우리나라가 고령화사회에서 고령사회로, 고령사회에서 초고령사회로 도달하는 시간이 각각 22년과 10년으로 추정되며 선진국에 비해 진입속도가 빠를 것으로 보고 있다. 고령화인구에 따라 일상생활은 물론 지역 사회에서의 활동, 더 나아가서는 직업 활동을 할 수 없는 기억 장애현상인 노인성 치매가 더욱 문제시된다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에서 정신건강 관련하여 이미 이용되고 있거나 민간에서 구두로 알려진 식품 총 100종을 선정하고, 메탄올 추출물에 대하여 prolyl endopeptidase에 대한 활성 저해율을 측정하였다. 그 결과, 40ppm 농도에서 도토리가 96.0%로 가장 높은 활성 저해율을 보였고, 산딸기가 92.0%, 호두가 73.0%로 나타났으며, 그 외의 나머지 식품들은 56.1%인 녹차를 제외하고는 모두 50% 미만의 수준이었다. 본 연구결과 PEP에 비교적 특이적으로 작용하는 저해제로서 도토리와 산딸기를 확인할 수 있었고, 현재까지 개발되고 보고된 합성 peptide인 PEP저해제와는 달리 천연식품이란 점에서, 앞으로 이 식품들이 항치매 예방 기작 구명에 유용하게 이용됨과 동시에 치매의 예방을 위한 기능성 식품으로서 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
우리나라가 고령화사회에서 고령사회로, 고령사회에서 초고령사회로 도달하는 시간이 각각 22년과 10년으로 추정되며 선진국에 비해 진입속도가 빠를 것으로 보고 있다. 고령화인구에 따라 일상생활은 물론 지역 사회에서의 활동, 더 나아가서는 직업 활동을 할 수 없는 기억 장애현상인 노인성 치매가 더욱 문제시된다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에서 정신건강 관련하여 이미 이용되고 있거나 민간에서 구두로 알려진 식품 총 100종을 선정하고, 메탄올 추출물에 대하여 prolyl endopeptidase에 대한 활성 저해율을 측정하였다. 그 결과, 40ppm 농도에서 도토리가 96.0%로 가장 높은 활성 저해율을 보였고, 산딸기가 92.0%, 호두가 73.0%로 나타났으며, 그 외의 나머지 식품들은 56.1%인 녹차를 제외하고는 모두 50% 미만의 수준이었다. 본 연구결과 PEP에 비교적 특이적으로 작용하는 저해제로서 도토리와 산딸기를 확인할 수 있었고, 현재까지 개발되고 보고된 합성 peptide인 PEP저해제와는 달리 천연식품이란 점에서, 앞으로 이 식품들이 항치매 예방 기작 구명에 유용하게 이용됨과 동시에 치매의 예방을 위한 기능성 식품으로서 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
This study was performed to find natural foods with high anti-dementia effects from natural plant resources which have been used for mental health. We screened inhibitors of prolyl endopeptidase which could be implicated in the processing of Alzheimer's disease, the principal part of dementia. One h...
This study was performed to find natural foods with high anti-dementia effects from natural plant resources which have been used for mental health. We screened inhibitors of prolyl endopeptidase which could be implicated in the processing of Alzheimer's disease, the principal part of dementia. One hundred natural foods were examined for prolyl endopeptidase inhibitors. Out of them, methanol extract of Acorns and Raspberry inhibited more than 90% of prolyl endopeptidase activity at 40 ppm. Also, methanol extract of Walnut inhibited 73% of prolyl endopeptidase activity at the same concentration. Therefore, the result suggests that these natural foods may have the potential to be used for preventing and treating dementia like Alzheimer disease.
This study was performed to find natural foods with high anti-dementia effects from natural plant resources which have been used for mental health. We screened inhibitors of prolyl endopeptidase which could be implicated in the processing of Alzheimer's disease, the principal part of dementia. One hundred natural foods were examined for prolyl endopeptidase inhibitors. Out of them, methanol extract of Acorns and Raspberry inhibited more than 90% of prolyl endopeptidase activity at 40 ppm. Also, methanol extract of Walnut inhibited 73% of prolyl endopeptidase activity at the same concentration. Therefore, the result suggests that these natural foods may have the potential to be used for preventing and treating dementia like Alzheimer disease.
