• 제목/요약/키워드: DNA strand breaking

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Daunorubicin과 4NQO의 DNA damaging activity에 대한 천연물질의 영향 (Effect of Some Natural Products on the DNA Damaging Activity of 4NQO (4-nitroquinoline n-oxide) and Daunorubicin)

  • 이완희;이행숙;권혁일;박진서;최수영;이길수
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.112-115
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    • 1999
  • The action mechanism of the inhibitory effect of some natural products on the DNA strand break and DNA damage was investigated in vitro and in vivo. In the E. coli chromosomal DNA strand break experiment in vitro, three mushroom water extracts were effective on the DNA strand breaking by daunorubicin. Phellinus linteus water extract inactivated daunorubicin, a DNA strand breaking agent, but did not protect DNA from daunorubicin-induced DNA strand breaking. Agaricus blazei water extract inhibited DNA strand breaking action of daunorubicin not only by daunorubicin inactivation, but also by DNA protection from daunorubicin. An inhibitory effect of Ganoderma lucidum water extract on the DNA strand break was based on the DNA protection rather than daunorubicin inactivation. In vivo mutagen assay system (SOS-chromotest), among three mushroom water extracts Phellinus linteus water extract was the most effective one on the inhibition of DNA damage by 4-NQO. The results suggest that all three mushroom water extracts inhibit daunorubicin-induced DNA damage and in vivo DNA damaging action of 4-NQO by the reaction of mutagen inactivation or DNA protection from the mutagen.

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Induction of DNA Breakage by the Hot-water Extracts of Fructus Chaenomelis (Chaenomeles sinensis Koehne)

  • Nam, Seok Hyun;Chon, Dae Jin;Kang, Mi Young
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제43권3호
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    • pp.156-160
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    • 2000
  • The possible mechanism of the DNA strand breaking activity of the hot-water extract of Fructus Chaenomelis (dried fruit of Chaenomeles sinensis) in a closed circular duplex replica form DNA (RFI DNA) was studied through agarose gel electrophresis under various conditions. Induction of DNA strand scission by the hot-water extract of C. sinensis occurred in dose and time-dependent manners. $Cu^{2+}$ was indispensable for the induction of DNA strand breakage. Exogeneous chelating agents inhibited the DNA breaking activity, conforming the catalytic action of $Cu^{2+}$ on generation of free radicals responsible for oxidative damage. Antioxidant enzymes and some radical scavengers were used to investigate the major radical species triggering the DNA strand scission, demonstrating that a highest inhibitory activity was found in the presence of catalase, while less in the presence of tiron (a scavenger for superoxide radical), 2-aminoethyl-isothiuroniumbromide-HBr, cysteamine (scavengers for hydroxyl radical), and 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane (a scavenger for singlet oxygen) in decreasing order. The findings implied that oxygen radical species generated in presence of transition divalent cation during the oxidation of some compounds contained in the hot-water extract of C. sinensis is mainly responsible for inducing genotoxicity.

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Antioxidative Activity of the Extracts from the Leaves and Fruits of Acer ginnala

  • Chung, Jin-Su;Lee, Min-Sun;Chung, Ji-Youn
    • Natural Product Sciences
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    • 제7권2호
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    • pp.45-48
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    • 2001
  • The antioxidative effect of the extracts from the leaves and fruits of Acer ginnala against free radicals was studied by two different methods using DPPH radical-generating system, and hydroxyl radical-generating system $(Cu^{++}/H_2O_2\;system)$ which induces DNA strand breaking. Compared with well known antioxidative plants, green tea, Scutellaria baicalensis, the Acer ginnala extracts showed excellent radical-scavenging activity in DPPH radical-generating system and inhibited effectively hydroxyl radical induced-DNA strand breaking in a concentration-dependent manner in $Cu^{++}/H_2O_2$ system whereas the green tea extract stimulated the strand breaking at a low concentration. These results suggest that he extracts from the leaves and fruits of Acer ginnula could be good antioxidative agents.

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The activity - binding affinity relationship of topoisomerase I inhibitors by flexible docking with FlexiDock

  • Kim, Ji-Hyun;Park, In-Hee;Kim, Choon-Mi
    • 대한약학회:학술대회논문집
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    • 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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    • pp.159.1-159.1
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    • 2003
  • Human Topoisomerase I (topo I) helps the control of DNA supercoiling in cells by assisting breaking and religation of DNA strand. It is essential for cellular metabolism and survival, hence, a good target for a novel class of anticancer drugs. As topo I inhibitor binds to the DNA-topo I complex, the religation of DNA strand is suppressed which results in the death of the target cell. Seven compounds of H-Imidazo[4, 5-g]phthalazing-4, 9-dione derivatives with $IC_50$ in the range of 0.001 and 6.27 $\mu$M in 5 different cancer cells and four compounds of 7-chloro-6-quinazoline-5, 8-dione derivatives with positive and negative topo I inhibition activities were studied. (omitted)

