• 미생물학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.183-188
• /
• 2004

TNT 분해 세균 Stenotrophomonas sp. OK-5는 세 개의 다른 NAD(P)H-nitroreductase의 활성 fractions (NTR fractions I, II, III)을 갖고 있는 것으로 확인된 바 있다. 본 연구에서는 NTR fractions I, II, III에 대한 생리학적 특성과 분자생물학적 특성을 규명하고자 하였다. TNT에 대한 균주 OK-5의 NTR fractions I, II, 그리고 III의 활성은 억제 물질인 $\beta$-mercaptoethanol의 첨가 시에 효소의 활성 이 모두 억제되는 것으로 확인되었다. TNT와 그 유사 기질을 이용하여 균주 OK-5에서 분리된 NTR의 기질 특이성을 조사한 결과, nitrobenzene, 그리고 RDX에 대 해서는 비교적 활성 이 높게 나타났으나 2,6-DNT와 2,4-DNT에서는 낮은 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 균주 OK-5에서 정제된 NTR fraction I의 N-말단 아미노산 서 열은 $^1MSDLLNADAVVQLFRTARDS^20$로 분석되었고, Xanthomonas campestris의 NTR과 X. axonopodis의 NTR에서 각각 70%와 65%로 비교적 높은 유사성을 가지는 것으로 나타났다. 균주 OK-5의 NTR fraction I의 효소를 암호화하는 SmOK5nrI 유전자의 염기서열을 확인하고 분석된 유전자로부터 유추되는 아미노산 서열을 각각 비교한 결과 X. campestris의 NTR과 81%, X. axonopodis의 NTR과 75%,그리고 Streptomyces avermitilis의 NTR과 30%의 유사성이 있는 것으로 조사되었으나, Pseudomonas putida KT2440의 NTR (pnrB)과는 16%로 낮은 유사성이 있는 것으로 확인되었다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
• /
• 제62권6호
• /
• pp.626-634
• /
• 2019

Objective : Nerve growth factor (NGF) is a member of the neurotrophic factor family and plays a vital role in the physiological processes of organisms, especially in the nervous system. Many recent studies have reported that NGF is also involved in the regulation of tumourigenesis by either promoting or suppressing tumor growth, which depends on the location and type of tumor. However, little is known regarding the effect of NGF on interspinal schwannoma (IS). In the present study, we aimed to explored whether mouse nerve growth factor (mNGF), which is widely used in the clinic, can influence the growth of interspinal schwannoma cells (ISCs) isolated from IS in vitro. Methods : ISCs were isolated, cultured and identified by S-100 with immunofluorescence analysis. S-100-positive cells were divided into five groups, and separately cultured with various concentrations of mNGF (0 [phosphate buffered saline, PBS], 40, 80, 160, and 320 ng/mL) for 24 hours. Western blot and quantantive real time polymerase chain reaction (PCR) were applied to detect tyrosine kinase A (TrkA) receptor and p75 neurotrophin receptor ($p75^{NTR}$) in each group. Crystal violet staining was selected to assess the effect of mNGF (160 ng/mL) on ISCs growth. Results : ISCs growth was enhanced by mNGF in a dose-dependent manner. The result of crystal violet staining revealed that it was significantly strengthened the cells growth kinetics when cultured with 160 ng/mL mNGF compared to PBS group. Western blot and quantantive real time PCR discovered that TrkA receptor and mRNA expression were both up-regualated under the condition of mNGF, expecially in 160 ng/mL, while the exoression of $p75^{NTR}$ demonstrated no difference among groups. Conclusion : From these data, we conclude that exogenous mNGF can facilitate ISC growth by activating both TrkA receptor and $p75^{NTR}$. In addition, patients who are suffering from IS should not be administered mNGF in the clinic.

