• Molecules and Cells
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• 제26권5호
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• pp.443-453
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• 2008

The Bric-a-brac, Tramtrack, Broad-complex (BTB) domain is a protein-protein interaction domain that is found in many zinc finger transcription factors. BTB containing proteins play important roles in a variety of cellular functions including regulation of transcription, regulation of the cytoskeleton, protein ubiquitination, angiogenesis, and apoptosis. Here, we report the cloning and characterization of a novel human gene, KLHL31, from a human embryonic heart cDNA library. The cDNA of KLHL31 is 5743 bp long, encoding a protein product of 634 amino acids containing a BTB domain. The protein is highly conserved across different species. Western blot analysis indicates that the KLHL31 protein is abundantly expressed in both embryonic skeletal and heart tissue. In COS-7 cells, KLHL31 proteins are localized to both the nucleus and the cytoplasm. In primary cultures of nascent mouse cardiomyocytes, the majority of endogenous KLHL31 proteins are localized to the cytoplasm. KLHL31 acts as a transcription repressor when fused to GAL4 DNA-binding domain and deletion analysis indicates that the BTB domain is the main region responsible for this repression. Overexpression of KLHL31 in COS-7 cells inhibits the transcriptional activities of both the TPA-response element (TRE) and serum response element (SRE). KLHL31 also significantly reduces JNK activation leading to decreased phosphorylation and protein levels of the JNK target c-Jun in both COS-7 and Hela cells. These results suggest that KLHL31 protein may act as a new transcriptional repressor in MAPK/JNK signaling pathway to regulate cellular functions.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제14권4호
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• pp.243-251
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• 2010

Estrogen related receptor $\beta$(Esrrb)는 오르판 수용체 중 하나로 전분화능 관련유전자인 Oct4와 Nanog의 발현을 조절함으로써 줄기세포의 미분화를 유지시키고, 지속적인 자기 복제를 가능케 하는 유전자로 알려져 있다. 또한 Feng 등 (2009)은 체세포에 Oct4, Sox2와 함께 Esrrb 유전자를 함께 도입하면, 유전자가 변형된 체세포가 배아 줄기세포와 유사한 유도만능줄기세포로 리프로그래밍(reprograming)되어 진다는 결과를 보고한 바 있다. 본 연구에서는 인간 ESRRB 단백질을 양수유래줄기세포 내로 직접도입하는 방법을 개발하고, 이를 통해 전분화능 관련유전자의 기능 조절을 확인하고자 하였다. 클로닝 된 인간 short-form ESRRB를 세포투과 펩타이드(cell-penetrating peptide, CPP)의 일종인 R7(아르기닌 7개)에 접합(Fusion)하였고, 합성단백질 (R7-ESRRB-His6)의 형태로 배양중인 인간 양수 유래 줄기세포에 처리하여 세포내로 도입하였다. R7-ESRRB-His6 단백질은 5시간 내에 세포막을 통과하였고, 24시간 내에 핵 내로 이동하였다. 또한 핵 내로 이동한 ESRRB 단백질은 OCT4와 NANOG 유전자의 발현을 증가시켰을 뿐만 아니라, 또 다른 전분화능 관련유전자인 SOX2의 발현도 함께 증가시킨다는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 세포투과 펩타이드와 유전자의 접합을 통해 생산된 R7-ESRRB-His6 합성단백질이 양수유래줄기세포내로 원활하게 도입되는 것을 확인하였고, 유전자의 변형 없이 전분화능 관련유전자의 기능을 조절할 수 있는 방법임을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권3호
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• pp.333-340
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• 2014

