• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제21권6호
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• pp.687-694
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• 2017

Plumbagin, a hydroxy 1,4-naphthoquinone compound from plant metabolites, exhibits anticancer, antibacterial, and antifungal activities via modulating various signaling molecules. However, its effects on vascular functions are rarely studied except in pulmonary and coronary arteries where NADPH oxidase (NOX) inhibition was suggested as a mechanism. Here we investigate the effects of plumbagin on the contractility of skeletal artery (deep femoral artery, DFA), mesenteric artery (MA) and renal artery (RA) in rats. Although plumbagin alone had no effect on the isometric tone of DFA, $1{\mu}M$ phenylephrine (PhE)-induced partial contraction was largely augmented by plumbagin (${\Delta}T_{Plum}$, 125% of 80 mM KCl-induced contraction at $1{\mu}M$). With relatively higher concentrations (>$5{\mu}M$), plumbagin induced a transient contraction followed by tonic relaxation of DFA. Similar biphasic augmentation of the PhE-induced contraction was observed in MA and RA. VAS2870 and GKT137831, specific NOX4 inhibitors, neither mimicked nor inhibited ${\Delta}T_{Plum}$ in DFA. Also, pretreatment with tiron or catalase did not affect ${\Delta}T_{Plum}$ of DFA. Under the inhibition of PhE-contraction with L-type $Ca^{2+}$ channel blocker (nifedipine, $1{\mu}M$), plumbagin still induced tonic contraction, suggesting $Ca^{2+}$-sensitization mechanism of smooth muscle. Although ${\Delta}T_{Plum}$ was consistently observed under pretreatment with Rho A-kinase inhibitor (Y27632, $1{\mu}M$), a PKC inhibitor (GF 109203X, $10{\mu}M$) largely suppressed ${\Delta}T_{Plum}$. Taken together, it is suggested that plumbagin facilitates the PKC activation in the presence of vasoactive agonists in skeletal arteries. The biphasic contractile effects on the systemic arteries should be considered in the pharmacological studies of plumbagin and 1,4-naphthoquinones.

• Journal of Microbiology
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• 제45권4호
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• pp.318-325
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• 2007

Glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PDH, EC 1.1.1.49) in Deinococcus radiophilus, an extraordinarily UV-resistant bacterium, was investigated to gain insight into its resistance as it was shown to be involved in a scavenging system of superoxide $(O_2^{-1})$ and peroxide $(O_2^{-2})$ generated by UV and oxidative stresses. D. radiophilus possesses two G6PDH isoforms: G6PDH-1 and G6PDH-2, both showing dual coenzyme specificity for NAD and NADP. Both enzymes were detected throughout the growth phase; however, the substantial increase in G6PDH-1 observed at stationary phase or as the results of external oxidative stress indicates that this enzyme is inducible under stressful environmental conditions. The G6PDH-1 and G6PDH-2 were purified 122- and 44-fold (using NADP as cofactor), respectively. The purified G6PDH-1 and G6PDH-2 had the specific activity of 2,890 and 1,033 U/mg protein (using NADP as cofactor) and 3,078 and 1,076 U/mg protein (using NAD as cofactor), respectively. The isoforms also evidenced distinct structures; G6PDH-1 was a tetramer of 35 kDa subunits, whereas G6PDH-2 was a dimer of 60kDa subunits. The pIs of G6PDH-1 and G6PDH-2 were 6.4 and 5.7, respectively. Both G6PDH-1 and G6PDH-2 were inhibited by both ATP and oleic acid, but G6PDH-1 was found to be more susceptible to oleic acid than G6PDH-2. The profound inhibition of both enzymes by ${\beta}-naphthoquinone-4-sulfonic$ acid suggests the involvement of lysine at their active sites. $Cu^{2+}$ was a potent inhibitor to G6PDH-2, but a lesser degree to G6PDH-1. Both G6PDH-1 and G6PDH-2 showed an optimum activity at pH 8.0 and $30^{\circ}C$.

