• 제목/요약/키워드: lactate dehydrogenase(EC. 1.1.1.27)

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조류 및 포유류 내 미토콘드리아 젖산탈수소효소 동위효소들의 분포와 역할 (Distribution and Role of Mitochondrial Lactate Dehydrogenase Isozymes in Bird and Mammals)

  • 조성규;염정주
    • 생명과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.530-535
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    • 2017
  • 조류 및 포유류에서 미토콘드리아를 분리하고 모노아민산화효소(EC 1.4.3.4, monoamine oxidase)의 활성을 측정하여 미토콘드리아의 분리도를 확인하였다. 미토콘드리아 각 분획에서 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH)의 발현도를 생화학적 및 면역화학적 방법으로 분석하였다. 조류에 비하여 포유류에서는 미토콘드리아 LDH의 활성이 낮은 것으로 나타났다. 따라서 미토콘드리아 LDH의 역할은 포유류보다 조류에서 중요시된다고 생각된다. 조류 및 포유류 모든 조직의 단백질양은 세포기질보다 미토콘드리아에서 적게 나타났다. 생쥐와 골든햄스터의 세포기질에서는 LDH $A_4$, $A_3B$, $A_2B_2$, $AB_3$$B_4$ 다섯 가지 동위효소 이외에 testis-specific LDH $C_4$ 동위효소가 정소 조직에서 나타났다. 닭의 미토콘드리아 내에서는 AB hybrid형 동위효소 한 종류가 나타났다. 포유류에서 미토콘드리아 LDH 동위효소들은 조직 별로 다르게 나타났다. 생쥐의 미토콘드리아 내에서는 LDH $A_4$ 및 testis-specific $C_4$ 동위효소가 나타났다. 미토콘드리아 testis-specific LDH $C_4$ 동위효소는 생쥐에서만 나타났다. 골든햄스터 미토콘드리아 내에서는 LDH $B_4$ 동위효소가 lactate oxidase로서 작용하였다. 조류 및 포유류의 대사조건 및 서식환경에 따라 미토콘드리아 LDH 동위효소의 역할도 구분되는 것으로 생각된다.

햄스터와 소의 젖산탈수소효소에 대한 미토콘드리아 inhibitor의 영향 (Effect of Mitochondrial Inhibitor on Lactate Dehydrogenase of Mesocricetus auratus and Bos taurus coreanae)

  • 조성규;이상학;염정주
    • 생명과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.100-105
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    • 2005
  • 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH) inhibitor는 햄스터와 소 골격근 미토콘드리아에서 분리하였다. 햄스터 골격근조직의 LDH inhibitor는 175 mM NaCl과 초음파로 분리하였다. 소 골격근조직의 미토콘드리아에서 분리된 inhibitor는 열에 강한 특성을 보였고, $A_4$ 동위효소에 대한 저해정도가 높았으며, 분자량은 22,000 kDa으로 나타났다. Inhibitor는 심장조직을 제외한 골격근, 신장 및 간 조직의 미토콘드리아에서 LDH 결합 시 중요하게 관여하고 있었다.

황소개구리(Rana catesbeiana) 조직의 젖산탈수소효소의 역학적 특성 (Kinetic Properties of Lactate Dehydrogenase in Tissues from Rana catesbeiana)

  • 염정주;하은성
    • 생명과학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.118-127
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    • 2014
  • 황소개구리(Rana catesbeiana) I (2월)과 II (8월) 조직의 젖산탈수소효소(EC. 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH) 동위효소의 발현 및 역학적 특성을 확인하였다. I의 골격근에서 LDH 활성, $A_4$ 동위효소 및 LDH/CS (EC 4.1.3.7, citrate synthase)가 높게 측정되었고, II의 여러 조직에서 LDH $B_4$ 동위효소의 활성이 증가되었으며, 특히 심장과 뇌조직에서 LDH 활성이 크게 확인되었다. 면역침강반응 후 native-PAGE에 의해 눈조직에서 LDH eye-specific C 동위효소가 확인되었고, LDH C가 LDH B에 유사한 것으로 확인되었다. LDH $A_4$ 동위효소를 oxamate-linked affinity chromatography로 정제하였고, 하부단위체 A의 분자량은 32.0 kDa이었다. II의 LDH는 $Km^{PYU}$이 높았고, 심장과 뇌조직의 $Vmax^{PYU}$이 높았으며, 조직들의 $Vmax^{LAC}$도 높고, 젖산에 대한 내성이 큰 것으로 확인되었다. 그리고 정제한 $B_4$ 동위효소와 눈조직 LDH가 젖산에 대한 내성이 가장 크게 확인되었다. $Km^{LAC}$$Km^{PYU}$보다 컸다. 피루브산 10 mM에 의해 I, II 조직 LDH의 하부단위체 B의 비가 증가함에 따라 LDH 활성의 억제정도가 높았다. 실험 결과, 황소개구리에서 LDH eye-specific C가 확인된 것이 특징적이었고, 황소개구리 I의 골격근 LDH의 활성이 높아 혐기적 대사가 우세하였으며, 황소개구리 II의 경우 LDH B가 증가되고 젖산에 대한 내성이 커져 잘 적응되어진 것으로 사료된다.

