• 제목/요약/키워드: ${\beta}2$ integrin

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MCF-7 세포에서 spermine에 의한 부착단백질 Integrin β1과 FAK, 세포골격 단백질 actin의 조절 (Modulation of Adhesion Proteins Integrin β1 and FAK, and Cytoskeletal Protein Actin by Spermine in MCF-7 Cells)

  • 지혜진;김병기
    • 생명과학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.16-24
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    • 2012
  • Polyamine은 모든 세포의 성장과 분화에 필수적인 요소지만 그 기작은 아직 정확하게 밝혀져 있지 않다. 본 논문에서는 MCF-7세포에서 spm의 세포독성 기작을 연구하였다. MTT assay 결과 저농도의 spm (<10 ${\mu}M$) 처리시 cell viability가 증가하는 반면 고농도의 spm 처리시 처리 시간과 처리 농도에 의존적으로 감소되었으며, 이는 고농도의 spm이 MCF-7 cell에 cytotoxic한 효과를 가지고 있는 것으로 사료된다. Cell cycle 분석 결과 spm 농도에 의존적으로 sub-G1 단계의 세포 양이 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 spm이 세포분열을 억제함으로써 세포사를 유발하는 것으로 생각된다. 또한 고농도의 spm 처리 후 2시간이 지나자 cell 표면이 움츠려 들며 rounding되기 시작하여 하루가 지난 후 거의 모든 cell이 culture dish 에서 떨어진 것을 관찰할 수 있었다. 이는 spm이 세포부착에 관여하여 세포사를 유발하는 것이라 생각되며, 세포부착을 조절하는 Integrin ${\beta}1$은 저농도의 spm에선 별다른 차이를 보이지 않다가 농도가 높아질수록 조금씩 감소하였으며, cytoskeletal protein인 actin은 농도의존적으로 감소하였다. 반면 adhesion protein인 FAK는 저농도의 spm 처리시에도 급격히 감소하였다. 이는 spm이 adhesion 및 cytoskeletal proteins의 발현을 억제하는 것으로 보이며, 특히 Integrin ${\beta}1$과 actin에 비해 FAK에 더 많은 영향을 끼치는 것으로 사료된다. 단백질들의 세포막상의 분포에 관한 연구에서, membrane 상에 위치하던 Integrin ${\beta}1$은 10 ${\mu}M$의 spm 처리시 세포 내로 약간의 위치변동이 일어났으나 그 양에는 크게 차이가 없었으며, 반면에 actin은 위치상엔 큰 변화가 일어나지는 않았지만 농도에 따라 크게 감소하는 것으로 나타났다. 세포이동과 형태조절에서 중추적인 역할을 하는 FAK는 세포막 안쪽에 위치하고 있다가 spm 처리시 세포 가운데로 이동하는 모습이 관찰되었으며 그 양도 크게 감소하였다. 이상의 실험에서 세포 내 spm의 변화는 MCF-7 cell의 adhesion protein인 Integrin ${\beta}1$과 FAK, 그리고 cytoskeletal protein인 actin의 발현을 조절하여 cell attachment를 억제함으로써 세포분열과 생장을 억제하는 것으로 분석된다.

Busulfan-Induced IgG-Protein Complex of Germ Cells and Its Utility for Selection of Spermatogonial Stem Cells

