밤바구미의 유약호르몬과 유약호르몬 에스테라제의 활성에 관한 연구

안기흥,신병식,이종진,이경로 한국곤충학회 1988 Korean journal of entomology Vol.18 No.3

밤바구미 (Curculio dentipes Roelofs)의 발생 단계에 따른 유약호르몬과 유약호로몬 특이 에스테라제의 활성도를 비교 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 단백질 함량은 비월동유충에서 최고의 함량을 나타냈으며 월동중에 감소하다가 월동 후 다시 증가하였으나 종령유충기부터 계속 감소하여 용시기에 최저 함량을 나타내었다. 2. 유약호르몬 활성은 비월동 유충에서 가장 높게 나타난 반면 종령유충 이후 용시기에 이르면서 그 활성이 아주 낮아졌다. 3. 유약호르몬 특이 에스테라제의 피이크는 월동중 유충기가 종령유충기에서 나타났다. 4. 유약호르몬의 활성과 유약호르몬 특이 에스테라제 활성과의 관계는 서로 역비례 관계를 나타내었으나, 단백질 함량과 유약호르몬 특이 에스테라제의 활성관계는 같은 양상으로 나타났다. The concentration of total protein, juvenile hormone (JH) and juvenile hormone esterase (JHE) were measured in homogenates of chestnut weevil, Curculio dentipes Roelofs according to developmental stages, respectively JHE levels were monitored using juvenile hormone I as a substrate while juvenile hormone titers were measured with Galleria bioassay. The results obtained are as follows: The protein contents were found to be the maximum at the non-overwintering larvae and decreased at the wintering larvae. At the overwintering, they increased again but reduced at final instar larvae and then reached the minimum level at the pupae. The juvenile homone titer showed the highest activity at non-overwintering larvae whereas it reached the lowest level at final instar larval and pupal stages. The activity peaks of the juvenile hormone specific esterase in homogenates were shown at wintering larvae and final instar larval stage. The activity of juvenile hormone specific esterase per mg of total protein was lowest at non-overwintering larvae and it increased at wintering larvae but reduced at overwintering larvae. At last, it reached the maximum at pupal stage. The relationship between juvenile hormone titer and juvenile hormone specific esterase was shown an inverse proportion and also the relationship between total protein and juvenile hormone specific esterase was the same aspect.

매미나방 유충의 발생에 따른 지방산함량 변화

안기흥 건국대학교 1990 論文集 Vol.31 No.1

Gas chromatographic analysis established that the three major fatty acids, the five minor fatty acids and the one unidentified fatty acid in the gypsy moth, Lymantria dispar during the larval developmental stages. These are lauric, myristic, palmitic, palmitoleic, stearic, oleic, linoleic and linclenic acids. Palmitic acid, oleic acid and linoleic acid was present in high concentration in the both male and female, respectively. Especially, linoleic acid was present in the highest concentration of all larval stages. An analysis of this data su99ests that linoleic acid serves as precursors for prostaglandin synthesis and juvenile hormone may control aspects of fatty acid synthesis.

매미나방 (Lymantria dispar)의 발생에 따른 조직 특이성 유약호르몬 에폭시드 가수분해효소 (Juvenile hormone epoxide hydrolase)의 정제와 특성