본 연구는 한국 전통부각 제조방법을 이용하여 부각을 부식으로뿐만 아니라 스낵의 용도로도 사용할 수 있게 개발하고자 하였다. 부각 제조가 상대적으로 간편하며 원료 자체의 색상이 거의 없는 연근을 선정하여 여기에 빨강, 녹색 그리고 노란색을 낼 수 있도록 천연 기능성 색소 소재로 백년초, 녹차 그리고 치자 가루를 사용하였다. 이들 기능성 색소 재료를 삭힌 찹쌀풀 제조 후 첨가하여 다양한 부각을 만들고 이를 말린 후 생 참기름에 튀겨 동맥경화식이에 10%가 되도록 첨가하여 $LDLr^{-/-}$ 마우스에 10주간 섭취시켜 지질저하 기능성을 비교하였다. 실험군은 동맥경화유발식이를 섭취한 wild type mice 대조군(WC), $LDLr^{-/-}$ mice 대조군(CON), 그리고 동맥경화식이에 다양한 연근부각을 첨가한 연근부각군(LRB), 백년초연근부각군(OFB), 녹차연근부각군(GTB), 그리고 치자연근부각군(GFB)의 총 7군이었다. 부각의 효과를 비교하기 위하여 제한식이를 실시하였다. CON의 혈중 지질 농도는 WC에 비해 유의적으로 높았으며, LRB의 혈중 TG, TC 그리고 LDL-C 농도는 CON에 비해 유의적으로 낮았다(P<0.05). 기능성 색소 재료 첨가에 따른 지질저하 기능성을 살펴보았을 때 OFB와 GTB군의 혈중 TG, TC 그리고 LDL-C 농도가 LRB군에 비해 유의적으로 낮았다(P<0.05). 간의 지방산 합성 효소인 FAS와 콜레스테롤 합성 효소인 HMGCR의 발현 역시 OFB와 GTB군에서 LRB군에 비해 유의적 낮아(P<0.05) 혈중 지질 농도 결과와 일치하였다. 그러나 GFB군의 혈중 지질 농도는 LRB군보다 낮았으나 유의적인 차이를 보이지 않았고, FAS 및 HMGCR 발현 역시 유의적인 차이를 보이지 않았다. FAS 및 HMGCR의 mRNA 발현을 조절하는 전사인자인 SREBP-1과 2의 발현을 살펴보았을 때, OFB군과 GTB군은 LRB군에 비해 각각 유의적으로 낮았으나(P<0.05) GFB군에서는 발현 정도가 낮기는 하였으나 유의적이지 않았다. 이상의 결과로부터 백년초와 녹차 가루를 첨가하여 제조한 연근부각은 $LDLr^{-/-}$ 마우스의 간에서 지방산과 콜레스테롤의 생합성 억제를 통해 혈중 지질의 농도를 낮추는 효과가 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1607-1611
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• 2011

누에 트랜스페린(BmTf)의 면역적 기능을 분석하기 위해 다양한 미생물 및 산화적 스트레스를 부가한 누에에서 전사체 발현을 분석해 보았다. E. coli를 주사한 경우에만 표피와 지방체에서만 특이적으로 정상누에에서 보다 BmTf가 과발현 됨을 확인할 수 있었고, E. coli 및 $FeCl_3$의 경구감염과 $FeCl_3$를 주사한 경우에는 BmTf 전사체의 과발현을 확인할 수 없었다. 또한 세균에 의해서만 발현이 증가되는 항균펩타이드와는 다르게 BmTf는 미생물의 종류에 상관없이 세균, 곰팡이 및 바이러스에 의해 발현이 증가됨을 확인할 수 있었고, 이에 반해 산화적 스트레스제인 $H_2O_2$, Cu 및 $FeCl_3$에 의해서는 발현량의 변화가 없었다. 다양한 protein kinase inhibitor 처리 후 2시간 경과시에는 모든 처리구에서 BmTf 발현량이 증가하였으므로 BmTf는 ERK, PLC, PKA, PI3K, MAPK, 및 JNK에 의해 발현이 down-regulation4을 추정할 수 있었다. BmTf 발현의 주요 유도원을 확인하기 위해 E. coli 및 $FeCl_3$를 각각 경구감염과 주사를 통해 누에 체내에 주입한 후 체내 유리 철 양을 분석한 결과, E. coli 주사 및 경구감염한 누에 체내에 철 양은 정상과 거의 유사한 수준이었고, $FeCl_3$를 주입한 경우 철 양이 상당히 증가되었음을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통해 BmTf는 미생물 침입시 과발현되어 생체방어 작용을 수행하고, 기초적인 발현량으로 고유기능인 철 대사 및 산화적 스트레스 방어를 수행함을 추정할 수 있었다.