방사선 조사 후 생쥐(Mus musculus)조직의 형태와 젖산탈수소효소 동위효소의 재분포 (Redistribution of Lactate Dehydrogenase Isozymes and Morphology of Tissues in Mus musculus after Irradiation)

  • 박현도;염정주
    • 환경생물
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    • 제17권3호
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    • pp.263-270
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    • 1999
  • 생쥐에 1 Gray(Gy)와 3 Gy의 방사선을 조사한 후 시간에 따라 골격근, 심장, 신장, 간 및 정소조직의 형태적 변화를 확인하였다. H-B(hematoxylin-eosin)염색 결과 apoptotic body는 다른 조직에 비해 간조직에서 쉽게 관찰되었고, 조사량에 비례하였으며 대부분의 조직에서 조사 후 1일에, 정소조직에서는 7일에 많이 관찰되었다. TUNEL (terminal deoxyribonucleotidyl transferase-mediated dUTP-digoxigenin nick end labeling)염색에 의한 결과도 동일하게 나타났다. 방사선 조사 후 단백질량은 신장을 제외한 나머지 조직에서 감소되었으며, 3 Gy를 조사한 경우 1 Gy보다 모든 조직에서 초기 2시간까지 감소되었으나 7일에는 모두 증가되었다. 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, Lactate dehydrogenase: LDH) 활성은 모든 조직에서 증가되었고 1 Gy를 조사한 경우 초기에 더욱 증가되었으며 최고 활성은 3 Gy보다 빠른 시기에 나타났다. 골격근, 심장, 신장 및 정소조직은 일반적으로 $A_4$동위효소 활성이 감소되고 골격근과 심장은 $B_4$$A_2$$B_2$동위효소 활성이 증가되었으며 신장은 이질사량체의 활성이 증가되었다. 간은 $A_4$ 동위효소 활성이 높았고 정소는 C동위효소의 활성이 높았다. 따라서 LDH는 방사선 조사시 간조직을 제외한 나머지 조직에서 lactate oxidase로서 작용하여 호기적 대사가 우세한 것으로 사료된다.

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저산소 환경에 서식하는 열대성 catfish (Pangasius Polyuranodon, Hypostomus Ple-Costomus)의 젖산탈수소효소 동위효소 (Lactate Dehydrogenase Isozyme of Hypoxia Tropical Catfish(Pangasius Polyuranodon, Hypostomus Plecostomus))

  • 조성규;염정주
    • 생명과학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.702-707
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    • 2004
  • Pangasius polyuranodon 조직의 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH)는$A_4$, $A_3$B, $A_2$$B_2$, $AB_3$$B_4$동위효소들이 모두 발현되었다. Hypostomus Plecostomus LDH의 경우 $A_4$와 liver-specific $C_4$동위효소가 발현되었다. 골격 근, 심장 및 눈조직에서는 동위효소의 band가 나타나지 않았고, 신장 및 간조직에서 각각 하나의 band가 나타났으며, 뇌조직에서는 4개의 동위효소 band들이 나타났다. 간조직의 band는 alcohol dehydrogenase로 확인되었고, 골격근에서 양극쪽 band는 nothing dehydrogenase로 확인되었다. 따라서 골격근, 심장 및 눈조직에서 LDH는 pyruvate reductase 로서 기능을 하는 것으로 생각된다. P. polyuranodon 조직별 피루브산에 의한 저해정도는 10 mM 피루브산에서 골격근은 57.6%, 심장은 73.8%로 측정되었으나 H. plecostomus의 조직들은 52.7-61.8%로 측정되어 조직특이성이 나타나지 않았다. 따라서 H. plecostomus가 P. polyuranodon 보다 더욱 저산소 환경에서 혐기적 대사에 의해 순응되어졌다고 사료된다.