• 동의생리학회지
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• 제14권2호통권20호
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• pp.215-224
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• 1999

After Triton WR-1339 (TX; 600mg/kg) intraperitoneal injection, hepatic tissues of ICR mice were intragastric injected with Hyulboochucketang extract(HCE; 3.3ml/kg/day) were observed to investigate the suppressive effect of lipid accumulation that evoke by the antihyperlipidemic effect of HCE. These hepatic tissues were fixed in fromol-calcium solution and were cryocut. These tissues stained by H&E for general morphology, sudan black B for lipid and perchloric acid-naphthoquinone(PAN) method for cholesterol. After TX treatment, the increase of hepatocyte having meshlike cytoplasm(HHMC) were shown in all hepatic lobules and the hepatic plates were disappeared in the aggregative region of HHMC. The number of blue black colored lipid drop and dark green colored asterisk shaped cholesterol particle in hepatic cytoplasm were increased and the size of lipid drop and cholesterol particle were enlarged. But, in HCE-treated mice, the HHCM were disappeared and hapatic plate were rearranged. The number of lipid drop and cholesterol particle were decreased than TX-treated mice and the size of lipid drop and cholesterol particle were diminished. As results indicated that the HCE work on the suppression of lipid accumulation in hepatic tissue of hyperlipidemic mice caused by disturbance of lipid metabolism.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권2호
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• pp.178-184
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• 2019

Parkinson's disease is a neurodegenerative disease characterized by the progressive loss of dopaminergic neurons within the substantia nigra pars compacta. In the present study, we investigated whether ${\beta}-Lapachone$ (${\beta}-LAP$), a natural naphthoquinone compound isolated from the lapacho tree (Tabebuia avellanedae), elicits neuroprotective effects in a 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)-induced Parkinson's disease mouse model. ${\beta}-LAP$ reduced the tyrosine hydroxylase (TH)-immunoreactive fiber loss induced by MPTP in the dorsolateral striatum, and alleviated motor dysfunction as determined by the rotarod test. In addition, ${\beta}-LAP$ protected against MPTP-induced loss of TH positive neurons, and upregulated B-cell lymphoma 2 protein (Bcl-2) expression in the substantia nigra. Based on previous reports on the neuroprotective role of nuclear factor-E2-related factor-2 (Nrf2) in neurodegenerative diseases, we investigated whether ${\beta}-LAP$ induces upregulation of the Nrf2-hemeoxygenae-1 (HO-1) signaling pathway molecules in MPTP-injected mouse brains. Western blot and immunohistochemical analyses indicated that ${\beta}-LAP$ increased HO-1 expression in glial fibrillary acidic protein-positive astrocytes. Moreover, ${\beta}-LAP$ increased the nuclear translocation and DNA binding activity of Nrf2, and the phosphorylation of upstream adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK). ${\beta}-LAP$ also increased the localization of p-AMPK and Nrf2 in astrocytes. Collectively, our data suggest that ${\beta}-LAP$ exerts neuroprotective effect in MPTP-injected mice by upregulating the p-AMPK/Nrf2/HO-1 signaling pathways in astrocytes.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권7호
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• pp.949-954
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• 2023

Type III polyketide synthase (PKS) found in bacteria is known as 1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene synthase (THNS). Microbial type III PKSs synthesize various compounds that possess crucial biological functions and significant pharmaceutical activities. Based on our sequence analysis, we have identified a putative type III polyketide synthase from Nocardia sp. CS682 was named as ThnA. The role of ThnA, in Nocardia sp. CS682 during the biosynthesis of 1,3,6,8 tetrahydroxynaphthalene(THN), which is the key intermediate of 1-(α-L-(2-O-methyl)-6-deoxymannopyranosyloxy)-3,6,8-trimethoxynaphthalene (IBR-3) was characterized. ThnA utilized five molecules of malonyl-CoA as a starter substrate to generate the polyketide 1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene, which could spontaneously be oxidized to the red flaviolin compound 2,5,7-trihydroxy-1,4-naphthoquinone. The amino acid sequence alignment of ThnA revealed similarities with a previously identified type III PKS and identified Cys¹³⁸, Phe¹⁸⁸, His²⁷⁰, and Asn³⁰³ as four highly conserved active site amino acid residues, as found in other known polyketide synthases. In this study, we report the heterologous expression of the type III polyketide synthase thnA in S. lividans TK24 and the identification of THN production in a mutant strain. We also compared the transcription level of thnA in S. lividans TK24 and S. lividans pIBR25-thnA and found that thnA was only transcribed in the mutant.