  • 주학진;천영신;권득남;김진회
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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    • pp.38-38
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    • 2001
  • Spermatogonial stem cells은 sperrnatogenesis에서 중요한 역할을 하며, 곡세정관의 기저막에 위치하고 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 그 동안 이 세포에 특이하게 발현되는 marker가 거의 알려져 있지 않아 spermatogonial stem cell의 연구에 많은 어려움을 가져왔다. 최근 일반적인 stem cell이 갖는 특성 중, 기저막과 상호작용을 하는 surface protein으로 integrin이 존재한다는 사실을 이용하여, anti-$\alpha$$_{6}$/ 또는 anti-$\beta$$_1$ integrin항체로 germ cell을 선발하여 정소에 이식한 결과, 높은 효율로 이식세포유래의 정자발생이 가능하다는 결과가 보고되었다 (Shinohara et al., 1999). 한편, 항암제의 일종인 busulfan을 마우스에 투여(40mg/kg)한 후 4-5주가 경과하면 세정관의 기저막에 위치하는 spermatogonia를 제외하고 대부분의 생식세포는 소멸한다 본 실험의 목적은 이러한 사실들을 이용하여 spermatogonial stem cell의 특성을 밝히고, 이 생식세포를 보다 간편하고 손쉽게 선발할 수 있는 시스템을 확립하는데 있다. Busulfan처리 후 5주가 경과된 마우스와 정상적인 13주령의 마우스 testis로부터 세포를 분리한 후 FITC-conjugated anti-IgG를 이용한 면역형광법으로 측정.분석한 결과, 형광표식된 세포비율이 대조군과 비교하여 busulfan을 처리한 경우에서 유의적인 증가를 보였다.(17$\pm$3.8%. 0.7$\pm$0.3% busulfan vs control). 또한, IgG와 결합한 단백질이 존재하는 이들 세포들은 곡세정관의 기저막을 따라 위치하며, 단백질과 복합체를 형성한 IgG는 anti-Ig $G_{2a}$와 반응하지 않는다는 사실을 관찰했다. 이러한 IgG 복합체를 형성한 세포들의 특성을 이용하여, IgG와 반응을 하지 않는 것으로 확인된 이차 항체인 an1i-Ig $G_{2}$와 일차 항체인 anti-$\alpha$$_{6}$ 또는 anti-$\beta$$_1$ integrin항체를 이용하여 측정.분석하였다. Busulfan을 처리한 마우스 정소에서 분리한 세포를 다시 laminin으로 코팅된 dish에서 선발.회수해서, anti-lgG, anti-$\alpha$$_{6}$ 또는 anti-$\beta$$_1$ integrin항체로 각각 표식된 세포비율을 비교하였다. Laminin으로부터 선발.회수한 세포에서는 IgG복합체가 $\alpha$$_{6}$ 또 는 $\beta$$_1$integrin과 거의 같은 수준에서 높은 비율로 표식되었다. 결론적으로, busulfan에 의해 유도된 IgG와 결합가능한 단백질은 $\alpha$$_{6}$$\beta$$_1$ integrin과 마찬가지로 immunoglobulin G를 이용하여 spermatogonial stem cell의 선발을 가능하게 했다. 따라서, busulfan처리시 IgG는 미분화된 정조세포의 선발을 위한 하나의 marker로서 사용가능함을 시사한다.다.

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상아모세포의 I 형 아교질에 대한 부착 (THE ADHESION OF ODONTOBLAST TO TYPE I COLLAGEN)

  • 안명기;정태성;김신
    • 대한소아치과학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.308-316
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    • 2010
  • 상아모세포는 부착분자들을 이용하여 기질에 부착하는 세포이며, 인테그린과 같은 부착분자들이 일련의 세포와 세포외기질을 인지하는 신호전달분자로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 상아모세포(MDPC-23 세포)와 I형 아교질과의 상호작용과 TGF-${\beta}1$과 TNF-${\alpha}$가 세포부착분자의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 시행하였다. 본 연구에서 MDPC-23 세포는 농도의존적으로 I형 아교질에 부착했으며, 면역형광염색법에서 MDPC-23 세포가 아교질에 부착할 때, 국소부착점에서 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$, CD44, FAK 그리고 paxillin의 발현양상을 관찰할 수 있었다. 싸이토카인 TGF-${\beta}1$은 MDPC-23 세포의 아교질에 대한 부착성 및 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$와 chondroitin sulfate의 발현을 증가시켰으며, RT-PCR의 결과에서는 인테그린 ${\alpha}1$의 mRNA의 양이 TGF-${\beta}1$에 의해서 증가되었음을 확인하였다. 결론적으로 MDPC-23 세포는 아교질에 부착 친화성을 갖고 있으며, 부착 시에 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$와 CD44 그리고 chondroitin sulfate와 같은 부착분자들이 관여한다. 그리고 TGF-${\beta}1$은 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$ 그리고 chondroitin sulfate와 같은 부착분자의 발현을 증가시켰다.

