 세포독성을 나타내지 않았으며, lipopolysaccharide(LPS)로 유도된 nitric oxide(NO) 생성 억제능에서는 모든 가수분해물이 유의적(p<0.05)으로 NO의 생성을 억제하였다.