• 제목/요약/키워드: Calpain

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한우(Bos taurus coreanae)의 CAST 유전자 내 변이지역 탐색 및 경제형질과의 연관성 분석 (Identification of Polymorphisms in CAST Gene Associated with Economic Traits in Hanwoo (Bos taurus coreanae))

  • 오재돈;이진아;이건우;박경도;조병욱;전광주;이학교;공홍식
    • 생명과학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.1498-1504
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    • 2010
  • Calpastatin (CAST)은 calpain의 억제제 역할을 하는 유전자이며 BTA7에 위치하고 있다. Calpain을 억제하는 CAST 유전자 내 다형성이 육질의 연도에 영향을 미치고 있는 것이 알려져 있다. 또한 여러 연구를 통해 calpain 시스템은 일반 골격근의 성장에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되었다. 따라서 본 연구는 한우 집단의 CAST 유전자 내 변이 지역을 탐색하여 경제형질과의 연관성을 분석하기 위하여 실시하였다. CAST 유전자(Accession no. NC_007305) 단일염기변이지역을 탐색 결과 총 5개의 변이(109749T/C, 116151G/A, 109737G/A, 109823T/C, 109926G/A) 지역이 탐색 NCBI에 등록되어 있지 않은 새로운 변이로 본 연구를 통해 탐색되었다. 한우집단 내에서 탐색된 총 5개의 SNP를 대상으로 연관불균형(LD, Linkage disequilibrium) 분석을 수행하였다. 변이들 간의 연관불균형(LD) 정도가 가장 낮은 수준에 있는 2개의 변이지역(109926G/A와 116151G/A, $r^2$=0.038)을 대상으로 경제형질과의 연관성 분석을 실시한 결과 등심단면적(109926G/A, p<0.05)과 18개월령 체중(116151G/A, p<0.05)에서 유의적인 연관성이 검출 되었다. CAST유전자는 도축 후 숙성과정에서 고기의 연도를 증가시키는데 영향을 미칠 뿐만 아니라 가축의 성장에도 깊은 연관성이 있으며, 본 연구를 통해 CAST 유전자 내 변이는 성장 관련 형질과의 연관성이 유의적인 것으로 확인되었다.

Bee venom의 세포자멸사를 통한 전립선 암세포의 성장 및 LNCaP의 이종이식에 미치는 영향 (Bee Venom Inhibits Prostate Cancer Growth in LNCaP Xenografts via Apoptosis)

  • 양창열;송호섭
    • 대한약침학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.15-35
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    • 2010
  • 연구목적 : 이 연구는 봉약침의 봉독이 NF-${\kappa}B$ 활성억제와 안드로겐 수용체 조절 단백질 및 세포자멸사 조절 단백질의 발현을 통하여 세포자멸사를 유도하고, 전립선 암세포를 이식한 쥐에서의 세포자멸사 유도 효과를 확인함으로써, 봉약침의 봉독이 생체 내에서도 세포자멸사를 유도하여 전립선암에 효과를 나타냄을 확인하고자 하였다. 실험방법 : 세포자멸사의 관찰에는 DAPI, TUNEL staining assay를 시행하였으며, 세포자멸사 조절 단백질의 변동 관찰에는 western blot analysis를 시행하였고, 세포자멸사와 연관된 NF-${\kappa}B$의 활성 변화를 관찰하기 위해 EMSA를 시행하였다. 결과 : 1. DAPI, TUNEL staining assay 결과 봉독 및 melittin을 처리한 LNCaP 세포 모두에서 세포자멸사 유도율이 유의한 증가를 나타내었다. 2. LNCaP 세포에 봉독이나 melittin을 처리한 결과, 안드로겐 수용체 조절 단백질 중 p-Akt, COX-2, calpain은 봉독과 melittin 모두에서 유의한 감소를 나타내었고, Akt는 melittin에서 유의한 감소를 나타냈으며, 봉독에서 증가하는 경향을 보였고, MMP-9은 증가하였다. 3. 생체 내에서의 봉독의 항암효과를 확인하기 위해 전립선암세포가 이식된 쥐에 봉독을 처리한 후 암세포의 부피와 무게, 쥐의 체중을 측정한 결과, 봉독을 처리한 군에서 암 세포 부피비율 및 무게는 감소하였고, 쥐의 체중은 증가하였다. 4. 전립선암세포가 이식된 쥐에 봉독을 처리한 결과, NF-${\kappa}B$ 활성에서 유의한 감소를 나타내었다. 5. 전립선암세포가 이식된 쥐에 봉독을 처리한 결과, 세포자멸사 조절 단백질 중 Bax/Bcl-2, p53, caspase-3, caspase-9, calpain은 유의한 증가를, COX-2는 유의한 감소를 나타냈으며, MMP-9는 증가를 나타내었다. 결론 : 이상의 결과는 봉독이 시험관 내에서 뿐만 아니라 생체 내에서도 NF-${\kappa}B$의 활성을 억제하고 안드로겐 수용체 조절 단백질 및 세포자멸사 조절 단백질의 조절을 통하여 인간 전립선암 세포주인 LNCaP의 세포자멸사를 유도함으로써 전립선암 세포 증식억제 효과 및 호르몬 비의존적인 전립선암으로의 전이를 지연시키는 경향이 있을 것으로 사료되고, 봉독이 전립선암의 예방과 치료에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Lovastatin Induces Apoptotic Cell Death by Activation of Intracellular Ca2+ Signal in HepG2 Human Hepatoma Cells