• 대한화장품학회지
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• 제43권2호
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• pp.157-164
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• 2017

스테비아(Stevia rebaudiana)는 남아메리카 지역이 원산지인 국화과 스테비아 속의 다년생 식물로 스테비올(steviol)을 기본 구조로 하는 다양한 배당체가 존재하며 스테비오사이드(stevioside)와 리바우디오사이드(rebaudioside) A 등이 주성분이다. 스테비올 배당체들은 설탕보다 단맛이 월등히 뛰어나 감미료로 널리 사용되어지고 있다. 최근 여러 논문들에서 스테비올 배당체들이 미백 및 항염 효과 뿐 아니라 피부장벽 타이트정션 단백질 조절에 연관되어 있다는 보고가 있었다. 따라서 본 연구에서는 스테비올 배당체인 리바우디오사이드 A의 항염 효과 연구를 통해 향후 아토피 피부염 개선 화장품 원료 개발 가능성을 확인하고자 하였다. 항염 연구를 위해 마우스 대식세포인 RAW264.7 세포를 이용하여 cell viability 및 염증 유발 사이토카인 mRNA 발현량을 분석하였다. 우선 cell viability 측정을 위해 cell counting kit-8 (CCK-8) assay를 수행하였고 세포독성이 없는 최대 농도를 $250{\mu}M$로 설정하여 이후 모든 실험을 진행하였다. 리바우디오사이드 A의 염증 조절 기능 연구는 주로 정량적 real-time RT-PCR 방법을 이용하였다. LPS에 의해 활성화된 RAW264.7 대식세포에서 리바우디오사이드 A 처리 결과 LPS 처리군 대비 iNOS 발현량은 약 47% 감소하였고, COX-2 또한 41% 감소하였다. 생성된 NO의 양 또한 농도 의존적으로 감소하였다. 대식세포를 LPS로 활성화시킨 조건에서 염증 관련 사이토카인 유전자인 interleukin (IL)-$1{\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6의 발현량 조절을 확인한 결과 사이토카인(IL-$1{\alpha}$, $1{\beta}$, 6) 발현이 LPS 처리군 대비 40%, 45%, 59%로 농도 의존적 유의성 있게 감소하였다. 결론적으로 스테비올 배당체인 리바우디오사이드 A는 NO 생성 및 사이토카인 분비 억제를 통해 염증 반응을 저해하였다. 이러한 리바우디오사이드 A의 신규 항염증 조절 기능을 통해 아토피성피부염 개선 소재로의 개발이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1637-1643
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• 2009

천연생약 자초의 한 성분인 shikonin은 항염증, 항암 및 항비만 등 다양한 분야에 효과를 보여왔다. 이번 연구에서는 shikonin이유도하는 adipogenesis억제 과정에 어떤 인자들이 작용하는지 살펴보았다. Shikonin의 효과에 대한 분자적 메커니즘을 규명하기 위해, real-time PCR을 이용하여 C/EBPs, $PPAR{\gamma}$를 포함한 다양한 adipogenesis 인자들의 mRNA 발현량을 분석하였다. 그 결과, 초기 분화의 주요 조절자인 C/$EBP{\beta}$와 C/$EPB{\delta}$는 shikonin에 의해 거의 변화가 없었으나, 후기 분화의 주요 조절자인 $PPAR{\gamma}$와 C/$EPB{\alpha}$의 mRNA 발현은 유의하게 감소하였다. Shikonin에 의한 adipogenesis억제의 메커니즘을 좀 더 자세히 밝히기 위해 adipogenesis과정의 상위 단계에 위치한 조절자들의 mRNA 발현을 분석하였다. C/$EBP{\beta}$의 상위 조절자인 C/$EBP{\gamma}$, CHOP은 shikonin에 의해 영향을 받지 않았으나, KROX20의 경우 유의하게 감소하였다. 이러한 결과는 Pro-adipogenic 인자인 KROX20의 감소가 C/$EBP{\beta}$에 영향을 주기 보다는 C/$EBP{\beta}$와 독립적으로 그 하위의 인자들에게 영향을 줄 수 있음을 제시한다. $PPAR{\gamma}$의 상위 조절자로 알려져 있는 KLF 들 중에서 pro-adipogenic 인자인 KLF15의 mRNA 발현은 shikonin에 의해 급격히 감소하였으나 anti-adipogenic 인자인 KLF2는 shikonin에 의한 변화가 거의 없었다. 또 다른 pro-adipogenic 인자인 KLF5의 경우, 주로 작용하는 초기 분화에서는 shikonin에 의해 거의 변화가 없었지만, 후기 분화에서는 조금 증가하였다. 이러한 후기 분화에서의 KLF5의 변화는 KLF15에 비해 전체 분화에 크게 영향을 주지 못하는 것 같다. 결론적으로, shikonin은 pro-adipogenic 인자인, KROX20과 KLF15의 조절을 통해 $PPAR{\gamma}$ 및 C/$EPB{\alpha}$의 mRNA 발현을 억제함으로써 지방 세포의 분화를 저해한다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제24권8호
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• pp.820-826
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• 2014