안기흥,이경로 한국곤충학회 1997 Entomological Research Vol.27 No.4

매미나방 종령유충에서 유약호르몬 에스테라제와 더불어 유약호르몬을 조절하는 유약호르몬 에폭시드 가수분해 효소를 확인하였다. 이들의 효소 활성을 측정하기 위하여 유약호르몬 III를 기질로 분획분석방법 (partition assay)을 사용하였다 유약호르몬 에스테라제의 저해제는 3-octylthio-1,1,1,-trifluoro-2-propanone(OTFP)을 이용하였고, 유약호르몬 기질과 함께 배양하여 가수분해되지 않은 유약호르몬은 isooctane 층에, 분해산물인 유약호르몬 acid, diol 그리고 diol-acid는 물층으로 분획되어 유약호르몬의 대사산물을 측정하였다. 조직별 유약호르몬 에폭시드 가수분해 효소의 활성 측정을 위해 혈림프, 지방체, 중장, 체벽을 분리하였고, 또한 세포 소분획별로는 세포질, 핵, 미토콘드리아, 마이크로솜을 각각 분리하여 비교하였다. 그 결과 조직별로는 혈림프의 JHEH가 거의 측정되지 않았고 지방체에서 가장 높게 나타났다. 세포 소분획에서는 마이크로솜에서 약 53%이상의 상대적 활성을 나타내었다. 마이크로솜의 유약호르몬 에폭시드 가수분해 효소를 정제하기 위해 DEAE-sephacel, sephacryl S-200, hydroxylapatite column등 칼럼 크로마토그래피법을 이용하여 약 190배의 활성을 가진 JHEH fraction을 얻었다. Juvenile hormone epoxide hydrolase (JHEH), which may play a pivotal role In regulating insect juvenile hormone (JH) titer along with JH esterase, was identified in Gypsy moth, Lymontria dispar. A partition assay was developed to measure insect ,JH III metabolism in biological samples containing both JH esterase and JHEH activity. The assay utilizes commercially available radiochain[$\^$3/H] -labeled JH as substrate and the selective JH esterase inhibitor 3-octylthio -1,1,1,-trifluoro-2-propanone (OTFP). JH partitions into an isooctane phase and the metabolites JH acid, JH diol and JH diol-acid into aqueous methanol after incubation of JH substrate with inhibited and uninhibited sample. In vitro metabolism of JH III (5${\times}$10$\^$-4/ M) was measured in haemolymph, fat body, midgut and integument homoginates. And also that was measured in different subcellular fraction (cytosol, nuclear, mitochondria, microsome). Microsomal protein was co-purified 190-fold with the JHEH activity through DEAE-sephacel, sephacryl S-200 and hydroxylapatite columns.

Tissue specific Juvenile Hormone Epoxide Hydrolase during the Last stadium of the Cabbage Looper,Trichoplusia ni

Ahn,Ki Heung,Oh,Se Won,Lee,Kyung Ro 建國大學校基礎科學硏究所 1999 理學論集 Vol.24 No.-

유약호르몬 에스테라제와 더불어 유약호르몬의 조절에 중요한 역할을 하는 유약호르몬 에폭시드 가수분해효소를 양배추 은무늬밤나방 종령유충에서 조사, 정제하였다. 이들의 효소활성을 측정하기 위하여 유약호르몬 에스테라제와 유약호르몬 에폭시드 가수분해효소가 포함된 시료에서 유약호르몬 Ⅲ의 대사과정을 분획분석법(partition assay)을 이용하여 조사하였다. 유약호르몬 에스테라제의 저해제는 3-octylthio-1,1,1-trifluoro-2-propanone(OTFP)을 이용하였고, 기질인 유약호르몬 Ⅲ와 함께 배양하여 가수분해되지 않은 유약호르몬은 isooctane 층에, 분해산물인 유약호르몬 acid, diol 그리고 diol-acid는 물층으로 분획되어 유약호르몬의 대사과정을 측정하였다. 기질의 농도5×10￣⁴M에서 조직별 유약호르몬 에폭시드 가수분해효소의 활성 측정을 위하여 혈림프, 지방체, 중장, 체벽을 분리하였고, 또한 세포 소분획별로는 세포질, 핵, 미토콘드리아, 마이크로솜을 각각 분리하여 비교하였다. 유약호르몬 에폭시드 가수분해효소 활성이 가장 높은 마이크로솜 단백질을 정제하기 위해 DEAE-sephacel, sephacryl S-200, hydroxylapatite column 등 칼럼크로마토그래피법을 이용하여 약 168.5배의 활성을 가진 유약호르몬 에폭시드 가수분해효소 분획을 얻었다. Juvenile hormone epoxide hydrolase (JHEH), which may play a pivotal role in regulating insect juvenile hormone (JH) titer along with JH esterase (JHE), was identified in cabbage looper, Trichoplusia ni. A partition assay was developed to measure insect JH Ⅲ metabolism in biological samples containing both JH esterase and JHEH activity. The assay utilizes commercially available radiochain 〔³H〕-labeled JH as substrate and the selective JH esterase inhibitor 3-octylthio-1, 1, 1, -trifluoro-2-propanone (OTFP). JH partitions into an isooctane phase and the metabolites JH acid, JH diol and JH diol-acid into aqueous methanol after incubation of JH substrate with inhibited and uninhibited sample. In vitro metabolism of JH Ⅲ(5×10￣⁴) was measured in hemolymph, fat body, midgut and integument homoginate. It was also measured in different subcellular fraction (cytosol, nuclear, mitochondria, microsome). Microsomal protein was co-purified 168.5-fold with the JHEH activity through DEAE-sephacel, sephacryl S-200 and hydroxylapatite columns.

