• Molecules and Cells
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• 제27권3호
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• pp.279-282
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• 2009

"Two-cysteine" peroxiredoxins are antioxidant enzymes that exert a cytoprotective effect in many models of oxidative stress. However, under highly oxidizing conditions they can be inactivated through hyperoxidation of their peroxidatic active site cysteine residue. Sulfiredoxin can reverse this hyperoxidation, thus reactivating peroxiredoxins. Here we review recent investigations that have shed further light on sulfiredoxin's role and regulation. Studies have revealed sulfiredoxin to be a dynamically regulated gene whose transcription is induced by a variety of signals and stimuli. Sulfiredoxin expression is regulated by the transcription factor AP-1, which mediates its up-regulation by synaptic activity in neurons, resulting in protection against oxidative stress. Furthermore, sulfiredoxin has been identified as a new member of the family of genes regulated by Nuclear factor erythroid 2-related factor (Nrf2) via a conserved cis-acting antioxidant response element (ARE). As such, sulfiredoxin is likely to contribute to the net antioxidative effect of small molecule activators of Nrf2. As discussed here, the proximal AP-1 site of the sulfiredoxin promoter is embedded within the ARE, as is common with Nrf2 target genes. Other recent studies have shown that sulfiredoxin induction via Nrf2 may form an important part of the protective response to oxidative stress in the lung, preventing peroxiredoxin hyperoxidation and, in certain cases, subsequent degradation. We illustrate here that sulfiredoxin can be rapidly induced in vivo by administration of CDDO-TFEA, a synthetic triterpenoid inducer of endogenous Nrf2, which may offer a way of reversing peroxiredoxin hyperoxidation in vivo following chronic or acute oxidative stress.

• Molecules and Cells
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• 제43권9호
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• pp.813-820
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• 2020

NB4 cell, the human acute promyelocytic leukemia (APL) cell line, was treated with various concentrations of arsenic trioxide (ATO) to induce apoptosis, measured by staining with 7-amino-actinomycin D (7-AAD) by flow cytometry. 2', 7'-dichlorodihydro-fluorescein-diacetate (DCF-DA) and MitoSOX™ Red mitochondrial superoxide indicator were used to detect intracellular and mitochondrial reactive oxygen species (ROS). The steady-state level of SO₂ (Cysteine sulfinic acid, Cys-SO₂H) form for peroxiredoxin 3 (PRX3) was measured by a western blot. To evaluate the effect of sulfiredoxin 1 depletion, NB4 cells were transfected with small interfering RNA and analyzed for their influence on ROS, redox enzymes, and apoptosis. The mitochondrial ROS of NB4 cells significantly increased after ATO treatment. NB4 cell apoptosis after ATO treatment increased in a time-dependent manner. Increased SO₂ form and dimeric PRX3 were observed as a hyperoxidation reaction in NB4 cells post-ATO treatment, in concordance with mitochondrial ROS accumulation. Sulfiredoxin 1 expression is downregulated by small interfering RNA transfection, which potentiated mitochondrial ROS generation and cell growth arrest in ATO-treated NB4 cells. Our results indicate that ATO-induced ROS generation in APL cell mitochondria is attributable to PRX3 hyperoxidation as well as dimerized PRX3 accumulation, subsequently triggering apoptosis. The downregulation of sulfiredoxin 1 could amplify apoptosis in ATO-treated APL cells.

• 한국식품영양학회지
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• 제4권1호
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• pp.21-34
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• 1991