  • Lee, Yong-Soo
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제15권3호
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    • pp.137-144
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    • 2007
  • Although lovastatin, a competitive inhibitor of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMGCoA) reductase, has been shown to have anti-cancer actions, the effect on human hepatoma cells was not investigated. Moreover, the exact mechanism of this action is not fully understood. In this study we investigated the mechanism by which lovastatin induces apoptosis using HepG2 human hepatoblastoma cells. Lovastatin induced apoptotic cell death in a dose-dependent manner in the cells, assessed by the flow cytometric analysis. Treatment with mevalonic acid, a precursor of cholesterol, did not significantly suppress the lovastatin-induced apoptosis. Lovastatin induced a rapid and sustained increase in intracellular $Ca^{2+}$ concentration. Treatment with EGTA, an extracellular $Ca^{2+}$ chelator did not significantly alter the lovastatin-induced intracellular $Ca^{2+}$ increase and apoptosis, whereas intracellular $Ca^{2+}$ reduction with BAPTA/AM and intracellular $Ca^{2+}$ release blockers (dantrolene and TMB-8) completely blocked these actions of lovastatin. In addition, the lovastatin-induced apoptosis was significantly reduced by a calpain inhibitor, a broad spectrum caspase inhibitor z-VAD-fmk and inhibitors specific for caspase-9 and caspase-3 (z-LEHD-fmk and z-DEVD-fmk, respectively), but not by an inhibitor specific for caspase-8 (z-IETD-fmk). Collectively, these results suggest that lovastatin induced apoptosis of HepG2 hepatoma cells through intracellular $Ca^{2+}$ release and calpain activation, leading to triggering mitochondrial apoptotic pathway. These results further suggest that lovastatin may be valuable for the therapeutic management of human hepatoma.

한우, 칡소 및 제주 흑우 Calpain-Calpastatin 유전자 다양성 (Diversity of Calpain-Calpastatin gene frequencies in Brown, Brindle and Jeju Black Hanwoo)

  • 이승환;김승창;조수현;최봉환;;임다정;당창권;장선식;김재환;고문석;양보석;강희설
    • 농업과학연구
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    • 제40권2호
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    • pp.147-153
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    • 2013
  • The aim of study was to investigate genetic diversity for the calpain/calpastatin gene in three Hanwoo breeds [(Brown (n=62), Brindle (n=81) and Jeju Black (n=30)]. Random samples from three breeds of Hanwoo were selected and genotyped for the 7 SNPs of calpain/calpastatin using TaqMan method. Allele frequencies were investigated for CAPN1/CAST gene. Allele frequency of CAST2 SNP was 0.75, 0.59 and 0.22 for Brown, Brindle and Jeju black, respectively. The CAST3 revealed allele frequency of 0.59 and 0.57 in Brown and Jeju Black, while it showed very low allele frequency (0.07) in Brindle. In particular, favorable allele (G allele) for the CAPN1-2 SNP which was shown a strong association with tenderness in Taurine and Indicine cattle revealed 16% and 17% higher allele frequency in Brown Hanwoo (0.82) comparing Brindle (0.66) and Jeju Black Hanwoo (0.65). AMOVA demonstrated that among population variance occupied only 10% of total variance and among individual variance was 0%, while within individual variance was 90% of total variance. This result showed that population effect contributed very small portion of genetic to these three Hanwoo breeds, while within individual variance contributed large portion of genetic diversity within these Hanwoo breeds. In conclusion, three Hanwoo breeds (Brown, Brindle and Jeju black) showed a genetically homogeneous based on the 7 SNPs of CAPN1/CAST gene and it came from same ancestor to form modern Hanwoo breed.