메소프렌이 매미나방 난소의 미세구조에 미치는 영향

강정호,안기흥,이경로 한국곤충학회 1998 Entomological Research Vol.28 No.1

매미나방(Lymantria dispar)의 발생단계에 따라 JH유사물인 methoprene(isopropyl (2E, 4E)-11-methoxy-3, 7, 11-trimethyl-2, 4-dodeca-dienoate)을 경구처리와 도포처리하여 난소의 미세구조에 미치는 영향을 광학현미경과 투과전자현미경으로 관찰하였다. 다자양형 난소소관으로 이루어진 난소는 복부배면에 1쌍 존재하고 각각 4개의 난소소관으로 구성되었으며, 대조군에서는 전형적인 난세포의 분화가 일어났다. 난황축적이 진행되면서 난모세포 내에는 단백질성 난황, 지질성 난황과 글리코겐 입자들이 다량 함유되어 있었다. 난황축적이 끝난 후에는 난황막과 난각이 형성되어 정상적인 난 성숙을 하였다. 반면 methoprene 처리군은 발육이 억제되어 외형상 난소의 크기와 성숙도가 낮아져 대조군에 비하여 난소소관의 길이와 난세포의 수에서 차이를 보였으며, 난황 축적 등이 제대로 형성되지 않아 정상 성숙과 분화 과정에 연속성을 나타내지 않았다. The cellular effects, especially morphological changes of methoprene (isopropyl (2E, 4E) methoxy-3, 7, 11- trimethyl-2, 4-dodeca-dienoate), the juvenile hormone analogue, in the ovary of gypsy moth, Lymantria dispar were studied with light and transmission electron microscopes. The ovary of Lymantria dispar was composed of 4 polytropic ovariole. In control groups, normal oocytes were fully matured, and then protein yolk, lipid yolk and glycogen particles were formed in cytoplasm. In methoprene treated gypsy moth, egg maturation were not completely controlled. There existed differences in growth of ovarioles between control and methoprene treatment groups. A lot of lipid vesicles and abnormal oocytes were observed in methoprene treatment groups. There were processing of yolk formation, numerous glycogen particle and the shape of protein droplets were changed in methoprene treatment groups.

Methoprene과 Precocene 2가 누에나방(Bombyx mori)의 혈림프 유충호르몬 에스테라제의 활성에 미치는 영향

손흥대,안기흥,이경로 한국곤충학회 1991 Entomological Research Vol.21 No.1

유충호르몬 에스테라제 (Juvenile hormone esterase : JHE)의 조절기작을 구명하기 위하여 누에나방(Bombyx mori) 종령기에 methoprene과 Precocene 2를 국소투여한 후 유충호르몬(Juvenile hormone : JH) III을 기질로 하여 JHE 활성도의 변동을 조사하였다. 종령기동안 JHE 활성도의 피이크는 2개이었으며, 첫 피이크는 종령유충 5일에, 두번째 피이크는 13.5일(용화직전)에 각각 나타났다. 양 피이크의 크기는 비슷하였다. Methoprene을 투여한 누에나방의 JHE 활성도는 처리 후 6시간부터 증가하기 시작하였고, 증가정도는 투여량에 따라 다르게 나타났다. 발육시기별 methoprene을 처리한 누에나방의 JHE 활성도는 종령유충 1일을 제외한 나머지 시기에서 증가하였고, 특히 3, 5, 7일에서 현저하게 증가되었다. 이러한 결과로 볼 때 JH는 JHE 활성도의 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. Precocene 2는 다량 투여에 의해 JHE 활성도가 감소되었으며, 처리 후 12시간부터 상대적 감소가 나타나기 시작하였다. 발육시기별 precocene 2를 처리한 누에나방의 JHE 활성도는 종령유충 3일과 7일에서 억제되었으며, 특히 3일에서 현저하게 나타났다. The effects of topical treatment with methoprene and precocene 2 on juvenile hormone esterase (JHE) activity in last instar larvae of Bombyx mori were investigated using juvenile hormone (JH) III as substrate. During the last larval instar there were two peaks of JHE activity and the first peak occurred on day 5 and the second of a similar size on day 13.5 (just prior to pupation). The activity of JHE in larvae treated with methoprene was induced 6 hours after treatment and the influence was dose dependent. Treatment with methoprene increased the activity of JHE through the experiment except day 1 and the activities were markedly increased at day 3, 5, 7, therefore, it was revealed that JH played major role in regulation of JHE activity. The activity of JHE in larvae treated with precocene 2 was reduced, however, this reduction effect was observed only in high dose and after 12 hours commencing treatment. The activity of JHE in larvae after precocene 2 treatment during development was decreased in day 3 and 7, and reducing rate was remarkably observed at day 3.