기아상태에서 Ldh-C가 발현된 어류 조직의 젖산탈수소효소의 대사 (Metabolism of Lactate Dehydrogenase in Tissues from Ldh-C Expressed Fish at Starved State)

  • 염정주;김규동
    • 생명과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.155-163
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    • 2016
  • 젖산탈수소효소(Lactate dehydrogenase, EC 1.1.1.27, LDH) LDH-C의 기능을 확인하기 위해 liver-specific Ldh-C가 발현된 붕어(Carassius auratus)와 eye-specific Ldh-C가 발현된 파랑볼우럭(Lepomis macrochirus)을 기아 상태로 유지시킨 후(S) 조직들의 LDH 대사를 연구하였다. 기아 후 붕어 간조직의 LDH 활성이 크게 증가되었으며 LDH 비활성(units/mg)과 LDH/CS는 조직들에서 증가되어 혐기적 대사가 이루어짐을 확인하였다. 기아 후 LDH B4 동위효소가 골격근조직에서 감소되었고 심장조직에서 증가되었다. 눈과 뇌조직에 나타났던 LDH C4 동위효소는 liver-specific C4로 확인되었으며 기아 후에 없어지고, 눈조직은 C hybrid, 뇌조직은 A4, 간조직은 C hybrid와 C4 동위효소가 각각 증가되었다. 그러나 파랑볼우럭 조직에서 LDH 활성의 변화는 작았으나 눈조직에서 가장 크게 증가되었으며, 뇌조직은 LDH A4와 AC hybrid가 증가되었다. 피루브산 10 mM에 의해 기아 후 붕어 조직의 LDH 활성은 30.30-18.64%, 파랑볼우럭 조직의 LDH는 25-18.75% 남았으며, 붕어는 KmPYR 값이 증가되었다. 실험 결과 LDH liver-specific C 동위효소가 기아 중에 간, 뇌 및 눈조직에서 발현되었고, 기아 후 뇌조직에서 젖산의 대사가 우세하고, 붕어 LDH liver-specific C가 파랑볼우럭 LDH eye-specific C보다 영향을 더 받는 것으로 사료된다.

기아상태에서 Ldh-C가 발현된 생쥐(Mus musculus) 조직의 젖산탈수소효소의 대사 (Metabolism of Lactate Dehydrogenase in Tissues from Ldh-C Expressed Mice (Mus musculus) in a Starvation State)

  • 염정주;김규동
    • 생명과학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • 젖산탈수소효소(Lactate dehydrogenase, EC 1.1.1.27, LDH)의 기능을 확인하기 위해서 Ldh testis-specific C가 발현된 생쥐(Mus musculus)를 48 hr과 96 hr 기아상태로 유지시킨 후 조직들의 LDH 대사를 LDH 활성, 역학 및 동위효소를 분석하여 연구하였다. 골격근, 간 및 눈조직에서 LDH와 LDH $A_4$활성이 증가되어 혐기적 대사가 우세하였고, 심장과 신장조직의 LDH 활성은 감소되지만 LDH $B_4$ 활성이 증가되어 피루브산을 생성하는 호기적 대사가 우세하였다. 하지만 정소조직에서는 LDH $C_4$가 감소되었고, 뇌조직의 LDH 활성은 조직 중에서 가장 많이 증가되었지만 동위효소의 변화가 작고 피루브산의 양이 감소되었다. 신장조직을 제외한 조직들에서 $K{_m}^{PYR}$이 증가되어 피루브산에 대한 친화력이 감소된 것으로 확인되었다. 실험결과 Ldh-A, B가 발현된 조직에서는 상대 농도가 큰 동위효소의 활성이 증가되었으나 Ldh-A, B, C가 발현된 정소조직은 LDH $C_4$가 감소되어 기능이 저하되었으며 특히 뇌조직에서 LDH는 피루브산 환원효소로서 역할을 하는 것으로 확인되었다. 따라서 이 과정은 기아상태에서 에너지를 생성하는 기작이 될 수 있는 것으로 사료된다.