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수종(數種)의 생리활성물질(生理活性物質) 및 함질소화합물(含窒素化合物)의 DNA 절단작용(切斷作用) (DNA-Breaking Action of Some Biologically Active and Other Nitrogen Compounds)

  • 이진하;함승시
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.305-309
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    • 1983
  • 수종(數種)의 핵산구성성분(核酸構成成分), 아미노산(酸), 요소유도체(尿素誘導體)와 같은 생리활성물질(生理活性物質) 및 함질소화합물(含窒素化合物)의 DNA에 대한 작용(作用)과 그 작용(作用)에 무기(無機)ion의 영향을 검토(檢討)하였다. PTU, Cys-SH는 금속(金屬) ion없이도 DNA 절단능력(切斷能力)을 가지고 있었고, Tyr, Phe, Trp는 $CuSO_4$존재(存在) 하(下)에서 약한 DNA damage 유기작용(誘起作用)이 있었으며 5mM 이상의 Cys-SH와 $500{\mu}M$ $CuSO_4$의 혼합액(混合液)은 강(强)한 DNA 절단작용(切斷作用)을 나타냈다. $Sn^{2+}$를 제외한 $500{\mu}M$의 무기염(無機鹽)은 DNA에 대한 절단능력이 없었으나, $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Sn^{2+}$ 등은 수종(數種)의 아미노산(酸)의 DNA breaking action에 영향을 미치고 있음을 확인(確認)되었다.

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양파(Allium cepa) 추출물의 간보호 및 항산화 효과 (The Hepatotprotective and Antioxidative Effects of Onion (Allium cepa) Extracts in Rat Hepatocyte Primary Culture)

  • 임태진;임상철
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2005년도 춘계 학술발표대회
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    • pp.52-60
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 양파추출물의 간보호 및 항산화 효과를 조사하기 위함이다. 간 손상을 유발시키는 t-BHP (1.5mM) 존재하에 간세포를 0, 0.01, 0.05, 0.1 및 0.3 mg/ml의 다양한 농도의 양파추출물로 1시간 동안 일차배양하였다. 간세포 독성과 생존율은 배양액의 GOT와 LDH 활성 및 MTT 값으로 결정하였고, 지질과산화는 TBARS 농도로 측정하였다. 항산화에 미치는 효과는 catalase, GSH-Px, GSH-Rd 활성 및 DNA strand breaking assay로 결정하였다. t-BHP는 GOT와 LDH 활성 및 TBARS 농도를 증가시켰으며 MTT값은 감소시켰다. 0.05 mg/ml 이상 농도의 양파추출물 첨가는 1.5 mM 농도의 t-BHP에 의해 증가된 GOT 및 LDH 활성을 감소시켰으며 0.01 mg/ml 이상 농도의 양파추출물은 t-BHP에 의해 감소된 MTT 값을 증가시켰다. 또한 0.01 mg/ml 이상 농도의 양파추출물 첨가는 t-BHP에 의해 증가된 TBARS 농도를 감소시켜 양파추출물이 t-BHP에 의해 유발된 간손상과 지질과산화를 억제시켰다. 1시간 동안 1.5 mM 농도의 t-BHP 처리는 간세포의 catalase, GSH-Px 및 GSH-Rd 활성을 현저히 감소시켰다. 그러나 0.01 mg/ml 이상 농도의 양파추출물 첨가는 t-BHP에 의해 감소된 catalase, GSH-Px 및 GSH-Rd 활성을 증가시켰으며 특히 catalase 활성은 t-BHP 무첨가군 수준까지 증가시켰다. 또한 hydroxyl radical을 생성하는 Fenton 시약의 존재하에 plasmid DNA를 양파추출물과 함께 배양하였을 때양파추출물은 농도 의존적으로 hydroxyl radical에 의해 유도된 single-strand 절단을 억제하였다. 이상과 같이 간세포 일차배양에서 양파추출물은 t-BHP에 의해 유발된 간독성, 간세포 생존율 감소, 지질과산화를 농도 의존적으로 억제시켰고 또한 t-BHP에 의해 억제된 GSH-Px, GSH-Rd 및 catalase의 활성을 증가시켰다. 이와 같이 양파추출물의 간보호 및 항산화 효과는 항산화 효소, 특히 catalase의 활성 증가와 hydroxyl radical에 의해 유도된 산화억제 및 이에 따른 지질과산화 억제에 기인하는 것으로 사료된다.