Transforming growth factor β1 enhances adhesion of endometrial cells to mesothelium by regulating integrin expression

  • Choi, Hee-Jung;Park, Mi-Ju;Kim, Bo-Sung;Choi, Hee-Jin;Joo, Bosun;Lee, Kyu Sup;Choi, Jung-Hye;Chung, Tae-Wook;Ha, Ki-Tae
    • BMB Reports
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    • 제50권8호
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    • pp.429-434
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    • 2017
  • Endometriosis is the abnormal growth of endometrial cells outside the uterus, causing pelvic pain and infertility. Furthermore, adhesion of endometrial tissue fragments to pelvic mesothelium is required for the initial step of endometriosis formation outside uterus. $TGF-{\beta}1$ and adhesion molecules importantly function for adhesion of endometrial tissue fragments to mesothelium outside uterus. However, the function of $TGF-{\beta}1$ on the regulation of adhesion molecule expression for adhesion of endometrial tissue fragments to mesothelium has not been fully elucidated. Interestingly, transforming growth factor ${\beta}1$ ($TGF-{\beta}1$) expression was higher in endometriotic epithelial cells than in normal endometrial cells. The adhesion efficiency of endometriotic epithelial cells to mesothelial cells was also higher than that of normal endometrial cells. Moreover, $TGF-{\beta}1$ directly induced the adhesion of endometrial cells to mesothelial cells through the regulation of integrin of ${\alpha}V$, ${\alpha}6$, ${\beta}1$, and ${\beta}4$ via the activation of the $TGF-{\beta}1/TGF-{\beta}RI/Smad2$ signaling pathway. Conversely, the adhesion of $TGF-{\beta}1-stimulated$ endometrial cells to mesothelial cells was clearly reduced following treatment with neutralizing antibodies against specific $TGF-{\beta}1-mediated$ integrins ${\alpha}V$, ${\beta}1$, and ${\beta}4$ on the endometrial cell membrane. Taken together, these results suggest that $TGF-{\beta}1$ may act to promote the initiation of endometriosis by enhancing integrin-mediated cell-cell adhesion.

CD Gene Microarray Profiles of Bambusae Caulis in Liquamen in Human Mast Cell

  • Jeon Hoon;Kang Nan Joo;Kim Gyo Seok
    • 동의생리병리학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.241-246
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    • 2003
  • Bambusae Caulis in Liquamen(BCL) has been used to relieve the cough and asthma, and remove the phlegm in traditional Oriental medicine. In recent years, it was studied for its antiinflammatory, antiallergenic, immune-modulating, and anticarcinogenic capabilities. This experiment was performed to evaluate the microarray profiles of CD genes in human mast cells before and after BCL treatment. The results are as follows: The expression of 51 of the genes studied was up-regulated in the Bel-treated group; they include the genes coding L apoferritin, beta-2-microglobulin, ferritin light polypeptide, CD63, monocyte chemotactic and activating fact, heme oxygenase 1, CD140a, integrin alpha M, colony stimulating factor 2 receptor, eukaryotic translation elongation factor, CD37, interleukin 18, NADH dehydrogenase 1 beta, CD48, 5-lipoxygenase activating protein, interleukin 4, ribosomal protein L5, GABA(A) receptor-associated protein, beta-tubulin, integrin beta 1, CD162, CD32, lymphotoxin beta, alpha-tublin, integrin alpha L, CD2, CD151, CD331, 90 kDa heat shock protein, CD59, CD3Z, microsomal glutathione S-transferase 2, CD33, CD162R, cyclophilinA, CD84, interleukin 9 receptor, interleukin 11, CD117, CD39-Like 2, and so forth. The expression of 7 of the genes studied was down-regulated in the BCL-treated group; they include the genes coding con, CD238, SCF, CD160, CD231, CD24, and CD130. Consequently, the treatment of BCL on the human mast cells increased the expression of 51 genes and decreased the expression of 7 genes. These data would provide a fundamental basis to the traditional applications of Bambusae Caulis in Liquamen.