세포표면 수용체와 통로가 적절히 기능하려면 특정 세포 내 위치로 배치되고 조절되어야 한다. PSD95/Dlg/Zo-1 (PDZ) 도메인은 이러한 배치와 조절을 매개하는 다양한 단백질들을 인식하고 이 단백질들이 서로 결합하는데 관여한다. MUPP1은 13개의 PDZ domain을 가지는 단백질로서 여러 구조 단백질 및 신호전달 단백질과 상호 결합하지만, MUPP1이 어떻게 안정화되며, 어떻게 신호전달과정에 관여하는지에 대해 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 PDZ 도메인과 상호 작용하는 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용하였고, Parkin이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Parkin은 E3 ubiquitin ligase로서, Parkin 유전자의 기능상실 돌연변이는 autosomal recessive juvenile parkinsonism을 일으키는 것으로 알려져 있다. Parkin은 MUPP1의 12번째 PDZ domain과 결합하지만, 다른 PDZ 도메인과는 결합하지 않았다. Parkin의 C-말단부위는 II 형 PDZ-결합모티프를 가지고 있는데, 이 모티프가 MUPP1과의 결합에 필수적임을 확인하였다. HEK-293T 세포에 MUPP1과 Parkin을 동시에 발현하여 발현위치를 확인한 결과 세포내의 같은 위치에서 발현하였다. 또한 Parkin은 MUPP1을 강하게 유비퀴틴화 하였다. 이러한 결과들은 MUPP1이 Parkin의 기질이며, Parkin에 의한 유비퀴틴화에 의해 MUPP1의 기능 혹은 안정성이 조절될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제22권12호
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• pp.1672-1679
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• 2012

본 연구는 육계에서 고밀도 사양체계가 간의 지놈 전사체, 특히 스트레스 및 지방대사 연관 유전자들의 발현에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 실시하였다. 공시된 시험동물의 대조군 사육밀도는 $495cm^2$/수, 고밀도군은 $245cm^2$/수를 35일령까지 유지하였다. 대조구와 비교하여 고밀도 사양 육계에서 체중, 증체량, 사료섭취량이 유의적(p<0.05)으로 감소되는 것으로 나타났다. 폐사율은 고밀도군에서 15.7%로서 대조군(3.7%)에 비해 폐사율이 4.2배 높았다. 육계의 사육밀도에 따른 스트레스관련 유전자 HMGCR, $HSP90{\alpha}$, HSPA5 (GRP78/Bip), DNAJC3, ATF4 등의 발현이 증가하였으며, interferon-${\gamma}$, PDCD4 등의 발현은 감소하였다. Endoplasmic reticulum (ER) stress 관련 HSPA5 (GRP78/Bip), DNAJC3 그리고 ATF4은 유전자들은 고밀도 사양계에서 유전자의 발현이 2-3배 증가함을 보였다. 고밀도 사양은 지방산 합성에 관여하는 효소들(ACSL5, TMEM195, ELOVL6)의 유전자 발현증가와 지방산산화(${\beta}$-oxidatin)에 관여하는 효소들(ACAA1, ACOX1, EHHADH, LOC423347, CPT1A)의 RNA 발현 증가를 유도하였다. 본 연구는 밀사에 의한 스트레스가 닭의 간에서 지방을 합성하기 위한 유전자들의 발현을 증가시키고, 합성된 지방산을 분해하여 에너지를 생산하기 위한 지방산의 산화도 높게 유지하고 있음을 보여주었다. 닭의 주요 지방대사기관인 간에서 외부적 환경인자(사육환경)에 의한 스트레스와 생리적 대사(지방대사 및 소포체 스트레스)가 서로 밀접한 관계가 있음을 분자생물학적 수준에서 확인하였다. 따라서 스트레스저감 사육환경제공 및 친환경 사육방법 도입 등 동물복지를 고려한 가금사양체계가 필요한 것으로 사료된다.