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Poria cocos 균핵에서 분리한 성분들과 DNA Topoisomerase I의 반응양상 및 효소저해 활성 (Binding Mode and Inhibitory Activity of Constituents Isolated from Sclerotium of Poria cocos with DNA Topoisomerase I)

  • 최인희;김지현;김춘미
    • 약학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.428-436
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    • 2005
  • DNA topoisomerase I(TOP1) helps the control of DNA replication, transcription and recombination by assist­ing breaking and rejoining of DNA double strand. Camptothecin (CPT) and its derivative, topotecan, are known to inhibit TOP1 by intercalating into TOP1-DNA complex. Recently various non-CPT intercalators are synthesized for a new class of TOP1 inhibitors. In this study, six compounds isolated from Poria cocos were investigated for their interaction with TOP1­DNA complex using the flexible docking program, FlexiDock. The binding modes were analyzed and compared with the TOP1 inhibition activities. The compounds that showed potent activity were intercalated between the + 1/-1 base pairs of DNA, located near the active site phosphotyrosine723 and formed hydrogen bonds with active site residues. On the other hand, compounds with no activity were not docked at all. The binding modes were well correlated with the inhibition activity, suggesting the possibility that potent inhibitors can be designed from the information presented by the docking study.

재래종 적색자두(Prunus salicina) 효소갈변반응 생성물의 돌연변이 억제작용 (Desmutagenicity of Enzymatically Browned Substances Obtained from the Reaction of Prunus salicina (Red) Enzyme and Polyphenols)

  • 함승시;홍은희;대촌호구
    • 한국식품과학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.212-219
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    • 1987
  • 재래종 적색 자두 (Prunus salicina)에서 효소를 추출하여 4종류의 polyphenol화합물과 반응시켜 얻어진 갈변반응 생성물에 대하여 Bacillus subtilis H17과 M45를 이용한 rec-assay와 Salmonella typhimurium TA98과 TA100 두 균주를 이용한 Ames test, 그리고 calfcthymus DNA를 이용하는 DNA절단시험을 이용하여 돌연변이원성과 돌연변이 억제작용을 조사하였다. 포자 rec-assay 에서는 pyrogallol, hydroxyhydroquinone, 3,4-dihydroxytoluene, chlorogenic acid 의 갈변반응 생성물은 모두 DNA손상능력이 없었으며 8가지 금속이온 중 ${Zn}^{2+}$${Ni}^{2+}$의 첨가로 고초균 DNA손상에 약한 영향을 나타내었다. DNA절단시험 결과 4종류 갈변반응 생성물 모두 DNA절단작용이 없었으며 금속이온의 영향에 있어서는 pyrogallol 갈변반응 생성물이 ${Cu}^{2+}$의 영향을 받아 ${Cu}^{2+}$의 농도가 증가함에 따라 강한 절단작용을 나타내었으며 3,4-dihydroxytoluene 과 hydroxyhydroquinone갈변반응 생성물은 금속이온의 영향을 전혀 받지 않았다. 또한 chlorogenic acid갈변반응 생성물은 DNA 절단을 억제하는 효과를 나타내었다. Ames test에서는 4가지 갈변반응 생성물 모두 변이원성은 없었으며 benzo$[{\alpha}]$pyrene을 사용한 변이원성 억제작용 실험결과 benzo$[{\alpha}]$pyrene의 활성을 강하게 억제하는 것으로 나타났다.

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양파(Allium cepa) 추출물의 간보호 및 항산화 효과 (The Hepatotprotective and Antioxidative Effects of Onion (Allium cepa) Extracts in Rat Hepatocyte Primary Culture)

  • 임상철;임태진
    • 한국자원식물학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.470-478
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 양파추출물의 간보호 및 항산화 효과를 조사하기 위함이다. 간 손상을 유발시키는 t-BHP (1.5 mM) 존재하에 간세포를 0, 0.01, 0.05, 0.1 및 0.3 mg/ml의 다양한 농도의 양파추출물로 1시간 동안 일차배양하였다. t-BHP는 GOT와 LDH 활성 및 TBARS 농도를 증가시켰으며 MTT값은 감소시켰다. 0.05 mg/ml 농도의 양파추출물 첨가는 t-BHP에 의해 증가된 GOT 및 LDH 활성을 감소시켰으며 0.1 mg/ml 농도의 양파추출물은 t-BHP에 의해 감소된 MTT 값을 증가시켰다. 또한 0.01 mg/ml 농도의 양파추출물 첨가는 t-BHP에 의해 증가된 TBARS 농도를 감소시켜 양파추출물이 t-BHP에 의해 유발된 간손상과 지질과산화를 억제시켰다. t-BHP 처리는 간세포의 catalase, GSH-Px 및 GSH-Rd 활성을 현저히 감소시켰다. 그러나 0.1 mg/ml 농도의 양파추출물 첨가는 t-BHP에 의해 감소된 catalase GSH-Px 및 GSH-Rd 활성을 증가시켰으며 특히 catalase 활성은 t-BHP 무첨가군 수준까지 증가시켰다. 또한 hydroxyl radical을 생성하는 Fenton 시약의 존재하에 plasmid DNA를 양파추출물과 함께 배양한 결과 양파추출물은 농도 의존적으로 hydroxyl radical에 의해 유도된 single-strand 절단을 억제하였다. 이상과 같이 간세포 일차배양에서 양파추출물은 t-BHP에 의해 유발된 간독성, 간세포 생존율 감소, 지질과산화를 농도 의존적으로 억제시켰고 또한 t-BHP에 의해 억제된 GSH-Px, GSH-Rd 및 catalase의 활성을 증가시켰다. 이와 같이 양파추출물의 간보호 및 항산화 효과는 항산화 효소 특히 catalase의 활성 증가와 hydroxyl radical에 의해 유도된 산화억제 및 이에 따른 지질과산화 억제에 기인하는 것으로 사료된다.