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문제 정의
고령화 인구에 따라 일상생활은 물론 지역사회에서의 활동, 더 나아가서는 직업활동을 할 수 없는 기억장애현상인 노인성 치매가 더욱 문제시된다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에서 정신 건강 관련하여 이미 이용되고 있거나 민간에서 구두로 알려진 식품 총 100종을 선정하고, 메탄올 추출물에 대하여 prolyl endopeptidase에 대한 활성 저 해율을 측정하였다. 그 결과, 40 ppm 농도에서 도토리가 96.
우리나라는 약식 동원이라 하여 먹는 음식과 질병을 치료하는 약의 근본이 같다고 하였고, 특히 치 매 예방에 많은 식품들이 이용되어 왔으나 과학적인 연구결과는 여전히 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에서 치 매 및 정신 건강 관련하여 이용되고 있거나 민간에서 구두로 알려진 식품 총 100종을 대상으로, 메탄올 추출물에 대하여 prolyl endopeptidase에 대한 활성 저해율을 비교함으로써 항치매 식품 및 약품 개발을 위한 기초자료로 사용하고자 한다.
본 연구에서는 예로부터 민간에서 항치 매 예방을 위해 이용되어 오는 전통식품 또는 우리가 주로 섭 취하는 식품 중에서 항산화력이 높아 치 매예방에 효과가 있을 것으로 추정되는 식품 100종에서 치매에 관련된 PEP활성 저해 효과를 탐색하였다. PEP 활성 저해 분석시 시료 농도는 많은 선행연구의 메탄올 추출물 농도(3, 18, 20)을 고려하여 40 ppm으로 하였고, 연구결과 PEP 활성 저 해율은 도토리 (96.
제안 방법
Prolyl endopeptidase(PEP) 저 해 활성 측정 법 은 Toda 등의 방법을 변형하여 사용하였는데(13), prolyl endopeptidase (PEP; EC 3.4.21.26)는 Flavobaterium meningosepticum°]] 서 유래된 것을 生化學工業株式會社( 日本)로부터 구입하여 이용하였다. Substrate로는 Z-Gly-Pro-pNA(生化學工業株 式會社, 日本), Z-Arg-pNA, Z-L-Tyr-pNA, N-Sue-(Ala):广 pNA(Sigma Co.
천연물을 대상으로 한 PEP 저 해활성 탐색은 새롭고 다양한 골격을 지 니고있는 저해제 발견에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 보이고, 천연물의 대사산물이 대부분 저분자, 저극성 화합물이라는점을 고려하면 BBB를 통과할 수 있는 항 치 매선도물질을 개발할 수 있을 것으로 생각된다. 본 실험결과를 토대로 메탄올 추출물에서 PEP저 해 활성이 높게 나타난 식품들을 용매별로 분획하여 기능성 물질을 분리 . 동정 하고, 치 매 동물을 이용한 항치 매 효과 검증 및 확인 연구가 계속되어야 할 것으로 생각된다.
콩류와 그제 품, 종실류, 과실류. 채소류, 기타 식품을 대상으로 PEP의 저해 활성을 비교하였다. 그 결과 곡류와 콩류로 분류된 Table 1에서 보여주는 바와 같이 엿기름에서 PEP 활성 저 해율이 46.
대상 데이터
본 연구에서는 우리가 상용하는 식품 중에서 치매예방 및 개선 효과가 기 대되는 재료 100종(곡류. 전분류.콩류와 그제품, 종실류, 과실류. 채소류, 기타)을 선정하였다. 즉, 민간요법에서 치매 개선 및 뇌 기능 활성을 위해 이용되는 식품이나 비타민 함량이 높아 식품성분표에서 항산화 효과가 있을 것으로 예상되는 시료를 선정 하였고, 메 탄올에서 추출하여 시료로 사용하였다.
채소류, 기타)을 선정하였다. 즉, 민간요법에서 치매 개선 및 뇌 기능 활성을 위해 이용되는 식품이나 비타민 함량이 높아 식품성분표에서 항산화 효과가 있을 것으로 예상되는 시료를 선정 하였고, 메 탄올에서 추출하여 시료로 사용하였다.
