• 한국식품영양학회지
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• 제9권4호
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• pp.372-378
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• 1996

최소 배지에 여러 아미노산을 첨가하여 배양시킨 Serratia marcescens ATCC 25419 세포 추출물에서 threonine dehydratase의 비활성을 조사한 결과 이소루신은 1~4mM에서 효소의 비활성을 100~140% 정도 증가시킨 반면 15~30mM에서 25~80% 정도 감소시켰다. 루신은 효소의 비활성을 1~120mM에서 60% 이상 감소시켰다. 한편, 발린은 효소의 비활성을 1~4mM에서 20% 정도, 8~10mM에서 10% 정도 감소시켰으나 20mM에서 효소의 비활성을 원래대로 회복시켰다. 각 2mM 농도의 이소루신과 발린 그리고 이소루신과 루신은 효소의 비활성을 각각 75, 50%씩 증가시킨 반면 세 아미노산을 각각 2과 10mM씩 동시 첨가했을 경우에는 각각 25, 58%씩 감소시켰다. 글리옥실산은 효소의 비활성을 75%, 이마다졸, 피루브산, $\alpha$-아미노부티르산 그리고 AMP는 모두 50%씩, 호모세린, $\alpha$-케토글루타르산, $\alpha$-케토부티르산 및 IPTG를 첨가했을 경우는 모두 25%씩 감소시켰다. cAMP는 효소의 비활성을 1~2mM에서 10~40% 정도 감소시킨 반면 10mM에서 80% 증가시켰다. 이러한 결과들로부터 S. marcescens threonine dehydratase는 E. coli K-12 효소와는 다르게 낮은 농도의 이소루신에 의해 효소의 비활성이 증가되고, 높은 농도의 이소루신 (10~30mM)에 의해서는 감소되는 등 이소루신 생합성 과정에서 조절 역할을 하는 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권6호
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• pp.724-735
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• 2023

NdgR, a global regulator in soil-dwelling and antibiotic-producing Streptomyces, is known to regulate branched-chain amino acid metabolism by binding to the upstream region of synthetic genes. However, its numerous and complex roles are not yet fully understood. To more fully reveal the function of NdgR, phospholipid fatty acid (PLFA) analysis with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was used to assess the effects of an ndgR deletion mutant of Streptomyces coelicolor. The deletion of ndgR was found to decrease the levels of isoleucine- and leucine-related fatty acids but increase those of valine-related fatty acids. Furthermore, the defects in leucine and isoleucine metabolism caused by the deletion impaired the growth of Streptomyces at low temperatures. Supplementation of leucine and isoleucine, however, could complement this defect under cold shock condition. NdgR was thus shown to be involved in the control of branched-chain amino acids and consequently affected the membrane fatty acid composition in Streptomyces. While isoleucine and valine could be synthesized by the same enzymes (IlvB/N, IlvC, IlvD, and IlvE), ndgR deletion did not affect them in the same way. This suggests that NdgR is involved in the upper isoleucine and valine pathways, or that its control over them differs in some respect.

• 농약과학회지
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• 제2권3호
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• pp.1-20
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• 1998

Chlorsulfuron, one of sulfonylurea herbicides acts through inhibition of acetolactate syuthase (EC 4.1.3.18; ALS, also known as acetohydroxyacid synthase) in the branched-chain amino acid biosynthesis process. After chlorsulfuron-ALS interaction, many physiological and metabolic disruptions occur in plants. However, it is not clear how this chlorsulfuron-ALS interaction affects those physiological and metabolic processes and how this interaction leads subsequently to plant death. Several researchers suggested that the death of chlorsulfuron-treated plants might be due to a shortage of the branched-chain amino acids, an accumulation of toxic metabolites, and/or a depletion of photoassimilates. It remains as a mystery presently, however, if such changes result in the plant death. In this review, we discussed how the chlorsulfuran-ALS interaction leads to physiological and metabolic disruptions in plants.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권12호
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• pp.4074-4078
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• 2012

The first step in the common pathway for the biosynthesis of branched chain amino acids is catalyzed by acetohydroxyacid synthase (AHAS). The AHAS is found in plants, fungi and bacteria. With an aim to identify new anti-tuberculosis drugs that inhibit branched chain amino acid biosynthesis, we screened a chemical library against Mycobacterium tuberculosis AHAS. The screening identified four compounds, AVS 2087, AVS 2093, AVS 2236, and AVS 2387 with $IC_{50}$ values of 0.28, 0.21, 3.88, and $0.25{\mu}M$, respectively. Moreover, these four compounds also showed strong inhibition against reconstituted AHAS with $IC_{50}$ values of 0.37, 0.26, 1.0, and $1.18{\mu}M$, respectively. The basic scaffold of the AVS group consists of 1-pyrimidin-2-yl-1H-[1,2,4]-triazole-3-sulfonamide. The most active compound, AVS 2387, showed the lowest total interaction energy -8.75 Kcal/mol and illustrates its binding mode by hydrogen bonding with $H_{\varepsilon}$ of Gln517 with the distance of $2.24{\AA}$.

