• 제목/요약/키워드: flavin-containing monooxygenases(FMO)

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ROLE OF METABOLISM BY FLAVIN-CONTAINING MONOOXYGENASE IN THIOACETAMIDE-INDUCED IMMUNOSUPPRESSION

  • Woo S. Koh;Lee, Jeong W.;Tae C. Jeong
    • 한국독성학회:학술대회논문집
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    • 한국독성학회 2002년도 Current Trends in Toxicological Sciences
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    • pp.73-73
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    • 2002
  • Thioacetamide has been known to cause immune suppression. The object of the present study is to investigate the role of metabolic activation by flavin- containing monooxygenases (FMO) in thioacetamide-induced immune response. To determine whether the metabolites of thioacetamide produced by FMO causes the immunosuppression, methimazole (MMI), an FMO inhibitor, was used to block the FMO pathway.(omitted)

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Estimation of Human Flavin-containing Monooxygenases Activity(FMO1) in the Baculovirus Expression Vector System by using S-oxidation of Methimazole

  • Kim, Young-Mi
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.415-421
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    • 1999
  • The flavin-containing monooxygenases (FMOs) (EC 1.14. 13.8) are NADPH-dependent flavoenzymes that catalyze oxidation of soft nucleophilic heteroatom centers in a range of structurally diverse compounds including foods, drugs, pesticides, and other xenobiotics. In humans, FMOl appears to be the predominant form expressed in human fetal liver. cDNA-expressed human FMO and human liver microsomal FMO have been observed to N- and S-oxy-genate nucleophilic nitrogen- and sulfur-containing drugs and chemicals, respectively. In the present study, FMOl can be expressed in the baculovirus expression vector system at level of 2.68 nmol FMOl/mg of membrane protein. This isoform was examined for its capacity to metabolize methimazole to its S-oxide using thiocholine assay. Kinetic studies of its S-oxide by recombinant human FMO1 result in Km of 7.66 $\mu$M and Vmax of 17.79 nmol/min/mg protein.

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사람 Flavin-containing Monooxygenase 3의 Thiocarbamide 화합물의 기질 크기에 따른 효소활성에 관한 연구 (Effect of Substrate Size on Activities of Thiocarbamides with the Human Flavin-containing Monooxygenase 3)

  • 김영미
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제16권2호
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    • pp.97-102
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    • 2001
  • FMOs (Flavin-containing monooxygenases, EC1.14.13.8)는 다양한 종류의 식품, 약물이나 기타 외래 유래물질 (xenobiotics)를 산화시키는 NADPH와 $O_2$ 의존성 약물대사효소이다. 현재까지 5종의 subfamily가 존재하는 것으로 보고되어 있으며 그 중 잘 알려진 FMO3는 대표적 인 subfamily로서 주로 간에 존재한다 사람FMO에 관한 연구는 최근 들어 활성화되기 시작했으며 질소, 황이나 인 등을 포함하는 친핵성 (nucleophilic) 화합물이 대표적인 기질로 보고되어 있다. 본 연구에서는 thiocarbamide를 포함하고 있는 화합물에 대한 사람의 FMO3의 기질 특이성을 알아보고자 하였다. 사람 FMO3를 baculovirus system을 이용하여 대량으로 발현시킨 후 그 microsomal FMO3를 분리하여 thiocholine assay를 시행하였다. 그 결과 methimazole, thiourea, and phenylthiourea는 낮은 $K_{m}$ (4-10$\mu$M)간을 갖는 반면, 이보다 기질의 크기가 큰 1 ,3-diphenylthiourea, 1, 3-bis (3, 4-dichlorophenyl)-2-thiourea, 1, 1-dibenzyl-3-phenol-2-thiourea에서는 효소활성이 나타나지 않았다. 이는 사람 fM01과 비교하여 볼 때 큰 차이는 없었으며, 다른 pig, guinea pig, rat, rabbit에서 보다 받아들일 수 있는 기질의 크기가 더 제한적임을 알 수 있었다.

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Methylophaga aminosulfidovorans SKI bfmo 오페론의 클로닝 및 구조 분석 (Cloning and Structural Analysis of bfmo Operon in Methylophaga aminosulfidovorans SK1)

  • 임현숙;구재환;김리현;김시욱;조은희
    • 미생물학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • Methylophaga aminosulfidovorans SK1 (KCTC 10323 BP)은 단일 탄소원, 질소원 그리고 에너지원으로 난분해성 화합물인 트리메틸아민을 이용할 수 있다. M. aminosulfidovorans SK1는 진핵세포의 flavin-containing monooxygenase와 유사한 유전자(bFMO)를 지니고 있으며 대장균에서 발현된 재조합 단백질은 강력한 트리메틸아민 산화활성을 보인다. 본 연구에서는 bEMO의 기능과 조절 메커니즘을 연구하기 위하여 bfmo의 상단부 및 하단부 유전자의 염기서열을 결정하였다. bfmo 상단부의 세 개의 열린해독틀은 잘 보존된 nitrate/nitrite response regulators와 methyl accepting protein 유사단백질을 암호화하였다. 하단부의 두 개의 작은 열린해독틀은 기능은 알려져 있지 않지만 진정세균계에서 잘 보존된 단백질의 일종으로 나타났다. 역전사효소 중합효소증폭반응을 통하여 여섯 개의 유전자는 세 개의 독립된 오페론으로 구성되어 있음을 확인하였다. bfmo의 상단부에 위치하는 세 개의 조절유전자는 두 개의 프로모터에서 전사되었다. 그리고 이와 독립적으로 bfmo와 두 개의 하단부 유전자가 하나의 전사단위를 이루고 있다.

