• 제목/요약/키워드: succinic dehydrogenase

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Phytol, SSADH Inhibitory Diterpenoid of Lactuca sativa

  • Bang, Myun-Ho;Choi, Soo-Young;Jang, Tae-O;Kim, Sang-Kook;Kwon, Oh-Shin;Kang, Tae-Cheon;Won, Moo-Ho;Park, Jin-Seu;Baek, Nam-In
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제25권5호
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    • pp.643-646
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    • 2002
  • The succinic semialdehyde dehydrogenase (SSADH) inhibitory component was isolated from the EtOAc fraction of Lactuca sativa through repeated column chromatography; then, it was identified as phytol, a diterpenoid, based on the interpretation of several spectral data. Incubation of SSADH with the phytol results in a time-dependent loss of enzymatic activity, suggesting that enzyme modification is irreversible. The inactivation followed pseudo-first-order kinetics with the second-rate order constant of $6.15{\times}10^{-2}mM^{-1}min^{-1}.$ Complete protection from inactivation was afforded by the coenzyme $NAD^{+}$, whereas substrate succinic semialdehyde failed to prevent the inactivation of the enzyme; therefore, it seems likely that phytol covalently binds at or near the active site of the enzyme. It is postulated that the phytol is able to elevate the neurotransmitter GABA levels in central nervous system through its inhibitory action on one of the GABA degradative enzymes, SSADH.

Intracellular Flux Prediction of Recombinant Escherichia coli Producing Gamma-Aminobutyric Acid

  • Sung Han Bae;Myung Sub Sim;Ki Jun Jeong;Dan He;Inchan Kwon;Tae Wan Kim;Hyun Uk Kim;Jong-il Choi
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제34권4호
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    • pp.978-984
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    • 2024
  • Genome-scale metabolic model (GEM) can be used to simulate cellular metabolic phenotypes under various environmental or genetic conditions. This study utilized the GEM to observe the internal metabolic fluxes of recombinant Escherichia coli producing gamma-aminobutyric acid (GABA). Recombinant E. coli was cultivated in a fermenter under three conditions: pH 7, pH 5, and additional succinic acids. External fluxes were calculated from cultivation results, and internal fluxes were calculated through flux optimization. Based on the internal flux analysis, glycolysis and pentose phosphate pathways were repressed under cultivation at pH 5, even though glutamate dehydrogenase increased GABA production. Notably, this repression was halted by adding succinic acid. Furthermore, proper sucA repression is a promising target for developing strains more capable of producing GABA.

천도복숭아 식초의 이화학적 특성과 항산화 및 알코올 대사 효소 활성 (Physiochemical Properties, and Antioxidative and Alcohol-metabolizing Enzyme Activities of Nectarine Vinegar)

  • 정경임;정한나;하나연;최영주
    • 생명과학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1193-1200
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    • 2018
  • 본 연구에서는 전통적인 방법으로 제조한 천도복숭아식초의 이화학적 특성과 항산화 작용, 아질산염 소거능 및 알코올 대사 효소 활성을 알아보았다. 천도복숭아식초의 pH는 3.70이였고, 당도는 $8.87^{\circ}Brix$였으며, 총산도는 6.29%로 나타났다. 천도복숭아식초의 유기산 분석 결과 acetic acid가 32.42 mg/ml로 가장 높았고, 그 다음으로 lactic acid, succinic acid, malic acid의 순으로 나타났다. 천도복숭아식초의 총 페놀함량은 $121.84{\mu}g\;TAE/100ml$로 나타났다. 천도복숭아식초의 DPPH radical 소거능은 농도 의존적으로 증가하였으며 40% 농도에서 84.47%의 소거능을 보였다. SOD 활성 또한 농도 의존적으로 증가하였으며 60% 농도에서 89.06%로 나타났다. 아질산염 소거능 분석에서는 천도복숭아식초 100% 농도, pH 1.2, 3.0, 6.0에서 각각 94.17, 76.91, 20.21%로 pH가 낮을수록 아질산염 소거능이 증가하는 것으로 나타났다. 천도복숭아 식초의 알코올 분해효과를 알아보기 위하여 ADH 활성 및 ALDH 활성을 분석한 결과, ADH 활성 및 ALDH 활성 모두 농도 의존적으로 증가하였으며, 60% 농도에서 각각 153.61%와 178.20%로 나타났다. 이상의 결과에서와 같이 전통적인 방법으로 제조한 천도복숭아식초는 기능성 건강음료로서의 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.