쥐노래미 eye-specific LDH C4 동위효소의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Eye-Specific Lactate Dehydrogenase C4 Isozyme in Greenling (Hexagrammos otakii))

  • 조성규;염정주
    • 생명과학회지
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    • 제21권11호
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    • pp.1565-1572
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    • 2011
  • 쥐노래미(Hexagrammos otakii) 눈 조직의 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH) eye-specific $C_4$ 동위효소를 affinity chromatography 및 continuous-elution electrophoresis system으로 정제하였다. 정제된 eye-specific LDH $C_4$ 동위효소의 분자량은 154.8 kDa이었다. 효소반응의 최적 pH는 8.5로 나타났다. 피루브산을 기질로 하였을 때 eye-specific LDH $C_4$ 동위효소의 $K^{PYR}_m$ 값은 $1.88{\times}10^{-5}$ M로 나타났다. 본 실험결과 eye-specific LDH $C_4$ 동위효소의 활성 측정 시 pH를 고려해야만 하고 eye-specific LDH $C_4$ 동위효소는 LDH A4 동위효소보다 피루브산에 대한 기질결합친화성이 큰 것으로나타났다. 생성된 eye-specific LDH $C_4$ 동위효소에 대한 항체는 사람에서의 병증진단 및 어류에서의 비교생리학적 연구에 폭 넓게 사용될 것이라고 생각된다.

급격한 용존산소량 증가에 순응한 꺽지(Coreoperca herzi)와 모래무지(Pseudogobioesocinus) 젖산탈수소효소 활성과 동위효소의 변화 (Changes of Activities and Isozymes of Lactate Dehydrogenase in Coreoperca herzi and Pseudogobio esocinus Acclimated to Rapid Increase of Dissolved Oxygen)

  • 조성규;염정주
    • 생명과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.71-79
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    • 2005
  • 용존산소(DO)의 급격한 증가에 순응된 꺽지(Coreoperca herzi)와 모래무지(Pseudogobio esocinus) 조직내 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH)의 대사와 $C_4$ 동위효소를 확인하였다. DO 18 ppm에 갑작스럽게 순응시 꺽지 LDH활성은 뇌와 간조직에서 각각 $35-39\%$ 변화되었고, 다른 조직에서는 $20\%$이내로 변화가 적었다. 골격근조직은 LDH $A_4$ 동위효소가 증가되고 하부단위체 C를 포함하는 동위효소는 감소되었다. 심장조직은 $B_4$ 동위효소가 조금 증가되었다. 신장조직도 $B_4$가 증가하고 눈 조직은 eye-specific $C_4$와 C hybrid가 감소되어 조절되었다. DO 증가에 갑작스럽게 순응한 모래무지 간조직에서 LDH 활성은 30분에서 급격하게 $150\%$이상 크게 증가되었고, 다른 조직에서는 $70\%$ 이상 변화되었다. 그리고 골격근조직은 $A_4$ 동위효소가 증가하고 다른 조직들에서는 $B_4$가 증가되었으며 특히 간 조직의 대사는 liver-specific $C_4$가 증가하고 $A_4$ 는 감소되어 조절되었다. 그러나 꺽지 눈 조직의 대사는 LDH 활성이 감소하고 eye-specific $C_4$ 동위효소가 감소되어 조절되었다. 따라서 DO증가에 순응시 모래무지는 꺽지에 비해 LDH 활성이 크게 증가되었고 동위효소의 변화정도도 크게 나타났으며, eye-spe-cific $C_4$와 liver-specific $C_4$ 동위효소는 lactate oxidase로서 대사를 조절하였다. 그러므로 환경변화에 순응하여 나타나는 대사는 종이 이전에 어떤 서식조건에 적응되었는가에 따라 다른 것으로 사료된다.

쏘가리(Siniperca scherzeri) 젖산탈수소효소 A4 동위효소의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Lactate Dehydrogenase A4 Isozyme in Mandrin Fish (Siniperca scherzeri))

  • 조성규;구보라;안효정;박은미;박선영;김재범;염정주
    • 생명과학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.256-263
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    • 2009
  • 쏘가리 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH) $A_4$ 동위효소를 affinity chromatography 및 ultrafiltration으로 정제하였다. 정제된 LDH $A_4$ 동위효소의 분자량은 140.4 kDa이었고 등전점(pI)은 7.0이었다. 효소반응의 최적 pH는 7.5로 나타났다. 피루브산을 기질로 하였을 때 LDH $A_4$ 동위효소의 ${K_m}^{PYR}$값은 $4.86{\times}10^{-5}$ M, $V_{max}$값은 13.31mM/min로 나타났다. LDH $A_4$ 동위효소의 역학실험은 쏘가리가 온수성어류라는 점을 보여주었고 정제된 LDH $A_4$ 동위 효소에 대한 항체는 변온 척추동물의 대사생리학적 특성을 연구하거나 여러 가지 병증의 진단에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.