• 대한환경공학회지
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• 제33권6호
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• pp.396-404
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• 2011

본 연구에서는 PAHs 오염토양의 화학적 생물학적 처리과정에서 반응부산물로 흔히 발견되는 PAH-퀴논화합물을 대상으로 수용액 상에서의 망간산화물에 의한 산화-변환 제거 특성(제거율, 반응속도)을 조사하였다. 반응시간 경과에 따른 상등액의 HPLC 분석결과로부터 p-퀴논화합물인 Acenaphthenequinone (APQ)는 망간산화물 자체에 의한 산화-결합 반응을 통해 제거되며, o-퀴논화합물인 Anthraquinone (AQ)와 1,4-Naphthoquinone (1,4-NPQ)는 반응매개체(Catechol) 존재 하에서의 교차-결합반응을 통해 효과적으로 제거 가능함을 확인하였다. 망간산화물에 의한 PAH-퀴논화합물의 제거는 유사-일차 반응 속도식을 따랐으며, 본 실험조건(1,4-NPQ = 11.5 mg/L, CAT = 50 mg/L, $MnO_2$ = 1.0 g/L, pH 5, 반응시간 = 6~96 hr)에서의 1,4-NPQ의 교차-결합 반응속도상수(k, $hr^{-1}$)는 0.0426으로 APQ의 산화-결합 반응속도 상수(0.173)에 비교해 약 4배 정도의 차이를 보였다. 동일조건에서의 망간산화물 주입량별 속도상수를 망간산화물의 비표면적으로 표준화하여 얻은 1,4-NPQ의 교차-결합 반응에 대한 비표면적표준화속도상수($K_{surf}$)는 $8.5{\times}10^{-4}L/m^2{\cdot}hr$이었다. 망간산화물 주입량별 제거특성과 반응 속도상수의 비교 해석 결과로부터 1,4-NPQ의 교차-결합 반응은 반응시간 경과에 따라 서로 다른 반응기작을 거침을 확인하였으며, 이를 기존 문헌결과와 함께 해석하였다.

• 한국잡초학회지
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• 제2권1호
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• pp.31-40
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• 1982