전통적인 발효 방법으로 제조한 황칠 식초의 항산화, 알코올 대사 효소 및 간보호 활성 (The Antioxidant, Alcohol Metabolizing Enzyme, and Hepatoprotective Activities of Dendropanax morbifera Vinegar with Traditional Fermentation Methods)

  • 정경임;정한나;최영주
    • 생명과학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.290-297
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    • 2022
  • 본 연구에서는 전통적인 방법으로 제조한 황칠 식초의 유기산 함량을 측정하고 항산화 효과와 항당뇨 효과, 알코올 대사 효소 활성 및 HepG2 세포에 대한 간보호 효과를 알아보았다. 황칠 식초의 유기산 분석결과 acetic acid가 91.72 mg/ml로 가장 높았고, 그 다음으로는 lactic acid (7.31 mg/ml), malic acid (1.36 mg/ml), succinic acid (1.20 mg/ml) 순으로 나타났다. 황칠 식초의 총 폴리페놀 함량은 13.73 ㎍ TAE/ml으로 나타났다. DPPH radical 소거능은 농도 의존적으로 증가하였으며 60% 농도에서 76.04%로 나타났고, SOD 활성은 60% 농도에서 95.14%로 나타났다. 황칠 식초 10% 농도에서의 α-glucosidase 저해 효과는 98.94%로 높게 나타났다. 알코올 분해 활성을 알아보기 위해 ADH 및 ALDH 활성을 측정한 결과, 두 가지 효소 모두 황칠 식초의 농도 의존적으로 증가하였으며 60% 농도에서의 ADH 및 ALDH 활성은 각각 43.62% 및 60.39%로 나타났다. 황칠 식초 0.6% 농도에서는 tacrine으로 유도된 HepG2 세포주에 대하여 간보호 활성이 높게 나타났다. 이상의 결과에서 전통적인 방법으로 제조한 황칠 식초는 기능성 건강 음료로서 활용 가능성이 높은 것으로 생각된다.

식물체(植物體) 조직배양(組織培養)과 제초제(除草劑) 저항성(抵抗性) (Herbicide Resistance in Plant Tissue Culture)

  • 김길웅
    • 한국잡초학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.9-13
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    • 1985
  • 식물체(植物體) 조직배양(組織培養)을 통(通)한 제초제(除草劑)에 대(對)한 저항성(抵抗性) 식물체(植物體) 검정(檢定)에 관한 기초적(基礎的)인 자료(資料)를 얻기 위하여 화본과(禾本科) 잡초(雜草)인 피의 배(胚)로부터 카루스 유도(誘導)에 적정(適定)한 생장조절제(生長調節劑) 농도(濃度) 및 적정배지(適定培地)를 선정(選定)하고 이들 유도(誘導)된 카루스에 TTC를 사용하여 succinate dehydrogenase 활성검정(活性檢定)으로 카루스의 생사판별(生死判別) 및 butachlor에 대(對)한 피종류간(種類間)의 반응(反應)으로 변이종(變異種)을 검정(檢定)하는 등 기초자료(基礎資料)를 얻고져 시험(試驗)을 추진(推進)하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 화본과(禾本科) 잡초(雜草)인 피의 배(胚)로부터 카루스를 유도(誘導)하는 데는 MS 배지(培地)가 적정(適定)하였으며 2, 4-D가 IAA보다 생장조절제(生長調節劑)로 효과적(效果的)이였으며 5.5mg/l이 적량(適量)이었고 발아(發芽)가 된 피 종자(種子)로부터는 카루스가 거의 모두 유도(誘導)되었다. 카루스내(內)에 존재(存在)하는 succinate dehydrogenase의 TTC에 대(對)한 활성(活性)은 돌피, 물피 및 강피 모두가 butachlor 처리(處理) 농도(濃度)에 관계(關係)없이 정반응(正反應)을 보여서 유도(誘導)된 카루스가 생존(生存)하고 있음을 확인(確認)할 수 있었다. 3. Butachlor 농도(濃度)에 따른 피 종류별(種類別) 카루스의 중량증가(重量增加)는 $10^{-3}M$의 고농도(高農度)에서는 피 종류(種類)에 관계(關係)없이 고사(枯死)되었으나 저농도(低濃度)인 $10^{-6}M$에서는 강피가 24.6% 억제(抑制)를 보인데 비(比)하여 돌피는 42%의 억제(抑制)를 보여 돌피가 보다 감수성(感受性)을 나타냈다.