• 과학교육연구지
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• 제47권2호
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• pp.192-210
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• 2023

이 연구는 인지적 도제 모델의 교수 단계와 교수방법을 적용하여 Rapid-cycling Brassica rapa (RcBr)를 활용한 식물 분자생물학 실험 프로그램을 개발하여 그의 적용 효과를 알아보고자 하였다. 개발된 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관한 전문성 제고를 위하여 'purple RcBr과 non-purple RcBr 개체의 DFR 유전자 확인'과 'DNA 프로파일링 방법을 이용한 RcBr 개체의 유전적 다형성 부위 확인'의 두 가지 실험 주제를 선정하여 총 8차시로 구성하였다. 개발된 프로그램은 충북 H 대학교 생물교육 전공 2학년 18명을 대상으로 적용하여 분자생물학 지식과 기술 활용에 관한 인지기능과 영역 일반적 메타인지 기능의 향상 효과를 알아보았으며, 개발된 프로그램에서 제공된 수업흐름도 작성 과제의 분석을 통하여 프로그램의 효과를 검증하고자 하였다. 개발된 인지적 도제 모델 기반의 RcBr 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 지식 및 기술 활용에 관한 인지기능 향상에 효과적이었다. 예비교사의 선행 실험 경험에 따라 고차적 인지기능 향상에 차이를 보였는데, 선행 실험 경험이 없는 예비교사의 고차적 인지기능 향상에 특히 효과적이었다. 개발된 프로그램은 또한 영역 일반적 메타인지 기능 중 메타인지적 지식의 과제와 메타인지적 조절의 계획, 점검, 평가 부분의 하위요소에 있어 유의미한 향상 효과를 보여주었다. 이는 프로그램의 차시별 자기평가 활동이 예비교사의 메타인지적 조절 기능 향상에 도움을 주었기 때문으로 생각한다. 이 연구에서 개발된 인지적 도제 모델의 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관련된 핵심역량을 키우는데 이바지한 것으로 나타났으므로 후속 연구에서 이 교수·학습 자료를 재구성하여 과학교사 연수나 고등학생들에게 적용하여도 메타인지 기능의 향상 효과를 기대할 수 있을 것이다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제29권5호
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• pp.470-478
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• 2004

본 연구의 목적은 Prevotella nigrescens lipopolysaccharides (LPS)로 자극된 MG63 osteosarcoma 세포에서 생성, 분비되는 기질금속단백효소인 MMP-1과 그 억제제인 TIMP-1을 측정할 뿐아니라 수산화칼슘으로 처리한 P. nigrescens LPS에 의한 기질금속단백효소와 그 억제제의 분비수준의 변화를 알아보는데 있다. 혐기성 조건에서 배양한 P. nigrescens로부터 LPS를 추출하여 순수정제한 다음 0, 1 그리고 $10{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 LPS 농도로 MG63 세포를 자극하거나 또는 수산화칼슘으로 처리한 $10{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 LPS로 세포를 다양한 자극하여 다양한 시간이 경과한 다음 세포로부터 분비되는 MMP-1과 TIMP-1의 RNA 수준을 real time-PCR 방법으로 측정하였다. 실험결과 MMP-1의 mRNA수준은 48시간에서 최고에 달하였고 그 분비정도는 LPS의 농도에 비례하였다. TIMP-1 mRNA는 $1{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 세균성 LPS 자극시 24시간 및 48시간에서 높은 증가를 보였으나 고농도인 $10{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 LPS로 자극한 경우 오히려 그 발현이 억제되었다. 또한 수산화칼슘으로 전처리한 P. nigrescens LPS로 자극한 MG 63 세포에서는 MMP-1과 TIMP-1의 분비가 억제되었다. 이러한 결과를 통해 볼 때 P. nigrescens LPS에 의한 MMP-1과 TIMP-1의 발현조절이 치근단 질환에서 발생하는 치조골 흡수 기전중 하나로 사료된다. 뿐만 아니라 P. nigrescens에 의해 분비되는 기질금속단백효소를 매개로 하는 염증반응 감소에 수산화칼슘이 효과적으로 작용하는것으로 확인되어 치근단 질환에 관여하는 세균성 LPS를 제거하기 위해 임상적으로 사용되는 근거가 될 수 있다.