초록 ▼

체내로 들어온 약물이나 외부 화합물질들은 생물형질전환 과정을 거쳐 대부분 해독이 된다. 즉, 이 과정을 거치는 도중에 불용성인 물질들은 보다 극성을 띄어 물에 잘 녹을 수 있으며, 결과적으로 쉽게 배설될 수 있어 해독작용을 도와주게 된다. 그러나 유입된 물질의 일부는 암을 일으키는데 있어 활성화 과정에 관여하여 반응성이 강한 최종 친전자성 발암물질로 대사가 된다. 이 대사물질은 생체내에 존재하는 또 다른 친핵성 물질인 핵산 및 단백질과 먼저 결합하는 경우에는 오히려 독성을 나타내게 된다. 본 연구에서는 대부분의 발효 식품속에

체내로 들어온 약물이나 외부 화합물질들은 생물형질전환 과정을 거쳐 대부분 해독이 된다. 즉, 이 과정을 거치는 도중에 불용성인 물질들은 보다 극성을 띄어 물에 잘 녹을 수 있으며, 결과적으로 쉽게 배설될 수 있어 해독작용을 도와주게 된다. 그러나 유입된 물질의 일부는 암을 일으키는데 있어 활성화 과정에 관여하여 반응성이 강한 최종 친전자성 발암물질로 대사가 된다. 이 대사물질은 생체내에 존재하는 또 다른 친핵성 물질인 핵산 및 단백질과 먼저 결합하는 경우에는 오히려 독성을 나타내게 된다. 본 연구에서는 대부분의 발효 식품속에 들어 있는 천연 발암물질인 우레탄(ethyl carbamate)의 최종친전자성 대사 발암물질인 vinyl carbamate epoxide(VCO)와 고무공업의 원료물질이며, 강력한 인공 발암물질인 4-nitrophenyl vinyl ether의 최종 친전자성 대사 발암물질인 2'-(4-nitrophenoxy)oxirane (NPO)의 비활성화 과정을 연구하기 위하여 생체내에 많이 존재하는 친핵성물질인 glutathione(GSH), N-acetylcysteine(NAC)과 해독작용에 관여하는 효소인 epoxide hydrolase, glutathione-S-transferase(GST)와 이들 효소를 함유하는 세포내 소기관인 마이크로좀과 세포질을 이용하여 최종친전자성 발암물질로 유도된 돌연변이성과DNA 부가물 형성에 대한 억제 효과를 실험하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
VCO 및 NPO의 돌연변이성은 epoxide hydrolase를 함유하는 마이크로좀과 GST를 함유하는 세포질 분획에 의하여 각각 67%와 93% 감소되었으며, 친핵성물질인 GSH, NAC에의해서도 GSH의 경우 86%와 80%, NAC ruddn 76%와 40% 감소되었다. 순수 분리된epoxide hydrolase 존재하에 VCO 및 NPO의 돌연변이성은 epoxide hydrolase에 대해용량의존적 양상으로 억제되었으며, 또한 GST 존재하에서도 돌연변이는 GSH에 용량 의존적 양상으로 돌연변이성이 억제되었다. VCO 및 NPO는 모두 DNA adduct인7-(2'-oxoethyl)guanine (OEG)과 N2,3-ethenoguanine(EG)을 형성하는 데 GSH의 경우VCO에 의한 OEG 형성을 25%, EG 형성을 29% 감소시켰으며, NPO에 의한 OEG와 EG의형성도 각각 32%와 29% 감소시켰다. NAC는 VCO에 의한 OEG 형성을 14%, EG 형성을 16% 감소시켰으며, NPO에 의한 OEG 형성과 EG의 형성도 각각 21%와 11% 감소시켰다.
이러한 결과로 보아 생체내에서 형성된 최종 친전자성 발암물질인 VCO와 NPO는 생체내에 존재하는 친핵성물질인 GSH, 기타 친핵성 물질인 NAC 및 생체내 해독작용 효소인 GST와 epoxide hydrolase 효소에 의하여 비활성화되며, 결과적으로 DNA 부가물 형성이 감소되기 때문에 돌연변이가 억제되리라 사료된다.

Abstract ▼

The drugs or xenobiotics introduced to the body, are detoxifiedthrough the process of biotransformation in the body. In this process, most of theinsoluble compounds become more polar, soluble and easily excretable metabolites. But,parts of introduced materials are metabolized into highly

The drugs or xenobiotics introduced to the body, are detoxifiedthrough the process of biotransformation in the body. In this process, most of theinsoluble compounds become more polar, soluble and easily excretable metabolites. But,parts of introduced materials are metabolized into highly reactive electrophiliccarcinogens through activation. These metabolites are toxic and can react with DNA, RNA and proteins which are nucleophilic compounds.
The objectives of this study is to illustrate the deactivation pathways of two highlyreactive epoxide compounds: vinyl carbamate epoxide (VCO) and2'-(4-nitrophenoxy)oxirane (NPO). They are the ultimate electrophilic carcinogens ofethyl carbamate(urethane) and 4-nitrophenyl vinyl ether, respectively. In this research, Istudied the effect on the mutagenic activities against VCO or NPO by nuchleophiles[glutahione(GSH) and N-acetylcysteine(NAC)], detoxifying enzymes[epoxide hydrolaseand glutathione-S-transferase(GST)] and intracellular organelles (microsomes andcytosol). In addition I also tested the effects on DNA adducts formation by chlorideion, GSH and NAC. The results are summerized as follow.
1. The microsomes and cytosol which contain epoxide hydrolase and GST, respectively,decreased the mutagenicity of VCO and NPO by 67% and 93%, respectively. Thenucleophilic GSH and NAC decreased the mutagenicity by 86%(VCO) and 80%(NPO),76%(VCO) and 40%(NPO), respectively.
2. The purified epoxide hydrolase decreased the mutagenicity of two epoxides in adose-dependent manner, and GSH also decreased the mutagenicity in the presence ofGST.
3. Formation of two DNA adducts, 7-(2'-oxoethyl)guanine (NEG) and N2,3-ethenoguanine(EG), were compared in the presence of calf thymus DNA and twoepoxides in vitro system. The amounts of DNA adducts were decreased in thepresence of GSH (25% and 29% in VCO, 32% and 29% in NPO), and NAC (14% and16% in VCO, 21% and 11% in NPO), respectively.
From these results, it is concluded that the ultimate carcinogenic metabolites, VCOand NPO, can be made in the body, but much of them may be inactivated anddetoxified by the nucleophilic GSH, NAC and detoxifying enzymes (epoxide hydrolaseand GST). Therefore, by these mechanism, the formation of DNA adducts andmutagenic acitivites of these two epoxides may be lowered in vivo.

목차 Contents

• I. 서 론...7
• II. 재료 및 방법...9
• 1. 실험재료...9
• 2. 실험방법...10
• III. 결과...12
• 1. 친핵성물질 및 마이크로좀과 세포질이 돌연변이성에 미치는 영향...12
• 2. Phase I 및 phase II 효소에 의한 돌연변이성 억제효과...14
• 3. 친핵성물질인 GSH 및 NAC가 DNA 부가물 형성에 미치는 영향...16
• IV. 고찰...18
• V. 결론...22
• VI. 인용문헌...23
• 연구수행관련 논문 발표목록서...28
• 자체평가서...29