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Pyruvate decarboxylase 돌연변이 Zymomonas mobilis 균주의 생장 특성 연구 (Growth Characteristics of a Pyruvate Decarboxylase Mutant Strain of Zymomonas mobilis)

  • 순 자오;피터 로저스;권일한;정상철;전용재
    • 생명과학회지
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    • 제25권11호
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    • pp.1290-1297
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    • 2015
  • 에탄올 생산 세균 Zymomonas mobilis에서 에탄올 생산 경로의 핵심으로 작용하는 효소인, pyruvate decarboxylase(pdc) 유전자의 불활성 실험을 통해, PDC 활성이 50% 감소된 PDC 활성 변형균주가 분리되었다. 이러한 균주들의 에탄올 탄소대사 흐름이 고부가가치 화합물인 피루브산, 숙신산 및 젖산 등으로 전환되는지를 발효 실험을 통해 평가하였다. 하지만 pdc의 발현을 중지시키기 위해 cat-삽입형-pdc와 pdc-결손형 아형 유전자를 전기천공법을 이용해 야생형 균주 ZM4의 염색체에 이식하기 위한 다수의 시도에도 불구하고, 이러한 방법을 통해 분리된 균주들은 대부분 부분적 유전자 불활성 특성을 보였으며, PDC 활성이 완전히 손실된 삭제 돌연변이 균주를 획득할 수는 없었다. PDC활성이 변형된 돌연변이 균주의 발효 실험에서, 야생형 균주와 비교 시 감소된 PDC 효소 활성의 변화로 인해 기질 흡수율과 에탄올 생산율이 감소되어 피루브산 생산이 약 2.5 g l-1 정도로 증가함을 확인하였으나, 젖산과 숙신산의 생산에 현저한 농도 변화를 보이지 못했다. 이러한 결과는 Z. mobilis의 산화환원 에너지가 PDC 효소 활성에 의한 에탄올 생산 경로에 전적으로 의존하여 발생한다는 것을 암시하였다. 상기 결과를 토대로 pdc 유전자의 완전한 불활성 유도와 산화환원 에너지의 균형은, 젖산 생산을 위한 lactate dehydrogenase, 숙신산 생산을 위한 pyruvate dehydrogenase와 malic enzyme과 같은 효소의 활성 증가를 통해, 세포내 NAD와 NADH 농도의 산화환원 균형이 이루어져야 발생할 수 있음을 시사하였다.

외적요인으로서의 Chlorambucil 투여가 흰쥐 심근 노화에 미치는 영향 II. 세포화학 및 생화학적 연구 (Effect of Chlorambucil as Extrinsic Factor on Aging Process of Rat Heart II. Cytochemical and Biochemical Study)

  • 박원학;정형재
    • Applied Microscopy
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    • 제22권1호
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    • pp.113-127
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    • 1992
  • The present study was investigated to elucidate the effects of chlorambucil the heart tissue of various-aged rats. The male rats ranging from 3 to 36 months were used. The cytochemical and biochemical changes in myocardium of the rats were studied in the aspect of free radical roles in aging process. With the goals of evaluating the potential roles of free radicals in aging process, evidence was shought for alterations of myocardial lipid peroxide levels in control and chlorambucil treated rats. The result are summarized as follows: 1. Cytochemical studies showed that the activities of $Mg^{++}$-ATPase and succinic dehydrogenase increased with age. However, these enzyme activities were decreased with treatment of chlorambucil, when compared with control group. Interestingly it was observed that chlorambucil treatment increased the activity of acid phosphatase from 6 months upto 18 months, and decreased after 18 months. 2. The lipid peroxide level in myocatdium was increased with age; chlorambucil-treated group was higher than that of control group. 3. Age-dependent increase in activities of monoamine oxidase, xanthine oxidase and catalase was observed. But the increase of catalase activity was higher than that of monoamine oxidase and xanthine oxidase activity in control group. However, in chlorambucil-treated group, age-dependent decrease of these enzyme activities was observed, and catalase activity was more significant particularly with regard to other enzymes. In consequently, the morphological alterationsof myocardium due to chlorambucil treatment was exclusively observed. We demonstrate that this alteration is occured by lipid peroxidation upon chlorambucil treatment.