• 한국동물학회지
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• 제34권2호
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• pp.203-208
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• 1991

Nicotinic acid 결핍시 메추리는 심각한 체중의 감소를 보였으며, 심장 및 간의 무게도 약간 감소하였다. 포도당의 농도는 현저하게 증가하였으나 콜레스테롤, 알부민 그리고 총 단백질 양의 변화는 없었다. Glutamic oxaloacetate iransaminase 와 glutamic pyruvate transaminase의 활성은 증가하였으나 alkaline phosphatase와 LDH의 활성은 변화가 없었다. 혈청속의 아미노산중 tryptophan, tyrosine, aspartic acid, glutamic acid 등의 농도는 감소하였으나, arginine, histidine, lysine 등은 변화가 없었다.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제11권1호
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• pp.22-26
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• 2014

Maple syrup urine disease (MSUD) is a disorder that involves the metabolism of branched chain amino acids, arising from a defect in branched-chain ${\alpha}$-keto acid dehydrogenase complex. Mutations have been identified in the BCKDHA, BCKDHB, or DBT genes, which encode different subunits of the BCKDH complex. Although encephalopathy and progressive neurodegeneration are its major manifestations, the severity of the disease may range from the severe classic type to milder intermediate variants. We report two Korean siblings with the milder intermediate MSUD who were diagnosed with MSUD by a combination of newborn screening tests using tandem mass spectrometry and family genetic screening for MSUD. At diagnosis, the patients' plasma levels were elevated for leucine, isoleucine, valine, and alloisoleucine, and branched-chain ${\alpha}$-keto acids and branched-chain ${\alpha}$-hydroxy acids were detected in their urine. BCKDHA, BCKDHB, and DBT analysis was performed, and two novel mutations were identified in BCKDHB. Our patients were thought to have the milder intermediate variant of MSUD, rather than the classic form. Although MSUD is a typical metabolic disease with poor prognosis, better outcomes can be expected if early diagnosis and prompt management are provided, particularly for milder forms of the disease.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제64권4호
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• pp.800-811
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• 2022

The integration of metabolomics and transcriptomics may elucidate the correlation between the genotypic and phenotypic patterns in organisms. In equine physiology, various metabolite levels vary during exercise, which may be correlated with a modified gene expression pattern of related genes. Integrated metabolomic and transcriptomic studies in horses have not been conducted to date. The objective of this study was to detect the effect of moderate exercise on the metabolomic and transcriptomic levels in horses. In this study, using nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, we analyzed the concentrations of metabolites in muscle and plasma; we also determined the gene expression patterns of branched chain (alpha) keto acid dehydrogenase kinase complex (BCKDK), which encodes the key regulatory enzymes in branched-chain amino acid (BCAA) catabolism, in two breeds of horses, Thoroughbred and Jeju, at different time intervals. The concentrations of metabolites in muscle and plasma were measured by ¹H NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy, and the relative metabolite levels before and after exercise in the two samples were compared. Subsequently, multivariate data analysis based on the metabolic profiles was performed using orthogonal partial least square discriminant analysis (OPLS-DA), and variable important plots and t-test were used for basic statistical analysis. The stress-induced expression patterns of BCKDK genes in horse muscle-derived cells were examined using quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qPCR) to gain insight into the role of transcript in response to exercise stress. In this study, we found higher concentrations of aspartate, leucine, isoleucine, and lysine in the skeletal muscle of Jeju horses than in Thoroughbred horses. In plasma, compared with Jeju horses, Thoroughbred horses had higher levels of alanine and methionine before exercise; whereas post-exercise, lysine levels were increased. Gene expression analysis revealed a decreased expression level of BCKDK in the post-exercise period in Thoroughbred horses.