• 생명과학회지
• /
• 제21권8호
• /
• pp.1134-1141
• /
• 2011

TMP21은 AD의 원인으로 작용하는 A${\beta}$-42 펩타이드 생성에 중요한 ${\gamma}$-secretase 활성을 억제하는 p24 family에 속하는 type I 막 단백질이다. 본 연구에서는 TMP21이 세포의 성장과 분화에 중요한 NGF 수용체 신호전달과정에 미치는 영향을 분석하고자 인간의 TMP21 cDNA를 합성하고, CMV promoter 조절 하에 hTMP21를 클로닝하여, CMV/hTMP21 벡터를 제조하였다. 그리고 이들 벡터를 B35 neuroblastoma에서 과발현시킨 후 ${\gamma}$-secretase 구성단백질과 NGF 수용체 연관 단백질의 변화를 관찰하였다. 그 결과, 4종류의 ${\gamma}$-secretase 구성단백질의 발현은 vehicle transfectants보다 CMV/hTMP21 transfectants에서 유의적으로 감소하였다. 또한 NGF low affinity 수용체인 $p75^{NTR}$과 downstream 단백질인 RhoA의 양은 NGF를 처리하지 않은 TMP21 transfectants에서 유의적으로 증가하였으나 NGF 처리에 의해 감소되었다. High affinity NGF 수용체인 TrkA의 인산화도 NGF 처리가 없는 경우 유의적으로 감소하였으나 NGF 처리에 의해 증가되었다. 또한 downstream 신호전달 과정 중에서 ERK의 인산화는 TrkA와 유사한 발현변화를 나타내었으나 Akt 인산화는 NGF의 처리에 의해 더욱 증가하였다. 이러한 결과는 TMP21이 neuroblastoma에서 NGF 수용체 신호전달과정를 조절하는 중요한 단백질로서 작용함을 제시하며, AD의 작용기전 연구에 중요한 기초자료를 제공할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.812-824
• /
• 2013

Reserpine은 항고혈압제로서 알츠하이머질병의 증상을 나타내는 Caenorhabditis elegans에서 세포독성을 감소시켜 마비를 억제하고 수명을 연장시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 reserpine의 효능을 포유동물에서 확인하기 위하여, 알츠하이머질병의 병리적 특성과 연관된 주요인자의 변화를 30일 동안 reserpine을 투여한 Tg2576 마우스에서 관찰하였다. 그 결과, 공격행동(aggressive behavior)은 vehicle 투여 그룹에 비하여 reserpine 투여 그룹에서 유의적으로 감소하였으나 사회적 접촉(social contact)은 유의적인 변화가 없었다. 뇌의 해마부분에서 알츠하이머질병의 원인 중 하나인 $A{\beta}$-42의 축적은 reserpine 투여 그룹에서 유의적으로 감소하였고, $A{\beta}$-42의 농도도 대조군에 비하여 reserpine 투여 그룹에서 감소하였다. 더불어, ${\gamma}$-secretase의 구성단백질 중에서 PS-2, Pen-2, APH-1의 발현은 대조군에 비하여 reserpine 투여군에서 유의적으로 감소하였으나 NCT 발현은 변화가 없었다. 혈청에서 NGF의 농도는 Tg2576 마우스에서 감소하였다가 reserpine 투여한 그룹에서 유의적으로 증가하였으며, high affinity receptor의 신호전달과정에 포함된 단백질 중에서 reserpine 투여 그룹은 TrkA의 인산화가 증가하고 ERK 인산화는 감소되었다. 한편 low affinity receptor의 신호전달과정에서, $p75^{NTR}$과 Bcl-2의 발현은 vehicle 그룹에 비하여 reserpine 투여 그룹에서 유의적으로 발현이 증가하였으나 RhoA의 발현은 reserpine 투여 그룹에서 감소하였다. 따라서 이러한 결과는 reserpine은 포유동물 치매모델인 Tg2576 마우스에서 행동학적 변화, $A{\beta}$-42의 축적, NGF의 농도, NGF신호전달의 변화 등을 유도하며, 향후 치매치료제로서 가능성을 제시하고 있다.

• Asian Spine Journal
• /
• 제12권6호
• /
• pp.998-1009
• /
• 2018

Study Design: Olfactory ensheathing cells (OECs) from rat olfactory mucosa were cultured, characterized, and transplanted into a rat model of spinal cord injury (SCI). Purpose: To evaluate different doses of OECs in a rat model of SCI. Overview of Literature: SCI causes permanent functional deficit because the central nervous system lacks the ability to perform spontaneous repair. Cell therapy strategies are being explored globally. The clinical use of human embryonic stem cell is hampered by ethical controversies. Alternatively, OECs are a promising cell source for neurotransplantation. This study aimed to evaluate the efficacy of different doses of allogenic OEC transplantation in a rat model of SCI. Methods: OECs were cultured from the olfactory mucosa of Albino Wistar rats; these cells were characterized using immunohistochemistry and flow cytometry. Rats were divided into five groups (n=6 rats each). In each group, different dosage ($2{\times}10^5$, $5{\times}10^5$, $10{\times}10^5$, and >$10{\times}10^5$) of cultured cells were transplanted into experimentally injured spinal cords of rat models. However, in the SCI group, only DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) was injected. Rats were followed up upto 8 weeks post-transplantation. The outcome of transplantation was assessed using the Basso, Beattie, Bresnahan (BBB) scale; motor-evoked potential studies; and histological examination. Results: Cultured cells expressed 41% of p75NTR, a marker for OEC, and 35% of anti-fibronectin, a marker for olfactory nerve fibroblast. These cells also expressed $S100{\beta}$ and glial fibrillary acid protein of approximately 75% and 83%, respectively. All the transplanted groups showed promising BBB scores for hind-limb motor recovery compared with the SCI group (p<0.05). A motor-evoked potential study showed increased amplitude in all the treated groups compared with the SCI. Green fluorescent protein-labeled cells survived in the injured cord, suggesting their role in the transplantation-mediated repair. Transplantation of $5{\times}10^5$ cells showed the best motor outcomes among all the doses. Conclusions: OECs demonstrated a therapeutic effect in rat models with the potential for future clinical applications.