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Pre-harvest ethylene control affects vase life of cut rose 'Carola' by regulating energy metabolism and antioxidant enzyme activity

  • Gong, Bi;Huang, Shuai;Ye, Niu;Yuan, Xue;Ma, Huiling
    • Horticulture, Environment, and Biotechnology : HEB
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    • 제59권6호
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    • pp.835-845
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    • 2018
  • We studied the role of ethylene control in regulating energy metabolism, antioxidant enzyme activity, and vase life of cut rose Rosa hybrida 'Carola'. Rose flowers at stage II were sprayed with one of the following solutions: water (control), $10{\mu}L\;L^{-1}$ 1-methylcyclopropene (1-MCP), or $0.5g\;L^{-1}$ 2-chloroethanephosphonic acid (ethephon). After harvest, ethylene production rate, respiration intensity, energy charge (EC), activities of energy metabolism-related and antioxidant enzymes, and malondialdehyde (MDA) content were measured. Results showed that 1-MCP enhanced the activities of superoxide dismutase, $H^+$-adenosine triphosphatase, $Ca^{2+}$-adenosine triphosphatase, succinic dehydrogenase, and cytochrome c oxidase, increased adenosine triphosphate (ATP) content, maintained high EC levels, inhibited respiration intensity, reduced peroxidase (POD) and polyphenol oxidase (PPO) activity and MDA accumulation, and prolonged vase life. Ethephon promoted ethylene production and respiration intensity, increased POD and PPO activity, reduced ATP content and EC levels, and accelerated senescence. Our results support a novel role for ethylene control in regulating senescence of 'Carola'.

대장균군 검사용 간이 시험지 개발 (A Study on the Development of Microorganism Test Strips)

  • 이인애;김재화;이희구;성창근;최인성;정태화
    • 대한의생명과학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.49-55
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    • 1996
  • 대장균군 검사용 간이 시험지는 본 실험실에서 국내 최초로 고안, 개발하였으며 이 간이 시험지법은 현장 검사법의 하나로 대장균군이 내는 succinic acid dehydrogenase 때문에 tetrazolium salt가 환원되어 적색 반점을 형성하는 것을 이용한 방법으로서 이 간이 시험지의 제조는 대체로 종래의 표준 평판법과 거의 동일한 조성의 배지와 시약을 사용하여 여지에 흡착시킨 후, 건조시켜($60^\circ$C) 멸균한 것으로 표준 평판법과 어떤 상관관계가 있는가를 검토하였다. 이 간이 시험지의 제조에서는 bile salt No. 3를 deoxycholate로 대체하여 제조 원가를 절감하였고, 또한 일본에서 현재 시판되고 있는 제품과 품질 비교시험을 하여 더 좋은 결과를 얻었으며 종래의 표준 평판법과 비교하였을 때도 오히려 표준 평판법 (24-48시간 배양)보다 빠른 시간(16-20시간 배양)내에 판정할 수 있는 이 점이 있으며, 표준 평판법에서는 없어서는 안될 배지나 배양 접시, pipette등의 자료 및 기구가 일체 필요없고 언제 어디서나 현장에서 직접 시험할 수 있어 매우 간편하며 또한 저렴한 가격으로 제조 할 수 있는 경제성이 높은 이점을 갖고 있다.

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Transcriptome Analysis of Antrodia cinnamomea Mycelia from Different Wood Substrates

  • Jiao-Jiao Chen;Zhang Zhang;Yi Wang;Xiao-Long Yuan;Juan Wang;Yu-Ming Yang;Yuan Zheng
    • Mycobiology
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    • 제51권1호
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    • pp.49-59
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    • 2023
  • Antrodia cinnamomea, an edible and medicinal fungus with significant economic value and application prospects, is rich in terpenoids, benzenoids, lignans, polysaccharides, and benzoquinone, succinic and maleic derivatives. In this study, the transcriptome of A. cinnamomea cultured on the wood substrates of Cinnamomum glanduliferum (YZM), C. camphora (XZM), and C. kanehirae (NZM) was sequenced using the high-throughput sequencing technology Illumina HiSeq 2000, and the data were assembled by de novo strategy to obtain 78,729 Unigenes with an N50 of 4,463 bp. Compared with public databases, about 11,435, 6,947, and 5,994 Unigenes were annotated to the Non-Redundant (NR), Gene Ontology (GO), and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome (KEGG), respectively. The comprehensive analysis of the mycelium terpene biosynthesis-related genes in A. cinnamomea revealed that the expression of acetyl-CoA acetyltransferase (AACT), acyl-CoA dehydrogenase (MCAD), 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA), mevalonate pyrophosphate decarboxylase (MVD), and isopentenyl diphosphate isomerase (IDI) was significantly higher on NZM compared to the other two wood substrates. Similarly, the expression of geranylgeranyltransferase (GGT) was significantly higher on YZM compared to NZM and XZM, and the expression of farnesyl transferase (FTase) was significantly higher on XZM. Furthermore, the expressions of 2,3-oxidized squalene cyclase (OCS), squalene synthase (SQS), and squalene epoxidase (SE) were significantly higher on NZM. Overall, this study provides a potential approach to explore the molecular regulation mechanism of terpenoid biosynthesis in A. cinnamomea.