Effects of $Cu^{++}-Catalyzed$ Peroxidation on Collagen Gelation

$Cu^{++}-Catalyzed$ Peroxidation이 Collagen Gelation에 미치는 영향

reactive oxygen species에 의해 나타나는 reactivity에 있어서 metal ions이 관여함이 시사되고 있다. 이미 알려진 reactive oxygen species와 metal ions의 상호작용 이외에 특히 $Cu^{++}$과 $H_2O_2$가 강력한 peroxidative action을 나타낸다는 사실이 알려져 있으며 $Cu^{++}-H_2O_2$가 biological system 에서의 조직파괴에 관여할 가능성이 저자들에 의해서 효소 및 조직치 구조 단백질의 gradation 효과를 관찰함으로써 시사되었다. 본 연구는 $H_2O_2$ 혹은 $H_2O_2$를 생성하는 효소계(xanthine과 xanthine oxidase 및 glucose과 glucose oxidase)에 $Cu^{++}$을 첨가하여 $Cu^{++}-H_2O_2$에 의한 peroxidation의 효과를 collagen gelation을 통하여 확인코저 수행하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) $Cu^{++}(20\;{\mu}M)$과 $H_2O_2$에 의하며 collagen gelation은 현저히 억제되었으며 이같은 억제효과는 양자의 농도에 비례하였다. 2) $Cu^{++}-H_2O_2$ reactivity를 확인하는 다른 방법으로 glucose oxidase system를 이용하였다. glucose oxidase$(2.5{\mu}g/ml)$ 와 glucose(0.5 mM)는 collagen gelation에 영향을 미치지 않았으나 이에 $Cu^{++}$이 존재하면 gelation이 억제되었다. 이때 억제정도는 $glucose(0.125{\sim}l.25\;mM)$와 $Cu^{++}$의 농도에 비례하였다. 3) 여러 reactive oxygen species 가운데 $Cu^{++}-H_2O_2$ reactivity를 xanthine oxidase system을 이용하여 확인하였다. (a) collagen gelation은 xanthine oxidase(30 munits/ml)와 xanthine$(0.25{\sim}2\;mM)$에 의하여 억제되었다. (b) 이때 나타나는 collagen gelation의 억제는 superoxide dismutase에 의하여 완전히 회복되었으나 catalase에 의해서는 더욱 촉진되었다. 그러나 catalase에 의한 억제효과의 촉진은 1,4-diazabicyclo(2,2,2)octane에 의하여 완전히 소실되었다. 따라서 이 xanthine oxidase system에서는 $O_2-,\;H_2O_2,\;^1O_2$이 관여함을 알 수 있었다. (c) 그러나 $Cu^{++}(10\;{\mu}M)$이 존재하였을 때 collagen gelation은 superoxie dismutase에 의해 더욱 억제되었고 catalase에 의해서는 완전히 회복되었다. xanthine oxidase계에서 얻어진 결과는 여러 reactive oxygen species가운데 $H_2O_2$가 $Cu^{++}$에 의하여 peroxidation효과를 나타냄을 알 수 있었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 reactive oxygen species와 metal ions과의 상호작용 가운데 $Cu^{++}-H_2O_2$는 강한 반응을 나타내는 특이한 구성요소이고 헌재 시사되고 있는 reactive oxygen species의 biological effects에 비추어 $Cu^{++}-catalyzed peroxidation$도 병적상태에서 생체에 유해한 작용을 나타내는 요소임을 시사하며 특히 염증시 조직파괴역할에 관하여 고찰하였다.