인디고와 인디루빈의 생산을 증대하기 위한 플라빈-함유 모노옥시게나제의 단백질공학 (Protein Engineering of Flavin-containing Monooxygenase from Corynebacterium glutamicum for Improved Production of Indigo and Indirubin)

  • 정혜숙;정혜빈;김희숙;김창겸;이진호
    • 생명과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.656-662
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    • 2018
  • 향상된 인디고이드 생산능력을 갖는 코리네박테리움 유래의 변이 플라빈-함유 모노옥시게나제(cFMO)를 개발하기 위하여, cFMO 효소의 상동성모델을 이용하여 말토오스-결합단백질(MBP)과 융합된 4가지 변이체(F170Y, A210G, A210S, T326S)를 제작하고 그 생화학적 특징을 밝혔다. 정제된 MBP-T326S는 최적 활성을 위하여 야생형보다 고농도의 FAD ($100{\mu}M$)를 요구하며, $100{\mu}M$의 FAD 첨가조건에서 $k_{cat}/K_m$이 3.8배 증가되었다. 인돌 옥시게나제 활성은 야생형의 63-77%를 나타냈다. MBP-T326S는 기질이 존재하지 않을 경우 쓸모없는 NADPH 산화효소 활성이 매우 낮은 수준을 보여주었다(21-24%). T326S이외의 변이 단백질들은 야생형에 비하여 $K_m$은 비슷하며 $k_{cat}/K_m$은 증가하였다. MBP-F170Y와 -A210S 변이단백질은 인돌 옥시게나제 활성이 각각 3.1배, 2.9배 증가하였다. 2.5 g/l의 트립토판을 함유한 LB배지에서 인디고이드 생산을 시험했을 때, 야생형 cFMO를 함유한 대장균은 684 mg/l의 인디고와 104 mg/l의 인디루빈을 생산한 반면, T326S를 함유한 세포는 1,040 mg/l의 인디고와 112 mg/l의 인디루빈을 생산하였다. 이전의 결과인 Methylophaga 유래의 FMO를 발현하는 대장균에서 가장 높은 수준인 920 mg/l의 인디고를 생산한 것과 비교하면, 본 연구결과는 인디고 생산이 13% 높은 수준이였다. 상동성 모델링에 기반한 cFMO의 단백질공학은 인디고이드 생산균을 개발하는데 보다 더 논리적인 전략을 제시하였다.

Effect of Cigarette Smoke Exposure on MPTP Metabolism in the Liver of Mice

  • Heung Bin Lim;Ja Young Moon;Hyung Ok Sohn;Young Gu Lee;Dong Wook Lee
    • 한국연초학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.99-107
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    • 1998
  • Numerous studies have demonstrated a negative association between cigarette smoking and Parkinson's disease. The present study was undertaken to investigate whether chronic exposure of mice to cigarette smoke a(footed the metabolism of 1-methyl-1113,6-tetrahydro-pyridine (MPTP) by cytochrome P4SO (P-450) or flavin-containing monooxygenase (FMO) in the hepatic microsomes of C57BL6/J mice. Adult male C57BL6/J mice were exposed to mainstream smoke generated from 15 cigarettes for 10 min a day and 5 day per week for 6 weeks. MPTP (10 mg/kg body weight) was administered to mice by subcutaneous injection for 6 consecutive days. Microsolnal P-450 content was increased by MPTP, smoke exposure, or both, but NADPH cytochrome P-450 reductase activity was rather decreased by the same treatments. The activities of benzo(a)pyrene hydroxylase, 7-ethoxycoumarin O-deethylase and ethoxyresorufin O-deethylase were significantly increased by the exposure of cigarette smoke, but were not or little affected by MPTP treatment. Benzphetamine N-demethylase activity was not affected either by MPTP treatment or by cigarette smoke exposure, but it was significantly increased by the combined MPTP treatment with cigarette smoke exposure, showing their synergic effect for the induction of the enzyme activity. Interestingly, in vitro studies of hepatic FMO and P-450 system both O-oxygenation and N-demethylation of MPTP were increased in the smoke-exposed or in the MPTP-treated mice. These results suggest that the enhancement in the N-demethylation as well as O-deethylation of P-450 system and in the N-oxygenation of FMO activity by cigarette smoke exposure in mouse liver may contribute to attenuating the neurotoxic effects of MPTP on the nigrostriatal dopaminergic neurons.

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