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Endothelium dependent vasorelaxation of Gallic acid isolated from Spirogyra sp. And its antihypertension effect

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Abstract
순환계는 신체의 모든 기관으로 산소와 영양분을 운반하는 역할을 하는 기관계이며, 순환계에서 혈관은 매우 중요한 조직이다. 혈관의 항상성이 유지되지 않을 경우에는 고혈압, 심근경색, 동맥경화 등의 심각한 심혈관계 질환에 노출된다. 이러한 질환에 직?간접적인 영향을 미치는 혈관확장은 혈관의 이완 운동에 따라 일어나는 현상이다. 혈관은 크게 평활근 세포와 내피 세포로 이루어져 있는데, 평활근 세포가 이완 운동을 하고, 내피 세포는 평활근 세포가 운동할 수 있도록 신호를 전달한다. 내피 세포에 의존적인 혈관확장 신호 물질 중에서 가장 중요한 것은 산화질소이다. 내피 세포에 존재하는 endothelial Nitric Oxide Synthase (eNOS)에서 생성된 산화질소는 평활근 세포로 확산되어 cyclic Guanosine Monophosphate (cGMP)를 생성시킴으로써 혈관을 확장시킨다.
본 연구에서는 수생식물인 해캄에서 분리한 에틸아세테이트 층의 혈관확장 효과를 인형 제대정맥 내피세포에서 확인하였다. 해캄 에틸아세테이트 층은 고성능 원심분배 크로마토그래피를 통하여 분리되었으며, 분리된 물질들의 혈관확장 효과는 산화질소 생성, eNOS의 인산화, 내피세포로의 칼슘의 유입과 같은 내피 세포에 의존적인 요인들을 측정함으로써 확인하였다.
해캄 에틸아세테이트 층에서 분리한 물질들 중에서 SPE.IV 는 유의적으로 내피 세포에 의존적인 혈관확장 효과를 나타내었으며, eNOS의 저해제인 NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME)를 전처리 할 경우, SPE.IV에 의한 혈관확장 효과가 저해되는 것을 확인하였다. LC/MS 및 1H NMR data 를 비교?분석한 결과, SPE.IV는 항산화제로 널리 알려진 갈산임을 확인하였다.
평활근 세포에서 갈산의 혈관확장 효과는 분자 모델링 연구를 통하여 cGMP를 분해하는 효소인 Phosphodiesterase 5 (PDE 5)에 대한 결합 작용을 예측?분석하였다. 그 결과, 갈산은 비교적 안정적으로 PDE 5의 활성 부위에 결합함으로써 효소의 cGMP 분해 작용을 억제하는 것으로 예측된다.
혈관확장과 관련된 질환인 고혈압은 동맥경화, 뇌졸중, 심근경색 등의 합병증 발병의 원인이 되는 심각한 만성 질환이다. 본 연구에서는 혈관확장과 더불어 갈산의 항고혈압 활성을 확인하기 위해서 안지오텐신 I 전환 효소의 저해 활성을 평가하였다. 그 결과, 122.9 μg/ml 의 IC50 value 을 나타내어 비교적 우수한 활성을 나타내는 것을 확인하였다. 효소 저해 패턴을 예측?분석하기 위해 분자 모델링 연구를 수행한 결과, 효소의 활성 부위의 입구를 막음으로써 안지오텐신 I 전환 효소의 작용을 저해하는 것으로 예측된다.
결론적으로 갈산은 혈관확장 효과와 항고혈압 효과를 동시에 가짐으로써 혈관 질환 개선의 효과를 나타낼 것으로 사료된다.
Author(s)
강나래
Issued Date
2013
Awarded Date
2013. 2
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000006219
Affiliation
제주대학교 대학원
Department
대학원 해양생명과학과
Advisor
전유진
Table Of Contents
ABSTRACT 1
INTRODUCTION 3
MATERIALS AND METHODS 6
Materials 6
Preparation of ethyl acetate fraction of Spirogyra sp. (SPE) 6
Procedure of CPC 7
Cell culture 8
Cell viability 9
Assay of nitric oxide (NO) levels 9
Immunoblotting 10
Measurement of intracellular calcium levels 10
Procedure of HPLC 11
In silico docking of proteins and new inhibitor candidate 11
Statistical analysis 12
RESULTS AND DISCUSSION 13
NO production by influx of calcium into HUVECs 13
Isolation of five fractions from ethyl acetate fraction of Spirogyra sp. (SPE) 18
NO production of SPE.IV in HUVECs 20
SPE.IV induces influx of calcium into HUVECs 26
Identification of SPE.IV 28
In silico docking of Phosphodiesterase 5 (PDE5) 30
Angiotensin-I Converting Enzyme (ACE) inhibitory activity of gallic acid (GA) 34
CONCLUSION 39
REFERENCES 40
ACKNOWLEDGEMENT 45
Degree
Master
Publisher
제주대학교
Citation
강나래. (2013). Endothelium dependent vasorelaxation of Gallic acid isolated from Spirogyra sp. And its antihypertension effect
Appears in Collections:
General Graduate School > Marine Life Sciences
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