• 한국식품과학회지
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• 제50권6호
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• pp.636-641
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• 2018

본 연구에서는 식품에 적용할 수 있는 코팅방법인 리포좀과 더블에멀션의 안정성을 연구하기 위해 기능성 아미노산인 BCAA를 함유한 리포좀과 더블에멀션을 제조하였다. 리포좀의 입자크기는 pH 7보다 pH 4에서 더 작게 나타났는데, 이는 양쪽성 이온인 BCAA가 pH 4에서는 양전하를, pH 7에서는 음전하를 띠기때문에 음전하인 레시틴과의 상호작용을 하여 그 크기에 차이가 있는 것으로 판단된다. 제타전위의 절댓값은 pH 7보다 pH 4에서 더 크게 나타나 pH 4에서 리포좀의 분산안정성이 더 높은 것으로 나타났다. 더블에멀션은 초기 입자의 크기가 $100{\mu}m$ 이내, 제타전위는 모두 절댓값이 30 mV 이상이었으나, 시간이 경과함에 따라 그 크기가 커지고, 제타전위의 절댓값은 감소하는 경향을 보였다. 리포좀과 더블에멀션의 BCAA 포집율은 모두 97% 이상이었고, 누적 방출율은 리포좀에서 더 크게 나타났으나 5일간 누적방출율은 30% 미만으로 나타났다. 따라서 리포좀과 더블에멀션은 높은 효율로 특정 기능성 물질을 안정적으로 포집한다는 특징을 가지며, 추후 계속적인 연구를 통해 이를 식품 산업에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.523-530
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• 2019

본 연구는 고 탄수화물식품인 설기떡에 단백질함량이 높은 탈지 밀웜 분말 첨가량(0, 3, 6, 9 및 12%)을 달리하여 제조한 설기떡의 품질특성으로 색도, 기계적 물성, 관능평가, 일반성분, 분지사슬 아미노산 함량을 평가하였다. 품질 특성 평가를 수행한 결과, 색도의 경우 명도(L) 값은 탈지 밀웜 분말 첨가비율이 증가할수록 유의하게 낮아진 반면, 적색도(a)과 황색도(b) 값은 탈지 밀웜 분말 첨가비율이 증가할수록 유의하게 높아졌다. 탈지 밀웜 분말 첨가량에 따른 설기떡의 기계적 물성 측정결과 경도, 검성은 탈지 밀웜 분말 첨가비율이 증가할수록 유의하게 높아진 반면, 씹힘성, 탄력성과 응집성에서는 유의하게 낮아졌다. 탈지 밀웜 분말 첨가량에 따른 설기떡의 관능평가의 경우, 탈지 밀웜 분말을 6% 첨가한 설기떡(MS-6)의 색, 맛, 향 및 전반적인 기호도 점수가 가장 높았다. 탈지 밀웜 분말을 6 % 첨가한 설기떡(MS-6)의 일반성분을 대조군과 비교한 결과, 대조군과 MS-6간에 수분함량과 조회분 함량에는 차이가 없었으나, 단백질 함량은 MS-6이 높았고 탄수화물은 대조군이 높았다. 탈지 밀웜 분말을 6 % 첨가한 설기떡(MS-6)의 분지사슬 아미노산(BCAA) 함량을 대조군과 비교한 결과, 대조군에 비해 탈지 밀웜 분말 첨가로 근육형성 기능을 하는 branched amino acids인 valine($275.8{\pm}3.41mg/100g$), leucine($414.3{\pm}5.87mg/100g$) 및 isoleucine($188.9{\pm}2.31mg/100g$)의 함량이 유의적으로 증가되었다. 이상의 결과 탈지 밀웜 분말을 6 % 첨가한 설기떡(MS-6)은 일반성분 중 단백질함량, 아미노산 중 분지사슬 아미노산(valine, leucine 및 isoleucine) 함량이 대조군에 비해 높아져 영양적 단점이 보완되어 단백질 강화식품으로의 활용가치가 높을 것으로 보여진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1766-1772
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• 2009

본 연구에서는 한국인 아동의 우식치아로부터 S. mutans를 분리하고, acid stress하에서 분리한 S. mutans의 내산성 능력과 관련된 단백질을 규명하고자 하였다. 2D gel electrophoresis를 수행한 결과, acid stress동안 elongation factor Ts, hypothetical protein, putative amino acid ABC transporter, adenylate kinase, fructokinase, Putative 40K cell well protein precursor, peptide deformylase, shikimate 5-dehydrogenase, mannose-6-phosphate isomerase, threonine synthase, putative dTDP-glucose-4,6-dehydratase의 발현량이 뚜렷이 증가하였으며 이들 단백질은 acid stress에 관여하는 단백질들로 추정된다.