노화 및 염증과정에서 다량 생성되는 활성 산소종 및 활성 질소종은 인간의 질병의 원인으로 주요하게 작용하는 것으로 잘 알려져 있으며, 특히 생체 내에서 nitric oxide와 superoxide가 동시에 발생하는 조건에서 쉽게 생성되는 peroxynitrite(ONOO^(-))는 반감기가 millisecond range로 다른 ...
노화 및 염증과정에서 다량 생성되는 활성 산소종 및 활성 질소종은 인간의 질병의 원인으로 주요하게 작용하는 것으로 잘 알려져 있으며, 특히 생체 내에서 nitric oxide와 superoxide가 동시에 발생하는 조건에서 쉽게 생성되는 peroxynitrite(ONOO^(-))는 반감기가 millisecond range로 다른 라디칼에 비해 안정하며, 세포막을 비교적 잘 통과하므로, 강력하고 광범위한 작용을 나타낸다. ONOO^(-)는 세포내 표적물과 반응해서 산화 및 질화를 유도하고 세포신호전달체계의 혼란을 야기시키며, 지질, 단백질, 그리고 DNA의 손상을 유도하므로, 관절염, 동맥경화, 비부 염증 등 여러 질환과 관련되는 것으로 보고되고 있다. 생체에는 ONOO^(-)를 제거하는 특이한 효소가 없으므로, ONOO^(-) 제거제의 개발은 중요한 과제로 여겨지고 있다. 그러므로 본 연구에서는 천연물들로부터 분리된 활성성분들의 ONOO^(-) 제거능과 소거 기전 및 세포에 미치는 영향에 관하여 검토하였다. 140종의 실물의 ONOO^(-) 제거능을 검토하였으며, 그 중 강한 활성을 나타낸 벚나무 잎 (Prunus serrulate var. spontanea)으로부터 분리된 quercetin, genistein, 그리고 genistin, 연꽃 수술(Nelumbo nucifera)로부터 kaempferol을, 커피(coffea arabica) 성분 중에서 hydroquinone을 대상 물질로 결정하였다. 활성산소 및 ONOO^(-)에 민감하며, 세포내 항상성을 유지시키는데 주요한 역할을 하는 glutathione reductase 은 ONOO^(-)에 의해 효소활성이 저하되었다. 이는 단백질의 nitration 에 의한 것으로 대상물질들은 효소를 ONOO^(-)에 의한 작용으로부터 보호함으로써 ONOO^(-)에 의한 효소활성저하를 억제하였다. 이러한 작용은 대상 물질들이 각각 nitration 또는 electron donation 과정으로 ONOO^(-)를 소거함에서 기인하였다. 또한 생체에서 ONOO^(-)가 생성되는 주요 기전인 NO 에 대해 대상물질들이 나타내는 작용을 검토한 결과, lipopolysaccharide 투여에 의해 증가되는 NO^(2)/NO^(3)는 대상물질을 전처리에 의해 감소되었으며, 이는 NO를 생성을 유도하는 iNOS 에 대한 유전자 발현에 대한 영향에서 유래되었다. iNOS 의 전사조절인자들에 대한 실험결과 대상물질들은 iNOS 의 유전자발현과 신호전달 체계에 대해 각각 다른 조절 기전을 나타내는 것으로 생각되었다. 노화과정에 대해 미치는 대상물질의 작용을 규명하기 위하여, 20 개월령의 노화쥐에 투여한 결과 노화에 의하여 증가된 활성산소 및 NO 가 감소하였으며, 동시에 단백질의 질화 감소 작용도 관찰되었다. 이상의 결과로부터 hydroquinone, quercetin, kaempferol, genistein 과 genistin은 ONOO^(-) 직접 소거작용 및 ONOO^(-)의 생성을 억제작용을 나타내었으므로, 이들은 ONOO^(-)와 관련된 질환을 효과적으로 조절할 수 있으리라 사료된다.
노화 및 염증과정에서 다량 생성되는 활성 산소종 및 활성 질소종은 인간의 질병의 원인으로 주요하게 작용하는 것으로 잘 알려져 있으며, 특히 생체 내에서 nitric oxide와 superoxide가 동시에 발생하는 조건에서 쉽게 생성되는 peroxynitrite(ONOO^(-))는 반감기가 millisecond range로 다른 라디칼에 비해 안정하며, 세포막을 비교적 잘 통과하므로, 강력하고 광범위한 작용을 나타낸다. ONOO^(-)는 세포내 표적물과 반응해서 산화 및 질화를 유도하고 세포신호전달체계의 혼란을 야기시키며, 지질, 단백질, 그리고 DNA의 손상을 유도하므로, 관절염, 동맥경화, 비부 염증 등 여러 질환과 관련되는 것으로 보고되고 있다. 생체에는 ONOO^(-)를 제거하는 특이한 효소가 없으므로, ONOO^(-) 제거제의 개발은 중요한 과제로 여겨지고 있다. 그러므로 본 연구에서는 천연물들로부터 분리된 활성성분들의 ONOO^(-) 제거능과 소거 기전 및 세포에 미치는 영향에 관하여 검토하였다. 140종의 실물의 ONOO^(-) 제거능을 검토하였으며, 그 중 강한 활성을 나타낸 벚나무 잎 (Prunus serrulate var. spontanea)으로부터 분리된 quercetin, genistein, 그리고 genistin, 연꽃 수술(Nelumbo nucifera)로부터 kaempferol을, 커피(coffea arabica) 성분 중에서 hydroquinone을 대상 물질로 결정하였다. 활성산소 및 ONOO^(-)에 민감하며, 세포내 항상성을 유지시키는데 주요한 역할을 하는 glutathione reductase 은 ONOO^(-)에 의해 효소활성이 저하되었다. 이는 단백질의 nitration 에 의한 것으로 대상물질들은 효소를 ONOO^(-)에 의한 작용으로부터 보호함으로써 ONOO^(-)에 의한 효소활성저하를 억제하였다. 이러한 작용은 대상 물질들이 각각 nitration 또는 electron donation 과정으로 ONOO^(-)를 소거함에서 기인하였다. 또한 생체에서 ONOO^(-)가 생성되는 주요 기전인 NO 에 대해 대상물질들이 나타내는 작용을 검토한 결과, lipopolysaccharide 투여에 의해 증가되는 NO^(2)/NO^(3)는 대상물질을 전처리에 의해 감소되었으며, 이는 NO를 생성을 유도하는 iNOS 에 대한 유전자 발현에 대한 영향에서 유래되었다. iNOS 의 전사조절인자들에 대한 실험결과 대상물질들은 iNOS 의 유전자발현과 신호전달 체계에 대해 각각 다른 조절 기전을 나타내는 것으로 생각되었다. 노화과정에 대해 미치는 대상물질의 작용을 규명하기 위하여, 20 개월령의 노화쥐에 투여한 결과 노화에 의하여 증가된 활성산소 및 NO 가 감소하였으며, 동시에 단백질의 질화 감소 작용도 관찰되었다. 이상의 결과로부터 hydroquinone, quercetin, kaempferol, genistein 과 genistin은 ONOO^(-) 직접 소거작용 및 ONOO^(-)의 생성을 억제작용을 나타내었으므로, 이들은 ONOO^(-)와 관련된 질환을 효과적으로 조절할 수 있으리라 사료된다.
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