The purposes of this studies were to investigate the effect of dietry Se levels and alcohol administration on the lipid hyperoxidation and the lipid metabolism in the rat. Seventy two male rats of Sprague-Dawley Strain weighting about 58~629 were divided into 12groups. The dietary Se levels were 10, 0.4 and Omg, and the dietary a-tocopherol levels were 150 and 0mg per kg diet, respectively. Alcohol-administrated groups received drinking water solution containing 10% of ethanol from the 3-weeks of experimental periods. The obtained experimental results are summarized as follows. 1. Food intake, body weight gain and food efficiency ratio were significantly lower in H-, L-and alcohol administrated groups(-A) by administrated Se and alcohol in diet. The weight of liver and spleen tended to be greater in H- and alcohol administrated groups. 2. The glutathione values in liver tend to be lower in alcohol or Vit. E administrated groups than nonadministrated groups. Also there were higher in H- and L- than C-groups, but the increasing range decreased due to administrated alcohol. The lipid peroxide values In liver were significantly higher in alcohol groups, and L- and tocopherol groups were higher values. Specially the increasing of lipid peroxide values were significantly effected by alcohol in low Se and Vit. E groups. 3. The contents of total glyceride in plasma were higher in alcohol groups, there were significantly higher values in alcohol administrated groups under low Se and Vit. E groups. The contents of total cholesterol and HDL-cholesterol In plasma were significantly higher in alcohol groups. 4. The contents of total lipid in liver were higher alcohol groups, and slightly higher values in low Se groups(L-groups) than other groups, also higher values in low Vit. E groups. Those of total glyceride in liver were significantly higher in alcohol groups, appeared highest values when alcohol was administrated in low Se and Vit. E groups. The increasing of total glyceride content was significantly effected by alcohol in low Se groups than that in C-groups.

• Molecules and Cells
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• 제39권1호
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• pp.26-30
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• 2016

Peroxiredoxins are ubiquitous thiol proteins that catalyse the breakdown of peroxides and regulate redox activity in the cell. Kinetic analysis of their reactions is required in order to identify substrate preferences, to understand how molecular structure affects activity and to establish their physiological functions. Various approaches can be taken, including the measurement of rates of individual steps in the reaction pathway by stopped flow or competitive kinetics, classical enzymatic analysis and measurement of peroxidase activity. Each methodology has its strengths and they can often give complementary information. However, it is important to understand the experimental conditions of the assay so as to interpret correctly what parameter is being measured. This brief review discusses different kinetic approaches and the information that can be obtained from them.

• 한국식품영양과학회지
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• 제22권2호
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• pp.116-126
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• 1993

본 실험은 식이내 Se와 vitamin E 수준이 알코올을 섭취한 흰쥐의 간 지질과산화에 관련된 효소의 활성에 미치는 영향을 살펴보고자 한 것이다. 이를 위해 평균체중이 58~62g인 Sprague-Dawley계의 숫쥐 72마리를 Se의 투여량 (0mg, 0.4mg, 10mg/kg diet)과 vitamin E 투여량 (0mg, 150mg/kg diet) 및 알코올 섭취 여부에 따라 12군으로 구분하여 7주간 사육 하였다. 알코올섭취는 사육 3주째부터 급수용 물에 10%로 맞추어 투여하여 제한 없이 먹게 하였다. 혈장중의 ${\gamma}$-GTP합성은 알코올 섭취군이 비섭취군 보다 높았고, Se의 과잉(HSe) 및 결핍된군(LSe)이 정상군(CSe) 보다 높았으며 알코올 섭취시 Se과 vitamin E의 결핍은 ${\gamma}$-GTP량의 상승에 더 큰 영향을 미쳤다. 혈장 GOT는 알코올섭취군이 비섭취군에 비해서 높은 경향을 나타내었다. 그리고 혈장 GPT 활성은 알코올 섭취군이 비섭취군 보다 약간 높은 경향이었고, Se이 결핍된 군에서의 알코올 섭취의 영향은 다른 군에서의 알코올섭취 영향보다 GPT의 상승에 더 큰 영향을 미쳤다. GSH-Px의 활성은 Se이 결핍된 LSe군은 HSe군과 CSe군에 비해서 유의적으로 낮았다. Cytosol fraction의 GSH-Px 활성은 알코올 섭취군에서 약간 낮은 값이었고 Se이 과잉 및 결핍된 HSe군과 LSe군은 CSe군에 비해서 약 2배정도 낮은 값을 나타내었다. HSe군의 혈장내 Se과 cytosol fraction GSH-Px의 상관관계는 negative 상관관계를 보였고 (r=-0.662, p< 0.001) L-군은 positive 상관관계를 보였다(r=0.640, p<0.001). Microtome fraction에서 GSH S-transferase의 활성은 알코올 섭취군에서 약간 높은 경향이었고, LSe군이 다른군에 비해서 유의적으로 높았으며, cytosol fraction에서도 LSe, CSe, HSe군 순서로 높았고, vitamin E 비섭취군은 섭취군 보다 높은 경향을 나타내었고, 알코올 섭취시 Se과 vitamin E결핍은 GSH S-transferase를 더욱 증가시켰다. Mitochondria의 catalase 활성은 HSe군은 CSe군 보다 낮은 경향이었으나 Se을 결핍시킨 LSe군은 오히려 높은 경향을 나타내었다. 간 cytosol fraction의 SOD는 각 군간에 큰 변화가 없었고 cytochrome P-450은 알코올 섭취군이 높았으며 Se을 과잉으로 섭취한 HSe군에서 유의적으로 낮았다. 결론적으로 Se 와 vitamin E의 결핍은 지질과산화에 관련된 효소의 활성을 높혀 간 지질 과산화를 촉진하고 더우기 알코올의 섭취시에는 그 영향이 더욱 두드러진 것으로 보인다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.1-9
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• 2006