Biodistribution of 99mTc Labeled Integrin Antagonist

  • Jang, Beom-Su;Park, Seung-Hee;Shin, In Soo;Maeng, Jin-Soo;Paik, Chang H.
    • Toxicological Research
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    • 제29권1호
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    • pp.21-25
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    • 2013
  • The selective targeting of an integrin ${\alpha}_v{\beta}_3$ receptor using radioligands may enable the assessment of angiogenesis and integrin ${\alpha}_v{\beta}_3$ receptor status in tumors. The aim of this research was to label a peptidomimetic integrin ${\alpha}_v{\beta}_3$ antagonist (PIA) with $^{99m}Tc(CO)_3$ and to test its receptor targeting properties in nude mice bearing receptor-positive tumors. PIA was reacted with tris-succinimidyl aminotriacetate (TSAT) (20 mM) as a PIA per TSAT. The product, PIA-aminodiacetic acid (ADA), was radiolabeled with $[^{99m}Tc(CO)_3(H_2O)_3]^{+1}$, and purified sequentially on a Sep-Pak C-18 cartridge followed by a Sep-Pak QMA anion exchange cartridge. Using gradient C-18 reverse-phase HPLC, the radiochemical purity of $^{99m}Tc(CO)_3$-ADA-PIA (retention time, 10.5 min) was confirmed to be > 95%. Biodistribution analysis was performed in nude mice (n = 5 per time point) bearing receptor-positive M21 human melanoma xenografts. The mice were administered $^{99m}Tc(CO)_3$-ADA-PIA intravenously. The animals were euthanized at 0.33, 1, and 2 hr after injection for the biodistribution study. A separate group of mice were also co-injected with 200 ${\mu}g$ of PIA and euthanized at 1 hr to quantify tumor uptake. $^{99m}Tc(CO)_3$-ADA-PIA was stable in phosphate buffer for 21 hr, but at 3 and 6 hr, 7.9 and 11.5% of the radioactivity was lost as histidine, respectively. In tumor bearing mice, $^{99m}Tc(CO)_3$-ADA-PIA accumulated rapidly in a receptor-positive tumor with a peak uptake at 20 min, and rapid clearance from blood occurring primarily through the hepatobiliary system. At 20 min, the tumor-to-blood ratio was 1.8. At 1 hr, the tumor uptake was 0.47% injected dose (ID)/g, but decreased to 0.12% ID/g when co-injected with an excess amount of PIA, indicating that accumulation was receptor mediated. These results demonstrate successful $^{99m}TC$ labeling of a peptidomimetic integrin antagonist that accumulated in a tumor via receptor-specific binding. However, tumor uptake was very low because of low blood concentrations that likely resulted from rapid uptake of the agent into the hepatobiliary system. This study suggests that for $^{99m}Tc(CO)_3$-ADA-PIA to be useful as a tumor detection agent, it will be necessary to improve receptor binding affinity and increase the hydrophilicity of the product to minimize rapid hepatobiliary uptake.

Evaluation of intracellular uptake of cyclic RGD peptides in integrin αvβ3-expressing tumor cells

  • Soyoung Lee;Young-Hwa Kim;In Ho Song;Ji Young Choi;Hyewon Youn;Byung Chul Lee;Sang Eun Kim
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.92-101
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    • 2020
  • The cyclic Arg-Gly-Asp (cRGD) peptide is well-known as a binding molecule to the integrin αvβ3 receptor which is highly expressed on activated endothelial cells and new blood vessels in tumors. Although numerous results have been reported by the usage of cRGD peptide-based ligands for cancer diagnosis and therapy, the distinct mechanisms, and functions of cRGD-integrin binding to cancer cells are still being investigated. In this study, we evaluated the internalization efficacy of different types of cRGD peptides (monomer, dimer and tetramer form) in integrin αvβ3 overexpressing cancer cells. Western blot and flow cytometric analysis showed U87MG expresses highly integrin αvβ3, whereas CT-26 does not show integrin αvβ3 expression. Cytotoxicity assay indicated that all cRGD peptides (0-200 µM) had at least 70-80% of viability in U87MG cells. Fluorescence images showed cRGD dimer peptides have the highest cellular internalization compare to cRGD monomer and cRGD tetramer peptides. Additionally, transmission electron microscope results clearly visualized the endocytic internalization of integrin αvβ3 receptors and correlated with confocal microscopic results. These results support the rationale for the use of cRGD dimer peptides for imaging, diagnosis, or therapy of integrin αvβ3-rich glioblastoma.