• Molecules and Cells
• /
• 제38권3호
• /
• pp.221-228
• /
• 2015

Because Schwann cells perform the triple tasks of myelination, axon guidance and neurotrophin synthesis, they are candidates for cell transplantation that might cure some types of nervous-system degenerative diseases or injuries. However, Schwann cells are difficult to obtain. As another option, ectomesenchymal stem cells (EMSCs) can be easily harvested from the nasal respiratory mucosa. Whether fibrin, an important transplantation vehicle, can improve the differentiation of EMSCs into Schwann-like cells (SLCs) deserves further research. EMSCs were isolated from rat nasal respiratory mucosa and were purified using anti-CD133 magnetic cell sorting. The purified cells strongly expressed HNK-1, nestin, $p75^{NTR}$, S-100, and vimentin. Using nuclear staining, the MTT assay and Western blotting analysis of the expression of cell-cycle markers, the proliferation rate of EMSCs on a fibrin matrix was found to be significantly higher than that of cells grown on a plastic surface but insignificantly lower than that of cells grown on fibronectin. Additionally, the EMSCs grown on the fibrin matrix expressed myelination-related molecules, including myelin basic protein (MBP), 2',3'-cyclic nucleotide 3'-phosphodiesterase (CNPase) and galactocerebrosides (GalCer), more strongly than did those grown on fibronectin or a plastic surface. Furthermore, the EMSCs grown on the fibrin matrix synthesized more neurotrophins compared with those grown on fibronectin or a plastic surface. The expression level of integrin in EMSCs grown on fibrin was similar to that of cells grown on fibronectin but was higher than that of cells grown on a plastic surface. These results demonstrated that fibrin not only promoted EMSC proliferation but also the differentiation of EMSCs into the SLCs. Our findings suggested that fibrin has great promise as a cell transplantation vehicle for the treatment of some types of nervous system diseases or injuries.

• 생명과학회지
• /
• 제21권9호
• /
• pp.1234-1243
• /
• 2011

맥문동(Liriope platyphylla)은 동양의학에서 오래 동안 항염증제, 당뇨 혹은 비만 치료제, 그리고 신경세포활성화 약제로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 맥문동으로부터 NGF의 발현을 촉진하는 새로운 물질을 개발하고 이들의 작용기전을 밝히기 위하여 맥문동으로부터 13가지의 새로운 추출물을 확보하고 이들의 기능을 세포주와 마우스 실험을 통해 분석하였다. 그 결과, 상대적으로 세포독성이 낮고 NGF의 분비량이 많은 LP-E, LP-M, LP-M50, LP2E17PJ 등 4가지 추출물을 확보하였다. 또한 이들 중에서 LP2E17PJ를 제외한 3가지 추출물에 의해 분비된 NGF는 PC12세포의 neuritic outgrowth를 촉진하였다. 더불어 추출방법과 추출량의 측면에서 효과적인 LP-M을 C57BL/6 마우스에 2주간 투여하여 뇌조직에서 NGF mRNA의 발현을 확인하였다. LP-M은 오직 피질에서만 두 종류의 receptor 중에서 low affinity receptor를 통한 억제신호를 전달하였으며, 해마에서는 유의적인 변화를 유도하지 못했다. 그러나 high affinity receptor를 통한 신호전달은 해마에서만 활성화 신호를 전달하였고 피질에서는 변화를 유도하지 못했다. 이러한 결과는 맥문동 추출물인 LP-M은 마우스 대뇌의 해마에서 high affinity receptor를 통한 신호전달을 통해 neuritic outgrowth를 촉진함을 확인하였다.