도처에 분포하는 peroxiredoxins (Prxs)은 세포 내 방어신호전달 과정에서 다양한 기능을 하는 것으로 나타났다. Prxs는 크게 typical 2-Cys Prx, atypical 2-Cys Prx와 1-Cys Prx의 세 부류로 분류되는데, 이것들은 cysteine 잔기의 수와 촉매기전에 따라 구분된다. 세 종류의 단백질 중, N-말단에 peroxidatic cysteine 잔기를 포함하는 typical 2-Cys Prx는 $H_2O_2$ 분해과정 동안 과산화물-의존적인 sulfenic acid로의 산화와 thiol-의존적 환원과정이 순환되어 일어난다. Sulfenic acid는 고농도의 $H_2O_2$와 Trx, Trx reductase와 NADPH를 포함하는 촉매 요소의 존재하에 cysteine sulfenic acid로 과산화 될 수 있다 과산화된 2-Cys Prx는 ATP 의존성 효소인 sulfiredoxin의 작용에 의해 천천히 환원된다. 세포가 강력한 산화나 열 충격 스트레스에 노출되면, 2-Cys Prx는 LMW 단백질에서 HMW complex로 구조를 변화시켜 peroxidase에서 chaperone으로 기능의 전환을 일으킨다. 2-Cys Prx의 C-말단 부분 역시 이러한 구조적 전환에 중요한 역할을 한다. 따라서, C-말단이 잘려진 단백질은 과산화가 되지 않고 단백질의 구조와 기능이 조절될 수 없다. 이러한 반응들은 활성 자리인 peroxidatic cysteine 잔기에 의해 일차적으로 유도되며, 그것은 세포에서 '$H_2O_2$ sensor' 로서 작용하다. 2-Cys Prx의 가역적인 구조와 기능 변화는 세포가 외부자극에 적응하는 수단으로 작용하며, 아마도 세포내 방어신호체계를 활성화 시키는 것으로 생각된다. 특히, chloroplast에 존재하는 식물 2-Cys Prx는 촉매반응 동안 주된 구조적인 변화를 나타내는 역동적인 단백질 구조를 가지고 있어서, 산화-환원 의존적으로 super-complex를 형성하고 가역적으로 thylakoid membrane에 부착한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권10호
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• pp.1336-1342
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• 2006