일년생(一年生) 및 다년생잡초(多年生雜草)(특히 올미 우점도(優占畓)가 혼생(混生)한 기계이앙답(機械移秧畓 경식토(輕埴土))에서 제초제(除草劑)에 의한 효과적(効果的)인 잡초방제(雜草防除)를 하기 위하여 Naproanilide ${\alpha}$ (${\beta}$-naphthoxy) propionilide], Pyrazolate [4-(2, 4-dichlorobenzoyl)-1, 3-dimethyl pyrazol-5-yl-p-toluen-sulphnate], SL-49 [1, 3-dimethyl-4-(2, 4-dichlorobenzoyl)-5-phenacyloxy -pyrazol], Chlormethoxynil(2, 4-dichloropheny-4-nitro-3-methoxyphenyl), ACN (3-chloro-2-amino-1,4-naphthoquinone), Butachlor (2-chloro-2, 6-diethyl-N-butho xymethy1 acetanilide) 등 6 종(種)의 단제(單劑)와 이들과 butachlor와의 혼합제(混合劑)를 만들어 포장실험(圃場實驗)을 실시(實施)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하연 다음과 같다. 1. 除草效果 1. 6종(種)의 각(各) 단제(單劑)로서 일년생(一年生)을 비롯하여 올미, 가래, 너도방동산이, 올방개 등 다년생(多年生)까지 동시(同時)에 만족(滿足)스럽게 방제(防除)할 수 있는 제초제(除草劑)는 없었다. 2. Pyrazolate, SL-49는 일년생(一年生) 대부분과 올미 및 가래에 대하여 탁효(卓效)가 있었다. 3. Butachlor 단제(單劑)는 일년초(一年草)에 대한 효과(効果)는 우수(優秀)하나 올미 및 가래에 대한 효과(効果)는 미약(微弱)하며 너도방동산이에 대한 효과(效果)도 만족(滿足)스럽지 못하였다. 4. Butachlor와 Pyrazolate의 합제구(合劑區)는 각(各) 단제(單劑)때보다도 살초폭(殺草幅)이 확대(擴大)되어 일년생잡초(一年生雜草) 전부(全部)와 올미, 가래, 너도방동산이까지도 만족(滿足)스러운 방제(防除)r 가능(可能)하였다. 5. Butachlor와 SL-49의 합제(合劑)도 Pyrazolate 합제(合劑)와 거의 동일(同一)한 경향(傾向)을 나타냈다. 6. Naproanilide 는 피에 대한 효과(効果)가 거의 없으며 올미에 대한 효과(効果)는 우수(優秀)하나 물달개비, 가래, 너도방동산이에 대한 효과(效果)는 충분(充分하지 못하였다. butachlor와 합제(合劑)로써 일년생잡초(一年生雜草) 및 올미에 대한 효과(効果)는 상승(上昇)하나 가래, 너도방동산이에 대한 효과(効果)는 불충분(不充分)하였다. 7. ACN은 공시(供試) 전초종(全草種)에 대하여 효과(効果)가 만족(滿足)스럽지 못하며 butachlor와의 합제(合劑)는 전반적(全般的)으로 제초효과(除草効果)는 상승(上昇)되었다. 8. Chlormethoxynil의 일년생잡초(一年生雜草)에 대한 효과(効果)는 우수(優秀)하나 너도방동산이에는 효과(效果)가 거의 없고 올미와 가래에는 초기억제(初期抑制)는 강력(强力)하나 그 이후(以後) 재생(再生)이 되었다. butachlor와의 합제(合劑)는 일년초(一年草)를 비롯하여 올미, 가래, 너도방동산이 등에 대한 효과(效果)가 상승(上昇)되고 효과(效果)가 더욱 지속(持續)되었다. 9. 공시제초제중(供試除草劑中(合劑包含)) 올방개에 유효(有效)한 제초제(除草劑)는 없었다. 2. 약해(藥害), 생육(生育) 및 수량(收量 공시제초제중(供試除草劑中 합제포함(合劑包含)) 모두 약해(藥害)는 경미(輕微)하였으며, 초기(初期)의 약간의 약해(藥害)도 경시적(經時的)으로 회복(回復)되어 이앙(移秧) 40일후(日後)까지는 거의 완전회복(完全回復)이 가능(可能)하였으며 실행구(實行區)에 비(比)하여 수량감소(收量減少)가 있었던 plot는 naproanilide 단제(單劑), ACN단제(單劑), Butachlor 단제구(單劑區) 등이었고 그 이외(以外)의 단제구(單劑區) 및 Butachlor와의 모든 합제구(合劑區) 등에 있어서의 수량(收量)은 실행구(實行區)와 유의차(有意差)가 없었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권6호
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• pp.547-554
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• 2010

본 연구에서는 나노구조의 새로운 망간산화물 입자(즉, 블랙-버네사이트)를 합성하여 물질특성 및 1,4-naphthoquinone (1,4-NPQ)을 대상으로 반응매개체 존재 하에서의 산화-변환반응 효율을 조사하였고, 그 결과를 기존의 McKenzie 방법으로 얻은 망간산화물(즉, 브라운-버네사이트)의 결과와 비교 분석하였다. XRD 분석 결과 합성한 망간산화물 입자의 결정상은 버네사이트(${\delta}-MnO_2$)임을 확인하였으며, SEM 측정결과 입자표면은 섬유상의 구조에 의한 나노크기의 미세기공을 가진 볼모양(ball-like)의 형태를 보였다. 배치실험 결과, 나노구조의 망간산화물에 의한 1,4-NPQ 제거는 유사-1차 반응을 따랐으며 기존 망간산화물과 비교해 BET 비표면적 값이 작음(41.05 vs 19.80 $m^2/g$)에도 불구하고 약 2.3배의 높은 속도 상수값을 보였다. 이러한 결과는 블랙-버네사이트에서의 상대적으로 높은 결정성과 나노구조의 표면 특성에 기인한 것으로 해석되며, 블랙-버네사이트 입자가 퀴논화합물에 대하여 상대적으로 높은 반응성을 보임을 알 수 있다. 반응산물에 대한 HPLC 크로마토그램 분석 결과로부터 블랙 버네사이트 입자에 의한 1,4-NPQ의 제거는 반응 매개체인 catechol 존재 하에서의 상호-결합반응을 통한 중합체 생성을 통해 제거됨을 확인하였다.