이론/모형
26)는 Flavobaterium meningosepticum°]] 서 유래된 것을 生化學工業株式會社( 日本)로부터 구입하여 이용하였다. Substrate로는 Z-Gly-Pro-pNA(生化學工業株 式會社, 日本), Z-Arg-pNA, Z-L-Tyr-pNA, N-Sue-(Ala):广 pNA(Sigma Co., USA)를, positive control에 사용된 Z-pro- prolinale Bakker 등의 방법 (14)으로 합성 하여 사용하였고, ELISA autoreader는 ELX 808 Bio-TEK를 사용하였다. 즉, 0.
성능/효과
PEP 활성 저해 분석시 시료 농도는 많은 선행연구의 메탄올 추출물 농도(3, 18, 20)을 고려하여 40 ppm으로 하였고, 연구결과 PEP 활성 저 해율은 도토리 (96.0 %), 산딸기 (92%), 호두(73.0%), 녹차(56.1%), 엿기름(46.4%), 참나물 (42.3%)의 순으로 나타났다. 나머지 94종은 50%미 만으로 고- 중 홍국, 감자, 녹두, 참깨, 흑임자, 더덕, 가지, 호박, 호박잎마늘, 적고추, 청고추, 파, 부추, 양파, 생강, 뽕잎, 아욱, 머우' 대추, 허브가 20~40% 수준을 보였다.
5% 순으로의 PEP 활성 저해율을 나타내었다(Table 2). 과실과 채소류에서는 산딸기가 92.0% 로 가장 높은 PEP 활성 저 해율을 보였고, 호박, 마늘, 양파는 PEP 활성 저해율이 30-40% 수준이었으며, 더덕, 가지, 적고추, 청 고추, 파의 초록색부분, 부추, 호박잎, 생 강은 20-30% 의 PEP 활성 저해율을 보였다. 그 외의 과실 및 채소류는 20% 미 만으로 낮은 PEP 활성 저 해율을 나타내 었다(Table 3).
채소류, 기타 식품을 대상으로 PEP의 저해 활성을 비교하였다. 그 결과 곡류와 콩류로 분류된 Table 1에서 보여주는 바와 같이 엿기름에서 PEP 활성 저 해율이 46.4%로 가장 높았고, 녹두가 34.2%, 감자가 25.0%, 홍국은 20.4%이었으며, 그 외는 10% 미만으로 나타났다. 종실류에서는 도토리가 96.
따라서 본 연구에서는 우리나라에서 정신 건강 관련하여 이미 이용되고 있거나 민간에서 구두로 알려진 식품 총 100종을 선정하고, 메탄올 추출물에 대하여 prolyl endopeptidase에 대한 활성 저 해율을 측정하였다. 그 결과, 40 ppm 농도에서 도토리가 96.0%로 가장 높은 활성 저 해 율을 보였고, 산딸기 가 92.0%, 호두가 73.0%로 나타났으며, 그 외의 나머지 식품들은 56.1%인 녹차를 제외하고는 모두 50% 미만의 수준이 었다. 본 연구결과 PEP에 비교적 특이적으로 작용하는 저해제로서 도토리와 산딸기를 확인할 수 있었고, 현재까지 개발되고 보고된 합성 peptide인 PEP저 해제와는 달리 천연 식품이란 점에서, 앞으로 이 식품들이 항치매 예방기작구명에 유용하게 이용됨과동시에 치매의 예방을 위한 기능성 식품으로서 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
3%)의 순으로 나타났다. 나머지 94종은 50%미 만으로 고- 중 홍국, 감자, 녹두, 참깨, 흑임자, 더덕, 가지, 호박, 호박잎마늘, 적고추, 청고추, 파, 부추, 양파, 생강, 뽕잎, 아욱, 머우' 대추, 허브가 20~40% 수준을 보였다. 따라서 담자균 추출물, 해산물 및 탄닌류(3, 18, 20) 뿐 아니라 도토리, 산딸기, 호두, 녹차는 치매 예방 및 관리 차원에서 좋은 식품으로 보이고, 앞으로 좀 더 많은 상용 및 약식 동원 식 품에서 의 항치 매효과 검색이 이루어져야 할 것으로 생각된다.