배추흰나비 (Pieris rapae)의 변태에 따른 유충호르몬(JH)과 유충호르몬 에스테라제(JHE)의 활성도

이충언,안기흥,김유경,손흥대,이경로 한국곤충학회 1991 Entomological Research Vol.21 No.2

배추흰나비 (Pieris rapae)의 발생단계에 따른 유충호르몬 농도와 유충호르몬 특이 에스테라제의 활성도를 비교, 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 유충호르몬 농도(JH titer)는 4령 유충에서 23,500GU/g으로 가장 높게 나타난 반면 번데기 0일에는 1,100 GU/g으로 그 농도가 가장 낮았다. 2. 유충호르몬 특이 에스테라제(JHE)의 활성도는 종령 유충에서 증가하기 시작하여 번데기 0일에서 가장 높은 피이크인 3.5 n㏖/min/$m\ell$의 활성도를 나타냈다. 3. 유충호르몬 농도와 유충호르몬 특이 에스테라제의 활성도를 비교한 결과 서로 길항적 경향을 나타내 변태과정에서 두 생리활성물질의 특성을 나타냈다. 4. 변태기간 중 용화는 유충호르몬 농도의 감소시기와 일치하였다. The juvenile hormone (JH) titer and juvenile hormone esterase (JHE) activities of homogenates of the cabbage butterfly, Pieris rapae L. were measured at different developmental stages. JHE levels were monitored using JHI as a substrate while JH titer was measured by Galleria bioassay. The results obtained are as follows: The highest titer of JH was demonstrated at the 4th instar larvae and the lowest at the pupae 0 day. The JHE activity started to increase after the stage of 5th instar larvae and then reached the maximum at the pupae 0 day. In conclusion, the relationship between JH titer and JHE activity was shown to be inversely proportional.

미국바퀴(Periplaneta americana L.)의 내한성에 관한 연구 (Ⅰ)

신병식,안기흥,이충언 國立 昌原大學校 基礎科學硏究所 1993 基礎科學硏究所論文集 Vol.4 No.-

Concentration change of carbohydrates were measured in american cockroach, periplaneta americana L.according to temperature condition. Trehalose contents were increased as temperature was decrease, the highest content was shown 5.9mg/g at 5℃. Whereas glycogen contents were decreased as temperature increase. Especially, glycogen conten was shown dramatically decline between 15℃ and 10℃. Glycerol was not found concentration change on the temperature condition. This result suggest that trehalose have a cryoprotectant role in periplaneta americana L. and began to physiological metabolism of freezing tolerante at blow 15℃.

Study on the Anti-Hyperlipidemia and Liver Cell Protection of Korean Medicinal Herb Complex of Alcohol Fed Rat

박갑주,안기흥,김명희,이형환 한국환경생물학회 2004 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.22 No.4

This study sought to investigate the ameliorating effects of a Korean medicinal herb (KMH) complex on the impacts of alcohol consumption in rat hepatocytes and in reducing the total cholesterol levels and the total lipid levels in the serum. We compared the body weight gain and ratio of the liver, the kidney to body weight, and also the serum biochemistry of the rats administered with both the alcohol and the KMH complex to the control rats treated with alcohol alone. The clinically important enzyme markers (Aspartate Aminotransferase, AST, and Alanine Aminotransferase, ALT) of rats, administered with both the alcohol and the KMH complex treatments, were compared with those in the control group. The treatment regimen (KMH complex) significantly reduced the serum AST and ALT levels, indicating the hepato-protective effects of the KMH complex. Furthermore, total cholesterol and total lipid levels were significantly reduced. These results indicate that the KMH complex may positively mediate the effects of alcohol on hepatocytes and the general liver functions.