• 동국한의학연구소논문집
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• 제6권2호
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• pp.87-98
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• 1998

본 실험은 참흩파래 추출물의 항고지혈증 효과의 조사를 위해 시행된 것으로 ICR 생쥐에Triton WR-1339(TX) 복강주사로 고지혈증을 유발시킨 후 참흩파래 추출물(30mg/kg)를 복강주사하여 시간의 경과에 따른 신장조직의 일반적인 형태변화와 콜레스테롤을 비롯한 지방입자 축적양상 변화를 관찰하였다. TX 주사 후 신장조직에서 나타나는 일반적인 형태변화는 콩팥소체의 혈관극과 요세관극 모두에서 단층편평상피인 보우만주머니의 외벽이 비후되어 단층입방상피의 형태로 바뀌었으며 요세관 공간도 확장되었다. 지방입자는 사구체 전지역, 근위곱슬세관, 원위곱슬세관 그리고 헨레고리에서 침착이 증가된 것으로 나타났으며, 지방입자의 크기도 증가하였다. 또한 콜레스테롤 입자도 전 지역에서 월등하게 증가한 분포양상을 보였다. 그러나 TX 주사 후 참흩파래 추출물 처리군에서는 보우만주머니 외벽세포의 비후와 요세관공간의 확장을 일부 콩팥소체에서만 관찰할 수 있었으며, 대부분은 정상적인 신장형태를 유지하고 있는 것으로 나타났다. 한편 지방입자는 TX 주사군에 비해 그 분포와 크기가 감소한 것 나타났으며. 또한 콜레스테롤입자도 일부 지역에서 나타나 그 분포가 감소된 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 참흩파래 추출물은 TX 주사로 고지혈증이 유발된 생쥐에 대해 콜레스테롤을 비롯한 지방축적을 억제하는 항고지혈증 효과을 하는 것으로 사료된다.

• 한국잡초학회지
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• 제31권3호
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• pp.240-249
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• 2011

식물 유래 naphthoquinone계 juglone의 신규 제초제 작용점 KAPAS에 대한 in vitro 및 in vivo에서의 활성 평가를 통해 천연물 유래 제초제로서의 가능을 검토하였다. Juglone은 농도의존적인 반응으로 KAPAS를 효과적으로 저해하였으며, 50% 저해농도는 $9.5{\mu}M$이었다. 바랭이(Digitaria sanquinalis)에 대한 경엽처리에서 juglone 125, 250, 500 및 $1000{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도에서의 활성정도는 각각 70, 95, 100 및 100%이었다. 또한, 8종의 화본과 및 광엽잡초에 대한 juglone 2,000 및 $1000{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도에서의 살초력은 완전하였으며(100%), $500{\mu}g\;mL^{-1}$에서도 90~100%이었다. Juglone을 처리했을 때 나타나는 주요 증상은 고사(desiccation) 또는화염상(burndown)이었다. Juglone 처리에 의한 전해물질 누출은 광조건에 관계없이 농도의존적으로 일어났으나, 엽록소 함량 감소 정도는 광조건에서도 경미한 수준이었으며, 암 조건에서는 전혀 일어나지 않았다. Juglone에 의해 억제되었던 애기장대 종자의 발아율은 biotin 공급에 의해 뚜렷하게 회복되었다. 이상의 실험에 결과에 의하면 천연 naphthoquinone계 juglone은 신규 제초제 작용점 KAPAS를 효과적으로 저해하는 친환경적인 천연물 유래 제초제로서의 가능성을 확인하였다.