Model 반응계에서의 lysine 산화반응에 미치는 비타민 C의 농도별 효과를 조사한 결과, AsA, DHA, ErA, glutathione 및 3,4-dihydroxybenzoate의 첨가는 효소반응의 초기단계에서 과산화수소 생성을 현저하게 억제하였고, \( 2 \mu \mathrm { M } \)이상의 농도에서는 lysyl oxidase의 활성이 완전히 억제되었다. 따라서 비타민 C의 첨가는 lysyl oxidase 활성의 억제를 줄이고 pyridinoline 생성을 증가하는 경향을 나타냈다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>Model 반응계에서의 lysine 산화반응에 미치는 비타민 C의 농도별 효과</h2> <p>In vitro moldel 계에서 각 농도의 AsA를 첨가하였을 때 효소활성의 변화를 Fig. 1 에 나타내었다. AsA의 첨가에 의해 lysyl oxidase 활성의 지표인 과산화수소의 생성량은 대조군에 비하여 감소하였다. \( 2 \mu \mathrm { M } \)의 AsA의 첨가에 의해 효소활성은 완전히 억제되었고, \( 0.2 \mu \mathrm { M } \) 농도에서 억제효과가 나타났으나 40분 경과 후 다시 활성이 상승하는 경향이 나타났다. 또한 \( 0.02 \mu \mathrm { M } \)에서는 효소활성의 변화는 대조군과 비슷한 경향을 나타내었다. AsA를 과잉으로 첨가하였을 때 lysyl oxidase의 활성은 저해제인 BAPN을 첨가 하였을 때와 같은 결과를 나타내었다. Lysyl oxidase 활성이 완전히 억제될 경우 pyridinoline 생성양은 감소될 것이고, 성숙가교인 pyridinoline 생성이 저하하면 분자 간 가교에 영향을 주어 collagen은 정상적인 기능이 유지되기 어려울 것으로 예상된다. 성장이상이나 lathylism의 증상이 나타날 가능성도 배제하기 어려울 것이다. 노화와 함께 결합조직의 변화는 적당한 AsA가 필요한 것으로 사료된다. 이상의 결과에서 AsA는 \( 2 \mu \mathrm { M } \)이상의 농도에서 lysyl oxidase의 활성을 완전히 억제하여 pyridinoline 생성을 조절할 수 있는 농도는 그 이하가 적절한 것으로 나타났다.</p> <h2>Lysine 산화반응에 미치는 환원형 비타민 \( \mathrm { C } \) 및 관련 물질의 영향</h2> <p>효소반응에서 초기의 과산화수소 생성량에 미치는 AsA, DHA, ErA, glutathione 및 3,4-dihydroxybenzoate의 영향을 나타내었다. 정제 효소만을 첨가한 대조군은 \( 0.941 \) \( \mathrm { nM } / \mathrm { min } \) 으로 높은 수치를 나타내었으나, AsA 첨가에 의해 \( 79 \% \) 억제되었다. ErA 첨가에 의해서도 과산화수소 생성은 현저하게 억제되어 AsA와 ErA는 효소반응의 초기단계에 있어서도 현저하게 그 반응을 억제함을 알 수 있었다.</p> <h2>Lysine 산화반응에 미치는 산화형 비타민 C 및 Glutathione의 영향</h2> <p>Lysine 산화반응에 산화형 비타민 C(DHA)와 환원제인 glutathione (GSH)의 영향을 검토하였다. 전보에서 저자는 염가용성 collagen과 부분정제 lysyl oxidase를 사용한 반응계에서 비타민 C의 영향을 조사한 결과, AsA는 효소 반응을 현저하게 억제하며 DHA에 의해서도 억제하는 경향이 나타났다. 본 실험에서는 정제 효소 중에 DHA를 첨가하여도 그 영향은 대조군과 비슷하게 나타나, 조효소를 사용한 반응계와 다른 양상을 띠고 있음을 추정할 수 있었다. Lysine과 hydroxylysine은 \( \delta \)-amino기를 가지고 있으며 collagen 분자 중에서 DHA와 maillard 반응에 의해 carboxymethyl lysine (CML) 또는 carboxymethyl hydroxylysine (CMhL)을 생성한다. Hyl이 이러한 산화반응에 의해 CML 또는 CNhL로 변화한다면 pyridinoline 생성은 억제될 것으로 추측된다. Shimamura는 동물실험에서 골 및 연골collagen 중의 DHA 농도는 AsA와 비교해 높은 경향을 나타냄을 확인하였고, 이러한 것은 pyridinoline 생성에 의해 AsA가 산화되어 DHA와 Lys 또는 Hyl이 Maillard 반응을 일으켰을 것으로 추정하고 있다. CML이나 CMhL은 연골 또는 골 collagen에서의 존재 여부는 확인되지 않았으나 당뇨병환자의 안구 중의 collagen은 CML 반응 경로를 거치므로 갈변물질인 Maillard 반응생성물의 생성을 억제할 것이라고 추측할 수 있다. In vitro에서 collagen을glulose 용액 중 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 수주간 방치할 경우 노화한 사람의 collagen과 비슷한 Maillard 반응 생성물을 생성한다고 한다. 환원제인 GSH를 첨가한 경우 과산화수소의 생성량은 대조군과 비교하여 변화는 나타나지 않았으며 DHA와 비슷한 패턴을 나타냈다. Lysyl oxidase 중에는 cysteine이 아미노산 1000 잔기에 대하여 약 30잔기 존재하며 이러한 disulfide 결합에 의해 효소가 안정화 된다고 알려져 있다. GSH와 같은 thiol 화합물은 cysteine 측쇄개열 시약으로 사용되며 lysyl oxidase 의 disulfide를 절단하는 것에 의해 효소 활성을 억제할 가능성도 예상되지만 본 반응계에서는 그 효과는 나타나지 않았다. 같은 환원제로 기능을 하는 AsA에서는 그 영향이 나타났으므로 AsA의 구조가 이러한 반응에 관여하는 것을 예측 할 수 있다.</p>