Paired Ig-Like Type 2 Receptor-Derived Agonist Ligands Ameliorate Inflammatory Reactions by Downregulating β1 Integrin Activity

  • Lee, Kyoung-Jin;Lim, Dongyoung;Yoo, Yeon Ho;Park, Eun-Ji;Lee, Sun-Hee;Yadav, Birendra Kumar;Lee, Yong-Ki;Park, Jeong Hyun;Kim, Daejoong;Park, Kyeong Han;Hahn, Jang-Hee
    • Molecules and Cells
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    • 제39권7호
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    • pp.557-565
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    • 2016
  • The paired immunoglobulin-like type 2 receptor (PILR) family consists of two functionally opposite members, inhibitory $PILR{\alpha}$ and activating $PILR{\beta}$ receptors. PILRs are widely expressed in various immune cells and interact with their ligands, especially CD99 expressed on activated T cells, to participate in immune responses. Here we investigated whether PILR-derived agonists inhibit ${\beta}1$ integrin activity as ligands for CD99. PILR-derived peptides as well as PILR-Fc fusion proteins prevented cell adhesion to fibronectin through the regulation of ${\beta}1$ integrin activity. Especially, PILRpep3, a representative 3-mer peptide covering the conserved motifs of the PILR extracellular domain, prevented the clustering and activation of ${\beta}1$ integrin by dephosphorylating FAK and vinculin, which are major components of focal adhesion. In addition, PILRpep3 inhibited transendothelial migration of monocytes as well as endothelial cell tube formation. Furthermore, upon intraperitoneal injection of PILRpep3 into mice with collagen-induced arthritis, the inflammatory response of rheumatoid arthritis was strongly suppressed. Taken together, these results suggest that PILR-derived agonist ligands may prevent the inflammatory reactions of rheumatoid arthritis by activating CD99.

GnRH (Gonadotropin-Releasing Hormone)에 의한 자궁내막암 유래 세포주의 세포 증식 억제 기전에 있어서 Integrin, FAK (Focal Adhesion Kinase) 및 ERK (Extracellular Signal Regulated Kinase)의 역할 (Role of Integrin, FAK (Focal Adhesion Kinase) and ERK (Extracellular Signal Regulated Kinase) on the Suppressed Cell Proliferation of Endometrial Cancer Cells by GnRH (Gonadotropin-Releasing Hormone))

  • 최종락;박동욱;최동순;민철기
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제33권2호
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    • pp.115-123
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    • 2006
  • 목 적: 본 연구를 통해 GnRH 의한 세포 분열의 억제는 integrin, FAK 빛 ERK를 통한 세포 내 신호전달 기전을 통하여 일어남을 규명하고자 하였다. 연구방법: 연구에 사용된 인간자궁내막암 세포주는 DMEM/F12 (10% FBS)의 조건에서 배양 하였다. GnRH-I과 -II는 실험 목적에 따라 100 nM 농도로 0, 5, 10, 15, 20, 30분간 또는 10 nM or 100 nM의 농도로 20분간 처리 하였다. 세포의 분열 정도는 [$^3H$] thymidine incorporation assay를 이용하여 정량적으로 측정 하였으며, Immunoblotting 방법을 이용하여 단백질의 발현을 확인 하였다. 결 과: GnRH-I과 -II 모두 HEC1A 세포의 세보분열을 억제하였으며 integrin ${\beta}3$의 발현을 증가 시켰다. GnRH-I과 -II를 처리 후 FAK 및 ERK의 안산화가 증가됨을 관찰할 수 있었다. 결 론: GnRH에 의한 세포분열의 억제는 integrin의 발현과 FAK 및 ERK의 인산화 과정을 통하여 일어남을 알 수 있었다.