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초두구 추출물의 α-glucosidase 활성 억제에 의한 항바이러스 활성

Methanol Extract of Alpinia katsumadai Hayata has Anti-viral Activity by Inhibition of α-glucosidase

Journal of applied biological chemistry, v.57 no.2, 2014년, pp.179 - 182  

이도승 (Jeju Biodiversity Research Institute (JBRI), Jeju Technopark) ,  부경환 (Subtropical Horticulture Research Institute, Jeju National University) ,  김영천 (Subtropical Horticulture Research Institute, Jeju National University) ,  이진만 (Department of Food & Biotechnology, Hoseo University) ,  김성철 (Agricultural Research Center for Climate Change, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Rural Development Administration) ,  이왕식 (College of Applied Life Science(SARI), Jeju National University, Research Institute for Subtropical Agriculture and Biotechnology, Jeju National University) ,  류기중 (College of Applied Life Science(SARI), Jeju National University, Research Institute for Subtropical Agriculture and Biotechnology, Jeju National University) ,  이동선 (College of Applied Life Science(SARI), Jeju National University, Research Institute for Subtropical Agriculture and Biotechnology, Jeju National University)

초록
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${\alpha}$-glucosidase 활성을 저해하는 초두구 메탄올 추출물의 항바이러스 활성을 연구하였다. Newcastle disease virus (NDV) 감염된 baby hamster kidney (BHK) 세포에서 Syncytium (합포체) 형성은 세포막 표면으로의 수송된 바이러스 당단백질 hemagglutinin-neuramidase (HN)에 의해 일어난다. 초두구 추출물$IC_{50}$ $25{\mu}g/mL$) 처리된 세포에서 바이러스 당단백질의 수송과 함께 합포체 형성이 저해되었다. 또한 $IC_{50}$ 농도에서는 세포 내에서 당단백질 생합성은 저해되지 않으며 당단백질의 수송을 저해하는 것으로 추론된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the present study, we investigated the effects of methanol extracts from Alpinia katsumadai Hayata against antiviral potential underlying mechanism in glucosidase inhibition. Syncytium formation in Newcastle disease virus (NDV)-infected baby hamster kidney (BHK) cell originates from the trafficki...

주제어

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문제 정의

  • 따라서, 우리는 이러한 시스템을 이용하여 초두구 추출액이 α-glucosidase 저해활성과 항바이러스 활성에 관한 연구를 수행하였다.
  • 본 실험에서는 세포수준에서 초두구 추출물의 항바이러스 억제활성을 조사하기 위하여, NDV 감염된 BHK 세포 내에서 발현되는 바이러스 당단백질(NDV-HN)의 생합성 및 세포표면으로의 분비 효능을 알아보았다.
  • 초두구 추추물에 의한 바이러스 당단백질의 세포표면으로의 발현 억제는 세포내에서 바이러스 당단백질의 세포내 생합성 저해에 의해 일어날 가능성이 있으므로, 추출물에 의한 당단백질 생합성 저해능을 검토하였다. NDV-감염 BHK 세포에서 바이러스 당단백질 NDV-NH의 총 생합성 양은 세포 용해물(celllysate)에서 전체 HAU 측정으로 정량화한다는 연구가 보고되었다(Muroi 등, 1993; Lee 등, 2010).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
HIV 감염된 세포에서의 합포체 형성은 어떻게 진행되는가? Nojirimycin, N-butyldeoxynojirimycin, nectricine 및 castanospermine와 같은 α-glucosidase 저해제는 당단백질 수식의 초기단계를 저해함으로써 인간면역결핍 바이러스(HIV, human immunodeficiency virus)의 복제, 세포융합을 통한 syncytium (합포체) 형성의 저해활성을 나타낸다(Gruters 등, 1987; Johnson 등, 1989; Fischer 등, 1995; Tsujii 등, 1996; Dettenhofer와 Yu, 2001; Papandrou 등, 2002). HIV-1 envelope glycoprotein (Env)으로 알려진 outer membrane gp120와 transmembrane gp41 subunits은 precursor gp160의 절단으로부터 유래된다(Einfeld, 1996). Thelper cell 표면에 위치한 HIV 수용체인 gp41와 gp120은 lymphocytes 표면의 CD4 수용체에 결합하며, 이러한 상호작용을 통하여 거대하고 비기능적인 막융합을 야기시켜 syncytium(합포체)을 형성한다(Papandréou 등, 2002; Quinn, 2008). α-glucosidase inhibitor로써 Deoxynojirimycin와 그 유사체들은 (Papandrou 등, 2002) gp160으로부터 gp41와 gp120으로의 절단 활성을 감소시켜 정상적인 glycan processing을 저해함으로써 감염세포내에서 HIV 수용체의 형성을 방해한다.
glucosidase 저해에 민감한 바이러스는? 그리고 α-glucosidase저해제는 당단백질 혹은 당지질의 수식을 통하여 항당뇨, 항암, 및 항바이러스 활성을 나타낸다(Dennis 등, 1987; Goss 등, 1995; Mehta 등, 1998; van de Laar 등 2005; Lee 등, 2007). 특히, 댕기바이러스, HIV, 간염바이러스 등을 포함한 해로운 바이러스들은 glucosidase 저해에 매우 민감한 것으로 알려졌다(Courageot 등, 2000). 이러한 이유로 인하여, α-glucosidase 저해제는 관련된 많은 질병의 치료제 개발 타켓으로써 뿐만 아니라 작용기작 연구에 이용된다(Courageot 등, 2000).
α-glucosidase 저해제에는 어떤 것들이 있는가? Nojirimycin, N-butyldeoxynojirimycin, nectricine 및 castanospermine와 같은 α-glucosidase 저해제는 당단백질 수식의 초기단계를 저해함으로써 인간면역결핍 바이러스(HIV, human immunodeficiency virus)의 복제, 세포융합을 통한 syncytium (합포체) 형성의 저해활성을 나타낸다(Gruters 등, 1987; Johnson 등, 1989; Fischer 등, 1995; Tsujii 등, 1996; Dettenhofer와 Yu, 2001; Papandrou 등, 2002). HIV-1 envelope glycoprotein (Env)으로 알려진 outer membrane gp120와 transmembrane gp41 subunits은 precursor gp160의 절단으로부터 유래된다(Einfeld, 1996).
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