또 이외에 40 ppm의 농도에서 60%이상의 저해활성을 보인 해산물은 꽈배기모자반, 열매의감말, 개서실, 쌍발이서실, 불동풀가사리, 작은구슬 산호말, 비 단풀, 모자반, 옥덩쿨, 청각, 누운청 각 등이 었으며(18), 이들이 항치매제 개발의 천연자원으로서 유용한 것으로 제시되었다. 담자균 추출물의 연구를 보면(3), 厶海旧沥 aspera, Phellinus chrysoloma의 균사체 추출물 및 배양 여 액의 에틸아세테이트 가용성 분획이 40 ppm에서 모두 90%이상의 저해 활성을 나타내었고, 분홍껍질 고약버섯(Fem'。- phora quercina), 잎새버섯 (Gr〃况a frondosa), Wolfiporia extensa, 좀나무싸리 버 섯 (Clavicorona pyxidata) 및 Phaner- ochaete sordiea의 배 양액이 90%이상의 저 해 활성을 나타내었다. 또, 조개 껍 질버 섯 (Lenzites betulina), Phellinus chr- ysoloma, Wolfiporia extensa, Phanerochaete sordida의 균사체 추출물과 Hypocrea nigricans, Coriolus azureus, 팽나무버섯 〃仍a velutipes), Phlebiosis gigantea 및 Bondarzetuia montana의 배 양여 액 에 틸아세 티 이 트 가용성분획이 PEP에 대해 40%정도의 저해활성을 나타내 이들이 항치 매제 개발의 천연자원으로서 유용한 것으로 평가되었다.
2%. 대추가 26.6%의 PEP 활성 저해율을 보였으나 그 외의 식품은 20% 미만의 낮은 PEP 활성 저해율을 보였다(Table 4).
담자균 추출물의 연구를 보면(3), 厶海旧沥 aspera, Phellinus chrysoloma의 균사체 추출물 및 배양 여 액의 에틸아세테이트 가용성 분획이 40 ppm에서 모두 90%이상의 저해 활성을 나타내었고, 분홍껍질 고약버섯(Fem'。- phora quercina), 잎새버섯 (Gr〃况a frondosa), Wolfiporia extensa, 좀나무싸리 버 섯 (Clavicorona pyxidata) 및 Phaner- ochaete sordiea의 배 양액이 90%이상의 저 해 활성을 나타내었다. 또, 조개 껍 질버 섯 (Lenzites betulina), Phellinus chr- ysoloma, Wolfiporia extensa, Phanerochaete sordida의 균사체 추출물과 Hypocrea nigricans, Coriolus azureus, 팽나무버섯 〃仍a velutipes), Phlebiosis gigantea 및 Bondarzetuia montana의 배 양여 액 에 틸아세 티 이 트 가용성분획이 PEP에 대해 40%정도의 저해활성을 나타내 이들이 항치 매제 개발의 천연자원으로서 유용한 것으로 평가되었다.
4%이었으며, 그 외는 10% 미만으로 나타났다. 종실류에서는 도토리가 96.0%의 가장 높은 PEP 활성 저 해율을 보였고, 호두가 73%, 흑임 자가 28.8%, 참깨 가 20.5% 순으로의 PEP 활성 저해율을 나타내었다(Table 2). 과실과 채소류에서는 산딸기가 92.
지금까지의 연구결과 40 ppm 농도의 식품 추출물을 가지고 PEP(prolyl endopeptidase) 활성 저 해 율을 측정 하였을 때, 곡류와 콩류에서는 엿기름과 녹두가 높은 경향을 보였고, 종실류에 서 는 도토리 와 호두가 70% 이상의 높은 경향을 보였으며 , 과실과 채소류에서 는 산딸기 가 92%로 높게 나타났다. 기 타 식 품에서 는 녹차가 높은 PEP 저 해 활성을 나타내 었고, 홍국, 가지, 호박, 호박잎, 생강, 당근, 더덕, 엿기름, 참깨, 대추, 마늘, 흑임자, 녹두, 홍고추, 청고추, 감자, 파, 부추, 양파, 참나물 등의 52종은 50%미만의 PEP 저해 활성을 보였다.
콩류와 그 제품, 종실류, 과실류 . 채소류 및 기타 식품의 PEP 저해 활성을 측정한 결과 도토리와 산딸기가 90%이상으로 가장 높았고, 호두, 녹차, 참나물, 홍국, 가지, 호박, 호박잎, 생강, 당근, 더덕, 엿기름, 참깨, 대추, 마늘, 흑임자, 녹두, 홍고추, 청고추, 감자, 파, 부추, 양파 등의 순으로 나타났다.