모과 에탄올 추출물이 체내 항산화계에 미치는 효과를 구명하기 위하여 in vivo에서 모과 에탄올 추출물이 알코올 투여로 유도된 간조직 손상의 보호효과를 검토한 결과 4주간의 체중증가율과 체중에 대한 간 무게 비율은 유의적인 차이가 나타나지 않았지만, ET군이 다른 실험군에 비하여 다소 낮은 경향이었다. 식이효율은 ET군이 ND군에 비하여 유의하게 감소되었으나 알코올과 모과 에탄올 추출물을 단독 혹은 병합투여한 ET-CSL군과 ET-CSH군은 ND군의 식이효율과 비슷한 수치를 나타내었다. 혈청 중 ALT, AST 및 ALP 활성은 알코올 투여한 ET군이 실험군들에 비하여 유의적으로 증가하였고, 알코올과 모과 에탄올 추출물을 병합 투여한 ET-CSL군과 ET-CSH군은 ET군에 비하여 저하되었다. 간조직 중 과산화지질 함량은 ET-CSL군과 ET-CSH군이 ET군에 비해 유의적으로 감소하였으며, ND군과는 비슷한 수치를 나타내었다. 간조직의 XO, SOD, catalase 및 GSH-Px활성은 알코올을 단독 투여한 ET군이 알코올과 모과 에탄올 추출물을 병합 투여한 ET-CSL군과 ET-CSH 군에 비하여 증가하였으며, 모과 에탄올 추출물 투여 용량이 증가할수록 이들 효소의 활성도 농도 의존적으로 감소하였다. 또한 ET-CSL군과 ET-CSH군은 ND군과 이들 효소활성이 유사하였다. 간조직의 GSH 함량은 ET군이 ND군에 비하여 유의하게 감소되었으며, 알코올 투여로 감소된 GSH 함량은 모과 에탄을 추출물 투여로 ND군에 근접하도록 증가시켰다. 이상의 결과 모과 에탄올 추출물은 알코올 투여로 증가된 유리기 해독계 효소인 SOD, catalase 및 GSH-Px 활성은 억제시키고, GSH 함량은 증가시켰으며 지질과산화물 함량을 저하시켰다. 따라서 모과는 항산화제로서의 활용성과 알코올 투여로 손상된 간조직의 보호에 도움을 줄 수 있을 것이라는 가능성을 제시해 주었다.성으로 Rg1 함량은 잎의 80% 메탄올 추출물에 $44.15{\mu}g/g$이었고, Re 함량은 잎의 80% 메탄올 추출물에 $48.78{\mu}g/g$으로 가장 많았으며, Rd 함량은 잎의 80% 메탄올 추출물에 $25.57{\mu}g/g$으로 가장 많았고, Rc 함량은 잎의 80% 메탄을 추출물에 $4.87{\mu}g/g$으로 가장 많았다. 항산화활성은 잎의 물 추출물이 83.82%이었으며, 잎의 80% 에탄올 추출물이 89.74%이었으며, 잎의 80% 메탄을 추출물이 88.37%의 활성을 나타내었다.의 순이었다. 7. 액비저장조 이용주체는 전체 농가의 59.0%인 240농가가 자체적으로 이용을 하고 있었으며, 23.1%인 94농가는 액비 유통업체에 위탁하여 이용하고 있었고, 5.2%인 21농가는 방치하고 있는 것으로 나타났다. 경종 농가가 부담하는 ha당 액비살포 비용은 미부담 62.7%, 1만원 이상 16.2%, $4{\sim}5$천원 9.8%, $6{\sim}7$천원 9.6%, $8{\sim}9$천원 1.7%로 나타났다. 8. 경종농가의 액비사용전 액비시비처방서 발급은 54.1%인 220농가만이 의뢰한 것으로 나타났고, 41.5%인 169농가는 의뢰하지 않은 것으로 나타났다. 액비사용에 대한 사전 교육은 62.4%인 254농가가 교육을 받은 것으로 나타났으며, 30.2%인 123농가는 받지 않은 것으로 나타났고, 교육 자체가 없어서 못 받았다는 농가도 3.9%인 16농가로 나타났다. 9. 액비사용시 문제점은 전체 농가중 절반 이상인 220농가(54.1%)가 악취로 인한 문제라고 하였으며, 22.1%인 90농가는 액비를 뿌릴 수 있는 장비가 부족하다고 하였고, 사용 불편 14.5%(59농가), 과다살포 3.4%(14농가), 비용과다