효소적(酵素的) 갈변반응(褐變反應) 생성물(生咸物)에 대(對)한 Rec-assay 및 DNA 절단(切斷) 작용(作用) -동(銅) Ion 농도(濃度)의 영향(影響)- (Rec-assay and DNA-breaking Action on the Engymatic Browning Reaction Products -Influence of Cupric Ion Concentration-)

  • 함승시;박부길;이상영;이진하;강창기;이득식;대촌호구
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제27권4호
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    • pp.264-270
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    • 1984
  • 사과로부터 polyphenol oxidase를 추출(抽出)하여 수종(數種)의 polyphenol화합물(化合物)과 반응(反應)시켜 얻어진 효소(酵素的) 갈변반응생성물(褐變反應生成物)에 대(對)한 돌연변이원성(突然變異原性)을 검토(檢討)하기 위하여 in vitro실험(實驗)을 통(通)하여 돌연변이(突然變異) 유기작용(誘起作用)의 여부(與否)를 조사(調査)하였다. Rec-assay결과(結果) 0.05M catechol, pyrocatechol, DL-dopa, 3,4-dihydroxytoluene, 그리고 hydroquinone갈변액(褐變液)의 경우 $Cu^{2+}$의 공존(共存) 여부(與否)에 관계(關係)없이 조지대(阻止帶)에 큰 차(差)가 없었으며 hydroxyhydroquinone의 경우는 갈변액(褐變液) 단독(單獨)으로서도 강(强)한 조지대(阻止帶)를 나타내었으나 $Cu^{2+}$의 공존하(共存下)에서는 오히려 조지능력(阻止能力)이 감소(減少)하였다. 0.05M과 0.1M의 gallic acid 갈변액(褐變液)의 경우는 $Cu^{2+}$의 공존여부(共存與否)에 관계(關係)없이 조지대(阻止帶)가 나타나지 않았다. 0.1M의 pyrogallol, pyrocatechol, DL-dopa, 3,4-dihydroxytoluene 그리고 hydroxyhydroquinone의 갈변액(褐變液)은 모두 생육(生育) 조지대(阻止帶)를 나타내므로서 약(弱)한 양성(陽性)으로 판정(判定)되었으며 catechol과 hydroquinone 갈변액(褐變液)의 경우는 위 갈변액(褐變液)보다도 갈변액(褐變液) 단독(單獨)일 때나 $Cu^{2+}$공존하(共存下)에서 조지대(阻止帶)가 크게 나타났다. 따라서 양성(陽性)으로 판정(判定)되었다. 전체적(全體的)으로 볼때 polyphenol의 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 생육조지력(生育阻止力)도 촉진(促進)되는 경향을 보였으며 $Cu^{2+}$에 의해 조지대(阻止帶)가 커지는 경향이었다. Calf-thymus DNA 절단활성(切斷活性)에 대(對)해서는 0.05M pyrogallol 갈변액(褐變液)의 경우 반응(反應) 6시간정도(6時間程度)에서 절단활성(切斷活性)을 나타내었고 0.1M의 경우는 반응개시(反應開始)부터 절단활성(切斷活性)을 나타내어 1시간(1時間) 후(後)부터는 강(强)한 절단작용(切斷作用)이 일어났다. 0.05M 3,4-dihydroxytoluene의 갈변액(褐變液)에서는 갈변액(褐變液) 단독(單獨)으로서는 절단활성(切斷活性)이 없었으나 $Cu^{2+}$의 공존하(共存下)에서는 6시간(6時間)째 부터 절단활성(切斷活性)이 인정(認定)되었다. 0.1M의 경우도 갈변액(褐變液) 단독(單獨)으로서는 절단활성(切斷活性)이 없었으나 $Cu^{2+}$의 공존하(共存下)에서는 반응(反應) 개시(開始)와 동시(同時) 절단작용(切斷作用)이 일어났으며 1시간 후(後) 부터 강(强)한 절단활성(切斷活性)을 나타 내었다.

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