후속연구
천연물로부터의 또 다른 연구를 보면, 호장근, 지유, 정향, 육계, 대황, 계지, 유근피, 마가목, 빈랑자, 조구등, 가자, 소목, 석련자, 후박, 목단피 , 향유, 쇄 양 등이 40 ppm 농도에서 PEP에 대 해 70% 이상의 저해활성을 나타내는 것으로 보고되어졌다(20). 그리고 녹차에서 추출한 물질이 PEP 저해제로서의 가능성을 보여준 실험(21)과 방글라데시 약용식물인 E. officinalis (22)가 PEP 저해제로서 치매의 치료를 위해 사용될 수 있을것으로 예측하고 있다. Eurystatin(13), Poststatin(23), sta~ urosporine(24), SNA-8073-B(25), Propeptin(26), Polyozellin (27) 등의 PEP 저 해제들은 미 생물학적 인 출처에서 추출하여 발견되어졌으나, 그 대부분이 분자량이 큰 oligo peptide성 화합물로 경구 투여 시 Blood-Brain-Barrier(BBB)를 통과하지 못하는 단점이 있으므로 치료제로 개발되기 어려운 단점이 있고 식물로부터 발견된 연구들은 많지 않다(28).
본 실험결과를 토대로 메탄올 추출물에서 PEP저 해 활성이 높게 나타난 식품들을 용매별로 분획하여 기능성 물질을 분리 . 동정 하고, 치 매 동물을 이용한 항치 매 효과 검증 및 확인 연구가 계속되어야 할 것으로 생각된다.
나머지 94종은 50%미 만으로 고- 중 홍국, 감자, 녹두, 참깨, 흑임자, 더덕, 가지, 호박, 호박잎마늘, 적고추, 청고추, 파, 부추, 양파, 생강, 뽕잎, 아욱, 머우' 대추, 허브가 20~40% 수준을 보였다. 따라서 담자균 추출물, 해산물 및 탄닌류(3, 18, 20) 뿐 아니라 도토리, 산딸기, 호두, 녹차는 치매 예방 및 관리 차원에서 좋은 식품으로 보이고, 앞으로 좀 더 많은 상용 및 약식 동원 식 품에서 의 항치 매효과 검색이 이루어져야 할 것으로 생각된다. 천연물을 대상으로 한 PEP 저 해활성 탐색은 새롭고 다양한 골격을 지 니고있는 저해제 발견에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 보이고, 천연물의 대사산물이 대부분 저분자, 저극성 화합물이라는점을 고려하면 BBB를 통과할 수 있는 항 치 매선도물질을 개발할 수 있을 것으로 생각된다.
1%인 녹차를 제외하고는 모두 50% 미만의 수준이 었다. 본 연구결과 PEP에 비교적 특이적으로 작용하는 저해제로서 도토리와 산딸기를 확인할 수 있었고, 현재까지 개발되고 보고된 합성 peptide인 PEP저 해제와는 달리 천연 식품이란 점에서, 앞으로 이 식품들이 항치매 예방기작구명에 유용하게 이용됨과동시에 치매의 예방을 위한 기능성 식품으로서 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
동물 실험 결과 PEP 저해제가 뇌 내 노인반의 감소와 항건망효과를 나타낸다는 것이 보고되었다(11, 12). 이러한 결과를 종합해 볼 때, 0-amyloid를 형성하는데 중요한 역할을 하는 PEP를 저 해함으로써 노인성 치매의 병원이 되는阡amyloid를근원적으로 차단하여 가장 근원적 인 방법으로 노인성 치 매의 예방과 치료를 할 수 있을것으로 생각되어진다.
따라서 담자균 추출물, 해산물 및 탄닌류(3, 18, 20) 뿐 아니라 도토리, 산딸기, 호두, 녹차는 치매 예방 및 관리 차원에서 좋은 식품으로 보이고, 앞으로 좀 더 많은 상용 및 약식 동원 식 품에서 의 항치 매효과 검색이 이루어져야 할 것으로 생각된다. 천연물을 대상으로 한 PEP 저 해활성 탐색은 새롭고 다양한 골격을 지 니고있는 저해제 발견에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 보이고, 천연물의 대사산물이 대부분 저분자, 저극성 화합물이라는점을 고려하면 BBB를 통과할 수 있는 항 치 매선도물질을 개발할 수 있을 것으로 생각된다. 본 실험결과를 토대로 메탄올 추출물에서 PEP저 해 활성이 높게 나타난 식품들을 용매별로 분획하여 기능성 물질을 분리 .
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