매미나방(Lymantria dispar)의 유약호르몬과 유약호르몬 에스테라제의 활성도

이경로,안기흥,이충언,강정호,신병식 한국곤충학회 1995 Entomological Research Vol.25 No.4

매미나방(Lymantria dispar) 유충의 혈림프 유약호르몬(JH)을 영(instar), 일(day), 시간(hr)에 따라 암수 구분하여 Galleria 큐티클 왁스 검사와 Gas liquid chromatography(GLC)로 조사하였고, 이를 조절하는 유약호르몬 특이 에스테라제(JHE)의 활성도를 측정하여 비교하였다. Gallrria 큐티클 검사 결과 JH titer는 암수 모두 4령(IV)에서 가장 높은 활성을 나타내었으며, 수컷은 5령(V)에서 17,000GU/g 암컷은 6령(VI)에서 6,000GU/g으로 최저의 JH titer를 나타내었다. JH titer에서 최고치를 보인 4령 유충의 1일부터 7일까지 일별 JH titer의 변화는 수컷은 4령 2일에서 암컷은 4령 1일에서 가장 높게 나타났다. 일별 JH titer에서 최고의 활성을 나타낸 4령 2일(♂), 1일(♀)의 시간별 JH titer는 암수 모두 12시간에 서 55,000GU/g(♂), 48,000GU/g(♀)으로 가장 높은 활성을 나타내었다. GLC로 분리한 결과 5가지 측정되었으나 JH I, II, III 3종류는 동정되었고, 2가지는 미동정되었다. GLC에 의한 JH titer의 변화는 전체적으로 4령 유충에서 가장 높은 활성을 나타낸 후 감소하여 6령에서는 아주 미미한 양이 검출되었다. 성별 JH titer의 변화는 전체적으로 암컷이 수컷보다 높은 값을 나타냈다. 동정된 JH별 변화에서는 영과 성에 관계없이 JH II가 가장 높은 titer를 나타낸 반면 JH I은 4령에서 0.029ng/m1(♂), 0.0515ng/ml(♀)로 나타났고, JH III는 특이하게 수컷 4령에서 0.0283ng/m1로 낮은 titer를 보였다. 유충의 각 시기별 JHE의 활성도는 2령 수컷에서 0.8n mole/min/ml로 최저이고 5령에서 3.6n mole/min/ml로 최고값을 나타냈다. JH의 활성이 가장 높은 4령의 날짜별 JH 가수분해율은 수컷의 5일에서 최저이고 7일에서 최고인 반면 암컷에서는 1일에서 최저이고 4일에서 최고치를 나타내어 전반적으로 수컷이 더 높은 활성을 나타내었다. JH titer가 가장 높은 4령 2일(♂)과 1일(♀)의 시간별 JH 가수분해율은 수컷에서는 6시간에서 2.3n mole/min/ml의 높은 JHE 활성도를 나타내었고, 암컷에서는 24시간에서 4.7n mole/min/ml로 최고치를 나타내어 역상을 나타내었다. Haemolymph juvenile hormone(JH) titers were examined using Galleria cuticle wax test and gas liquid chromatography(GLC) and juvenile homone specific esterase(JHE) activities, which control JH, measured in both sexes of the gypsy moth, Lymantria dispar, during different larval stages, days and time. Galleria cuticle wax test had the highest JH titer at the 4th instar larvae on both sex(30,000 GU/g(♂), 33.000 GU/g( ♀)), and the lowest JH titer at the 5th instar larvae in male(17,000 GU/g), 6th instar larvae in female(6,000 GU/g). When JH titer was measured from day-1 to day-7 at the 4th instar larvae, it was high at day-2 in male(42,000 GU/g) and day-1 in female(37,000 GU/g), When JH titer was measured according to time, its high level was observed at 12 hour on both sexes(55,000 GU/g(♂) and 48,000(♀)). We found five JHs and three of them were identified as JH I, II, III, but two of them unidentified. 4th instar larvae showed a dramatic change of JH titers and female was me-re extreme than male. JH IIshowed the greatest change of its level regardless of different stages of larvae and sexes. JH I showed 0.029ng/m1( ♂ ), 0.015ng/ml(♀) at 4th instar larvae and specially JH III 0.0238 ng/ml at male 4th instar larvae, which is lower titer. Juvenile hormone specific esterase(JHE) activities of the gypsy moth in the different larval stages were lower at the 2nd instar larvae in male(0.8 mole/min/ml), and highest at the 5th instar larvae(3.6n mole/min/ml). When hydrolysis rate of JH at the 4th instar larvae whose JH titer was highest was measured, in male larvae, it was lowest(0.9n mole/min/ml) at day-5 and highest at day 7, and in female larvae, it was lowest(0.9m mole/min/ml) at day-1 and highest(3.3n mole/ min/ml) at day-4. Hydrolysis rate of JH in day-2(♂) and day-1 at the 4th instar larvae, whose JH titer was highest, was high in JHE activity at 6 hour(2.3 mole/min/ml) in male and 24 hour(4.7n mole/min/ml) in female. In conclusion, JH titer and JHE activity was shown to be inversely proportional.